BoPET

Película de boPET metalizada, 32 capas de ~14 μm de espesor cada

BoPET (tereftalato de polietileno orientado biaxialmente) es una película de poliéster hecha de tereftalato de polietileno estirado (PET) y se utiliza por su alta resistencia a la tracción, estabilidad química y dimensional, transparencia, reflectividad, propiedades de barrera de gases y aromas, y aislamiento eléctrico. Una variedad de empresas fabrican boPET y otras películas de poliéster bajo diferentes marcas. En el Reino Unido y EE. UU., los nombres comerciales más conocidos son Mylar, Melinex y Hostaphan.

Historia

La película BoPET fue desarrollada a mediados de la década de 1950, originalmente por DuPont, Imperial Chemical Industries (ICI) y Hoechst.

En 1953, Buckminster Fuller utilizó Mylar como revestimiento para un domo geodésico, que construyó con estudiantes de la Universidad de Oregón.

En 1955, Eastman Kodak utilizó Mylar como soporte para películas fotográficas y lo llamó "ESTAR Base". La película muy delgada y resistente permitió exponer carretes de 6000 pies (1800 m) en vuelos de reconocimiento U-2 de largo alcance.

En 1964, la NASA lanzó el Echo II, un globo de 40 metros (131 pies) de diámetro construido con una película de mylar de 9 micrómetros (0,00035 pulgadas) de espesor intercalada entre dos capas de papel de aluminio de 4,5 micrómetros (0,00018 pulgadas) de espesor unidas juntos.

Fabricación y propiedades

Estructura química de polietileno tereftalato

El proceso de fabricación comienza con una película de tereftalato de polietileno (PET) fundido que se extruye sobre un rodillo enfriador, que lo templa hasta el estado amorfo. Luego se orienta biaxialmente mediante dibujo. La forma más común de hacerlo es el proceso secuencial, en el que la película se estira primero en la dirección de la máquina utilizando rodillos calentados y luego se estira en dirección transversal, es decir, ortogonalmente a la dirección de desplazamiento, en un horno calentado. También es posible dibujar la película en ambas direcciones simultáneamente, aunque el equipo requerido para esto es algo más elaborado. Las proporciones de estiramiento suelen ser de alrededor de 3 a 4 en cada dirección.

Una vez que se completa el dibujo, la película se "fija por calor" o cristalizado bajo tensión en el horno a temperaturas típicamente superiores a 200 °C (392 °F). El paso de termofijado evita que la película se encoja de nuevo a su forma original sin estirar y fija la orientación molecular en el plano de la película. La orientación de las cadenas de polímero es responsable de la alta resistencia y rigidez de la película de PET orientada biaxialmente, que tiene un módulo de Young típico de aproximadamente 4 GPa (0,58× 10^⁶ psi). Otra consecuencia importante de la orientación molecular es que induce la formación de muchos núcleos cristalinos. Los cristalitos que crecen rápidamente alcanzan el límite del cristalito vecino y permanecen más pequeños que la longitud de onda de la luz visible. Como resultado, la película de PET orientada biaxialmente tiene una claridad excelente, a pesar de su estructura semicristalina.

Si se produjera sin aditivos, la superficie de la película sería tan suave que las capas se adherirían fuertemente entre sí cuando se enrolla la película, de forma similar a como se pegan las placas de vidrio limpias cuando se apilan. Para hacer posible la manipulación, se suelen incrustar en el PET partículas inorgánicas inertes microscópicas, como el dióxido de silicio, para hacer rugosa la superficie de la película.

La película de PET orientada biaxialmente se puede metalizar mediante la deposición de vapor de una película delgada de aluminio evaporado, oro u otro metal sobre ella. El resultado es mucho menos permeable a los gases (importante en el envasado de alimentos) y refleja hasta el 99 % de la luz, incluida gran parte del espectro infrarrojo. Para algunas aplicaciones, como el envasado de alimentos, la película boPET aluminizada se puede laminar con una capa de polietileno, lo que brinda capacidad de sellado y mejora la resistencia a la perforación. El lado de polietileno de dicho laminado parece opaco y el lado de boPET brillante.

Otros recubrimientos, como el óxido de indio y estaño conductor (ITO), se pueden aplicar a la película de boPET mediante deposición por pulverización catódica.

Aplicaciones

Los usos de las películas de poliéster boPET incluyen, entre otros:

Embalaje flexible y contacto con alimentos

• Los laminados que contienen lámina de boPET metalizada (en lenguaje técnico llamado printin o sustrato web laminado) protegen los alimentos contra la oxidación y la pérdida de aromas, logrando larga vida útil. Ejemplos son envases y bolsas de café para alimentos de conveniencia.
• Pop-Tarts se venden en pares envueltos en plata boPET. Antes estaban envueltos en aluminio.
• Sustrato web de boPET blanco se utiliza como relleno para productos lácteos como yogur.
• El sustrato web claro boPET se utiliza como relleno para comidas listas frescas o congeladas. Debido a su excelente resistencia al calor, puede permanecer en el paquete durante la calefacción por microondas o horno.
• Bolsas de trabajo
• Películas metálicas
• Metal de chapa laminada (aluminio o acero) utilizado en la fabricación de latas (bisphenol A-free alternativa a lacas)

Cubrir sobre papel

• Una superposición clara en un mapa, en el que se pueden dibujar notaciones, datos adicionales o datos copiados sin dañar el mapa
• El boPET metalizado se utiliza como una superficie decorativa similar al espejo en algunas cubiertas de libros, camisetas y otras telas flexibles.
• Cubierta protectora sobre botones/pins/badges
• La capa superior brillante de una impresión fotográfica Polaroid SX-70
• Como soporte para lija muy fina
• La película boPET se utiliza en los cómics de envasado, con el fin de protegerlos mejor durante el almacenamiento de condiciones ambientales (moistura, calor y frío) que de otra manera haría que el papel se deteriorara lentamente con el tiempo. Este material se utiliza para el almacenamiento de documentos de calidad de archivo por la Biblioteca del Congreso (Mylar® type D, ICI Melinex 516 o equivalente) y varias colecciones importantes de investigación de cómics de biblioteca, incluyendo la Colección de Arte Comic en la Universidad Estatal de Michigan. Si bien el boPET es ampliamente (y efectivamente) utilizado en este sentido de archivo, no es inmune a los efectos del fuego y el calor y podría potencialmente derretirse, dependiendo de la intensidad de la fuente de calor, causando más daño al elemento encasado.
• Del mismo modo, las cubiertas de tarjetas de comercio (como Pokémon, Magic: The Gathering, y Yu-Gi-Oh!) están empaquetados en bolsas o mangas hechas de boPET metalizado. También se puede utilizar para hacer que la obra holográfica aparezca en algunas tarjetas, típicamente conocidas como "holos", "foils", "shinies", o "holofoils".
• Para proteger la columna vertebral de documentos importantes, como los registros médicos.

Material aislante

• Un material aislante eléctrico
• Aislamiento para casas y tiendas, reflejando la radiación térmica
• Cinco capas de película boPET metalizada en los trajes de la NASA hacen resistente a la radiación y ayudan a regular la temperatura.
• Mantas de emergencia de película boPET metalizada conservan el calor corporal de una víctima de choque.
• Como tira delgada para formar un sello hermético entre las superficies de control y la estructura adyacente de los aviones, especialmente los deslizadores.
• Aislamiento ligero para jardinería cubierta.
• Los trajes de proximidad iluminados utilizados por los bomberos para protegerse de la alta cantidad de liberación de calor de los incendios de combustible.
• Usado en calcetines y guantes para bloquear en calor

Solar, marina y aviación

• BoPET metalizado está destinado a ser utilizado para las velas solares como un medio alternativo de propulsión para naves espaciales como Cosmos 1
• La película Translucent Mylar, tan amplia como 48" y de hasta 12' de longitud, encontró uso generalizado como un medio de dibujo de ingeniería no dimensional en la industria aeroespacial debido a su estabilidad dimensional (véase también la sección medios de impresión abajo). Esto permite al personal de producción e ingeniería colocar piezas fabricadas directamente sobre o debajo de la película de dibujo para verificar la fidelidad de perfiles de piezas, ubicaciones de agujeros y otras características de parte.
• Las cortinas solares boPET metalizadas reflejan la luz solar y el calor lejos de las ventanas.
• Aluminizado, como un espectador de eclipse solar barato, aunque hay que tener cuidado, porque las fisuras invisibles pueden formar en la película de metal, reduciendo su eficacia.
• Naves de alto rendimiento para veleros, velas colgantes, parapente y cometas
• Use películas boPET como la cara posterior de los módulos PV en paneles solares
• BoPET metalizado como material reflector para estufas de cocina solar
• Para puentear las brechas superficiales en los planos de vela (pentinas), reduciendo la arrastre de perfil

Ciencia

• Filtros solares visuales y telescópicos profesionales. Las películas de BoPET son a menudo amasadas a un elemento de vidrio para mejorar la conductividad térmica y garantizar la superficie plana necesaria para la observación solar telescópica. Los fabricantes utilizarán típicamente películas con espesores de 280–500 micrometros (0.011–0.020 en), con el fin de dar mejor resiliencia a las películas. 250-micrometre (0.0098 en) películas de espesor con un recubrimiento de aluminio pesado son generalmente preferidos para observación solar de color desnudo durante eclipses.
• Las películas en monturas anulares de anillo en células herméticas, se deformarán fácilmente en espejos esféricos. Los observatorios de rayos cósmicos a menudo hacen uso de estos espejos para grandes costosos (1.0 m y superiores), superficies de espejo ligero para investigación de rayos cósmicos de baja y media energía del sector del cielo.
• Como un material de diafragma ligero que separa gases en instalaciones de choque hipersónico y tubo de expansión.
• Como vector de vigas en Fourier transforma espectroscopia infrarroja, típicamente con aplicaciones láser. Los espesores de la película a menudo están en la gama 500 micrometros.
• Coating around hematocrit tubes.
• Material aislante para un escudo de radiación criocooler.
• Como material de ventana para limitar el gas en detectores y objetivos en física nuclear.
• En los escáneres de TC actúa como barrera física entre el tubo de rayos X, el anillo de detector y el paciente permitiendo atenuación insignificante del haz de rayos X cuando está activo.
• La nave espacial está aislada con una película BoPET metalizada.
• La etapa de descenso del módulo lunar Apolo se cubrió con BoPET para controlar la temperatura del equipo para la exploración lunar llevada en la Asamblea de Estabilidad de Equipos Modulares.

Electrónica y acústica

• Transportador para circuitos impresos flexibles.
• La película BoPET se utiliza a menudo como material diafragma en auriculares, altavoces electrostáticos y micrófonos.
• La película BoPET se ha utilizado en la producción de banjos y cabezas de tambor desde 1958 debido a su durabilidad y propiedades acústicas cuando se estira sobre el borde de rodamiento del tambor. Se fabrican en versiones de doble ply y de 2 a 10 mil (0.051–0.254 mm) de grosor, con una superficie transparente o opaca, utilizada originalmente por la empresa Evans.
• La película BoPET se utiliza como sustrato en prácticamente todas las cintas magnéticas y disquetes.
• La película boPET metalizada, junto con otras películas de plástico, se utiliza como una dielectrica en condensadores de aluminio.
• Las bolsas claras de boPET se utilizan como embalaje para medios de audio como discos compactos y discos de vinilo.
• Las películas de boPET claras y blancas se utilizan como capas centrales y superposiciones en tarjetas inteligentes.

Medios de impresión

• Antes de la adopción generalizada de diseño computarizado (CAD), los dibujos de ingeniería o los dibujos arquitectónicos se tramaron sobre láminas de boPET, conocidas como film de redacción. Las hojas boPET se convierten en documentos legales de los cuales se hacen copias o planos. las hojas boPET son más duraderas y pueden soportar más manejo que el papel de enlace. Aunque la duplicación "blueprint" ha caído fuera de uso, mylar sigue siendo utilizado para sus propiedades de archivo, típicamente como un conjunto de planes récord para que los departamentos de construcción sigan archivando.
• Película de transparencia general para fotocopiadoras o impresoras láser (boPET film resiste el alto calor).
• Placas de impresión de litografía moderna aka "Pronto Plates" (boPET resiste el aceite)

Otro

• Globos, globos metálicos
• Señales de información de ruta, llamados rollos o persianas de destino, mostrados por vehículos de transporte público
• Para materiales en kites
• Cubrir el vidrio para disminuir la probabilidad de romper
• En efectos teatrales como confeti
• Como la cinta adhesiva para adjuntar la cadena a una bolsa de té
• Uno de los muchos materiales utilizados como salvavientos o válvulas para las armónicas válvulas
• En tierras agrícolas y jardines domésticos, se utilizan cintas de película PET altamente reflectantes para mantener alejados a las aves de las plantas
• Cinta de medición
• Proteger los campos de juego de máquinas de pinball de desgaste
• Se utiliza en la odontología al restaurar los dientes con compuesto
• En el esmalte de uñas, como un aditivo coloreado y finamente triturado para crear un efecto de brillo
• Numismatics – Guardar monedas durante largos períodos de tiempo. El PVC se utilizó anteriormente para esto, pero durante largos períodos de tiempo el PVC puede liberar cloro, que reacciona con la plata y el cobre en monedas. BoPET no tiene este problema.
• En la pesca de atar moscas, las tiras metálicas Mylar a veces se hieren alrededor de la manta del gancho para la raya reflectante o el brillo en ciertos patrones.