BoPET – Wikipedia

Polyesterfolie

BoPET ((biaxial orientiertes Polyethylenterephthalat) ist eine Polyesterfolie aus gestrecktem Polyethylenterephthalat (PET), die aufgrund ihrer hohen Zugfestigkeit, chemischen und Dimensionsstabilität, Transparenz, ihres Reflexionsvermögens, ihrer Gas- und Aromasperreigenschaften und ihrer elektrischen Isolierung verwendet wird.

Eine Vielzahl von Unternehmen stellt boPET- und andere Polyesterfolien unter verschiedenen Markennamen her. In Großbritannien und den USA sind die bekanntesten Handelsnamen Mylar, Melinex, und Hostaphan.^[1]

Geschichte[edit]

BoPET-Film wurde Mitte der 1950er Jahre entwickelt,^[2][3] ursprünglich von DuPont,^[2]Imperial Chemical Industries (ICI) und Hoechst.

1955 verwendete Eastman Kodak Mylar als Träger für fotografische Filme und nannte es “ESTAR Base”.^[4] Der sehr dünne und zähe Film ermöglichte es, 1.800 m lange Rollen auf U-2-Aufklärungsflügen mit großer Reichweite freizulegen.^[5]

1964 brachte die NASA Echo II auf den Markt, einen Ballon mit einem Durchmesser von 40 Metern (131 Fuß), der aus einem 9 Mikrometer (0,00035 Zoll) dicken Mylarfilm besteht, der zwischen zwei Schichten einer 4,5 Mikrometer (0,00018 Zoll) dicken Aluminiumfolie eingeklebt ist.^[6]

Herstellung und Eigenschaften[edit]

after-content-x4

Chemische Struktur von Polyethylenterephthalat

Der Herstellungsprozess beginnt mit einem Film aus geschmolzenem Polyethylenterephthalat (PET), der auf eine Kühlwalze extrudiert wird, wodurch er in den amorphen Zustand abgeschreckt wird.^[7] Es wird dann durch Zeichnen zweiachsig ausgerichtet. Der gebräuchlichste Weg, dies zu tun, ist der sequentielle Prozess, bei dem der Film zuerst mit beheizten Walzen in Maschinenrichtung und anschließend in einem beheizten Ofen in Querrichtung, dh orthogonal zur Fahrtrichtung, gezogen wird. Es ist auch möglich, den Film gleichzeitig in beide Richtungen zu zeichnen, obwohl die dafür erforderliche Ausrüstung etwas aufwändiger ist. Die Ziehverhältnisse liegen typischerweise in jeder Richtung bei 3 bis 4.

Sobald das Ziehen abgeschlossen ist, wird der Film im Ofen bei Temperaturen, die typischerweise über 200 ° C (392 ° F) liegen, “wärmefixiert” oder unter Spannung kristallisiert. Der Wärmehärtungsschritt verhindert, dass der Film in seine ursprüngliche ungedehnte Form zurückschrumpft, und blockiert die molekulare Orientierung in der Filmebene. Die Orientierung der Polymerketten ist verantwortlich für die hohe Festigkeit und Steifheit des biaxial orientierten PET-Films, der einen typischen Youngschen Modul von etwa 4 GPa (0,58) aufweist×10^⁶ psi). Eine weitere wichtige Folge der molekularen Orientierung ist, dass sie die Bildung vieler Kristallkerne induziert. Die schnell wachsenden Kristallite erreichen die Grenze des benachbarten Kristallits und bleiben kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts. Infolgedessen weist eine biaxial orientierte PET-Folie trotz ihrer teilkristallinen Struktur eine ausgezeichnete Klarheit auf.

Wenn es ohne Zusätze hergestellt würde, wäre die Oberfläche des Films so glatt, dass die Schichten beim Aufwickeln des Films stark aneinander haften würden, ähnlich wie beim Kleben sauberer Glasplatten beim Stapeln. Um die Handhabung zu ermöglichen, werden üblicherweise mikroskopisch inerte anorganische Partikel in das PET eingebettet, um die Oberfläche des Films wie Siliziumdioxid aufzurauen.^[8]

Ein biaxial orientierter PET-Film kann durch Aufdampfen eines dünnen Films aus verdampftem Aluminium, Gold oder anderem Metall darauf metallisiert werden. Das Ergebnis ist für Gase (die in Lebensmittelverpackungen wichtig sind) viel weniger durchlässig und reflektiert bis zu 99% des Lichts, einschließlich eines Großteils des Infrarotspektrums. Für einige Anwendungen wie Lebensmittelverpackungen kann die aluminisierte boPET-Folie mit einer Schicht aus Polyethylen laminiert werden, die Versiegelbarkeit bietet und die Durchstoßfestigkeit verbessert. Die Polyethylenseite eines solchen Laminats erscheint matt und die boPET-Seite glänzend.

Andere Beschichtungen, wie leitfähiges Indiumzinnoxid (ITO), können durch Sputterabscheidung auf den boPET-Film aufgebracht werden.

Anwendungen[edit]

Verwendungen für boPET-Polyesterfolien umfassen, sind aber nicht beschränkt auf:

Flexible Verpackungs- und Lebensmittelkontaktanwendungen[edit]

• Laminate mit metallisierter BoPET-Folie (in der Fachsprache Printin oder Laminatbahnsubstrat genannt) schützen Lebensmittel vor Oxidation und Aromaverlust und erreichen eine lange Haltbarkeit. Beispiele sind Kaffee “Folien” -Verpackungen und Beutel für Fertiggerichte.
• Weißes boPET-Websubstrat wird als Deckel für Milchprodukte wie Joghurt verwendet.
• Klares boPET-Bahnsubstrat wird als Deckel für frische oder gefrorene Fertiggerichte verwendet. Aufgrund seiner hervorragenden Wärmebeständigkeit kann es während des Erhitzens in der Mikrowelle oder im Ofen auf der Verpackung verbleiben.
• Bratbeutel
• Metallisierte Filme
• Laminiertes Blech (Aluminium oder Stahl) zur Herstellung von Dosen (Bisphenol A-freie Alternative zu Lacken)

Papier abdecken[edit]

• Eine klare Überlagerung auf einer Karte, auf der Notationen, zusätzliche Daten oder kopierte Daten gezeichnet werden können, ohne die Karte zu beschädigen
• Metallisiertes boPET wird als spiegelartige dekorative Oberfläche auf einigen Buchumschlägen, T-Shirts und anderen flexiblen Tüchern verwendet.
• Schutzhülle über Knöpfen / Stiften / Abzeichen
• Die glänzende Deckschicht eines Polaroid SX-70-Fotodrucks
• Als Unterlage für sehr feines Schleifpapier
• boPET-Folie wird zum Verpacken von Comics verwendet, um sie während der Lagerung bestmöglich vor Umgebungsbedingungen (Feuchtigkeit, Hitze und Kälte) zu schützen, die andernfalls dazu führen würden, dass sich das Papier im Laufe der Zeit langsam verschlechtert. Dieses Material wird von der Library of Congress (Mylar® Typ D, ICI Melinex 516 oder gleichwertig) zur Archivierung von Dokumenten in Archivqualität verwendet.^[9][10] und mehrere bedeutende Comic-Forschungssammlungen der Bibliothek, darunter die Comic Art Collection der Michigan State University.^[11] Während boPET in diesem archivarischen Sinne weit verbreitet (und effektiv) verwendet wird, ist es nicht immun gegen die Auswirkungen von Feuer und Hitze und kann je nach Intensität der Wärmequelle möglicherweise schmelzen und das eingeschlossene Objekt weiter beschädigen.^[12]
• Ebenso Sammelkartendecks (wie z Pokémon, Magic the Gathering, und Yu-Gi-Oh!) sind in Beuteln oder Hüllen aus metallisiertem boPET verpackt. Es kann auch verwendet werden, um das holographische Kunstwerk auf einigen Karten zu erstellen, die typischerweise als “Holos”, “Folien”, “Shinies” oder “Holofoils” bekannt sind.
• Zum Schutz der Wirbelsäule wichtiger Dokumente, z. B. Krankenakten.

Isoliermaterial[edit]

Solar-, Marine- und Luftfahrtanwendungen[edit]

• Metallisiertes boPET soll für Sonnensegel als alternatives Antriebsmittel für Raumfahrzeuge wie Cosmos 1 verwendet werden
• Durchscheinende Mylar-Folien mit einer Breite von bis zu 48 Zoll und einer Länge von bis zu 12 Zoll fanden aufgrund ihrer Dimensionsstabilität in der Luft- und Raumfahrtindustrie weit verbreitete Verwendung als nichtdimensionale technische Zeichenmedien (siehe Abschnitt Druckmedien unten). Dies ermöglicht die Produktion und technisches Personal, um gefertigte Teile direkt über oder unter die Zeichenfolie zu legen, um die Genauigkeit der Teileprofile, Lochpositionen und anderer Teileigenschaften zu überprüfen.^[13]
• Metallisierte boPET-Sonnenvorhänge reflektieren Sonnenlicht und Wärme von den Fenstern weg.
• Aluminisiert, als kostengünstiger Sonnenfinsternis-Betrachter, obwohl Vorsicht geboten ist, da sich im Metallfilm unsichtbare Risse bilden können, die dessen Wirksamkeit verringern.
• Hochleistungssegel für Segelboote, Hängegleiter, Gleitschirme und Drachen
• Verwenden Sie boPET-Folien als Rückseite der PV-Module in Solarmodulen
• Metallisierter boPET als Reflektormaterial für Solarkochherde
• Überbrücken von Lücken in der Steuerfläche von Segelflugzeugen (Segelflugzeugen), um den Profilwiderstand zu verringern

Wissenschaft[edit]

• Amateur- und professionelle visuelle und teleskopische Sonnenfilter. BoPET-Filme werden häufig an ein Glaselement geglüht, um die Wärmeleitfähigkeit zu verbessern und die notwendige flache Oberfläche zu gewährleisten, die für eine gleichmäßige Beobachtung der Teleskope erforderlich ist. Hersteller verwenden normalerweise Filme mit einer Dicke von 280 bis 500 Mikrometern, um den Filmen eine bessere Elastizität zu verleihen. Filme mit einer Dicke von 250 Mikrometern (0,0098 Zoll) und einer schweren Aluminiumbeschichtung werden im Allgemeinen für die Sonnenbeobachtung mit bloßem Auge während Sonnenfinsternissen bevorzugt.
• Filme in ringförmigen Ringen werden auf gasdichten Zellen montiert und verformen sich leicht zu sphärischen Spiegeln. Photomultiplier-Observatorien für kosmische Strahlung verwenden diese Spiegel häufig für kostengünstige große (1,0 m und mehr), leichte Spiegeloberflächen für die kosmische Strahlenforschung mit niedriger und mittlerer Energie im Himmelssektor.
• Als leichtes Membranmaterial, das Gase in Hyperschallschock- und Expansionsrohranlagen trennt.
• Als Strahlteiler in der Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie, typischerweise mit Laseranwendungen. Die Filmdicken liegen häufig im Bereich von 500 Mikrometern.
• Beschichtung um Hämatokritröhrchen.
• Isoliermaterial für einen Kryokühler-Strahlungsschutz.
• Als Fenstermaterial zur Begrenzung von Gas in Detektoren und Zielen in der Kernphysik.
• In CT-Scannern wirkt es als physikalische Barriere zwischen Röntgenröhre, Detektorring und Patient und ermöglicht eine vernachlässigbare Abschwächung des Röntgenstrahls, wenn er aktiv ist.
• Raumfahrzeuge sind mit einer metallisierten BoPET-Folie isoliert.
• Die Abstiegsstufe des Mondmoduls des Apollo wird in BoPET abgedeckt, da es leicht ist und sicherstellt, dass die Innentemperatur der Innenseite der Abstiegsstufe (in der eine erhebliche Menge an Apperatur gespeichert war) normal war.

Elektronische und akustische Anwendungen[edit]

Druckmedien[edit]

Andere[edit]

• Luftballons, Metallballons.
• Routeninformationsschilder, Rollsigns oder Zieljalousien genannt, werden von Fahrzeugen des öffentlichen Verkehrs angezeigt
• Für Materialien in Drachen
• Glas abdecken, um die Wahrscheinlichkeit eines Zerbrechens zu verringern
• In Theatereffekten wie Konfetti.
• Als Klebestreifen dient die Befestigung der Schnur an einem Teebeutel
• Eines der vielen Materialien, die als Windschutz oder Ventile für Mundharmonikas verwendet werden
• Auf Ackerland und in Hausgärten werden hochreflektierende aluminisierte PET-Folienbänder verwendet, um Vögel von Pflanzen fernzuhalten.
• Maßband
• Schutz der Spielfelder von Flipperautomaten vor Verschleiß
• Wird in der Zahnmedizin bei der Wiederherstellung von Zähnen mit Komposit verwendet.
• Im Nagellack als farbiges und fein zerkleinertes Additiv für einen Glitzereffekt.
• Numismatik – Das Produkt wird anstelle von PVC zur sicheren Aufbewahrung von Münzen verwendet. Die chemische Zusammensetzung ist für die Metalle günstiger. Münzen bestehen aus Silber und Kupfer. (Früher wurden Münzen in PVC-Hüllen aufbewahrt, die Münzen beschädigen, wenn sie längere Zeit ausgesetzt werden, weil Chlor freigesetzt wird.)

Verweise[edit]

Externe Links[edit]