BoPET - BoPET

Film boPET métallisé , 32 couches d'environ 14 µm d'épaisseur chacune

Le BoPET ( polyéthylène téréphtalate biaxialement orienté ) est un film de polyester fabriqué à partir de polyéthylène téréphtalate (PET) étiré et est utilisé pour sa résistance élevée à la traction , sa stabilité chimique et dimensionnelle , sa transparence , sa réflectivité , ses propriétés de barrière aux gaz et aux arômes et son isolation électrique .

Diverses entreprises fabriquent du boPET et d'autres films polyester sous différentes marques . Au Royaume-Uni et aux États-Unis, les noms commerciaux les plus connus sont Mylar , Melinex et Hostaphan .

Histoire

Le film BoPET a été développé au milieu des années 1950, à l'origine par DuPont , Imperial Chemical Industries (ICI) et Hoechst .

En 1955, Eastman Kodak a utilisé le Mylar comme support pour le film photographique et l'a appelé « ESTAR Base ». Le film très fin et résistant a permis d'exposer des bobines de 6 000 pieds (1 800 m) lors de vols de reconnaissance U-2 à longue portée .

En 1964, la NASA a lancé Echo II , un ballon de 40 mètres (131 pieds) de diamètre construit à partir d'un film de mylar de 9 micromètres (0,00035 pouces) d'épaisseur pris en sandwich entre deux couches de feuille d'aluminium de 4,5 micromètres (0,00018 pouces) d'épaisseur collées ensemble.

Fabrication et propriétés

Structure chimique du polyéthylène téréphtalate

Le processus de fabrication commence par l' extrusion d'un film de polyéthylène téréphtalate (PET) fondu sur un rouleau refroidisseur, qui le trempe à l'état amorphe. Il est ensuite orienté biaxialement par étirage . La manière la plus courante de procéder est le processus séquentiel, dans lequel le film est d'abord étiré dans le sens machine à l'aide de rouleaux chauffés et ensuite étiré dans le sens transversal, c'est- à- dire orthogonalement au sens de déplacement, dans un four chauffé. Il est également possible de tirer le film dans les deux sens simultanément, bien que l'équipement requis pour cela soit un peu plus élaboré. Les rapports de tirage sont généralement d'environ 3 à 4 dans chaque direction.

Une fois l'étirage terminé, le film est « thermofixé » ou cristallisé sous tension dans le four à des températures typiquement supérieures à 200 °C (392 °F). L'étape de thermofixation empêche le film de revenir à sa forme non étirée d'origine et verrouille l'orientation moléculaire dans le plan du film. L'orientation des chaînes polymères est responsable de la résistance et de la rigidité élevées du film PET orienté biaxialement, qui a un module de Young typique d'environ 4 GPa (0,58 × 10 6  psi). Une autre conséquence importante de l'orientation moléculaire est qu'elle induit la formation de nombreux noyaux cristallins. Les cristallites qui croissent rapidement atteignent la limite du cristallite voisin et restent plus petites que la longueur d'onde de la lumière visible. En conséquence, le film PET orienté biaxialement a une excellente clarté, malgré sa structure semi-cristalline . ^

S'il était produit sans aucun additif, la surface du film serait si lisse que les couches adhéreraient fortement les unes aux autres lorsque le film est enroulé, semblable au collage de plaques de verre propres lorsqu'elles sont empilées. Pour rendre la manipulation possible, des particules inorganiques inertes microscopiques sont généralement incorporées dans le PET pour rendre la surface du film rugueuse, comme le dioxyde de silicium .

Le film PET à orientation biaxiale peut être métallisé par dépôt en phase vapeur d'un film mince d' aluminium évaporé , d' or ou d'un autre métal sur celui-ci. Le résultat est beaucoup moins perméable aux gaz (important dans les emballages alimentaires ) et réfléchit jusqu'à 99 % de la lumière, dont une grande partie du spectre infrarouge . Pour certaines applications comme l'emballage alimentaire, le film boPET aluminisé peut être laminé avec une couche de polyéthylène , ce qui assure la scellabilité et améliore la résistance à la perforation . Le côté polyéthylène d'un tel stratifié apparaît terne et le côté boPET brillant.

D'autres revêtements, tels que l' oxyde d'indium et d'étain conducteur (ITO), peuvent être appliqués au film boPET par dépôt par pulvérisation .

Applications

Les utilisations des films polyester boPET incluent, sans s'y limiter :

Emballage souple et contact alimentaire

  • Les stratifiés contenant une feuille de boPET métallisée (dans le langage technique appelé substrat d'impression ou de bande stratifiée) protègent les aliments contre l'oxydation et la perte d'arôme, assurant une longue durée de conservation . Des exemples sont les emballages en « feuille » de café et les sachets pour les plats cuisinés.
  • Les Pop-Tarts sont vendues par paires emballées dans du boPET argenté. Ils étaient auparavant emballés dans du papier d'aluminium.
  • Le substrat de toile boPET blanc est utilisé comme opercule pour les produits laitiers tels que le yaourt .
  • Le substrat de toile boPET transparent est utilisé comme opercule pour les plats cuisinés frais ou surgelés. En raison de son excellente résistance à la chaleur, il peut rester sur l'emballage pendant le chauffage au micro-ondes ou au four.
  • Sacs à rôtir
  • Films métallisés
  • Tôle laminée (aluminium ou acier) utilisée dans la fabrication de canettes ( alternative aux laques sans bisphénol A )

Couvrir sur du papier

  • Une superposition claire sur une carte , sur laquelle des notations, des données supplémentaires ou des données copiées, peuvent être dessinées sans endommager la carte
  • Le boPET métallisé est utilisé comme surface décorative semblable à un miroir sur certaines couvertures de livres, t-shirts et autres tissus souples.
  • Revêtement de protection sur les boutons/broches/ badges
  • La couche supérieure brillante d'un tirage photographique Polaroid SX-70
  • Comme support pour papier de verre très fin
  • Le film boPET est utilisé dans l'ensachage des bandes dessinées , afin de les protéger au mieux pendant le stockage des conditions environnementales (humidité, chaleur et froid) qui, autrement, entraîneraient une lente détérioration du papier au fil du temps. Ce matériel est utilisé pour le stockage de qualité archivistique des documents par la Library of Congress (Mylar® type D, ICI Melinex 516 ou équivalent) et plusieurs grandes collections de recherche de bandes dessinées de bibliothèques, y compris la Comic Art Collection de la Michigan State University . Bien que le boPET soit largement (et efficacement) utilisé dans ce sens archivistique, il n'est pas à l'abri des effets du feu et de la chaleur et pourrait potentiellement fondre, selon l'intensité de la source de chaleur, causant d'autres dommages à l'élément emballé.
  • De même, les jeux de cartes à collectionner (tels que Pokémon , Magic: The Gathering et Yu-Gi-Oh! ) sont emballés dans des pochettes ou des pochettes en boPET métallisé. Il peut également être utilisé pour créer les illustrations holographiques figurant sur certaines cartes, généralement appelées "holos", "foils", "shinies" ou "holofoils".
  • Pour protéger la colonne vertébrale de documents importants, tels que les dossiers médicaux .

Matériau isolant

  • Un isolant électrique matériau
  • Isolation pour maisons et tentes, réfléchissant le rayonnement thermique
  • Cinq couches de film boPET métallisé dans les combinaisons spatiales de la NASA les rendent résistantes aux radiations et aident à réguler la température.
  • Les couvertures d'urgence en film boPET métallisé conservent la chaleur corporelle d' une victime de choc .
  • Sous forme de bande mince pour former un joint étanche à l'air entre les surfaces de contrôle et la structure adjacente des aéronefs, en particulier les planeurs .
  • Isolation légère pour le jardinage d'intérieur.
  • Abri incendie , utilisé par les pompiers forestiers .
  • Combinaisons de proximité aluminisées utilisées par les pompiers pour se protéger de la grande quantité de chaleur dégagée par les incendies de carburant.
  • Utilisé dans les chaussettes et les sous-gants pour emprisonner la chaleur

Solaire, maritime et aéronautique

  • Le boPET métallisé est destiné à être utilisé pour les voiles solaires comme moyen alternatif de propulsion pour les engins spatiaux tels que Cosmos 1
  • Le film Mylar translucide, aussi large que 48" et jusqu'à 12' de long, a été largement utilisé comme support de dessin technique non dimensionnel dans l'industrie aérospatiale en raison de sa stabilité dimensionnelle (voir également la section Supports d'impression ci-dessous). Cela permet la production et le personnel d'ingénierie pour poser les pièces fabriquées directement sur ou sous le film de dessin afin de vérifier la fidélité des profils des pièces, des emplacements des trous et d'autres caractéristiques des pièces.
  • Les rideaux solaires boPET métallisés réfléchissent la lumière du soleil et la chaleur loin des fenêtres.
  • Aluminisé, en tant que viseur d' éclipse solaire peu coûteux , bien qu'il faille faire attention, car des fissures invisibles peuvent se former dans le film métallique, réduisant son efficacité.
  • Voiles hautes performances pour voiliers , deltaplanes , parapentes et cerfs - volants
  • Utilisez des films boPET comme face arrière des modules PV dans les panneaux solaires
  • BoPET métallisé comme matériau réflecteur pour les cuisinières solaires
  • Pour combler les lacunes des surfaces de contrôle sur les planeurs (planeurs), réduisant la traînée de profil

Science

  • Filtres solaires visuels et télescopiques amateurs et professionnels . Les films BoPET sont souvent recuits en un élément en verre pour améliorer la conductivité thermique et garantir la surface plane nécessaire pour une observation solaire même télescopique. Les fabricants utilisent généralement des films d'une épaisseur de 280 à 500 micromètres (0,011 à 0,020 in), afin de donner aux films une meilleure résilience. Les films d'une épaisseur de 250 micromètres (0,0098 pouce) avec un revêtement en aluminium épais sont généralement préférés pour l'observation solaire à l'œil nu pendant les éclipses.
  • Les films montés sur des bagues annulaires sur des cellules étanches aux gaz se déforment facilement en miroirs sphériques. Les observatoires photomultiplicateurs de rayons cosmiques utilisent souvent ces miroirs pour de grandes surfaces de miroir légères et peu coûteuses (1,0 m et plus) pour la recherche sur les rayons cosmiques de basse et moyenne énergie dans le secteur du ciel.
  • En tant que matériau de diaphragme léger séparant les gaz dans les installations de choc hypersonique et de tube d'expansion.
  • En tant que séparateur de faisceau dans la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier , généralement avec des applications laser . Les épaisseurs de film sont souvent de l'ordre de 500 micromètres.
  • Revêtement autour des tubes à hématocrite .
  • Matériau isolant pour un écran anti-rayonnement de cryoréfrigérateur.
  • En tant que matériau de fenêtre pour confiner le gaz dans les détecteurs et les cibles en physique nucléaire .
  • Dans les tomodensitomètres, il agit comme une barrière physique entre le tube à rayons X, l'anneau détecteur et le patient, permettant une atténuation négligeable du faisceau de rayons X lorsqu'il est actif.
  • Les engins spatiaux sont isolés avec un film BoPET métallisé.
  • L'étage de descente du module lunaire d'Apollo est recouvert de BoPET car il est léger et garantit que la température intérieure de l'intérieur de l'étage de descente (où une quantité importante d'appareil était stockée) était normale.

Electronique et acoustique

Supports d'impression

  • Avant l'adoption généralisée de la CAO, les dessins techniques ou les dessins architecturaux étaient tracés sur des feuilles de film boPET, connu sous le nom de film de dessin . Les feuilles boPET deviennent des documents légaux à partir desquels des copies ou des plans sont réalisés. Les feuilles de boPET sont plus durables et peuvent résister à plus de manipulations que le papier bond . Bien que la duplication des « plans » soit devenue obsolète, le mylar est toujours utilisé pour ses propriétés d'archives, généralement comme un ensemble d'enregistrements de plans que les départements du bâtiment doivent conserver dans leurs dossiers.
  • Film transparent pour photocopieurs ou imprimantes laser (le film boPET résiste aux fortes chaleurs).
  • Plaques d'impression de lithographie moderne alias "Plaques Pronto" (boPET résiste à l'huile)

Autre

  • Ballons , ballons métalliques.
  • Panneaux d'information sur l'itinéraire, appelés rollsigns ou stores de destination, affichés par les véhicules de transport public
  • Pour les matériaux dans les cerfs-volants
  • Couvrir le verre pour réduire la probabilité d'éclatement
  • Dans les effets de théâtre tels que les confettis .
  • Comme bande adhésive pour attacher la ficelle à un sachet de thé
  • L'un des nombreux matériaux utilisés comme économiseurs d'air ou valves pour harmonicas à valve
  • Sur les terres agricoles et les jardins domestiques, des rubans de film PET aluminisé hautement réfléchissant sont utilisés pour éloigner les oiseaux des plantes.
  • Mètre ruban
  • Protéger les plateaux de flipper de l'usure
  • Utilisé en dentisterie lors de la restauration des dents avec du composite.
  • En vernis à ongles , comme additif coloré et finement râpé pour créer un effet pailleté.
  • Numismatique – Stockage de pièces de monnaie pendant de longues périodes. Le PVC était auparavant utilisé pour cela, mais sur de longues périodes, le PVC peut libérer du chlore, qui réagit avec l'argent et le cuivre des pièces de monnaie. boPET n'a pas ce problème.

Les références

Liens externes