Polietilenin Optik Özellikleri

Polietilen, akla gelebilecek hemen hemen her uygulamada yolunu bulan ticari bir plastiktir. 100 milyar libreden fazla. 2000 yılında polietilen üretildi ve çantalar, kutular, şişeler ve diğer ürünlerden protez kalça soketleri gibi özel ürünlere kadar her şey şekillendirildi. Bazı durumlarda, polietilenin optik özellikleri estetik açıdan önemlidir: Parlak ambalaj mattan daha çekicidir. Diğer durumlarda, bir şişe içindeki sıvı seviyesini görebilmek gibi, ilgi pratiktir. Her durumda, bir polietilen numunesinin optik özellikleri, moleküler yapısına bağlıdır.

İki temel polietilen türü vardır ve aralarındaki farkı bilmek, optik özelliklerini anlamak için çok önemlidir. Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), moleküllerin sıkıca paketlenmesini ve kristal yamalar oluşturmasını sağlayan moleküler düzeyde tekdüzedir. Düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) daha az üniformdur ve düzenli iç yapıya sahip olmama eğilimindedir. Polietilen ayrıca moleküler ağırlığa veya polimer zincirlerinin ortalama uzunluğuna göre de kategorize edilebilir. Bu faktörler, polietilenin başlıca optik özelliklerini belirlemede kilit rol oynar: pus, şeffaflık ve parlaklık.

Pus tam olarak kulağa nasıl geliyor: Bir örneğin ne kadar bulutlu göründüğünün bir ölçüsü. Daha kesin olarak, pus, bir numuneden geçen mesafe başına saptırılan ışık miktarının bir ölçüsüdür. Burada HDPE ve LDPE arasındaki ayrım önemlidir. HDPE'nin kristal yamaları, camdaki kum taneleri gibi ışığı saptırır. Işık sapmasının derecesi kısmen kristalin yamanın boyutuna bağlıdır, bu nedenle pus polietilenin yoğunluğuyla birlikte artma eğilimindedir. Bir polietilen numunesinin üretim yöntemi, yalnızca boyut olarak değil, aynı zamanda bulanıklık üzerinde de güçlü bir etkiye sahiptir. ayrıca kristallerin oryantasyonu, ışığın kristalle etkileşiminden dolayı bulanıklığı etkiler. yapı. Bir numune şekillendirildikten sonra ne kadar hızlı soğutulursa, polimer zincirlerinin kristal yapılara yeniden düzenlenmesi için daha az zamana sahip olması nedeniyle daha az bulanık olması muhtemeldir.

Numune içindeki kristalliğe ek olarak, yüzey pürüzlülüğü ışık sapmasına neden olur ve bu nedenle bir polietilen numunesinin bulanıklık ölçümünde rol oynar. Bu durumda, polietilenin moleküler ağırlığı -polimer zincirlerinin ne kadar uzun olduğu- önemli bir rol oynar. Genel olarak, daha uzun zincirler daha fazla yüzey pürüzlülüğüne ve daha fazla yüzey bulanıklığına yol açar. İşleme koşulları da yüzey bulanıklığını etkiler. Bir filme üflenen bir polietilen numunesi, yüzeye herhangi bir kalıp veya kalıp çarpmadan bir kabarcık gibi şeklini alır ve çok düzgün olma eğilimindedir. Bu, yüzey bulanıklığını azaltır. Kalıplanmış, ekstrüde edilmiş veya dökülmüş daha kalın numuneler, temas ettikleri yüzeylerin mikroskobik düzgünlüğüne bağlı olarak az veya çok yüzey bulanıklığına sahip olabilir.

Basitçe söylemek gerekirse, şeffaflık bir nesnenin ne kadar net olduğunu ifade eder. Daha teknik olarak, içindeki parçacıklar tarafından saçılmadan veya saptırılmadan nesnenin içinden geçen ışık miktarının bir ölçüsüdür. Polietilen için, çoğu malzemede olduğu gibi, numune ne kadar ince olursa, şeffaflık o kadar iyi olur - bir parçacığın içinden geçen ışığı saptırma şansı daha azdır. Şeffaflık bu nedenle pus ile ilgilidir: Bir numune ne kadar bulanıksa, o kadar az şeffaftır. Ancak pustan farklı olarak şeffaflık “bütün numune” ölçümüdür ve kalınlık önemlidir: Çok düşük puslu bir polietilen numunesi bile, ışığın uzağa gitmesi gerekiyorsa şeffaf olmayacaktır. "Polietilen El Kitabı"na göre, 1/8 inçten daha kalın polietilen numuneleri nadiren şeffaftır.

Pus ve şeffaflık yalnızca ışığın sapması veya bir numuneden geçmesi ile ilgilenirken, parlaklık bu ışığın nasıl saptırıldığına bağlıdır. Parlak bir numune - terim teknik ve sıradan dilde aynı anlama gelir - ışığı "tutarlı bir şekilde" saptırır, yani hepsi aynı şekilde sapar. Parlaklık kesinlikle bir yüzey olgusudur ve iyi bir yüzey pürüzsüzlüğü elde etmek, yüksek parlaklık elde etmek için çok önemlidir. Parlaklık, örneğin görüntülendiği açıya büyük ölçüde bağlı olduğu için yüzey bulanıklığı için başka bir terim değildir. Puslu bir numune parlak olabilir, bu durumda "parlak" olduğu söylenir. “Pratik Polietilen Rehberi”ne göre 1990'lardan bu yana, daha yüksek parlaklığa sahip daha sağlam ambalaj malzemeleri sağlayan yeni LDPE türleri kullanıma sunuldu.