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Die bunten Luftballons und Plastikfolien, die wir zum Schutz von Papier und Stoff verwenden, bestehen aus Mylar. „Mylar“ ist der Handelsname eines Polymers, dessen technischer Name „biaxially-orientiertes Polyethylenterephthalat“ lautet, zu Deutsch BoPET ( biaxially-orientiertes Polyethylenterephthalat ). BoPET wird durch die Verarbeitung von Polyethylenterephthalat gewonnen, dem PET, das häufig zur Herstellung von Behältern aller Art verwendet wird. Andere Handelsnamen für BoPET sind Melinex und Hostphan; Es wurde in den 1950er Jahren von der amerikanischen Firma DuPont, der britischen ICI und der deutschen Hoechst entwickelt und von Kodak als Träger für fotografische Filme verwendet.
Wie wird die BoPET ermittelt?
BoPET wird aus PET, (C 10 H 8 O 4 ) n , einem Polyester erhalten, der das Ergebnis der Polymerisation von Terephthalsäure ist, die mit Ethylenglykol reagiert. Terephthalsäure, C 6 H 4 (COOH) 2 , ist eine aromatische Verbindung; Sechs seiner Kohlenstoffe bilden einen Benzolring, während die verbleibenden zwei Kohlenstoffe, die sich an gegenüberliegenden Enden des Sechsecks befinden, das den Benzolring bildet, eine Doppelbindung mit Sauerstoff und der verbleibende mit einer Hydroxylgruppe haben. Ethylenglykol, C 2 H 6 O 2, hat eine Hydroxyl- (oder Hydroxyl-) Gruppe an jedem seiner zwei Kohlenstoffe; die Hydroxylgruppen des Ethylenglykols und die der Seitenkohlenstoffatome des Benzolrings der Terephthalsäure werden durch eine Sauerstoffbrücke ersetzt, wodurch die Einheit integriert wird, die sich wiederholt verbindet (siehe Abbildung unten), um die lange Polymerkette zu bilden.
PET ist ein thermoplastisches Polymer; oberhalb einer bestimmten Temperatur erweicht es, ohne sich wie duroplastische Polymere zu zersetzen, was es ermöglicht, seine Form zu modifizieren und das Material durch Spritzgießen, Auftragen auf eine Form oder durch Extrudieren zu verarbeiten. Wird es nach der Verarbeitung schnell abgekühlt, kristallisiert es zu kleinen Keimen und man erhält ein transparentes Material.
BoPET wird durch Verarbeitung von PET-Pulver gewonnen. Dieses Pulver wird geschmolzen und laminiert, und die resultierende Platte wird kalt extrudiert, so dass das Material seine kristalline Struktur verliert. An dieser Folie wird eine biaxiale Orientierung durchgeführt, wobei sie erneut laminiert wird, diesmal jedoch bei hoher Temperatur, unter Verwendung heißer Walzen und in einem Ofen. Das Warmwalzen wird wiederholt, wobei die Walzrichtung senkrecht alterniert wird. Dann wird das Material auf Temperaturen über 200 o C erhitzt, um es mit der bidirektionalen Orientierung der Polymermakromoleküle zu kristallisieren. Bei der Kristallisation wird auch ein transparentes Material erhalten. Dem Material werden verschiedene Additive zugesetzt, um seine Eigenschaften und Oberflächenbeschaffenheit zu verbessern.
Die Eigenschaften und Verwendungen von BoPET
BoPET ist ein elektrisches und thermisches Isoliermaterial, hat eine hohe Widerstandsfähigkeit, ist chemisch stabil und gasundurchlässig und bildet einen Isolator gegen Gerüche, alles Eigenschaften, die es zu einem Material gemacht haben, das in vielen verschiedenen Anwendungen verwendet wird. Lebensmittelbehälter in verschiedenen Formen, auf Papier und Stoff aufgebrachte Folien als Schutzschicht und zum Verleihen eines Glanzes, thermische und elektrische Isolierung, reflektierendes Material und Teile von Dekorationselementen sind einige der Anwendungen von BoPET.
Die Verwendung von Polyethylenterephthalat zum Verpacken von essbaren Produkten hat in den letzten Jahren Anlass zur Sorge gegeben, da die Möglichkeit besteht, dass Lebensmittel mit Molekülen oder Elementen kontaminiert werden, die während des Herstellungsprozesses in das Material eingebaut werden, wie beispielsweise Antimon, und die später aus dem Material migrieren der Kontainer.
Quellen
María Anna Coniglio, Cristian Fioriglio, Pasqualina Laganá, Unbeabsichtigt hinzugefügte Substanzen in Mineralwasser in PET-Flaschen . Kapitel 3; Polyethylenterephthalat. Springer, 2020.
Mark T. DeMeuse Biaxiales Strecken von Folien: Prinzipien und Anwendungen . Elsevier, 2011.