el polietileno es un plástico comercial que se ha abierto camino en casi todas las aplicaciones concebibles. Más de 100 mil millones de libras. de polietileno se produjeron en el año 2000 y se convirtieron en todo, desde bolsas, contenedores, botellas y otros productos hasta artículos especiales como prótesis de cadera. en algunos casos, las propiedades ópticas del polietileno son importantes desde un punto de vista estético: el envase brillante es más atractivo que el mate. en otros casos, el interés es práctico, como poder ver el nivel de líquido dentro de una botella. En todos los casos, las propiedades ópticas de una muestra de polietileno dependen de su estructura molecular.
tipos
Existen dos tipos básicos de polietileno, y conocer la diferencia entre ellos es crucial para comprender sus propiedades ópticas. El polietileno de alta densidad (hdpe) es uniforme a nivel molecular, lo que permite que las moléculas se empaqueten herméticamente y formen parches cristalinos. El polietileno de baja densidad (LDPE) es menos uniforme y tiende a no tener una estructura interna ordenada. El polietileno también puede clasificarse por peso molecular, o la longitud promedio de sus cadenas de polímero. estos factores juegan un papel clave en la determinación de las principales propiedades ópticas del polietileno: neblina, transparencia y brillo.
calina
neblina es exactamente lo que suena: una medida de cuán turbia aparece una muestra. más precisamente, la bruma es una medida de la cantidad de luz que se desvía por la distancia recorrida a través de una muestra. Aquí la distinción entre HDPE y LDPE es importante. Los parches cristalinos de hdpe desvían la luz como granos de arena en un vaso. El grado de desviación de la luz depende en parte del tamaño del parche cristalino, por lo que la turbidez tiende a aumentar con la densidad del polietileno. El método de fabricación de una muestra de polietileno también tiene un fuerte efecto en la turbidez, ya que no solo el tamaño, sino también la orientación de los cristales influye en la turbidez debido a la interacción de la luz con la estructura cristalina. Cuanto más rápidamente se enfría una muestra después de su conformación,
bruma superficial
Además de la cristalinidad dentro de la muestra, la rugosidad de la superficie causa una desviación de la luz y, por lo tanto, desempeña un papel en la medición de la turbidez de una muestra de polietileno. en este caso, el peso molecular del polietileno, la longitud de las cadenas de polímeros, desempeña un papel fundamental. en general, las cadenas más largas conducen a una mayor rugosidad de la superficie y más turbidez a la superficie. las condiciones de procesamiento también influyen en la bruma superficial. una muestra de polietileno que se sopla en una película toma su forma como una burbuja, sin que el molde o la matriz incida en la superficie, y tiende a ser muy suave. esto disminuye su superficie bruma. Las muestras más gruesas que están moldeadas, extruidas o fundidas pueden tener más o menos turbidez en la superficie, dependiendo de la suavidad microscópica de las superficies con las que entran en contacto.
transparencia
En pocas palabras, la transparencia se refiere a qué tan claro es un objeto. Más técnicamente, es una medida de la cantidad de luz que lo hace a través del objeto sin ser dispersado o desviado por partículas dentro. para el polietileno, al igual que con la mayoría de los materiales, cuanto más delgada sea la muestra, mejor será la transparencia; hay menos posibilidades de que una partícula desvíe la luz que viaja a través de ella. por lo tanto, la transparencia está relacionada con la neblina: cuanto más turbia es una muestra, menos transparente es. sin embargo, a diferencia de la turbidez, la transparencia es una medida de "muestra completa", y el grosor es importante: incluso una muestra de polietileno de baja turbidez no será transparente si la luz tiene que viajar lejos. Según el "manual de polietileno", las muestras de polietileno de más de 1/8 de pulgada de espesor rara vez son transparentes.
brillo
mientras que la bruma y la transparencia se ocupan solo de si la luz se desvía o pasa a través de una muestra, el brillo depende de cómo se desvía esa luz. una muestra que es brillante (el término significa lo mismo en lenguaje técnico y lego) desvía la luz "coherentemente", lo que significa que todo se desvía de la misma manera. el brillo es estrictamente un fenómeno de superficie, y lograr una buena suavidad de la superficie es fundamental para lograr un alto brillo. brillo no es simplemente otro término para neblina superficial, ya que depende en gran medida del ángulo en el que se ve la muestra. una muestra nebulosa puede ser brillante, en cuyo caso se dice que tiene un "brillo". De acuerdo con la "guía práctica de polietileno", desde la década de los 90 están disponibles nuevos tipos de LDPE que han permitido materiales de embalaje más resistentes y con mayor brillo.