Optiske egenskaber Polyethylen

Polyethylen er en kommerciel plastik, der har fundet vej i næsten enhver tænkelig anvendelse. Mere end 100 milliarder lbs. af polyethylen blev produceret i 2000, dannet i alt fra poser, kasser, flasker og andre varer til specialprodukter som prosthetiske hofteudtag. I nogle tilfælde er de optiske egenskaber af polyethylen vigtige fra et æstetisk synspunkt: Glans emballage er mere attraktiv end sløv. I andre tilfælde er interessen praktisk, som ved at kunne se væskeniveauet inde i en flaske. I alle tilfælde afhænger de optiske egenskaber af en polyethylenprøve af dets molekylære struktur.

Typer

Der er to grundlæggende typer af polyethylen, og det er afgørende at forstå forskellene mellem deres optiske egenskaber ejendomme. Højdensitetspolyethylen (HDPE) er ensartet på molekylær niveau, hvilket gør det muligt for molekylerne at pakke tæt og danne krystallinske pletter. Lavdensitetspolyethylen (LDPE) er mindre ensartet og har tendens til ikke at have bestilt indre struktur. Polyethylen kan også kategoriseres ved molekylvægt eller den gennemsnitlige længde af dens polymerkæder. Disse faktorer spiller afgørende roller for at bestemme polyethylens store optiske egenskaber: haze, gennemsigtighed og glans.

Haze

Haze er præcis, hvad det lyder som: En måling af, hvor overskyet en prøve vises. Mere præcist er dis er et mål for den mængde lys, der afbøjes per afstand, der er rejst gennem en prøve. Her er sondringen mellem HDPE og LDPE vigtig. HDPE's krystallinske pletter afbøjer lys som sandkorn i glas. Graden af ​​lysafbøjning er delvis afhængig af størrelsen af ​​det krystallinske plaster, så blødningen har tendens til at stige med polyethylens densitet. Fremstillingsmetoden for en polyethylenprøve har også en stærk virkning på uklarheden, da ikke kun størrelsen, men også orientering af krystallerne påvirker blødningen på grund af lysets interaktion med krystalstrukturen. Jo hurtigere en prøve afkøles, efter at den er formet, jo mindre uklar er det sandsynligvis, at polymerkæderne har mindre tid til at omarrangere til krystallinske strukturer.

Overflade Haze

Desuden Til krystallinitet inden for prøven forårsager overfladens ruhed lysafbøjning og spiller derfor en rolle i blødemåling af en polyethylenprøve. I dette tilfælde spiller polyethylens molekylvægt - hvor længe polymerkæderne er - en stor rolle. I almindelighed fører længere kæder til mere overflade ruhed og mere overfladeskald. Behandlingsbetingelser er også vigtige for overfladeafvigelse. En polyethylenprøve, der blæser ind i en film, har sin form som en boble, uden at der er nogen form eller dør, der rammer overfladen og har en tendens til at være meget glat. Dette reducerer dens overfladeblæsning. Tykkere prøver, der er støbt, ekstruderet eller støbt, kan have mere eller mindre overfladeblødning afhængig af den mikroskopiske glathed af overfladerne, som de kommer i kontakt med.

Gennemsigtighed

Gennemsigtighed refererer til hvor klart et objekt er. Mere teknisk er det et mål for mængden af ​​lys, der gør det gennem objektet uden at blive spredt eller afbøjet af partikler inde. For polyethylen, som med de fleste materialer, jo tyndere prøven er, desto bedre er gennemsigtigheden - der er kun færre chancer for, at en partikel afbøjes lyset igennem. Gennemsigtighed er derfor relateret til haze: Jo mere uklar en prøve er, jo mindre gennemsigtig. I modsætning til uklarhed er gennemsigtigheden imidlertid en "helprøve" -måling, og tykkelsen betyder noget: Selv en meget lavhårig polyethylenprøve vil ikke være gennemsigtig, hvis lyset skal rejse langt. Ifølge "Håndbog af polyethylen" er polyethylenprøver mere end 1/8 tommer tykkende sjældne gennemsigtige.

Gloss

Mens uklarhed og gennemsigtighed kun er bekymret for, om lyset afbøjes eller bestås Gennem en prøve afhænger glans af, hvordan lyset afbøjes. En prøve, der er blank - begrebet betyder det samme i teknisk og leksprog - afbøjer lys "sammenhængende", hvilket betyder, at det hele afbøjes på samme måde. Glans er strengt et overfladefænomen, og opnåelse af god overfladeglathed er afgørende for at opnå højglans. Glans er ikke blot en anden betegnelse for overfladeblæsning, idet den stærkt afhænger af den vinkel, hvor prøven ses. En uklar prøve kan være blank, i hvilket tilfælde det siges at have en "glans." Ifølge "Praktisk vejledning til polyethylen" er nye typer af LDPE blevet tilgængelige siden 1990'erne, der har gjort det muligt for stærkere emballagematerialer med højere glans.