El polietileno es un plástico comercial que ha encontrado su camino en casi todas las aplicaciones imaginables. Más de 100 mil millones de libras de polietileno se produjeron en 2000, formados en todo, desde bolsas, papeleras, botellas y otros productos hasta artículos especiales como las cavidades de cadera protésicas. En algunos casos, las propiedades ópticas del polietileno son importantes desde el punto de vista estético: el empaquetado brillante es más atractivo que aburrido. En otros casos, el interés es práctico, como para 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 su óptica propiedades. El polietileno de alta densidad (HDPE) es uniforme a nivel molecular, lo que permite a las moléculas compactarse y formar parches cristalinos. El polietileno de baja densidad (LDPE) es menos uniforme y tiende a no tener una estructura interna ordenada. El polietileno también se puede categorizar por peso molecular o la longitud promedio de sus cadenas poliméricas. Estos factores juegan un papel clave en la determinación de las principales propiedades ópticas del polietileno: turbidez, transparencia y brillo.
Haze
La neblina es exactamente lo que parece: una medida de qué tan turbia es una muestra. Más precisamente, la neblina 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 del HDPE desvían la luz como granos de arena en vidrio. El grado de desviación de la luz depende en parte del tamaño del parche cristalino, por lo que la neblina tiende a aumentar con la densidad del polietileno. El método de fabricación de una muestra de polietileno también tiene un fuerte efecto sobre la bruma, ya que no solo el tamaño sino también la orientación de los cristales influye en la neblina debido a la interacción de la luz con la estructura cristalina. Cuanto más rápido se enfría una muestra después de que se ha formado, menos difusa es probable que sea debido a que las cadenas de polímero tienen menos tiempo para reorganizarse en estructuras cristalinas.
Surface Haze
Además a la cristalinidad dentro de la muestra, la rugosidad superficial causa deflexión de la luz y, por lo tanto, juega un papel en la medición de la neblina de una muestra de polietileno. En este caso, el peso molecular del polietileno (cuánto tiempo duran las cadenas de polímero) juega un papel importante. En general, las cadenas más largas conducen a una mayor rugosidad superficial y más bruma en la superficie. Las condiciones de procesamiento también factorizan en la bruma de la superficie. Una muestra de polietileno que se sopla en una película adopta la forma de una burbuja, sin moho o troquel que incida en la superficie, y tiende a ser muy suave. Esto disminuye su neblina en la superficie. Las muestras más gruesas que se moldean, extruyen o moldean pueden tener más o menos turbidez superficial 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 atraviesa el objeto sin ser dispersada o desviada por partículas internas. Para el polietileno, como con la mayoría de los materiales, cuanto más delgada es la muestra, mejor es la transparencia: hay menos posibilidades de que una partícula desvíe la luz que se desplaza. Por lo tanto, la transparencia está relacionada con la neblina: cuanto más nebulosa es una muestra, menos transparente. Sin embargo, a diferencia de la neblina, la transparencia es una medida de "muestra completa", y el grosor es importante: incluso una muestra de polietileno de baja neblina no será transparente si la luz tiene que viajar muy 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 neblina y la transparencia solo se preocupan por si la luz se desvía o se 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 laico) 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. El 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 brumosa puede ser brillante, en cuyo caso se dice que tiene un "brillo". De acuerdo con la "Guía práctica de polietileno", desde la década de 1990 han estado disponibles nuevos tipos de LDPE que han permitido materiales de embalaje más resistentes con mayor brillo. br>
