مايلر

📅 آخر تحديث: ٦ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٦ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة
غشاء بولي إيثيلين تيريفثالات معدني ، 32 طبقة  بسمك 14 ميكرومتر تقريبًا لكل منها

بولي إيثيلين تيريفثالات ثنائي المحور ( boPET ) هو غشاء بوليستر مصنوع من بولي إيثيلين تيريفثالات (PET) ممدد، ويُستخدم لقوته العالية في الشد ، [ 1 ] وثباته الكيميائي ، [ 1 ] وثبات أبعاده ، [ 2 ] وشفافيته ، [ 1 ] وعزله الكهربائي . [ 1 ] وعند تغليفه بالمعدن ، يكتسب خصائص حاجز الغاز والرطوبة، [ 3 ] كما أنه عاكس للضوء . يتميز هذا الغشاء بأنه "ثنائي المحور"، أي أن سلاسل البوليمر فيه موجهة بالتوازي مع سطح الغشاء، وبالتالي موجهة على محورين. [ 3 ] تقوم العديد من الشركات بتصنيع boPET وأغشية بوليستر أخرى تحت أسماء تجارية مختلفة . في المملكة المتحدة والولايات المتحدة، من أشهر هذه الأسماء التجارية: مايلر ، ميلينكس ، لوميرور، وهوستافان . [ 4 ] وكان أول بوليمر ثنائي المحور يُصنع على نطاق تجاري واسع. [ 5 ]

تاريخ

طُوِّر فيلم BoPET في منتصف خمسينيات القرن العشرين، [ 6 ] [ 7 ] في الأصل من قِبَل شركة دوبونت ، [ 6 ] وشركة إمبريال للصناعات الكيميائية (ICI)، وشركة هوكست . استخدم باكمنستر فولر مادة المايلر عام 1953 كغلاف لقبة جيوديسية بناها مع طلابه في جامعة أوريغون . [ 8 ] استخدمت شركة إيستمان كوداك مادة المايلر عام 1955 كدعامة للفيلم الفوتوغرافي وأطلقت عليه اسم "قاعدة إيستار". [ 9 ] سمح هذا الفيلم الرقيق والمتين للغاية بتعريض بكرات بطول 1800 متر (6000 قدم) في رحلات الاستطلاع بعيدة المدى لطائرات U-2 . [ 10 ] أطلقت ناسا إيكو 2 في عام 1964، وهو بالون قطره 40 متراً (131 قدماً) مصنوع من غشاء بولي إيثيلين تيريفثالات (boPET) بسمك 9 ميكرومترات (0.00035 بوصة) محصور بين طبقتين من رقائق الألومنيوم بسمك 4.5 ميكرومترات (0.00018 بوصة) ملتصقتين ببعضهما البعض. [ 11 ]    

التصنيع والخصائص

التركيب الكيميائي لمتعدد إيثيلين تيريفثالات

تبدأ عملية التصنيع ببثق غشاء من البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) المنصهر على أسطوانة تبريد، مما يؤدي إلى تبريده بسرعة وتحويله إلى الحالة غير المتبلورة. ثم يُوجّه الغشاء ثنائي المحور عن طريق السحب . الطريقة الأكثر شيوعًا هي العملية المتسلسلة، حيث يُسحب الغشاء أولًا في اتجاه الماكينة باستخدام بكرات ساخنة، ثم يُسحب لاحقًا في الاتجاه العرضي، أي عموديًا على اتجاه الحركة، في فرن ساخن. من الممكن أيضًا سحب الغشاء في كلا الاتجاهين في آنٍ واحد، على الرغم من أن المعدات اللازمة لذلك أكثر تعقيدًا. تتراوح نسب السحب عادةً بين 3 و4 في كل اتجاه.

بعد اكتمال الرسم، يُعالج الفيلم حراريًا ويُبلور تحت ضغط في الفرن عند درجات حرارة تتجاوز عادةً 200 درجة مئوية (392 درجة فهرنهايت) . [ 12 ] تمنع هذه الخطوة الفيلم من الانكماش إلى شكله الأصلي غير الممدد، وتُثبّت التوجه الجزيئي في مستوى الفيلم. يُعزى الصلابة العالية والقوة الفائقة لفيلم PET ثنائي المحور إلى توجه سلاسل البوليمر، والذي يبلغ معامل يونغ النموذجي له حوالي 4 جيجا باسكال (0.58 × 10⁶ رطل / بوصة مربعة ) . ومن النتائج المهمة الأخرى للتوجه الجزيئي أنه يحفز تكوين العديد من النوى البلورية. تصل البلورات الصغيرة، التي تنمو بسرعة، إلى حدود البلورات المجاورة، وتبقى أصغر من الطول الموجي للضوء المرئي. ونتيجةً لذلك، يتميز فيلم PET ثنائي المحور بشفافية ممتازة، على الرغم من بنيته شبه البلورية .    

لو تم إنتاجه بدون أي إضافات، لكان سطح الفيلم ناعمًا للغاية لدرجة أن الطبقات ستلتصق ببعضها بقوة عند لف الفيلم، على غرار التصاق ألواح الزجاج النظيفة عند تكديسها. ولتسهيل التعامل معه، تُدمج عادةً جزيئات غير عضوية خاملة مجهرية، مثل ثاني أكسيد السيليكون ، في مادة البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) لزيادة خشونة سطح الفيلم. [ 13 ]

يمكن طلاء أغشية البولي إيثيلين تيريفثالات ثنائية المحور (BET) بطبقة معدنية رقيقة من الألومنيوم أو الذهب أو أي معدن آخر عن طريق الترسيب البخاري . ينتج عن ذلك نفاذية أقل بكثير للغازات (وهو أمر بالغ الأهمية في تغليف المواد الغذائية ) وانعكاس يصل إلى 99% من الضوء ، بما في ذلك جزء كبير من طيف الأشعة تحت الحمراء . في بعض التطبيقات، مثل تغليف المواد الغذائية، يمكن تغليف غشاء BET المطلي بالألومنيوم بطبقة من البولي إيثيلين ، مما يوفر إمكانية الإغلاق ويحسن مقاومة الثقب . يبدو جانب البولي إيثيلين من هذه الطبقة باهتًا، بينما يبدو جانب BET لامعًا. يمكن أيضًا تطبيق طلاءات أخرى، مثل أكسيد الإنديوم والقصدير الموصل (ITO)، على غشاء BET عن طريق الترسيب بالرش .

التطبيقات

تشمل استخدامات أغشية البوليستر boPET، على سبيل المثال لا الحصر:

التغليف المرن وملامسة الطعام

عمل مكتب نقل التكنولوجيا التابع لوكالة ناسا في مركز ستينيس الفضائي مع شركة لتغليف المأكولات البحرية في نيو أورليانز لتطوير عبوة تُحسّن من مدة صلاحية المأكولات البحرية أثناء الشحن، وخاصة الأسماك المجمدة والطازجة، مع الحفاظ على مذاقها. وقد طوّر مهندس من ناسا أكياسًا بلاستيكية معدنية مقاومة للحرارة مزودة ببطانات من الرغوة الحرارية، باستخدام نسخة محسّنة من مادة المايلر المعدنية المعروفة باسم "مادة بطانية الفضاء"، والتي تم إنتاجها خلال عصر أبولو.
  • تحمي الرقائق المعدنية المصنوعة من مادة البولي إيثيلين تيريفثالات (المعروفة تقنياً باسم "الطبقة المطبوعة" أو "الركيزة الشبكية الرقائقية") الطعام من الأكسدة وفقدان النكهة، مما يطيل مدة صلاحيته . ومن الأمثلة على ذلك عبوات القهوة المصنوعة من رقائق معدنية وأكياس الأطعمة الجاهزة.
  • تُباع معجنات بوب تارتس المحمصة في أزواج مغلفة بغلاف فضي من البولي إيثيلين تيريفثالات. وكانت تُغلف سابقاً بورق القصدير.
  • تُستخدم مادة البولي إيثيلين تيريفثالات البيضاء كغطاء لمنتجات الألبان مثل الزبادي .
  • تُستخدم طبقة البولي إيثيلين تيريفثالات الشفافة كغطاء للوجبات الجاهزة الطازجة أو المجمدة. وبفضل مقاومتها الممتازة للحرارة، يمكن تركها على العبوة أثناء التسخين في الميكروويف أو الفرن.
  • يُستخدم البولي إيثيلين تيريفثالات (boPET) كمادة لصنع أكياس التحميص
  • يرتبط الغشاء المعدني بـ boPET
  • للصفائح المعدنية المصفحة (الألومنيوم أو الفولاذ) المستخدمة في صناعة العلب ( بديل خالٍ من مادة البيسفينول أ للطلاءات) علاقة ما بمادة البولي إيثيلين تيريفثالات (BPET)

تغطية الورق

  • طبقة شفافة على الخريطة ، يمكن رسم الملاحظات أو البيانات الإضافية أو البيانات المنسوخة عليها دون إتلاف الخريطة.
  • يُستخدم البولي إيثيلين تيريفثالات المعدني كسطح زخرفي يشبه المرآة على بعض أغلفة الكتب والقمصان وغيرها من الأقمشة المرنة.
  • غطاء واقٍ للأزرار/الدبابيس/ الشارات
  • الطبقة العلوية اللامعة لصورة فوتوغرافية مطبوعة من نوع بولارويد SX-70
  • كطبقة داعمة لورق الصنفرة الناعم جدًا
  • يُستخدم غشاء البولي إيثيلين تيريفثالات (boPET) في تغليف الكتب المصورة لحمايتها على النحو الأمثل أثناء التخزين من الظروف البيئية (الرطوبة والحرارة والبرودة) التي قد تُسبب تلف الورق تدريجيًا مع مرور الوقت. ويُستخدم هذا الغشاء لحفظ الوثائق بجودة أرشيفية في مكتبة الكونغرس (مايلر من النوع D، أو ICI Melinex 516 أو ما يُعادله) [ 14 ] [ 15 ] ، وفي العديد من مجموعات أبحاث الكتب المصورة في المكتبات الكبرى، بما في ذلك مجموعة فنون القصص المصورة في جامعة ولاية ميشيغان . [ 1 ] ورغم أن غشاء boPET يُستخدم على نطاق واسع (وبفعالية) في هذا السياق الأرشيفي، إلا أنه ليس بمنأى عن تأثيرات النار والحرارة، وقد ينصهر تبعًا لشدة مصدر الحرارة، مما يُسبب المزيد من الضرر للمادة المُغلّفة. [ 16 ]
  • وبالمثل، تُعبأ مجموعات بطاقات التداول (مثل بوكيمون ، وماجيك: ذا غاذرينغ ، ويوغي يو! ) في أكياس أو أكمام مصنوعة من مادة البولي إيثيلين تيريفثالات المعدنية (boPET). ويمكن استخدامها أيضًا لصنع الرسومات ثلاثية الأبعاد الموجودة على بعض البطاقات، والتي تُعرف عادةً باسم "هولو" أو "فويل" أو "شاينيز" أو "هولو فويل".
  • لحماية العمود الفقري للوثائق المهمة، مثل السجلات الطبية .

مادة عازلة

الطاقة الشمسية، والبحرية، والطيران

  • يهدف استخدام مادة البولي إيثيلين تيريفثالات المعدنية (boPET) إلى استخدامها في الأشرعة الشمسية كوسيلة بديلة للدفع للمركبات الفضائية مثل كوزموس  1.
  • يُستخدم غشاء المايلر الشفاف، الذي يصل عرضه إلى 1.2 متر (4 أقدام ) وطوله إلى 3.7 متر (12 قدمًا ) ، على نطاق واسع كوسيط للرسم الهندسي غير البُعدي في صناعة الطيران والفضاء نظرًا لثبات أبعاده (انظر أيضًا قسم وسائط الطباعة أدناه). يسمح هذا لموظفي الإنتاج والهندسة بوضع الأجزاء المصنعة مباشرةً فوق أو تحت غشاء الرسم للتحقق من دقة ملامح الأجزاء ومواقع الثقوب وغيرها من خصائصها. [ 2 ]  
  • ستائر شمسية معدنية من مادة البولي إيثيلين تيريفثالات (boPET) ، لعكس ضوء الشمس والحرارة بعيدًا عن النوافذ.
  • مصنوع من الألومنيوم، كجهاز عرض كسوف شمسي غير مكلف .
  • أشرعة عالية الأداء للقوارب الشراعية ، والطائرات الشراعية المعلقة ، والطائرات الشراعية المظلية ، والطائرات الورقية
  • باعتبارها الوجه الخلفي لوحدات الخلايا الكهروضوئية في الألواح الشمسية.
  • لسد فجوات أسطح التحكم في الطائرات الشراعية (الطائرات الشراعية)، مما يقلل من مقاومة الشكل الجانبي .

علوم

إلكتروني وصوتي

وسائط الطباعة

آخر

  • بالونات ، بالونات معدنية
  • لوحات معلومات المسار، التي تسمى لوحات الوجهة أو لوحات الوجهة، والتي تعرضها مركبات النقل العام
  • للمواد المستخدمة في الطائرات الورقية
  • تغطية الزجاج لتقليل احتمالية التحطم
  • في المؤثرات المسرحية مثل قصاصات الورق الملونة
  • شريط لاصق لتثبيت الخيط على كيس الشاي
  • إحدى المواد العديدة المستخدمة كصمامات أو مصدات للرياح في آلات الهارمونيكا ذات الصمامات.
  • في الأراضي الزراعية والحدائق المنزلية، تُستخدم شرائط أغشية البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) المطلية بالألومنيوم ذات الانعكاس العالي لإبعاد الطيور عن النباتات
  • شريط قياس
  • حماية أسطح لعب آلات البينبول من التلف
  • يُستخدم في طب الأسنان عند ترميم الأسنان باستخدام الحشوات المركبة
  • في طلاء الأظافر ، كمادة مضافة ملونة ومقطعة بدقة لإضفاء تأثير لامع
  • علم المسكوكات – تخزين العملات المعدنية لفترات طويلة. كان يُستخدم البولي فينيل كلوريد (PVC) سابقًا لهذا الغرض، ولكن مع مرور الوقت، قد يُطلق البولي فينيل كلوريد الكلور، الذي يتفاعل مع الفضة والنحاس في العملات المعدنية. أما البولي إيثيلين تيريفثالات ثنائي الطور (BOPET) فلا يُعاني من هذه المشكلة. 
  • في ربط ذباب الصيد، يتم أحيانًا لف شرائط مايلر المعدنية حول ساق الخطاف للحصول على خطوط عاكسة أو لمعان في أنماط معينة.
  • غالباً ما تُزيّن ملحقات الزي العسكري بخيوط ذهبية لامعة، مثل رتب الكتف أو عقد الكتف. على سبيل المثال: زيّ ضباط الجيش الأمريكي الرسمي .
  • في الأعلام لخلق صوت متلألئ في العروض الحية. [ 17 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 سكوت، راندال و. (1998). "أمين مكتبة متخصص في الكتب المصورة يستعرض مجموعته ومهاراته". مجلة الدوريات . 24 (1): 49-56 . doi : 10.1080/00987913.1998.10764429 .
  2. 1 2 "كيفية تحويل رسومات مايلر الفضائية إلى تصميم ثلاثي الأبعاد باستخدام برامج التصميم بمساعدة الحاسوب" . خدمات التصميم بمساعدة الحاسوب / التصنيع بمساعدة الحاسوب. 31 يناير 2018.
  3. 1 2 دروبني، جيري جورج (30-05-2014). دليل اللدائن الحرارية المرنة . إلسيفير. ISBN 978-0-323-22168-9.
  4. ↑ مارك تي. ديموس (2011). التمدد ثنائي المحور للأغشية: المبادئ والتطبيقات . إلسيفير. ص 48. ISBN  9780857092953.
  5. ↑ جينكينز، ويلمر أ.؛ أوزبورن، كينتون ر. (25-09-1992). الأغشية البلاستيكية: التكنولوجيا وتطبيقات التغليف . مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-0-87762-843-9.
  6. 1 2 إيزارد، إيميت فار، "إنتاج بولي إيثيلين تيريفثالات" ، براءة اختراع أمريكية رقم 2,534,028 (تم تقديمها: 13 مايو 1948؛ تم إصدارها: 12 ديسمبر 1950).
  7. ↑ آدامز، جون فرانسيس إدوارد؛ جيربر، كينيث جورج؛ هولمز-ووكر، ويليام أنتوني، "عملية إنتاج غشاء بولي إيثيلين تيريفثالات ثنائي المحور" ، براءة اختراع أمريكية رقم 3,177,277 (تم تقديم الطلب: 10 مايو 1957؛ تم إصداره: 6 أبريل 1965).
  8. ↑ فولر يوجه تركيب قبة من نوع دايمكسيون (ملف PDF) ، صحيفة أوريغون ديلي إميرالد ، 10 أبريل 1953
  9. ↑ "فيلم كوداك HCF/قاعدة ESTAR" (ملف PDF) . www.kodak.com . شركة إيستمان كوداك . أبريل 2015. تاريخ الاسترجاع : 24 أغسطس 2018 .
  10. ↑ عيون في السماء ، دينو أ. بروجيوني 2010، مطبعة المعهد البحري، رقم ISBN 978 1 59114 082 5، الصفحات 102، 115.
  11. ↑ Staugaitis, C. & Kobren, L. (1966) "الخواص الميكانيكية والفيزيائية لرقائق المعدن والبوليمر Echo II (NASA TN D-3409)"، مركز رحلات الفضاء التابع لناسا جودارد.
  12. ↑ دي ميوز، مارك ت. (18 يوليو 2011). التمدد ثنائي المحور للأغشية: المبادئ والتطبيقات . إلسيفير. ISBN 978-0-85709-295-3.
  13. ↑ ثيل، أولريش. "إضافات البوليستر" (ملف PDF) . دكتور ثيل، تكنولوجيا البوليستر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يناير 2019 .
  14. ↑ "مواصفات البوليستر: بولي (إيثيلين تيريفثالات)" . الحفظ . مكتبة الكونغرس. مؤرشف من الأصل في 23 يونيو 2004.
  15. ↑ "ما هو ورق المايلر - أكثر من مجرد زينة" . Jampaper.com . 23 أكتوبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 يوليو 2015 .
  16. ↑ كريستين هاينشن (17 يونيو 2008). "مجموعة مكتبة ألباني بأكملها تتعرض للدخان" . أثينا ميسنجر . مؤرشف من الأصل في 3 يوليو 2015. تم الاطلاع عليه في 2 يوليو 2015 - عبر مكتبات مقاطعة أثينا العامة.
  17. ↑ ألميدا، كريس؛ تشيري، جون (21 أغسطس 2024). "عرض مدته 12 دقيقة، عُرض مرة واحدة فقط، قد يخلّد إلى الأبد" . صحيفة نيويورك تايمز . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0362-4331 . تاريخ الاسترجاع: 17 يوليو 2026 .