Polyethyleen is een in de handel verkrijgbaar plastic dat zijn weg gevonden heeft naar bijna elke denkbare toepassing. Meer dan 100 miljard pond. van polyethyleen werden geproduceerd in 2000, gevormd in alles, van tassen, bakken, flessen en andere grondstoffen tot speciale items zoals prothetische heupbussen. In sommige gevallen zijn de optische eigenschappen van polyethyleen belangrijk vanuit esthetisch oogpunt: glanzende verpakkingen zijn aantrekkelijker dan saai. In andere gevallen is de interesse praktisch, zoals het kunnen zien van het vloeistofniveau in een fles. In alle gevallen zijn de optische eigenschappen van een polyethyleenmonster afhankelijk van de moleculaire structuur.

Types

Er zijn twee basistypen polyethyleen en het kennen van het verschil tussen beide is cruciaal voor het begrijpen van hun optische eigenschappen. eigenschappen. Polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE) is uniform op moleculair niveau, waardoor de moleculen strak kunnen worden verpakt en kristallijnen vlekken kunnen vormen. Lage dichtheid polyethyleen (LDPE) is minder uniform en neigt niet om een ​​geordende interne structuur te hebben. Polyethyleen kan ook worden gecategoriseerd op basis van het molecuulgewicht of de gemiddelde lengte van zijn polymeerketens. Deze factoren spelen een sleutelrol bij het bepalen van de belangrijkste optische eigenschappen van polyethyleen: waas, transparantie en glans.

Haze

Haze is precies hoe het klinkt: een maat voor hoe troebel een staaltje lijkt. Nauwkeuriger gezegd, waas is een maat voor de hoeveelheid licht die wordt afgebogen per afgelegde afstand door een monster. Hier is het onderscheid tussen HDPE en LDPE belangrijk. HDPE's kristallijne plekken afbuigen licht als zandkorrels in glas. De mate van lichtafbuiging is ten dele afhankelijk van de grootte van de kristallijne pleister, dus de neiging tot troebeling neemt toe met de dichtheid van het polyetheen. De fabricagewerkwijze van een polyethyleenmonster heeft ook een sterk effect op de waas, omdat niet alleen de grootte, maar ook de oriëntatie van de kristallen de waas beïnvloedt als gevolg van interactie van het licht met de kristalstructuur. Hoe sneller een monster wordt gekoeld nadat het is gevormd, hoe minder waas het waarschijnlijk is dat de polymeerketens minder tijd hebben om zich opnieuw in kristallijne structuren te plaatsen.

Surface Haze

Bovendien voor kristalliniteit binnen het monster veroorzaakt oppervlakteruwheid lichtafbuiging en speelt daarom een ​​rol bij de waasmeting van een polyethyleenmonster. In dit geval speelt het molecuulgewicht van het polyethyleen - hoe lang de polymeerketens ook zijn - een belangrijke rol. Over het algemeen leiden langere kettingen tot meer oppervlakteruwheid en meer oppervlakte waas. Verwerkingsomstandigheden spelen ook een rol bij oppervlaktewaasvorming. Een polyethyleenmonster dat in een film wordt geblazen, heeft zijn vorm als een bubbel, zonder dat er schimmel of matrijs op het oppervlak botst en heeft de neiging zeer glad te zijn. Dit vermindert de oppervlakte-waas. Dikkere monsters die worden gegoten, geëxtrudeerd of gegoten, kunnen meer of minder oppervlakkige waas hebben, afhankelijk van de microscopische gladheid van de oppervlakken waarmee ze in contact komen.

Transparantie -

Eenvoudig gezegd, transparantie verwijst naar hoe duidelijk een object is. Meer technisch gezien is het een maat voor de hoeveelheid licht die het door het object haalt zonder te worden verstrooid of afgebogen door deeltjes binnenin. Voor polyethyleen, zoals met de meeste materialen, des te dunner het monster, des te beter de transparantie - er zijn net minder kansen voor een deeltje om doorheen licht door te laten. Transparantie heeft daarom te maken met waas: hoe vager een monster is, hoe minder transparant. In tegenstelling tot waas, is transparantie echter een meting van "volledig monster" en is dikte van belang: zelfs een monster van zeer weinig wazig polyethyleen zal niet transparant zijn als het licht ver moet reizen. Volgens "Handbook of Polyethylene" zijn polyethyleen-monsters met een dikte van meer dan 1/8 inch dik zelden transparant.

Gloss-out

Terwijl wazigheid en transparantie alleen betrekking hebben op de vraag of licht wordt afgebogen of wordt doorgelaten door een monster hangt de glans af van hoe dat licht wordt afgebogen. Een voorbeeld dat glanzend is - de term betekent hetzelfde in technische en lay-taal - buigt het licht "coherent" af, wat betekent dat alles op dezelfde manier wordt afgebogen. Glans is strikt een oppervlakteverschijnsel, en het bereiken van een goede oppervlaktegladheid is essentieel voor het bereiken van een hoge glans. Glans is niet zomaar een term voor oppervlaktewaas, omdat het sterk afhankelijk is van de hoek waaronder het monster wordt bekeken. Een wazig monster kan glanzend zijn, in welk geval er sprake is van een "glans". Volgens de "Praktische gids voor polyethyleen" zijn er sinds de jaren negentig nieuwe soorten LDPE beschikbaar die stevigere verpakkingsmaterialen met een hogere glans mogelijk hebben gemaakt.