Muovin ominaispaino, tilavuuspaino ja tiheys
Muovista on tullut yleiskäyttöinen materiaali, jota käytetään kaikkialla. Laaja käyttö perustuu sen laatuetuihin. Muovien huomattava lujuus on mahdollistanut monien kalliimpien materiaalien korvaamisen.
Muovien ominaispaino ja tiheys
Muovien tiheys on paljon metallien sekä kivi- ja betonirakenteiden tiheyttä pienempi. Vain metalli pystyy kuitenkin kilpailemaan muovin kanssa lujuudessa. Erilaisia rakenteita ja tuotteita valmistettaessa muovi voidaan muotoilla monin tavoin, ja se venyy ja taipuu hyvin. Tiettyjä sideaineita käytettäessä muovit voivat vastata lujuudeltaan puurakenteita.
Muovin ominaispaino vaihtelee käytetyn sideaineen mukaan. Polyeteenin tilavuustiheys on esimerkiksi 0,9 g/cm³, kun taas lasikuitumuovin paino on huomattavasti suurempi, 1,95 g/cm³.
| Nimike | 1 m³:n massa tonneina | 1 m³:n massa kilogrammoina | Ominaispaino (kg/m³) |
| 1 m³:n muovin paino | 0,85-1,8 | 850-1800 | 850-1800 |
Muovit jaetaan kimmoisuusominaisuuksien mukaan useisiin tyyppeihin. Niiden toiminnalliset ominaisuudet esitetään taulukossa.
| Ominaisuus / tyyppi | Jäykkä | Puolijäykkä | Pehmeä |
| Läpäisevyys | Läpäisemätön | Kaasut, höyryt, vesi ja ilma vaikuttavat materiaaliin | |
| Elastisuus | Ei ole | Vähäinen | Erittäin suuri |
| Lämpötilanvaihtelujen kestävyys | 300-400 °C | >70 °C | >50 °C |
| Lämpölaajeneminen | Alueella 25-120 · 10⁻⁶ | ||
| Matalien lämpötilojen kestävyys | Erittäin hyvä | Melko heikko | Heikko |
| Kovuus | 40 HB | 2-20 HB | |
| Suoja kemikaaleilta | Hyvä suoja | ||
| Lämmönpidätyskyky | Säilyttävät lämpöä hyvin ja johtavat sitä huonosti | ||
| Sähkönjohtavuus | Käytetään eristeenä tai sähköneristeenä | ||
| Valonläpäisevyys | Läpäisevät valoa hyvin, ellei niitä ole valmistettu värillisestä täyteaineesta | ||
| Värin säilyminen | Erittäin hyvä oikeita väriaineita, kuten okraa ja lyijymönjää, käytettäessä | ||
Taulukon perusteella muovit kestävät useimpia kemikaaleja. Niitä käytetään usein kemianteollisuudessa rakenneosien suojaamiseen. Erityisen kestäviä muoveja ovat teflon, polyeteeni, polyisobuteeni, polystyreeni ja polyvinyylikloridi.
Muovien käytön haitat
Muovien haitat riippuvat kyseisestä polymeeristä, täyteaineista ja lisäaineista. Monet muovit ovat herkkiä korkeille lämpötiloille, metallia pehmeämpiä ja voivat ylläpitää palamista, mutta saatavilla on myös vaikeasti syttyviä ja itsestään sammuvia laatuja. Asuinrakennusten sisä- ja ulkopuolisissa muovirakenteissa on huomioitava paloluokka, savunmuodostus ja paloturvallisuusvaatimukset.
Muovin vanhenemisella tarkoitetaan tiettyjen materiaaliominaisuuksien menetystä pitkäaikaisessa käytössä. Lisäksi aurinko ja ilma hajottavat muovituotteita ja -rakenteita vähitellen. Vanhenemisprosessit käynnistyvät seuraavista syistä:
- Polymeerin molekyyliketjun katkeaminen.
- Molekyylirakenteen uudelleenjärjestyminen.
Lopulta lujuus ja elastisuus heikkenevät, väri muuttuu ja tuotteesta tulee hauras. Voimakkaasti kuumennettaessa, poltettaessa tai hajotettaessa tietyistä muoveista voi vapautua haitallisia hajoamistuotteita, joten käyttö- ja hävitysolosuhteet on huomioitava etukäteen.
Usein kysytyt kysymykset
Kuinka paljon 1 m³ muovia painaa?
Taulukon mukaan 1 m³ muovia painaa noin 850-1800 kg. Tämä on eri muovien yleinen vaihteluväli; tarkka arvo riippuu polymeeristä, täyteaineista, lujituksesta ja valmistustekniikasta.
Miksi eri muovien tiheydet vaihtelevat niin paljon?
Muovi ei ole yksi materiaali vaan suuri polymeeriryhmä. Polyeteeni ja polypropeeni ovat yleensä kevyempiä, kun taas lasi- tai mineraalitäytteiset ja tietyt tekniset muovit ovat huomattavasti painavampia.
Voiko muoviosan painon laskea keskimääräisellä tiheydellä?
Karkeassa arviossa voidaan käyttää taulukon vaihteluväliä. Tietyn osan painon laskemiseksi on parempi tuntea tarkka muovityyppi ja kertoa osan tilavuus materiaalitodistuksessa ilmoitetulla tiheydellä.