המשקל הסגולי, המשקל הנפחי והצפיפות של פלסטיק
פלסטיק נעשה לחומר רב־שימושי הנמצא בכל מקום. השימוש הרחב בו נובע מיתרונותיו האיכותיים. חוזקם המרשים של סוגי פלסטיק אפשר להחליף חומרים רבים ויקרים יותר.
המשקל הסגולי והצפיפות של פלסטיק
צפיפות הפלסטיק נמוכה בהרבה מצפיפותם של מתכת, אבן ומבני בטון. עם זאת, רק קבוצת חומרים אחת יכולה להתחרות בפלסטיק מבחינת החוזק — מתכות. בתהליך ייצורם של מבנים ומוצרים שונים הפלסטיק מקבל צורות מגוונות, נמתח ומתכופף היטב. בשימוש בסוגים מסוימים של חומרים מקשרים, פלסטיק עשוי להשתוות בחוזקו למבני עץ.
המשקל הסגולי של פלסטיק משתנה לפי החומר המקשר שבו משתמשים. כך, הצפיפות הנפחית של פוליאתילן היא 0.9 גרם/סמ״ק, ואילו משקלו של פלסטיק מחוזק בסיבי זכוכית גבוה בהרבה — 1.95 גרם/סמ״ק.
| שם | מסה של 1 מ״ק בטונות | מסה של 1 מ״ק בקילוגרמים | משקל סגולי (ק״ג/מ״ק) |
| משקלו של 1 מ״ק פלסטיק | 0.85–1.8 | 850–1800 | 850–1800 |
מבחינים בין כמה סוגי פלסטיק לפי תכונות האלסטיות שלהם. המאפיינים התפקודיים מוצגים בטבלה.
| מאפיין / סוג | קשיח | קשיח למחצה | רך |
| חדירות | אטום | מושפע מגזים, מאדים, מים ואוויר | |
| אלסטיות | אינה קיימת | נמוכה | גבוהה מאוד |
| עמידות לשינויי טמפרטורה | 300–400°C | >70°C | >50°C |
| התפשטות תרמית | בטווח 25–120 · 10⁻⁶ | ||
| עמידות לטמפרטורות נמוכות | גבוהה מאוד | לא גבוהה | נמוכה |
| מדידת קשיות | 40 HB | 2–20 HB | |
| הגנה מפני חומרים כימיים | רמת הגנה גבוהה | ||
| יכולת שימור חום | שומרים היטב על חום ומוליכים אותו במידה מועטה | ||
| מוליכות חשמלית | משמשים כחומר דיאלקטרי או כמבודד חשמלי | ||
| מידת העברת האור | מעבירים אור היטב, אם אינם מיוצרים עם חומר מילוי צבעוני | ||
| יכולת שמירת צבע | גבוהה מאוד בשימוש בצבענים מתאימים (אוכרה, עופרת אדומה וכדומה) | ||
מן הנתונים בטבלה אפשר להסיק שסוגי פלסטיק עמידים בפני רוב החומרים הכימיים. בתעשייה הכימית מרבים להשתמש בהם להגנת אלמנטים מבניים. סוגי הפלסטיק העמידים במיוחד הם טפלון, פוליאתילן, פוליאיזובוטילן, פוליסטירן ופוליוויניל כלוריד.
חסרונות השימוש בפלסטיק
חסרונות הפלסטיק תלויים בפולימר, בחומרי המילוי ובתוספים המסוימים. סוגי פלסטיק רבים רגישים לטמפרטורות גבוהות, נחותים ממתכות בקשיותם ועלולים לתמוך בבעירה, אך קיימות דרגות מעכבות בעירה וכבות מאליהן. בעת שימוש במבני פלסטיק בתוך מבני מגורים ומחוץ להם יש להתחשב בסיווג הדליקות, ביצירת עשן ובדרישות בטיחות האש.
קיים מושג של הזדקנות הפלסטיק, שפירושו אובדן תכונות מסוימות של החומר בשימוש ממושך. נוסף על כך, חשיפה לשמש ולאוויר הורסת בהדרגה מוצרים ומבנים מפלסטיק. התהליכים הגורמים להזדקנות מתחילים מן הסיבות הבאות:
- שבירת השרשרת המולקולרית של החומר הפולימרי.
- ארגון מחדש של המבנה המולקולרי.
בסופו של דבר החוזק והאלסטיות פוחתים, הצבע משתנה והמוצר נעשה שביר. בחימום עז, בבעירה או בהתפרקות של סוגי פלסטיק מסוימים עלולים להשתחרר תוצרי פירוק מזיקים, ולכן יש להביא מראש בחשבון את תנאי השימוש והסילוק.
שאלות נפוצות
כמה שוקל 1 מ״ק פלסטיק?
לפי הטבלה, 1 מ״ק פלסטיק שוקל כ־850–1800 ק״ג. זהו טווח כללי לסוגי פלסטיק שונים; הערך המדויק תלוי בפולימר, בחומרי המילוי, בזיון ובטכנולוגיית הייצור.
מדוע צפיפותם של סוגי פלסטיק שונים משתנה כל כך?
פלסטיק אינו חומר יחיד אלא משפחה גדולה של פולימרים. פוליאתילן ופוליפרופילן בדרך כלל קלים יותר, ואילו פלסטיק מחוזק בסיבי זכוכית, ממולא במינרלים וסוגים הנדסיים מסוימים כבדים במידה ניכרת.
האם אפשר להשתמש בצפיפות ממוצעת לחישוב משקלו של חלק פלסטיק?
להערכה גסה אפשר להשתמש בטווח שבטבלה. לחישוב משקלו של חלק מסוים עדיף לדעת את סוג הפלסטיק המדויק ולהכפיל את נפח החלק בצפיפות המצוינת במפרט החומר.