塑膠材質:分辨方式─浮力測試法
簡稱浮力法(Buoyancy Test Method),是測定物質密度的其中一種方式,固體或液體皆可測試。根據阿基米德浮體原理,當一物體完全地被浸沒在液體時,物體的體積與置換(排出/溢出)的液體的體積是相等的,而物體在液體中所減輕的重量(即所受的浮力),就等於該物體所排開液體的重量,因此無論是沉體或是浮體,物體在液體內所受的浮力=物體所排開液體的重量。
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在塑膠材質的密度整理篇提到:密度的計算方式為重量除以體積,水的單位重量(公克或公斤)與單位體積(立方公分或立方公尺)相除,所得到的密度恰好就趨近或等於1;因此在不同物質密度的測定上,水成為了相當好的參照物質。
簡單來說,當測定不規則形狀的物體密度時,由於難以精確計算該物的體積,因此我們就可以使用水,透過浮力法來作初步判斷,這個原理也能應用在塑膠的密度測量上:
當塑膠的密度大於水的密度時(D>1),物體下沉。(會沉到底部)
當塑膠的密度小於水的密度時(D<1),物體上浮。(浮出水面)
以下我們列舉幾種常見的塑膠材質:
材質名稱 | 密度(g/cm3) | 浮力測試結果 |
ABS樹酯 | 1.06 | 沉入水中 |
HDPE 高密度聚乙烯 | 0.95 | 浮出水面 |
LDPE 低密度聚乙烯 | 0.92 | 浮出水面 |
Melamine 美耐皿(三聚氰胺) | 1.57 | 沉入水中 |
PA6 尼龍 | 1.14 | 沉入水中 |
PC 聚碳酸酯 | 1.20 | 沉入水中 |
PET 聚對苯二甲酸乙二酯 | 1.35 | 沉入水中 |
*PLA 聚乳酸 | 1.25 | 沉入水中 |
PMMA 壓克力 | 1.20 | 沉入水中 |
POM 聚甲醛(塑鋼) | 1.41 | 沉入水中 |
PP 聚丙烯 | 0.91 | 浮出水面 |
PS 聚苯乙烯 | 1.05 | 沉入水中 |
PVC 聚氯乙烯 | 1.40 | 沉入水中 |
*註:PLA是由玉米澱粉製成的環保材質,能夠在堆肥環境下自然分解
藉由上表的整理,我們可以得知:PP、LDPE、以及HDPE都因為密度比水還要小而浮出水面,因此我們可以簡單地把塑膠材質做區分,若要更精準的區分,就需要使用燃燒進行測試,辨別氣味及熔融的狀態,詳細資訊可以參考延伸閱讀。