5 MUOVIEN KIERRÄTYS JA KIERRÄTETTÄVYYS
7.8 PURISTUSAJAN VAIKUTUS OMINAISUUKSIIN
Puristusaika ei vaikuttanut sanottavasti yksittäisiin levyihin. Kuvassa 29 on tutkittu pursitusaikojen vaikutusta tiheyteen. Tiheyden ja muiden ominaisuuksien välinen korrelaatio todettiin luvussa 7.7. Kuviossa kuumapuristus on nimityksellä Kuuma ja kylmäpuristus nimityksellä Kylmä.
ШИШИ Kuuma Kylmä Tiheys
300
Kuva 29. Puristusaikojen vaikutus levyjen tiheyteen
Noin yleisesti katsottuna vaikuttaisivat puristusajat kasvavan kun tiheys kasvaa.
Levyjen puristus nopeutui koko ajan, ja kuuma- ja kylmäpuristuksen väliin jäävä turha aika lyheni samalla. Toisaalta muovin sulaminen sitoo lämpöä. Mitä enemmän muovia on, sitä enemmän täytyy levyn sitoa lämpöä, jotta puristus onnistuisi. Puuaine ei käytä lämpöä muuhun kuin lämpenemiseen. Puu on eriste, joten sen läsnäolon pitäisi pidentää aikaa, joka kuluu muovin lämmittämiseen.
Kuumapuristusaika oli kylmäpuristusaikaa lyhyempi. Kylmäpuristusaikaa pidensi se, että metallilevyjä oli liian vähän ja ne oli vaikea kylmentää puristusten välillä.
8 JOHTOPÄÄTÖKSIÄ
Muovilevyjen parhaita etuja ovat niiden hyvät, jopa erinomaiset poikittaisvetolujuus- ja pituusturpoama-arvot. Levyt yhdistävät muovin hyvät kemialliset ja sähköneristysominaisuudet ja puun jäykkyys ja hyvät esteettiset ominaisuudet. Lisäksi levyjen formaldehydipitoisuus on alhainen. Muovilevyjä voi käyttää esimerkiksi seinälevyiksi. Niistä saa tasaisen, saumattoman seinän. Lastulevystä ei koskaan saa saumatonta seinää sen turpoamisen takia.
Muovin lämmönkestoalue on noin -50..60 °C. Levyt soveltuvat tälle alueelle tuleviin rakennuskohteisiin, eli saunaa lukuunottamatta kaikkiin huoneisiin. Levyjen turpoama on sen verran pieni, että suuremmilla muoviosuuksilla, 50 %, 60 % ja 70 % muovilevyn voisi laittaa vaikka suihkukopin seinäksi, jos siihen ei laiteta pintaa ollenkaan tai pintakerros on kosteudenkestävää materiaalia.
Paksuusturpoamaominaisuudet muuttuvat pintalastun määrän ja liiman vaihdellessa.
Muovilevyjen huono puoli on niiden taipumus virumiseen. Suurilla muoviosuuksilla, 60
% ja 70 %, valmistetut levyt kaareutuvat ja käpristyvät turhankin helposti. Lisäksi levyjen reunoista tulee helposti keskikohtaa ohuempia, kun sulanut muovi valuu pois.
Levyistä tulee elastisia muoviosuuden lisääntyessä. LDPE on altis UV-säteilyn haurastuttavalle vaikutukselle. Päälle tuleva puukerros estänee kuitenkin auringonsäteiden suoran koniakin polyeteenin kanssa. Levyjen ominaisuudet muuttuvat selvästi muovipitoisuuden funktiona. Muoviosuuksia 10 %, 60 % ja 70 % ei kannattane ottaa tuotantoon ainakaan seinälevyksi. 10 %:n levyt ovat liian heikkoja, eikä tiheydenkään lisäys parantane ominaisuuksia riittävästi. Suuremmat muovipitoisuudet tuovat muovin huonot ominaisuudet, virumisen ja taipumisen, liian vahvoiksi.
Kaikki keskilastulevyt strand-levyä lukuun ottamatta sopivat seinälevyiksi.
Keskilastulevyä voi käyttää kantavana rakenteena, kun pölylevy sopii kohteisiin, joissa siltä ei vaadita suuria lujuuksia. Riittävällä muovipitoisuudella strand-levyistä saisi esim. lattialevyjä, lastun muoto sallii suuren kuormituksen.
Tiheyttä kasvattamalla saadaan parempia levyjä. Optimitiheys lienee 800 kg/m3:n paikkeilla. Puristusaika pitenee muoviosuuden kasvaessa. Ominaisuudet noudattavat yleensä eksponentiaalikäyriä, jolloin ominaisuuksien muutos pienenee muoviosuuden kasvaessa. Parhaimmaksi muoviosuudeksi käytännön kannalta jäänee 40 % ± 10 %.
Paras keskilastu riippuu käyttökohteesta.
9 YHTEENVETO
Muovien kierrätys on tullut uudeksi tärkeäksi tutkimuskohteeksi. Tähän ovat vaikuttaneet lainsäädäntö, ihmisten kiinnostus ja muut alaa tukevat avut, kuten ilmainen rakaa-aine. Uusia tapoja käyttää kierrätyskelpoista muovia keksitään koko ajan. Tämä työ on osa sellaista projektia.
Muovit lajitellaan lähinnä kerta- ja kestomuoveihin. Edellisiä voidaan käyttää vain kerran, jälkimmäisten molekyylisidokset ovat niin heikkoja, että ne pystyvät osittain irtautumaan. Tämä tekee mahdolliseksi muovien uudelleenkäytön. Sidosten avautumiseen tarvitaan lämpöä, mistä syystä muoveja kutsutaan myös termoplastisiksi muoveiksi.
Suurin ryhmä kestomuoveissa ovat polyolefiinit. Nämä ovat hiilivetyjä, joissa on ainakin yksi kaksoissidos. Näihin kuuluu myös työssä käytetty polyeteeni. Polyeteenin mekaaniset ominaisuudet eivät ole erityisen hyviä, mutta sen erinomaiset kemialliset ja sähköneristysominaisuudet ja halpa hinta tekevät siitä eniten käytetyn muoviraaka- aineen. Polyeteeniä käytetään runsaasti kaikissa ympärillämme olevissa muovin käyttökohteissa keittiöistä hiekkalaatikoille.
Toinen tunnettu kestomuovi on toiseksi yleisin polyvinyylikloridi eli PVC. Sen mainetta hankaloitaa muoviin liitetty kloori. Kertamuoveihin kuuluvat mm.
fenolimuovit ja liima
Muoveista kierrätetään EY:n alueella noin 7 paino-%:a eli 18 tilavuus-%:a. Materiaali sinänsä on halvempaa kuin uusi muovi, mutta sen siistaus tulee kalliksi. Muovijätteestä 71 % on polyeteeniä. Kaikista pakkausmateriaaleista muovi edustaa noin 10 %:a.
Kokeissa pyrittiin tutkimaan polyeteenin käyttöä liima-aineena puulevyjä valmistettaessa. Lisäksi haluttiin tutkia erilaisten puuraaka-aineiden yhteistyötä muovin kanssa. Puuraaka-aineena käytettiin keskilastua, pintalastua, pölyä., Bauer-kuitua ja strand-suikaleita. Strand otettiin mukaan lähinnä kuriositeettinä. Kokeet suoritettiin normaaleina laboratoriokokeina. Levyt valmistettiin Schaumann Wood Oy:n tutkimuslaboratoriossa Puhoksessa ja koestettiin samassa paikassa.
Suoritettujen kokeiden tarkoitus on ymmärtää vallitsevaa todellisuutta, ei saatuja numerosaijoja. Tulokset voivat antaa vain estimaation asioiden todellisesta laidasta.
pitempiaikaista tietämystä muovilevyistä ja niiden käyttäytymisestä on mahdotonta sanoa varmasti kuinka oikeita tulokset ovat. Saadut hajonnat ja keskiarvot eivät kerro todellisista hajonnista ja keskiarvoista muuta kuin niiden estimaatit. Lisäksi on mahdotonta sanoa mitään pitkäaikaisen käytön vaikutuksista.
Toisaalta kokeita on nyt tehty sen verran monta, että suuntaukst ja todennäköiset suuruusluokat alkavat olla selvillä. Koetuloksia on käsitelty tilastollisin analyysein ja graafisesti. Kokeita valmistettiin kaksi sarjaa; muovipitoisuutta tutkiva A-saija, josta valittiin optimipitoisuus B-sarjaan. В-sarjassa tutkittiin keskilaslun merkitystä.
Levyjen tiheyden havaittiin jäävän A-satjassa haluttua pienemmäksi. Tiheys jäi sitä pienemmäksi, mitä suurempi levyn muoviprosentti oli. Tiheyttä lisättiin seuraavaan sarjaan lisäämällä keskilastun ja muovin sekoitetta. Syynä tiheyshäviöön on hiontahäviö ja sulaessa puristimen välistä kokonaan pois valunut muoviaines sekä puristettaessa kakun reunoilta hupeneva osa.
Taivutuslujuudet eivät olleet kovin hyviä. Levyt olivat joko liian heikkoja tai liian elastisia. Pienemmillä muoviosuuksilla muovia ei ollut taipeeksi sitomaan lastut toisiinsa. Suuremmilla muoviosuuksilla muovia oli niin paljon, että levyistä tuli muovimaisen elastisia. Levyt tulevat tuskin koskaan saavuttamaan oikein hyviä taivutuslujuusarvoja. Tiheämmillä В-sarjan levyillä arvot olivat kuitenkin selvästi parempia. Strand-levyjen taivutuslujuudet ylittivät standardiarvon. Strand sallii muotonsa takia suuremman purituksen kuin muut lastutyypit.
Poikittaisvetolujuudet sen sijaan olivat hyviä. Jo 40 %:n muoviosuudella levyt ylittivät lastulevystandardiarvon. Suuremmilla muovipitoisuuksilla kappaleet eivät enää hajonneet keskeltä vaan pinnan ja muoviosan välisestä liimasaumasta. Se tulee olemaan heikko kohta ellei pintaa liitetä jotenkin muoviin. Poikittaisvetolujuusarvot nousivat lähes eksponentiaalisesti muoviosuuden funktiona. Puuaineesta pöly oli selvästi heikointa ja keskilastu vahvinta. Tuotantopintalastu ja Bauer-kuitu olivat jotakuinkin samanvahvuisia, keskilastua heikompia ja pölyä vahvempia. Strand ei saanut tarpeeksi liimaa laajaa alaansa varten, ja se hajosi helposti.
Paksuusturpoama-arvot olivat huonompia kuin niiden olisi oikeastaan kuulunut olla.
Kaikki levyt jäivät standardiarvon alapuolelle, vaikka standardina käytettiin 24 h:n turpoamastandardia. Syynä oli lähinnä väärä pintalastun liima. Eniten muovia sisältäneet muoviosuutta tutkivat levyt ja keskilastulevy eivät juuri turvonneet. Muovi ei juuri turpoa. Ainoastaan normaaliliimalla liimattu pintalastu tuiposi. Vähän muovia
Pituusturpoamaominaisuudet ovat muovilevyillä sen sijaan hyviä. А-osan levyjen arvot eivät olleet mitenkään loistavia, mutta tiheyttä nosteltaessa arvoista tuli erittäin hyviä.
Monet kappaleet eivät turvonneet ollenkaan.
Tiheys vaikuttaa ominaisuuksiin suorasti. Tiheyden mukaan voidaan katsoa, millaisia levyjen ominaisuudet ovat. Mitä tiheämpiä levyt ovat, sitä parempia ovat niiden ominaisuudet.
Puristusaika ei vaikuttanut levyjen ominaisuuksiin. Tarvittava puristusaika tuntuisi lisääntyvän muoviprosentin kasvaessa. Muovi sitoo sulaakseen lämpöä. Puristusajan vaikutus ei ole tilastollisesti luotettava. Muutujia on liian monta, jotta voitaisiin vetää yhtään luotettavaa johtopäätöstä.
10 KIRJALLISUUSVIITTEET
Lehtiartikkelit
1. DONG, S., SAPIEHA, S., Characterization of Interfacial Adhesion in Cellulose Fiber/Thermoplastic Systems. Antee '91, s. 1154 - 1156.
2. Kemian päivät pohti muovien kierrätystä. Pakkaus 27(1991): 12. s.24 - 25.
3. KÄRHÄ, V., Bom to be recycled - muovi kiertää USAssa. Pakkaus 28(1992):3, s.
19-21.
4. OLSEN, D. J„ Effectiveness of Maleated Polupropylenes as Coupling Agents for Wood Flour/Polypropylene Composites, Antee '91, s. 1886 -
1891.
5. Pakkausjätteet pyörityksessä - Eurooppalaiset laativat kilpaa talteenotto- ja kierrätyssuunnitelmia. Pakkaus 27(1991): 10. s. 15-18.
6. PAVLOCK, M. A., A Study of Binding Agents for Recycled Wood Cellulose and Polyolefin Composites, Antee '92, s.2146 - 2149.
Kirjallisuus
7. BARENBERG, S.A., BRASH, J.L., N ARAVAN, R. REDPATH, A.E.,
Degradable Materials, Perspectives, Issues and Opportunities. USA 1990, CRC Press. 761 s.
8. DIAMOND, W.J., Practical Experiment Designs for Engineers and Scientists. New York 1989, Van Nostrand Reinhold.. 390 s.
9. HÜLSE, S.J., Recycling Polymers from Scrap Products, A
Technoeconomic Study from Rapra's business Development Cunsultancy.
Shawsbury, Englanti 1990, Rapra Technology Ltd. 77 s.
10. INSKO: Muovien ominaisuudet, työstömenetelmät ja käyttö.
11. INSKO: Muovien ominaisuudet ja käyttö. Insinööritieto Oy 17/1986, Insinöörijärjestöjen Koulutuskeskus, s. 17-86.
12. LAININEN, P„ Todennäköisyyslaskuja tilastomatematiikka, Espoo 1988, Otakustantamo 462, Otapaino. 254 s.
13. LYONNET, P„ Tools of Total Quality. Great Britain, 1991, Chapman and Hall. 169 s.
14. MARTUSCELLI, E., MARCHETTA, C, NICOLAIS, L, Future Trends in Polymer Science and Technology. Polymers: Commodities or Specialities.
Technonmic Publishing Company, Inc. USA 1987. 247 s.
15. PÄÄKKÖNEN, E.J., Muovien tunnistaminen yksinkertaisin välinein. Offset- Koppinen Oy, Helsinki 1987. 66 s.
16. ROBERTS, S., Caserío, Organic chemistry. California 1971, W. A. Benjamin, Inc.
Menlo Park.
17. SEYMOUR, R.B., HERMAN, F.M., Application of Polymers. New York 1988, Plenum Press. 156 s.
18. TAMMELA, V., Polymeeritiede ja Muoviteknologia. Osa III, Otatieto 519.
Helsinki 1990, Hakapaino Oy. 431 s.
Standardit
19. SFS 3515 Lastulevyt. Ominaisuudet,1978.
20. SFS 3516 Lastulevyt. Ominaisuuksien tutkiminen. 1978.
21. SFS 4152.Lastulevyt. V 313 -levyt. Vaatimukset. 1984.
LIITE 1 1(2)
Levy Kuumapuristus Kylmäpuristus Levy Kuumapuristus Kylmäpuristus
1 2 min 45 s 2 min 54 s 1 1 min 45 s 2 min 42
LIITE 1 2(2)
VURISTUSAJAT
50% 60%
Levy Kuumapuristus Kylmäpuristus Levy Kuumapuristus Kylmäpuristus
1 3 min 15 s 1 min 56 s 1 3 min 17 s 4 min 21 s
LIITE 2 1(2)
В-S ARJAN HIONTA HÄVIÖ
Keskilastu Pintalastu
Levy alkupaino loppupaino poisto-% Levy alkupaino loppupaino poisto-%
8 8 % 8 8 %
1 984,6 923,9 6,16 1 882,8 830,9 5,88
2 956,6 903,8 5,52 2 865,6 820,6 5,20
3 959,2 896,9 6,49 3 858,5 832,1 3,08
4 958,1 893,4 6,75 4 850,2 821,4 3,39
5 951,6 893,2 6,14 5 864,2 827,5 4,25
6 957,3 903 5,67 6 842,8 807,3 4,21
7 981,9 946,1 3,65 7 867,4 811 6,50
8 970,3 926,4 4,52 8 851,7 827,3 2,86
9 970,7 926,7 4,53 9 857 811,2 5,34
10 965,7 921,1 4,62 10 855,4 798,7 6,63
11 958,2 911,2 4,91 11 875,8 823,1 6,02
12 944,2 883,7 6,41 12 840,2 810,7 3,51
k.a. 963,20 910,78 5,45 k.a. 859,30 818,48 4,74
s 11,41 17,49 0,94 s 12,09 10,08 1,30
min. 944,20 883,70 3,65 min. 840,20 798,70 2,86
max. 984,60 946,10 6,75 max. 882,80 832,10 6,63
R 40,40 62,40 3,11 R 42,60 33,40 3,76
Pöly Bauer-kuitu
Levy alkupaino loppupaino poisto-% Levy alkupaino loppupaino poisto-%
8 8 % 8 8 %
1 869,1 823,7 5,22 1 832,7 797,2 4,26
2 859,1 837,4 2,53 2 832 801,6 3,65
3 871,7 841,6 3,45 3 850 802,3 5,61
4 874,5 826,6 5,48 4 829,7 781,3 5,83
5 862,9 822,4 4,69 5 846,8 823 2,81
6 850,8 822,4 3,34 6 858,6 794,7 7,44
7 877 846,5 3,48 7 868,6 830,8 4,35
8 865,8 822,4 5,01 8 833,8 790,1 5,24
9 841 802,8 4,54 9 880,9 839,2 4,73
10 868,7 828,2 4,66 10 870,2 823,4 5,38
11 861,1 820,9 4,67 11 833,4 794 4,73
12 850,3 809,1 4,85 12 839,7 789 6,04
k.a. 862,67 825,33 4,33 k.a. 848,03 805,55 5,01
s 10,38 11,86 0,87 s 16,90 17,89 1,16
min. 841,00 802,80 2,53 min. 829,70 781,30 2,81
max. 877,00 846,50 5,48 max. 880,90 839,20 7,44
R 36,00 43,70 2,95 R 51,20 57,90 4,63
LIITE 2 2(2)
B-SARJAN HIONTAHÄVIÖ Strand
Levy alkupaino loppupaino poisto-%
g 1
g 1031
%
979,4 5,00
2 1060,8 905,2 14,67
3 1064,9 974,3 8,51
4 1083,4 961,4 11,26
5 1081,4 1013 6,33
6 1066,8 1001,3 6,14
k.a. 1064,72 972,43 8,65
s 17,24 34,58 3,37
min. 1031,00 905,20 5,00
max. 1083,40 1013,00 14,67
R 52,40 107,80 9,66
1
Tiheys Taivutus P-veto Paksuus Pituus
600 2,7 0,02 75,2 0,4
649 3,92 0,03 78,43 0,38
18 1,20 0,01 6,33 0,04
600 2,2 0,02 66,5 0,32
673 5,9 0,05 88,4 0,45
73 3,7 0,03 21,9 0,13
A-SARJAN TULOKSET
Tiheys Taivutus P-veto Paksuus Pituus
683 7,3 0,09 37,5 0,23
690 8,48 0,11 37,29 0,23
13 0,99 0,02 2,81 0,03
663 6,6 0,09 33,4 0,21
712 9,9 0,15 44,4 0,29
49 3,3 0,06 11 0,08
1
Tiheys Taivutus P-veto Paksuus Pituus
713 10,6 0,27 17,2 0,19
735 12 0,26 18,9 0,22
719 10,6 0,32 18,6 0,17
738 11.1 0,34 18,5 0,04
734 12,1 0,45 15,5 0,15
724 11,8 0,35 11,9 0,15
706 9 0,15 19,5 0,35
737 11,9 0,39 14,9 0,17
718 10,2 0,28 18,1 0,11
713 10,1 0,37 15,9 0,11
683 9,5 0,21 18,4 0,19
701 10,5 0,19 19,3 0,24
718 10,78 0,30 17,23 0,17
16 0,97 0,08 2,17 0,07
683 9 0,15 11,9 0,04
738 12,1 0,45 19,5 0,35
55 3,1 0,3 7,6 0,31
A-SARJAN TULOKSET
Tiheys Taivutus P-veto Paksuus Pituus
739 13,2 0,53 11,8 0,34
740 12,4 0,42 12,8 0,4
728 11,8 0,49 12,8 0,12
753 12,5 0,63 13,8 0,2
749 9,1 0,75 13 0,21
739 12,3 0,55 13,2 0,1
727 11,7 0,68 13 0,43
744 11,6 0,64 13,5 0,11
773 12,5 0,85 13,9 0,12
728 10,8 0,62 16,5 0,12
737 11,3 0,67 12,2 0,1
723 10,6 0,51 12,7 0,14
740 11,65 0,61 13,27 0,20
13 1,05 0,11 1.13 0,12
723 9,1 0,42 11,8 0,1
773 13,2 0,85 16,5 0,43
50 4,1 0,43 4,7 0,33
1
Tiheys Taivutus P-veto Paksuus Pituus
767 13,1 0,82 9,2 0,13
760 13,4 1,06 10,2 0,14
751 10,3 0,65 10,4 0,08
760 11 0,73 10,6 0,14
761 12,01 0,87 9,94 0,12
8 0,96 0,24 0,51 0,02
750 10,3 0,24 9,2 0,08
776 13,4 UI 10,9 0,14
26 3,1 0,87 1,7 0,06
A-SARJAN TULOKSET
Tiheys Taivutus P-veto Paksuus Pituus
822 13,8 0,99 7,3 0,05
812 14,67 0,99 6,65 0,05
12 0,65 0,12 1,46 0,03
790 13,8 0,8 2,3 0,01
829 16,1 1,2 8 0,11
39 2,3 0,4 5,7 0,1
LIITE 3 4(4)
A-SARJAN TULOKSET
70%
Levy Tiheys Taivutus P-veto Paksuus Pituus
1 845 12,7 1,04 6,6 0,02
2 793 9,9 1 5,7 0,01
3 817 13,1 1,2 6,5 0,01
4 839 13,1 1,03 7,9 0,08
5 814 11,1 1,05 5,5 0,03
6 838 13,7 0,97 6,6 0,03
7 833 12,4 U 6,3 0,05
8 829 11,6 1,15 3 0,11
9 823 12,1 1,11 6,7 0,03
10 830 11,5 1,08 6,8 0,03
11 802 11,2 1,01 6,5 0,05
12 803 11,9 1,11 7 0,06
k.a. 822 12,03 1,07 6,26 0,04
s 16 1,01 0,06 1,14 0,03
min. 793 9,9 0,97 3 0,01
max. 845 13,7 1,2 7,9 0,11
R 52 3,8 0,23 4,9 0,1
1
Tiheys Taivutus Veto Paksuus Pituus B-SARJAN TULOKSET
1359 14,4 0,98 13,9 0,01
816 13,2 0,75 15,4 0,02
801 12,3 0,82 15,8 0,02
789 13,4 0,72 16,6 0,02
808 14,9 0,87 15,2 0,02
822 13,7 0,81 15,2 0,02
811 15,3 0,73 14,7 0,02
830 15 0,83 16,1 0,02
830 15 0,78 15,6 0,02
800 15,2 0,69 12,8 0,02
828 15,7 0,72 14,9 0,02
835 13,2 0,65 13,7 0,02
861 14,28 0,78 14,99 0,02
151 1,03 0,09 1,03 0,00
789 12,3 0,65 12,8 0,01
1359 15,7 0,98 16,6 0,02
570 3,4 0,33 3,8 0,01
B-SARJAN TULOKSET
Tiheys Taivutus Veto Paksuus Pituus
820 10,6 0,49 15,2 0,02
821 11,7 0,57 13,5 0,02
861 13,4 0,68 14,4 0,02
850 12,4 0,67 13,9 0,02
825 11,8 0,51 13,4 0,01
824 11,8 0,4 13,2 0,02
806 11 0,46 14,1 0,01
852 13,2 0,65 13,2 0,02
831 11,2 0,6 13,7 0,02
821 11 0,51 14 0,02
821 13,2 0,56 13,4 0,02
842 12,3 0,63 13,4 0,02
831 11,97 0,56 13,78 0,02
16 0,91 0,08 0,56 0,00
806 10,6 0,4 13,2 0,01
861 13,4 0,68 15,2 0,02
55 2,8 0,28 2 0,01
1
Tiheys Taivutus Veto Paksuus Pituus B-SARJAN TULOKSET
851 7,93 0,24 12,70 0,03
17 0,90 0,04 0,79 0,00
810 5,5 0,17 11,7 0,02
878 8,9 0,31 14,7 0,03
68 3,4 0,14 3 0,01
B-SARJAN TULOKSET
Tiheys Taivutus Veto Paksuus Pituus
852 12,3 0,71 13,3 0,02
834 10,5 0,77 12,8 0,02
833 10,8 0,67 13,9 0,01
808 12,2 0,46 13,3 0,01
851 11,5 0,73 13,6 0,01
935 13,3 0,81 12,7 0,02
863 13,8 0,69 14,5 0,02
808 9,8 0,51 14,9 0,02
844 1U 0,63 13,6 0,02
840 13,4 0,68 13,4 0,01
843 11,2 0,65 13,6 0,01
792 9,3 0,46 14 0,01
842 11,60 0,65 13,63 0,02
34 1,37 0,11 0,61 0,00
792 9,3 0,46 12,7 0,01
935 13,8 0,81 14,9 0,02
143 4,5 0,35 2,2 0,01
B-SARJAN TULOKSET
Levy Tiheys Taivutus Veto Paksuus Pituus
1 892 20,5 0,13 62 0,01
2 827 15,4 0,07 85,3 0,01
3 845 18,7 0,15 33,3 0,01
4 843 15,7 0,09 68,9 0,02
5 902 22,1 0,18 49,3 0,01
6 869 10,7 0,14 24,9 0,01
k.a. 863 17,18 0,13 53,95 0,01
s 27 3,76 0,04 20,67 0,00
min. 827 10,7 0,07 24,9 0,01
max. 902 22,1 0,18 85,3 0,02
R 75 11,4 0,11 60,4 0,01
LIITE 5 1(4)
ESIMERKKI TILASTOLLISESTA TARKASTELUSTA
TAIVUTUSLUJUUS
Muoviosuus N Yhteensä Keskiarvo Varianssi
20% 12 101,8 8,4833333 1,0633333
30% 12 129,4 10,783333 1,0342424
ANOVA 23,073333 22 1,0487879
Yhteensä 54,813333 23
t-Testi erisuurille variansseille t, beta (yksipuoleinen) Kaksipuoleinen P-arvo t, alfa (kaksipuoleinen) Luottamusväli alfa
________20%__________30%
8,4833333 10,783333
Koska otoskam ero > vertailusuure
LIITE 5 2(4)
ESIMERKKI TILASTOLLISESTA TARKASTELUSTA
POIKITTAIS VETOLUJUUS
Muoviosuus N Yhteensä Keskiarvo Varianssi
30% 12 3,58 0,2983333 0,0077788
40% 12 7,34 0,6116667 0,0143242
ANOVA Varianssilähde
SS df MS F P-arvo F kriittinen
Ryhmien välillä 0,5890667 1 0,5890667 53,301892 2.603E-07 4,3009436
Ryhmien sisällä 0,2431333 22 0,0110515
Yhteensä 0,8322 23
t-Testi erisuurille variansseille
30% 40%
Otoskeskiarvo 0,2983333 0,6116667
Otosvarianssi 0,0077788 0,0143242
Otosten lukumäärä 12 12
Pearsonin korrelaatio 0,1733929
Yhteisvarianssi 3,5
Vapausasteet df 20,226254
t -7,300814
Yksipuolinen P-arvo 2.324E-07 t, beta (yksipuoleinen) 2,845336 Kaksipuoleinen P-arvo 4,647E-07 t, alfa (kaksipuoleinen) 3,1534
Luottamusväli alfa 0,005
Koska otoskin ero > vertailusuure
LIITE 5 3(4)
ESIMERKKI TILASTOLLISESTA TARKASTELUSTA
PAKSUUSTURPOAMA
Muoviosuus N Yhteensä Keskiarvo Varianssi
40% 12 159,2 13,266667 1,3987879
50% 12 119,3 9,9416667 0,2808333
ANOVA Varianssilähde Ryhmien välillä Ryhmien sisällä
SS df MS___________F______P-arvo F kriittinen 66,33375
Î
66,33375 78,986559 9.863E-09 4,3009436 18,475833 22 0,8398106Yhteensä 84,809583 23
t-Testi erisuurille variansseille t, beta (yksipuoleinen) Kaksipuoleinen P-arvo t, alfa (kaksipuoleinen) Luottamusväli alfa
Koska otoskam ero > vertailusuure
LIITE 5 4(4)
Ryhmien välillä 0.0228167 1
Ryhmien sisällä 0.0143667 22
Yhteensä 0.0371833 23
t-Testi erisuurille variansseille
50% 60%
Otoskeskiarvo 0.115 0.0533333
Otosvarianssi 0.0003727 0.0009333
Otosten lukumäärä 12 12
Pearsonin korrelaatio -0.308264
Ybteisvarianssi 3.5
Vapausasteet df 18.577282
t 5.9109792
Yksipuoleinen P-arvo 6.765E-06 t, beta (yksipuoleinen) 2.8784416 Kaksipuolinen P-arvo 1.353E-05 t, alfa (kaksipuolinen) 3.1965828
Luottamusväli alfa 0.005
Koska otoska:n ero > vertailusuure
on pituusturpoama suurempi prosenttiosuudella 50 % kuin 60 % kun luottamusväli on 99,5 %.
LIITE 6 1(4)
ESIMERKKI TILASTOLLISESTA TARKASTELUSTA (B-SARJA)
TAIVUTU SLU JUU S
Keskilastu N Yhteensä Keskiarvo Varianssi
Keskilastu Pintalastu
12 171.3 14.275 1.1547727 12 143.6 11.966667 0.8951515
ANOVA
Varianssilähde ss df MS_________F P-arvo F kriittinen
Tl QTfiA 1 f\1 1 31 970417 31.191803 1.294E-05 4.3009436 Ryhmien välillä
Ryhmien sisällä
3l.“7U41o/ 1 j/v-rx /
22.5491667 22 1.0249621
Yhteensä 54.5195833 23
t-Tcsti erisuurille variansseille L beta (yksipuolinen) Kaksipuolinen P-arvo L alfa (kaksipuolinen) Luottamusväli alfa
Koska otoska > vertailusuure, on taivutuslujuus suurempi keskilastulla kuin pintalastulla kun luottamusväli on 95 %.
LIITE 6 2(4)
ESIMERKKI TILASTOLLISESTA TARKASTELUSTA (B-SARJA)
POIKITTAIS VETOLU JUU S
Keskilastu
Pintalastu Pöly
Yhteensä Keskiarvo Varianssi 6.73 0.5608333 0.0078811 2.92 0.2433333 0.0014606 L beta (yksipuolinen) Kaksipuolinen P-arvo t, alfa (kaksipuolinen) Luottamusväli alfa
Pintalastu Pöly 0.560833333 0.24333333 0 007881061 0.00146061
12 12
Koska otoska > vertailusuure, on poikittaisvetolujuus suurempi pintalastulla kuin pölyllä
kun luottamusväli on 95 %.
LIITE 6 3(4)
ESIMERKKI TILASTOLLISESTA TARKASTELUSTA (B-SARJA)
PAKSUUSTUBPOAMA
Keskilastu
Pöly Bauer-kuitu
N Yhteensä Keskian’o Varianssi
12 152.4 12.7 0.68
12 163.6 13.633333 0.4006061
ANOVA Varianssilähde
SS dj
Ryhmien välillä 5.226666667 1
Ryhmien sisällä 11.88666667 22
Yhteensä 17.11333333 23
t-Testi erisuurille variansseille
Pöly Kuitu
Otoskeskiarvo 12.7 13.6333333
Otosvarianssi 0.68 0.40060606
Otosten lukumäärä 12 12
Pearsonin korrelaatio 0.181145454
Yhteisvarianssi 3.5
Vapausasteet df 20.62146237
t -3.11023855
Yksipuohnen P-arvo 0.002757642 L beta (yksipuolinen) 1.724718004 Kaksipuolinen P-arvo 0.005515283 L alfa (kaksipuolinen) 2.085962478 Luottamusväli alfa
Koska otoska > vertailusuure, on paksuusturpoama suurempi pölyllä kuin kuidulla
kun luottamusväli on 95 %.
LIITE 6 4(4)
ESIMERKKI TILASTOLLISESTA TARKASTELUSTA (B-SARJA)
PITUU STURPO AMA
Kestilastu N Yhteensä Keskiarvo Varianssi
Bauer-kuitu 6 0.09
Strand 6 0.07
ANOVA Varianssilähde
SS df
Ryhmien välillä 3.333E-05 1
Ryhmien sisällä 0.0002333 10
Yhteensä 0.0002667 11
t-Testi erisuurille variansseille
Kuitu Strand
Otoskeskiarvo 0.015 0.0116667
Otosvarianssi 3E-05 1.667E-05
Otosten lukumäärä 6 6
Pearsonin korrelaatio -0.447214
Yhteisvarianssi 3.5
Vapausasteet df 9.245283
t 1.1952286
Yksipuolinen P-arvo 0.1312705 t, beta (yksipuolinen) 1.8331139 Kaksipuolinen P-arvo 0.2625411 t, alfa (kaksipuolinen) 2.2621589
Luottamusväli alfa 0.05
Koska otoska:n itseisarvo > vertailusuure, on pituusturpoama suurempi kuidulla kuin Strandilla
kun luottamusväli on 95 %.
LIITE 7 1(12)
TIHEYDEN VAIKUTUS A-SARJAN LEVYIHIN
Tiheyden vaikutusta levyjen lujuus- ja turpoamaominaisuuksiin on kuvattu kaavioilla, joissa jokaiselle levytyypille on esitetty ominaisuus tiheyden funktiona. Koska eri ominaisuuksien väliset erot ovat itseisarvollisesti huomattavia, on jokaiselle ominaisuudelle tehty oma kuvansa.
Tiheyden vaikutus taivutuslujuuteen (10%)
Tiheyden kasvaessa taivutuslujuus kasvaa, kun muoviosuus on 10 %. Kasvu on koekappaleilla lähes eksponentiaalinen.
0,05 T 0,04 ■ ■ 0,035 • •
0,025 ■ ■ 0,02 < ► 0,015
0,01 -•
0,005 ■ •
Tiheyden vaikutus poikittaisvetolujuteen (10%)
Muoviosuudella 10 % tiheyden kasvu lisää poikittaisvetolujuutta.
LIITE 7 2(12)
Tiheyden vaikutus paksuusturpoamaan (10 %)
Paksuusturpoama pysyy lähes vakiona tiheydestä riippumatta, kun muovia on levystä 10 %. Paksuusturpoamaan vaikuttaa enemmän pintalastun liiman säänkestävyys.
Tiheyden vaikutus pituusturpoamaan (10%)
Pituusturpoama pysyy suhteellisen tasaisena tiheyden muutoksista
riippumatta muoviosuudella 10
%LIITE 7 3(12)
Tiheyden vaikutus taivutuslujuuteen ( 20 % )
Taivutuslujuus kasvaa lineaarisesti tiheyden funktiona muoviosuudella 20 %.
Nousu ei ole suuri, mutta se on tasainen.
0,14 • •
0,04
Tiheyden vaikutus poikittaisvetolujuuteen ( 20 % )
Kun levyissä on muovia 20 %, kasvaa poikittaisvetolujuus lineaarisesti
tiheyden kasvaessa.
LIITE 7 4(12)
Tiheyden vaikutus paksuusturpoamaan ( 20 % )
Paksuusturpoama ei juuri muutu tiheyden muuttuessa muoviosuudella 20 %.
0,25 ■ ■
Tiheyden vaikutus pituusturpoamaan ( 20 % )
Muoviosuudella 20 % ei tiheyden muutos vaikuta merkittävästi
pituusturpoaman muutoksiin.
LIITE 7 5(12)
Tiheyden vaikutus taivutuslujuuteen ( 30 % )
Tiheyden muutos vaikuttaa lievän positiivisesti taivutuslujuuteen muovi-%:lla 30.
Tiheyden vaikutus poikittaisvetolujuuteen ( 30 % )
Tiheyden kasvaessa poikittaisevetolujuus kasvaa selvästi muoviosuudella 30
%.
LIITE 7 6(12)
Tiheyden vaikutus paksuusturpoamaan ( 30 % )
Tiheyden muutokset eivät vaikuta paksuusturpoamaan muoviosuudella 30 %.
Kuviosta huolimatta suuntaus ei liene laskeva.
Tiheyden vaikutus pituusturpoamaan ( 30 % )
Tiheyden vaikutus pituusturpoamaan muovi-%:lla 30 on epäselvä.
Kuitenkaan tiheyden lisääminen ei lisää turpoamaominaisuuksia.
LIITE 7 7(12)
14
-,
♦ ♦ ♦ ♦ ♦
12
■ ♦ ♦ ♦
4
♦ ♦
10
•
8
■
6
■
4
■
2 0
750 755 760 765 770 775 780
Tiheyden vaikutus taivutuslujuuteen ( 50 % )
Taivutuslujuus kasvaa lievästi tiheyden kasvaessa muoviosuudella 50 %.
Tiheyden vaikutus poikittaisvetolujuuteen ( 50 % )
Tiheyden kasvaessa poikittaisvetolujuus kasvaa lievästi, kun muovia on
levyssä 50 %.
LIITE 7 8(12)
Tiheyden vaikutus paksuusturpoamaan ( 50 % )
Tiheyden kasvaessa paksuusturpoama paranee 50 %:n muoviosuudella selvästi.
0,02 ■ ■
Tiheyden vaikutus pituusturpoamaan ( 50 % )
Pituusturpoamaan eivät tiheyden muutokset vaikuta muoviprosentilla 50.
LIITE 7 9(12)
Tiheyden vaikutus taivutuslujuuteen ( 60 % )
Muoviosuudella 60 % tiheydellä ei näyttäisi olevan selvää yhteyttä taivutuslujuuteen.
Tiheyden vaikutus poikittaisvetolujuuteen ( 60 % )
Poikittaisvetolujuus kasvaa lievästi tiheyden kasvaessa, kun muovia on
levystä 60 %.
LIITE 7 10(12)
Tiheyden vaikutus paksuusturpoamaan ( 60 % )
Paksuusturpoama paranee lievästi tiheyden kasvaessa muovi%:lla 60 %.
0,02 ■ •
Tiheyden vaikutus pituusturpoamaan ( 60 % )
Tiheys ei vaikuta pituusturpoamaan muoviosuudella 60 %.
LIITE 7 11(12)
Tiheyden vaikutus taivutuslujuuteen ( 70 % )
Taivutuslujuus kasvaa lievästi tiheyden kasvaessa muoviosuudella 70 %.
Tiheyden vaikutus poikittaisvetolujuuteen ( 70 % )
Poikittaisvetolujuudella ja tiheydellä ei juuri ole yhteyttä muoviosuuden
ollessa 70 %.
LIITE 7 12(12)
Tiheyden vaikutus paksuusturpoamaan ( 70 % )
Paksuusturpoamaan ei tiheys vaikuta selvästi 70 %:n muoviosuudella.
0,12
♦ 0,1 ■
0,08 ■ ♦
0,06 ■ ♦
♦ ♦
0,04
♦ ♦ ♦ ♦
0,02 ♦
♦ ♦
0 'I —\
790 800 810 820 830 840 850
Tiheyden vaikutus pituusturpoamaan ( 70 % )
Pituusturpoama laskee erittäin lievästi tiheyden kasvaessa, kun muovia on levystä 70 %.
Yhteensä tiheyden vaikutuksesta А-sarjaa tutkittaessa voitaisiin sanoa, että lujuusominaisuudet kasvavat tiheyden kasvaessa. Lisäksi kasvu on sitä suurempi, mitä pienempi muoviosuus on.
Turpoamaominaisuuksiin tiheys ei vaikuta pienillä muoviosuuksilla
laisinkaan, ja suurillakin muoviosuuksilla ominaisuuksien paraneminen on
vähäistä.
LIITE 8 1(8)
TIHEYDEN VAIKUTUS B-SARJAN LEVYIHIN
Tiheyden vaikutus taivutuslujuuteen ( Pintalastu )
Taivutuslujuus lisääntyy lievästi tiheyden kasvaessa pintalastua käytettäessä.
Tiheyden vaikutus poikittaisvetolujuuteen ( Pintalastu )
Poikittaisvetolujuus lisääntyy selvästi poikittaisvetolujuuden lisääntyessä, kun
keskellä on pintalastua.
LIITE 8 2(8)
Tiheyden vaikutus paksuusturpoamaan ( Pintalastu )
Pintalastu-levyllä tiheyden kasvu parantaa hieman paksuusturpoamaa.
0,02 T 0,018 0,016
■ ■
0,014 ■ • 0,012
0,01 ■-0,008
■■
0,006
••
0,004 0,002 ■ •
Tiheyden vaikutus pituusturpoamaan ( Pintalastu )
Pituusturpoama ei sanottavasti muut tiheyden muuttuessa pintalastulla.
Tiheyden lisääntyminen saattaa aiheuttaa lievää paranemista.
LIITE 8 3(8)
Tiheyden vaikutus taivutuslujuuteen ( Pöly )
Pölyä käytettäessä tiheyttä kasvattamalla saadaan taivutuslujuudeltaan parempaa levyä.
Tiheyden vaikutus poikittaisvetolujuuteen ( Pöly )
Poikittaisvetolujuus paranee selvästi tiheydne kasvaessa pölylevyllä.
LIITE 8 4(8)
161 14
■
► ♦ ♦♦ ♦
♦
♦
10
•
8
•
6
-4 2
1 H
0 ■4
---810 820 830 840 850 860 870 880
Tiheyden vaikutus paksuusturpoamaan ( Pöly )
Pölylevyn paksuusturpoamaominaisuuksiin tiheyden muutokset eivät juuri vaikuta.
Tiheyden vaikutus pituusturpoamaan ( Pöly )
Tiheyden pituusturpoamaa heikentävä vaikutus on satunnaista pölylevyllä.
LIITE 8 5(8)
14 ■ ♦ 4 ♦
12 ■ ♦ ♦
♦ ♦
*10 ■ >
8 ■ 6 ■ 4 • 2 ■
0 1 1 ' 1 \ 1
80S 825 845 865 885 905 925
Tiheyden vaikutus taivutuslujuuteen ( Bauer-kuitu )
Bauer-kuitua käytettäessä taivutuslujuus kasvaa lievästi tiheyden kasvaessa.
Tiheyden vaikutus poikittaisvetolujuuteen ( Bauer-kuitu )
Poikittaisvetolujuus paranee selvästi tiheyden kasvaessa, kun käytetään
Bauer-kuitua.
LIITE 8 6(8)
14
- ♦
Tiheyden vaikutus paksuusturpoamaan ( Bauer-kuitu )
Paksuusturpoama paranee lievästi tiheydne kasvaessa Bauer-kuidulla.
0,008
■ ■
0,004
■ ■
0,002 ■ •
Tiheyden vaikutus pituusturpoamaan ( Bauer-kuitu )
Tiheyden vaikutus Bauer-kuidun pituusturpoamaan on satunnaista.
LIITE 8 7(8)
Tiheyden vaikutus taivutuslujuuteen ( Strand )
Strand-levyn taivutuslujuus paranee tiheyden kasvaessa. Paranemiseen vaikuttanee suuremman tiheyden aiheuttava muovin suurempi määrä.
0,18 T
0,04 • ■
Tiheyden vaikutus poikittaisvetolujuuteen ( Strand )
Poikittaisvetolujuus paranee strand-levyllä tiheyden noustessa. Syy lienee
sama kuin aikaisemmassa tapauksessa.
LIITE 8 8(8)
820 830 840 850 860 870 880 890 900 910
Tiheyden vaikutus paksuusturpoamaan ( Strand )
Paksuusturpoama paranee lievästi tiheyden noustessa Strandia käytttäessä.
0,02 t
0,008