PLAフィラメントリサイクル：3Dプリンタープラスチックを安全に再利用する方法

はい！PLAプラスチックフィラメントはリサイクル可能です。ただし、他の日常プラスチックと混ぜることはできません。PLAの融点が他のプラスチックより低いためです。

3Dプリントは諸刃の剣のようです。製造業、建築、家庭用品製造、装飾、ジュエリー製造など、世界が直面する無数の課題に最良のソリューションを提供します。

しかし、3Dプリントは深刻な廃棄物問題も引き起こします。アクセスしやすい製造と新設計への実験意欲・能力が特徴の普及した3Dプリント技術は、以前には見られなかったレベルでイノベーションを推進しています。

英国拠点の「Filamentive」社が2019年に実施した調査によると、3Dプリント由来のプラスチック廃棄物が年間8トン、埋立地として世界に放出されています。

幸い、ほとんどの3Dフィラメントは再利用可能な形でリサイクル可能であり、プラスチック廃棄物問題の緩和に役立ちます。

3Dフィラメントはリサイクル可能か？ PLAはリサイクル可能か？

はい！3Dプリンターフィラメント廃棄物はリサイクル可能で、新しいプリントに使える形に戻せます。

3Dプリントプラスチック廃棄物はさまざまな形で発生し、すべてが世界のプラスチック廃棄物問題に大きく寄与しています。メディアからの廃棄物、失敗プリント、ラフト、パージブロックなどがフィラメント廃棄物となります。

3Dプリントプロフェッショナルや愛好家として、3Dプリント残材を使えるプラスチックに変換する2つの方法があります：

• プラスチックフィラメントを機能的な材料にリサイクルする
• 射出成形などの技術で、3Dプリント残材から直接プラスチックオブジェクトを作る

1. 3Dプラスチック廃棄物を新しいフィラメント材料に戻す

3D材料の残りを新しい使えるプラスチックフィラメントに戻し、プラスチック廃棄物蓄積問題を解決したい場合、3Dプリント廃棄物から自分のプラスチック材料を作れます。

フィラメントエクストルーダー（押出機）というマシンプロジェクトが、3Dプリント廃棄物から直接新しいプラスチックフィラメントを迅速に製造するのを助けます。エクストルーダーマシンはリサイクル可能な熱可塑性プラスチックを粉砕し、3Dプリントプロセスで発生するプラスチック廃棄物として取り込みます。

エクストルーダーマシンが3Dプリント廃棄物を溶かした後、ノズルから新しいフィラメントとして押し出します。

2. 廃棄3Dプリントのリサイクルに使われるエクストルーダーマシン

• Filastruder（フィラストルーダー）

Filastruderマシンは最基本版で299ドルで入手可能です。また、このブランドは長年にわたり大幅に改良され、フィラメント埋立問題への対抗でかなり人気のあるエクストルーダーになりました。

また、製品を巻き取りたい場合は追加コストで対応可能な機能も備えています。

• Felfil Evo（フェルフィル・エボ）

プレミアムでオープンソースのキットのため、Filastruderより高価です。プロメーカーが3Dプリントデブリから自分のプラスチックフィラメントを作れるようにします。

同様に、プロがフィラメントエクストルーダーを自社ワークショップの独自ニーズに適応させるのを助けます。

• Filabot（フィラボット）

このマシンブランドは、フィラメント巻き取りと製造の拠点を作れる製品ラインを誇ります。

プロがフィラメント廃棄物リサイクル活動で広く使用しています。同様に、3Dプリント愛好家をターゲットにしていません。

3. リサイクルフィラメント材料を購入する

3Dプリントデブリから新しいフィラメント製造に関わらず、プラスチック廃棄物リサイクルに貢献したい場合があります。

その場合、リサイクルプラスチックを使用したプロフェッショナル製造の新しいプラスチックフィラメントを購入するよう努められます。例えば、3RPLAfilとSakata RE-850は購入可能な完璧なリサイクルフィラメントです。

4. 直接リサイクルフィラメントを押出しする

3Dプリンターマシンに取り付ける特別なエクストルーダーツールを使って、新しいフィラメントを押出しすることなく、リサイクルプラスチックの破片で直接3Dモデルをプリントできます。より重要なのは、これを通常の3Dプリンターホットエンドを置き換えるエクストルーダーキットとして実現できる点です。これにより、失敗プリントから得られるペレットやプラスチックデブリなど、リサイクル材料からほぼすべてのフィラメント材料を直接押出しできます。

本質的に、スペイン製エクストルーダーが、ペレットとプラスチックのリサイクルに使用される最も人気のあるエクストルーダーマシンとしてトップに君臨しています。

5. プラスチックオブジェクトの製造

金型射出技術を使って、リサイクル3Dプリント材料からプラスチックオブジェクトを作ることで、積極的に埋立地を削減できます。より重要なのは、このユニークな技術が3Dプリント残材に第二の人生を与えることを可能にする点です。

Precious Plasticメーカーは、リサイクルプラスチックを使って椅子、ソケット、ベンチ、その他の日常生活オブジェクトを作っています。

6. 3Dプリンターフィラメントリサイクルのメリット

• 埋立地を削減
• プラスチックフィラメント資源の最適利用
• 環境に優しい
• 経済的

7. 3Dプリンターフィラメントリサイクルのデメリット

• 初期投資コストが高額になる可能性
• リサイクルフィラメント廃棄物から作られたオブジェクトが期待ほど耐久性がない可能性
• 必ずしも安価ではない
• より多くのエネルギー消費と汚染

PLAをどう廃棄するか？

PLAとは？ PLAは生分解性か？

PLA（ポリ乳酸）は、市場で最も人気のある3Dプリンター用熱可塑性材料の一つです。

また、コーンスターチやサトウキビなどの作物から製造されるため、再生可能で高度に生分解性のあるフィラメントです。

PLAフィラメントは押出し技術ベースのほとんどの3Dプリンターのデフォルトフィラメントです。さらに、低い融解温度が、ほとんどの3Dプリントプロフェッショナルと愛好家に人気の理由です。

PLA廃棄物材料

PLAフィラメントは3Dプリント中に廃棄物を生成し、PLAフィラメント廃棄物のリサイクルは埋立地削減に役立ちます。

また、PLAフィラメントデブリへの最良の対処法は、粉砕して新しいプラスチックに押出しするか、リサイクルプラントに持ち込んで新しいフィラメントに加工してもらうことです。

PLAの廃棄方法

• 埋立処分

人々はPLAフィラメント残材を埋立地として廃棄します。環境を著しく劣化させる不幸な状況です。

• 焼却

PLAフィラメントの焼却は熱を生成します。また、熱を電気エネルギーに変換してより良い用途にできます。

• 堆肥化

PLAはデンプン、トウモロコシ、セルロース、乳酸などの再生可能資源から作られるため、堆肥化可能なフィラメントです。科学者は以下の条件を満たせば堆肥化されたと見なします：

• 材料が二酸化炭素、水、バイオマスに分解される
• PLAが完全に分解される
• 有毒残留物が残らない

リサイクル

PLAの別の廃棄方法はリサイクルです。3Dプリント廃棄物のリサイクルとは、エクストルーダーで処理し、新しく処理されたフィラメントを新しい3Dプリントプロジェクトで再利用することを意味します。

PLAをリサイクルボックスに入れていいのか？

カーブサイドリサイクルとは？

PLA廃棄物やその他のアイテムを廃棄物リサイクルボックスに捨てることを指します。後で廃棄物回収会社が回収し、選別します。リサイクルプラントでリサイクル可能なものと不可能なものに分けられます。

PLAプラスチックフィラメントはリサイクル可能なフィラメントです。しかし、固有の機械的特性のため、他のプラスチックフィラメントと一緒にリサイクルすることはできません。

PLAの低い融解温度は、他のプラスチックとのリサイクルを阻害する重要な要因です。他のプラスチックと一緒にリサイクルしようとすると、リサイクルセンターで深刻な問題を引き起こします。

3DプリンターPLAはリサイクル可能か？

PLA 3Dプリンターフィラメントはリサイクル可能なプラスチックです。 しかし、その低い融解温度に注意し、リサイクル目的で他のポリマーと束ねないようにする必要があります。

PLAフィラメントリサイクルのメリット

• 廃棄物削減に貢献

プロセスが完璧でも3Dプリントは十分な廃棄物を生み出します。したがって、失敗プリントからPLAプラスチックを再利用・リサイクルすることは、環境に優しい取り組みです。

• コスト削減

PLAフィラメント廃棄物を粉砕・押出しして再利用すれば、コストを節約できます。

ただし、このメリットを実感するには、DIY 3Dプリンターへの優れた初期投資が必要かもしれません。また、この投資の金銭的メリットを享受し始めるには時間がかかります。

PLAリサイクルで確実にコストを節約するもう一つの方法は、PLA材料にクレジットを与えるプログラムに参加することです。

• 廃棄プラスチックを結合

スクラップPLA 3Dプリント材料のリサイクルは楽しいものです。しかし、リサイクルして新しいプロジェクトを始めるのに十分な量になるまで、時間をかけて3Dプリントデブリを収集・結合する必要があります。

また、廃棄物を結合することで、量を把握し、実施するプロジェクトの種類を決められます。

PLAフィラメントリサイクルのデメリット

• 複雑なプロセス

PLAの物理的特性により、他のプラスチック種類と比べて融点が低いです。異なるプラスチックと混ぜると溶けず、他のプラスチックが処理される間、固体のまま残ります。

そのため、リサイクル施設で問題を引き起こします。常にリサイクル施設に連絡し、自分のPLA材料がガイドラインを満たすか確認してください。

• 高コストな投資

DIY 3Dプリンターやリサイクル機器への投資は高額な取り組みです。また、地元のリサイクルセンターがPLAフィラメントのリサイクルを受け入れられない場合、有料の専門サービスを利用する必要が生じるかもしれません。

• フィラメント性能の低下

リサイクル時に押出しが正しく行われないと、PLAの引張強度が40から35MPaに低下し、破損やモデル反りを引き起こすレベルになります。

したがって、PLAの性能が大幅に低下します。

PLA 3Dフィラメントを堆肥化するには？

a) 家庭堆肥化

家庭堆肥化とは、家庭で実施できる小規模・少量の堆肥化を指します。家庭用コンポスターを使用し、通常110〜120°F（約43〜49℃）に達します。

微量の家庭用PLAのため、コンポストに常に投入し続ける場合のみ温度維持可能です。ブラウン（炭素源）、グリーン（窒素源）、水分のバランスは難しいですが、速やかな堆肥生成を可能にします。

b) 産業堆肥化施設

産業堆肥化プラントは大規模産業堆肥化プロジェクトの中心です。しかし、堆肥化プロセスは家庭堆肥化と同じで、唯一の違いは堆肥化温度と湿度に現れます。

それでも、PLAフィラメント廃棄物を有機廃棄物リサイクルや産業堆肥化に回せます。また、コミュニティリサイクルセンターは複雑な産業堆肥化プラントを使用して堆肥化プロセスを実施します。

c) 堆肥化の仕組み

産業堆肥化プラントは、コンポスト内の水分と熱を使ってPLAプリント廃棄物のポリマー鎖を分断します。ポリマー分断によりより小さなポリマーが生成され、最終的に乳酸になります。

その後、コンポスト内の微生物が乳酸を栄養として摂取し、二酸化炭素、腐植、水を生成します。

家庭でPLAをリサイクルするには？

オランダで設立されたPrecious Source Plasticは、プラスチックを粉砕し、リサイクル準備を整えるシンプルなマシンを作りました。これはオープンソースマシンであり、マシン計画が誰でも利用可能です。

低コストでマシンが見つかり、材料も容易に入手できるため、家庭でのPLAリサイクルが可能です。

結論

3Dプリント技術は、さまざまな業界の製造プロセスを促進するのに役立ちました。さらに、製造とエンジニアリングプロセスの品質と精度を高め、全般的な生産性を向上させました。

それでも、PLAやPETなどの3Dプリンターフィラメントは現代技術でリサイクル可能です。これは世界的な埋立地率の大幅な削減に貢献し、環境影響を改善します。