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環境用語必須ガイド:エコ・サステナブル・生分解性の違いを解説

環境影響とは、人間活動によって環境に引き起こされる変化や修正です。今日、日常的に使用される様々な材料や製品の環境影響に関連する用語が多数存在します。

異なる材料が自然環境に与える影響を理解するには、以下の概念を知る必要があります:

エコフレンドリー(環境配慮型)

環境影響を低減するよう特別に開発された製品や材料に使用される用語です。製品や材料の製造プロセスにおいて環境負荷の高い要素を削減する場合にも適用されます。

サステナブル(持続可能)

持続可能性とは、将来世代を損なわず、悪影響を与えずに、人間が現在のニーズを満たす行動を指します。持続可能なプロセスとは、環境と社会的福祉に配慮しながら経済成長を確保するものです。

Fillamentum Timberfill木質フィラメントは、管理伐採森林から充填繊維を調達しています。これらの森林では、年間採取量が森林の成長量より常に少なく、伐採より植林が多くなるよう運営されています。

環境用語必須ガイド:エコ・サステナブル・生分解性の違いを解説

画像1:Timberfillフィラメントでプリントされた部品。出典:Fillamentum.

生分解性

特定の生物学的作用と環境条件によって一定期間で分解される材料や製品を生分解性と言います。生分解時間は材料組成と環境条件によって大きく異なります。

FDM 3Dプリント分野では、PLAが生分解性材料です。この材料は特性と使いやすさから3Dプリント分野で最も広く使用されており、バイオコンポジットフィラメントのバインダーとしても最も一般的に使用されています。

バイオプラスチック

考慮すべきもう一つの概念はバイオプラスチック、別名有機プラスチックです。バイオプラスチックは石油由来ではなく再生可能資源から作られる天然ポリマーです。これらのプラスチックは一般的に生分解性です。

生分解性バイオプラスチックの例は、トウモロコシ、ビート、小麦から抽出したデンプンから作られるPLAです。

コンポスタブル(堆肥化可能)

90日以内に有毒残留物を残さず分解され、有用な物質(堆肥)になる材料をコンポスタブルと呼びます。コンポスタブル材料は常に生分解性ですが、生分解性材料が必ずしもコンポスタブルとは限りません。 堆肥化プロセスは、湿潤・温暖・好気性の管理された環境下で微生物群によって有機物が加速分解される過程です。家庭レベル(家庭用堆肥山やコンポスター)でも、産業レベル(堆肥化プラント)でも実施可能です。

バイオコンポジット

バイオコンポジットは、マトリックス(レジン)と天然繊維充填材で構成される複合材料です。マトリックスは再生可能資源由来ポリマー(PLA等)または非再生資源由来で構成されます。

天然繊維充填材は補強材として機械的特性を向上させたり、色や質感で審美的特性を付与したりします。天然繊維にはヘンプ、木材、紙廃棄物、セルロース等の作物由来繊維や作物副産物があります。

環境への配慮から、FDM 3Dプリント向け特定バイオコンポジット材料の研究開発が促進されています。弊社製品には、PLAベースでヘンプ繊維(Entwined)、ビール廃棄物(Buzzed)、コーヒー廃棄物(Wound Up)、有機廃棄物(Landfilled)を充填したC2compositesシリーズのバイオコンポジットフィラメントがあります。

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画像2:Wound Up™、Entwined™、Buzzed™フィラメントでプリントされた部品。出典:Filament2print.

リサイクル可能 / リサイクル

リサイクルとは、廃棄物を新製品や後で使用する原材料に変換するプロセスです。リサイクルは潜在的に有用な材料の廃棄を防ぎ、新規原材料消費を削減し、多くの場合エネルギー使用、大気・水質汚染、温室効果ガス排出も削減します。

リサイクルプロセスを経て主用途後にも有用になる材料をリサイクル可能と言います。リサイクル可能材料が必ずしも同じ材料に再生されるとは限りません。残存価値を活用してエネルギー生成などにリサイクルされることもあります。

リサイクル材料や製品から作られた材料をリサイクル材と呼びます。リサイクルはFDM 3Dプリント材料開発において興味深い選択肢です。例としてFormfuturaのリサイクルフィラメント「Reform rPLA」があります。これらはPLA押出廃棄物ストリームから再構成・均質化され、高品質PLAフィラメントとして生産されます。

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画像3:Reform rPLA製造サイクル。出典:Formfutura.

リユース(再利用)

「リサイクル」と「リユース」はよく混同されます。リサイクルは初期材料から処理・プロセスを経て別の材料または同じ材料を再得することを要します。一方リユースでは、リサイクルプロセスを経ずに製品を別用途で使用・適応させます。

例えば、「空フィラメントスプールの再利用アイデア」記事では、フィラメント使用後のスプール再利用オプションを複数紹介しています。

環境用語必須ガイド:エコ・サステナブル・生分解性の違いを解説

画像4:収納システム。出典:Cults3D.

低環境影響材料の探求は様々なイニシアチブと新3Dプリント材料の開発を促し、リサイクルによる新フィラメント作成や天然繊維充填によるバイオコンポジットフィラメント製造などの手法で、ABSに匹敵する機械的特性や、他材料と差別化される代表的特性・物理的特性を持つ革新的フィラメントの生産につながっています。

これら革新的材料の一部は弊社カタログで入手可能です。以下の表はそれぞれが持つ特性を示しています。

材料エコ/エコフレンドリーサステナブル生分解性コンポスタブルバイオコンポジットリサイクル
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