使用済みマスクを3Dプリントフィラメントに再生──Filastruderで実現する循環型ソリューション
コロナ禍で月間推定1,290億枚使用された使い捨てマスク。400年以上分解されず、75%が埋立・海洋流出(UNCTAD推計)と深刻な環境課題に。焼却・従来リサイクルも困難な中、ブリストル大学研究チームが「マスク→フィラメント」変換プロセスを開発しました。
マスク→フィラメント変換プロセス
- 前処理:ゴム紐・ノーズワイヤー除去
- シート化:不織布シート間にマスクを挟みアイロン加熱溶融→固体シート化(粉砕機詰まり防止)
- ペレット化:シートをブレンダーで微細ペレット化(青色PPペレット)
- フィラメント押出:Filastruder(オープンソース押出機)でペレット→フィラメント化。温度設定→ペレット/着色剤投入→ギアモーター駆動で押出。Filawinder(自動巻取り装置)併用で巻取り効率化
关键ポイントと工夫
- 高温処理でコロナウイルス不活性化を想定(実験用は未使用品)
- Filastruderは1.5m高さ設置・自然冷却・無風環境推奨。垂直マウント・ホッパー自作で対応
- 初回テストで径1.5mm(目標1.75mm)→ノズル拡径(1.75→1.9mm)+送り機構強化で改善。スライサー押出倍率調整で造形成功
- PPは密着難材料だが、セロテープ(PP製)をビルドプレートに貼ることで容易に密着。問題は「フィラメント製造側」にあり、造形自体は容易
成果と今後の課題
マスク1枚の1/3未満から7mフィラメント獲得。今後はゴム紐付き混合材料の一括処理、大規模自動化、大学内循環型経済(回収・滅菌・再生・配布)構築を検討。
国内事例:スペインでも並行開発
- カタルーニャ工科大学(UPC):使用済みマスク→オートクレーブ滅菌→顆粒化→PPペレット→フィラメント→新マスク造形。銀/セリウムナノ粒子抗菌コート付与。再利用・再リサイクル可能で廃棄物最小化
- FILMA(若手4名チーム):使用済みマスク→消毒→分別・粉砕→ペレット混合→押出フィラメント化。自社製品製造の他、ブランド連携で循環型経済導入支援・次世代への啓発活動も展開
パンデミック副産物の環境負荷を、分散型リサイクル・3Dプリント活用で資源循環に転換する取り組みが世界で加速しています。
3Dプリント
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