PLAは最も人気のある3Dプリント素材ですが、その耐久性、特に水に濡れたときの耐久性に疑問を持たれています。 PLAは水に分解されるのか、分解されるとしたらどれくらいの速度で分解されるのか、というのが一つの質問です。

PLAは分解や劣化のために特別な条件を必要とするため、標準的な水と余分な熱を加えなければ、水中で何十年も使えるはずです。 多くの人が水槽やバスタブ、プールで問題なくPLAを使っています。 水中でPLAを使ってテストをしたところ、何年も持ちこたえたこともあります。

PLAは水中で溶けたり劣化したりすることはありません。

これが基本的な答えですが、もっと知りたい情報がありますので、このまま読み進めてください。

PLAは水中で分解されるのか？ PLAは水中でどのくらいもつのか？

PLAは、水温が50℃以上に保たれ、生物反応に必要な酵素が存在しない限り、完全に分解されることはなく、分解されるまでに約半年を要すると言われています。

多くのユーザー実験により、通常のPLAは水の中では分解されないことが分かっています。 熱湯や極めて過酷な温度下で、PLAは長い時間をかけて確かにすぐに微粒子に破壊されることが分かっています。

あるユーザーは、PLAで作ったソープトレイをシャワーの中で2年ほど使ってみたところ、全く腐る気配がなかったといいます。 これは、PLAがいかに長く水に耐えられるかを示しています。

別のユーザーは、PLAブランドで生ゴミ処理機のストレーナーストッパーを作り、1年以上熱湯を頻繁に捨てながら、シンクの水を排水するのに十分な強度を持つようにしました。

ある実験では、水中、土中、日光の当たる場所、作業机の上など、4つの環境下で2年間、3Dベンチャープリントに影響を与えました。 その結果、それぞれの環境下で素材の強度に差は見られなかったといいます。

何度もテストしてわかったことですが、PLAが劣化を示すには、数年間水に浸けておく必要があります。

PLAの劣化の早さについて教えてください。

ポリ乳酸は生分解性をアピールしていますが、水に浸すと少しづつ劣化していき、2年程度かかることもあります。 通常の環境では劣化はしません。

PLA印刷物は、機械的な圧力にさらされない限り、太陽光の下で15年以上使用できることが知られています。

実験では、ユーザーが異なる寸法のテストディスクを使い、厚さ0.3～2mm、インフィル100%、外輪は2～3mm、インフィル10%で様々なフィラメントをテストしました。

7種類のフィラメントをテストしたそうです。

これは、atomic PLAとSilk PLAを、浸漬ヒーターを用いてポリスチレン樹脂製の桶の中で約70℃の湯煎にかけたものです。

水温がPLAのガラス温度以上だったため、水中に挿入するとすぐにフィラメントが曲がってしまう。

PLAフィラメントは、4日間を経過した時点で剥離が確認されましたが、多くは脆くなり、少しの力で折れるようになり、手で折ると簡単に崩れてしまうようになりました。

以下の動画でご確認ください。

PLAフィラメントは吸湿性があるため、印刷前に水を吸ったPLAフィラメントを使用したプリントは、膨張したり、もろくなったりすることがあります。

この水分がノズルの熱に影響されて泡が発生し、PLAの劣化が早まるなど、印刷上の問題が発生することがあります。

PLAは環境に悪いか、環境に優しいか？

他のフィラメントと比較すると、PLAは比較的環境に良いのですが、リサイクルや再利用を効率的に行って環境に配慮することはできません。私は、石油系の熱可塑性プラスチックであるABSフィラメントなどの他のフィラメントと比較すると、PLAは少し環境に配慮していると考えます。

これは、PLAフィラメントが、天然素材から抽出されたデンプンなどの無害な原料を使用したバイオプラスチックであるためです。

プリントを始めると、PLAが生分解性であることや、フィラメントが植物由来の環境配慮型プラスチックであることを知る人が多いようです。

このことは、多くのフィラメントの比較や入門書、チュートリアルで、「PLAは生分解性があるので素晴らしいが、全体としては必ずしも環境に優しいとは言えない」と述べられています。

PLAは他のフィラメントに比べ、専門施設でのリサイクルが比較的容易であり、純粋なPLAに関しては、工業用コンポストシステムで堆肥化することが可能です。

PLAを捨てずに再利用する方法としては、主にプラスチックを溶かすか、細断して新しいフィラメントを作るのに使える小さなペレットにすることです。

環境に優しい」フィラメントを購入することは可能ですが、通常のPLAフィラメントよりもコストが高かったり、構造的に弱かったりする場合があります。

あるユーザーは、自分の住んでいる地域のゴミステーションはPLAを受け付けていないと言っていましたが、通常は近くで対応可能な場所を見つけることができます。

また、3Dプリンターで修理した結果、捨てて買い直していたかもしれないプラスチックの購入や使用がどれだけ少なくなったかを考えることもできます。

多くの人が、フィラメントだけを購入し、再利用可能なスプールを持つことで、プラスチックパッケージを減らすことを選択しています。 環境に優しいという点で、3Dプリントで従うべき主な概念は、リデュース、再利用、リサイクルです。

環境への最大の影響は、プラスチックの使用量を減らすことであり、3Dプリンターはその一助となる。

PLAは家庭で堆肥化できるのか？

家庭でPLAを堆肥化するためには、一般的な裏庭用コンポスターでは無理でしょう。むしろ、家庭用コンポスターよりもはるかに高温になる工業用コンポスターでPLAは分解されます。

PLAプリントは、時間の経過とともに過酷な環境にさらされると劣化することが知られていますが、非常に精密な条件下でしか堆肥化できないため、PLAを取り除くことは困難です。

これは、生物学的なプロセスが必要であること、高温が持続すること、時間がかかることなど、家庭用機器には不向きなためです。

PLA原料は、ABSのような石油由来のポリマーよりも生分解性を高めることができることが分かっていますが、その差はあまりありません。

PLAを効果的に分解するためには、コンポストユニットの温度が60℃に保たれる必要があることを知ったというユーザーの声がありました。

PLAの生分解性については、こちらの動画で詳しく解説しています。

Brothers MakeというYouTubeチャンネルでは、PLAの残材をリサイクルして再利用するさまざまな方法を紹介しています。この方法を選ぶと、PLA廃棄物をさまざまな用途の物作りに活用できます。

PLAを180℃で溶かして大きなスラブや円柱を作り、旋盤やCNCで加工するためのストックとして使うことができると提案されています。

PLA Plusは防水ですか？

PLA Plusは、適切に調整された3Dプリンターと大きな肉厚で3Dプリントすると、防水性を発揮します。 フィラメント自体は漏れることなく水を保持できますが、適切な設定を使用し、良い3Dプリント容器が必要です。 PLA Plus本体

PLA+フィラメントを防水化するためのポイントをご紹介します。

• プリントの外周を増やす
• プリント時にフィラメントを過剰に押し出す
• ノズルの大口径化により厚膜印刷が可能
• プリントにエポキシ樹脂を塗布する