リサイクルされたPLAフィラメント

Lisa Ernst · 21.11.2025 · 技術 · 12分

33d.chの作業場で初めて recycled PLA filament を試したとき、機械の横には標準PLAの半端なロールがあり、「このリサイクル品は本当に日常使いに耐えるのか、それとも良心を満たすだけなのか」という疑問が浮かびました。いくつかのキャリブレーションキューブ、失敗したクリップ、そしてかなり変形したハウジングを経て分かったのは、クラシックなPLAとの違いは多くの人が思っているよりも小さいということです。しかし、その違いが、日常で部品が持ちこたえるか、間違った瞬間に壊れるかを左右します。研究によると、リサイクルとエネルギー使用が適切に管理されていれば、リサイクルPLAは同等の印刷品質で、環境負荷と温室効果ガス排出量を大幅に削減できることが示されています（sciencedirect.com) (ncbi.nlm.nih.gov).

この記事では、33d.chがリサイクルPLAについて重視していること、つまり基本から準備、プリンターでのステップバイステップの設定方法までをまとめます。私たちが最初に陥った典型的な落とし穴も含めてです。ターゲットは、印刷品質に大きな妥協をすることなく、許容範囲の労力で、より持続可能な3Dプリントのセットアップを構築したいホビーメーカー、学校、中小企業です。

リサイクルPLAの基本と利点

の使用には、実質的に2つの目的があります。1つ目は、印刷品質が確保されること、つまりきれいな印刷、適切な寸法精度、用途に応じた十分な耐久性です。2つ目は、ノズルの詰まりや脆い部品を心配することなく、環境バランスを改善したいということです（ recycled PLA filament ）。 (sciencedirect.com).

PLA自体は、主にトウモロコシやサトウキビのデンプンから作られるバイオプラスチックで、特にエネルギー消費と廃棄を考慮した場合、従来の石油系プラスチックと比較して有利なCO₂バランスを持つ可能性があります（ (ijert.org) (sciencedirect.com). リサイクルPLA（rPLA）は、製造廃棄物、不良品、または使用済みPLA部品を粉砕し、再処理し、再度フィラメントとして押し出したものです。多くの場合、リサイクル材料と新しい材料の混合物であり、非常に高いリサイクル率を持つものもあります（ (mdpi.com) (filamentive.com).

いくつかの調査によると、引張強度や曲げ強度の面で、 recycled PLA の機械的特性は、リサイクル回数が少なすぎず、プロセスが適切に管理されている限り、新鮮なPLAのものよりわずかに劣るか、場合によっては非常に類似していることが示されています（ (mdpi.com) (sciencedirect.com) (sciencedirect.com). PrusaやFilamentiveのようなメーカーは、彼らのrPLAフィラメントが日常的に標準PLAと同じくらい簡単に印刷でき、プロトタイプ、ガジェット、ハウジング、日用品に適していると報告しています（ (prusa3d.com) (filamentive.com).

環境バランスについて：PLAのライフサイクル分析によると、リサイクルは、材料とエネルギーが再び利用されるため、燃焼や埋め立てよりも温室効果ガス排出量が大幅に少ないことが示されています（ (ncbi.nlm.nih.gov). リサイクルフィラメントのメーカーは、生産と材料の起源を考慮すると、非リサイクルフィラメントと比較して約35％から50％以上のCO₂削減を指摘しています（ (filamentive.com).

一般的に持続可能な印刷をしたい場合、 recycled PLA をリサイクルPETG（rPETG）、rPET、またはリサイクルポリプロピレンと組み合わせることができます。これにより、さまざまな温度範囲と負荷をカバーしながら、資源フットプリントが削減された材料を維持できます（ (materially.eu) (3dtrcek.com) (packagingeurope.com).

rPLAの比較 – 大まかな目安

用途	標準PLA	リサイクルPLA	rPETG / rPET
プロトタイプ、装飾	非常に印刷しやすい	非常に印刷しやすい	良い、やや難しい
機能部品（屋内）	耐熱性が限定的	類似、少し脆い可能性あり	はるかに頑丈で粘り強い
環境バランス	ABSより良いが、新品	一次材料を大幅に削減	一次材料は少ないが、プロセスが複雑

33d.chのプロジェクトでは、定期的に交換される部品や、主に視覚的および軽度の機械的要件を持つ部品（顧客向けのサンプル部品、研究室でのホルダー、センサー用のシンプルなハウジングなど）にrPLAを使用しています。重負荷がかかるクリップや機械加工部品にはrPETGや技術的なプラスチックをより多く使用しますが、日常的な実用性とより持続可能な材料の「スイートスポット」を満たすものすべてにrPLAを意図的に採用しています。

準備とセットアップ

始める前に、清潔な環境を整えることが重要です。適切にキャリブレーションされた運動・押し出しシステムを備えたFDM-3Dプリンターが必要です。理想的には、加熱されたビルドプレートと、ドラフトのない設置場所が必要です（ (lancashire.ac.uk). には、標準PLAと同じプリンタータイプが適していますが、フィラメントの取り扱いと冷却が少し重要です。多くのrPLAフィラメントは、ノズルで190～220℃、ヒートベッドで40～60℃で稼働します。正確な値はデータシートに記載されています（ recycled PLA filament ）。 (filamentive.com) (prusament.com).

テストオブジェクトとしては、20mmのキャリブレーションキューブと、後で実際に使用する小さな機能部品（例えばヒンジやクリップ）が実績があります（ (printables.com) (printables.com). これにより、寸法精度、表面、レイヤーの密着性がすぐにわかります。

フィラメントの乾燥した保管場所は必須です。乾燥剤入りの密閉ボックスで、理想的には湿度計付きです。rPLAも湿気を吸収し、気泡、粗い表面、レイヤーの密着性の低下を引き起こします（ (nice-cdn.com). フィラメントが印刷中に「パチパチ」と音を立てたり、非常にマットでポーラスに押し出されたりする場合は、乾燥サイクルを実行する価値があります。多くの場合、約50℃で数時間です（ (nice-cdn.com) (filamentive.com).

最初のrPLA印刷前のクイックチェック

当社のワークショップでは、新しいrPLAロールでの最初の印刷前にこのショートチェックが有効であることが証明されています。プリンターが安定しており、ドラフトがなく、ベッドが水平で清潔であること。スライサーには機能するPLAプロファイルが保存されていること。フィラメントが乾燥しており、結び目がないこと。テストモデルとノギスが準備されていること。印刷にかかる時間と使用される材料の量をおおよそ把握していること（ (3dbenchy.com) (ncbi.nlm.nih.gov). これらのポイントがチェックされていれば、最初のrPLA実行がイライラするものではなく、むしろ興味深いものになる可能性が非常に高いです。

電力消費については、典型的なデスクトップFDMプリンターの場合、お客様のプロジェクトで稼働中に100〜150ワット程度の値が見られます。これは、デバイスと温度によって異なります。数時間で、すぐに0.8〜1.2 kWhになります（ (snapmaker.com) (solartechonline.com). すべてのホルダーを個別に印刷する代わりに、一度に複数の小さな部品を印刷すると、時間だけでなくエネルギーも節約できます。

ステップバイステップ：日常にrPLAを導入する

印刷中のリサイクルPLAフィラメント – リサイクル率にもかかわらず、きれいな印刷画像。

出典: filamentive.com

印刷中のリサイクルPLAフィラメント：多くの場合、印刷画像はクラシックPLAとほとんど区別できません。

ステップ1：目標を定義し、テスト部品を選択します。 recycled PLA filament で何をカバーしたいかを検討してください。装飾、プロトタイプ、ハウジング、軽く負荷のかかる機能部品、または定期的な小ロット生産（ (filamentive.com). 寸法精度を確認するための20mmキャリブレーションキューブと、カチッと嵌まるヒンジまたはクリップを使用してください。これにより、レイヤーの密着性をすぐに感じられます（ (printables.com) (printables.com). 私たちは内部で、オーバーハングやブリッジングなどの典型的な問題領域を同時に確認するために、3D-Benchyや小さなハウジングを使用することがよくあります（ (3dbenchy.com).

ステップ2：標準PLAで参照印刷を作成します。まず、慣れているPLAプロファイル（例：0.2 mmのレイヤー高さ、3周壁、15–30％インフィル）で、既知の温度とファン設定で両方のテスト部品を印刷します（ (filamentive.com). ノズルの目標温度、ベッド温度、速度、ファンプロファイル、リトラクト値をメモしておきます。当社では、このような「基本プロファイル」を各プリンターの見やすい場所に貼っています。後でrPLAと直接比較できます（ (obico.io).

ステップ3：データシートに従って、 recycled PLA filament を設定します。次に、rPLAに切り替え、PLAプロファイルを採用し、温度のみを調整します。例えば、Prusament PLA Recycledの場合、ノズルで200–215 °C、ベッドで50–60 °Cです（ (prusament.com) (prusa3d.com). 多くのメーカーは、rPLAは混合に応じてわずかに異なる溶解特性を持つため、標準PLAと同じか、わずかに高いノズル目標温度を推奨しています（ (mdpi.com) (sciencedirect.com). 私たちは通常、推奨範囲の中間から開始し、最初の2層を注意深く観察します。

ステップ4：印刷画像と寸法精度を確認します。rPLAキューブの印刷後、ノギスでエッジを測定し、20mmと比較します。デスクトッププリンターの多くでは、±0.1–0.2 mmの偏差は正常です（ (printables.com). 光の下で側面をチェックします。きれいなレイヤー、目立つジッパーなし、PLA参照と同じようにシャープな角（ (3dbenchy.com). 細かい隙間やアンダーエクストルージョンが見られる場合は、通常、温度を5℃上げるか、フローをわずかに修正することで解決します。

ステップ5：レイヤーの密着性と機能をテストします。ヒンジやクリップが重要な部分です。開いたり、曲げたり、カチッと嵌めたりします。 recycled PLA に関する研究では、管理されたリサイクルでは引張強度が穏やかに低下するだけで、新鮮なPLAに近いままであることが示されています（ (mdpi.com) (sciencedirect.com). 実用上、これは、通常の利用でクリップがすぐにレイヤーに沿って割れるのではなく、ひどい過負荷がかかった場合にのみ割れるのであれば、同様の部品にrPLAを使用することを意味します。ただし、クリップが毎日強い曲げ応力に耐える必要がある場合は、 PETG またはrPETGに切り替えます（ (3dtrcek.com).

ステップ6：反り、臭い、表面を比較します。印刷開始時に、角が持ち上がっていないか、最初の層が不均一に密着していないかを確認します。多くのrPLAフィラメントは、適切なベッド温度ときれいなZオフセット設定で、良好なPLAと非常によく似た反り特性を示します。つまり、実質的に反りがないということです（ (filament2print.com) (spectrumfilaments.com). 臭いについては、ワークショップでは通常のPLAと関連する違いはほとんど感じられません。これはABSやASAと比較して明らかな快適性の利点です。ただし、良好な換気は依然として必須です（ (3d-fabrik.at) (filamentive.com).

ステップ7：エネルギー消費とスライサー戦略を最適化します。FFF印刷の持続可能性に関する研究では、材料に加えて、印刷時間、充填戦略、電力ミックスが決定的に重要であることが示されています。短い印刷時間、ジョブの結合、最適化されたインフィルパターンは、エネルギーと材料を節約します（ (mdpi.com) (ncbi.nlm.nih.gov). 8時間の印刷で1時間あたり約0.1〜0.15 kWhの場合、およそ0.8〜1.2 kWhになります（ (snapmaker.com). 必要以上に массивでないように部品をモデリングおよびスライスすると、電力とrPLAの両方を節約できます（ (solartechonline.com) (sciencedirect.com).

一般的な問題と解決策

不均一な押し出しは、 recycled PLA filament の典型的な問題の1つです。目に見える線、薄い部分、インフィルの隙間などです。原因は、フィラメント径の変動や材料の湿気にあることが多いです（ (filamentive.com). 優れたメーカー（許容誤差が文書化されている）の選択、乾燥した保管、わずかに高いノズル温度の組み合わせにより、多くの場合、印刷画像の乱れが解消されます（ (filamentive.com) (mdpi.com).

私たちが最初イライラした2つ目の問題は、特定のrPLAロットでのノズルの詰まりです。 recyceltem PLA を使用した研究では、比較サンプルが新鮮なPLAできれいに通過したのに対し、個別のケースで詰まりが発生したことが説明されています（ (sciencedirect.com) (researchgate.net). 私たちの実用的な解決策は、簡単に掃除できるホットエンド、定期的な「コールドプル」、そして頑固な場合は明確な切り替え（別のロール、別のロット、別のメーカー）です。

3つ目の問題は、特に機能部品で見られます。長期間の使用後や低温での脆い破損挙動です。PLAは一般に、加熱されすぎたり、ひどく劣化したりすると靭性が失われます（ (ncbi.nlm.nih.gov) (sciencedirect.com). 繰り返しリサイクルされたPLAは、研究で衝撃強度の低下を示す一方で、適切なプロセス管理の下では引張強度が許容範囲内に留まることがよくあります（ (mdpi.com) (sciencedirect.com). 私たちにとって、これは、rPLAを軽度の負荷がかかる部品やプロトタイプに使用すべきであり、安全に関連する部品や連続振動のあるスプリング機構には使用すべきではないことを意味します。

私たちのワークショップからの実際の例：ある顧客が、材料が生態学的にプロジェクトに適しているため、ケーブルチェーン用の強力なクリップをrPLAで望んでいました。最初の印刷は素晴らしかったのですが、クリッピング時にいくつかの部品がレイヤーに沿って割れました。その後、ノズル温度を上げ、より多くの周壁を選び、幾何学的な形状をわずかに丸めることで、クリップは大幅に頑丈になりました（ (3dbenchy.com) (ncbi.nlm.nih.gov). 最終的に、恒久的な負荷がかかるクリップについては、やはり rPETG に切り替えました。rPLAはプロジェクトに残りのプロトタイプや光学部品に使用されました（ (3dtrcek.com).

バリエーションと適応

出典: filament.ch

廃棄物から製品へ：リサイクルPLAで作られた3Dプリントの植木鉢は、持続可能なフィラメントがどれほど日常的に使用できるかを示しています。

rPLAプロファイルが定着したら、持続可能なセットアップを徐々に拡張できます。明確なリサイクルストリームから得られ、より高い温度とより強い負荷に対応するリサイクルPETGなど、他の「グリーン」フィラメントが有望な方向性です（ (3dtrcek.com) (formfutura.com). このような材料は、リサイクルと生産が透明に文書化されている場合、堅牢な性能と一次原材料の使用削減を組み合わせます（ (materially.eu).

研究機関や企業が梱包材の廃棄物を印刷可能なフィラメントに変えるために積極的に取り組んでいる、リサイクルPPまたはPEベースのフィラメントも興味深いです（ (packagingeurope.com) (materialdistrict.com). フラウンホーファーIFAMと大学との協力のようなプロジェクトは、分別と処理がきれいに機能する場合、家庭用パッケージから高品質の3Dプリント製品を作成できることを示しています（ (fraunhofer.de). ただし、実際には、これらのフィラメントはまだ実験的である場合が多く、日常では今日、rPLAとrPETGをより頻繁に使用しています。

スプールにも調整可能な要素があります。rPLAメーカーは、段ボールの芯や、リサイクルされた、一部FSC認定の材料で作られた完全な段ボールスプールを使用しています（ (spectrumfilaments.com) (formfutura.com) (filamentive.com). Prusamentは、PLA Recycledで段ボールの芯とリサイクルポリカーボネート製の軽量サイドパーツを組み合わせています（ (prusa3d.com) (prusa3d.com). 33d.chでは、空のスプールを徹底的に分別しています。段ボールは古紙に出すか、ホルダーや巻き取りプロジェクトに転用されます。頑丈なプラスチックスプールは、機械的に問題がない限り、社内で引き続き使用されます。

さらに一歩進みたい場合は、失敗したプリントや残りの部分を自分で細断し、新しく押し出すことができます。Felfil Shredder+のようなデスクトップシュレッダーは、古いプリントを顆粒に変えます（ (felfil.com). 3devo、ProtoCycler、Recyclebotのようなシステムは、細断と押し出しを組み合わせて新しいフィラメントを作成します（ (3devo.com) (redetec.com) (wikipedia.org). ここに投資する前に、経験報告やガイドラインを読むことをお勧めします。再現性のある良質なフィラメントを作ることは、一見するよりも難しいからです（ (filamentive.com) (arxiv.org).

出典: YouTube

推奨動画：このYouTube動画は、特定のrPLAフィラメントが印刷でどのように機能するかを実用的に示し、表面の接写や有用な開始設定を含んでいます。

FAQとリサイクルPLAの結論

出典: digitmakers.ca

リサイクルPLAフィラメント：廃棄物から3D印刷用の新しい材料が生まれます。品質とプロセスが適切であれば、これは理にかなっています。

質問1：リサイクルPLAは通常のPLAと比較してどのくらい強いですか？
実験室での研究によると、管理されたリサイクルでは、 recyceltes PLA の引張強度と剛性は、新鮮なPLAと同じくらいの大きさの範囲にあることが多く、衝撃強度はわずかに低い場合があります（ (mdpi.com) (sciencedirect.com). 私たちのワークショップでは、非常に薄いクリップや高負荷のクリップで違いを感じますが、ハウジング、ホルダー、サンプル部品には、ほとんどの場合rPLAで問題ありません。

質問2：rPLAはどのような用途に特に適しており、どのような用途には適していませんか？
プロトタイプ、装飾部品、内装ハウジング、軽負荷の機能部品に非常に適しています（ (filamentive.com) (spectrumfilaments.com). 約50〜60℃以上の周囲温度の部品や、高い衝撃負荷や連続的な曲げ負荷がかかる部品（スプリング機構や直射日光の当たる外装部品など）には、標準PLAと同様にあまり適していません（ (prusament.com) (filament2print.com). このような場合は、rPETGや技術的なプラスチックを選ぶ方が良いです（ (3dtrcek.com).

質問3：リサイクルPLAを正しく保管するにはどうすればよいですか？
rPLAは、通常のPLAと同様に、涼しく、乾燥した、光の当たらない場所に保管する必要があります。メーカーは、特に段ボールスプールの場合、乾燥剤入りの密閉ボックスを推奨しています（ (nice-cdn.com) (filamentive.com) (formfutura.com). フィラメントが聞こえるほど「パチパチ」と音を立てたり、非常に粗く印刷されたりする場合は、通常、約50℃での乾燥を実行すると役立ちます。これにより、33d.chでは、いくつもの「悪い」と思われたロールが救われました。

質問4：メーカー、学校、または中小企業のために、独自のフィラメントリサイクラーは価値がありますか？
3devo、ProtoCycler、Recyclebotのようなシステムは、技術的に失敗したプリントをフィラメントに再処理できることを示しています（ (3devo.com) (redetec.com) (wikipedia.org). ただし、実際には、一定の品質、きれいな直径、再現性のある特性には、かなりのノウハウとメンテナンスが必要であることがわかります（ (arxiv.org) (filamentive.com). ほとんどの学校や中小企業にとっては、独自のリサイクル機器に投資する前に、優れたrPLAおよびrPETGフィラメントから始めて、廃棄物を最小限に抑える方が価値があります。

質問5：生態学的な利点は実際にはどのくらい大きいですか？
ライフサイクル分析によると、PLAリサイクルは、燃焼や埋め立てと比較して、温室効果ガス排出量を大幅に削減することが示されています（ (ncbi.nlm.nih.gov) (sciencedirect.com). メーカーは、リサイクルフィラメントに切り替えることで、CO₂削減が約3分の1以上であると述べています（ (filamentive.com). 短い印刷時間、合理的なインフィル戦略、そして可能であれば再生可能エネルギーと組み合わせることで、その効果は日常でより顕著になります（ (ncbi.nlm.nih.gov) (mdpi.com).

ミニ結論：rPLAから引き出せるもの

rPLAをプロトタイプ、ハウジング、軽負荷の機能部品に使用してください。ここでは、品質と持続可能性のバランスが特に良好です。
きれいなPLA参照プロファイルを準備し、テストキューブと機能部品を使用してrPLAを体系的に導入してください。
乾燥、保管、温度調整に少し時間をかけてください。これにより、典型的な問題の80％が防止されます。
より高い温度やより多くの靭性が必要な場合は、rPLAをrPETGまたは他のリサイクルフィラメントと組み合わせてください。
最大の持続可能性のテコは、材料選択、印刷戦略、電力ミックスが連携するときに達成されます。

出典: YouTube

推奨動画：この動画は、失敗したプリントを新しいフィラメントにリサイクルする方法を視覚的に示しており、独自のリサイクルセットアップで注意すべき落とし穴も含まれています。