PLA 필라멌트 재활용: 3D 프린터 플라스틱 안전하게 재사용하는 방법

3D 필라멌트 재활용 가능한가? PLA는 재활용 가능한가?

네! PLA 플라스틱 필라멌트는 재활용할 수 있습니다. 하지만 다른 일상 플라스틱과 섞을 수는 없습니다. PLA의 녹는점이 다른 플라스틱보다 낮기 때문입니다.

3D 프린팅은 양날의 검과 같습니다. 제조업, 건축, 가정용품, 장식, 보석 생산 등 세계가 직면한 무수한 과제에 최상의 솔루션을 제공합니다. 그러나 3D 프린팅은 심각한 폐기물 문제를 야기합니다. 접근 가능한 제조와 새로운 디자인 실험 욕구 및 능력으로 특징지어지는 광범위한 3D 프린팅 기술은 이전에 목격되지 않은 수준으로 혁신을 주도합니다.

영국 기반 회사 'Filamentive'가 2019년 실시한 설문조사에 따르면, 3D 프린팅에서 연간 배출되는 플라스틱 폐기물(매립지 기준)은 8톤에 달합니다. 다행히 대부분의 3D 필라멌트는 재활용 가능해 플라스틱 폐기물 문제를 완화하는 데 도움이 됩니다.

1. 3D 플라스틱 폐기물을 새로운 필라멌트 소재로 되돌리기

3D 소재 잔여물을 새롭고 사용 가능한 플라스틱 필라멌트로 되돌려 플라스틱 폐기물 축적 문제를 해결하고 싶다면, 3D 프린트 폐기물로부터 직접 플라스틱 소재를 만들 수 있습니다.

필라멌트 익스트루더(Filament Extruder)라는 기계 프로젝트가 3D 프린트 폐기물로부터 직접 새로운 플라스틱 필라멌트를 빠르게 제조하는 데 도움을 줍니다. 익스트루더 기계는 재활용 가능한 열가소성 수지를 공급받아 분쇄해 3D 프린팅 공정의 플라스틱 폐기물 잔여물로 만듭니다. 익스트루더 기계가 3D 프린트 폐기물을 녹여 노즐을 통해 새로운 필라멌트로 압출합니다.

2. 폐 3D 프린트 재활용에 사용되는 익스트루더 기계들

• Filastruder(필라스트루더): 기본 버전 $299에 구입 가능. 수년간 크게 개선되어 필라멌트 매립지 문제 해결에 꽤 인기 있는 익스트루더가 되었습니다. 제품을 코일링하려면 추가 비용으로 가능합니다.
• Felfil Evo(펠필 에보): 프리미엄 오픈소스 키트로 필라스트루더보다 비쌉니다. 전문 메이커가 3D 프린팅 잔해로부터 플라스틱 필라멌트를 만들 수 있게 합니다. 전문가들이 필라멌트 익스트루더를 워크숍의 고유한 필요에 맞게 조정할 수 있게 돕습니다.
• Filabot(필라봇): 필라멌트 코일링과 제조 아울렛을 만들 수 있는 제품 라인을 자랑합니다. 전문가들이 필라멌트 폐기물 재활용 노력에 널리 사용합니다. 3D 프린팅 애호가를 대상으로 하지 않습니다.

3. 재활용 필라멌트 소재 구매하기

3D 프린트 잔해로부터 새로운 필라멌트 제조에 관여하지 않고 플라스틱 폐기물 재활용에 기여하고 싶다면, 재활용 플라스틱을 사용해 전문적으로 제조된 새로운 플라스틱 필라멌트를 구매하려 노력할 수 있습니다. 예를 들어 3RPLAfil과 Sakata RE-850은 구매하기 좋은 재활용 필라멌트입니다.

4. 직접 재활용 필라멌트 압출하기

3D 프린터 기계에 부착된 특수 익스트루더 도구를 사용해 새로운 필라멌트를 압출하지 않고 재활용 플라스틱 조각으로 직접 3D 모델을 출력할 수 있습니다. 본질적으로 스페인 익스트루더가 펠릿과 플라스틱 재활용에 사용되는 가장 인기 있는 익스트루더 기계입니다. 익스트루더 키트로서 일반 3D 프린터 핫엔드를 대체합니다. 실패한 출력물에서 얻은 펠릿과 플라스틱 잔해로부터 거의 모든 필라멌트 소재를 직접 압출할 수 있게 합니다.

5. 플라스틱 객체 제조하기

금형 사출 기술을 사용해 재활용 3D 프린트 소재로 플라스틱 객체를 만들어 매립지를 적극적으로 제거할 수 있습니다. 이 독특한 기술은 3D 프린트 잔여물에 두 번째 생명을 부여합니다. Precious Plastic 제조사들은 재활용 플라스틱으로 의자, 소켓, 벤치 등 일상생활 객체를 만듭니다.

6. 3D 프린터 필라멌트 재활용의 장점

• 매립지 제거
• 플라스틱 필라멌트 자원의 최적 활용
• 환경 친화적
• 경제적

7. 3D 프린터 필라멌트 재활용의 단점

• 높은 초기 자본 비용 가능성
• 재활용 필라멌트 폐기물로 만든 객체가 예상만큼 내구적이지 않을 수 있음
• 저렴하지 않을 수 있음
• 더 많은 에너지 소비와 오염

PLA 어떻게 폐기하나?

PLA란? PLA는 생분해되는가?

PLA(폴리락트산, Polylactic Acid)는 시장에서 가장 인기 있는 3D 프린터 열가소성 소재 중 하나입니다. 옥수수 전분, 사탕수수 같은 작물에서 추출해 재생 가능하고 높은 생분해성을 가진 필라멌트입니다. 압출 기술 기반 대부분의 3D 프린터에서 기본 필라멌트로 사용됩니다. 낮은 용융 온도로 대부분의 3D 프린팅 전문가와 애호가들에게 인기가 있습니다.

PLA 폐기물 소재

PLA 필라멌트는 3D 프린팅 중 폐기물을 생성하며, PLA 필라멌트 폐기물 재활용은 매립지 감소에 도움이 됩니다. PLA 필라멌트 잔여물을 처리하는 가장 좋은 방법은 분쇄해 신선한 플라스틱으로 압출하거나 재활용 공장에 가져가 새로운 필라멌트로 가공하는 것입니다.

PLA 폐기 방법

• 매립지(Landfill): PLA 필라멌트 잔여물을 매립지로 버립니다. 환경을 크게 악화시키는 불행한 상황입니다.
• 소각(Combust): PLA 필라멌트 소각은 열을 생성합니다. 열을 전기 에너지로 변환해 더 나은 용도로 사용합니다.
• 퇴비화(Compost): 전분, 옥수수, 셀룰로오스, 젖산 같은 재생 가능 자원으로 만든 PLA는 퇴비화 가능한 필라멌트입니다. 과학자들은 다음 조건을 충족하면 퇴비화된 것으로 간주합니다:
  • 소재가 이산화탄소, 물, 바이오매스로 분해됨
  • PLA가 완전히 분해됨
  • 독성 잔여물 없음
• 재활용(Recycle): 익스트루더를 사용해 3D 프린트 폐기물을 가공하고 새로 가공된 필라멌트를 새로운 3D 프린팅 프로젝트에 재사용하는 것.

PLA를 재활용 쓰레기통에 넣을 수 있나?

길가 재활용(Curbside Recycling)이란?

PLA 폐기물과 기타 물품을 재활용 쓰레기통에 버리는 것을 말합니다. 나중에 폐기물 수거 회사가 수거해 분류합니다. 재활용 공장에서 일부는 재활용 가능하지만 일부는 불가능합니다.

PLA 플라스틱 필라멌트는 재활용 가능한 필라멌트입니다. 하지만 고유한 기계적 특성 때문에 다른 플라스틱 필라멌트와 함께 재활용할 수 없습니다. PLA의 낮은 용융 온도는 다른 플라스틱과의 재활용을 막는 중요한 걸림돌입니다. 다른 플라스틱과 함께 재활용하려 하면 재활용 센터에서 심각한 문제를 일으킵니다.

3D 프린터 PLA는 재활용 가능한가?

PLA 3D 프린터 필라멌트는 재활용 가능한 플라스틱입니다. 하지만 낮은 용융 온도에 유의하고 재활용 목적으로 다른 폴리머와 묶지 않아야 합니다.

PLA 필라멌트 재활용의 장점

• 폐기물 감소 도움: 3D 프린팅은 공정이 완벽해도 충분한 폐기물을 생성합니다. 실패한 출력물에서 PLA 플라스틱을 재사용하고 재활용하는 것은 환경 친화적인 일입니다.
• 돈 절약: PLA 필라멌트 폐기물을 분쇄하고 압출해 재사용하면 돈을 절약합니다. 다만 DIY 3D 프린터에 훌륭한 초기 투자를 한 경우에만 이 혜택을 누릴 수 있습니다. 금전적 혜택을 누리려면 시간이 걸립니다. PLA 소재에 크레딧을 주는 프로그램에 참여하는 것도 돈을 절약하는 확실한 방법입니다.
• 폐플라스틱 결합: 스크랩 PLA 3D 프린팅 소재 재활용은 재미있을 수 있습니다. 하지만 충분한 양이 모여 재활용하고 새 프로젝트를 시작할 때까지 3D 프린트 잔해를 모아 결합해야 합니다. 폐기물을 결합하면 양을 파악하고 수행할 프로젝트 유형을 결정할 수 있습니다.

PLA 필라멌트 재활용의 단점

• 복잡한 공정: PLA의 물리적 특성은 다른 플라스틱 유형에 비해 용융점을 낮춥니다. 다른 플라스틱과 섞으면 녹지 않고 다른 플라스틱이 가공되는 동안 고체로 남습니다. 재활용 시설에 문제를 일으킵니다. 항상 재활용 시설에 연락해 PLA 소재가 그들의 재활용 지침을 충족하는지 확인하세요.
• 비용이 많이 드는 투자: DIY 3D 프린터나 재활용 장비 투자는 비싼 일입니다. 지역 재활용 센터가 PLA 필라멌트 재활용을 수용할 수 없다면 유료 전문 서비스를 이용해야 할 수 있습니다.
• 필라멌트 성능 저하: 재활용 중 압출이 올바르게 이루어지지 않으면 PLA의 인장 강도가 40에서 35MPa로 감소해 파손과 모델 워핑을 일으킬 만큼 충분합니다. PLA 성능이 크게 저하됩니다.

PLA 3D 필라멌트 퇴비화 방법

a) 가정 퇴비화(Home Composting)

가정 퇴비화는 집에서 수행할 수 있는 소규모 또는 저용량 퇴비화를 말합니다. 가정용 퇴비화기는 보통 110~120°F(약 43~49°C) 온도에 도달합니다. 적은 가정용 PLA 양 때문에 퇴비에 끊임없이 공급해야만 온도를 유지할 수 있습니다. 갈색, 녹색, 수분의 균형을 맞추는 것은 까다롭지만 빠른 퇴비 생산을 가능하게 합니다.

b) 산업 퇴비화 시설(Industrial Composting Facilities)

산업 퇴비화 공장은 주요 산업 퇴비화 프로젝트의 진원지입니다. 퇴비화 공정은 가정 퇴비화와 동일하며, 퇴비화 온도와 습도에서만 차이가 눈에 띕니다. PLA 필라멌트 폐기물을 유기 폐기물 재활용이나 산업 퇴비화로 전환할 수 있습니다. 커뮤니티 재활용 센터는 복잡한 산업 퇴비화 공장을 사용해 퇴비화 공정을 수행합니다.

c) 퇴비화 작동 원리

산업 퇴비화 공장은 퇴비의 수분과 열을 사용해 PLA 프린트 폐기물 폴리머 사슬을 분리합니다. 폴리머 분리는 더 작은 폴리머를 생성하고 최종적으로 젖산이 됩니다. 퇴비의 미생물이 젖산을 영양분으로 섭취해 이산화탄소, 부식토, 물을 생성합니다.

집에서 PLA 재활용하는 방법

네덜란드에서 설립된 Precious Source Plastic은 플라스틱을 분쇄해 재활용 준비를 마치는 간단한 기계를 만들었습니다. 오픈소스 기계로 누구나 기계 계획을 사용할 수 있습니다. 저렴한 비용과 쉽게 구할 수 있는 소재로 기계들을 찾을 수 있어 집에서 PLA 재활용이 가능합니다.

결론

3D 프린팅 기술은 다양한 산업의 제조 공정을 촉진하는 데 유용했습니다. 제조와 엔지니어링 공정의 품질과 정밀도를 향상시켜 전반적인 생산성을 높였습니다. 그럼에도 PLA, PET 같은 3D 프린터 필라멌트는 현대 기술을 사용해 재활용할 수 있습니다. 이는 전 세계 매립지 비율을 크게 줄여 환경 영향을 개선하는 데 기여합니다.