よし。やあ、皆さん。おかえり。もう一度深く掘り下げる準備はできましたか?
うん。
今日、私たちは、おそらく私たち全員をある時点でイライラさせたことがあると私が知っていることに取り組んでいます。
うん。
今回は脆性プラスチックについてお話します。何かを持っていて、これで完璧だと思っていたのに、突然壊れてしまうのです。たとえば、何が与えられるのでしょうか？
右。
私たちは、なぜこれが起こるのかについて、大量の研究論文や専門家の洞察を持っています。そしてそれはとても興味深いです。
うん。射出成形プロセスだけではありません。それをはるかに超えています。
右。それをはるかに超えています。
耐久性があると思っていたプラスチック製のものが実際にはもろかったことが判明する理由には、さまざまな要因が関係しています。
それでは、話を始めるために、高校の化学の授業に戻りたいと思います。
そうそう。
わかった。温度が分子レベルでどのように影響するかを覚えていますか?たとえば、水が凍ったり沸騰したりするだけではありません。同様に、温度はプラスチックの強度と柔軟性に大きな影響を与えます。
ええ、完全に。それでは、非常に丈夫な生地を作ろうとしていると想像してください。わかった。ただし、糸の代わりにプラスチックの分子を使用しています。そのため、成形中に熱が高すぎると、分子がバラバラになり、ふわふわした材料ができてしまいます。
わかった。
熱によって実際にプラスチックが分解されてしまう可能性があるからです。一部のプラスチックなどは結合を破壊します。
ああ、すごい。つまり、丈夫なロープではなく、薄っぺらな紐のようなものです。
はい、そのとおりです。そして、寒すぎる場合はどうなりますか？
ああ、ああ。
分子が適切に溶けません。そして、これらの弱点をすべて含んだ素材が手に入ると、そこが壊れてしまうのです。
わかった。それで、私たちはゴルディロックスゾーンに到達する必要がありました。暑すぎず、寒すぎず。そうですね、でもそれをしたとしても、まだ森から抜け出せていないですよね？
いいえ、まったくそうではありません。
プラスチック自体はどうなるのでしょうか？
右。
プラスチックといっても、いろいろな種類があるようです。
さまざまな種類がたくさんあります。まるでマテリアルサファリに行っているような気分です。
うん。
すべてのプラスチックには、独自の個性、独自の癖があります。
ああ、興味深いですね。
うん。ポリスチレンのように、使い捨てカップなどに使われているものは、もともと脆いものもあります。まさに彼らはその通りです。それを真性脆性といいます。
わかった。
ダイヤモンドは非常に強いですが、グラファイトは非常に柔らかくて薄片状であることがわかりますか?
ええ、ええ。
どちらもカーボン製です。
右。
しかし、それらの構造は異なります。
おお。では、たとえ完璧に成形したとしても、一部のプラスチックは脆くなるだけなのでしょうか？
そうですね、かなり。
それはとてもワイルドです。でも待ってください、私が持っている透明なプラスチックの容器はとても丈夫そうですよね？
うん。そしてそれはおそらくポリプロピレンです。
わかった。
ポリプロピレンは、その分子がどのように配置されているかにより、自然により柔軟性が高くなります。それはもっと厳しいです。
面白い。したがって、重要なのは、これらの基本的な構成要素を理解することです。
うん。それから添加物もあるじゃないですか。
そうそう、添加物です。それらはプラスチックの挙動を変える秘密の成分のようなものです。
その通り。食べ物にスパイスを加えるようなものです。スクイズボトルのように柔軟性を高めたり、耐熱性や耐火性を高めたりすることができます。ただし、添加物によっては、使いすぎると実際に脆くなる場合があるので注意が必要です。
なんてこった。
本当に？うん。フィラーのようなもの。フィラーはコスト削減などの目的でよく使用されますが、フィラーを追加しすぎると構造がおかしくなり、強度が弱くなる可能性があります。
つまり、バランスをとる行為のようなものです。
それはバランスをとる行為です。うん。すべてを適切に組み合わせなければなりません。
おお。プラスチックの種類、成形温度、そして添加剤のまったく別の世界がわかりました。なぜ脆いのかを解明するのは、まるで探偵のようなものです。
完全に。
しかし、私たちの完璧なプラスチック製品が工場から出荷されるとどうなるでしょうか?
ああ、おい。そして、現実の世界と向き合わなければなりません。
なんてこった。
そこが本当に問題が起こる可能性がある場所です。ええ、ええ。スーパーヒーローを想像するようなものです。彼らは研究室では無敵です。そうです、そうです。しかし、その後、彼らは現実世界に出て、クリプトナイトに遭遇します。ああ、プラスチックね。そういう感じですね。
わかった。
工場内では問題ありませんが、環境が影響してきます。
工場では完璧に作っても、世の中では崩れることもあるということでしょうか？
かなり。
それは不公平だと思われます。
そうですね、すべてのマテリアルは周囲の環境に反応します。
わかった。
たとえば、体温を考えてみましょう。成形時の熱についてお話しました。
うん。
後々問題が起きる可能性もあります。プラスチック容器を太陽の下に放置した場合と同じです。
ああ、そうです。すべてがうまく機能し、柔らかくなります。
その通り。
まったくそんなことが起こりました。
うん。そして、温度が上昇すると、先ほど話した分子はさらに動き回り始め、構造を失います。
ああ、わかった。
先ほど話した生地のように。
うん。
解け始めます。弱くなる。亀裂が入る可能性が高くなります。
では、低温の場合はどうでしょうか？
風邪は全く別の問題です。
まあ、本当に？
一部のプラスチックを硬く脆くします。半分凍ったスレッドのように。
ああ、そうです。
そう簡単には曲がりません。
つまり、それは凍った庭のホースを曲げようとするようなものです。
その通り。それはただスナップします。
はい、やりました。
そのため、熱により緩みすぎ、寒さにより硬くなりすぎます。
わかった。
それから湿気もあります。
ああ、そうそう、それは言いましたね。
湿気は厄介なものです。
わかった。
ナイロンなどのプラスチックはさまざまなものに使用されています。歯車とかいろいろ。スポンジのようなものです。空気中の湿気を吸収します。
ああ、すごい。
そして、腫れて弱ってしまいます。
なので、水で膨れているような感じです。
そうですね、ある意味。そしてそれが膨張すると、周囲のプラスチックにストレスがかかります。
わかった。
そうやって亀裂が入ってしまうのです。
そのため、空気でも脆くなる可能性があります。
それはすべてつながっています。
おお。つまり、プラスチック自体、成形品、そして環境があります。
うん。
でも、もう一つありますよね？
もう一つ大きなもの。
デザイン。
わかりました。完璧に成形された最高のプラスチックであっても、風雨から遠ざけておいても、設計が悪いと台無しになる可能性があります。
だから私はずっとプラスチックそのもののせいにしてきた。
右。
しかし、それは時々設計された方法である可能性があります。
うん。小さなデザインの選択が、ものの寿命に大きな違いをもたらす可能性があります。
ああ、すごい。では、例を挙げてみましょう。
たとえば、脆くなる可能性のある設計上の欠陥にはどのようなものがあるでしょうか?
うん。最大の特徴の 1 つは、鋭いコーナーです。
わかった。鋭い角。鋭い角に力を加えると、すべての応力がそこに集中します。それは、棒を折りたい場合、結び目で曲げると、滑らかな場所で曲げるよりもはるかに簡単に折れるのと同じです。
わかった。つまり、それらの鋭い角は弱点のようなものです。
うん。それらは、ひび割れを待っている小さな応力磁石のようなものです。
それは外角だけではありませんよね？
いいえ、まったくそうではありません。
コンテナの中はどうなっているのでしょうか？
うん。内角も悪い場合があります。
わかった。したがって、私たちはそれらに注意する必要があります。
絶対に。
ほかに何か？他に違いを生む設計上の欠陥にはどのようなものがありますか?
壁の厚さが不均一であることも大きな問題です。
わかった。
たとえば、ボトルをイメージしてください。一部の部分は本当に薄いです。一部分が厚いです。握ると細い部分が先に折れてしまいます。
そう、彼らは弱いからです。
その通り。
それは、サポートが細すぎる橋のようなものです。
うん。そこまで強くはならないでしょう。
したがって、優れたデザインは壁が平らである必要があることを意味します。
スムーズな移行と壁の厚さ、それがあなたが望むものです。
つまり、デザイナーはエンジニアのように考える必要があるということです。
そうします。見た目を良くするだけでなく、機能的にすることも重要です。
そうです、そうです。
しかし、良いニュースは、たとえ小さな変更でも大きな違いを生む可能性があるということです。そうそう。角を丸くするか、高応力領域に少しプラスチックを追加するだけで、耐久性が大幅に向上します。大きな違い。
すごいですね。
うん。
こんなことすべてについて考えたこともなかった。
私たちが毎日使用しているものをまったく別の方法で見ることができます。
そうです。
これはデザイナーやエンジニアだけに限った話ではありません。
ああ、そうです。
それは私たち全員がより賢い買い物客になるのに役立ちます。
そうそう。
次回、コンテナなどを選ぶときは、デザインについて考えてみましょう。
わかった。
角が丸かったり、壁も丸かったり。
ちょっとしたチェックリスト。
うん。そして環境についても忘れないでください。
そうです、そうです。どこで使うかみたいな。
その通り。
おお。これはとても興味深いものでした。
それは魅力的なことですよね？
うん。プラスチックを同じ目で見ることは二度とできないような気がします。
それはまるで隠された世界のようです。
そうです。さて、今回は深く掘り下げてご紹介いただき、誠にありがとうございました。
どういたしまして。
これはすごかったです。楽しんでいただけて、みなさんも聞いていただけてよかったです。ご参加いただきありがとうございます。
はい、ここに来てくれてありがとう。
プラスチックについて何か新しいことを学んでいただければ幸いです。
それは人々が思っているよりも複雑です。
そして次回まで、興味を持っておいてください
