発泡スチロールのフジカットへようこそ
        わかるQ&Aリンク

  トップ >  | オーダーメードお見積もりフォーム  |  その他のお見積もりフォーム

    トップページ  > アイデア工作集 >

  発泡スチロールペーパーで『ふわふわ飛行機』『いつまでも飛び続ける不思議なヒコーキ』の工作はこちらから

好きな絵を描いて3分あれば飛ばせる凧の工作はこちらから

地球が1センチの時の太陽系!『卓上太陽系模型工作セット』はこちらから

老いも若きも日本全国『だるま落とし組み立て工作セット』で力の実験だ

『仲間がいるぜ』爪楊枝アート工作ボードで作る爪楊枝アートはこちらから

こんどの休みは工作用ミニブロック『キューブパック』で自分だけの立体パズルの工作や立体模型の工作だ
 

『アーチの力』の実験用卓上ブリッジ工作3点セットはこれだ 
   


  『歯車工作』 いろんな歯車をを作って力の伝達の不思議を調べよう
 円柱組み合わせ と片面段ボールをご用意しました



ウェーブ(波型)工作用スチロールパック



当たっても痛くないね 巨大けん玉を作って遊ぼう







 ※発泡スチロールの切り方、切る道具、加工方法一覧表はこちらから


 『発泡スチロール!これさえ読めば! 大丈夫!?! 』さあ、さあ、一挙に公開しましょう
P1

      発泡スチロールの『おもしろ楽しいアイデア工作集』





       最新アイデア工作集目次

     はじめに   、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、P2

     第一章
       材料について
          1、プラスチック 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、P3

          2、発泡スチロール





 

P2
   発泡スチロールの古典的存在『アイデア工作集』 堂本保著 『発泡スチロールのアイデア工作集』 より

はじめに

 先日、カンカンに晴れた日、巷で節電が叫ばれているので、吸い込まれるように冷房のよく効いた図書館へ行きました。そこで、堂本保著『発泡スチロールのアイデア工作集』を見つけて、時間つぶしにパラパラと読んでいました。すると、ふと、思いつきで、我々のように発泡スチロールの業界にとっぷり浸かって生活している者の目からみたら、同じ本がどのように違って書けるだろうかと思いました。それで一度書いてみる事にしました。あまり参考にならないとは思いますが、よろしく。


P3
第一章

材料について


1、プラスチック
確かに発泡スチロールはプラスチックの一種ですし、鉄や石ではありません。正式な名称や化学構造式はどこか他のネットで調べてください。要は、最近では、海外からの輸入品の梱包材や お魚屋さん干物屋さんなどでよく見かける保冷容器に使われていたりしますし、住宅の天井や壁や床下などに断熱材として入っていたりします。プラスチックの使用例は、今では ここに一々取り上げると余白が無くなる程様々な分野で使われています。プラスチックの発明からその後の発展分化の歴史は、それなりの専門家が大勢おられますので、他で調べてください。


2、発泡スチロール
発泡スチロールの出来るまでの図で、この本でもそうですが(図1−1 発泡スチロールのできるまで)、よく誤解が見られるものに、石油を高温高圧の遠心分離にかけて、比重差で重油やガソリンやその他になる、平たく言えば 他に高く売れないカスの部分の ナフサなどに分離精製します。このナフサからモノマー(一個の)状態のエチレンを分離精製し、そこから更にスチレンポリマー(C8H9 が無数に結合)を取り出します。普通は、その為に今度は、外観がビルの7階ぐらいはありそうな反応炉に、スチレンモノマーと水を入れ、芯になるブタンガスなどで 熱しながらかき回していくと、小さな泡状の物体がシャンプーソーダの泡のように浮かんできますが、この工程では、難燃材(目のスッキリ消毒に使うホウ酸など)を入れるものと入れないものがあります。むしろ、すべての素材に入れて精製しているわけではありませんし、その本には入れると書いてありますが、この工程ではほとんど入れていないと思います。モノマーを 数珠繋ぎに結合させる為の 触媒 と水と ブタン(国内では ほぼすべてブタンですが、海外ではペンタンも使われています)ぐらいのようです。こうして、シャンプーの泡のようなもの(ポリマー)が出来上がります。 この泡を洗浄して乾燥させて、ここで一度 ブロッキング防止剤、静電気防止剤 (これは食品添加物と同じステアリン酸亜鉛)をまぶして、ふるいにかけて 発泡スチロールの所謂原料ビーズが出来上がりますので、難燃剤は この工程途中か、この次の予備発泡段階で添加して使われるのが一般的と思います。ここが、その本とは異なるところでしょうか。 

スチレンモノマー構造式
 


スチレンポリマー構造式



こうして出来上がった発泡スチロールビーズを 成型機の金型に入れて、たい焼きを作るように発泡させますが、いきなり、成型機に放り込むのではなく、一度 ある程度 予備的に発泡させてから使います
この予備的な発泡工程で一旦100度程度に加熱発泡したビーズは30度程度に冷却される工程(熟成)で、泡の内部の真空状態の気泡内部に、次々に1気圧の空気(普通の外気の空気)が入って置き換わっていき、固まって行きます。ここが、フニャフニャしたウレタンとの違いで、しっかりした壁に囲まれた独立の部屋の(独立気泡)が1cm3あたり 3000個から6000個あります。フニャフニャウレタンは、この部屋が繋がった連続気泡となっているのです。更に付け加えておきますと、発泡スチロールの中でも、畳の芯材や壁などによく使われる発泡スチロールのボード状のものは、この後の最終的に商品になる発泡工程で、再度、強力な発泡ガスを使って強制発泡させて成型していきます。この工程で独立気泡は圧延収縮されて破壊されていますので、圧縮強度的には結構ありますが、曲げ強度に少し弱さがあります。そして、余談ですが、押し出しボード方式では、このガスが何年かして徐々に抜けると、断熱性が劣化すると言われています。
なお、日本で最初に「発泡スチロール」を輸入したのは、大西コルクが「炭化コルク」としてヨーロッパから取り寄せたのが最初と聞いております。

特性



        @「水を吸わないので水につけておいてもふくらんだり、柔らかくなることはありません。そのために凍って          こわれたりせず、保温、断熱の性質もかわりません」→

1)断熱性 他
この本には「水を吸わない」とありますが、これは間違いです 例えば、発泡スチロールを学校プールの底に何年も沈めておく事が出来ましたら、幾分 水を吸収しているのに気がついたことはないでしょうか。水圧をかけてやりますと、何%か含水して行きます。魚屋さんなどの店頭に並ぶ保冷容器などは、表面に加熱して出来た防水層(スキン層)が形成されていますので、水は漏れません。もし、ブロックをカットして水瓶をつくり、水を一杯に張っておきますと、数日経過して水面が下がっていることがありますが、これは発泡スチロールが水を吸ったためです。また、発泡スチロールブロックをカットして製作したイカダは、表面に塗装などをしておかないと、何時間も人が乗っている間に、次第に操舵性が落ちてきますのはこの含水のためです。或いは、この本の出た当時でも、良く、発泡スチロールは、洋服箪笥の中に入れて、湿気取りの代わりに使われていましたが、湿気を吸ったり吐いたりと言った自然調湿機能があるのです


         A「ゴムまりをたくさんくっつけたようなものなので、バネのような弾力性があり、なにかがぶつかっても、           そのひびきを伝えにくいので、包装材料に適しています」→

2)包装材料に適している とありますが この本の書かれた当時は、発泡スチロールの包装資材としての使用は創成期にあたっていました。ので、家電メーカー、或いは 当時の国鉄(現 JR)の技術陣などは、発泡スチロールの緩衝性 その効果など 徹底的に研究調査を繰り返して行きましたので、ほぼ、包装資材としての、他の素材と比較した優位性と様々な場面での使用方法は本当は確立されています。ただ、残念な事に、その後の、発泡スチロールへの悲しい偏見の時代が10年以上続きましたので、その時の確立された研究成果は、次世代には継承されずに至っていると聞いております。手元には、当時の「緩衝包装設計の関係式」のプリントが化石のように数枚残っていますが、静的応力、最大応力、緩衝係数、最大加速度、受圧面積、などの係数が弾き出された背景には、国家を挙げた研究成果の賜物のように思います。研究の継続は難しいものですね


         B「たいへん軽く、切ることも、くっつけることもできます」→

3)軽量で切った貼ったが簡単であるとありますが、一概には言えません これは後述します



        C「セメントをじかぬりすることができます」→

4)「セメントを直塗り可能」とありますが、これはその後、土木工法として、様々な現場で発展的に展開している分野です
  数年前の名神高速の道路陥没事故でも有名になったのが発泡スチロールを使用した「軽量盛土工法」ですね
   工期が限られていたり、重量が制限されていたりする現場で、いわゆるかさ上げする場合に、発泡スチロールのブ   ロックを敷いてからコンクリートを打ちこみしたりします。 このセメントに関してよく聞かれるのですが、上の直塗りで   は、直に塗ることはできますとしか書いていないのです。例えば、モルタルを発泡スチロールの壁面に塗る場合は、   熟練が要ります。他に、一般的には、有機溶剤系で無い水性塗料は塗れます。まあ、油性ペンキを塗る裏技もある   にはありますが、それは後述



      D「柔らかそうに見えても、簡単にへこまないので、1cm2あたり、2,5キロまでの重さにたえられます。硬い        材料はもっと強く、この性質も温度がかわっても変わりません」→

5)は、圧縮強度についての誤解です。1cm2あたり2,5キロまでの重さに耐えられると言うのは、全ての発泡スチロールではありません。実際には、この頃でも何十種類もありました。恐らくページの写真から見て、「押し出し成型品」の押し出しボードの事と考えられます。これは、発泡スチロールの中のごく一部です。普通、我々が生活現場でよく見かける発泡スチロールの数値と混同される問い合わせもよくありますが、この辺の誤解によるような気がします。硬い材料は、最近ではとことん硬いものが開発されて来ていますが、逆に柔らかいものは、更に柔らかくしなやかになって来ていますので、「指先で押せば直ぐにへこむ」場合もあるとしたほうが良いでしょうか



     E「温度が変わってもほとんど伸び縮みしません」

6)温度変化についての記述です。通常の温度内では変化は見られませんが、マイナス196度近い極低温になりますと、発泡スチロールの硬い素材は、不思議と伸び縮みしたのを とある 物性研究所でのテストで見せてもらった事がありますので、これもカッコ付きとしたほうが良いでしょうか



    F「くさいにおいがない。害虫やねずみに食われる心配はまったくありません。くさらない、くさらないので困ること      もあるのです」 →

7)無臭、防虫性、腐食性 とありますが、これも何とも言えません。例えば、防虫性に関しましては、虫が寄り付かないとしておりますのは、建材用に開発されて防虫剤を添加された発泡スチロールのボードでしょうね。防虫剤の添加されていない普通の発泡スチロール材は、白アリが美味しそうに食べているのを見た事があります。



    G「音をさえぎる防音効果がある」→

8)防音性に関しては、判断が分かれます。建材メーカーの中でも、防音性ありと謳っているところもありますし、部屋のリフォームに防音室を作っている有名な業者様の社長に直接面会して聞いたところ「ない」という方も実際におられました
それで、弊社では、一般的に個人ユーザーが見かけられるような普通の発泡スチロールには、音の拡散効果はあるが、遮音性や吸音性はあまりないのではないかという見解を取っております。確かに、音の防止には、金属のような密度とセルローズのような綿のような低密度の素材を交互に重ねると効果は(遮音と吸音と両方から)格段に高まりますので、それに使うから、という文脈では 防音性はあるのかもしれません




    H「電気を伝えにくい、とくに高い周波数の電波を伝えにくい。」→

9)静電気がよく発生しますので、電気は伝えにくいと思いますが、ここに記述された「電波を伝えにくい」は間違いでしょう。電波は非常に伝え易いと云うのが最近の常識になっております。実際に、電磁波、高周波、X線 等の関係器具によく使われています。また、静電気に関しましては、静電気防止剤で電気の帯電を抑える事は、発泡スチロールの成型工場では、必須です。






    つづく









     トップページオンラインショップおもしろ実験室会社概要お問い合わせわかるQ&A リンク集



フジカット有限会社
Copyright 2002 Fujicut Co.,LTD.
All rights reserved..