生分解性プラスチック VS 再生プラスチック

生分解性プラスチック VS 再生プラスチック
プラスチックは現代産業において最も重要な基本素材の 1 つです。 Our World in Data の統計によると、1950 年から 2015 年までに人類は合計 58 億トンの廃プラスチックを生産し、その 98% 以上が埋め立て、放棄、または焼却されました。リサイクルされるのはわずか数～2%です。

サイエンス誌の統計によると、中国は世界の製造拠点として世界市場での役割を果たしているため、廃プラスチックの発生量は世界第１位であり、その28％を占めている。これらの廃プラスチックは環境を汚染し、健康を危険にさらすだけでなく、貴重な土地資源を占有します。したがって、我が国は白色公害の抑制を非常に重視するようになりました。

プラスチックが発明されてから150年間、海流の作用により太平洋に3か所の大規模なプラスチックゴミ捨て場が形成されました。

65年間の世界のプラスチック生産のうちリサイクルされたのはわずか1.2％で、残りのほとんどは人間の足の下に埋められ、分解するまで600年を待っている。

IHSの統計によると、2018年の世界のプラスチック応用分野は主に包装分野で、市場の40％を占めた。世界のプラスチック汚染も主に包装分野から発生しており、59%を占めています。包装用プラスチックは白色汚染の主な発生源であるだけでなく、使い捨て（リサイクルするとサイクル数が多い）、リサイクルが難しい（使用と廃棄の経路が分散する）、要求される性能が低い、などの特徴を持っています。高い不純物含有量の要件。

生分解性プラスチックと再生プラスチックは、白色汚染問題を解決するための 2 つの潜在的な選択肢です。
生分解性プラスチック

生分解性プラスチックとは、製品が使用時の性能要件を満たし、保管期間中変化せず、使用後は自然環境条件下で環境に無害な物質に分解できるプラスチックを指します。

0 1 分解性プラスチックの分解過程

0 2分解性プラスチックの分類

生分解性プラスチックは、分解方法や原材料によって分類できます。

分解方法の分類により、分解性プラスチックは生分解性プラスチック、光分解性プラスチック、光・生分解性プラスチック、水分解性プラスチックの4つに分類されます。

現在、光分解性プラスチックや光生分解性プラスチックの技術は未成熟であり、市場に流通している製品はほとんどありません。したがって、以下に述べる分解性プラスチックとは、生分解性プラスチックおよび水分解性プラスチックのことを指します。

分解性プラスチックは、原材料の分類により、生物由来の分解性プラスチックと石油系の分解性プラスチックに分けられます。
生分解性プラスチックは、石油などの従来のエネルギー源の消費を削減できるバイオマスから生成されるプラスチックです。主にPLA（ポリ乳酸）、PHA（ポリヒドロキシアルカノエート）、PGA（ポリグルタミン酸）などが挙げられます。

石油系分解性プラスチックとは、化石エネルギーを原料として製造されるプラスチックで、主にPBS（ポリブチレンサクシネート）、PBAT（ポリブチレンアジペート/テレフタレート）、PCL（ポリカプロラクトン）エステル）などが挙げられます。

0 3 分解性プラスチックの利点

生分解性プラスチックは、性能、実用性、分解性、安全性の点で優れています。

性能の点では、分解性プラスチックは特定の領域において従来のプラスチックの性能に達するか、それを超える可能性があります。

実用性の点では、分解性プラスチックは同様の従来のプラスチックと同様の使用性能と衛生性能を備えています。

分解性の点では、分解性プラスチックは使用後、自然環境（特定の微生物、温度、湿度）中で速やかに分解され、環境に利用されやすい破片や無毒のガスとなり、環境への負荷が低減されます。

安全性の面では、分解性プラスチックの分解過程で生成または残留する物質は環境に無害であり、人間や他の生物の生存に影響を与えません。

現在、従来のプラスチックを代替する際の最大の障害は、分解性プラスチックの製造コストが、同様の従来のプラスチックや再生プラスチックの製造コストよりも高いことです。

したがって、寿命が短く、リサイクルや分離が難しく、性能要件が低く、不純物含有量の要件が高い包装フィルムや農業用フィルムなどの用途では、分解性プラスチックが代替品としてより多くの利点をもたらします。

再生プラスチック
再生プラスチックとは、廃プラスチックを前処理、溶融造粒、改質などの物理的または化学的方法により処理して得られるプラスチック原料を指します。

再生プラスチックの最大の利点は、新素材や分解性プラスチックに比べて安価であることです。さまざまな性能ニーズに応じて、プラスチックの特定の特性のみを処理し、対応する製品を製造できます。

リサイクルプラスチックは、サイクル数が多すぎない場合には、従来のプラスチックと同様の特性を維持することができ、また、再生材料と新しい材料を混合することにより、安定した特性を維持することができます。しかし、複数回のサイクルの後、再生プラスチックの性能は大幅に低下するか、使用できなくなります。
さらに、再生プラスチックは経済性を確保しながら良好な衛生性能を維持することが困難です。したがって、再生プラスチックは、サイクル数が少なく衛生的性能の要求が高くない分野に適しています。

0 1

再生プラスチックの製造工程

0 2 一般プラスチックのリサイクル後の性能変化
備考: メルトインデックス、加工中のプラスチック材料の流動性。比粘度、単位体積あたりの液体の静粘度

比較した
生分解性プラスチック
VS 再生プラスチック

1 それに比べ、分解性プラスチックは、性能がより安定しており、リサイクルコストが低いため、寿命が短く、リサイクルや分離が難しい包装や農業用フィルムなどの用途において、より多くの代替利点を持っています。一方、再生プラスチックはリサイクルコストが低くなります。使用時間が長く、分別・リサイクルが容易な日用品や建材、電化製品などの用途では、価格や製造コストが有利になります。この 2 つは互いに補完し合います。

2

白色汚染は主に包装分野から発生しており、分解性プラスチックには大きな影響を与える余地があります。政策の推進とコスト削減により、将来の分解性プラスチック市場は幅広い展望を持っています。

包装分野では、分解性プラスチックの代替が実現されつつあります。プラスチックの応用分野は非常に広く、分野が異なればプラスチックに対する要求も異なります。
自動車や家電などの分野でプラスチックに要求されるのは、耐久性と分離の容易さであり、単一プラスチックの量が多いため、従来のプラスチックの地位は比較的安定しています。ビニール袋、弁当箱、マルチフィルム、宅配便などの包装分野では、プラスチックモノマーの消費量が少ないため、汚染されやすく、効率的に分離することが困難です。これにより、分解性プラスチックがこれらの分野で従来のプラスチックの代替品となる可能性が高くなります。これは、2019年の分解性プラスチックの世界的な需要構造でも証明されています。分解性プラスチックの需要は主に包装分野に集中しており、軟包装と硬質包装が合計で53％を占めています。

西ヨーロッパと北米では生分解性プラスチックがより早く開発され、形になり始めています。その応用分野は包装業界に集中しています。 2017 年、西ヨーロッパでは、ショッピングバッグと生産用バッグが分解性プラスチックの総消費量の最大のシェア (29%) を占めました。 2017 年には、食品包装、弁当箱、食器が北米の分解性プラスチックの総消費量の最大のシェア (53%) を占めました。 )

要約: 生分解性プラスチックは、プラスチックのリサイクルよりも白色汚染に対する効果的な解決策です。

白色汚染の 59% は、包装および農業用フィルムのプラスチック製品から生じています。しかし、このような用途に使用されるプラスチックは使い捨てであり、リサイクルが困難であるため、プラスチックのリサイクルには適していません。白色汚染の問題を根本的に解決できるのは、分解性プラスチックだけです。

分解性プラスチックの適用可能な分野では、性能はボトルネックではなく、コストが市場で従来のプラスチックから分解性プラスチックへの代替を制限する主な要因です。