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レジ袋

バイオマス素材が25%入ったレジ袋は環境にやさしいのか問題

日本でもプラスチック製の買い物袋が2020年7月に有料化した。

買い物袋、通称レジ袋で使われているプラスチックは一般的にポリエチレン製。正確に言うと高密度ポリエチレンで、業界で使われている略語ではHDPE。

ちなみにビニール袋という名称は「塩化ビニール」から来ているが、塩化ビニールを使った買い物袋は数十年存在していない。塩化ビニール製の袋が存在しない理由に興味がある方は塩化ビニールに欠かせない可塑剤の「フタル酸エステル」を調べよう。
石油化学関連業界でビニール袋と呼んでいる人はいない。

この有料化の対象外となっているのが、次の袋の場合

  1. 50μm以上の袋
  2. 海洋生分解性プラスチックを100%使用している場合
  3. バイオマス原料を25%使用している場合

有料化は、海洋プラスチックごみ、地球温暖化問題を解決する事だが、有料化の対象外のバイオマス原料を25%使った袋はこの本来の目的から逸脱してしまっている。

この件を理解するために、レジ袋についての基本から説明しよう。

レジ袋の作り方

従来のポリエチレンは、地中から掘り出した原油からナフサを抽出し、そのナフサからエチレンを作り、そのエチレンを重合してポリエチレンにする。
そのポリエチレンを袋状にして持ち手を付ける加工などをした物がスーパー、コンビニなどに出荷されている。

ポリエチレンを袋状に加工する方法は延伸ブロー成形と言い、溶融させた筒状のポリエチレンに空気を入れて膨らましながら引き延ばして薄く強い袋状にする加工方法。

日本で流通しているレジ袋は、日本の石油化学メーカーが製造したレジ袋用の高密度ポリエチレンを袋メーカーが購入し、袋状に加工して出荷しているのが多い。

他には、海外のポリエチレンを日本に輸入して日本で袋を作る、海外で作った袋を日本に輸入する場合などもある。

通常、ポリエチレンの色は白もしくは透明だが、ポリエチレンの結晶化の状態によって色は決まる。コンビニで茶色の袋があるが、これは茶色の顔料を混ぜて袋状に加工しているため。
黒いポリエチレン製のゴミ袋も黒い顔料を袋製造時に混ぜている。

ポリエチレンの原料

ポリエチレンの原料となるナフサは原油から抽出している物質で、日本の原油は中東などから輸入している。レジ袋は中東などの原油から作られている。

中東から産出される原油に限らず、原油は限られた資源であり、使い続けて行けばいつか枯渇する。
ゴミとして出されて適切に処分されれば問題ないが、世の中で使われたレジ袋のうち少ない量が最終的に海洋に流出してしまっている。
また、最終的にゴミとして回収したレジ袋は焼却処分することが一般的で、その時に二酸化炭素を排出するため地球温暖化の原因の1つになっている。

この中で、原料の枯渇に対応できる対策がバイオマス原料のポリエチレンだ。

植物由来ポリエチレンの大手としてはブラジルのBraskem(ブラスケム)があるが、この会社はサトウキビの削りかすからエタノールを作り、そのエタノールからエチレンを作り、ポリエチレンを製造している。
つまり、原料が枯渇しないのがバイオマス原料のポリエチレンというわけだ。

なお、サトウキビの生育過程で二酸化炭素を吸収するので、ポリエチレンの燃焼で排出される二酸化炭素はカーボンニュートラルになるしている。

この場合、地球の資源の枯渇はないだろうが、サトウキビを作るのに農地が必要になる。農地を開拓するためには森やジャングルの開拓が必要だ。開拓すれば、そこで生きていた動植物は生きられなくなり、サトウキビの製造自体が環境破壊につながる場合がほとんどだろう。

バイオマス原料が入ったレジ袋

レジ袋で使うポリエチレンを袋状に加工する際に従来原料のポリエチレンとバイオマス原料のポリエチレンを一定量混ぜて加工する。(おそらくこの分量をインチキしている業者もあるだろう)

ポリエチレンの価格はその時の原油価格、為替相場によるが1kgが100円台程度。一般的に1トン単位で買うので1トン10万円以上。
バイオマス原料のポリエチレンの価格はその数倍だろう。

仮に原油由来のポリエチレンが1kg 100円、サトウキビ由来のポリエチレンがその4倍だとする。
レジ袋が10gだとして、サトウキビ原料のポリエチレンの割合を3割とすると、原油由来は7gで70銭、サトウキビ由来は1.2円。合計で1.9円。バイオマス原料が入ったレジ袋は原油由来100%にくらべて、原材料費が2倍になるということだ。(実際はサトウキビ由来のポリエチレン価格による)

例えば業界大手の福助工業製のレジ袋をモノタロウなどで見ると、バイオマス原料が25%入った袋は、従来の袋の1.5倍ほどの価格で販売されているようだ。
ちなみにこれらのサイトでは1,000枚あたり5,000円以上なので、数百万枚単位で購入しているとは言え、スーパーやコンビニなどの1枚2円、3円などの価格は原価もしくは原価を下回っている価格だろう。

一般消費者がゴミ袋をホームセンター等で買うよりも、スーパーやコンビニなどでレジ袋を買った方が安い場合もある。

バイオマス原料が入ったレジ袋まとめ

レジ袋の原料であるポリエチレン自体はどれも同じだが、それを作るエチレンをどこから作るかだけが違う。
通常のポリエチレンは原油を原料にしている。
バイオマス原料のポリエチレンはサトウキビを使っている。
サトウキビを作るためには農地が必要で、その農地は森やジャングルを開拓している。

ペットボトルの飲み口が白い理由

ペットボトルの飲み口部分は白い物と透明な物がある。
一般的に、お茶系の飲料などは白くて、ミネラルウォーターや炭酸飲料系は透明な物が多い。

本体は透明なのに、飲み口の部分は白いのはどうやって作っているのか、そもそもなぜ白いのか。
白い理由は各飲料メーカーのサイトに書かれているが、飲料を充填(入れ物に入れること)したあと、熱をかけて殺菌するのに耐えられるようにするためだ。

なぜ白くなると熱による殺菌に強くなるかは、ペットボトルに使われているポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂を結晶化させることで、熱に強くなるからである。
透明な部分は、非結晶の状態で熱に弱い。
白くして、結晶化させるだけで、同じ材料なのに熱に強くなったり弱くなったりと性質が変わるのが高分子(プラスチック)の面白いところだ。
このあたりの詳しいところは、高分子について勉強する必要がある。(大学レベルである)

この加工方法は簡単で、透明な状態の口の部分に熱をかけるだけだ。
ペットボトルを製造行程は、試験管状のプリフォームという物を作り、それを膨らましてペットボトルの形状にする。
口の部分が白い物は、このプリフォームを作ったあとに、口の部分だけ熱をかけて白くする。このため口が白いとぼるは製造工程が多く、コストが高くなる。

ちなみに、樹脂は熱をかけたりすると形状が変わるので、口の部分が透明な物と、白い物は共通化できない。
口の白いボトルは完全に新規に製造している。

ということで、口が透明なボトルを白くしたり、その逆を実際にやってみた。


ペットボトルおもしろ実験 口部結晶化編 – PET Bottle Crystallization
http://www.youtube.com/watch?v=_ZU47c30PBA

植物由来成分から作られるコカコーラ社のペットボトル(PETボトル)

植物由来素材の次世代型PETボトル 「プラントボトル™」「爽健美茶」「爽健美茶 黒冴」「い・ろ・は・す」で導入

ペットボトルはPETボトルの略で、PETはポリエチレンテレフタレート(PolyEthylene Terephthalate)の略である。
Wikipedia日本版によると、テレフタラートと書いてあるが、日本の化学業界ではテレフタレートの方が一般的だと思うがちがうのだろうか?

このPETはエチレングリコールとテレフタル酸を脱水縮合して製造するのが一般的だが、コカコーラ社が発表したものは、エチレングリコール部分を植物由来成分から製造するのだそうだ。
化学製品は原料がなんであろうが、化学式的に同じ物なら性能は基本的に同じなので、各種性能が従来品と同じというのは当然のこと。

PETは化学会社が製造するが、このコカコーラ社のPETをどこで製造しているかは不明。
デンマークでは導入済みとのことなので、ヨーロッパの樹脂メーカーが製造しているのだろうか?
この辺は要調査。

PETボトルは、その樹脂を使い、試験管風のプリフォームという物を製造する。
今回採用しているボトルは厚みが薄い物のようなので、国内の自社工場でプリフォームを成型していると思われる。ということは、樹脂自体はその工場に入っているのだろう。
そのプリフォームをボトルの成形機で最終的にボトルの形状にする。

ボトル自体はアセプティック(無菌)のようなので、その工場内で充填しているのだろう。
コカコーラの場合、日本全国にいくつか工場があり、それぞれの工場の設備も違うだろうから、プリフォームから製造していないところもありそうだ。

今回発表された製品は、いろいろと興味深い。

ペットボトルに使われている樹脂にもいろいろある

ペットボトルのことはほとんど知られていないので、とんでも記事とか、誤解によるいろいろなことがあるのは当然だけど、とりあえず樹脂の違いについて

http://d.hatena.ne.jp/lastline/20091109/1257754338

記事中ではミネラルウォーター用のペットボトルは透明度の高い良質なペットボトル云々とありますが非常にうそ臭い。

にある元記事を読むと

http://plaza.rakuten.co.jp/LightRailTransit/diary/200605230000/

でもでも、お茶とか他の飲料のような濁った色のボトルだと、
イメージが悪いからってことで、高いボトルを使っているわけです。

と書いてある。

安い、低品質の原料(ポリエチレンテレフタレート樹脂)を使っていると、ボトルにして水を入れた後、アセトアルデヒド臭(AA臭)で苦情がくる可能性があるので、高品質の樹脂を使うのは実際にあり得ること。
このAA臭は水以外では気づかれない。

お茶のボトルが濁った色というのは誤解で、お茶のように口部が白くて、充填後殺菌している物は、ボトル本体を結晶化する際に、濁った色のような感じになるものもある。
これは樹脂が悪いのではなく、ボトルにして結晶化するときの問題。
透明度というか樹脂の色と言うことなら、ポリエチレンテレフタレートを重合する際の、触媒に何を使うかも影響するし、これでコストも変わるけど、これは今回の件とはあまり関係ない。

ちなみに、ボトルの厚みは、プリフォームや、ボトルをどこで作るか。無菌(アセプティック)か、殺菌しているのかなど充填時の問題、設備更新などがからむ複雑な問題。

クリスタルガイザーの回収騒動とAA臭

クリスタルガイザーで異臭があるとかで、4700万本を回収するとか何とか。

クリスタルガイザーの回収について

クリスタルガイザー回収に関してによく寄せられる質問

クリスタルガイザーはAA臭(アセトアルデヒド臭)の典型的PETボトル(ペットボトル)として個人的には認識している。

AA臭ってのは、ペットボトルの原料となるPET(ポリエチレンテレフタレート)をプリフォーム(ボトルにする前の試験管状の物)に成形する際の熱分解などで発生する物。安い原料PETを使った場合などによく発生する。
この、PET内に含まれるアセトアルデヒドが飲料に移った物。

味としては甘ったるいような感じがある。

AA臭が典型的なのは、味のない水で、お茶などでこの味を認識することはほぼ不可能。

アセトアルデヒド自体は、酒を飲んだ後に、エタノールが体内でアセトアルデヒドになるくらいなので、人体にたいした影響はないが、今回の回収って、このAA臭じゃなかったのかなと思う。

最近の食料品関連ネタで、クリスタルガイザーのAA臭がとうとう消費者から指摘されたので、仕方なしに回収したんではないかと思ったりもした。

この辺のにおいがあり得ないのはガラス瓶で、金属管は内面塗装しているので、においが発生する可能性自体はある。