多層包装（MLP）向けの革新的なリサイクルソリューション
多層包装 (MLP) は、優れた保護特性と製品の保存期間を延ばす能力により、日用消費財 業界で中心的な役割を果たしています。この包装技術は、様々な材料の特性を組み合わせて様々な機能層を形成し、優れた耐水性と耐ガス性（酸素や二酸化炭素など）を発揮するだけでなく、強力な機械的強度優れた耐寒性。これらの特性により、MLPSは食品の保護と食品廃棄物の削減において大きな優位性を有しています。
多層包装（MLP）は、その複雑な構造設計のためにリサイクルにおいて課題を抱えています。特に、リサイクルシステムが不十分な国では、廃棄物MLPのリサイクルはほぼ不可能です。インドでは、効果的な廃棄物収集システムがないため、廃棄MLPを効果的にリサイクルすることが難しく、環境と公衆衛生に脅威を与えています。 過去に、MLPSは一般的にリサイクル不可能と考えられていた多層構造のため、またポリマーの各層のレオロジーポイントの違いにより分離が困難になります。
しかし、技術の進歩により、MLPS のリサイクルはもはや問題ではなくなりました。現代の技術は、MLPはリサイクルが難しいという神話を打ち破り、MLP廃棄物を高品質の粒子に変換することに成功しました。MLPは、家具、道路の区画線、ボトルキャップ、パレットなどの製品の製造に幅広く利用されており、産業用から家庭用まで、幅広い分野をカバーしています。この変革は、不純物除去、インテリジェント選別、多段洗浄、二段押出濾過、ペレット化といった多段階プロセスを含む革新的なリサイクル技術のおかげであり、MLPリサイクルの品質を確保しています。これらの技術開発は、MLPの回収率を向上させるだけでなく、環境保護と資源循環にも貢献します。
多層包装の構造解析
多層包装（MLP）は、複数の材料（ポリマー、アルミ箔など）を様々な方法で組み合わせ、柔軟性と安定性を兼ね備えた構造を形成する複合材料です。この構造設計により、MLPはバリア性、機械的強度、耐寒性など、様々な保護特性を備え、様々な製品の包装ニーズに対応できます。図1は、多層薄膜構造の典型的な3層構造を示しています。フレキシブル多層包装の各層は、用途に応じて以下のような特定の機能を果たします。
図1：多層フレキシブル包装フィルム構造の3層構造
外層: 通常は ボップ または ペット 素材で作られ、美観と保護性を兼ね備えた印刷面を提供します。
バリア層：この層は酸素と水分の浸透を効果的に防ぎ、包装食品の鮮度を維持します。一般的な素材としては、EVOH、ナイロン、メトペット、メトボップ、アルミ箔などが挙げられ、これらはフレキシブル包装において優れたバリア性を備えています。
シーリング層：シーリング層には通常、低融点ポリマーが使用されます。低融点は加熱により急速に溶融して結合するため、パッケージの異なる層間の強固な接合が形成されます。ポリエチレンは、フレキシブル包装において最も一般的な内側シーリングフィルム材料です。
多層包装（MLP）の層状キメラ構造は、使用時に優れた性能を発揮しますが、リサイクルには一定の複雑さを伴います。この構造により、MLPSは製品の保護や保存期間の延長などに優れていますが、異なる素材の層を分離して再利用するには、リサイクル時により高度な技術が必要となります。
MLPリサイクルの障害
材料分離の課題：MLPSは、レオロジー特性と化学組成が異なる複数の材料層で構成されているため、リサイクル時に効率的な分離を実現することが困難です。例えば、ポリエチレン（体育）とポリエチレンテレフタレート（ペット）などの相溶性のないポリマーを混合すると、回収された材料の全体的な品質が低下する可能性があります。
処理特性の違い: MLP 層はメルトフローレートと熱安定性に大きな違いがあるため、材料ごとに特定の回復処理条件をカスタマイズする必要があり、操作が複雑になり、普遍的な回復方法を採用することが困難になります。
不適切な選別技術: 現在のリサイクル施設のほとんどは手作業に依存しているか、技術が比較的遅れているため、汚染物質を正確に識別して除去することが難しく、リサイクル材料の純度が低くなります。
収集施設の不足: 多くの地域では、MLP 廃棄物専用の収集システムが確立されていないため、廃棄物 MLPS は最終的に埋め立て地や焼却場に捨てられることが多く、資源の大きな浪費につながっています。
革新的なリサイクル技術の応用
革新的な技術は、次のような一連の複雑な手順を通じて MLP リサイクルの品質を確保することで、多層パッケージ (MLP) リサイクルの従来の考え方を変えています。
不純物の除去: MLP 廃棄物が回収システムに入ると、最初にローリング スクリーン、振動スクリーン、ボルテックス セパレーターによって除去され、ガラス、紙、金属などの不純物が除去され、その後の回収プロセスの基礎が築かれます。
インテリジェントな選別：UV可視光線、近赤外線、X線などの高度なAI選別技術を使用して、非ポリマー汚染物質を自動的に検出して除去し、分離効率を向上させます。
多段階洗浄：ドライクリーニング、60℃の高温アルカリ洗浄、60℃の高速高温洗浄などの多段階洗浄工程により、リサイクル材料の高純度が保証されます。
2 段階押し出しろ過: 200 μm レーザー フィルターと 150 μm ディスク フィルターを備えた 2 段階押し出し真空脱ガス システムにより、揮発性物質が除去され、さらにポリマー溶融物が精製されて、高品質の回収粒子が確保されます。
ペレット化: 最後に、押し出しダイ成形によって高品質の PCR-MLP 粒子が生成され、産業や日常生活で広く使用できます。
図2: MLPSの完全なリサイクルプロセス
再生粒子の応用展望
リサイクルが難しいという神話を打ち破るこの技術により、リサイクルされた PCR-MLP 粒子は、さまざまな分野で幅広い応用可能性を示すことができます。
装飾製品：プラスチック製家具や植木鉢などの装飾製品の製造では、PCR 材料と原材料の比率が 60:40 に達することもあり、これらの製品におけるリサイクル材料の割合がかなり高いことがわかります。
機能部品：道路の分離帯やボトルキャップなどの機能部品の場合、PCR比率は40:60であり、リサイクル材料も機能性を維持しながら、ある程度天然材料を代替できることがわかりました。
高強度用途: コアプラグや床タイルなど、耐久性が求められる製品では、PCR 比率は 25:75 に達する可能性があり、高強度用途におけるリサイクル材料の実現可能性と信頼性が証明されます。
さらに、これらのリサイクル粒子は農業用パイプ、プレート、タンクなどの製造にも広く利用されており、プラスチック資源のリサイクルに新たな可能性をもたらしています。この技術の開発は、MLPはリサイクル不可能であるという従来の概念を覆すだけでなく、循環型経済の発展を促進し、MLP廃棄物の効率的なリサイクルを実現し、環境保護と資源の持続可能な利用に向けた新たな道を切り開きました。
図3: PCR-MLP粒子のさまざまな用途
