多層包装（マルチレベル）向けの革新的なリサイクルソリューション
多層包装 (マルチレベル) 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、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、さまざまな材料の特性を組み合わせてさまざまな機能層を形成し、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、強い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利点を持っています。
多層包装（マルチレベル）は、その複雑な構造設計のため、リサイクルにおいて課題に直面しています。特に、リサイクルシステムが不十分な一部の国では、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であると考えられていました多層構造のため、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ができました。これは、家具、道路の分離板、ボトルキャップ、パレットなどの製品の製造に広く使用でき、産業や家庭用家具など多くの分野をカバーしています。この変革は、不純物の除去、インテリジェントな選別、多段階洗浄、2段階押し出し濾過、ペレット化などの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保証します。これらの技術の開発は、MLPの回収率を向上させるだけでなく、環境保護と資源リサイクルにも貢献します。
多層包装の構造解析
多層パッケージング (マルチレベル) は、複数の材料で構成された複合材料であり、さまざまな方法で異なる材料層 (ポリマー、アルミホイルなど) を組み合わせて、柔軟で安定した構造を形成します。この構造の設計により、マルチレベル はさまざまな製品のパッケージング ニーズを満たすために必要なバリア、機械的強度、低温耐性などのさまざまな保護特性を提供できます。図 1 は、多層薄膜構造の一般的な 3 層形式を示しています。柔軟な多層パッケージングの各層は、アプリケーションで次のような特定の機能を実行します。
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、美観と保護の両方の機能を備えた印刷面を提供します。
バリア層: この層は酸素や水分の浸透を効果的に防ぎ、包装された食品の鮮度を保ちます。一般的な材料には、EVOH、ナイロン、メットペット、メトボップ、アルミホイルなどがあり、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: シーリング層としては通常、低融点ポリマーが使用されます。これは加熱されるとすぐに溶けて結合し、パッケージの異なる層の間に強力な接続を形成します。ポリエチレンは、フレキシブル包装で最も一般的な内部シーリングフィルム材料です。
多層包装（マルチレベル）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、リサイクルに一定の複雑さをもたらします。この構造により、MLPSは製品の保護、保存期間の延長などに優れていますが、異なる材料層の分離と再利用には、リサイクル時にさらに洗練された技術が必要です。
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、リサイクル中に効率的に分離することが困難です。たとえば、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) などの互換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: マルチレベル 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、マルチレベル 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、資源の大幅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 マルチレベル リサイクルの品質を確保することで、多層包装 (マルチレベル) リサイクルの従来の見方を変えています。
不純物の除去: マルチレベル 廃棄物が回収システムに入ると、まずローリング 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、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: 200μm レーザー フィルターと 150μm 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、ポリマー溶融物をさらに精製して、高品質の回収粒子を確保します。
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-マルチレベル 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技術により、リサイクルされた PCR-マルチレベル 粒子は、さまざまな分野で幅広い応用可能性を発揮できるようになります。
装飾製品：プラスチック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 に達することがあり、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を示しています。
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、リサイクル材料で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示されています。
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 比率が 25:75 に達することもあり、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ています。
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、タンクの製造にも広く使用されており、プラスチック資源のリサイクルに新たな可能性を切り開いています。この技術の開発は、MLPはリサイクルできないという古い概念を変えただけでなく、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新たな道を提供しました。
図3: PCR-MLP粒子のさまざまな用途
