機械的リサイクルは、何よりもまず経済的な問題である
プラスチックリサイクルに関する議論の多くは、回収と選別に焦点が当てられている。 実際には、
リサイクルを行うか、さらには再リサイクルを行うかの判断は、スプレッドシート上で下される。再処理にかかるコストが回収できる価値を上回る場合
、その意図がいかに立派であっても
、その素材は循環ループから外れてしまう。だからこそ、ポリオレフィンが循環型経済にとどまるかどうかは、技術だけでなく、プロセスの経済性が決定づける
のである。
コストが隠れている場所
機械的リサイクルのコストは、選別、洗浄、再ペレット化、コンパウンディングの
各工程で積み上がっていく。根強い隠れたコストの一つが物性回復である。再処理の
各工程で分子鎖が劣化するため、リサイクル業者は加工性と性能を回復
させるためにバージン樹脂をブレンドする。必要なバージン樹脂が多ければ多いほど、利益率は薄くなり、
環境面での正当性も弱まる。
レオロジー制御によりバージン樹脂の追加コストを低減
有機過酸化物を用いたレオロジー制御(CR)は、まさにこのコスト問題に直接対処する。低くて不安定なMFIをバージン樹脂の希釈で補う代わりに
、リサイクル業者は過酸化物を
定量的に添加し、次の用途で必要とされるMFI値を正確に設定する。そのメリット
は相乗的に現れる:
- バージン樹脂の混合量が減少 — リサイクル材自体が仕様を満たすため、希釈量が減少する。
- 処理能力の向上 — 安定かつ予測可能なMFIにより、処理速度が向上し、不良品が減少する。
- ロット間の均一性向上 — 規格外ロットが減り、隔離品も減少する。
- 省エネ — ビスブレイキングにより、エネルギーを大量に消費する再押出工程が不要になります。
コスト面からの単純な考察
未処理のリサイクル材の場合、射出成形においてMFI 12 g/
10分を達成するには30%のバージンPPが必要だと仮定します。CR過酸化物グレードを適用することで、バージン樹脂の添加量をわずか10%に抑えつつ、リサイクル材を同等のMFI
まで引き上げることができます。 大量生産において意味のある新規樹脂とPCR樹脂の価格差があれば、
処理量や不良率の改善効果を考慮
する前から、過酸化物コストは新規樹脂の使用削減によって何倍にも回収されます。新規樹脂含有量の低減は、完成コンパウンド1トンあたりのカーボンフットプリント
も削減し、損益計算書(P&L)とサステナビリティへの取り組みの両方を強化します。
第2および第3ループに向けたリサイクルの設計
CRは、複数サイクルのリサイクルも可能にします。各サイクルで生じた材料を廃棄するのではなく、次の用途
に合わせて再レオロジー調整を行うことで、ポリマーの耐用年数を延ばし、
それによる経済性も向上させることができます。 Do Sender Chemicals社は、分解温度や残留物が
一般的なリサイクル用押出機に適合した過酸化物グレードを提供することでこれを支援しており、
実際の変動する原料に対しても処理が安定して行えるようになっています。
結論
高度な機械的リサイクルは、単なるプレミアムな付加機能ではなく、リサイクルが採算に合うための
必須条件です。再処理
工程の中心に制御されたレオロジーを据えることで、過酸化物系添加剤はリサイクルポリオレフィンを、確実に収益性が高く、低炭素
な原料へと変えます。そして、それこそがループを回し続ける原動力なのです。