＜自主調査報告書＞

１９９９年２月２５日

東　賢一

ＰＥＴの再利用について　

１，緒言

ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）は、汎用のエンジニアリングプラスティクとして、軽量、耐衝撃性、耐熱性に優れ、工業用、家庭用容器などに多く用いられている。特にペット（ＰＥＴ）ボトルの名で一般市民には身近な容器として用いられている。このペットボトルも５００ｍｌ容器から、今後さらに小さい３５０ｍｌ容器の導入が予定されており、生産量が増大する見込みとなっている。

そのような背景の中、プラスティック廃棄物問題は年々大きくなっており、ペットボトルも例外ではない。本稿では、ペットボトルの再利用に関して文献調査を行った結果を報告する。

　１９９６年における、世界のＰＥＴボトルのリサイクル（文献１）

• 回収率（％）は、家庭などから回収したＰＥＴボトルを、どれだけリサイクルしたかの割合を示す。

２，廃ペットボトルの行き先　

１）廃棄物

　文字通りごみとして捨てること。ＰＥＴの焼却テストでは、有害物質が発生しないことが確認されているが、焼却残灰には、ＰＥＴ製造時の重合触媒であるアンチモン（強い毒性を持つ物質）やバナジウム化合物が数％残留することが確認されている（文献２）。また、焼却されずにＰＥＴ樹脂そのものが環境中に投棄された場合、１，４−ジオキサン（急性毒性物質）やアセトアルデヒド（急性毒性物質）が副産物として生成する可能性がある。実際に廃棄物処分場のからは、１，４−ジオキサンが検出されており、ＰＥＴとの関連性が疑われている。（文献３、４）

２）リサイクル（文献３）

＊　マテリアルリサイクル　＊
化学的変化を伴わず、破砕粉砕などしてペレットを作成して原料として再利用する。しかし、バージンの原料と比較すると品質劣化は避けられない。また、最終的には廃棄物となるので、１）廃棄物と同じことが問題視される。

＊　サーマルリサイクル　＊
ごみ発電などの燃料として再利用する。燃料として排出される廃棄物の状態（ラベル、不純物、着色、結晶化度）が一定でないので、高エネルギー回収率が期待できない。また、焼却残灰については、１）廃棄物と同じことが問題視される。

＊　ケミカルリサイクル　＊
樹脂を溶解・分解して化学原料に戻して、原料として再利用する。つまり再資源化である。原料としての回収率がどこまで上げられるかということと、分解副産物の処理が課題である。

３）リユース（文献２）

容器として回収したＰＥＴを、洗浄、再充填して利用する。ヨーロッパでは進んでおり、ドイツでは洗浄液として１．５％の水酸化ナトリウム水溶液と０．１％特殊洗剤水溶液を用いている。洗浄回数はコカコーラなどのガス入り飲料水で約２０回、牛乳やミネラルウォーターなどのノンガス飲料水で５０回から１００回までが限界であり、その後はケミカルリサイクルなどの用途に利用される。リターナブブルプラスティック容器の利用法の１つである。　

３，ケミカルリサイクルについて　

１）ＰＥＴのケミカルリサイクル（文献３）

　＊　現在実用化されている方法

溶解、加水分解プロセスとして、エチレングリコール分解、メタノール分解、エステル交換、エチレングリコール分解／エステル交換併用法があり、いずれも実用化されている。ＰＥＴは加水分解されるとエチレングリコール（ＥＧ）とテレフタル酸（ＴＰＡ）になるが、これらの方法では、ＴＰＡではなく、テレフタル酸ジメチル（ＤＭＴ）が生成する。ＤＭＴからＰＥＴを作成する時に使用する触媒では、ＴＰＡを使用した場合に比べて品質が悪化する。また、メタノールが副産物として生成する場合もあり、その利用方法を考える必要がある。

　＊　今後有力な方法？――――――超臨界状態を用いたプラスティックの分解

超臨界水を用いたＰＥＴの加水分解では、ＤＭＴが生成せずにＴＰＡが生成するので、また、高温高圧の水を使用するため余分な有機溶剤を用いないで分解できる。現在のところ、ＴＰＡが９０％、ＥＧが２０％の回収率であり、回収効率の向上が課題である。回収効率が向上しないのは、ＥＧなどがさらに分解して副生成物となるからである。

２）超臨界水によるケミカルリサイクルについて（文献３）

水の臨界温度及び臨界圧力である３７４℃、２２．１ＭＰａになると、水は気体／液体の両方の性質をもつ高密度流体となる。この状態を超臨界状態という。この状態では、通常の水では溶解しない有機系物質を溶解することが可能になる。

ＰＥＴのようにエチレングリコールとテレフタル酸を脱水縮合重合したものは、超臨界水を反応溶媒として用いると、容易に短時間で加水分解されて元の原料にすることができる。　

４，総括

　　今後の生産量増加が見込まれるＰＥＴについて、廃棄物削減の観点から再利用について調査した。廃棄物としては、焼却灰中の有毒物質や環境中での分解生成物が懸念される。リサイクルについては課題が多いが、超臨界水などの利用によって、回収効率が高く副産物の生成が少ない技術の開発が望まれる。リユースは、使用できる回数の増加と、最後に残ったボトルのをどうするかが問題となると思われる。　

「参考文献」
１）Andrew Noone, 英国ＰＣＩ社資料, September,1997.

２）旧橋　章、プラスティックス、Vol49, No3, 1998

３）福里隆一、資源環境対策、Vol34, No.12, 1998

４）安原昭夫、環境化学、Vol2, No.3, 1992

Author: Kenichi Azuma

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