プラスチック産業は転換期を迎えており、様々な課題に直面しています。その中で最も顕著な課題は、増え続ける需要を満たすために、高品質の副原料を大量に供給することです。過去数十年の間に、プラスチックの生産量はかつてないほど増加しました。Plastics Europeによると、2021年の世界のプラスチック生産量は3億9,070万トン*に達し、そのうちバージンベースは3憶5,230万トン（90.2％）、再生のプラスチックはわずか3,250万トン（8.3％）です。プラスチック生産量の種類別分布を詳しく見ると、ポリオレフィンがその大部分を占め、生産量は約1億8,050万トンに達しています。市場に出回るプラスチックは豊富であり、さらなる増加が見込まれていますが、リサイクル率は低く、高品質材への再生は限られています。法律やリサイクル率の目標がますます厳しくなり、一刻を争う時代には、既存のソリューションの可能性を引き出すことが重要です。
リサイクルの現状を見ると、回収から分別、リサイクルまでの廃棄物管理の基礎は世界各国で成熟していますが、再生樹脂の需要増に対応するための生産設備はまだ整っていません。品質を確保しながら必要量を生産し、大規模なソリューションを確立するためには、さらなる投資が必要で、センサーを使ったフレーク選別ソリューションによって、いくつかのボトルネックを克服することができます。リサイクルプロセスの一環として、フレーク選別は、ポリオレフィン（PO）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、その他増え続けるアプリケーションの品質と量のギャップを縮めることができます。最新のフレーク選別技術を採用したリサイクル業者は、より多くの種類の材料の回収が可能であり、収率を最大化しながら、収益性の高い事業を維持することができます。
再生品の品質を飛躍的に向上させる
プラスチックリサイクルの業界で広く認知されているフレーク選別は、1種類の材料や色からなる高純度の単一素材を作ることができ、目的の素材が押出される前の最後の精製ステップです。このように、フレーク選別はリサイクル工程に不可欠な要素であり、リサイクル品の最終的な品質と収率に直接影響します。
フレーク選別はすでに世界中の多くのボトルリサイクル工場で採用されていますが、さらに多くの可能性を秘めています。フレーク選別は、混合プラスチック廃棄物の選別といった新たなアプリケーションでの対応も可能とし、再生品の品質を向上させることができます。高度なフレーク選別ソリューションが導入されていない場合、最終製品は異なるポリマータイプや、場合によっては多数の色が混在しています。このフラクションには複数の異なる製品タイプが含まれているため、低品質で限定的な用途にしか使用できず、その需要や価値はわずかなものでしかありません。一方、優れた二次原料の需要は、厳しいリサイクル率目標や個々のサステナビリティに対する考え方の向上により、急増しています。高度なフレーク選別により、リサイクル業者は製品を効率的にアップグレードし、新たな収益源を作り出すことができます。
優れた原料を大量に獲得
プラスチックリサイクル業者は、市場の需要や材料の入手状況に応じて、年間10万トン以上のポリマーフレークを処理することができます。最近、利用可能な材料が不足しているため、収益性の高いビジネスを維持するためには、適応力が鍵となります。実際、廃棄物の流れや市場の需要は、非常にダイナミックです。リサイクル可能なポリマーの供給が限られているにもかかわらず、需要が高い場合、プラントオペレーターは、市場の需要に応えるために、不純物の多い使用済みプラスチックに頼らざるを得ません。 処理量や回収原料にかかわらず、純度に対する要求は非常に高く、リサイクル業者は、ますます不純物の多い原料からさらに高い品質を達成することへの挑戦が必要です。
他の加工機械と比較して、フレーク選別機は原料の不安定さを克服するための入り口となります。コンパクトで設置が簡単、柔軟な操作性により、小規模から大規模な事業所まで、健全な投資であることが証明されています。高度なフレーク選別機は、回収率と純度レベルを損なうことなく、変動する不純物含有率に対応し、処理することができます。リサイクルプロセスの基本的な一連の洗練された技術を備え、低品質の投入材料を、最も厳しい品質要件にも適合する高純度なフレークに変えることができるのです。これにより、リサイクル業者はこれまで達成できなかった品質に到達し、利用可能なフラクションから最大限の価値を引き出すことができます。
新たな収益源を生み出す好例が、ポリオレフィンの選別です。 世界のプラスチック生産の大部分を占めるポリオレフィンは、市場に豊富に存在し、高品質な製品の製造にリサイクルされたポリオレフィンをより多く使用するよう業界が努力しているため、多くの可能性を持っています。 しかし、ポリオレフィンのアップグレードには、それなりの課題があります。リサイクル施設で処理されるPETベールは、ほとんどが1つのターゲット材料（PET）のみで構成されているのに対し、POベールはポリエチレン（PE）とポリプロピレン（PP）という2つの価値ある材料が混在しています。POベールに含まれる各材料の割合は予測が難しく、ベールごとに変化する可能性があります。あるベールはPEとPPの50/50の混合で、次のベールは70/30の混合ということもあり得ます。投入原料の構成にかかわらず、PEとPPのフレークを正確に識別して分離し、リサイクル用の高純度フラクションを作成する必要があります。
高度なフレーク選別と精製方法が導入されるまでは、PPとPEをコスト効率よく分離する技術が欠けていました。洗練されていないフレーク選別機は、1種類の材料のみを精製し、少量の不純物しか除去できないため、その使用はPETリサイクル工場に限定されることが多々ありました。さらに、より高い処理能力を実現することは困難、または不可能でした。例えば、リサイクルプラントが、60%のHDPEと40%のPPからなるPOベールの処理に、あまり精度の高くないフレーク選別機を使用する場合（他の不純物を考慮しない）、材料のサイズがPEとPPを正確に分離できる十分なサイズの場合には、破砕工程の前にベルト式ソーターで投入材料をプレ選別する必要があるでしょう。その結果、破砕、洗浄、フレーク選別は2つの異なるラインで並行して行わなければならず、コストが大幅に上昇してしまいます。より収益性の高い操業を目指して、リサイクル工場では、材料を1つのラインで一括処理することが望ましいとされています。しかし、この方法では、総処理量が減少し、さらに、再梱包、保管、人手など、材料の取り扱いに手間がかかるため、コストがかさみます。これらは、POをより高品質なリサイクル品にアップグレードすることを妨げる主な課題となっています。
最新のセンサー式フレーク選別機は、上記のようなシナリオの中で、業界を変える技術となっています。ポリオレフィンをポリマー別に検出し、正確に選別することができるほか、異なる色を分離して、同時に複数のフラクションを生成することができます。リサイクル工場に最先端のフレーク選別技術を導入することで、フレーク選別工程に入る前に、原料を1つのラインで破砕・洗浄することができます。これにより、複数のラインやバッチ処理の必要性がなくなります。このようなソリューションを導入することで、リサイクル業者は大量の使用済みプラスチックを利用し、高純度のリサイクルPEとリサイクルPPのフラクションを作成することができます。
高い収率が期待できる柔軟性
投入材料はますます複雑になっています。それぞれの不純物の含有度合や純度要件に応じて、ターゲットの素材を選別するために、プラスの選別工程が必要になることがよくあります。フレーク選別機を導入している小規模な事業者は、このシステムの機能と効率から多くのメリットを得ることができます。 まず、フレーク選別機は、他の処理機械に比べて設置面積が小さくて済むため、既存の工場に簡単に組み込むことができます。このため、既存のリサイクルラインの選別と精製能力をアップグレードするのに適しています。第二に、1つのユニットで複数の選別ステップの実行が可能になります。そのため、収率や純度を高めるために、必要に応じて処理量のバランスを取ることができ、同時に、小規模なリサイクル業者にとっては、1台の装置でバッチ処理を行うことができるため、より幅広い材料を柔軟に処理できるメリットがあります。大量生産工場ではシナリオが異なり、オペレーターは複数の選別機を並列または階段状に設置することで、作業時間を増やすことなく処理量と品質を最大化できます。どのような設置方法でも、フレーク選別機は比類のない柔軟性と性能を発揮し、信頼できるフレーク品質を作り出します。そのため、選別結果は予測可能であり、リサイクル業者の生産量も増加します。
信じられない未来
現在、フレーク選別ソリューションの幅広い製品ポートフォリオが存在し、今だけでなく、この先に求められる条件にも対応しています。より多くの原料を調達し、事業を拡大しようとするプラスチックリサイクル業者は、クラス最高のフレーク選別機を信頼しています。PET、PP、PE、透明、青、緑、または不透明な色材にかかわらず、今日の高度なシステムは、高純度、単一素材、色分別のフラクションを生成します。さらに、厳しい条件にも耐え、大量処理が可能、高品質の副原料を生産します。 フレーク選別機は、省スペース対応で、予測可能であり、最高レベルの収率につなげます。その効率性とシステムの柔軟性により、早期の投資回収が可能となり、短長期的に、事業者に競争力をもたらします。
フレーク選別が持つ可能性は、非常に有望であり、未来につながるものです。これらの技術が大規模に統合され、最新の押出工程・脱臭工程と組み合わされたとき、プラスチックリサイクルの未来は大きな変化を遂げるでしょう。
執筆：Albert Piovesan トムラ・リサイクリング・ソーティング グローバルプラスチックセグメントマネージャー