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キーワード：
法規/現状と課題/マテリアル,ケミカル,サーマルリサイクル/関連装置/汎用プラ4種/エンプラ4種/熱硬化性プラ3種/PETボトル/包装材/農業用/発泡PSPSPトレー/自動車/家電/OA/電線/ガス管
刊行にあたって
今日では、我々人類が社会生活を営むことにより発生する様々な材料や製品の廃棄物が地球全体の問題となり、環境汚染と資源擁護観点から、その処理が重要な課題として捕らえられるようになった。また廃棄物処理に関する社会環境も、世界全体で大きく変わろうとしている。市民レベルの意識の高まりもさることながら、国内および国際間における各種法制化の動きも顕著である。
たとえば、プラスチック廃棄物処理の答えの一つである、いわゆるプラスチックリサイクルについては、1990年前後よりいくつかの面から論じられてきた。大きく分ければ一つは技術的な面からの取扱いであり、もう一つは、ある製品にプラスチックを使うのがベストかという、プラスチックの使用の見直しも含めた経済やシステムあるいは法規制などの社会科学的考察である。
後者においては、我が国では「持続可能な発展」を目標に揚げ、循環型社会づくりへの取り組みが進められている。2000年以降、循環型社会形成推進基本法をはじめリサイクル関連の法律が制定され、容器包装リサイクル法を皮切りに、2002年の自動車リサイクル法の成立により法的枠組みがほぼ整った。こうした枠組みのもと、資源をより有効利用するため、廃棄物のリサイクルに加え、リデュース(発生抑制)、リユース(再使用)という3Rの取り組みが強化されている。
一方、技術的な面では、紙や金属、ガラスにおいてなされてきたのと同様の、再生品としての利用技術(マテリアルリサイクル)(プラスチックは有機物であり、かつその種類も多種多様で、他材料のように一筋縄ではいかない)、プラスチックが石油から造られたという利点を最大限に生かした、油化・ガス化・高炉原料化・熱分解などの化学反応によるモノマーや、化学工業材料としての再利用技術(ケミカルリサイクル)、またセメントキルン・固形燃料化・ごみ発電などによる熱エネルギー回収技術(サーマリサイクル)、さらには生分解性などの環境適合性をもつプラスチック新材料開発など、多角的なアプローチから多くの優れた技術展開が行われ、基礎研究や実用化研究の報告が活発化している。
本書は、このような産官学を通じて入手できるプラスチックリサイクルに関する最新の研究成果情報を、各々のプラスチック材料及びプラスチック製品という異なる角度から考察するとともに、その重要な要素を包括的に解説したものである。プラスチック廃棄物問題は、豊かさ、快適さ、便利さをひたすら追及してきた近代文明のある種の歪みであり、プラスチック廃棄物自体は決して「負の遺産」ではなく、そうならしめているのは、プラスチック廃棄物を有効再利用できない我々人類の無能さにあると言える。プラスチック時代が成熟期を迎えた今日、プラスチックには単なる量的拡大よりもむしろ材料の質的精緻化、さらにリサイクルシステムの完成度を高めて、環境破壊から地球を守る21世紀の材料としての主役の座を堅持していくことが求められている。また、リサイクルという静脈機能を兼ね備えた新しい材料循環システムの考え方は、例えばプラスチックという材料と係わるすべての人々の中で滞りなく行われるようになった時、はじめてシステムとして成立し、その分野における拡大均衡を可能にする唯一、最良の方法となろう。
本書が、精力的にその試みが行われているプラスチックリサイクルの現状を展望しその内容に理解を深めるための一助となり、また新たな発想に基づいたこれまでにないリサイクルシステム開発のヒントとなれば幸いである。執筆者の各位と、出版の労をとられたシーエムシー出版編集門脇孝子氏に心から感謝申し上げる。
2005年7月 大阪市立工業研究所 喜多泰夫
著者一覧
喜多泰夫 大阪市立工業研究所 加工技術課 課長
近藤義和 (株)KRI アドバンスドマテリアル研究部 部長
西田治男 近畿大学 分子工学研究所 助教授
山本圭作 (社)プラスチック処理促進協会 調査部 調査部長
三宅彰 (元)住友化学工業(株)
伊澤槇一 東京工業大学大学院 清華大学合同プログラム 特任教授
佐々木慎介 大洋塩ビ(株) 管理部 管理部長付部長
中村貴光 (株)富士通研究所 実装技術研究部
松浦功 デュポン(株) エンジニアリングポリマー事業部 マネージャー
野崎雅裕 デュポン(株) エンジニアリングポリマー事業部 研究開発部 主任研究員
中島毅彦 トヨタ自動車(株) 車両技術本部 第2材料技術部 有機材料室 主担当員
宮本康司 トヨタ自動車(株) 車両技術本部 第2材料技術部 有機材料室長
稲井勇 (株)デンソー 材料技術部 第4材料技術室 主任
成田量一 (株)デンソー 材料技術部 第4材料技術室 室長
八名純三 日機装(株) 開発センター 企画開発部 参与
川口邦明 ポリプラスチックス(株) 研究開発センター 主任研究員
野間口兼政 樹脂ライニング工業会 会長
松本明博 大阪市立工業研究所 熱硬化性樹脂研究室 研究副主幹
朝日信吉 (財)かがわ産業支援財団 高温高圧流体技術研究所 主任研究員
森吉孝 (財)かがわ産業支援財団 高温高圧流体技術研究所 研究顧問
新美宏二 PETボトル協議会 事務局長;PETボトルリサイクル推進協議会 事務局長
武田導弘 積水化成品工業(株) リサイクル事業推進プロジェクトチーム ヘッド(参与)
延廣隆士 (株)エフピコ 社長室 取締役社長室長
太田全也 三菱自動車工業(株) 材料開発本部 材料技術部 エキスパート
早田輝信 (株)テルム 環境リサイクル本部 シニアエンジニア
江連孝 (社)電線総合技術センター 主管研究員
西村寛之 大阪ガス(株) エネルギー技術研究所 エグゼクティブリサーチャー
川崎真一 大阪ガス(株) 材料事業化プロジェクト部 マネジャー
榎堀喜彦 大阪ガス(株) 導管部
加藤真理子 大阪ガス(株) エネルギー技術研究所
目次 + クリックで目次を表示
第1章 プラスチックリサイクルと関連法規
1.はじめに
2.環境基本法
2.1 意義
2.2 主要規定
3.環境基本計画
3.1 環境基本計画(第一次)の概要
3.2 第二次環境基本計画の概要
3.3 環境基本計画の進捗状況の点検
4.循環型社会形成推進基本法
4.1 成立の経緯
4.2 循環型社会形成推進基本法と環境基本法との関係
4.3 循環型社会形成推進基本法の目的、基本原則および特徴
4.4 循環型社会と循環資源
4.5 役割分担と対策の優先順位
4.6 排出者責任と拡大生産者責任
5.循環型社会形成推進基本計画の概要
5.1 策定の経緯と意義
5.2 課題と循環型社会のイメージ
5.3 物質フロー指標とその数値目標
5.4 取組指標に関する目標
5.5 各主体の取組
5.6 計画の効果的実施
6.廃棄物処理法とその改正法
6.1 平成12年(2000年)の一部改正
6.2 平成15年(2003年)の「改正・廃棄物処理法」の概要
6.2.1 不法投棄の未然防止等の措置
6.2.2 リサイクルの促進等の措置
7.資源有効利用促進法
7.1 旧リサイクル法の概要
7.2 新リサイクル法
7.3 パソコンとディスプレイの回収とリサイクル
8.グリーン購入法
9.個別物品リサイクル法
9.1 容器包装リサイクル法
9.2 家電リサイクル法
9.3 自動車リサイクル法
9.4 建設リサイクル法
9.5 食品リサイクル法
10.おわりに
第2章 我が国におけるプラスチックリサイクルの現状と課題
1.はじめに
2.プラスチックの生産量と廃棄物の処理・リサイクルの現状
3.容器包装リサイクルの現状
3.1 平成15年(2003年)度実績
3.2 平成15年(2003年)度から平成19年(2007年)の分別収集実施市町村数および分別収集見込量
3.3 容器包装リサイクル法の見直しについて
3.2.1 評価・検討の進め方
3.2.2 容器包装リサイクル制度評価・検討の基本的考え型
4.家電リサイクルの現状
4.1 平成16年度の取引実績
4.2 家電リサイクルプラントの状況
5.自動車リサイクルの現状
6.プラスチックリサイクルの技術別状況
6.1 マテリアルリサイクル
6.2 ケミカルリサイクル
6.3 サーマルリサイクル
7.リサイクルの最近のトピックス
7.1 昭和電工のケミカルリサイクルプラントの操業開始
7.2 PETボトルのケミカルリサイクルの最近の動向
7.3 中国等へ廃プラ輸出
8.おわりに
II 基礎技術編
第1章 プラスチック廃棄物の現状
1.はじめに
2.廃棄物の定義と分類
2.1 産業廃棄物の処理状況
2.2 一般廃棄物の処理状況
3.プラスチック産業の現状
4.プラスチック廃棄物の発生状況
5.プラスチック廃棄物のリサイクル状況
6.プラスチック廃棄物における生分解プラスチックの役割
7.おわりに
第2章 マテリアルリサイクル
1.マテリアルリサイクルの必要性
2.マテリアルリサイクルを行うに当たっての技術的課題
2.1 異種ポリマー、添加剤等の混合
2.2 劣化ポリマーの混合
3.KRIでのマテリアルリサイクル技術の開発
3.1 相容化剤技術
3.2 異物丸め込み技術
3.3 in situ処理技術
4.今後のマテリアルリサイクルのあり方
第3章 ケミカルリサイクル
1.はじめに
2.モノマー還元型ケミカルリサイクルのためのキーリアクション平衝重合
3.熱分解の動力学解析方法
4.ケミカルリサイクルプロセスのコンピューターシミュレーション
5.汎用樹脂のケミカルリサイクル
5.1 ポリエチレン
5.2 ポリプロピレン
5.3 ポリスチレン
5.4 ポリメタクリル酸メチル
6.ケミカルリサイクルに適した新しい高分子材料
6.1 新しいケミカルリサイクル性材料とケミカルリサイクル技術
6.2 精密解重合制御:ポリ-L-乳酸を例にして
7.複合/混合プラスチックのケミカルリサイクル
8.おわりに
第4章 サーマルリサイクル
1.はじめに
2.サーマルリサイクルの現状
3.サーマルリサイクルの今後の動向
第5章 プラスチックリサイクル関連装置と技術
1.はじめに
2.分離技術
3.リサイクルプロセス
3.1 PETリサイクルプロセス
3.2 発泡ポリウレタンリサイクルプロセス
3.3 PVCリサイクルプロセス
3.4 ナイロンリサイクルプロセス
3.5 LDPEフィルムリサイクルプロセス
3.6 廃自動車タイヤリサイクルプロセス
4.再生品用途開発
III 樹脂別リサイクル技術
第1章 汎用プラスチック
1.ポリオレフィン
1.1 はじめに
1.2 石油化学産業
1.3 プラスチック産業の役割
1.4 ポリオレフィン技術の流れ
1.5 用途毎に考えるポリオレフィンを使用することによるエネルギー消費削減
1.6 使用済みポリオレフィンのリサイクル3R
1.7 Reuse(再利用)及び第一Recycle(マテリアルリサイクル)
1.8 第二Recycle(エネルギーリサイクル)を考える価値
1.9 日本におけるポリオレフィン消費に占める輸入材料の比率とリサイクルの意味
1.10 おわりに
2.ポリスチレン
2.1 ポリスチレンの概要
2.2 ポリスチレンの種類と用途
2.3 ポリスチレンの特徴
2.4 ポリスチレンのリサイクル
2.5 発泡ポリスチレンリサイクルの現状
2.6 おわりに
3.PVC(塩ビ)
3.1 まえがき
3.2 塩ビ製品のリサイクルの取り組み
3.2.1 マテリアル・リサイクル
3.2.2 ケミカルリサアイクル(フィードストックリサイクル)
3.2.3 エネルギーリカバリー(サーマル・リサイクル)
3.3 塩ビ混入建設系混合プラスチックのリサイクル
3.3.1 ケミカルリサイクル
3.3.2 サーマルリサイクルやマテリアルリサイクル(山元還元)の組合せ
3.4 おわりに
4.ABS樹脂
4.1 まえがき
4.2 パソコン筐体
4.3 ABS樹脂のリサイクル
4.4 セミクローズドリサイクルシステム
4.5 システムの開発
4.5.1 選別工程
4.5.2 リサイクル原資の配合
4.6 製品適用
4.7 おわりに
第2章 エンジニアリングプラスチック
1.PET樹脂
1.1 PET樹脂の概要
1.2 PET樹脂の製造法と性質
1.3 PET樹脂の用途
1.4 PET樹脂のリサイクル
1.4.1 PETボトルのリサイクル
1.4.2 PET成形品のリサイクル
1.5 おわりに
2.ポリアミド樹脂
2.1 はじめに
2.2 コンポジットリサイクル技術について
2.3 PA66製ラジエータエンドタンク(RET)のリサイクル技術検討
2.4 PA6製エアーインテークマニホールド(AIM)のリサイクル技術の検討
2.5 AIMリサイクルのLCA評価と経済性見積もり
2.6 まとめ
3.ポリカーボネート
3.1 はじめに
3.2 超臨界水/亜臨界水による湿式処理プロセス概要
3.3 PCの加水分解とモノマー回収
3.4 プロセスの課題
3.5 おわりに
4.ポリアセタール
4.1 はじめに
4.2 ポリアセタールの化学構造
4.3 ポリアセタールのリサイクル技術
4.3.1 ポリアセタールのケミカルリサイクル
4.3.2 ポリアセタールのマテリアルリサイクル
4.3.3 ポリアセタール成形部品のリユース
4.3.4 ポリアセタールのサーマルリサイクル
4.4 耐久性材料の開発
4.4.1 ポリアセタールコポリマーの高剛性化
4.4.2 耐クリープ性材料
4.5 おわりに
第3章 熱硬化性プラスチック
1.不飽和ポリエステル
1.1 はじめに
1.1.1 歴史
1.1.2 特徴
1.1.3 用途
1.2 リサイクル技術
1.2.1 FRPリサイクル第1期
1.2.2 FRPリサイクル第2期
1.2.3 FRPリサイクル第3期
1.3 UP・VEのリサイクル技術の展望
1.4 おわりに
2.フェノール樹脂
2.1 はじめに
2.2 マテリアルリサイクル
2.2.1 スプル、ランナ、カルなどのリサイクル
3.2.2 紙基材フェノール樹脂積層板端材のリサイクル
2.3 ケミカルリサイクル
2.3.1 熱分解法による油化技術
2.3.2 液相分解法による油化技術
2.3.3 フェノール中での分解による原料化
2.3.4 超臨界状態での分解再利用
2.3.5 炭素材料や活性炭としての再利用
2.4 エネルギーリサイクル
2.5 おわりに
3.ポリウレタン
3.1 ポリウレタンとは
3.2 ポリウレタン生産量と廃棄物量
3.3 ポリウレタンのリサイクル方法
3.3.1 マテリアルリサイクル
3.3.2 サーマルリサイクル
3.3.3 ケミカルリサイクル
3.4 まとめ
IV 製品別リサイクル技術
第1章 PETボトル
1.PETボトルの変遷
2.PETボトルリサイクルの経緯と現状
2.1 「容器包装リサイクル法」のもとリサイクルが急速に進展し、回収率は世界最高水準に
2.2 市町村回収率は着実に上昇
2.3 事業系回収量加算で回収率はさらに上昇
3.再生処理工場の概要
4.再生PET樹脂の用途
4.1 再生PET樹脂
4.2 ボトルtoボトルによるPETボトル飲料が市場に流通
5.将来に向かってのPETボトルリサイクルの推進
6.おわりに
第2章 包装材料
1.はじめに
2.プラスチック包装材料の役割と特徴
3.プラスチック包装材料の需要概況
4.プラスチック包装材料のリサイクル
4.1 マテリアルリサイクル
4.2 ケミカルリサイクル
4.3 その他の手法
4.4 プラスチック容器包装の識別表示
5.プラスチック包装材料と生分解性プラスチック
6.おわりに
第3章 農業用プラスチック
1.農業用プラスチックの概要
2.農業用プラスチックの排出量と性状
3.農業用プラスチックのリサイクル
3.1 マテリアルリサイクル
3.2 リサイクル率の推移
4.おわりに
第4章 発泡ポリスチレン
1.はじめに
2.押出機によるEPSリサイクルビーズ製造技術
2.1 ストランドカット法
2.2 ストランドカット法の生産上の問題点
2.3 ストランドカット法の品質上の問題点
2.4 水中ホットカット法
2.5 水中カット法の生産上の問題点
3.当社が開発したEPSリサイクルビーズの水中ホットカット技術の特徴と応用
3.1 独自の金型開発
3.2 廃家電のリサイクルポリスチレンを活用した発泡性ビーズの製造・実用化
4.当該技術の学術的考察
5.まとめ
第5章 PSPトレー
1.はじめに
2.リサイクル実施に至る経緯
3.回収のシステム
4.リサイクル生産ライン
5.リサイクル製品の安全性
6.おわりに
第6章 自動車
1.はじめに
2.使用済み自動車処理の現状と法規動向
3.自動車用プラスチックの使用状況
4.自動車用プラスチック部品への開発段階での配慮
5.プラスチックのリサイクル技術
5.1 成形端材の再利用
5.2 バンパー材の再利用
5.3 PETボトル再生材の利用
5.4 古紙入り再生PP材の利用
6.今後の自動車用プラスチックのリサイクルに関する課題
7.おわりに
第7章 家電
1.はじめに
2.マテリアルリサイクル
2.1 マテリアルリサイクルの現状
2.2 リサイクル技術の開発
3.選別・異物除去の簡素化
3.1 選別
3.2 異物除去
3.3 解体性向上設計
4.シュレッダーダストからのプラスチック回収
5.まとめ
第8章 OA機器
1.はじめに
2.OA機器におけるプラスチックの使用状況
3.OA機器のリサイクル-パソコンを中心に-
4.OA機器におけるプラスチックリサイクルの課題
4.1 マテリアルリサイクル
4.2 ケミカルリサイクル
4.3 サーマルリサイクル
5.生分解性プラスチックのOA機器への応用
6.おわりに
第9章 電線被覆材
1.はじめに
2.電線・ケーブルとそのリサイクルの状況
2.1 電線・ケーブルの構造と製造工程でのプラスチックの使用状況
2.1.1 電線・ケーブルの構造
2.2.2 電線・ケーブルの製造工程
2.2 電線・ケーブルの出荷状況
2.2.1 銅電線品種別出荷量
2.2.2 光ファイバーケーブル出荷量
2.3 主要プラスチック材料の需要状況
2.4 廃電線・ケーブルの発生状況
2.4.1 電線・ケーブルリサイクルフロー
3.電線・ケーブル被覆材リサイクル技術
3.1 リサイクル技術
3.2 材料選別と分別技術
3.3 材料の選別と分別技術
3.4 分別技術について
3.4.1 静電分離装置
3.4.2 液体サイクロン
3.4.3 ジグ分別装置
4.今後の電線・ケーブルのリサイクルへの対応
第10章 ガスパイプ
1.背景
2.リサイクル技術の開発
2.1 リサイクルの継続実施とリサイクル製品
3.リサイクル応用技術の開発
3.1 相容化剤による高機能化
3.2 用途開発の事例
3.2.1 フィルム
3.2.2 シート
3.2.3 射出成形
4.おわりに
付録
主なプラスチックの特性と用途
関係団体組織一覧
