ペットボトル
細口容器

ウォーターボトル。2017年には世界中で4,800億本のプラスチック製飲料ボトルが販売されました（そのうちリサイクルされたのは半分以下でした）。[1]
不凍液のペットボトル
大きなペットボトルの水
使い捨てペットボトル

プラスチックボトルは、高密度または低密度のプラスチックで作られたボトルです。水、ソフトドリンク、エンジンオイル、食用油、医薬品、シャンプー、牛乳などの液体の保存に使用されます。非常に小さなボトルから大型のカーボイまで、様々なサイズがあります。消費者向けのブロー成形容器には、ハンドルが一体化されているか、握りやすい形状になっていることがよくあります。[2] [3]

プラスチックは19世紀に発明され、もともと象牙、ゴム、シェラックなどの一般的な材料の代替として使われました。[4]プラスチックボトルは1947年に初めて商業的に使用されましたが、高密度ポリエチレンが導入された1950年代初頭まで、比較的高価なままでした。[5]ガラスボトルに比べて軽く、安価で、輸送が容易なため、製造業者や顧客の間で急速に人気が高まりました。 [6] [7] [8]しかし、ガラスボトルに対する最大の利点は、製造時と輸送時の両方で破損に対する耐性が優れていることです。ワインとビールを除いて、食品業界では国際的にガラスボトルがプラスチックボトルに大きく置き換えられています。

生産

ポリプロピレンボトルキャップ
牛乳のプラスチックボトル：HDPEリサイクルコード2
ブロー成形、充填、ラベル貼り前のPETボトルプリフォーム

ペットボトルの製造に使用される材料は用途によって異なります。

石油化学樹脂

高密度ポリエチレン（HDPE）
HDPEは、プラスチックボトルに最も広く使用されている樹脂です。この素材は経済的で、耐衝撃性があり、優れた防湿性を備えています。HDPEは酸や苛性剤を含む幅広い製品と互換性がありますが、溶剤とは互換性がありません。FDA承認の食品グレードで供給されています。HDPEは本来、半透明で柔軟性があります。着色すると不透明になりますが、光沢は出ません。HDPEはシルクスクリーン装飾に適しています。HDPEは氷点下でも優れた保護性能を発揮しますが、88℃（190°F）を超える温度で充填される製品や、気密（真空）シールが必要な製品には使用できません。
フッ素処理HDPE
これらのボトルは二次処理でフッ素ガスにさらされており、HDPEと外観が似ており、炭化水素や芳香族溶剤に対するバリアとして機能します。フッ素処理されたボトルには、殺虫剤、農薬、除草剤、写真用化学薬品、農業用化学薬品、家庭用および工業用洗剤、電子工学用化学薬品、医療用洗剤および溶剤、柑橘類製品、d-リモネン、香料、香料、エッセンシャルオイル、界面活性剤、研磨剤、添加剤、落書き除去剤、発芽前処理剤、石材およびタイルケア製品、ワックス、ペイントシンナー、ガソリン、バイオディーゼル、キシレン、アセトン、灯油などが含まれている場合があります。
低密度ポリエチレン（LDPE）
LDPEはHDPEと組成が似ています。HDPEよりも剛性が低く、一般的に耐薬品性も劣りますが、より半透明です。LDPEは主にスクイーズ用途に使用されます。LDPEはHDPEよりもかなり高価です。
ポリエチレンテレフタレート（PET、PETE）/ポリエステル
この樹脂は、炭酸飲料、ウォーターボトル、食品包装に広く使用されています。PETは、アルコールおよびエッセンシャルオイルに対する優れたバリア性、一般的に優れた耐薬品性（ただし、アセトンやケトンはPETを侵します）、そして高い耐衝撃性と引張強度を備えています。延伸処理により、ガスおよび水分バリア性と耐衝撃性が向上します。この材料は高温には耐えられません。最高使用温度は200°F（93°C）です。
ポリカーボネート（PC）
PCは、牛乳や水のボトルに使用される透明なプラスチックです。5ガロン（約15リットル）のウォーターボトルは、PCの一般的な用途です。
ポリプロピレン（PP）
PPは主に瓶や蓋に使用されます。硬質で、防湿性があります。ポリプロピレンは104℃（220°F）までの温度でも安定しています。オートクレーブ滅菌が可能で、蒸気滅菌も可能です。PPは高温充填にも適しているため、ホットフィル製品に使用されています。PPは耐薬品性に​​優れていますが、低温での耐衝撃性は劣ります。
ポリスチレン（PS）
PSは透明で硬質です。ビタミン、ワセリン、スパイスなどの乾燥製品によく使用されます。ポリスチレンはバリア性が低く、耐衝撃性も低いです。
ポリ塩化ビニル（PVC）
PVCは本来透明です。耐油性が高く、酸素透過性は極めて低いです。ほとんどのガスに対して強力なバリア性を示し、落下衝撃耐性も非常に優れています。この素材は耐薬品性がありますが、一部の溶剤には弱いです。また、PVCは耐熱性が低く、71℃（160°F）で変形するため、高温充填製品には適していません。近年、健康リスクの可能性が指摘され、悪評が高まっています。
使用済み樹脂（PCR）
PCRは、再生天然HDPE（主に牛乳や水の容器から）とバージン樹脂をブレンドしたものです。再生材料は洗浄、粉砕され、均一なペレットに再配合されます。また、環境応力亀裂耐性を高めるために特別に設計されたプライムバージン材料も配合されます。PCRは無臭ですが、天然の状態ではわずかに黄色がかっています。この色は着色することで隠すことができます。PCRは加工が容易で安価ですが、食品や医薬品と直接接触することはできません。PCRは、最大100%の再生材料含有率まで、様々なリサイクル材料で製造可能です。
K-樹脂（SBC）
SBCは、透明性、光沢性、耐衝撃性に優れた樹脂です。スチレン誘導体であるKレジンは、ポリエチレン加工機で加工されます。特に油脂、不飽和油、溶剤との相溶性が低く、ディスプレイや店頭包装によく使用されます。

その他の材料

バイオプラスチック
バイオプラスチックとは、石油化学製品ではなく、加工された生物由来の材料をベースにしたポリマー構造のことです。バイオプラスチックは、一般的にデンプン、植物油、そしてあまり一般的ではありませんが鶏の羽毛などの再生可能な資源から作られています。バイオプラスチックの背後にある考え方は、生分解性を持つプラスチックを作ることです。[9]
ビスフェノールA（BPA）
BPAは、ポリカーボネートやエポキシ樹脂などのプラスチックの製造原料として使用される合成化合物です。再利用可能な飲料容器、食品保存容器、缶詰、子供のおもちゃ、レジのレシートなどによく含まれています。BPAが使用された容器から食品や飲料に浸透する可能性があります。[10]
アクリロニトリル
アクリロニトリルは有機化合物であり、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）プラスチックの成分の一つです。アクリロニトリル製のボトルは、1974年にコカ・コーラ社によってガラスの代替として導入されましたが、動物実験で健康への悪影響が示されたため、米国食品医薬品局（FDA）によって禁止されました。 [11] [12]

懸念事項

消費者向け食品包装におけるプラスチックの使用、これらの製品の廃棄による環境への影響、そして消費者の安全性に関する懸念が依然として存在しています。ハーバード大学医学部の准教授であるカリン・マイケルズ氏は、プラスチックから浸出する毒素が、内分泌攪乱などのヒトの疾患に関連している可能性があると示唆しています。[13]検査されたサンプルには、微量元素としてアルミニウムとシアン化物が検出されました。これらは、米国食品医薬品局（FDA）が有毒元素とみなすものです。米国では、プラスチック製のウォーターボトルはFDAによって規制されており、FDAは定期的にボトル入りウォーター工場の検査とサンプル採取も行っています。プラスチック製のウォーターボトル工場は、継続的に良好な安全記録を保持しているため、検査の優先順位は低くなっています。[14] FDAは以前、プラスチックが健康問題を引き起こすことを示すヒトのデータが不足していると主張していました。しかし、2010年1月、FDAは見解を覆し、現在では健康リスクについて懸念があると発表しました。[13]

ペットボトルの水を飲むと癌のリスクが高まるというのはよくある誤解ですが、そのようなリスクはありません。[15]

マイクロプラスチック

2017年11月6日にWater Researchに掲載された記事では、ペットボトルやガラスボトル、または飲料用カートンに入ったミネラルウォーターに含まれるマイクロプラスチックについて報告されている。 [16] 2018年にニューヨーク州立大学フレドニア校[場所? ]のシェリー・メイソン氏が行った調査では、ペットボトルにポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロン、ポリエチレンテレフタレートの微粒子が含まれていることが明らかになった。これにより、ポリプロピレンが最も一般的なポリマー材料（54%）であり、ナイロンが2番目に多いポリマー材料（16%）であることが判明した。この調査では、ポリプロピレンとポリエチレンはペットボトルのキャップを作るのによく使用されるポリマーであることも述べられている。また、回収されたプラスチック粒子の4%に、ポリマーをコーティングする工業用潤滑剤の痕跡が見つかった。[17]この調査はイースト・アングリア大学（UEA）化学部のアンドリュー・メイズ氏がレビューした。[18しかし、国連の専門機関である食糧農業機関は、最小の粒子（1.5μm未満）が腸壁を介して血流や臓器に入り込む可能性があると警告した。[19] [20]マイクロプラスチックは血液脳関門を通過することが観察されており、[21]精液、精巣、[22]胎盤組織で発見されている。[23] [24]

ラベリング

PETプラスチック製品の樹脂識別コード

プラスチックボトルの底には、使用されている材料を示す樹脂識別コードが記されています。 [25] [自費出版元? ]

製品ラベルは接着剤で貼り付けるか、収縮させてボトルにフィットさせます。インモールドラベリングは、成形時にラベルをボトルに組み込むプロセスです。

専門分野

折りたたみボトル

アコーディオンボトルまたは折りたたみ式ボトルは、暗室用薬品や酸化しやすいその他の薬品を保管するために設計されたプラスチックボトルです。ボトルを絞ることで余分な空気を抜き、製品の寿命を延ばすことができます。[26]また、ハイカーが使用する水筒のように、ボトルが空になったときや中身が散らばっているときに、保管、輸送、廃棄スペースを最小限に抑えられるという利点もあります。折りたたむことで食品の鮮度を保つこともできます。[27]

炭酸飲料ボトル

炭酸水やソフトドリンクの保存に使用されるボトルは、安定性を考慮して底が平らでない形状になっています。[28]この技術は1971年に米国のDomas Adomaitisによって開発され、特許を取得しました。[28]

炭酸飲料のボトルは飲料を入れるために設計されましたが、他の用途にも使用されてきました。例えば、貧困国では、2リットルの空になった炭酸飲料のボトルが、溺死を防ぐための即席の救命浮輪として再利用されています。[29]

参照

参考文献

  1. ^ サンドラ・ラヴィルとマシュー・テイラー、「1分間に100万本のボトル：世界のプラスチック消費は気候変動につながる」、TheGuardian.com、2017年6月28日（2017年7月20日に閲覧）。
  2. ^ Birkby, David (2014年5月). 「PETボトルハンドル - 北米の成功物語」. Canadian Packaging . 2018年5月29日閲覧。
  3. ^ Widiyati, Khusnun (2013). 「PETボトルの美観設計を評価するための握りやすさ」. Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing . 7 (5): 849– 861. Bibcode :2013JAMDS...7..849W. doi : 10.1299/jamdsm.7.849 . 2019年4月1日閲覧。
  4. ^ 「プラスチックボトルの歴史」2011年3月17日。
  5. ^ “ソフトドリンクの歴史タイムライン”. 2012年7月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年4月23日閲覧。
  6. ^ 「プラスチック vs. ガラス – プラスチック容器の方が優れている理由」『Packaging of the World』2014年4月29日。 2015年10月22日閲覧。
  7. ^ 「プラスチックボトルの利点」シアトル・パイ、2014年2月2日。 2015年10月22日閲覧。
  8. ^ 「プラスチック包装の利点」。プラスチック包装に関する事実。プラスチック包装。2012年7月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年10月22日閲覧。
  9. ^ 「バイオプラスチックと生分解性 | plasticisrubbish」.
  10. ^ 「BPAへの曝露を減らすためのヒント」メイヨークリニック、2016年3月11日。 2018年2月26日閲覧。
  11. ^ 「アクリロニトリル製のプラスチック飲料ボトルがFDAにより禁止される」ニューヨーク・タイムズ、1977年3月8日。 2024年11月26日閲覧。
  12. ^ 「モンサント社、プラスチックボトル争奪戦で敗れる」『ケミカル＆エンジニアリング・ニュース』55 (39):6. 1977年9月26日. doi :10.1021/cen-v055n039.p006.
  13. ^ ab 「プラスチック包装は健康に有害」thehindubusiness.com、2015年5月3日。 2015年5月3日閲覧。
  14. ^ 「2002年2月/3月号 規制当局に聞く -- ボトル入り飲料水規制とFDA」www.fda.gov。2013年4月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  15. ^ 「プラスチックボトルや容器の使用はがんを引き起こすのか？」Cancer Research UK . 2021年12月23日.
  16. ^ Schymanski, Darena; Goldbeck, Christophe; Humpf, Hans-Ulrich; Fürst, Peter (2018). 「顕微ラマン分光法による水中マイクロプラスチックの分析：様々な包装材からミネラルウォーターへのプラスチック粒子の放出」. Water Research . 129 : 154– 162. Bibcode :2018WatRe.129..154S. doi :10.1016/j.watres.2017.11.011. ISSN  0043-1354. PMID  29145085.
  17. ^ 「ボトル入り飲料水の合成ポリマー汚染」（PDF） 。 2021年7月6日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2018年3月15日閲覧。
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本

  • ソロカ, W. (2002).パッケージング技術の基礎. IoPP. ISBN 1-930268-25-4
  • ヤム, KL (2009).包装技術百科事典. 978-0-470-0870
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  • 印刷を含むプラスチックボトルへの UPC ラベルの使用に関するガイド (アーカイブ)
  • PETプラスチックリサイクル
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