クラリアントはサーキュラーエコノミーにおける色の役割を検証します

次回の9月号のK2019プレビュー記事で報告する他の材料および添加剤サプライヤーの場合と同様に、クラリアントは「サーキュラーエコノミー」を採用する際にプラスチック業界が直面するいくつかの問題についての見解を共有しています。

クラリアントのトップ顔料専門家の1人であり、ビジネスユニット顔料のプラスチックのマーケティングセグメントの責任者であるPhilippe Lazermeは、プラスチックのサーキュラーエコノミーとの色の互換性を要約しています。彼は、リサイクルのための設計の課題と、機械的、化学的、および有機的なリサイクル技術のための着色剤の選択に関する特定の問題について考察しています。パッケージングに焦点を当て、シフトを進めるクラリアントの最新製品とコラボレーションのいくつかに触れています。

パッケージングに関しては、リサイクル可能なプラスチック、樹脂の再利用、生分解に重点を置くことは、消費者が期待する鮮やかな色や人目を引くデザインに別れを告げることを意味するものではないと強く信じています。次に、業界が色を「サーキュラーエコノミー」と互換性のあるものにする方法に関するLazermeの主なポイントを示します。

▪「プラスチックのサーキュラーエコノミー」の主な目標は、プラスチックが環境中の廃棄物として決して発見されないようにすることです。これを実現するには、プラスチック製品の適切な設計から、さまざまなポリマーの効率的な収集と分類、リサイクルとライフサイクルへの再導入まで、さまざまな方法があります。さらに、生分解性ポリマーの使用はさらなる可能性を提供します。

▪世界の包装市場の20％以上を占める日用消費財のトップ企業とプラスチック包装生産者は、2025年までにプラスチック包装の100％を再利用可能、リサイクル可能、または堆肥化できるようにすることを約束しています。色が引き続き重要な役割を果たすことは間違いありません。パッケージングの世界で。しかし、適切な着色剤の選択が重要になります。

サイクルのさまざまな部分を見ていき、顔料とポリマーに可溶な染料の生産者が、利害関係者が色の必要性と持続可能性の同様に重要な必要性を組み合わせるのにどのように役立つかを示しましょう。

■リサイクルのための設計 。 すべてはパッケージのデザイナーから始まります。魅力的でブランドイメージを高め、差別化を図り、適切にリサイクルして新しいプラスチック製品の樹脂として再利用できるパッケージを作成することが課題です。

リサイクル技術（機械的、化学的）に応じて、着色剤の選択は異なります。設計者は、製品の製造だけでなく、使用後の時間についても、製品が直面する処理ステップを知る必要があります。これは、顔料の選択に影響を与えます。ポリマーの切り替えやパッケージの構成の変更もあります。

ブランドの所有者は、新しいパッケージ製品に大量のリサイクル品を組み込むことを約束しているため、鮮やかで魅力的な色を実現するためのさらなる課題があります。

クラリアントピグメントは、リサイクル樹脂とのカラーマッチングを迅速かつ容易にしたり、分解せずにさまざまなリサイクルループに耐え、将来のアプリケーションや作業環境で安全を維持できる顔料範囲を設定するなど、これらの課題の解決に取り組んでいます。

再利用は持続可能性のもう1つの側面です。この場合、魅力的で安全な状態を維持する必要があるため、着色剤の選択にも特別な注意が必要です。何度も再利用した後でも外観を維持するために、製品の色が薄くならないようにする必要があります。高い光と耐候性が重要な基準です。

安全性の側面は、特に飲み物用のボトルについて話すとき、さらに重要です。たとえば、強力な洗剤を含むお湯でボトルを何度も洗った後は、顔料が飲み物に移行しないようにする必要があります。

クラリアントの顔料ポートフォリオは、幅広いソリューションを提供します。

▪ リサイクル ： 3つの主要な方法は機械的リサイクルです。溶剤ベースのリサイクル;そして、化学リサイクル（解重合、熱分解、ガス化）。

プロセスが何であれ、適切なリサイクルは、プラスチック廃棄物の適切な収集と選別から始まります。最適な選別センターでは、プラスチックは、近赤外線（NIR）技術を使用して、ポリマーの種類と色に応じてさまざまな段階で自動的に選別されます。それはそれらのタイプに従ってプラスチックを分離することができます、例えば。 LDPE、HDPE、PP、PET、PSストリーム。

このテクノロジーを適切に機能させるには、センサーに反射するエネルギーを最小限に抑える必要があります。プラスチック部品がNIRエネルギーを反射せずに吸収すると問題になります。この問題は、カーボンブラック顔料で着色されたプラスチックで発生します。カーボンブラックはNIRの範囲で吸収されます。つまり、カーボンブラックで着色されたプラスチック製品は、選別プロセス中に識別されないため、以降のリサイクル手順で多くの問題を引き起こしたり、埋め立て処分されたりします。

クラリアントは、NIRスペクトルに反映できる3つの着色剤を開発しました。これにより、プラスチック業界は、適切に分類できる黒色の製品を引き続き製造できるようになります。これらのグレードは、HDPE、LDPE、PP、PET、PS、PA、PVCに使用できます。

■機械的リサイクル ： これは現在、これまでで最も使用されているプロセスです。リサイクルのために収集されたプラスチックの80％は、機械的にリサイクルされています。

現在、機械的リサイクルはペットボトルには比較的うまく機能しますが、他のポリマーや混合プラスチックの場合、少なくとも高品質のリサイクルにはいくつかの制限があります。数回のリサイクルループの後、ポリマーの特性が大幅に低下したため、リサイクル品の再利用が非常に困難になります。

複数のリサイクルループ後の着色剤の挙動をよりよく理解する必要もあります。

収集された樹脂の着色に使用される顔料およびポリマー可溶性染料が、配合プロセス中に分解したり、有毒物質を生成したりしないようにすることが非常に重要です。

一部の顔料化学は、熱安定性または移動挙動の点で他の化学よりも安定しています。ただし、リサイクルを目的としたプラスチック製品の着色に使用するより安全な範囲の顔料を選択するには、集中的な作業が必要になります。有機顔料は多くの場合、単一の分子だけではないためです。製造プロセスによっては、毒物学的プロファイルに悪影響を与える可能性のある他の物質が存在する可能性があります。

これは、製品の安全性と記録に関する長年の経験と専門知識を持つ顔料生産者が、業界、ブランド所有者、包装加工業者、およびマスターバッチ生産者をサポートできる場所です。クラリアントはすでにこの方向に注目を集めています。

さらなる課題は、リサイクル業者からのリサイクル品のベースカラーです。それは、明るいもの、暗いもの、または茶色がかったものからのあらゆる種類の灰色である可能性があります。これらのリサイクルポリマーの再着色は、マスターバッチ生産者にとって問題になります。異なるリサイクル業者の間には、品質に大きなばらつきがあります。

より高速で一定のカラーマッチングを確実にするために、クラリアントピグメントは、ソフトウェアプロバイダーと協力して、樹脂のベーストーンを簡単に修正できるキャリブレーションセットを開発しています。これは、ポストコンシューマーリサイクル（PCR）の使用を強化するための大きな改善になります。

▪化学物質のリサイクル： これは、包装業界の要件を満たすことができる品質でリサイクル樹脂の提供を拡大する補完的な技術と見なすことができます。ケミカルリサイクルにはさまざまな種類がありますが、それらはすべて現在、新たな段階にあります。

溶剤ベースのプロセスは、化学的リサイクルと物理的リサイクルを組み合わせたものです。これには、特定の種類のポリマーを特異的に溶解する溶媒が含まれます。練習では、ポリマーにいくつかの残留物が残っており、色さえ完全に抽出されていないことが示されています。リサイクル品は灰色がかっています。さらなる研究が必要です。特に調査すべき1つの側面は、どのタイプの顔料の化学的性質がポリマーからより適切に除去されるかを見つけることです。これは長期的なプロジェクトです。

別の種類の化学リサイクルは、分子結合を最初のモノマーに分解する「解重合」です。これを達成するためのさまざまな技術があります：酵素または触媒を使用します。

熱分解またはガス化は、ポリマーを分解して燃料を生成し、それを使用して新しいプラスチックを製造するためのさらなる方法です。

着色剤およびマスターバッチまたは配合業界にとって、リサイクルされた樹脂はバージンポリマーに非常によく似ており、バージン樹脂と同じように着色できるため、化学リサイクルが理想的な方法です。

▪生分解性 まだ小さな市場ですが、生分解性ポリマーはブランド所有者や包装会社からますます注目を集めています。

生分解性ポリマーの着色にすべての顔料を使用できるわけではありません。不純物に関して非常に厳しい基準に準拠する必要があるためです。

クラリアントピグメントは、ヨーロッパ規格EN 13432の要件を満たす、GraphtolおよびPV Fast製品ラインから26種類の有機顔料をセットアップしました。これらは、カラースペクトル全体をカバーするため、マスターバッチの生産者および設計者が色の視野を広げるための貴重なサポートを提供します。生分解性プラスチック。

▪正しい方向へのステップ 着色剤の分野におけるこのような開発は、プラスチック包装の閉ループの進歩に貢献しています。再利用とリサイクルへの必要な焦点が勢いを増すにつれて、色は技術、プラスチック廃棄物の効率的で実行可能な回収、および高品質のPCRの作成に挑戦することはなく、代わりにプラスチックのサーキュラーエコノミーを実現します。