ペットボトルとは
ペットボトルとは、飲料水やお酒を入れて販売するための容器です。
プラスチックの一種であるポリエチレンテレフタレート (英: Polyethylene terephthalate, PET) を原料としてできています。薄いプラスチックでありながら、加温できる容器や、炭酸の圧力に耐え得る容器、極限まで薄くして軽くした容器などがあります。
また、リサイクル率が非常に高いく、日本では8割を超えます。高いリサイクル率を得るために、ペットボトルの製造や飲料水のボトリング工程などで様々な工夫がされています。
ペットボトルの使用用途
ペットボトルは様々な飲料水、お酒、ミネラルウォーターを販売する容器として使用されています。
また、リサイクル率の高さから、優秀なリサイクル資源とも言われています。ここではリサイクル資源としてのペットボトルの使用について記述します。
一般社団法人プラスチック循環利用協会が2022年に制作した「ペットボトル6つの謎」というビデオでは、日本のペットボトルのリサイクル率が84％ (2018年PETボトルリサイクル推進協議会調べ) に達すると紹介しています。
日本ではこの高いリサイクル率を達成するために、ペットボトルの色を無色透明として、着色材料や、印刷インクなどボトル本体に不純物を混ぜない、ラベルとキャップは簡単に取り外しできるように定められています。回収したペットボトルから、様々な工程を経て不純物を取り除き、PETのフレークやペレットが作られます。
フレークやペレットは、各種シート類や、衣服やカーペットに使われる化学繊維などの原料になります。また、液体洗剤の容器に成形加工される他、一部は飲料水のペットボトルとして、再成形されるようになってきています。
ペットボトルの原理
ペットボトルは石油を原料とするポリエチレンテレフタレート (Polyethylene Terephthalate, PET) を原料として製造されます。
ポリエチレンテレフタレートを熱で溶かして金型に流し込み、冷却した後に金型を外すと、ペットボトルの原型であるプリフォームができます。プリフォームは、ペットボトルよりもかなり小さく、飲み口が付いた試験管のような形状をしています。
次に、プリフォームを約100℃まで加熱して、ボトル用の金型に差し込みます。プリフォームを内側から治具で伸ばしながら空気を送り込んで加圧し、膨らませながらボトルの形状に加工します。冷却した後に金型を開くと、ペットボトルが出来上がります。熱を加えると自由に変形するプラスチックの特性を利用した製品です。
また、一部の製造ラインでは、成形時の余熱をボトル滅菌に利用することで滅菌効果をアップしています。このラインでは、滅菌処理をする装置、飲料水を充填する装置、キャップを付ける装置を連続して配置して、ペットボトルの無菌充填ラインを構築しています。無菌充填ラインは、ミネラルウォーターなど加熱処理しないでそのままボトルに充填する飲料水のラインで使用されています。
ペットボトルの種類
ペットボトルには、温めて飲むことを想定した温め可能なもの、内部からの強い圧力を想定した炭酸飲料を入れるもの、強度を保ちながら薄さとコストを追求したミネラルウォーターを入れるもの等があります。
温め可能な耐熱ボトルは、温度差による容器の変形を防ぐために、ボトルの壁面に四角い凸凹した部分が設けられています。この部分を耐熱吸収パネルと言い、温度差による変形を受け止め、ボトル全体の変形を防いでいます。一般的に耐熱ボトルの飲み口は白くなっています。これは着色によるものではなく。耐熱性を高めるために熱処理をして結晶化させているためです。
炭酸飲料水を入れる耐圧ボトルは、プレーンな形状をしており、炭酸ガスの圧力に耐えるようにできています。また、ボトルの底の形状は、圧力によって変形しにくい形状です。
ミネラルウォータを充填するボトルは、加熱された飲料水や、炭酸を含んだ飲料水などを充填しないことを前提に、肉厚が薄くて軽いボトルになっています。ボトルの周りには強度を確保するために、複数の凹凸のあるストライプを作っています。さらに、耐熱と耐圧の両方の特性を兼ね合わせたペットボトルもあります。