バイオマスプラスチックは植物由来のプラスチックですが、実は、原料となるバイオマスの割合や生分解できるかなどの条件によってさまざまな種類に分けることができます。
そこで、この記事では、さまざまな前提によって変わるバイオマスプラスチックの種類分けについてお伝えした上で、代表的なバイオマスプラスチックの種類と特徴についてご紹介します。
目次
バイオマスプラスチックとは
バイオマスプラスチックは石油由来のプラスチックとは異なり、植物由来のバイオマスから作られるプラスチックのことを指します。通常、サトウキビ、トウモロコシ、サトウダイコンなどの比較的短いサイクルで再生産可能なものが利用され、それらの植物から抽出された炭水化物や繊維を用いて作られます。
石油などの化石燃料から製造されるプラスチックと比較して、バイオマスプラスチックは再生可能な原料から製造されるため、二酸化炭素などの有害物質の排出を抑制し、環境への負荷を低減する効果があります。
一般的にはこのように認識されているバイオマスプラスチックですが、前提の違いによってさまざまに種類分けすることができるのです。
バイオマスの割合で変わるバイオマスプラスチックの種類
まずは、バイオマスプラスチックに使用するバイオマスの原料の割合によって「全面的バイオマス原料プラスチック」と「部分的バイオマス原料プラスチック」に分類することができます。
全面的バイオマス原料プラスチック
全面的バイオマス原料プラスチックとは、原料の100%がバイオマスであるものを示します。
バイオマスプラスチックは、原料となる植物が成長する過程で光合成が行われ、大気中のCO2を吸収し同時に酸素を生成します。この過程により、バイオマスプラスチックは生成から廃棄までのサイクルにおいて、トータルでCO2排出が抑えられるというカーボンニュートラルな性質を持つとされていますが、全面的バイオマス原料プラスチックは原料のすべてがバイオマスであるため、その効果がより期待される素材であると言えます。
部分的バイオマス原料プラスチック
部分的バイオマス原料プラスチックは、一部が植物由来のバイオマスから作られ、残りの部分は通常の石油由来のプラスチックから作られるものです。
部分的バイオマス原料プラスチックについては、団体ごとに定義が異なります。例えば、日本バイオプラスチック協会(JBPA)では、バイオマス原料が25%以上の製品に対してバイオマスマークの表示を認めるほか、一般社団法人日本有機資源協会(JORA)では、バイオマス原料が10%以上の製品に対して、バイオマスマークの表示を認めています。
部分的バイオマス原料プラスチックも、石油由来のプラスチックよりも環境への影響を低減するための選択肢として注目されています。
生分解性の有無で変わるバイオマスプラスチックの種類
次に、バイオマスプラスチックは、原料の種類に関わらず生分解性という特性を持つかどうかでも分類することができます。
生分解性バイオマスプラスチック
生分解性プラスチックとは、特定の環境条件下で微生物や酵素によって分解され、水、二酸化炭素、有機物などに変化するものです。生分解性があるため、環境に対する影響が低減されるとされています。
非生分解性バイオマスプラスチック
非生分解性バイオマスプラスチックは生分解性を持たず、通常のプラスチックと同様に環境中に放置されると長期間分解されません。これらのプラスチックは、特定のリサイクルプロセスを通してのみ分解・再利用されるものです。
バイオマスプラスチックの種類と特徴まとめ
バイオマスプラスチックがさまざまな条件によって分類されることをご説明しましたが、ここから、それらの条件別に、バイオマスプラスチックの代表的な種類をご紹介します。
全面的バイオマス原料プラスチック / 生分解性プラスチック
ポリ乳酸(PLA)
ポリ乳酸(PLA)は、全面的バイオマス原料プラスチックで、生分解性を持つ種類です。主にトウモロコシや芋、サトウキビなどの農産物を原料とします。
特性としては、透明性が高く、剛性や引張強度が高い点が長所、耐熱性・耐衝撃性が低い点が短所とされ、具体的には携帯電話の部品や自動車内装部品、食器やおもちゃなど広く使用されています。
弊社では、不織布を主流商品として取り扱っていますが、製造にあたってトウモロコシやサトウキビを原料としたポリ乳酸(PLA)のバイオマスプラスチックを採用しています。
全面的バイオマス原料プラスチック / 非分解性プラスチック
バイオポリエチレン(バイオPE)
バイオポリエチレン(バイオPE)は、全面的バイオマス原料プラスチックで、非分解性であるバイオマスプラスチックです。
原料はサトウキビであり、一般的に汎用されているポリエチレン(PE)と特性は概ね変わらず、生成時や廃棄時のCO2排出量を最大約70%縮減できる材料として注目を集めています。
具体的な使用例としては、スーパーやコンビニなどのレジ袋に採用されています。
部分的バイオマス原料プラスチック / 生分解性プラスチック
バイオポリブチレンサクシネート(バイオPBS)
バイオポリブチレンサクシネート(バイオPBS)は、部分的バイオマス原料プラスチックで生分解性の特性を持つものです。バイオマス由来原料のコハク酸と石化由来の1,4-ブタンジオールが原料です。
特性としては、高い耐熱性や繊維などと溶解しやすい点が長所であり、最近では3Dプリンターのフィラメントとして採用されています。
部分的バイオマス原料プラスチック / 非分解性プラスチック
バイオポリエチレンテレフタレート(バイオPET)
バイオポリエチレンテレフタレート(バイオPET)は、部分的バイオマス原料プラスチックで非生分解性であるバイオマスプラスチックです。
石油化学由来の原料とバイオマス由来の原料をベースとしており、一般的に使用されているポリエチレンテレフタレート(PET)と材料特性は概ね同じです。
石油系プラスチックと同等レベルの耐熱性や耐久性があるため、軽量で丈夫さが必要な自動車の内装部品などに採用されています。
不織布に適するバイオマスプラスチックの種類は?
不織布の原料は主に石油由来のプラスチックですが、バイオマスプラスチックを不織布の原料にするのならPLAが適していると言えます。
なぜなら、PLAは化学的に安定した弱酸性で、さらに特定の条件下で発火しても火を自動的に消す、あるいは燃焼を抑制する機能である自己消化の特性があるからです。
また、PLA繊維は近年生産量が増えてきており、生分解繊維の大きな課題である製造コストへの対応も進んでいくことが期待できることから、我々もPLAを用いた不織布製品の開発に力を入れています。
今後は、堆肥での分解に限られるPLAだけでなく、海洋生分解ができる不織布開発にも取り組んでいきたいと考えています。
自動車用資材から土木資材まで!「不織布」はマルヰ産業におまかせ!
今回は、バイオマスプラスチックの種類についてお伝えしました。
マルヰ産業は、自動車部品から建設業界に至るまで、日本のものづくりを影で支える「不織布」専門の製造・加工メーカーです。
機能に適した原料での不織布の製造が可能ですので、疑問点やお困りごとがありましたらお気軽にご相談ください。