プラスチックリサイクル
クローズドループリサイクル(一次リサイクルともいう)は循環型経済の一例で、使用済みプラスチックを同じ品質かつ同じタイプの新しい製品に何回でもリサイクルする。例えば使用済みドリンクボトルを再びドリンクボトルに再生する。(1970年代までの日本ではガラスの牛乳瓶やビール大瓶でこれが普通に実践されていた。)理論上は何回でもリサイクルが可能でも、実際には品質の低下なしにプラスチックを継続的にそのままリサイクルすることは、累積的なポリマーの劣化 と汚れの蓄積のため難しく、2013年の実績ではクローズドループでリサイクルされたプラスチックはわずか2%であった。 クローズドループリサイクルは多くのポリマーについて可能性探索されているが、 これまでのところ唯一の産業的成功例はPETボトルのみであり、 これはポリエチレンテレフタレートはポリマー劣化の修復が比較的容易なことによる。ポリエチレンテレフタレートはその化学構造上、劣化は主にエステル結合の切断であり、これはチェーンエクステンダーと呼ばれる化学薬品(一例:Pyromellitic dianhydride )により再結合できる。
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ほぼすべてのリサイクルは機械的な方法である。まずプラスチックを色やプラスチックのタイプで分別する必要があり、これは複雑でコストがかかる。高レベルのリサイクルプロセスであっても、分別と回収品洗浄の過程でマイクロプラスチックが塵埃や排水中に放散し、実質的にはプラスチック廃棄物が自然環境に流出する。分別されたプラスチック廃棄物は溶融して次の製品材料として再形成するが、この工程ではプラスチックの化学構造である重合体の劣化を伴う。また、分別が完全でなくプラスチックのタイプが混じったまま溶融再形成すると一貫性のない特性となり、再使用材料としての市場価値が低下する。 いずれにしても機械的リサイクルで食品接触基準を満たすようにリサイクルするのは非常に難しい。
プラスチック廃棄物の大部分は熱可塑性ポリマーで構成されており、再溶融および再形成できる。これは世界的にも最も一般的なリサイクル形態であり多くの国では唯一の実践形態である。最も単純で経済的な技術であり、他のリサイクルプロセスよりもカーボンフットプリントが小さくて済む。 しかし以下に述べるいくつかの理由で再形成後の品質を低下させ、その適用範囲を制限することが避けられない。
プラスチックはポリマータイプにより150-320°C(300-610°F)で溶融されるが、 この高温条件でポリマーの一部が熱分解し再生品の性能が劣化することがある。 同時にその分解に伴い揮発性の低分子量化合物が生成し、望ましくない臭い、および変色を引き起こすこともある。回収プラスチックに含まれている添加剤はこの劣化を促進しうる。例えば、プラスチックの自然環境下での分解性を向上させるためのオキソバイオデグラダブル添加剤は、当然ながら高温条件下での熱分解も促進する。
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リサイクルセンターで実施する手作業分別では、作業員がコンベアベルトからリサイクル不適な廃棄回収品を取り除く。技術レベルと設備投資は低くて済むが人的コストが高く、労働環境は不衛生なことがある。 多くのプラスチック製品に識別コードが付いていても作業員はそれを探し解読する余裕がほとんどないため、効率性と分別一貫性の問題が付きまとう。高度な自動化装置を備えた分別施設であっても、手作業は自動化分別のエラーや装置トラブルに対処するために残されている。
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