環境に優しいプラスチックフィルム代替品の開発に役立つ分光光度計

従来のプラスチックフィルムがもたらした環境破壊をなくすため、環境に優しい新世代のプラスチックフィルムが登場した。画像出典PexelsのユーザーScott Webb

先月、ホンジュラスのロアタン島沖で撮影された一連の驚くべき写真がインターネット上で話題になった。その写真には、私たちがカリブ海の楽園と聞いて思い浮かべるターコイズブルーの海や白い砂浜は写っていない。1 ゴミの山の下から撮影されたある画像では、ゴミが太陽の光に照らされ、水面が透けて見える。

ロアタンの写真で注目すべきなのは、単にこのプラスチックの島の広大さではなく、それが数あるプラスチックの島のひとつに過ぎないという事実である。毎年800万トン以上のプラスチックが海に流れ着く。インディペンデント紙の環境特派員イアン・ジョンストンが書いているように、「2050年までに魚よりもプラスチックの方が多くなり、地球上の海鳥の99パーセントがプラスチックを消費するだろう」2しかし、ロアタンのプラスチック島は海の一滴に過ぎないかもしれないが、多くの人々はこの画像が問題に対する意識を高め、変化を促すことを望んでいる。「ロアタンの住民であるキャロライン・パワーは、フェイスブックの投稿でこう書いている。「まだビニール袋を使っていますか？ジップロックの袋？食べ物にラップをかけていますか？彼女は、私たちの習慣を調べることで、環境への破壊的な影響を減らすために、より賢い選択ができると信じている。

しかし、プラスチック汚染を防止するためには、単に現在入手可能な素材に異なる選択をすることではなく、環境に悪影響を及ぼすことなく、従来のプラスチック製品の外観や機能を再現した製品を作ることが必要だと考える人もいる。最も重要な関心分野のひとつは、環境に優しいプラスチックフィルム代替品の開発である。これらの革新的な製品は、従来のプラスチックフィルムへの依存を減らすためのエキサイティングな可能性を開く一方で、その成功は、分光光度計を使った色とヘイズの綿密なモニタリングにかかっている。

従来のプラスチック・フィルムは、埋め立て地や海洋に廃棄されることが多く、環境に大きな危険をもたらしている。画像出典PexelsのユーザーEmmett

プラスチックフィルムが重要な理由

プラスチック・フィルムは、食品包装から食料品袋、造園から農業用途、電気加工から美術品保存まで、幅広い用途で使用されている。その魅力のひとつは、幅広い色とヘイズレベルでプラスチックフィルムを製造できるという事実にあり、機能的にも審美的にも非常に多用途なものとなっている。しかし、その幅広い魅力は、特にプラスチック・フィルムのほとんどが、永続的な商品としてではなく、一時的で使い捨ての用途に使用されるため、大量の廃棄物にもつながる。全米固形廃棄物管理協会の州プログラム・ディレクター、チャズ・ミラーによれば、「プラスチックフィルムは、廃棄物の流れにある全プラスチックの17.5％を占めている」3 。

従来のプラスチックフィルムが抱える課題の一つは、生分解性とリサイクル性の欠如である。リサイクル可能なプラスチックフィルムもあるが、リサイクルや再製造の適性は樹脂の種類や色、個々のフィルムの特性によって異なるため、多くのフィルムは不適格である。技術的にはリサイクル可能な特定の種類のプラスチックフィルムでさえ、多くの非専門のリサイクル施設にとっては、「選別機のコンベヤーベルトや車輪をひっかけてしまい、プロセス全体が停止してしまう」という現実的な問題を引き起こしている。

このプラスチックフィルムがリサイクルされない場合、どこかで処分されなければならない。これらはすべて、自然土地の物理的破壊を助長し、大気中に残留性化学物質を放出し、野生生物に害を与え、生態系を乱すなど、環境に重大な影響を及ぼす可能性がある。

環境に優しいフィルムとプラスチックフィルム代替品の可能性

従来のプラスチックフィルムが持つ危険性への認識が高まるにつれ、多くの組織が、特に食品包装に関連する用途において、環境に優しいプラスチックフィルム代替品の可能性を調査し始めている。昨年、米国農務省（USDA）は、乳タンパク質のカゼインを使った生分解性フィルムを発表した。米国農務省の研究化学エンジニアであるレティシア・ボナイリー氏は、「このフィルムを見たり持ったりすると、プラスチック・ラップのように感じますが、それほど伸びません」と言う。「私たちが今考えている用途は、プラスチックを大量に使用する1回分のパッケージです。このフィルムは従来のプラスチックフィルムの250倍の酸素バリア効果があり、UVカットも強化できる可能性があるため、食品の賞味期限を延ばすこともできる。

しかし、カゼインフィルムは単に生分解性であるだけでなく、食べることができ、味をつけることもできる。ベラルーシ国立大学の化学者で物理化学の教授であるタチアナ・サヴィツカヤもまた、食用フィルムの実験を行っている。「可食フィルムの例として、キャンディの包装があります。可食フィルムの例として、キャンディの包装があります。私たちはキャンディを可食フィルムに詰め、この一次包装でキャンディを食べることができます。また、可食フィルムを魚や肉に巻いて、油なしで揚げることもできます。フィルムに油を入れることができますし、スパイスも入れることができます」6

他の組織では、ジャガイモの皮や莢、キトサン、脱水果実などの素材を使った環境に優しいフィルムの実験を行っている。将来的には、プロバイオティクス、ビタミン、ダイエット促進剤などの添加物をこれらのフィルムに組み込むことで、さらなるメリットを与え、その魅力を広げることができるだろう。「消費者は、栄養を最適化すると同時に、環境を保護することにますます関心を寄せています。「これには間違いなく関心があります」7。

分光光度計による色とヘイズの測定は、高性能の代替プラスチックフィルムを作るために不可欠です。画像ソースUnsplash ユーザー Caroline Attwood

フィルムを完璧に仕上げるための色とヘイズの測定

環境に優しい代替プラスチックフィルムの普及はまだ先のことかもしれないが、こうした素材の開発には、環境への影響だけでなく、外観にも細心の注意を払う必要がある。結局のところ、プラスチック製品は便利なものであり、高性能な代替品がなければ、広範な規模で意味のある変化を起こすことは困難な戦いである。多くの消費者は、できるだけ従来のプラスチックフィルムと同じような外観の製品、特にパッケージの中身がはっきりと見える透明なフィルムを求めるだろう。しかし、ユニークな色とヘイズの組み合わせによって新しい外観を作り出す無限の可能性もある。

環境に優しい代替プラスチックフィルムの色とヘイズの基準を確立するには、分光光度計の使用に大きく依存します。分光光度計を使えば、非常に高い精度と正確さで色とヘイズを分析できるため、新製品を評価したり、審美的な変化に対する自社の許容範囲を決定したりするのに必要な情報を得ることができます。成分や工程の変数は、色やヘイズのデータと相関させることができ、それぞれの変数が製品の外観にどのような影響を与えるかをより深く理解することができます。これには、栄養添加物や風味添加物の影響の分析も含まれ、希望する外観を維持しながら、これらの新しい成分を統合することができます。製品の外観を既存製品と類似させる必要がある場合、客観的な数値に基づいて、シミュレーションしている製品と製品を簡単に比較することができます。また、分光光度計のデータを使用して、製品の特徴的な外観を作成し、他の製品から際立たせることもできます。

しかし、分光光度計が役立つのは製品開発時だけではありません。むしろ、製造工程全体を通して使用することで、高い美的基準を確実に維持することができます。望ましくないばらつきを即座に警告することで、配合や工程の欠陥を迅速に特定し、欠陥製品が一般消費者に発売されるのを防ぐことができる。これは、すでに愛されている製品を製造している企業にとって重要なことですが、新製品が市場で地位を確立し、品質に対する評判を高めるためにも不可欠です。このように、分光光度計は製品製造のあらゆる段階で重要な役割を果たしています。

ハンターラボの革新

ハンターラボは60年以上にわたり、分光光度計の分野をリードしてきました。現在では、お客様の厳しいニーズにお応えするため、ポータブル、ベンチトップ、インラインの包括的なラインアップを提供しています。当社の分光光度計は、その卓越した精度、精密さ、使いやすさにより、プラスチック業界と食品業界の両方で高い評価を得ており、お客様の技術革新と最高品質の製品を継続的に生み出す能力を強化しています。当社の分光光度計、カスタマイズ可能なソフトウェアパッケージ、およびワールドクラスのカスタマーサポートサービスに関する詳細については、当社までお問い合わせください。