ポリエステル（PET）リサイクル技術とその市場展開【業界技術者向け】

ポリエステル（PET）リサイクルの現状と重要性

PETは飲料ボトルや繊維用フィラメントとして世界で年間約7000万トンが消費されています。
化石資源への依存削減や炭素排出量低減の要求が高まるなか、PETリサイクルは循環型経済を支える基幹技術になっています。
欧州では2030年までにPETボトルへ25％以上のリサイクル材混合を義務付ける指令が採択され、日本でも2025年までにボトルtoボトル比率50％を目指す業界自主目標が設定されています。
リサイクルPET（r-PET）需要は年率7〜10％で拡大しており、新規参入や設備投資の機会が増大しています。

リサイクル技術の分類

マテリアルリサイクル（機械的再生）

使用済みボトルを粉砕・洗浄し、フレークまたはペレット化して再溶融する最も普及したプロセスです。
設備コストが低く短期間で立ち上げ可能ですが、着色・異物混入・IV（粘度）の劣化が品質制約になります。

ケミカルリサイクル（化学的再生）

PETをモノマーまたはオリゴマーまで分解し、バージン同等の樹脂を再合成する方法です。
解重合方式としてメタノリシス、グリコリシス、加水分解、エンザイム分解などが研究・商業化されています。
混色ボトルや繊維くずなど機械的再生では難しい原料も処理でき、品質面で食品接触性を確保しやすい点が優位です。

熱回収（エネルギーリカバリー）

廃PETを固形燃料や熱源として利用する手法です。
物質循環という観点では最下位ですが、残渣や汚染物を処理する最後の選択肢として位置付けられます。

主要プロセスの詳細

選別・洗浄工程の自動化

近赤外線（NIR）センサーとAI画像認識を組み合わせた選別機が主流になり、透明・色付き・多層ボトルを高精度で分離します。
高速ラベル剥離装置や低アルカリ性洗浄液の導入により、粉塵・界面活性剤排水を削減しつつ不純物を1％未満に抑えられます。

脱色および脱臭技術

r-PETの黄変を抑制するため、固相重縮合前に減圧下で220〜230℃の高温処理を行い、揮発性分子やアセトアルデヒドを除去します。
近年は超臨界CO₂を用いた抽出プロセスで、着色剤や臭気成分を選択的に除去する試みが進んでいます。

高純度モノマー回収技術

メタノリシスでは、PETをメタノールと触媒存在下で解重合しDMT（ジメチルテレフタレート）とEG（エチレングリコール）を得ます。
副生成物を蒸留で除去した後、DMTを高分子級精度に再結晶すると重合時の異臭・変色を最小化できます。
グリコリシスの場合はBHET（ビス-2-ヒドロキシエチルテレフタレート）を生成し、蒸留よりも低温で不純物を分離できる省エネ効果があります。

品質保証と規格

食品接触用途ではFDAやEFSAのノーティフィケーション承認が必要です。
固相重縮合でIV0.80以上を確保し、メタルコンタミを10ppm以下、アセトアルデヒドを1ppm以下に抑えることが一般的な基準です。
光学的透明度はヘイズ値5％未満が目安で、PCR含有率が増えるほど黄色指数b*の上昇を抑える処方が求められます。

市場展開とビジネスモデル

ボトルtoボトル

飲料メーカーはブランド価値向上のため、リサイクル比率とCO₂削減量をラベルに明示しています。
長期契約でフレーク品質を規定し、原料価格をバージンPETの70〜90％に設定するケースが増えています。

フィルムtoファイバー

軟包装フィルムは接着層や印刷インクを多層構造で含むため、機械的再生で繊維用に転換するアプローチが優位です。
難燃剤や酸化防止剤をプレブレンドし、衣料・自動車内装向けスパンボンドへ展開する動きが活発です。

OEMとの協業

化学メーカーはケミカルリサイクル設備をスケールアップし、グローバル飲料OEMと共同でオフテイク契約を締結しています。
原料供給と製品引き取りをパッケージ化することでCAPEX回収を短縮し、LCA評価を共同で公表する事例が増加しています。

規制動向とインセンティブ

EU包装・包装廃棄物規則（PPWR）は未達成国に対しEPR課徴金を課し、リサイクル材使用を経済的に後押しします。
日本ではプラスチック資源循環促進法に基づき、再生材利用に応じたグリーン購入ポイントや税制優遇が議論されています。
北米は州レベルで法規制が進み、カリフォルニア州は2025年にPCR比率25％を義務付けるRPLA法を導入します。

課題と技術開発の方向性

着色・多層ボトルの回収率向上が最大の課題であり、トレーサビリティとデザイン・フォー・リサイクル（DfR）が不可欠です。
解重合触媒の低毒性化とリサイクル効率の両立、酵素プロセスのスループット向上が研究テーマとして注目されています。
また、カーボンフットプリントの可視化ツールをSCM全体に統合し、リサイクル材プレミアムの適正配分を行う仕組みが求められます。

まとめ

PETリサイクルはマテリアル・ケミカル両輪で市場が急成長しており、品質要求の高度化に伴ってプロセス革新が続いています。
業界技術者は選別・脱色・解重合といった要素技術の組み合わせ最適化だけでなく、規制動向やビジネスモデルを踏まえた総合設計が必要です。
将来的にはバージンPETとのコストパリティを実現しつつ、カーボンニュートラル達成に貢献するソリューションが競争優位を左右します。
工程データとLCA情報をリアルタイム共有するデジタルプラットフォームが鍵となり、業界横断の連携が成功要因になると考えられます。