ペットボトルの製造方法

プラスチックボトルは私たちの日常生活のあらゆる場所で目にすることができます。水筒、ソーダボトル、食用油、マスタードやケチャップなどの食品容器など、これらはすべてプラスチックで作られています。ご存知のように、プラスチックには様々な種類がありますが、食品や飲料水を入れるボトルの製造には、一般的にPETとも呼ばれるポリエチレンテレフタレートが好まれます。この素材を使うことで、軽量でありながら強度と耐久性に優れたボトルが製造されます。メーカーによって製造工程は多少異なる場合もありますが、ボトルの基本的な製造方法は共通です。

原材料

PETは石油炭化水素から得られるプラスチック樹脂です。製造業者は重合と呼ばれるプロセスによってプラスチック分子の長い鎖を生成し、その後、この材料を複数の化合物と混合します。この樹脂は小さなペレットに切断され、ボトルメーカーに送られます。ボトリング工場では、PET樹脂ペレットを「リグラインド」と呼ばれる、再生プラスチックをフレーク状に粉砕したものと混合します。プラスチックは繰り返し加熱されると物理的特性の一部が失われるため、メーカーはリグラインドの使用量を制限しなければならず、通常は混合物全体の10%以下に制限されます。透明ボトルを製造する場合を除き、混合物には染料も使用されます。

プリフォームの構築

押出機はPETを溶融し、約260℃の温度で混合物を再粉砕します。押出機内のスクリューがPET混合物を圧縮し、ほぼ溶融した材料を金型に注入します。金型はボトルのプリフォーム（パリソンと呼ばれることもあります）を製造します。プリフォームは厚肉の試験管のような形状で、ボトルの特徴的なスクリュートップが付いていることがよくあります。プリフォームはブロー成形機と呼ばれる機械に送られる途中で冷却されるため、製造業者が指定した温度まで再加熱する必要がある場合があります。必要に応じて、ボトルメーカーは小型オーブンでプリフォームの温度を上げます。

プリフォームの延伸

プリフォームは、周囲を閉じる2つの部分からなる金型に投入されます。この金型の内側は、完成したボトルと全く同じ形状になっています。金型内では、長いニードルがプリフォームを押し上げます。プリフォームは、スクリューの先端を下に向けて吊り下げられています。ニードルはプリフォームを金型の上部（ボトルの底部となる部分）に向けて引き上げ、同時にプリフォームに十分な加圧空気を吹き込み、金型の側面に押し付けます。このストレッチブロー成形工程は、ボトルの完全性と均一な形状を維持するために、迅速に行う必要があります。メーカーによっては、ブロー成形中にボトルに別個の底部を溶接する場合もありますが、プリフォームからボトルの残りの部分と一緒に底部を製造する場合もあります。

冷却とトリミング

ボトルはほぼ瞬時に冷却されなければ、加熱された状態で重力によって下方に滑り落ち、形状が崩れてしまいます。メーカーによっては、金型内に冷水や液体窒素を循環させてボトルを冷却する場合もありますが、室温の空気を吹き込む場合もあります。この金型からは通常、きれいなボトルが出来上がりますが、2つの金型の接合部でバリが発生することがあります。バリが発生した場合、作業員は余分な材料を切り取り、再生原料に混ぜます。これがPETボトルの基本的な製造方法です。

他のプラスチックと比較して、PETはリサイクル率が高いです。インドでは、毎日約13億本のPETボトルが生産されており、政府によると、これらの使用済みボトルの約80%が回収・リサイクルされ、新しいPETボトルの製造に再利用されています。インド国内の消費量の伸びに伴い、今後PETボトルの生産量は増加する一方でしょう。