PP プラスチック部分カップ vs. PLA プラスチック ポーション カップ

PP (ポリプロピレン) は、プロピレンモノマーの重合によって形成される熱可塑性ポリマーです。規則的な分子鎖構造を持ち、結晶性が高い。 5 つの主要な汎用プラスチックの 1 つとして、包装分野で広く使用されています。-その原料は石油精製に由来し、ナフサ分解によりプロピレンを生成し、その後接触重合して得られます。

中国石油化学工業連合会のデータによると、現在、石油ベースのルートが中国の PP 生産能力の 55% を占め、石炭-ベースのオレフィンが 15%、プロパン脱水素 (PDH) が 18% を占めています。

チェーンレストランではPP食品容器を使用していますプラスチック部分のカップスープ配送用に使用した結果、PS容器に比べて破損率が67％減少し、優れた靭性と耐久性を発揮します。

PP製造工程フローと分子構造図

PLA（ポリ乳酸）は乳酸モノマーから重合されます。原材料はトウモロコシやキャッサバなどの再生可能なバイオマスであり、そのバイオベースの性質は環​​境トレンドと一致しています。{1}}その生産には、バイオマスの糖化、乳酸を生成する発酵、オリゴマーへの脱水と重縮合、ラクチドへの解重合、開環重合などの複数のステップが必要です。

2025 年までに、新世代の糖化および発酵技術により、PLA のコストは 12,000 元/トン（2020 年と比較して 40% 削減）に削減されます。{1}中国の連続重合プラントは、単一ラインで年間 100,000 トンの生産能力を達成しました。これは、従来のバッチ法の 3 倍の効率です。

PPの原材料費は原油価格の影響を受けます。 2025年12月の市場データによると、PP（フィラメントグレード）の価格は6253.33元/トン、価格指数は6368元/トン（過去5年間で最低値）となった。

PLA の原材料コストはさらに複雑です。トウモロコシなどの農産物の価格は、気候、作付面積、政策に影響されます。 2025年3月時点で、PLAの価格は2800ドル/トン（FOB米国湾岸、約2万元/トンに相当）で、同時期のPP（6000～7000元/トン）の3倍となった。

PLAの原材料コストは2030年までに30％以上低下し、生産コストは14,000元/トン未満となり、PPとの価格差は2倍以内に縮まると予想されている。

PP生産量 エネルギー消費量

• ループリアクター法: 520 kg 標準石炭/トン
• 気相法: 560 kg 標準石炭/トン
• 塊状重合法：標準石炭480kg/トン
• 電力消費量：8,000～10,000kWh/トン

PLA 生産エネルギー消費量

• 2025 年の総合コスト: 18,000 RMB/トン (2020 年比 -40%)
• 電力消費量：15,000～18,000kWh/トン
• 厳密な温度/pH管理が必要
• 再生可能エネルギーはその差を縮めている

PLA 材料の特性を維持するには、適切な保管条件が重要です。

PPリサイクルの特徴

PPはリサイクル性に優れています。 EU のデータによると、理論上のリサイクル率は 90% を超えています。廃棄物は処理後に再利用でき、再生PPの価格は新品の60～80％と高い経済性を誇ります。

PLAのリサイクル特性

PLA はリサイクルが難しく、他のプラスチックから厳密に分離する必要があり、リサイクル中に劣化しやすく、性能の低下につながります。現在、リサイクル率は10～20％にすぎません。しかし、PLA は工業的に堆肥化可能であり、3 ～ 6 か月以内に二酸化炭素と水に分解されます。

PPは分子鎖が安定しており、自然環境中では非常に分解しにくく、分解時間は500年を超えます。海洋ではマイクロプラスチックに分解されるだけで、実際には分解されません。

エステル結合の存在により、PLA は 2 段階で分解します。まず、エステル結合が水熱条件下で加水分解され、分子鎖が切断されます。その後、微生物がそれを二酸化炭素と水に代謝します。分解速度は環境に大きく影響されます。工業用堆肥化条件 (55 ～ 60 度、湿度 90%、十分な酸素) では 3 ～ 6 か月、土壌中では 1 ～ 2 年、海洋中では 4 ～ 6 年で分解します。

ポーツマス大学の研究によると、76 日間の UV 照射後、PP は PLA の 9 倍のマイクロプラスチックを放出します。実験では、両方の 3D プリント材料の円筒形サンプルが、模擬自然太陽光の下で海水中で 50～5000 マイクロメートルのマイクロプラスチックに分解されましたが、PP はより激しく分解されました。-

PP の非極性表面は汚染物質を容易に吸着し、紫外線により容易に光酸化劣化を引き起こします。- PLA も光分解を受けますが、その極性表面基によりプロセスが遅くなる可能性があります。しかし、PLA は依然として機械的磨耗や化学的腐食によってマイクロプラスチックを生成し、海洋中に 428 日間ほとんどそのままの状態で残ります。

PP リサイクル実績

• 簡単な機械的リサイクル、低性能製品のリサイクル材料-
• リサイクル率が30％を超える国もある
• 成熟したリサイクル技術とインフラ
• 既存のプラスチックリサイクルシステムとの互換性

人民解放軍リサイクル実績

• 厳密な分離が必要であり、処理中に熱劣化が起こりやすい
• 他のプラスチックとの相溶性が悪く、リサイクル性が低下する
• ケミカルリサイクルはまだ実験段階にある（高コスト）
• 混合プラスチックのリサイクルの流れを妨げる可能性がある

ソースの品質にとってバリア性能は非常に重要です。PP は酸素（透過性 2000-3000 cm3·μm/(m²·d·kPa)）および水蒸気（2-5 g·μm/(m²·d·kPa)）に対する適度なバリア特性を備えており、ほとんどのソースのニーズを満たし、油の浸透にも強いため、オイルベースのソースに適しています。- PLAの酸素透過性は1500-2500cm3・μm/(m2・d・kPa)（PPより若干優れる）ですが、水蒸気透過性は5～10g・μm/(m2・d・kPa)（PPの2～3倍）であり、製品の吸湿が起こりやすくなります。 PLA のバリア特性の向上は、多層共押出成形 (EVOH との配合)、表面コーティング (酸化ケイ素コーティングにより酸素透過性が 90% 以上減少)、ナノフィラー (モンモリロナイトなど) の添加によって実現できます。また、PLAを分解すると弱酸性物質が生成され、表面pHは5.5～6.5となり、抗菌率は90％を超えるため、ソースの長期保存に有利です。

4.4 処理性能の比較

PP は優れた加工特性を備えています。加工温度は 180 ～ 240 度 (広範囲)、良好なメルトフロー、および金型への充填が容易です。収縮率は 1.5 ～ 2.5% (均一)、寸法安定性が得られます。加工中に劣化しにくく、設備への腐食性も低く、射出成形、押出成形、熱成形などの各種加工に適しています。 PLA 加工では次の点に注意する必要があります。水分含有量が 0.02% 以下になるまで乾燥する必要があります (そうしないと加水分解や劣化が発生します)。処理温度は 170 ～ 200 度 (狭い範囲) であり、高温では熱劣化が起こりやすくなります。溶融粘度は温度の影響を受けやすいため、正確な温度制御が必要です。射出成形にはより高い圧力と速度が必要であり、急冷すると内部応力が発生しやすくなります。潤滑剤や酸化防止剤が必要な場合が多く、加工適性はPPに比べて劣ります。

PPは、耐熱性（熱い食品に対応）、高い靭性（輸送中の損傷が少ない）、ソースによる化学的腐食に対する耐性、および低コスト（0.15-0.25元/容器）という優れた利点を備えており、中国の食品配達のニーズを満たしています。 PLAは環境に配慮し、透明性が高いためソースの表示も可能であり、ブランドイメージを重視する企業（特に欧米）に好まれています。ただし、従来の PLA は耐熱性がなく、脆く（低温で壊れやすい）、高価です。-変性 PLA は耐熱性を向上させますが、コストがさらに高くなるため、価格に敏感な市場での用途が制限されます。

5.2 食品加工シナリオ

PP は高い適応性を備えています。つまり、化学的腐食に耐性があり（強い酸やアルカリのソースに適しています）、高温滅菌に耐性があり（蒸気や電子レンジで変形せずに滅菌できます）、リサイクル可能（企業はコストを削減するために独自のリサイクル システムを構築できます）、長期保存に対して安定しており、既存の生産ラインと互換性があります。- PLAはオーガニック・健康食品分野（製品ポジショニングに合わせて）に強みを持っていますが、その用途は限られており、生産ラインに合わせて加工パラメータや設備を調整する必要があります。

PP生産量 エネルギー消費量

• ループリアクター法: 520 kg 標準石炭/トン
• 気相法: 560 kg 標準石炭/トン
• 塊状重合法：標準石炭480kg/トン
• 電力消費量：8,000～10,000kWh/トン

PLA 生産エネルギー消費量

• 2025 年の総合コスト: 18,000 RMB/トン (2020 年比 -40%)
• 電力消費量：15,000～18,000kWh/トン
• 厳密な温度/pH管理が必要
• 再生可能エネルギーが格差を縮める

5.4 特別なアプリケーションシナリオ