Skip to Content

February 2023

代替塑料的新材料

  • 利用MAPKA材料制作的玩具积木
  • 利用MAPKA材料制作的食品容器
  • 担任株式会社环境经营综合研究所(ERI)董事长兼总经理的松下敬通先生
  • 纸粉和聚烯烃系树脂混合而成MAPKA
  • 利用MAPKA材料制作的叉子和勺子
利用MAPKA材料制作的玩具积木

日本企业开发出了以纸粉为主要原料,来替代传统塑料的新材料。这种既环保、性能又优良的新材料,今后有望在多领域得到应用。

利用MAPKA材料制作的食品容器

塑料制品在我们的生活中很常见。但是,来自石油的塑料被燃烧后会产生导致地球气候变暖的要因之一的温室效应气体。而且,流入大海和河流的塑料制品会污染水质,并且威胁到海洋生物的生命安全,因此其对策成为国际性的课题*。

在这种情况下,总部位于东京的株式会社环境经营综合研究所(以下简称ERI)开发的以纸粉为主要原料的“MAPKA”,作为代替塑料的新材料而备受瞩目。MAPKA是将主要原料的纸粉(重量比为51%以上)和聚烯烃系树脂**混合而成的颗粒状物***。纸粉是由废纸制成,不仅有效利用了纸张资源,还大幅减少了石油原料的使用。

开发MAPKA的ERI公司董事长兼总经理松下敬通表示:“开发MAPKA的基础是来自本公司独自开发的可作为机械零件等缓冲材料的名为‘earth republic’的纸粉泡沫塑料****产品。”他还表示:“为了要大量生产earth republic,制作纸粉的稳定技术是不可或缺的。但是,研发之初,我们委托超过20家的日本纸张粉碎机厂商进行试验,却没有能得到满意的结果。由于用现有机器粉碎纸张,产物是不会变成粉状,而是会变成絮状。如果是絮状的物状条件下,纸分子就不能很好的混合到塑料里。”

担任株式会社环境经营综合研究所(ERI)董事长兼总经理的松下敬通先生

从那以后,经历了一年余久的反复试验时,松下先生偶然走进了一家一家荞麦面店,看到了磨荞麦粉的石磨。借此得到灵感,不是通过“粉碎”纸张,而是用“磨碎”这一全新的想法重新设计机器,成功稳定地制作出25-50微米(1微米是1毫米的1000分之一)的微细纸粉。

纸粉和聚烯烃系树脂混合而成MAPKA

ERI通过使用造纸公司和印刷工厂产生的废纸为原料制作该纸粉,使得earth republic比一般的泡沫塑料价格较低。此外,由于原料中不使用环境高负荷的添加剂,并且使用较多的天然材料,使得焚烧处理时也不会产生有害气体。

正是MAPKA使得earth republic的制造技术得到了进一步发展,并且成功拓宽了其用途。MAPKA是将纸粉和聚烯烃系树脂均匀混合而成的材料,其最大特征在于与通常的塑料材料一样,是可以用于加工成各种形状的成型材料。因此,在使用MAPKA进行加工时不需要打造为其导入新设备,可以直接利用现有塑料成型设备来进行加工。

MAPKA的强度和轻量性与以往的塑料材料相同,甚至相比之下更显优越。此外,从原料的采集直到制造的阶段的温室气体排放量是与以往的塑料相比可以减少35.1%。另外,废弃产品时可以作为可燃垃圾处理。

而且,与普通塑料产品相比,MAPKA的成型品更具有精致的外观和高品质的质感,对于消费者而言,从再利用方面来看也有减轻环境负荷的可能性。松下先生表示:“最初使用MAPKA制作的都是用于食品相关活动的容器。在此之前,由于纸容器等在会场被作为垃圾丢弃,因此处理这些垃圾成了很大的负担。但是,大部分客人都把外观优良的MAPKA容器带回家处理,所以大幅度减轻了主办方的负担。”

利用MAPKA材料制作的叉子和勺子

ERI的独创性的产品制作受到高度评价,获得了“日本制造大奖”和环境省的“COOL CHOICE LEADERS AWARD”等多个奖项,松下先生自身也在2022年春季被日本政府授予黄绶奖章。

MAPKA不仅拥有优良的环境性能,并且在制造成本和品质等各方面都具有超过以往塑料制品的性能。借此预计除了至今为止需求较大的食品容器和生活杂货领域之外,今后有望在汽车零配件、内部装饰材料、家电零件、建筑材料等广泛的领域得到利用。

* 参照Highlighting Japan2020年8月刊与塑料“妥善”相处 https://www.gov-online.go.jp/eng/publicity/book/hlj/html/202008/202008_09_ch.html
** 聚烯烃系树脂是塑料(树脂)的一种,被称为日常生活中最常用的树脂材料。主要有用于塑料袋、蛋黄酱包装的等聚乙烯,以及和用于玩具、体育用品等的聚丙烯。
*** 颗粒状物就是把树脂做出颗粒状,为成形品原料。
**** 泡沫塑料是含有大量小气孔的塑料。