トタニの「モノづくり」

トタニの「モノづくり」

トタニの製袋機が選ばれる理由

シール/チャックシール編
ポリ乳酸・生分解性フィルムでも安定したシール強度を実現
循環型社会に貢献する製袋機 HK/VKシリーズ

概要と特徴

環境に優しい素材であり、近年はカーボンニュートラル (Carbon Neutral) な資源として注目されている「トウモロコシ」などの自然の素材を使った「ポリ乳酸・生分解性フィルム」。自然環境の下で微生物によって分解されるという、今までにない特性を備えたフィルム素材として、すでにソニー製品のブリスターパッケージや封筒、ごみの袋などに使われ、これからの市場展開に大きな注目が集まっています。しかし、実は製袋の原材料としてはかなり扱いにくい素材でした。その理由は「安定したシールの強度がなかなか実現できなかったこと」だったのです。

「ポリ乳酸・生分解性フィルム」とはどんなもの?

カーボンニュートラルとは?
「ポリ乳酸・生分解性フィルム」などのバイオマス資源は、有機物由来のため燃焼させると二酸化炭素が出るが、これに含まれる炭素は、元来トウモロコシなどが成長過程で光合成により大気中から吸収した二酸化炭素に由来している。バイオマス資源を何らかの形で使用しても、全体として見れば大気中の二酸化炭素量を増加させていないと考えて良いというのが「カーボンニュートラル」の考え方。

安定した「ポリ乳酸・生分解性フィルム」の製袋を可能したトタニ独自の「プレ・ブロッキング方式」

植物から生まれた環境に優しい素材として脚光を浴びている「ポリ乳酸・生分解性フィルム」は、これまで比較的シール強度が低くても問題のないごみ袋などには製袋が可能でしたが、中のものをしっかり守るという「袋本来の持つ役割」を満足させるような、安定したシール強度を持った袋に加工することができませんでした。 その原因は生分解性フィルムが「偏肉」(下図参照) と呼ばれるフィルムの厚薄の差が激しいという性質を持っているためです。そのため、フィルムにバタツキ(波打っているような状態)がある状態でシールすると、シール強度の強いところと弱いところが出来てしまいます。

偏肉とは

トタニはこの偏肉を克服するべく、独自の「プレ・ブロッキング方式」(図参照)という安定したシールを実現する新機構を開発。素材メーカーとの共同開発による生分解性フィルムの改良とも相まって、充分なシール強度と美しい外観を持った袋をつくり出すことに成功したのです。

プレ・ブロッキング方式

2001年に入り、国内のフィルムメーカー数社から、安定したシール強度が出せないかといった製袋テストの要望がトタニに寄せられ、共同開発が始まりました。製袋機側での新機構(プレ・ブロッキング方式)の開発と平行して、よりシールが安定するようなフィルムの改良もフィルムメーカーによっておこなわれ、素材メーカーとの共同開発で「ポリ乳酸・生分解性フィルム」の製袋 、安定したシール強度を実現することが可能となったのです。

身近な袋を自然に優しい袋に変えていきたい

「ポリ乳酸・生分解性フィルム対応製袋機」は、従来の高速サイドウェルド自動製袋機HK/VKシリーズに対応しています。 このHK/VKシリーズで造ることのできる袋は、「溶断」(熱した刃によりシールと同時にカットする方法)によって二辺をシールした、よく目にする封筒のような形の袋。こうした形の袋は、主に私たちの周囲にある日用品や衣料品、化粧品、雑貨などの包装、ダイレクトメール用の封筒、農産物の包装などに広く使われています。

今回誕生した「ポリ乳酸・生分解性フィルム対応製袋機」は、こうした私たちの身近にある袋や包装を、環境に優しい素材を使った袋や包装に変えていくお手伝いができる、業界初の製袋機だと自負しています。自然素材から生まれたポリ乳酸・生分解性フィルムでつくられた袋が、ただ不要な物として廃棄されるだけではなく、再び植物を育てる炭酸ガスと水に分解して自然にもどる…。トタニは資源の循環型社会に求められる製袋機の研究と開発をこれからも続けていきます。

「ポリ乳酸・生分解性フィルム」とは?

「ポリ乳酸・生分解性フィルム」は…

まず植物(トウモロコシなど自然の素材)からデンプンを取り出し、これを酵素分解(人間の体内でおこなわれている、食べ物のたん白質 を酵素によって分解し、栄養素として吸収できるカタチに変えるしくみとほぼ同じ)して糖質に変え、これを原料にさらに「乳酸」をつ くります。この「乳酸」の分子を数多く結合させるという「重合」という化学反応によってつくられるのが「ポリ乳酸」という高分子化 合物(ポリマー)。ポリマーになった乳酸だから「ポリ乳酸」というわけです。

「ポリ乳酸」(正式には脂肪族ポリエステル樹脂)は、その名前どおり樹脂(プラスチック)系の素材ですから、袋にするときには、こ れを特殊な加工方法でフィルム状にしたものを使います。これが「ポリ乳酸・生分解性フィルム」です。
この「ポリ乳酸・生分解性フィルム」を廃棄した場合、日常の気温・湿度の下ではごくゆっくりと「分解中間体」という状態になり、最 終的に自然界に存在する微生物が分泌する酵素によって生分解され、水と炭酸ガス(二酸化炭素)となり、再び植物に吸収されて、光合成によって栄養素をつくる際の材料として生かされることになります。

ポリ乳酸・生分解性フィルムの「環境循環」

「ポリ乳酸・生分解性フィルム」というのは、このように自然界に存在する微生物が分泌する酵素によって分解され、しかもふたたび植 物の生育に役立つような物質に変化して循環する高分子であり、石油資源を消費するだけの石油系フィルム素材とは違い、自然の資源をいかに循環させるかという点に重きを置いた、「循環型社会」の要求に合った新しい素材といえるでしょう。(上図参照)


※記載内容は予告なく変更する場合がありますので、予めご了承下さい。

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