電子タグの包装容器リサイクル工程に与える影響

(1)

システム開発

１９－Ｆ－１１

電子タグの包装容器リサイクル工程に与える影響への対策に関するフィージビリティスタディ

報告書

－要旨－

平成 20 年 3 月

財団法人機械システム振興協会委託先社団法人日本自動認識システム協会

この事業は、競輪の補助金を受けて実施したものです。

http://ringring‐keirin.jp/

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序

わが国経済の安定成長への推進にあたり、機械情報産業をめぐる経済的、社会的諸条件は急速な変化を見せており、社会生活における環境、都市、防災、

住宅、福祉、教育など、直面する問題の解決を図るためには技術開発力の強化に加えて、多様化、高度化する社会的ニーズに適応する機械情報システムの研究開発が必要であります。

このような社会情勢の変化に対応するため、財団法人機械システム振興協会では、財団法人日本自転車振興会から機械工業振興資金の交付を受けて、システム技術開発調査研究事業、システム開発事業、新機械システム普及促進事業を実施しております。

このうち、システム技術開発調査研究事業及びシステム開発事業については、

当協会に総合システム調査開発委員会(委員長：東京大学名誉教授藤正巖氏）

を設置し、同委員会のご指導のもとに推進しております。

本「電子タグの包装容器リサイクル工程に与える影響への対策に関するフィージビリティスタディ」は、上記事業の一環として、当協会が社団法人日本自動認識システム協会に委託し、実施した成果をまとめたもので、関係諸分野の皆様方のお役に立てれば幸いであります。

平成２０年３月

財団法人機械システム振興協会

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はじめに

世界中がいま直面している「地球温暖化」に顕現される地球環境問題は、人類にとって今世紀最大のテーマとされているが、我国の産業界においても省エネルギー・省資源や廃棄物削減などの環境マネジメントに取り組み、人と地球環境が調和する持続可能（サステイナブル）社会の実現にどれだけ対応していけるかが重要な経営課題となっている。

電子タグは、貼付する対象物一つ一つを識別できると同時に、個体ごとの様々な履歴を逐次記録できるという優れた機能を持つため、サプライチェーンの上流から下流までの様々な場面で活用されることで生産・物流・販売にわたるトータルな効率化を促進し、結果として省エネルギーや炭酸ガス排出削減に貢献すると考えられている。

またその機能を活用することで、廃棄の必要な物や部品はどれか、廃棄すべき時期はいつかなどについての自動認識ができるため、廃棄する際の分別を容易にすると同時にリユースやリサイクルをスムーズに進める極めて有効な媒体と考えられ、サステイナブル社会実現に不可欠な役割が期待されている。

一方、電子タグが広く普及した段階では、貼付対象物が廃棄される際に、電子タグ自体も取り外されずにそのまま一緒に廃棄される場合が多いと予想される。

段ボール箱など輸送梱包への電子タグ利用が始まろうとしているが、電子タグが貼付されたままの段ボールを従来と同じようにリサイクルできるかは、使用される各種の電子タグ及びリサイクルのあり方などについて十分に検討されねばならない。現状の電子タグはＩＣチップやアンテナ金属を含んでいるため、段ボール箱のリサイクルを阻害する要因となってしまう可能性が存在するからである。

電子タグは極めて微量に過ぎず、貼付物リサイクルなどに問題はないとの意見もあるが、

「問題が発生してから対処するコストより、事前に予防策を講じておくコストの方がはるかに安い」との観点からも、導入期である今のうちに将来の普及シーンを想定して電子タグが段ボール箱のリサイクルに与える影響を考えておくことは極めて重要といえよう。

本スタディは上記視点に立った「問題未然防止」のための実験検証である。

平成２０年３月

社団法人日本自動認識システム協会

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序

はじめに

１スタディの目的

1

２スタディの実施体制

2

３スタディの成果の要約

5

第１章スタディの背景と前提

6

１－１ＪＡＩＳＡにおける電子タグ廃棄問題検討の経緯

6

１－２電子タグ付き段ボールのワーストシナリオ

8

１－３本スタディの前に実施した自主実験

9

第２章スタディの全容

13

第３章実験プラントでのリサイクル検証（予備実験編）

15

３－１実験の目的

15

３－２実験内容

15

３－３結果及び考察

19

３－４結論

21

第４章実験プラントでのリサイクル検証（本実験編）

22

４－１実験の目的

²²

４－２段ボールの一般的な古紙処理フロー

23

４－３実験内容

²⁵

４－４実験結果

³⁰

第５章段ボール業界向けの電子タグ仕様の検証

37

５－１電子タグの構造

37

５－２電子タグのリサイクル適性

38

第６章段ボール業界のリサイクル処理工程の検証

６－１一般的な段ボールの古紙処理工程への影響

39

６－２新たな古紙処理工程の可能性

41

(5)

第７章評価・検証

42

７－１問題発生の可能性

42

７－２問題の対策

42

７－３問題と対策の共有 42

第８章物流センター調査

44

８－１調査の目的

44

８－２電子タグ導入と剥離作業追加の可能性

44

８－３経済性評価

44

４スタディの今後の課題及び展開

45

(6)

1

１スタディの目的

社団法人日本自動認識システム協会（以下「ＪＡＩＳＡ」という）では、２００５年度に設立したエコロジーワーキンググループ（以下「エコＷＧ」という）において電子タグの廃棄に関連する問題を検討してきた。

２００６年度には、段ボール箱など輸送梱包への電子タグ利用が本格的に始まろうとしている状況を鑑みて、電子タグが貼付されたままの段ボールを従来通りのリサイクル工程において再生できるかの検証を早急に行うことが必要であると考え、電子タグ付き段ボールのリサイクルに関する小規模な自主実験を実施した。

同実験の内容については、１章３節で報告するが、実験の結果として、段ボールのリサイクル工程において、貼付された電子タグに起因する問題が発生する可能性があることが明らかとなった。

そのため引き続きＪＡＩＳＡでは、昨年度に実施した小規模な実験よりも実験の精度を更に高め、発生する可能性ある問題についての正確なデータ収集と、それに基づく評価と判断を行うことが必要となった。

本スタディは、ＪＡＩＳＡ・エコＷＧにおける昨年度の自主実験結果を踏まえつつ、

実際の段ボールの古紙処理設備に近い大規模な実験施設において実験を行い、貼付された電子タグが段ボールのリサイクルにどのような影響を及ぼすかについて、更に正確で詳細なデータを収集すると共に、問題が発生する可能性があるかないかを最終的に判断するための材料を抽出することを目的にしている。

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2

２スタディの実施体制

ＪＡＩＳＡがスタディ実施主体となり、ＲＦＩＤ専門委員会の下部組織であり、電子タグの廃棄に関する問題を検討するエコＷＧに、本スタディの活動を推進するリサイクルＦＳ委員会を設置した。

このリサイクルＦＳ委員会は、電子タグベンダー１０社と、７つのユーザー・段ボール業界など団体や経済産業省などをオブザーバに迎えて委員会の運営を行うことにした。

本スタディの実施体制を図１に示す。

財団法人機械システム振興協会

委託

エコＷＧ：電子タグの廃棄に関する問題を検討するワーキンググループ

リサイクルＦＳ委員会：本スタディの活動を運営管理

図１スタディの実施体制

社団法人日本自動認識システム協会（ＪＡＩＳＡ）

ＲＦＩＤ専門委員会^＊１：傘下ＷＧの活動方針などを審議

＊１：Radio Frequency IDentification

総合システム調査開発委員会

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3

総合システム調査開発委員会委員名簿

（順不同・敬称略）

委員長東京大学藤正巖名誉教授

委員埼玉大学総合研究機構太田公廣地域共同研究センター

教授

委員独立行政法人産業技術総合研究所金丸正剛エレクトロニクス研究部門

副研究部門長

委員独立行政法人産業技術総合研究所志村洋文産学官連携推進部門

産学官連携コーディネータ

委員東北大学大学院中島一郎工学研究科教授

（未来科学技術共同研究センター長）

委員東京工業大学大学院廣田薫総合理工学研究科

教授

委員東京大学大学院藤岡健彦工学系研究科

准教授

委員東京大学大学院大和裕幸新領域創成科学研究科

教授（副研究科長）

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4

リサイクルＦＳ委員会委員名簿

（順不同・敬称略）

＜委員長＞

赤塚元凸版印刷㈱ＩＣビジネス本部

＜副委員長＞

緒方哲治大日本印刷㈱ＣＢＳ事業部ＩＣタグ本部古田拓レンゴー㈱パッケージ・デザイン部

＜委員＞

川井若浩オムロン㈱新事業プロデュース室紀伊智顕みずほ情報総研㈱コンサルティング部

久田見篤㈱リコーサーマルメディアカンパニー産業用リライタブル事業推進室小林正治東レインターナショナル㈱ＩＣタグ事業推進

坂下仁リンテック㈱アドバンストマテリアルズ事業部門佐野州範全国段ボール工業組合連合会事務局

相馬一彦ＵＰＭキュンメネ・ジャパン㈱

高津秀文トッパン・フォームズ㈱情報メディア事業部多田裕㈱サトー営業本部サプライ推進部

寺浦信之㈱デンソーウェーブ自動認識事業部山崎榮三郎やまざき事務所

油井喜春 (社)日本印刷産業連合会調査研究部

渡邊篤史王子製紙㈱研究開発本部製紙技術研究所寺澤慶信テラ･マーケティング

＜オブザーバ＞

森田和敏経済産業省商務情報政策局情報経済課尾里篤史経済産業省製造産業局紙業生活文化用品課内藤貴浩経済産業省製造産業局産業機械課

皆川円㈱日立製作所生産技術研究所梶山宗助相川鉄工㈱営業部

＜事務局＞

中畑寛 (社)日本自動認識システム協会研究開発センター立石俊三 (社)日本自動認識システム協会研究開発センター

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5

３スタディの成果の要約

（１）スタディの背景と前提

小規模な自主実験を実施し、段ボールリサイクル工程への影響があることが明らかになった。実際の生産設備に近い大規模な設備で、正確な結果と判断材料を抽出する実証実験を実施。

（２）スタディの全容

ＪＡＩＳＡ内にリサイクルＦＳ委員会を設置し、関連業界団体をメンバーに加えて、予備実験、本実験を実施。

（３）実験プラントでのリサイクル検証（予備実験編）

富士工業技術支援センターで、１５タイプの段ボールリサイクル工程への影響の確認と本実験のタグの選択。

（４）実験プラントでのリサイクル検証（本実験編）

相川鉄工㈱で、５タイプの大規模段ボールリサイクル工程への影響の確認。

（５）段ボール業界向けの電子タグ仕様の検証

電子タグの組成、段ボールと電子タグ間の粘着材の選定、表層材の選定を検証。

（６）段ボール業界のリサイクル処理工程の検証

一般的な段ボール古紙処理工程への影響と新たな古紙処理工程の可能性を検証。

（７）評価・検証

経済性観点を含め、電子タグを剥がすという対応との比較考量や実験結果に対して、評価・検証。

（８）物流センター調査

物流センターでの電子タグを剥がす作業と段ボールリサイクル工程での除去工程と比較考量を実施。

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6

第１章スタディの背景と前提

１－１ＪＡＩＳＡにおける電子タグ廃棄問題検討の経緯

本スタディの背景と前提を把握しておくため、スタディに至る経緯となったＪＡＩＳＡ内のエコＷＧにおける現在までの活動成果から、今回のスタディに関連すると考えられる内容を抽出し確認しておきたい。

エコＷＧは２００５年度に電子タグの廃棄に関連する下記課題を検討した。

（１）廃棄される電子タグの構成材料明示

構成材料について、最も普及している１３．５６ＭＨｚの電子タグの一般的な構成を表１、図２に示す。

表１電子タグ（ＲＦタグ）構成

重量比から明らかなようにＩＣチップのシリコンは極めて微量であるが、アンテナ素材の銅・アルミ・銀や、ベース素材のＰＥＴなどは大量廃棄されたときに問題となる可能性がゼロではない。

・周波数：13.56MHz

・規格：ISO／IEC15693

・製品形状：ラベル

236[ mg]

銀（銀ペースト）

32[ mg]

樹脂（銀ペースト）

302[ mg]

PET ベース

0.1[ mg]

ニッケル

0.0024[ mg]

金バンプ

270[ mg]

アクリル酸エステル共重合体

756[ mg]

PET ラベル材料

401[ mg]

銅

122[ mg]

アルミニウムアンテナ

0.19[ mg]

エポキシ ACP

0.35[ mg]

シリコン IC

重量／RFタグ1枚主要構成材料

部材

(12)

7

表層材粘着材ＩＣチップアンテナ基材粘着材剥離材

インレット表層材

粘着材ＩＣチップアンテナ基材粘着材剥離材

インレット

図２電子タグ（ＲＦタグ）の構成図

（２）構成材料の化学物質としての問題と環境への影響

化学物質について、現状の構成材料には有害物質が含まれていないことを確認した。

（３）廃棄状況（焼却、埋立て）による問題と、経年変化による環境への影響

廃棄状況を想定した実験、及び経年変化の検証につき、研究機関への実験委託を企図したが、当面の緊急度による優先順位が低いため見送った。

（４）電子タグのＬＣＡ（ライフサイクルアセスメント）と各責任対象の検討

ＬＣＡは、現状導入されている電子タグはサプライチェーンを跨らず、限定された場所での利用に止まるケースが多い。しかし電子タグの機能が十分活用された場合、サプライチェーンの多様な事業体を通して利用されるため、責任や費用負担の捉え方が難しい複雑なライフサイクルになると想定される。今後普及が進んだ段階で実地調査が必要となるであろう。

（５）関連法規への対応

関連法規につき、電子タグは貼付対象物と一緒に廃棄されるケースが多いため、容器包装、家電、食品、建設資材、自動車などの対象物業界ごとに制定されている各リサイクル法に準じねばならない。

なお、海外ではＥＵにおいて、電気電子機器に含まれる特定有害６物質（水銀、カドミウム、鉛、六価クロム、ポリ臭化ビフェニール、ポリ臭化ジフェニール）の使用規制 RoHS指令が２００６年７月に施行されたが、ＩＣチップはRoHS指令で定めた電気電子機器の定義に合致し指令対象とされるものの、現行の電子タグには規制の有害物質は含まれず問題とならないことを確認した。

以上の２００５年度活動成果を受けて２００６年度には、環境や廃棄の専門家に対するヒアリングを実施した。ヒアリングを依頼した㈱エコマネジメント研究所（森下研代表）や、(独)国立環境研究所・廃棄物研究センター（森口祐一センター長）ほか各専門の先生方から、それぞれ貴重なアドバイスを頂き、共通して提案のあった「電子タグ貼付対象物の廃棄に関し想定されるワーストシナリオ作成」を行った。

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8

更にワーストシナリオを実際に検証するため、電子タグ付き対象物の廃棄やリサイクルの現場を想定した実験にトライすることとし、シナリオの一つである１章２節の「電子タグ付き段ボールのリサイクル」に関する自主実験を、レンゴー㈱の協力のもとで実施した。

自主実験の内容と結果については３章３節に記載する。

１－２電子タグ付き段ボールのワーストシナリオ

日本の段ボールの年間生産量は約１４０億㎡であり、大部分は小売店や一般消費者などエンドユーザーに渡った時点で廃棄されることになる。段ボールはリサイクルの優等生であり、大部分は古紙としてリサイクルされ、少量が事業系又は家庭系廃棄物として焼却、

埋め立て、コンポスト化されている。

段ボールについては下記のようにいくつかのワーストシナリオを作成したが、最終的にはシナリオ１について自主実験を行うこととした。

＜シナリオ１＞

電子タグが貼付された段ボール古紙が大量に製紙原料として使用された結果、アンテナに使用されている金属箔や金属ペーストが再生された段ボール原紙に混入し、金属探知機トラブルを発生させる。その結果、電子タグが貼付された段ボールは古紙回収の禁忌品となり、段ボール回収率の低下を引き起こす。

＜シナリオ２＞

国内で回収された段ボール古紙のうち約２０％に相当する１６７万トン(２００６年) は海外に輸出されている。電子タグに含まれる有害物質が原因で相手国での受入拒否問題や汚染問題が発生する。

＜シナリオ３＞

製紙工場で電子タグが貼付された段ボール古紙を処理した結果、工場排水、廃棄物の焼却残渣から有害物質が検出される。

＜シナリオ４＞

事業系又は家庭系廃棄物として焼却、埋め立て処分された結果、排気ガス、焼却残渣、

土壌などから有害物質が検出される。また、コンポスト化された場合、堆肥や飼料に含まれる有害物質が食物連鎖の過程で濃縮され最終的に人体に影響を及ぼす。

＜シナリオ５＞

シナリオ１の結果、古紙回収率が低下し、一般廃棄物として処分される段ボールの量が増える。その結果、シナリオ４がより深刻化する。

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9 １－３本スタディの前に実施した自主実験

１章２節で前述した電子タグ付き段ボールのワーストシナリオ１を検証するために、２００７年１月にＪＡＩＳＡ・エコＷＧのメンバーであるレンゴー㈱の中央研究所に於いてラボスケールの自主実験を行った。

今回のスタディに至る問題意識の経緯を確認しておく意味で、自主実験の概要と実験結果に対するＪＡＩＳＡ・エコＷＧの見解を簡単に振り返っておく。

１－３－１実験の概要

（１）実験の目的

電子タグが付いた段ボールを古紙処理工程に流して段ボール原紙を再生する場合に、

次のようなトラブル発生の可能性を調べた。

①原紙に混入したアンテナの金属箔が原因となった段ボールユーザーにおける金属探知機チェックのトラブル。

②電子タグ粘着材が原因となった原紙の品質トラブル。

③原紙に混入した電子タグのＩＣチップによるトラブル。

（２）実験の流れ

①試験サンプル（電子タグ付き段ボールシート）を離解機により離解。

②離解したサンプルをスクリーンに通して異物を分離。

③通過したサンプルをより細かなスクリーンに通し、より細かな異物を再分離。

④異物を分離回収したサンプルで手抄きシートを調製。

図３に自主実験の流れを写真で示す。

タグの貼付例離解前のサンプル例離解３０分経過時図３自主実験の流れ

（３）実験の結果

①アンテナ金属は、ほとんどのサンプルにおいて基材フィルムから剥離して微小な薄片となり、スクリーンのスリットを通過した。

②ＩＣチップは、大部分が脱落し、向きによってはスクリーンのスリットを通過した。

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10

③再生した手抄きシートには、図４に示すアンテナのアルミ片、銅片が混入していたが、ハンディの金属探知機には反応しなかった。

スクリーンプレート上のリジェクトリジェクト乾燥物図４自主実験のリジェクトサンプル

１－３－２実験結果に対する見解

問題があるかないかの明確な判断は非常に難しかったが、総合的に判断して、電子タグ付き段ボールが将来的に大量に使用された場合、問題が発生する可能性は皆無でないとの判断に到った。問題発生可能性の要因は、電子タグを構成する粘着材、アンテナ金属、ＩＣチップの３点にあったと思われる。

（１）粘着材

①リサイクル処理工程で電子タグから分離した粘着材が、スクリーンに付着し絡まることで処理工程にトラブルを発生させる可能性があり、更に最終的に原紙に混入し斑点など概観上の品質低下の可能性もある。

②ただし、より正確な判断を行うためには、更に大規模な実験設備を使い、実際の製紙工場に近い量を使っての実験が必要であると判断され、そのことが本スタディを行う契機となった。

（２）アンテナの金属

①実験では、離解及びスクリーン処理の後にもアンテナのアルミ片や銅片が残って原紙に混入したが、ハンディタイプの金属探知機が反応することはなかった。アンテナ金属が極めて薄く小さいためと考えられる。

②ただし、目視で（キラキラする）混入金属が確認でき、見た目でわかってしまう。

（３）ＩＣチップ

一部の電子タグではＩＣチップも残留したが、ＩＣチップは比重差により除去できる可能性は残されており、自主実験で実施できなかったものの、通常の段ボールの古紙処理工程で行う比重分離法を試す必要があるとの認識に至ったことも、今回のスタディの契機となった。

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11 １－３－３実験結果から出た課題

出された問題点を解決するため方法として次の各項が考えられた。

（１）リサイクル前に電子タグをできるだけ剥離

①絶対条件ではないが、段ボールをリサイクルに廻す際には「できるだけ電子タグを剥してもらう」ことを推奨することも選択肢としたい。

②ただし剥す側のユーザーにとってのメリット及び労力が不明で、実効性に疑問が残るとの結論となった。本スタディでは、リサイクル前に剥離することとの比較考量のため、実際の物流センターにて、剥離できるかの可能性とそのためのコスト、労力につきヒアリング調査を実施した。

（２）剥離しなくても問題が発生しない、もしくは発生しにくい電子タグの使用を推奨

①問題とならない電子タグとしては次のような両極のタイプが望ましいと考えられた。

ａ．離解により細裂化することなく取り出せる電子タグ

ｂ．アンテナを含む全体が微細な粒子にまで粉砕されてしまう電子タグ

②現状のラベル形状の電子タグは、全て上記２タイプの中間にあり、リサイクル面では中途半端といえる。

（３）剥離しなくても問題とならない電子タグ開発の方向性を提示

①現状の電子タグでは「問題とならない」と完全に言い切れるものがないため、リサイクル面で適切な電子タグの開発方向性をＪＡＩＳＡから電子タグベンダーに提示する必要がある。

②当面、例えば「古紙処理に影響しない粘着材」などの可能性の検討からスタートし、

方向性を明らかにしていくべきだと考えた。

（４）段ボール古紙処理工程を改変

①リサイクルに適応する電子タグを電子タグベンダーに提示する一方で、現状の電子タグでも問題とならない段ボール古紙処理方法自体の改変可能性の検討を製紙会社に要請することも選択肢として挙げられた。

②今回スタディでは、コスト面が課題となるものの、通常の段ボール古紙処理工程にはない設備の導入の可能性についても検討を加えた。

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12

１－３－４剥離する場合、剥した電子タグ自体の廃棄法

電子タグ自体の廃棄実験が未着手であり確定的指針は明示できないが、現状で用意しておくべきことを確認した。

（１）産業廃棄物としての処理法を用意する。

（２）現状、段ボール最終ユーザーの多くは卸や量販店などであるが、古紙回収業者に使用済み段ボールを渡す前に可能な範囲で電子タグを剥してもらうことを推奨し、剥した電子タグは産業廃棄物として処理することなどを説明する「指針」を用意すべきである。

（３）家庭ゴミとしては自治体ごと対応。量は僅かながら、各家庭で使用済み段ボールから電子タグラベルを剥した際は、各自治体それぞれで異なるゴミ分別区分に準じた処理に当面委ねることとなる。

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13

２章スタディの全容

本スタディの目的を達成するために、次のプログラムにて遂行した。

項目日時・場所実施内容１．予備実験の実施 ^日時：

2007 年 11 月 12 日～14日場所：静岡県富士市富士工業技術支援センター

実際に稼働している製紙工場における実験は困難なため、ラボスケールの実験を使って、１５種の電子タグ付き段ボールを離解する実験をし、発生する可能性ある問題点の把握と本実験に使用する電子タグの選定を実施。

２．第一次本実験の実施 ^日時：

2007 年 12 月 11～12日場所：静岡県静岡市

相川鉄工㈱

技術開発センター

予備実験結果をもとに、実機スケールでの確認試験を実施。

第一次本実験では、予備実験の結果をもとに、

３タイプの電子タグの実機スケールでの確認試験を実施。

３．物流現場視察と有識者へのヒアリング

日時：

2008 年 1 月 11 日場所：東京都江東区

アスクル㈱

ＤＣＭセンター

電子タグが貼付された段ボール古紙について、

経済性の観点を含め、物流のなかで電子タグを剥がす作業と、段ボール古紙処理工程での除去との比較考量を行う。物流現場として、年間約４８０万ケースの段ボールを廃棄しているアスクル㈱のＤＣＭセンター内の現場を視察し、情報交換を行い、有識者へのヒアリングを実施。

項目日時・場所実施内容４．第二次本実験の実施 ^日時：

2008 年 1 月 16～17日場所：静岡県静岡市

相川鉄工㈱

技術開発センター

予備実験での実験結果をもとに、２フローの実機スケールでの確認試験を実施。第二次本実験では、予備実験の結果をもとに、２タイプの電子タグの実機スケールでの確認試験を実施。また、高濃度パルパーの効果についての確認試験も実施。

５．業界団体ヒアリング ^日時

2008 年 2 月 13 日場所：東京都千代田区 JAISA 会議室

古紙に関連する業界団体へヒアリングの実施。

・全国段ボール工業組合連合会、

・(社)日本印刷産業連合会

６．本実験試料の分析実験のまとめ

日時：

2008 年１月１7～2 月 18 日場所：埼玉県川口市

本実験において、回収した試料から手抄きシートを回収し、異物などの分析を実施。実験結果をまとめる。

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14

レンゴー㈱

７．段ボールに貼付する電子タグ仕様の検討

日時：

2008 年１月１7～2 月 18 日場所：リサイクルＦＳ委員会ＪＡＩＳＡ

リサイクルＦＳ委員会にて、予備実験、本実験の結果をもとに電子タグ仕様を検討。。

８．評価・検証 ^日時：

2008 年 2 月 20 日場所：リサイクルＦＳ委員会

実験結果に対して、環境や廃棄問題の外部専門家にアドバイスを仰ぎ評価・検証を行い、スタディの結果を報告書にまとめる。

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15

３章実験プラントでのリサイクル検証（予備実験編）

３－１実験の目的

昨年度、ラボスケールの自主実験として、段ボールに電子タグが貼付された場合、段ボールのリサイクルにどのような影響を及ぼす可能性があるか調査を行った。その結果、電子タグのアンテナ由来の金属異物、粘着材、ＩＣチップが再生された段ボールに混入する可能性が皆無ではないとの結論に至った。

以上の状況を踏まえ、今回の予備実験では、新たに集めた１５タイプの電子タグについて自主実験と同内容の実験を行い、これらの電子タグの段ボールリサイクル工程に及ぼす影響について予備的な調査を行った。そして、その結果をもとに、実際の製紙工場と同レベルの設備で行う計画の本実験に使用する電子タグを選定することを目的とした。

３－２実験内容

３－２－１実験日及び場所

実験日：２００７年１１月１２～１４日

実験場所：静岡県工業技術研究所富士工業技術支援センター

３－２－２実験概要

予備実験の概要を図５に示す。電子タグを貼付した段ボール試料をラボスケールの実験装置であるＪＩＳ標準離解機で離解した後、０．２５mm 幅のスリットを有するフラットスクリーンで異物を除去する。フラットスクリーンを通過したパルプスラリーについては手抄きシートを調製し、段ボールのリサイクルに及ぼす影響を評価した。

今回の予備実験では、さまざまな電子タグが段ボールの古紙処理工程あるいは再生された原紙にどのような影響を及ぼすか評価し、実際の製紙工場と同スケールの設備で行う本実験に使用する電子タグの選定を行うことが目的である。そのため、発生する可能性のある問題点が明瞭となるように、実際の製紙工場のパルパーよりも激しい攪拌条件を採用することとした。

(21)

16

図５予備実験の概要

電子タグ（５枚）

段ボール試料（約３０g）

離解処理（２０,４０,６０分）

フラットスクリーン処理（スリット幅０．２５mm）

リジェクトパルプスラリー

手抄きシート調製

貼付

ＪＩＳ標準離解機による

(22)

17 ３－２－３試料

（１）段ボール試料

約３３ｇ（絶乾３０ｇ相当、寸法３００mm×２２０mm）

段の種類：Ｂフルート（厚さ約３mm）

材質構成：表・裏ライナＬＢ１７０ｇ/㎡

中しんＭＣ１２０ｇ/㎡

（２）電子タグ試料

表２に示す１５タイプの電子タグについて評価を行った。

表２電子タグ試料の仕様一覧

試料 No.

アンテナ材表層材基材粘着材周波数帯ラベル寸法

（mm）

アンテナ寸法

（mm）

1 PET アクリル系 UHF 76ｘ76 68ｘ68

2 PET EVA 系 HF 54ｘ86 45ｘ76

3 PET アクリル系 UHF 101.6ｘ101.6 93ｘ23

4 PET アクリル系 HF 48ｘ48 46ｘ43

5 PET アクリル系 UHF 101.6ｘ152.4 16ｘ94

6 PET アクリル系 UHF 101.6ｘ152.4 78ｘ78

7

紙系

PEN アクリル系 UHF 101.6ｘ152.4 20ｘ90

10

アルミニウム

（Al）

プラスチック系

PET アクリル系 HF 54ｘ86 46ｘ77

12

紙系

PET アクリル系 UHF 86ｘ54 70ｘ14

14 PET アクリル系 HF 65ｘ35 61×33

15

銅（Cu）

PET アクリル系 UHF 11ｘ98 8ｘ95

３－２－４実験手順

（１）段ボール試料の離解

①段ボール試料に１５タイプのうちいずれか１タイプの電子タグ５枚を貼付した。

②電子タグを貼付した段ボール試料を２～３cm 角程度に手で引き裂き、２，０００ml の水の一部に２０分以上浸漬した。

③ＪＩＳ標準離解機に上記全量（段ボール試料と水２，０００ml）を移し、回転数３，０００rpm で４０分間処理した。電子タグのタイプによっては、２０分、６０分処理も行った。

(23)

18

（２）フラットスクリーンによる異物の除去

①ＴＡＰＰＩＵＭ２４２準拠のフラットスクリーンを用い、スクリーンプレートのスリット幅０．２５mm（１０カット）で離解処理後のパルプ中の異物除去を行った。

②約１０ℓ/分で給水しながらスクリーンプレートのスリットを通過したパルプスラリーをふるいで受け、パルプスラリーとして回収した。

③スクリーンプレート上の残渣物をリジェクトとして回収した。

（３）手抄きシートの調製

①フラットスクリーン処理後のパルプスラリー（スリット通過物）を約１％に水で希釈し、全量を３分割した。

②上記紙料から２５cm 角型手抄きシートマシンで手抄きシートを３枚調製する。坪量は約１５０ｇ/㎡となる。

③湿紙手抄きシートは、ろ紙にはさんでプレスした後、約１２０℃に過熱したドラム式乾燥機で乾燥させた

３－２－５評価方法

評価項目は以下に示すフラットスクリーンのリジェクトについての３項目とパルプスラリーから調製した手抄きシートについての３項目の計６項目とし、それらをもとに総合評価を行った。

（１）フラットスクリーンのリジェクト

①リジェクトの総重量

②電子タグの破損の程度：目視評価とし、大・中・小の３段階評価。

③粘着異物の量：目視評価とし、特に多いものについて特記。

（２）パルプスラリーから調製した手抄きシート

①金属異物混入の程度：目視評価とし、非常に多い・多い・少ない・ほぼなしの４段階評価。

②ＩＣチップの混入数：手抄きシート３枚に含まれるＩＣチップの数を計測。ただし、紙の中に埋もれ表裏面から視認できないものは計測しない。

③その他異物：目視評価で特記すべき事項について記載。

（１）（２）の結果を総合的に判断し、段ボールのリサイクルへの影響が大きいと予想される電子タグを「難」、影響が小さいと予想される電子タグを「易」と判定。中間の電子タグについては無印とした。

(24)

19 ３－３結果及び考察

３－３－１離解後の状態

電子タグのタイプによって離解処理中の電子タグ破損の程度が異なり、細かく裂けて小片化したものからほとんど原形のままのものまで多様である。また、粘着材の状態も異なり、電子タグ No.５、No.６、No.７ではゴムひも状に分離した粘着材がＪＩＳ標準離解機のプロペラに絡みついていた。

３－３－２フラットスクリーンでの異物の除去結果

離解処理後のスラリーに含まれる電子タグの基材由来異物のほとんどは０．２５mm 幅のスリットのフラットスクリーンで除去された。表３に各電子タグについて、離解処理を４０分行った後のフラットスクリーンリジェクトの評価結果を示す。

表３フラットスクリーンリジェクトの評価結果

表層材が紙系の電子タグ破損の程度は、プラスチック系の電子タグに比べて大きい傾向にある。また、細長く、小さめの電子タグである No.１５の離解後の破損程度は小さかった。粘着異物の状態は、No.５、No.６、No.７の電子タグでは粘着材がゴム状に伸びる大きなかたまりを形成していた。No.１２の粘着異物も比較的多かった。

電子タグの構成フラットスクリーンのリジェクト試料

No. アンテナ材表層材重量

（g）

電子タグの破損

粘着異物の量

1 3.45 大

2 2.59 大

3 2.53 大

4 1.17 大

5 4.41 大多い（ゴム状）

6 4.78 大多い（ゴム状）

7

紙系

3.78 大多い（ゴム状）

8 5.57 中

9 3.20 中

10

アルミニウム

（Al）

5.81 中

11 3.68 大

12

紙系

1.35 大多い

13 1.31 小

14 3.37 中

15

銅（Cu）

1.09 小

(25)

20 ３－３－３手抄きシートへの異物の混入結果

（１）電子タグのタイプによるが、アンテナ材由来の金属異物やＩＣチップはフラットスクリーンのスリット（０．２５mm）を通過し、手抄きシートに混入していた。

（２）各電子タグについて、離解処理を４０分行った後のフラットスクリーン通過原料から調製した手抄きシートの評価結果を表４に示す。電子タグの破損状態で見られた傾向と同様に、表層材が紙系の電子タグの方がプラスチック系の電子タグに比べて手抄きシートへの金属異物とＩＣチップの混入が多い傾向にあった。

（３）フラットスクリーンリジェクトと手抄きシートの状態を総合的に判断し、段ボールのリサイクルへの影響度が大きい（評価：難）電子タグは表層材が紙系のものが多く、

影響度が小さい（評価：易）電子タグは銅アンテナの表層材がプラスチック系のものであった。

表４手抄きシートの評価結果

電子タグの構成手抄きシート

試料

No. アンテナ材表層材金属異物混入

ＩＣチップ混入数

（個）

その他異物総合評価

1 非常に多い 3 難

2 多い 3 難

3 多い 3 黒変・薄片異物難

7

紙系

多い 0 難

8 多い 0

9 少ない 2

10

アルミニウム

（Al）

少ない 0

12

紙系

ほぼなし 0

13 少ない 0 易

14 ほぼなし 0 易

15

銅（Cu）

ほぼなし 0 易

(26)

21 ３－４結論

今回の予備実験結果より、以下のことを確認した。

（１）ＪＩＳ標準離解機を使った実験では、離解中に細かくなった電子タグ由来の金属異物やＩＣチップはフラットスクリーンの０．２５mm 幅のスリットを通過し手抄きシートに混入し、昨年度レンゴー㈱中央研究所（福井）で実施したラボスケールの自主実験の結果と同様である。

（２）表層材がプラスチック系の電子タグの方が破損の程度が小さく、段ボールのリサイクルに及ぼす影響が小さいことが示唆された。

（３）実験結果をもとに本実験で使用する電子タグを選定した。選定した電子タグは、

下記に示すように、段ボールの古紙処理工程への影響が比較的大きいと予想される紙系電子タグ３タイプと影響が比較的小さいと予想されるプラスチック系電子タグ２タイプである。

①リサイクル工程への影響が大きいと予想される電子タグ No.４

No.７ No.１１

②リサイクル工程への影響が小さいと予想される電子タグ No.１０

No.１５

なお、これら５タイプの電子タグの選定については、アンテナ材（アルミ又は銅）と表層材（紙系又はプラスチック系）によって分類される４つのカテゴリーからそれぞれ１タイプ以上を選定した。

(27)

22

４章実験プラントでのリサイクル検証（本実験編）

４－１実験の目的

段ボール原紙を製造している製紙工場が現在採用している一般的な段ボール古紙処理工程と再生された段ボール原紙の品質に電子タグがどのような影響を及ぼすか評価する。そのため、製紙工場の設備と同レベルの大規模な実験プラントの設備を使い、先に行ったラボスケールの予備実験より実際の操業条件に近いデータを収集する。

また、現在国内の段ボール古紙処理工程にはほとんど採用されてないが、電子タグ由来の異物混入を最小限に抑えるための手段として、高濃度パルパーと低濃度クリーナーの効果も確認する。高濃度パルパーは、電子タグの細裂化を抑え、工程初期段階で比較的大きな状態で電子タグ及び電子タグ由来の異物を除去できる可能性がある。低濃度クリーナーは、現在の一般的な段ボールの古紙処理工程の後段に追加することにより、より高次の異物除去が期待できる。

図６実験の目的と方法目的①

方法

・段ボールの古紙処理工程

電子タグの影響評価

・段ボール原紙の品質

①大規模実験設備の使用実操業に近いデータ収集

目的②

方法

・電子タグの処理に適した古紙処理工程の検討

低濃度クリーナーの効果

工程初期での異物の細裂化抑制

高濃度パルパーの効果

最終工程での異物の高次除去

(28)

23 ４－２段ボールの一般的な古紙処理フロー４－２－１段ボール古紙処理の概要

紙は木材繊維など親水性のセルロース系植物繊維を水中に分散させ、網（ワイヤ）で平面状に抄き上げ、プレス脱水後、乾燥することによって隣接する繊維のセルロースの水酸基相互間に水素結合を形成させ、必要な強度を有するシートにしたものである。この水素結合は水の介在により容易に解離するため、紙を水中で撹拌すると元の繊維に離解される。

これが紙のリサイクルの原理である。

実際の原料古紙にはさまざまな異物が混入しているため、製紙工場での古紙処理工程では、水中での撹拌によってパルプ繊維をバラバラのスラリーにする離解工程に加え、製品の品質や製造工程に悪影響を及ぼさないよう異物を除去する除塵工程が必要となる。

図７に段ボール原紙の一般的な古紙処理工程の概略を示す。

図７段ボールの一般的な古紙処理工程

４－２－２離解工程

離解工程は古紙処理の最初の工程であり、パルパーを用い、水中で古紙を撹拌しバラバラに解離した繊維のスラリーを調製する工程である。パルパーは離解だけではなく、古紙に付着して工程内に混入する大きな異物の除去機能も有する。異物を効率的に除去するには、古紙処理工程の初期段階で異物が分散・細裂化する前に極力大きな状態で除去する必要がある。従ってパルパーの性能が異物の除去にも大きな影響を及ぼす。

代表的なパルパーに低濃度パルパー（離解濃度３～６％）と高濃度パルパー（離解濃度１３～１８％）がある。ＤＩＰ（脱インキパルプ）用原料として使用される新聞古紙や雑誌古紙の処理にはインキの剥離性が良い高濃度パルパーが採用される場合が多いが、離解が進みにくい段ボール古紙の処理には、設置スペースや歩留まりの面から低濃度パルパーを採用するのが一般的である。

段ボール古紙

完成パルプ

パルパー高濃度クリーナー

粗選スクリーン（丸穴）

精選スクリーン（スリット）

離解工程除塵工程

(29)

24

（１）低濃度パルパー

円盤状ディスクにタービンブレード状の羽根が付いたロータを円筒タブの底部に備えており、ロータと原料間の速度差によるスラッシング作用により離解を行う。離解された繊維はロータの下にあるストレーナーから排出される。紐、針金、ＰＰバンド、フィルムなどはパルパー内に垂らしたロープに絡みつけ、ラガーロープとして排出する。

（２）高濃度パルパー

原料古紙を高濃度状態で回流・撹拌することで生じる繊維同士の摩擦作用によって離解を行う。高濃度領域における繊維間摩擦はせん断力の働きが緩やかであることから低濃度パルパーより異物の細裂化作用が小さく、繊維からのインキの剥離性も良い。日本ではバッチ処理式のタブ式高濃度パルパーが主流で、スパイラル型やヘリディスク型のロータが使われる。大きな異物や未離解片はデトラッシャを併設し、原料抜き出しときに除去する。

４－２－３除塵工程

古紙処理工程には、原料古紙に付随してさまざまな異物が混入する。異物は、古紙の手選別段階で排除される大型ごみから排水処理で除去される SS 成分まで、その大きさは広範囲にわたる。原料古紙のグレードと完成パルプの要求品質レベルに応じて異物除去プロセスを複数組み合わせることで古紙処理の全体プロセスが構成される。

異物分離の原理には、形状分離と比重分離がある。形状分離は、異物の大きさや形によりふるいにかける方法であり、代表的な機器としてスクリーン（丸穴スクリーン、スリットスクリーン）がある。比重分離は、異物粒子とパルプスラリーとの比重差により分離する方法であり、遠心沈降の原理を利用したクリーナーを使用する。

（１）スクリーン

除塵工程には、古紙離解後の粗大異物の除去を目的とする粗選工程と、完成パルプの品質要求に見合った異物レベルの達成を目的とする精選工程とがある。低濃度パルパーを使用する段ボール古紙の処理工程では、粗選工程にフィルム片、紐状物、金属片、未離解片など粗大異物の除去を目的に直径２．０～３．０mm の丸穴スクリーンを設置する例が多い。また、精選工程にはスリットスクリーンを設置するのが一般的で、ここでいかにチリ、粘着異物、その他微細異物を除去できるかが完成パルプの最終品質を決めることになる。

（２）クリーナー

スクリーンはスリット幅以下の微細な異物や弾塑性変形しやすい異物を通してしまうという欠点を有するが、クリーナーはこのような異物に対してもパルプスラリーとの比重差があれば分離可能である。遠心力を利用することにより、微細な粒子に対して大き

(30)

25

な遠心沈降速度を与えることを基本原理とする。ポンプによって圧送されたパルプスラリーは原料入り口から円筒部へ接線方向に流入し、回転流となって下方の円錐コーン部に進む。液中の異物粒子は遠心力により周壁部に集められながら下方に進み、下流出口より排出される。異物を分離した液は中央部を上昇し原料出口より流出する。

クリーナーは、処理濃度によって高濃度クリーナー（２～６％）と低濃度クリーナー

（０．５～１．５％）に大別される。高濃度クリーナーはパルパーでの離解後の原料から石や金属片などの大型重量異物を除去し、粗選・精選スクリーンを保護することが主目的である。そのため、粗選工程の前段に設置される。

これに対し、低濃度クリーナーは重量異物又は軽量異物の除去を目的とし、精選スクリーンの後工程に設置されるのが一般的である。しかし、低濃度であるため処理容量が大きくなり、動力が必要となる一方で歩留まりは低下する。そのため、古紙選別が進み原料内異物の少ない国内段ボール古紙の処理工程に採用する例はほとんどない。

４－３実験内容

４－３－１実験日及び場所

実験日：第１回２００７年１２月１１～１２日第２回２００８年１月１６～１７日実験場所：相川鉄工㈱相川技術センター

４－３－２実験フローと使用機器

今回の本実験では、図８及び図９に示す２種類の古紙処理フローで実験を行った。各工程処理後のパルプスラリーと異物として除去したリジェクトを分析・評価用試料としてサンプリングした。サンプリング箇所は図中の①～⑯である。

図８古紙処理フロー概略図：実験フロー１

⑧

④ ⑥

②

① ③

リジェクトリジェクト

リジェクト ⑦ リジェクト ⑨

リジェクト⑤

低濃度パルパー高濃度クリーナー粗選スクリーン精選スクリーン低濃度クリーナー

粗選2次

スクリーン

精選2次

スクリーン

低濃度クリーナー

2次

実験フロー1

Φ9.0mm Φ2.2mm

Φ2.2mm

0.25mm

0.25mm 電子タグ：1,563枚

段ボール古紙：250kg

(31)

26

図９古紙処理フロー概略図：実験フロー２

（１）実験フロー１

現在、製紙工場で行っている段ボールの一般的な古紙処理工程に電子タグがどのような影響を及ぼすか評価するため、低濃度パルパーで離解後、高濃度クリーナーで粗大重量異物を除去し、粗選（丸穴）スクリーン、精選（スリット）スクリーン処理を行うという段ボールの一般的な古紙処理フローを基本とする。図８の⑥でサンプリングした試料が段ボール原紙用の完成パルプとほぼ同等となる。また、より高次の除塵処理が必要になった場合に備え、最終工程に低濃度クリーナーを追加し、その効果も確認可能なフローとした。

①パルパーへの段ボール古紙投入量：２５０kg

裁落古紙（国内の紙加工工場で発生する加工屑）２３０kg＋段ボール台紙２０kg

②パルパーへの電子タグ投入量：１，５６３枚（予め段ボール台紙に貼付しておく）

国内の段ボールの平均坪量を約６４０g/㎡、段ボール１箱当たりの面積を約０．５㎡とし、段ボール１箱に電子タグが２枚貼付されるとして算出

（２）実験フロー２

低濃度パルパーより異物の細裂化作用が小さい高濃度パルパーを使用することで、古紙処理工程の初期段階で、電子タグをできるだけ破損させず大きな状態で除去することを意図した実験フローである。高濃度パルパーの後段にデトラッシャとしてペアパルパーを配置し、大きな異物や未離解片は離解後のパルプスラリーを高濃度パルパーから抜き出す際に除去する。

①パルパーへの段ボール古紙投入量：５００kg

裁落古紙（国内の紙加工工場で発生する加工屑）４６０kg＋段ボール台紙４０kg

②パルパーへの電子タグ投入量：３，１２５枚（予め段ボール台紙に貼付しておく）

国内の段ボールの平均坪量を約６４０g/㎡、段ボール１箱当たりの面積を約０．５㎡とし、段ボール１箱に電子タグが２枚貼付されるとして算出

リジェクト ⑪ ^{リジェクト}⑫

リジェクト ⑭ ^{リジェクト}⑯

高濃度パルパーペアパルパー高濃度クリーナー精選スクリーン低濃度クリーナー

精選2次

スクリーン

低濃度クリーナー

2次

⑬ ⑮

⑩ 実験フロー2

Φ7.0mm

0.25mm 0.25mm +Φ2.5mm

電子タグ：3,125枚段ボール古紙：500kg

(32)

27 ４－３－３使用機器と設定条件

各機器の仕様と設定条件は以下の通りである。

（１）低濃度パルパー

機器名：低濃度パルパーＡＤＰ－５（Delta Pulper） / 相川鉄工㈱製容量：５㎥

使用水温：約３０℃

離解濃度：８．５～１０％

離解時間：１５分

ストレーナー：Φ９．０mm

（２）高濃度パルパー

機器名：高濃度パルパーＨＤＰ－５ / 相川鉄工㈱製容量：５㎥

使用水温：約３０℃

離解濃度：１３．５％

離解時間：２０分

（３）ペアパルパー

機器名：ＰＥＡ―１１００Ｎ型 / 相川鉄工㈱製ストレーナー：Φ７．０mm（直径）

バスケット：Φ２．５mm（直径）

（４）高濃度クリーナー

機器名：Ａ強力型高濃度クリーナー / 相川鉄工㈱製

（５）粗選スクリーン（丸穴スクリーン）

機器名：粗選 CH-500 型高濃度スクリーン / 相川鉄工㈱製バスケット：Φ2.2mm（直径）

（６）粗選２次スクリーン（丸穴スクリーン）

機器名：粗選ＦＲ－４００型リジェクトスクリーン / 相川鉄工㈱製バスケット：Φ２．２mm（直径）

（７）精選スクリーン（スリットスクリーン）

機器名：精選ＧＦＦ－３００型グランフロースクリーン / 相川鉄工㈱製バスケット：０．２５mm（スリット幅）

(33)

28

（８）精選２次スクリーン（スリットスクリーン）

機器名：精選ＧＦＲ－４００型リジェクトスクリーン / 相川鉄工㈱製バスケット：０．２５mm（スリット幅）

（９）低濃度クリーナー

機器名：ＬＣＣ－１５０型ラモー・クリーナー / 相川鉄工㈱製１次クリーナー：径１５０mm × ６本ノズルΦ６mm

２次クリーナー：径１５０mm × １本ノズルΦ６mm

４－３－４電子タグ試料

（１）実験フロー１用の電子タグ試料

予備実験の結果をもとに選定した５タイプの電子タグを試料とした。表５に電子タグ試料の仕様を示す。なお、試料 No.は予備実験の際の No.を引き続き使用することとした。

表５本実験用電子タグとその仕様

電子タグの試料 No.は予備実験の際の試料 No.と同じ。

（２）実験フロー２用の電子タグ試料電子タグ No.７を試料とした。

（３）選定理由

予備実験結果で比較的リサイクルへの影響が大きいと判定された３タイプの電子タグの中から選定した。特に、段ボールに貼付して物流過程で使用されるようになるのは読み取り距離が比較的長いＵＨＦ帯の電子タグになると考えられることから、No.７を選定した。

試料 No.

アンテナ材

表層材基材粘着材周波数帯

ラベル寸法アンテナ寸法

4 PET アクリル系 HF 54×86 46×43 7

紙系

PEN アクリル系 UHF 101.6×152.4 20×90 10

アルミニウム

（Al）プラスチック系 PET アクリル系 HF 54×86 46×77 11 紙系 PET アクリル系 HF 54×86 50×82 15

銅

（Cu）プラスチック系 PET アクリル系 UHF 11×98 8×95

(34)

29 ４－３－５実験区分

表６に示すテスト 1 からテスト６の区分の実験を実施する。

表６実験区分電子タグテスト

番号^*1

古紙処理フロー

試料 No. パルパーへの投入量^*2

パルパーへの段ボール古紙投入量テスト 1 実験フロー1 No.7 1,563 枚 250kg^*3 テスト 2 実験フロー1 No.11 1,563 枚 250kg^*3 テスト 3 実験フロー1 No.4 1,563 枚 250kg^*3 テスト 4 実験フロー1 No.10 1,563 枚 250kg^*3 テスト 5 実験フロー1 No.15 1,563 枚 250kg^*3 テスト 6 実験フロー2 No.7 3,125 枚 500kg^*4

*１：テスト１～３は２００７年１２月１１，１２日、

テスト４～６は２００８年１月１６，１７日に実施

*２：国内の段ボールの平均坪量を約６４０g/㎡、段ボール１箱当たりの面積を約０．５㎡

とし、段ボール１箱に電子タグが２枚貼付されるとして算出

*３：裁落古紙２３０kg ＋電子タグを貼付した段ボール台紙２０kg

*４：裁落古紙４６０kg ＋電子タグを貼付した段ボール台紙４０kg

(35)

30 ４－４実験結果

４－４－１原料歩留まり率

各工程の原料歩留まり率は、工程が進むにつれて低下していることを確認した。

４－４－２低濃度パルパー及びペアパルパーリジェクトについて

（１）電子タグの破損状態

①低濃度パルパーのストレーナー（９．０mm）を通過できずにタブ内に残留したリジェクトとして投入した電子タグ（１，５６３枚）の大部分を回収できた。

②ラボスケールの予備実験で使用したＪＩＳ標準離解機では離解時間２０分でも電子タグはかなり細かく裂けていたが、容量５㎥の低濃度パルパーでは多くの電子タグが裂けやちぎれのない状態で回収された。

③高濃度パルパー後段のペアパルパーのストレーナー（Φ７．０mm）とバスケットの丸穴（Φ２．５mm）を通過できずに排出されたリジェクトとして、多くの電子タグ

（No.７）を回収した。

④ペアパルパーから排出されたリジェクト中の電子タグは、ラボスケールの予備実験のときより細裂化の程度は小さいが、低濃度パルパーのリジェクトと比較すると破損の程度が大きい。

⑤低濃度パルパーとペアパルパーのリジェクトとして回収した電子タグの破損状況を表７にまとめる。低濃度パルパーで処理した場合、投入した電子タグのうち９６％以上をパルパー内に残留するリジェクトとして裂けやちぎれのない状態で回収した。

⑥特に、電子タグNo.１０とNo.１５は９９％以上裂けやちぎれのないほぼもとの形状のまま回収できた。これら２タイプの電子タグは、予備実験で段ボールのリサイクルへの影響が小さいと予想した電子タグであり、予備実験での傾向とも一致する。

⑦IＣチップのない電子タグ数や破損した電子タグの破片数などからも、予備実験で段ボールのリサイクルへの影響が大きいと予想した電子タグ３タイプ（No.７、No.１１、No.４）より、影響が小さいと予想した電子タグ２タイプ（No.１０、No.１５）

の方が、破損の程度が小さいことを確認した。

⑧予備実験に比べ、アンテナ材の剥離は少ない。ただし、電子タグ No.７は、離解中に折れ曲がったり捩れたりした部分からのアンテナ材金属の剥離が他に比べて多い。

⑨電子タグNo.４とNo.１１は、基材に裂けやちぎれはないが、ＩＣチップがなくなっ

ているものの比率が高い。

⑩ペアパルパーのリジェクト中の電子タグは低濃度パルパーのものより破損の程度が大きく、電子タグ基材に破損がなく、ＩＣチップも付いていたものは全体の５０％程度であった。

電子タグの包装容器リサイクル工程に与える影響

システム開発

１９－Ｆ－１１