解開可分解塑膠身世之謎選對「家用可堆肥、海洋可分解」可以更環保 - 立雍科技實業有限公司｜膠合棧板｜護角紙｜紙棧板｜木棧板

光降解、崩解、氧化生物可分解塑胶其实不会分解、也不能堆肥 1860年代，南北战争结束后的美国，在制造业的带头下经济突飞猛进，随着西进运动进入高峰，美式撞球也开始广受欢迎，然而当时的撞球皆由象牙所制作，取得不易、价格高昂，也造成非洲殖民地的大象猎杀加剧。为寻找象牙的替代材质，美国发明家John Wesley Hyatt，将硝酸纤维素和樟脑合成出一种名为赛璐璐（Celluloid）的化合物，成为世界上第一种人造塑胶，不只成为划时代的发明，也成为美国第二次工业革命的重要标的。赛璐璐日后逐步被改良成石油基塑胶，因其价格低廉、可塑性强，被广泛用在人类生活的各个层面，也快速改变人类的消费方式，提供了便捷、卫生、人人可负担的生活用品。然而随着塑胶毫无节制的一次性大量使用消耗，散逸在自然环境需上百年才会分解，因此近年来世界各国开始注意到塑胶废弃物带来的严峻后果。塑胶的百年孤寂　全球每年生产逾百亿吨塑胶　九成只使用一次就成垃圾根据联合国统计，全球的塑胶使用量逐年提升，已经接近百亿吨，其中仅有不到一成被回收再利用，其余塑胶成为了废弃物若非焚烧就是放置在掩埋场，逸散到海洋等环境之中，破碎成塑胶微粒，进入食物链、水循环，塑胶减量成为全球共同面临的难题。除了提高回收比例，源头减量才是解决塑胶垃圾问题的根本方法，然而多年来人类的生活习惯与塑胶密不可分，根据环保署统计，国人年均塑胶用量高达122公斤，且年年攀升，我们在外用餐使用塑胶餐具、购物拿了塑胶袋、物流的塑胶包材等等。为对塑胶垃圾进行源头减量，今年七月环保署公告实施「一次用塑胶吸管限制使用对象及实施方式」，盼能以法规逐步改变国人消费方式，当时制定法规时，环保团体多次认为，一次性塑胶吸管的开放替代材质不该纳入「生物可分解塑胶」（简称：生分解塑胶），因为国内目前尚无完善的生分解塑胶回收系统，以及末端处理的工业堆肥场，美其名为生分解塑胶，最终仍只能与一般垃圾混杂送入焚化炉或垃圾掩埋场。然而，环保署综合评估目前业界技术及替代用品后，仍允许使用生分解塑胶吸管。主因为目前纸吸管供应有限且成本过高，担忧新法冲击过大导致社会反弹，环保署也表示，技术日新月异，未来会持续观察最新技术，进一步调整法规内容。塑胶废弃物成为环境沉重的负担，许多海岸线布满垃圾。绿色和平提供从国际趋势来看，传统塑胶的落日正在加速来临。塑胶中心总经理萧耀贵就指出，传统塑胶几乎百分之百来自石油，面临两个问题，「第一是来源，石油可能很快会被人类用完，虽然美国开采出页岩气，但并不能作为塑胶的原料，因此石油浩劫仍在倒数」萧耀贵指出，第二个更严重的问题是「去化」，因为传统塑胶太便宜，使用泛滥导致环境冲击，联合国会议已经承诺2030会大量削减一次性塑胶用品，「这是塑胶产业的危机也是新的契机，现在各国都在大力推动，欧盟、中国等全球市场的测试中心都在塞车，可以看出整个产业正在风起云涌，各界都急迫的需要更好的替代材质出现。」他说，生分解塑胶就是替代材质。事实上，生分解塑胶其实早在1932年就在杜邦的实验室开发问世，然而因其成本较石油基塑胶来得高而不受业界重视，直到近年塑胶垃圾成为全球难题后，才有更多资源投入生分解塑胶的研发与运用，然而目前市面上号称的生分解塑胶百百种，能否成为解决塑胶垃圾问题的答案，仍需要进一步的验证。混料王子的背叛？光降解、崩解、氧化生物分解都不是真正的可分解塑胶塑胶工业技术发展中心（简称：塑胶中心）拥有国内目前唯一获得美国BPI、德国Dincertco、环保署三方认证许可的生分解实验室，因应近年来国内外各大品牌纷纷提出将生分解塑胶取代现有塑胶制品，许多供应商都将自家原料产品送来验证，分析技术部分析业务组专员黄郁萍说，塑胶中心已于今年完成实验室的扩建，目前可执行检验约十来组样品，但客户仍需要排队等到明年八月以后，因为送验的量非常庞大。黄郁萍指出，全球各国提出的限塑政策多允许替代材质的使用，然而需要经过完备严谨的「可堆肥化塑胶」（compostable）认证，「可堆肥塑胶需经过可生物分解、可堆肥两个关卡的实验才能获得认证。」他说，塑胶的组成为多分子聚合物，非单一材质，因此市面上也有出现光降解性塑胶、崩解性塑胶、氧化生物可分解塑胶，「然而这些都不是生分解塑解，更不是可堆肥塑胶。」非生物可分解塑胶种类。塑胶中心提供她进一步解释，光降解性塑胶（Photodegradable Plastics）是在传统塑胶材质﹙PS、PP、PE、PVC等﹚中，加上光敏促进剂，利用紫外线的辐射能量，引起高分子链断裂的连锁反应，促使塑胶产生裂化，外观上会因为日晒而分裂，但最终仍会残留下小碎片。崩解性塑胶（Disintegradable Plastics）则是将传统塑胶成分与淀粉﹙Starch﹚混炼而成，会诱使环境中微生物吞噬、崩解淀粉，但仍其塑胶成分仍会裂成碎片存在不会分解；氧化生物可分解塑胶（Oxo-Biodegradable Plastics）也是在传统塑胶材质中，加入氧化添加剂，在接触氧气、阳光后逐步分解，最后只是碎裂成非常微小，可被生物吸收的粒子，仍不会消失。「这三种塑胶都只是传统塑胶添加其他物质后的材质，虽然会碎裂但并不会分解也不可堆肥，且碎裂后残留的塑胶碎片，与不分解的塑胶物性相同，易造成使用者误解其为「分解」而助长随地丢弃，造成的环境污染。」黄郁萍说，正如同传统塑胶可以添加其他物质，生分解塑胶同样也可能有添加物，「因此生分解塑胶不代表其一定可堆肥，还得经过分解率、崩解度、植物毒性、重金属等测试条件，才可称为可堆肥化塑胶。」 https://farm8.staticflickr.com/7888/47378893582_33d1b2024f_b.jpg 可分解塑胶运用广泛，图为可分解塑胶农地膜。图片来源：乔福公司提供。你的名字要认证　「可堆肥塑胶」耗时八个月还得要种菜计算萌芽率黄郁萍表示，除了德国与欧盟Dincertco (Seedling)的可堆肥标章，美国BPI的可堆肥化标章以及国内环保署的生物可分解塑胶环保标章外，国际常见的可堆肥塑胶包装还有比利时的OKCOMPOST可堆肥标章、日本的GreenPla可堆肥标章、纽澳的Seedling可堆肥标章。「产品要进入哪个市场，就需要获得该市场的认证，但标准大同小异，原则上就是要要满足180天内达90%分解率、84天达90%崩解度、堆肥不具植物毒性、不含重金属等条件。」他说，目前业界生分解塑胶的主流原料包含聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚己内酯（PCL）等十来种，主要是乙醇二羧酸系的高分子结构，且持续在研发中。塑胶中心分析技术部分析技术开发组组长许程宇表示，塑胶中心的「生物可分解之实验室」为全台第一也是目前唯一，通过德国Dincertco、美国BPI、国内TAF认证的实验机构，「实验室所负责的是执行实验以及出具报告，而颁布认证的仍是Dincertco、BPI等认证单位，因此在进行试验以前，厂商需先与认证单位确认其所需的试验内容。」生物可分解测试流程与方法说明。塑胶中心提供许程宇说，可堆肥化塑胶的判定标准，主要根据欧洲统一标准的EN13432与美国ASTMD6400的规范，需通过四个标准，「材质及重金属分析」鉴定样品主材质，并针对11种重金属及氟元素进行限值管制，确认挥发性固体重>50%；「完全生分解」样品之有机碳转换为二氧化碳之比率应于45天内达70%，应于180天内达90%；「应完全崩解」样品的崩解度(重量损失)应于84天达90%；最后则是「堆肥后不具毒性」堆肥后产物对植物的生长能力不造成负面影响，与空白组比较，能达成90%萌芽率及生质重。他进一步解释，一个样品送到实验室需经过一个月的材质与重金属分析，六个月的崩解度与生分解分析，一个月的植物生长试验，最后才会出具报告，「整个过程最快要八个月的时间，试验过程无法加速，是个长时间的验证试验。」毒性试验(植物生长试验)。塑胶中心提供可工业堆肥不够看　下一步还要「家用可堆肥」与「海洋可分解」许程宇特别强调，可堆肥化塑胶是指其可在工业堆肥的环境下完成可生物分解，因此堆肥环境有工业堆肥的条件，在其他条件下未必会生物分解，试验过程中土壤环境的酸碱值PH需介于7～9、氧气浓度不得低于6%、水分含量介于50% ~ 60％、温度更要控制在58±2℃，「一般的土壤环境温度不可能到这么高，需要特殊的工业堆肥才能维持在这样的条件」。这也就是环保团体认为生分解塑胶无法根本解决塑胶垃圾问题的原因，因为目前台湾并无工业堆肥场，也没有回收系统。不过，许程宇也提到，政府目前正致力与国内大企业规划建置生分解材料的工业堆肥厂，相信在未来几年台湾的生分解材料回收系统将会更加完备，目前替代材质是以工业可堆肥塑胶为主流，但业界也已经开始在积极研发家用堆肥及海洋分解塑胶。工业堆肥与家用堆肥差异比较表。塑胶中心提供「因应法国、澳洲等地的政策，家用堆肥塑胶(Home compost)的需求逐渐被重视，家用堆肥的测试条件(25℃)与一般环境较为贴近，使用完毕后民众可在自家做堆肥掩埋并进行生分解。」许程宇表示，目前该项技术仍未普遍，全球只有比利时的OWS实验室以及上海的Dincertco实验室可进行家用堆肥的试验，「不过随着垃圾减量压力与日俱增，家用堆肥未来的开发也必然愈来愈普及，因此塑胶中心的生分解实验室也正着手建置家用堆肥的测试方法。」许程宇说，可家用堆肥塑胶与现行可工业堆肥的生分解塑胶认证方式大致相同，唯一需改变的就是要把温度从58±2℃改为25℃±5℃，「相对应的是分解时间的延长，生分解试验从180天延长到360天，崩解试验从84天延长到180天。」他表示，目前认为可作为家用堆肥的是更具弹性的分子材质。此外，可堆肥塑胶进入水中或海中都无法分解，难以解决海洋塑胶垃圾问题。许程宇就表示，「海洋分解塑胶」也会是未来替代材质开发的方向，「海洋的生物分解的环境为盐水或天然海水中，同样针对样品是否可分解成CO2与H2O进行量测与监控，分解率要达到90%，另外生物毒性要求则需对海洋水生生物，包含无脊椎动物、水蚤、鱼、藻类或蓝绿藻无负面影响。」海洋分解塑胶之要求。塑胶中心提供无论如何，传统塑胶由生分解塑胶替代，已经成为主流趋势，仅是时间早晚问题。除了大家熟知的吸管等餐具以外，黄郁萍也指出，未来可堆肥化塑胶的用途相当广泛，包含塑胶袋等生活用品、纸尿布等卫生用品、农地膜、渔网等农渔业资材，甚至是近年来相当热门的3D列印原料，还有手术缝合线等医疗用品。站在环境的角度来看，源头减量确实才是根本解决塑胶垃圾的方法，然而塑胶制品经过百年的演进早已改变了当代人的生活，以现代的消费模式对于塑胶产品仍有所依赖、无法根除，因此开发可减轻环境负担的替代材质，不仅可能成为解决塑胶垃圾问题的一线生机，背后也待赖巨大的商机，如同百年前年赛璐璐取代象牙一样，更好更友善环境的材质，或许将开启人类与环境永续发展的下个百年。虽然目前台湾无工业堆肥场，却有业者自行回收可分解袋进行分解，并开发再利用方式。里仁提供资料来源：环境资讯中心(2019/12/12)