搜索
生物可分解塑膠的源起與認識自1970年代開始，人們開始意識到使用後隨意拋棄的塑膠廢棄物對環境生態及野生動物產生極大的危害，同時為了擺脫對日趨枯竭的石油資源為依賴及減緩地球之溫室效應，有機物質的再利用及以生物高分子製造之塑膠產品使用後再予以堆肥處理等之永續經營觀念已逐漸受到重視。基於此，全球各國近年來紛紛致力於生物高分子製造塑膠的研發，並對其後續之堆肥化的處理研究均投入相當之人力與經費，再加上許多先進國家以環保作為貿易之門檻，而使得生物可分解材料的產品如雨後春筍般湧出。臺灣此產業開發最具代表性及堅持的廠商則應屬偉盟工業股份有限公司﹝﹞。什麼是生物可分解塑膠？一般而言生物可分解塑膠其可生物分解的能力是依其化學結構及最終產品之組成而定，而不是只依其生產時所使用的原料，因此，生物可分解塑膠的製品可以是以天然性的樹脂粒為基礎，也可以是以合成樹脂粒為其基礎。天然性質的生物可分解塑膠主要是以可再生資源為原料；如澱粉，且該塑膠脂粒可以是以天然方式或合成方式來製造，一般稱此類之塑膠為BDP(BiodegradablePlastic)，若以非可再生性資源原料所合成的生物可分解塑膠脂粒則是屬於石油體系，一般稱此類之塑膠為BP(Bio-Plastic)，兩者主要差別就是原料來源。基於市場應用所需的材料功能下，許多天然體系的生物可分解塑膠也會和石油體系的生物可分解塑膠作混合加工製作以滿足市場的材料功能要求。很多高分子塑膠所宣稱之生物可分解性實際上就是經由生物分解、可堆肥分解、水解-生分解或光解-生分解等機構來完成物質之分解，這些塑膠一般都可以把他們總歸為環境可分解塑膠。而其分解之機制主要差別為：一、生物分解是利用微生物發酵行為，將物質在一特定時間內分解成二氧化碳、甲烷、水、無機化合物或生物基質，其分解速率受物質的厚度及幾何型狀影響大。二、可堆肥分解是利用一溫度高於50℃的堆肥系統內將物質破碎成無明顯之殘留物並分解成二氧化碳、水、無機化合物及生物基質，分解之物質需符合堆肥所規定的重金屬含量、生物毒性等品質準則。三、水解生分解及光解生分解是屬於兩段式機構，先以水解或光解的方式將物質破碎成碎片後再進一步進行前述之生分解機構。生物可分解高分子塑膠除了在原料資源及分解機構上的差異外，在製造上也可被區分成三大類，每一類方法之特性敘述如下:一、澱粉系澱粉為一種具有高度生物分解性的天然高分子，然因欠缺熱可塑性而不適用為塑膠原料，因此目前已開發之產品多為經過物理加工或化學改質者。所謂的物理加工，與其他的生物分解性高分子混練後，就可使用傳統的塑膠用成形機使之成形。現在市面上販售的澱粉系生物分解性塑膠，大多是由這種混練加工方式製得。二、微生物系微生物系生物分解性塑膠是以聚酯與聚氨基酸為主流產品。目前已知可由藍綠藻、氮氣固定菌、枯草菌及光合成細菌等100種以上的細菌來生產聚酯。然後再將生產過剩的聚酯轉換成能或碳質貯存物質的形式蓄樍於細胞內。在這一事實受到注目後，乃利用醱酵設備並選擇出最適條件下培育微生物，再藉以大量生產出聚酯，經過萃取與分離精製後，即可得到符合要求的聚酯。這一類聚酯可為自然界中存在的微生物分解成二氧化碳與水，並且在170~180℃左右熔解，但其成形性與一般的塑膠並無兩樣。三、化學合成系通常塑膠是由聚縮合等化學合成技術來大量生產，成本也可因大量生產而大幅降低。雖然脂肪族聚酯最先是由微生物醱酵法合成產出，但是各家公司還是也頗重視化學合成的方法，產品也是集中在脂肪族聚酯。主要的化學合成生物分解性塑膠計有PCL、PLA(聚乳酸)與PVOH等三種產品。總之，生物可分解塑膠只是一種統稱，其可以石油作為原料，也可以天然材料製作，而製作方式又可以化學合成或生物合成方式，而不同體系之可分解材料也可進行相互掺合之修飾加工以符合市場之功能需求，過去大家因過度使用傳統塑膠，而使得塑膠產品之功能被過度提升，只有在消費者能鄙除過去之使用習慣來看待生物可分解塑膠產品，台灣甚至於全球之環境品質才有提昇之一天。