商情新聞

全球工業產品有90 %以上是以石油為原料，由於全球暖化，溫室效應所導致極端氣候災害等問題、石油蘊藏枯竭全球資源過度消耗等，石化產業轉型成為當務之急。採購綠色商品已成為趨勢，減碳產品更是未來的潮流。歐美日等先進國家已積極發展生質材料之技術研究與配套推動政策，在美國更制定生質塑膠使用計畫。早期生質材料主要以生物可分解性為主流，而隨著消費者環保意識高漲，綠色產品已從生物可分解性材料擴大為生質材料。生物塑膠（Bioplastics）應用於工業產品，從最早期的包裝材料（塑膠袋、免洗碗、盤、杯、刀、叉、匙等餐具），發展至今則擴大應用範圍，如：化妝品盒、DVD盒、3C產品（隨身聽外殼、手機外殼、電腦外殼…等）、汽車內裝（座椅、踏墊、方向盤、冷卻水箱、車門內飾板…等）及醫療用品（口罩、護目鏡...等）。2011年，全球生質材料產能約85萬噸，藉由不同領域產品之應用，預估到2016年，全球生質材料產能將上升至370萬噸，預估2020年其產值約可達100億美元。
 
生物塑膠產品依據原料來源及特性之不同，可分為：生物可分解性/可堆肥化非生質基塑膠、生質基並具可生物分解性/可堆肥化塑膠、生質基非生物可分解性塑膠等三大類別。由於生質塑料所製成的產品和石化塑料製成的產品，在外觀上並無任何差異，消費者無從辨識，因此發展出相關檢測方法與認證標章，以證明使用材料為生質基來源。依據生物塑膠製品分類，產品測試主要分為生質含量鑑定及生物可分解性 / 可堆肥化試驗兩大類，如圖一所示。 圖一、生物塑膠分類及檢測方法

生質基測試
ASTM D6866是美國材料試驗協會因應美國農業部「Bio Preferred Program」所制定之標準，該方法使用放射性碳含量分析來確認樣品的生物基含量，目前最新版為ASTM D6866-12，其採用加速質譜儀法或液體閃爍計數器法，為國際上廣泛接受之生質含量鑑定標準。德國、比利時、日本等國均採用此標準作為標章核發之依據。
 
檢測方法是透過檢測未知樣品中放射性碳（14C）的相對數量與現代大氣中放射性碳含量比較而得的。生質材料為新碳源，同時含有同位素14C和12C，而 14C的半衰期約為5730 ± 40年；化石材料因年代久遠，因此不再含有14C只有12C，故樣品經適當前處理後，使用分析儀器檢測14C和12C之比例。
 
生物可分解性 / 可堆肥化測試
生物可分解塑膠在一般環境下不會分解，惟在適當的堆肥環境下（溫度、濕度、氧氣、微生物及磷、鉀、氮存在於土壤中）才會被微生物加速分解成CO2和H2O。為確保掩埋後的塑膠製品能在土壤中可被分解，且分解後之堆肥其重金屬和有機物之含量不可危害到植物生長，以滿足具分解性、可堆肥化之特性，日本、德國、美國、芬蘭及台灣…等，均制訂出相關規範及檢測標準。主要檢測分為：材質試驗、重金屬分析、生物分解性試驗、崩解度試驗及毒性試驗。
 

• 材質試驗：定義測試樣品之塑膠材料、樣品中至少含有50 %揮發性固體含量、無機物含量及樣品中附加物（如油墨）之重量組成不得超過1 %。
• 重金屬分析：避免來自測試樣品中所含之重金屬、有毒殘留物，於掩埋後殘留於土壤中造成環境污染，表一為各國生物可分解標章中所規定之管制金屬及毒性物質之限制。

• 生物分解性試驗：瞭解測試樣品在特定的環境條件下，是否可被細菌分解。測試時間最長可達180天，量測分解過程中所釋放出的CO2的量以推算樣品的分解率是否達到規範要求，90 %以上。
• 崩解度試驗：測試樣品於堆肥中，經84天掩埋再以2 mm篩網過篩後，殘留量≦ 10 %。由於最終計算係以樣品經過篩後剩餘量進行計算，故測試樣品須備製成特定尺寸後再進行試驗。
• 毒性試驗：確保測試樣品於崩解試驗後，所產出之堆肥土壤無生態毒性，不會危害植物生長。為避免測試樣品與生物廢料之混合物不會過度膨鬆，因此在進行崩解度試驗時，測試樣品使用粒狀或細粉狀進行試驗，再將經崩解試驗後之堆肥，以篩網過篩後進行植物生長試驗，最終依據種苗萌芽率、存活率、生質量進行判定。 

塑膠中心已建置「生物可分解材料測試實驗室」，通過TAF檢測實驗室認證並取得美國BPI及德國DIN CERTCO生物可分解材料測試實驗室認可，便於國內業者委託測試，在取得試驗報告後即可向相關單位提出生物可分解標章認證之申請。有鑑於歐美國家積極推動綠色政策，從生物可分解性材料擴大為生質材料之應用，為滿足產業對於生物塑膠產品之檢測需求，塑膠中心未來擬建立生質含量分析技術，以提供產業完善之服務。