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大家好，分享一篇文章，讓大家認識環保材質
由中技社與永循會發行的永續循環經濟觀念一書～循環經濟與 PLA 綠色創新產品開發
（寀呈股份有限公司 李佳燕 董事長）
（文長注意😊）

摘要
人類物質生活大幅提昇，卻是建構在大量耗用能源、剝削勞工、剷平山林、動植 物滅絕消失、環境嚴重污染、與有毒廢棄物四處流竄的基礎之上。我們不能 忽視這些作為對於地球生態系與未來世代所造成的影響。地球公民希望台灣能藉由 產業轉型，走向生態的、永續的、低碳的綠色經濟，尊重環境資源的限制，揮別過 去高污染、高耗能、高耗水、高工時的產業與生活型態。本文共分為三個部分，第 一部分從全球循環經濟的趨勢入手，第二部分探討生質材料與循環經濟，第三部分 PLA在循環經濟的運用，最終提出本文的結論。

1、 前言
為了兼顧經濟成長與環境永續，聯合國於 2009 年提出「全球綠色新政」倡議， 希望透過公共投資帶動經濟復甦、創造綠色就業機會，2011 年再度提出「綠色經濟 轉型」，建議各國政府至少要提撥 2％的 GDP 用於綠色投資，建構一個低碳社會的典 範，並成為國家與企業長期競爭力的來源，目前美國、歐盟及日本等國家已紛紛響 應，積極擴大綠色投資，加速發展循環經濟。循環經濟的理念，正是要想要改變過 去「Take-Make-Use」的線性經濟，重新建構一套「從搖籃到搖籃」的嶄新經濟模式，讓大自然裡沒有廢棄物。同樣的，我們可以把所有廢棄物和污染當作是「資源錯置」 的結果，由於經濟模式與產品設計不良，使得資源不能被充分利用和回收，才會產 生廢棄物。如果可以重新規劃原料開採、產品設計、製程、使用、回收等一系列流 程，讓資源的生命週期延長，甚至不斷循環，才能徹底解決廢棄物與污染的問題。
二、全球循環經濟的趨勢
（一）循環經濟的內涵
全球工業發展歷經工業革命至今，經濟發展的基礎往往為「線性經濟」的發展 模式，線性經濟係指在工業生產與消費系統中，資源從開採、製造、使用、最後到 廢棄，呈現從搖籃一路到墳墓的線性流動，而此一線性流動往往造成許多資源，僅 經一次性的使用後便流入廢棄端。其追溯源頭則歸因於早期全球資源蘊藏遠大於需 求量，資源供給足以負擔開發的需求量，因此經濟發展上僅針對產量提升與刺激消 費量，最終形成了線性經濟 ；相較於前者，循環經濟強調自然資源的使用與消費應 發揮最佳性的使用，換而言的便是應革新傳統的生產供應模式，並創造新型消費型 態，將過去線性工業系統，重新設計與升級，創造更高的產業價值，而在轉型循環經 濟的過程中，應檢視過去線性經濟模式所開採的資源，以利將搖籃至墳墓的概念轉 型為搖籃至搖籃。自資源有限的概念中，資源分為已確認存在、高機率、低機率及 尚未發現的地表儲備量，而其中前三者多已因線性經濟的需求進行開採，而分佈至 人類生活圈的各個角落，但未來為因應轉型循環經濟，必須將已視為廢棄的資源再 次進入源頭成為資源儲存，因此為了高效率轉型為循環經濟，現已遭開採的資源又 以資源再生分為高、中及低三者，在考量機會成本情況下，高經濟價值資源的再生 將成為未來發展循環經濟的重點。
上世紀六○年代美國經濟學家肯尼斯． 波爾丁（Kenneth Boulding）提出循環經 濟（Circular Economy）一詞，認為人類在追求經濟發展的同時，大量開採自然資源 並排放污染及廢棄物，但地球就像一艘飛行於宇宙中的太空船，當資源耗盡時終將 毀滅，唯一能使地球持續發展的方式，就是將這些汙染及廢棄物轉換成可再利用的 資源。七○年代起，環境資源已開始受世人重視，聯合國於 1972 年 6 月 5 日召開人 類環境會議，會後發表「聯合國人類環境宣言」，該宣言強調地球生產非常重要的再生資源的能力必須得到保持，而且在實際可能的情況下加以恢復或改善。以目前地 球的承載力已經超飽和的情況下，如何讓過去「開採→製造→消費→丟棄」的直線 經濟，轉變成「開採→製造→消費→再生→製造→消費→再生…」的循環經濟，以 舒緩地球的承載壓力，這是人類發展的重要課題！
基於上述背景，工業先進國家已陸續將這理念落實於政策及法規的推動，例如 美國於 1976 年頒布《環境保護與回收法》、德國於 1978 年推出全球第一個環境標 章「藍天使標章」、日本於 2000 年公布《推進形成循環型社會基本法》及一系列相 關法規等。產業界也努力開發易拆解可回收的產品，或是強調使用再生原料的產品， 例如電子產品的塑膠外殼宣告添加再生塑膠原料、運動服裝標榜使用寶特瓶再生的 環保紗、紙製產品標示採用再生紙漿等，循環經濟甚至也是近期歐美青年創業的趨 勢，例如「在地循環農場」（Local Loop Farms）。
（二）循環經濟的發展
循環經濟和線性經濟最大的不同，具有可回復性和可再生性，其特性是透過新 的設計，從一條完整價值鏈與跨不同價值鏈的系統，檢討各式各樣的經濟活動，建 立資源循環圈。循環經濟不同於傳統的「廢棄物減量」，其更強調在新面向產生變革 性的設計，以改善傳統經濟體系價值結構鏈，其層面包含技術、組織及社會面的創 新。鑒於國際環境保育意識提升，許多國家已發覺循環經濟的趨勢，並且逐步投入 資源來加速循環經濟的體現，包括英國、荷蘭、歐盟、中國、日本等主要經濟體， 並已在政府策略及產業創新出現許多新的研究成果。而循環經濟對於臺灣永續發展 產業邁向國際經濟潮流上有其發展的重要性，臺灣未來若要於此發展趨勢中，延續 並展示環保產業及經濟發展的競爭力，應積極整合政府與民間產業以創造新的思維 與作為。
回顧人類發展歷程中，隨著人口數逐年增加，相對產生的資源匱乏問題也日益 增加，世界人口變化與資源管理的歷程中便整理出了自西元 1800 年至 2010 年的發 展歷程，而從中可見人口自十億暴漲至六十億人口的過程中，資源 ( 糧食、水源、材 料 ) 管理逐漸成形，能源重心也漸漸從化石能源調整為再生能源，然而面對近年氣候 變遷、資源短缺、消費者持續消費行為的問題，仍須提出創新的作為以利改善世代 所面臨的瓶頸，第一波循環經濟的發展於 2000 年已悄然成形，源頭減量及清潔生產的理念也隨國際潮流引進臺灣，而面對即將來臨的循環經濟第三波發展，則能有效 結合舊有的產源減量、清潔生產及環保材料及近年推行的環境影響評估 (EIA)、生命 週期評估 (LCA)、碳足跡及搖籃至搖籃的理念，成功建立新的資源循環圈。
（三）臺灣循環經濟的發展
從臺灣循環經濟的發展脈絡來看，從早先的議題較侷限於廢棄物的去向管理， 國內需要有足夠的最終處理設施，然而，新掩埋場難以再取得，焚化爐興建也常遭 民眾抗爭，所以透過廢棄物減量以及資源回收再利用，減少處理廢棄物的負擔，成 為施政的主要手段。在這 20 年以來，臺灣的廢棄物量已經大幅減少，並且導致焚化 廠還有多餘的處理容量。這期間環保署與經濟部分別推廣「3R」以及「清潔生產」， 帶動許多製造業的升級，也讓國內資源回收再利用業者數量逐年增加，可以視為臺 灣循環經濟的第一波發展。
循環經濟第一波至第二波發展期間，環保產業隨之蓬勃發展，根據作者觀察， 全球環保市場，包括「環保服務業」、「環保設備業」及「環保資訊業」，三者市場皆 逐年增加。其中，環保設備業每年市場規模變化不大，環保資源業則是三大類中成 長最快速的行業，而環保服務業的規模維持在 3,500 億美元以上，每年仍持續成長， 並且在三大類的環保規模中常年居冠。
隨著第一波與第二波的循環經濟發展到一定程度，將很難再有大幅的突破，因 為在一個局部系統中，能掌握的機會已經幾近都運用了。舉例來說，當特定產業已 經將生產效率，在具經濟可行性下做到最好，清潔生產就少有再提升的空間 ；民眾 依既有的廢棄物已經依法規分類回收，回收率也就難再提升 ；但工業區內各廠商的 廢熱、廢水以及副產品已盡量互相整合再利用，其他的廢棄物質仍需要負擔清除處 理的成本。要產生第三波循環經濟的發展，需要在更大系統性中發掘更多的機會。
第三波突破性的循環經濟需要有更大的系統視野，循環經濟不只看處理廢棄物 的問題，而更考慮跨整個供應鏈的整合，包括原料來源的選用、設計製造、產品服 務的提供、消費模式、及產品廢棄後如何導入循環。另一種說法，循環經濟轉型是 對過去的線性經濟，做生產供應鏈系統的重新設計，連同消費的型態也一同改變。 在更大的系統視野中，循環經濟產生可在效益層面的產生大跳躍，不像過去只鎖定 廢棄物的預防與減量，新的循環經濟還更能在跨產業鏈、跨區域、新的循環體系上，產生更多的價值與新型態的效益。
三、生質材料與循環經濟
（一）生質塑膠的發展
循環經濟概念當道，在追求永續發展主流意識下，循環經濟成為全球致力發展 的新趨勢。塑膠發明至今已逾百年，提供民眾便利的生活，但是難以處理的廢棄塑 膠也造成環境危害。不過，截至目前為止，全球塑膠回收率仍低於 15%，而且塑膠 幾乎無法分解，只能裂解成為塑膠微粒。更令人擔憂的是，全球 83% 的飲用水都具 有塑膠微粒，就像是水中的 PM2.5。近年塑膠使用衍生的海洋汙染、塑膠微粒危害 等問題日益受到重視，突顯發展「環境友善塑膠材料」的必要性與急迫性。近期七 大工業國組織峰會達成共識，目標 2030 年塑膠材料得以 100% 循環再利用或能資源 化等方式為最終處置。顯示出未來全球塑膠產業勢必將與循環經濟扣合，生質塑膠 已被視為推動塑膠循環經濟的必要選項之一。
生質塑膠是可以在自然界降解的塑膠材質，在有足夠的溼度、氧氣與適當微生 物存在的自然掩埋或堆肥環境中，可被微生物所代謝分解產生水和二氧化碳或甲 烷，對環境危害較小，所以在日本又稱為綠色塑膠。實際上，生質塑膠並不是什麼 新概念，由樟腦和硝化纖維製成的賽璐珞 (Celluloid Nitrate)1 ，早在 1850 年代就被發 明出來作為象牙撞球的替代品。但就像其他早期發明的可循環塑膠一樣、賽璐珞缺 乏合成塑膠的可撓性和發展性，因此現在多半只能拿來做領口襯料和桌球。
生質塑膠（Biomass Plastics）就是利用玉米、小麥、馬鈴薯等所富含的澱粉、 纖維素為原料，並運用生化科技，經過精煉、發酵、合成等程序聚合形成生物可分 解的材質，以「聚乳酸」(Polylactide, 以下簡稱 PLA)) 最為典型，且是生產量最大的 一種。初期 PLA 在導入食品接觸容器時，多運用於冷飲容器及生鮮低溫儲藏的包裝 盒，其原始材質的耐熱溫度 60℃ 左右，確實足以確保使用的安全。但由於環保政 策於多年前的支持使用，其材質開始製作成各類食品容器具及包裝材料。但因生產 廠家眾多，逐漸由原始的冷飲容器及生鮮低溫儲藏的包裝盒轉向製作成高溫使用的 碗、筷、杯、匙等家庭用品，而耐熱溫度則成為 PLA 材質的主要問題來源。

1 賽璐珞（Celluloid Nitrate）是一種合成樹脂的名稱。 是歷史上最早發明的熱可塑性樹脂。 以硝化纖維和樟腦等原料 合成。 代表性製品為桌球、人偶等。
（二）環境友善塑膠材料
塑膠發明至今已逾百年，提供人們便利的生活，然而處理傳統石化來源的廢棄 塑膠卻是相當棘手的問題。傳統塑膠不易分解，進而造成環境污染以及危害地球物 種的生存（全球每年超過 150 萬個海洋生物，因廢棄塑膠而喪命）；焚化燃燒處理， 則有廢毒氣產生等問題 ；不恰當的回收策略，仍會產生一定比例無法回收再利用的 塑膠廢棄物，繼續對全球環境造成危害。為了解決傳統塑膠廢棄物的問題，開發「環 境友善塑膠材料」成為重要課題。環境友善塑膠材料是指塑膠材料在大自然環境的 條件下，輔以足夠的溼度與氧氣，在自然掩埋或堆肥環境中，可被微生物分解成水 和二氧化碳 ；或是在工業堆肥的條件下可分解 ；又或者是具有生物質含量但不可分 解的特性，在廢棄回收後進行燃燒，不會產生有毒氣體 ；以及其他與綠色環保概念 有關的塑膠材料。
發展環境友善塑膠材料最主要的是環保因素。由於循環經濟概念當道，在追求 永續發展的主流意識下，強調資源可持續回復的循環經濟，遂成為全球致力發展的 新趨勢。投入資源開發生質塑膠、可回收塑膠等環境友善塑膠材料自然地成為一門 非常重要課題。亞洲地區已成為全球塑膠產品最主要消費市場，塑膠發展的議題在 此區域更顯重要，也再次合理解釋「環境友善塑膠材料」得以擠進亞洲前十大重點 技術的原因。
生質塑膠屬於環境友善塑膠材料一種，原料從天然資源而來，例如由玉米、木 薯、小麥、馬鈴薯、纖維素、棕櫚油等所製成之一種塑膠材料。環境友善塑膠材料 是指塑膠材料在大自然環境的條件下，輔以足夠的溼度與氧氣，在自然掩埋或堆肥 環境中，可被微生物分解成水和二氧化碳 ；或是在工業堆肥的條件下可分解 ；又 或是具有生物質含量但不可分解的特性，在廢棄回收後進行燃燒，不會產生有毒氣 體 ；以及其他與綠色環保概念有關的塑膠材料。
（三）生質材料在各國的運用
目前生質塑膠原材料仍以農業作物為主，如蔗糖、澱粉、植物油等。泰國為全 球最大的木薯產品出口國，印尼亦是重要出口國。泰國為確立發展生質塑膠未來市 場潛力及規模，該國企業及國際企業持續增加投資。為加強發展生質塑膠，泰國政 府設定十年目標，選定以甘蔗和木薯為發展生質能源與生質化學品的經濟作物來源。
目前許多亞洲國家已限制使用一次性塑膠，但生質塑膠、回收塑膠等「環境友 善塑膠材料」並不在限制名單內，有助於推廣生質塑膠的使用。為了加速塑膠材料 綠色概念的發展，印度政府甚至訂下「2020 年前全面棄絕一次性的塑膠製品」的嚴 苛目標政策，此政策勢必加速印度開發與推廣使用生質塑膠。目前生質塑膠已使用 在各個國家，在政府與企業持續投資資源開發，以及人民環保意識持續增加，可預 見 2030 年，生質塑膠將成為亞洲最普遍應用的技術。
臺灣生質塑膠產業受限於原料（農作物）供應不足，因此主要進口生質塑膠材 料 ( 農作物經過加工後的初級品 ) 進行改質和混練、加工或接受委託代工製成塑膠產 品，再交由下游應用端進行銷售。若要強化臺灣生質塑膠產業發展，掌握充足料源 則是關鍵因素之一。建議原料端的部分可配合新南向政策，透過國際合作，掌握東 南亞料源，建立自主量產能力，並以現有研發能量，開發高階的高值應用，有助提 升臺灣生質塑膠產業競爭力。
四、PLA在循環經濟的運用
（一）PLA的優點
PLA 是一種新型的生物可降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出 的澱粉原料製成。澱粉原料經由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌種發酵製 成高純度的乳酸，再通過化學合成方法合成一定分子量的 PLA。其具有良好的生物 可降解性，使用後能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染 環境，這對保護環境非常有利，是公認的環境友好材料。世界二氧化碳排放量據新 聞報導在 2030 年全球溫度將升至 60℃，普通塑膠的處理方法依然是焚燒火化，造成 大量溫室氣體排入空氣中，而 PLA 塑膠則是掩埋在土壤裡降解，產生的二氧化碳直 接進入土壤有機質或被植物吸收，不會排入空氣中，不會造成溫室效應。
在生物分解性塑膠中，PLA 因為產量的關係，最常被使用到容器及包裝類產品。 目前的主要使用於包裝盒、蛋盒、冷飲容器、生鮮托盤 ；以及使用於電子類產品的 外包裝。外包裝在回收的過程中可以視同為紙類回收物，後續處理方式相對單純。
第一，機械性能及物理性能良好。PLA 適用於吹塑、熱塑等各種加工方法，加 工方便，應用十分廣泛。可用於加工從工業到民用的各種塑膠製品、包裝食品、速 201 循環經濟與 PLA 綠色創新產品開發食飯盒、無紡布、工業及民用布。進而加工成農用織物、保健織物、抹布、衛生用 品、室外防紫外線織物、帳篷布、地墊面等等，市場前景十分看好。
第二，相容性與可降解性良好。PLA 在醫藥領域應用也非常廣泛，如可生產一 次性輸液用具、免拆型手術縫合線等，低分子 PLA 作藥物緩釋包裝劑等。PLA 除了 有生物可降解塑膠的基本的特性外，還具備有自己獨特的特性。傳統生物可降解塑 膠的強度、透明度及對氣候變化的抵抗能力皆不如一般的塑膠。
第三，PLA 和石化合成塑膠的基本物性類似，也就是說，它可以廣泛地用來製 造各種應用產品。PLA 也擁有良好的光澤性和透明度，和利用聚苯乙烯所制的薄膜 相當，是其他生物可降解產品無法提供的。
第四，PLA 具有最良好的抗拉強度及延展度，PLA 也可以各種普通加工方式生 產，例如 ：熔化擠出成型，射出成型，吹膜成型，發泡成型及真空成型，與廣泛使 用的聚合物有類似的成形條件，此外它也具有與傳統薄膜相同的印刷性能。如此， PLA 就可以應各不同業界的需求，製成各式各樣的應用產品。
第五，PLA 可以循環使用。PLA 的循環使用與其他聚合物不太相同的是，廢舊 的 PLA 塑膠會被收集在特殊的容器中，通過熱解、水解等方法降解成為小分子單 體，再通過生產商將單體乳酸合成為具有一定性能的 PLA 原材料，再次進入市場使 用。
第六，PLA 薄膜具有良好的透氣性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔離氣 味的特性。病毒及黴菌易依附在生物可降解塑膠的表面，故有安全及衛生的疑慮， 然而，PLA 是唯一具有優良抑菌及抗黴特性的生物可降解塑膠。
第七，當焚燒 PLA 時，其燃燒熱值與焚化紙類相同，是焚化傳統塑膠（如聚乙 烯）之一半，而且焚化 PLA 絕對不會釋放出氮化物、硫化物等有毒氣體。人體也含 有以單體形態存在的乳酸，這就表示這種分解性產品具有的安全性。
（二）PLA在行業應用
PAL 現階段研究狀況聚焦於利用農業剩餘物資，如稻桿、蔗渣以及垃圾廢棄物 等為原料，將其轉化為 PLA 成為技術開發的焦點。在各項研究開發上，利用稻桿等 含有木質纖維素的農業廢棄物進行發酵聚合，為國際發展趨勢，被看好是下一階段 生質塑膠原料的供給來源。能否供應充足的原材料，是發展生質塑膠的關鍵。
PLA 的熱穩定性好，加工溫度 170 ～ 230℃，有好的抗溶劑性，可用多種方式 進行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑。由 PLA 製成的產品除能生物降解 外，生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好，光華偉業開發的 PLA 還具有 一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分廣泛，例如 ：
1. 一次性用品領域
PLA 對人體絕對無害的特性使得 PLA 在一次性餐具、食品包裝材料等一次性用 品領域具有獨特的優勢。其能夠完全生物降解也符合世界各國，特別是歐盟、美國 及日本對於環保的高要求。但，採用 PLA 原料所加工之一次性餐具存在著不耐溫、 耐油等缺陷。這樣就造成其的功能作用大打折扣，以及在運輸途中餐具變形、材質 變脆，造成大量次品。不過，經過技術發展，市場已有經過 PLA 改性後的材料，可 以有效克服原粒的缺點，有的甚至耐熱溫度高達 120 度以上，可以用作微波爐用具 材料。
2. 汽車領域
日本東麗公司結合 PLA 樹脂改性技術、纖維製造技術和染色加工技術，開發了 以高性能 PLA 纖維為主要成份的車用腳墊和備用輪胎箱蓋。備用輪胎箱蓋已經在豐 田汽車公司 2003 年推出的全面改進小型車「Raum」上使用。在繼腳墊和備用輪胎箱 蓋開發以後，東麗公司有開發了適用於車門、輪圈、車座、天棚材料的其他汽車部 件的 PLA 產品。
3. 電子領域
為了節省石油資源同時減少地球溫室效應，進一步拓展由可再生的生物資源製 造而來的 PLA 的應用領域，日本許多公司對 PLA 在電子電器領域的應用進行深入研 究並取得了卓越的成效。
4. 生物醫藥領域
生物醫藥行業是 PLA 最早開展應用的領域。PLA 對人體有高度安全性並可被組 織吸收，加上其優良的物理機械性能，還可應用在生物醫藥領域，如一次性輸液工 具、免拆型手術縫合線、藥物緩解包裝劑、人造骨折內固定材料、組織修復材料、 人造皮膚等。高分子量的 PLA 有非常高的力學性能，在歐美等國已被用來替代不銹 鋼，作為新型的骨科內固定材料如骨釘、骨板而被大量使用，其可被人體吸收代謝的特性使病人免收了二次開刀的苦。其技術附加值高，是醫療行業發展前景的高分 子材料。
（三）PLA發展問題
玉米同為人類的食物來源之一，因氣候變遷，全球糧食不足的情況下，造成玉 米價格上漲，使用玉米去製造 PLA 的食品原料，也同樣成為各界挑戰的議題。另 外，國內地狹人稠，寸土寸金，所有的掩埋場因空間不足的緣故，無法接受掩埋這 類廢棄物，而 PLA 材質的使用與推廣，則難以展現與達成其原開發的目的與素求。 過去生質塑膠時常被認為來源為糧食作物，存在與民爭糧的疑慮。故現階段研究狀 況，聚焦於利用農業剩餘物資，如稻桿、蔗渣以及垃圾廢棄物等作為原料，將其轉 化為生質塑膠成為技術開發的焦點。在各項的研究開發上，利用稻桿等含有木質纖 維素的農業廢棄物進行發酵聚合，為國際上的發展趨勢，並且被看好是下一階段生 質塑膠原料的供給來源。凝聚國際共識 2030 完成 100% 循環再利用技術在七大工業 國組織（G7）峰會已達成共識，目標 2030 年塑膠材料得以 100% 循環再利用或能資 源化等方式為最終處置。此舉顯示未來全球塑膠產業勢必將與循環經濟扣合，生質 塑膠已被視為推動塑膠循環經濟的必要選項之一。
初期 PLA 在導入食品接觸容器時，多運用於冷飲容器及生鮮低溫儲藏的包裝 盒，其原始材質的耐熱溫度 60℃ 左右，確實足以確保使用的安全。但由於環保政 策於多年前的支持使用，其材質開始製作成各類食品容器具及包裝材料。但因生產 廠家眾多，逐漸由原始的冷飲容器及生鮮低溫儲藏的包裝盒轉向製作成高溫使用的 碗、筷、杯、匙等家庭用品，而耐熱溫度則成為 PLA 材質的主要問題來源。
玉米同為人類的食物來源之一，因氣候變遷，全球糧食不足的情況下，造成玉 米價格上漲，使用玉米去製造 PLA 的食品接觸物件，也同樣成為各界挑戰的議題。 另外，國內地狹人稠，寸土寸金，所有的掩埋場因空間不足的緣故，無法接受掩埋 這類廢棄物，而 PLA 材質的使用與推廣，則難以展現與達成其原開發的目的與素 求。
PLA 材質屬於熱塑性高分子材質並非是均質材料，目前單純的原始材質及經改 質強化彈性及耐熱性的不同類型皆同時使用中，而耐熱特性的表現仍將是最主要的 考量因素。綜合以上說明，以非專業人士要在無明確資訊下有效確定材質之耐熱溫度是不可能的。但可以藉由材質的判定與標示規定資訊來判別適用性。當然，若能 確定使用場合與方式，就變得比較容易。
（四）企業的應用情況
寀呈股份有限公司的策略定位在綠色創新、傳統再生、天然好物與在地生產， 為了掌握關鍵的綠色原料改質技術。2014 年 7 月寀呈開始以綠色概念推出「S•S• E • 」系列產品，使用看似塑膠卻不是塑膠、來自玉米的純植物原料 PLA 製造，包 括 Breere 會呼吸的保鮮盒、tefee cup、twins spoon 好心情湯匙等產品 ；設計理念是 簡化過多與不必要的配件，達到與傳統保鮮盒相同的保鮮、防漏等效果，相對來說 減少藏汙納垢的縫槽，清洗時也能減少清潔劑與水資源的使用。創業過程因為與前 一代經營區塊不同，要投入綠色產業的前置資金與時間是很長的，除了內部溝通也 要尋求其他資源的協助，此外因為談到綠色產品多數都是貴又叫好不叫座，在完成 開發正式上市後也費了許多心力在與消費者溝通，要讓消費者瞭解產品的理念與設 計特色，才能獲得在各大通路上架販售的機會。
重視食安，寀呈公司多年投入環保材質 PLA 研究，開發保鮮盒與水杯等無毒生 活產品，並自創品牌「SEE」，目前已成功上市且成功獲得歐美訂單，希望未來提高 臺灣品牌國際市場能見度。寀呈公司已成功開發環保材質 PLA 生活用品，也取得生 物可分解材質國際認證。看準綠色經濟當道，寀呈積極投入食品容器安全性的研究， PLA 保鮮盒與水杯是以植物為基底的材料，耐熱溫度超過 110 度，且不會釋出雙酚 A、塑化劑等有毒物質，目前在臺已上市，希望能攻下保鮮盒與水杯市場。未來還規 劃將保鮮盒等產品 LOGO 或其餘標示增設感溫變色功能。
五、結論
最近循環經濟在台灣正流行！自從小英總統在 520 就職演說上提到「要讓台灣 走向循環經濟的時代」以後，這個詞彙就在台灣流行了起來。在國內已有多家業者 大量製造 PLA 的相關食品接觸物件，進而外銷至歐美國家，其產能也不斷在擴充的 中，若 PLA 材質的食品接觸物件符合食品安全衛生標準，再加上材質還能在自然環 境中完全分解，自然會由消費大眾所採用。但整體來說，塑料材質在高溫下較易產 生高風險，自 2008 年將原本 PLA「不耐熱」及「材質脆」的兩大問題，透過提高結晶性及合膠方式加以解決。目前，臺灣創新研發能量充足，PLA 是臺灣目前應用 最廣泛的生質塑膠，生鮮蔬果盒及冷飲杯的應用佔需求量 90% 左右，PLA 製成品約 70% 外銷歐美日等國為主。
不過，臺灣生質塑膠產業受限於原料（農作物）供應不足，因此主要進口塑膠 材料（農作物經過加工後的初級品）進行改質和混煉、加工或接受委託代工製成塑 膠產品，再交由下游應用端進行銷售。若要強化臺灣 PLA 產業發展，能否掌握充足 料源為關鍵因素之一。原料端的部分可配合新南向政策，透過國際合作，掌握東南 亞料源，建立自主量產能力，並以現有研發能量，進而開發高階的高值應用，將能 提升臺灣生質塑膠產業競爭力。

大家好，分享一篇文章，讓大家認識環保材質
由中技社與永循會發行的永續循環經濟觀念一書～循環經濟與 PLA 綠色創新產品開發
（寀呈股份有限公司 李佳燕 董事長）
（文長注意😊）

摘要
人類物質生活大幅提昇，卻是建構在大量耗用能源、剝削勞工、剷平山林、動植 物滅絕消失、環境嚴重污染、與有毒廢棄物四處流竄的基礎之上。我們不能 忽視這些作為對於地球生態系與未來世代所造成的影響。地球公民希望台灣能藉由 產業轉型，走向生態的、永續的、低碳的綠色經濟，尊重環境資源的限制，揮別過 去高污染、高耗能、高耗水、高工時的產業與生活型態。本文共分為三個部分，第 一部分從全球循環經濟的趨勢入手，第二部分探討生質材料與循環經濟，第三部分 PLA在循環經濟的運用，最終提出本文的結論。

1、 前言
為了兼顧經濟成長與環境永續，聯合國於 2009 年提出「全球綠色新政」倡議， 希望透過公共投資帶動經濟復甦、創造綠色就業機會，2011 年再度提出「綠色經濟 轉型」，建議各國政府至少要提撥 2％的 GDP 用於綠色投資，建構一個低碳社會的典 範，並成為國家與企業長期競爭力的來源，目前美國、歐盟及日本等國家已紛紛響 應，積極擴大綠色投資，加速發展循環經濟。循環經濟的理念，正是要想要改變過 去「Take-Make-Use」的線性經濟，重新建構一套「從搖籃到搖籃」的嶄新經濟模式，讓大自然裡沒有廢棄物。同樣的，我們可以把所有廢棄物和污染當作是「資源錯置」 的結果，由於經濟模式與產品設計不良，使得資源不能被充分利用和回收，才會產 生廢棄物。如果可以重新規劃原料開採、產品設計、製程、使用、回收等一系列流 程，讓資源的生命週期延長，甚至不斷循環，才能徹底解決廢棄物與污染的問題。
二、全球循環經濟的趨勢
（一）循環經濟的內涵
全球工業發展歷經工業革命至今，經濟發展的基礎往往為「線性經濟」的發展 模式，線性經濟係指在工業生產與消費系統中，資源從開採、製造、使用、最後到 廢棄，呈現從搖籃一路到墳墓的線性流動，而此一線性流動往往造成許多資源，僅 經一次性的使用後便流入廢棄端。其追溯源頭則歸因於早期全球資源蘊藏遠大於需 求量，資源供給足以負擔開發的需求量，因此經濟發展上僅針對產量提升與刺激消 費量，最終形成了線性經濟 ；相較於前者，循環經濟強調自然資源的使用與消費應 發揮最佳性的使用，換而言的便是應革新傳統的生產供應模式，並創造新型消費型 態，將過去線性工業系統，重新設計與升級，創造更高的產業價值，而在轉型循環經 濟的過程中，應檢視過去線性經濟模式所開採的資源，以利將搖籃至墳墓的概念轉 型為搖籃至搖籃。自資源有限的概念中，資源分為已確認存在、高機率、低機率及 尚未發現的地表儲備量，而其中前三者多已因線性經濟的需求進行開採，而分佈至 人類生活圈的各個角落，但未來為因應轉型循環經濟，必須將已視為廢棄的資源再 次進入源頭成為資源儲存，因此為了高效率轉型為循環經濟，現已遭開採的資源又 以資源再生分為高、中及低三者，在考量機會成本情況下，高經濟價值資源的再生 將成為未來發展循環經濟的重點。
上世紀六○年代美國經濟學家肯尼斯． 波爾丁（Kenneth Boulding）提出循環經 濟（Circular Economy）一詞，認為人類在追求經濟發展的同時，大量開採自然資源 並排放污染及廢棄物，但地球就像一艘飛行於宇宙中的太空船，當資源耗盡時終將 毀滅，唯一能使地球持續發展的方式，就是將這些汙染及廢棄物轉換成可再利用的 資源。七○年代起，環境資源已開始受世人重視，聯合國於 1972 年 6 月 5 日召開人 類環境會議，會後發表「聯合國人類環境宣言」，該宣言強調地球生產非常重要的再生資源的能力必須得到保持，而且在實際可能的情況下加以恢復或改善。以目前地 球的承載力已經超飽和的情況下，如何讓過去「開採→製造→消費→丟棄」的直線 經濟，轉變成「開採→製造→消費→再生→製造→消費→再生…」的循環經濟，以 舒緩地球的承載壓力，這是人類發展的重要課題！
基於上述背景，工業先進國家已陸續將這理念落實於政策及法規的推動，例如 美國於 1976 年頒布《環境保護與回收法》、德國於 1978 年推出全球第一個環境標 章「藍天使標章」、日本於 2000 年公布《推進形成循環型社會基本法》及一系列相 關法規等。產業界也努力開發易拆解可回收的產品，或是強調使用再生原料的產品， 例如電子產品的塑膠外殼宣告添加再生塑膠原料、運動服裝標榜使用寶特瓶再生的 環保紗、紙製產品標示採用再生紙漿等，循環經濟甚至也是近期歐美青年創業的趨 勢，例如「在地循環農場」（Local Loop Farms）。
（二）循環經濟的發展
循環經濟和線性經濟最大的不同，具有可回復性和可再生性，其特性是透過新 的設計，從一條完整價值鏈與跨不同價值鏈的系統，檢討各式各樣的經濟活動，建 立資源循環圈。循環經濟不同於傳統的「廢棄物減量」，其更強調在新面向產生變革 性的設計，以改善傳統經濟體系價值結構鏈，其層面包含技術、組織及社會面的創 新。鑒於國際環境保育意識提升，許多國家已發覺循環經濟的趨勢，並且逐步投入 資源來加速循環經濟的體現，包括英國、荷蘭、歐盟、中國、日本等主要經濟體， 並已在政府策略及產業創新出現許多新的研究成果。而循環經濟對於臺灣永續發展 產業邁向國際經濟潮流上有其發展的重要性，臺灣未來若要於此發展趨勢中，延續 並展示環保產業及經濟發展的競爭力，應積極整合政府與民間產業以創造新的思維 與作為。
回顧人類發展歷程中，隨著人口數逐年增加，相對產生的資源匱乏問題也日益 增加，世界人口變化與資源管理的歷程中便整理出了自西元 1800 年至 2010 年的發 展歷程，而從中可見人口自十億暴漲至六十億人口的過程中，資源 ( 糧食、水源、材 料 ) 管理逐漸成形，能源重心也漸漸從化石能源調整為再生能源，然而面對近年氣候 變遷、資源短缺、消費者持續消費行為的問題，仍須提出創新的作為以利改善世代 所面臨的瓶頸，第一波循環經濟的發展於 2000 年已悄然成形，源頭減量及清潔生產的理念也隨國際潮流引進臺灣，而面對即將來臨的循環經濟第三波發展，則能有效 結合舊有的產源減量、清潔生產及環保材料及近年推行的環境影響評估 (EIA)、生命 週期評估 (LCA)、碳足跡及搖籃至搖籃的理念，成功建立新的資源循環圈。
（三）臺灣循環經濟的發展
從臺灣循環經濟的發展脈絡來看，從早先的議題較侷限於廢棄物的去向管理， 國內需要有足夠的最終處理設施，然而，新掩埋場難以再取得，焚化爐興建也常遭 民眾抗爭，所以透過廢棄物減量以及資源回收再利用，減少處理廢棄物的負擔，成 為施政的主要手段。在這 20 年以來，臺灣的廢棄物量已經大幅減少，並且導致焚化 廠還有多餘的處理容量。這期間環保署與經濟部分別推廣「3R」以及「清潔生產」， 帶動許多製造業的升級，也讓國內資源回收再利用業者數量逐年增加，可以視為臺 灣循環經濟的第一波發展。
循環經濟第一波至第二波發展期間，環保產業隨之蓬勃發展，根據作者觀察， 全球環保市場，包括「環保服務業」、「環保設備業」及「環保資訊業」，三者市場皆 逐年增加。其中，環保設備業每年市場規模變化不大，環保資源業則是三大類中成 長最快速的行業，而環保服務業的規模維持在 3,500 億美元以上，每年仍持續成長， 並且在三大類的環保規模中常年居冠。
隨著第一波與第二波的循環經濟發展到一定程度，將很難再有大幅的突破，因 為在一個局部系統中，能掌握的機會已經幾近都運用了。舉例來說，當特定產業已 經將生產效率，在具經濟可行性下做到最好，清潔生產就少有再提升的空間 ；民眾 依既有的廢棄物已經依法規分類回收，回收率也就難再提升 ；但工業區內各廠商的 廢熱、廢水以及副產品已盡量互相整合再利用，其他的廢棄物質仍需要負擔清除處 理的成本。要產生第三波循環經濟的發展，需要在更大系統性中發掘更多的機會。
第三波突破性的循環經濟需要有更大的系統視野，循環經濟不只看處理廢棄物 的問題，而更考慮跨整個供應鏈的整合，包括原料來源的選用、設計製造、產品服 務的提供、消費模式、及產品廢棄後如何導入循環。另一種說法，循環經濟轉型是 對過去的線性經濟，做生產供應鏈系統的重新設計，連同消費的型態也一同改變。 在更大的系統視野中，循環經濟產生可在效益層面的產生大跳躍，不像過去只鎖定 廢棄物的預防與減量，新的循環經濟還更能在跨產業鏈、跨區域、新的循環體系上，產生更多的價值與新型態的效益。
三、生質材料與循環經濟
（一）生質塑膠的發展
循環經濟概念當道，在追求永續發展主流意識下，循環經濟成為全球致力發展 的新趨勢。塑膠發明至今已逾百年，提供民眾便利的生活，但是難以處理的廢棄塑 膠也造成環境危害。不過，截至目前為止，全球塑膠回收率仍低於 15%，而且塑膠 幾乎無法分解，只能裂解成為塑膠微粒。更令人擔憂的是，全球 83% 的飲用水都具 有塑膠微粒，就像是水中的 PM2.5。近年塑膠使用衍生的海洋汙染、塑膠微粒危害 等問題日益受到重視，突顯發展「環境友善塑膠材料」的必要性與急迫性。近期七 大工業國組織峰會達成共識，目標 2030 年塑膠材料得以 100% 循環再利用或能資源 化等方式為最終處置。顯示出未來全球塑膠產業勢必將與循環經濟扣合，生質塑膠 已被視為推動塑膠循環經濟的必要選項之一。
生質塑膠是可以在自然界降解的塑膠材質，在有足夠的溼度、氧氣與適當微生 物存在的自然掩埋或堆肥環境中，可被微生物所代謝分解產生水和二氧化碳或甲 烷，對環境危害較小，所以在日本又稱為綠色塑膠。實際上，生質塑膠並不是什麼 新概念，由樟腦和硝化纖維製成的賽璐珞 (Celluloid Nitrate)1 ，早在 1850 年代就被發 明出來作為象牙撞球的替代品。但就像其他早期發明的可循環塑膠一樣、賽璐珞缺 乏合成塑膠的可撓性和發展性，因此現在多半只能拿來做領口襯料和桌球。
生質塑膠（Biomass Plastics）就是利用玉米、小麥、馬鈴薯等所富含的澱粉、 纖維素為原料，並運用生化科技，經過精煉、發酵、合成等程序聚合形成生物可分 解的材質，以「聚乳酸」(Polylactide, 以下簡稱 PLA)) 最為典型，且是生產量最大的 一種。初期 PLA 在導入食品接觸容器時，多運用於冷飲容器及生鮮低溫儲藏的包裝 盒，其原始材質的耐熱溫度 60℃ 左右，確實足以確保使用的安全。但由於環保政 策於多年前的支持使用，其材質開始製作成各類食品容器具及包裝材料。但因生產 廠家眾多，逐漸由原始的冷飲容器及生鮮低溫儲藏的包裝盒轉向製作成高溫使用的 碗、筷、杯、匙等家庭用品，而耐熱溫度則成為 PLA 材質的主要問題來源。

1 賽璐珞（Celluloid Nitrate）是一種合成樹脂的名稱。 是歷史上最早發明的熱可塑性樹脂。 以硝化纖維和樟腦等原料 合成。 代表性製品為桌球、人偶等。
（二）環境友善塑膠材料
塑膠發明至今已逾百年，提供人們便利的生活，然而處理傳統石化來源的廢棄 塑膠卻是相當棘手的問題。傳統塑膠不易分解，進而造成環境污染以及危害地球物 種的生存（全球每年超過 150 萬個海洋生物，因廢棄塑膠而喪命）；焚化燃燒處理， 則有廢毒氣產生等問題 ；不恰當的回收策略，仍會產生一定比例無法回收再利用的 塑膠廢棄物，繼續對全球環境造成危害。為了解決傳統塑膠廢棄物的問題，開發「環 境友善塑膠材料」成為重要課題。環境友善塑膠材料是指塑膠材料在大自然環境的 條件下，輔以足夠的溼度與氧氣，在自然掩埋或堆肥環境中，可被微生物分解成水 和二氧化碳 ；或是在工業堆肥的條件下可分解 ；又或者是具有生物質含量但不可分 解的特性，在廢棄回收後進行燃燒，不會產生有毒氣體 ；以及其他與綠色環保概念 有關的塑膠材料。
發展環境友善塑膠材料最主要的是環保因素。由於循環經濟概念當道，在追求 永續發展的主流意識下，強調資源可持續回復的循環經濟，遂成為全球致力發展的 新趨勢。投入資源開發生質塑膠、可回收塑膠等環境友善塑膠材料自然地成為一門 非常重要課題。亞洲地區已成為全球塑膠產品最主要消費市場，塑膠發展的議題在 此區域更顯重要，也再次合理解釋「環境友善塑膠材料」得以擠進亞洲前十大重點 技術的原因。
生質塑膠屬於環境友善塑膠材料一種，原料從天然資源而來，例如由玉米、木 薯、小麥、馬鈴薯、纖維素、棕櫚油等所製成之一種塑膠材料。環境友善塑膠材料 是指塑膠材料在大自然環境的條件下，輔以足夠的溼度與氧氣，在自然掩埋或堆肥 環境中，可被微生物分解成水和二氧化碳 ；或是在工業堆肥的條件下可分解 ；又 或是具有生物質含量但不可分解的特性，在廢棄回收後進行燃燒，不會產生有毒氣 體 ；以及其他與綠色環保概念有關的塑膠材料。
（三）生質材料在各國的運用
目前生質塑膠原材料仍以農業作物為主，如蔗糖、澱粉、植物油等。泰國為全 球最大的木薯產品出口國，印尼亦是重要出口國。泰國為確立發展生質塑膠未來市 場潛力及規模，該國企業及國際企業持續增加投資。為加強發展生質塑膠，泰國政 府設定十年目標，選定以甘蔗和木薯為發展生質能源與生質化學品的經濟作物來源。
目前許多亞洲國家已限制使用一次性塑膠，但生質塑膠、回收塑膠等「環境友 善塑膠材料」並不在限制名單內，有助於推廣生質塑膠的使用。為了加速塑膠材料 綠色概念的發展，印度政府甚至訂下「2020 年前全面棄絕一次性的塑膠製品」的嚴 苛目標政策，此政策勢必加速印度開發與推廣使用生質塑膠。目前生質塑膠已使用 在各個國家，在政府與企業持續投資資源開發，以及人民環保意識持續增加，可預 見 2030 年，生質塑膠將成為亞洲最普遍應用的技術。
臺灣生質塑膠產業受限於原料（農作物）供應不足，因此主要進口生質塑膠材 料 ( 農作物經過加工後的初級品 ) 進行改質和混練、加工或接受委託代工製成塑膠產 品，再交由下游應用端進行銷售。若要強化臺灣生質塑膠產業發展，掌握充足料源 則是關鍵因素之一。建議原料端的部分可配合新南向政策，透過國際合作，掌握東 南亞料源，建立自主量產能力，並以現有研發能量，開發高階的高值應用，有助提 升臺灣生質塑膠產業競爭力。
四、PLA在循環經濟的運用
（一）PLA的優點
PLA 是一種新型的生物可降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出 的澱粉原料製成。澱粉原料經由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌種發酵製 成高純度的乳酸，再通過化學合成方法合成一定分子量的 PLA。其具有良好的生物 可降解性，使用後能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染 環境，這對保護環境非常有利，是公認的環境友好材料。世界二氧化碳排放量據新 聞報導在 2030 年全球溫度將升至 60℃，普通塑膠的處理方法依然是焚燒火化，造成 大量溫室氣體排入空氣中，而 PLA 塑膠則是掩埋在土壤裡降解，產生的二氧化碳直 接進入土壤有機質或被植物吸收，不會排入空氣中，不會造成溫室效應。
在生物分解性塑膠中，PLA 因為產量的關係，最常被使用到容器及包裝類產品。 目前的主要使用於包裝盒、蛋盒、冷飲容器、生鮮托盤 ；以及使用於電子類產品的 外包裝。外包裝在回收的過程中可以視同為紙類回收物，後續處理方式相對單純。
第一，機械性能及物理性能良好。PLA 適用於吹塑、熱塑等各種加工方法，加 工方便，應用十分廣泛。可用於加工從工業到民用的各種塑膠製品、包裝食品、速 201 循環經濟與 PLA 綠色創新產品開發食飯盒、無紡布、工業及民用布。進而加工成農用織物、保健織物、抹布、衛生用 品、室外防紫外線織物、帳篷布、地墊面等等，市場前景十分看好。
第二，相容性與可降解性良好。PLA 在醫藥領域應用也非常廣泛，如可生產一 次性輸液用具、免拆型手術縫合線等，低分子 PLA 作藥物緩釋包裝劑等。PLA 除了 有生物可降解塑膠的基本的特性外，還具備有自己獨特的特性。傳統生物可降解塑 膠的強度、透明度及對氣候變化的抵抗能力皆不如一般的塑膠。
第三，PLA 和石化合成塑膠的基本物性類似，也就是說，它可以廣泛地用來製 造各種應用產品。PLA 也擁有良好的光澤性和透明度，和利用聚苯乙烯所制的薄膜 相當，是其他生物可降解產品無法提供的。
第四，PLA 具有最良好的抗拉強度及延展度，PLA 也可以各種普通加工方式生 產，例如 ：熔化擠出成型，射出成型，吹膜成型，發泡成型及真空成型，與廣泛使 用的聚合物有類似的成形條件，此外它也具有與傳統薄膜相同的印刷性能。如此， PLA 就可以應各不同業界的需求，製成各式各樣的應用產品。
第五，PLA 可以循環使用。PLA 的循環使用與其他聚合物不太相同的是，廢舊 的 PLA 塑膠會被收集在特殊的容器中，通過熱解、水解等方法降解成為小分子單 體，再通過生產商將單體乳酸合成為具有一定性能的 PLA 原材料，再次進入市場使 用。
第六，PLA 薄膜具有良好的透氣性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔離氣 味的特性。病毒及黴菌易依附在生物可降解塑膠的表面，故有安全及衛生的疑慮， 然而，PLA 是唯一具有優良抑菌及抗黴特性的生物可降解塑膠。
第七，當焚燒 PLA 時，其燃燒熱值與焚化紙類相同，是焚化傳統塑膠（如聚乙 烯）之一半，而且焚化 PLA 絕對不會釋放出氮化物、硫化物等有毒氣體。人體也含 有以單體形態存在的乳酸，這就表示這種分解性產品具有的安全性。
（二）PLA在行業應用
PAL 現階段研究狀況聚焦於利用農業剩餘物資，如稻桿、蔗渣以及垃圾廢棄物 等為原料，將其轉化為 PLA 成為技術開發的焦點。在各項研究開發上，利用稻桿等 含有木質纖維素的農業廢棄物進行發酵聚合，為國際發展趨勢，被看好是下一階段 生質塑膠原料的供給來源。能否供應充足的原材料，是發展生質塑膠的關鍵。
PLA 的熱穩定性好，加工溫度 170 ～ 230℃，有好的抗溶劑性，可用多種方式 進行加工，如擠壓、紡絲、雙軸拉伸，注射吹塑。由 PLA 製成的產品除能生物降解 外，生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好，光華偉業開發的 PLA 還具有 一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分廣泛，例如 ：
1. 一次性用品領域
PLA 對人體絕對無害的特性使得 PLA 在一次性餐具、食品包裝材料等一次性用 品領域具有獨特的優勢。其能夠完全生物降解也符合世界各國，特別是歐盟、美國 及日本對於環保的高要求。但，採用 PLA 原料所加工之一次性餐具存在著不耐溫、 耐油等缺陷。這樣就造成其的功能作用大打折扣，以及在運輸途中餐具變形、材質 變脆，造成大量次品。不過，經過技術發展，市場已有經過 PLA 改性後的材料，可 以有效克服原粒的缺點，有的甚至耐熱溫度高達 120 度以上，可以用作微波爐用具 材料。
2. 汽車領域
日本東麗公司結合 PLA 樹脂改性技術、纖維製造技術和染色加工技術，開發了 以高性能 PLA 纖維為主要成份的車用腳墊和備用輪胎箱蓋。備用輪胎箱蓋已經在豐 田汽車公司 2003 年推出的全面改進小型車「Raum」上使用。在繼腳墊和備用輪胎箱 蓋開發以後，東麗公司有開發了適用於車門、輪圈、車座、天棚材料的其他汽車部 件的 PLA 產品。
3. 電子領域
為了節省石油資源同時減少地球溫室效應，進一步拓展由可再生的生物資源製 造而來的 PLA 的應用領域，日本許多公司對 PLA 在電子電器領域的應用進行深入研 究並取得了卓越的成效。
4. 生物醫藥領域
生物醫藥行業是 PLA 最早開展應用的領域。PLA 對人體有高度安全性並可被組 織吸收，加上其優良的物理機械性能，還可應用在生物醫藥領域，如一次性輸液工 具、免拆型手術縫合線、藥物緩解包裝劑、人造骨折內固定材料、組織修復材料、 人造皮膚等。高分子量的 PLA 有非常高的力學性能，在歐美等國已被用來替代不銹 鋼，作為新型的骨科內固定材料如骨釘、骨板而被大量使用，其可被人體吸收代謝的特性使病人免收了二次開刀的苦。其技術附加值高，是醫療行業發展前景的高分 子材料。
（三）PLA發展問題
玉米同為人類的食物來源之一，因氣候變遷，全球糧食不足的情況下，造成玉 米價格上漲，使用玉米去製造 PLA 的食品原料，也同樣成為各界挑戰的議題。另 外，國內地狹人稠，寸土寸金，所有的掩埋場因空間不足的緣故，無法接受掩埋這 類廢棄物，而 PLA 材質的使用與推廣，則難以展現與達成其原開發的目的與素求。 過去生質塑膠時常被認為來源為糧食作物，存在與民爭糧的疑慮。故現階段研究狀 況，聚焦於利用農業剩餘物資，如稻桿、蔗渣以及垃圾廢棄物等作為原料，將其轉 化為生質塑膠成為技術開發的焦點。在各項的研究開發上，利用稻桿等含有木質纖 維素的農業廢棄物進行發酵聚合，為國際上的發展趨勢，並且被看好是下一階段生 質塑膠原料的供給來源。凝聚國際共識 2030 完成 100% 循環再利用技術在七大工業 國組織（G7）峰會已達成共識，目標 2030 年塑膠材料得以 100% 循環再利用或能資 源化等方式為最終處置。此舉顯示未來全球塑膠產業勢必將與循環經濟扣合，生質 塑膠已被視為推動塑膠循環經濟的必要選項之一。
初期 PLA 在導入食品接觸容器時，多運用於冷飲容器及生鮮低溫儲藏的包裝 盒，其原始材質的耐熱溫度 60℃ 左右，確實足以確保使用的安全。但由於環保政 策於多年前的支持使用，其材質開始製作成各類食品容器具及包裝材料。但因生產 廠家眾多，逐漸由原始的冷飲容器及生鮮低溫儲藏的包裝盒轉向製作成高溫使用的 碗、筷、杯、匙等家庭用品，而耐熱溫度則成為 PLA 材質的主要問題來源。
玉米同為人類的食物來源之一，因氣候變遷，全球糧食不足的情況下，造成玉 米價格上漲，使用玉米去製造 PLA 的食品接觸物件，也同樣成為各界挑戰的議題。 另外，國內地狹人稠，寸土寸金，所有的掩埋場因空間不足的緣故，無法接受掩埋 這類廢棄物，而 PLA 材質的使用與推廣，則難以展現與達成其原開發的目的與素 求。
PLA 材質屬於熱塑性高分子材質並非是均質材料，目前單純的原始材質及經改 質強化彈性及耐熱性的不同類型皆同時使用中，而耐熱特性的表現仍將是最主要的 考量因素。綜合以上說明，以非專業人士要在無明確資訊下有效確定材質之耐熱溫度是不可能的。但可以藉由材質的判定與標示規定資訊來判別適用性。當然，若能 確定使用場合與方式，就變得比較容易。
（四）企業的應用情況
寀呈股份有限公司的策略定位在綠色創新、傳統再生、天然好物與在地生產， 為了掌握關鍵的綠色原料改質技術。2014 年 7 月寀呈開始以綠色概念推出「S•S• E • 」系列產品，使用看似塑膠卻不是塑膠、來自玉米的純植物原料 PLA 製造，包 括 Breere 會呼吸的保鮮盒、tefee cup、twins spoon 好心情湯匙等產品 ；設計理念是 簡化過多與不必要的配件，達到與傳統保鮮盒相同的保鮮、防漏等效果，相對來說 減少藏汙納垢的縫槽，清洗時也能減少清潔劑與水資源的使用。創業過程因為與前 一代經營區塊不同，要投入綠色產業的前置資金與時間是很長的，除了內部溝通也 要尋求其他資源的協助，此外因為談到綠色產品多數都是貴又叫好不叫座，在完成 開發正式上市後也費了許多心力在與消費者溝通，要讓消費者瞭解產品的理念與設 計特色，才能獲得在各大通路上架販售的機會。
重視食安，寀呈公司多年投入環保材質 PLA 研究，開發保鮮盒與水杯等無毒生 活產品，並自創品牌「SEE」，目前已成功上市且成功獲得歐美訂單，希望未來提高 臺灣品牌國際市場能見度。寀呈公司已成功開發環保材質 PLA 生活用品，也取得生 物可分解材質國際認證。看準綠色經濟當道，寀呈積極投入食品容器安全性的研究， PLA 保鮮盒與水杯是以植物為基底的材料，耐熱溫度超過 110 度，且不會釋出雙酚 A、塑化劑等有毒物質，目前在臺已上市，希望能攻下保鮮盒與水杯市場。未來還規 劃將保鮮盒等產品 LOGO 或其餘標示增設感溫變色功能。
五、結論
最近循環經濟在台灣正流行！自從小英總統在 520 就職演說上提到「要讓台灣 走向循環經濟的時代」以後，這個詞彙就在台灣流行了起來。在國內已有多家業者 大量製造 PLA 的相關食品接觸物件，進而外銷至歐美國家，其產能也不斷在擴充的 中，若 PLA 材質的食品接觸物件符合食品安全衛生標準，再加上材質還能在自然環 境中完全分解，自然會由消費大眾所採用。但整體來說，塑料材質在高溫下較易產 生高風險，自 2008 年將原本 PLA「不耐熱」及「材質脆」的兩大問題，透過提高結晶性及合膠方式加以解決。目前，臺灣創新研發能量充足，PLA 是臺灣目前應用 最廣泛的生質塑膠，生鮮蔬果盒及冷飲杯的應用佔需求量 90% 左右，PLA 製成品約 70% 外銷歐美日等國為主。
不過，臺灣生質塑膠產業受限於原料（農作物）供應不足，因此主要進口塑膠 材料（農作物經過加工後的初級品）進行改質和混煉、加工或接受委託代工製成塑 膠產品，再交由下游應用端進行銷售。若要強化臺灣 PLA 產業發展，能否掌握充足 料源為關鍵因素之一。原料端的部分可配合新南向政策，透過國際合作，掌握東南 亞料源，建立自主量產能力，並以現有研發能量，進而開發高階的高值應用，將能 提升臺灣生質塑膠產業競爭力。

他種的米直送教宗餐桌，區塊鏈如何翻轉台東青農命運？

2019.10.09 by 高敬原

他種的米，不僅上架亞馬遜進攻北美市場，還躍上教宗的餐桌，卻也曾經面臨銷售不佳的困境，如今因為區塊鏈背後的信任基礎，他的米挑戰的是全球市場。

火車一路往台東池上接近，沿途的綠色稻田像是覆蓋在大地上的地毯，這裡有許多農民投入有機稻米種植，水鴨、白鷺鷥、環頸雉都是田裡的常客，在泥土上留下路過的腳印。

從這些痕跡，可以看出一塊農田生態環境是否良好，然而當我們購入一包米時，要怎麼知道種植的條件，是否真正有機、對環境友善？

10年前回到池上接手家中農田，第三代的青農魏瑞廷，對於科技技術根本一竅不通，一年前憑著一股衝勁，跟區塊鏈新創奧丁丁合作生產履歷。

彷彿是一塊敲門磚，區塊鏈讓魏瑞廷的品牌「池上禾穀坊」打開銷售通路，不僅上架亞馬遜進攻北美市場，端上教宗的餐桌，展開一場他從沒想過的驚奇之旅。

對區塊鏈一竅不通，卻讓教宗、亞馬遜都買單

過去一年，魏瑞廷接受數十次的媒體採訪，《金融時報》甚至飛越太平洋來到台東，就是想一探這塊藏著區塊鏈祕密的稻田。

不僅受到媒體關注，銷售上也得到實質回報。今年年初，魏瑞廷自掏腰包花了十幾萬做清真認證（Halal Certification），也通過美國食品藥物管理局（FDA）核准，讓池上的米，攻進了杜拜、阿曼、香港民眾的餐桌；今年夏天，池上的有機米從台灣直送教宗居住的聖馬塔之家（Casa Santa Marta），成為教宗的午餐；九月時，更進攻電商亞馬遜（Amazon），席捲加州華人的味蕾。

世界上產米的地方這麼多，為什麼名人、知名電商、中東大國都認可魏瑞廷的米？區塊鏈就是不需要翻譯的關鍵密碼。

不到40歲的魏瑞廷，從大學到博士班都是生態農業背景，10年前返鄉接手三代耕耘的稻田，一開始為了推廣家中稻米，周末都到台北市集擺攤，銷量卻不如預期，賣沒幾包。

五年前開始經營自家品牌「池上禾穀坊」，在Facebook上小量販售，為了強調有機種植，魏瑞廷把種植過程全部上傳粉專，不僅建立起口碑，在去年偶然被奧丁丁集團創辦人王俊凱注意到。

「本來都不認識，根本不曉得他是圓的還是扁的。」在奧丁丁找上魏瑞廷合作區塊鏈生產履歷前，魏瑞廷對區塊鏈根本毫無所悉，甚至以為奧丁丁是想發幣，「後來我自己去查了很多資料，大概知道是怎麼一回事，去年八月就開始合作將生產資料上鏈。」

上鏈的資料可能造假嗎？

大膽放手一試，卻也差點合作不下去，開始合作的第一個月，魏瑞廷不斷跟工程師吵架，「那時候真的很不想做了，非常不順，平常的工作也受到影響。」關鍵在於，科技人不了解農業知識、稻田實務面臨的狀況，而魏瑞廷對技術也不理解，雙方完全不在同一個溝通頻率上，問題一個接著一個冒出，奧丁丁的工程師最後決定親自走一趟台東農田，雙方合作終於上軌道。

生產履歷，是奧丁丁落地成功的區塊鏈應用之一，概念是將到種植的環境資訊，上傳到區塊鏈上，藉由不可竄改的特性，消費者掃描貼在產品上的QR Code貼紙，就能清楚稻米生產歷程，食安出現問題時，也能有查證依據。

過去農委會也有推行產銷履歷，第一線農民觀察，驗證基準並不嚴謹，產品若要外銷，背後並沒有強大信任機制供檢驗，中東市場、教宗之所以買單魏瑞廷的米，就是因為相信區塊鏈背後的信任機制，為產品品質做另類擔保。

奧丁丁的生產履歷貼紙，是根據鏈上記錄的產量狀況，發放相對數量的貼紙給農民，農民自己沒有辦法印製，且每個Code都有一組序號，可以避免重新包裝的狀況，Code只要被掃瞄，馬上就會推播通知到農民手機上，如果Code被掃描的次數過多、被掃描地點異常，工程師也會發出示警，代表可能有被仿冒的疑慮。

針對區塊鏈技術的討論中，會被質疑上鏈的資料是否有造假的可能性。這可以分兩個層面觀察，透過感測器即時上傳的紀錄，幾乎沒有造假空間，會有灰色地帶的是農民手動上傳資料的部分。

農民認為，實務上來說，食品若真要造假，並沒有一種方法能夠100%防堵，就連國際上的清真、FDA認證，也不會天天有人盯場。也因為區塊鏈的角色並不是驗證資料真偽，而是像一本筆記本，老老實實的把資料紀錄，供日後查驗，主動將種植數據上鏈，也成為另一種信用的型態存在。

而區塊鏈價值在於事後沒有竄改資料的空間。食品生產履歷上鏈，對相信區塊鏈的人來說，可以加強信任感，並增加商品價值，像是一種說服買主的信用狀。魏瑞廷認為，區塊鏈生產履歷也是一種使用者付費的概念，消費者想知道關於產品的更多細節、認同品牌理念，自然會願意付錢購買。

導入微形氣象站，紅冠水雞、白鷺鷥出沒都知道

一開始，奧丁丁在魏瑞廷地農田裡放置物連網（IoT）感測器，每兩分鐘會記錄一次日照、土壤濕度、土壤溫度等資訊，並將資訊上鏈儲存。

其實稻田環境的變化並不大，兩分鐘記錄一次的頻率不僅太高，更累積大量相似的數據。退一步來說，日照、土壤濕度、何時插秧這些資料，對於消費者在判斷是否要購買產品上，並沒有太大的價值。

奧丁丁今年初做了一次改良，跟擅長農業科學化生產管理解決方案的新創「阿龜微氣候」合作，在田裡架設微型氣象站，靠著太陽能板發電供給運作，能夠加碼紀錄雨量、紫外線、風速、風量等數據，並將資料上鏈的時間從每兩分鐘延長到每兩小時，機台內裝有SIM卡會即時自動上鏈。

也在田裡裝設紅外線攝影機，拍攝出現在農田中的動物，「這個也是判斷產品好壞的依據。」田裡穩定出現紅冠水雞、白鷺鷥、鼬獾代表環境狀況良好，如果動物種類減少，就可能是環境受汙染的警訊。

並非所有農田內的風吹草動都會自動上鏈，像是使用的肥料種類、紅外線攝影機拍到的動物種類、播種時間、整地、除草，感測器都無法判判斷，必須仰賴農民手動輸入上鏈。例如，為了符合清真認證以及教宗飲食規範，就必須使用植物性肥料；因為沒有影像辨識功能，魏瑞廷必須查閱動物圖鑑，判斷究竟是拍到哪一種動物，再將資料輸入上鏈。

這些資料也能帶給農民許多好處，用更科學的方式種稻。以施肥來說，老一輩的農民大多憑經驗下肥料，透過感測器對農田環境的變化紀錄，農民可以以此為依據，判對該下多少肥料，可以對肥料的用量成本精準控制，且不會造成浪費。

另外，也能從風速判斷稻穀是否會有稻熱病的風險、透過氣溫提醒農田是否需要斷水，甚至判斷這塊田，在每一期適合種植哪種品種的稻米、預期產量有多少，管理農田更有系統，農民不再看天吃飯。

區塊鏈也並非沒有缺點，剛開始手動上鏈資料時，魏瑞廷時常記錄錯誤，但因為上鏈的資料無法修改，只能再補記一筆資料，解釋先前的錯誤。對年長的農民來說，操作手機更是一大挑戰，他建議，未來應該結合聲控功能，讓農民直接用說的方式紀錄資料，此外，紅外線攝影機也應該增加影像辨識功能，讓資料紀錄流程更加自動化。

因為區塊鏈，台東青農也能接觸國際市場

經過一次次調整後，現在消費者掃描生產履歷的QR Code，可以看到生產者的姓名、產地座標、產品簡介、當期產量等資訊，如果想了解更細一點，也能看到稻米種植時的光照變化、環境溫度，以及整地、施肥、收成、碾製、裝袋的時間，資料上鏈時，都會同步翻譯成英文，產品銷往海外也沒問題。

魏瑞廷認為，區塊鏈的優點，是可以讓每個農民更容易凸現出產品特色，「每個人想要強調的重點不同、想解決的問題也不同，可以透過資料紀錄，操作不同議題。」像是魏瑞廷的稻米強調有機生態，所以加裝紅外線攝影機記錄動物足跡。

如果專攻清真認證食品、瞄準海外市場外銷的FDA認證，就能在上鏈時，特別強調這些資訊，同樣是稻米，卻能透過生產履歷做出產品區隔，打入不同市場。

食品生產者究竟要不要導入區塊鏈技術，核心的關鍵，是必須想清楚用區塊鏈的目的，「為了區塊鏈而區塊鏈，就是本末倒置。」

跟著魏瑞廷穿梭田中採訪，他說，因為區塊鏈議題，以及網路的傳播力，這一年來多了許多科技業背景的顧客，甚至有人會照著著QR Code上記錄的稻田座標，直接到現場驗證，「他們來了跟我說：『你真的在這裡工作喔？』我不在這裡工作要在哪裡工作。」這時的魏瑞廷忍不住笑了出來。

因為區塊鏈，讓在池上種稻的魏瑞廷被世界看見，他說，最大的收穫就是接觸到許多海外通路、不同背景的顧客，讓更多人認識台東有機米。回顧這一年的驚奇旅程，魏瑞廷望向看不到盡頭的翠綠稻田，大聲的說：「這一年超屌的，屌到炸。」

附圖：不到40歲的魏瑞廷，從大學到博士班都是生態農業背景，10年前返鄉接手三代耕耘的稻田。
攝影 / 高敬原
消費者掃描貼在產品上的QR Code貼紙，就能清楚稻米生產歷程，食安出現問題時，也能有查證依據。
攝影 / 高敬原
奧丁丁與新創「阿龜微氣候」合作微型氣象站，夠加碼紀錄雨量、紫外線、風速、風量等數據。
攝影 / 高敬原
田裡裝設紅外線攝影機，拍攝出現在農田中的動物，紅冠水雞、白鷺鷥、鼬獾都是常客。
攝影 / 高敬原
播種時間、整地、除草，因為感測器都無法判判斷，必須仰賴農民在手機上，手動輸入上鏈。
攝影 / 高敬原
消費者掃描生產履歷的QR Code，可以看到生產者的姓名、產地座標、產品簡介、當期產量等資訊。
奧丁丁的生產履歷貼紙，是根據鏈上記錄的產量狀況，發放相對數量的貼紙給農民，農民自己沒有辦法印製。
攝影 / 高敬原
因為區塊鏈議題，以及網路的傳播力，魏瑞廷這一年來多了許多科技業背景的顧客，甚至有人會照著著QR Code上記錄的稻田座標，直接到現場驗證。
攝影 / 高敬原

資料來源：https://www.bnext.com.tw/article/55056/owlting-agriculture-blockchain?fbclid=IwAR2ZTq5haX64_0Z8gXYZ75XCpEKrh2SKWVHeTHeZNxmFyCIVKU8mUWnjv2s