因應(yīng)國際循環(huán)經(jīng)濟(jì)潮流，「限塑」政策當(dāng)?shù)溃绾卧诜酪咂陂g外送餐盒、酒精噴霧瓶用量劇增之下，還能提高廢棄塑料再生率，已成為塑橡膠產(chǎn)業(yè)重大議題。最大挑戰(zhàn)便在於分類不易，導(dǎo)致終端回收再利用的經(jīng)濟(jì)效益不佳，還須從上游材料研發(fā)到中下游設(shè)備製造、加工等領(lǐng)域全面革新，始能塑造形成完整循環(huán)生態(tài)系。

目前全球塑橡膠產(chǎn)業(yè)除了在產(chǎn)業(yè)發(fā)展及產(chǎn)品銷售趨勢(shì)的材料開發(fā)上，配合產(chǎn)品需求外，更注重該如何降低環(huán)境負(fù)荷、減少初級(jí)塑膠用量，進(jìn)而回收再利用？甚至是將廢棄塑膠材料視為礦物來源之一，發(fā)掘出新價(jià)值，從而減少使用新料。因此誕生的新觀念是（Redefine），也就是重新定義產(chǎn)品、消費(fèi)者使用習(xí)慣；進(jìn)而重新設(shè)計(jì)（Redesign）產(chǎn)品，方便回收再創(chuàng)新價(jià)值。

即業(yè)者除了生產(chǎn)製造要讓市場(chǎng)接受的產(chǎn)品之外，還要顧及回收概念，不怕因此經(jīng)過合適拆解分類，再進(jìn)入後端製程而增加成本。例如處理電子材料廢棄物的最大困難，便在於須經(jīng)合理拆解、分類後回收再利用；還要有各國共識(shí)推動(dòng)法規(guī)和補(bǔ)助，以防受阻於現(xiàn)今逆全球化潮流。反觀一次性耗材，則因?yàn)榱看笕菀滋幚恚厥障鄬?duì)容易落實(shí)，可用於低強(qiáng)度、功能的外觀件。

圖1 : 如何在外送餐盒、酒精噴霧瓶用量劇增之下，還能提高廢棄塑料再生率，已成為塑橡膠產(chǎn)業(yè)重大議題。（source：ichef.bbci.co.uk）

然而目前雖已有許多國內(nèi)外廠商紛紛投入革新製程、設(shè)備、技術(shù)，並引進(jìn)智慧製造概念，卻難免在建構(gòu)整體循環(huán)體系上遭遇困難。主因即在於實(shí)際回收塑膠材料再利用時(shí)，又可分為廠內(nèi)/外循環(huán)不同，其中在製造端的內(nèi)循環(huán)變數(shù)較大，已經(jīng)廢棄再回收的材料，也可能因?yàn)楸晃廴净蛭镄愿淖儭⒔档停粝胍貜?fù)到可再利用的情況，即與材料、設(shè)備等技術(shù)直接相關(guān)。

現(xiàn)已有臺(tái)灣相關(guān)業(yè)者預(yù)見這波「循環(huán)經(jīng)濟(jì)（circular economy）趨勢(shì)，紛紛利用自身強(qiáng)大的智慧製造優(yōu)勢(shì)脫穎而出。包含經(jīng)由彈性、高效、客製化，以及低耗能、友善環(huán)境的創(chuàng)新能力改造塑橡膠產(chǎn)業(yè)生態(tài)；進(jìn)而結(jié)合如塑膠工業(yè)中心（PIDC）等法人單位，投入從原材料供應(yīng)到高階產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)、製造、回收等流程，以滿足客戶對(duì)於最新的循環(huán)經(jīng)濟(jì)和永續(xù)企業(yè)要求。

塑膠中心推動(dòng)創(chuàng)新材料再利用　延伸產(chǎn)品生命週期與價(jià)值

塑膠中心指出，從技術(shù)上來看現(xiàn)今回收塑料（Plenty of potential for recycling）完全沒有問題，也帶來龐大潛力，內(nèi)部循環(huán)已是業(yè)界常態(tài)，使用純級(jí)原塑料生產(chǎn)的工序，無浪費(fèi)的工廠已司空見慣。對(duì)於消費(fèi)後產(chǎn)生的廢物，還有日趨成熟再利用的策略，以再製塑料技術(shù)來替代原始材料生產(chǎn)的產(chǎn)品亦越來越普遍。

其中生質(zhì)材料在近幾年來已成為業(yè)界關(guān)注的熱門話題，又可分為生物基（Bio based）、生物可分解（Biodegradable）領(lǐng)域，後者特色在於最終只能分解成為水和CO2，而非原本未存在過大自然的人工或合成物質(zhì)，可應(yīng)用於苗圃和園藝的地面覆蓋膜、育苗盆、堆肥袋等相關(guān)產(chǎn)品，使用後毋須回收，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成額外負(fù)擔(dān)；另為了儘量減少高分子聚合物的塑膠材料用量，也有業(yè)者開始添加天然物質(zhì)或其他元素。

圖2 : 聚乳酸材料（PLA）在臺(tái)灣常被應(yīng)用於一次性包材的常溫包裝飲料與雞蛋盒、保鮮膜、生鮮盤等保質(zhì)期較短的消費(fèi)品（source：sc01.alicdn.com）

而且有可供使用者、消費(fèi)者遵循的國際規(guī)範(fàn)，例如生物分解材料驗(yàn)證法規(guī)ISO-14855等，帶來主要成長動(dòng)能。臺(tái)灣在這方面起步相對(duì)雖晚，但考量最終無論是否可被生物分解塑膠，都須要能納入循環(huán)系統(tǒng)，所以塑膠中心現(xiàn)也建立臺(tái)灣唯一可完整檢測(cè)生物可分解塑膠的物性、分解率的實(shí)驗(yàn)室。

其中聚乳酸材料（PLA）因?yàn)橛病⒋嗟奶匦杂植荒透邷兀栽谂_(tái)灣常被應(yīng)用於一次性包材長達(dá)10年以上，如常溫包裝飲料（65%）與雞蛋盒、保鮮膜、生鮮盤等保質(zhì)期較短的消費(fèi)品；又有良好生物相容性，可廣泛應(yīng)用於醫(yī)療材料的管材、輸送帶及膜袋等（20%）；透明性佳，被大量應(yīng)用於淋膜、器皿與包裝材料（15%）。

未來還應(yīng)逐步朝向兼具功能性和成本效益的包裝產(chǎn)品發(fā)展，包含在新鮮蔬果、冷凍食品、蛋糕與零食的軟包裝；以及因?yàn)镻LA抗紫外線、低可燃性與低煙霧形成的特性，近年來也被引進(jìn)織品、寢具、汽車踏墊等高值化領(lǐng)域；利基應(yīng)用的3C電子外殼、3D列印線材、縫線及骨板/釘?shù)柔t(yī)材。

防疫宅經(jīng)濟(jì)化危機(jī)為商機(jī)　聚焦耐微波快速蒸煮食品包材發(fā)展

隨著近來變種疫情升溫，防疫宅經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)外食商機(jī)，也帶動(dòng)業(yè)者更聚焦耐微波快速蒸煮食品包材發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)臺(tái)灣聚酯產(chǎn)量雖達(dá)到全世界10%，但多為不耐熱低價(jià)之包裝產(chǎn)品，無法符合高階「微波復(fù)熱」食品包裝需求，導(dǎo)致產(chǎn)能過剩，限制臺(tái)灣技術(shù)高值化研發(fā)及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

例如傳統(tǒng)超商微波食品生產(chǎn)過程，皆須先烹飪食材成熟後，再經(jīng)過分裝、密封膜、運(yùn)送過程，容易增加二次污染的高風(fēng)險(xiǎn)；且因底部餐盒使用耐高溫PP包材的物理阻隔特性較低，保存期限一過當(dāng)天就要銷毀，造成不必要的浪費(fèi)。

所以塑膠中心也尋求與業(yè)界合作，先在經(jīng)過重新設(shè)計(jì)，熱處理過後的高結(jié)晶C-PET包材放入食材後，改變其配方、製程，提高耐微波加熱的高水氣與氧氣阻隔率比達(dá)PP材質(zhì)的25倍；以及可自動(dòng)排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密封膜，進(jìn)行高溫高壓加熱、殺菌等連續(xù)式自動(dòng)化生產(chǎn)流程，避免在加入熱水後融化變形。

塑膠中心進(jìn)一步指出，通常未經(jīng)熱處理過的PET保特瓶結(jié)晶度約在10%以下，承受熱變形溫度較低。惟經(jīng)由回火處理（Annealing）過後，結(jié)晶度將隨著溫度遞增，待結(jié)晶度達(dá)20.4~23.4%的耐微波產(chǎn)品，可承受高溫約為120~140℃，產(chǎn)生白霧顏色程度也會(huì)更多。

現(xiàn)與兩家業(yè)者分別合作的CPET材質(zhì)試驗(yàn)，包含熱真空成型板材製程、熱膠道射出粒子成型製程，其除了皆通過溶出試驗(yàn)安全標(biāo)準(zhǔn)，隨著國內(nèi)外薄壁射出成型技術(shù)更純熟，得以於成型一次性微波餐盒容器時(shí)，不必因?yàn)槔速M(fèi)裁切邊料，再重新粉碎造料，即可100%用料生產(chǎn)；未來經(jīng)過調(diào)整配方，產(chǎn)出耐衝擊的高結(jié)晶度PET，還可透過自動(dòng)販賣機(jī)銷售。

雖然受限於成本考量，目前超商引進(jìn)PET材質(zhì)餐盒的意願(yuàn)不高，反而是日本市場(chǎng)開始能逐步接受以高結(jié)晶度CPET餐碗/盤取代美耐皿材質(zhì)，不會(huì)因?yàn)椴牧喜患兌艹鋈矍璋贰⒎蛹凹兹Ｋ苣z中心指出，其採用的熱塑性聚酯二次結(jié)晶控制技術(shù)過去因急速冷卻PET來不及結(jié)晶，導(dǎo)致分子鏈無定向，具透明性，常用於保特瓶、食品包材、面板光學(xué)膜等各式押出膜板產(chǎn)業(yè)。

再經(jīng)過一段時(shí)間調(diào)整結(jié)晶區(qū)溫度以控制結(jié)晶度，使得可耐熱性隨之上升，得以接受高溫殺菌製程，符合工程塑膠產(chǎn)品要求，直到150~155℃時(shí)結(jié)晶度達(dá)到高峰。未來即可要求市面上現(xiàn)有CPET結(jié)晶度至少約25%以上才微波，其隔熱性也比金屬材質(zhì)佳、耐磨耗，又不像玻璃易碎、陶瓷過重，若是比重較高的餐具，讓消費(fèi)者感到微沉手感，反而更提高購買與使用意願(yuàn)。

圖3 : 塑膠中心正尋求與業(yè)界合作，透過重新設(shè)計(jì)高結(jié)晶C-PET包材，提高耐微波加熱的高水氣與氧氣阻隔率；以及可自動(dòng)排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密封膜，進(jìn)行連續(xù)式自動(dòng)化生產(chǎn)流程。（source：塑膠工業(yè)中心）

值得一提的是，如今超商為免密封膜於微波加熱過程中產(chǎn)生大量水蒸汽而爆破，所以必須先撕開密封膜，導(dǎo)致不便攜帶或增加人工二次汙染風(fēng)險(xiǎn)。雖有業(yè)者開始設(shè)計(jì)額外排氣裝置，在密封膜上預(yù)留排汽切口再貼膠帶，卻造成外型容易變形、不美觀及製程繁雜。

未來塑膠中心希望協(xié)助業(yè)者開發(fā)「耐微波自動(dòng)調(diào)壓密封膜」連續(xù)性製程，熱封層無須加工就直接上機(jī)，消費(fèi)者能不必撕開封膜或戳洞，就能排除蒸汽，使得產(chǎn)品外觀平整；排氣孔小又均勻、阻隔性佳，再經(jīng)過印刷、局部塗膠遮蔽不易見；並符合相關(guān)材質(zhì)分析、溶出實(shí)驗(yàn)、微波加熱等安全法規(guī)。

富強(qiáng)鑫從設(shè)備製造端出發(fā)　致力降低回收門檻

富強(qiáng)鑫精密工業(yè)公司（FCS）執(zhí)行長王俊賢指出，循環(huán)經(jīng)濟(jì)和限塑政策密切相關(guān)，對(duì)於材料、設(shè)備製造廠商帶來的挑戰(zhàn)可能還大於機(jī)會(huì)，尤其是對(duì)於部份塑膠袋、吸管等一次性拋棄產(chǎn)品而言，雖然有效抑制污染物數(shù)量，卻也同時(shí)造成金屬、玻璃、漁具等污染物上升，因此他認(rèn)為：「限塑不應(yīng)該是目的，而是保護(hù)環(huán)境的手段之一。」

機(jī)會(huì)則從可替代性材料來思考，透過製程革新讓塑膠更符合環(huán)保概念，將業(yè)界充斥許多一次性產(chǎn)品的塑膠材料，如食品包材、保特瓶等產(chǎn)品能完全分解，或透過回收循環(huán)再利用，以延長使用壽命，減少浪費(fèi)及汙染環(huán)境，推動(dòng)資源永續(xù)發(fā)展。進(jìn)而將塑膠化為環(huán)保助力，如電動(dòng)車要求輕量化趨勢(shì)和原本就很完善的回收制度，用來取代玻璃、金屬板材和木質(zhì)棧板，改以回收塑料生產(chǎn)，亦有助於成為保護(hù)資源、永續(xù)發(fā)展的助力，而非環(huán)保阻力。

富強(qiáng)鑫也針對(duì)如PET保特瓶這類目前塑膠業(yè)用量最多產(chǎn)品，訴求可以在使用過後，經(jīng)粉碎、分類、清洗/分離、篩選過程，成為可當(dāng)二次料使用的淨(jìng)片，例如PET捲片材料，即可分別用於壓製（Stamping）成非直接接觸的水果包材、抽絲（Filament yarn）成運(yùn)動(dòng)衣的長纖環(huán)保紗等。

但他坦言，現(xiàn)今循環(huán)經(jīng)濟(jì)要在製造端落實(shí)，主要面臨兩大關(guān)鍵課題：首先是在回收時(shí)，還須留意不同材質(zhì)的特性，例如在防疫期間的噴霧罐等消毒器材需求大增，卻因?yàn)榘Ａе椤⒔饘購椈傻炔馁|(zhì)，而難以被完全回收，所以必須從製造端解決，促使塑膠替代玻璃、金屬材質(zhì)，更容易落實(shí)回收。

其次是使用回生料的困難處，主要在於材料本身經(jīng)回收過後變得不均勻，加上每批回生料的熔點(diǎn)、密度、黏度都不同，應(yīng)用難度會(huì)比原始材料更高。所以對(duì)於塑膠加工機(jī)製造廠商而言，勢(shì)必要開發(fā)相應(yīng)智慧製造技術(shù)，改善回收料在成型過程中不穩(wěn)定特性，提高品質(zhì)，才能提高客戶使用回生料生產(chǎn)意願(yuàn)。

富強(qiáng)鑫技研體系經(jīng)理林宗彥進(jìn)一步表示，富強(qiáng)鑫的企業(yè)使命就是「Shape a better world」，身為塑橡膠產(chǎn)業(yè)的一員，正致力於協(xié)助客戶以更環(huán)保、更有效率的方式生產(chǎn)塑膠產(chǎn)品，藉以節(jié)省能源、提升良率、減少塑料浪費(fèi)。

因應(yīng)目前循環(huán)經(jīng)濟(jì)問題主要集中於二次回收料來源不一致，材料的本體黏度變異性大，該如何實(shí)現(xiàn)射出成型生產(chǎn)及品質(zhì)穩(wěn)定？林宗彥指出，富強(qiáng)鑫所開發(fā)的「熔體變異適應(yīng)控制系統(tǒng)」，則能在射出機(jī)偵測(cè)到因二次料造成熔體黏度變化時(shí)，機(jī)臺(tái)將根據(jù)黏度變異的範(fàn)圍自行調(diào)整、設(shè)定成型參數(shù)，讓成品維持允收的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

此外，由於富強(qiáng)鑫的主要客群多屬汽機(jī)車零組件和包裝產(chǎn)業(yè)，近年來也面對(duì)環(huán)保議題在交通領(lǐng)域最為人熟知的就是電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)興起，輕量化零組（配）件技術(shù)應(yīng)用而生，富強(qiáng)鑫也為此成功發(fā)展了「PC Glazing（類玻璃成型）」、「MuCell 微發(fā)泡成型（減重/增強(qiáng)/降噪/隔溫）」、「碳長纖成型（強(qiáng)化塑件）」等技術(shù)，以替代玻璃與金屬在汽機(jī)車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求。

林宗彥舉「MuCell微發(fā)泡成型」技術(shù)為例，其首先採取物理發(fā)泡原理，而非過去普遍使用添加物而成的化學(xué)發(fā)泡，便初步免除了發(fā)泡劑造成的污染問題；其次是MuCell可廣泛應(yīng)用於一般熱塑性塑膠，?加塑件的可回收性；除了可幫塑件減重，還具有尺寸安定、抗翹曲、抗收縮、隔熱、降噪等優(yōu)勢(shì)，製程上也能降低射出壓力、鎖模力及保壓時(shí)間，間接達(dá)到節(jié)能效果。

圖4 : 富強(qiáng)鑫「MuCell微發(fā)泡成型」技術(shù)可廣泛應(yīng)用於一般熱塑性塑膠，?加塑件的可回收性，也能在製程上間接達(dá)到節(jié)能效果。（source：富強(qiáng)鑫）

現(xiàn)今運(yùn)動(dòng)鞋為了符合款式多樣化需求，業(yè)者便透過專業(yè)的製造經(jīng)驗(yàn)，採用物理發(fā)泡技術(shù)作為鞋中底材料，以提供良好的觸感、支撐性和緩衝性，具有減震、高彈性、輕量化、低形變、耐久舒適等功能，同時(shí)客製化出不同顏色。

總結(jié)

然而，無論是從材料或製造端解決來提升經(jīng)濟(jì)效益，形塑循環(huán)經(jīng)濟(jì)生態(tài)系。尤其是在防疫期間大量外送餐點(diǎn)，反而增加塑膠使用量，必須加速導(dǎo)入綠色設(shè)計(jì)、節(jié)能製造，使用生質(zhì)或回收材料。最終還是要教育消費(fèi)者能接收回生材料物性下降、潔淨(jìng)度恐不如新料，卻是利用高階先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)出來觀念，能讓市場(chǎng)接受，製造端才會(huì)源源不絕生產(chǎn)，形成良性循環(huán)。

**刊頭圖（source：domf5oio6qrcr.cloudfront.net）