永續環保的尖兵-生物基合成纖維
前言
以石化原料所生產的纖維，對地球環境已經造成嚴重的破壞，塑料的使用除了造成溫室氣體大量排放，也影響生態系統的發展，導致生態失衡。無論是陸地或是海洋，塑料幾乎無所不在，除了影響生物多樣性的發展，同時也提高了人類疾病發生的機率。因此，許多科學家投入了生物基合成纖維的研發，希望能擺脫塑膠對人類的糾纏，也希望能藉由生物基合成纖維的發展，讓地球環境朝永續發展大步邁進。
生物基 PLA
PLA 指的是「聚乳酸」（Polylactic acid 或 Polylactide，簡稱 PLA）， 是台灣普遍使用的生物基可分解塑膠，主要是以植物澱粉如玉米、馬鈴薯 等碳水化合物作為原料發酵製成，大多被用來製做免洗餐具、包裝盒、生 鮮托盤等塑膠替代品，回收標誌編號為 7 並標註是 PLA。目前投入 PLA 研發和生產的公司有：
1. Advansa：是一家德國的公司，推出 ADVA® Shortcut 系列的 PLA 生物塑膠，可使用於茶包、食材、和衛生醫療用品的包裝。
2. Total Corbion：是由 Total 和 Corbion 兩家公司各出資 50% 組成的合資企業，2021 年開始生產第二代 PLA，年產值約 10 噸/年。該公司第一代 PLA 的原料是蔗糖、玉米等可食用材質，而第二代 PLA 的原料則是採用甘蔗渣、玉米秸稈、麥秸和木屑等植物性材料。
3. 遠東新紡：推出 NatureWorks Ingeo™系列的生物基 PLA。該公司於 2020 年推出的 Ingeo™ 是 100% 採用玉米、木薯、甘蔗或甜菜等農業原料製成，並獲得 ISCC Plus 認證。
4. 其他如 NOOSA、Radici 和 Toray 等公司也都有生產 100% 生物基 PLA 纖維。
然而，生物基 PLA 雖然乍聽之下好像很環保，但其實並不然。PLA 必須在特定的條件下才能進行理想的自然分解，其自然分解條件必須在厭氧的環境下；須具有足夠的濕度；溫度必須在 55oC 以上；且須持續 60 天 的時間才能自然分解約 90%。因此，當 PLA 製品流入海洋、山林、河川， 將和普通塑膠一樣無法被自然分解。
生物基 PTT
PTT 纖維是荷蘭殼牌(Shell)公司最早研發出來的一種聚酯類新型紡絲聚合物，採用了來自生質轉化的 1,3-丙二醇，能 100% 自然分解，對環境很友善。目前投入 PTT 研發和生產的公司有：
1. Covation Biomaterials：前身為杜邦公司。該公司推出 Sorona®生物基 PTT 纖維，是以穀物為原料製成，該纖維含有 37% 的生物基 PTT 成分。而 Sorona® PTT 大多運用於服裝、地毯的製作面。
2. Ecopel：該公司推出的 KOBA®，是以 Covation Biomaterials 公司所推出 的 Sorona® PTT 纖維為基礎，經該公司加工製成的生物基人造皮革。
3. Teijin Frontier：2020 年推出的 SOLOTEX® ECO-Hybrid 纖維，是結合了生物基 PTT 和化學回收 PET 所製成的高彈性纖維。
生物基 PHA
聚羥基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates, PHA)早在 1926 年即由法國微生物學家發現，直到 1950 年代才獲得證實。研究人員發現某些微生物處於過量碳源及缺乏氮、磷、鎂、鉀等物質的環境下，菌體會自行合成 PHA。PHA 具有良好的自然分解功能，而具體的應用領域，可用於生產可 自然分解的垃圾袋、購物袋、一次性餐盒等。目前投入 PHA 研發和生產的公司有：
1. Cove：位於美國加州的公司，該公司所研發的 PHA 可 100% 自然分解， 並可作為堆肥。另於 2019 年推出了一款由 100% PHA 製成的水瓶，這 款水瓶大約可以使用半年，所以水喝完後水瓶不須直接丟棄。但該公司表示，這款水瓶若埋在土中，最少需要五年才能完全分解。
2. Mar, Inc.：該公司和 Danimer Scientific 合作，於 2021 年底在美國推出可自然分解的 Nodax® PHA 纖維，該纖維是採用油菜籽和大豆等植物的種子提煉而成。
生物基 PBS
PBS 的成本與 PLA 差不多，但是可以在 3-6 個月內自然分解，分解後 100% 變成粉末，對環境非常友善。而 PBS 的應用範圍常用於製作包材(例 如咖啡豆包裝)、紙杯內層薄膜、一次性餐具、口罩和手提袋等。而在台灣， 手搖飲杯口上的「封口膜」也適合採用 PBS 纖維製作。目前投入 PBS 研發和生產的公司有： Kintra：該公司所推出的 Kintra Fiber，是一款以玉米為原料所製成的生物基 PBS 纖維，而玉米原料約占該纖維成分的 50%。生物基 PBS 纖維和 PET 纖維相較之下，PBS 纖維的韌性與 PET 纖維相當，但柔軟度卻是 PET 纖維的 10 倍。
結論
綜上所述，除了生物基 PLA 之外，其餘三種生物基纖維都是對地球環 境友善的纖維材料，如果將來能商業化且大規模生產，取代以石化燃料為基礎的塑膠纖維也將是指日可待。而環保署於 2023 年 2 月 3 日也修正「免洗餐具限制使用對象及實施方式」，從 2023 年 8 月份起於八大場所禁止使 用 PLA 材質的一次性餐具，例如學校、超商、百貨公司等。主要是因為台灣沒有良好的 PLA 分解場所，而 PLA 的外觀和材質比重都與 PET 相近， 若回收時與 PET 混用將會降低回收 PET 再利用的品質，因此只有焚化一 途，對環境反而沒有助益。
