EPA-94-U1U1-04-013 - è¡æ¿é¢ç°å¢ä¿è·ç½²

行政院環境保護署 

九十四年度「環保科技育成中心計畫」 

「氧化生物分解塑膠 ASTM D6954-04 測試方法之開發」 

期末報告 ( 定槁版 ) 

計畫編號 :EPA-94-U1U1-04-013 

主辦單位 : 行政院環境保護署 

執行單位 : 財團法人塑膠工業技術發展中心 

計畫主持人 : 朱美珍 

合作廠商 : 悅任科技有限公司 

計畫經費 : 新台幣 375 萬元 

( 補助經費 165 萬元 ; 自籌經費 210 萬元 ) 

計畫執行期間 :94 年 3 月 4 日至 94 年 12 月 31 日 

行政院環境保護署編印 

中華民國九十四年十一月

甲、委辦單位 

乙、執行單位 

「氧化生物分解塑膠 ASTM D6954-04 測試方法之開發」 

悅任科技有限公司 

計畫期末報告基本資料表 

財團法人塑膠工業技術發展中心 

丙、年度 94 年度計畫編號 EPA-94-U1U4-04-013 

丁、研究性質 □ 基礎研究 □ 應用研究技術發展 

戊、研究領域 

環保測試 

己、計畫屬性科技類 □ 非科技類 

庚、全程期間 

辛、本期期間 

壬、全期經費 

補助經費 

自籌經費 

94 年 3 月 ~94 年 12 月 

94 年 3 月 ~94 年 12 月 

3,750 千元 

0 億 1,650 千元 

資本支出 

經常支出 

土地建築 0 千元人事費 664 千元 

儀器設備 600 千元人事費 0 千元 

其他 0 千元材料費 386 千元 

其他千元 

0 億 2,100 千元 

資本支出 

經常支出 

土地建築 0 千元人事費 1,085 千元 

儀器設備 1,100 千元人事費 0 千元 

其他 200 千元材料費 815 千元 

其他 200 千元 

癸、摘要關鍵詞 ( 中英文各三則 ) 

塑膠 plastic、氧化 oxidation、生分解 biodegradation 

參與計畫人力資料 : 

( 如僅代表簽約而未參與實際研究計畫者則免填以下資料 ) 

參與計畫 

人員姓名 

朱美珍 

張艾民 

工作要項 

或撰稿章節 

現職與 

簡要學經歷 

經歷 : 塑膠中心 

進度整合及計畫書、期 

高分子實驗室 

中期末報告撰寫 

現職 : 塑膠中心組長 

分子量測試 

陳宏銘拉力測試 Tier 1 

經歷 : 靜宜大學化研室 

現職 : 塑膠中心 

經歷 : 怡利電子公司 

現職 : 塑膠中心 

參與時間 

( 人月 ) 

蘇新雅毒性測試 Tier 3 現職 : 塑膠中心 8 

江明純 

生物可分解測試 

Tier 2 

現職 : 塑膠中心 8 

鄒永欽市場調查及銷售現職 : 悅任科技公司 7 

鄒文憲 

Compound 原料及吹膜 

袋 

現職 : 悅任科技公司 7 

蔡寰治實驗結果整理及報帳現職 : 悅任科技公司 7 

2 

3 

5 

聯絡電話及 e-mail 帳號 

TEL:04-23595900#540 

mjchu@mail.pidc.org.tw 


sasaya@mail.pidc.org.tw 


frderic@mail.pidc.org.tw 


jessica@mail.pidc.org.tw 


chwen@mail.pidc.org.tw 

TEL:02-26017538 

egi@envirogreen.com.tw 

TEL:02-26017538 

egi@envirogreen.com.tw 

TEL:02-26017538 

egi@envirogreen.com.tw

行政院環境保護署計畫成果中英文摘要 ( 摘要版 ) 

一、中文計畫名稱 : 氧化生物分解塑膠依據 ASTM D6954-04 規範測試方法開發 

二、英文計畫名稱 :Standard guide for exposing and testing plastics that degrade 

in the environment by a combination of oxidation and 

biodegradation(ASTM D6954-04)test method development 

三、計畫編號 :EPA-94-U1U1-04-013 

四、執行單位 : 財團法人塑膠工業技術發展中心 

五、計畫主持人 ( 包括共同主持人 ): 朱美珍 

六、執行開始時間 :94 年 3 月 4 日 

七、執行結束時間 :94 年 12 月 31 日 

八、報告完成日期 :94 年 11 月 15 日 

九、報告總頁數 :70 頁 ( 本文 )+ 20 頁 ( 附錄 ) 

十、使用語文 : 中文、英文 

十一、報告電子檔名稱 :EPA-94-U1U1-04-13.doc 

十二、報告電子檔格式 :WORD XP 

十三、中文摘要關鍵詞 : 塑膠、氧化、生分解 

十四、英文摘要關鍵詞 :plastic、oxidation、biodegradation 

十五、中文摘要 : 

Tier1 內的氧化部分參照 ASTMD5510 規範使用熱來達到脆裂終止點 , 

改變不同的老化溫度 , 分別用 70℃,100℃ 樣品拉伸延伸率降至 5%, 達到 

氧化目的。 

Tier2 及 Tier3 的測試。Tier2 生物分解測試 , 依據 ISO14855, 塑膠中 

心已取得 CNLA 認證 , 另外 Tier3 的毒性測試依據 ASTM D6400 規範 , 預計 

12 月底提出 CNLA 認證。 

十六、英文摘要 : 

Experiments are carried out based upon ASTM 5510 instead. 

Films 

are placed in an oven to perform aging process. The optimal operating 

condition change heat aging temperature 70℃and 100℃,Elongation of

the aged specimens could drop to 5%。 

Plastics Industry Development Center has obtained the certificate of 

Tire 2 of ISO 14855 (for biodegradability test) as well as the CNLA 

verification. Verification from CNLA for tire 3 (toxic materials test) 

based on ASTM D6400 is expected to be accomplished by the end of this 

December.

行政院環境保護署委託研究計畫成果報告摘要 ( 詳細版 ) 

計畫名稱 : 氧化生物分解塑膠依據 ASTM D6954-04 規範測試方法開發 

計畫編號 :EPA-94-U1U1-04-013 

計畫執行單位 : 財團法人塑膠工業技術發展中心 

計畫主持人 ( 包括協同主持人 ): 朱美珍 

計畫期程 :94 年 3 月 4 日起 94 年 12 月 31 日止 

計畫經費 :375 萬元 

摘要 : 

本計劃已完成規範的查詢 , 先依據 ASTM5510 做以烘箱熱老化的實驗 , 

老化之後的薄膜再依據 ASTM D882 的規範做拉力試驗。 

第一個部分完成規範的研讀及實驗裝置的設置 , 從實驗結果中得知老 

化後樣品 70℃ 要經過 10 天後 , 拉伸延伸率才會從 500% 降至 5%, 改變不 

同的老化溫度 , 讓樣品的延伸率降至 5%, 達到氧化目的。 

Tier 1 以拉力試驗、拉伸延伸率下降至 5% 為測試的標準。 

Tier2 及 Tier3 的測試已完成。Tier2 生物分解測試 , 依據 ISO14855, 

塑膠中心已取得 CNLA 認證 , 另外 Tier3 的毒性測試依據 ASTM D6400 規範 , 

預計 12 月底提出 CNLA 認證。整過 ASTM D6954-04 規範測試方法的開法已 

完成 , 但配合廠商的樣品 , 不能通過測試 , 且數據累積不夠 , 就暫緩提出 

整個 ASTM D6954-04 規範 CNLA 認證因為不符合經濟效益。 

本計畫經過一年的測試執行 , 對整個環保材料有新的認識 , 氧化生物 

分解材料在現階段的研究中和現行環保政策完全可堆肥化不符合 , 但對於 

塑膠減量有很大的幫助 , 若獎勵應用此材料對環境有正面的貢獻。 

前言 : 

一種材料的發展都要經過反覆的測試 , 現階段不管是光降解性塑膠、崩 

解型塑膠或是生物可分解塑膠 , 在用途上都有其限制 , 因塑膠製品會因功能 

不同而有不同配方 , 氧化生物分解材料是經過光降解性塑膠改良而成的 , 因 

材料發展要經過公證單位的測試及安全性的評估 , 才能夠真正的普及化 , 基

於此原因 , 依據國際測試規範 ASTM D6954 測試方法進行一系列的材料測試 , 

為廠商及民眾找出不同的應用材料 , 並為環境盡一份力量。 

研究方法 : 

與悅任公司合作 , 由悅任公司提供材料及產品 , 由塑膠中心來進行測試 , 

依據 ASTMD6954-04 的規範建立測試設備進行測試 , 維持測試的穩定性及重覆 

性及達到規範的測試要求。 

結果 : 

一、規範的購置及研讀 

二、儀器設備的購置 :1. 薄膜拉力試驗機、2. 烘箱熱老化裝置、3.UV 老化裝置 

三、實驗結果 :1. 老化實驗改變不同的溫度使樣品拉伸延伸率下降至 5%, 溫度低 

需較長的時間 , 溫度高延伸率下降至 5% 需時較短。 

2. 經老化後的薄膜 , 從 FTIR 中 , 在波長 1710~1720cm -1 多出 C=0 peak 

表示樣品已經被氧化。 

3. 樣品經生老化後分解測試 , 有分解但速率很慢 ,3 個月才分解 

30%。 

4. 分解後之樣品做種子發芽實驗有抑制效果 , 種子發芽率只有 

33%。 

5. 整個 ASTM D6954-04 規範測試方法的開發已完成 , 但配合廠商的 

樣品 , 不能完全的通過測試 , 所以還要經過多次實驗讓樣品同 

過分解度及毒性測試 , 提出 CNLA 實驗室認證對廠商才有商機。 

結論與建議事項 : 

1、因測試樣品經熱老化處裡後 , 表面有油狀物析出 , 要先確認析出物是否含 

有毒性 , 樣品不平均性太高 , 每次差異度太大 , 請廠商重新寄樣品來 , 做 

重複性測試。

2、熱老化的條件 , 規範的溫度為 70℃, 會因不同的材質需要的溫度範圍不同 , 

條件還要測試 , 目前還要試條件使實驗能夠穩定 , 因之前的條件及樣品測 

試重複性只有 50%, 不符合測試條件。 

3、樣品除了用熱外 , 還能照 UV 裂解 , 之後還會用 UV 照射來測試樣品 , 使樣品 

加速老化 , 並做分解測試及毒性測試。 

4、確認老化程序沒有問題 , 可使分子量降低之後進行 ISO14855 生物分解測 

試 , 樣品不能完全分解 , 分解狀況不符合標準 , 及測試樣品是否含有毒性 

之種子發芽實驗測試植物已有生長。

目 

錄 

第一部分 : 現場或實際技術或設備測試報告 

一、計畫緣起 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 

( 一 ) 光降解性塑膠 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 

( 二 ) 崩解型塑膠 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 

( 三 ) 生物可分解塑膠 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 

二、計畫目標 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 

三、文獻回顧 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 

( 一 ) 生物分解 ( B i o d e g r a d a t i o n ) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 

( 二 ) 光分解 ( P h o t o d e g r a d a t i o n ) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 

( 三 ) 氧化生物分解 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 

四、執行方法 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 

( 一 ) 執行步驟及研究方法 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 

( 二 ) 執行步驟 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 

五、預定進度及查核點 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 0 

( 一 ) 契約書中計畫預定進度及查核點 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 0 

( 二 ) 實際預定進度及查核點說明 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1 

六、工作內容與執行成果 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 7 

( 一 ) 規範的購置及研讀 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 7 

( 二 ) 儀器設備的購置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 4 

( 三 ) 實驗流程操作手冊 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 1 

七、檢討與建議 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1 

八、參考文獻 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3

第二部分 : 技術或設備應用推廣可行性評估報告 

一、技術 ( 設備 ) 概述 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 4 

( 一 ) 技術項目 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 4 

( 二 ) 技術發展性 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 4 

1 . 可控制生命期的塑膠製品 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 5 

2 . 塑膠製品棄置的選擇 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 5 

( 三 ) 國內外發展現況 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 6 

( 四 ) 國內發展利基 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 1 

二、環境可行性評估 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2 

三、技術可行性評估 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 5 

四、經濟可行性評估 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 7 

五、預定困難與對策 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 0

圖目錄 

圖 1、薄膜拉力試驗機測試設備 ------------------------------------------34 

圖 2、薄膜拉力試驗機全照圖 --------------------------------------------35 

圖 3、烘箱熱老化裝置 --------------------------------------------------35 

圖 4、烘箱熱老化觀查點 ------------------------------------------------36 

圖 5、UV 老化裝置 ------------------------------------------------------36 

圖 6、UV 老化裝置實驗情況 ----------------------------------------------37 

圖 7、生物分解裝置 ----------------------------------------------------38 

圖 8、種子發芽裝置 ----------------------------------------------------39 

圖 9、FTIR------------------------------------------------------------39 

圖 10、AFM------------------------------------------------------------40

附 

錄 

附錄一、初步實驗數據 

附錄二、期初審查意見回覆表 

附錄三、期中審查意見回覆表 

附錄四、期末審查意見回覆表 

附錄五、九十四年度「挑戰二 00 八 : 國家發展重點計畫」期末成果報告 

附錄六、結案報告確認表

第一部分 : 現場或實際技術或設備測試報告 

一、研究緣起 

一、研究緣起 

依據台灣塑膠公會的統計 ( 1990~ 1998), 台灣地區每人每年塑 

膠的消費量為 105.3~134.5 公斤。因此每年所產生的塑膠廢棄物也頗 

多。在這些塑膠廢棄物中 , 有 57% 為塑膠袋及膜 , 一般垃圾之物理成 

分中塑膠類之比率在 17.8~20%(1992~1999), 均顯示塑膠過度的 

氾濫使用 , 這些塑膠類品 , 不易分解 , 阻塞排水溝渠 , 妨礙根部伸長 , 

影響環境瞻觀。為了解決目前塑膠過度氾濫的情況 , 及為環保近一份 

心力的使命感 , 針對現在市面上的氧化生物分解的材料 , 進行測試評 

估 , 確認其安全性及分解性。 

生物可分解塑膠的發展沿革 

生物可分解塑膠的研發 , 是先歷經光降解性塑膠及崩解型塑膠的 

失敗後 , 才試驗成功的。 

( 一 ) 光降解性塑膠 

以傳統塑膠 (PE、PS、PP) 摻配光敏促進劑 , 藉由吸收日光中的紫 

外線能量 , 促成塑膠產生裂化反應 , 碎裂崩解後殘留塑膠碎片 , 終因 

不能分解 , 遂宣告失敗。 

( 二 ) 崩解型塑膠 

以傳統塑膠摻配澱粉及生物發酵物等成分 , 誘使環境中微生物吞 

噬、崩解澱粉 , 但仍因不能分解其中塑膠成分 , 同樣有塑膠碎片殘留 

問題而遭詬病。 

( 三 ) 生物可分解塑膠 

又稱「綠色塑膠」, 係運用生物化學之科技 , 從植物精練、發酵、 

合成等程序 , 製造完全可被生物分解之生物可分解性材料。於產品生 

命循環中 , 利用有機堆肥來達成「取之於大自然 , 使用後再回歸於大 

1

氧化生物分解塑膠 ASTM D6954-04 測試方法之開發 

自然」的原則。 

現階段不管是光降解性塑膠、崩解型塑膠或是生物可分解塑膠 , 

在用途上都有其限制 , 因塑膠製品會因功能不同而有不同配方 , 氧化 

生物分解材料是經過光降解性塑膠改良而成的 , 因材料發展要經過公 

證單位的測試及安全性的評估 , 才能夠真正的普及化 , 基於此原因 , 

依據國際測試規範 ASTM D6954 測試方法進行一系列的材料測試 , 為廠 

商及民眾找出不同的應用材料 , 且為環境盡一份力量。 

2

二、計畫目的 

二、計畫目的 

在 1992 年聯合國環境和發展大會在巴西盛大召開 , 各國領袖皆 

積極參加此一盛會並討論 “ 全球性環境污染之嚴重性 ” 此一受矚目之 

議題。此現象表著人類已深刻體認到環境保護是關係到人類生死存亡 

的重要問題 , 而工業發達國家所大量製造的高分子塑膠廢棄物已成為 

全球的公害是不爭的事實。因此在 1992 年會議後 , 各大先進工業國開 

始重視環境保護對生態之永續發展的影響 , 進而紛紛提出各種行動計 

畫 , 而這些陸續發酵的議題 , 也使得越來越多的國家和公司企業投入 

環保生物技術的開發。美國更將環保生物技術列為 21 世紀生物技術 

裡 , 六大 ( 包括製藥、醫療器材、農業食品、能源和環保 ) 最重要的 

研究領域之一 , 紐約時報和華盛頓郵報更將環保生物技術列為未來十 

年內發展速度最快最具市場商機的領域之一 , 基於此理由 , 發展測試 

對產品驗証有其必要性 , 生產出來的材料及產品是否達到環境友善的 

標準 , 需要經過測試。測試需要維持一定的穩定及有重覆性等特性 , 

所以建立標準測試方法有助於對產品的驗証。對於氧化生物分解塑膠 

測試美國國家標準 (ASTM) 訂定一標準測試方法 ASTMD6954-04 分成三 

個階段測試 , 每一階段分別依據另外的測試標準進行測試。三階段都 

通過測試才能確認此材料及產品為具有氧化生物分解的能力 , 對環境 

的衝擊較少 , 且對環境友善。 

本計畫乃開發利用新的測試規範 ASTMD6954-04 建立氧化生物解 

塑膠之測試 , 新的測試方式是建立除了可堆肥化 , 完全生物分解塑 

膠外 , 另一個對環境友善的材料測試。 

3


三、文獻回顧 

生物可分解性 (biodegradability) 高分子簡介 

實際上 , 高分子材料均可以在一定時間後分解 , 但是相較於生物 

可分解性高分子而言 , 像聚氯乙烯 (PVC)、聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP) 和 

聚苯乙烯 (PS) 這些一般的高分子要待其完全分解的時間可能需要長達 

100~150 年。生物可分解性高分子在適當光、水等自然因素和微生物 

影響下 , 即可在較短時間內分解成無毒害的產物。 

可分解塑膠之技術原理 

所謂可分解塑膠 , 是指塑膠材質之高分子化學結構 , 可經由某些 

機制 (Mechanism) 在暴露的環境中分解。分解過程中 , 塑膠之理化特性 

逐漸轉弱而變脆 , 並分裂成碎片 , 再經由水解、溶解或微生物分解成 

簡單分子而消失。可分解塑膠之分解速率常因暴露環境不同而異。依 

技術原理可歸納成幾類 , 包括 ( 一 ) 生物分解 ;( 二 ) 光分解 ; ( 三 ) 氧化 

生物分解 ;( 四 ) 水解 ;( 五 ) 溶解。產品發展以前三類技術為主 , 簡 

述如下 : 

( 一 ) 生物分解 (Biodegradation) 

生物分解是藉生物的活動作用而使物質分解 , 通常是經由微生物 

如細菌 , 黴菌、放線菌所分泌的酵素將物質分解消化。製造可生物分 

解塑膠有二種方法 : 第一種是在不分解的塑膠材質中摻添可生物分解 

物質。第二種是製造本身容易遭受酵素分解的高分子。 

1. 添加物法 : 此方法是在聚乙烯等不分解的合成高分子中添加一 

種可分解的天然高分子如澱粉 , 通常此方式還需添加催化劑 

(accelerators) 以加速分解。 

分解機制有二 : 首先澱粉顆粒被微生物分解消耗 , 使高分子基 

4

三、文獻回顧 

質的組織變成多孔性 , 導致塑膠製品物性弱化和表面積增加。 

另一分解機制是脂肪或脂肪酸自氧化劑與土壤或水中的金屬鹽 

類接觸而反應 , 產生了過氧化物。高分子鏈遭受過氧化物的攻 

擊而斷裂 , 此一分解機制的效率與塑膠的表面積成正比。因此 , 

兩種分解機制乃是相輔相成 , 相得益彰。高分子鏈的斷裂不僅 

弱化了物理特性 , 並且將高分子裁剪成小分子 , 而終被微生物 

分解成最終產物水和二氧化碳。 

2. 生物高分子 (Bio-polymers): 此類高分子通常是微生物發酵所產 

生的天然塑膠。目前已成功發展出可以完全分解的生物高分子 

(Biopol) , 例如聚基丁酯 (PHB) 或聚基丁酯與戊酯共聚物 

(PHBV), 係利用細菌發酵製得之新穎熱塑性聚酯材料。由於 

PHB 為一脆性材料 , 再加入 30% 以下基戊酯 , 可降低結晶性 , 

使材料更柔軟 , 更具延展性。在美國、日本及德國皆已將 PHBV 

材料利用吹瓶加工製成洗髮精瓶 , 日本更將其應用於刮鬍刀 

柄 , 其缺點是售價仍昂貴。 

( 二 ) 光分解 (Photodegradation) 

光分解是利用太陽光中紫外輻射的能量而使物質分解。科學對光 

分解作用已有相當程度的了解。塑膠加工業者已充分利用紫外光安定 

劑以防止戶外分解的產生。然而要賦予塑膠具備光分解性 , 並非不用 

安定劑即可達成。另外 , 如何控制光分解速率才是關鍵問題。高分子 

對波長在 290~320nm 間的紫外光特別敏感 , 此範圍內之紫外光具有 

足夠能量可斷裂高分子中的碳氫鍵。光分解作用可經由光氧化 

(photooxidation) 和酮光解 (ketone photolysis) 進行。基本上。光分解是 

一種引起高分子鏈斷裂的連鎖反應 , 這種自我加速的反應導致高分子 

的分子量急遽減少 , 而喪失了固有的特性。 

5


一般而言 , 光分解塑膠的生產價格低於生物分解塑膠。與傳統不 

分解的塑膠價格比較 , 光分解塑膠高出二 ~ 五 %, 而生物分解塑膠卻 

高出八 ~ 一五 %。光分解塑膠面臨了二個技術上的問題 : 第一是必須 

曝露於陽光始能分解 , 假如塑膠製品被掩埋或沈在水底 , 光分解將不 

會發生。第二個問題是具有感光性的添加物通常是有毒的 , 塑膠分解 

後可能危害環境。然而光分解塑膠的優點是產品性質無異於不分解性 

產品 , 也就是說塑膠的物性不因擁有分解性而改變。另外 , 光分解塑 

膠廢棄物可以回收再加工利用。生物分解塑膠價格較昂 , 因為造成生 

物分解的澱粉添加量要比造成光分解的添加量大得多 , 且受制於加工 

溫度不能超過 230℃, 否則澱粉將被「煮熟」(cook)。澱粉的高度吸 

水性降低了生物分解塑膠回收再生的可能。 

( 三 ) 氧化生物分解 

此項技術是光生物分解的技術延伸 , 將氧化生物分解添加劑結合 

PO 塑膠原粒 , 特別是 PO 與 PP, 來加速環境的分解。添加劑有助於塑 

膠產品造成光化學或化學分解可控制 PO 的氧化分解 , 將分子斷鍵會大 

量減少分子量 , 最後完全的被氧化生物分解。此種況指法提供具經濟 

效益的塑膠用途更為廣泛 , 例如將原本不可分解的農業披覆膜或是可 

丟棄式的包裝材料主要是掩埋或是燃燒或在回收製造等 , 這些收集所 

應負擔的交通運輸、後置處理與回收的成本頗高。而這項新科技表現 

出可分解塑膠的新選擇 , 減少塑膠商品在不同環境丟棄的污染程度。 

將塑膠原料摻混添加劑 , 添加的百分比多寡 , 決定控制 PO 塑膠的生命 

期 , 分解後分子量減少 , 塑膠成成為極細小的 , 再來即是生物分解。 

透過全國碩博士論文資訊網 , 以關鍵字生分解查詢之論文數結果 

有 73 篇、生物分解 514 篇、氧化分解 101 篇 , 氧化生物分解 0 篇。 

6

四、執行方法 


( 一 ) 執行步驟及研究方法 

與悅任公司合作 , 由悅任公司提供材料及產品 , 由塑膠中心來進 

行測試 , 依據 ASTMD6954-04 的規範建立測試設備進行測試 , 維持測試 

的穩定性及重覆性及達到規範的測試要求。 

執行方法 : 

塑膠中心負責規範研讀及設備建立並且測試 , 規範測試內容分為 

三部份 , 第一部份測試樣品 , 先進行氧化 , 分別用熱及 UV 光來使樣品 

裂解 , 經測試後 , 用熱老化的效果較佳 , 氧化生物分解塑膠經過溫度 

會裂成小碎塊 ,UV 光裂解因實驗裝置的關係 , 樣品能夠測試的量較少 , 

不符合下階段要做拉力的需求 , 所以經一次測試後就捨棄此方法。 

樣品氧化後有兩種方法判定 emtrittlement endpoint( 碎裂終止 

點 ), 一種為拉力測試延伸率小於 5%, 另一種為分子量測試 , 因 

為此樣品的主材質為泛用塑膠 PE、PP; 要測試 PP、PE 分子量的 

方法有 GPC( 凝膠管柱層析法 ), 需要找到溶劑及管柱 , 因溶劑不 

是一般的溶劑 , 沒有現貨且價格很昂貴 , 且層析儀器需要高溫 , 

中心沒有此儀 

器 , 委外測試沒有地方委測此項目 , 所以也捨棄此方法 , 判斷氧化 

是否完全 , 就使用拉力測試為主。 

第二部份將氧化後樣品進行生物分解測試 , 依據 ISO14855 及 

CNS14432 方法進行樣品分解度測試 , 此項目測試中心在 2003/07/01 

7


獲得 CNLA 實驗室認證 , 認証証書編號為 1085, 將悅任公司提供的樣 

品進行生物分解測試 , 生物分解測試的時間為 45 天至六個 

月 , 因 

此計畫的時程進行生物分解的時間到現在只進行三個月 , 分解效果 

很緩慢只有 30% 左右 , 且重複的差異度超過 20%, 所以此測試還要重 

新進行測試 , 因時間的關係 , 分解度的測試繼續進行 , 差異度的部 

份請悅任公司重新提供不同配方樣本進行氧化後再做生物分解 , 實 

驗持續進行中 , 結果還沒有出來。 

第三部份將生物分解測試完的堆肥進行毒性測試 , 依據規範 

ASTMD6400-99 及 CNS14661 進行種子發芽測試 , 因時間的關係 , 將現 

在進行三個月的樣品拿出來進行毒性測試。此測試項目中心已於 

2004 年 9 月已經提出認證申請 , 預計 11 月底會進行現場評鑑 , 順利的 

話 12 月底能夠拿到證書。 

8

( 二 ) 執行步驟 


規範的研讀 ASTMD6954-04 

儀器設備建立 

測試產品來源確認及成份確認 

進行各階段的測試 , 維持測試程序的準確性差異度


五、預定進度及查核點 

( 一 ) 契約書中計畫預定進度及查核點 

預定進度 ( 以甘特圖表示 ) 

月次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 

工作內容 

年別 94 94 94 94 94 94 94 94 94 94 94 

項目 

月份 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 

A 

1. 資料蒐集 

2. 規範研讀 

3. 儀器設備建購 

3-1 儀器設置 

3-2 測試評估 

4.NLA 認証 

4-1 建立品質測試文 

件 

4-2 提出認証 

累計進度百分比 % 

B 

C1 

C2 

D1 

D2 

10

查核點預定完成時間查核點內容說明 

A 94.2.28 蒐集有關 ASTMD6954-04 規範及相關測試標準與法規。 

B 94.4.30 ASTMD6954-04 規範相關資料整合。 

C1 94.6.30 完成測試儀器裝置。 

C2 94.9.30 完成規範規定測試且通過其評定標準 , 重覆差異性


工作項目 

實際執行情形 

差異分析 ( 打 ) 

落後 

原因 

困難檢討及對策 

預計改善 

完成日期 

符合落後超前 

1. 蒐集 ASTM 

D6954-04 規範 

內相關測試標 

準 

買回 ASTM D6954-04 內相關的 

測試標準 , 分別為 

ASTM D3826 

ASTM D5208 

ASTM D5338 

ASTM D5510 

ASTM D5988 

ASTM D6400 

OECD 207 

OECD 208 ISO 14885 

並加以研讀 

 

12


2. 儀器設備設 

置 

3. 完成測試儀器 

裝置 

4. 測試評估 

購置薄膜拉力試驗機進行熱老 

化實驗測試氧化能力 , 改變不同 

熱老化的溫度及時間 , 找最佳條 

件。 

購置 UV 燈管進行紫外光老化的 

實驗 , 燈管及裝置 set up 中。 

購置氧化分解裝置分別為熱 ( 烘 

箱 ) 及 UV( 紫外線燈管 ) 分解裝 

置 , 並進行樣品分解測試 , 但樣 

品混合不均勻分解狀況不理 

想 , 請合作廠商在重新混練再送 

樣進行測試。 

廠商重新混練樣品 , 經 100℃ 熱 

老化後拉伸測試延伸率下降至 

5%, 老化後樣品進行生物分解 

測試。測試時間至少要 45 天 

 

 

 

5. 建立品質測試進行測試規範 ASTM D6954-04 

13


文件 

翻譯工作 , 並寫成實驗室內標準 

作業流程 (SOP) 

熱老化後樣品進行生分解測試 

(8/1~ 迄今 ) 樣品有分解。 

UV 老化測試照光後無效果 , 進 

行不同條件測試。 


老化後進行分子量量測 , 樣品為 

PE 若要做 GPC 測試 , 需要高溫 

GPC 儀器經評估一台高溫 GPC 

需要 600~800 萬 ( 含溶劑 TCB 

tricholorobbenzene 及管柱 ), 

因費用太高且測試單位無此項 

測試服務無法轉委託 , 所以樣品 

老化測試終點以拉力測試延伸 

率小於 5% 為主 , 不考慮進行分 

子量測試。 

 

14


7. 建立品質測 

試文件 

完成 ASTM D5510 Practice for 

Heat aging of oxidatively 

degradable plastics. 

ASTM D5208 Practice for 

Fluorescent ultraviolet (UV) 

exposure of photodegradable 

plastics 

ASTM D3826 Practice for 

determining Degradation end 

point in degradable 

polyethylene 

and 

polypropylene using a tensile 

test 三種測試規範翻譯及 SOP 

攥寫 

 

完成 CNLA 規定之品保及技 

術文件。 

 

15


完成 CNLA 規定之品保及技 

術文件。 

實驗測試不佳 , 重複實驗測 

試、找出實驗過程之誤差 , 

修正實驗方法 , SOP 流程修 

正、品質測試文件之彙整與 

修改。 

 

 

8. 提出 CNLA 

認證申請 

因生物分解測試重複性不佳 

及實驗時間過常需在多做次 

重複實驗以確保實驗準確 

性 , 所以暫時無法提出認證 

申請。 

 

計畫主持人 : 朱美珍製表人 : 蔡惠娜製表日期 :11/2 

備註 : ASTM D 5208 因規範不符合實際要求不列入測試 SOP 

ASTM D3826 生物分解測試規範用 ISO 14855 CNS 14432 取代 

16

六、工作內容與執行成果 

( 一 ) 規範的購置及研讀 


17


18


19


20


21


22


23


24


25


26

ASTMD882-02 規範內容重點翻譯 


一、範圍 : 

此測試方法是在測試後度低於 1 mm 的薄膜 , 厚度超過 1 mm 則使用 

ASTM D638 

二、參考規範 

三、專用術語 : 

專用術語定義在規範 D638 

四、重點及應用 

五、實驗裝置 : 

拉力試驗機、荷重元、夾具、延伸計 

六、測試試片 

試片長度大於 50 mm、寬度不能小於 5 mm 大於 25.4 mm 

七、樣品調節 

溫度 23℃ 溼度 50% 

八、不同種類測試試片 

27


九、測試速度計算 

A=BC 

A = 

rate of grip separation, mm 

B = initial distance between grips(or in.),and 

C = initial strain rate,mm/mm*min(or in./in.*min) 

十、步驟 

十一、計算 

十二、報告 

十三、準確度和偏差 

28


29


30


31


32

ASTMD5510-94 規範內容重點翻譯 


一、範圍 : 

塑膠曝露在不同的溫度及時間下進行調節 , 熱的效應有很多特別的 

性質可以測量 , 測量的碎裂點判定方法依據 ASTMD3826, 有 75% 的測試 

試片延伸率小於 5%, 不同型態的烘箱被使用 

procedure A:Gravity-Convection 

oven- 適用於薄膜厚度小於 0.25mm 

procedure B:Forced-Ventilation 

oven- 適用於試片厚度大於 0.25mm 

熱老化的特性必須有應力、環境溫度和時間相互作用來控制實驗。 

二、參考規範 

三、專用術語 : 

專用術語定義在規範 D883 

四、重點及應用 

五、實驗裝置 

六、測試試片 

33


七、樣品調節 

調節方法依據 ASTMD618 

八、實驗步驟 

選擇方法 A 或 B 鐘用不同的烘箱 

( 二 ) 儀器設備的購置 

圖 1、薄膜拉力試驗機測試設備 

34


圖 2、薄膜拉力試驗機全照圖 

圖 3、烘箱熱老化裝置 

35


圖 4、烘箱熱老化觀查點 

圖 5、UV 老化裝置 

36


圖 6、UV 老化裝置實驗情況 

37


38 

圖 7、生物分解裝置


圖 8、種子發芽裝置 

圖 9、FTIR 

39


圖 10、AFM 

40


( 三 ) 實驗流程操作手冊 

Tier 1 熱老化 SOP 

將樣品栽成薄膜拉伸試片 50 片 

置於一定溫度 (70-100℃) 的烘箱中 , 每天觀察測試薄膜延伸 

率是否下降至 5% 

延伸率的測試使用拉力試驗機 , 測試速度 500mm/min 

測試前後之薄膜用 FTIR 觀測波長 1710~1720cm -1 是否有 peak 表示 

氧化完成及使用 XRF 量測老化前後元素變化 

41


Tier 2 生物分解測試 SOP 

選擇適當的堆肥並測試十天內堆肥活性 

測試堆肥總乾燥固體與揮發性固體含量 

樣品及堆肥加一定比例之去離子水測 pH 值 

試樣與對照物料準備 

三個試驗容器、三個對照物料容器、三個空白試驗容器 

堆肥容器置於 58℃±2℃ 試驗環境 , 以含飽和水份無二氧化碳之空氣通氣 

排氣中定期量測氧氣濃度 , 有助於維持好氣狀況 

孵化階段直接測定法時每天至少兩次 , 量測所產生轉化之二氧化碳量 

堆肥濕度必須維持 50% 

記錄堆肥之外觀及任何目測結果 

試驗終止測定試樣之質量損失測定總乾燥固體及揮發固體 

42


Tier 3 種子發芽測試 SOP 

1. 適用範圍 

本標準適用於可堆肥化的塑膠材料及其產品。 

1.1 本標準方法制定之目的在於定義塑膠材料及其產品上若標示在 

堆肥設施中為可堆肥化時的要求事項。 

1.2 通過此測試方式 , 可被採用以產出證據支持可堆肥性訴求 , 而 

將產品歸類為「可堆肥化」。 

註 : 需同時考量國家與地方性法規之規定。 

1.3 本標準是用以定訂塑膠材料及其產品是否可充分堆肥化 , 而固 

有生物分解性應由在控制之條件可與已知之可堆肥化材料作 

比較下施行試驗 , 以確立固有的生物分解性之程度。 

1.4 本標準下之生物分解率測試是依據 ISO 14855, 以生質材料在 

有氧的堆肥條件下 , 分析其因降解所生成的 CO2 

, 因而計算出 

其生物分解率。 

2. 品質要求 

2.1 產品及加工完成之物件須在意圖使用之相同型態下與以試 

驗。對於多層厚度或密度製成之產品 , 只要其化學成分與結構 

43


維持不變 , 僅取最厚或是密度最高的產品做試驗 , 此處假設較 

薄或較低密度者亦可充分堆肥化。 

2.2 試驗材料在實驗室嗜熱堆肥化條件下之崩解速率可由施行 

CNS 14432( 塑膠材料在控制堆肥條件下最終好氣生物分解度及 

崩解性測定法 - 二氧化碳釋出量分析法 ) 測知 , 但不需準備 CO2 

捕集器。在控制條件下以堆肥法試驗 , 並以試驗篩 2.0 mm 篩 

分後 , 殘留量未超過乾基的 10% 時 , 視為此塑膠產品具有充分 

之降解性。 

2.3 塑膠材料或產品滿足「經濟合作發展組織 (Organization for 

Economic Cooperation and Development,OECD) 化學品試驗指 

導綱要 208 號」之規定 , 即可證明有令人滿意的土質與水質安 

全性。 

3. 設備及裝置 

花盆、澆水盆、溫度計、pH 計、天平。 

4. 測試程序 

本試驗是在訂定生長環境和條件下 , 依據經濟合作發展組織化 

學品試驗指導綱要 208 陸地植物試驗所訂定之 208A: 種苗萌芽與種 

44 

苗生長試驗 ; 及 208B: 植物生長力試驗 ( 附註 2) 予以評定物質對


種苗萌芽與生長之潛在作用 ; 和評定物質對陸地植物生長力之作 

用。 

以下分別描述兩種試驗程序 

4.1 208A 種苗萌芽與種苗生長試驗 

4.1.1 將生物分解塑膠之堆肥土與原土以 1:10【50g:500g】的比 

例充分混合。 

4.1.2 將選用之植物栽入 , 建議容器為直徑 15cm 之容器 , 在選用區 

域內 , 在此劃分出一個三角形區域 , 在三個邊線上分別栽入 

一株單子葉植物和兩株雙子葉植物 ( 在此選用的雙子葉植 

物 : 豌豆、綠豆 ; 單子葉 : 玉黍蜀 )。 

註 1: 在直徑 15 公分之圓柱型盆栽中選用三個不同區域 , 分別植 

入選用之種子。目的在增加實驗之客觀性 , 避免土壤因營養 

源、溼度、光源不穩定不均勻 , 而造成實驗誤差。 

玉米 ◆ 

● 綠豆 

碗豆 △ 

△ 碗豆 

綠豆 ● 

◆ 玉米 

◆ 

玉 

米 

△ 

碗 

豆 

● 

綠 

豆 

45


4.1.3 建立對照組 , 對照組是用以確保所觀察的作用是否與被試驗物 

質有直接關係 , 適當的對照組在各方面均應實驗組完全相同 , 

在此試驗中對照組建立方式為在 500 克原土上栽入選用之植 

物 , 其餘方法皆必須與實驗組相同。 

4.1.4 測試期間每日紀錄氣候狀況及溫度、種子萌芽時間、萌芽數 

目 , 並於種子萌芽後按時量測植物生長高度及拍照做紀錄。 

4.1 208B 植物生長力試驗 

4.2.1 原土 500 克 , 將選用之植物栽入 , 建議容器為直徑 15cm 之 

容器 , 在選用區域內 , 在此劃分出一個三角形區域 , 在三 

個邊線上分別栽入一株單子葉 

植物和兩株雙子葉植物 ( 在此選用的雙子葉植物 : 豌豆、綠 

豆 ; 單子葉 : 玉黍蜀 )。 

4.2.2 建立對照組 , 對照組是用以確保所觀察的作用是否與被試驗 

物質有直接關係 , 適當的對照組在各方面均應測驗組完全相 

同 , 在此試驗中對照組建立方式為在 500 克原土上栽入選用 

之植物 , 其餘方法皆必須與實驗組相同。 

4.2.3 植物由種子成長到 2 至 4 片樹葉之階段 , 試驗物質之萃取液 

( 在此以水為萃取溶劑 , 而試驗物質與萃取溶劑比例為 1:10) 

46 

噴灑至植物與葉表面。對照組則噴灑一般之自來水。


4.2.4 經處理後 21 天內 , 並於不同時間間隔下 , 與未經處理的對 

照組比較 , 評估植物生長力所受到的影響 , 並做拍照紀錄。 

註 2. 經濟合作發展組織化學品試驗指導綱要 208 陸地 ( 非標的 ) 植 

物試驗 

* 

208A 種苗萌芽與種苗生長試驗中 , 經土壤暴露後之作用 , 將 

種子與經試驗物質處理過的土壤接觸 , 於 14 至 21 天後 , 當 

對照組有 50% 發芽率時 , 評估其影響。量測終點是種苗萌芽 

的目測法評估 ( 是否有目測可視之傷害 , 例如 : 葉片壞死數、 

葉綠素缺少 … 不正常生長 ), 試驗終止後萌芽率百分比與生 

質及目測植物毒性需予以記錄。 

* 

208B 本試驗是評估在葉面上或是植物地面以上的部份塗佈試 

驗物質後 , 對植物的潛在作用。當植物由種子成長到 2 至 4 

片樹葉階段。試驗物質在適合速率下被噴灑至植物與樹葉表 

面。經處理後 21 天內並於不同時間區隔下 , 與未經處理的對 

照組比較 , 評估植物力與生長所受到的影響 , 測試終點以生 

質 ( 新鮮或乾燥 ) 芽重或芽高與目測傷害作用 ( 缺少葉綠、枯 

死數目、植物生長異常等 ) 來認定。 

5. 試驗品種 

5.1 試驗品種之選擇 

豌豆、綠豆、玉蜀黍。 

47


5.2 試驗品種數目 

使用三種植物 : 三株單子葉植物 ( 玉米 ) 和六株雙子葉植物 ( 三 

株綠豆、三株豌豆 )。 

6. 計算與結果之表示及有效性 

6.1. 此試驗結果之評估是依據經濟合作發展組織化品試驗指導綱 

領 208 陸地 ( 非標的 ) 植物試驗 208A: 種苗萌芽與種苗生長試 

驗 

208B: 植物生長力試驗為了確定試驗結果被認為有效 , 對 

照組須符何下列標準 : 

6.1.1 種苗萌芽與種苗生長試驗之最低萌芽率為 65% 。 

6.1.2 種苗平均生長 , 無明顯的植物毒性作用。 

6.1.3 植物生長力實驗結束時 , 植物的存活率至少為 90% 。 

6.2. 需附試驗試驗初期、中期及試驗結束等三個時期的照片判斷植 

物是否有缺少葉綠素、枯死、植物生長異常等現象。 

7. 設備查驗 

儀器名稱 

項目 

允收標準校正週期校驗者 

電子天平 

100 克以內 

±0.05% 

一年 

電子檢驗中心 

48


pH meter ±0.5 一年電子檢驗中心 

溫度計 ±0.5℃ 一年電子檢驗中心 

8. 報告 

測試報告需註明下列事項 : 

8.1 試驗物質 : 受測試物質之相關資料 , 如 : 物理和化學性質。 

8.2 試驗品種種 / 品種植物科明學名與通稱及種子來源 ( 供應商名 

稱 ) 。 

8.3 受測試之單子葉與雙子葉品種數 

8.4 測試條件 : 

8.4.1 試驗環境地點 : 暴露在有陽光之室外。 

8.4.2 試驗系統描述 : 盆尺寸、盆材料及土壤量。 

8.4.3 土壤特徵 : 物理與化學性質包括 pH 值 ( 測量 pH 值時堆肥土 

與水以 1:10 比例充分混合 ) 及有機物含量百分比、有機碳含 

量百分比 , 土壤顆粒大小分布。 

8.4.4 每盆種子數。 

8.5 測試結果部份須註明以下 : 

49


8.5.1 種苗萌芽與種苗生長試驗中 , 與對照組比較的萌芽數及其百 

分率。 

8.5.2 植物生長力試驗中與對照組比較的每一品種之抑制率。 

8.5.3 與對照組比較目測受試驗物質傷害之百分率 ( 葉綠素缺少、 

壞死、枯萎葉與莖變形 … 現象 )。 

50

七、檢討與建議 

七、檢討與建議 

1、第一次樣品經熱老化 70℃ 處理後 , 表面有油狀物析出 , 油狀物經確認 

為 silane 矽烷類 ,silane 為一般塑膠架橋反應添加劑做表面改質 , 

silane 有腐蝕性 , 但第二次樣品經過 100°C 老化處理表面經 FTIR 測試 

沒有出現 silane 的 peak, 可能是溫度較高 , 讓 silane 化合物揮發 , 

從元素分析中第一次樣品多出含 Si 元素和 FTIR 結果符合。 

2、第三次測試改變配方提高添加劑含量 , 使用 70°C 熱老化加速樣品脆 

化 , 從 FTIR 中 1710 cm -1 

peak 增加表示樣品含有 C=O 鍵已經被氧化 

且效果佳。 

3、因計劃的時間只有一年測試 , 測試方法的開發要維持測試的穩定且這 

個規範測試包含三個部份 , 若一個部份實驗進行不順利 , 就無法進行 

下一階段的測試 , 建議計畫是否可以繼續補助延續研究。 

4、氧化生物分解添加劑加到泛用塑膠內能在指定時間內完全分解 , 且不 

會釋放任何有害物質 , 廠商提供此添加劑曾獲得英國首相貝理雅親自 

頒發的干禧創業及發明大獎 (The,Millennium.products), 及環保組 

織所頒發的綠蘋果大獎 (The Green Apple Awards 1998) 雖然國外的 

研究曾有此發表 , 但研究階段及實際及量產後經成本因素是否會達到 

如同研究成果一般 , 需要經過和廠商配合經過一連串基礎研究才能證 

實。 

5、經過一年研究測試結果 , 廠商提供的樣品 , 不同的添加量配方會有不 

同的結果 , 添加量多的生物分解較快 , 但物性下降很快 , 所以要在分 

51


解速率及物性中取得平衡 , 需要累積一些數據 , 並不是做一、二次實 

驗結果就能獲得 , 從實驗結果中看出樣品添加量太少會造成樣品氧化 

不均勻 , 但提高添加量樣品的物性下降 , 且成本提高 , 這些技術問題 

都需要研究單位及廠商要克服的問題找到最佳的配方條件。 

6、樣品經生物分解測試 , 經過三個月 , 分解率呈現停滯的現象 , 只分解 

30%, 且樣品外觀並沒有改變 , 分解的狀況不理想 , 這些問題都要經 

過重複測試才能觀察實際情形。 

7、將分解三個月後的堆肥 , 進行毒性測試種子發芽測試 , 並沒有明顯 

的毒性 , 因此測試結果 , 分解率沒有通過確認標準 , 所以暫時無法提 

出實驗室認證 , 需要再持續做實驗。 

52

八、參考文獻 

八、參考文獻 

1、測試規範 :ASTM D3826、ASTM D5208、ASTM D5338、ASTM D5510、ASTM D5988、 

ASTM D6400、OECD 207 OECD 208 、ISO 14885。 

2、http://www.epi-gcc.com.tw. 

3. 環保署網站 

4. 環境發展基金會網站 

5. 全國碩博士論文網站 

53


第二部分 : 技術或設備應用推廣可行性評估報告 

一、技術 ( 設備 ) 概述 

( 一 ) 技術項目 

1、適用範圍 : 此測試適用於氧化生物分解材料。 

2、應用目標 : 提供測試結果符合現行環保規定。 

3、預期目標 : 若此樣品測試符合完全生物可分解 , 就能提供另一種材 

料對環境友善的產品。 

4、技術需求 : 測試的項目規範內有規定 , 但是最佳化的條件需要經過 

多次的測試 , 且已達到穩定度的要求。 

5、資源需求 : 利用最簡單的實驗裝置達到實驗要求。 

6、預估時程 :RUN 一次實驗需要 10 個月的時間 , 若要能達到穩定 , 差異 

度小於 20% 預估需要三年時間。 

7、預期效益 : 若此項測試能夠穩定獲得實驗室認證 , 就能替廠商的產品 

提供測試結果 , 能夠打開國內外市場 , 因產品有塑膠減量及廢棄後經 

熱老化就能劣化進而生物分解符合環保需求。 

54 

( 二 ) 技術發展性 

氧化生物分解產品讓原本要數千年才可分解的塑膠商品於短短幾個 

星期就能分解 , 全球可以繼續使用既便宜又耐用的塑膠製品 , 更能保護 

環境 , 提升居住品質 , 亦可以減少掩埋或焚燒垃圾的高昂成本 , 大量減


少可怕的環境污染和永無止境的資源消耗。最重要的是 , 產品可以符合 

日趨嚴重的國際環保標準 , 也能使全球居住品質更加美好。 

1. 可控制生命期的塑膠製品 

讓塑膠變得易碎且可於擬定的時間內分解。產品最終會形成二氧 

化碳、水由微生物吸收。整個過程只需要在傳統的塑膠製程中添加少 

量的添加劑 , 添加劑的塑膠製品的生命期都可控制 , 而分解過程之前 

仍保有塑膠品原有的物性、機械性與光學性。此項具有環保概念的塑 

膠商品已不需犧牲塑膠本身的優點來達到環保標準。了解產品的生命 

期是決定最終商品整個使用過程的重要關鍵。產品的生命期 (PLC) 有 

助於對整個最終成品的使用過程有全盤了解 ,( 生命期包括 : 製造過 

程、運送方式、倉儲條件、上架保存、消費者的使用與最終棄置的方 

法等皆涵蓋於內 ) 才能對於添加劑的摻混比例提出適當的組合 , 以應 

用於各種用途。 

2. 塑膠製品棄置的選擇 

曾有相關文章報導有關蔬菜被掩埋了二十年以後外型仍舊可 

以看出 , 今天絕大部分有機廢棄物的處理仍是丟棄在稍緊密的垃圾袋 

內 , 使得分解更加緩慢。 

含添加劑的塑膠製品能應用於食物包裝、購物袋、垃圾袋以及各 

式容器。能加速塑膠本身和內容物的分解 , 延長掩埋場的壽命 , 提供 

更多空間並減少掩埋場達到安定性所需的時間。 

55


56 

( 三 ) 國內外發展現況 

國內現階段以完全生物分解材料為主 , 最主要還是進口為主 , 國內 

並沒有生產原料的能力 , 依賴材料進口 , 進行加工 , 製程產品再轉售 , 

完全生物分解材料已商業化有下列幾項 : 

A、聚酯 (polyesters): 

(a) 脂肪族 - 芳香族聚酯的異量分子聚合物 (Aliphatic-Aromatic 

Polyester Copolymers): 

結合 PET 優良的物性與脂肪族聚酯的生物可分解性 , 同時使 PET 呈現 

較軟易彎曲的與低噪音的特性 , 熔點約為 200°C。 

依據應用的部同 , 可以有 3 個脂肪族單體合併在 PET 的分子結構中 , 

也同時造成較弱的聚合鏈 , 因此使得她們容易因水解作用而分解。 

加工方式 :Blow molding, Injection molding, Extrusion 

美國 Dupont-Biomax 

韓國 Ire Chemical-EnPol 

美國 Eastman Chemical Co.-Eastar Bio copolyesters 

德國 BASF-Ecoflex 

(b) 脂肪族聚酯 (Aliphatic Polyesters) 

脂肪族聚酯的特性與 PE 及 PP 很類似 , 雖然具有生物可分解的特性 , 

但沒有像芳香族聚酯擁有良好的熱塑性及機械特性。可在 140~200 

°C 時以傳統機器加工。 

加工方式 : blow molding, extrusion, injection molding, 

foaming, 

日本 Showa Highpolymer-Bionolle


韓國 SK Chemicals –SKYGREEN 

韓國 Saehan Ind.-ESLON GREEN 

韓國 Samyang Co.-TRISORB 

韓國 Ire Chemical-EnPol 

(c) 聚乳酸 - 脂肪族聚酯的異量分子聚合物 (CPLA, Polylactide 

Ailphatics Polyesters Copolymers) 

以聚乳酸與脂肪族聚酯以一定的比例混合而成的混合物 , 可因為混 

合脂肪族聚酯的比例不同 , 可形成於類似 PS 剛性較好的材質 , 與類 

似 PP 較柔軟的材質 , 可以在 200°C 下以傳統機器加工。 

加工方式 :blow molding, extrusion injection molding, Vacuum 

forming 

日本 Dainippon Ink and Chemicals Inc.- DIC 

(d) 聚已內酯 (PCL,Polycaprolactone) 

PCL 是一種以原油所化學合成的一種熱可塑性聚合物 , 雖然不是取 

材於可重複取得的天然原物料 , 但卻是一種可完全生物可分解的聚 

合物。PCL 對水、油質、溶劑與氯有很好的抵抗性。低熔點 (58~60 

°C)、低黏度、易加工。是一種常用的聚胺酯 , 用於表面塗佈、接 

著劑、合成皮與合成紡織纖維。 

加工方式 :blow molding, extrusion, injection molding 

比利時 Solvay-CAPA 

美國 Union Carbide Corp.(UCC)-Tone 

日本 Daical Chemical Ind. 

(e) 聚羥基羧酸酯 (PHA,Polyhydroxyalkanoates) 聚羥基丁酸酯 

(PHB,Poly-beta-hydroxybutyrate) 聚羥基戊酸酯 

57


(f) 

58 

(PHBV,Polyhydroxbutyrate-valerate) 

PHAs 是利用糖或油質以微生物菌發酵後再聚合而成的一種線性聚 

酯 , 在這個族群中超過百種以上的單體可以相連結而呈現各種不同 

材料的特性 , 可以形成熱可塑性塑膠或彈性體 , 熔點在 40~180°C 

之間。最常見的 PHAs 是 PHB, 特性與 PP 很纇似 , 但較堅硬易碎。PHBV 

是 PHB 的一種異量分子聚合物 , 硬度較差但較不易碎 , 通常應用於 

包裝材料。 

加工方式 :blow molding, extrusion, injection molding 

美國 Monsanto Company- BIOPOL 

英國 ICI- Biopol 

德國 Biomer 

聚乳酸 (PLA,Polylactide) 

聚乳酸是一種以天然穀類作物為原料的聚合物。製程如下 : 

* 取材於可恢復的資源 (Renewable Resource): 

將玉米等穀類作物碾碎後 , 從中取出澱粉 , 然後將澱粉製成未 

精化的葡萄糖。未來技術將克服減去碾碎的過程 , 直接以大量 

的農作物來提取原料。 

* 發酵 (Fermentation): 

以類似生產啤酒或酒精的方式來發酵葡萄糖 , 而葡萄糖發酵後 

變成類似於食物添加用與人體肌肉組織內中的乳酸。 

* 中間型產物 (Intermediate Production) 

將乳酸單體以特殊的濃縮製程 , 轉變成中間形產物 ─ 減水乳 

酸 , 為一種環狀二聚物。 

* 聚合 (Polymer Production):


單體減水乳酸經過真空淨化 , 再以一種不使用溶劑的溶解製程 

來完成開環的動作 , 使單體聚合。 

* 聚合物修飾 (Modification): 

由於聚合物分子量與結晶度的不同 , 可使材料特性的變化空間 

很大 , 所以因應不同應用產品 , 將 PLA 做不同的修飾。 

加工方式 :blow molding, extrusion, injection molding, foaming, 

vacuum forming 

美國 Cargill Dow LLC─Nature Work PLA 

美國 Neste Corporate Technology 

美國 Chronopol 

荷蘭 PURAC 

日本 Mitsui─LACEA 

日本 Shimadzu 

B、澱粉合膠 (Starch-based Polymers) 

以修飾澱粉與其他熱可塑性高分子混煉而成的一種膠粒 , 添加澱粉 

的主要原因是要降低成本與加強聚合物的生物可分解的能力。 

加工方式 :blow molding, extrusion, injection molding, foaming, 

vacuum 

forming 

義大利 Novamont─Mater-Bi 

美國 National Starch & Chemical─Eco-Foam 

德國 Biotec GmbH─Bioplast 

59


美國 NOVON International─NOVON 

美國 Norel unisource─Envirofill 

韓國 Samyang Co. ─BIOFIL 

韓國 Daesang─REGREEN 

韓國 SK Chemicals─SKYGREEN 

韓國 Saehan Ind. ─ESLON GREEN 

韓國 SK Corp. ─GREENPOL、BIONYL 

荷蘭 AVEBEBA─PARAGON 

美國 EarthShell Container Corp. 

C、其他 : 

(g) 聚醋酸乙烯酯 (PVA, Polyvinyl acetate) 

聚乙烯醇 PVOH(Poly vinylealcohol) 

(h) 酪蛋白甲醛 (Casein Formalde) 

(i) 醋酸纖維 (Cellulose Acetate) 

(j) 角質 (Horn) 

氧化生物分解材料由 EPI 公司研發專利添加劑 TDPA, 添加於商用塑膠 

百分比約 1.5% 到 10%, 傳統製程即可生產國內由悅任公司獲得產品授權。 

現階段氧化生物分解產品還是以外銷為主 , 因臺灣環保標章規定生物分 

解材料需不能含有 PE、PP、PVC、PS、PET 五種泛用塑膠 , 因氧化生分解 

添加劑主要是添加於 PE、PP 的泛用塑膠內 , 所以無法獲得環保標章 , 適 

用於政府採購優先 , 所以在臺灣目前產品流通較少 , 最主要 95% 還是以完 

全生物可分解材料為主。 

60


( 四 ) 國內發展利基 

完全生物分解塑料一般來說普遍昂貴 , 且生產不易 , 並且很難維持 

塑膠原有的優點 , 且一種材料無法提供多元的特性 , 所以需要有更多的 

材料加入讓生物分解領域能夠蓬勃的發展 , 讓市場活絡 , 因臺灣是海島 , 

仰賴進出口成本控制及獲利是很重要的 , 生物可分解聚合物已經研發不 

少 , 但很少案例能將成本控制在合理範圍內 , 此類氧化生物分解商品比 

其他生物分解來得經濟。因此項產品不必犧牲塑膠製品本身的優點。價 

格合理 , 具有商業競爭優勢 , 較一般完全生物分解產品價格便宜一半至 

兩倍以上 , 且不需要更換現有的設備 , 使用一般傳統的製程就能生產。 

對國內產商來說並不需要投資或增購專用機器減少成本的資出、產品較 

有競爭力 , 且此產品經開發厚度比現行的塑膠袋薄 , 但能提供相同的物 

性可減少塑膠的用量 , 因塑膠燃燒排放 CO2, 因塑膠含量降低焚燒排放 CO2 

量可降低。 

61


二、環境可行性評估 

現行環保法規 : 

廢棄物清理法 

1. 中華民國九十年十月四日立法院三讀通過廢棄物清理法修正案 

第二十一條 : 物品或其包裝、容器有嚴重污染環境之虞者 , 中央主管 

機關得予以公告禁用或限制製造、輸入、販賣、使用。 

2. 立法院第四屆第六會期修正廢棄物清理法時通過附帶決議 ( 中華民國 

九十年五月二十五日 ): 

針對有嚴重污染環境之虞之物品或其包裝、容器 , 環保署應於本法修 

正通過後三個月內完成評估、六個月內予以公告並分階段限制使用 , 

如塑膠袋、保麗龍、免洗餐具、有關塑膠類之紙尿褲內襯、農業披覆 

膜及培養袋等。 

一、限制使用對象 : 

於下裂廠所內以服務員工、師生、病患為目的 , 經營福利社、合作 

社、餐廳或其他販賣業務之機關、事業機構或民間業者。 

( 一 ) 政府部門 : 

1. 各級政府機關。 

2. 公營事業機構。 

3. 軍事機構。 

( 二 ) 國軍福利品供應站。 

( 三 ) 公私立學校。 

( 四 ) 公立醫療院所。 

二、購物用塑膠袋限制使用實施方式 : 

62

二、環境可行性評估 

( 一 ) 購物用塑膠袋係指提供消費者裝提其購買商品所需之塑膠 

袋。 

( 二 ) 限制使用對象不得提供含聚乙烯 (PE) 或聚氯乙烯 (PVC) 等 

成分 , 經由吹膜、壓延或擠壓加工成型 , 且厚度未達 0.06 

公釐之購物用塑膠袋。 

( 三 ) 限制使用對象不得免費提供含聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP)、 

聚苯乙烯 (PS) 或聚氯乙烯 (PVC) 等成分 , 經由吹膜、壓延 

或擠壓加工成型 , 且厚度達 0.06 公釐 ( 含 ) 以上之購物用塑 

膠袋 , 且購物用塑膠袋之售價不得內含於消費者所購買之 

商品中。 

( 四 ) 以下列方式提供之塑膠袋不在限制使用範圍內 : 

1. 包裝成商品型式陳列於貨架供選購者。 

2. 直接盛裝魚類、肉類、蔬果等生鮮商品或食品者。 

3. 工廠用於包裝其產品者。 

4. 盛裝醫療院所之藥品者。 

三、塑膠類 ( 含發泡聚苯乙烯 , 即保麗龍 ) 免洗餐具限制使用實施方式 : 

( 一 ) 限制使用對象不得提供塑膠類 ( 含發泡聚苯乙烯 , 即保麗 

龍 ) 免洗餐具。 

( 二 ) 塑膠類 ( 含發泡聚苯乙烯 , 即保麗龍 ) 免洗餐具包含杯 ( 不 

含杯蓋及盛裝飲料紙杯之封膜、杯座 )、碗 ( 不含碗蓋 )、 

盤、碟、餐盒及餐盒內盛裝食物之塑膠內盤等。但不包括 

裝填食物後 , 以商品型式封膜包裝 , 並陳列於貨架供選購 

者。 

四、違反本公告之處罰 : 依廢棄物清理法第五十一條規定 , 處新臺幣六 

63


萬完以上三十萬元以下罰鍰。 

五、實施日期 : 自民國九十一年七月一日起實施。 

未來公家機關、量販店、超商等八大類場所 , 將全面禁用塑膠盒或 

保利龍托盤 ,95 年 2 月 21 日開始實施。 

因現行環保法規只有禁用並沒有回收或其他的廢棄的配套措施 , 讓 

生物分解材料在台灣發展及百姓的認識都不夠 , 無法替環保盡更大的力 

量。 

64

三、技術可行性評估 

三、技術可行性評估 

此項測試因之前的配方造成不均勻現象 , 使得實驗結果不理想 , 但 

之後再送的樣品較均勻 , 但只做了 Tier1 的部份 ,Tier2 及 Tier3 時程上 

沒有辦法進行測試 , 預期其分解度會達到要求 , 因從 Tier1 部分經查詢 

資料 ASTMD5576 Standard Practice for Determination of structural 

Entities in polylefins by Fourier Transform Spectroscopy(FT-IR) 在波長 

1740 至 1714 之間有 C=0 明顯吸收 , 顯示出 PE 塑膠元素間的化學鍵已 

氧化分解了。 

此項測試因國內生物分解環保政策偏向於完全可生物分解材料 , 所以具 

有獨占性 , 此項產品具有以下競爭力 : 

1. 競爭力的價格 : 生分解性添加劑混合塑膠聚合物材料 , 通常添加率 

5~20% 則可以降低生物分解樹脂的價格 , 使得生產成本更具有競爭 

力。 

2. 機器設備 : 依原有設備加工 , 不必增加任何額外設備 , 而且使用方法 

容易。 

3. 良好的加工性 : 各種成形加工 ,( 射出、押出、吹氣 ) 等皆能應用 , 顧 

客所需求的優良加工性。 

4. 分解期的設定 : 初期商品功能和原物相同 , 並可依其安全標準 , 來調 

整其分解速率。 

65


5. 衛生食品、包裝容器 : 合乎食品添加物衛生法的標準。 

此項測試方法的開發在技術上因塑膠中心對於生物分解材料的開發 

及測試以有一定的基楚。在對於氧化生物分解測試只是在這基礎上加上 

熱老化的測試 , 技術上能夠在原有的平台上往橫向延伸 , 讓塑膠中心在 

生物分解材料及測試上都是最專門可以讓政府及民眾諮詢的研究機構。 

66

四、經濟可行性評估 


1. 市場環境與需求 

生物氧化可分解添加劑是加入傳統塑膠製程中 , 產出可以控 

制生命期的塑膠製品 , 比現行刻板的技術多出 50% 至 200% 的經濟 

效益。含此技術的塑膠商品使用時仍保有一般塑膠產品的特性 ( 如 

堅固、耐用、富彈性 ) 最後分解成碎片 , 經過微生物的分解作用 , 

轉化成二氧化碳和水。整個生態循環中不會殘留有毒物。能在陽 

光、熱力及應力作用下分解 , 會引起氧化過程。依商品的最終使 

用目的 , 能於掩埋場、堆肥場或即便隨意棄置也會自然分解 , 使 

塑膠產品完完全全回歸大自然。 

面對國際環保意識抬頭與多項嚴格的環境保護條例 , 許多公 

司皆面臨經營瓶頸 , 此技術讓原本要數千年才可分解的塑膠商品 

能於短短的數星期就能完全分解 , 全球可以繼續使用既便宜又耐 

用的塑膠製品 , 更能保護環境 , 提昇居住品質 , 亦可以減少掩埋 

或焚燒垃圾的高昂成本 , 大量減少可怕的環境污染和永無止境的 

資源消耗。最重要的是 , 產品可以符合日趨嚴格的國際環保標準 , 

也能使全球居住品質更加美好。WTO 開放將使全球化的架構快速 

完成 , 全球的環保標準將主導企業的商品標準。本技術提供更有 

效率且更能節省成本的 [ 完全可分解塑料 ] 化學技術 , 以協助企業 

突破瓶頸 , 符合未來國際潮流 , 更具競爭優勢。 

目前全球消費性塑膠製品每年都有數萬百萬噸的用量 , 為了 

避免污染環境以至於發展生物氧化可分解塑膠的技術來達到保護 

環境的目的。本技術除了可分解的特性還加入一種方式能夠節省 

67


塑膠用量的方法 , 就是增加強度將產品做薄也能達到元有厚度的 

強度 , 這種方式可以大幅減少乙烯用量 , 這種功能能有效大幅降 

低成本相當能夠被業者欣然接受。 

2. 成本、設備、技術等分析 

至於可分解的部份本技術與現今的 PLA 技術相比的優點在 

於 , 都一樣能夠 100% 生物氧化可分解 , 但是本技術不需要修改製 

程跟設備 , 只需要加入少量的添加劑。這種模式 , 可讓現今所有 

傳統的工廠 100% 跟上環保技術 , 讓消費者與通路業者 , 多了一種 

比 PLA 技術更便宜 , 物性更佳的環保選擇。此技術在各種人力設 

備成本以及技術設備上 , 對目前傳統產業已有的是完全毫無影 

響 , 只需要添加 2%-3% 的原料加入傳統低廉的 PE, 即可達到 100% 

氧化生物可分解的功能 , 塑膠 film 幾年內將完完全全變成水跟二 

氧化碳並不含任何毒物。 

3. 市場供需現況、供需預測、市場競爭 

成本上面因為本技術可強化 PE 2-3 倍強度 , 以至於可以做到 

很薄的 PE film 整體下來的成本 , 比 PLA 便宜 220%, 比傳統還更 

便宜 20% 之譜 , 並讓 PE 使用量大幅減低 , 也能達到環保的分解功 

能。目前此種技術已在歐美的量販店和 shopping mall 銷售中 , 

例如 Wal-Mart Tosco 家樂福等。估計目前用量 2000 噸 / 月 , 若 

有效推廣可每年有 10% 成長。 

68 

日本市場方面 , 日本對於塑膠製品每公斤將需要付 73 日幣的 

龐大處裡費用給政府 , 所以強化薄化的方式可以將此稅收的負擔 

減到最輕 , 將來在日本上的市場潛力也是相當不容小覬。


4. 此項測試技術的開發 , 可以提供發展此技術的廠商能夠有足夠的 

測試數據可以提供及佐證此樣品的效能。因現在販售樣品都需要 

有物性資料表 , 所以塑膠中心開發此特殊的測試 , 提供塑膠業者 

對於其產品能夠有完善的資料 , 因塑膠中心對於塑膠的研發及測 

試在塑膠業者都是第一個選擇的對象 , 只是在原先的技術平台上 

加上橫向的發展 , 一個新的技術開發不管在時程及資源上都要耗 

費比原已有技術高 , 只要升級要多花上好幾 10 倍的人力及財力資 

源 , 所以由中心來發展此技術最符合經濟效益。 

可分解塑膠競爭對手比較分析表 : 

傳統 PE PLA 玉米澱粉本技術 

USD1100/ton 

2300/ton 

USD1200/ton 

( 產出的張數為傳統 PE 多 

20% 以上 ) 

不可分解可 100% 生物分解可 100% 生物氧化分解 

強度高強度低強度超高 

傳統製程專用製程 , 台灣只有少數幾家有傳統製程 

低廉貴比傳統更低廉 

69


五、預期困難與對策 

1. 目前測試方法已建立完成 , 氧化生物分解材料的測試數據還未累積到 

對此樣品很深入的了解。所以還不能提供給現訂定環保政策的單位正 

確的資訊。 

2. 中心若能夠提供氧化生物分解材料正確的數據 , 現行環保官員是否能 

認同此材料還有很大的努力空間。 

3. 現行環保標章對生物分解材料這一塊是否有修正的空間都是現在發 

展測試的發展會遇到的困難。 

4. 目前此技術的瓶頸在於環保署的專業知識是否認同此種更便宜、民眾 

與環境負擔更輕和更環保的技術。而目前 PLA 的生產廠只有少數幾 

家 , 所以不該放棄傳統製程業者 , 並讓此產業共存共榮。 

5. 希望政府再訂環保政策能和現行經濟發展及市場現況能配合。 

70

附 

錄

附錄一 

初步實驗數據 

第一部分、氧化測試 

使用儀器 : 薄膜拉力試驗機儀器廠牌型號 : GBS 

測試規範 : 拉伸測試 ASTM D882 

熱老化測試 ASTM D5510 

UV 老化測試 ASTM D5208 

拉伸測試條件 : 拉伸速度 500 mm/min 

第一次測試 

70℃ 烘箱熱老化天數薄膜拉伸延伸率 % 

0 >500% 

1 >500% 

2 >500% 

3 >500% 

4 >300% 

5 >200% 

6 >100% 

7

第二次測試 : 相同配方增高烘箱熱老化溫度 

100℃ 烘箱熱老化天數薄膜拉伸延伸率 % 

0 >500% 

1 >400% 

2 >300% 

3 >300% 

4 >100% 

5 >50% 

6 >10% 

7

測試結果 : 樣品表面會有油狀物析出 , 經 FTIR 測試含有 siloxane 類的 

化合物 

100 

測試前樣品 

熱老化後樣品 

90 

80 

T% 

70 

60 

50 

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 

cm -1

‧ 熱老化前後元素含量變化 ( 測試儀器 XRF) 

‧ 老化前老化後 

‧ K K 

‧ Ca Ca 

‧ Fe Fe 

‧ V V 

‧ Si 

第二次熱老化 

測試結果 : 經 FTIR 測試無第一次測試 siloxane 類的化合物

第二次熱老化 

測試結果 : 改變烘箱溫度 100℃ 7 天 

第三次熱老化 

測試結果 : 經 FTIR 測試無第一次測試 siloxane 類的化合物 

100 

80 

60 

T% 

40 

20 

0 

before test 

after test 

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 

cm -1 

13

第三次熱老化 --70℃( 試片 ) 

第三次熱老化 --70℃ 

‧ 熱老化前後元素含量變化 ( 測試儀器 XRF) 

14

‧ 老化前老化後 

‧ K K 

‧ Ca Ca 

‧ Fe Fe 

‧ V V 

Si 

15

第二部分、生物分解測試結果 

實驗裝置 

對照物料 : 

日期天數 (CO2) (CO2) (CO2) (CO2) (CO2) (CO2) (CO2) (CO3) D1 D2 D3 Dmean 

B1 B2 B3 Bmean t1 t2 t3 tmean 

g/ 容器 g/ 容器 g/ 容器 g/ 容器 g/ 容器 g/ 容器 g/ 容器 g/ 容器 % % % % 

8/2 1 2.27 2.24 2.29 2.26 3.18 3.30 3.22 3.23 0.76 0.91 0.87 0.85 

8/3 2 2.12 2.04 2.30 2.15 2.96 2.96 2.87 2.93 1.43 1.63 1.53 1.53 

8/4 3 2.16 2.31 2.27 2.25 2.60 2.74 2.61 2.65 1.72 2.07 1.86 1.88 

8/5 4 2.37 2.66 2.51 2.52 3.00 2.54 3.20 2.91 2.13 2.09 2.48 2.23 

8/8 7 6.56 7.52 7.11 7.06 7.33 7.06 7.16 7.18 2.35 2.09 2.57 2.34 

8/9 8 2.11 2.38 2.12 2.20 2.89 2.82 2.93 2.88 2.92 2.63 3.24 2.93 

8/10 9 2.02 1.98 1.87 1.96 2.10 2.17 2.13 2.13 3.04 2.81 3.39 3.08 

8/11 10 1.95 2.00 2.11 2.02 2.73 2.71 2.72 2.72 3.63 3.43 4.03 3.70 

8/12 11 1.72 2.11 1.81 1.88 2.29 2.35 2.47 2.37 3.98 3.84 4.57 4.13 

8/15 14 2.41 4.84 2.40 3.22 6.06 5.71 5.66 5.81 6.34 6.05 6.80 6.40 

8/16 15 0.74 1.62 0.73 1.03 1.99 2.01 2.34 2.11 7.14 6.92 7.99 7.35 

8/17 16 0.63 0.66 0.67 0.65 1.95 2.01 2.16 2.04 8.22 8.13 9.36 8.57 

8/18 17 0.64 0.64 0.69 0.66 2.04 1.94 1.94 1.97 9.37 9.26 10.53 9.72 

8/19 18 0.46 0.60 0.59 0.55 1.49 1.95 1.82 1.76 10.16 10.50 11.69 10.78 

8/22 21 1.79 2.15 2.06 2.00 5.59 5.50 5.29 5.46 13.15 13.60 14.69 13.81 

16

8/24 23 1.05 1.43 1.36 1.28 6.64 7.36 7.15 7.05 17.62 18.99 20.04 18.88 

8/26 25 1.04 1.12 1.13 1.10 2.59 2.51 2.10 2.40 18.87 20.25 20.95 20.02 

9/2 32 2.79 2.92 2.92 2.88 6.53 7.01 6.75 6.76 21.91 23.92 24.49 23.44 

9/5 35 1.35 1.34 1.71 1.47 3.99 3.78 3.58 3.78 24.02 25.97 26.41 25.47 

9/6 36 0.44 0.43 0.42 0.43 1.36 1.44 1.49 1.43 24.79 26.86 27.37 26.34 

9/7 37 0.42 0.43 0.42 0.42 0.65 0.62 0.65 0.64 24.98 27.04 27.58 26.53 

9/8 38 0.47 0.46 0.46 0.46 0.59 0.61 0.59 0.60 25.08 27.17 27.70 26.65 

9/9 39 0.41 0.44 0.46 0.44 0.54 0.60 0.62 0.59 25.17 27.32 27.86 26.78 

9/12 42 1.45 1.62 1.52 1.53 3.67 3.57 3.28 3.51 26.96 29.13 29.46 28.51 

9/14 44 0.83 0.90 0.89 0.87 5.46 0.93 0.99 2.46 30.78 29.18 29.57 29.84 

9/15 45 0.49 0.47 0.47 0.48 0.59 0.55 0.56 0.57 30.88 29.25 29.64 29.92 

9/16 46 0.45 0.49 0.49 0.48 0.56 0.55 0.56 0.56 30.95 29.32 29.72 30.00 

9/19 49 1.36 1.51 1.39 1.42 1.50 1.50 1.50 1.50 31.02 29.39 29.79 30.07 

9/20 50 0.49 0.51 0.50 0.50 0.60 0.60 0.60 0.60 31.10 29.48 29.88 30.15 

9/21 51 0.47 0.49 0.43 0.46 0.54 0.54 0.54 0.54 31.17 29.54 29.95 30.22 

9/22 52 0.49 0.54 0.51 0.51 0.54 0.54 0.54 0.54 31.19 29.57 29.97 30.24 

9/23 53 0.48 0.55 0.49 0.50 0.51 0.51 0.51 0.51 31.19 29.57 29.98 30.25 

9/26 56 1.54 1.59 1.47 1.53 1.66 1.66 1.66 1.66 31.30 29.69 30.10 30.36 

9/27 57 0.50 0.54 0.51 0.52 0.72 0.72 0.72 0.72 31.47 29.87 30.28 30.54 

9/28 58 0.53 0.54 0.51 0.52 0.57 0.57 0.57 0.57 31.51 29.91 30.33 30.58 

9/29 59 0.51 0.51 0.51 0.51 0.55 0.55 0.55 0.55 31.54 29.95 30.36 30.62 

9/30 60 0.50 0.55 0.49 0.51 0.54 0.54 0.54 0.54 31.57 29.97 30.39 30.64 

10/1 61 0.47 0.55 0.46 0.49 0.58 0.58 0.58 0.58 31.64 30.05 30.47 30.72 

17

10/3 63 0.87 1.00 1.03 0.97 1.13 1.13 1.13 1.13 31.77 30.19 30.61 30.86 

10/4 64 0.51 0.55 0.55 0.54 0.61 0.61 0.61 0.61 31.84 30.26 30.69 30.93 

10/5 65 0.52 0.55 0.53 0.53 0.68 0.68 0.68 0.68 31.96 30.39 30.82 31.06 

10/6 66 0.52 0.54 0.50 0.52 0.69 0.69 0.69 0.69 32.10 30.54 30.97 31.20 

10/7 67 0.50 0.49 0.52 0.50 0.63 0.63 0.63 0.63 32.21 30.65 31.09 31.32 

10/11 71 0.45 0.47 0.45 0.46 0.56 0.56 0.56 0.56 32.29 30.74 31.18 31.41 

10/12 72 0.50 0.53 0.50 0.51 0.68 0.68 0.68 0.68 32.43 30.89 31.33 31.55 

10/13 73 0.43 0.48 0.45 0.45 0.66 0.66 0.66 0.66 32.60 31.07 31.52 31.73 

10/14 74 0.43 0.46 0.45 0.45 0.61 0.61 0.61 0.61 32.74 31.21 31.67 31.87 

10/18 78 1.42 1.53 1.66 1.53 1.54 1.54 1.54 1.54 32.74 31.22 31.67 31.88 

10/19 79 0.40 0.40 0.41 0.40 0.42 0.42 0.42 0.42 32.76 31.24 31.69 31.90 

10/20 80 0.42 0.48 0.44 0.45 0.48 0.48 0.48 0.48 32.78 31.26 31.72 31.92 

10/21 81 0.37 0.41 0.36 0.38 0.42 0.42 0.42 0.42 32.81 31.30 31.75 31.95 

10/24 84 1.20 1.21 1.27 1.23 1.24 1.24 1.24 1.24 32.82 31.30 31.76 31.96 

10/25 85 0.40 0.48 0.44 0.44 0.51 0.51 0.51 0.51 32.88 31.37 31.83 32.03 

10/26 86 0.43 0.44 0.42 0.43 0.44 0.44 0.44 0.44 32.89 31.38 31.84 32.04 

10/27 87 0.43 0.44 0.42 0.43 0.46 0.46 0.46 0.46 32.92 31.41 31.87 32.06 

10/28 88 0.43 0.44 0.42 0.43 0.47 0.47 0.47 0.47 32.95 31.45 31.90 32.10 

10/31 91 0.43 0.44 0.42 0.43 0.51 0.51 0.51 0.51 33.03 31.52 31.98 32.18 

11/1 92 0.43 0.44 0.42 0.43 0.47 0.47 0.47 0.47 33.06 31.56 32.02 32.21 

11/2 93 0.43 0.44 0.42 0.43 0.44 0.44 0.44 0.44 33.07 31.57 32.03 32.22 

11/3 94 0.43 0.44 0.42 0.43 0.48 0.48 0.48 0.48 33.11 31.62 32.08 32.27 

11/7 98 0.43 0.44 0.42 0.43 0.46 0.46 0.46 0.46 33.14 31.64 32.11 32.30 

18

11/8 99 0.43 0.44 0.42 0.43 0.44 0.44 0.44 0.44 33.15 31.65 32.12 32.31 

11/9 100 0.43 0.44 0.42 0.43 0.46 0.46 0.46 0.46 33.18 31.68 32.15 32.33 

8.00 

7.00 

產品二氧化碳釋出量曲線圖 

空白 

產品 

二氧化碳產生量 (g/ 容器 ) 

6.00 

5.00 

4.00 

3.00 

2.00 

1.00 

0.00 

1 4 9 14 17 23 35 38 44 49 52 57 60 64 67 73 79 84 87 92 98 

時間 ( 天 ) 

19

產品生物分解曲線圖 

35.00 

30.00 

25.00 

生物分解程度 (%) 

20.00 

15.00 

10.00 

5.00 

0.00 

1 4 9 14 17 23 35 38 44 49 52 57 60 64 67 73 79 84 87 92 98 

時間 ( 天 ) 

20

第三部份種子發芽測試 

測試規範 : CNS 14661、ASTMD6400-99 

一、試驗品種 

甜 ( 黃 ) 玉米 : 產地 : 中國甘肅 

發芽率 : 75% 以上 

藥劑處理 : 無 

播種期 :2-10 月 

發芽適溫 : 20~25℃ 

( 白 ) 玉米 : 產地 : 台灣 

發芽率 : 75% 以上 


播種期 :2-10 月 

發芽適溫 :20~25℃ 

北京白菜 : 產地 : 台灣 

發芽率 : 80 % 以上 


播種期 :1-12 月 

發芽適溫 :15~25℃ 

綠豆 : 產地 : 台灣 

發芽率 : 90 % 以上 


播種期 :1-12 月 

發芽適溫 :15~25℃ 

21

試驗品種 

單子葉 ( 顆 ) 雙子葉 ( 顆 ) 

玉蜀黍 ( 白 ) 9 

綠豆 9 

北京白菜 9 

二、測試條件 : 

實驗設施 : 實驗室外走廊 

實驗室系統 : 塑膠花盆直徑 15 cm 

土壤特徵 : 黏質壤土、有機碳百分比 : 3.16%、PH 值 : 7.16 

試驗前土壤之製備 : 單一速率試驗 : 決定某項一般化學品是否具有植物毒性 , 

用最高劑量 , 即每公斤乾燥土壤 1000mg 下試驗。 

生長條件 : 一般室外天氣 (2005/11/1~2005/11/21)、兩天澆一次水 

三、結果 : 

試驗品種 

單子葉 

( 顆 ) 

雙子葉 

( 顆 ) 

萌芽 

百分比 

% 

抑制率 

百分比 

% 

目測傷害 

百分比 

% 

玉蜀黍 ( 白 ) 9 33 % 67 % 70 % 

綠豆 9 65 % 35 % 90 % 

北京白菜 9 33 % 67 % 70 % 

試驗結果被認為有效 

對照組需符合下列性能標準是否測定值 

種苗萌芽與種苗生長試驗之最低萌 

芽率 65% 

* 33 % 

種苗平均生長無明顯的植物毒性作 

用 

* 

植物有抑制生長狀況 

( 如附圖 ) 

植物生長試驗結束時 , 植物的存活率 

至少 90% 

* 70 % 

22

對照組 : 空白 

11 月 1 日發芽 11 月 11 日 11 月 21 日生長 

實驗組 : 薄膜 

11 月 25 日發芽 11 月 11 日 11 月 21 日生長 

23

附錄二 

期初審查意見回覆表 — 塑膠 ( 氧化生物分解塑膠依據 ASTM D6954-04 規範測試方 

法之開發 ) 

評審委員 : 行政院環保署阮國棟主任、環檢所王碧所長、環訓所鄭顯榮所長、經 

委員一 

濟部工業局永續發展組黃孝信組長 

委員意見 

1. 本計畫係嘗試驗證美國國家標準 

所訂之氧化生物分解塑膠標準測 

試方法 , 並非檢驗方法之研究。 

2. 本計畫係以方法驗證為主 , 如獲 

補助 , 建議應減少補助款中人事 

費用支出。另設備、材料支出皆 

含糊籠統 , 無法看出是否適當。 

3. 本計畫如獲補助後 , 研發出適合 

我國之驗證方法後 , 建議應將驗 

證方法公開 , 而非獨占性 , 以利 

後續之應用。 

回覆意見 

1. 此標準只是 Guide, 他分成三個 tier, 不同 

tier 分別有不同的測試規範 , 需要去做測試 

方法之研究 , 研究實驗過程中數據是否穩 

定。 

2. 依委員建議修改。 

3. 感謝委員建議。 

委員二 

1. 生技中心的驗證系統必須了解。 

2. 2004 年的 spec 與過去的 spec 要多 

做那些工作。 

1. 生技中心的驗證系統與現在塑膠中心有的 

驗證系統是相同的 , 驗證的材料是完全可 

生物分解的材料 , 可驗證生物分解度及可 

堆肥化。 

2. 過去的 spec 是做完全可生物分解的材料 , 

現在要研究的測試方法是要研究氧化生物 

分解材料 , 分解的機制不同 , 測試方法也 

不同。 

委員三 

1. 本計畫似無創新技術 , 僅為依據 

ATSM D6954-04 建立檢測技術。 

感謝委員支持。 

委員四 

1. 建立測試方法及驗證後對於可分 

解塑膠之市場推廣有所助益 , 可 

以支持。 

感謝委員支持。 

備註 : 在回覆意見後 , 請註明修改於計畫書中之頁數。 

24

附錄三 

期中審查意見回覆表 — 塑膠 ( 氧化生物分解塑膠依據 ASTM D6954-04 規範測試方 

法之開發 ) 

審查委員 : 行政院環保署環檢所王碧所長、逢甲大學江康鈺教授、逢甲大學吳志 

超教授、中興大學林耀東教授、中興大學錦樵教授、中興大學盧重興 

教授 

委員意見 

回覆意見 

委員一 

1. 本計畫目的在建置認證環境 , 如何確 

認相關設備與方法均能符合認證標 

準 , 是否有相關標準品以為參考。 

2. 老化 Test 後樣品表面有 Siloxane 析 

出 , 此物質是屬於原塑膠成分 , 或是 

添加氧化劑所致 ? 

委員二 

1. 請增加生物分解測試方法步驟、QA 

/QC 與結果 , 並計算生物分解之速 

率。 

2. 請交代氧化生物助劑之價格。 

3. 委員回覆意見請確實而非僅以感謝 

委員支持答覆。例如有委員質疑本計 

畫之創新性 , 執行團隊應有答覆。 

委員三 

1. 因相關的方法都有相關的規範 , 方法 

一定符合 , 氧化生物分解是新材料沒 

有標準品。 

2. 此物質應為添加氧化劑所引起 , 原塑 

膠無此成分。 

1. 此週期還未進行生物分解測試 , 接下 

來會進行實驗並量測生物分解率。 

2. 氧化生物助劑 4-5 美金 /kg。 

3. 因氧化生物分解為新材料 , 所以測試 

新的樣品及方法開發和發展的生物分 

解 , 分解程序不同是本計畫之創新性。 

1. ASTM D6954-04 測試流程如下 : 

1. 請將依據之規範 , 先重點式地撰寫檢 

測流程 , 包括設備、樣品、測試方法 

等 , 再陸續將測試方法完全翻譯出 

來 , 一則為年底 CNLA 認證之準備 , 

一則作實驗時可嚴謹地據以執行。 

2.ASTM D6954-04 對於測試樣品、測 

試條件、樣品數等均有詳細之規定。 

本計畫之初步實驗數據對此方面均 

無說明 , 請於後續工作時加以補強。 

量測揮發 

物質質量 

Tier 1 

Tier 2 

( 依據 ISO 14855 

設備生物分解度 

測試設備 ) 

氧化程序 

CO 2 

呼出量及 

時間量測 

環境分解塑膠 

使用 UV 或熱在 (20-70℃) 

( 依據 ASTM D5510 設備烘箱 ) 

ASTM D5208 設備 UV 燈 ) 

ASTM D3826 設備薄膜拉力試驗機 ) 

生物分解測試 

殘留生質材料 

設備 

GPC 

量測分子量的改變 

Tier 3 

毒性測試 

依據 ASTM D6400 -99 

設備花盆、單子葉、雙子葉種子 

25

委員四 

1. 氧化生物分解塑膠主要依據為美國 

ASTM D6954-04 規範 , 是否可蒐集 

其他國家 ( 歐盟、日本 ) 等相關規範。 

2. 主要之規範是否可翻譯成中文 ? 

3. 測試樣品來自單一公司單一產品 , 是 

否可再收集不同公司之不同產品做 

測試。 

4. 本計畫主要目的為提出 CNLA。是否 

評估可與國際性之公證公司合作 , 以 

增加本計畫之附加價值。 

委員五 

1. 氧化生物分解塑膠由光分解材料而 

來 , 請問它之製造流程為何 ? 應用範 

圍及發展潛力 ? 

2. 熱老化實驗有沒有標準方法 ? 為何 

用 70 o C 及 100 o C ? 可否有其它之溫 

度 ? 

為何在第六天至第七天之延伸率會 

突然下降至 5% 以下。樣品之重複次 

數多少 ? 

3. 建議在制定「氧化生物分解測試方 

法」時 , 應充分瞭解 ASTM 方法之流 

2. 這個週期的工作 , 對於測試還未正式 

的進行 , 所以下個週期的工作會進行 

實驗 , 對於規範的規定都會遵照要求。 

1. 就蒐集的資料氧化生物分解主要還是 

以 ASTM 為主 , 歐盟及日本還是以生物 

可分解、可堆化為主 , 所以目前暫查 

不到相關規範 , 且規範的製定要有一 

定的時程 , 也要有政策的推動才較容 

易 , 所以目前其他國家並沒有相關規 

範。 

2. 因為要取得認證 , 要把規範主要測試 

方法寫成自己的 SOP( 標準作業程 

序 ), 所以我們會進行規範翻譯的工 

作。 

3. 氧化生物分解主要是泛用塑膠 PP.PE 

添加氧化生物分解劑 , 廠商買添加劑 

有簽約授權 , 所以主要的樣品來源還 

是控制在同一家廠商 , 只是代工廠不 

同而已 , 目前不同的公司還是相同的 

產品。 

4. 因台灣在國際地位上還是弱勢 , 與國 

際性之公證公司合作需要很大的經費 

來支持 , 之前的生物分解材料協會也 

曾經尋求日本的相互證可 , 但是礙於 

經費 , 還是無法達成 , 如果有機會及 

資源 , 我們也將會與國際性之公證公 

司合作之方向邁進。 

1. 因為本計畫是測試方法的開發 , 材料 

之製造流程並不是我們的重點 , 一般 

的製造流程是經過添加氧化生物分解 

劑與一般泛用塑膠混掺之後進行射出 

壓出及吹膜製成成品 , 應用的範圍是 

希望能夠取代現在的泛用塑膠 

PP.PE, 因為他能夠氧化生物分解 , 可 

以使垃圾減量及減少塑膠處理費用 , 

對於保護環境有其發展潛力。 

2. 熱老化實驗有其測試的標準為 ASTM 

D5510(Practice for Heat Aging of 

Oxidatively Degradable Plastics) 規範 

並沒有明確的規定 , 那一種材料老化 

26

程 , 俾能實際開發此套方法 , 以俾國 

內所需。 

4. 可堆肥化測試是否只做堆肥品質之 

測定而不做生物分解之測定 ? 

委員六 

1. 建議未來對於熱氧化分解後之 FTIR 

分析 , 應說明物種變化之原因 ; 同 

時 , 對於物種變化鑑定後 , 有何規範 

依據作為判定 ? 同時 , 請說明不同測 

試階段之判定指標。 

2. 本計畫之測試方法似乎僅為 ASTM 方 

法之驗證 , 建議是否能強調說明 ” 氧 

化生物分解塑膠 ” 未來應用與本計畫 

之重要關連與創新性。 

3. 依結論中提及生物分解測試通過 , 進 

行可堆肥化測試 , 並確認堆肥品質。 

建議應說明相關之試驗或測試之程 

序。另堆肥品質規範為何 ? 亦請一併 

說明。 

4. 建議本計畫因屬於方法測試 , 故相關 

數據應提出品保 / 品管相關要求與 

結果。 

的溫度 , 使用 70℃ 是 ASTM D6954 的建 

議 , 其他的溫度可參照 ASTM D5510, 

所以老化測試一開始先 70℃, 因效果 

不法 , 所以才改成 100℃, 依照研發的 

角度測試條件用逼進法 , 先用一個範 

圍內去測試 , 再進一步縮小範圍 , 因 

測試是一整塊薄膜去栽 , 第七天突然 

下降至 5%, 因為取樣的問題 , 樣品不 

均勻 , 到了第七天樣品已經取得差不 

多了 , 才會讓委員感覺落差很大 , 實 

際上為樣品不均勻及取樣問題 , 每個 

樣品至少做七個數據。 

3. 因規範的制定與實際測試結果之間還 

有一些空間 , 樣品是否會落在預定規 

範中 , 其結果呈現則是需要經過長時 

間的測試 , 所以我們會從規範及經驗 

中了解 ASTM 方法之流程。 

4. 可堆肥化測試是只做堆肥品質的測 

定 , 不做生物分解之測定 , 但前提之 

下是樣品 , 需要通過生物分解之測定。 

1. 期中報告內附上熱氧化分解之 FTIR 分 

析是我們想了解他的氧化程序所做的 

測試規範並沒有規定 , 所以沒有判斷 

的依據 , 熱氧化分解測試判斷的指標 

為拉伸測試延伸率 65%, 種子成 

長依據 OECD207 種子成長目測 , 沒有 

明顯的抑制。 

2. 氧化生物分解材料目前還是很新的材 

料 , 新的材料本身的測試就是創新 

性 , 所以方法的開發只是要驗證材料 

的穩定及安全性 , 因為我們對新材料 

27

不了解 , 若能夠透過測試讓我們對材 

料的特性有更深入的了解 , 對於材料 

的發展有其幫助。 

3. 生物分解的測試是依據 ISO 14855, 可 

堆肥化的測試是依據 ASTM D6400-99 

的測試規範。 

生物分解的測試程序如下 : 

將生物分解塑膠分解後之堆肥與原本 

1:1000 的比例充分混合 → 選用一種單 

子葉及二種雙子葉植物 , 種植入直徑 

15cm 容器內 , 並做對照實驗 → 記錄每 

日氣候及溫度 , 並於種子萌芽後 , 按 

時量測植物生長高度。 

可堆肥化的測試程序如下 : 

實驗步驟 

選擇適當的堆肥並測試十天內堆肥活性 

測試菌種總乾燥固體與揮發性固體含量 

樣品及菌種加一定比例之去離子水測 pH 值 

試樣與對照物料準備 

三個試驗容器、三個對照物料容器、 

三個空白試驗容器 

堆肥容器置於 58℃±2℃ 試驗環境 , 以含飽和水份 

無二氧化碳之空氣通氣 

排氣中定期量測氧氣濃度 , 有助於維持好氣狀況 

孵化階段直接測定法時每天至少兩次 

量測所產生轉化之二氧化碳量 

堆肥濕度必須維持 50% 

記錄堆肥之外觀及任何目測結果 

試驗終止測定試樣之質量損失測定 

總乾燥固體及揮發 


4. 因生物分解測試在下一週期會進行測 

試 , 測試結果會在月報中提出相關數據 

結果。 

28

附錄四 

期末審查意見回覆表 - 塑膠 ( 氧化生物分解塑膠依據 ASTM D6954-04 規範測試方法 

之開發 ) 

審查委員 : 審查委員 : 台北科技大學章裕民教授、中興大學彭錦樵教授、工研院 

化工所高分子組翁章明研究員、生物技術開發中心張裕釧博士 

委員意見 

回覆意見 

委員一 

3.P.54 第一行 ( 一次 ) 錯字。 

4.P.28 第四行 ( 厚度 )( 錯字 )。 

5.P.39 第二次測試表中 ( 100 o C ) 非 

(1000 o C) 

6.P.38 氧化測試是使用何種樣品 ? 使用 

多少樣品來評估測試 ? 測試條件須敘 

述清楚。 

7.P.38 表中敘述「樣品不均勻只有 50 

%…」請修改。 

1. 錯字的部份感謝委員的指正。 

2. 氧化測試是使用添加氧化劑的 

PE-film, 栽成薄膜拉伸之試片 , 每一 

天的試片有 10 片 , 準備 7 天共 70 片 

試片 , 測試的條件依據 ASTM D882 薄 

膜。 

委員二 

1. 感謝委員幫忙釐清報告內容重點 , 會 

4. 本計畫應是建立氧化生物分解塑膠之在期末報告內修改內容 , 將受測產品 

測試分法。計畫重點應著重於此方法的數據編列到附錄內 , 報告的內容針 

之可行性及週延性。由期末報告中一對測試方法的開發。 

再地檢討受測產品之不平均性以及分 2. 拉伸測試條件 , 拉伸速率為 

析其原因 , 似乎以偏離本計畫之主題。 500mm/min , 試片的尺寸為長 

5. 在測試項目中 , 熱老化、生物分解等 150cm, 寬 25cm 長條狀 , 每一天 10 片 

等均未能達到標準 , 這應是廠商提供的試片 , 不均勻只有 50% 表示 , 拉 10 

樣品之差異。若測試方法可行 , 可以片試片只有 5 片試片延伸率

出該標準方法的問題或測試結果是否 

OK? 

5. 報告中宜再明述 D6954-04 所涉之各 

種方法 ( 如 D3826、D5208… 等 ) 的 

關連性及引用的內容 ( 應以中文述 

明 , 不宜只直接影印附上該原文 )。 

6. 建議報告的結論應具體提出所建立的 

Test SOP 是什麼 ( 參考 ASTM 

D6954-04)。 

7. 請說明用什麼標準品 ( 方法測試一定 

需要 standard)。 

委員四 

5. 計畫的內容之呈現宜再調整 , 測試方 

法的建立和生物分解塑膠的生物可分 

解性之策事宜區分清楚 , 不宜混雜在 

一起 , 計畫的發展宜先建立技術、尋 

求 CNLA 認證 , 再開始對樣品進行測 

試。 

6. 老化過程產生的 Si 是否和 Siloxare 的 

產生有關。 

7.P.46 中的流程中 , 第三個階段的用語 

宜調整 , 以免誤解額外加入了菌種。 

8. 種子發芽測試有測了多少種 ? 

9.Co 2 的排放之曲線何以有 7 天一個 

peak 的趨勢 ? 

10. 所測方式之產品 , 是否以通過國外 

之認證 ? 是否檢討一下 , 計畫中所測 

得之結果和國外之認證的差異。 

11. 生物氧化可分解添加劑是否可生物 

分解。 

12. 方法的翻譯在期中報告時已同意 , 

宜再加強本進度之執行 , 並列入定稿 

本中。 


3. 測試的標準品在 Tier1 部份老化無標準 

品 ,Tier2 的部份生物分解測試標準品 

為濾紙 ,Tier3 部份也無標準品 , 無標 

準的測試只用判斷是否通過測試。 

P41~P.43 

1. 感謝委員的指正 , 計畫內技術已建 

立 , 但因廠商的樣品沒通過測試 , 提 

出 CNLA 認證沒有商機 , 所以暫緩提出。 

2. 老化過程中的 Si 應為氧化添加物產升 

的。 

3. 會改正敘述 , 實驗中無額外加菌種。 

4. 種子發芽測試是使用一種單子葉、二 

種雙子葉植物進行測試。 

5. 因 CO 2 呼出量穩定 , 公司週修二日 , 二 

天 CO 2 累積量較多 , 所以有 7 天一個 

peak 的趨勢。 

6. 國外現行以可堆肥化為主 , 只測試 ISO 

14855, 以完全生物分解產品為主。 

7. 生物氧化可分解添加劑是促進 PE 分解 

且添加 1.5~10% 比重輕 , 所以是否可 

以生物分解並不是重點。 

8. 因規範寫了很多不是測試重點 , 所以 

翻譯以融會方法為主 , 並不做全文翻 

譯 , 因全文翻譯會愈翻愈不清楚 , 所 

以只做方法翻譯。P.27.28 及 P.33 

30

附錄五 

九十四年度「挑戰二 00 八 : 國家發展重點計畫」 

期末成果報告 

氧化生物分解塑膠依據 ASTM D6954-04 規 

範 

測試方法開發 

主管機關 : 行政院環境保護署 


國發編號 :03.04.10 

31

計畫名稱 : 氧化生物分解塑膠依據 ASTM D6954-04 規範測試方法開發 

主管部會 : 行政院環境保護署 


93 年計畫金額 :375 萬元整 

全程計畫金額 :375 萬元整 

壹、執行成果 ( 投入成本 / 產出之績效成果 ) 

此階段完成的工作在全年度中佔很重要的地位 , 因工欲善其事、必先利其 

器 , 儀器設備的購置及規範測試方法的建立 , 在整個測試來說是最關鍵的 , 

並不是所有的材料都符合單一的測試方法 , 條件也需要經過更改才能符合。 

貳、 

工作進度情況 

項目 

指標或規格 

買回 ASTM D6954-04 內相關的測試標 

準 , 分別為 

ASTM D3826 

ASTM D5208 

1. 蒐集 ASTM D6954-04 規範內相關測試 

ASTM D5338 

ASTM D5510 

標準 

ASTM D5988 

ASTM D6400 

OECD 207 

OECD 208 ISO 14885 

並加以研讀 

儀器設備設置 

完成測試儀器裝置 

購置薄膜拉力試驗機進行熱老化實驗 

測試氧化能力 , 改變不同熱老化的溫度 

及時間 , 找最佳條件。 

購置 UV 燈管進行紫外光老化的實驗 , 

燈管及裝置 set up 中。 

購置氧化分解裝置分別為熱 ( 烘箱 ) 及 

UV( 紫外線燈管 ) 分解裝置 , 並進行樣品 

分解測試 , 但樣品混合不均勻分解狀況 

不理想 , 請合作廠商在重新混練再送樣 

進行測試 

32


5. 建立品質測試文件 

廠商重新混練樣品 , 經 100℃ 熱老化後 

拉伸測試延伸率下降至 5%, 老化後樣 

品進行生物分解測試。測試時間至少要 

45 天 

進行測試規範 ASTM D6954-04 翻譯工 

作 , 並寫成實驗室內標準作業流程 

(SOP) 

熱老化後樣品進行生分解測試 (8/1~ 迄 

今 ) 樣品有分解。 

UV 老化測試照光後無效果 , 進行不同 

條件測試。 


老化後進行分子量量測 , 樣品為 PE 若 

要做 GPC 測試 , 需要高溫 GPC 儀器經 

評估一台高溫 GPC 需要 600~800 萬 ( 含 

溶劑 TCB tricholorobbenzene 及管 

柱 ), 因費用太高且測試單位無此項測 

試服務無法轉委託 , 所以樣品老化測試 

終點以拉力測試延伸率小於 5% 為主 , 

不考慮進行分子量測試。 

完成 ASTM D5510 Practice for Heat 

aging of oxidatively degradable plastics. 

ASTM D5208 Practice for Fluorescent 

ultraviolet (UV) exposure of 

photodegradable plastics 

7. 建立品質測試文件 

ASTM D3826 Practice for determining 

Degradation end point in degradable 

polyethylene and polypropylene using a 

tensile test 三種測試規範翻譯及 SOP 

攥寫 

完成 CNLA 規定之品保及技術文件。 

實驗測試不佳 , 重複實驗測試、找出實 

驗過程之誤差 , 修正實驗方法 ,SOP 

流程修正、品質測試文件之彙整與修改 

8. 生物可分解測試 

分解率呈現停滯的現象 , 只分解 30%, 

沒有通過確認標準。 

33

9. 無毒性測試 

進行毒性測試種子發芽測試 , 有抑制作 

用 , 沒有通過確認標準。 

Tier1 內的氧化部分參照 ASTM D5510 規範使用熱來達到脆裂終止 

點 , 改變老化溫度提高到 100℃ 經過 7 天後樣品延伸率降至 5%, 樣品較不 

均勻 , 改變配方提高添加物含量 , 樣品使用 70℃ 經過 7 天後樣品延伸率降 

至 5% 

Tier2 及 Tier3 的測試已完成。Tier2 生物分解測試 , 依據 ISO14855, 塑 

膠中心已取得 CNLA 認證 , 測試結果不符標準 , 另外 Tier3 的毒性測試依據 

ASTM D6400 規範 , 也在進行科專的先期研究計畫 , 預計 12 月底提出 CNLA 

認證。毒性種子發芽實驗測試植物已有生長 , 但並沒有完全生長有抑制作用 

測試結果不符標準。 

參、 

計畫之實際執行與預期工作之差異分析 

計畫之實際執行與預期工作之差異分析實際進度因樣品經生物分解測試 , 

經過三個月 , 分解率呈現停滯的現象 , 只分解 30%, 且樣品外觀並沒有改 

變 , 分解的狀況不理想、不符合標準 , 以至差異甚大。且分解率沒有通過 

確認標準 , 所以暫時無法提出實驗室認證 

肆、 

計畫發展之重點技術 ( 或措施 ) 與國際之比較 

項目國內外既有水準競爭優勢比較 

氧化生物分解測 

試方法開發 

國內外尚無此產品驗証機構。 

中心已有 CNLA 生物分解測試實 

驗室對於產品及材料生物分度的 

測試有充分的了解 , 增加氧化生 

物分解的測試 , 可針對不同的分 

解機制有橫向的擴展 , 在國內建 

立有公信力的測試單位 , 提昇國 

際競爭力。 

34

伍、 

目前所遭遇之困難與因應對策 

1、廠商樣品熱老化後用拉伸測試 , 判斷老化是否完成。因樣品均一性不 

好 , 已請廠商重新提供樣品測試。 

2、熱老化的條件 , 規範的溫度為 70℃, 會因不同的材質需要的溫度範圍 

不同 , 條件還要測試 , 目前還要試條件使實驗能夠穩定 , 因之前的條 

件及樣品測試重複性只有 50%, 不符合測試條件。 

3、確認老化程序沒有問題 , 可使分子量降低之後進行 ISO14855 生物分解 

測試 , 樣品不能完全分解 , 分解狀況不符合標準。樣品經生物分解測 

試 , 經過三個月 , 分解率呈現停滯的現象 , 只分解 30%, 且樣品外觀 

並沒有改變 , 分解的狀況不理想 , 這些問題都要經過重複測試才能觀 

察實際情形。 

4、經過一年研究測試結果 , 廠商提供的樣品 , 不同的添加量配方會有不 

同的結果 , 添加量多的生物分解較快 , 物性下降很快 , 所以要在分解 

速率及物性中取得平衡 , 需要累積一些數據 , 並不是做一、二次實驗 

結果就能獲得 , 從實驗結果中看出樣品添加量太少會造成樣品氧化不 

均勻 , 但提高添加量樣品的物性下降 , 且成本提高 , 這些技術問題都 

需要研究單位及廠商要克服的問題找到最佳的配方條件。 

5、將分解三個月後的堆肥 , 進行毒性測試種子發芽測試 , 有明顯的抑制 

作用。 

6、因此測試結果 , 分解率及毒性沒有通過確認標準 , 所以暫時無法提出 

實驗室認證 , 需要再持續做實驗。 

陸、 

已有之重大突破及影響 

因氧化生物分解的測試 , 在國內對於此材料還是認為他是崩解型的生物分 

解材料 , 若測試結果可以證明一般泛用塑膠 ,PE、PP 若添加氧化生物分解劑後 , 

可以使泛用塑膠生物分解且不會產生有毒物質的話 , 對於分解材料及環境會有 

正面的貢獻。 

35

附錄六 

一、報告格式 

行政院環境保護署「推動環保科技創新育成中心」計畫 

項 

結案報告確認表 

1. 封面是否註明計畫名稱、計畫編號、「行政院環境保護署委託 

研究」或「行政院環境保護署編印」字樣 ( 計畫執行單位、 

計畫執行人員、計畫執行期間及印製年月 ) 

目 

受委託人 

自評 ( 符 

合者打 

ˇ) 

2. 書脊是否註明計畫名稱及「行政院環境保護署」之字樣 ? 

3. 封底是否註明「本報告係受託單位或計畫主持人個人之意 

見 , 僅供本署施政之參考」、「本報告之著作財產權屬 ( 委辦 

者 ) 所有 , 非經 ( 委辦者 ) 同意 , 任何人均不得重製、仿製 

或其他之侵害」及圖書統一標號 ? 

二、報告內文 

4. 是否已撰寫報告基本資料表 ? 

5. 是否已撰寫完整摘要 ? 

(1) 中英文計畫摘要 ( 簡要版 , 各約三至五百字 ) 

(2) 成果摘要 ( 詳細版 , 約四千至一萬字 ) 

6. 是否已撰寫目錄 ?( 含章節目錄、圖表目錄及附件目錄 ) 

7. 是否依規定撰寫前言 ( 報告於前言或緣起內應述明計畫由來 

及目的、執行進度、經費及各重要工作要項負責執行之人員 

資歷與專長 ) 

8. 是否依規定撰寫結論與建議 ? 

9. 計畫內若有統計實證是否已述明其操作型定義、問卷架構、 

方法、回收率、有效度及可信度 ( 無統計實證者免填 ) 

10. 計畫若有採樣分析 , 記錄是否完整 ?( 無採樣分析者免填 ) 

11. 對檢測數據是否已深入探討數據對於環境或研究主題以及政 

策上之意義 ( 無檢測數據者免填 ) 

12. 涉及對事實判斷者 , 是否確實掌握相關資訊 ( 無涉事實判斷 

者免填 ) 

13. 應用模式推估之計畫 , 是否述明模式原理、採用參數及原始 

資料等 ( 無應用模式推估者免填 ) 

14. 報告附錄是否依契約齊備 ( 例如 : 調查問卷、本署審議意見 

及研究主持人之修正說明、各項座談會紀錄、出國訪問報告、 

相關統計資料、法規及文件等重要資料 ) 

 

 

 

 

 

 

業務主管 

單位複評 

( 符合者 

打 ˇ) 

36

三、本計畫應繳交文件 

15. 計畫報告紙本 (10) 冊及未設密碼之電子檔 (word 檔或 PDF 

檔 ) 三份 

16. 中英文計畫摘要紙本及 word 電子檔 ( 簡要版 ,300-500 字 ) 

17. 成果摘要紙本及 word 電子檔 ( 詳細版 ,4,000-10,000 字 ) 

18. 計畫成果效益自評表紙本及 word 電子檔 ( 非科技計畫者免 

填 ) 

19. 重要成果效益報告 ( 依國科會要求填報 , 非科技計畫者免填 ) 

20. 計畫執行摘要表 ( 如附件 , 以 A4 一頁為原則 , 應經委託單位 

主管簽名認可 , 結案時影印送主秘室及科顧室 ) 

四、其他 

21. 期末報告審查會議紀錄影本 

22. 期末報告書一本 ( 呈核時須檢附 ) 

23. 金額在一百萬元以上者 , 如結案併同辦理撥款時 , 須檢附勞 

務結算驗收證明書 

24.(1) 計畫執行期限截止日期 

(2) 期末報告初稿送署日期 

(3) 期末報告審查會日期 

(4) 期末報告會議紀錄發文日期 

(5) 期末報告修正本送署日期 

(6) 期末報告本署核可日期 

(7) 正式報告送署日期 

(8) 本署認可日期 

25. 計畫成果是否已於本署「環境資訊蒐集及審查系統」完成登 

錄及審查 ( 請會監資處查驗 ) 

26. 研究報告結案後寄送指定寄存圖書館 ( 名單洽綜計處 , 共 32 

處 ; 中央圖書館二份 ) 

 

 

 

 

12 月 31 日 

11 月 15 日 

11 月 29 日 

12 月 8 日 

12 月 13 日 

27. 研究報告電子檔送國科會科資中心二份 ( 非科技計畫者免送 ) 

28. 研究報告全文電子檔 (Word 或 PDF) 及報告定稿紙本各一份 , 

送科顧室制作光碟 ( 非科技計畫者免送 ) 

計畫單位主管 :_____________ 科長 :______________ 承辦人 : 

______________ 

月 

月 

月 

 

 

 

日 

日 

日 

月 

月 

月 

月 

月 

月 

月 

月 

日 

日 

日 

日 

日 

日 

日 

日 

37

行政院環境保護署 94 年度委託研究計畫執行摘要 

( 請本署委託單位撰寫計畫之具體應用情形 , 以 A 4 一頁為原則 , 於結案時影送主 

秘室及科顧室 ) 

計畫名稱 : 氧化生物分解塑膠 ASTM D6954-04 測試方法之開發 

計畫執行期程 : 民國 94 年 3 月 4 日起至 94 年 12 月 31 日止 


計畫主持人 : 朱美珍 

計畫經費 : 新台幣 375 萬元 ( 補助經費 165 萬元 ; 自籌經費 210 萬元 ) 

執行摘要 : 1. 本計劃已完成規範的查詢 , 先依據 ASTM5510 做以烘箱熱老 

化的實驗 , 老化之後的薄膜再依據 ASTM D882 的規範做拉 

力試驗。 

2. 第一個部分完成規範的研讀及實驗裝置的設置 , 從實驗結 

果中得知老化後樣品 70℃ 要經過 10 天後 , 拉伸延伸率才 

會從 500% 降至 5%, 但樣品的均勻度不佳只有 50% 的重 

複性 , 所以老化的溫度 70℃ 的條件還要經過測試即改變溫 

度範圍加速老化程序。經過研究測試結果 , 廠商提供的樣 

品 , 不同的添加量配方會有不同的結果 , 添加量多的生物 

分解較快 , 但物性下降很快 , 所以要在分解速率及物性中 

取得平衡 , 需要累積一些數據 , 從實驗結果中看出樣品添 

加量太少會造成樣品氧化不均勻 , 但提高添加量樣品的物 

性下降 , 且成本提高 , 這些技術問題都需要研究單位及廠 

商要克服的問題找到最佳的配方條件。 

3. 因樣品為 PE 要測量分子量的變化 , 要找到溶劑才能溶解 , 

已進行購置 , 目前階段以拉力試驗、拉伸延伸率下降至 5 

% 為測試的標準。 

4. Tier2 及 Tier3 的測試已完成。Tier2 生物分解測試 , 依 

據 ISO14855, 塑膠中心已取得 CNLA 認證 , 樣品經生物分 

解測試 , 經過三個月 , 分解率呈現停滯的現象 , 只分解 

30%, 且樣品外觀並沒有改變 , 分解的狀況不理想 , 這些問 

題都要經過重複測試才能觀察實際情形。, 另外 Tier3 的 

毒性測試依據 ASTM D6400 規範 , 也在進行科專的先期研究 

計畫 , 預計 12 月底提出 CNLA 認證。 

5. 毒性種子發芽實驗測試植物已有生長。將分解三個月後的 

堆肥 , 進行毒性測試種子發芽測試 , 並沒有明顯的毒性 , 

因此測試結果 , 分解率沒有通過確認標準 , 所以暫時無法 

提出實驗室認證 , 需要再持續做實驗。 

承辦處 ( 室、所 ) 主管簽名 : 

38

EPA-94-U1U1-04-013 - è¡æ¿é¢ç°å¢ä¿è­·ç½²

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