高值化要聞

創新平台/可分解熱熔膠 兼顧環境永續

  • 刊登日期:2021-10-21
  • 資料來源:經濟日報 / 李珣瑛

塑膠製品為人們帶來舒適便利的生活,飲料包裝、書本裝訂、標籤膠帶等等產品隨處可見,然而這些產品都需要靠熱熔膠黏合才能製成商品,工研院研發的創新生物可分解熱熔膠材,外表看起來就像是一般黏膠,卻是最新的環境永續材料。

經濟部技術處看好生物可分解塑膠為下世代具有潛力的綠色材料,經濟部技術處透過A+企業創新研發淬鍊計畫支持德淵企業和工研院研發國內首創生物可分解熱熔膠材,具有高環保、高安全、易加工特性,當產品使用終了後可在環境中自然分解,大幅降低對環境的衝擊。

工研院材料與化工研究所組長陳建明表示,受到各國環保政策及消費者對環保商品接受度提高影響,可生分解塑膠成為備受矚目的材料,一般熱熔膠原料為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate, EVA),價格便宜但不具有生物可分解性,工研院深耕循環經濟技術研發,透過生分解樹脂材料特殊分子結構設計及參數控制,成功與國內熱熔膠業者德淵企業研發出國內首創生物可分解熱熔膠材。

「研發生分解膠材就像煮飯,材料、火候、烹煮時間要拿捏得宜才能煮出美味佳餚。」陳建明說,團隊從原料挑選到製程改良都下足功夫,一開始在材料改質上便遇上重重難關,舉例而言,膠材原料特性的黏性很高,團隊透過參數優化後雖然降低了黏性,卻使材料過於稀釋導致難以應用於製程加工,著實傷透腦筋,透過實驗了數十種材料,才找到解方「纖維素」以提升膠材內聚力,使膠材在牢度及黏著度都有優異表現。

光是找到黏著度的完美比例還不夠,由於熱熔膠是一種加熱施工的膠材,凝固時間需要控制在「黃金30秒」,並透過分子軟鏈段設計,使熔點控制在低溫80度,且施作過程中不含揮發性溶劑,以符合業界無毒環保製程需求。

此外,從實驗室小量生產到放大試量產又是一大難關,團隊發現同樣的材料應用到製程上會因水氣過多,影響產品品質,經過與廠商來回了數十次的參數調控,花了將近一年才完成生分解膠材開發,目前已通過產品應用驗證,協助解決傳統膠材無法自然分解或回收再利用的難題,為業界提供低碳排、永續的環保材料,有效降低產業對石油資源的依賴,協助台灣產業轉型升級。



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