天然PLA保健康

1、2、3、4、5、6、7，這些代表不同材質的塑膠編號，讓你昏頭了嗎？在挑選食物容器時，總在不同材質間猶豫不決，很擔心挑選到會釋出毒素的塑膠製品。不過現在看到007的「7」就可以放心入手了！工研院材料與化工研究所，開發出新一代的全天然聚乳酸製品，可取代生活中常見的塑膠製品，除了兼具使用安全，也更環保。

生活中有大量的塑膠製品，其中很多又作為食物容器或者和人體貼身接觸的產品，像是奶瓶、便當盒、外帶湯湯水水的塑膠袋、紙製便當盒的內膜、環保隨手杯……等等。遇到高溫時，很怕容器中的毒素就釋入食物中，不知不覺就將這些毒素吃進肚子裡。投入研發全天然聚乳酸材質的鄭琇毓博士說：「塑膠的『毒』大都不是來自材質本身，而是那些在製程中加入的助劑－像是塑化劑，在遇熱之後會從塑膠中釋出。」

新一代聚乳酸材質「全天然」的關鍵就在於助劑。聚乳酸（Polylactic Acid，縮寫PLA）材質其實已經問世多年，由於原料來自可再生資源，所以又被認為是「綠色塑料」。不過PLA在製程中還是像其他塑料一樣，需要加入助劑以提高產品的耐熱性，所以不能稱為「全天然」。張博士提到：「PLA在製程中加入有毒助劑就失去了PLA當初講求『天然』的目的了。這些助劑可能在遇熱後釋出之外，也可能在掩埋分解之後流入自然界，並不是真的eco friendly（對環境友善）。」因此，張博士和研究團隊努力找尋天然助劑，希望能開發出真正全天然的PLA製品。

嘗試了很多材料之後，研究團隊發現一種礦物質還有萃取自生物體的膠體，可以取代目前的人造助劑，鄭博士說：「因為原料取自自然，所以當PLA產品掩埋分解之後，無論是塑料或者助劑，回歸自然也不會傷害環境。」當初這項技術剛完成的時候受到不少質疑，大家會問：「你說這安全，但你敢吃嗎？」鄭博士說：「有一次我被其他研究同仁這麼問，我現場就吃了一口全天然助劑，讓其他人都傻眼，從此沒人敢這樣問我了。」十足顯示研究團隊對這項技術的信心！

這項技術還有個有趣的特色，在製造過程中不會產生刺鼻的氣味，反而會讓空氣中瀰漫焦糖的香甜，鄭博士說：「每次進廠實驗，整天都會覺得很餓。」也因為這樣，PLA很適合作為家用3D列印機的原料，「你總是不希望在列印的時候整個房間都是塑膠味吧？」

對製造業者來說，更重要的是這兩種助劑與PLA原料適用既有的機台，不需花額外的成本修改設備。只要調整助劑添加的比例，就可以應用在淋膜（紙餐具內膜）、吹袋（手提袋）、雙軸延伸（保護貼、食品包裝）、射出，這四種製程，取代PE、PP、PET、PS和PC。此外，工研院的這項技術在射出級的PLA製程，成型時間只要30秒，比市售耐熱PLA的2~30分鐘成型時間還短，可大幅提高每小時內的產能，而且助劑用量只需1~3%與市售商品須10~30%助劑相比能減少製造成本。

研究團隊未來希望能提高PLA的材質強度，讓PLA有更多的應用（像是3C產品的機殼）。張博士也提到，越多廠商採用，原料的成本就能降得更低，這有賴於消費者的認同，他說：「PLA製品和其他塑膠製品看起來一樣，即使你費心解釋，消費者還是會對它有『塑膠，有毒』的刻板印象。只要這點突破，消費者接受了，廠商自然會跟進。」

PLA原料來自於天然澱粉，其來源遠比石油材料具有更高的健康安全性，但是PLA材料僅可耐溫50℃，使其應用範圍受限於常溫下使用。工研院長期投入PLA各項產品開發研究，技術開發困難之處，在於各式加工助劑與PLA材料結合後，需在高溫、高黏度的熔融狀態下快速穩定分散，進而達到提升PLA材料性質，並具備耐熱、增韌、覆著性佳、快速成型與高尺寸安定性等各項功能性。