廖盈甄、范舒慈 / 工研院材化所
人們活躍的經濟活動伴隨大量的碳排放，聯合國秘書長古特瑞斯(António Guterres)說2023年是人類出現至今最熱的一年，全球正在經歷氣候崩潰時刻(Cl imate Breakdown)。因此，本文就我國樹脂與塗料產業在淨零碳排的行動提供新的方案，以多元化的PET循環料源(PET瓶片、PET聚酯布等)，搭配化學解聚–共聚技術，降低化石原料的使用，從源頭有效控管塗料與樹脂生產時的碳排放，並開發機能性防水透濕材料，打造高值化的低碳產品，具體實踐國家對企業期許的ESG(環境保護Environment、社會責任Social、公司治理Governance)永續發展。
【內文精選】
樹脂產業實施減碳的起手式
台灣在2023年1月正式通過《氣候變遷因應法》，公告許多因應的碳管理相關法規，政策初期針對國內大型企業(排放源)進行管制，作為中小企業雖然不是直接受到政府政策要求，但是隨著國內外碳稅法規的緊縮，企業必須為未來做好準備，碳盤查和產品碳足跡評估都將是企業永續經營的重要課題。
對於全球企業碳排放的來源(圖一)，約有高達80%來自於供應鏈(類別3~6)，包含向供應商採購的原料或是運輸等，這些都比企業本身營運所導致的「類別1」(直接排放源)、「類別2」(電力和能源間接排放源)的碳排放還要高出許多。因此，在淨零碳排的路上，品牌商往往會要求供應商們一同參與減碳，落實「類別3~6」(其他間接碳排)的溫室氣體減量。
圖一、企業碳排放來源分析
我國樹脂產業在全球供應鏈屬於中上游原物料端，隨著國際大廠紛紛宣示企業淨零排放的目標期程，我國以出口經濟為導向，未來勢必面對國際碳管制加嚴的挑戰。對於台灣企業而言，想在國際供應鏈中保有競爭力，就必須從設計源頭減少石化材料使用，導入永續的3R(減少Reduce、再用Reuse、再製Recycle)概念，藉以降低產品碳足跡，才有機會做到低碳排的營運模式，如此不僅達成品牌商要求的淨零碳排目標，也能在ESG的範圍中做到環境保護。
以下針對PET塑膠常見的回收方法做介紹，一般可分為機械回收和化學回收。
①機械回收較為簡易，由收集、篩選、自動或手動分選、洗滌、破碎、擠出和造粒等多個階段組成。根據初始材料類型，可分為初級回收與次級回收。此方法的缺點在於材料可循環次數少，主要受限於材料性能的衰減。
②化學回收則有多種解聚方法，包括透過糖解、水解、醇解、氨解等製程。主要是將廢棄PET寶特瓶分解成低聚物或其他單體形式的有價化學品，例如：BHET、TPA等，再將這些單體聚合再製成新的PET寶特瓶，達到PET至PET循環。圖二為化學回收技術分類以及各產物說明。
圖二、化學解聚技術介紹
PET塑膠循環再製機能性防水透濕材料的機會
2019年12月，歐盟提出「歐洲綠色新政(European Green Deal)」，該架構下的「循環經濟行動計畫(Circular Economy Action Plan)」，將重點鎖定在環境足跡大、資源耗用多的產業，其中就包含紡織業。要求大型企業公開披露他們丟棄和銷毀的產品數量(包括紡織品)，以及揭露如何準備再利用、回收、焚燒或填埋等處理方式。這項「歐盟永續和循環紡織品戰略(EU Strategy for Sustainable and Circular Textiles)」以產品生命週期(Product Life Cycle; PLC)為出發點，制定了紡織產業的未來願景，將朝向紡織品壽命長、可回收、盡可能使用再生纖維製造以及不含有害物質等要素，建立「從布料到布料(Fiber to Fiber)」的產品回收機制，預計在2024年開始實施。
因此，工研院以多元化的PET循環料源，透過醇解將PET瓶片、PET聚酯布或PET/PU複合布解聚成寡聚物，再藉由親疏水嵌段結構設計，將PET再製機能性多元醇用於聚氨酯材料合成，開發出具備抗膨潤且防水透濕之聚氨酯膜材，成功建立一套新的回收PET循環系統，成品特性與市售品相較如表四。一般以石化原料生產製造的多元醇碳排約為3 kgCO2e/kg，本技術以35%回收料源再製而得的PET再生多元醇，碳排約為2.56 kgCO2e/kg(未考量焚化)，若考量紡織品透過焚化處理而產生的碳排減量，每單位廢棄織物焚化碳排約2.0 kgCO2e來計算，碳排則下修至1.86 kgCO2e/kg(考量焚化)，減碳效益將達到約40%。將此PET再生多元醇導入防水透濕樹脂，能夠達到循環回收料源≧20%，不僅可降低產品的碳排放量，也改善一般市售聚氨酯透濕膜易吸水且膨潤性高的表現---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》447期，更多資料請見下方附檔。