鄭名淵、廖瑞芬/遠東新世紀股份有限公司
PET是最為廣泛使用的塑料之一，但PET不可分解，造成嚴重的環境汙染。因此，近年來全球許多國家政府要求公家單位及商家使用回收再製的PET產品，國際各大品牌也制定使用回收材質的目標，這些舉措都推動了PET回收技術的發展。本文分享業界使用之PET物理及化學回收再製技術，並展望未來PET回收之發展。
【內文精選】
PET（Polyethylene Terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯）是飲料與食品硬質包材最常見的塑料之一，也是最為廣泛回收的塑膠之一。歐洲是使用環保回收PET最普遍的區域，根據Eunomia報導，2018年歐盟國PET需求為530萬噸，其中140萬噸是來自回收PET (rPET)；日本每年約製造227億支的PET，平均每人每年使用180支瓶，但幾乎85%瓶子都回收，是全球PET回收率最高的國家之一。
歐洲PET供應鏈的組織Petcore Europe執行長提及，全歐盟現有80~90家的PET回收公司，總回收能力約230萬噸。但整體而言，現況只有不到60%的瓶裝PET回收再利用，當中又僅有6%可以再製成瓶。隨著歐盟新規定，一次性塑膠瓶回收率需提高，到2025年與2029年要達到77%及90%，多數歐盟國家都必須在未來十年內提高該國回收率。另飲料瓶中也要添加一定比例之回收材質，從2025年的25%到2030年提高到30%。世界各大品牌也都為使用環保回收材質提出目標，如表一所示。
表一、世界各大品牌使用環保回收材質提出之目標
若要達到歐盟及各品牌設定之回收要求，預計還需將現有處理rPET的能力再提升一倍。故如何提升PET回收能力，是目前面對的重要問題，也是許多廠商爭相進入該產業的原因。現今的PET回收，以回收方式約可分為物理PET回收及化學PET回收兩類型，簡介如下。
物理PET回收
PET物理回收(Mechanical Recycling)技術早已經商業化，遠東集團早在1988年就合資設立了台灣第一個PET回收公司「台灣再生公司」，至今更擴大在日本及美國擁有PET回收工廠（圖一），並成為愛迪達海洋回收紗製造球鞋的獨家供應商。在這幾十年間，物理回收技術也一直不斷的進步，例如：義大利的Sorema公司早在1986年就建造了第一座PET回收廠，目前宣稱具全球最大的PET與HDPE回收系統市占率，安裝了上百條生產線。基本上，回收PET或PET瓶的大致流程為：第一步解開打包的瓶磚、之後用鹼液清洗，經預清洗後再進行手動及自動分類，再將瓶子以濕磨機磨碎成瓶片，之後再經多道程序分離紙漿與碎末(Fines)。
奧地利EREMA公司的瓶到瓶(Bottle to Bottle)新技術VACUNITE®，乃根據現有VACUREMA®成熟技術進一步開發，由Polymetrix公司協助開發新的真空輔助固態聚合技術。由於所有的熱處理步驟都在真空或充氮環境下進行，可大幅消除瓶片及酯粒之色相問題，並移除導致不良反應的添加劑，產品具最佳的色相與IV值，且製程能耗低，兼具生產的安全性跟產品品質，這些都是瓶到瓶回收製程所追求、也是各國回收PET再使用做食品包裝的訴求。
化學PET回收
近年來，市售PET包材複雜化及PET廣泛使用，導致回收操作益發複雜，再加上以PET材質製成的聚酯(Polyester)纖維並無法以目前的物理回收技術回收，因此將使用後的PET或聚酯纖維衣物回收再製成單體的化學回收(Chemical Recycling)法有其必要性。
業界主要的化學回收法可分成醇解(Glycolysis)法、甲醇解(Methanolysis)法、水解(Hydrolysis)法、生物酵素分解法及其他方法（圖二）。以下就簡單介紹業界合作進行的各種化學回收。
4. 醇解＋水解法
遠東新世紀身為世界第三大PET酯粒生產商，不只在PET物理回收方面經營三十多年，也在化學回收法上累積數年研發經驗，目標是將無法以物理回收法回收的PET瓶標籤、含聚酯類衣物做為回收原料，擴大回收的範圍。近來開發化學PET回收技術—TopGreen® ChemCycle，就是結合乙二醇醇解及水解兩個技術，第一段先利用醇解技術將PET分解成小分子BHET，再進行鹼解，得到對苯二甲酸鈉，續以活性碳除色後酸化，可得到rPTA單體（圖三）現已在噸級先導型廠生產，後續將提供客戶做商業化使用，同時規劃放大成千噸級的產量。
圖三、遠東新世紀TopGreen® ChemCycle化學回收流程
5. 生物酵素分解法
進行生物酵素分解PET的公司包括有具實驗室規模的Ambercycle、即將商業化的法國Carbios公司。2020年，Carbios在《自然》(Nature)期刊發表提到，其基改PET分解酵素來分解PET，效率從最初10小時內只能分解1%的PET，提升至今10小時可水解90%的PET成為單體，未來分解速度可更快。Carbios宣稱其製程在化學回收法中可容忍混合或汙染最嚴重的PET，因為酵素…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》405期，更多資料請見下方附檔。