在塑膠材料的生物分解特性評估上，迄今已有多種適用於生物可分解膜材的相關規範及測試方法提出，以下將進行整理與探討。目前根據處理環境與溫度上的差異，生物可分解的認證類型大致分為工業堆肥(Industrial Composting)、常溫家庭堆肥(Home Composting)、土壤生物分解(SoilBiodegradable)、淡水生物分解(Water Biodegradable)及海水生物分解(Marine Biodegradable)等；此外，更有針對生物可分解農膜(Mulch Film)的特定應用產品進行個別的規範。各類型認證的檢測項目整理於表五，其檢測主要內容差異則表列於表六。
整體而言，生物分解的難易程度取決於所處的環境、溫度、菌種種類與濃度。從微生物菌相角度，土壤中的菌相最為豐富，包含真菌、細菌及放線菌等；而淡水與海水環境則以細菌為主，其中海水的菌量又更低。處理溫度對於分解速率上也極為重要，溫度越高越有利於水解的進行，能使材料分解速率大幅增加。雖然目前包含PLA、PBAT、PBS等聚酯材料具有生分解特性，但皆僅能通過工業堆肥的認證，在常溫環境中的分解速率並不如預期，因此棄置於自然環境中所造成的影響與衝擊仍無法忽視。
生分解膜材與評估技術
工研院材化所在生分解材料之開發上，其中一項研發主軸為藉由導入少量具高菌種分解性之纖維素與配方設計以進行聚酯材料常溫分解速率的調控，並維持材料的基礎物性。然而，如前述章節所提，現有的生物降解及崩解測試等皆需較長的時間，不利於前期新材料設計與開發，且需耗費更多的研發時間與成本。有鑑於此，研究團隊也透過與學界合作，進行快速分解測試平台的建立。除了能利用平板培養基測試進行不同土壤對膜材分解活性的定性分析外(圖八)，更透過土壤萃取液的製備，可在高菌種濃度之土壤懸濁液中進行膜材生分解測試，並能在2~3週內進行不同組成、材質之初期分解特性的差異比較(圖九)，有助於生分解材料的開發。未來可再進一步結合實際土壤掩埋/堆肥測試與微生物/菌種濃度分析，進行在不同環境下所需的分解時間與狀態預測。圖十為不同組成之PBS(X)的常溫分解速率比較，如圖所示，透過不同X改質與含量的調整，能明顯提升PBS的分解特性並進行整體分解速率的調控，以因應不同分解速率應用需求進行材料設計。
圖八、平板培養基快篩平台
然而，如前述章節所提，現有的生物降解及崩解測試等皆需較長的時間，不利於前期新材料設計與開發，且需耗費更多的研發時間與成本。有鑑於此，研究團隊也透過與學界合作，進行快速分解測試平台的建立。除了能利用平板培養基測試進行不同土壤對膜材分解活性的定性分析外(圖八)，更透過土壤萃取液的製備，可在高菌種濃度之土壤懸濁液中進行膜材生分解測試，並能在2~3週內進行不同組成、材質之初期分解特性的差異比較(圖九)，有助於生分解材料的開發。
此外，工研院亦參考測試規範建立實驗室土壤分解測試平台。圖十一為經配方調整後所製備的PBS(X)與PBAT(X)吹膜樣品的土壤掩埋分解結果，如 …以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖十一、PBS(X)與PBAT(X)吹膜樣品之常溫土壤分解比較
★本文節錄自《工業材料雜誌》419期，更多資料請見下方附檔。