關於環保吸管

[ KNOWLEDGE ]

在哥斯大黎加研究欖蠵龜的科學家們從一隻海龜鼻孔拉出十公分的塑膠吸管,拯救紀錄片的公開造成相當大震撼與迴響,近幾年全球也開始反思檢討塑膠產品對環境的負擔與危害,從海洋生物到高山動物體內皆可見塑膠垃圾的蹤跡;以美國吸管製造商的資料推算,美國人一天平均使用5億根塑膠吸管,而在台灣,根據荒野保護協會平台統計2016年淨灘數據相較去年成長3倍,廢棄物總重39809公斤,塑膠廢棄物占整體90.3%,其中約78.2%為一次性廢棄物,主要為餐飲器具、塑膠吸管等。

  近幾年多種環保吸管推陳出新,致力於改善逐漸被塑膠廢棄物淹沒的地球,依環保吸管的使用方式可概分為重複性使用與一次性使用,重複性使用吸管依材質又分為玻璃吸管、金屬吸管(不鏽鋼、鈦合金)、竹吸管,這三類吸管這幾年已漸被市場接受,然而,其問題也逐漸顯現;重複性使用吸管的使用者需求主要有三項考量:操作安全性、清潔便利性、微生物孳生率,以操作安全性而言,玻璃吸管質硬易碎的特性,在產品運輸或使用存放時都必須注意其環境與產品狀況,即使是極微細的裂隙在反覆高低溫的使用環境,或清洗時的外力,都極易造成玻璃結構破壞而造成使用者傷害,此外,這類產品使用不慎或意外也易造成穿刺危險,而金屬吸管雖無玻璃吸管的脆性,卻也因其質硬的特性在全球造成多起使用意外,全球連鎖咖啡店星巴克更因此在2016年,大規模召回在美國、加拿大、中國大陸地區約250萬支不鏽鋼吸管,並發表聲明指出,不鏽鋼吸管質地堅硬,有受傷風險,警告消費者避免孩童單獨使用;在清潔便利性方面,這三類材質均為親水性表面,極易沾附一般飲用物,在清潔上必須以軟刷才能有效清潔吸管內外壁,此外,除了親水性表面的特性,竹吸管內壁的高表面粗糙度,也易造成飲用物的殘留吸附,使清洗不易,在清洗後,水滴或飲用物因吸管親水表面而殘留在吸管的內壁,形成微生物孳生的溫床,故在長時間使用加上不完全清洗或儲存環境的問題,會使吸管產生異味甚至發霉,導致使用者健康遭受威脅;對個體使用者而言,在吸管使用、清潔、存放的掌握度較高,一旦吸管出現上述問題即可丟棄,但對餐飲業商家而言,為配合政府2020年內用飲品限用塑膠吸管的政策,在大量使用此類產品的情況下,對吸管狀況的掌握度低,極易造成消費者發生意外而引起更大的糾紛,可預期在政令全面推行後若仍未有適當的解決方案,一般民眾與餐飲業者將首當其衝成為受害者,進而影響政策的推廣,甚至造成極大的社會成本支出。

  為解決現行環保吸管的推廣及其衍生的問題,本團隊以既有竹炭製作經驗及團隊成員於工研院服務時期所研發的相關竹炭處理技術製作出一系列竹炭吸管產品;竹炭屬天然無毒的生物鈍性材質,炭質致密孔隙多,比表面積大約木炭的3倍,故竹炭具有極強的吸附、透氣、隔熱功能,且能增加空氣中對人體健康有益的負離子,也具備電磁波遮蔽效果,其用途廣泛應用於工業、農業、電子、醫藥衛生、食品加工、環境保護、紡織等領域。在吸管的應用方面,則需要適當的機械性質,且依目標客群不同而有需求各異,本團隊的竹材前處理及竹炭製作技術,使竹炭吸管無論在功能性或成本上皆優於現行市面上各種環保吸管,且針對不同客群所開發之產品,不僅可配合有效商業模式以利市場佈局,竹炭粉的多功能性及極大的市場規模,也是本團隊的規畫重點,其價值可有效建立竹炭吸管回收鏈並透過再加工加值以二次產品形式獲利,此部份利潤再用於回收鏈推動,且二次產品的終端應用也因材質的生物可分解性與環保性而再發揮其機能性同時進入生態循環,不僅解決上述環保吸管所面臨的問題,更建立完整的環保回收及加值再利用機制,達到真正的循環經濟。

  一次性使用吸管則多以生物可分解環保材質為主,此類產品大多需要特定生物堆肥環境條件下(相對濕度90%以及攝氏58-70度的高溫下,且同時確保該環境屬於氧氣充足的非密閉空間,此類製品才可被微生物完全分解為水、二氧化碳或甲烷。而分解時間依產品的體積而有所不同,但平均皆需要經過至少47天的時間才能分解完畢),市面上產品包含紙吸管、聚乳酸吸管(Polylactic acid, PLA)、植物纖維膠合吸管等,目前一次性使用吸管的市場接受度不高,主要原因可以消費者及環保兩大觀點說明,對消費者而言,由於台灣手搖飲以及各式飲品影響消費者對一次性吸管的使用習慣與依賴,加上一般塑膠吸管(以聚丙烯Polypropylene, PP為大宗)其平均成本每支吸管僅約NT0.05元,每支平均售價大約為NT0.1元,若改以市面上的生物可分解吸管,其每支吸管價格由紙吸管的NT0.25PLA吸管約NT0.5、植物纖維吸管NT1.5,約比原PP吸管高出2.515倍,對餐飲業者而言,成本支出將大幅提高,造成營運負擔,此外,此三類吸管與pp塑膠吸管比較,仍存在許多使用上的限制與問題,例如紙吸管以及PLA吸管的耐溫限制約僅50-60,高於限制溫度紙吸管的結構會因膠體變質而破壞,甚至其膠體及食用蠟溶解釋出,且紙吸管會吸收液體而使吸管軟化,影響其機械強度,另外還會產生紙屑等使用上的不便性;PLA吸管則在高於限制溫度後會因高於玻璃轉換溫度而軟化無法使用,一般業者會混以PP等非生物分解塑膠或加入提升其結晶度以增加其耐熱性,但混入非生物分解塑膠則為非環保產品,提升結晶度則導致生物可分解性下降,需要更嚴苛及更長時間才會分解,影響其真正的環保價值,就環保觀點而言,各廠商積極開發生物可分解產品,但實際上以環保角度出發,生物可降解只是必要條件之一,更重要的是如何透過產品建立完善的回收再利用機制,現行產品雖都具可分解性,但其回收再造的價值低,一般使用後僅會進入垃圾處理如生物堆肥利用,部分甚至混入一般塑膠廢棄物,影響一般塑膠回收,不僅使產品失去其真正環保性,更額外增加社會成本負擔。

  本團隊以幾丁聚醣為主體材料開發Chito吸管,幾丁聚醣原料為幾丁質,幾丁質(chitin)廣泛存在自然界甲殼動物(蝦蟹)的外殼、節肢動物的外骨骼、軟體動物的外殼和內骨骼及真菌等微生物的細胞壁,結構類似纖維素,為自然界中含量次高的天然高分子聚合物;因幾丁聚醣的生物活性、生物相容性、生物黏著性與無毒性,已知之應用領域非常廣泛。每年自然界由生物產生之幾丁質達數十億噸,是一種分豐富的自然資源,由食品加工業蝦蟹等加工廢棄物再生Chito吸管原料,不僅促進環保更為一穩定低價的原料供應;Chito吸管功能及成本皆與傳統塑膠吸管相近,對餐飲業者在其營運成本的控制有極大的助益,幾丁聚醣由於官能基配合Chito吸管的特殊結構,使Chito吸管的二次產品具備多功能性而可廣泛且大量應用於畜牧養殖、農業、工業,本團隊針對Chito吸管的規畫重點在於有效建立回收鏈並透過再加工加值以二次產品形式獲利,此部份利潤再用於回收鏈推動,且二次產品的終端應用也因材質的生物可分解性與環保性而再發揮其機能性同時進入生態循環,不僅解決上述他種環保材質吸管所面臨的問題,更建立完整的環保回收、加值再利用機制及成熟的循環經濟鏈。

© 2018 Charco. All rights reserved.