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生質與永續材料/能源電子報 2026/01

2026-01-20

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發行日期：2026年01月20日
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生質與永續材料產業協會林志成 TEL：03-5916453 Email：VinceLin@itri.org.tw
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將未利用資源變原料，三井物產塑膠擴大生質與再生材料開發
日本三井物產塑膠積極推動非食用未利用資源的升級再造(Upcycle)，且陸續開發了以扇貝殼粉末作為填料的生質塑膠，以及利用廢棄蛋殼製成的蛋托(Egg Tray)等產品，期透過探索新的應用方式，擴大未利用資源的用途。
在加速邁向淨零碳排與永續發展的浪潮下，升級再造產品與生質原料的需求呈現增加趨勢。三井物產塑膠亦重視扇貝、蛋殼等國產資源的利用，並計畫透過將國內未利用資源導入生質塑膠，期進一步協助客戶端提升環境永續因應能力。
近來三井物產塑膠與Nippon Talc、北海道森町共同展開利用扇貝殼之生質塑膠用途擴大的合作。水產加工產業興盛的森町過去主要將扇貝殼作為肥料，但因加工後產生的貝殼量每年高達數萬噸，現有應用已無法消化所有廢棄殼量而成為一項待解決課題。為解決此問題，三井物產塑膠等展開添加至泛用樹脂等肥料以外的用途探索。除了生質塑膠之外，扇貝殼粉亦可浸漬於紙張中，促使紙面具有平滑性與柔軟性；另可作為塗料與水泥的原料用途。
三井物產塑膠也與日本雞蛋加工協議會共同推動蛋殼的升級再造。日本全國雞蛋加工業者每年產生約5.5萬噸蛋殼，大多作為廢棄物處理。為使其成為可再利用資源，三井物產塑膠透過事業網絡開發蛋托產品，並計畫投入利用蛋殼製成塑膠棧板的開發，進一步推動蛋殼資源的再利用。今後將持續探索更多活用方案，並進一步建立升級再造產品的供應鏈架構。資料連結
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非食用油脂再進化，築野推出高耐熱性、耐氧化性之部分氫化二聚體酸
從事米油製造的築野集團，積極推動以廢食用油等非食用油脂為原料之高附加價值油脂化學(Oleochemical)產品的開發，近來接連開發出氫化二聚體酸(Hydrogenated Dimer Acid)以及水性環氧樹脂硬化劑等新材料。氫化二聚體酸具有優異的耐熱性、耐氧化性及良好色澤，能在高機能性化的同時抑制成本，並可望應用於精密化學等領域。水性環氧硬化劑則具有無需溶劑、能以水稀釋的環境友善性。
新開發的氫化二聚體酸為將二聚體酸部分氫化的「部分氫化二聚體酸」。部分氫化的二聚體酸在全球仍屬少見，透過將二聚體酸分子中的部分雙鍵予以氫化，可提升熱安定性與抗氧化性，並大幅改善色澤。
二聚體酸廣泛應用作為黏著劑、塗料、聚醯胺樹脂等材料的原料，但因分子內保有雙鍵，使其對熱與氧化相對脆弱，樹脂化後容易產生黃變或劣化。相較之下，全球市場上已有透過完全處理雙鍵以抑制黃變與劣化的「完全氫化二聚體酸」。然而此類產品須使用高價的鈀(Pd)觸媒，且反應條件嚴苛，製造成本高昂。
有鑑於此，築野集團著眼於使用價格較低的鎳(Ni)觸媒，建立了只針對易氫化部位（1~3取代的雙鍵）進行部分氫化的技術，在提升耐熱性與耐氧化性的同時，實現性能與價格間的平衡。築野集團亦透過去除反應過程產生的鎳皂(Nickel Soap)等精製流程的改善，確立了獨家的生產技術。相較於一般容易呈現黃色調的二聚體酸，部分氫化產品則接近透明，更適合重視外觀品質的用途，預期可導入於高附加價值塗料、黏著劑等具有透明性需求的應用。
另一方面，水性環氧樹脂硬化劑為採用生質二聚體酸製成的聚醯胺胺基樹脂(Polyamidoamine; PAMAM)。原本C36骨架的聚醯胺難以溶於水，但築野集團透過調整胺端的分子設計，使其得以製成可用水稀釋並塗佈的類型。
此硬化劑在低溫(5℃)至高溫(50℃)的保存環境中皆不會產生分離，且對於基材的附著性已經過百格試驗(Cross-cut Test)確認。由於不使用溶劑，可同時改善作業環境並降低揮發性有機化合物(VOC)排放。今後築野集團將展開水性環氧樹脂硬化劑之性能評估與應用開發。資料連結
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聚焦於生物質與回收再生，OG推出四大環境友善新素材
日本OG Corporation加速展開環境友善型材料的市場推廣，並著重於生物質(Biomass)與回收再生(Recycling)為主題的新材料提案。今後將重點推廣包括以甘蔗渣為原料的生物降解性「蔗渣模製(Bagasse Mold)容器」、由植物單體合成的次世代聚酯「BioFleax」、糖發酵生產之高純度纖維素奈米纖維「BacFiber」，以及化學回收再生PET樹脂「SKYPET CR」等4項環境友善材料。
「蔗渣模製容器」具有約4個月即可自然分解的環境性能，且完全不含全氟/多氟烷基物質(PFAS)，設計安全無毒。透過利用非木材資源，有助於森林保育，亦可作為塑膠替代材料使用。容器耐熱性能優異，可耐受98℃沸水（30分鐘）與55℃食用油（30分鐘），亦可利用於微波加熱。
「BioFleax」為100%植物性生物質來源的次世代聚酯材料，以植物性單體FDCA為原料製成，可顯著降低CO₂排放量。此材料兼具高氣體阻隔性、優異耐熱性及良好回收性，並可直接在現有PET製造產線進行加工，廣泛應用於飲料瓶、包裝材料、纖維產品等用途。
「BacFiber」是透過糖發酵製程生成的非木質來源次世代纖維素奈米纖維(CNF)。由於不含木質素(Lignin)與半纖維素(Hemicellulose)，具有高純度構造。纖維直徑約 20 nm~40 nm，形成細緻的奈米網狀結構，可展現出優異的保水性與分散性。「BacFiber」適用於化妝品、塗料、農業等多種用途，亦可作為低環境負荷的乳化劑與分散劑使用。
「SKYPET CR」為將廢PET（瓶材、薄膜等）進行化學分解與再合成之再生PET樹脂，透過在原料階段去除雜質，實現了高純度以及與初始原料(Virgin Material)同等的品質。另具有高透明度、耐衝擊性等優異物性，目前也已獲應用於瓶罐、片材、薄膜、纖維製品等用途。資料連結
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伊藤忠等推出天然木纖維複合材料，輕量、高強度並兼具低VOC
日本伊藤忠塑膠(CIPS)與DAIKEN、澳洲CONIFORME共同推動天然木纖維強化材料「Wood Fiber Dice (WFD)」的亞洲市場開發。三方希望以WFD輕量、高強度、永續等特性，搶攻樹脂複合材料市場，並取代玻璃纖維、滑石粉等主流無機填料。
WFD是將木材削片解纖後，以黏結劑壓製成板，再切割成邊長約5 mm的骰子狀顆粒，可直接與熱塑性樹脂進行複合。原料為紐西蘭主要的針葉樹種—放射松(Radiata Pine)加工後產生的邊角料，與既有材料相比，可減少22%的環境負荷。WFD除了使用可穩定取得的回收資源作為原料之外，亦具備優異的物理性能。其比重僅1.4，相較於比重超過2.5的玻纖或滑石粉更輕量，且仍能提升樹脂複合材料的強度與耐熱性。由於針葉樹纖維具高長寬比，使其在補強效果上優於滑石粉與木粉；專用黏結劑則確保木纖維在樹脂中均勻分散，形成穩定的高性能複合材料。
此外，WFD的另一項特色在於經過木材削片預清洗與特殊製程，可降低揮發性有機化合物(VOC)並改善氣味。WFD為近似於樹脂顆粒的骰子狀，有利於量產加工，可直接投入既有供料設備，無需增設產線。
WFD可望應用於各種熱塑性樹脂複合材料領域。目前歐洲等市場已出現車用內外裝零組件的試作品。根據調查顯示，天然纖維複合材料市場預估自2025年起將以年均12%成長，至2030年可達186.5億美元。伊藤忠塑膠等亦將加速推動WFD的商用化。資料連結
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以非食用植物為原料，積水化成品推出海洋可分解珠粒狀發泡體
日本積水化成品利用多年累積的珠粒狀發泡技術，配合主要原料醋酸纖維素的優異特性，開發了一項具有海洋生物可分解性的新型珠粒狀發泡體。新材料即使流入海洋環境，也能在水中逐步分解，不易長期殘留成為微塑膠，預期可大幅降低對海洋生態的影響。新製品可望應用於食品包裝材料、緩衝包材等領域，另將以海洋生物可分解特性為訴求，拓展在浮標、浮筒等漁具用途的應用。
積水化成品集團設定至2030年度前，將使用原料中的50%替換為再生或生質來源。目前旗下生物降解性發泡體品牌「RETONA FOAM BIO」已推出聚乳酸(PLA)之「HS等級」，以及使用聚丁二酸丁二醇酯(PBS)為基材的「SS等級」兩種產品。新製品則採用以木材等非食用植物生質原料製成的醋酸纖維素樹脂為主要原料，密度可控制在每立方公尺約40~130公斤（對應發泡倍率約10~30倍）。
新開發的海洋生物可分解性珠粒狀發泡體不僅能在海洋等含有微生物的環境中自然分解，亦兼具輕量性、高緩衝性等多項機能，且可依鑄型設計成型為多樣形狀，無需後續切削加工，適合大量生產。此外，因醋酸成分的作用，新材料具有優異抗菌性，並可展現優於聚苯乙烯(PS)的耐油性，在包裝、工業等用途上皆具發展潛力。資料連結
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蛋殼膜衍生材料成功打造高性能超級電容電極，高能量密度且長壽命
日本Pharma Foods與信州大學開發出以蛋殼膜為原料的電極材料。研究團隊製作多種類型的材料，包括將蛋殼膜在高溫下燃燒並碳化後取得的粉體素材，以及由蛋殼膜製作之奈米纖維製成薄膜後再進一步薄片化(Flake)，並與MXene、石墨烯等導電材料複合而成的材料。研究結果顯示，此材料具有高能量密度、高功率密度及優異的循環壽命，可望應用於次世代儲能裝置—超級電容器的電極。Pharma Foods將持續研究與應用提案，期於2028年達到商業化目標。
蛋殼膜本身具有的多孔質結構，以及天然含有提升電極性能所需的氮(N)、磷(P)、硫(S)、氧(O)等4種元素。此結構與組成具備應用於超級電容器電極的潛力，因此多年來持續投入研究。自2023年起，在日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)「生物製造革命推進事業」的支持下，進一步加速研發，成功製作出高性能的超級電容器電極材料。
此次開發成果大致分為粉體材料與奈米纖維薄膜薄片材料等兩類。粉體型包括將水解處理後的蛋殼膜以900℃碳化的材料，以及再進一步以800℃進行控制活化的材料。薄片化型材料則有兩類，其一為利用靜電紡絲技術將蛋殼膜奈米纖維化，再製成薄膜。其後，將薄膜予以碳化，再進一步剝離以取得細小薄型的片狀材料，最後與導電性優異的MXene或石墨烯進行複合化。
研究團隊就材料物性進行分析後發現，粉體材料在三電極系統中的表現為比電容量582.6 F/g (1 A/g)、能量密度18.96 Wh/kg、功率密度4,818.9 W/kg，10,000循環後容量保持率達90.8%。而與MXene複合的三電極材料則達到比電容量2,307.6 F/g (1 A/g)、能量密度28.9 Wh/kg、功率密度5,475.8 W/kg，10,000循環後容量保持率亦達90.5%。兩者皆實現高能量密度與高功率密度並存，且具備優異耐久性。
新材料在成本方面也具優勢。由於蛋殼膜天然含有N、P、S、O，製造電極時無須另外導入這些提升導電特性的元素，且無須使用貴金屬。Pharma Foods目前已建構穩定取得蛋殼膜原料的供應體系，將積極推廣應用，期獲採用於車載超級電容器電極等領域。資料連結
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花王開發植物由來高機能性石蠟油，適用於液冷系統、潤滑等應用
日本花王(Kao)成功以植物原料製造出具高機能性的石蠟油(Paraffin Oil)。由於採用植物來源，具有環境友善性，並具有高閃點、高潤滑性等特性。此項成果結合花王自有的「Bio IOS」技術與新開發的觸媒，可望應用於資料中心冷卻液、工業潤滑油等領域，預計於2026年達到實用化。
石蠟油是一種以碳氫化合物為主成分的油品，從醫藥用途到工業用途皆有廣泛應用。然而，由於其化學結構控制與精製過程複雜，過去難以利用植物原料生產，目前市售產品幾乎全數來自石油精製或石化合成。花王此次開發的石蠟油是以油棕櫚果實萃取的固體油脂為原料，經轉換為烯烴，再透過新開發的觸媒技術製成石蠟油。該觸媒能精確控制石蠟油的碳鏈長度與結構形態，進而調整閃點、黏度及流動性。此外，新觸媒也能穩定轉換過程，即使植物原料性質存在差異，仍可獲得品質穩定的產品。
花王的植物由來石蠟油具備250℃的高閃點，並能在廣泛溫度範圍內維持低黏度。作為潤滑油使用時，可在金屬表面形成強韌油膜，有效降低金屬間磨耗，延長零件壽命並減少維護頻率。花王計畫將新產品應用於資料中心液冷系統、機械設備/汽車引擎潤滑油等領域，並考慮進一步擴展至其他產業用途。資料連結
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植物由來PLA新素材「PlaX」實現低碳與抗菌性能，獲戶外品牌採用
日本Bioworks與Goldwin利用植物來源的次世代合成纖維「PlaX」開發了製品，並首次採用於Goldwin旗下品牌THE NORTH FACE與NEUTRALWORKS.的2025年秋冬系列，目前已在兩品牌推出以該材料製成的合成絨毛外套產品。
「PlaX」是一款透過在以甘蔗等植物原料製成、具生分解性的聚乳酸(PLA)中加入Bioworks自行開發的植物來源添加劑，進一步提升品質與機能的新素材。「PlaX」不僅可取代以石油為基材的聚酯等合成纖維，也因其高泛用性，可擴大至各領域應用。將聚酯纖維替換為「PlaX」，可使長纖生產的二氧化碳排放減少70%，短纖（原棉）則可減少50%。
此外，「PlaX」具有良好的化學回收相容性，Bioworks也已展開閉環(Closed-loop)循環回收體系之相關研究。另一方面，乳酸基材也具有抗菌效果，可抑制莫拉氏菌與金黃色葡萄球菌在纖維上的繁殖，並提升防臭性能。
Bioworks與Goldwin自2022年起持續推動使用「PlaX」的產品共同開發，長期投入試作品製作與性能驗證。為因應Goldwin在染色性、牢固度方面的高品質標準要求，雙方重新檢討紗線加工條件與設計，並在布料製造商與染整工廠的協助下反覆測試與素材最佳化，最終達成此次產品採用。今後雙方將持續在材料開發與產品設計兩方面深化合作，期邁向更具永續性的製造模式。資料連結
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生質樹脂拓展至土木領域，NIPPON LINER推動道路標示材料低碳化
日本積水樹脂集團旗下的NIPPON LINER開發了一項將部分原料替換為生物質原料之脊狀道路標示用塗料「Vibraline Bio」，性能與既有製品同等程度，具備夜間或雨天的高視覺辨識性，以及車輛碾壓突起脊條時產生的聲響與振動效果，將有助於減少事故發生。
NIPPON LINER的「Vibraline」係為脊狀結構之熔融型高視覺辨識性道路標示塗料，對於防止車道偏移具有良好效果。由於塗層表面的梯形脊條在雨天較不易因積水而被覆蓋，得以維持反射效果，進而大幅提升夜間雨天的辨識性。此外，車輛通過脊條時所產生的聲音與振動，亦能提醒駕駛注意行車狀況。
「Vibraline」原本使用以C5餾分製成的石油樹脂為主要原料，此次則將部分替換為植物來源材料。「Vibraline Bio」植物來源比例為10%，並已取得日本有機資源協會的「生質標章(Biomass Mark)」認證。
生質樹脂應用的研發熱潮已逐步擴展至土木領域中以石油樹脂為主的產品市場。目前「Vibraline Bio」剛投入市場，尚未應用於實際道路上，NIPPON LINER將先提升市場認知度，期今後納入地方自治體的道路標示規範中。NIPPON LINER也已開發其他可促進碳中和的產品，其中包括同樣採用10%生質原料、粉體狀道路標示塗料「Crystalex NL3」。資料連結
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永續餐具創新，蛋殼升級再利用開發骨瓷產品
日本鳴海製陶將蛋殼予以升級再利用於磁器製造，成功實現「骨瓷(Bone China)」的量產化，且在維持品質的同時，將永續原材料的使用比例提升至50%以上，可望有助於提升資源有效利用並減輕環境負荷。鳴海製陶將以此材料製成餐具，導入消費市場以及高級餐廳、飯店等用途。
一般骨瓷中含有40%以上的磷酸鈣，而蛋殼則含有超過90%的碳酸鈣。鳴海製陶聚焦於兩者皆富含「鈣」的特性，透過既有的粉碎與燒成技術以及引進新設備所強化的生產體制，成功實現利用永續資源製作骨瓷的量產化。
將此類產品導入日常生活與飯店、餐廳等餐飲場所，可望藉此降低環境負荷、促進資源的有效活用。此外，利用蛋殼取代須開採的石灰石，亦有助於保護有限的天然資源。
目前鳴海製陶已經開始採用新素材的生產骨瓷，並將逐步完成轉換。透過有效利用過去未被活用的蛋殼，期藉此在日常生活中落實永續未來的目標願景。資料連結
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