為什麼要寫塑膠容器分類的科學資訊?

目前我國塑膠容器回收分類編號是依據美國塑膠工業協會(Society of Plastics Industry,SPI)在1988年所訂定的塑膠辨識碼(Resin identification code)發展而來,在編號上共可分為1-7號,分別代表了7種不同的塑膠材質。

為加強生產者回收責任並讓使用者易於回收,環保署依據廢棄物清理法第二章19條之規定:「中央主管機關指定公告責任業者,應於物品或其包裝、容器上標示回收相關標誌;其業者範圍、標誌圖樣大小、位置及其他應遵行事項,由中央主管機關定之。」。因此,所有市面上販售的塑膠容器,都需標示回收分類編號來告知使用者塑膠容器的材質。

不同的塑膠容器有不同的使用方式和回收管道,該如何安全的使用塑膠容器又不會造成環境負擔?認識塑膠容器分類編號就是關鍵。

 

不同的塑膠容器回收編號代表什麼意思?

編號1:聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate,PET)

主要製成常見的寶特瓶和塑膠飲料容器,其特性硬度佳、輕量、不揮發、耐酸鹼,製造過程中亦不需添加鄰苯二甲酸酯類(塑化劑),耐熱溫度約在60-85℃之間。但因製程特性,在溫度及二氧化碳的影響下,會釋放乙醛以及重金屬銻,目前我國「食品器具容器包裝衛生標準」[1] 特別針對PET塑膠容器進行溶出試驗,重金屬銻溶出限量不得超過0.05ppm。雖然國際癌症研究總署(International Agency for Research on Cancer,IARC)未將重金屬銻列為第一級致癌物,但根據國家環境毒物研究中心指出[2] :「高濃度的銻會造成多種健康上的危害。會使你的雙眼與肺部發炎、胃痛、腹瀉、嘔吐及胃潰瘍。」銻是一種天然的元素,大多以硫化物礦物輝銻礦(Sb2S3)的形式存在,但由於人類開採與應用,導致一般生活中都有機會攝取到極微量的銻,根據世界衛生組織(World Health Organization,WHO)制訂之每日耐受量(Tolerable Daily Intake,TDI)為6 μg/kg bw。[3] 因此,只要不要攝取過量的銻,不至於影響人體。

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圖一、回收編號1的塑膠容器
圖片來源:新北環保搶救地球大作戰網站

編號2:高密度聚乙烯(‎High Density Polyethylene,HDPE)

主要製成塑膠袋或牛奶、果汁的半透明塑膠容器,其特性耐酸鹼、耐腐蝕,分子鏈僅由乙烯聚合而成,支鏈少、結晶度高、堅硬且不透明。相較於其他塑膠化學性質單純,一般來說在製程中並不需要使用到鄰苯二甲酸酯類(塑化劑),但仍可能使用HDPE塑膠的專用塑化劑以及添加劑。[4] HDPE塑膠的耐熱溫度約在90-110℃之間,相對於其他塑膠容器來說耐熱溫度高。

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圖二、回收編號2的塑膠容器
圖片來源:新北環保搶救地球大作戰網站

編號3:聚氯乙烯(Polyvinylchloride,PVC)

主要使用在保鮮膜、水管、塑膠盒、雨衣等塑膠容器或塑膠製品上,用途非常廣泛。根據歐洲塑膠生產商協會(Plastics Europe)2018年的報告,[5] PVC塑膠在歐洲仍有10.2%的使用需求。在臺灣根據台塑自行公布之生產量值表,[6] PVC粉年產量達1,658,592公噸。PVC塑膠主要是由氯乙烯單體 (Vinyl Chloride Monomer,VCM)聚合而成,耐熱溫度約在60-80℃之間。PVC塑膠從生命週期開始到結束,都會產生許多危害健康的物質,國際癌症研究總署已將氯乙烯單體列為第一級致癌物。除了生產過程中的物質會導致工人致癌,PVC在製程上都會加入鄰苯二甲酸酯類(塑化劑)和其他添加劑,這些物質有可能隨著溫度改變而釋放到周圍環境中,暴露其中的個體將承受健康風險,根據國外的小鼠研究[7] 指出鄰苯二甲酸酯類具有生殖毒性,會立即且長期影響雌性小鼠的生育能力。為降低PVC塑膠容器健康風險,目前我國「食品器具容器包裝衛生標準」已針對PVC塑膠容器訂定溶出限量,重金屬鉛、鎘皆在100ppm以下,八種塑化劑(DEP、DMP、DEHP、DBP、BBP、DINP、DIDP、DNOP)及其混合物含量總和不得超過0.1%(重量比)。最後,當PVC塑膠無法進到回收體系卻進入焚化爐,焚化時會產生戴奧辛污染。目前環保署[8] 並未禁止使用PVC塑膠,但預計調高回收清除處理費費率,迫使廠商減少生產PVC塑膠容器。

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圖三、回收編號3的塑膠容器
圖片來源:新北環保搶救地球大作戰網站

編號4:低密度聚乙烯 (Low Density Polyethylene,LDPE)

與高密度聚乙烯一樣,LDPE塑膠主要製成塑膠袋或牛奶、果汁的半透明塑膠容器。其特性耐酸鹼耐腐蝕,分子鏈僅由乙烯聚合而成,支鏈多、結晶度低、較柔軟且透明。與HDPE塑膠一樣,LDPE塑膠在製程中不需要使用到鄰苯二甲酸酯類(塑化劑),但仍有LDPE塑膠專用的塑化劑以及添加劑。[9] 其耐熱溫度約在70-90℃之間,耐熱程度較HDPE塑膠來得低。

編號5:聚丙烯(Polypropylene,PP)

主要製成水杯、布丁盒、豆漿瓶等塑膠容器。其特性耐酸鹼、耐化學物質、耐碰撞、耐高溫,且材質單一。[10] 相較於其他塑膠,PP塑膠的化學性質單純,在強度和耐熱性上也比PE塑膠來的更好。PP塑膠與PE塑膠一樣,在製程中不需要使用鄰苯二甲酸酯類(塑化劑),但仍有PP塑膠專用的塑化劑以及添加劑。[11]其耐熱溫度約在100-140℃之間。從後端回收和再利用來看,PP塑膠不僅加工溫度低、好回收,甚至碳排放量也是所有塑膠產品中最低。[12] 在PP塑膠製程上,目前台灣以及國外已開始發展PP發泡技術,藉此取代發泡PS容器(保麗龍),但受限於成本與技術,目前在市場上並不普及。

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圖四、回收編號5的塑膠容器
圖片來源:新北環保搶救地球大作戰網站

編號6:聚苯乙烯(Polystyrene,PS)

可以區分為發泡聚苯乙烯或未發泡聚苯乙烯兩個類別,未發泡PS塑膠主要製成養樂多瓶、優格杯及乳酸飲料瓶、免洗杯、沙拉盒、蛋盒等。發泡的PS塑膠則多製成泡麵碗、冷飲杯、冰淇淋盒等等,而PS塑膠容器耐熱溫度約在70-90℃之間。聚苯乙烯是由苯跟乙烯反應的乙苯,再經由脫氫程序產生而來。其中原料苯跟脫氫後的苯乙烯,在製造跟使用過程中,都可能影響人體健康,根據國家環境毒物研究中心指出,長期暴露於含有高濃度苯的空氣會導致白血病;吸入高劑量(高於環境一般可發現量之1000倍)的苯乙烯,可能會影響神經系統。[13] PS塑膠在製造過程中所使用的苯,國際癌症研究總署列為第一級致癌物,而PS塑膠成品在使用過程中會釋出少量未被鏈結的苯乙烯,苯乙烯則是被國際癌症研究總署列為第二級B類致癌物。目前我國「食品器具容器包裝衛生標準」 有特別針對PS塑膠容器進行溶出試驗,揮發性物質(苯乙烯、甲苯、乙苯、正丙苯、異丙苯之合計):5,000 ppm以下。但發泡聚苯乙烯為2000ppm以下,其中苯乙烯及乙苯各應在1,000ppm以下。

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圖五、回收編號6的塑膠容器
圖片來源:新北環保搶救地球大作戰網站

編號7:其他類(OTHERS)

非屬前述1至6號之塑膠,目前編號7號之塑膠主要由聚乳酸(Polylactic Acid,PLA)以及聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)為主。PLA塑膠主要的材料來源是生物質,例如:玉米、甜菜、甘藷、小麥等發酵過後的澱粉或醣份。PLA塑膠主要使用在冷飲杯上,耐熱溫度約在54℃。堆肥可使廢棄的PLA塑膠自然分解,但是它需要在特定的工業堆肥環境下才能分解;由於它的生物質特性,需要有專屬的回收管道。若PLA塑膠被丟入非特定的自然環境中,將無法自然分解。若PLA塑膠混入現有塑膠回收管道,會降低回收塑料的品質,也無法讓PLA塑膠發揮生物可分解的優勢。

PC塑膠容器主要製成奶瓶和水瓶。其特性耐酸、耐油,但不耐紫外光、強鹼,耐熱溫度約在120-130℃之間。PC塑膠是由雙酚A(bisphenol A,BPA)跟碳酸二苯酯(Diphenyl Carbonate,DPC)酯交而來。而早期PC塑膠製程中會使用光氣法來進行合成反應,因光氣是一種劇毒化學物質,製程中會產生許多危害,故目前已發展出非光氣法來降低危害。因為PC塑膠是由雙酚A跟碳酸二苯酯酯交而來,使用時會溶出雙酚A。雖然目前國際癌症研究總署尚未認定雙酚A會產生人類或動物的致癌性,但是普遍認為雙酚A會影響人體生殖系統。[14] 我國「食品器具容器包裝衛生標準」也特別針對PC塑膠容器進行溶出試驗,其雙酚A(嬰幼兒奶瓶除外)[15] 不得超過0.6ppm。

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圖六、回收編號7的塑膠容器
圖片來源:新北環保搶救地球大作戰網站

如何安全使用塑膠容器?

不同塑膠容器有不同的使用方式與限制,依據上述各類塑膠容器特性彙整出塑膠容器安全使用建議表。

表一 塑膠容器安全使用建議表
資料來源:作者自行繪製

塑膠材質回收編號耐熱溫度溶出有害物質健康風險
PET 160-85℃乙醛、銻高濃度的銻會造成雙眼與肺部發炎、胃痛、腹瀉、嘔吐及胃潰瘍
HDPE290-110℃
PVC360-80℃塑化劑塑化劑會立即且長期影響雌性小鼠的生育能力
LDPE470-90℃
PP5100-140℃
PS670-90℃苯乙烯吸入高劑量的苯乙烯,可能會影響神經系統
PLA754℃
PC7120-130℃雙酚A雙酚A會影響人體生殖系統

註釋:

[1] 請參考全國法規資料庫中的「食品器具容器包裝衛生標準」。
[2] 請參考國家環境毒物研究中心網站。
[3] 請參考世界衛生組織網站。
[4] 因HDPE本身在製程上不需要添加其他塑化劑或添加劑,但是並不能保證製造商不會添加塑化劑或添加劑,因此在使用上仍有潛在風險。
[5] 請參考歐洲塑膠生產商協會2018年報告
[6] 請參考台塑投資人專區
[7] 請參考此篇研究「Subchronic Exposure to Di(2-ethylhexyl) Phthalate and Diisononyl Phthalate During Adulthood Has Immediate and Long-Term Reproductive Consequences in Female Mice
[8] 請參考環保署「環保署預告修正聚氯乙烯(PVC)塑膠容器徵收費率」新聞稿
[9] LDPE塑膠在製程上不需要添加其他塑化劑或添加劑,但是不能保證製造商不會添加塑化劑或添加劑,因此在使用上仍有潛在風險。
[10] 分子鏈僅由丙烯聚合而成。
[11] PP塑膠在製程上不需要添加其他塑化劑或添加劑,但是並不能保證製造商不會添加塑化劑或添加劑,因此在使用上仍有潛在風險。
[12] 請參考新興科技媒體中心「循環經濟之生活塑膠再利用現況與發展趨勢」科學資訊
[13] 請參考國家環境毒物研究中心網站(苯乙烯)。
[14] 衛生福利部食品藥物管理署網站指出:「在一些人類流行病學的研究中,發現雙酚A與成人的第2型糖尿病及心臟疾病有關。另外,雙酚A除了會影響生殖及發育外,也可能還有其他長期的健康效應,像是過度接觸雙酚A會造成肥胖、糖尿病、心血管疾病的情形。」
[15] 我國「食品器具容器包裝衛生標準」第五條已規定嬰幼兒奶瓶不得使用含雙酚A(Bisphenol A)之塑膠材質。

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