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環保：塑膠微粒禁用了~那化妝品包裝呢？ 3大類-可生物降解-塑料 @MSMF 知識PART
閱讀時間約 9 分鐘
比起塑膠微粒，使用更大量塑膠成分的「化妝品-包裝」──如何更貼近環保/永續？3大類可用於化妝品包裝的可生物降解塑料-優缺點＆挑戰...
響應環保、愛護地球──避免「塑膠垃圾」的產生，是全世界"持續-行進中"的熱潮！
因此，在美容領域──近些年來，世界各國也紛紛立法「禁止：化妝品及個人清潔用品，含有塑膠微粒」存在。
然而實際上，化妝品(完整商品)所含「塑膠(成分)」最大宗/最主要的存在──是化妝/保養品的「包裝」部分(從：瓶器~面膜布~外盒~提袋......等皆含有)。
既然要環保──為何不連這些，也跟一併禁止/限制使用呢？
因為化妝/保養品的「內容物」本身就具備「不安定/易腐敗」的先天屬性──故需要「良好屏障→隔絕：氧氣、濕氣(水分)、芳香化合物......等內/外-分子的通透」+「不與內容物(組成成分)發生交互作用/起反應」的容器/包裝-材料──而「塑膠(成分)」恰恰是最符合條件者。
加上石化塑料，量大、成本低──製成的「塑膠包裝」可用性高、機械性能好、與內料相容/穩定性佳──故化妝品包裝，根本沒有理由去屏除「塑膠包裝」不用，獨立於現今各式各樣的「包裝主流-塑膠(材料)」之外。
延伸，依用途，還可加以區分為「剛性包裝(rigid packaging)」或「軟性包裝(flexible packaging)」2大基本類型，其中：
剛性包裝：
- 通常包含「瓶/罐-容器＆蓋子/壓頭」組成──常見的材質-聚合物(塑膠成分)為："高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)"等，構成外觀「非透明」的包裝使用；相對的「透明」包裝，則往往屬於"聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)"成分。
- 因塑料「佔比-高%」──所以可透過分類、洗滌/清潔、篩選/分離、熱熔造粒/製成「二次料」方式──以「降級回收」使用：供其它工業製造，如：包裝盒、填充棉、不織布、聚酯布料、人造皮革、電線覆皮、垃圾桶、工具箱......等物件的原料──來間接達成：延長這些塑料的「生命週期」產生減少塑膠總量的效果。(參→環保署-回收處理流程)
軟性包裝：
- 多由"低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)"製成的柔性包裝物──可由單一或複合多層材料組合而成──用於「高-阻隔性能」的多層包裝，往往除了塑料外，還含有「鋁箔和紙」。
- 此類包裝，通常比剛性包裝的塑料「含量%-更低」，再加上受到「內容物-殘留(e.g.液體/乳化/油脂)的影響，會更進一步「削弱-單一塑料的回收率」──導致這些軟性包裝，最終可能還是落入「焚化爐」處理──其塑料「生命週期」比剛性包裝的「可持續性」更低！
所以，化妝/保養品-包裝──如何更貼近「環保/永續」目的？
3大類可用於化妝品包裝的可生物降解塑料
根據這篇Review文章《Cosmetic Packaging to Save the Environment: Future Perspectives》介紹──符合「環保-永續性」目標，現今「可生物降解塑料」用於化妝品包裝的，有3大類成分：聚乳酸(Polylactic acid, PLA)、聚羥基鏈烷酸酯(Polyhydroxyalkanoates, PHAs)、多醣(Polysaccharides)──持續開發中...
聚乳酸(Polylactic acid, PLA)
優點：
✔️天然/可持續性-來源──製造PLA的原料，可以從植物，如玉米，木薯，甘蔗或甜菜漿中取得。
✔️可加工性-良好──PLA是一種熱塑性材料，可通過注塑，吹塑，熱成型和擠出加工，與一般石化塑料包裝-差異不大。
✔️安全/生物相容性高──醫學界更利用其會「緩慢降解成無害乳酸」特性，將PLA充當「醫療植入物」使用，例如製成骨釘/固定板，植入骨折病患體內，幫助其骨折部位的「有效穩固＆協助修護」，同時免除：骨折癒合後，需再做一次"取出-手術"的必要。
✔️可堆肥降解──在「高濕、高溫、氧氣充足」環境下，透過「水解」和「熱降解」反應，PLA能轉變成：無毒的乳酸分子+水+二氧化碳、甲烷等氣體──回歸自然界，不會萬年不滅。
缺點：
❌得「複合材質」才能兼顧「實用性」──因為純PLA本身「高脆性(應用限制)、不耐熱(＞60℃會受熱變形)、結晶慢(製造加工麻煩)......」等特性，導致必需搭配其它材質/成分，才能提高PLA的可用性。例如：+塑化劑(Plasticizers)→降低脆性、提升可塑性；或+成核劑(Nucleating Agent)→加速結晶速率；或+聚合物(Polymers)→增加強度、對抗碰撞/拉扯-應力；或+填充劑(Fillers)→提升彈性、耐受拉伸延展。
❌複合材質「添加物」不見得環保──例如添加了「聚碳酸酯(polycarbonate, PC)」的PLA/PC複合物包材，雖然提高了機械強度，但PC無法被生物降解。
❌實務上「令PLA降解-環境」缺少──即使不考慮「複合-添加物」的存在，就PLA本身的「生物降解」反應，必需要在「高溫、高濕、氧氣充足」的環境下，才能有效發生，產生環保效益。但根據報導：在台灣，PLA廢棄物幾乎得不到「合乎條件的堆肥處理」管道，多數最後都進了焚化爐，環保「回收/可持續性」只作了半套！(參→「可分解餐具」出了實驗室就變「假的」，你還在用小麥碗筷、玉米刀叉嗎？；我們每天做回收都是做白工！？你我都掉進「臺灣之光」陷阱)
聚羥基鏈烷酸酯(Polyhydroxyalkanoates, PHAs)
優點：
✔️天然/可持續性-來源──藉由「微生物-發酵技術」取得。
✔️與石化塑料特性-相近──PHA聚合物是熱塑性的，可以在常規加工設備上加工。透過調整「聚合-單體結構＆官能基-修飾」，能變化出：不同彈性/延展性/機械強度的PHA材質。例如：上方圖示中的R=CHვ官能基時，為"聚羥基丁酸酯(polyhydroxybutyrate, PHB)"，其材料特性與PP塑膠相似，具有良好的"抗潮濕和香氣阻隔"性能。
✔️生物降解-條件限制低──許多微生物(e.g.細菌、藍綠藻和真菌)，均能降解PHA；同時環境要求不高，在土壤、工業/家庭-堆肥、淡水或海洋生態系統中，均能滿足PHA降解反應的發生需求。
✔️對「避免-溫室效應」更友善──PHA降解時，比PLA釋放「更少」的溫室氣體。
缺點：
❌成本偏高──相較於PLA的生產成本，目前PHA仍缺乏競爭力，難以大規模商業化-生產/銷售。
❌PHA作為「包裝(應用)」實用性評估，仍缺乏充足的保證──如：PHA包裝的環境「耐久度」如何？對內容物「保質期」方面的影響如何？......等，都還有待更多的研究，來詳細了解、釐清/判定-各式變因所在。
多醣類(Polysaccharides)：纖維素(cellulose)、直鏈澱粉(amylose)/支鏈澱粉(amylopectin)、殼聚糖(Chitosan)
優點：
✔️天然/可持續性-來源，且資源含量豐富──纖維素可從植物身上取得；澱粉來源有玉米、小麥、木薯、馬鈴薯、大米......等；殼聚糖則能從甲殼類動物的殼、或真菌菌絲中-取得。
✔️可生物降解──自然界已演化(準備好)：能降解這些多糖類成分的生物＆反應機制。
✔️殼聚糖-抗微生物-特性──可供覆膜塗料，來提升包裝的對抗-微生物/腐敗的能力。
缺點：
❌對「水」耐受性/阻絕性-弱！(尤其vs.塑膠成分)──不管這些多糖類，是不是經過「遺傳或化學-改性or複合其它材料」來提升防水性──拉長時間來看，終究還是會出現「水解」狀況，差別只在-時間長短/快慢-而已！(←我們也是因為如此，才拿其來當作「環保的」包裝塑料。)
「可生物降解塑料」的挑戰
上述的3類-環保包裝-材質──除了其各自的優/缺點外──對於「化妝品-包裝」的應用，應當還要更深入研究，例如：
●配方成分vs.瓶器材質──相容性？
環保包裝的「材質」會不會與化妝/保養品的「內容物(e.g.水、表面活性劑or溶劑成分)」發生交互作用──尤其化妝產品，往往要求「貨架-保存期限2-3年」的長時間──會不會因為「長期」接觸，致使某種"物質"漸漸從包材/瓶器內壁滲出，汙染內容物？或接觸面發生水解，導致「包裝-屏蔽功能」損壞，而發生氧化/光化學反應/受潮/滲漏......等變質的狀況呢？
●配方防腐劑/表面活性劑vs.堆肥-微生物──降解反應-活性？
用完的化妝/保養品，在「瓶器/包裝」中肯定有殘餘的內容物──其中勢必包含「防腐劑or表面活性劑(乳化配方/清潔配方)」成分──這些殘餘成分的存在，有沒有可能：也「有害」堆肥-微生物的生長活性，導致原本微生物→降解化妝品包裝的效能變弱、甚至失去分解能力，讓包裝無法被分解，回歸自然，喪失-環保/永續-的意義？
另方面，化妝/保養品「配方」在設計時，是不是也該加以調整/因應，來保證「堆肥-生物降解」的反應效率＆可持續性？並且能明確那些「配方-成分」應當避免？或什麼樣的「配伍組成」是更合乎環保/永續訴求的？......
一切都還有著許多空白的「未知」──待解！？
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利用各種不同的技術合成
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不易受潮💦、變形、腐爛🏚️等問題
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2、生物基材料
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