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免於雙酚A的威脅,就靠木質素-木質素環氧樹脂

18-1木質素環氧樹脂報導 / 陸子鈞

雙酚A(Bisphenol A,縮寫為BPA)是一種會影響生殖系統的環境荷爾蒙,但是在PC嬰兒奶瓶、水壺與金屬食品罐頭容器,還有熱感紙,都有雙酚A的存在,而這些容器可能因加熱、酸鹼、微波處理或強力洗潔劑,導致雙酚A釋出,而隨著食物或飲料進入人體,令人防不勝防。幸好,工研院材料與化工研究所的研發團隊,發現可以利用天然的木質素(lignin)來取代雙酚A環氧樹脂塗料作為食品容器內層塗料,解決了雙酚A傷害環境與健康的問題。

「這項發現其實是個意外」,工研院材料與化工研究所的沈永清博士說,當初在檢驗木質素時,意外發現木質素的特性和雙酚A相似,於是突發奇想利用木質素取代現有的雙酚A。

木質素是僅次於纖維素世界上存量最多的高分子生質材料,任何植物都有木質素。在造紙的過程會將纖維素與木質素分離,將纖維素製成紙,卻將木質素(俗稱黑液)作為廢棄物處理,沈博士說:「木質素很容易取得,成本也很低,就解決了原料的問題,而且還能把原本的廢棄物變得有價值,並且可以避免木質素排放造成的環境汙染。」

雖然所有植物都有木質素,但不同種植物的木質素在化學結構上略有差異,如果直接混合使用會使產品品質不穩定。於是研發團隊花了不少功夫,透過一系列的化學反應,讓混合的木質素也能保持一定的特性,沈博士表示:「目前我們試過許多植物的木質素,包括松樹、柏樹、樟樹、竹、尤加利樹等,製程環氧樹脂及產品後,也還能保持一定的品質。連農業廢棄物(像是稻桿、稻殼、枯枝)也可以作為木質素的原料,就更降低取得的成本。」

因為木質素和雙酚A的熱性質及耐化性程度相當,所以木質素可以取代目前含有雙酚A的產品,尤其是環氧樹脂做成的相關產品,沈博士提到:「現在已經規劃量產的應用就是罐頭的內層塗料。不過要取代感熱紙中的雙酚A還需要一點時間,除了木質素的性能外,要改善的還有木質素顏色的問題。」

這項技術還被《美國科學人》(Scientific American)雜誌2013五月號,選為7個改變未來世界材料之一,顯示這項技術的重要性。研究團隊希望之後能夠將木質素應用到更廣的層面,像是建材、鞋材或者紡織用的材料,讓台灣免於雙酚A的威脅,更能開發更綠色環保與環境相容的材料。

技術專頁:「木質素」環氧樹脂

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