都是塑膠惹的禍？到底什麼是塑化劑？──「PanSci TALK：都是塑膠惹的禍？」

本文與 高柏科技 合作，泛科學企劃執行。

當我們談論能擊敗輝達（NVIDIA）、Google、微軟，甚至是 Meta 的存在，究竟是什麼？答案或許並非更強大的 AI，也不是更高速的晶片，而是你看不見、卻能瞬間讓伺服器崩潰的「熱」。

 2024 年底至 2025 年初，搭載 Blackwell 晶片的輝達伺服器接連遭遇過熱危機，傳聞 Meta、Google、微軟的訂單也因此受到影響。儘管輝達已經透過調整機櫃設計來解決問題，但這場「科技 vs. 熱」的對決，才剛剛開始。 

不僅僅是輝達，微軟甚至嘗試將伺服器完全埋入海水中，希望藉由洋流降溫；而更激進的做法，則是直接將伺服器浸泡在冷卻液中，來一場「浸沒式冷卻」的實驗。

但這些方法真的有效嗎？安全嗎？從大型數據中心到你手上的手機，散熱已經成為科技業最棘手的難題。本文將帶各位跟著全球散熱專家 高柏科技，一同看看如何用科學破解這場高溫危機！

運算=發熱？為何電腦必然會發熱？

這並非新問題，1961年物理學家蘭道爾在任職於IBM時，就提出了「蘭道爾原理」（Landauer Principle），他根據熱力學提出，當進行計算或訊息處理時，即便是理論上最有效率的電腦，還是會產生某些形式的能量損耗。因為在計算時只要有訊息流失，系統的熵就會上升，而隨著熵的增加，也會產生熱能。

換句話說，當計算是不可逆的時候，就像產品無法回收再利用，而是進到垃圾場燒掉一樣，會產生許多廢熱。

要解決問題，得用科學方法。在一個系統中，我們通常以「熱設計功耗」（TDP，Thermal Design Power）來衡量電子元件在正常運行條件下產生的熱量。一般來說，TDP 指的是一個處理器或晶片運作時可能會產生的最大熱量，通常以瓦特（W）為單位。也就是說，TDP 應該作為這個系統散熱的最低標準。每個廠商都會公布自家產品的 TDP，例如AMD的CPU 9950X，TDP是170W，GeForce RTX 5090則高達575W，伺服器用的晶片，則可能動輒千瓦以上。

散熱不僅是AI伺服器的問題，電動車、儲能設備、甚至低軌衛星，都需要高效散熱技術，這正是高柏科技的專長。

「導熱介面材料（TIM）」：提升散熱效率的關鍵角色

在電腦世界裡，散熱的關鍵就是把熱量「交給」導熱效率高的材料，而這個角色通常是金屬散熱片。但散熱並不是簡單地把金屬片貼在晶片上就能搞定。

現實中，晶片表面和散熱片之間並不會完美貼合，表面多少會有細微間隙，而這些縫隙如果藏了空氣，就會變成「隔熱層」，阻礙熱傳導。

為了解決這個問題，需要一種關鍵材料，導熱介面材料（TIM，Thermal Interface Material）。它的任務就是填補這些縫隙，讓熱可以更加順暢傳遞出去。可以把TIM想像成散熱高速公路的「匝道」，即使主線有再多車道，如果匝道堵住了，車流還是無法順利進入高速公路。同樣地，如果 TIM 的導熱效果不好，熱量就會卡在晶片與散熱片之間，導致散熱效率下降。

那麼，要怎麼提升 TIM 的效能呢？很直覺的做法是增加導熱金屬粉的比例。目前最常見且穩定的選擇是氧化鋅或氧化鋁，若要更高效的散熱材料，則有氮化鋁、六方氮化硼、立方氮化硼等更高級的選項。

典型的 TIM 是由兩個成分組成：高導熱粉末（如金屬或陶瓷粉末）與聚合物基質。大部分散熱膏的特點是流動性好，盡可能地貼合表面、填補縫隙。但也因為太「軟」了，受熱受力後容易向外「溢流」。或是造成基質和熱源過分接觸，高分子在高溫下發生熱裂解。這也是為什麼有些導熱膏使用一段時間後，會出現乾裂或表面變硬。

為了解決這個問題，高柏科技推出了凝膠狀的「導熱凝膠」，說是凝膠，但感覺起來更像黏土。保留了可塑性、但更有彈性、更像固體。因此不容易被擠壓成超薄，比較不會熱裂解、壽命也比較長。

OK，到這裡，「匝道」的問題解決了，接下來的問題是：這條散熱高速公路該怎麼設計？你會選擇氣冷、水冷，還是更先進的浸沒式散熱呢？

液冷與 3D VC 散熱技術：未來高效散熱方案解析

傳統的散熱方式是透過風扇帶動空氣經過散熱片來移除熱量，也就是所謂的「氣冷」。但單純的氣冷已經達到散熱效率的極限，因此現在的散熱技術有兩大發展方向。

其中一個方向是液冷，熱量在經過 TIM 後進入水冷頭，水冷頭內的不斷流動的液體能迅速帶走熱量。這種散熱方式效率好，且增加的體積不大。唯一需要注意的是，萬一元件損壞，可能會因為漏液而損害其他元件，且系統的成本較高。如果你對成本有顧慮，可以考慮另一種方案，「3D VC」。

3D VC 的原理很像是氣冷加液冷的結合。3D VC 顧名思義，就是把均溫板層層疊起來，變成3D結構。雖然均溫板長得也像是一塊金屬板，原理其實跟散熱片不太一樣。如果看英文原文的「Vapor Chamber」，直接翻譯是「蒸氣腔室」。

在均溫板中，會放入容易汽化的工作流體，當流體在熱源處吸收熱量後就會汽化，當熱量被帶走，汽化的流體會被冷卻成液體並回流。這種利用液體、氣體兩種不同狀態進行熱交換的方法，最大的特點是：導熱速度甚至比金屬的熱傳導還要更快、熱量的分配也更均勻，不會有熱都聚集在入口（熱源處）的情況，能更有效降溫。

整個 3DVC 的設計，是包含垂直的熱導管和水平均溫板的 3D 結構。熱導管和均溫板都是採用氣、液兩向轉換的方式傳遞熱量。導熱管是電梯，能快速把散熱工作帶到每一層。均溫板再接手將所有熱量消化掉。最後當空氣通過 3DVC，就能用最高的效率帶走熱量。3DVC 跟水冷最大的差異是，工作流體移動的過程經過設計，因此不用插電，成本僅有水冷的十分之一。但相對的，因為是被動式散熱，其散熱模組的體積相對水冷會更大。

從 TIM 到 3D VC，高柏科技一直致力於不斷創新，並多次獲得國際專利。為了進一步提升 3D VC 的散熱效率並縮小模組體積，高柏科技開發了6項專利技術，涵蓋系統設計、材料改良及結構技術等方面。經過設計強化後，均溫板不僅保有高導熱性，還增強了結構強度，顯著提升均溫速度及耐用性。

隨著散熱技術不斷進步，有人提出將整個晶片組或伺服器浸泡在冷卻液中的「浸沒式冷卻」技術，將主機板和零件完全泡在不導電的特殊液體中，許多冷卻液會選擇沸點較低的物質，因此就像均溫板一樣，可以透過汽化來吸收掉大量的熱，形成泡泡向上浮，達到快速散熱的效果。

然而，因為水會導電，因此替代方案之一是氟化物。雖然效率差了一些，但至少可以用。然而氟化物的生產或廢棄時，很容易產生全氟/多氟烷基物質 PFAS，這是一種永久污染物，會對環境產生長時間影響。目前各家廠商都還在試驗新的冷卻液，例如礦物油、其他油品，又或是在既有的液體中添加奈米碳管等特殊材質。

另外，把整個主機都泡在液體裡面的散熱邏輯也與原本的方式大相逕庭。如何重新設計液體對流的路線、如何讓氣泡可以順利上浮、甚至是研究氣泡的出現會不會影響元件壽命等等，都還需要時間來驗證。

高柏科技目前已將自家產品提供給各大廠商進行相容性驗證，相信很快就能推出更強大的散熱模組。

• 作者 / 照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《讓孩子性早熟的可怕兇手，環境荷爾蒙對兒童青少年的危害，醫師圖解》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔

莉莉自幼三餐幾乎外食，常以塑膠容器盛裝食物，飲食又偏好油炸、油煎食品與皮、肥肉與內臟等動物脂肪部位，平時也常拿媽媽的香水、指甲油、化妝品來裝扮自己。媽媽回想莉莉在幼稚園小班乳房就有微微隆起，原本以為是單純肥胖，直到莉莉在小學入學前，初經竟然來了！經過兒童內分科邱巧凡醫師安排一系列的檢查，確定診斷為「性早熟」。經過治療與生活習慣的調整之後，這才讓莉莉的月經延到 13 歲才報到，最終身高也順利達到遺傳身高。

環境荷爾蒙是什麼？

林口長庚醫院/新北市立土城醫院/新竹東元醫院兒童內分泌科邱巧凡醫師指出，環境荷爾蒙（Endocrine-disrupting chemicals，EDCs），又名「環境內分泌干擾物質」，是指一類存在於環境中的物質，其化學結構與荷爾蒙相似，接觸後會對人體的內分泌系統造成干擾，影響人體本身荷爾蒙的分泌或影響荷爾蒙受器的功能，進而引起相關疾病。

環境荷爾蒙哪裡來？

環境荷爾蒙的來源，在我們生活周遭，分布於食衣住行育樂，無所不在：舉凡塑膠容器、餐具，塑料用品、玩具、文具、衣著，及罐頭、紙餐盒、紙杯內層的淋膜， 感熱紙中的雙酚 A、雙酚 S，農作物、蔬果種植使用的有機磷、有機氯農藥、除草劑、除蟲劑等，電線、電器用品中的阻燃劑，變壓器內的多氯聯苯，空氣污染中的戴奧辛，荷爾蒙干擾藥物等都是環境荷爾蒙的重要來源。

同時要注意的是，食物鏈的最下游「大海」也遭受嚴重環境荷爾蒙的污染：海洋生物體內可檢驗出抗生素、荷爾蒙、化療藥、避孕藥等藥物！2017 年美國華府非營利媒體 Orb Media 結合研究團隊，抽查全球五大洲的自來水，發現高達 83% 含塑膠微粒。當動物遭受環境荷爾蒙污染，多數會殘留在其脂肪細胞。因此動物皮、肥肉、骨髓、內臟脂肪、動物油等食材，也是常見環境荷爾蒙的來源。環境賀爾蒙的來源相當多

• 鄰苯二甲酸酯（Phthalates）：塑膠產品、定香劑
• 雙酚類（Bisphenols）：食品容器、金屬罐內塗料、感熱紙、複寫紙
• 對羥基苯甲酸酯（Parabens）：化妝品、保養品（乳霜製劑等）
• 農藥與殺菌劑（Pesticides or fungicides）：使用農藥、除蟲劑之蔬菜、水果等農作物
• 藥物（Pharmaceuticals）：避孕藥、賀爾蒙製劑等
• 阻燃劑（Flame retardents）：家具、電器用品、地毯背襯等
• 多氯聯苯（PCBs）：冷卻劑、絕緣液、潤滑劑、變壓器、電容器等
• 植物雌激素（Phytoestrogens）：純化之大豆異黃酮
• 戴奧辛（Dioxins）：特定工業製成之燃燒排放、空氣汙染
• 烷基酚化合物（Alkylphenolic compounds）：洗滌劑，燃料和潤滑油添加劑
• 全氟烷基化合物（Perfluoroalkyl compounds）：廚具塗料、防油紙袋、紡織品、地毯等
• 精油（Essential oils）：茶樹精油與薰衣草精油

環境荷爾蒙對兒童青少年有什麼影響？

邱巧凡醫師解釋，根據環境荷爾蒙的細胞、動物與人體的相關研究發現：環境荷爾蒙可能會造成胎兒生長遲滯、早產、低出生體重、男嬰陰莖短小、尿道下裂、隱睪，女孩性早熟、初經過早、多囊性卵巢症群、早發性停經、男性女乳症、精蟲數量減少、精蟲品質下降、不孕，增加青少年與成人罹患甲狀腺疾病、肥胖、代謝症候群與心血管疾病的機率；甚至造成攝護腺癌、睪丸癌、乳癌、子宮內膜癌、 卵巢癌等荷爾蒙相關的癌症。嚴重影響人類的健康！其中又以胎兒和處於生長發育期的兒童最容易遭受環境荷爾蒙危害。

如何避免環境荷爾蒙的危害？邱巧凡醫師建議應盡量做到以下幾點：

• 避免使用塑料容器、塑膠製品、紙餐盒、紙碗、紙杯等一次性免洗餐具。盡量使用玻璃、陶瓷或不銹鋼餐具。
• 減少食用油炸、油煎食品，避免食用動物脂肪部位（如皮、肥肉、內臟、骨髓等）。
• 選擇當季盛產、有政府安全蔬果標章認證之農產品。
• 以電子載具取代實體發票，減少感熱紙的使用（號碼牌、收據等）。

• 勤洗手，避免環境荷爾蒙殘留於皮膚或經口攝入。
• 保持室內通風、空氣清淨，打掃時避免粉塵飛揚（濕拖、濕擦、吸塵器優於乾掃）。
• 空氣品質不佳時，避免外出，外出也養成配戴口罩的習慣。
• 「廢舊藥品」請參考衛福部食藥署的建議方式回收處理，切勿自行丟棄。
• 兒童、青少年非必要應避免使用精油與化妝品。
• 避免使用香味濃郁的洗潔、護理用品（洗髮精、沐浴乳、洗衣精等）。

上一代的環境賀爾蒙暴露，當心禍及三代

門診常見家長細心呵護孩子，給孩子吃最好、用最好的，但偏偏性早熟還是發生在孩子身上。
邱巧凡醫師提醒，近年來，「表觀基因學」的研究指出，這一代的生活習慣（酗酒、抽菸、農藥、環境賀爾蒙暴露、不良的飲食習慣等）將會影響個體生殖細胞的 DNA 甲基化與組蛋白修改等過程，進而影響子代甚至母體胎兒內精卵細胞的基因表現，進而改寫第二代甚至第三代的個體健康歷程，種下子代未來罹患疾病的禍根。

當孩子出現性早熟表現，應及時就醫

女孩 8 歲前出現第二性徵，如乳房隆起、陰毛發育，10 歲前初經來潮。男孩 9 歲前出現第二性徵，如睪丸變大、陰莖變長變粗、長陰毛、變聲、長鬍鬚。有以上性早熟表現，請就診兒童內分泌科尋求協助。

• 本文轉載自 Care Online 照護線上《讓孩子性早熟的可怕兇手，環境荷爾蒙對兒童青少年的危害，醫師圖解》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局之推動化學物質綠色生活知識教育平臺計畫企劃，泛科學執行

• 文/陳衍達

2011 年春末，塑化劑風暴席捲全臺，原本應該邁入旺季的冷飲產業在人心惶惶之下蒙上了一層陰影。這場風暴除了百億元的損失，也給臺灣社會帶來極大的恐慌，並對國人健康造成難以估計的傷害，並重損食品 GMP 標章的公信力，2015 年食品標章 GMP 正式走入廢止。

DEHP (Di(2-ethylhexyl)phthalate，以下簡稱 DEHP) 是一種塑化劑，我國的法律未禁止使用於盛裝食物的容器，不過因為具輕微毒性，所以被禁止直接使用在食物上。但 2011 年 5 月爆出的災難完全超出了人們的想像，竟然有人直接把塑化劑加入食物用的添加起雲劑中，等於讓消費者直接吃進高濃度的塑化劑。這一切是如此駭人聽聞，就讓我們來看看這一切的始末。

個性有點小瑕疵的軟化小幫手—DEHP

DEHP (Di(2-ethylhexyl)phthalate) 的中文名是鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，屬於塑化劑中鄰苯二甲酸酯類的一種。在製作塑膠時，加入塑化劑可以讓產品變柔軟。

雖然塑膠可以粗略分成聚乙烯對苯二甲酸酯（Polyethylene terephthalate，以下簡稱 PET）、聚乙烯（Polyethylene，以下簡稱 PE）、聚丙烯（Polypropylene，以下簡稱 PP）、聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，以下簡稱 PVC）等等大類，但純粹的塑膠通常不容易製成產品，因此必須額外加入其他物質或是在特殊物理條件下加工，以改良其機械或加工特性，稱為「改質」，例如聚苯乙烯（Polystyrene，以下簡稱PS）的質地比較脆（例如：養樂多的瓶子），但將苯乙烯和丁二烯、丙烯腈共同聚合可以產生質硬、易加工、耐磨又抗腐蝕的 ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，以下簡稱 ABS）樹脂¹。

DEHP 主要用在 PVC 的改質，它的分子在加工過程中會鑽進 PVC 的長鏈分子中間，讓結構變鬆散，進而軟化塑膠的質地。

依據不同柔軟度需求，DEHP 佔 PVC 製品重量的比例可以從 1% 到 40%，是相當重要的工業原料，包括醫療器材管路、食物包裝袋、塑膠玩具、牆面塗料、電線及電纜包覆等^2,3，不過有個小小的問題，由於塑化劑的功能是讓塑膠結構變鬆散，這種特性也讓它比較容易從塑膠製品中釋出，尤其不耐高溫和富含油脂的環境。

對男女都有影響的環境荷爾蒙

DEHP 是一種環境荷爾蒙，對人體器官具有類似雌激素的作用。如果長時間暴露此類物質，會影響內分泌系統的運作，進而引起相關疾病。

• 對成年男性而言，暴露高劑量的 DEHP 有可能造成精蟲數量下降以及生殖率降低；對所有成人則有內分泌系統相關癌症的風險。
• 對於懷孕中或即將受孕的婦女，建議在選購化粧品以及保養品時，注意產品是否添加 DEHP 等塑化劑，避免它們透過皮膚進入身體。而且孕婦在懷孕期間接觸過量塑化劑，誕下的嬰兒除了有較高的過敏風險，更有統計指出可能造成男嬰生殖器短小、尿道下裂，或是造成女嬰肛殖距過短的情況。
• 在照顧嬰幼兒時，也應儘量控制他們在巧拼上爬行的時間。幼兒接觸過多 DEHP 可能會產生焦躁不安、過動等神經系統症狀；過量暴露塑化劑可能會使女童提早性成熟，對男童則會延緩性成熟。

因此，一般建議避免使用 PVC 容器盛裝熱食或含油食物，以儘可能減少攝入，DEHP 依法也不可做為食物的原料。

倉儲的液狀食品維持賣相的秘密

接下來，就必須要談談這次的禍首，「起雲劑」了。起雲劑是讓飲料中物質維持懸浮不透明的食品添加劑，一般在食品原料標示中會寫成「乳化劑」或「安定劑」。

國中理化有提過，溶液分成澄清的真溶液和混濁的膠體溶液。其中，膠體溶液中的分散質、分散媒不同相，經長時間的靜置後會產生沉澱，這導致需要長時間倉儲的飲料賣相不佳，故廠商們通常會求助於起雲劑。

起雲劑通常對分散媒和分散質都有一定程度的親和力，加入後可以讓兩者均勻混和而不易沉澱。無論是在視覺上或是味覺上都會比較有濃稠的感覺。常見的食品用起雲劑有阿拉伯膠、棕櫚油或是二氧化鈦等。

此外，DEHP 也有起雲劑的功能，不過因為毒性問題，只被允許應用在工業製程中⁵。然而，許多食品卻被發現有異常的塑化劑污染。

食安風暴，引爆

原本只是「偽劣假藥聯合取締」計畫的產品監測，食品藥物管理署的楊明玉技正卻在檢體中發現未列在清單上的物質存在，而她並沒有放過這個物質，最後發現是鄰苯二甲酸酯類的塑化劑。

常見的鄰苯二甲酸酯類有 DEHP、DINP（Di-iso-nonyl Phthalate，鄰苯二甲酸二異壬酯）以及 DEP（Diethyl phthalate，鄰苯二甲酸二乙酯），在工業上可用做 PVC 的塑化劑、香水的定香劑等等，更多用途也可以參考《食力》今年年初的「回顧塑化劑污染食品事件：我們學到什麼教訓？」

經過追查，發現是上游業者將塑化劑加入起雲劑的原料中，再賣給下游廠商，受污染的產品主要分成「運動飲料」、「果汁飲料」、「茶飲料」、「果醬、果漿或果凍」及「膠囊錠狀粉狀之型態」五大類⁶。

這些非法添加的起雲劑流入市面不是兩三天的事，波及範圍之廣，上下游共有 400 多家業者涉案，1,000 多項產品受污染。隨著涉案廠商一間接著一間被揭發，恐懼便開始在社會上擴散，網路上、街坊間的流言蜚語難辨真假，風暴也襲向輸入受污染產品的 20 多國。

不過在政府、檢驗單位以及民間的努力之下，整起事件從三月初首次檢出，四月初確認，五月初上報，衛生署（按：衛福部前身，在 2013 年正式升格並改為現名）公告「塑化劑污染食品之處理原則」，到了七月底全面控制災情，釐清並排除塑化劑污染，並在八月正式廢止這條短命的原則。

問題的源頭

歷經了一年多的調查和法律訴訟，製造起雲劑的廠商昱伸香料公司負責人夫婦遭重判 15 年以及 12 年有期徒刑，塑化劑供貨商金童公司負責人則被判 8 年有期徒刑⁸。

只是，除了判決書上認定的 1996 年開始有犯罪行為以外，在這之前是不是有其他人也在從事類似行為？如果有，那塑化劑風暴可能是一場長達二、三十年的禍害，只是已經難以追查。

一般而言，為了避免暴露過多 DEHP，我們可以減少使用塑膠餐具（杯、盤、保鮮膜等）、化粧品，避免讓兒童在塑膠地板爬行或者接觸塑膠玩具，慎選建材並保持居家通風。多運動可以促進身體新陳代謝，可以降低塑化劑在身體內累積的量²。

但是，當今天塑化劑出現在食物中，民眾再怎麼提防也防不了。一兩家不肖廠商就可以危害臺灣十幾年，這期間無數的小孩在出生前就暴露到塑化劑，國人的健康損失難以估計，實為動搖國本。所以在最後還是要呼籲所有人，無論是什麼產業，不要為了壓低成本就犧牲了產品的安全性，這樣才能永續發展。

參考資料

1. 《模具內的剪切操作對於PC/ABS聚摻物射出成形品抗拉強度的影響研究》陳英哲、陳仁浩，2005
2. 《塑化劑事件衛教資訊》國家衛生研究院，2018
3. 《Some Chemicals Present in Industrial and Consumer Products, Food and Drinking-Water》國際癌症研究署，2013
4.  塑化劑 維基百科
5.  起雲劑 維基百科
6. 《起雲劑中惡意添加塑化劑事件》行政院衛生署食品藥物管理局，2011
7.  《【那一年的這一天】2011.6.10因應塑化劑事件重創台灣 食管法快速修法 嚴懲無良業者》民報，2017
8.  2011年臺灣塑化劑事件 維基百科
9. 黃柏菁、陳重羽、郭育良、李俊璋；鄰苯二甲酸酯國人暴露及其健康效應 台灣醫學 2010 年 14 卷 2 期

本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局之推動化學物質綠色生活知識教育平臺計畫企劃，泛科學執行