技術百科
第251篇|生物基接著劑
第251篇|生物基接著劑
Bio-Based Adhesive
⸻
一句話定義
生物基接著劑(Bio-Based Adhesive)是指部分或全部原料來源來自生物質資源(Biomass Resources),包括植物油、木質素、澱粉、纖維素、糖類、松香與生物發酵單體等可再生碳源(Renewable Carbon),並透過高分子化學技術製成的接著系統。
⸻
為什麼重要
全球接著劑產業長期依賴石化原料。
包括:
• 丙烯酸酯(Acrylate)
• 聚氨酯(Polyurethane)
• 環氧樹脂(Epoxy Resin)
• EVA
• SBS
• SIS
等主要樹脂系統。
⸻
隨著:
• 淨零排放(Net Zero)
• 碳中和(Carbon Neutrality)
• ESG
• CBAM
• 永續供應鏈
逐漸成為企業重要議題。
⸻
材料來源開始受到重視。
⸻
生物基材料最大的價值。
來自於降低對化石碳源(Fossil Carbon)的依賴。
⸻
其核心概念並非降低性能。
而是重新建立碳循環來源。
⸻
因此Bio-Based Adhesive已成為全球接著劑產業的重要發展方向。
⸻
基本原理
生物基接著劑的核心概念如下:
Atmospheric CO₂
↓
Photosynthesis
↓
Biomass
↓
Bio-Based Feedstock
↓
Polymer Synthesis
↓
Bio-Based Adhesive
⸻
形成短碳循環(Short Carbon Cycle)。
⸻
相較於石油來自數百萬年前的地質碳。
生物質碳來自近期大氣循環。
⸻
因此有助降低產品碳足跡。
⸻
生物基(Bio-Based)定義
生物基不等於生物可分解。
⸻
生物基描述的是:
原料來源。
⸻
生物可分解描述的是:
最終降解行為。
⸻
例如:
Bio-Based Polyethylene
(生物基PE)
⸻
即使來自甘蔗。
仍可能無法自然分解。
⸻
因此兩者必須區分。
⸻
生物基含量(Bio-Based Content)
目前常用標準包括:
ASTM D6866
放射性碳分析法
⸻
EN 16640
歐盟生物基碳含量測試
⸻
ISO 16620
生物基塑膠標準
⸻
測試內容主要為:
Bio-Based Carbon Content
(生物基碳含量)
⸻
生物基原料來源
Vegetable Oil
植物油
⸻
例如:
• 大豆油
• 蓖麻油
• 棕櫚油
⸻
Starch
澱粉
⸻
來源包括:
• 玉米
• 馬鈴薯
• 木薯
⸻
Cellulose
纖維素
⸻
木材與植物纖維來源。
⸻
Lignin
木質素
⸻
造紙產業副產物。
⸻
Rosin
松香
⸻
天然增黏樹脂來源。
⸻
Fermentation Monomer
發酵單體
⸻
例如:
Bio-Ethanol
Bio-Succinic Acid
Bio-1,3 PDO
⸻
生物基接著劑分類
Bio-Based PU Adhesive
生物基聚氨酯膠
⸻
Bio-Based Acrylic Adhesive
生物基壓克力膠
⸻
Bio-Based Epoxy Adhesive
生物基環氧膠
⸻
Bio-Based Hot Melt
生物基熱熔膠
⸻
Bio-Based PSA
生物基壓敏膠
⸻
Natural Polymer Adhesive
天然高分子膠
⸻
生物基含量分類
類型 生物基含量
部分生物基 20~50%
中生物基 50~80%
高生物基 >80%
全生物基 接近100%
⸻
實際比例取決於原料來源。
⸻
生物基與低碳的差異
兩者經常被混淆。
⸻
生物基材料:
強調原料來源。
⸻
低碳材料:
強調總碳排放。
⸻
某些生物基材料若製程能耗較高。
碳足跡未必低於石化材料。
⸻
因此需透過:
LCA
(Life Cycle Assessment)
進行完整評估。
⸻
生物基接著劑的優勢
降低化石資源依賴
提升原料多元性。
⸻
有助降低碳足跡
符合永續目標。
⸻
符合品牌永續策略
提升供應鏈透明度。
⸻
可結合質量平衡技術
提升導入彈性。
⸻
符合國際發展趨勢
有利未來法規因應。
⸻
可取得生物基認證
提高產品可追溯性。
⸻
生物基接著劑的限制
原料價格波動
受農業市場影響。
⸻
部分性能仍需優化
特定應用尚有挑戰。
⸻
原料穩定性差異較大
需嚴格品質管理。
⸻
生物基不等於低碳
需進行LCA驗證。
⸻
包裝產業中的應用
Flexible Packaging
軟包裝
⸻
Paper Packaging
紙類包裝
⸻
Sustainable Packaging
永續包裝
⸻
木工產業中的應用
Wood Lamination
木材貼合
⸻
Furniture Adhesive
家具接著
⸻
Decorative Board
裝飾板材
⸻
標籤產業中的應用
Bio-Based PSA
生物基壓敏膠
⸻
Sustainable Label
永續標籤
⸻
Recyclable Label
可回收標籤
⸻
工業材料中的應用
Bio-Based PU
生物基PU
⸻
Bio-Based Hot Melt
生物基熱熔膠
⸻
Green Composite
綠色複材
⸻
重要數據或表格
常見生物基原料
原料 來源
大豆油 植物油
蓖麻油 植物油
木質素 木漿副產物
澱粉 農作物
松香 松樹
Bio-Ethanol 發酵製程
⸻
性能評估
性能 表現
永續性 ★★★★★
原料再生性 ★★★★★
成熟度 ★★★★☆
成本競爭力 ★★★
性能穩定性 ★★★★
⸻
主要應用
領域 用途
包裝 軟包裝膠
木工 木材膠
標籤 PSA膠
工業 生物基PU
複材 綠色材料
⸻
與接著工程的關係
Bio-Based Adhesive與以下技術高度相關:
Renewable Carbon
↓
Biomass
↓
Bio-Based Monomer
↓
Polymer Synthesis
↓
Adhesive Formulation
↓
Carbon Reduction
↓
Sustainability
↓
Circular Economy
⸻
生物基接著劑是永續接著工程的重要技術平台。
⸻
常見應用
Sustainable Packaging
永續包裝
⸻
Bio-Based PSA
生物基壓敏膠
⸻
Wood Adhesive
木工膠
⸻
Bio-Based PU
生物基聚氨酯膠
⸻
Hot Melt Adhesive
熱熔膠
⸻
Label Adhesive
標籤膠
⸻
Green Composite
綠色複材
⸻
相關名詞
• Bio-Based Material(生物基材料)
• Renewable Carbon(再生碳源)
• Carbon Footprint(碳足跡)
• Carbon Neutrality(碳中和)
• Mass Balance(質量平衡)
• Circular Economy(循環經濟)
• LCA(生命週期評估)
• Biomass(生物質)
• Recyclable Adhesive(可回收接著劑)
• Sustainable Packaging(永續包裝)
⸻
FAQ
Q1:生物基接著劑是否一定可分解?
不一定。
生物基與生物可分解屬於不同概念。
⸻
Q2:生物基含量如何測試?
通常使用ASTM D6866或EN 16640進行測定。
⸻
Q3:生物基材料是否一定比較環保?
需透過LCA評估。
單看原料來源無法直接判斷。
⸻
Q4:目前生物基接著劑是否已商業化?
已大量商業化。
尤其在PU、熱熔膠與壓敏膠領域。
⸻
APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗,生物基接著劑最大的誤解在於將生物基與低碳畫上等號。
實際上。
材料來源、製造能耗、物流距離、使用壽命與回收方式皆會影響最終碳排放。
工程師評估生物基材料時。
除了關注生物基含量。
更應搭配碳足跡與生命週期評估數據。
才能真正理解其永續價值。
⸻
延伸閱讀
• 第181篇|生物基材料(Bio-Based Material)
• 第182篇|再生碳源(Renewable Carbon)
• 第185篇|碳足跡(Carbon Footprint)
• 第186篇|碳中和(Carbon Neutrality)
• 第187篇|質量平衡(Mass Balance)
• 第188篇|生命週期評估(LCA)
• 第189篇|循環經濟(Circular Economy)
• 第255篇|低碳接著劑(Low Carbon Adhesive)
⸻
參考文獻
1. ASTM D6866 – Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples.
2. ISO 16620 – Plastics — Biobased Content.
3. EN 16640 – Bio-based Products.
4. Bio-Based Polymers and Composites.
5. Handbook of Bioplastics and Biocomposites Engineering Applications.
6. Journal of Adhesion.
7. International Journal of Adhesion and Adhesives.
8. Progress in Polymer Science.
9. Polymer.
10. Macromolecules.
Bio-Based Adhesive
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一句話定義
生物基接著劑(Bio-Based Adhesive)是指部分或全部原料來源來自生物質資源(Biomass Resources),包括植物油、木質素、澱粉、纖維素、糖類、松香與生物發酵單體等可再生碳源(Renewable Carbon),並透過高分子化學技術製成的接著系統。
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為什麼重要
全球接著劑產業長期依賴石化原料。
包括:
• 丙烯酸酯(Acrylate)
• 聚氨酯(Polyurethane)
• 環氧樹脂(Epoxy Resin)
• EVA
• SBS
• SIS
等主要樹脂系統。
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隨著:
• 淨零排放(Net Zero)
• 碳中和(Carbon Neutrality)
• ESG
• CBAM
• 永續供應鏈
逐漸成為企業重要議題。
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材料來源開始受到重視。
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生物基材料最大的價值。
來自於降低對化石碳源(Fossil Carbon)的依賴。
⸻
其核心概念並非降低性能。
而是重新建立碳循環來源。
⸻
因此Bio-Based Adhesive已成為全球接著劑產業的重要發展方向。
⸻
基本原理
生物基接著劑的核心概念如下:
Atmospheric CO₂
↓
Photosynthesis
↓
Biomass
↓
Bio-Based Feedstock
↓
Polymer Synthesis
↓
Bio-Based Adhesive
⸻
形成短碳循環(Short Carbon Cycle)。
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相較於石油來自數百萬年前的地質碳。
生物質碳來自近期大氣循環。
⸻
因此有助降低產品碳足跡。
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生物基(Bio-Based)定義
生物基不等於生物可分解。
⸻
生物基描述的是:
原料來源。
⸻
生物可分解描述的是:
最終降解行為。
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例如:
Bio-Based Polyethylene
(生物基PE)
⸻
即使來自甘蔗。
仍可能無法自然分解。
⸻
因此兩者必須區分。
⸻
生物基含量(Bio-Based Content)
目前常用標準包括:
ASTM D6866
放射性碳分析法
⸻
EN 16640
歐盟生物基碳含量測試
⸻
ISO 16620
生物基塑膠標準
⸻
測試內容主要為:
Bio-Based Carbon Content
(生物基碳含量)
⸻
生物基原料來源
Vegetable Oil
植物油
⸻
例如:
• 大豆油
• 蓖麻油
• 棕櫚油
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Starch
澱粉
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來源包括:
• 玉米
• 馬鈴薯
• 木薯
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Cellulose
纖維素
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木材與植物纖維來源。
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Lignin
木質素
⸻
造紙產業副產物。
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Rosin
松香
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天然增黏樹脂來源。
⸻
Fermentation Monomer
發酵單體
⸻
例如:
Bio-Ethanol
Bio-Succinic Acid
Bio-1,3 PDO
⸻
生物基接著劑分類
Bio-Based PU Adhesive
生物基聚氨酯膠
⸻
Bio-Based Acrylic Adhesive
生物基壓克力膠
⸻
Bio-Based Epoxy Adhesive
生物基環氧膠
⸻
Bio-Based Hot Melt
生物基熱熔膠
⸻
Bio-Based PSA
生物基壓敏膠
⸻
Natural Polymer Adhesive
天然高分子膠
⸻
生物基含量分類
類型 生物基含量
部分生物基 20~50%
中生物基 50~80%
高生物基 >80%
全生物基 接近100%
⸻
實際比例取決於原料來源。
⸻
生物基與低碳的差異
兩者經常被混淆。
⸻
生物基材料:
強調原料來源。
⸻
低碳材料:
強調總碳排放。
⸻
某些生物基材料若製程能耗較高。
碳足跡未必低於石化材料。
⸻
因此需透過:
LCA
(Life Cycle Assessment)
進行完整評估。
⸻
生物基接著劑的優勢
降低化石資源依賴
提升原料多元性。
⸻
有助降低碳足跡
符合永續目標。
⸻
符合品牌永續策略
提升供應鏈透明度。
⸻
可結合質量平衡技術
提升導入彈性。
⸻
符合國際發展趨勢
有利未來法規因應。
⸻
可取得生物基認證
提高產品可追溯性。
⸻
生物基接著劑的限制
原料價格波動
受農業市場影響。
⸻
部分性能仍需優化
特定應用尚有挑戰。
⸻
原料穩定性差異較大
需嚴格品質管理。
⸻
生物基不等於低碳
需進行LCA驗證。
⸻
包裝產業中的應用
Flexible Packaging
軟包裝
⸻
Paper Packaging
紙類包裝
⸻
Sustainable Packaging
永續包裝
⸻
木工產業中的應用
Wood Lamination
木材貼合
⸻
Furniture Adhesive
家具接著
⸻
Decorative Board
裝飾板材
⸻
標籤產業中的應用
Bio-Based PSA
生物基壓敏膠
⸻
Sustainable Label
永續標籤
⸻
Recyclable Label
可回收標籤
⸻
工業材料中的應用
Bio-Based PU
生物基PU
⸻
Bio-Based Hot Melt
生物基熱熔膠
⸻
Green Composite
綠色複材
⸻
重要數據或表格
常見生物基原料
原料 來源
大豆油 植物油
蓖麻油 植物油
木質素 木漿副產物
澱粉 農作物
松香 松樹
Bio-Ethanol 發酵製程
⸻
性能評估
性能 表現
永續性 ★★★★★
原料再生性 ★★★★★
成熟度 ★★★★☆
成本競爭力 ★★★
性能穩定性 ★★★★
⸻
主要應用
領域 用途
包裝 軟包裝膠
木工 木材膠
標籤 PSA膠
工業 生物基PU
複材 綠色材料
⸻
與接著工程的關係
Bio-Based Adhesive與以下技術高度相關:
Renewable Carbon
↓
Biomass
↓
Bio-Based Monomer
↓
Polymer Synthesis
↓
Adhesive Formulation
↓
Carbon Reduction
↓
Sustainability
↓
Circular Economy
⸻
生物基接著劑是永續接著工程的重要技術平台。
⸻
常見應用
Sustainable Packaging
永續包裝
⸻
Bio-Based PSA
生物基壓敏膠
⸻
Wood Adhesive
木工膠
⸻
Bio-Based PU
生物基聚氨酯膠
⸻
Hot Melt Adhesive
熱熔膠
⸻
Label Adhesive
標籤膠
⸻
Green Composite
綠色複材
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相關名詞
• Bio-Based Material(生物基材料)
• Renewable Carbon(再生碳源)
• Carbon Footprint(碳足跡)
• Carbon Neutrality(碳中和)
• Mass Balance(質量平衡)
• Circular Economy(循環經濟)
• LCA(生命週期評估)
• Biomass(生物質)
• Recyclable Adhesive(可回收接著劑)
• Sustainable Packaging(永續包裝)
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FAQ
Q1:生物基接著劑是否一定可分解?
不一定。
生物基與生物可分解屬於不同概念。
⸻
Q2:生物基含量如何測試?
通常使用ASTM D6866或EN 16640進行測定。
⸻
Q3:生物基材料是否一定比較環保?
需透過LCA評估。
單看原料來源無法直接判斷。
⸻
Q4:目前生物基接著劑是否已商業化?
已大量商業化。
尤其在PU、熱熔膠與壓敏膠領域。
⸻
APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗,生物基接著劑最大的誤解在於將生物基與低碳畫上等號。
實際上。
材料來源、製造能耗、物流距離、使用壽命與回收方式皆會影響最終碳排放。
工程師評估生物基材料時。
除了關注生物基含量。
更應搭配碳足跡與生命週期評估數據。
才能真正理解其永續價值。
⸻
延伸閱讀
• 第181篇|生物基材料(Bio-Based Material)
• 第182篇|再生碳源(Renewable Carbon)
• 第185篇|碳足跡(Carbon Footprint)
• 第186篇|碳中和(Carbon Neutrality)
• 第187篇|質量平衡(Mass Balance)
• 第188篇|生命週期評估(LCA)
• 第189篇|循環經濟(Circular Economy)
• 第255篇|低碳接著劑(Low Carbon Adhesive)
⸻
參考文獻
1. ASTM D6866 – Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples.
2. ISO 16620 – Plastics — Biobased Content.
3. EN 16640 – Bio-based Products.
4. Bio-Based Polymers and Composites.
5. Handbook of Bioplastics and Biocomposites Engineering Applications.
6. Journal of Adhesion.
7. International Journal of Adhesion and Adhesives.
8. Progress in Polymer Science.
9. Polymer.
10. Macromolecules.
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