第181篇｜生物基材料
第181篇｜生物基材料
Bio-Based Material
一句話定義
生物基材料（Bio-Based Material）是指全部或部分碳來源來自植物、生物質（Biomass）、農業副產物、藻類或其他可再生生物資源之材料，其核心特徵在於碳源來源屬於近期自然碳循環，而非地質年代形成之化石資源。
⸻
為什麼重要
全球碳排放管理正逐漸從能源領域擴展至材料領域。
接著劑產業傳統上高度依賴石化原料。
聚氨酯（Polyurethane）。
壓克力樹脂（Acrylic Resin）。
環氧樹脂（Epoxy Resin）。
聚酯樹脂（Polyester Resin）。
其碳來源大多來自石油或天然氣。
當品牌商開始要求供應鏈揭露碳足跡（Carbon Footprint）時。
原料來源的重要性開始提高。
生物基材料因此成為降低產品生命週期碳排放的重要途徑之一。
歐盟Green Deal。
美國USDA BioPreferred Program。
日本Green Transformation（GX）。
均已將生物基材料列入永續政策重點。
在包裝產業。
生物基塑膠市場正快速成長。
在接著工程領域。
生物基接著劑（Bio-Based Adhesive）已成為下一世代重要技術方向。
⸻
基本原理
生物基材料的核心概念。
來自碳循環（Carbon Cycle）。
植物透過光合作用吸收二氧化碳。
形成葡萄糖與生物質。
生物質再轉換成各種化學原料。
進一步製成聚合物。
其流程如下：
Atmospheric CO₂
↓
Photosynthesis
↓
Biomass
↓
Bio-Based Feedstock
↓
Polymer Synthesis
↓
Bio-Based Material
因此生物基材料中的碳。
原本來自大氣中的二氧化碳。
而非地下化石資源。
這也是其降低碳排放的重要基礎。
⸻
生物基材料與生物可分解材料的差異
兩者經常被混淆。
但代表完全不同概念。
項目 生物基材料 生物可分解材料
定義 碳來源來自生物質 可被微生物分解
關注重點 原料來源 廢棄後行為
必須可分解 否 是
必須生物基 否 否
例如：
Bio-PE（生物基PE）
屬於生物基材料。
但不可生物分解。
PLA（聚乳酸）
同時屬於生物基材料與可分解材料。
PBAT則屬於可分解材料。
但並非完全生物基。
⸻
生物基含量（Bio-Based Content）
目前最常使用 ASTM D6866 測定。
其原理利用放射性碳-14（Carbon-14）分析。
⸻
常見分類如下：
生物基含量 定義
100% 全生物基
>50% 高生物基
20~50% 部分生物基
<20% 低生物基
⸻
生物基材料的主要來源
植物油（Plant Oil）
例如：
• 大豆油（Soybean Oil）
• 蓖麻油（Castor Oil）
• 棕櫚油（Palm Oil）
常用於PU系統。
⸻
澱粉（Starch）
玉米。
木薯。
馬鈴薯。
常用於PLA製造。
⸻
糖類（Sugar）
蔗糖。
葡萄糖。
常用於發酵製程。
⸻
木質纖維素（Lignocellulose）
木材。
農業廢棄物。
可作為第二代生物基原料。
⸻
與接著工程的關係
生物基材料已逐步進入接著劑領域。
主要方向包括：
Bio-Based Polyol
生物基多元醇。
⸻
Bio-Based PU Adhesive
生物基聚氨酯接著劑。
⸻
Bio-Based Acrylic
生物基壓克力樹脂。
⸻
Bio-Based Epoxy
生物基環氧樹脂。
⸻
Natural Polymer Adhesive
天然高分子接著劑。
⸻
其目標包括：
• 降低碳足跡
• 提高再生碳比例
• 符合永續法規
• 建立循環經濟系統
⸻
常見應用
軟包裝接著劑
Flexible Packaging Adhesive
⸻
木工膠
Wood Adhesive
⸻
紙品接著劑
Paper Adhesive
⸻
生物基聚氨酯
Bio-Based Polyurethane
⸻
永續包裝材料
Sustainable Packaging
⸻
綠色建材
Green Building Materials
⸻
相關名詞
• 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）
• Sustainable Packaging（永續包裝）
• Bio-Based Adhesive（生物基接著劑）
• Compostable Material（可堆肥材料）
• Biodegradable Material（生物可分解材料）
⸻
FAQ
Q1：生物基材料一定比較環保嗎？
需透過LCA評估。
原料來源、土地利用與能源消耗皆會影響結果。
Q2：生物基材料一定可回收嗎？
不一定。
是否可回收取決於材料結構與回收系統。
Q3：生物基材料一定可生物分解嗎？
不一定。
Bio-PE即為典型反例。
Q4：生物基接著劑能否取代傳統接著劑？
部分應用已可達到接近性能。
高耐熱與高結構強度領域仍持續開發中。
⸻
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，生物基材料最大的誤解在於將其等同於環保材料。
材料來源、生產能耗、運輸距離與產品壽命都會影響最終環境效益。
部分高生物基產品若耐久性不足。
可能增加更頻繁的更換需求。
整體環境負荷反而提高。
因此生物基材料評估應回到完整生命週期分析架構。
而非僅比較生物基含量百分比。
⸻
延伸閱讀
• 第182篇｜Renewable Carbon（再生碳源）
• 第185篇｜Carbon Footprint（碳足跡）
• 第186篇｜Carbon Neutrality（碳中和）
• 第187篇｜Mass Balance（質量平衡）
• 第188篇｜Life Cycle Assessment（生命週期評估）
• 第189篇｜Circular Economy（循環經濟）
• 第190篇｜Recyclable Adhesive（可回收接著劑）
• 第195篇｜Sustainable Packaging（永續包裝）
⸻
參考文獻
1. ASTM D6866 – Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples.
2. ISO 16620-2 – Plastics Determination of Biobased Carbon Content.
3. European Bioplastics Report 2024.
4. Journal of Cleaner Production.
5. Progress in Polymer Science.
6. Polymer.
7. Macromolecules.
8. Green Chemistry.
9. International Journal of Adhesion and Adhesives.
10. Journal of Adhesion.
Bio-Based Material
一句話定義
生物基材料（Bio-Based Material）是指全部或部分碳來源來自植物、生物質（Biomass）、農業副產物、藻類或其他可再生生物資源之材料，其核心特徵在於碳源來源屬於近期自然碳循環，而非地質年代形成之化石資源。
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為什麼重要
全球碳排放管理正逐漸從能源領域擴展至材料領域。
接著劑產業傳統上高度依賴石化原料。
聚氨酯（Polyurethane）。
壓克力樹脂（Acrylic Resin）。
環氧樹脂（Epoxy Resin）。
聚酯樹脂（Polyester Resin）。
其碳來源大多來自石油或天然氣。
當品牌商開始要求供應鏈揭露碳足跡（Carbon Footprint）時。
原料來源的重要性開始提高。
生物基材料因此成為降低產品生命週期碳排放的重要途徑之一。
歐盟Green Deal。
美國USDA BioPreferred Program。
日本Green Transformation（GX）。
均已將生物基材料列入永續政策重點。
在包裝產業。
生物基塑膠市場正快速成長。
在接著工程領域。
生物基接著劑（Bio-Based Adhesive）已成為下一世代重要技術方向。
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基本原理
生物基材料的核心概念。
來自碳循環（Carbon Cycle）。
植物透過光合作用吸收二氧化碳。
形成葡萄糖與生物質。
生物質再轉換成各種化學原料。
進一步製成聚合物。
其流程如下：
Atmospheric CO₂
↓
Photosynthesis
↓
Biomass
↓
Bio-Based Feedstock
↓
Polymer Synthesis
↓
Bio-Based Material
因此生物基材料中的碳。
原本來自大氣中的二氧化碳。
而非地下化石資源。
這也是其降低碳排放的重要基礎。
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生物基材料與生物可分解材料的差異
兩者經常被混淆。
但代表完全不同概念。
項目 生物基材料 生物可分解材料
定義 碳來源來自生物質 可被微生物分解
關注重點 原料來源 廢棄後行為
必須可分解 否 是
必須生物基 否 否
例如：
Bio-PE（生物基PE）
屬於生物基材料。
但不可生物分解。
PLA（聚乳酸）
同時屬於生物基材料與可分解材料。
PBAT則屬於可分解材料。
但並非完全生物基。
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生物基含量（Bio-Based Content）
目前最常使用 ASTM D6866 測定。
其原理利用放射性碳-14（Carbon-14）分析。
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常見分類如下：
生物基含量 定義
100% 全生物基
>50% 高生物基
20~50% 部分生物基
<20% 低生物基
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生物基材料的主要來源
植物油（Plant Oil）
例如：
• 大豆油（Soybean Oil）
• 蓖麻油（Castor Oil）
• 棕櫚油（Palm Oil）
常用於PU系統。
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澱粉（Starch）
玉米。
木薯。
馬鈴薯。
常用於PLA製造。
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糖類（Sugar）
蔗糖。
葡萄糖。
常用於發酵製程。
⸻
木質纖維素（Lignocellulose）
木材。
農業廢棄物。
可作為第二代生物基原料。
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與接著工程的關係
生物基材料已逐步進入接著劑領域。
主要方向包括：
Bio-Based Polyol
生物基多元醇。
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Bio-Based PU Adhesive
生物基聚氨酯接著劑。
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Bio-Based Acrylic
生物基壓克力樹脂。
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Bio-Based Epoxy
生物基環氧樹脂。
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Natural Polymer Adhesive
天然高分子接著劑。
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其目標包括：
• 降低碳足跡
• 提高再生碳比例
• 符合永續法規
• 建立循環經濟系統
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常見應用
軟包裝接著劑
Flexible Packaging Adhesive
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木工膠
Wood Adhesive
⸻
紙品接著劑
Paper Adhesive
⸻
生物基聚氨酯
Bio-Based Polyurethane
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永續包裝材料
Sustainable Packaging
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綠色建材
Green Building Materials
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相關名詞
• 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）
• Sustainable Packaging（永續包裝）
• Bio-Based Adhesive（生物基接著劑）
• Compostable Material（可堆肥材料）
• Biodegradable Material（生物可分解材料）
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FAQ
Q1：生物基材料一定比較環保嗎？
需透過LCA評估。
原料來源、土地利用與能源消耗皆會影響結果。
Q2：生物基材料一定可回收嗎？
不一定。
是否可回收取決於材料結構與回收系統。
Q3：生物基材料一定可生物分解嗎？
不一定。
Bio-PE即為典型反例。
Q4：生物基接著劑能否取代傳統接著劑？
部分應用已可達到接近性能。
高耐熱與高結構強度領域仍持續開發中。
⸻
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，生物基材料最大的誤解在於將其等同於環保材料。
材料來源、生產能耗、運輸距離與產品壽命都會影響最終環境效益。
部分高生物基產品若耐久性不足。
可能增加更頻繁的更換需求。
整體環境負荷反而提高。
因此生物基材料評估應回到完整生命週期分析架構。
而非僅比較生物基含量百分比。
⸻
延伸閱讀
• 第182篇｜Renewable Carbon（再生碳源）
• 第185篇｜Carbon Footprint（碳足跡）
• 第186篇｜Carbon Neutrality（碳中和）
• 第187篇｜Mass Balance（質量平衡）
• 第188篇｜Life Cycle Assessment（生命週期評估）
• 第189篇｜Circular Economy（循環經濟）
• 第190篇｜Recyclable Adhesive（可回收接著劑）
• 第195篇｜Sustainable Packaging（永續包裝）
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參考文獻
1. ASTM D6866 – Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples.
2. ISO 16620-2 – Plastics Determination of Biobased Carbon Content.
3. European Bioplastics Report 2024.
4. Journal of Cleaner Production.
5. Progress in Polymer Science.
6. Polymer.
7. Macromolecules.
8. Green Chemistry.
9. International Journal of Adhesion and Adhesives.
10. Journal of Adhesion.
