第192篇｜可堆肥材料
第192篇｜可堆肥材料
Compostable Material
⸻
一句話定義
可堆肥材料（Compostable Material）是指在特定堆肥環境下，能經由微生物分解作用轉化為二氧化碳、水、生物質（Biomass）及無毒殘留物，並於規定時間內完成降解且不對土壤生態造成負面影響的材料。
⸻
為什麼重要
塑膠廢棄物管理已成為全球環境議題之一。
傳統塑膠具有優異耐久性。
卻可能於自然環境中長期存在。
因此部分一次性產品開始尋求替代方案。
可堆肥材料即是在此背景下快速發展的重要技術。
然而。
可堆肥材料經常與生物基材料（Bio-Based Material）及生物可分解材料（Biodegradable Material）混淆。
實際上三者代表不同概念。
在接著工程領域。
可堆肥包裝。
可堆肥標籤。
可堆肥膠黏劑。
可堆肥塗層。
均逐漸成為永續包裝（Sustainable Packaging）設計的重要方向。
因此理解Compostable Material的定義與限制。
對材料工程師具有重要意義。
⸻
基本原理
堆肥系統本質上是一種受控制的生物降解環境。
⸻
典型過程如下：
Organic Material
↓
Microbial Degradation
↓
Carbon Dioxide
• ●
Water
• ●
Biomass
↓
Compost
⸻
材料中的聚合物鏈段。
經微生物酵素分解。
逐步轉換為低分子物質。
最終參與自然碳循環。
⸻
可堆肥與可分解的差異
兩者經常被誤認為相同。
⸻
項目 Compostable Biodegradable
必須生物降解 是 是
必須符合時間限制 是 否
必須通過堆肥標準 是 否
必須無毒殘留 是 不一定
必須形成堆肥 是 不一定
⸻
因此：
所有可堆肥材料皆屬生物可分解材料。
但並非所有生物可分解材料皆屬可堆肥材料。
⸻
工業堆肥與家庭堆肥
可堆肥材料又可分為兩大類。
⸻
Industrial Composting
工業堆肥
⸻
典型條件：
• 溫度：50~70°C
• 高濕度
• 高氧氣濃度
• 微生物控制
⸻
目前大部分PLA系統屬於此類。
⸻
Home Composting
家庭堆肥
⸻
典型條件：
• 溫度：20~35°C
• 自然環境
• 微生物濃度較低
⸻
要求更高降解能力。
⸻
可堆肥材料的主要機制
Hydrolysis
水解反應
⸻
聚酯鏈逐漸斷裂。
⸻
Microbial Digestion
微生物代謝
⸻
低分子物質被吸收利用。
⸻
Mineralization
礦化作用
⸻
最終轉換為：
• CO₂
• H₂O
• Biomass
⸻
常見可堆肥材料
PLA
Polylactic Acid
聚乳酸
⸻
最常見商業化材料。
⸻
PHA
Polyhydroxyalkanoates
聚羥基脂肪酸酯
⸻
具較佳自然降解能力。
⸻
PBS
Polybutylene Succinate
聚丁二酸丁二酯
⸻
柔韌性較佳。
⸻
PBAT
Polybutylene Adipate Terephthalate
⸻
常作為改質材料。
⸻
Starch Blend
澱粉共混材料
⸻
降低成本並提高降解性。
⸻
國際標準
目前主要標準包括：
⸻
ASTM D6400
美國工業堆肥標準。
⸻
ASTM D6868
可堆肥塗層與包裝標準。
⸻
EN 13432
歐盟包裝堆肥標準。
⸻
ISO 17088
可堆肥塑膠規範。
⸻
AS 5810
家庭堆肥標準。
⸻
EN 13432主要要求
材料需符合：
⸻
生物降解率
6個月內達90%以上。
⸻
崩解率
12週內90%以上碎裂。
⸻
重金屬限制
符合安全標準。
⸻
植物生長測試
無毒性影響。
⸻
可堆肥材料與接著工程
傳統接著劑可能影響堆肥性能。
⸻
原因包括：
不可降解樹脂殘留
⸻
重金屬催化劑
⸻
永久交聯結構
⸻
高耐化學性配方
⸻
因此可堆肥包裝系統。
通常需要：
Compostable Adhesive
可堆肥接著劑
⸻
Compostable Ink
可堆肥油墨
⸻
Compostable Coating
可堆肥塗層
⸻
形成完整系統設計。
⸻
可堆肥接著劑的發展方向
目前主要技術包括：
⸻
澱粉系接著劑
Starch Adhesive
⸻
PLA系接著劑
PLA Adhesive
⸻
生物基聚酯接著劑
Bio-Polyester Adhesive
⸻
PHA系接著劑
PHA Adhesive
⸻
可降解熱熔膠
Compostable Hot Melt
⸻
可堆肥與循環經濟
可堆肥並不等於最佳循環策略。
⸻
材料若可重複使用。
通常具有更高資源效率。
⸻
材料若可回收。
通常可保留較高材料價值。
⸻
因此：
Reuse
＞
Recycle
＞
Compost
⸻
通常被視為較理想的資源管理順序。
⸻
重要數據或表格
常見可堆肥材料
材料 可堆肥性
PLA 工業堆肥
PHA 工業/家庭堆肥
PBS 工業堆肥
PBAT 工業堆肥
Starch Blend 可堆肥
⸻
國際標準
標準 地區
ASTM D6400 美國
ASTM D6868 美國
EN 13432 歐盟
ISO 17088 國際
AS 5810 澳洲
⸻
降解產物
產物 說明
CO₂ 二氧化碳
H₂O 水
Biomass 生物質
Compost 堆肥
⸻
與接著工程的關係
Compostable Material直接影響：
Biodegradable Material（生物可分解材料）
基礎概念。
⸻
Bio-Based Material（生物基材料）
部分來源重疊。
⸻
Sustainable Packaging（永續包裝）
重要應用方向。
⸻
Green Chemistry（綠色化學）
設計原則。
⸻
Circular Economy（循環經濟）
終端處理策略。
⸻
Compostable Adhesive
可堆肥接著劑。
⸻
APLC Adhesive Engineering Knowledge Graph
Bio-Based Material
↓
Biodegradable Material
↓
Compostable Material
↓
Compostable Adhesive
↓
Sustainable Packaging
↓
Circular Economy
↓
Carbon Neutrality
⸻
常見應用
食品包裝
Food Packaging
⸻
農業覆蓋膜
Agricultural Mulch Film
⸻
一次性餐具
Disposable Tableware
⸻
生鮮標籤
Fresh Produce Labels
⸻
堆肥袋
Compost Bags
⸻
可堆肥貼合包裝
Compostable Lamination
⸻
相關名詞
• Bio-Based Material（生物基材料）
• Biodegradable Material（生物可分解材料）
• Sustainable Packaging（永續包裝）
• Circular Economy（循環經濟）
• Green Chemistry（綠色化學）
• Carbon Footprint（碳足跡）
• Carbon Neutrality（碳中和）
• Compostable Adhesive（可堆肥接著劑）
• PLA（聚乳酸）
• PHA（聚羥基脂肪酸酯）
⸻
FAQ
Q1：可堆肥材料一定是生物基材料嗎？
不一定。
部分可堆肥材料仍可能含有石化來源成分。
⸻
Q2：PLA放入自然環境一定會分解嗎？
通常需要工業堆肥條件才能有效降解。
⸻
Q3：可堆肥等於可回收嗎？
兩者屬於不同廢棄物管理路徑。
⸻
Q4：接著劑會影響堆肥認證嗎？
會。
整體結構需共同符合堆肥標準。
⸻
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，可堆肥材料最常見的誤解在於將其視為所有永續問題的解決方案。
材料能否堆肥。
只是生命週期末端的一種處理方式。
若產品使用壽命短、回收系統不足或堆肥基礎設施缺乏。
其環境效益可能受到限制。
因此工程設計應優先確認產品實際廢棄路徑。
再決定採用可回收、可重複使用或可堆肥方案。
而非僅依材料名稱判斷其永續價值。
⸻
延伸閱讀
• 第181篇｜Bio-Based Material（生物基材料）
• 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193篇｜Biodegradable Material（生物可分解材料）
• 第194篇｜Green Chemistry（綠色化學）
• 第195篇｜Sustainable Packaging（永續包裝）
• 第196篇｜Self-Healing Adhesive（自修復接著劑）
⸻
參考文獻
1. ASTM D6400 – Standard Specification for Labeling of Plastics Designed to be Aerobically Composted.
2. ASTM D6868 – Specification for Compostable Plastics Used as Coatings on Paper and Other Compostable Substrates.
3. EN 13432 – Requirements for Packaging Recoverable Through Composting and Biodegradation.
4. ISO 17088 – Specifications for Compostable Plastics.
5. AS 5810 – Home Compostable Plastics Standard.
6. Progress in Polymer Science.
7. Polymer Degradation and Stability.
8. Green Chemistry.
9. Journal of Cleaner Production.
10. International Journal of Adhesion and Adhesives.
Compostable Material
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一句話定義
可堆肥材料（Compostable Material）是指在特定堆肥環境下，能經由微生物分解作用轉化為二氧化碳、水、生物質（Biomass）及無毒殘留物，並於規定時間內完成降解且不對土壤生態造成負面影響的材料。
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為什麼重要
塑膠廢棄物管理已成為全球環境議題之一。
傳統塑膠具有優異耐久性。
卻可能於自然環境中長期存在。
因此部分一次性產品開始尋求替代方案。
可堆肥材料即是在此背景下快速發展的重要技術。
然而。
可堆肥材料經常與生物基材料（Bio-Based Material）及生物可分解材料（Biodegradable Material）混淆。
實際上三者代表不同概念。
在接著工程領域。
可堆肥包裝。
可堆肥標籤。
可堆肥膠黏劑。
可堆肥塗層。
均逐漸成為永續包裝（Sustainable Packaging）設計的重要方向。
因此理解Compostable Material的定義與限制。
對材料工程師具有重要意義。
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基本原理
堆肥系統本質上是一種受控制的生物降解環境。
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典型過程如下：
Organic Material
↓
Microbial Degradation
↓
Carbon Dioxide
• ●
Water
• ●
Biomass
↓
Compost
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材料中的聚合物鏈段。
經微生物酵素分解。
逐步轉換為低分子物質。
最終參與自然碳循環。
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可堆肥與可分解的差異
兩者經常被誤認為相同。
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項目 Compostable Biodegradable
必須生物降解 是 是
必須符合時間限制 是 否
必須通過堆肥標準 是 否
必須無毒殘留 是 不一定
必須形成堆肥 是 不一定
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因此：
所有可堆肥材料皆屬生物可分解材料。
但並非所有生物可分解材料皆屬可堆肥材料。
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工業堆肥與家庭堆肥
可堆肥材料又可分為兩大類。
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Industrial Composting
工業堆肥
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典型條件：
• 溫度：50~70°C
• 高濕度
• 高氧氣濃度
• 微生物控制
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目前大部分PLA系統屬於此類。
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Home Composting
家庭堆肥
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典型條件：
• 溫度：20~35°C
• 自然環境
• 微生物濃度較低
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要求更高降解能力。
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可堆肥材料的主要機制
Hydrolysis
水解反應
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聚酯鏈逐漸斷裂。
⸻
Microbial Digestion
微生物代謝
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低分子物質被吸收利用。
⸻
Mineralization
礦化作用
⸻
最終轉換為：
• CO₂
• H₂O
• Biomass
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常見可堆肥材料
PLA
Polylactic Acid
聚乳酸
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最常見商業化材料。
⸻
PHA
Polyhydroxyalkanoates
聚羥基脂肪酸酯
⸻
具較佳自然降解能力。
⸻
PBS
Polybutylene Succinate
聚丁二酸丁二酯
⸻
柔韌性較佳。
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PBAT
Polybutylene Adipate Terephthalate
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常作為改質材料。
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Starch Blend
澱粉共混材料
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降低成本並提高降解性。
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國際標準
目前主要標準包括：
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ASTM D6400
美國工業堆肥標準。
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ASTM D6868
可堆肥塗層與包裝標準。
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EN 13432
歐盟包裝堆肥標準。
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ISO 17088
可堆肥塑膠規範。
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AS 5810
家庭堆肥標準。
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EN 13432主要要求
材料需符合：
⸻
生物降解率
6個月內達90%以上。
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崩解率
12週內90%以上碎裂。
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重金屬限制
符合安全標準。
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植物生長測試
無毒性影響。
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可堆肥材料與接著工程
傳統接著劑可能影響堆肥性能。
⸻
原因包括：
不可降解樹脂殘留
⸻
重金屬催化劑
⸻
永久交聯結構
⸻
高耐化學性配方
⸻
因此可堆肥包裝系統。
通常需要：
Compostable Adhesive
可堆肥接著劑
⸻
Compostable Ink
可堆肥油墨
⸻
Compostable Coating
可堆肥塗層
⸻
形成完整系統設計。
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可堆肥接著劑的發展方向
目前主要技術包括：
⸻
澱粉系接著劑
Starch Adhesive
⸻
PLA系接著劑
PLA Adhesive
⸻
生物基聚酯接著劑
Bio-Polyester Adhesive
⸻
PHA系接著劑
PHA Adhesive
⸻
可降解熱熔膠
Compostable Hot Melt
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可堆肥與循環經濟
可堆肥並不等於最佳循環策略。
⸻
材料若可重複使用。
通常具有更高資源效率。
⸻
材料若可回收。
通常可保留較高材料價值。
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因此：
Reuse
＞
Recycle
＞
Compost
⸻
通常被視為較理想的資源管理順序。
⸻
重要數據或表格
常見可堆肥材料
材料 可堆肥性
PLA 工業堆肥
PHA 工業/家庭堆肥
PBS 工業堆肥
PBAT 工業堆肥
Starch Blend 可堆肥
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國際標準
標準 地區
ASTM D6400 美國
ASTM D6868 美國
EN 13432 歐盟
ISO 17088 國際
AS 5810 澳洲
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降解產物
產物 說明
CO₂ 二氧化碳
H₂O 水
Biomass 生物質
Compost 堆肥
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與接著工程的關係
Compostable Material直接影響：
Biodegradable Material（生物可分解材料）
基礎概念。
⸻
Bio-Based Material（生物基材料）
部分來源重疊。
⸻
Sustainable Packaging（永續包裝）
重要應用方向。
⸻
Green Chemistry（綠色化學）
設計原則。
⸻
Circular Economy（循環經濟）
終端處理策略。
⸻
Compostable Adhesive
可堆肥接著劑。
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APLC Adhesive Engineering Knowledge Graph
Bio-Based Material
↓
Biodegradable Material
↓
Compostable Material
↓
Compostable Adhesive
↓
Sustainable Packaging
↓
Circular Economy
↓
Carbon Neutrality
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常見應用
食品包裝
Food Packaging
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農業覆蓋膜
Agricultural Mulch Film
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一次性餐具
Disposable Tableware
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生鮮標籤
Fresh Produce Labels
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堆肥袋
Compost Bags
⸻
可堆肥貼合包裝
Compostable Lamination
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相關名詞
• Bio-Based Material（生物基材料）
• Biodegradable Material（生物可分解材料）
• Sustainable Packaging（永續包裝）
• Circular Economy（循環經濟）
• Green Chemistry（綠色化學）
• Carbon Footprint（碳足跡）
• Carbon Neutrality（碳中和）
• Compostable Adhesive（可堆肥接著劑）
• PLA（聚乳酸）
• PHA（聚羥基脂肪酸酯）
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FAQ
Q1：可堆肥材料一定是生物基材料嗎？
不一定。
部分可堆肥材料仍可能含有石化來源成分。
⸻
Q2：PLA放入自然環境一定會分解嗎？
通常需要工業堆肥條件才能有效降解。
⸻
Q3：可堆肥等於可回收嗎？
兩者屬於不同廢棄物管理路徑。
⸻
Q4：接著劑會影響堆肥認證嗎？
會。
整體結構需共同符合堆肥標準。
⸻
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，可堆肥材料最常見的誤解在於將其視為所有永續問題的解決方案。
材料能否堆肥。
只是生命週期末端的一種處理方式。
若產品使用壽命短、回收系統不足或堆肥基礎設施缺乏。
其環境效益可能受到限制。
因此工程設計應優先確認產品實際廢棄路徑。
再決定採用可回收、可重複使用或可堆肥方案。
而非僅依材料名稱判斷其永續價值。
⸻
延伸閱讀
• 第181篇｜Bio-Based Material（生物基材料）
• 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193篇｜Biodegradable Material（生物可分解材料）
• 第194篇｜Green Chemistry（綠色化學）
• 第195篇｜Sustainable Packaging（永續包裝）
• 第196篇｜Self-Healing Adhesive（自修復接著劑）
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參考文獻
1. ASTM D6400 – Standard Specification for Labeling of Plastics Designed to be Aerobically Composted.
2. ASTM D6868 – Specification for Compostable Plastics Used as Coatings on Paper and Other Compostable Substrates.
3. EN 13432 – Requirements for Packaging Recoverable Through Composting and Biodegradation.
4. ISO 17088 – Specifications for Compostable Plastics.
5. AS 5810 – Home Compostable Plastics Standard.
6. Progress in Polymer Science.
7. Polymer Degradation and Stability.
8. Green Chemistry.
9. Journal of Cleaner Production.
10. International Journal of Adhesion and Adhesives.
