■泰國國家金屬與材料技術中心先進聚合物技術研究組
BCG泰國經濟模式與方向
BCG經濟模式是一種以可持續發展為目標的經濟模式,是一種結合生物經濟(Bio-Economy)、循環經濟(Circular Economy)和綠色經濟(Green Economy)三大領域發展的新經濟理論。這三種經濟是連接泰國4.0(圖1)、推動泰國經濟可持續增長的重要機制。從生物多樣性優勢進一步發展至文化多樣性。
依靠科學的發展技術和創新,以增加商品、產品和服務的價值,提高工業部門在世界市場上的競爭力,並基於可持續的經濟、環境和社會發展,這將有助於泰國實現其發展目標,而聯合國永續發展目標(SDGs)也是如此。
為推動這種BCG經濟模式的發展,泰國內閣於2021年1月19日將該模式納入國家發展議程。
泰國國家科學技術發展局(NSTDA)任命專任秘書,以BCGs經濟模式,從2021起一直到2027年,加強推動泰國發展計劃並設計示範框架,能使國內各大機構共同推動此國家計劃。
BCG經濟模式中有4個戰略領域,分別為「農業和食品」、「健康和醫藥」、「能源、生化和材料」,以及「旅遊和創意經濟」。循環經濟是4個部門的共同問題,並具有強大驅動力以推動基礎經濟發展。
MTEC與BCGs合作促進先進塑膠加工技術研發
泰國國家金屬和材料技術中心(MTEC),它是高等教育、科學、研究創新的部門,為泰國國家科學技術發展局(NSTDA)下屬的國家中心之一。
MTEC研究開發金屬和材料技術,包括設計和工程相關技術,以支持產業領域技術能力提升和創新。通過與企業合作聯合研究,並將技術成果轉移給企業,協助培訓技術人員、建立基礎技術,並提供金屬與塑膠材料服務分析、測試。
塑料技術開發也是MTEC重點關注的技術之一。如在塑料成型應用中,加強材料開發和先進成型技術,發展先進的材料改質、薄膜製造、射出成型技術,加強材料的功能等,幫助行業從上游到下游完成整合,加上協助企業開發新產品,提高生產效率。研發成果顯著,每年促進泰國經濟約10億泰銖,促進私人投資額度每年高達6700萬泰銖。成功案例包括:汽車行業的塑料部件、電器行業、醫療行業、透過包裝延長新鮮水果和蔬菜的保質期及電纜間隔等應用技術。
塑料,在現代被認為是必需的材料。而且對於一個國家的BCG經濟模式中,發揮重要作用,並與一個國家的所有未來產業目標相關。塑料材料和產品的開發,側重於提供多種附加功能,提供便利,適合新時代的生活方式,並且不會對環境造成負面影響。為此目標,MTEC為塑料材料和產品開發的解決方案提供專業服務,並提供整個產品生命週期分析與優化設計。
MTEC先進聚合物技術的可用性
MTEC配備完善的基礎設施和工具,以支持廣泛領域的先進材料和聚合物技術研發,可為實驗室級別或小量生產級別,適用於許多行業。(詳見下方設備列表)
- 雙螺桿擠出機、吹膜機、射出機、壓塑機、無紡布成型機、各類聚合反應器等成型及材料加工工具。
- UV/VIS/NIR分光光度計、螢光分光光度計等化學分析儀器。
- 物理性質測試工具,例如流變、機械、熱性能。
- 用於工程設計和計算的工具和軟體。
此外,MTEC的研究人員在先進的聚合物技術方面,擁有專業知識和研究,如先進塑料複合、先進薄膜加工、功能性添加劑和功能性聚合物合成、纖維紡絲技術、用作聚合物的有機材料技術、傳感器和貼標、食品和生物材料技術,並有諸多符合BCG經濟模型的研發成果。
面向現代農業和未來食品工業的塑料技術
農業和食品製造是為泰國創造經濟價值的重要行業,約佔2019年GDP的四分之一。2020年泰國出口食品在全球排名第13位,塑料是其中的重要應用材料,隨著該產業的發展壯大。MTEC研發先進的塑膠加工技術以支持發展農業和食品工業領域的創新提升。
創新現代農業和未來食品包裝方面,MTEC的先進聚合物技術研究組持續研發,完整覆蓋農產品和食品包裝的價值鏈(圖3)從種植到收成。
例如Multitec和Multitec Ultra溫室薄膜產品的功能性添加劑的開發。以及包裝和配送過程,使用先進的複合和薄膜製造技術開發創新的農產品包裝,如ActivePAK包裝袋,以延長蔬菜和水果的保質期、穿孔薄膜、托盤覆蓋薄膜可生物降解(可生物降解薄膜)並包括消費後管理程序,例如為有機廢物和食物垃圾開發可生物降解的廢物袋。
此外,還應用了材料科學和聚合物的知識。例如,流變行為的研究與食品結構設計技術,應用於未來食品的開發,以滿足現代消費的需求。
促進生物可分解材料技術的進步,成為泰國生物可分解技術行業的領導者
MTEC的生物材料技術開發是與合作夥伴組織和NSTDA的國家中心合作進行的,目的是開發強大的材料技術知識系統。連同生物可分解材料,生產和合成獲得高附加值的生物可分解製品,加強此產業的創新,這是泰國的一個潛力產業。
我們正在進行的研發工作是,建立 / 加強行業生物材料的創新發展,例如:開發功能性添加劑以調整生物可分解塑料的性能、從農業廢棄物中,提取的生物聚合物(如葡萄柚皮中的果膠)開發功能性添加劑。
天然色素配方的開發,如用於增強功能性材料的生物質生產技術、使用天然和改性微生物開發材料降解技術……等。
MTEC在這一領域的研究案例是,從乳酸合成具有特定分子結構的共聚物,該共聚物具有強化PLA的功能,此生物可分解材料,目前在泰國已可達成工業量產規模。
這樣的功能性添加劑已被開發完成,此共聚物的分子結構可以在成型過程中為塑料熔體提供強度,並且還能夠順利成型,同時具備良好的耐熱性,可在微波爐中加熱。(如圖4所示)
泰國推動塑料循環經濟的影響
世界工業革命後的經濟擴張,導致塑料工業快速增長,塑料消費量突飛猛進。根據線性經濟的方式,就僅僅是「生產->使用->拋棄」。這會導致塑料影響環境的問題增加,並破壞自然環境乃至於社會。目前的世界充分意識到,需要落實「循環經濟」以實現有效的資源管理,並最大限度地減少對環境的影響,這是BCG經濟模式的其中重點之一。
MTEC認識到「循環經濟」對塑料管理的重要性。尤其是包裝,佔泰國塑料顆粒使用量的塑料最銷量超過41%。在2019使用再包裝方面應用的塑料,金額為1796.4億泰銖,因此,塑料包裝是發展關鍵目標之一。除了需要符合BCG經濟模型中循環經濟的可持續管理,同時也須針對產品設計與塑料包裝進行系統性的思考,如何在整個生命週期中回收利用,使用後可有效處理,並且對環境的影響最小。這必須要結合材料學專業以及環境工程領域的相關知識。
經營塑料可循環並創造價值,讓泰國的塑料回收業務,擁有足夠的再生技術,搭配創新改質技術,讓材料強化功能,並確保安全符合準則,達成高效益的「循環經濟」。
使用MTEC的指南
MTEC有多種方式與公共和私營部門合作。說明如下:
- 研究承包服務:是直接滿足服務申請者需求的操作。從研究問題或實際問題分析,是一項新技術的發展分析問題 開發和提高產品質量等;
- 與服務對象的聯合研發服務:主要目的是創造對經濟有影響的研究成果。與全國高等教育的材料科學研究單位合作。共同申請預算以利研發。或者其他形式的合作,如工具、設備支援使用等;
- 擔任顧問:為解決行業中的問題出謀劃策。或者組織研究團隊,為產業提供完整解決方案,提供能真正滿足產業需求的研究;
- 與專利技術管理辦公室(TLO, NSTDA)合作,提供技術轉讓服務:科研成果以及MTEC研究人員發明完成的新技術,我們能將技術轉移到相關行業中。幫助推動技術發展,並可以有效應用於生產產品上。幫助企業或者研發部門減少試錯成本,減少風險和加速研究時間。
若有興趣與泰國MTEC合作開發先進的聚合物技術,可以與泰國ACMT (ACMT Thailand)進一步聯繫,或通過以下方式聯繫:
- Kanokporn Munsakul 女士,分析師(先進聚合物技術研究組)
電子郵件:kanokpom@mtec.or.th
- 張仁安 博士 ACMT Thailand
電子郵件:angus.chang@caemolding.org