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研究生：	楊智凱 Yang, Zhi-Kai
論文名稱：	生命週期評估方法之分析比較－以HDPE塑膠製品為例 Methodology Comparison of Life Cycle Assessment － Case Studies of High-Density Polyethylene(HDPE) Products
指導教授：	林素貞 Lin, Sue-Jane
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 環境工程學系 Department of Environmental Engineering
論文出版年：	2005
畢業學年度：	93
語文別：	中文
論文頁數：	154
中文關鍵詞：	塑膠袋製造、生命週期評估、高密度聚乙烯
外文關鍵詞：	life cycle assessment (LCA), plastic bag manufacturing, Ziegler Slurry, HDPE, EPS 2000, Eco-indicator 95, SimaPro 5.1, Eco-indicator 99
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　　本研究使用生命週期評估軟體SimaPro 5.1，比較Eco-indicator 95、Eco-indicator 99、EPS 2000三種評估模式，量化塑膠袋於製程階段所產生的環境衝擊，且探討不同生命週期評估模式間的差異，並比較國外傳統塑膠材料與生物可分解塑膠材料的相關研究，結果期能提供廠商及相關單位，於應用生命週期評估及製程改善與產品設計之參考。

　　本研究整合上游原料業與下游製造業作為塑膠袋製造之案例分析，將台灣目前應用於高密度聚乙烯生產的兩大製程 Ziegler Slurry (Ziegler淤漿法)、Gas Phase Fluidized bed (氣相流體化床)，搭配下游塑膠袋製造廠，分別選取A (淤漿法 + 吹膜裁袋) 、B (氣相流體化床法 + 吹膜裁袋) 兩廠予以分析比較。

　　研究結果顯示，A、B兩廠的環境衝擊頗為一致，皆是以資源耗用、溫室效應、酸化、煙霧危害等衝擊類別為主，其中又以聚合反應、吹膜裁袋等階段所造成的環境衝擊最高，因此，若要有效降低塑膠袋製造階段的環境衝擊，在製程改善的部分應考慮提高聚合反應階段、吹膜裁袋階段的能源使用效率、降低能源密集度，並搭配馬達效率提升、更換反應爐、增加鍋爐效率、空壓機改善、高效率觸媒研發等節能措施。

　　Eco-indicator 95、Eco-indicator 99、EPS 2000 三種評估模式的差異，除了衝擊類別的選定與當量轉換方式的不同，主要出現在評價加權、單一得點等較為主觀設定的部份，例如Eco-indicator 95在評價加權的部分，「能源資源耗用」的權重設定為零，因此使得聚合反應階段的環境衝擊在Eco-indicator 95的最終評比中，只佔整體衝擊40.44 %，相較於Eco-indicator 99 評比之75.49%，有一定程度的影響。

　　This study used SimaPro 5.1 program and three models of life cycle assessment (LCA) including Eco-indicator 95, Eco-indicator 99 and EPS 2000 to analyze the environmental impacts of the manufacturing of plastic bags and to compare the distinctions among those models of LCA.

　　The system boundary of this study combined the production of high-density polyethylene (HDPE) and the manufacturing of plastic bags. Therefore, the general processes for production of HDPE in Taiwan, Ziegler Slurry and Gas Phase Fluidized bed, were combined with the manufacturing of plastic bags, and set to A factory(Ziegler Slurry plus blowing bags) and B factory(Gas Phase Fluidized bed plus blowing bags) for further comparison, respectively.

　　Results of this study indicate that the environmental impacts of A factory is similar to B factory, and both are major in environmental impact categories of “resource depletion”, “greenhouse”, “acidification”, “winter smog”, and “summer smog”. In order to decrease the environmental impacts of A or B, we must improve the energy efficiency in the reaction of polymerization process, decrease the energy intensity, replace a new reactor or apply a high-efficiency catalyst, etc.

　　The distinctions among Eco-indicator 95, Eco-indicator 99 and EPS 2000 are major in the subjective steps, weighting and single point, besides the differences of characterization, for instance, the weight of “resource depletion” in the weighting step of Eco-indicator 95 is set to zero. Therefore, the environmental impacts of the reaction of polymerization process in single point step of Eco-indicator 95 is only 40.44% for all, less than the 75.49% in single point step of Eco-indicator 99.

中文摘要 ................................................I
ABSTRACT ..............................................III
謝誌	.................................................V
目錄	...............................................VII
表目錄	................................................XI
圖目錄	..............................................XIII

第一章 緒論...............................................1
1  研究動機與目的.....................................1
2  研究範圍...........................................1
3  研究步驟與流程.....................................2
4  本文架構...........................................4

第二章 產業概述...........................................5
1 石油化學工業概述....................................5
1.1石油化學工業產業結構..............................5
1.2 石油化學工業發展概況.............................6
2 各國化學與石化部門能源消費與CO2排放變動趨勢比較.....7
2.1 台灣與各國化學與石化部門能源消費變動趨勢比較.....7
2.2 台灣與各國化學與石化部門二氧化碳排放趨勢比較.....8
3 塑膠工業概述.......................................11
3.1 塑膠原料業發展概況..............................11
3.2 塑膠製品加工業發展概況..........................14
4高密度聚乙烯(HDPE)產品特性..........................19
5 塑膠袋產品製程簡介.................................20
5.1 高密度聚乙烯顆粒製程............................20
5.2 吹袋製程........................................21
6 污染源及污染特性...................................21
6.1 空氣污染物排放..................................21
6.2 水污染物排放....................................21
6.3 廢棄物排放......................................21

第三章 研究方法與文獻回顧................................23
1 生命週期評估.......................................23
2生命週期評估架構....................................23
2.1目的與範疇界定 (Goal and Scope Definition).......24
2.2盤查分析 (Life Cycle Inventory，LCI).............25
2.3衝擊評估 (Life Cycle Impact Assessment，LCIA)....26
2.4結果闡釋 (Interpretation)........................28
2.5生命週期評估之限制...............................29
3生命週期評估模式....................................30
3.1 Eco-indicator 95................................30
3.2 Eco-indicator 99................................35
3.3 EPS2000.........................................41
4 文獻回顧...........................................45
4.1 國內文獻回顧....................................45
4.2 國外文獻回顧....................................50

第四章 塑膠袋產品之生命週期評估..........................53
1 背景說明...........................................53
2 研究目的與範疇界定.................................53
2.1 系統範圍........................................54
2.2 功能單位........................................55
2.3 資料來源與處理..................................56
2.4 研究限制與假設..................................56
3盤查清單............................................56
4.1 Eco-indicator 95................................58
4.2 Eco-indicator 99................................68
4.3 EPS2000.........................................80
5結果與討論..........................................89
5.1 小結............................................89
5.2 不同生命週期衝擊評估模式之差異..................98
6方案情境分析.......................................103
6.1 節能方案比較分析...............................103
6.2 小結...........................................109

第五章 生物可分解塑膠...................................115
1 生物可分解塑膠....................................115
1.1 澱粉類生物可分解材料...........................116
1.2 聚酯類生物可分解材料...........................117
2 國內外生物可分解塑膠相關應用......................119
3 可分解塑膠之LCA相關研究分析.......................121
4 小結..............................................125

第六章 結論與建議.......................................127
1 結論..............................................127
2 建議..............................................128

參考文獻................................................131

附錄一  塑膠原料業產品生命週期分析評估問卷..............137
附錄二  塑膠製品業產品生命週期分析評估問卷..............145
附錄三  塑膠原料業能源使用調查評估問卷..................151
                                    

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校內：2006-07-21公開
校外：2006-07-21公開

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