〈工業技術與資訊〉BioDA紡織品的碳排清零

撰文／梁雯晶

您知道嗎？紡織業是僅次於石化業，排放溫室氣體次高的產業，全球紡織業每年二氧化碳排放占總量的十分之一。作為高碳排產業之一，工研院研發出全球第一款環保低碳的紡織品，其翻轉紡織業的突破性，獲得 2021 年美國「全球百大科技研發獎」的入圍肯定。

淨零碳排是產業的共同方向，近年來國際各大知名服飾品牌，基於企業社會責任理念，對紡織品原料開始加大溯源力度，要求其製程符合低汙染、環保等指標。

事實上，全球紡織業溫室氣體年排放量為 21 億公噸，僅次於石油業，是屬於高碳排產業之一。隨著以「快時尚」搶占市場的時裝服飾業蓬勃發展，艾倫麥克阿瑟基金會（Ellen MacArthur Foundation）估計，若按現況發展下去，至 2050 年，紡織業將占全球碳排的 25% 以上。

逐年升高的碳排放量將威脅到人類生存環境，因此加入低碳製造的行列，是紡織業刻不容緩的責任。為了協助臺灣紡織業打造綠色生產製程，以符合國際供應鏈需求，工研院團隊攜手國內紡織廠儒鴻企業、化學品助劑廠福盈科技，整合微生物染料「MetabColor」技術、生質染色助劑，以及再生尼龍纖維應用，研發出低碳排、高環保的「紡織品的碳排清零」解決方案（Create to Zero－Future Eco Textiles with Bio-Dyes and Bio-Auxiliaries；BioDA）。

廢棄漁網重生 微生物染料助陣

工研院材料與化工研究所組長唐靜雯是推動 BioDA 成果的關鍵推手之一。擅長紡織工程技術，且相當熟悉紡織產業需求的她，在勤訪產業基層過程中，敏銳地察覺到因應全球環保意識，紡織業正積極轉型。例如，儒鴻企業選用由漁業的廢棄漁網作為原料，經由回收、加工、抽絲、紡織，製成「再生尼龍纖維」布料。

「要改善紡織產業碳排放量，不是單一技術可以達成的，必須從纖維、染料、助劑、染整製程多方著手，」唐靜雯表示，如今業界對於與環境相容性高的生質染料需求逐漸增加，據市調機構 Research-And-Market 預估，生質染料市場自 2018 年至 2024 年，年複合成長率 11%，2024 年市場上看 50 億美元。所幸，由工研院一手開發的「微生物染料」可派上用場。

因此唐靜雯帶領橫跨生物化工、紡織工程專業技術的團隊，藉由微生物菌株改質，透過醱酵生產、萃取、純化等程序，成功研發出可產生紅、黃、藍、棕及黑色的「微生物染料」，不僅品質穩定且安全無毒，在製程上不會產生廢水，還能降低 50% 以上的碳排放量，榮獲 2021 年愛迪生發明獎（Edison Awards）銀獎的肯定。

整合染料、助劑與再生纖維 獲生物基認證標示

「研發過程中經過諸多磨合與挑戰，除了要使菌株具顯色能力之外，還需要提升染料的生產效率、穩定性，以及後續的應用性，」唐靜雯表示，團隊於是與福盈科技合作，開發出可對合成纖維產生反應，進而可牢牢黏合親水聚合物與纖維的「生質染色助劑」（ITRI-QD-350），使用助劑與微生物染料的織品不僅可耐久洗滌，且具備出色吸濕排汗性能，「目前微生物染料在棉、尼龍紡織品的色牢度、飽合度及色深度呈現上，已可媲美化學染料效果，突破過往生質染料的瓶頸之一。」

為提供產業更完整的解決方案，團隊持續與儒鴻企業合作，除了優化製程與調控參數，克服再生纖維色牢度低的問題，也建立起品質穩定的生產製程，也透過儒鴻的整合染料、助劑，以及再生尼龍纖維應用等綠色紡織技術，成功打造出全球第一款無汙染、低碳排、可工業化大量生產的環保紡織品 BioDA，生質助劑也獲得美國農業部「BioPreferred」生物基產品認證標示。

這款革命性的「未來生態紡織品」（Future Eco Textiles），將徹底翻轉全球紡織產業型態，可望實現淨零碳排的終極目標，接下來團隊也將積極布局國際市場，期盼未來能持續為臺灣紡織業開創更多藍海商機。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 357 期 2021 年 11 月號，未經授權不得轉載。