科技新知

根據聯合國環境屬數據指出，時尚產業產生的廢水佔全球廢水總量的20%，占全球工業用水比例極高。隨著全球對永續發展與氣候變遷議題的關注日益升高，紡織與服裝產業正面臨前所未有的轉型壓力。傳統染整製程高度依賴石化原料與大量水資源，不僅造成水體污染與碳排放，亦對人體健康與生態環境帶來長期衝擊。

為回應日益嚴格的環保法規及市場對綠色產品的需求，企業紛紛投入替代性染色技術開發。特別聚焦於「減少污染」、「節水節能」、「可生物降解」與「回收再利用」四大目標，催生出三大類創新方向：生物基染料、廢棄物衍生染料與染色輔助技術。這三大創新不僅象徵染整工藝的轉型，也體現紡織產業向永續循環經濟邁進的決心。

一、生物基染料

生物基染料係指以天然可再生資源（如植物、細菌、真菌）為原料製成，作為傳統合成染料的替代選擇。相較於石化基染料，其在製程中碳足跡較低，且具備可生物降解性，在環保與健康安全方面表現更佳。

過去生物染料常面臨「色牢度低」、「來源不穩」、「無法量產」等挑戰，但近年隨著生物科技、合成生物學與精準發酵技術的進步，生物基染料的品質與供應穩定性已大幅改善，成為時尚與運動品牌首選的新興材料。以下為代表應用與案例介紹：

(一)Ever Dye（法國）– Ever Dye生物基染料

法國巴黎化學製造商 Ever Dye 致力於透過遵循綠色化學原則，開發和生產生物基染料，以取代目前紡織品生產中常見的有毒且具危害性的合成染料。Ever Dye 強調其生產過程遵循綠色化學原則，旨在最小化有害物質的使用，並且完全依賴生物基化學品，不使用任何石化產品。Ever Dye 的技術透過減少植物廢棄物和化學品的使用來運作，其植物基預處理能使纖維帶正電，有助於顏料的牢固附著；纖維素廢棄物來源廣泛，例如木漿和舊紙板，易於取得和回收。更重要的是，Ever Dye 的染料可以在室溫下操作，顯著降低能源需求，且不含石油化學物質等有害物質，使得廢水更清潔，毒性更低，甚至可以在封閉系統中重複使用。（參見圖1）
 

資料來源：Ever Dye官網
圖1 Ever Dye創造可回收且可重複使用的染料
 

(二)Pili Bio（法國）– 生物基靛藍染料

Pili Bio 是一家位於法國土魯斯的生物科技染料生產商，其第一個產品為生物基靛藍染料，應用於紡織和服裝染色。紡織業目前使用的染料大部分來自石化燃料，每年產生高達2億噸的二氧化碳排放。因牛仔褲的年產量巨大，該公司的首要目標是牛仔布市場，他們採用過去使用的天然靛藍等染料，並透過微生物發酵結合綠色化學，開發出高性能的生物基染料。（參見圖2）
 

資料來源：WTiN
圖2 Pili Bio靛藍色的生物基染料為牛仔布染色提供永續選項
 

(三)Octarine Bio（丹麥）–PurePalette永續染料

總部位於丹麥哥本哈根的Octarine Bio於2018年成立，致力於提供更環保、具成本效益的色彩解決方案，以應對紡織產業對環境造成的巨大影響。該公司開發了一系列名為PurePalette的可持續染料，旨在成為傳統合成染料的替代選擇；它是透過細胞工程精準發酵及酶技術增強的生產技術製成，其核心技術是將植物中生產色素的遺傳機制轉移到酵母等微生物宿主中，使其能更有效率地大規模生產這些色素；相較於傳統的化學染料製程，PurePalette 顯著降低能源消耗、水資源用量和二氧化碳排放，更減少對環境的有害物質排放，展現出更全面的環保優勢。（參見圖3）
 

資料來源：WTiN
圖3 PurePalette染料涵蓋色域廣且能大規模量產
 

儘管生物基染料正快速崛起，市場仍需克服高成本、色彩穩定性與法規認證等挑戰，若能與既有設備整合、並降低製程門檻，將能應用至成衣、家飾與鞋類等更多市場領域。

二、廢棄物衍生染料

廢棄物衍生染料是從食品殘渣、農業副產品、碳黑煙塵等「原本應進入垃圾掩埋場的廢棄物」中提煉色素而成，不僅可再利用資源，也減少環境負擔，是目前推動「碳中和時尚」的關鍵材料之一。

此類染料具有「低碳排放」、「天然來源」、「可再製」的特色，但同時需面對供應不穩、色澤批次差異大等問題。以下為代表應用與案例介紹：

(一)Graviky Labs（美國）– AIR-INK來自空汙的黑色染料

美國新創公司Graviky Labs，致力於透過創新方式應對氣候變遷和環境污染。其核心產品AIR-INK是一種獨特的黑色顏料，其原料並非傳統的碳黑，而是從工業排放中捕獲的PM 2.5懸浮微粒。透過專利技術，Graviky Labs 能夠去除這些污染物中的雜質，例如灰塵、鐵鏽和重金屬，使其符合性能和安全標準，最終轉化為高品質的黑色顏料，可直接應用於現有的生產線，例如油墨和塗料的製造。

Graviky Labs 強調其產品的環保效益。他們指出，每生產一噸 AIR-INK 顏料，約可利用 200-250 公斤的碳黑工業排放物，這不僅減少了空氣污染，也降低對傳統石化燃料的依賴。AIR-INK 的應用領域廣泛，目前主要應用於印刷行業。Graviky Labs 持續探索其在其他領域的潛力，例如與Fashion for good合作，研究將升級再造的碳顏料應用於紡織品染色，以取代傳統的、可能造成水污染的石化合成染料，他們使用的廢棄原料包括工業碳煙灰和木材等。

Graviky Labs 的 AIR-INK 技術不僅提供了一種生產黑色顏料的創新方法，更將惱人的空氣污染物轉化為有價值的資源，為減少碳排放、促進環境永續發展貢獻一份力量。該公司透過實際行動，展現了科技創新在應對全球性環境挑戰方面的潛力。（參見圖4）
 

資料來源：WTiN
圖4 Graviky Labs – AIR-INK PM2.5汙染物製成的黑色染料
 

(二)Dynawash（斯里蘭卡）–T-Hues來自茶葉的天然染料

Dynawash 與斯里蘭卡奈米科技研究院 (SLINTEC) 合作開發名為 T-Hues 的天然染料專案，旨在利用茶葉工業的廢棄物，為紡織工業提供更安全且永續的染色替代方案。該專案成功開發出一種從Uniever冰茶生產過程中產生的茶葉廢棄物中提取天然染料的方法，並創造出一系列符合國際品牌標準的天然染料– T-Hues，並通過 Oeko Tex Standard 100 Class 1 認證，其染色的棉質衣能顯著減少碳足跡。該公司不僅將T-Hues應用於染色，更以該品牌推出一系列天然染色的服飾和配件，目標是進入斯里蘭卡市場，提供時尚休閒服飾、禮品和紀念品。Dynawash是斯里蘭卡第一家使用天然染料進行織物染色的公司，並認為 T-Hues 的發展有助於環境保護和應對氣候變遷，透過利用副產品作為天然著色劑，該專案更成功地捕捉並儲存了二氧化碳。

斯里蘭卡作為世界主要的茶葉生產和出口國，其茶產業歷史悠久且文化底蘊深厚。Dynawash認為T-Hues的創新為斯里蘭卡茶產業的迷人色彩增添了新的篇章。（參見圖5）
 

資料來源：WTiN
圖5 Dynawash – T-Hues利用茶渣開發天然褐色染料，應用於棉質與亞麻布料染色
 

(三)Sages London（英國）–來自食品廢棄物的生物可降解染料

英國新創公司Sages London，專注於將食物廢料轉化為可生物降解的天然染料，以應對時尚產業對環境造成的負面影響。該公司的創辦人 Alice Simpson 和 Emily Taylor 在親身經歷了時尚產業的環境問題後，決心透過永續的創新來改變現狀，特別著重於紡織染料的開發。自 2020 年以來，Sages London 持續精進其染料配方，並與色彩化學、化學工程及材料科學領域的研究人員合作，旨在開發出可擴展且具成本效益的染色解決方案；該公司的專利生物化學製程能夠從酪梨皮、藍莓、紅甘藍和洋蔥皮等食物廢料中分離出工業可用的粉末染料。

Sages London生產一系列包含 12 種鮮豔色彩的天然染料，適用於天然和合成等多種材料；除了染料本身的開發，目前也積極投入於研發環保固色劑，以進一步提升染色過程的永續性。自 2021 年以來，該公司已透過兩輪融資籌集了 213,000 英鎊，最新的種子輪融資於 2024 年 6 月由 SFC Capital 領投。Sages London 的願景是透過其創新的廢棄物再利用技術，推動時尚產業從線性生產模式轉向更具循環性和以廢棄物為基礎的生產模式。（參見圖6）
 

資料來源：WTiN
圖6 Sages London 從食物廢料中收集的天然染料樣本
 

三、染色輔助技術優化流程

傳統染整流程資源密集，尤其棉料與合成纖維在前處理、染色與後整理三大階段均需大量能耗與水資源。染色輔助技術聚焦於提升流程效率，優化材料反應條件，以達成環保與成本雙重效益。這類創新往往不需改變原有設備，導入門檻低，是中小型製造商實踐永續的入門解方。以下介紹：Fibre52（美國）– Fibre52 cotton棉花處理新模式

美國公司Fibre52，專注於開發創新的棉花預處理和染色技術，旨在取代傳統技術中耗時、耗能且用水量大的步驟。旗下的棉花製程以生物活性（bio-active）材料取代有害的化學物質，並在預處理過程中使用較低的熱能，水、能源使用及製程週期的時間都節省約50%。此外，憑藉Fibre52的染色技術，棉花得以保留其自然屬性，確保水分從皮膚轉移，避免一般棉花接觸溼氣後的黏稠感。Fibre52棉花精準調節水分和熱量，在皮膚旁形成一層乾燥的空氣，穩定維持材料的舒適感。（參見圖7）
 

資料來源：WTiN
圖7 Fibre 52棉花與傳統棉花染色流程
 

Fibre52在永續方面邁出的重要一步。新方法不再依賴有害化學品，轉而採用生物活性原料，並在染色過程中整整節省兩個小時的加工時間，允許紡織品製造商以低環境影響的環保方案對棉花進行漂白、染色和整理。值得一提的是，Fibre52還能輕易取代石化基纖維，並透過回收工法推動循環經濟，使產品生命週期提升至原本的兩倍，同時維持棉花50%的天然強度。憑藉其顯著的環境和經濟效益，Fibre52 在 2024 年入選 Fashion for Good 的創新計畫，獲得了進一步的擴展支持，包括與價值鏈合作夥伴和投資者的媒合。

染色輔助技術多半具備「低投資高回報」特性，為業者達成環境與經濟雙贏的過渡方案。然而，其普及仍須仰賴技術認證與上下游供應鏈的整合與合作。

四、結論

從全球產業趨勢觀察，紡織染整正走向低碳、低水、低毒、高效率的新時代。三大染色創新技術無論從原料來源、製程設計或產品應用面向，皆展現循環經濟與永續設計的理念。雖然仍有成本、產能與法規等挑戰，但技術潛力與市場需求正在加速彼此靠攏。

隨著全球時尚品牌與消費者意識的提升，染色技術的綠色轉型將不再只是道德選擇，更是市場生存的必要條件。綠色染色技術，正悄悄主導下一場時尚革命。

五、參考資料
 

1. WTiN, https://www.wtin.com/home-page
2. Tnet 全球紡織資訊網
3. Ever dye 官網, https://everdye.fr/
4. Pili Bio官網, https://www.pili.bio/en/homepage/

(本文作者為紡織所執行產業技術基磐研究與知識服務計畫產業分析師)