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創新平台/微生物染料 搶攻環保商機

2021-06-17 00:16經濟日報 李珣瑛

大腸桿菌不僅是動物腸道中最主要的細菌,還能變身為紡織的染料!工研院透過經濟部科技專案資源開發「微生物染料與纖維應用」技術,利用獨特的基因與代謝路徑設計,賦予大腸桿菌菌株產出各式顏色的能力,更發展出全球首創不須混色的黑色染料,為紡織提供生產製程安心無毒的染料選擇。

台灣是全球紡織重鎮,隨著全球淨零碳排趨勢興起,「低碳」及「循環」是紡織產業發展重點,為了協助台灣產業打進國際綠色供應鏈,經濟部技術處積極加速創新前瞻科技研發,推動生物合成技術於紡織業應用,以科技專案支持工研院發展「微生物染料與纖維應用」技術,成功以醱酵與分離純化製程,生產數種可供棉與尼龍用的天然染料,滿足紡織業工業化量產需求,以生質原料替代石化原料,促進產業價值躍升,此項創新技術也獲得2021年愛迪生發明獎銀獎肯定。

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工研院自五年前開始研發「維生物染料與纖維應用」技術,由材料與化工研究所組長唐靜雯領軍,挑選具有大量臨床研究基礎、生長速度快的大腸桿菌為主要菌株,利用有機碳源作為養份,透過培養菌種、改質菌株、醱酵製程、破菌分離到最後的純化步驟,成功賦予微生物菌株顯色能力,可產出多種原色染料,還可以混合搭配出數十種顏色染料,滿足生質染料配色系統。

回憶起研發過程,唐靜雯表示,「當時微生物染料團隊面臨發展困境,團隊發展生物合成化學品時,由於時機未成熟,苦無應用市場,在深入了解產業需求後,看到紡織產業對綠色染料需求愈來愈強烈,發現生物合成科技很有機會與紡織結合,可以找到新的應用機會。」

因此,確認研發方向後,唐靜雯便趕緊整合組內生物化工、紡織工程兩大跨領域技術團隊,這才讓微生物染料發展出現一線曙光。

「從實驗室試量產走進工廠的產線又是一大考驗」,唐靜雯進一步說明,為使微生物染料在應用上能符合產業需求,團隊歷經無數次反覆修正並與紡織染整廠商進行測試驗證,才研發出品質穩定的微生物染料,在棉、尼龍紡織品的色牢度、飽合度及色深度呈現上有革命性發展,突破過往生質染料無法大量生產的的瓶頸。

「微生物染料與纖維應用」技術不僅提高染料生產效率,且製造過程無毒、低廢水,符合環保永續潮流,目前已與紡織大廠及特用化學品領導品牌進行先期驗證合作,可望協助台灣搶占綠色紡織先機。

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