樂象永續(xù)科技:用生物基染料提供可持續(xù)色彩

一、企業(yè)簡介
樂象永續(xù)科技(杭州)有限公司是一家對大自然色彩做分子編輯的可持續(xù)色彩生產(chǎn)公司,用獨特的生物基色素分子合成修飾技術(shù),發(fā)明出一款不掉色、零污染、零碳排的生物基染料。該產(chǎn)品的最大特點,是通過循環(huán)的無污物系統(tǒng),從有機(jī)廢物中提取天然染料,促進(jìn)自然資源的永續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù),既解決了傳統(tǒng)的植物染料色彩暗沉、顏色少、色深度不夠等問題,在性能上可與化學(xué)染料相媲美,同時,又具備植物染料的環(huán)保特質(zhì)。
樂象經(jīng)營內(nèi)容包括:1.生態(tài)染料生產(chǎn)(生態(tài)染料指印染過程及印染產(chǎn)品均符合生態(tài)要求的染料,樂象首創(chuàng)不掉色、零污染、零碳排的生物基染料);2.生態(tài)印染解決方案(綠色印染技術(shù)、生產(chǎn)污染100%循環(huán)利用技術(shù)、印染廢棄物綠色處理技術(shù));3.農(nóng)業(yè)資源再生技術(shù),染料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的唯一固體廢棄物可以轉(zhuǎn)化為蚯蚓的食物,用于碳貯存和土壤修復(fù)。
二、問題的提出
染料是指自身帶有顏色,并能以分子狀態(tài)或分散狀態(tài)使纖維和其他物質(zhì)獲得鮮明和牢固色澤的化合物。染料按來源可分成天然染料及合成染料,現(xiàn)在使用的染料基本都是人工合成的。
合成染料產(chǎn)業(yè)鏈上游主要覆蓋石油化工、煤化工及無機(jī)化工行業(yè),通過石油成分分離工藝為染料的合成提供苯、芳烴衍生物以及活性基團(tuán)等原料;通過煤焦化工藝提供重要原料煤焦油;染料的合成還需要純堿、硝酸、反應(yīng)氣體等無機(jī)原料。石油化學(xué)基的著色劑,引發(fā)各種問題:
1.全球石油的蘊(yùn)藏即將在50年內(nèi)耗光,必須盡快尋找可持續(xù)的替代資源。
2.使用石油化學(xué)制品將增加大氣中CO2的循環(huán)總量,加劇地球氣溫上升;據(jù)估算這部分占新增CO2排放的45%。
3.過去印染造成的環(huán)境污染觸目驚心,現(xiàn)在也得付出高昂的治理成本;化學(xué)染料的致敏性、致癌性也被證實,消費者渴望安全健康的染料。
人們逐漸意識到合成染料的危害,對高效生產(chǎn)所帶來的負(fù)面效應(yīng)開始了深刻的反思。天然染料重新受到重視。天然染料根據(jù)來源主要包括植物染料、動物染料和微生物染料。與合成染料相比,天然染料無毒、易降解,因此更具有可持續(xù)性。尤其植物染料在很多品牌公司中加大研發(fā)。從國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r分析來看,植物染色的市場定位目前大多數(shù)是以家庭為單位或者小面積純手工制作的高級定制工作室。首先,價格昂貴、成本過高是最主要的問題。收集天然的植物染料耗時耗力,制作過程中工時多;其次,很多植物的色素非常容易分解和氧化,如色牢度、耐光、耐洗滌等指標(biāo)都遜色于合成染料;再者,植物染色產(chǎn)品主要受小眾消費者的喜愛,所以在市場化和推廣上都是問題。
生物基染料兼具天然染料的環(huán)保特性及合成染料的優(yōu)良性能,成為目前最被看好的規(guī)?;娲彤a(chǎn)品的方法。生物基材料指來源于自然生物質(zhì)的材料,包括利用生物質(zhì)為原料或(和)經(jīng)由生物制造得到的材料。生物基材料來源于可再生資源,具有減碳、可持續(xù)等多種優(yōu)點。隨著碳中和概念的提出,生物基材料,乃至生物基可降解材料,憑借其良好的環(huán)保特性而受到人們的廣泛關(guān)注。
世界上大部分國家和地區(qū)正慢慢將經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中心從依賴化石能源轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨镔|(zhì)能源為主的可持續(xù)發(fā)展。目前中國染料產(chǎn)量已經(jīng)占據(jù)全球總產(chǎn)量的70%以上。中國不僅僅是染料的生產(chǎn)大國,也是全球最大的染料消費國和需求國,消費量占全球的55%,居于全球之首。隨著我國環(huán)境執(zhí)法力度加大,印染行業(yè)在2012年后迎來供給側(cè)改革,加速印染行業(yè)內(nèi)落后產(chǎn)能出清,許多小型染料生產(chǎn)廠商退出市場。目前,國內(nèi)的染料生產(chǎn)雖經(jīng)技術(shù)改造,工藝技術(shù)有所提高,但是大多仍以粗放型、敞開式、間歇式和勞動力密集型方式作業(yè),對環(huán)保、安全方面的應(yīng)急處理能力較差。2021年以來,中國及世界主要發(fā)達(dá)國家陸續(xù)公布了“生物基路線圖”明確制定了時間節(jié)點及進(jìn)程,上升到國家戰(zhàn)略優(yōu)先層級,發(fā)展生物基材料替代石油化學(xué)基材料。
三、做法與經(jīng)過
樂象的兩位創(chuàng)始人劉媛媛和謝義鴻是一對夫妻,創(chuàng)辦樂象之前20余年,一直在經(jīng)營謝義鴻父母傳下來的童鞋廠。工廠產(chǎn)品能力過硬,為包括迪士尼等多家國際大牌客戶打版做生產(chǎn)代工。他們在有了自己的孩子之后,切身體會到嬰童產(chǎn)品安全性的重要。從2014年開始,他們決定致力于解決紡織印染帶來的環(huán)境污染問題及產(chǎn)品安全問題。
樂象雖然規(guī)模不大,但卻擁有跨學(xué)科多領(lǐng)域團(tuán)員并堅持持續(xù)研發(fā)。創(chuàng)始人兼CEO劉媛媛曾有過多年生產(chǎn)管理經(jīng)驗,帶領(lǐng)逾150人團(tuán)隊扭虧為盈;聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTO謝義鴻有一顆發(fā)明家的心,法律專業(yè)出身卻熱愛研發(fā)。他們雖然沒有相關(guān)專業(yè)背景,但在多年的經(jīng)營中通過不斷地研究和學(xué)習(xí),掌握了童鞋面料印染包括各種面料的染色、印刷、轉(zhuǎn)印及其他不同工藝。臺灣成功大學(xué)化學(xué)系教授黃福永、臺灣東海大學(xué)環(huán)境科學(xué)系陳峙霖也愿意為產(chǎn)品提供技術(shù)背書。
中國傳統(tǒng)的植物染料符合環(huán)保、無害、可持續(xù)等方面的要求,但與合成染料相比,存在兩方面的不足:一是植物染料的成品色彩柔和暗淡而不鮮艷明亮,不能滿足消費者對豐富色彩的追求;二是植物染料的工藝存在褪色、掉色的局限性。因為天然色素在對面料染色時分子化學(xué)鍵結(jié)合力太弱,所以一洗就掉;目前工藝一般用重金屬離子作為媒染劑,但結(jié)合力仍然不夠。而化學(xué)染料之所以色牢度好是因為化學(xué)染料的分子活性基團(tuán)與面料的結(jié)合力強(qiáng)。謝義鴻通過獨特的技術(shù)改變和修飾天然植物色素、生物合成色素以及動物蛋白色素的分子結(jié)構(gòu),研發(fā)出了世界首款不會掉色且沒有污染和碳排放的生物基染料。
這種生物基色素分子合成修飾技術(shù)解決了長久以來存在于植物染與化學(xué)染中間的問題,實為一種環(huán)保與效用兩全的方法。首先,它的原材料全部來自于自然資源,是生物質(zhì)材料,例如:農(nóng)林廢棄物、秸稈、咖啡渣等等,因此它可分解、可降解,而且是碳中性的,生產(chǎn)過程中沒有廢水排放,不增加大氣CO2循環(huán)總量。而且在加工過程中剩下的任何東西都把它變成土壤改良劑,將資源再回歸土壤,有益于原材料的種植,最終實現(xiàn)“零排放”,還達(dá)成碳貯存的作用。
其次,樂象并非為了可持續(xù)而舍棄使用體驗,通過采用合成天然活性基團(tuán)的方法,樂象染料的色牢度超越了傳統(tǒng)的植物染料,攻克了其色彩暗沉、顏色少、色深度不夠等問題,更是達(dá)到《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的較高色牢度等級4-5級(紡織產(chǎn)品的色牢度不佳時,染料會從紡織品轉(zhuǎn)移到人的皮膚上,在細(xì)菌的生物催化作用下,成為人體病變的誘發(fā)因素,造成對人身健康的傷害)。樂象的技術(shù)與產(chǎn)品符合生態(tài)紡織品和嬰幼兒產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),染料也已經(jīng)通過歐盟生態(tài)產(chǎn)品認(rèn)證及瑞士SGS性能及安全認(rèn)證。
然而,一項跨時代的技術(shù)并非亮相就受追捧,樂象可持續(xù)染料的商業(yè)化之路走得并不順暢:
一是專利申請遭遇制度性壁壘。國內(nèi)對天然染料的定義向來就是等同于純天然植物染料,不可以對分子結(jié)構(gòu)有任何的改動,而國際上對天然染料的定義則包括合成的天然材質(zhì)。樂象在國內(nèi)申請專利因天然染料的定義不同而阻力重重,常常是國內(nèi)被駁回在國外卻申請順利,或是國內(nèi)要花費的時間是國外的好幾倍。加之行業(yè)對國外專利更認(rèn)可度,去美國等國家申請專利反而變成樂象眼下最好的選擇。希望為行業(yè)在國內(nèi)多做貢獻(xiàn)的謝義鴻對此非常無奈。
二是印染廠對使用生物基染料的動力不足。印染廠是染料的直接使用者。有的染廠對樂象所能帶來的環(huán)境增益并不感興趣;有的染廠一聽他們“技術(shù)沒有背書”,馬上意興闌珊不愿再談下去;有的染廠直言不太可能在原本已經(jīng)很薄的毛利潤率上再切一層,受原材料漲價沖擊,2016-2018年,印染行業(yè)的毛利率逐步下降,分別為21.6%、20%、15.6%。 有的染廠雖然有興致盎然的老板,但是老板自己不懂技術(shù)而希望通過采購部門和技術(shù)工程師做出判斷,導(dǎo)致樂象在“沒有大訂單就沒有改變的動力”的染廠采購部門和供應(yīng)商面前敗下陣來;還有不少印染廠原有的利益鏈條堅固得牢不可破,樂象單槍匹馬很難打破舊有秩序。
樂象長期在商戰(zhàn)中處于膠著狀態(tài),商業(yè)化的努力沒有起色。開云集團(tuán)的可持續(xù)創(chuàng)新大獎使劉媛媛和謝義鴻迎來了自己的“賽末點”(Match Point),即決定比賽輸贏的那一球,拿下“賽末點”既靠實力,也靠命運(yùn)。作為全球為數(shù)不多從根源上重視可持續(xù)發(fā)展的集團(tuán),法國奢侈品巨頭開云集團(tuán)于2019年舉辦首屆可持續(xù)創(chuàng)新大獎,旨在加速大中華區(qū)奢侈品和服裝行業(yè)的可持續(xù)創(chuàng)新。作為開云集團(tuán)可持續(xù)創(chuàng)新藍(lán)圖的一部分,開云通過該獎項挖掘并表彰中國具有發(fā)展前景的初創(chuàng)企業(yè),意圖在時裝行業(yè)的整個產(chǎn)業(yè)鏈尋求創(chuàng)新的解決方案。第一屆可持續(xù)創(chuàng)新大獎主要聚焦在可替代原材料、綠色供應(yīng)鏈、零售和使用以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)四個領(lǐng)域,樂象非常突出地把四個領(lǐng)域很好地結(jié)合在了一起,獲第一名。大賽除了帶來10萬歐元獎金,用以緩解燃眉之急,更為樂象帶來資源,開云為樂象匹配歐洲的合作方,成為他們撬開新市場的杠桿,也為他們打開了國際奢侈品供應(yīng)鏈的大門。
除了與國外面料商的合作,劉媛媛和謝義鴻也收到了國內(nèi)各方的橄欖枝:某國營集團(tuán)下屬50億規(guī)模的股權(quán)基金非常看好樂象的創(chuàng)新,愿意投資樂象;某國際紡織印染集團(tuán)希望聘請劉媛媛和謝義鴻,以增加集團(tuán)的技術(shù)儲備;浙江某知名大型化工集團(tuán)向樂象發(fā)出了收購邀約等等。
四、成效與反響
在開云可持續(xù)大獎中拔得頭籌之后,樂象再接再厲,突破性地研發(fā)出生物基染料CMYK標(biāo)準(zhǔn)四原色,讓生物基染料首次在應(yīng)用上可以調(diào)配出完整的色彩體系。“樂象生物基染料”已經(jīng)通過了歐盟天然產(chǎn)品的認(rèn)證和瑞士SGS性能及安全的認(rèn)證,是自然健康、0甲醛、符合嬰幼兒產(chǎn)品要求的生物基染料。樂象的這項生物基染料的設(shè)計已經(jīng)在全球范圍走在最前列,并且已經(jīng)開始實現(xiàn)環(huán)境和社會影響力及商業(yè)價值:
環(huán)境增益方面,每件250克的衣服用12.5克樂象染料能減少70克的二氧化碳(不含印染廠節(jié)能效益);減少1.25公斤印染污泥固廢,相當(dāng)于上海每人每天的垃圾量;減少的水污染量相當(dāng)于提供125瓶純凈水。假設(shè)全世界的服裝都使用樂象生物基染料,每年減少的總用水量相當(dāng)于上海市城市居民6.4年清潔用水的需求;每年減少1.43億噸印染污泥固廢,相當(dāng)于406座上海金茂大廈的重量;每年減少1050萬噸二氧化碳排放,相當(dāng)于86萬輛小汽車一年的二氧化碳排放,也相當(dāng)于每年實施森林碳匯1050萬畝 ,這占中國2019年森林碳匯1.33億畝的8%。
服裝的供應(yīng)鏈很長,各階段的碳排占比中染色約占43.09%到66.87%,是樂象致力于解決的部分。樂象提出的全套綠色印染解決方案,助力染廠做到可持續(xù)發(fā)展,可以實現(xiàn)印染過程中的廢水和固廢100%轉(zhuǎn)化,讓印染廠不再受限排政策影響引發(fā)的停工停產(chǎn)問題。低溫染色工藝可以節(jié)省能耗達(dá)60%。
樂象的生物基染料被開云認(rèn)可應(yīng)用于服裝面料及皮革的染料,再次被美妝巨頭歐萊雅集團(tuán)認(rèn)可應(yīng)用于彩妝和染發(fā)。2021年,獲得歐萊雅集團(tuán)Big Bang預(yù)見新產(chǎn)研大賽二等獎,這為樂象在美妝產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ),確立跨行業(yè)跨領(lǐng)域的技術(shù)實力。樂象自主研發(fā)的生物基色素染發(fā)劑既健康又環(huán)保,不含偶氮,沒有致敏、致癌物質(zhì),PH4-6.5的弱酸性染發(fā)不傷發(fā)質(zhì)、不刺激頭皮。同時,生物基色素染發(fā)劑的性能并未被犧牲,顏色鮮亮,留色持久度不亞于化學(xué)色素染發(fā)劑。而樂象分子合成修飾生物基色素同樣滿足人們對天然彩妝產(chǎn)品的薄透及遮蓋力好的需求。遮蓋力方面,樂象分子合成修飾后不僅色素吸光度提高3600%,而且可以減少色素用量,大大降低成本。薄透表現(xiàn)上,相比其他較厚顏料0.5-8微米的粒徑,樂象色素可以薄至0.05-0.45微米。
五、未來思考
這幾年國內(nèi)政策對可持續(xù)發(fā)展的重視和國外加速制定對生物基材料的標(biāo)準(zhǔn),讓劉媛媛和謝義鴻感覺機(jī)會的風(fēng)勁吹。樂象首先致力于解決紡織印染帶來的環(huán)境污染問題,“美樂象生物基染料”的產(chǎn)品和技術(shù)應(yīng)用范圍廣:棉、麻、絲綢、羊絨、羊毛、再生纖維、尼龍以及植鞣皮革等紡織面料,為紡織印染行業(yè)提供了一種循環(huán)可持續(xù)發(fā)展的模式。
同時,樂象的天然生物基染料及完整的配套染色技術(shù)具備規(guī)模應(yīng)用能力及跨行業(yè)的遷移能力。基于相同的產(chǎn)品技術(shù)核心,樂象可以直接跨界到其它需要色彩的行業(yè),例如:化妝品彩妝、染發(fā)劑、油墨印刷、打印機(jī)墨盒、顏料、食品著色劑等有機(jī)色彩行業(yè)領(lǐng)域。后續(xù)樂象將陸續(xù)推出應(yīng)用在不同生活場景的各種由生物基染料打造的可持續(xù)色彩。劉媛媛表示:“我們希望通過技術(shù)改變世界,我們想給我們這一代和下一代提供更安全的產(chǎn)品和更好的成長環(huán)境。我們希望通過自己的努力,能讓孩子們的未來變得不一樣——天很藍(lán),水很清,空氣非常新鮮,土地也很肥沃,每個人的臉上都掛滿了笑容。”
中歐國際工商學(xué)院市場營銷學(xué)教授王琪認(rèn)為,樂象的可持續(xù)性技術(shù)有廣闊而深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)價值、環(huán)境價值。凡是有色彩的地方,樂象都有應(yīng)用機(jī)會。所有與色彩相關(guān)的行業(yè),樂象的技術(shù)都可以幫助它們在保護(hù)環(huán)境、減碳、可持續(xù)發(fā)展等方面帶來增益。樂象的技術(shù)也會遇到與任何創(chuàng)新技術(shù)大致相同的挑戰(zhàn),比如要回答賣產(chǎn)品還是賣技術(shù),引入VC投資還是CVC投資等現(xiàn)實的經(jīng)營問題;同時,可持續(xù)性技術(shù)還面臨著獨有的挑戰(zhàn),我們相信從長期看,可持續(xù)性技術(shù)能實現(xiàn)環(huán)境價值和經(jīng)濟(jì)價值的雙贏,但短期內(nèi),投資人要動態(tài)地統(tǒng)籌好環(huán)境價值和經(jīng)濟(jì)價值的平衡,這很考驗投資人的戰(zhàn)略定力和對可持續(xù)發(fā)展前景的信念。而且新技術(shù)剛推出時,價格往往較高,產(chǎn)業(yè)鏈上下游對采納新技術(shù)就有猶豫和觀望,不會那么積極。我們倡議產(chǎn)業(yè)鏈上比較有影響力的企業(yè),尤其是品牌方,挺身而出,積極行動,帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈向可持續(xù)發(fā)展的理念轉(zhuǎn)變。我們也呼吁相關(guān)的部門、行業(yè)協(xié)會等為可持續(xù)性技術(shù)的商業(yè)化提供政策、金融、財政等方面提供支持,助力國家“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。
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