The use of plastic has increased markedly in recent years which has led to more fossil fuels being used and more plastic in nature. This is a literature study that researches on how bio- based plastics can be used instead of plastics made from fossil fuels. The report is written in collaboration with Biotage, which is a global impact tech company that wants to use plastic parts that are made of more sustainable plastic for their products. Relevant and contemporary literature is reviewed, and several alternatives are addressed. The mechanical and physical properties of the different plastics are compared. Laboratory tests are performed on bio-based polyethylene, poly (lactic acid), bio-based polypropylene, polypropylene that contains wood fibre, recycled polypropylene and fossil-based polypropylene that is currently used by Biotage. The properties and way of manufacturing the plastics is discussed according to environmental aspects, as well as cost and recycling. This leads to the result that different plastics can be used for the different parts but plastics produced from bioethanol or biomass would be a more sustainable choice than plastic from fossil fuel.

”Durable water repellents (DWR) är textilimpregneringar som bidrar med vattenavvisande egenskaper som håller länge på funktionella tyg. Tyvärr är dessa hydrofobiska ytbehandlingar vanligtvis en källa till skadliga och persistenta kemikalier och de även är producerade från fossilbaserade resurser. Eftersom medvetenheten kring de här problemen har ökat, har innovativa, miljövänliga och biologiskt nedbrytbara alternativ tagits fram. Hittills finns dock inga produkter gjorda av 100% förnybara råvaror. I ett försök att utveckla en biobaserad, icke-giftig DWR som aktiveras under milda förhållanden, lades fokus på utveckling av en lagringsstabil sprayimpregneringsprodukt för hemmabruk. Vid formulering av emulsionerna/dispersionerna utvärderades en stor mängd biobaserade och kommersiellt tillgängliga hydrofobiska och amfifila molekyler med avseende den vattenavvisande effekt som de bidrog med på den behandlade textilen. Samtidigt bedömdes de producerade formuleringarna noggrant för att skapa förståelse om effekterna från ingredienserna och deras relation till produktens stabilitet. De kandidatprodukter som valdes ut och undersöktes vidare hade lovande vattenavvisande egenskaper och visade rimlig hållbarhetstid på åtminstone en månad i 40 °C. Standardiserade sprayscores på 3 (där 1 är sämst och 5 är bäst) nåddes efter 24 timmars hängtorkning i rumstemperatur. Dessutom uppnåddes sprayscore på 5 efter en kort, icke-industriell torktumling på låg temperatur och den behölls efter minst tio tvättar på syntetiska textiler. Utvalda produkter påverkade inte märkbart tygets andningsförmåga och majoriteten hade ingen influens på textilens mjukhet och färg. Förutom uppskalningsexperiment och partikelstorleksmätningar, granskades resultat med en tillämpningsstudie av formuleringarna på femton olika tygtyper. Produkternas effekter på utseende och känsla dokumenterades för de olika textilierna. Egenskaper som kontaktvinklar, sprayscores och tvättbeständighet bestämdes och jämfördes med en kommersiellt tillgänglig produkt. / Durable water repellents (DWR) are textile finishes that provide long-lasting water repelling properties to functional garments. However, these hydrophobic finishes are commonly a source of polluting and persistent chemicals and are produced from fossil resources. As a result of increasing awareness, innovation towards environmentally friendly and biodegradable alternatives has progressed, yet no 100% renewable sourced products are available. In an attempt to create a bio-based, non-toxic DWR, that is curable under mild conditions, focus was put on the development of a shelf stable spray impregnation product intended for consumer use. By formulating dispersion/emulsion systems, a wide variety of commercially available, renewable sourced amphiphilic and hydrophobic molecules were evaluated on their effect on the water repelling performance of treated textile fabrics. Simultaneously, the produced systems were assessed carefully to create understanding on the effect of substances and their corresponding ratios on the stability. Promising candidate products that were selected for further investigation showed reasonable stability for 1 month at 40 °C. Industrial standard spray ratings of 3 (where 1 is worst and 5 is best) after hang drying at room temperature could be reached within 24 hours. On top of that, spray ratings of 5 could be reached after short time, non-industrial tumble drying at low temperatures, which could even be retained for at least ten laundering cycles on synthetic textiles. The selected finishes did not have a measurable effect on the breathability of the treated fabrics, while the majority did not considerably affect the hands-feeling or colour of the textiles. Besides several scaling up experiments and particle size measurements, extrapolation of the findings was carried out by testing the developed formulations on fifteen different types of textiles. Effects on appearance and feel were documented, additionally, contact angle, spray score, and wash durability were determined and compared with a commercially available product.

Thermosets are appropriate materials for various applications due to benefits such as heat resistance and good mechanical properties. The disadvantages of traditional thermosets from a sustainable manufacturing perspective are that they are usually derived from fossil resources, and also have permanent cross-linked networks that are difficult to break, making them non-recyclable. It is therefore of great interest to find bio-based alternatives, especially ones that can be recycled or bio-degraded. In this project four bio-based photocurable resins, meant for 3D printing thermosets, were characterized by their mechanical properties and chemical degradation. They were designed with esters and imine groups in order to use dynamic, reversible bonds to attempt mechanical recycling and chemical degradation. The resins were composed of methacrylated eugenol, methacrylated PHB-diol and Schiff base methacrylated extended vanillin. The latter provided good thermal stability, solvent resistance and mechanical properties to the thermosets. The mechanical recycling was able to produce cohesive thermoset films, successfully reforming broken bonds, but the mechanical properties decreased substantially from the process. Chemical degradation of the thermosets could be performed, but further use of the degraded material was not examined. / Härdplaster är lämpliga material för olika applikationer på grund av sina fördelaktiga egenskaper, som värmebeständighet och goda mekaniska egenskaper. Nackdelarna med traditionella härdplaster ur ett hållbarhetsperspektiv är att de vanligtvis härrör från fossila resurser. De har även permanent tvärbundna nätverk som är svåra att bryta, vilket gör dem icke-återvinningsbara. Det är därför av stort intresse att hitta biobaserade alternativ, särskilt sådana som kan återvinnas eller biologiskt nedbrytas. I detta projekt karaktäriserades fyra biobaserade foto-polymeriserbara hartser, avsedda för 3D-tillverkning av härdplaster, genom sina mekaniska egenskaper och kemiska nedbrytbarhet. De designades med ester- och imingrupper för att kunna använda dynamiska, reversibla bindningar i ett försök att mekaniskt återvinna och kemiskt bryta ned härdplasterna. Hartserna var sammansatta av metakrylerad eugenol, metakrylerad PHB-diol och Schiff-bas metakrylerad förlängd vanillin. Den senare tillförde bra termisk stabilitet, motstånd mot lösningsmedel och mekaniska egenskaper åt härdplasterna. Den mekaniska återvinningen kunde producera sammanhängande plastfilmer genom återskapade bindningar, men de mekaniska egenskaperna försämrades avsevärt från processen. Kemisk nedbrytning av härdplasterna kunde utföras, men ytterligare användning av det nedbrutna materialet undersöktes inte.