På grund av den rådande klimatförändringen och de globala problem som plast orsakar i miljön blir det allt viktigare att dagens linjära materialanvändning ändras till en cirkulär användning. Inom fordonsindustrin har kravet på ökad tillgänglighet och kvalitet på återvunna material identifierats. Som följd startades forskningsprojektet Sustainable Vehicle Interior Solutions (SVIS) samordnat av RISE IVF där behovet av en mer hållbar produktion av fordonsinteriörer tas upp. Ett mål är att minska och återvinna produktionsavfall. Den här studien undersöker möjligheten att återvinna textil och plast från en interiör komponent av multimaterial, som i detta fall är en textilklädd plaststolpe. Stolpen är gjord av polykarbonat (PC)/poly(akrylnitril-butadien-styren) (ABS) plast och polyestertextil (PET). Mekanisk återvinning utfördes på den textilklädda stolpen. Möjligheten att separera textil från plast undersöktes och testades i en kvarn med en dammavskiljare. Prover innehållande olika mängder PET förberedes och återvanns för att studera påverkan av PET på materialegenskaperna. Två olika kompatibiliseringsmedel användes för att undersöka om blandningarnas kompatibilitet ökade. Hur väl textil separerats från plast analyserades genom jämförelse av bulkdensitet mellan proverna. För att undersöka effekten av kompatibiliseringsmedel och hur förekomsten av PET påverkar PC/ABS utfördes mekanisk testning, DSC och SEM. Resultaten visade att separationen av textil från plast inte var fullständig på grund av mycket hög vidhäftning mellan textilen och plasten. Bibehållna mekaniska egenskaper, förutom brottförlängning, erhölls för alla återvunna prover oavsett PET-mängd. Därför var det möjligt att dra slutsatsen om att förekomsten av PET inte påverkar materialets egenskaper negativt och att separation eller tillsats av kompatibiliseringsmedel inte är nödvändigt. Vidare visar resultaten att PET blir blandbar med PC men inte påverkar ABS-fasen. Kemisk återvinning genom glykolys utfördes på svart och beige polyestertextil av PET erhållet som avklipp från produktionen av stolparna. Glykolysen utfördes i laboratorieskala med etylenglykol (EG) som lösningsmedel. Reaktionen ägde rum vid 230℃ under 1 timme med överskott av lösningsmedel och en Mg-Al blandad oxidkatalysator. Slutprodukten separerades från rester genom flera filtreringssteg och analyserades med DSC. Från resultatet observerades det att den erhållna slutprodukten var den önskade bis(2-hydroxyetyl) tereftalat (BHET) monomeren. Färgämnen från textilen fanns fortfarande kvar i monomeren efter depolymerisation. Därför utfördes avfärgning. För den svarta textilen testades adsorption med aktivt kol och extraktion med etylenglykol som avfärgningsmetoder. För den beige textilen utfördes enbart adsorption med aktivt kol. De avfärgade produkterna analyserades genom färgmätning och/eller genom jämförelse med varandra. Resultatet visade att adsorption med aktivt kol är en effektiv avfärgningsmetod för den beige textilen, men inte för den svarta textilen. Framgångsrik avfärgning av den svarta textilen erhölls istället genom extraktion med etylenglykol. Sammanfattningsvis, mekanisk återvinning av den textilklädda stolpen resulterar i bibehållna värden för de mekaniska egenskaperna hos det återvunna materialet, förutom för brottförlängnigen. Detta bör göra det återvunna materialet lämpligt för användning i fordonsapplikationer, men inte för återvinning i ett slutet kretslopp (closed loop recycling) på grund av säkerhetsaspekter hos stolpen. Om hög kraft appliceras måste materialet kunna ändra form utan att gå sönder. Återvinning genom glykolys visar potential för att den avklippta polyestertextilen kan återvinnas i ett slutet kretslopp eftersom den avfärgade monomeren skulle kunna ompolymeriseras till ny PET. Det kan undersökas i framtida studier. / Due to the current climate change and the global problems plastics cause in the environment, it becomes increasingly important that today’s linear use of materials is changed to a circular use. In the automotive industry, the demand for increased availability and quality of recycled materials has been recognized. Following this, the research project Sustainable Vehicle Interior Solutions (SVIS) coordinated by RISE IVF was started in which the need for a more sustainable production of vehicle interiors is addressed. An objective is to reduce and recycle production waste. This study investigates the possibility to recycle textile and plastic from an interior multi-material component which in this case is a textile dressed plastic pillar. The pillar is made of polycarbonate (PC)/poly(acrylonitrile butadiene styrene) (ABS) plastic and polyester (PET) textile.  Mechanical recycling was performed on the textile dressed pillar. The possibility to separate textile from plastic was investigated and tested in a mill with a dust separator. Samples containing different amounts of PET were prepared and recycled to study the influence of PET. Two different compatibilizers were used to investigate potential improvement in compatibility of the blends. The level of separation of textile from plastic was analyzed by comparison of bulk density between the samples. To investigate the effect of compatibilizers and how the presence of PET influences the PC/ABS, mechanical testing, DSC and SEM were performed. The results showed that the separation of textile from plastic was not complete due to very high adhesion between the textile and plastic. Retained mechanical properties, except for the strain at break, were obtained for all recycled samples. Therefore, it could be concluded that the presence of PET does not affect the properties of the material negatively and separation or addition of compatibilizer is unnecessary. The results further show that PET becomes miscible with PC but does not affect the ABS phase. Chemical recycling through depolymerization with glycolysis was performed on black and beige polyester (PET) textile waste obtained as cut-off from the production of the pillars. The glycolysis was performed in lab-scale with ethylene glycol (EG) as solvent. The reaction took place at 230℃ for 1h with excess of solvent and a Mg-Al mixed oxide catalyst. The final product was separated from residues through several filtration steps and analyzed with DSC. From the result it could be observed that the obtained final product was the desired bis(2-hydroxyethyl) terephthalate (BHET) monomer. Dyes from the textile were still present in the monomer after depolymerization. Therefore, decolorization was performed. For the black textile, adsorption with active carbon and extraction with ethylene glycol were tested as decolorization methods. For the beige textile, solely adsorption with active carbon was performed. The decolorized products were analyzed by color measurement and/or through comparison to each other. The result showed that adsorption with active carbon is an effective decolorization method for the beige textile, but not for the black textile. Successful decolorization of the black textile was instead obtained by extraction with ethylene glycol.  To conclude, mechanical recycling of the textile dressed pillar results in retained values of the mechanical properties of the recycled material, except for the strain at break. This should make the recycled material suitable for use in automotive application, though not closed loop recycling because of safety aspects of the pillar. If high force is applied, the material needs to be able to change shape without breaking. Recycling through depolymerization shows potential for closed loop recycling of the polyester textile cut-off since the decolorized monomer could be repolymerized into new PET. This could be investigated in future studies.

Chemical recycling stands as a method for managing plastic waste, by transforming it into monetary value through a circular recycling process. Addressing the demand for a solution on sustainable polymers made from renewable sources, this project aimed to design a polymer that facilitates the process of chemical recycling. Three linear oxalate polymers and two elastomers were synthesized through step-growth polymerization techniques. The thermal and mechanical properties were evaluated via thermal gravimetric analysis, differential scanning calorimetry, size exclusion chromatography, and tensile testing. The thermal properties of the oxalate polymers could be determined. Dimethyl polyoxalate had the highest molecular weight, but due to insufficient molecular weight the mechanical properties could not be evaluated for any of the linear polymers. Introducing a crosslinker,pentaerythritol, to the dimethyl polyoxalate increased the molecular weight, creating an etworked and flexible elastomer with mechanical properties that could be evaluated. Two elastomers were synthesized with different amounts of crosslinker. A successful chemical recycling process was conducted on the linear dimethyl polyoxalate and the elastomer with a higher amount of crosslinker. This was achieved through ring closing depolymerization to obtain sublimated monomer crystals and later resynthesized through ring opening polymerization. The elastomers also demonstrated mechanical recyclability through reprocessing. / Kemisk återvinning står som en metod för att hantera plastavfall, genom att omvandla det till monetärt värde genom en cirkulär återvinningsprocess. För att möta behovet på en lösning av hållbara polymerer gjorda från förnybara källor, syftade detta projekt till att designa en polymer som underlättar processen för kemisk återvinning. Tre linjära oxalatpolymerer och två elastomerer syntetiserades genom stegvisa polymerisationstekniker. De termiska och mekaniska egenskaperna utvärderades via termogravimetrisk analys, differentiell svepkalorimetri, storlek-uteslutning kromatografi och dragprovning. De termiska egenskaperna hos oxalatpolymererna kunde bestämmas. Dimetylpolyoxalat hade den högsta molekylvikten, men på grund av otillräcklig molekylvikt kunde de mekaniska egenskaperna inte utvärderas för någon av de linjära polymererna. Införandet av en tvärbindare, pentaerythritol, till dimetylpolyoxalatet ökade molekylvikten, vilket skapade en nätverksbunden och flexibel elastomer med mekaniska egenskaper som kunde utvärderas. Två elastomerer syntetiserades med olika mängder tvärbindningsmedel. En framgångsrik kemisk återvinningsprocess genomfördes på den linjära dimetylpolyoxalatet och elastomeren med en högre mängd tvärbindare. Detta uppnåddes genom ringslutande depolymerisation för att erhålla sublimerade monomerkristaller som senare återsyntetiserades genom ringöppningspolymerisation. Elastomerna visade också mekanisk återvinningsbarhet genom upparbetning.

Tesis por compendio / [ES] La presente Tesis Doctoral se ha centrado en la demostración de la viabilidad técnica de un proceso de valorización de residuos plásticos de tipo poliolefínico a una escala de planta piloto y en un entorno industrial (TRL 7). Los residuos plásticos objeto del estudio han sido plásticos post-consumo de tipo film segregados de la corriente mezclada de residuos sólidos urbanos (RSU), también usualmente denominada fracción resto o fracción "todo uno". La realización de la presente Tesis Doctoral se enmarca dentro del programa "Ayudas para la formación de doctores en empresas - Doctorados Industriales" del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad y está integrada en el marco de una línea de investigación estratégica para la empresa URBASER S.A (empresa líder en gestión de residuos sólidos urbanos en España y con presencia en más de 20 países). Dicha línea estratégica comprende el paso del residuo al recurso bajo el concepto de economía circular. En este contexto, la Tesis Doctoral se centra en el estudio experimental del proceso de pirólisis prestando especial atención a la puesta en marcha y operación de la instalación experimental y a la caracterización de los materiales de partida y de los productos obtenidos. Las principales tareas desarrolladas y resultados obtenidos en esta investigación se han plasmado en una serie de publicaciones científicas que han permitido presentar la Tesis Doctoral en el formato de "Compendio de artículos". En el primer capítulo se aborda la problemática actual de la generación de residuos plásticos urbanos, en particular del plástico tipo film, y se evalúan las diferentes alternativas existentes para su gestión sostenible, estableciendo el interés del estudio realizado y los objetivos perseguidos. El segundo capítulo corresponde a la publicación "Characterization of post-consumer plastic film waste from mixed MSW in Spain: A key point for the implementation of circular economy strategies", en la que se caracterizan las materias primas de interés para el proceso y las que se han utilizado como alimentación en las diferentes pruebas realizadas en la planta piloto. En el tercer capítulo, buscando ofrecer una visión completa de la investigación, se ha prescindido del formato artículo y se ha incluido una breve descripción del sistema experimental y un resumen del proceso que se ha seguido para llevar a cabo la puesta en marcha y operación de la instalación, junto con la metodología experimental empleada y los principales resultados obtenidos. El cuarto capítulo lo integra la publicación "Characterization and distillation of pyrolysis liquids coming from polyolefins segregated of MSW: Using as automotive diesel fuel", en la que se realiza una caracterización de los líquidos de pirólisis obtenidos en la planta piloto a partir de diferentes alimentaciones de plástico (principalmente polietileno de baja densidad) y sus fracciones destiladas, analizando las diferentes opciones para utilizarlos tanto como materia prima para la industria petroquímica como para su empleo como combustible de automoción. En el quinto capítulo se ha recogido la publicación "Simulation-assisted design of a catalytic hydrogenation reactor for plastic pyrolysis fuels", en la que se realiza un análisis de una de las posibilidades de upgrading de los líquidos de pirólisis bajo la perspectiva de la fluidodinámica computacional, estudiando el proceso catalítico de hidrogenación de olefinas mediante un modelo avanzado de un reactor multi-tubular. / [CA] This PhD thesis aims to the development of a polyolefinic plastic valorization process. The technical viability of the process at pilot scale and in an industrial-relevant environment (TRL 7) has been shown. The focus of this work is on post-consumer plastic film originating from household waste and collected as part of mixed municipal solid waste (MSW). The works conducted during the PhD thesis are under the state programme "Ayudas para la formación de doctores en empresas - Doctorados Industriales" funded by the Ministerio de Economía, Industria y Competitividad. These works support the URBASER's strategy (Circular economy: from waste to resource) and are focused on the pilot plant commissioning, start-up and operation, as well as the characterization of feedstocks and products. The main tasks and results have been gathered in a number of papers, which allows this PhD thesis to be submitted in a "papers compendium" format. Chapter 1 deals with the current concerns about the generation of municipal plastic waste. In particular, it looks at the plastic film to evaluate the main available alternatives for sustainable management. This is in order to establish the interest of the study conducted and the objectives pursued. Chapter 2 includes the paper "Characterization of post-consumer plastic film waste from mixed MSW in Spain: A key point for the implementation of circular economy strategies", which comprises some characterizations of the targeted raw materials for the pyrolysis process and of the feedstocks used at pilot plant. Chapter 3, which is not in paper format, completes the previous chapter in order to give oversight of the investigation. It includes a description of the experimental facility, the steps taken to carry out the start-up and operation of the pilot plant, the experimental methodology, and the main experimental results. In this chapter, a developed patent from the pyrolysis process has also been included. In Chapter 4, the product characterization is shown in the paper "Characterization and distillation of pyrolysis liquids coming from polyolefins segregated of MSW: Using as automotive diesel fuel". These characterizations cover the pyrolysis liquids and their distilled fractions obtained from different feedstocks analyzed from two points of view according to the most feasible options: as raw material for the petrochemical industry and as diesel automotive fuel. The paper "Simulation-assisted design of a catalytic hydrogenation reactor for plastic pyrolysis fuels" makes up Chapter 5. This paper explores one of several upgrade options for the pyrolysis liquids consisting of catalytic olefin hydrogenation under a fluid dynamic computational perspective by developing an advanced simulation model for a catalytic multi-tubular reactor. / [EN] La present Tesi Doctoral s'ha centrat en la demostració de la viabilitat tècnica d'un procés de valorització de residus plàstics de tipus poliolefínico a una escala de planta pilot i en un entorn industrial (TRL 7). Els residus plàstics objecte de l'estudi han sigut plàstics post-consum de tipus film segregats del corrent mesclat de residus sòlids urbans (RSU), també usualment denominada fracció reste o fracció "tot un". La realització de la present Tesi Doctoral s'emmarca dins del programa "Ayudas para la formación de doctores en empresas - Doctorados Industriales" del Ministeri d'Economia, Indústria i Competitivitat i està integrada en el marc d'una línia d'investigació estratègica per a l'empresa URBASER S.A (empresa líder en gestió de residus sòlids urbans a Espanya i amb presència en més de 20 països). Aquesta línia estratègica comprén el pas del residu al recurs sota el concepte d'economia circular. En aquest context, la Tesi Doctoral es centra en l'estudi experimental del procés de piròlisi prestant especial atenció a la posada en marxa i operació de la instal·lació experimental i a la caracterització dels materials de partida i dels productes obtinguts. Les principals tasques desenvolupades i resultats obtinguts en aquesta investigació s'han plasmat en una sèrie de publicacions científiques que han permés presentar la Tesi Doctoral en el format de "Compendi d'articles". En el primer capítol s'aborda la problemàtica actual de la generació de residus plàstics urbans, en particular del plàstic tipus film, i s'avaluen les diferents alternatives existents per a la seua gestió sostenible, establint l'interés de l'estudi realitzat i els objectius perseguits. El segon capítol correspon a la publicació "Characterization of post-consumer plastic film waste from mixed MSW in Spain: A key point for the implementation of circular economy strategies", en la qual es caracteritzen les matèries primeres d'interés per al procés i les que s'han utilitzat com a alimentació en les diferents proves realitzades en la planta pilot. En el tercer capítol, buscant oferir una visió completa de la investigació, s'ha prescindit del format article i s'ha inclòs una breu descripció del sistema experimental i un resum del procés que s'ha seguit per a dur a terme la posada en marxa i operació de la instal·lació, juntament amb la metodologia experimental empleada i els principals resultats obtinguts. El quart capítol integra la publicació "Characterization and distillation of pyrolysis liquids coming from polyolefins segregated of MSW: Using as automotive dièsel fuel", en la qual es realitza una caracterització dels líquids de piròlisis obtinguts en la planta pilot a partir de diferents alimentacions de plàstic (principalment polietilé de baixa densitat) i les seues fraccions destil·lades, analitzant les diferents opcions per a utilitzar-los tant com matèria primera per a la indústria petroquímica com per al seu ús com a combustible d'automoció. En el cinqué capítol s'ha recollit la publicació "Simulation-assisted design of a catalytic hydrogenation reactor for plastic pyrolysis fuels", en la qual es realitza una anàlisi d'una de les possibilitats de millora de la calitat dels líquids de piròlisis sota la perspectiva de la fluidodinámica computacional, estudiant el procés catalític d'hidrogenació d'olefines mitjançant un model avançat d'un reactor multi-tubular. / El presente trabajo se ha realizado de manera conjunta en URBASER, S. A. y en el Instituto de Tecnología Química (ITQ) – Universidad Politécnica de Valencia, bajo la dirección de la Doctora Marta Guerrero Álvarez, por parte de URBASER, S. A. y del Doctor José Manuel Serra Alfaro, por parte del ITQ. Los trabajos realizados durante la realización de esta Tesis Doctoral han sido financiados en parte por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades a través del programa “Ayudas para la formación de doctores en empresas – Doctorados Industriales” (DI – 16 – 08700) y por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial a través de los proyectos “Del residuo al recurso mediante el reciclaje” 3R2020+ (IDI – 20150730) y “Economía circular para la valorización de los residuos plásticos urbanos” CEUS (IDI –20181081) dentro del programa estratégico de Consorcios de Investigación Empresarial Nacional (CIEN). / Gala Buro, AJ. (2020). Estudio experimental a escala de planta piloto del proceso de valorización termoquímica de residuos plásticos urbanos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/160033 / Compendio

The textile industry is considered one of the most challenging industries when it comes to environmental pollution just after the oil industry. It has a huge impact on water pollution and resource consumption in terms of fiber production. Recently sustainability in cotton fiber production is questioned due to the huge uses of land, water, a large number of pesticides, and a significant amount of energy during cultivation. When it comes to cellulosic pulp production, currently fibrous plant material is used which is mainly wood. So, recycling of cellulosic textiles is considered the only option to reduce this impact. The recycling company Renewcell is launching a large-scale plant for cellulosic fiber recycling which is located in Sweden and will use the post-industrial textile waste as one of its feedstocks. The purpose of this research is to analyze the barriers and drivers for collecting this post-industrial textile waste from the garment manufacturing countries to Sweden and analyze the available collaborative business model alternatives. This study was performed by a qualitative study where primary data was collected through semi-structured interviews and analyzed by thematic analysis. The data was collected among four stakeholders within this value chain which are the fashion brands, recyclers, garment manufacturers, and waste handlers. The finding shows that this sector is very informal and is yet to be formalized. The external informal influence was identified throughout the value chain as a non-value-added activity.  And the involvement of fashion brands was identified as one of the drivers. Several collaborative business models are discussed considering their applicability in different contextual situations. This analysis was discussed based on the seven themes which were generated during the thematic analysis and later discussed with the current empirical study and theoretical background. Collaboration between the recycler, traders, brands, and the textile manufacturers were discussed in different dimensions such as direct collaboration and logistic partnership approach. Then the research limitation was discussed in both methodological and research contexts followed by future research recommendations.

Chemical recycling can improve the plastic recycling rates and reduce the level of CO2 from fossil plasticsproduction. Thus, it is seen as an attractive technology in the action towards meeting the emission, circulareconomy and recycling targets. In the Swedish context, it could help reach the carbon neutrality goal by2045. This thesis aims to investigate the potential of chemical recycling in the Swedish plastic recyclingsystem with Brista waste-to-energy plant in Stockholm as a case study. The thesis describes different stagesof current Swedish plastic recycling system and quantifies material losses at every stage. The recycling rateof plastic packaging in the household waste stream in Stockholm was found to be lower than 7%.Remaining 93% is sent for energy recovery through incineration. The feasibility of implementing differentchemical recycling technologies is analysed together with the Technology Readiness Level (TRL). Theresults showed that there are three technologies with the highest TRL of 9: thermal cracking (pyrolysis),catalytic cracking and conventional gasification. The important parameters when implementing chemicalrecycling in an existing facility are discussed and used for the feasibility analysis of implementing thesethree technologies in Brista facility. It is not obvious which technology is the best one for this application.Gasification is proven for the production of intermediates (oil or syngas) which can be used for newplastic production, however, the scale of Brista facility is not large enough for a gasification plant to befeasible. Pyrolysis and catalytic cracking could be used at a smaller scale, but they have not contributed tothe production of new plastics so far, thus, both technologies would require further research and tests ona pilot scale before moving to commercial operation. The findings from this study have to be followed byan in-depth analysis of real data, from pilot or commercial projects, which is currently unavailable.The major challenges to implement chemical recycling of waste plastics in Sweden are of economic andpolitical nature. The key point in successful deployment of chemical recycling is the development ofa business model which would ensure that all actors along the plastic recycling chain benefit economicallyfrom the solution. For the Brista 2 plant case, the challenges include Stockholm Exergi’s insufficientexpertise to perform chemical recycling independently, uncertain feedstock purity requirements andchallenging market situation. / Kemisk återvinning har potentialen att öka återvinningsgraden av plastförpackningar och minska därmedminska klimatpåverkan från fossila plastprodukter. Således ses den som en möjlig teknik för att mötautsläpps- och återvinningsmål samt införandet av en cirkulär ekonomi. I ett svenskt sammanhang kan detbidra till att nå målet om netto noll utsläpp 2045. Denna uppsats syftar till att undersöka potentialen förkemisk återvinning i det svenska återvinningssystemet för plast, med det avfallseldade Bristaverket somfallstudie. Avhandlingen beskriver ingående led i den nuvarande svenska plaståtervinningssystem ochkvantifierar materialförluster i alla steg. Återvinningsgraden för plastförpackningar i hushållsavfalleti Stockholm visar sig vara lägre än 7%. Återstående 93% skickas för energiåtervinning genom förbränning.Analysen av olika teknologier för kemisk återvinnings genomförs med hjälp av Technology ReadinessLevel (TRL). Resultatet visar att det fanns tre teknologier med högsta TRL på 9: termisk krackning(pyrolys), katalytisk krackning och konventionell förgasning. Viktiga parametrar för kemisk återvinningkopplat till en befintlig anläggning diskuteras och används för genomförbarhetsanalys av de tre valdateknologierna genom en fallstudie vid Bristaanläggningen. Det är inte uppenbart vilken teknik som är denbästa för denna applikation. Förgasning är bevisat framgångsrik för produktion av intermediära produkter(olja eller syngas) som kan användas för ny plastproduktion, men Bristaanläggningens storlek är för litenför att en förgasningsanläggning ska varamotiverad. Pyrolys och katalytisk krackning kan användasi mindre applikationer, men de har hittills inte lyckats bidra till framställning av ny plast. Därför skullebåda teknikerna kräva ytterligare forskning och test på pilotskala innan de skalas upp till kommersiell drift.Resultaten från denna studie måste följas av en djupgående analys av verklig data, från pilotprojekt ellerkommersiella projekt, som för närvarande inte är tillgänglig.De stora utmaningarna för att genomföra kemisk återvinning av plastavfall i Sverige är av ekonomisk ochpolitisk karaktär. Nyckeln till framgångsrik spridning av kemisk återvinning är utvecklingen av enaffärsmodell som säkerställer att alla aktörer längs plaståtervinningskedjan kan dra ekonomiskt fördel avlösningen. För en anläggning i Brista finns utmaningar i form av Stockholm Exergis otillräckliga expertisinom området kemisk återvinning, osäkra råvarukrav och en utmanande marknadssituation.

No description available.