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.

Polyethylene terephthalate (PET) is the most used fibre in the textile industry. PET is also used in other products, e.g. soft-drink bottles and food packaging. Approximately 60% of the globally produced PET is intended for production of textile fibres and the demand for polyester fibres have steadily increased over the last decade. Yet, most of the recycled PET fibres are produced from discarded bottles and not discarded textiles even though the generation of textile waste is increasing year by year. The importance of finding efficient recycling routes for discarded PET textiles is obvious. In thermo-mechanical recycling the thermoplastic characteristic of PET is utilized to re-melt and re-form PET waste into new valuable products. Today, this is used for bottle-to-fibre recycling but not for fibre-to-fibre recycling. The main research question asked in this Master thesis is if the process of exhaust dyeing compromise the possibility to recycle PET textiles through remelt spinning. It is believed that PET degradation through hydrolysis may occur during dyeing. The degradation behaviour of PET has been widely studied. However, degradation during exhaust dyeing has not been investigated.   The process parameters temperature, time and number of dyeing cycles have been investigated. Also, possible effects of different auxiliary chemicals have been studied. Dyeing and characterisation of two PET fabrics with filaments of different titer was performed in order to investigate if the filament titer is also a parameter to consider.   Tensile testing and surface characterisation through demand absorbency test showed that the filament titer seems to affect how the tensile and moisture related properties change due to dyeing. Differential scanning calorimetry showed that the crystallisation rate is affected by the dyeing process. This can be an effect of formation of shorter PET chains during dyeing. The auxiliary chemicals have been shown to be the most critical factor in changes of the crystallisation behaviour. Fourier-Transform infrared spectroscopy indicated that chain scission has occurred during dyeing.   The results have shown that the exhaust dyeing process causes changes in tensile properties, moisture related properties, degree of crystallinity as well as crystallisation behaviour. DSC and FTIR results indicate chain scission. Based on the results it cannot be concluded if the changes are large enough to compromise the possibility to recycle PET textiles thermo-mechanically. Further research is required in order to correlate the observed changes with possible problems in thermomechanical recycling of dyed PET textiles.

Global environmental change is a concern in society, and companies sees the importance of more environmentally- friendly practices. Consequently, the need for environmental information is becoming more and more important. A common tool for strategic environmental decisions is life cycle analysis (LCA), which is recognized for its robustness in assessing the environmental performance of products systems. This study reports on a streamlined consequential life cycle analysis (CLCA) commissioned by the organisation Ragnsells, and to analyse the strenghts, weaknesses, opportunities and threats (SWOT) for applying this approach to similar projects. The initial LCA is conducted on FAIR plastic recycling, an innovation provided by Ragnsells AB. The geographical scope of the project is delimited to Denmark in 2022. Moreover, as CLCA has been applied, the used allocation has been the system expansion method. Data have been collected from direct contact with stakeholders in Denmark, literature and CLCA databases. The results of the study indicate that demanding FAIR plastic recycling is favourable from a climate change perspective, but detrimental in terms of e.g. land change. Furthermore, the lack of available data limits the study and shows need of further research. LCA applied within the organisation can increase awareness, simplify decision-making and provide comprehensive environmental information, despite the significant time and resources needed. Furthermore, increasing research within the field presents opportunities to improve quality aspects that can lead to better environmental performance and enhances collaboration and communication. However, the need for environmental information is threatened by misleading environmental claims, and could be minimized by increasing knowledge about underlying assumptions and uncertainties in LCA studies. / Miljöförändringen erkänns alltmer som strategiskt viktigt i samhället och allt fler företag ser vikten av att ställa om till mer miljövänliga tekniker. Följaktligen ökar efterfrågan på miljöinformation snabbt. Ett vanligt verktyg för strategiska miljöbeslut är livscykelanalys (LCA), som används för att bedöma miljöprestanda hos produkter och tjänster. Denna rapport syftar till att göra en initial LCA inom organisationen Ragnsells, och att analysera styrkor, svagheter, möjligheter och hot (SWOT-analys) för att tillämpa liknande projekt. Den initiala studien är gjord på FAIR plaståtervinning, en innovation från Ragnsells AB. Projektets geografiska omfattning är avgränsad till Danmark och genomförs från tidpunkten 2022. Eftersom en konsekvens-LCA (cLCA) har tillämpats har allokeringsmetoden systemexpansion använts. Data har samlats in från direkt från kontakt med intressenter i Danmark, litteratur och CLCA-databaser. Resultaten från studien visar att krav på FAIR- plast är fördelaktigt ur ett klimatförändringsperspektiv. Däremot rekommenderas insatser för att analysera och vid behov minska negativa effekter. Dessutom tyder bristen på tillgängliga data på behovet av ytterligare analyser. Analysen visar att LCA inom organisationen kan öka allmänhetens medvetenhet, förenkla beslutsfattande och ge omfattande miljöinformation. Samtigit finns svagheter med den tid och de resurser som krävs för att genomföra en LCA. Vidare visar ökande forskning inom området möjligheter till att förbättra kvalitetsaspekter för bättre miljöprestanda samt förbättrad samverkan och kommunikation. Behovet av miljöinformation hotas dock av vilseledande miljöpåståenden, och skulle kunna minimeras genom att öka kunskapen om underliggande antaganden och osäkerheter inom LCA.

Le recyclage des déchets plastiques issus des déchets d'équipements électriques et électroniques (D3E) est devenu un enjeu majeur de nos sociétés afin de limiter leur impact environnemental. Le recyclage mécanique apparaît aujourd’hui comme une solution mature industriellement et adaptée pour produire de matières premières de recyclage (MPR). L’objectif de cette thèse est la compatibilisation de mélange de plastiques issus de la filière de tri des D3E en vue de leur valorisation par recyclage mécanique. La caractérisation des mélanges D3E par des analyses FT-IR, fluorescence-X, ATG et DSC a montré qu’il s’agissait de mélanges complexes contenant majoritairement des polymères styréniques et des polyoléfines et de faible pourcentage de PVC, PMMA, PC… Ces mélanges, mis en œuvre, présentent des propriétés mécaniques très faibles par rapport aux polymères techniques et de commodité. Ces résultats ont démontré la nécessité d’une compatibilisation de ces D3E en vue de leur transformation en MPR. Au vu de la complexité des mélanges, la compatibilisation in situ à l’aide de réactions radicalaires est apparue particulièrement prometteuse. Une première approche a consisté à générer les radicaux par irradiation puis, en deuxième approche, par ajout d’amorceurs chimiques. Ces deux approches n’ont pas produit d’améliorations significatives des propriétés. Suite à ces résultats, des essais de compatibilisation par ajout de copolymères ont été entrepris, conduisant à une amélioration importante des propriétés mécaniques. La réalisation de prototypes techniques, à partir de MPR compatibilisés, a été validée et permet de démontrer leur potentiel technique. / The recycling of the plastics from waste electrical and electronic equipment (WEEE) has attracted great attention recently for environmental reasons. Mechanical recycling has emerged as the most economical, as well as the most energetic and ecologically efficient option. The aim of this work is the mechanical recycling of WEEE mixed plastic waste (MPW) streams. First, MPW composition has been evaluated by FT-IR and X-ray fluorescence spectroscopies, and ATG and DSC analyses. MPW are complex blend composed of thermoplastics, mainly styrenic polymers (ABS, HIPS, PS) and polyolefins. The remaining were other thermoplastics as PVC, PE, PMMA, PC…. After processing, these mixtures show very low mechanical properties compared to commodity and engineering thermoplastics. These results demonstrated that compatibilization is necessary to transform these D3E into secondary raw materials (SRM). In situ compatibilization using radical reactions appeared to be an attractive solution. Two pathways have been studied to generate the radicals, firstly, by electron beam radiation and, secondly, by adding chemical initiators. These two approaches didn’t show any substantial improvement in mechanical properties. Following these results, compatibilization by addition of reactive and non-reactive commercial copolymers were undertaken, leading to a significant improvement in mechanical properties. The production of technical prototypes and 3D printing wires from compatibilized SRM has been validated and allows considering an industrial development.

År 2016 var världsproduktionen av textilfibrer mer än 100 miljoner ton. Mycket av textilierna hamnar till slut i hushållssoporna som i Sverige förbränns till energiåtervinning; textilier som egentligen hade kunnat återanvändas eller materialåtervinnas. Textilåtervinning delas vanligtvis upp i tre olika kategorier: mekanisk, kemisk och termisk återvinning. Mekanisk återvinning är en typ av down cycling, som idag endast sker i liten skala. Ett av problemen som gör att mekanisk återvinning inte tillämpas i större utsträckning är att fibrerna i processen deformeras och blir för korta för att kunna spinnas till garn. Detta leder till en försämrad fiberkvalité i jämförelse med jungfruliga fibrer, vilket gör att återvinningsprocessen idag inte är hållbar ur ett ekonomiskt perspektiv.   I projektet har textila tillverkningsmetoder i form av garnspinning och trikåtillverkning undersökts för att se hur val av metoder kan främja en återvinningsprocess. En jämförelse av spinnmetoder gjordes mellan ett egentillverkat ringspunnet garn av samma sorts bomullsfibrer som i ett färdigtillverkat rotorspunnet garn. Från resultat av dragprovning gick det att utläsa att ringspunnet garn var starkare än rotorspunnet garn gällande både brottlast, brottöjning och tenacitet. Emellertid kunde ingen signifikant skillnad beräknas i varken brottlast eller brottöjning i testet av trikåvaror som stickats av vardera garnsort. Däremot fick trikåvara av rotorspunnet garn en större fiberförlust än motsvarande trikå av ringspunnet i test av nötningshärdighet.   Vid mätning av fiberlängd upptäcktes det att ett rotorspunnet garn innehåller kortare fibrer än ett ringspunnet garn, vilket betyder att fibrerna har förkortats i rotorspinningsprocessen då de båda garnen tillverkats från samma förgarn. Visuell analys av fibrerna från de olika processtegen genomfördes genom mikroskopering för att undersöka eventuell fysisk deformation. I analysen gick det att urskilja formförändringar hos fibrerna från de båda garnsorterna men man har inte kunnat bekräfta att de formförändringarna har en direkt koppling till möjligheten för mekanisk återvinning.   Ur ett hållbarhetsperspektiv behövs mer forskning på tillverkningsmetoders påverkan på återvinning av textil och möjligheten för återspinning. Detta skulle kunna möjliggöra att det redan i tillverkningsprocessen kan göras smarta val för ett materials cirkulära kretslopp. Det bör tittas närmare på hur processer kan göras ekonomiskt hållbara, även skillnader i miljöpåverkan hos de olika tillverkningsprocesserna bör undersökas. / 2016 was the year the world market of textile fibers surpassed the volume of 100 million tonnes. In Sweden today, lots of textiles end up in the garbage bin, later used for energy recovery even though most of the material could be reused or recycled. Textile recycling is often categorized in mechanical, chemical and thermal recycling. Mechanical recycling is a type of down cycling, which today only takes place on a small scale. One of the reasons, is the deformation of the fiber in the recycling process. When the textile fibers are mechanically processed their length become too short for the following re-spinning of yarn. This results in a deteriorated fiber quality in comparison with virgin fibers and complicates the vision of an economically sustainable recycling process.   In this thesis an investigation of how textile manufacturing processes affect a possible recycling process was made. Cotton fibers were spun to yarn by a ring spinning machine and compared with a prefabricated rotor spun yarn made of same sort of cotton fiber and later knitted in a circular knitting machine. The manufacturing processes influence on the mechanical properties of the yarns and the knitted fabrics were tested using a tensile testing machine and a Martindale tester. From the result of tensile testing the yarn, it was found that the ring spun yarn was stronger than the rotor spun in breaking strength, elongation and tenacity. Meanwhile no statistically differences in breaking strength and elongation in the knitted fabrics could be calculated. In the abrasion resistant test the knitted fabric of rotor spun yarn showed a greater loss in fiber than the knitted fabric of the ring spun.   Moreover a visual analysis of the fibers from various process steps was made by microscopy to investigate any physical deformation of the fibers. The fibers from the ring spun yarn was more wave- formed compared with fibers from the roving, while the tip of the fibers were flattened and less natural twisted in the rotor spun yarn. In the knitted fabrics, the fibers from the rotor spun yarn showed similar shape like the ones from the spinning process but the ring spun fibers were tip shaped. In addition an investigation of fiber length of fibers from roving, ring spun yarn and rotor spun yarn was made. The result showed a lower mean value of fibers from rotor spun yarn, which could cause problem in a future recycling process.   In conclusion, from a sustainability perspective more research is required on the impact of manufacturing processes on recycling of textile fibers. This could enable the possibility to make better choices in manufacturing, which would prolong the life of the textile fiber and minimize the environmental footprints.

Varje år kasserar Försvarets materielverk (FMV) en stor mängd av soldatutrustning av textil. Den textila soldatutrustningen kasseras med anledning att den inte längre går att laga eller har förlorat sin funktion och skickas därmed till förbränning. I enlighet med FMV:s miljöpolicy 2020 vägs ekonomiska och tekniska krav mot mer hållbara alternativ för att bli en mer miljömässigt hållbar verksamhet. Med avsikt att ytterligare utveckla sitt hållbarhetsarbete vill FMV utreda möjligheterna till textilåtervinning för att förlänga livslängd av textila material ytterligare. Därav har denna rapport behandlat mekanisk återvinning av textila soldatutrustningar samt garnspinning av återvunna fibrer. Arbetets bedrivs med syfte att redogöra en studie på uppdrag av FMV med fokus på möjligheter till hur mekanisk återvinning genomförs av textila soldatutrustning och hur garn kan spinnas av fibrer från återvunna fibrer. Genom en litteraturstudie har faktorer som påverkar mekanisk återvinning av textila material samt lämpliga garnspinningsmetoder för återvunna fibrer undersökts i detta arbete. En analys har även genomförts med fokus på fyra klädesplagg fån FMV: skjorta, t-tröja, långkalsong, och stickad tröja. De parametrar som i högsta grad behöver tas hänsyn till för att uppnå så hög garnkvalité är fiberblandning, samt inställningar för spinning, sträckning och kardning. Vid garnspinning är fiberlängden av stor betydelse och därav behöver den mekaniska återvinningen utföras på ett så skonsamt sätt som möjligt för att minska fiberslitaget. För att spinna garn av återvunna fibrer är rotorspinning och friktionsspinning de mest lämpliga metoder, men garnet som produceras har en hög grovlek. För en högre garnkvalité behövs en blandning av jungfruliga fibrer med återvunna fibrer för ett mer tillfredsställande resultat. / Each year, Försvarets Materielverk (FMV) discards a massive amount of textile soldier equipment no longer possible to repair and unqualified to use and are therefore incinerated. In accordance with FMV:s policy for environmental sustainability 2020, economic and technical requirements have to be considered in relation to more sustainable alternatives in order to become a more environmentally sustainable organization. With the purpose to further develop towards more sustainable practices, FMV are interested in investigating the possibilities for mechanical textile recycling and yarn spinning of the re-cycled fibers to extend the life cycle of textile materials. The report’s goal was to focus on possibilities and challenges considering the following garments assigned by FMV: t-shirt, knitted sweater, shirt and thermal underwear. The method is based on a literature study and examination of the garments.Conclusions drawn from the study are that fiber blend and settings for carding, drawing and spinning are crucial to produce yarn of high quality. Especially the fiber length has an impact on the possibilities of yarn spinning since it needs to be long enough. To spin yarns from recycled fibers, open-end spinning methods such as rotor spinning and friction spinning are the most suitable. Furthermore, recycled fibers need to be blended with virgin fibers to enable spinning.