The recycling rate of post-consumer apparel waste is low. This is compounded by our limited understanding of the fibre recovered from apparel waste and a lack of development in novel applications. Motivated by the growing rate of accumulation in unwanted clothing, this study focused on a number of integrated research themes aimed at understanding the nature of reclaimed cotton fibre, its use in paper-based materials and its utilisation in apparel related applications. Initially, the investigation characterised reclaimed cotton fibres from two different recovery machines (pinned air-layer and cutting mill). The results showed that neither process was capable of producing adequate fibre quality for fine yarn manufacture. The fibres exhibited extensive surface damage, length shortening and an increase in length distribution. After the initial characterisation, studies were undertaken to investigate the use of paper technology to increase the possibility of using reclaimed fibre in apparel. Strength is an important property in apparel related applications, therefore, the strength of reclaimed cotton-based paper was enhanced. The effects of a 4% sodium hydroxide pre-treatment on the beating performance and resultant sheet properties of reclaimed fibre pulp were investigated. At low beating levels, the results showed a significant 35% and 39% increase in tensile strength and energy absorption, respectively. With the treatment it is, therefore, possible to obtain a strong paper with high bulk, which can be further utilised to improve surface softness. Optimum dry and wet strength enhancement of the resultant paper was obtained with the combined addition of 1% carboxymethyl cellulose and 2% polyamideamine-epichlorhydrin. The development of wet strength was vital in order to facilitate uniform twist insertion in subsequent paper yarn manufacture. This study was one of the first to test the viability of using reclaimed cotton fibre in the production of paper yarns suitable for apparel manufacture. The wet-strengthened reclaimed-fibre paper was slit into 3 mm width ribbons, dampened, then twisted into yarns. The resultant yarns (46–193 tex) were uniform but lacked sufficient strength for use in weaving and knitting processes. Analysis of a commercial paper yarn, OJO+ , suggested that strength could be improved if fibre orientation was increased in the machine direction. A further application, in the form of a jacket, was trialled. The focus here was to test sewability using a variety of seam and stitch formations to sew together denim-derived cotton paper. A simple design using lap seams with straight stitching was established as the most effective construction. The final jacket satisfied industry requirements on seam strength and efficiency, however, further investigation into improving comfort and wear-ability will be essential.

För att nå de Globala målen 2030 kommer vi som samhälle att behöva minska vårt globala ekologiska fotavtryck avsevärt. Textilbranschen står idag för en betydande del av detta ekologiska fotavtryck både genom markanvändning, klimatpåverkande utsläpp, förorening av mark och vatten med mera. Detta har lett till att man inom textilbranschen idag efterfrågar allt mera hållbara lösningar. Det finns ett antal sorters garn som bidrar med lägre miljöpåverkan på olika sätt, dock förekommer dessa idag mindre frekvent på marknaden. Dessa material skulle kunna vara en del av lösningen på textilindustrins stora miljöpåverkan idag. Ett av dessa material som vi valt att titta närmare på var pappersgarn, som vid framställning förbrukar betydligt mindre resurser som vatten, tillsatskemikalier och energi (Fakirov 2015). Pappersgarnets utveckling har dock än så länge begränsats av dess styvhet och dåliga stickbarhet. Detta projektetet har syftat till att försöka minska pappersgarnets styvhet och öka dess stickbarhet genom att tvinna det med olika antal garnsnodd av viskosgarn. Vi tvinnade ett entrådigt 17 tex hampaviskosgarn på 100, 300 och 500 garnsnodd/meter med kärnspunnen metoden. Sedan behandlades garnet med fettsyra för att motverka sprödheten och förbereda för stickning. Garnet stickades på en rundstickmaskin med bindningen slätstickning. Tester som gjordes på garn var dragprovning och friktion. På trikån utfördes också dragprovning(bristning) men även styvhetsprovning samt nötningsprovning. Trikå av blandgarn visades sig tillföra mjukare känsla på tyget jämfört med endast papper. Vid dragprovning av trikå framkom det att större andel av viskos tillför mer styrka i och med att det behövdes högre tryck samt tid för att uppnå brott på trikån. Tvinning med olika antal garnsnodd av viskosgarn har visat sig medföra små skillnader gällande stickbarhet då det tidvis uppstod hål på de fyra olika tyger som stickades under stickningsprocessen. Garner av 300- och 500 garnsnodd/meter hade dock flest svaga punkter (brott på pappersgarnet) utan att uppvisa synbara hål på tyget. Skillnader i styvhet av trikån var kännbara mellan alla tygen, dock gick det inte att få användbara resultat från styvhetsprovaren då denna testmetod var olämplig för den valda trikåbindningen eftersom tyget rullade sig. / To achieve the Global Goals 2030, we as a society will need to significantly reduce our global ecological footprint. The textile industry of today accounts for a significant part of this ecological footprint both through use of land, climate-affecting emissions, soil- and water pollution and more. This has led to an increasing demand for more sustainable solutions in the textile industry. There are a number of types of yarn that have a lower environmental impact. Many of them however have quite a lower market share today. One of these materials that we chose to take a closer look at was paper yarn, which in it’s production consumes significantly less resources than other usual yarns on the market (Fakirov 2015). However, the development of use of paper yarn has so far been limited by its rigidity and poor knitability. This project has aimed to try to reduce the stiffness of the paper yarn and increase its knitability. This was done by twisting different numbers of twist/meter of viscose yarn, around the paper yarn. We twisted a single-threaded 17 tex hemp viscose yarn around the paper yarn at 100, 300 and 500 twist/meter with the core-spun method. Then the yarn was treated with fatty acid to counteract the brittleness and prepare it for knitting. The yarn was knitted on a circular knitting machine with a single jersey stitch. Tests done on yarn were tensile testing and friction testing. The tricot also was subjected to tensile testing (rupture), stiffness testing and abrasion testing. Viscose mixed yarn knitwear was found to have a softer feeling of the fabric compared to just knitted paper yarn. During tensile testing of tricot, it was found that a larger proportion of viscose adds more strength as higher pressure was needed as well as time to achieve a stretch in the tricot. Twisting with different twists of viscose yarn has been shown to cause small differences in knitability as there were occasional holes in the paper yarn knit during the knitting process. Yarns of 300 and 500 twist/meter, however, had the most weak points without showing visible holes on the fabric. Differences in the stiffness of the tricot were noticeable between all the fabrics, however, it was not possible to obtain useful results from the stiffness tester as this test method was probably unsuitable for the selected tricot binding because the fabric rolled.

Det talas allt oftare om de problem som världens plastanvändning åsamkar miljön genom exempelvis nedskräpning och mikroplaster. Det finns många olika typer och användningsområden för plast. Den typ som anses värst i avseende till miljöpåverkan är plasten som används en gång och sedan förlorar sin funktion, det som idag kallas engångsplast. Ett av de vanligaste områdena där engångsplast används är inom förpackningsindustrin för livsmedel. År 2019/2020 växte en projektidé bland en grupp elever om att se över alternativa förpackningsmaterial till främst frukt och grönt i matvaruhandeln. Idéen utvecklades och vid en expo på Textilhögskolan år 2020 presenterades ett citrusnät för ekologiska citroner stickat på en manuell stickmaskin i pappersgarn. Som fortsättning på arbetet är nu nästa steg att undersöka möjligheterna att sticka en motsvarande prototyp på en industriell maskin och vilka utmaningar som följer. Stickningen genomfördes i Borås på Textilhögskolans trikålabb. Maskinen som användes är en flatsticksmaskin av typen STOLL CMS822 HP knit and wear. Pappersgarn av olika garnnummer kom uteslutande från företaget OJO+ Fibers och baseras på pappersmassa från manillaplantan. Två bindningar stickades, en mesh-bindning och en stickning med flotteringar. Mesh-bindningen testades även med garn av olika garnnummer och olika antal ingående garn. De viktigaste parametrarna för möjligheten att sticka på industriell flatsticksmaskin visade sig vara garnets styrka, styvhet samt maskinens delning. Efter två separata produktionsgenomgångar genomfördes en visuell bedömning som avgjorde vilka stickningar som lämpade sig att gå vidare till ett dragprovstest. Standarden som användes för dragprovstest var (SS-EN ISO 13934–1:2013) och genomfördes på en Tinius Olsen H10KT (Elastocon). Fem provkroppar av varje stickning testades först i torrt- och sedan vått tillstånd genom blötläggning enligt standard. För att jämföra data från dragprovstestningen genomfördes en variansanalys för att upptäcka eventuella skillnader mellan de olika konstruktionerna. Variansanalys genomfördes även inom varje grupp för att undersöka skillnader mellan torra och våta prover av samma konstruktion. Resultatet från dragprovet visar en stor spridning i datamaterialet. På grund av spridningen går det inte att statistiskt säkerställa några slutsatser kring vilken konstruktion som är starkast. Främsta anledningen till spridningen är avvikelser från standarden som var nödvändiga för att genomföra testingen samt faktumet att (SS-EN ISO 13934–1:2013) huvudsakligen är till för vävda varor, ej stickade. Två av mesh-konstruktionerna kunde påvisa signifikant skillnad i mätresultatet mellan de våta respektive torra proverna, som då visade en svag tendens till att de våta proverna klarade högre spänning. Detta kan komma till användning för att enkelt öka garnets styrka vid stickning. / There’s an ongoing worldwide discussion regarding the environmental impact of plastic use. Single- use plastic is considered one of the most problematic due to the loss of functionality after one use. A common industry using single-use plastic is the food packaging industry. In 2019/2020, a project idea grew to review alternative packaging materials for fruits and vegetables. A prototype was presented at the Swedish School av Textile’s expo in 2020, a citrus net hand-knitted in paper yarn for organic lemons. The next step was to investigate the possibility of knitting paper nets on industrial machines and what difficulties may arise. The knitting was carried out in the Textilhögskolan in Borås machine hall on a flat knitting machine, a STOLL CMS822 HP knit and wear. The paper yarn used came exclusively from OJO+ Fibers and was made from pulp from the manilla plant. Two bindings were knitted, one mesh and one with floatations. The mesh binding was knitted in multiple variations, yarn of different yarn numbers and numbers of ingoing yarns. The most important parameters for knitting on industrial machines turned out to be the strength of the yarn, stiffness and gauge of the machine. A visual assessment was carried out after two separate production reviews and determined which knits were suitable to proceed to a tensile test. The standard used for tensile tests was (SS-EN ISO 13934-1:2013) on a Tinius Olsen H10KT (Elastocon). Five specimens of each knit were tested, first in the dry state and then in the wet state. A variance analysis compared the data from the tensile test, partly between the different constructions and between dry and wet samples within each group. The result shows a large spread within the data material, which cannot determine with certainty any conclusions about which construction is the strongest. The main reason for this spread is necessary deviations from the standard and the fact that (SS-EN ISO 13934-1:2013) is mainly for woven goods, not knitted ones. Two mesh constructions demonstrated a significant difference in results between the wet and dry samples. A weak tendency showed wet samples withstanding higher stress than dry ones, which could be a solution to increase the strength of the yarn while knitting.

The character of woven textiles is dependent on both the materials and the loom technology used. While digitally-controlled jacquard looms are a major development in weaving technology, they have mostly been used in developing representational and pictorial weaving. Such three-dimensional weaving as exists, utilises materials in predictably similar ways. Here, through systematic experimentation, three shrinking and two resisting yarns have been combined in multi-layer weaves in order to explore their potential for form-generating behaviour. Three-dimensional form occurs when the shrinking yarn/s place the resisting yarn/s under tension. To relieve this tension, the resisting yarn moves within the weave, creating waves or folds. The resulting form is highly sensitive to variation, demonstrating emergent behaviour, and identifying the woven textile as a complex system. Demonstrating the variety of form possible from a limited number of materials, the results represent a small body of work aiming to re-form weaving. The exploration of synergistic material combinations is therefore shown to be an exercise of value to fields from art textiles through to industry. It demonstrates that there is great development potential in woven textiles. Understanding the behaviour of materials is fundamental to furthering form-based weaving.

Textilindustrin är i behov av nya material som kräver mindre resurser än konventionellt använda material som exempelvis syntet- och bomull. Syntetiska material har en negativ påverkan på miljön, bland annat på grund av den mängd mikroplaster som släpps ut i naturen vid produktion och användning (Nagamine, Kobayashi, Kusumi & Wada 2022). En industri där syntetiska material ligger till grund för stora problem för marint liv är fiskeindustrin. När syntetiska nät tappas, oftast tillverkade av polyamid, fortsätter de att fånga fisk som inte tas om hand. Detta fenomen kallas spökfiske och skulle kunna motverkas om de syntetiska näten ersattes med ett naturligt biologiskt nedbrytbart material. Pappersgarn är ett relativt nytt material inom textilindustrin och har många egenskaper som är önskvärda vid användning i ett fiskenät, speciellt det faktum att det är biologiskt nedbrytbart. Denna studie undersöker möjligheten att använda ett pappersgarn i fiskeutrustning, närmare bestämt en kräftmjärde. Studien undersöker tre olika pappersgarn med olika grovlek, det vill säga Tex (92, 218 och 1814). Experiment utförs på garnets draghållfasthet och nedbrytningsförmåga. Ett test i bristningsstyrka görs på nät tillverkade av garnen. Testerna visar att garn med Tex 1814 är det mest lämpliga att använda i en kräftmjärde. Detta garn hade en draghållfasthet, efter 14 dagar i naturligt havsvatten, på 10541 centinewton/tex [cN/tex]. Nätet tillverkat av samma garn hade en genomsnittlig bristningsstyrka på 136 kilopascal [kPa], vilket var över den genomsnittliga bristningsstyrkan för ett nät i polyamid. Om syntetisk fiskeutrustning skulle ersättas med biologiskt nedbrytbart pappersgarn skulle det kunna motverka spökfiske och minska mängden mikroplaster i naturen. / The textile industry is in need of new materials that use less resources than conventionally used material such as synthetics and cotton. Furthermore, synthetic materials have a negative impact on the environment partly due to the amount of micro plastics that are released in nature during production and use (Nagamine, Kobayashi, Kusumi & Wada 2022). One area where synthetic materials are causing a lot of damage is the fishing industry. Synthetic nets that are lost or dropped keep catching fish that are not taken care of. This phenomenon is called ghost fishing and could be solved if the synthetics were replaced with a natural biodegradable material. Paper yarn is a relatively new material in the textile industry and has many properties that are preferred if used in a fishing net, especially the fact that it is biodegradable. This study investigates the possibility of using a paper yarn in fishing gear, more specifically a crayfish trap. The study examines three different paper yarns with different weight, also called Tex (92, 218 and 1814). Experiments are done on the yarn's tensile strength and degradability. A bursting strength test is made on nets made out of the yarns. The tests show that yarn with Tex 1814 is the most suitable to use in a crayfish trap. This yarn had a tensile strength, after 14 days in natural seawater, of 10541 centinewton/tex [cN/tex]. The net made of the same yarn had an average bursting strength of 136 kilopascal [kPa] which was above the average bursting strength of a polyamide net. If synthetic fishing gear would be replaced with biodegradable paper yarn, this could counteract ghost fishing and reduce micro plastics ending up in nature.

En förväntad ökning av jordens befolkning ställer den redan ökande fiberkonsumtionen på sin spets. Bomull är en av de mest frekvent använda textilfibrerna men dess vatten- och kemikalieanvändning i framställningsprocessen har lett till förödande konsekvenser för människa och miljö. Flera alternativa, hållbara fibrer behöver därmed introduceras på marknaden. Garn av papper från råvaran abacá har länge använts till textila ändamål till följd av dess goda mekaniska egenskaper. På senare år har intresset för fibern ökat främst på grund av dess miljömässiga fördelar i jämförelse med bomull. Garn av papper är dock styvt och känns strävt mot huden. För att vidga pappersgarnets användningsområden måste därför dess taktila egenskaper förbättras genom någon typ av behandling. Textilproduktion är kemikaliekrävande och flertalet av kemikalierna som används är miljö- och hälsofarliga. Det är därför av intresse att hitta en mekanisk metod för mjukgöring snarare än en kemisk. En sådan mjukgöring har därav utvecklats och undersökts inom projektets ramar. Mjukgöringen är en smärglingsbehandling i garnform där garnet leds genom en bladspännare utrustad med två sandpapper som smärgeldukar. Behandlingen ämnar öka antalet utstickande fiberändar och på så vis efterlikna känslan av ett stapelfibergarn. Genom att garnet behandlas redan i garnstadiet kan det sedan användas till valfri textil konstruktionsteknik. För att undersöka effekten av smärglingsbehandlingen har studien delats in i två delar. Den ena delen undersöker två klassiska denimvävar av 100 % papper där väftgarnet i den ena väven har smärglats en gång medan väftgarnet i den andra är obehandlat. Kawabata Evaluation System (KES) har använts för att objektivt analysera vävarnas taktila egenskaper, alltså hur de känns vid beröring. För att undersöka hur vävens ytstruktur förändrats till följd av behandlingen har provkropparna fotograferats i svepelektronmikroskop (SEM) och ljusmikroskop. Studiens andra del undersöker effekten av upprepade smärglingsbehandlingar på garn. Pappersgarner som behandlats mellan noll och fem gånger undersöks dels gällande dess mekaniska egenskaper men även visuellt i SEM och med hjälp av ljusmikroskop. Behandlingen förväntas minska garnets styrka. För att kontrollera om de behandlade garnerna är tillräckligt starka för att användas i en industriell vävprocess trots den mekaniska degraderingen jämfördes deras styrka med ett referensgarn av bomull. Majoriteten av resultaten från KES-testerna visar på att det inte är någon skillnad mellan en obehandlad väv och en väv vars väftgarn är smärglat en gång. Den behandlade väven är dock lättare att komprimera och har en större initial tjocklek än den obehandlade väven. Detta tyder på att smärglingen kan ha ändrat garnernas diameter vilket resulterat i högre invävning och därmed ökad vikt och tjocklek. Den visuella undersökningen av garnerna i ljusmikroskop pekar mot ett ökat antal utstickande fiberändar i takt med ökat antal behandlingar. Dock är skillnaden mellan det osmärglade garnet och det garn som enbart smärglats en gång liten. Dragprovning av garn visar att det pappersgarn som smärglats fem gånger har signifikant lägre brottkraft än de övriga pappersgarnerna men är starkare än referensgarnet i bomull. Detta styrker förväntningen om att smärgling försämrar styrkan på garnet men visar också att de behandlade garnerna, trots den minskade styrkan, bör vara tillräckligt starka för att användas som väftgarn i maskinell vävning. Fiberändarnas effekt i en denimväv behöver undersökas vidare för att en slutsats kring hur de påverkar den taktila komforten ska kunna dras. Metoden för garnsmärgling är i sin initiala fas och flera parametrar behöver undersökas närmare innan metoden skulle kunna implementeras på industriell skala som en metod för mjukgöring av pappersgarn med syfte att främja den framtida fibermångfalden. / An expected population increase and rising consumption of textile fibres creates a demand for both new materials and processes. Cotton is one of the most frequently used fibres but its use is resource intensive both in terms of water and chemical agents. To meet these demands a range of alternative, sustainable fibres need to be developed and introduced into the market. Due to its good mechanical properties paper yarns produced from the abacá plant have long been used in textile applications. In recent years it has also garnered increased interest as a result of its environmental benefits in comparison to cotton. However, paper yarns tend to be stiff and feel coarse in contact with skin. In order for paper yarns to have larger fields of use its tactile qualities must therefore be improved. The production of textiles is generally reliant on the use of chemicals that in varying degree pose threats both to human health and the environment as a whole. It would therefore be beneficial to develop a method for the softening of paper yarns that is based on a mechanical approach, rather than a chemical one. In this project a mechanical method of softening paper yarns has been developed and tested. The softening process is an altered approach to conventional emery grinding and is performed on yarn rather than fabric. The yarn is guided through a leaf tensioner fitted with two sand papers with the purpose to increase the number of protruding fibre ends, thereby reproducing the feel of staple fibre yarns. In order to investigate the effects of the emery grinding two classical denim weaves were produced from 100 % paper yarn. The weft yarn in one of the weaves was emery ground once while the other was left untreated. Kawabata Evaluation System (KES) was used to objectively analyze the tactile qualities of the differently treated weaves. In addition to KES-tests Scanning Electron Microscopy and light microscopy was utilized for a visual analysis. Since it would also be of interest to study the effects of repeated treatments, yarn treated up to five times was inspected both visually and mechanically. The emery grinding process is expected to decrease the strength of the yarn. To check whether the emery ground yarns were strong enough to be used in an industrial weaving process, its strength was compared to a cotton yarn previously used as a weft yarn in a denim weave. Results from KES show no significant changes concerning the majority of parameters tested on the weaves. The treated weave is however easier to compress and presents an increase in initial thickness when compared to the untreated one. This indicates that the emery grinding may have altered the yarns diameter resulting in a higher crimp in the weave causing an increase in the weight and thickness of the fabric. The visual inspection of the yarns using a digital microscope point to an increase in protruding fibre ends as the number of treatments increase. The difference between untreated paper yarn and yarn that had been emery ground once was however small. The tensile test shows that yarn that had been treated five times had a significantly lower tensile strength compared to the other paper yarns but was still stronger than the cotton yarn. This indicates that emery grinding does indeed decrease the tensile strength of the paper yarn, but that it still should be strong enough to be used in industrial weaving. Paper yarn treated more than once would have to be studied further in order to come to a conclusion about their impact on the tactile comfort of the weave. The method of emery grinding is in its initial phase and a number of parameters can be assumed to have an effect on the results of the process. In the interest of creating more diversity in textile fibres the effects of these parameters would all have to be explored before this method can be implemented on an industrial scale for the softening of paper yarns.