Den globala efterfrågan på textila produkter ökar ständigt, samtidigt som branschen står inför stora utmaningar gällande dess höga klimat- och miljöpåverkan. Omkring 65 miljoner ton syntetiskt material framställs årligen, där polyester står för 82% och dominerar marknaden. Polyester (PET) tillverkas från fossila råvaror, det vill säga icke-förnybara källor, vilket bidrar till en ökad andel CO2 i atmosfären, vilket i sin tur leder till en förhöjd medeltemperatur. För att lyckas minska koldioxidavtrycket med 30% fram till år 2030 behövs flera åtgärder genomföras. Bioplaster kan komma att bidra till en mer hållbar livscykel, då de jungfruliga polymererna tillverkas av förnyelsebara eller återvunna råvaror. Denna rapport söker svar på effekten av att ersätta konventionell polyester med biobaserade polymera material i textila produkter. Studien ger en inblick i fibervalets klimatpåverkan under framställning, användarfasen och hantering vid end-of-life som en del av vägen mot en cirkulär ekonomi. Arbetet utgår ifrån en produkt tilldelad från uppdragsgivaren BRAV Norway, Lundhags. Med hjälp av en litteraturstudie och Higg MSI, som mäter klimatpåverkan cradle-to-gate, utvärderas och jämförs återvunnen polyester (rPET), polytrimetylenteftalat (Bio-PTT), polyetenfuranoat (PEF), polyetentereftalat (Bio- PET), polymjölksyra (PLA), polybutensuccinat (PBS) och polyhydroxialkanoater (PHA). I teorin kan samtliga biobaserade material som undersökts spinnas till textila fibrer, vissa finns redan på marknaden och andra är under utvecklingsfasen. Resultatet i Higg MSI visar att råvarans ursprung har en inverkan, men att de biobaserade råvaror inte alltid leder till en lägre klimatpåverkan, här kan återvunna fossilbaserade material uppvisa bättre resultat. Biobaserade material är fördelaktiga ur den synpunkt att de utvinns från förnybara källor, vilket bidrar till lägre koldioxidutsläpp längs hela värdekedjan. Konceptet kring bioekonomi stärker tillämpningen av biopolymerer, då materialet kan övergå från den tekniska till biologiska cykeln enligt Ellen MacArthus fjärilsdiagram. Hanteringen när produkten når end-of-life avgör om man kan närma sig ett cirkulärt kretslopp. Bionedbrytningsbara polymerer ingår i en open-loop- För en cirkulär ekonomi eftersträvar man att material skall ingå i en closed-loop samt uppnå så lång livslängd som möjlig för att minska den totala klimatpåverkan, vilket kan var kritiskt för de bionedbrytningsbara material. I detta område krävs mer efterforskning. Bio-PET och PEF är fördelaktiga då de går att framställa och återvinna i samma strömmar som PET. Det är även avgörande hur stor tillgängligheten är, möjlighet för återvinning och materialets egenskaper när det kommer till val av fibrer för en minskad klimatpåverkan. Bland de bionedbrytningbara materialen är PLA den mest lämpade. Polyester är i dagsläget svårt att ersätta med ett annat polymert material som avsevärt förbättrar produkten under användarfasen. Forskningen som bedrivs leder till ökad tillgång av de biobaserade materialen samt förbättrade egenskaper under användarfasen. Biobaserade material är ett bra komplement till återvunna material för att fasa ut tillverkningen av jungfruliga material. / The global demand for textiles is constantly increasing, and at the same time the textile industry is facing major challenges regarding its significant impact on the climate and the environment. Approximately 65 million tons of synthetic materials are produced annually, with polyester accounting for 82% and dominating the market. Polyester (PET) is produced from non-renewable resources, increasing the share of CO2 in the atmosphere and contributing to higher average temperatures. Several measures need to be implemented to reduce CO2 emissions by 30% until 2030. Bioplastics have the potential to contribute to a more sustainable life cycle because they are made from renewable or recycled raw materials. The purpose with this report is to investigate the impact of replacing conventional polyester with bio-based polymeric materials in textile products. The study will provide insight into the climate impacts of fiber choices production, usephases, and waste management as part of the transition to a circular economy. The study is based on products provided by the Norwegian company BRAV (Lundhags). The information is based on a literature review and the Higg MSI, and is based on cradle-to-gate. Recycled polyester (rPET), polytrimethylenephthalate (bio-PTT), polyethylenefuranoate (PEF), polyethyleneterephthalate (bio-PET), polylactic acid (PLA), and polybutenesuccinate (PBS) and polyhydroxyalkanoate(PHA) were evaluated and compared in terms of their impact on the climate, recycled PET and polytrimethylene (BPET) shows the best result. Theoretically, all of the biobased materials considered can be spun into fiber, some are already on the market, and others are still under development. The result from HiggMSI shows that the source of the raw material has an impact, but biobased raw materials doesn't necessarily have a lower impact on climate and conversely, fossil-based recycled feedstock may show better results. Bio-based feedstocks are advantageous in that they are extracted from renewable resources and contribute to lower carbon emissions throughout the value chain. The concept of bioeconomics enhances the application of biopolymers because it allows materials to move from the technological cycle to the biological cycle according to the Ellen MacArthus butterfly diagram. Waste management determines whether a material can be moved closer to a circular cycle or not. Biodegradable polymers are part of an open-loop, and in a circular economy, the goal is for materials to be part of this system. It is also desirable to achieve the longest possible lifetime to reduce the impact on climate, which is critical for biodegradable materials and requires further research in this area. Bio-PET and PEF have the advantage that they can be produced and recycled in the same stream as PET. In addition, availability, recyclability, and properties are important to consider when choosing fibers to reduce climate impact. Among biodegradable materials, PLA is the most suitable. Polyester is currently difficult to replace with other polymeric materialsals can significantly improve products during the usephase. As research continues, access to biobased materials will increase and their properties will improve. Biobased materials are an effective complement to recycled materials and can help phase out the production of virgin materials.

Idag slängs stora mängder fullt fungerande material inom nyproduktionen i byggbranschen. Detta är ett dolt problem då materialet inte dokumenteras som överblivet material utan i vikt tillsammans med det övriga avfallet. Anledningen till att materialen slängs är den höga tidspressen inom produktionen och att det inte finns en standardiserad process för att ta tillvara på fullt fungerande överblivet material när det inträffar. Kassering av material anses vara lättare, vilket kräver mindre tid och resurser än att med eget initiativ och engagemang ta tillvara på det. Att återanvända material är en enorm miljövinst. Materialtillverkningen står för den största miljöpåverkan inom byggbranschen. Genom att hoppa över materialtillverkningsprocessen, tillsammans med all hantering och transport som denna process innefattar, kan miljöpåverkan minskas. Direkt återanvändning av material och produkter betyder att nytillverkningsprocessen kan undvikas samt hantering och transporter reduceras. För att göra direkt återanvändning av överblivet material möjlig behöver en rutin införas hos företagen och de olika projekten. Denna rutin behöver vara praktisk genomförbar och inom rimliga ekonomiska ramar. Syftet med denna studie är att undersöka om det är möjligt att uppföra ett logistikcenter där handel av fullt fungerande överblivet material kan ske. Miljömässiga och ekonomiska aspekter har granskats och vägts mot varandra. Att det överblivna materialet ska samlas på ett lager för att sedan kunna distribueras ut till försäljning och återanvändning. En granskning av de kostnader och intäkter som detta innefattar har utförts i form av en kalkyl. Intresse och efterfrågan har även undersökts. För att motivera till engagemang inom återanvändning av material har kopplingar dragits mellan hållbar utveckling, cirkulär ekonomi och miljömål. Studien har utförts på Skanska och avgränsats till nyproduktion av bostäder i Stockholmsområdet. Intervjuer och platsbesök står till grund för den insamlade informationen. Berörda personer i produktionsledningen från olika projekt har fått svara på frågor om egna erfarenheter angående överblivet material, avfallshantering, beställningar och planering av material men även om egna tankar och åsikter angående potentiella lösningar på problemet. Platsbesök har utförts på olika Skanska-projekt, en avfallsanläggning och på en uthyrningsenhet som Skanska själva driver. Svaren från dessa intervjuer och informationen från platsbesöken har sammanställts och analyserats. Slutsatsen blev att insamling av överblivet material från byggarbetsplatser visade sig, att åtminstone i teorin, vara genomförbart med avseende på ekonomiska och miljömässiga aspekter. Logistikcentret anses ha möjlighet att vara självförsörjande men även att gå med ekonomisk vinst. Genom att utveckla ett system för återanvändning av material tar byggbranschen ett stort kliv framåt inom hållbar utveckling. / Today, large amounts of fully functional materials are being thrown away within the construction industry of new buildings. This is a hidden problem, as the materials are not documented as leftover materials but in weight together with the other waste. The reason for disposal of materials is the pressure of time in the production; also, that there is no standard process to utilize the fully functional leftover materials when it occurs. Disposal of materials is considered to be easier, which requires less time and resources than by own initiative and commitment to take care of the materials. Recycling by reuse of materials is a huge gain for the environment. Production of materials accounts for the biggest environmental impact in the construction industry. By skipping the material manufacturing process, along with the managing and transportation that it entails, reduction of the environmental impact can be achieved. Recycling by reuse of materials and products implies that the manufacturing process can be avoided and the managing and transportation of materials would be reduced. In order to make reusing of leftover materials possible, a routine needs to be introduced at the companies and the different projects. This routine needs to be practically feasible and within reasonable financial limits.The purpose of this study is to investigate whether it is possible to establish a logistics centre where trading of fully functional material can be done. Environmental and economic aspects have been reviewed and compared with each other. Leftover materials and products will be gathered in a warehouse and then distributed for sale and reuse. A review of the costs and revenues that the logistics centre includes has been carried out in the form of a calculation. Interest and demand have been investigated as well. To motivate commitment to the reuse of materials, connections have been made between sustainable development, circular economics and environmental goals. The study has been carried out in cooperation with Skanska and is delimited to production of new residential buildings in the Stockholm area. The collected information is based on interviews and site visits. People that are involved in the production management of different projects have answered questions about their own experience regarding leftover materials, waste management, order and planning of materials, but also their own thoughts and opinions regarding potential solutions to the problem. Site visits have been carried out on a waste facility, various Skanska projects and a rental unit that Skanska itself operates. The answers from these interviews and the information from the site visits have been compiled and analysed.

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.

One of the main polluting industries in the world with high environmental impact is the construction industry which also generates a huge amount of waste. To overcome the seburdens, we need to reduce the impacts through new solutions, technologies and by injecting circular economy concept into the industry. Construction and building material industry are responsible for nearly 11% of all GHG emissions and the usage of residential/commercial buildings is contributing to 28% of all GHG emissions globally. the construction industry is also responsible for 35% of the total wastes in the European Union. Both linear economy and emissions of the construction sector are becoming more important in recent years that led to the development of many standards, frameworks and innovations. Reporting environmental burdens of the construction elements, products and construction works or construction projects is one of the ways for emissions accounting. Therefore, a report on environmental impacts of goods or services is called environmental product claims which can be based on a single criterion (like CO2 emission or % of recycled content) or based on a complete LCA study with multiple impacts. These reports have been classified by ISO 14020 series in three types, Type I (third-party certified label), Type II (self-declared claims) and Type III (the third party verified declaration based on LCA study). The third type is known as Environmental Product Declaration (EPD). To make the LCA results in EPD:s comparable, Product Category Rules (PCR) are developed. The regulations for the construction materials are defined in EN 15804 so the declarations of the building materials and construction works according to these regulations are compliant with EN 15804. Another framework for environmental declarations called, Product Environmental Footprint (PEF) is developed in Europe. Besides Business to Business declarations that are the target group for EN 15804, PEF also includes environmental labelling (type I) with consumers as the target group. The PCR:s from the updated version of EN15804:2012+A2:2019 can be regarded as the parallel methodology specification for the construction materials in the PEF system. Other product groups' rules and specifications are based on the PEF guidance document. The overall aims of this study are to compare the EN 15804 and PEF formulas concentrating on credits at the end of life and after the end of life stage and to reduce the subjectivity of two variables, energy margin, and recycling rate in the assessment of recycling alternatives after the end-of-life stage. Calculated credits can be included differently in the environmental declarations depending on the methodological approach. PEF includes the End-of-Life (EoL) credits into the Life Cycle Assessment (LCA) study and adds them to the product's performance results, while EN 15804 mandates to report the credits from recycling/recovery separately as supplementary information to the products environmental performance. To compare the credits that are calculated according to PEF and EN 15804, a separate indicator is virtually defined for PEF in order to calculate all the credits separately and compare the results with EN 15804 Module Dresults to give the reader an overview of the most beneficial uses of the construction waste according to PEF and EN 15804. Reducing subjectivity of choosing recycling rate has been addressed by developing more transparent and less subjective tool by integrating and using DGNB (German Sustainable Building Council) and BRE (center for building research in the UK) methods. For energy margin, this has been done by integrating energy margin calculation tool by CDM (Clean Development Mechanism, United Nations) and find the contribution of different materials to the environmental benefits in and after the end of life stage of the building lifecycle. However, the DGNB and BRE methods require further development, since they are not originally developed for LCA studies and just used as the only current options available in order to make recyclability assessment methods compatible with LCA studies. Other methods, specifically for LCA, can also be developed in the future. Based on an inventory of the components and materials used in a real building, the most environmental benefits (credits) from downstream recycling/recovery considering all materials are generated for the wooden products when using the EN 15804 formula, while aluminium is in the second place. On the other hand, aluminium is in the first place and wood is second using the PEF formula. Aluminium has by far the most benefits (credits) considering the credits per kg of each material, due to the huge recycling potential that aluminium has and will replace primary aluminium in the future. Unlike PEF, EN 15804 reports all credits separately outside of the LCA system boundary. This is very beneficial since the correct verified LCA will not beaffected by the credits that are given based on current technologies when the end of life of the building components are between 40 to 120 years away from today. / En av de industrier i världen med högst miljöpåverkan är byggbranschen som också genererar en enorm mängd avfall. För att hantera detta måste vi minska effekterna genom nya lösningar, teknologier och genom att använda konceptet cirkulär ekonomi i byggbranschen. Bygg- och byggnadsmaterialindustrin är ansvarig för nästan 11% av alla växthusgasutsläpp och användningen av bostäder / kommersiella byggnader bidrar till 28% av allaväxthusgasutsläpp globalt. Byggbranschen ansvarar också för 35% av det totala avfallet i EU. Både linjär ekonomi och utsläpp från byggsektorn har blivit viktigare under de senaste åren vilket har lett till utveckling av många standarder, ramverk och innovationer. Att rapportera miljöbelastningar för byggelement, produkter och bygg- och anläggningsarbeten är ett av sätten för utsläppsredovisning. Därför kallas en rapport om miljöpåverkan av varor eller tjänster Miljömärkning som kan baseras på ett enda kriterium (som CO2-utsläpp eller procent av återvunnet innehåll) eller baserat på en fullständig LCAstudie med flera effekter. Dessa rapporter har klassificerats enligt ISO 14020-serien i tre typer, typ I (tredjepartscertifierad märkning), typ II (självdeklarerade påståenden) och typ III (tredjepart verifierad deklaration baserad på LCA-studie). Den tredje typen är känd som Miljövarudeklaration/Environmental Product Declaration (EPD). För att göra LCA-resultat i EPD:er jämförbara, utvecklas Product Category Rules (PCR) (Produktkategoriregler). Regler för byggnadsmaterialen definieras i EN 15804, så deklarationerna om byggnadsmaterial och byggnadsarbeten enligt dessa regler överensstämmer med EN 15804. Ett annat ramverk för miljödeklaration är ProductEnvironmental Footprint (PEF) som är utvecklad inom EU. Förutom Business to Businessdeklarationer som är målgruppen för EN 15804 inkluderar PEF också miljömärkning (typ I) med konsumenter som målgrupp. PCR:erna från den uppdaterade versionen av EN 15804:2012 + A2: 2019 kan betraktas som den parallella metodspecifikationen för byggmaterialen i PEF-systemet. Andra produktgruppers regler och specifikationer är baserade på PEFs vägledningsdokument. De övergripande syftena med denna studie är att jämföra formlerna EN 15804 och PEF som koncentrerar sig på krediter i slutet av livscykeln och att minska subjektiviteten för två variabler, energimarginal och återvinningsgrad vid bedömningen av återvinningsalternativ i slutet av livscykeln. Beräknade krediter kan inkluderas olika i miljödeklarationerna beroende på den valda metoden. PEF inkluderar slutet av livscykeln (EoL)-krediter i livscykelanalys (LCA) -studien och lägger dem till produktens resultat, medan EN 15804 kräver att krediterna från återvinning rapporteras separat som kompletterande information till produkternas miljöprestanda. För att jämföra krediter som beräknas enligt PEF och EN 15804, definieras en virtuell separat indikator för PEF för att beräkna alla krediter separat och jämföra resultaten med EN 15804 Modul D-resultat för att ge läsaren en översikt över de mest fördelaktiga användning av byggavfall enligt PEF och EN 15804. Olika sätt att minska subjektiviteten i valet av återvinningsgrad behandlas genom att utveckla mer transparenta och mindre subjektiva verktyg med hjälp av metoder från DGNB (German Sustainable Building Council) och BRE (Center for building research, UK). Energimarginal behandlas genom att integrera ett verktyg för energimarginaler från CDM (Clean Development Mechanism, FN) och hitta bidraget från olika material till miljöfördelarna i och efter livscykeln för byggnaden. DGNB och BRE metoderna kräver emellertid ytterligare utveckling, eftersom de inte ursprungligen är utvecklade för LCA-studier och bara används som de enda tillgängliga alternativen för att göra utvärderingsmetoder för återvinningsbarhet kompatibla med LCA-studier. Andra metoder, speciellt för LCA, kan också utvecklas i framtiden. Baserat på en inventering av komponenter och material som används i en riktig byggnad, genereras de största miljömässiga fördelarna (krediter) av nedströms återvinning av träprodukter när man använder EN 15804-formeln, medan aluminium ligger på andra plats. Å andra sidan är kommer aluminium i första hand och trä kommer på andra plats med PEFformeln. Aluminium har överlägset flest fördelar (krediter) per kg av varje material, på grundav den enorma återvinningspotentialen som aluminium har och kommer att ersätta primärt aluminium i framtiden. Till skillnad från PEF rapporterar EN 15804 alla krediter separat utanför LCA-systemgränsen. Detta är mycket fördelaktigt eftersom den korrekta verifierade LCAn inte kommer att påverkas av de krediter som ges baserat på nuvarande teknik när byggnadskomponenternas livslängd är mellan 40 och 120 år från idag.

Att minska plastavfall och uppmuntra återvinning har fått hög prioritet i många affärsverksamheter och olika typer av regleringar implementeras för att minska den negativa påverkan av plastanvändningen. Papper och kartong består i huvudsak av cellulosa som har många egenskaper som är essentiella för en hållbar ekonomi (t.ex. förnyelsebar, återvinningsbar och bionedbrytbar) och pappersprodukter kan ersätta plast i många applikationer. Återvinningsgraden för pappersförpackningar är i vissa områden redan hög men det finns fortfarande begränsningar i att använda återvunna fibrer i vissa applikationer. Återvunna fibrer kan innehålla mineraloljor som kan migrera och ansamlas i mat som lagras i förpackningarna. Utvecklingen av barriärer för papper och kartong är nödvändig för att öka graden av användningsområden för förpackningar. Laminering är en traditionell teknik som används för bestrykningar, dock kan metoden leda till lägre återvinningsgrad.  Dispersionsbarriärer är en typ av barriär där en emulsionspolymer stelnar till en icke porös film på pappersytan. Dispersionsbarriärer är enkla att separera från pappret under återvinningsprocesser och bra barriäregenskaper kan uppnås redan för låga ytvikter.  I denna masteruppsats testas tre olika pigment (kaolin, talk och kalciumkarbonat) i olika koncentrationer i styrenakrylat latex och effekten på barriäregenskaper utvärderas. Dispersionerna beströks på papper med hjälp av bänkbestrykning. Viskositeten mättes med en reometer och pigmenten tenderade att sänka viskositeten under lägre skjuvhastigheter. Mineraloljebarriäregenskaper testades genom att mäta migrationen av ett flyktigt kolväte (n-heptan) genom barriären. Oljeresistens testades med palmkärnoljemetoden och ingen oljemigration observerades efter 24 timmar. Vikt oljeresistens testades också för alla prover. Kaolin tenderade att ge sämre fettbarriär efter viktning, jämfört med talk. Detta förklarades genom att kaolin har en högre modul än talk vilket kan skapa sprickbildning i barriären under vikning. Vatten och vattenångbarriär testades med Cobb och WVTR. Testen visade bättre barriäregenskaper för tillsatt kaolin, liknande eller sämre för talk, och sämre för kalciumkarbonat. Försämringen av egenskaper förklarades genom sprickbildning orsakad i toppbestrykningen för de prover som innehöll kalciumkarbonat. Kaolin gav generellt sett mer stabila förbättringar i barriäregenskaper, vilket förklarades av de bättre dispergerade och mindre partiklarna jämfört med talk, samt den höga formfaktorn. Delaminering av barriären från pappret förekom i alla prover, utom för talk i högre koncentrationer. Svepelektronmikroskop användes för att studera ytråhet, pinholes, vätning, barriärens tjocklek och struktur, pigmentens form och orientering samt sprickbildning efter vikning.  Resultaten visade på en barriär med få eller inga pinholes. Diskformade pigment tenderade att orientera sig parallellt med papperets yta. Ingen direkt skada på barriären eller sprickbildning kunde observeras i vecken efter vikning. FTIR användes för att studera interaktioner i gränsytan mellan matris och filler. Det fanns ingen indikation för nya kemiska bindningar i något av proverna. Återvinningstest utfördes också vilka visade att barriären enkelt kan separeras från pappret och en hög grad fibrer kan utvinnas under återvinning. / Reducing plastic littering and encouraging recycling have become top priorities for many businesses, and regulatory actions are taken around the world to target the adverse effects of plastic materials. Paper and paperboards mainly consist of cellulose which has many properties that are essential for a sustainable economy (e.g., renewable, recyclable and biodegradable), and paper products can be an alternative for plastics in many applications. Although the recycling rate for paper and cardboard in some areas is already relatively high, there are still some concerns about using recirculated fibres in some applications. Recycled cardboard can contain mineral oil hydrocarbons which could migrate and accumulate in food during storage.  Developing coatings for paperboards is necessary to increase the range of usage for paper products in packaging applications. A traditional way of coating paper is by lamination, but this technique tends to lead to lower recycling rates. Dispersion coating is a type of barrier where an emulsion polymer is applied and solidified to a non-porous protective film on the paper surface.  Dispersion coatings are readily removed from the paper during recycling, and proper barrier functions can be achieved already at low coat weights.  In this thesis, three different types of pigments (kaolin, talc, and calcium carbonate) were tested in different concentrations in a styrene acrylate copolymer latex, and the effect on barrier properties was evaluated. The dispersions were coated onto papers by rod coating. Viscosity tests were done by using a rheometer. The pigments tended to decrease viscosity at low shear rates. Mineral oil barrier properties were tested by measuring the migration of a volatile hydrocarbon (n-heptane) through the barrier. Grease resistance was tested with the palm kernel oil test, and no oil migration was observed in any of the samples after 24h. The effect of folding on barrier properties depending on the pigment type and concentration was also evaluated as a part of testing grease resistance. Reduced barrier performance was seen after folding for kaolin compared to talc which was explained by the higher modulus of kaolin which may cause crack formation in the coating. Water and water vapour barrier properties were tested through the Cobb test, and by a Water Vapour Transmission Rate (WVTR) analyser. The results showed an increased barrier performance with kaolin in higher concentrations and a reduction with calcium carbonate. This behaviour was explained by crackelations in the top-coating layers for the samples containing calcium carbonate. Kaolin seemed to give a more stable improvement of barrier performance, and this was explained by a better dispersion of smaller particles with a high aspect ratio. Adhesive strength and delamination were measured by heat seal tests. Delamination of the barrier was seen in all samples except for talc in higher concentrations. Scanning Electron Microscope (SEM) was used to evaluate surface roughness, voids, wetting of particles, barrier thickness and integrity, pigment shape and orientation, and crack formation after folding.  The results showed a barrier with good integrity and few voids, and platy particles tended to orient parallel to the paper surface. No clear visual damage was observed after folding, and no crack formation could be seen at the creases. Fourier Transform Infrared Spectroscopy – Attenuated Total Reflectance (FTIR–ATR) was used to study matrix/filler interactions, and bond formation during consolidation. No indication of additional bond formation was seen in any of the samples. Recyclability tests were also performed which showed that the coatings are readily removable, and a large fibre fraction is available during the recycling of the fibres.

Biowaste Valorization (BV) includes practices that capture the value of biowaste through its conversion to high-value products. BV practices can influence the progress of various Sustainable Development Goals (SDGs) differently. BV can have several potential interactions with the SDGs (BV-SDGs interactions) that may take the form of either synergies or trade-offs. Therefore, the identification of BV-SDGs interactions is key to the successful achievement of SDGs. Sweden is a country at an advanced stage of BV implementation and can thus offer valuable insights. Through semi-structured interviews, relevant stakeholders evaluated the impact of BV on 15 selected SDGs targets in Sweden thus far. Both positive and negative effects were found, but synergies outnumbered the trade-offs with BV positively contributing to all 15 targets. However, this study also shows some potential trade-offs that require further investigation. The findings highlight the need for multidisciplinary collaboration to address BV-SDGs interactions comprehensively. The evidence provided in this study can inform the scientific community as well as other types of stakeholders towards better BV planning. The insights from the Swedish case can be valuable to Sweden and other countries in different stages in the transition to BV and a wider Circular Economy (CE). / Biowaste Valorization (BV) inkluderar metoder som fångar värdet av bioavfall genom dess omvandling till högvärdiga produkter. BV-praxis kan påverka utvecklingen av olika hållbara utvecklingsmål (SDG) på olika sätt. BV kan ha flera potentiella interaktioner med SDG (BV-SDG-interaktioner) som kan ta formen av antingen synergier eller avvägningar. Därför är identifieringen av BV-SDG-interaktioner nyckeln till ett framgångsrikt uppnående av SDG. Sverige är ett land i ett långt framskridet stadium av BV-implementering och kan därmed erbjuda värdefulla insikter. Genom semistrukturerade intervjuer utvärderade relevanta intressenter effekten av BV på 15 utvalda SDG-mål i Sverige hittills. Både positiva och negativa effekter hittades, men synergierna överträffade avvägningarna med BV som positivt bidrog till alla 15 målen. Men den här studien visar också på några potentiella avvägningar som kräver ytterligare utredning. Resultaten belyser behovet av tvärvetenskapligt samarbete för att ta itu med BV-SDG-interaktioner på ett heltäckande sätt. Bevisen som tillhandahålls i denna studie kan informera vetenskapssamhället såväl som andra typer av intressenter mot bättre BV-planering. Insikterna från det svenska fallet kan vara värdefulla för Sverige och andra länder i olika skeden av övergången till BV och en bredare cirkulär ekonomi (CE).

This thesis investigates the integration of digital technologies (DT) within Product-Service Systems (PSS) and their role in promoting Circular Economy (CE) practices. Despite increasing recognition of digitalization in industries with PSS offerings, research on DT as a catalyst for CE, especially across organizations of various sizes, remains limited. This study explores how DT can revolutionize PSS, leading to more sustainable and efficient operations aligned with CE principles across varying industries sizes. The research employs a qualitative, multiple-case study approach, examining various industries to comprehend the diverse applications and implications of DT in PSS. Through an extensive review of existing literature and empirical data from case studies, the study identifies the implications, challenges, opportunities, and strategic dimensions of leveraging DT in PSS for CE. Key findings reveal that DT significantly enhances the efficiency, flexibility, and sustainability of PSS operations, aiding a transition towards CE. The study emphasizes the critical role of DT in resource optimization, waste reduction, and value creation, which are essential for sustainable business practices. However, it also underscores the diverse challenges faced by organizations, including technological adaptability, cost implications, and the need for tailored strategies across different organizational sizes. The thesis concludes with strategic insights for organizations, policymakers, and researchers, emphasizing the need for collaborative efforts to maximize the benefits of DT in PSS for promoting CE values. The study also advocates for a future where digital technologies are central to achieving a circular business model, and underlines the importance of strategic and effective technology adoption in the PSS sector. / Denna avhandling undersöker integrationen av digitala teknologier (DT) inom Produkt-Tjänstesystem (PSS) och deras roll i främjandet av praxis för cirkulär ekonomi (CE). Trots ökat erkännande av digitaliseringens roll inom industrier med PSS-erbjudanden, är forskningen om DT en katalysator för CE, särskilt för organisationer av olika storlekar, begränsad. Denna studie utforskar hur DT kan revolutionera PSS, vilket leder till en mer hållbar och effektiv verksamhet och metoder i linje med CE-principer över varierande industristorlekar. Forskningen använder en kvalitativ flerfallsstudieansats, och undersöker olika industrier för att förstå de mångsidiga applikationerna och implikationerna av DT i PSS. Genom en omfattande granskning av befintlig litteratur och empiriska data från fallstudier, identifierar studien implikationerna, utmaningarna, möjligheterna och de strategiska dimensionerna av att utnyttja DT i PSS för CE. Huvudsakliga slutsatser visar att DT avsevärt förbättrar effektiviteten, flexibiliteten och hållbarheten i PSS-verksamheter, vilket underlättar en övergång mot CE. Studien betonar DT:s kritiska roll i optimering av resurser, minskning av avfall och vidare värdeskapande, vilket är avgörande för att skapa en hållbar affär. Den lyfter dock också fram de mångfaldiga utmaningar som organisationer står inför, inklusive teknologisk anpassningsförmåga, kostnadsimplikationer och behovet av skräddarsydda strategier för olika organisatoriska storlekar. Avhandlingen avslutas med strategiska insikter för organisationer, beslutsfattare och forskare, och betonar behovet av samarbetsinsatser för att maximera fördelarna med DT i PSS för att främja CE-värderingar. Den förespråkar en framtid där digitala teknologier är centrala för att uppnå cirkulära affärsmodeller, och understryker vikten av strategisk och effektiv teknologiimplementering i PSS-sektorn.

The fashion industry has a significant environmental impact due to its high rate of production and consumption. In order to become sustainable, fashion businesses are making fundamental changes in their business models. In doing so, they are aiming to reduce the use of materials, decrease carbon footprint, and meet customer demands while also being profitable. This shift towards making fashion sustainable and profitable has encouraged companies to adopt circular business models where products are designed for multiple lifecycles. The branding of circular business models and products is an important yet underdeveloped area of research. The literature on the branding and communication of circular products is limited. Therefore, this study aims to explore different communication strategies for branding of circular products. In order to achieve the research objectives, a case study research methodology is implemented using the H&M Group as a case company. This study performed a brief systematic literature review and qualitative content analysis on the communication of circular products by H&M Group to identify the dominant themes. This study identified twelve themes from the systematic literature review & fourteen themes from the qualitative content analysis. The analysis shows that these themes have an inclination towards either increasing brand engagement or increasing customer awareness from a company perspective. Based on the analysis of the results this study identifies two main communication strategies for branding of circular products: awareness-oriented communication strategy and engagement-oriented communication strategy. / Modeindustrin har en betydande miljöpåverkan på grund av sin höga produktions- och konsumtionstakt. För att bli hållbara gör modeföretagen grundläggande förändringar i sina affärsmodeller. Genom att göra det strävar de efter att minska materialanvändningen, minska koldioxidavtrycket och möta kundernas krav samtidigt som de är lönsamma. Denna förändring mot att göra mode hållbart och lönsamt har uppmuntrat företag att anta cirkulära affärsmodeller där produkter är designade för flera livscykler. Varumärkesbyggandet av cirkulära affärsmodeller och produkter är ett viktigt men underutvecklat forskningsområde. Litteraturen om varumärkesbyggande och kommunikation av cirkulära produkter är begränsad. Därför syftar denna studie till att utforska olika kommunikationsstrategier för varumärkesbyggande av cirkulära produkter. För att uppnå forskningsmålen implementeras en forskningsmetodik för fallstudier med hjälp av H&M-gruppen som ett fallföretag. Denna studie genomförde en kort systematisk litteraturgenomgång och kvalitativ innehållsanalys av H&M Groups kommunikation av cirkulära produkter för att identifiera de dominerande teman. Denna studie identifierade tolv teman från den systematiska litteraturöversikten och fjorton teman från den kvalitativa innehållsanalysen. Analysen visar att dessa teman har en benägenhet att antingen öka varumärkesengagemanget eller öka kundmedvetenheten ur ett företagsperspektiv. Baserat på analysen av resultaten identifierar denna studie två huvudsakliga kommunikationsstrategier för varumärkesbyggande av cirkulära produkter: medvetenhetsorienterad kommunikationsstrategi och engagemangsorienterad kommunikationsstrategi.

Detta examensarbete är tillägnad att undersöka hur affärsmodellsinnovation kan skapa förutsättningar för att underlätta återanvändandet av elbilsbatterier samt analysering av möjliga värdeskapande utfall. Arbetet fokuserar på att samla data från större aktörer som hanterar begagnade elbilsbatterier. Kartläggning av deras affärsmodeller genom kvalitativa intervjuer ger läsaren och författarna en större inblick kring hur cirkulära affärsmodeller fungerar och vart de behöver innovation.  Elbilar har det senaste decenniet en större andel av nybilsförsäljningen och med direktiv från både EU och den svenska staten, kommer det ebdast vara möjligt att köpa eldrivna samt vissa gasdrivna fordon från 2035. Detta medför en större batteriproduktion vilket även leder till en större grad av exploatering av nuvarande litium- och molybden reserver. Dessa reserver kommer att räcka i ca 70 år om inte nya tillgångar upptäcks och större fokus på att kunna återanvända blir aktuellt.  Denna omfattande gröna omställning av bilindustrin sätter även press på batteri producenter till en mer hållbar tillverkning som tar hänsyn till behovet av att kunna återvinna/återanvända. Denna eftertraktade designförslag är däremot något nytt hos många producenter och resterande verkar inte kunna nå en optimal grad av återvinningsberhet. Kvar blir alternativet att kunna återanvända batterierna från den befintliga elbilsmarknaden. Denna studie inspireras av cirkulär ekonomi och cirkulära affärsmodeller som kan effektivt handskas med problemen dem begagnade elbilsbatterierna för med sig. Studiens forskningsfrågor grundar sig först och främst hur befintliga affärsmodeller ser ut, vad för innovation det krävs samt hur denna innovation kan skapa förutsättningar för återanvändning.  Kartlägning av affärsmodeller från större återanvändning/återvinnings aktörer såsom Northvolts dotterföretag Revolt samt Stena Recycling, BatteryLoop, visar på ett behov av en mer intergrerad spårning och distrubering av själva elbilsbatterierna. Studien visar att affärsmodellsinnovation behövs inom uppsamling av begagande elbilsbatterier där en digital plattform möjliggör interaktion mellan köpare och säljare. Dessutom kontrolleras varje begagnat batteri innan den når marknaden vilket skapar fler förutsättningar för cirkularitet och främjar återvinning. / This thesis is dedicated to investigating how business model innovation can create the conditions to facilitate the reuse of electric car batteries as well as analyzing possible value-creating outcomes. The work focuses on gathering data from major players who handle used electric car batteries. Mapping their business models through qualitative interviews gives the reader and the authors a greater insight into how circular business models work.  In the last decade, electric cars have taken larger share of the new car sale och with directives from both the EU and the Swedish state, it will only be possible to buy electric-powered abd sin gas-powered vehicles from 2035. This entails a greater battery production, which also leads to a greater degree of exploitation of current lithium and molybdenum reserves. These reserves will last for about 70 years unless new assets are discovered and a greater focus on being able to reuse and recycle becomes relevant.  This comprehensive green transformation of the car industry also puts pressure on battery producers to a more sustainable production that considers the need to be able to be recycled/reused.However, this sought-after design proposal is something new for many producers and the rest do not seem to be able to reach an optimal degree of recyclability. What remains is the option of being able to reuse the batteriers from the existing electric car market. This study is inspired by circular economy and circular business models that can effectively deal with the problems that used electric car batteries bring with them. The study's resarch questions are first and foremost based on what existing business models look like, what kind of innovation is required and how this innovation can create conditions for reuse. Mapping of business models from major reuse/recycling actors such as North Volts's subsidiary Revolt and Stena Recycling, Battery Loop, shows a need for more intergrated tracking and distribution of the electric car batteriers themselves.  This study shows that business model innovation is needed in the collection of used electric car batteries where a digital plattform enables interaction between buyers and sellers. In addition, every used battery is checked before it reaches the market, which creates more conditions for circularity and promotes recycling.

A power system consists of several critical components necessary for providing electricity from the producers to the consumers. Monitoring the lifetime of power system components becomes vital since they are subjected to electrical currents and high temperatures, which affect their ageing. Estimating the component's ageing rate close to the end of its lifetime is the motivation behind our project. Knowing the ageing rate and life expectancy, we can possibly better utilize and re-utilize existing power components and their parts. In return, we could achieve better material utilization, reduce costs, and improve sustainability designs, contributing to the circular industry development of power system components. Monitoring the thermal distribution and the degradation of the insulation materials informs the estimation of the components' health state. Moreover, further study of the employed paper material of their insulation system can lead to a deeper understanding of its thermal characterization and a possible consequent improvement. Our study aims to create a model that couples the physical equations that govern the deterioration of the insulation systems of power components with modern machine learning algorithms.  As the data is limited and complex in the field of components' ageing, Physics-Informed Neural Networks (PINNs) can help to overcome the problem. PINNs exploit the prior knowledge stored in partial differential equations (PDEs) or ordinary differential equations (ODEs) modelling the involved systems. This prior knowledge becomes a regularization agent, constraining the space of available solutions and consequently reducing the training data needed.  This thesis is divided into two parts: the first focuses on the insulation system of power transformers, and the second is an exploration of the paper material concentrating on cellulose nanofibrils (CNFs) classification. The first part includes modelling the thermal distribution and the degradation of the cellulose inside the power transformer. The deterioration of one of the two systems can lead to severe consequences for the other. Both abilities of PINNs to approximate the solution of the equations and to find the parameters that best describe the data are explored. The second part could be conceived as a standalone; however, it leads to a further understanding of the paper material. Several CNFs materials and concentrations are presented, and this thesis proposes a basic unsupervised learning using clustering algorithms like k-means and Gaussian Mixture Models (GMMs) for their classification. / Ett kraftsystem består av många kritiska komponenter som är nödvändiga för att leverera el från producenter till konsumenter. Att övervaka livslängden på kraftsystemets komponenter är avgörande eftersom de utsätts för elektriska strömmar och höga temperaturer som påverkar deras åldrande. Att uppskatta komponentens åldringshastighet nära slutet av dess livslängd är motivationen bakom vårt projekt. Genom att känna till åldringshastigheten och den förväntade livslängden kan vi eventuellt utnyttja och återanvända befintliga kraftkomponenter och deras delar   bättre. I gengäld kan vi uppnå bättre materialutnyttjande, minska kostnaderna och förbättra hållbarhetsdesignen vilket bidrar till den cirkulära industriutvecklingen av kraftsystemskomponenter. Övervakning av värmefördelningen och nedbrytningen av isoleringsmaterialen indikerar komponenternas hälsotillstånd. Dessutom kan ytterligare studier av pappersmaterial i kraftkomponenternas isoleringssystem leda till en djupare förståelse av dess termiska karaktärisering och en möjlig förbättring.  Vår studie syftar till att skapa en modell som kombinerar de fysiska ekvationer som styr försämringen av isoleringssystemen i kraftkomponenter med moderna algoritmer för maskininlärning. Eftersom datan är begränsad och komplex när det gäller komponenters åldrande kan  fysikinformerade neurala nätverk (PINNs) hjälpa till att lösa problemet. PINNs utnyttjar den förkunskap som finns lagrad i partiella differentialekvationer (PDE) eller ordinära differentialekvationer (ODE) för att modellera system och använder dessa ekvationer för att begränsa antalet tillgängliga lösningar och därmed minska den mängd träningsdata som behövs.  Denna avhandling är uppdelad i två delar: den första fokuserar på krafttransformatorers isoleringssystem, och den andra är en undersökning av pappersmaterialet som används med fokus på klassificering av cellulosananofibriller (CNF). Den första delen omfattar modellering av värmefördelningen och nedbrytningen av cellulosan inuti krafttransformatorn. En försämring av ett av de två systemen kan leda till allvarliga konsekvenser för det andra. Både PINNs förmåga att approximera lösningen av ekvationerna och att hitta de parametrar som bäst beskriver datan undersöks. Den andra delen skulle kunna ses som en fristående del, men den leder till en utökad förståelse av själva pappersmaterialet. Flera CNF-material och koncentrationer presenteras och denna avhandling föreslår en simpel oövervakad inlärning med klusteralgoritmer som k-means och Gaussian Mixture Models (GMMs) för deras klassificering. / <p>QC 20231010</p>