Textilåtervinning är mycket aktuellt, främst för syntetiska fibrer då dess framställning påverkar miljön i hög grad. Dessutom utvinns de ur petrokemisk källa som är en ändbar resurs. Återvinningsindustrin för textilier fungerar i dagsläget inte optimalt, vilket motiverar detta examensarbete. Återvunnen polyester, från PET-flaskor eller textilier har funnits i ca 10 år men nu börjar även återvunnen polyamid lanseras på marknaden. Denna rapport ger en överskådlig bild över textil- och polyamidåtervinning. En parallell har dragits till mattindustrin där den tekniska apparaturen för återvinning är mer utvecklad. För att bli framgångsrik måste ett företag visa att det eftersträvar hållbar utveckling och ansvarar för det ”ekologiska fotavtryck” som dess produkter efterlämnar.Examensarbetet har utförts i samarbete med Houdini Sportswear AB, ett företag som tillverkar konfektion för sport- och friluftsliv. Syftet med rapporten är att undersöka om det är lönsamt för företaget att implementera återvunnen polyamid med avseende på pris, prestanda och miljö. Kemiskt återvunnen fiber anses vara av samma kvalitet som jungfrulig, för att undersöka om detta påstående är korrekt samt påvisa den återvunna polyamidens prestanda har mekaniska dragprovningstester utförts. / Program: Textilingenjörsutbildningen

Plast är ett kostnadseffektivt och användbart material i dagens samhälle. Baksidan med plasten är dock hur den produceras och slutbehandlas. I dagsläget är ungefär 90 % av plastmaterialet på marknaden producerat av fossil råolja, vilket är en ändlig resurs som uppskattas vara förbrukad om 50 år om detta inte förändras. Världen över deponeras eller förbränns majoriteten av plastavfallet som på så sätt ger upphov till negativ miljöpåverkan som växthusgasutsläpp och läckage till mark och vatten. Materialåtervinning av plastavfall sker i en jämförelsevis låg grad och då främst genom mekanisk återvinning. Tekniken är begränsad och av den anledningen har alternativa tekniker, som bland annat kemisk återvinning, uppmärksammats inom politiken och forskning. Det är ett samlingsnamn på ett flertal tekniker som kan användas för materialåtervinning genom att sönderdela materialet till sina minsta beståndsdelar och därigenom framställa en produkt som liknar jungfruligt material. I denna studie har den kemiska återvinningstekniken pyrolys valts ut baserat på sådant som vilken typ av plast tekniken lämpar sig för och dess kommersiella användning på marknaden. Syftet med studien var att undersöka vilka förutsättningar det finns för att upprätta en pyrolysanläggning i Gävleborg med avseende på regionens plastavfallsflöden, dess befintliga infrastruktur samt miljömål och strategier. Gävleborg valdes ut som fokusområde med anledningen av att det för närvarande inte pågår något projekt för etablering av kemisk återvinning i de nordliga delarna av Sverige. Samtliga aktuella projekt är lokaliserade i syd- och mellansverige, framför allt i anslutning till plasttillverkaren Borealis som har en anläggning i Stenungsund, Göteborg. Inom studien tog författarna fram två teoretiska scenarion för hur en pyrolysbehandling av plastavfall inom regionen kan möjliggöras. Scenario 1 utgår från att pyrolysanläggningen tar emot avfall bestående av enbart plast som identifierats inom regionen, vilket sedan sorteras i anslutning till pyrolysanläggningen. I scenario 2 upprättas en extern sorteringsanläggning för att möjliggöra att plasten från samtliga avfallsflöden och näringar samlas in och sorteras. Därifrån transporteras lämpligt plastmaterial till pyrolysanläggningen. En slutsats baserad på studiens frågeställningar och avgränsningar visar att det finns möjligheter för etablering av en pyrolysanläggning i Gävleborg med avseende på infrastruktur, tillgång till plastavfallsflöden och att det potentiellt kan gynna regionens uppsatta mål inom plastavfallshantering. En förutsättning är dock att ett utökat insamlings- och sorteringssystem implementeras för att detta ska vara genomförbart i och med att tekniken kräver ett väldefinierat och rent plastavfallsflöde. / Plastic is a cost-effective and valuable material in the modern society. However, the downside of plastic primarily lies in its production and end-of-life treatment. Roughly 90 % of all plastics are currently manufactured from fossil oil, which is a non-renewable resource, and it is estimated that the global reserves will be depleted in 50 years unless something changes. Worldwide, most plastic waste is landfilled or combusted, which harms the environment due to, among others, reasons such as greenhouse gas emissions and leakage to the ground and waters. The degree of material recycling of plastic waste is comparatively low and is mainly carried out by mechanical recycling. The technology has its limitations and owing to this, politicians and researchers have investigated alternative recycling methods such as chemical recycling. It is an umbrella-term for several technologies that are used to recycle waste by breaking down the material to its smallest components and produce a product of near-virgin quality. This study focused on the chemical recycling method pyrolysis, based on aspects such as the type of plastic it has the capacity to treat and its commercial use. The purpose of this study was to review what potential Gävleborg has for establishing a pyrolysis facility regarding plastic waste flows in the region, its infrastructure and current environmental goals and strategies. Gävleborg was chosen as the focus for the study since there, as of today, are no projects exploring the possibility for establishment of chemical recycling in the northern parts of Sweden. All ongoing projects are situated in proximity to the plastic manufacturer Borealis and its facility in Stenungsund, Gothenburg. The authors formed two hypothetical scenarios as to how plastic waste recycling by pyrolysis can be implemented in Gävleborg. The first scenario assumes that the pyrolysis facility receives waste identified by the region as only consisting of plastic, which then is further sorted at the facility. The second scenario is carried out by establishing an external sorting facility to enable sorting and collection of plastic from all waste flows and industries. Thereafter the suitable plastic waste is transported to the pyrolysis facility. A conclusion drawn from the study’s findings showed that there is potential for establishing a pyrolysis facility in Gävleborg as to infrastructure and plastic waste flows and would as well contribute to the region’s goals relating to plastic waste recycling. However, to make this viable an implementation of an extended collecting and sorting system is required, since the technology is dependent on a clean and well-defined plastic waste flow.

Textilåtervinning är mycket aktuellt, främst för syntetiska fibrer då dess framställningpåverkar miljön i hög grad. Dessutom utvinns de ur petrokemisk källa som är en ändbarresurs. Återvinningsindustrin för textilier fungerar i dagsläget inte optimalt, vilket motiverardetta examensarbete. Återvunnen polyester, från PET-flaskor eller textilier har funnits i ca 10år men nu börjar även återvunnen polyamid lanseras på marknaden. Denna rapport ger enöverskådlig bild över textil- och polyamidåtervinning. En parallell har dragits tillmattindustrin där den tekniska apparaturen för återvinning är mer utvecklad. För att bliframgångsrik måste ett företag visa att det eftersträvar hållbar utveckling och ansvarar för det”ekologiska fotavtryck” som dess produkter efterlämnar.Examensarbetet har utförts i samarbete med Houdini Sportswear AB, ett företag somtillverkar konfektion för sport- och friluftsliv. Syftet med rapporten är att undersöka om det ärlönsamt för företaget att implementera återvunnen polyamid med avseende på pris, prestandaoch miljö. Kemiskt återvunnen fiber anses vara av samma kvalitet som jungfrulig, för attundersöka om detta påstående är korrekt samt påvisa den återvunna polyamidens prestandahar mekaniska dragprovningstester utförts.Textile recycling is a very current subject, especially for synthetic fibres because theirproduction has a high influence on the environment. It is also extracted from petrochemicalresources, which is limited. The present situation regarding the recycling industry for textilesis not optimal, which motivates this thesis work. Recycled polyester, from PET bottles andtextiles have been established in approximately 10 years but now recycled polyamide islaunched at the market as well. This report gives a foreseeable view of textile- and polyamiderecycling.References have been drawn to the carpet industry where the technical apparatusfor recycling is much more developed. To be successful, a company have to show that itdesire sustainable development and take responsibility for “the ecological footprint” that theirproducts leave.The thesis work has been made in cooperation with Houdini Sportswear AB, a company thatmanufactures confection for sports- and outdoor-life. The aim with the report is to investigateif it is profitable for the company to implement recycled polyamide bear reference to price,performance and environment. Chemical recycled fibres are considered to be the same qualityas virgin, to investigate if this statement is correct and to indicate the performance of therecycled polyamide a determination of the tensile properties has been made. / Program: Textilingenjörsutbildningen

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

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

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.