Tillsatser i polyestertextil : Avlägsnande av dispersionsfärg inför mekanisk återvinning genom omsmältning

Sammanfattning: Polyetentereftalat, PET, är den vanligaste polymeren i den grupp av syntetiska polymerer som går under det generiska namnet polyester, PES, i textilindustrin. År 2015 producerades cirka 53 miljoner ton PET-fibrer, vilket är 58,6% av alla fibrer som producerades i världen samma år. Användningen av syntetiska fibrer som tillexempel PET förväntas öka eftersom platån för bomullsproduktion är uppnådd. Det är en stor utmaning för samhället att ta tillvara på dessa resurser även när en textil anses vara förbrukad på andra sätt än downcycling, energiutvinning eller deponi. Det kommer att krävas flera olika metoder för att effektivt ta tillvara på förbrukad textil från konsument för att föra in textilen i en cirkulär livscykel. En metod för att minska mängden jungfruligt material som används är återvinning. PET-flaskor återvinns mekaniskt genom att granulera och smälta om till ny spinnmassa och PET-fibrer återvinns genom kemisk återvinning. Vad gäller mekanisk återvinning är ett problem tillsatser som finns i produkten. Detta arbete beskriver olika tillsatser som tillsätts i polyester från garnspinning till slutberedning. Det har inte framkommit hur dessa tillsatser påverkar en mekanisk återvinning. Tillsatser som är kända att skapa problem vid återvinning av PET-flaskor är lim, pappersetiketter och färg. Färg i ingående material resulterar i en missfärgning i återvunnet material. Därför undersöktes möjligheten i detta arbete att ta bort dispersionsfärg från polyesterfibrer för att även kunna återvinna dessa genom omsmältning. Det finns flera patent som har som gemensam metod att avfärga polyester genom att lägga ned materialet i mindre bitar i upphettat lösningsmedel under konstant omrörning. I patenten bryts sedan polyestern ned genom kemisk återvinning och därför är det inte tydligt beskrivet hur resultatet av avfärgningen blir. Ett nyligen publicerat patent från 2016 har studerats närmare då patentet syftar till att avfärga och återvinna polyesterfibrer från använda kläder. I detta arbete har försök utförts genom att modifiera en del av ett exempel som beskrivs i patentet. Syftet var att undersöka och optimera återanvändningen av lösningsmedel samt definiera en optimal avfärgningstid. Resultatet har betydelse eftersom det ger kvantitativ data med avseende på avfärgning inför en återvinningsprocess och skulle kunna bidra till att mekanisk återvinning av textil utvecklas, vilket gynnar ett hållbart samhälle. I studien har en kontrollerad färgning av ett trikåtyg i 100% polyester utförts med dispersionsfärg som enbart innehåller en kromofor grupp, Disperse Blue 56. Tyget har sedan skurits i mindre bitar, 2'2 cm, för att avfärgas i lösningsmedel, 93-95 ℃, under konstant omrörning med badförhållandet 1:20. Lösningsmedlet som används i denna studie är 1,3 dimethyl-2-imidazolidione 98%, vilket har förkortats genomgående till DMI. Det har undersökts om avfärgningstiden kan förkortas till 10 minuter vilket sedan jämfördes med textil som avfärgats under 15 minuter. En förkortning av processtiden kan innebära en mer resurssnål avfärgningsprocess. Vidare har det även undersökts om det går att återanvända samma lösningsmedel till flera omgångar avfärgning, vilket definierats som användningsgrad 1 till 3. Textilen har efter avfärgning tvättats i rumstempererad DMI och rumstempererad etanol innan torkning i 12 timmar. Tygbitar som avfärgats i användningsgrad 1 av DMI under 15 minuter ger lägst värden på kulörthet vilket har säkerställts genom statistiska beräkningar. Det har även visats att optiskt vitmedel, av okänd typ, delvis avlägsnats i samtliga försök. Vikt- och volymförändring har analyserats men det går inte att fastslå att någon förändring sker.