Varje år produceras miljontals ton bomull världen över, samtidigt som enorma mängder textilier slängs eller förbränns. Trots att bomull består av nästan ren cellulosa återvinns bara en liten del av materialet till nya textilier.
I sin halvtidsstudie undersöker Elise Meurs, industridoktorand inom forskarskolan EXACT, hur cellulosamassa från återvunnen bomull beter sig under de första stegen i viskosprocessen, den industriella metod som används för att tillverka regenererade cellulosafibrer. Målet är att möjliggöra storskalig användning av textilavfall och därmed minska behovet av ny råvara från skog eller bomullsodlingar.
Textilavfall som ny resurs
Viskos tillverkas vanligtvis av så kallad dissolvingmassa från trä eller bomullslinters, en biprodukt från bomullsindustrin. Textilavfall baserat på bomull har dock visat sig vara en mycket lovande råvara eftersom det redan innehåller stora mängder ren cellulosa.
– Utmaningen är att återvunnen bomull inte alltid beter sig på samma sätt som traditionella råvaror i tillverkningsprocessen. För att industrin ska kunna använda materialet effektivt behöver vi en bättre förståelse för vad som händer med fibrerna under bearbetningen, säger Elise Meurs.
Fibrerna sväller snabbt
I det första steget av viskosprocessen behandlas cellulosan med en koncentrerad lösning av natriumhydroxid. Fibrerna sväller då och blir mer tillgängliga för de kemiska reaktioner som senare krävs för att producera nya textilfibrer.
Studien visar att den största delen av svällningen sker redan under de första minuterna. Bomullsbaserade massor, oavsett om de kommer från återvunna textilier eller bomullslinters, sväller mer än traditionell vedbaserad massa. Detta gör fibrerna mottagliga för fortsatt bearbetning, men den kraftiga svällningen gör det också svårare att avlägsna överskottsvätska och uppnå önskad torrhalt efter den första aktiveringsbehandlingen.
Forskarna bedömer att fibrernas struktur kan vara en förklaring till de observerade skillnaderna. Återvunna bomullsfibrer har tunnare cellväggar och större hålrum i fiberns mitt, vilket kan göra att de absorberar större mängder vätska.
Renare material med mindre spill
Ett annat viktigt resultat handlar om reningen av råmaterialet. Under den första fasen av viskosprocessen löses oönskade ämnen upp och avlägsnas från massan. Vedbaserad massa innehåller från början fler föroreningar än bomullsbaserade material och förlorar därför mer material under bearbetningen.
Detta tyder på att återvunnen bomull inte bara kan bidra till att minska mängden textilavfall, utan också kan ge ett mer resurseffektivt produktionsförfarande.
Ett steg mot cirkulära kläder
– Vår forskning visar att återvunna bomullstextilier har stor potential som råvara för viskosproduktion. Materialet ger hög fibersvällning, små utbytesförluster och hög renhet i de tidiga stegen mot viskos, vilket tyder på god prestanda. Samtidigt behövs mer kunskap om hur råvaran beter sig i de senare produktionsstegen, när cellulosan löses upp och spinns till nya fibrer, säger Elise Meurs.
Om dessa utmaningar kan lösas öppnas möjligheten till en verkligt cirkulär textilindustri, där gamla bomullsplagg gång på gång kan omvandlas till råvara för nya textilier.
