[Title will be auto-generated]

Tekstile fibre og belægninger med potentialer for vugge til vugge anvendelse

Krav &l frem&dens produkter  Bæredygtig produktion og bortskaffelse  Lavt energiforbrug  CO2 – neutrale materialer  Ingen forurening  Energibesparende genanvendelse  Funktionalitet  Specialisering og intelligens  Via overfladebehandlinger, elektronik osv.

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

2

Vugge &l vugge principper  Naturfibre og regenererede fibre  Mulighed for biologisk kredsløb Kompostering, biologisk nedbrydning  Problemer: forædling, denaturering, tungmetaller, transport 

 Syntetiske materialer  Muligheder for industrielt/teknisk kredsløb Omsmeltning  Nedbrydning til råstoffer og ny polymerisation 

 Biosyntetiske materialer  Mulighed for begge typer kredsløb Nedbrydning til råstoffer og ny polymerisation  Kompostering 

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

3

Polyesterbetegnelser  Polyester  Poly-­‐ethylen-­‐terephthalat, PET  Nye typer terephthalater  Poly-­‐buthylen-­‐terephthalat, PBT  Poly-­‐trimethylen-­‐terephthalat, PTT  Bio-­‐syntetisk polyester  Polylactid, PLA  Polyhydroxyalkanoater, PHA, (PHB, PHV, PHBV osv.)

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

4

Polyester PET

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

5

Produk&on af PET, DMT Metode Luft

Kul

Vand

Kulmonoxid

Brint

Kvælstof

Mineralolie eller naturgas

Salt

Ammoniak Metanol

Salpetersyre

p-xylen

Etylen

Klor

Alkali

Terephthalsyre

Etylenglycol

Dimetylterephthalat, DMT Terephthalsyre di-glycolester

Polyetyleneterephtalat

PET polyester

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

6

PTA Metode Mineralolie eller naturgas

Luft

Eddikesyre

p-xylol

Salt

Etylen

Klor

Alkali

Katalysator

Etylenglycol

Ren Terephthalsyre

Polyetylenterephtalat

PET polyester

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

7

Forbrug af råmaterialer  DMT-­‐line  1,015 kg DMT + 1,015 kg ethylenglycol pr. kg polyesterchips  PTA-­‐line  0,860 kg PTA + 0,336 kg ethylenglycol pr. kg polyesterchips  Biosyntetisk ethylenglycol  Fermentering af sukker  30% af PET biosyntetisk fra 2012 (Teijin) Designskolen Kolding, Joy Boutrup

8

PET’s vig&gste Egenskaber  Holdbar

 Vandafvisende

 Høj trækstyrke  Høj lysbestandighed  God formstabilitet

 Høj UV-­‐absorption  Ingen vandabsorption  Syrebestandig  Afgiver intet til

 Oleofil (lipofil)

 Smeltbar, termoplastisk  Flammehæmmede typer

 Farvning  Dispersionsfarvestoffer  Pigmentering

omgivelserne

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

9

10

Recycling af polyester (PET)  Smeltning til gendannelse af fibre eller flasker  Højt energiforbrug og ringere kvalitet  Kemisk recycling  Nedbrydning til monomerer og ny polymerisering  Eco-­‐Circle udviklet af firmaet Teijin i Japan  Globalt system til genanvendelse under opbygning  84% lavere energiforbrug og 77% CO2 besparelse  Samme kvalitet som ny polyester  Systemet er nu udviklet til at omfatte flammesikker PET Designskolen Kolding, Joy Boutrup

10

Nye Terephthalater  PTT poly-­‐trimetylen-­‐terephthalat  Ester af 1,3 propandiol og terephthalsyre  PBT poly-­‐butylen-­‐terephthalat  Ester af butyldiol og terephthalsyre  Lavere miljøpåvirkning  Alkoholer fremstillet ved fermentering af majssirup  Består af kulstof, ilt og brint  Ingen kvælstof eller klor  Begge anvendes også som matrix i kompositter Designskolen Kolding, Joy Boutrup

11

Strukturer

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

12

Egenskaber

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

13

Anvendelse  Elastiske materialer uden elastan (PU)  Sportsbeklædning med større holdbarhed overfor lys og sved  Belægninger på tekstiler  Vanddampgennemtrængelige membraner til regntøj, tasker, telte osv. med bedre miljøegenskaber  F.eks. Sympatex  Erstatning for polyamider(PA, Nylon) generelt i

beklædning

Bio-­‐synte&ske polyestertyper  Poly lactid, PLA (poly-­‐mælkesyre)  Mælkesyre kan produceres af stivelse eller sukker ved fermentering  Nedbrydes ved kompostering  PHA, fællesbetegnelse for en stor gruppe

bakteriefremstillede polyestertyper

 Produkterne anvendes i dag bl.a. til implantater og

emballage

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

15

PLA historie  1833 Gay-­‐Lussac & Pelouze, Dilactid  1932 Carothers, Polylactid  1954 E.I.DuPont, medicinsk anvendelse  1992 binder til cellulose nonwovens  1993 Spunbound nonwovens af PLA  1998 Kanebo, LACTRON, tekstilfiber  2003 Cargill-­‐Dow, INGEO, tekstilfiber  2006 Teijin, BIOFRONT, tekstilfiber

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

16

Frems&lling af PLA Majs, hvede, kartofler

Sukkerroer stivelse sukker mælkesyre lactid PLA polyester

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

17

PLA Egenskaber  Vægtfylde 1,25 (lavere end uld og silke)  Trækstyrke 2,0 -­‐ 6,0 g/d  Høj elasticitet  Lidt højere fugtighedsoptagelse end PET  Fremragende lysbestandighed (UV)  Lav brændbarhed  Lav lugtoptagelse

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

18

PLA-­‐typer  Akængigt af om den dannede mælkesyre er

højredrejende, venstredrejende eller en blanding dannes forskellige typer PLA  PLLA udelukkende venstredrejende mælkesyre  PDLA udelukkende højredrejende mælkesyre  PDLLA højre og venstredrejende sammen  Stereokomplekse typer af blandinger af PLLA og PDLA

Biologisk nedbrydning

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

20

Recycling af PLA  PLA kan nedbrydes til mælkesyre ved hjælp af vand

og højt tryk uden brug af katalysatorer  Genanvendelsen sparer ca. 33% i energiforbrug sammenlignet med ny produktion fra plantestivelse planter

sukker

fermentering

mælkesyre (lactide)

Recycling

PLA

diverse produkter

CO2 Biologisk nedbrydning, kompostering

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

21

Udvalgte forsøg med polyester  Funktionelle og æstetiske forsøg  Forsøg med vævning af tekstiler til afskærmning af dagslys  I forsøgene er der brugt flere materialer, men ideelt set skal det være monomaterialer  Biofront (PLA)  Polyester (PET) Morphotex, specialfiber med interferensfarve  Waveron, lysdiffuserende specialfiber  Trevira CS, flammesikker polyester 

 Fremtidsperspektiv: flammesikker PLA

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

22

Kæde 100% Trevira CS monofilament – skud Teijin Biofront 200t/m & 100% Trevira CS

Kæde Teijin Biofront – skud Teijin Biofront & Waveron

Kæde Teijin Biofront Raw Fiber – Skud Teijin Biofront Raw Fiber & Teijin Morphotex

Kæde Teijin Biofront Raw Fiber – skud Teijin Biofront Raw Fiber

Kæde 100% Trevira CS monofilament – skud Teijin Biofront 200t/m & 100% Trevira CS monofilament

PLA komposit med naturfibre: Transparent PLA og synligt, håndvævet tekstil

Martin Larsen Industriel Designer & Karina Nielsen Rios (Tekstil Designer)

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

28

Formning og laminering

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

29

Martin Larsen & Karina Nielsen Rios Designskolen Kolding, Joy Boutrup

30

PHA, polyhydroxyalkanoater  Fremstilles af bakterier i næringsopløsninger af enten

kulhydrater eller fedtstoffer fra f.eks. spildevand  Flere forskellige typer med forskellig hårdhed og stivhed  Ved kombination af flere typer i molekylet kan ønsket

fleksibilitet opnås , f.eks PHB, polyhydroxybutanat, er hård, PHV, polyhydroxyvaleriat er blød

 Til emballage anvendes PHBV som ligner PE  Bløde typer kan evt. anvendes til belægninger på

tekstiler i stedet for POE, PU eller PVC Designskolen Kolding, Joy Boutrup

31

Opbygning af PHA-­‐typer

PHA polyestertyper  Smeltepunkt omkring 175oC  Biologisk nedbrydelige  Ikke allergene  Kan fremstilles af flere CO2–neutrale, afgrødebaserede

råmaterialer eller spildevand og affald  Termoplastiske, kan ekstruderes eller blæsestøbes i stil med PP og PE  Elektrospindes til kirurgiske formål og til dyrkning af knogle-­‐ og organvæv Designskolen Kolding, Joy Boutrup

33

Eksempler på PHBV  Anvendes til:  Implantater  Engangsprodukter inden for medicin og sundhedspleje  Emballage

Designskolen Kolding, Joy Boutrup

34