Exploring the Compatibility of Dope-Dyed Polyester Textiles in Chemical Recycling
2024 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hp
Studentuppsats (Examensarbete)Alternativ titel
Undersökning av kompatibiliteten hos dopfärgade polyestertextilier i kemisk återvinning (Svenska)
Abstract [sv]
Textilindustrin ökar fokuset på att hitta hållbara sätt att minska dess miljöpåverkan genom att använda olika metoder för att återvinna textilavfall. Konventionella färgningstekniker för PET ger dock ofta råvaror som inte är optimala för produktion av nya textilier. Behovet är produktion av ofärgad råvara, som är BHET, i processen för glykololysering - en kemisk depolymerisationsprocess för återvinning av PET, är målet att producera en icke-färgad råvara, särskilt BHET.
Dispergerade färgämnen, som vanligtvis används vid färgning av PET, bryts ned under den kemiska återvinningsprocessen, vilket resulterar i missfärgade monomerer (BHET). En alternativ metod, dopfärgning, är en lovande väg på grund av dess minskade vatten- och kemikalieanvändning och dess potential för mindre missfärgning av monomeren. Vissa färger tenderar dock att finnas kvar i BHET, vilket komplicerar återvinningsprocessen.
Denna avhandling syftar till att förstå varför vissa färger, som röda och gula, finns kvar i BHET medan andra, som blågrå, inte gör det. Studien går ut på att utvärdera de kemiska och fysikaliska egenskaper som skiljer dessa färger åt. Fyra färger - Blå, Grå, Röd och Gul - valdes ut för en omfattande analys. Egenskaperna hos varje färg, inklusive deras utbyte genom den kemiska återvinningsprocessen, termiska egenskaper och kemiska strukturer utvärderades noggrant. För att få exakta analytiska mätningar isolerades färgämnena och analyserades med hjälp av avancerade tekniker som ICP och FT-IR. Dessa tekniker hjälpte till att avkoda materialens slutliga strukturer och gav insikter om skillnaderna i deras egenskaper och kompatibilitet med PET-återvinning. Genom att förstå dessa skillnader syftar denna forskning till att förbättra återvinningsprocessen och förbättra kompatibiliteten mellan olika färgämnen och PET-återvinning. Resultaten syftar till att ge en grund för att optimera återvinningsmetoder och välja färgämnen som minimerar monomermissfärgning och därigenom bidra till produktionen av återvunna textilier av högre kvalitet.
Abstract [en]
The textile industry is increasing its focus on finding sustainable ways to reduce its environmental footprint by adopting various methods to recycle textile waste. A major challenge in recycling PET is that conventional dyeing techniques often result in discolored raw materials, suboptimal for the production of textiles. During glycolysis - a chemical depolymerization process of recycling PET, the goal is to produce a non-colored raw material, specifically BHET. Disperse dyes, commonly used in dyeing PET, degrade during the chemical recycling process, resulting in discoloured monomers (BHET). An alternative method, dope dyeing, is a promising avenue due to its reduced water and chemical usage and its potential for less discolouration of the monomer. However, certain colours tend to persist in the BHET, complicating the recycling process.
This thesis aims to understand why certain colours, like reds and yellows, remain in the BHET while others, like blue-greys, do not. The study involves evaluating the chemical and physical properties that differentiate these colours. Four colours- Blue, Grey, Red and Yellow - were selected for a comprehensive analysis. The properties of each colour, including their yield through the chemical recycling process, thermal properties and chemical structures were thoroughly assessed. To obtain precise analytical measurements, the colourants were isolated and analyzed using advanced techniques such as ICP and FT-IR. These techniques helped decode the final structures of the materials and provided insights into the differences in their properties and compatibility with PET recycling. By understanding these differences, this research seeks to enhance the recycling process and improve the compatibility of various dyes with PET recycling. The findings aim to provide a foundation for optimizing recycling practices and selecting dyes that minimize monomer discolouration, thereby contributing to the production of higher-quality recycled textiles.
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2024.
Serie
TRITA-CBH-GRU ; 2024:314
Nyckelord [en]
Textile Recycling, PET, BHET, Depolymerisation, Dope-Dyeing, Glycolysis, ICP, FTIR, Dye chemical structure
Nyckelord [sv]
Textilåtervinning, PET, BHET, Depolymerisering, Dopefärgning, Glykolys, ICP, FTIR, Färgämnesstruktur
Nationell ämneskategori
Bearbetnings-, yt- och fogningsteknik Polymerteknologi Textil-, gummi- och polymermaterial
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-352701OAI: oai:DiVA.org:kth-352701DiVA, id: diva2:1895271
Externt samarbete
RISE
Ämne / kurs
Polymera material
Utbildningsprogram
Teknologie masterexamen - Makromolekylära material
Examinatorer
2026-06-032024-09-052026-06-03Bibliografiskt granskad