Innovative regenererede tekstilfibre

Jeg har, i et tidligere indlæg, skrevet om innovative anvendelser af metoderne til regenerering af organisk materiale til tekstile fibre. Om Orange Fiber af appelsinskraller, ReNewcell af kasseret tøj, QMilk af fødevare-uegnet mælke-protein, og Soya protein fra tofu-produktion.

Udnyttelse af biprodukter til fremstilling af regenererede tekstilfiber

 

-Men det stopper ikke der. Tvært imod, faktisk. Det PIPLER frem med innovative, kreative, funktionelle og lækre tekstile fibre:-)

 

Et af de mere kreative, er det hollandske Mestic-initiativ, hvor seje Jalila Essaïdi benytter kokasser (ja!) til at udvinde cellulose, såvel som andre kemiske forbindelser, til fremstilling af bioplast og regenererede cellulose fibre. Udviklingsarbejdet, der er foregået i samarbejder med H&M,  har opnået stor berettiget opmærksomhed og anerkendelse ved at vinde den nylige Global Change Award, der afiklers med H&M foundation.

 

ReFibra®, som Rachel Kollerup just har skrevet så fint om, er (endnu) en regenereret cellulosefiber, hvor udgangsmaterialet er kasseret tekstil. Producenten er Østrigske Lenzing, der ud over ReFibra® og Tencel® også producerer Lenzing Viskose® og Lenzing Modal®.

 

Også biomaterialer fra krabber og andet hav-kræ, polysacchariderne chitin og chitinosan, benyttes til fremstilling af tekstile materialer.

CRABYON®, fra japanske Omikenshi, er et eksempel på en sådan fiber, der benyttes til for eksempel baby/børne undertøj, strømper og undertøj.

     

Produktions-processen, hvor polysaccharidet chitin udvindes fra krabbe-skaller, præsentere her af italienske Tec Service

 

 

 

 

 

Superwash (“anti-felt”) behandling af uld

Uld kradser. Eller retter; NOGET uld kradser. Der er nemlig stor forskel på forskellige typer ulds tilbøjelighed til “at kradse”. Dertil komme at uld kan behandles, under forædlingen af rå uld til tekstilfiber, så ulden ikke længere kradser helt så meget. Denne type behandles kendes som superwash behandling eller anti-felt behandling. Når ulden efter-behandles på denne måde, bevirker det nemlig både at den kradser mindre, men også at den bedre tåler maskinvask, uden at krympe.

Grunden til at uld krymper ved vask, og kradser, skyldes den fysiske opbygning af uld-fiberen. Overfladen er særdeles ru, da den er opbygget med en skæl-struktur, der mindre hvordan tagsten lægges.

På billedet herover ses forskellige tekstile fibre i forstørrelse (ved hjælp af skanning elektron mikroskopi). Der ses tydelig “skæl-struktur” for de forskellige uld-typer, corse (grov), fine, alpaca, cashmere, og denne skælstruktur er især påfaldende for uld-fibrene, når man sammenligner med de andre fiber-typer; silke, linen (hør), cotton (bomuld) og polyester.

Det ses også at der er forskel på størrelsen af skællene på de forskellige uld-fibre, og at fibrene har forskellig tykkelse. Skællene er dem, der bevirker at det kan opleves at uld “kradser”, og at uld krymper ved vask; skællene virker simpelthen som modhager, så fibrene filter sammen.

Derfor, når man forsøger at modvirke at uld kradser og krymper, arbejder man ud fra princippet for at få formindsket skællene. Dette kan gøres på forskellige måder;

  • formindske skællene ved at nedbryde dem, kemisk eller enzymatisk.
  • “coate” fiber-overfladen, så der lægges en tynd hinde hen overskæl-strukturen.

Kemisk formindskelse af skællene har typisk været udført med klor eller basisk væske. Begge behandlinger kendes som værende ganske miljøbelastende, især hvis der ikke er ordnede forhold for spildevands-rensning. Den enzymatiske formindskelse af uldens skæl kendes som for eksempel bio-poolishing, og betragtes som værende mere miljøvenlig. Her benyttes enzymer fra for eksempel Novozymes, til at nedbryde spidserne på skællene, så de ikke er så skarpe længere.

Coating af uld-fibre, hvor der lægges en tynd hinde rundt om hver enkelt uld-fiber, kan benyttes sig af forskellige polymere til at coat’e fibrene.

Dilling, dansk producent af økologisk undertøj, har lavet en fin, pædagogisk grafisk fremstilling af princippet for de forskellige behandlinger af uld-fibrene.

Coat’ede uldfibre opleves typisk som værende blødere end kemisk og/eller enzymatisk behandlede fibre, da modhagerne er helt dækkede. Til gengæld mistes også nogle af ulds andre gode egenskaber, nemlig evnen til at binde fugt og modvirke sved-lugt. -Og, der er en tilbøjelighed til at coatingen/hinden vaskes af, med tiden, så man kan opleve at ens yndlings-uldtrøje lige pludselig krymper ved vask, efter at være blevet vasket uden problemer masser af gange…

 

I forhold til coating af uld-fibrene, sker der spændende teknologiske landvindinger; Schoeller-gruppen vandt således i 2013 Outdoor Industry Award 2013 GOLD prisen for deres chlorine-free EXP 4.0 machine-washable treatment. 

Princippet for Schoellers EXP-metode illustreres i denne figur:

 I stedet for at overtrække hele fiberen med en vand-holding hinde, “beklædes” kun de steder på uldfiberen hvor modhagerne/skællene er. Det beskrives på Schoellers webside at der benyttes ecological polymer i micro patches. Af deres webside fremgår det at EXP is the first wool finishing process in the world to meet the strict criteria of the “bluesign®” and “Global Organic Textile (G.O.T.S)” standards, and it also conforms with the “Öko-Tex standard”.

 

 

 

 

Vort udtjente tøjs skæbne

Interesserer man sig for det miljømæssig effekt, vort forbrug og fremstilling af tøj har, er det relevant at se på hele livscyklus for tøjet. Den gode miljøeffekt af at tøj er fremstillet ultra bæredygtigt, og af ultrabæredygtige materialer, kan “sættes over styr” hvis tøjet ikke håndteres ansvarligt efter at man er færdig med at bruge det; i after-life fasen. Så; hvad sker der med vort tøj, når vi er færdige med at bruge det? Hvilken miljømæssig effekt har de forskellige after-lige muligheder.

EU har, i 2014, udgivet et digert og særdeles interessant studie, der omhandler miljøbelastingen ved europæernes tøjforbrug, IMPRO. Jeg har tidligere refereret til studiet i indlæg om andelen af plast i vort tøj, og om miljøeffekten af vort tøjforbrug i tøjets forskellige livsfaser.

Tallene i figuren herunder er (også) fra IMPRO-Textiles studiet:

Afterlife-Europæisk tøj_IMPRO

Når vi i europa ikke skal bruge vort tøj mere, smider vi 80% af det væk. Af denne mængde, bliver 24% forbrændt, i varme-udnyttende forbrændingsanlæg. Resten, 70% (!) ryger på lossepladsen! I Danmark alene er denne andel heldigvis anderledes, en markant større andel af vort affald kommer i vore fjernvarme forbrændingsanlæg, og kun en mindre andel ryger i “deponi”, som det kaldes…

20% af det tøj, vi er færdige med at bruge, sender vi til genbrug/genanvendelse; vort tøj får et “second life” inden det bortskaffes. Over halvddelen af dette second life tøj genanvendes; tøjet “splittes ad”, og materialerne genanvendes. Under halvdelen genbruges direkte, i den form det har. Hovedparten af genbrugstøjet (75%) eksporteres til udviklingslandene, mens sølle 25% genbruges i Danmark.

Hvis vi leger at vi starter med 100 stk tøj, så vil der udfra disse procenttal blot være 2 (!) stykker tøj der genbruges i Dk (20% x 40% x 25%). -Det ville være SÅ hensigtsmæssigt for miljøet, om vi kunne øge den andel af vort brugte tøj, vi selv genbruger. -Især hvis vi derved ville reducere mængde af ny-produceret tøj tilsvarende!

At vort ikke-ønskede tøj får endnu en livsfase i udviklingslandende, er miljømæssigt hensigtsmæssigt om det derved bevirker at der ikke nyproduceres tilsvarende mængder tøj. -Men da affaldshåndteringen i udviklingslandene ikke er særlig veludviklet, vil hovedparten af det tøj, vi sender til genbrug i udviklingslandende, ultimativt ende på lossepladsen, eller afbrændes uden at der “høstes” varme, og udføres forsvarlig røgrensning og slagger-håndtering. Måske det ville være interessant at bistå udviklingslandende med at udvikle deres affaldshåndtering…?

Vedrørende vort tøjs genanvendelsespotentiale, har FORCE i 2013 udgivet en rapport om “Tekstile genanvendelsespotentialer“. Se øvrige undersøgelser og rapporter, m.m., på denne blog-side (og skriv endelig, hvis der mangler nogen!)

Udnyttelse af biprodukter til fremstilling af regenererede tekstilfiber

I Italien er der blevet udviklet regenererede cellulosefibre af biproduktet fra appelsinjuice-fremstilling, de såkaldte Orange fiber.

orange-fiber-logo_orange-fiber - stillebenorange-fiber-logo

Kan vi mon gøre det samme med biproduktet fra dansk æblemost-fremstilling? Eller andre cellulose-holdinge biprodukter?

I sverige benyttes cellulose fra vort aflagte bomulds-tøj til fremstilling af nye regenererede cellulose-fibre: Renewcell

logo-renewcell1 renewcell-klanning1

I tyskland sysler Anke Domaske og hendes team ved QMILK med at fremstille regenereret protein-fiber (Azlon) af kasein fra mælk, der er uegnet som fødevare.

qmilk-collage-e1405507408430

I japan udnytter man, efter sigende, protein-kagen fra tofu fremstilling til at lave soja-proteinfibre.

fiber_soy

soyafiber

Selv arbejder jeg med at udnytte det keratin-holdinge biprodukt fjer til fremstilling af fiber eller nonwoven elektrospundet tekstil. -Der er endnu et stykke vej, men det er super spændende:-)

fjer

Og, der må AFGJORT være andre biprodukt-fraktioner i Danmark, der må kunne udnyttes til materiale- og/eller fiberfremstilling. Igang – igang – igang!

 

Farvede og fluorescerende tekstil-fibre

 

Black_Hills_IMG_0584__83456.1438205933.380.380Tekstil fibre kan jo være farvede fra naturens side; Naturligt farvede uldfibre, hvor ulden fra flokkens sorte får, eller “Colourgrown cotton”, hvor
det udnyttes at der findes forskellige arter af bomuldsplanten, med forskellig pigmentering af fibrene.

 

Pakucho Green Cotton site pic

For nylig stødte jeg så på rapporter om muligheden for at fremstille farvet eller fluorescerende silke…! Særdeles syret!

Farvningen af silkefibrene kan fremkomme ved at silkeormene fodres med fluorescerende foder, fx den kemiske forbindelse Rhomdamin. Alternativt er det demonstreret at silkeorm kan genmanipuleres til at udtrykke fibroin-protein, er udsender selvlysende lys, når det belyses med UV-lys. Fibroin-proteinet er blevet “tagget” med det såkaldte GFP.

 

GM silkworms bred to spin fluorescent

Colored Fluorescent Silk Made by Transgenic Silkworms

Fluorescent Silk: Awesome Science and Fashion!

Transgenic silkworms that weave recombinant proteins into silk cocoons.

Om det er bæredygtigt… tjaeh… Om man, som designer, biolog, bio-curious eller bio(tekno)log,  har spørgsmål til selve teknikken eller ønsker uddybning eller yderlieger materiale eller information, så tag kontakt!

Forædling af danskdyrkede fibre

Der er gang i udviklingsarbejdet med forædling af danskdyrkede hamp til tekstilfibre.

Screen Shot 2016-03-23 at 09.25.29

Rachel Kollerup og Bodil Pallesen har skrevet en fin artikel til Effektivitet, om det projekt, jeg er involveret i og som jeg tidligere har præsenteret: Fremtidens bæredygtige tekstiler er lavet af hamp.

For nylig er udgivet en rapport, over projektet “Lokal hampeproduktion“, gennemført af Danish Fashion Institute, Teknologisk Institut og VIA Design. Lokal hampeproduktion til tekstil anvendelse

Dejligt med opmærksomhed for dette spændende arbejde!

 

Enzym-behandling af hampefibre

47263799
At jeg er begejstret for hamp (og andre bastfibre) til tekstiler, skal ikke være nogen hemmelighed, og kan ses af tidligere indlæg:
Jeg er aktuelt involveret i et fantastiske spændende projekt ved Agrotech i Skejby, sammen med bl.a. Seniorkonsulent Bodil Pallensen og designer Rachel Kollerup, hvor vi bl.a. undersøger potentialet for at dyrke hamp til tekstilfibre i Danmark, og fx arbejder med enzymatisk rødning af dansk-dyrket hamp.
Vi går igang med at enzym-bearbejde grov-skættede hampestængler/fibre inden for de næste uger, og vil herefter evaluere om enzym-processeringen gør at fibrene bliver finere og blødere, end uden enzym-rødning. Videnskabelig litteratur indikerer at der er virkelig gode perspektiver i at benytte enzymer i forædling af tekstiler generelt og bastfibre specifikt. Mængderne af fibre vi arbejder med er foreløbig ganske små, ca 30 g, hvilket svarer til en “god tot” eller en “go’ håndfuld”. Målet er at kunne bearbejde fibrene på miljømæssig forsvarlig måde, så de opnår egenskaber der minder mest muligt om bomuldsfibre (såkaldt; “cottonizing”).

Opdatering: Her der den færdige rapport  Bæredygtige hør- og hampetekstiler. Og en artikel om projektet fra Effektivitet: Fremtidens tekstiler er lavet af hamp

 

Hamp

Hamp er en ældgammel landbrugsafgrøde, der kan anvendes til en lang række formål, her iblandt beklædning.

Fra Landbrugsinfo :

Interessen for hamp- og hørdyrkning er stor mange steder i Europa. Det skyldes ikke mindst, at hamp har et stort udbyttepotentiale, og at både hamp og hør har mange anvendelsesmuligheder, som der er et stigende marked for i Europa, det være sig både som fiber og som modne frø. Ikke mindst hampefrø har et højt indhold af højværdiproteiner og -olier, som gør frøene interessante til såvel fodermiddel som human ernæring.

Stængler fra såvel hamp og hør kan udnyttes til mange forskellige produkter, så som isoleringsmaterialer, lydisolering, geotekstiler i form af vækstmåtter og ukrudtsdække, til kompositter i bilindustrien m.v. Endelig bliver hamp og hør også anvendt til tekstiler.

Biproduktet ved forarbejdning af hør- og hampestænglen til fibre er de træholdige skærver fra det inderste af stænglen, som er velegnede til hestestrøelse og som bioenergi m.m.

I 2012 bragte videnskab.dk en artikel “Forskere: ‘Mere hamp på danske marker‘”, hvor det hedder at “ifølge forskerne giver det skandinaviske klima gode muligheder for at dyrke hampplanter“. I artiklen udtaler professor Irina Angelidaki fra DTU sig også, nemlig at hun er med til “at undersøge en række anvendelsesmuligheder for hampplanter, og det ser rigtig lovende ud“.

Ved Agrotech, landbrugets GST-institut i Skejby, har seniorkonsulent Bodil E. Pallensen i det meste af en menneskealder interesseret sig dyrkning og afsætning af plantestængler, fx industrihamp til anvendelse som isoleringsmaterial. Hampstængler vil også kunne benyttes til tekstilfiber-produktion, men “Det kræver at der er et effektivt høstkoncept, en forarbejdningsvirksomhed, og et marked for en ny afgrøde”. 

Agrotech har udgivet en folder om dyrkning og anvendelse af hamp; “Industrihamp – SKABER VÆRDITILVÆKST OG ET BEDRE MILJØ!” Her i hedder det vdr hamp til “tekstilindustrien leveres stænglerne i deres fulde længde i pressede baller“, og at “Der er i Danmark kun een godkendt forarbejder af hamp, som kan skætte hamp til blår (fibre) og skæver. Der er desuden en række af virksomheder i Europa, som kan aftage hampefibre“.  I brochuren oplistes også at:

AgroTech kan indgå som samarbejdspartner, når det drejer sig om:

  • Værditilvækst fra mark til markedet – det vil sige hele produktionskæden.
  • Rådgivning om dyrkningssystemer.
  • Optimering af råvarekvalitet.
  • Produktudvikling af nye plantefiberprodukter og -teknikker.
  • CO2-regnskab for nye produkter.
  • Samarbejde mellem industri og øvrige interessenter i hele produktionslinien.
  • Styring af projekter, projektledelse.
  • Rådgivning inden for industrihamp og andre alternative afgrøder. 

Det kunne det være særdeles interessant at være involveret i at undersøge om der er basis for lokal, kommerciel produktion af hamp til tekstilproduktion.

Beklædning af hamp kan fx skaffes gennem tyske HempAge – Dressed by nature. Dyrkning og forarbejdning foregår dog i kina, som det beskrives i folderen med “Hemp info“.

Den traditionelle forædlingsproces af hampplanter til tekstil-fibre er beskrevet af tyske HempAge (oversat til dansk): Planterne er sået , høstet, rødnet og tørret på den traditionelle måde der ikke har ændret sig i tusinder af år. Udblødning er gjort for at opløse de bindemidler , der binder bastfiber under barken til den træagtige indre kerne. For at gøre dette, bliver de høstede stilke lagt i blød i små bassiner, der er fyldt med vand fra floder eller åer. Stænglerne “røder” indtil bindingen mellem fiber og træagtige kerne er brudt ned. Efter rødning bliver den færdig hamp lagt ud eller bundtet til tørring ved siden af bassinerne. De rødede og tørrede hampstilke kan herefter opbevares for at blive strippet senere, når de arbejdskraftintensive høstsæsonen er slut. Denne peeling adskiller fiberholdigt bast fra resten af den træagtige kerne, som samles og bruges som et vedvarende (og CO2- neutral) energikilde i de kolde vintermåneder. Endelig bundtes bast fibrene til baller og sælges til spinderi.

Selv har funderer lidt over hvor stor metan-udledning er ved rødningsprocessen, og jeg har fundet noget videnskabelig litteratur om dette. I artikel “The environmental impacts of the production of hemp and flax textile yarn” sammenlignes et reference scenarie med traditionel varm vandrødning af hamp med (1) bio-udblødning , dvs “grøn” skætning af hamp, efterfulgt af vandrødning , (2) babyhemp, baseret på udblødning på stativer, af præ-modne hamp (3) dug udblødning af hør.
Det konkulderes at ingen af de alternative scenarier var entydigt bedre end reference-scenariet.
Vedrørende selve forædlingen af hamp-fibrer, kunne det være også være interessant at undersøge om der er basis for kommerciel produktion af enzymer til at forestå rødningsprocessen, således at den mikrobiologiske anaerobe proces kunne optimeres til en enzymatisk proces. En sådan enzymatisk proces, såvel som resten af forarbejdnings-maskineri og udstyr, er beskrevet i et konference bidrag ved “International Conference on Flax and Other Bast Plants ” i 2008: “Enzymatic Bioprocessing – New Tool of Extensive Natural Fibre Source Utilization“.
Andet processeringsudstyr, til moderne forarbejdning af plantestængelfibre, fra canadiske CRAiLAR Technologies, er beskrevet i dette wikipedia-indlæg
I et helt nyt nyhedsindlæg fra the Guardian beskrives hvorledes et firma “Hemptown” har arbejdet med at gøre hamp-fibrene blødere ved at bearbejde pektin-indholdet i stænglerne:
Thanks to green chemistry and enzyme science, we worked out that naturally occurring enzymes can be used to rinse the raw fibre and remove all the pectins,” says Nalbach. “What you come out with is a soft, fine fibre of flax or hemp that can be blended with cotton but is far more sustainable than 100% cotton or polyester.
Så… der er rigtig mange initiativer i gære, i forhold til at udnytte hamp som afgrøde, og måske endda på bæredygtig måde til lokal tekstilproduktion…? Personligt kan jeg kun hilse det velkomment, og hjælpe det så godt som muligt på vej!

Danske råvarer til lokal og bæredygtig tekstilproduktion

Hvilke råvarer har vi i Danmark, der kunne være råmateriale for tekstil produktion. -Efter en brainstorming med mig selv, er jeg kommet frem til følgende. Nogle af dem er MEGET på ide/konceptstadie, andre er mere modne til at kunne fungere som råvare, såfremt afsætning kan sikres. Rækkefølgen er ikke på nogen måde hierakisk!  Jeg modtager meget gerne input.  Jeg arbejder på at adresse dem enkeltvis, med blogindlæg og foreløbig kan der læses om keratin som råmateriale for (tekstil)fibre, via nedenstående link.

Keratin (hår, fjer, uld)

Nælder, Hør, Hamp

Bomuld (fra genanvendelsepotentiale… renewcell)

Bioplast-afgrøder / PLA afgrøder

Alger: Regenererede protein- eller cellulose fibre

Lupin: Proteinbaseret regenereret fiber