BioTexCirc

Chemisches Recycling von biobasierten Polyamiden.

Motivation

Das Ziel von BioTexFuture ist die Umwandlung der erdölbasierten Wertschöpfungskette der Textilindustrie in eine biobasierte. BioTexCirc stellt sich damit der Herausforderung, die lineare Textilindustrie in eine zirkuläre Industrie umzuwandeln und ihre Nachhaltigkeit zu gewährleisten. Im Einklang mit der „Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie 2030“ will BioTexCirc zu einem nachhaltigen Wirtschaftswachstum und einem strukturierten Kooperations-, Kooperations- und Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und Wirtschaft zur Stärkung der deutschen Textilindustrie beitragen. Darüber hinaus sollen die Auswirkungen des branchenweiten Chemikalienrecyclings auf Gesellschaft und Umwelt berücksichtigt werden. Dieser Closed-Loop-Ansatz unterstreicht das Engagement des Projekts für die Förderung von Umweltverträglichkeit und Ressourceneffizienz in der Textilindustrie.

Ziel

Das Ziel von BioTexCirc ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette in der Textilindustrie durch chemisches Recycling von biobasierten Polymeren. Dieses Hauptziel wird durch 3 Bereiche abgedeckt. Die Untersuchung der technischen Machbarkeit und der Effektivität von chemischen Recyclingprozessen für biobasierte Polymere, wobei der Schwerpunkt auf dem chemischen Recycling von drei biobasierten Polyamiden liegt, nämlich PA11, PA4.10 und PA6.9 (wobei letzteres in AlgaeTex entwickelt wird). Die Untersuchung des Reinigungsprozesses des Textilmaterials (Abfall) vor dem chemischen Recycling wird das Ausgangsmaterial für das chemische Recycling vorbereiten und dessen Effizienz erhöhen. Die Schaffung eines nachhaltigen Paradigmas für die Wertschöpfungskette in der Textilindustrie, das technologische, techno-ökonomische, ökologische Bewertungen und soziale Aspekte (TEA & LCA) umfassend berücksichtigt, um Richtlinien für verschiedene Akteure in der Textilindustrie zu formulieren.

BioTexCirc visualisiert

FORSCHUNGSANSATZ

BioTexCirc erreicht eine Kreislaufwirtschaft, indem es den gesamten Weg vom Polymer zum Polymer und vom Endprodukt zum neuen Ausgangsmaterial abdeckt. Im Rahmen des Projekts wird das chemische Recycling von biobasierten Polyamiden (Materialien für Hochleistungstextilfasern) erforscht. Da es sich bei Polyamiden um Kondensationspolymere handelt, lassen sie sich leicht in ihre ursprünglichen Monomerbausteine zurückverwandeln und sind daher für den chemischen Recyclingprozess prädestiniert. Derzeit werden mehrere Ansätze für das Textilrecycling wissenschaftlich erforscht. Einer davon ist das chemische Recyclingverfahren, das im Allgemeinen die Rückführung auf Neuware-Qualitäten ermöglicht. Die Polyamide werden unter wässrigen Bedingungen bei erhöhter Temperatur und Druck mit Hilfe eines Depolymerisationskatalysators abgebaut. Durch Extraktion, Destillation und Kristallisation werden die Bausteine abgetrennt und gereinigt. Es werden verschiedene Depolymerisationsbedingungen erforscht, um den für jedes Polymer am besten geeigneten Weg zu ermitteln. Nach der Etablierung von Down-Streaming-Prozessen werden die recycelten und gereinigten Bausteine zu Polyamiden polymerisiert, deren Eigenschaften mit den ursprünglichen Polyamiden verglichen werden, die als Ausgangsmaterial für den Recyclingprozess verwendet werden. Die Vorbehandlungsoptionen im Rahmen des BioTexCirc-Projekts zielen darauf ab, die Qualität des recycelten Materials zu verbessern. Dazu gehören die Modellerweiterung und die Einbeziehung des Vorbehandlungsschritts in das empirische Modell, die Identifizierung und Bewertung der Entfernung von Verunreinigungen aus den Materialien und die Entwicklung eines Verfahrens zur Umwandlung der Materialien in rezyklierbare Produkte. Darüber hinaus wird eine Bewertung der Vorbehandlungsmethoden für die Anwendungsszenarien der ausgewählten Materialien durchgeführt.

Das Projekt legt besonderes Augenmerk auf die ökologischen Faktoren im Rahmen einer Nachhaltigkeitsanalyse. Eine begleitende Ökobilanz (LCA) und eine techno-ökonomische Bewertung (TEE) zum Verständnis der potenziellen Umweltauswirkungen und der wirtschaftlichen Aspekte der im Projekt entwickelten Produkte und Prozesse werden durchgeführt, quantifiziert und dokumentiert.

Projektpartner

GET IN TOUCH

Dr. Jonathan Meakin Projektleitung jonathan.philip.meakin@adidas.com
Antje Lieske Stellvertretende Projektleitung Antje.Lieske@iap.fraunhofer.de
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