Innovative cellulosebaserede tekstilfibre af bambus

Fremstilling af cellulosefibre er på ingen måde nyt; metoden har været kendt i mere end 100 år, og tekstilfibrene har en ganske stor markedsandel på det globale marked. Indenfor de seneste år er der kommet nye virkelig spændende innovative fibre til:

Monocel er et svensk foretagende, hvor bambus omdannes til tekstilfibre. lgo_monocel_03Hvor viskose jo godtnok benytter sig af fornybar ressourse som råvare, nemlig typisk træ, er selve den kemiske forarbejdning af materialet til fibre særdeles miljøbelastende. Lenzings Tencel benytter sig af mindre harsk kemi, og cloosed-loop manufacturing til af fremstille Lyocell. Monocel benytter samme kemiske lyocell metode, men råmaterialet her er bambus, en særdeles hurigt voksende afgrøde, der derved bidrager positivt til atmosfærens CO2 niveau, drivhuseffekteen.

Monocel er for nylig udvalgt som en af 9 LAUNCH Nordic Initiativer

 

Litrax er et schweitzisk foretagende, der bl.a. fremstiller bastfibre fra bambus.

Litrax2

Til at frigøre fibrene fra det øvrige plantemateriale, benyttes enzymatiske processer, hvilket dels er særdeles miljøvenligt, dels er det skånsomt for fiberen, der således bibeholder styrken. Tekstiler af disse naturlige bambusfibre skulle udmærke sig ved følgende:

»Kølende at bære om sommeren (Litrax Bio bambus fiber)
»Varmebevarende og isolerende om vinteren (Litrax Thermo bambus fiber)
»Hyperblød som kashmir
»Luftpermeable så stoffet ikke opleves som “tæt”.
»Klistrer ikke til kroppen, heller ikke når kroppen er opvarmet
»I håndklæder: ekstremt hurtig og stærkt vandabsorberende.
»Reduktion kroppens overfladetemperatur
»Absorberer kropslugt
»Skinnende glans som silke

 

Bæredygtige innovations initiativer – LAUNCH Nordic

LAUNCH er et strategisk partnerskab mellem NASA, NIKE, The U.S. Agency for International Development (USAID) & The U.S. Department of State.

LAUNCH Nordic, som er skabt i samarbejde med LAUNCH, er en global innovationsplatform bestående af IKEA, Novozymes, Kvadrat, 3GF, Miljøministreriet, Grøn omstillingsfond, København kommune og Vinnova.

I juni i år var der deadline for indgivelse af innovative bæredygtige initiative, med potentiale til at transformere systemet for tekstiler, metervarer og fibre, til at have lavest mulig miljøbelastning og/eller fremme social lighed.

9 virkelig spændende initiativer er udvalgt, og kommer nu onder “kærlig” behandling i LAUNCH Nordic Forummet, hvor formålet er at samarbejde omkring hvad der skal til for at modne og opskalere initiativet. Initiativerne er:

  • BETTER COTTON INITIATIVE (Switzerland)
  • GREEN LEATHER CRUST (Germany)
  • MONOCEL (Norway)
  • NANO-DYE (USA)
  • PURE WASTE (Finland)
  • RE:NEWCELL (Sweden)
  • RETURNITY WORKWEAR (Netherland)
  • THE EXTENDED CLOSED LOOP (Germany, Student Innovator)
  • VIGGAUS (Denmark)

Det bliver virkelig spændende at følge disse initiative fremover.

Hamp tekstiler, forhandlere

Jeg har brugt noget tid på at støve nogle metervarer af hamp op, og har fundet frem til følgende

Engelske:

http://www.envirotextile.com
http://www.hemptraders.com/product-p/spl.htm
http://www.rawganique.com/HAfabric.htm
Tyske:
http://www.naturstoff.de/shop/Hanf,-Brennnessel-&-Co/900034/f.html
http://www.hempage.de/cms/

Vi (min projektansættelse) har bestilt en prøvemappe med hampstoffer fra hemptraders (link til webside).

-Og jeg glæder mig som et lille barn til at besigtige/beføle de forskellige kvaliteter, og forhåbentlig få dem testet i tekos tekstillaboratorie!

Og som privat person har jeg tillige købt nogle meter af forskellige kvaliteter herfra:
http://organiccottonplus.com

fx denne spændende kvalitet i hamp/tencel:
http://organiccottonplus.com/collections/on-sale/products/twill-57-natural-hemp-tencel-blend

Tencel er jo en af den nye bæredygtighedsdarlings; lavet af biologisk materiale (træ), ligesom viskose, men på en langt mere bæredygtig måde, fx vha closed-loop-manufacturing, hvor kemikalierne i produktionen genanvendes. Om Cellulose-baserede regenererede fibre har jeg tidligere skrevet her.
Og jeg har tidligere skrevet om vurdering/rangering af tekstile materialers bæredygtighed her.

Tekstile materialer, rangeret efter miljømæssig bæredygtighed

Hvordan finder man, i design-processen, ud af hvilke tekstile materialer, der er mindst/mest miljøbelastende? Når tekstile materialer beskrives, fremhæves det fx at de er dyrket økologisk, at de er forarbejdet med miljøvenlige kemikalier, at de har biologisk oprindelse, at de er nye og innovative eller at de har været på markedet i et århundrede… At gennemskue hvilke af disse aspekter der vægter mest, i forhold til hvor miljøbelastende fremstilling af en tekstil fiber er, kan være ganske kompliceret.

SAC har udviklet et brugsværktøj “Materials Sustainability Index“, hvor en række tekstile materialer vurderes i forhold til

  1. Chemistry
  2. Energy and Greenhouse Gas (GHG) Intensity
  3. Water and Land Use Intensity
  4. Physical Waste

De tekstile materialer opnår en samlet miljøbelastningsscore, hvor højere værdi betyder mindre miljøbelastende. Tillige kan man se en grafisk afbilledning af hvorledes tekstilet er miljøbelastende, i forhold til de 4 nævnte bedømmelses-kategorier (Chemistry, Energy and Greenhouse Gas (GHG) Intensity, Water and Land Use Intensity, Physical Waste). Materialerne på  siden kan sorteres efter enten den overordnede miljøbelastningsscore, efter materialets navn, eller efter scoren på de 4 individuelle parametre.

Screendump fra Materiale base score siden kan ses herunder:

Screen Shot 2014-06-27 at 15.15.02

Made-by har ligeledes udviklet en rangering af tekstiler, i 5 forskellige klasser, hvor A-klassen er den mindst miljøbelastende. Også her ligger LCA analyser bag rangeringen. Et billede af rangeringen kan ses herunder, eller downloades fra deres webside.

fibre_benchmark_2013_jpg_16578

I et tidligere indlæg har jeg beskrevet (generisk) viskoses miljøbelastning, vurderet vha SACs data (der også ligger til grund for MSI), dog vha tabellen i higg indexet (product module, version 1.0). I Made-bys tabel placeres materialet i class E, altså klassen med mest miljømæssigt belastende materialer.

Andre redskaber er Ecometrics, der dog ikke er gratis til rådighed, og SACs RapidDesignModule. Meget mere herom i kommende indlæg.

Er viskose bæredygtigt?

Jeg har allerede skrevet argumenter for at Lenzings viskose er mere bæredygtigt end hovedparten af det viskose, der produceres i verden i et tidligere indlæg. Dette ud fra den præmis at viskose som udgangspunkt ikke er særlig miljøvenligt. Efterfølgende er jeg kommet til at tænke over om denne præmis holder, og jeg har researched lidt.
Viskose er jo en regenereret tekstil-fiber, altså naturligt udgangsmateriale, men kemisk bearbejdet til tekstilfibre. Derfor kaldes den også bl.a. semi-syntetisk. Fiberen har ganske mange år på bagen, blev udviklet tilbage i for-forrige århundrede, og metoden hvor carbon disulfid (CS2) reagerer med cellulose under basiske betingelser, blev patenteret helt tilbage i 1894! Udover regulær viskose findes også HWM rayon (high-wet-modulus rayon) eller modal, der udmærker sig ved højere vådstyrke end regulær viskose, men iøvrigt har de samme gode brugs- og rengørings-egenskaber (http://en.wikipedia.org/wiki/Rayon)
Lenzing gør i deres bæredygtigheds-rapporter ganske meget ud af hvorledes fx CS2 genindvindes og genanvendes i lukket system, som det blev beskrevet i forrige viskose-indlæg.
Vdr. træ som udgangsmateriale, så er brug af dette materiale bæredygtigt om der bindes lige så meget CO2 i ny træmasse, som der frigives ved anvendelse af træmasse til produktion. Altså skal det sikres at det globale skovareal ikke mindskes ved skovhugst, fx ved at anvende FSC certificeret træ. Ud over bøgetræ, kan også anvendes andre cellulose kilder, så som eukalyptus og bambus, der er mere hurtigvoksende end bøgetræ.

Støtter man sig til SACs materialedatabase, scorer viskose af træ blot 17,3, ud af maximalt 50. Jo højere score, jo mere bæredygtigt vurderes materialet at være. Øvrige relevante tekstiler opnår disse scorer:

  • Lyocell: 30,2
  • Cotton fabric, knit: 26,6
  • Modal: 21
  • Cotton fabric, woven: 20,4
  • Rayon-viscose fabric bamboo: 18,3
  • Rayon-viscose fabric, wood: 17,3

Så… Er viskose bæredygtigt? I følge SACs vurderinger, der er baseret på mange års intensivt arbejde med vurdering af miljø-belastning, er det på ingen måde. I SACs analyser er der dog anvendt en såkaldt “repræsentativ forsyningskæde”. Så, der findes givetvis produktions-faciliteter, hvor der virkelig er gjort end indsats, der er større end gennemsnittet, for at mindske den miljømæssige belastning ved fremstilling at viskose. Og i så fald er fremstilling af viskose måske alligevel knap så miljøbelastende. Ellers bliver fremstilling af viskose faktisk vurderet til at være mere miljøbelastende end både de øvrige regenererede cellulose-fibre, samt bomuld.

I vurderingen i SACs MSI materialedatabase, tages der hensyn til 4 områder, der vægtes lige: 

  • Kemi
  • Energi og drivhus-gasser (GHG)
  • Vand og land-areal behov
  • Fysisk affald

Datamaterialet for bestemmelse en miljøbelastningsscore er offentliggjorte LCA-studier, industri rapporter og leverandør-afledte oplysninger. Score beregnes ud fra en repræsentativt forsyningskæde.

Under “kemi” vurderes effekten af fremstilling af tekstilet i forhold til carcinogenisitet (kræftfremkaldende), akut forgiftning, kronisk forgiftning og hormonforstyrrende stoffer. Under Fysisk affald vurderes kategorierne: farligt (hazardous), “Municipal solid waste” (Fast kommunalt affald), Industrielt affald, genanvendeligt/komposterbart affald og mineralsk affald (beskrives under MSI overview).

Der er naturligt nok gjort mange antagelser i vurderingen af materialers miljømæssige belastning. Ligeledes er det nødvendigt med miljømæssige afvejninger, når materialers miljømæssige belastnings skal vurderes. For eksempel, mens ét materiale forudsætter lavt energi-forbrug under fremstilling, og være mindre belastende i forhold til drivhusgas-udledning i forhold til en anden, kan fremstilling af dette samme materiale kræve et højere vand-forbrug. For at afhjælpe disse vurderinger, er der i MSI værksøjet lavet en grafisk afbilledning af de 4 miljø-områder, for hvert materiale, for derved at give brugerne mulighed for at vurdere de miljømæssige afvejninger mellem to eller flere materialer. Data-værdierne fremgår af produkt-moduler i higg 1.0, under Materials Master.

Sammenlignes de 4 regenererede cellulose-fibre, fremgik det allerede ovenfor at viskose af træ scorer lavest (er mindst miljømæssigt bæredygtig), efterfulgt af viskose af bambus, modal og lyocell. Under “kemi” er rangeringen tilsvarende (sammenligning er foretaget med higg 1.0 data):  Lyocell fabric (4,7) Modal fabric (3,7) Rayon-viscose fabric, bamboo (2,4) Rayon-viscose fabric, wood (2,4), hvor de 2 viskose-typer har samme score. Med hensyn til energiforbruget under fremstilling, vurderes Modal faktisk at være mindre energikrævende end lyocell, qua en højere score: 5,9 versus 5,0. Begge viskosetyper scorer lavere, og er altså mere energikrævende i fremstillingsprocessen, men Bambus-viskose er mindre energikrævende end træ-viskose [Lyocell fabric (5,0) Modal fabric (5,9) Rayon-viscose fabric, bamboo (3,1) Rayon-viscose fabric, wood (2,7)]. Med hensyn til brug af landbrugsareal, scorer bambus-viskose højere end de øvrige fibre, mens lyocell og træ-viskose er side-ordnede og modal er mest miljøbelastende. Endelig med hensyn til affald genereret ved fremstilling af de pågældende fibre, scorer Lyocell markant højere end de andre 3 fibre, 10 imod 7,2, hvilket især skyldes en bedre profil med hensyn til hazardous waste (risiko-affald).

Tirupur – green production hub

Tirupur er en by i Indiens sydlige delstat Tamil Nadu. Det er også et område i Indien,  ”hvor en lokal miljøkatastrofe forårsaget af års forurening fra vådprocesser er vendt til et potentiale for at forbedre miljøstandarter betragteligt ved at adressere den vanskeligste del af en tekstilproduktion, nemlig vådprocesserne”.

Tilbage i 1997 fik Tirupur-distriktets mange tekstilfarverier første gang påbud om at skære ned på en massiv udledning af urenset, stærkt forurenet spildevand til de to floder Noyyal og Nallar. Fabriksejerne fortsatte dog, uanfægtet af påbuddet, med at udlede spildevand indeholdende store mængder stærkt ætsende kaustisk soda, saltsyre, klorin, hydrosulfit og peroxider fra farve- og blegningsprocesser med forurening af floder og grundvand til følge. Floderne var så forurenede at områdets grundvand var uegnet til såvel husholdninger som landbrug og industrielt forbrug. I 2011 afsagde domstolen dom; Dommeren i Madras High Court lukkede kort og godt alle 754 farverier i Tirupur, indtil fabrikkerne havde investeret i ny teknologi til at gennemføre en såkaldt Zero Liquid Discharge-produktion, hvor alt spildevand bliver renset og genbrugt. Først da fik de lov at genåbne – og kun på nedsat kapacitet.

Idag er området ved at relancere sig som en green production hub, efter massive investeringer i ny teknologi og etablering af verdens bedste spildevandsrensning, blandt andet ved omlægningen til Zero Liquid Discharge (ZLD)-produktion. ZLD er en ambitiøs teknologi, der er meget kostbar og samtidig vanskelig at få til at fungere i praksis. Det er en proces, hvor alle kemikalier trækkes ud af vandet, så 90% af vandet kan recirkuleres til en ny farve- eller vaskeproces. Det sparer på de knappe vandressourcer og på leverandørernes pengepung samtidig med, at det omgivende landbrugsareal ikke belastes af forurening. Tillige har nogle af leverandørerne valgt at tage skridtet videre og også sætte fokus på ressourceoptimering og indførsel af vedvarende energi.

I Danmark har Håndværkerrådet (HVR) og DM&T været involveret i projektet, ”Bæredygtig tekstilproduktion i Tirupur, Indien”, sponseret af Nordisk Ministerråd, og har resulteret i rapporten “Nordic potential for greening the global textilemarked sourcing from Tirupur, India“.

Formålet har blandt andet være at at skabe mulighed for, at nordiske kunder kan source miljømærkede tekstiler fra ’verdens grønneste hub’ samtidigt med at Tirupurs miljømæssige fremdrift støttes.

Pressemeddelelser fra DM&T:

Tirupur – Tekstilproduktion i Grøn Verdenselite

Miljømærker og miljørigtigt indkøb

Følg hub’en arbejde via websiden: http://www.virtualvastra.org

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!