Filtrerings steg 26

Filtreringar utförs i matrisen för att hitta avvikelser och vad som vanligt förekommer i samtliga tvätt-tester. Filtreringen har utförts i olika steg, enligt flödesschemat som visas i figur 8. Resultatet kommer enbart att fokusera på studier som har undersökt materialet polyester. Filtreringen sker i programvaran Excel för att enkelt hålla isär vilka parametrar som har sorterats fram enligt flödesschemat se figur. 5. Det författarna är ute efter vid analysen av matrisen är att hitta de studier som har full eller hög spårbarhet på sina textilier. Med fullspårbarhet menar författarna att studien nämner leverantör av produkten, med hög spårbarhet menar författarna de som har använt sig av olika metoder för att finna dem relevanta parametrarna. För att analysera matrisen har Excel använts för att bryta ner data i olika steg.

Filtreringar utförs i matrisen för att hitta avvikelser mellan studierna och de redovisade textilparametrar, utifrån den information tagits fram. Detta utfördes för att senare dra en slutsats om vilka studier som har redovisat tillräckliga textilparametrar. För att det ska vara möjligt att dra en textilteknologisk slutsats om hur textilparametrarna påverkar mikroplastemissionen vid tvätt.

Av de studierna som analyserats har samtliga utfört tvättningstester för att finna parametrarna som mikroplastemissionen beror på. De undersökta studierna presenteras i matrisen i den utförda CR, se bilaga 1. I matrisen nämns samtliga textilparametrar som de olika studierna har nämnt, författarna har utelämnat tvätt parametrarna i matrisen. Detta för att enkelt hålla koll på vilka parametrar som har redovisats i de olika studierna. Filtreringen har genomförts genom en sortering av data, enligt flödesschemat som presenteras i figur 5. De tre stegen som har valts ut att analysera är:

● Steg 1. Här sorteras de studier som ej har definierat sitt textilmaterial eller definierat sitt material som plagg bort. De studier som nämner den textil konstruktionen i sina rapporter kvalificeras till nästa steg av analysen.

● Steg 2. Här filtreras data från Steg 1 på garnparametrar, om en studie nämner både fiber typ, stapelfiber eller filament tillsammans med garnnummer går studien vidare till nästa steg.

● Steg 3. Här filtreras de studierna som kvalificeras från steg 2 med hänsyn till vilka som har nämnt de behandlingar eller beredningsprocesser som textilen har genomgått.

I filtreringssteget har samtliga studier sorterats ned från det totala antalet (52st), till det antal forskningsstudier som är relevanta att granska utifrån rapportenssyfte. Flödesschemat i figur. 5, visar de olika filtreringsstegen som då har sorterat bort de studier som inte har kopplingar till textilparametrarna. Exempelvis de studier som inte utfört tvättningstester eller har genomfört tester med en begränsad materialdata har inte kunnat kvalificera vidare för en ytterligare granskning. Av alla 52 studier var det enbart 5 studier kvar (den gråa rutan) som innehöll de meriter för att undersökas ytterligare. Flödesschemat har utvecklats för att spara tid och för att enbart utföra en noggrann granskning dem studier som undersökt olika textilparametrar som orsakar emission vid tvätt.

Figur 5. Flödesschema 1 för hur sorteringen har gått till väga att lokalisera studier som bör

granskas ytterligare (Vu 2020)

I tabell 4 har de studier som kvalificerat vidare fått sin referens presenterad i tabellen nedan, dessa har förtydligats för att visa vilken referens som tillhör vilken bokstav.

Tabell 4 Visar studiernas benämning och samtliga referenser (Vu 2020)

STUDIE NAMN REFERENSER TILL STUDIERNA

G

Carney Almroth, B.M. Åström, L. Roslund, S. Johansson, M. & Persson, N-K. (2007). Quantifying shedding of synthetic fibers from textiles; A source of microplastics released into

the environment.

I

Pirc, U. Vidmar, M. Mozer, A. & Kržan, A. (2016). Emissions of microplastic fibers from microfiber fleece

during domestic washing

L

Roos, S. Levenstam Arturin, O. & Hanning, A-C. (2017). Microplastics shedding from polyester fabrics

N

Petersson, H & Roslund, S. (2015). Tvättemission: En undersökning av polyesterplagg

fiberutsläpp vid hushållstvättning

P

Svensson, K. (2017). Mikropartiklar från polyester: En undersökning om hur ruggning, tid och temperatur påverkar

4.4 Metoder RISE - tvättester .

På grund av situationen som uppstod det första kvartalet under 2020 med COVID-19, så har inte författarna haft möjlighet att genomföra det tänkta laborativa arbetet själva utan det har tekniker på RISE utfört. Då arbetet är för uppdragsgivaren MinShed som är ett projekt vilket drivs av RISE. I tabell 3 beskrivs materialet som är testat, metoden som testerna har utförts enligt TMC/University of Leeds "Quantification of fibre release from fabrics during domestic laundering" Version 1.0., Leeds Metod14. Denna metod är en laborativ metod där testen genomförs med en gyrowash. Metoden går till enligt figur 6. Denna metod är en utveckling av den metod som beskrivs mer genomgående i Jönsson et al. (2018). Leeds metoden innebär att det proverna inte går igenom samma förbehandlingar innan tvätt, dvs. förtvätt eller dammsugning av textilierna. Testerna har inte heller genomgått mikroskopering. Textilier har en naturlig variation på ytan då det är ett följsamt och oregelbundet material, därför bör man alltid testa textilier ett flertal gånger för att få ett tillförlitligt resultat. För materialen i denna studien så utfördes testerna 8 gånger per material. Vilket resulterade i totalt 16 olika provkroppar. Det som är viktigt att notera är att testresultaten enbart är efter första tvätt.

Figur 6. Illustrerar processen för den laborativa tvättmetoden på RISE som mäter

mikroplastemission (Kovacevic 2020)

5.RESULTAT

Det sammanställda resultatet från CR finns i bilaga 1. Matris - Critical Review. De studier som medverkat i CR har tilldelats en bokstav för att underlätta redovisning av resultatet. Dessa bokstäver återfinns i matrisen i den första kolumnen under studienamn.

5.1 Analys av litteraturstudie .

I figur 7 visas samtliga 52 artiklar som rapportförfattarna har läst igenom för att hitta lämpliga studier till CR. Av de 52 artiklarna har 18 sedan analyserats i studiens CR.

Figur 7. Diagrammet visar indelningen av samtliga studier och artiklar (Ekberg 2020)

I den blåa kolumnen längst till vänster har studier sorterats in som bland annat är organisationer som Ellen Macarthur, Textile Exchange, Naturvårdsverket, Plastic Europe, Patagonia och även Guppy Friend. Några av dessa företag och forskare arbetar med att sammanställa statistik från redan utförda studier. Andra arbetar med att utveckla nya innovativa idéer som kan påverka och förebygga plast- och mikroplastemission. Vissa studier har även författats av organisationer som belyser problematiken kring hur användning av plast på längre sikt är ohållbar.

Den orangea kolumnen innefattar studier som tagit vidare sin undersökning ett steg och sammanställt viktig information för att styrka problemet. Studierna har inte kunnat understryka hur mikroplastemissionen ser ut vid tvättning av textilier. I den gråa kolumnen har olika tester utförts men studierna inriktar sig på olika tvätt parametrar (tvättmaskin, tvätt lösningar, vattnets pH-värde). Den gula kolumnen visar de studier som inte inkluderat några textilparametrar för testerna, totalt 10 studier. Kolumnen längst till höger innefattar både MinShed rapporter, kandidatuppsatser (som skrivits i samarbete Minshed) och Mistra Future Fashion

5.1.1. Matris Utvärdering - Studieöversikt utgångspunkter

De rapporterna som sammanställts i CR har delats in utifrån tvättningstesternas huvudsakliga utgångspunkt, se figur 8, varje stapel motsvarar ett särskilt syfte. Bland de 18 studier som undersökts, så har 7 olika utgångspunkter eller syften med studierna spårats. Fördelningen av utgångspunkterna har delats in områdena material, tvättmedel, tvättparametrar samt kombinationer av dessa tre. Majoriteten av studierna har haft som mål att undersöka en textilparameter i kombination med någon tvättparameter t.ex. tvättprogram, tvättmedel.

Figur 8. Diagrammet illustrerar fördelningen av de 18 studiernas utgång och syfte (Vu 2020)

Av totalt 18 studier som analyserat har 9 av dem undersökt olika parametrar vid tvätt och hur dessa påverkar emission av mikroplast. I studien författad av Jönsson et al., (2017) utvecklades en tvättningsmetod med potential att utnyttja inom forskningen. Denna tvätt metod har dessutom utnyttjats ibland annat i Roos, Levenstam Arturin & Hanning (2017) studie samt i en av kandidatuppsatserna (Petersson & Roslund 2015; Söderberg & Sundin 2018), som finns med i CR. Samtliga studiers tvättningsmetoder håller dock en relativt hög standard. I utförandet av metoden så hanteras provkropparna på ett sätt som gör att exponering och kontaminering15 för andra fibrer är minimal.

5.2 Matris Utvärdering - Textilparametrars påverkan .

I figur 8, 9, 10, redovisas hur filtreringen av dem textilparametrar utförts för att kunna besvara frågeställningen. Redovisningen sker steg för steg för varje enskild parameter men även i ett processflöde för de 5 studier som kvalificerade vidare i processflöde 1 (se figur 5).

5.2.1 Utvärdering - Konstruktion

Figur 9. Diagrammet illustrerar fördelningen av de studier som nämner testernas textila

konstruktioner (Ekberg 2020)

Antalet studier som definierat materialet har undersökt är totalt 12 av 18 studier. De 6 studierna som ej har undersökt textilkonstruktion, de har definierat vad för typ av plagg som använt för att framställa provkroppar från. Det finns inga parametrar som talar om konstruktionen är stickad eller vävd. Men författarna som besitter textilerfarenhet, kan utifrån bilderna i studierna avgöra om materialet är stickat eller vävt. Oavsett om författarna kan anta vilken typ av konstruktion en textilvara har så sorteras studier som enbart nämner typ av plagg sorterats bort under det här steget. Förutom att nämna om ett material är stickat eller vävt så är det viktigt att nämna vilken bindning ett material är tillverkat med. Sammanlagt har 12 studier valt att analysera polyestermaterial med trikåkonstruktioner, två av dessa studier har dessutom jämfört trikå och vävt med varandra studie B16 och studie D17. Av de 18 studierna var det totalt 6 studier som helt saknade parametrar om konstruktion. Dessa 6 studier har inte kvalificerats vidare på grund av bristfällig materialinformation, se figur 9.

5.2.2 Utvärdering - Garn

Av de 12 studierna som redovisat tygkonstruktionen är det endast 4 av studierna som inte redovisar information om garnet, se figur 10. Det författarna har sökt var att hitta de studier som nämner garnnummer och fibertyp, samt om garnet är tillverkat av filament- eller stapelfibrer.

Figur 10. Diagrammet illustrerar de studier som specificerar garnparametrar för test materialet

(Ekberg 2020)

Den grå stapeln i diagrammet står för om studien nämner både garnnummer (dtex eller Nm) och fibertypen (stapel- eller filament). Den orangea stapeln nämner om studien har nämnt fibertyp. Det fanns ingen studie som enbart nämnde garnnummer så därav nämns inte det i diagrammet. Det som går att se i diagrammet är att de studier som nämner garnnummer även nämner fibertyp (stapel- eller filamentfiber). I detta steget så är det 6, studier som sorteras bort då de inte nämner tillräcklig information om garnparametrarna för i slutsteget.

Av de 18 studierna är det 8 studier som specificerat garninformation. Information såsom stapel- eller filamentgarn, tjocklek, spinnmetoder och texturering. Av de 8 studierna som har specificerat garn har samtliga av dem specificerat stapel- eller filament, men enbart 6 studier har redovisat garnnummer på textilierna. En av studierna som kvalificerade sig från steg 2 till steg 3 var studie C18. Denna studie har tillsammans nämnt all information om garn som författarna är ute efter. För att återfå fullspårbarhet från garnparametrar är det viktigt att nämna garnnummer, garnsort, längd på stapelfiber, antal filament men framförallt spinnmetod och tvist.

5.2.3 Utvärdering - Behandlingar

Som nämnts tidigare i rapporten under textilparametrar i litteraturgenomgången, så går samtliga textilier genom processer eller behandlingar under produktionen av materialet. Processer och behandlingar som textilen går igenom kan t.ex. att en vävd vara varas varp klistras innan vävning, fleece ruggas upp för att få sin mjuka yta, och textilierna färgas.

Figur 11. Diagrammet illustrerar de studier som har nämnt behandlingar (Ekberg 2020)

Flertalet av studierna har inte inkluderat att textilfärgning är en kemiskprocess. En av studierna nämner att textilen har genomgått en kemiskbehandling, medan 3 studier redovisar mekaniska efterbehandlingar (ruggning eller skärning) se figur 11. Behandlingarna är ett steg som är väldigt viktiga att redovisa då det kan påverka väldigt hur mycket fibrer ett material släpper ifrån sig. Ta som exempel resultatet på materialet från tabell 3 genomfört av RISE. Från testernas resultat visade att den borstade varan släppte cirka 47% mer fibrer än den textilen som var behandlad med färg. Trots att den borstade varan väger mindre än vad den färgade gör (lägre GSM på grund av mekaniska behandlingen), släpper ändå den borstade textilen (material 2) mer fibrer. Den mekaniska behandlingen för material 2, görs genom att slita upp ytan på textilen vilket skapar lösa fiberändar. Tillskillnad från den kemiska behandlingen (material 1) som inte skapar lösa fiberändar. Antalet fiber som släpptes från respektive material redovisas i tabell 5. Se bilaga 4 för mer information och fullständiga beräkningar.

Tabell 5. Visar medelvärde från tvättesternas resultat för respektive material (Vu 2020).

MATERIAL 1 BEHANDLAT -FÄRGAT

MATERIAL 2 BEHANDLAT - BORSTAT

TEXTILIERNAS MEDELVÄRDE I FIBERSLÄPP, MÄTT I VIKT(g)

5.3 En slutgiltig sortering över de utvalda rapporterna .

För att besvara frågeställningen har de fem studierna som kvalificerat vidare från flödesschema 1 (se figur 5) granskats ytterligare. Detta för att undersöka ifall studierna medverkat i att reda ut rapportens frågeställning. Av dessa fem studier som undersökts var det enbart två som angivit tillräcklig materialinformation. Där med kunde dessa två bidra till att några textil teknologiska slutsatser dras. Studie I19 var bland annat en studie med nästintill fullständig materialinformation, men som föll bort. Studien föll bort eftersom materialparametrarna analyserades i efterhand med ett FTIR-spektroskopi. Eftersom materialet anskaffades i butik kvalificerade studien heller inte vidare. För studie G20, saknades bindning trots att tillverkningen av materialet genomfördes internt, men studien uteslöts på grund av att forskarna ej redovisat konstruktionens bindning.

I den näst sista delen av filtreringen, har granskning av endast en avvikande parameter gjorts. Det vill säga samma tillstånd (tillverkningsprocess) med endast med en avvikande parameter, upplägget med endast en avvikande parameter är grundläggande för utredningar som dessa. Det går enbart att pröva en avvikande parameter åt gången för att dra en slutsats om vilken textilparameter som influerat till mer eller mindre emission. Finns det flera parametrar i bilden är det omöjligt att veta vilken det är som påverkar.

Totalt sett har enbart 2 av 18 studier uppfyllt alla kriterier för att reda ut olika textilparametrar som genererar mer eller mindre emission vid hushållstvätt. Studie L och P är två studier som uppfyllde nästan alla textila processteg i matrisen, det enda som saknades var fåtal garnspecifikationer (metod för fiberspinning och garntexturering). Studie L21 och P²² har passerat alla steg i filtreringen. Respektive rapport har dessutom undersökt ett material med endast en avvikande parameter med fullständig information kring tillverkning. Studie L och P hade dessutom enbart en utgångspunkt i sitt syfte, som var att undersöka textilparametrar (se avsnitt 5.1.1 som tar upp olika utgångspunkter). Sorteringen för studierna har sammanställts i figur 12.

19 I - Pirc, Vidmar, Mozer & Kržan (2016).

20 G - Carney Almroth, Åström, Roslund, Johansson & Persson (2007) 21 L - Roos, Levenstam Arturin & Hanning (2017)

Figur 12. Flödesschema 2 visar nedbrytningsprocessen över de studier som kvalificerade vidare

5.3.1 En sammanställning av de kvalificerade studierna

Studie L utvärderar huruvida av mikroplastemissionen är från olika typer av polyestertyg och om dessa beror på konstruktionsparametrar. Två filter användas för att fånga upp fibrerna i studien. Det första filtrets porstorlek var på 100 μm och det mindre filtrets porstorlek var på 5 μm. Tre olika tester med olika syften genomfördes för att undersöka mikroplastemission från syntettextiler

I test nummer 1 jämfördes en konstruktion parameter, vilket var vilken typ av polyester släpper mest mikroplast, mekaniskt återvunnen eller virginpolyester23. Utifrån testernas resultat släpper virginpolyestern mest. Se resultat från test nummer 1 i tabell 6. I test nummer 2 jämfördes hur tillskärning av provkropp från två olika verktyg påverkade emissionen. Jämförelsen gjordes mellan en sax och en ultrasonic cut som då har redskap för att försegla kanten som då eliminera lösa (öppna) fiberändor.

Utifrån testernas resultat är skillnaden mellan mikroplastemission nästan dubbelt så mycket vid användning av en sax som tillskärningsverktyg. Se resultat från test nummer 2 i tabell 7. För test nummer 3 jämfördes virgin- och återvunnenpolyester i konstruktionen microfleece. För de två provkropparna fanns en viss skillnad i materialkomposition och även en signifikant skillnad i g/sqm24. Den virginfleecen vägde mindre än vad mekaniskt återvunna fleecen gjorde. Trots detta släppte provkroppen tillverkad av virginpolyestrer mer mikroplaster vid testerna. Se resultat från test nummer 3 i tabell 8.

Tabell 6. Visar antalet fibersläpp för respektive provkropp för test nummer 1

TEST 1 - POLYESTER

MEKANISKT ÅTERVUNNEN VIRGIN

843 fibrer 1890 fibrer

Tabell 7.Visar antalet fibersläpp för respektive provkropp för test nummer 2

TEST 2 - TILLSKÄRNINGS VERKTYG

ULTRASONIC CUT SAX

890 fibrer 1927 fibrer

23 Virgin polyester – även kallar jungfrulig polyester och är tillverkat av helt “nytt” petroleum, Motsatsen till återvunnen polyester.

Tabell 8. Visar antalet fibersläpp för respektive provkropp för test nummer 3

TEST 3 - MICROFLEECE

ÅTERVUNNEN VIRGIN

1855 fibrer 2559 fibrer

De tre viktigaste rekommendationerna baserade på projektresultatet var:

1. Utveckla en standardiserad testmetod för mikroplastemission från syntetiska textilier. Erfarenheterna som utnyttjats för att utveckla metoden i detta projekt kan användas för framtida arbete med utveckling av en standardiserad metod.

2. Ta bort mikropartiklar redan vid produktionsstadiet för att minimera utsläpp under användningsfasen. När mikropartiklar samlas in (helst med hjälp av dammsugare metoder) kan de samlas in och sedan slängas på ett säkert för att skona marina miljöer.

3. Viktigt att skilja på fibrer och kontaminering som kommer från textilen. Framtida metoder som utvecklas för att förebygga missbedömningar som dessa är a och o för att minimera felanalyser av resultatet.

Studie P, är en kandidatuppsats från Textilhögskolan i Borås, som har testat sitt material med samma metod som studie K25, med hjälp av en Gyrowash. Det som skiljer studie P åt från de andra studierna är att de går noga igenom varje processteg i tillverkningen av materialet. Författarna till studie P har tillverkat materialet till provkropparna själva så att en fullspårbarhet ska uppnås. Den enda skillnaden på materialen är efterbehandlingen, den ena är en obehandlad frotté, medan den andra är en mekaniskt ruggad frotté, vilket blir en fleece. Med andra ord så är samtliga provkroppar tillverkade utifrån samma råväv, därmed har författarna säkerhetsställt spårbarheten hos de båda materialen. Det gör det möjligt att jämföra dem mot varandra under samma testomgång. Studien ger ett tillförlitligt resultat inom mikroplastemission, med en signifikant skillnad mellan materialen vid höga tvättningstemperaturer. Men studien beskriver att fler tester behöver genomföras för att en mätning och jämförelse mellan resultaten ska kunna utföras. Har Man fullkontroll över materialet så är det även enklare och ger ett mer tillförlitligt resultat, samt möjligheten att ändra de sekundära tvättparametrarna under försöken vilket Studie P gjorde. Något som skulle varit önskvärt vore om studien hade utfört mer än ett test per tvättningstemperatur för att få en jämförbar statistik. Studie P nämner även att fortsatt forskning inom området krävs för att kunna utvärdera resultaten. Både en djupare test på textilparametrar men även på tvättparametrar.

I Studie P så utfördes 6 olika test. Test 1 & 2 undersökte om skillnaden på fibersläpp för ruggningen av tyget, med andra ord inflytandet behandlingen hade på den textilaytan. Försöket gav ingen signifikant skillnad på de olika behandlingarna vilket går att läsa om i Studie P. Test 3 till 6, undersökte hur olika tvättparametrar, tid och temperatur påverkade mikroplastemissionen. Där såg studieförfattarna en skillnad på temperaturen och längden på tvättprogram, ett program på 30 min släppte ifrån sig mer mikrofiber än ett program på 15 min se tabell 9. Studie P redovisade även en skillnad på mikrofiberemission vid tvättningstemperatur, en högre emission syntes vid en tvättningstemperatur på 40 °C än vid tvättningstemperaturen 30°C se tabell 10.

Tabell 9. Resultat från studie L, Redovisar emission från tvätt vid 15 respektive 30 min

6.DISKUSSION

Under analysen av den här studien får författarna en känsla av att forskningen har startat i fel ände. Många av de analyserade studierna har funderat över olika vanor vid tvättning och tvättningsparametrar men ej över hur textilierna har tillverkats vid studie- och metodutveckling. Bristfälligt engagemang kring textil kan bero på att forskarna inte tillhör området textil- och textiltillverkning, vilket också kan betyda att dessa är inte ute efter en förändring inom textilområdet. Det är snarare näringslivet, samhället och tvättmaskinstillverkare som är ute efter en förändring.

In document EMISSION AV MIKROPLAST VID HUSHÅLLSTVÄTT (Page 26-61)