view in publisher's site

An integrated life cycle assessment approach for denim fabric production using recycled cotton fibers and combined heat and power plant

Highlights•Integrated sustainability assessment of denim fabric using recycled cotton fiber and CHP plant.•TODIM MCDM method used to integrate LCA, cost-saving, product quality.•65% cost-saving achieved with 100% recycled cotton fiber and CHP plant.•98% water use and 90% EP achieved with 100% recycled cotton fiber and CHP plant.AbstractDue to the increase in consumption and awareness of environmental impacts, switching to new business models has become mandatory in the textile industry. The aim of this study is to investigate the contribution of using mechanically recycled cotton fiber instead of virgin cotton fiber, which is one of the most important raw materials in textiles and grown using a high amount of water and pesticides, and combined heat and power (CHP) plant instead of grid energy in terms of the environmental impacts, cost, and quality of denim fabric product via 8 scenarios using an integrated sustainability assessment approach. The scenarios were identified according to the use of the CHP plant in the manufacturing process and the ratio of recycled cotton fiber used in the product. Environmental impacts were analyzed using the life cycle assessment approach (LCA). Besides the environmental impact analyses, product quality and cost-savings of all scenarios were also examined using TODIM (an acronym in Portuguese for Interactive and Multicriteria Decision Making) method to apply an integrated approach for sustainable denim fabric production. Global warming potential (GWP), acidification potential(AP), eutrophication potential(EP), water use, and cumulative energy demand(CED) were investigated as environmental impact categories in the production of denim fabric. In addition to environmental impact categories washed weight, tear, tensile, and cost-saving were determined as the attributes of TODIM. According to the LCA results, the highest environmental impact improvements were obtained as 98% water use, 90% EP, 74% AP, 63% CED, and 54% GWP for scenario 8 with 100% recycled cotton and CHP plant use. Besides, the use of the CHP plant offered 4% GWP and 0.42% water usage saving regardless of the recycled cotton ratio. In addition, scenario 8 also showed the best performance for the integrated sustainability assessment by TODIM. It is obviously demonstrated that the use of the mechanically recycled cotton as a raw material and CHP plant as an energy source through the manufacturing processes of denim production will facilitate the transfer of traditional linear economy business models of companies to the circular economy.Graphical abstractDownload : Download high-res image (200KB)Download : Download full-size image

یک روش ارزیابی یکپارچه چرخه عمر برای تولید پارچه جین با استفاده از الیاف پنبه بازیافتی و کارخانه برق و حرارت ترکیبی

نکات برجسته * ارزیابی پایداری یکپارچه پارچه جین با استفاده از الیاف پنبه بازیافتی و کارخانه تولید ترکیبی توان و حرارت. * روش TODIM MCDM برای ادغام LCA، صرفه‌جویی در هزینه، کیفیت محصول استفاده شده‌است. * ۶۵ % صرفه‌جویی در هزینه با ۱۰۰ % الیاف پنبه بازیافتی و کارخانه تولید ترکیبی توان و حرارت حاصل شد. * ۹۸ % مصرف آب و ۹۰ % EP با ۱۰۰ % الیاف پنبه بازیافتی و تولید ترکیبی توان و حرارت به دست آمده‌است. به دلیل افزایش مصرف و آگاهی از اثرات زیست‌محیطی، تغییر به مدل‌های تجاری جدید در صنعت نساجی الزامی شده‌است. هدف از این مطالعه بررسی سهم استفاده از الیاف پنبه بازیافتی مکانیکی به جای الیاف پنبه بکر است، که یکی از مهم‌ترین مواد خام در نساجی و رشد با استفاده از مقدار زیاد آب و آفت‌کش‌ها و کارخانه ترکیبی گرمایش و توان (CHP)به جای انرژی شبکه از نظر اثرات زیست‌محیطی، هزینه و کیفیت محصول پارچه جین از طریق ۸ سناریو با استفاده از روش ارزیابی پایداری یکپارچه است. سناریوها با توجه به استفاده از کارخانه تولید ترکیبی توان و حرارت در فرآیند تولید و نسبت الیاف پنبه بازیافتی مورد استفاده در محصول شناسایی شدند. اثرات زیست‌محیطی با استفاده از رویکرد ارزیابی چرخه حیات (LCA)مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. علاوه بر تجزیه و تحلیل اثرات زیست‌محیطی، کیفیت محصول و صرفه‌جویی در هزینه همه سناریوها نیز با استفاده از روش TODIM (مخفف روش تصمیم‌گیری تعاملی و چند معیاره پرتغالی)برای اعمال یک رویکرد یکپارچه برای تولید پایدار پارچه جین مورد بررسی قرار گرفت. پتانسیل گرم شدن جهانی (GWP)، پتانسیل اسیدی شدن (AP)، پتانسیل اوتریفیکاسیون (EP)، استفاده از آب و تقاضای انرژی تجمعی (ICP)به عنوان مقوله‌های تاثیر زیست‌محیطی در تولید پارچه جین مورد بررسی قرار گرفتند. علاوه بر دسته‌بندی اثرات زیست‌محیطی، وزن شسته شده، پارگی، کشش، و صرفه‌جویی در هزینه به عنوان ویژگی‌های TODIM تعیین شدند. با توجه به نتایج LCA، بالاترین بهبود اثرات زیست‌محیطی در سناریوی ۸ با استفاده ۱۰۰ % پنبه بازیافتی و کارخانه تولید ترکیبی توان و حرارت به دست آمد. علاوه بر این، استفاده از کارخانه تولید ترکیبی توان و حرارت ۴ % GWP و ۰.۴۲ % صرفه‌جویی در مصرف آب را بدون در نظر گرفتن نسبت پنبه بازیافتی ارائه می‌دهد. علاوه بر این، سناریو ۸ نیز بهترین عملکرد را برای ارزیابی پایداری یکپارچه توسط TODIM نشان داد. بدیهی است که استفاده از پنبه بازیافتی مکانیکی به عنوان یک ماده خام و کارخانه تولید ترکیبی توان و حرارت به عنوان یک منبع انرژی از طریق فرآیندهای تولید کتان، انتقال مدل‌های کسب‌وکار اقتصادی خطی سنتی شرکت‌ها به اقتصاد دایره‌ای را تسهیل خواهد کرد.
ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.