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This thesis investigates how cotton-based textile waste can be valorized within a circular textile system through an integrated research approach that combines systemic analysis, regulatory framing, technology mapping, material experimentation, and design-led validation. The research addresses a key gap in current literature and practice: the lack of operational frameworks capable of connecting circular ambitions with the real feasibility conditions of textile waste management, recycling infrastructures, and design implementation. The study adopts a qualitative and exploratory methodology structured in progressive phases. First, the research analyzes the European and international regulatory context to identify the policy drivers and constraints shaping textile circularity. Second, it develops a taxonomy of textile recycling technologies and actors, using feasibility-oriented criteria (including feedstock compatibility, recycling mechanism, output typology, technological/manufacturing readiness, and value-chain positioning) to compare routes across Italian, European, and global contexts. This taxonomy is used to identify systemic gaps, territorial dependencies, and misalignments between circular targets and operational capabilities. Based on these findings, the experimental phase explores alternative cotton-waste valorization strategies beyond conventional fiber-to-fiber recycling. Two material routes are investigated: (i) cotton-filled biodegradable thermoplastic composites for FDM/FGF additive manufacturing, and (ii) embroidered nonwoven substrates developed from cotton-based waste fibers. The experiments assess processability, material behavior, and preliminary application potential rather than industrial optimization. Finally, design is employed as a mediating and validation layer to translate experimental outputs into an assessable application scenario. Through the development of a modular garment system and prototype, the thesis tests the coordinated integration of the two material routes at product level, focusing on interface logic, assembly/disassembly conditions, and modular operability. The thesis contributes (1) a taxonomy-based analytical framework for interpreting textile recycling feasibility, (2) experimental findings on alternative cotton-waste valorization routes, and (3) a design-led methodological approach for validating circular material applications under real process and system constraints. Overall, the research supports a systemic interpretation of circularity in which material innovation, infrastructural conditions, and design decisions must be evaluated in relation rather than in isolation.

Questa tesi analizza le possibilità di valorizzazione degli scarti tessili di cotone all’interno di una prospettiva di circolarità del sistema tessile, attraverso un percorso di ricerca integrato che mette in relazione analisi sistemica, inquadramento normativo, mappatura delle tecnologie, sperimentazione sui materiali e validazione progettuale. Il lavoro nasce dall’esigenza di superare una lettura della circolarità fondata su soluzioni isolate, mostrando invece come la fattibilità delle strategie di recupero dipenda dall’interazione tra vincoli infrastrutturali, caratteristiche dei flussi di scarto, condizioni di processo e scelte di design. La ricerca si articola in fasi progressive. In una prima fase, viene ricostruito il quadro normativo europeo e internazionale, al fine di evidenziare i principali driver e vincoli che orientano la transizione circolare del settore tessile. Successivamente, viene sviluppata una tassonomia delle tecnologie e degli attori del riciclo tessile, costruita su criteri orientati alla fattibilità (compatibilità del feedstock, meccanismo di riciclo, tipologia di output, livelli di maturità tecnologica e produttiva, posizionamento nella filiera), con l’obiettivo di confrontare i diversi percorsi disponibili nei contesti italiano, europeo e globale. Tale strumento consente di evidenziare gap sistemici, dipendenze territoriali e disallineamenti tra obiettivi di circolarità e capacità operative effettive. Su questa base, la fase sperimentale esplora due modalità alternative di valorizzazione del cotone di scarto, oltre il riciclo convenzionale fiber-to-fiber: (i) compositi termoplastici biodegradabili rinforzati con fibra di cotone, processabili tramite additive manufacturing (FDM/FGF); e (ii) substrati in tessuto non tessuto (TNT) ricamato, ottenuti da fibre tessili di scarto di cotone. Le sperimentazioni non sono finalizzate all’ottimizzazione industriale, ma all’individuazione di condizioni di processabilità, comportamenti dei materiali e potenzialità applicative preliminari. Infine, il design è assunto come strumento di mediazione e verifica, per tradurre i risultati sperimentali in uno scenario applicativo concreto e valutabile. Attraverso lo sviluppo di un sistema modulare e di un prototipo, la tesi verifica l’integrazione coordinata dei due materiali nel prodotto, con particolare attenzione alla progettazione delle interfacce di connessione, alle condizioni di assemblaggio e disassemblaggio e all’operabilità del sistema. La tesi apporta tre contributi principali: (1) un framework analitico basato su una tassonomia, per interpretare la fattibilità dei percorsi di riciclo tessile; (2) risultati sperimentali relativi a due modalità alternative di valorizzazione del cotone di scarto tessile; (3) un approccio metodologico guidato dal design per la validazione di applicazioni circolari in presenza di vincoli reali di processo e di sistema. Nel complesso, la ricerca propone una lettura sistemica della circolarità tessile, in cui innovazione materica, condizioni infrastrutturali e scelte progettuali sono valutate in relazione reciproca e non come fattori indipendenti.