|
|
Wood impregnation
Pařil, Petr
Impregnace dřeva je jedním z nejstarších a nejčastěji používaných technik k ochraně dřeva. Toto ošetření nabízí širokou škálu ochrany v závislosti na použité impregnační látce (konzervační látce). Impregnace může dřevo učinit odolnější vůči hnilobě, méně hořlavé, rozměrově stabilnější, tvrdší, pevnější, UV stabilnější a další. Obecně má práce za cíl poskytnout nové a moderní přístupy k již známým technologiím. Experimentální část byla provedena za použití laboratorní vakuo-tlakové impregnační linky a mnoho dalších zařízení. Téměř všechny procesy a měření byli provedeny v laboratořích výzkumného centra v Útěchově. Pro výzkum byly použity různé dřeviny jako např. buk lesní (Fagus sylvatica L.) nebo topol (Populus hybrids). Patentované řešení poskytuje způsob ošetření a barvení dřeva obsahujícího třísloviny, vyznačený tím, že dřevo se impregnuje přípravkem obsahujícím nanočástice oxidů železa v množství 0,4 až 42 g/l, o průměrné velikosti částic v rozmezí 1 až 100 nm, a kapalný nosič. Impregnace může být prováděna jako tlaková impregnace s následným máčením nebo nátěrem či postřikem. Tento způsob je alternativou k čpavkování dřeva. Testy (Článek I) ukazují následující výsledky. Úprava čpavkem i nanoželezem vykazuje tmavší zbarvení dubového dřeva, intenzivnější ztmavnutí bylo pozorováno v případě ošetření nanoželezem. U neošetřeného dubu došlo k prudkému pokles světlosti po cca 25-50 hodin expozice a dalšímu postupnému zvýšení během další expozici. Tmavší plochy vytvořené reakcí tříslovin s železem nebo amoniakem zmizely po světelné expozici. V případě parametrů a * a b *, AT (úprava čpavkem) dubu je shodná s průběhem změny barvy neošetřeného dubu. Naopak se ukázalo, že u NIT (úprava nanoželezem) dubu byl dvojnásobný nárůst u obou parametrů. Barva NIT dřeva, po světelné expozici, byla více či méně ekvivalentní původní barvě AT. Zřetelné zčervenání NIT dubu může být způsobeno oxidací nevysrážených částic železa. Fungicidní účinek nanočástic mědi a stříbra proti dvěma dřevokazným houbám byly zkoumány s následujícími výsledky (Článek II). Nejvyšší hodnota příjmu látky byla pozorována u běli borovice (~ 2 kg/m3) pro obě formulace. Množství nanočástic ve dřevě se nezvyšovalo úměrně s rostoucí koncentrací, ale zvýšilo se pouze 1,5 až 2 krát. Nanočástice mědi dosahovaly průměrné vyluhovatelnosti 15 % až 35 % v závislosti na dřevině a koncentraci. Výrazně nižší vyluhovatelnost (max. 15 %) byla u běli borovice impregnované nanočásticemi stříbra o koncentraci 3 g/l. Nejvyšší fungicidní účinky (pod 5% ztráty hmoty) proti oběma testovaným houbám byly zjištěny u vzorků ošetřených nanočásticemi mědi o koncentraci 3 g/l. Nicméně, tento účinek je po testu vyluhování téměř zanedbatelný. Další výzkum by měl být zaměřen na fixaci látek ve struktuře dřeva. V této studii (Článek III) jsou zkoumány fyzikální a mechanické vlastnosti, tj., hustotní profil, pevnost v ohybu, tvrdost a navlhavost Lignamonu (i). Pro srovnání byly zkoumány vybrané vlastnosti lisovaného (pařeného) buku (ii) a neošetřeného buku (III). Lignamon vykazoval velkou variabilitu hustotního profilu ve srovnání s hustotním profilem pouze slisovaného buku. Toto je ovlivněno stupněm slisování, teplotou a vlhkostí. Modul pružnosti, tvrdost, odolnost proti navlhání a bobtnání se u Lignamonu zvyšuje ve srovnání se slisovaným bukem. Zvýšená rozměrová stabilita a nižší hygroskopicita Lignamonu jsou pravděpodobně způsobeny procesem tepelné úpravy. Další výzkum bude proveden s vlastně vyprodukovaným materiálem. Článek IV se zabývá účinkem tlakové impregnace topolového dřeva (Populus alba L.) vodnými roztoky sacharózy a chloridu sodného na jeho fyzikální vlastnosti. Nejlepších vlastností bylo dosaženo u impregnace sacharózou o koncentraci 6,25 g / 100 ml H2O. Příjem látky byl 31 kg/m3 (WPG kolem 8%). Hodnoty ASE (odolnost vůči bobtnání) dosáhly 36 % a MEE (odolnost vůči navlhavosti) byla snížena o 33 %. MW (mikrovlnná) a konvenční acetylace dřeva byla provedena s cílem určit účinnost na vlastnostech materiálu (Článek V). MW a konvenční ohřev pozitivně ovlivnily vybrané vlastnosti materiálu. Výsledky ukázaly, že nebyly zjištěny žádné významné rozdíly mezi MW a konvenčním ohřevem; Proto, MW ohřev může být použit jako náhrada v procesu acetylace. MW výkon 2 kW a rychlost dopravníku 0,1 m/min byly optimální podmínky pro MW acetylaci. Tyto parametry procesu měli za následek 39,4 % ASE (T) a 35,2 % ASE (R) u buku a 38,0 % ASE (T) a 16,3 % ASE (R) u topolových vzorků. Tato práce poskytuje detailní pohled na acetylaci dřeva za použití MW ohřevu. Studie (Článek VI) si klade za cíl vyhodnotit fungicidní aktivitu extraktivních látek získaných z urychleného procesu extrakce (fexIKA). Výsledky ukázaly, že extraktivní látky získané z jádra akátu zvýšily trvanlivost buku z třídy 5 (netrvanlivý s průměrným hmotnostní úbytkem 43,6 %) do třídy 3 (středně odolný s průměrnou hmotnostní ztrátou 12,7 %). Výsledky posledního Článku VII jsou následující. Po impregnaci odpadními látkami a následném luhování, velké množství TT (proces tepelné úpravy) a HTC (proces hydrotermální karbonizace) roztoku bylo vyluhováno, zatímco 25 % až 40 % pyrolýzních roztoků zůstaly ve dřevě. Objemové bobtnání (při 65% relativní vzdušné vlhkosti a 20 °C) bylo sníženo z 6,5 % u neošetřeného topolu na 5 % u impregnovaných vzorků odpady z tepelného procesu (180 °C nebo 200 °C). Procesy využívající HTC odpad z Miscanthus sp. (Misc.) snížily obj. bobtnání na 3-3,5 % a 2,5 % v případě ošetření pyrolýzními látkami. Hmotnostní úbytky (po testech odolnosti) neošetřeného buku (30-35 %) a topolu (40-50 %), byly sníženy na 2 % v případě pyrolýzních látek a 4 % v případě TT úpravy.
|
|
|
Ekologické interakce a diferenciace nik koexistujících sladkovodních blešivců
Bystřický, Pavel Karel ; Petrusek, Adam (vedoucí práce) ; Pařil, Petr (oponent)
Sladkovodní blešivci jsou ekologicky významní korýši ze skupiny Amphipoda. Působí hlavně jako detritovoři a škrabači rostlinného opadu v rychle tekoucích a chladných vodách, čímž přispívají ke koloběhu živin v ekosystému. Ekologické interakce v rámci této skupiny jsou z výzkumného hlediska zajímavé, mimo jiné v souvislosti s rozkrýváním značné míry kryptické diverzity, a také vzhledem ke studiu interakcí invazních a původních druhů. Tato práce se zabývá doposud studovanými ekologickými interakcemi mezi syntopicky se vyskytujícími druhy, či liniemi druhových komplexů. Jedná se obzvláště o ty interakce, které mohou mít vliv na koexistenci či případné kompetiční vyloučení, jako například: různá míra selektivní predace, ekologicky významné rozdíly v morfologii či chování, odlišná míra agresivity či intragildové predace, anebo rozdíly v habitatových preferencích či schopnostech využívat zdroje prostředí. Vzhledem k velkému množství nově objevených kryptických linií je zatím tématu jejich ekologických interakcí věnováno jen velmi málo prostoru. Výzkum se prozatím omezil pouze na otázky sexuálních interakcí, jako je reprodukční interference či potenciální hybridizace, možné rozdíly v habitatových preferencích nebo na studium různé míry rizika napadení příslušníků odlišných linií parazity. Je potřeba...
|
host ::
RSS.