|
|
Preparation and characterization of biodegradable composites based on polyhydroxyalkanoates and coffee grounds
Cisáriková, Barbora ; Němcová, Andrea (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
This diploma thesis was focused on the preparation and characterization of biodegradable composites based on poly-3-hydroxybutyrate (PHB) and spent coffee grounds (SCG). The aim was to prepare biocomposites based on PHB and coffee grounds. Biocomposites were prepared by solution casting in chloroform. Films with a thickness of about 150-200 µm were prepared with the addition of 20% unmodified and modified coffee grounds. The PHB/SCG films were modified by an addition of a plasticizer and a crosslinking agent or by blending with polybutylene adipate terephthalate (PBAT). The thermal properties of the films were determined by differential scanning calorimetry. The compatibility filler/polymer matrix compatibility was assessed morphologically with the naked eye. It has been found that the direct addition of spent coffee grounds to the PHB is not suitable due to the deterioration of the morphology of the film surfaces and the formation of aggregates. The compatibility between the spent coffee grounds and the PHB was improved after the addition of the plasticizer and the crosslinking agent. However, the highest compatibility between SCG and PHB was achieved in the case of esterified coffee grounds. Another way to improve the resulting morphological properties of the films thus prepared was to use coffee grounds fractions.
|
|
|
Příprava a charakterizace kopolymerů na bázi poly-3-hydroxybutyrátu
Kolomazník, Vít ; Kupka, Vojtěch (oponent) ; Porubský, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou kopolymerů na bázi poly-3-hydroxybutyrátu (PHB). Snahou je dosáhnout materiálu, kde by byl obsah polymeru PHB co nejvyšší, zároveň ale obsah krystalické fáze co nejmenší. Nízkomolekulární PHB s koncovými hydroxylovými skupinami, použitý při syntéze kopolymerů, byl připraven alkoholýzou PHB polymeru 1,4-butandiolem. Jako druhý reagující polymer v této práci byl vybrán polyetylenglykol (PEG) v různých molárních hmotnostech a poměrech. Další polymer pro kopolymeraci s PHB byl zvolen poly(butylen adipát-co-tereftalát) (PBAT) a jako netoxické spojovací činidlo byl použit hexametylendiisokyanát (HDI). Z těchto látek byly v roztoku připraveny blokové kopolymery, které jsou tvořeny z měkkých a tvrdých segmentů. Tvrdé segmenty zde představuje PHB a jeho krystalická struktura, měkké segmenty tvoří řetězce PEG, případně PBAT. U připravených kopolymerů byl zkoumán vliv přítomnosti měkkých segmentů různé délky a poměru na celkové vlastnosti. Získané materiály byly charakterizovány pomocí termogravimetrické analýzy (TGA), diferenční kompenzační kolorimetrie (DSC) a infračervené spektroskopie (FTIR). Molekulová hmotnost byla zjištěná pomocí gelové permeační chromatografie (GPC).
|
|
|
Povlakovaná hnojiva se zpomaleným uvolňováním na bázi PHB
Bobková, Magdalena ; Sedláček, Petr (oponent) ; Kontárová, Soňa (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou, charakterizací a optimalizací hnojiv se zpomaleným uvolňováním, povlakovaných roztokem poly-3-hydroxybutyrátu v dioxolanu. Nejdříve byly připraveny a povlakovány ruční formulace hnojiv s různým poměrem močoviny a biodegradabilního poly-3-hydroxybutyrátu v matrici, u kterých bylo studováno uvolňování močoviny ve vodním prostředí. U většiny formulací bylo po dvou měsících uvolněno pouze okolo 50 % hnojiva, byl tedy prokázán potenciál pro jejich použití jako hnojiv se zpomaleným uvolňováním. Dále byly připraveny pelety s různým poměrem močoviny a poly-3-hydroxybutyrátu pomocí čtvrtprovozního peletizačního zařízení, které byly následně povlakovány v dražovacím bubnu. Pelety byly studovány ve vodním a půdním prostředí a určitá směs také v polních testech. I u nich bylo potvrzeno zpomalené uvolňování močoviny a zároveň byla prokázána jejich schopnost dostatečné výživy rostlin. Jako nejperspektivnější byla vybrána formulace s 80 % močoviny a 20 % biodegradabilního poly-3-hydroxybutyrátu v matrici, u které došlo ve vodě k uvolnění 50 % hnojiva až po 44 dnech. V půdním prostředí bylo u této varianty také zaznamenáno pomalejší uvolňování dusíku a zároveň byl u všech variant povlakovaných hnojiv pozorován pozitivní vliv na vývoj hmotnosti nadzemních částí rostlin a na obsah chlorofylu v listech.
|
|
|
Zpracovatelská stabilita polyhydroxybutyrátu (PHB)
Palkovský, Radim ; Figalla, Silvestr (oponent) ; Tocháček, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo pozorovat a vyhodnotit vliv vybraných aditiv na stabilizaci dvou poly-3-hydroxybutyrátu (P3HB) - Biomeru a Hydalu. V experimentální části byly měřeny fyzikální vlastnosti čistých polymerů, polymerů se směsí kyseliny polymléčné (PLA), nitridu boritého a Citroflexu 4 a také vzorků s pěti aditivy, která byla do této směsi jednotlivě přidávána. Při zpracování vzorků byl zaznamenáván točivý moment polymeru uvnitř komory hnětáku. Pevnost v tahu, Youngův modul pružnosti a relativní prodloužení byly vyhodnoceny tahovými zkouškami. Jako další byla použita metoda diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC), díky které se stanovily teploty tání a jejich změny vůči čistým polymerům. Termooxidační stabilita byla vyhodnocena metodou indukčních period, kde byla pozorována doba, za kterou vlivem degradace dojde ke zkřehnutí materiálu. Nejvhodnějším aditivem byl všemi těmito metodami určen Stabilizer 9000 (Raschig), který se vyznačoval jak značným prodloužením při tahových zkouškách, tak lepší termooxidační stabilitou. Naopak u aditiva DHT-4A se prokázalo, že u P3HB podporuje degradační pochody, které ještě více znehodnocují zpracovatelské vlastnosti tohoto materiálu. U ostatních aditiv nebyl prokázán výraznější vliv a ovlivnění vlastností materiálu bylo přisouzeno spíše použité směsi PLA a ostatních látek.
|
|
|
Povlakovaná hnojiva se zpomaleným uvolňováním na bázi PHB
Bobková, Magdalena ; Sedláček, Petr (oponent) ; Kontárová, Soňa (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou, charakterizací a optimalizací hnojiv se zpomaleným uvolňováním, povlakovaných roztokem poly-3-hydroxybutyrátu v dioxolanu. Nejdříve byly připraveny a povlakovány ruční formulace hnojiv s různým poměrem močoviny a biodegradabilního poly-3-hydroxybutyrátu v matrici, u kterých bylo studováno uvolňování močoviny ve vodním prostředí. U většiny formulací bylo po dvou měsících uvolněno pouze okolo 50 % hnojiva, byl tedy prokázán potenciál pro jejich použití jako hnojiv se zpomaleným uvolňováním. Dále byly připraveny pelety s různým poměrem močoviny a poly-3-hydroxybutyrátu pomocí čtvrtprovozního peletizačního zařízení, které byly následně povlakovány v dražovacím bubnu. Pelety byly studovány ve vodním a půdním prostředí a určitá směs také v polních testech. I u nich bylo potvrzeno zpomalené uvolňování močoviny a zároveň byla prokázána jejich schopnost dostatečné výživy rostlin. Jako nejperspektivnější byla vybrána formulace s 80 % močoviny a 20 % biodegradabilního poly-3-hydroxybutyrátu v matrici, u které došlo ve vodě k uvolnění 50 % hnojiva až po 44 dnech. V půdním prostředí bylo u této varianty také zaznamenáno pomalejší uvolňování dusíku a zároveň byl u všech variant povlakovaných hnojiv pozorován pozitivní vliv na vývoj hmotnosti nadzemních částí rostlin a na obsah chlorofylu v listech.
|
|
|
Preparation and characterization of biodegradable composites based on polyhydroxyalkanoates and coffee grounds
Cisáriková, Barbora ; Němcová, Andrea (oponent) ; Kovalčík, Adriána (vedoucí práce)
This diploma thesis was focused on the preparation and characterization of biodegradable composites based on poly-3-hydroxybutyrate (PHB) and spent coffee grounds (SCG). The aim was to prepare biocomposites based on PHB and coffee grounds. Biocomposites were prepared by solution casting in chloroform. Films with a thickness of about 150-200 µm were prepared with the addition of 20% unmodified and modified coffee grounds. The PHB/SCG films were modified by an addition of a plasticizer and a crosslinking agent or by blending with polybutylene adipate terephthalate (PBAT). The thermal properties of the films were determined by differential scanning calorimetry. The compatibility filler/polymer matrix compatibility was assessed morphologically with the naked eye. It has been found that the direct addition of spent coffee grounds to the PHB is not suitable due to the deterioration of the morphology of the film surfaces and the formation of aggregates. The compatibility between the spent coffee grounds and the PHB was improved after the addition of the plasticizer and the crosslinking agent. However, the highest compatibility between SCG and PHB was achieved in the case of esterified coffee grounds. Another way to improve the resulting morphological properties of the films thus prepared was to use coffee grounds fractions.
|
|
|
Příprava a charakterizace kopolymerů na bázi poly-3-hydroxybutyrátu
Kolomazník, Vít ; Kupka, Vojtěch (oponent) ; Porubský, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou kopolymerů na bázi poly-3-hydroxybutyrátu (PHB). Snahou je dosáhnout materiálu, kde by byl obsah polymeru PHB co nejvyšší, zároveň ale obsah krystalické fáze co nejmenší. Nízkomolekulární PHB s koncovými hydroxylovými skupinami, použitý při syntéze kopolymerů, byl připraven alkoholýzou PHB polymeru 1,4-butandiolem. Jako druhý reagující polymer v této práci byl vybrán polyetylenglykol (PEG) v různých molárních hmotnostech a poměrech. Další polymer pro kopolymeraci s PHB byl zvolen poly(butylen adipát-co-tereftalát) (PBAT) a jako netoxické spojovací činidlo byl použit hexametylendiisokyanát (HDI). Z těchto látek byly v roztoku připraveny blokové kopolymery, které jsou tvořeny z měkkých a tvrdých segmentů. Tvrdé segmenty zde představuje PHB a jeho krystalická struktura, měkké segmenty tvoří řetězce PEG, případně PBAT. U připravených kopolymerů byl zkoumán vliv přítomnosti měkkých segmentů různé délky a poměru na celkové vlastnosti. Získané materiály byly charakterizovány pomocí termogravimetrické analýzy (TGA), diferenční kompenzační kolorimetrie (DSC) a infračervené spektroskopie (FTIR). Molekulová hmotnost byla zjištěná pomocí gelové permeační chromatografie (GPC).
|
|
|
Zpracovatelská stabilita polyhydroxybutyrátu (PHB)
Palkovský, Radim ; Figalla, Silvestr (oponent) ; Tocháček, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo pozorovat a vyhodnotit vliv vybraných aditiv na stabilizaci dvou poly-3-hydroxybutyrátu (P3HB) - Biomeru a Hydalu. V experimentální části byly měřeny fyzikální vlastnosti čistých polymerů, polymerů se směsí kyseliny polymléčné (PLA), nitridu boritého a Citroflexu 4 a také vzorků s pěti aditivy, která byla do této směsi jednotlivě přidávána. Při zpracování vzorků byl zaznamenáván točivý moment polymeru uvnitř komory hnětáku. Pevnost v tahu, Youngův modul pružnosti a relativní prodloužení byly vyhodnoceny tahovými zkouškami. Jako další byla použita metoda diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC), díky které se stanovily teploty tání a jejich změny vůči čistým polymerům. Termooxidační stabilita byla vyhodnocena metodou indukčních period, kde byla pozorována doba, za kterou vlivem degradace dojde ke zkřehnutí materiálu. Nejvhodnějším aditivem byl všemi těmito metodami určen Stabilizer 9000 (Raschig), který se vyznačoval jak značným prodloužením při tahových zkouškách, tak lepší termooxidační stabilitou. Naopak u aditiva DHT-4A se prokázalo, že u P3HB podporuje degradační pochody, které ještě více znehodnocují zpracovatelské vlastnosti tohoto materiálu. U ostatních aditiv nebyl prokázán výraznější vliv a ovlivnění vlastností materiálu bylo přisouzeno spíše použité směsi PLA a ostatních látek.
|
host ::
RSS.