|
|
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.
|
|
|
Biokompozitní materiály v nábytkářství
Kopecká, Magdaléna
Tato bakalářská práce se zaobírá problematikou využití biomateriálů jako alternativních náhrad neobnovitelných materiálů a surovin pro zajištění budoucí ekologické udržitelnosti. Za referenční biokompozit, jako alternativu k neobnovitelným materiálům, bylo zvoleno houbové mycelium. Jsou popsány základní vlastnosti tohoto biomateriálu, způsob výroby, ale i požadavky na bezpečnost. Dále byly provedeny vybrané zkoušky fyzikálních a mechanických vlastností. Jednalo se o měření vlhkosti, hustoty, bobtnání a stanovení pevnosti v tahu kolmo na rovinu desky. Všechna měření byla prováděna v souladu s ČSN, výsledky měření byly popsány a statisticky ověřeny.
|
|
|
Vliv vnitřní struktury na mechanické vlastnosti 3D tištěného segmentu femuru z nového optimalizovaného biokompozitu
Nečas, Aleš ; Schmid, Pavel (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vývojem nového anatomického modelu segmentu femuru na bázi materiálu poly-3-hydroxybutyrátu, kyseliny polymléčné, trikalciumfosfátu a hydroxyapatitu (PHB/PLA/TCP/HA) vytvořeného podle computerové tomografie femuru pacienta ve dvanácti variantách (A1 až A4, B1 až B4, C1 až C4) různé procentuální výplně gyroidem v místě kompakty a spongiózy reálné kosti a jeho 3D tiskem (po předchozí přípravě optimalizované směsi nového biokompozitu (OPT1), výrobě tiskové struny z tohoto biomateriálu, po stanovení jeho chemických a strukturních charakteristik, respektive po optimalizaci a ověření nejvhodnějších parametrů tisku 3D tělesa z tohoto biokompozitu). Dále byla stanovena únosnost v tlaku všech dvanácti variant vytištěných 3D modelů segmentu femuru s různou procentuální hustotou jejich vnitřní gyroidní výplně. Následně byla studována možnost predikce únosnosti v tlaku nově vyvinutého anatomického segmentu femuru počítačovou simulací s využitím numerického modelu v programu ANSYS a byly zjištěny rozdíly v hodnotách únosnosti v tlaku PHB/PLA/TCP/HA segmentu femuru při jeho reálném mechanickém testování, v porovnání s hodnotami virtuálních testů s využitím programu ANSYS. Za účelem stanovení možné rychlosti resorpce v tkáni tohoto 3D tělesa z biokompozitu PHB/PLA /TCP/HA byl zkoumán dlouhodobý vliv (po dobu 4 měsíců) simulované tělesné tekutiny na biodegradaci 3D biodegradačních těles z PHB/PLA/TCP/HA s různou procentuální výplní gyroidem (varianta I až V), která byla následně podrobena tlakovým zkouškám a byla provedena analýza jejich povrchu konfokálním mikroskopem. Nejvyšší průměrnou únosnost vykazovaly segmenty femuru se 75% výplní v místě kompakty (varianta A), a to 22,20 ± 0,50 kN, přičemž reálné vzorky segmentu femuru měly o přibližně čtvrtinu nižší únosnost v tlaku v porovnání s počítačovou simulací. Biodegradační tělesa z PHB/PLA/TCP/HA s více porézní výplní (varianty II až V) degradují pomaleji, než těleso se 100% výplní (varianta I), což je výhodné pro jejich klinické použití. Jejich pomalá degradace měla po 4 měsících příznivý vliv i na jejich únosnost. PHB/PLA/TCP/HA anatomický model segmentu femuru byl vyvíjen za účelem možného využití v medicíně k náhradě kostní tkáně při rozsáhlých defektech femuru. Před jeho případným využitím v medicíně je však zapotřebí další výzkum.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.