|
|
Vliv vybraných činidel na krystalizační schopnost polylaktidu
Kurakin, Yuriy ; Přikryl, Radek (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
V práci byl studován vliv sedmi činidel na krystalizační schopnost polylaktidu (PLA), index toku taveniny (MVR) a mechanické vlastnosti v tahu. Testované byly lisované destičky o tloušťce 0,8 mm. Vybraná činidla přidaná v množství 0,5 a 1,0 % byla tato: mastek, benzoát sodný, směsi organických solí s amorfním SiO2 a stearátem zinečnatým, kovová sůl, fosfátová sůl, a draselná sůl 5-dimethylsulfoisoftalátu (LAK–301 – nukleační činidlo vyvinuté pro PLA). Provedena byla neizotermická krystalizační měření při různých rychlostech chlazení (0,3; 0,5; 0,7; 1,0 a 1,5 °C). Všechna činidla zvýšila MVR PLA kromě mastku; největší navýšení (9krát a 24krát) bylo přídavkem kovové soli. Činidla zásadně nezměnila mechanické vlastnosti. Všechny vzorky byly spíše křehké (nejkřehčí s LAK–301), modul pružnosti byl pro všechny vzorky kolem 1,2 GPa, pevnost PLA nejvíce vzrostla přídavkem 1 % mastku (o 12 %) a tažnost při přetržení zvýšila organická sůl s SiO2. Všechny vzorky s obsahem činidel 1 % byly amorfní (krystalický podíl nepřesáhl 2 %). Přídavek činidel tedy nepodpořil krystalizační proces během rychlého chlazení a to ani v případě činidla LAK–301. Toto ale působilo jako výborné nukleační činidlo při pomalých rychlostech chlazení (1,5 °C/min a nižší). Nukleační aktivita činidel klesala v tomto pořadí: LAK–301, organická sůl se stearátem zinečnatým, mastek, organická sůl modifikovaná amorfním SiO2 a fosfátová sůl. Vzorky s benzoátem sodným a kovovou solí krystalizovaly při chlazení ve více krocích a k vyhodnocení nukleační aktivity nebylo možné použít metodu dle Dobreva a Gutzow.
|
|
|
Morfologie polyamidu 12 a polyamidu 11 vzniklá za zvýšeného tlaku v kalorimetru
Bělašková, Marie ; Tocháček, Jiří (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
V této diplomové práci byla studována morfologie polyamidu 12 (PA12), polyamidu 11 (PA11) a jejich směsí v procentuálním poměru 95/5, 75/25, 50/50, 25/75 a 5/95 vzniklá za tlaku 7 MPa v kalorimetru a to jak po kontinuálním ohřevu a chlazení, tak po teplotní kondicionaci a izotermické krystalizaci. Čisté polyamidy a směsi byly dále charakterizovány pomocí termogravimetrické analýzy, diferenční kompenzační kalorimetrie za atmosférického tlaku, infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací v módu úplného zeslabeného odrazu a rentgenovou difrakční analýzou. Zvýšený tlak zlepšuje míru uspořádanosti řetězců v krystalických lamelách. Kondicionace vedla především k douspořádání PA12, izotermická krystalizace vedla k výraznému zvýšení krystalického podílu, přičemž u směsí bohatých na PA11 vedla ke zdokonalení krystalitů PA12. U čistého PA12 došlo za zvýšeného tlaku k určité míře transformace ze struktury do struktury , u čistého PA11 došlo patrně ke změně konformace řetězců a jejich těsnějšímu uspořádání, ne však ke změně krystalografické struktury.
|
|
|
Water-cation bridges in soil organic matter
Starostová, Anna ; Komendová, Renata (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Degradation of soil in process of salinization, increasing temperature and following decreasing precipitation in recent years lead to expand of arid and semi-arid areas (now covering one-third of Earth’s land). Furthermore, being a global environmental problems could grow into a serious crisis worldwide if they were not solved properly. In this diploma thesis we connected all these issues and focused on contributing to the better understanding the role of sodium cations on water binding in soil organic matter under arid and semi-arid conditions. Our aim was to investigate the processes of formation and stability of water molecule bridges and cation-water molecule bridges in soil organic matter, strength of water binding and amount of bound water using differential scanning calorimetry. The saturation in sodium cation was studied in two concentration regions in order to simulate natural conditions in soils by lower Na-saturation (less than 100% saturation of binding sites) and over-saturated samples (more than 100% Na-saturation of binding sites) representing salty soils. Results confirmed the importance of ability of soil to gain water from air moisture, in fact, water content in soil increased with increasing relative humidity. It was observed that at higher water content in soil is water less strongly bound, which caused that water was easier to be released from soil. That seems to keep balance between soil and air humidity and therefore also optimal humidity in soil. Presence of sodium cations in samples had a negligible effect on amount of water in samples saturated up to 100% but facilitated better water binding in over-saturated samples. In over-saturated samples was also observed a stronger water binding even at higher water contents. Water molecule bridges were more stable in samples containing Na+. In fact, highest stability was observed in 10% saturated samples and increasing Na+ concentration caused a decrease in stability of molecule bridges. To sum up, formation of cation-water bridges showed to stabilize soil rigidity and have an impact on the strength and amount of water bound in soil which are crucial aspects of soil quality. Further research is needed in this field to bring more results that can help to optimize soil management in arid areas and also other areas with soil degradation.
|
|
|
Studium vlivu recyklace polyethylentereftalátu na kvalitu výsledného recyklátu
Mach, Jakub ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Problematika plastů a jejich recyklace je v dnešní době velmi diskutovaným tématem. Produkce syntetických polymerů každoročně stoupá, a to exponenciálně. Pro udržitelný rozvoj je tedy nezbytné vyvíjet efektivní recyklační metody, kterými by obrovské objemy odpadů, které z plastů vznikají, byly zpracovány a využity jako surovina. Tato práce si klade za cíl studium vlivu způsobu výroby, různých procesů recyklace a míry degradace na kvalitativní výsledky analýzy polyethylentereftalátu pomocí diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC). V rámci experimentální části této práce byla provedena analýza 62 druhů regranulovaného recyklátu PET. Vzorky se navzájem lišily výrobcem (výrobci používají různé technologie výroby), mechanickými, fyzikálně chemickými vlastnostmi nebo přidanými aditivy. Výsledky práce potvrzují, že tyto vlastnosti recyklovaného PET skutečně ovlivňují termické efekty sledované pomocí DSC. Na základě jednoduché DSC analýzy je možné sledovat základní kvalitativní vlastnosti PET, kterými jsou zejména krystalinita, teplota a entalpie tání, teplota a entalpie krystalizace a teplota skelného přechodu, přičemž výsledky této práce ukázaly, že vztahy mezi těmito vlastnostmi umožňují spolehlivě posoudit kvalitu recyklovaného materiálu, a tím určit možnosti jeho dalších využití.
|
|
|
Kinetika neizotermické krystalizace polylaktidu s přídavkem vybraných činidel
Červený, Ľuboš ; Tocháček, Jiří (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
Cílem předložené diplomové práce je studium kinetiky neizotermické krystalizace polylaktidu (PLA) s vybranými činidly (1 %) a pozorování vznikající krystalické struktury pod polarizačním optickým mikroskopem. Činidly byl mastek, směs organických solí s přídavkem amorfního SiO2 (HPN 68L) a stearátu zinečnatého (HPN 20E) a LAK-301 (draselná sůl 5-dimetylsulfoisoftalátu), který představuje nukleační činidlo vyvinuté pro PLA. Jako reference sloužila matrice PLA. Neizotermická krystalizace probíhala na diferenčním kompenzačním kalorimetru při rychlostech chlazení () 0,3; 0,5; 0,7; 1; 1,5; 2 °C/min. Krystalický podíl (Xc) PLA byl po neizotermické krystalizaci vyhodnocený z rentgenové difrakční analýzy a nadmolekulární struktura byla po chemickém degradativním leptu zobrazena pomocí konfokálního laserového rastrovacího mikroskopu. Metodou Jeziorny a Mo byla vyhodnocena kinetika krystalizace a dle metody Friedmann byla stanovena aktivační energie krystalizace. Všechny připravené materiály byly amorfní (Xc 40 % pro do 1,5 °C/min). U činidla LAK-301 však Xc klesl na 30 % již při = 2 °C/min a lze předpokládat, že s rostoucí bude jeho nukleační aktivita klesat. U všech vzorků byla pozorována sférolitická struktura PLA, ovšem počet a velikost sférolitů klesal s rostoucí a vzhled se měnil dle typu činidla. Oba kinetické modely se ukázaly jako nevhodné pro materiály s nízkým Xc a pro nejvyšší , protože zde se již rychlost krystalizace neměnila, byť Xc klesal. Metodou Jeziorny bylo možné vyhodnotit kinetiku pouze pro relativní krystalinitu Xt = 29–50 % a u metody Mo nebylo možné vyhodnotit data pro nejvyšší u vzorků matrice PLA a vzorku s HPN 68L. Nejnižší aktivační energii vykázal vzorek s LAK-301 a HPN 68L.
|
|
|
CHARAKTERIZACE OBALOVÝCH FÓLIÍ NA BÁZI POLYETYLÉNU A POLYPROPYLÉNU
Bělašková, Marie ; Poláček, Petr (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
V této bakalářské práci bylo charakterizováno sedm druhů koextrudovaných a vyfukovaných obalových fólií na bázi polyetylénu a polypropylénu, které byly dodány firmou Granitol a. s. K charakterizaci byly použity tyto metody: termogravimetrická analýza, diferenční kompenzační kalorimetrie, infračervená spektroskopies Fourierovou transformací, konfokální laserová rastrovací mikroskopie (CLSM) a rastrovací elektronová mikroskopie. Díky těmto metodám bylo možné určit složení jednotlivých druhů fólií a vyhodnotit stupeň krystalinity.
|
|
|
Modifikace polyhydroxybutyrátu roubováním funkčních skupin
Melčová, Veronika ; Tocháček, Jiří (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá charakterizací vlivu chemické úpravy na termické a mechanické vlastností poly(3-hydroxybutyrátu). Pro studium byly vybrány dvě metody, a to chlorace a fluorace PHB. Cílem teoretické části práce bylo vytvořit ucelenou literární rešerši obsahující základní informace o polyhydroxybutyrátu a nejnovější poznatky o možnostech chemických úprav tohoto polymeru. Obsahem experimentální části je samotná chemická úprava materiálu, dále příprava vzorků k měření a provedení vybraných analýz. Chemicky roubované polymery byly podrobeny termogravimetrické analýze za účelem stanovení jejich termické stability. Pomocí diferenční kompenzační kalorimetrie byly sledovány entalpické změny v materiálu. Také byla sledována neizotermní krystalizace vzorků za účelem zhodnocení vlivu naroubovaného atomu halogenu na nukleační aktivitu polymeru. Vybrané vzorky byly podrobeny také dynamickomechanické analýze a tahové zkoušce.
|
|
|
Vlastnosti vyfukovaných fólií na bázi polyethylénu v závislosti na jejich složení.
Štaffová, Martina ; Poláček, Petr (oponent) ; Tocháček, Jiří (vedoucí práce)
Práce se zabývá studiem vlivu obsahu technického recyklátu na fyzikální charakteristiky vyfukovaných fólií. Cílem práce je laboratorní příprava série fólií s obsahem běžného fóliového LLDPE 0–100 % s přídavkem LDPE recyklátu a dále s přídavkem plniva, vápence. Na fóliích jsou provedeny následující zkoušky: tahová zkouška, diferenční kompenzační kalorimetrie, infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací a konfokální laserová rastrovací mikroskopie. Stejná měření jsou provedena na fólii vyrobené průmyslově a je provedeno porovnání s vlastnostmi fólií vyrobených v laboratorním měřítku.
|
|
|
Hydratace biouhlu připraveného mikrovlnnou pyrolýzou vodárenského kalu
Miklasová, Marta ; Komendová, Renata (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Mikrovlnná pyrolýza představuje možné řešení problému likvidace vodárenských kalů. Jedním z výsledných produktů pyrolýzy je biouhel, amorfní porézní uhlíkatý materiál, který stále více nalézá uplatnění v zemědělství jako půdní kondicionér. Biouhel obvykle vykazuje hydrofobní charakter, nicméně jeho použití často vede ke zvýšení zádrže vody v půdách. Důvody tohoto zlepšení proto nelze vysvětlit pouze vysokou porozitou biouhlu. Tato práce se snaží přispět k pochopení interakce vody a biouhlu za různých environmentálně relevantních podmínek, tj. přímého přídavku vody do biouhlu a adsorpce vody při různých relativních vlhkostech vzduchu. Častými metodami, které se používají k pochopení vztahu mezi organickými materiály a vodou, jsou metody termické analýzy. Mezi ty patří i technika DSC, která byla v této práci využita. První experiment zahrnoval měření entalpie tání mrznoucí vody v pórech biouhlu, jehož výsledky poukazovaly na strukturu ledu odrážející povahu pórů v biouhlu. Dále se experiment zaměřil na stanovení množství tzv. nemrznoucí vody, která odráží především mikroporozitu systému. Nemrznoucí voda byla zjištěna extrapolací na nulovou měrnou entalpii tání a její množství činilo 0,13–0,15 mg na mg sušiny. Druhý experiment se zaměřil na výparnou entalpii vody z biouhlu, která poukazuje na to, jak silně je celková voda vázaná. Také nepřímo vede k pochopení, jakým způsobem a jak snadno se voda z biouhlu uvolňuje a naopak přijímá. Srovnáním výsledků pro vázanou a čistou vodu lze dedukovat, že vazba vody v biouhlu je asi o 10–20 % slabší. To vede k závěru, že výměna vody mezi biouhlem a půdou je poměrně rychlá i přes relativní hydrofobicitu biouhlu.
|
|
|
Vliv přídavku recyklátu na strukturu a vlastnosti vysokohustotního polyetylénu
Handlíř, Tadeáš ; Poláček, Petr (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá vyhodnocením vlivu přídavku 30, 60 a 90 % recyklátu na strukturu a mechanické vlastnosti vysokohustotního polyetylenu (HDPE), kde recyklát představuje jak HDPE z několik let starého dílu, tak HDPE po několika průchodech extruderem. Změny nadmolekulární struktury byly zkoumány pomocí kalorimetrického měření, které nepoukázalo na degradaci materiálu vlivem násobné extruze. Mechanické vlastnosti byly zkoumány pomocí tahových zkoušek a dynamicko-mechanické analýzy. Obě měření prokázala společný trend, kdy první a druhý průchod materiálu extruderem vedl ke zlepšení mechanických vlastností např. ke zvýšení tuhosti, zatímco vliv třetího a čtvrtého průchodu extruderem neměl na mechanické vlastnosti významný vliv. Z pohledu struktury i mechanických vlastností byl zaznamenán pozitivní vliv kombinace 30 % recyklátu z druhého průchodu s čistým HDPE.
|
host ::
RSS.