Apr 7, 2020   2:18 p.m. Zoltán
Academic information system

Persons at STU


This page displays all publicly accessible information about the desired person. Some information about the person's occupation and offices may be hidden.

prof. Ing. Svetozár Katuščák, PhD.
Identification number: 3934
University e-mail: svetozar.katuscak [at] stuba.sk
 
External colleague - Faculty of Chemical and Food Technology (STU)

Contacts     Projects     Publications     Bodies     Supervised theses     

Basic information

Basic information about a final thesis

Type of thesis: Diploma thesis
Thesis title:Studies about Methods of Modification and Degradation Processes in Lognocellulosic Materials
Written by (author): Ing. Lívia Beňová
Department: Department of Wood, Pulp and Paper (IPM FCFT)
Thesis supervisor: prof. Ing. Svetozár Katuščák, PhD.
Opponent:doc. Ing. Katarína Hroboňová, PhD.
Final thesis progress:Final thesis was successfully defended.


Additional information

Additional information about the final thesis follows. Click on the language link to display the information in the desired language.

Language of final thesis:Slovak

Slovak        English

Title of the thesis:Metódy štúdia procesov modifikácie a degradácie lignocelulózových materiálov
Summary:Na výskum modifikačných procesov a zariadení je potrebný určitý komplex základných metód. Preto prebieha na STU a interdisciplinárnom teame a konzorciu Kniha SK kontinuálna modernizácia metód - základných separačných, analytických a hodnotiacich metód. Táto práca nadväzuje na dosiaľ vykonanú modernizáciu hodnotenia mechanických vlastností a bola zameraná hlavne na rozvoj: GPC celulózy, HPLC sacharidov, furaldehydu, karboxylových kyselín a ich solí, TA zmien papiera v modifikačných a degradačných procesoch. Hodnotenie polarity povrchov. Predmetom výskumu v diplomovej práci boli degradačné, stabilizačné, deacidifikačné a iné modifikačné procesy lignocelulózových materiálov. Komplexná frakcionácia a charakterizácia, rozpustných a nerozpustných častí / frakcií, zložitých kompozitných LC polymérnych materiálov je ideálnym cieľom v oblasti analytických a iných metód rozvíjaných v súčasnosti. Dosiahli sa nasledovné výsledky: 1. Kombináciou HPLC a GPC sa získali informácie o priebehu ozonizácie buničiny. Vo vzorkách buničiny po ozonizácii sa stanovilo viac degradačných produktov ako sú: sacharidy (methyl-D-gluko-pyranóza, xylóza, alfa -D-arabinóza, D-fruktóza, D-manóza, glukóza, D-galaktóza, celobióza a laktóza) a karboxylové kyseliny (kyselina octová a mravčia) ako v neozonizovanej buničine, čo dokazuje, že počas ozonizácie buničiny dochádza k oxidačnej degradácii celulózy. 2. Metódou GPC nederivatizovanej celulózy (rozpustenej pomocou rozpúšťadlového systému LiCl/DMAc) sa stanovil priebeh zmien mólových hmotností a parametrov polydisperzity a priemerný polymerizačný stupeň (PPS) a stupeň polydisperzity (PD). Zistilo sa, že počas ozonizácie dochádza k výraznému poklesu PPS, napr. z 3985 na 1907 po 10 min ozonizácii. 3. Zistilo sa, že vzorky drevitého novinového papiera nie sú rozpustné v rozpúšťadlovom systéme LiCL/DMAc ani v rozpúšťadlách používaných na rozpúšťanie celulózy, preto sa stanovovali pomocou GPC - CTC metódy frakcionácie celulózy derivatizovanej s trikarbanilátmi. Príčinou nerozpustnosti vzoriek môže byť prítomnosť drevoviny a tiež lignín- celulózových a iných ťažko rozpustných komplexov. Stanovovali sa vzorky drevitého novinového papiera: nemodifikovaného a modifikovaného urýchleným tepelným starnutím, a modifikačnými sústavami: Modifikačná suspenzia Bookkeeper a Modifikačná sústava MgO a metoxy magnézium metyl karbonát (MMMK). Dosiahli sa nasledovné výsledky: 3.1. pri urýchlenom tepelnom starnutí nemodifikovaného drevitého novinového papiera dochádza k najväčšej degradácii celulózy v papieri a k najväčšiemu znižovaniu PPS aj stupňa polydisperzity. 3.2. pri urýchlenom tepelnom starnutí modifikovaného drevitého novinového papiera dochádza k najväčšej degradácii celulózy modifikácia s modifikačnou sústavou MgO a metoxy magnézium metyl karbonát (MMMK) v pomere 3:1, najmenej degradačná voči deštrukcii celulózového reťazca oproti modifikácii s modifikačnou suspenziou Bookkeeper. 4. Vývoj a overovanie novej HPLC - VÚVH 2006. metódy stanovenia karboxylových kyselín a ich solí a furaldehydu vo vodných extraktoch z papiera. 5. Modifikáciou vzoriek novinového papiera s propylénoxidom sa znížila tvorba kyseliny octovej pri stárnutíaj o 15 - 20%. 6. Analýzou vzoriek drevitého papiera v deacidifikačných prevádzkach. HPLC metódou VÚVH 2006 sa zistilo, že všetky deacidifikované vzorky skúmaného NP obsahujú pred starnutím aj po starnutí významne viac karboxylových zlúčenín; Znamená to, že deacidifikácia významne urýchľuje oxidáciu a tvorbu karboxylových zlúčenín v drevitom papieri. Tvorba furaldehydu počas tepelne indukovaného urýchleného starnutia, a teda pravdepodobne aj tepelne indukovaná degradácia papiera hydrolýzou, bola deacidifikáciou zastavená, alebo výrazne znížená. V kalibrácii tejto metódy HPLC - VÚVH 2006. sa bude pokračovať, pretože sú potrebné merania modelových zlúčenín kyselín a ich solí, ktoré sú prítomné v analyzovaných vzorkách papiera, hlavne RCOOH, Mg (COOH)2, Mg (HCO3) a MgCO3. Cieľom bude zistiť aký je vzťah výsledkov tejto HPLC - VÚVH 2006. analýzy k skutočným obsahom karboxylových kyselín a ich solí, resp. aká časť karboxylových kyselín a karboxylových solí sa stanoví 7. So zvyšujúcou sa koncentráciou ozónu termická stabilita ozonizovanej buničiny klesá. Závislosť popisuje rovnica Tdec = 335.12 -23.31exp(-1.45.O3 CON), s korelačným koeficientom R2 = 0.8492. 8. Korelácie TGA a GPC charakteristík poskytujú odpoveď na otázku: Aká môže byť súvislosť medzi výsledkami GPC a TA, ak sa použijú obidve metódy na hodnotenie priebehu degradácie rovnakého polyméru? Vyhodnotilo sa poradie korelačných koeficientov R2 z diagramu draftsman u korelácií medzi TA a GPC parametrov. Najvýznamnejšie korelujú z TA parametrov dve zistené teploty degradácie TD1 a TD2 s GPC parametrami (R2 =0,876), (R2 =0,874)a PPS (R2 =0,873). Praktický význam korelácií metód TGA a GPC charakteristík je v tom, že je možné pre danný druh modifikácie papiera predikovať pomocou TGA parametrov GPC parametre. Pretože problém hodnotenia roztokových vlastností celulózy pomocou GPC spočíva v zlej rozpustnosti vzoriek papiera v rozpúšťadlách celulózy a nemožnosti využitia GPC u celého radu druhov papiera, dokumentov. Problémy sú aj v prácnosti, časovej náročnosti a nákladoch na GPC analýzy. 9. Vyvinula a overila sa nová rýchla metóda hodnotenia zmien polarity povrchov LCM pomocou merania diferencie trichomatických zložiek medzi modifikovaným a nemodifikovaným povrchom po vyfarbení zvoleným štandardným farbivom, v systéme medzinárodnej komisie pre osvetľovanie CIE Lab. Overilo sa že pomocou farebnej diferencie je tiež možné hodnotiť polaritu LCM povrchov, čo sa dokázalo pomocou porovnania metódy s doteraz používanými metódami na meranie zmien polarity, metódou merania času zapíjania kvapky do LCM povrchu a kontaktného uhla zmáčania.
Key words:deacidifikácia, HPLC, TGA, kolorimetria, modifikácia, GPC, stabilizácia


Display and download files

To display the final thesis assignment form click on the Display the final thesis assignment form icon. The following icons - Final thesis, Thesis appendices, Supervisor's review, Opponent's review - relate to the final thesis and can be downloaded. They could be displayed on condition they have been inserted and are available publicly.

Display the assignment form

Parts of thesis with postponed release:

Final thesis (final thesis appendices) unlimited
Reviews for final thesis unlimited