6. 4. 2020  14:51 Irena
Akademický informačný systém

Ľudia na STU


Na tejto stránke máte zobrazené všetky verejne prístupne údaje o zadanej osobe. Niektoré informácie o personálnom zaradení a funkciách osoby môžu byť skryté.

prof. Ing. Svetozár Katuščák, PhD.
Identifikačné číslo: 3934
Univerzitný e-mail: svetozar.katuscak [at] stuba.sk
 
Externý spolupracovník - Fakulta chemickej a potravinárskej technológie (STU)

Kontakty     Projekty     Publikácie     Orgány     Vedené práce     

Základné informácie

Základné informácie o záverečnej práci

Typ práce: Diplomová práca
Názov práce:Metódy štúdia procesov modifikácie a degradácie lignocelulózových materiálov
Autor: Ing. Lívia Beňová
Pracovisko: Oddelenie dreva, celulózy a papiera (ÚPSP FCHPT)
Vedúci práce: prof. Ing. Svetozár Katuščák, PhD.
Oponent:doc. Ing. Katarína Hroboňová, PhD.
Stav záverečnej práce:Záverečná práca bola úspešne obhájená


Doplňujúce informácie

Nasledujú doplňujúce informácie záverečnej práce. Kliknutím na odkaz s názvom jazyka vyberiete, v akom jazyku majú byť informácie zobrazené.

Jazyk spracovania záverečnej práce:slovenský jazyk

slovenský jazyk        anglický jazyk

Názov práce:Metódy štúdia procesov modifikácie a degradácie lignocelulózových materiálov
Abstrakt: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.
Kľúčové slová:deacidifikácia, HPLC, TGA, kolorimetria, modifikácia, GPC, stabilizácia


Zobrazenie a sťahovanie súborov

Pokiaľ chcete zobraziť zadanie záverečnej práce, kliknite na ikonu Zobraziť zadanie. Ikony Záverečná práca, Prílohy práce, Posudok vedúceho a Posudok oponenta predstavujú súbory týkajúce sa záverečnej práce, ktoré je možné stiahnuť. Budú zobrazené iba v prípade, že je súbor vložený a zároveň je verejný.

Zobraziť zadanie

Časti práce s odloženým zverejnením:

Záverečná práca (prílohy záverečnej práce) neobmedzene
Posudky záverečnej práce neobmedzene