Oct 14, 2019   6:45 p.m. Boris
Academic information system

Summary of topics offered - Faculty of Chemical and Food Technology


Basic information

Type of work: Dissertation thesis
Topic: Metódy čistenia a ochrany objektov z prírodných polymérnych materiálov účinkom nízkoteplotnej atmosferickej plazmy.
Title of topic in English: Methods of cleaning and protection of objects from natural polymer materials with low-temperature atmospheric plasma.
State of topic: approved (prof. Ing. Ivan Hudec, PhD., prof. Ing. Michal Čeppan, PhD., prof. Ing. Pavel Alexy, PhD. - Chairperson of Departmental Board)
Thesis supervisor: doc. Ing. Radko Tiňo, PhD.
Faculty: Faculty of Chemical and Food Technology
Supervising department: Department of Wood, Pulp and Paper - IPM FCFT
Max. no. of students: 2
Academic year:2019/2020
Proposed by: doc. Ing. Radko Tiňo, PhD.
Annotation: Plazmochemické úpravy povrchov tuhých materiálov sa osvedčili v mnohých priemyselných odvetviach. Ich využitiu pri ochrane objektov a materiálov kultúrneho dedičstva sa v posledných rokoch venuje pozornosť na úrovni výskumu, v prípade ošetrenia kovových predmetov aj aplikačne v praxi. Z výsledkov štúdií možnosti aplikácie vysokofrekvenčnej nízkoteplotnej plazmy vyplýva, že kyslíkovo-argónová plazma môže byť tiež použitá na efektívnu dekontamináciu objektov pozostávajúcich z organických zložiek, zahrňujúc aj fotografie32,33 prípadne aj na odstránenie priľnutých depozitov z povrchu malieb. Pomocou plazmovej úpravy je možné v jednom kroku dosiahnuť odstránenie mikrobiálnej kontaminácie a zároveň zvýšenie pevnosti lignocelulózových materiálov. Nízkoteplotná atmosferická plazma je aj environmentálne akceptovateľnou metódou dekontaminácie povrchov dreva. V súvislosti s dezinfekčnými a sterilizačnými účinkami neizotermickej atmosferickej plazmy je potrebné zobrať do úvahy viacero simultánnych faktorov, ktoré sa pri plazmovom opracovaní prejavujú. Ide o pôsobenie UV žiarenia, pôsobenie aktívnych elektricky neutrálnych častíc, vznikajúcich v plazmovom výboji, pôsobenie nabitých častíc a v neposlednom rade aj silné elektromagnetické účinky samotného výboja. Výhodou použitia nízkoteplotnej plazmy v procese zvyšovania stability, resp. ochrany objektov a materiálov a ich dezinfekcie a sterilizácie je, že tieto procesy môžu pracovať aj pri nízkych teplotách, t.j. pri teplote okolia. Ďalším pozitívnym efektom je eliminácia používaných chemikálií, resp. možnosť aplikácie ekologicky prijateľných systémov za dosiahnutia požadovanej účinnosti. Zároveň sa dosahuje uskutočnenie viacerých technologických operácií v jednom zariadení a v jednom kroku uplatnením procesov aktivácie, depozície, ablácie, dezinfekcie, sterilizácie a stabilizácie objektov. Študent sa bude podieľať na špecifikácii a riešení hlavných problémov a výziev súvisiacich s aplikáciou plazmy v prostredí čistenia, ochrany, konzervovania a stabilizácie objektov vyrobených z prírodných materiálov. Súčasťou predkladaného projektu bude aj jeho spolupráca so špičkovými konzultantmi z tejto oblasti.
Annotation in English: Plasmachemical modifications of solids have proved to be successful in many industries. Their use in the protection of objects and cultural heritage materials has paid attention in recent years to the level of research, in the case of the treatment of metal objects as well as application in practice. From the study results, the possibility of applying high-frequency low-temperature plasma suggests that oxygen-argon plasma can also be used to effectively decontaminate objects consisting of organic components, including photographs 32,33 as well as removal of adherent deposits from the surface of paint. By means of plasma treatment it is possible in one step to eliminate microbial contamination and at the same time increase the strength of lignocellulosic materials. Low-temperature atmospheric plasma is also an environmentally acceptable method of decontamination of wood surfaces. In connection with the disinfecting and sterilizing effects of non-isothermic atmospheric plasma, it is necessary to take into account several simultaneous factors that are reflected in the plasma treatment. It is the effect of UV radiation, the action of active electrically neutral particles that arise in the plasma discharge, the action of charged particles and, last but not least, the strong electromagnetic effects of the shock itself. The advantage of using low-temperature plasma in the process of increasing stability, protecting objects and materials and disinfecting and sterilizing them is that these processes can also work at low temperatures, i. e. at room temperature. Another positive effect is the elimination of the chemicals used, respectively. the possibility of applying environmentally acceptable systems to achieve the desired efficiency. At the same time, several technological operations are carried out in one installation and in one step by the application of activation, deposition, ablation, disinfection, sterilization and stabilization processes. The student will participate in the specification and solution of major problems and challenges related to plasma application in the environment of cleaning, preservation, and stabilization of objects made of natural materials. The project will also be part of the project with top consultants in the field.



Limitations of the topic

To sign up for a topic it is necessary to fulfil one of the following restrictions

Restrictions by study
The table shows restrictions by study to which the student has to be enrolled in order to sign up for the given topic.

Programme
D-MACH Macromolecular Chemistry
D-MACHxA Macromolecular Chemistry
D-OMOD Conservation of Heritage Materials and Objects
D-OMODxA Conservation of Heritage Materials and Objects
D-TPOLMI Technology of Polymer Materials
D-TPOLMIxA Technology of Polymer Materials