Deriváty polyhydroxybutyrátů pro povrchovou úpravu papíru
Loading...
Date
Authors
Hrnčiar, Milan
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Práce je zaměřena na přípravu polymerních disperzních systémů na bázi polyhydroxybutyrátů a nanášení polymeru na papír z vodné disperze nebo taveniny za účelem povrchové úpravy, přičemž byla provedena základní charakterizace takto upraveného papíru. Pro přípravu vodných disperzí byla organickou fází polymerní složka v ethylesteru kyseliny octové. Vodná fáze obsahovala bramborový škrob ve funkci stabilizátoru a dodecylsulfát sodný ve funkci povrchově aktivní látky. Dispergace jednotlivých fází byla provedena pomocí ultrazvuku. Pro snížení molekulové hmotnosti polymeru a tím i viskozity organické fáze bylo využito řízené termo mechanické degradace polymeru, čímž bylo dosaženo stabilních vodných disperzí. Molekulové hmotnosti byly měřeny pomocí gelové permeační chromatografie (GPC). Polymer byl nanesen na povrch papíru z připravené vodné disperze a taveniny. V případě povrchů nanášených z vodné disperze byla část dodatečně upravena lisování nebo slinováním. Byla provedena základní charakterizace připravené povrchové úpravy papíru testováním odolnosti vůči průniku vody, kde výsledkem bylo dosažení funkčních polymerních vrstev zadržujících vodu. Takto upravený papír by mohl mít potenciální využití například pro výrobu voděodolných jednorázových obalů na bázi přírodních zdrojů.
The work focuses on the preparation of polymer dispersion systems based on polyhydroxybutyrate and the application of the polymer as paper coating from aqueous dispersion or from melt, and the fundamental characterization of the coated paper was investigated. For the preparation of aqueous dispersions, the organic phase was polymer component in ethyl acetate. The aqueous phase contained potato starch as stabilizer and sodium dodecyl sulfate as surfactant. Dispersion of the individual phases was performed by ultrasound. To reduce the molecular weight of the polymer and hence the viscosity of the organic phase, controlled thermo-mechanical degradation of the polymer was used to achieve stable aqueous dispersions. Dispersion of the individual phases was accomplished by ultrasound. To reduce the molecular weight of the polymer and hence the viscosity of the organic phase, controlled thermo-mechanical degradation of the polymer was used to achieve stable aqueous dispersions. Molecular weights were determined by gel permeation chromatography (GPC). The polymer was applied on paper surface from prepared aqueous dispersion and from melt. In case of surfaces applied from aqueous dispersion, a part was additionally modified by pressing or sintering. The fundamental characterization of the prepared paper coating was performed by testing the resistance to water penetration, resulting in functional water-retaining polymer coatings. Such treated paper could have potential applications, for example, in the production of water resistant disposable packagings based on natural resources.
The work focuses on the preparation of polymer dispersion systems based on polyhydroxybutyrate and the application of the polymer as paper coating from aqueous dispersion or from melt, and the fundamental characterization of the coated paper was investigated. For the preparation of aqueous dispersions, the organic phase was polymer component in ethyl acetate. The aqueous phase contained potato starch as stabilizer and sodium dodecyl sulfate as surfactant. Dispersion of the individual phases was performed by ultrasound. To reduce the molecular weight of the polymer and hence the viscosity of the organic phase, controlled thermo-mechanical degradation of the polymer was used to achieve stable aqueous dispersions. Dispersion of the individual phases was accomplished by ultrasound. To reduce the molecular weight of the polymer and hence the viscosity of the organic phase, controlled thermo-mechanical degradation of the polymer was used to achieve stable aqueous dispersions. Molecular weights were determined by gel permeation chromatography (GPC). The polymer was applied on paper surface from prepared aqueous dispersion and from melt. In case of surfaces applied from aqueous dispersion, a part was additionally modified by pressing or sintering. The fundamental characterization of the prepared paper coating was performed by testing the resistance to water penetration, resulting in functional water-retaining polymer coatings. Such treated paper could have potential applications, for example, in the production of water resistant disposable packagings based on natural resources.
Description
Citation
HRNČIAR, M. Deriváty polyhydroxybutyrátů pro povrchovou úpravu papíru [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jaromír Wasserbauer, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
Ing. Lukáš Tvrdík, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-17
Defence
Student při obhajobě své práce Deriváty polyhydroxybutyrátů pro povrchovou úpravu papíru nejdříve seznámil komisi s motivací práce, cíli práce a přípravou disperzních systémů. Následně se věnoval stabilizaci disperzních systémů a vlivu molekulové hmotnosti. Dále se věnoval nanášení povrchové úpravy, odolnosti vůči průniku vody. Po závěrečném shrnutí student odpovídal na otázky oponenta:
1) Student pracoval s polymerem PHB upraveným methakrylací. V práci však není uvedena příslušná chemická reakce. Mohl by ji student doplnit a popsat?
2) V práci byla zmíněna kinetická stabilizace disperzí ve spojitosti s aglomerací disperzního podílu. Mohl by student vysvětlit rozdíl mezi kinetickou a termodynamickou stabilitou heterogenních disperzí?
3) V návrhu dalšího postupu je zmíněno použití jiných surfaktantů pro potřeby stabilizace disperzí. Kromě členění podle struktury surfaktantu se pro jeho charakterizaci používá ukazatel HLB. Mohl by student uvést HLB hodnoty jím použitých surfaktantů, aby bylo jasné, jaké alternativy případně volit?
Po správném zodpovězení otázek oponenta komise položila následující otázky:
1) Co je v tomto případě slinování?
2) Nešlo by použít kontaktní úhel pro zjištění průniku vody?
3) Jak je to s biodegradabilitou?
Student na dané otázky výborně odpověděl.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení