VEDECKO-VÝSKUMNÉ POZNANIE V OBLASTI PRÍPRAVY A SPRACOVANIA POLYMÉROV Ivan Hudec, Anna Ujhelyiová Slovenská spoločnosť priemyselnej chémie
Ústav prírodných a syntetických polymérov FCHPT STU v Bratislave
ÚSTAV PRÍRODNÝCH A SYNTETICKÝCH POLYMÉROV od roku 2006 ako spojenie 4 bývalých katedier ODDELENIE PLASTOV A KAUČUKU ODDELENIE POLYGRAFIE A FOTOCHÉMIE ODDELENIE VLÁKIEN A TEXTILU ODDELENIE DREVA, CELULÓZY A PAPIERA
Študijné programy v súčasnosti bakalárske štúdium Chémia, medicínska chémia a chemické materiály Ústav zabezpečuje výučbu: v 2. ročníku ZS Obnoviteľné zdroje a materiály (2/1) LS Makromolekulová chémia (2/1) Základy polygrafie a fotografie (2/0)
v 3. ročníku LS Chemické materiály (2/1)
Študijné programy v súčasnosti inžinierske a doktorandské štúdium INŽINIERSKE Prírodné a syntetické polyméry - so 4 modulmi
Drevo, celulóza a papier Plasty, kaučuk a guma Polygrafia a fotografia Vlákna a textil
Ochrana materiálov a objektov dedičstva DOKTORANDSKÉ Makromolekulová chémia Technológia polymérnych materiálov Ochrana materiálov a objektov dedičstva
Inžinierske štúdium Prírodné a syntetické polyméry Povinné predmety pre celý študijný program
Makromolekulová chémia (Chémia polymérov) Prírodné polyméry Povrchy a koloidné sústavy Farba a koloristika polymérnych materiálov Fyzika polymérov Biotechnologické polyméry Aplikovaná štatistika a vyhodnocovanie experimentov Metódy charakterizácie polymérov Diplomová práca
Inžinierske štúdium Prírodné a syntetické polyméry Modul:
Plasty, kaučuk, guma
Výroba, vlastnosti a aplikácia plastov Výroba, vlastnosti a spracovanie kaučukov Aditíva do polymérov Procesy spracovania plastov Kompozitné materiály Skúšobníctvo a testovanie polymérov a výrobkov z polymérov Laboratórne cvičenia
Oddelenie plastov a kaučuku Motto:
„Od syntézy a mikroštruktúry cez makroštruktúru až po vlastnosti, spracovanie a návrh výrobkov z prírodných a syntetických polymérnych materiálov“
Možnosti uplatnenia absolventov Automobilový priemysel Priemysel výroby polymérov Priemysel spracovania plastov Gumársky priemysel –
Výskum, vývoj a vedecká sféra Medicína a farmácia Priemysel výroby obalov Ekológia a komunálna sféra Elektrotechnický priemysel
Inžinierske štúdium Prírodné a syntetické polyméry Modul:
Vlákna a textil
Textilné a technické vlákna Výroba, vlastnosti a aplikácia plastov Fyzikálnochemické a biologické úpravy polymérnych povrchov Technické textílie a výstužné materiály Textilné technológie Skúšobníctvo a testovanie polymérov a výrobkov z polymérov Laboratórne cvičenia
Oddelenie vlákien a textilu Uplatnenie textilný a odevný priemysel – formovanie módnych trendov v odievaní – návrh nových druhov látok a textilu – návrh nových druhov farbenia a potlače textilu – spolutvorba image a módnosti jednotlivých textilných výrobkov aplikácia technických textílií – automobilový priemysel (kordy do pneumatík, airbagy, autopoťahy, filtre) – informačné technológie (optické a elektricky vodivé vlákna) – zdravotníctvo (antibakteriálne textílie) – šport (vysokoelastické laná) ....
Inžinierske štúdium Prírodné a syntetické polyméry Modul:
Polygrafia a fotografia
Fotochémia a fotografia Zobrazovacie technológie Digitálna tlač Materiály tlačených médií a potlačených obalov Technológie tlačených médií a potlačených obalov Obrazové inžinierstvo Laboratórne cvičenia
Oddelenie polygrafie a fotochémie Tlač a objektívne hodnotenie kvality tlače Reprodukcia detailu - digitálna CCD kamera, mikroskop - obrazová analýza snímkov - fraktálová analýza - zobrazovacia fotometria
Tlačové techniky Digitálna tlač
Plnofarebná tlač a jej objektívne hodnotenie Farebné priestory, Súradnice farby L*, a*, b* L*, C*, h, ......... Reprodukcia farby - denzitometria - kolorimetria
Reológia, vlastnosti tlačových farieb
Inžinierske štúdium Prírodné a syntetické polyméry Modul:
Drevo, celulóza, papier
Chémia a analýza dreva Technológia výroby buničín Technológia výroby papiera Chemické spracovanie dreva Procesy a technológie spracovania papiera Inžinierstvo buničín Laboratórne cvičenia
Prírodné rastlinné suroviny
najpestrejší
prírodný materiál, ktorý obsahuje veľké množstvá prírodných chemických látok - celulóza, lignín a iné veľmi vzácne zlúčeniny bohatý surovinový zdroj aj na Slovensku (vyše 45% povrchu krajiny Slovenska tvoria lesy) celosvetovo je to 180 miliárd ton rastlinných surovinových zdrojov ročne veľký potenciál rozvoja - iba 1% sa spracováva na konštrukčný a vláknitý materiál a 1% sa používa v potravinovej oblasti
Výroba buničín a papiera
- papier - sprostredkovateľ kultúry, vedeckého poznania a vzdelania, jeden z najstarších informačných médií na svete - oblasti - výroba buničín, ručná a priemyselná výroba papiera, konečné úpravy a distribúcia, vlastnosti papiera a spracovanie papiera na obaly - absolventi - odborníci na najstaršie informačné médium papier a jeho vlastnosti - uplatnenie vo výrobných, reklamných a propagačných firmách, vydavateľstvách a pod.
Oddelenie chemickej technológie dreva, celulózy a papiera
Inžinierske štúdium Ochrana materiálov a objektov dedičstva Zameranie
Reštaurovanie a konzervovanie Chémia a technológia konzervovania a reštaurovania Kultúrne dedičstvo – prirodzené starnutie s následkami Metódy ochrany kultúrneho dedičstva Ochrana tradičných aj netradičných nosičov informácií a archívnych, historických a umeleckých artefaktov
Uplatnenie chemik, konzultant, alebo technológ v oblasti konzervovania a reštaurovania pamiatok, materiálov a objektov kultúrneho dedičstva.
Konzervovanie a reštaurovanie
má vzťah k umeniu aké nástroje a prostriedky na záchranu pamiatok ponúka súčasná veda a technológia na Slovensku sa v súčasnosti reštauruje cca 200 kníh za rok potreba je zreštaurovať 20 000 kníh za rok (inak prídeme o naše kultúrne dedičstvo).
Riešené projekty Štátny program KNIHA -
Záchrana, stabilizácia a konzervácia historických dokumentov, tlačív a kníh
APVV projekty -
Vysokopevné a termopojivé metalocenové polyolefínové vlákna
- Metodiky spektroskopického skúmania dokumentov pre potreby kriminalistickotechnických analýz - Gumárenské zmesi s novými netradičnými plnivami pre špeciálne
aplikácie -
Výskum a inovácia technologických procesov za účelom zlepšenia kvality a výroby inovovaných textilných výrobkov s vysokou pridanou hodnotou
Riešené projekty VEGA projekty -
Štúdium vplyvu vonkajších podmienok na stabilitu farebných vrstiev grafických objektov kultúrneho dedičstva
- Zmesné nanokompozitné vlákna na báze syntetických polymérov - Tenké vrstvy pre elektroniku a fotovoltaiku pripravené tlačou na plastových fóliách a lakovaných papieroch - Štúdium fyzikálnochemických vlastnosti lignocelulózových materiálov po úprave ultrazvukom
Riešené projekty Medzinárodná spolupráca • Polymérne zmesi a kompozity na báze biopolymérov a biodegradovateľných polymérov • Kompozitné materiály na báze elastomérov s magnetickými plnivami a štúdium vplyvu povrchovej modifikácie plazmou na vlastnosti materiálov aplikovaných v gumárenských výrobkoch • Ekologické spracovanie odpadu z gumy mobilným zariadením • Degradácia historických dokumentov so železogalovými atramentmi v znečistenej atmosfére • Vývoj ekonomicky výhodného, odolného náterového systému s malým obsahom fungicídov na drevné povrchy s použitím plazmového výboja
Nórsky mechanizmus • Centrum pre aplikovaný výskum environmentálne vhodných polymérnych materiálov • CEPOMA – dobudovanie centra pre spracovanie biodegradovateľných plastov
Možnosti použitia plazmy pri úprave polymérnych povrchov Plazma Plazma vzniká
nevzniká polymér
chemicky aktívna plazma
O
polymér
chemicky inertná plazma
očkovanie indukované plazmou
plazmová polymerizácia ia
OH C
NH2 ****** *
funkcionalizácia čistenie leptanie
aktivácia sieťovanie
****** *
očkovanie
depozícia ultratenkých filmov
Povrchové farbenie PP netkaných textílií
PP – štandard
PP - NT aktivovaná v plazme
PP – NT s chitozánom
na povrchové farbenie sa použil vodno – alkoholový roztok eozínu. Eozín patrí do skupiny arylmetánových farbív, ktoré majú vysokú farbiacu schopnosť a vysokú stálosť na svetle.
Modifikácia povrchov a ich analýza Infra-Červená (IČ) spektroskopia Ultra-Fialová (UV) spektroskopia DRIFT vs. Diamond ATR, nepotlačený papier 0,3
Moderné mikroskopie (SEM, AFM, RTG-mikrosonda)
Absorbancia
DRIFT
Diam. ATR
0,2
0,1
0,0
4000
3000
1600
1200
vlnočet, cm
-1
800
400
Bavlnené textílie
(a)
(b)
(c) AFM režná bavlnenej textílie bez úpravy povrchu plazmou a nefarbenej (a), bez úpravy povrchu plazmou a farbenej (b), plazmou upraveným povrchom ts=10 min a farbenej (c) 25
PP VLÁKNA s CaCO3
Makromorfologická štruktúra PP a PP kompozitných vlákien s kruhovým a hviezdicovým prierezom s rôznym obsahom (4, 8, 16, resp. 6,4 hm. %) CaCO3 26
Vlastnosti vláknobetónov
a b Mrazuvzdornosť (b) a odolnosť betónu a betónu vystuženého vláknami kruhového a hviezdicového profilu proti pôsobeniu vody a chemických rozmrazovacích látok (a) 27
Ďakujem za pozornosť
