Diplomová práce se zabývá studiem primární a sekundární krystalizace
kompozitních materiálů, které jsou tvořeny kyselinou polymléčnou (PLA) a přírodními vlákny. Vlákennou výztuž tvoří vlákna banánu a kokosu (s plazmatickou úpravou a bez této úpravy). Posuzovanými hledisky byly vliv přírodních vláken na krystalizaci PLA polymeru zpracovávaného vstřikováním, hodnocení vlivu krystalické struktury výstřiků po expozici zvýšeným teplotám a vliv rychlosti ochlazování na průběh krystalizace těchto kompozitů. Kompozitní materiály byly hodnoceny pomocí metody diferenciální snímací kalorimetrie (DSC).
Anotace v angličtině
The thesis analyzes the study of the primary and secondary crystallization
of composite materials which consist of the polylactic acid (PLA) and natural fibers. Fiber reinforcement is composed of banana fibers and coconut fibers (with and without plasma treatment). The process was examined in the light of several points of view, first the influence of natural fibers on the crystallization of injection molded PLA polymer, than the impact of the crystallic structure of injection molded parts which were exposed to elevated temperatures and finally the effect of speed of cooling on the process of crystallization. The composite materials were examined by the differential scanning calorimetry method (DSC).
Diplomová práce se zabývá studiem primární a sekundární krystalizace
kompozitních materiálů, které jsou tvořeny kyselinou polymléčnou (PLA) a přírodními vlákny. Vlákennou výztuž tvoří vlákna banánu a kokosu (s plazmatickou úpravou a bez této úpravy). Posuzovanými hledisky byly vliv přírodních vláken na krystalizaci PLA polymeru zpracovávaného vstřikováním, hodnocení vlivu krystalické struktury výstřiků po expozici zvýšeným teplotám a vliv rychlosti ochlazování na průběh krystalizace těchto kompozitů. Kompozitní materiály byly hodnoceny pomocí metody diferenciální snímací kalorimetrie (DSC).
Anotace v angličtině
The thesis analyzes the study of the primary and secondary crystallization
of composite materials which consist of the polylactic acid (PLA) and natural fibers. Fiber reinforcement is composed of banana fibers and coconut fibers (with and without plasma treatment). The process was examined in the light of several points of view, first the influence of natural fibers on the crystallization of injection molded PLA polymer, than the impact of the crystallic structure of injection molded parts which were exposed to elevated temperatures and finally the effect of speed of cooling on the process of crystallization. The composite materials were examined by the differential scanning calorimetry method (DSC).
Seznamte se s problematikou krystalizace polymerů a zpracujte literární rešerši. Charakterizujte strukturu, vlastnosti a aplikační možnosti kyseliny polymléčné (PLA).
Vyberte vhodné typy polymerních kompozitů s přírodními vlákny v PLA matrici. Vstřikováním zhotovte zkušební vzorky v závislosti na množství a typu přírodních vláken v matrici.
Pomocí diferenciální snímací kalorimetrie (DSC) charakterizujte krystalickou strukturu kompozitních výstřiků a po odstranění tepelné historie charakterizujte krystalizaci PLA kompozitních struktur v závislosti na množství a typu přírodních vláken i rychlosti chlazení.
Vstřikované zkušební vzorky exponujte zvýšené teplotě (nad teplotou sekundární krystalizace, zjištěnou pomocí DSC analýzy) a charakterizujte změnu krystalické struktury.
Diskutujte dosažené výsledky. Závěr.
Zásady pro vypracování
Seznamte se s problematikou krystalizace polymerů a zpracujte literární rešerši. Charakterizujte strukturu, vlastnosti a aplikační možnosti kyseliny polymléčné (PLA).
Vyberte vhodné typy polymerních kompozitů s přírodními vlákny v PLA matrici. Vstřikováním zhotovte zkušební vzorky v závislosti na množství a typu přírodních vláken v matrici.
Pomocí diferenciální snímací kalorimetrie (DSC) charakterizujte krystalickou strukturu kompozitních výstřiků a po odstranění tepelné historie charakterizujte krystalizaci PLA kompozitních struktur v závislosti na množství a typu přírodních vláken i rychlosti chlazení.
Vstřikované zkušební vzorky exponujte zvýšené teplotě (nad teplotou sekundární krystalizace, zjištěnou pomocí DSC analýzy) a charakterizujte změnu krystalické struktury.
Diskutujte dosažené výsledky. Závěr.
Seznam doporučené literatury
[1] MOHANTY, Amar K, MISRA, Manjusri a Lawrence T DRZAL. Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites. Boca Raton, Fl: Taylor & Francis, 2005, p. 875. ISBN 084931741x.
[2] KROISOVÁ, Dora. Biodegradovatelné polymery: Úvod do problematiky. 1. vyd. Liberec: TU v Liberci, 2009, 78 s. ISBN 978-80-7372-468-9.
[3] MEISSNER, Bohumil a Václav ZILVAR. Fyzika polymerů: struktura a vlastnosti polymerních materiálů. 1. vyd. Praha: SNTL, 1987, s. 306.
[4] LEWIN, Menachem. Handbook of fiber chemistry. 3rd ed. Boca Raton: CRC/Taylor & Francis, 2007, p. 1044. ISBN 9780824725655.
[5] MENCZEL, Joseph D. a R. PRIME. Thermal Analysis of Polymers: Fundamentals and Applications. Hoboken, N.J.: John Wiley, 2009, p. 688. ISBN 0471769177.
[6] TÁBI, T., SAJÓ, I.E., SZABÓ, F., LUYT, A.S. a J.G. KOVÁCS. Crystalline structure of annealed polylactic acid and its relation to processing. eXPRESS Polymer Letters, Vol. 4, No. 10, p. 659-668, 2010. ISSN 1788-618X.
Seznam doporučené literatury
[1] MOHANTY, Amar K, MISRA, Manjusri a Lawrence T DRZAL. Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites. Boca Raton, Fl: Taylor & Francis, 2005, p. 875. ISBN 084931741x.
[2] KROISOVÁ, Dora. Biodegradovatelné polymery: Úvod do problematiky. 1. vyd. Liberec: TU v Liberci, 2009, 78 s. ISBN 978-80-7372-468-9.
[3] MEISSNER, Bohumil a Václav ZILVAR. Fyzika polymerů: struktura a vlastnosti polymerních materiálů. 1. vyd. Praha: SNTL, 1987, s. 306.
[4] LEWIN, Menachem. Handbook of fiber chemistry. 3rd ed. Boca Raton: CRC/Taylor & Francis, 2007, p. 1044. ISBN 9780824725655.
[5] MENCZEL, Joseph D. a R. PRIME. Thermal Analysis of Polymers: Fundamentals and Applications. Hoboken, N.J.: John Wiley, 2009, p. 688. ISBN 0471769177.
[6] TÁBI, T., SAJÓ, I.E., SZABÓ, F., LUYT, A.S. a J.G. KOVÁCS. Crystalline structure of annealed polylactic acid and its relation to processing. eXPRESS Polymer Letters, Vol. 4, No. 10, p. 659-668, 2010. ISSN 1788-618X.