VEDECKO-VÝSKUMNÉ POZNANIE V OBLASTI PRÍPRAVY A SPRACOVANIA POLYMÉROV

Transkript

1 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

2 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

3 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)

4 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

5 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

6 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

7 Motto: Oddelenie plastov a kaučuku Od syntézy a mikroštruktúry cez makroštruktúru až po vlastnosti, spracovanie a návrh výrobkov z prírodných a syntetických polymérnych materiálov

8 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

9 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

10 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)...

11 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

12 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

13 Plnofarebná tlač a jej objektívne hodnotenie Farebné priestory, Súradnice farby L *, a *, b * L *, C *, h,... Reprodukcia farby - denzitometria - kolorimetria Reológia, vlastnosti tlačových farieb

14 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

15 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

16 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

17 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.

18 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 kníh za rok (inak prídeme o naše kultúrne dedičstvo).

19 Štátny program KNIHA Riešené projekty - 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

20 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

21 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

22 Možnosti použitia plazmy pri úprave polymérnych povrchov nevzniká polymér Plazma Plazma vzniká polymér chemicky aktívna plazma chemicky inertná plazma očkovanie indukované plazmou plazmová polymerizácia ia O OH C NH 2 * * * * * * * * * * * * funkcionalizácia aktivácia očkovanie depozícia čistenie sieťovanie ultratenkých leptanie filmov

23 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.

24 Absorbancia Modifikácia povrchov a ich analýza Infra-Červená (IČ) spektroskopia Ultra-Fialová (UV) spektroskopia DRIFT vs. Diamond ATR, nepotlačený papier 0,3 0,2 DRIFT Diam. ATR Moderné mikroskopie (SEM, AFM, RTG-mikrosonda) 0,1 0, vlnočet, cm -1

25 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 t s =10 min a farbenej (c) 25

26 PP VLÁKNA s CaCO 3 Makromorfologická štruktúra PP a PP kompozitných vlákien s kruhovým a hviezdicovým prierezom s rôznym obsahom (4, 8, 16, resp. 6,4 hm. %) CaCO 3 26

27 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

28 Ďakujem za pozornosť