VEDECKO-VÝSKUMNÉ POZNANIE V OBLASTI PRÍPRAVY A … · VEDECKO-VÝSKUMNÉ POZNANIE V OBLASTI PRÍPRAVY A SPRACOVANIA POLYMÉROV Ivan Hudec, Anna Ujhelyiová Slovenská spoločnosť

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

ODDELENIE PLASTOV A KAUČUKU

ODDELENIE POLYGRAFIE A FOTOCHÉMIE

ODDELENIE VLÁKIEN A TEXTILU

ODDELENIE DREVA, CELULÓZY A PAPIERA

od roku 2006 ako spojenie 4 bývalých katedier

ÚSTAV PRÍRODNÝCH A

SYNTETICKÝCH POLYMÉROV

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

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

Inžinierske štúdium

Prírodné a syntetické polyméry

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

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

Inžinierske štúdium

Prírodné a syntetické polyméry

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) ....

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

Inžinierske štúdium

Prírodné a syntetické polyméry

Tlač a objektívne hodnotenie kvality tlače

Reprodukcia detailu - digitálna CCD kamera, mikroskop

- obrazová analýza snímkov

- fraktálová analýza

- zobrazovacia fotometria

Tlačové techniky

Digitálna tlač

Oddelenie polygrafie a fotochémie

Reprodukcia farby - denzitometria

- kolorimetria

Farebné priestory,

Súradnice farby

L*, a*, b*

L*, C*, h, .........

Reológia, vlastnosti

tlačových farieb

Plnofarebná tlač a jej objektívne hodnotenie

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

Inžinierske štúdium

Prírodné a syntetické polyméry

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

Oddelenie chemickej technológie dreva, celulózy 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.

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

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

Riešené projekty

Možnosti použitia plazmy pri úprave

polymérnych povrchov

funkcionalizácia aktivácia očkovanie depozícia

čistenie sieťovanie ultratenkých

leptanie filmov

Plazma

Plazma

nevzniká

polymér

vzniká

polymér

chemicky

aktívna

plazma

chemicky

inertná

plazma

očkovanie

indukované

plazmou

plazmová

polymerizácia

ia

* * * * * *

*

* * * * * *

*

C

O OH

NH2

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.

Moderné mikroskopie

(SEM, AFM, RTG-mikrosonda)

Modifikácia povrchov a ich analýza

Infra-Červená (IČ) spektroskopia

Ultra-Fialová (UV) spektroskopia

4000 3000 1600 1200 800 400

0,0

0,1

0,2

0,3

Diam.

ATR

DRIFT

DRIFT vs. Diamond ATR, nepotlačený papier

Abso

rban

cia

vlnočet, cm-1

Bavlnené textílie

25

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)

(c)

(a) (b)

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