Nadměrné užívání syntetických polymerů a s tím spojená rostoucí akumulace plastových odpadů, jako důsledek jejich nedostatečného opětovného využití, vedla k myšlence vytvoření biologicky odbouratelných materiálů. V současné době je nejvíce rozšířeným biopolymerem kyselina polymléčná, která se využívá jako obalový materiál. Vedle biologické rozložitelnosti nabízí i řadu dalších výhod, mezi které patří vysoká pevnost, dobré optické vlastnosti či původ z obnovitelných zdrojů. Ovšem její bariérové vlastnosti, které jsou důležité např. v souvislosti s trvanlivostí potravin, jsou neuspokojivé.
Jednou z možných metod snížení permeace nízkomolekulárních látek skrze PLA filmy, které se věnuje tato diplomová práce, je vytvoření směsí s dalším biopolymerem, např. polyhydroxybutyrátem (PHB). Připravené fólie binárních směsi PLA/PHB, případně obohacených o malé množství minerálních plniv, byly charakterizovány především z pohledu jejich bariérových vlastností. U připravených směsí byla také věnována pozornost jejich mechanickým a termickým vlastnostem, migraci změkčovadla a nasákavosti.
Anotace v angličtině
Excessive use of synthetic polymers and the associated increasing accumulation of plastic waste, as a result of their insufficient reuse, has led to idea of creating biodegradable materials. Currently, the most widespread biopolymer is polylactic acid, widely used as a packaging material. In addition to biodegradability, it also offers a number of other advantages, including high strength, good optical properties and origin from renewable sources. However, its barrier properties, which are important e.g. in connection with the shelf life of food, are unsatisfactory.
One of the possible methods of reducing the permeation of low molecular weight substances through PLA films, which is the subject of this Diploma thesis, is blending with another biopolymer, e.g. polyhydroxybutyrate (PHB). The prepared films of binary blend PLA/PHB, possibly enriched with a small amount of mineral filler were characterized mainly in terms of their barrier properties, secondarily mechanical and thermal properties, plasticizer migration and absorbency were investigated.
Nadměrné užívání syntetických polymerů a s tím spojená rostoucí akumulace plastových odpadů, jako důsledek jejich nedostatečného opětovného využití, vedla k myšlence vytvoření biologicky odbouratelných materiálů. V současné době je nejvíce rozšířeným biopolymerem kyselina polymléčná, která se využívá jako obalový materiál. Vedle biologické rozložitelnosti nabízí i řadu dalších výhod, mezi které patří vysoká pevnost, dobré optické vlastnosti či původ z obnovitelných zdrojů. Ovšem její bariérové vlastnosti, které jsou důležité např. v souvislosti s trvanlivostí potravin, jsou neuspokojivé.
Jednou z možných metod snížení permeace nízkomolekulárních látek skrze PLA filmy, které se věnuje tato diplomová práce, je vytvoření směsí s dalším biopolymerem, např. polyhydroxybutyrátem (PHB). Připravené fólie binárních směsi PLA/PHB, případně obohacených o malé množství minerálních plniv, byly charakterizovány především z pohledu jejich bariérových vlastností. U připravených směsí byla také věnována pozornost jejich mechanickým a termickým vlastnostem, migraci změkčovadla a nasákavosti.
Anotace v angličtině
Excessive use of synthetic polymers and the associated increasing accumulation of plastic waste, as a result of their insufficient reuse, has led to idea of creating biodegradable materials. Currently, the most widespread biopolymer is polylactic acid, widely used as a packaging material. In addition to biodegradability, it also offers a number of other advantages, including high strength, good optical properties and origin from renewable sources. However, its barrier properties, which are important e.g. in connection with the shelf life of food, are unsatisfactory.
One of the possible methods of reducing the permeation of low molecular weight substances through PLA films, which is the subject of this Diploma thesis, is blending with another biopolymer, e.g. polyhydroxybutyrate (PHB). The prepared films of binary blend PLA/PHB, possibly enriched with a small amount of mineral filler were characterized mainly in terms of their barrier properties, secondarily mechanical and thermal properties, plasticizer migration and absorbency were investigated.
V oblasti obalových materiálů představuje kyselina polymléčná (PLA) jeden z nejslibnějších materiálů mezi biodegradabilními polymery z pohledu udržitelného rozvoje průmyslu. PLA nabízí řadu výhod jako vysoká pevnost a vysoký modul, výborné optické vlastnosti, pochází z obnovitelných zdrojů, je biologicky rozložitelná, lze ji použít k výrobě kompostovatelného zboží a její průmyslová cena se pomalu přibližuje k tradičním obalovým materiálům. Další v současnosti intenzivně studovaným biopolymerem je polyhydroxybutyrát (PHB) patřící do skupiny polyhydroxyalkanoátů. Cílem diplomové práce bude studium směsí PLA/PHB a to zejména z pohledu bariérových vlastností. Dále bude v rámci diplomové práce zpracována rešerše dotýkající se studované problematiky. Následně budou připraveny materiály na bázi PLA/PHB, provedeno hodnocení bariérových vlastností PLA a zhodnoceny získané výsledky.
Zásady pro vypracování
V oblasti obalových materiálů představuje kyselina polymléčná (PLA) jeden z nejslibnějších materiálů mezi biodegradabilními polymery z pohledu udržitelného rozvoje průmyslu. PLA nabízí řadu výhod jako vysoká pevnost a vysoký modul, výborné optické vlastnosti, pochází z obnovitelných zdrojů, je biologicky rozložitelná, lze ji použít k výrobě kompostovatelného zboží a její průmyslová cena se pomalu přibližuje k tradičním obalovým materiálům. Další v současnosti intenzivně studovaným biopolymerem je polyhydroxybutyrát (PHB) patřící do skupiny polyhydroxyalkanoátů. Cílem diplomové práce bude studium směsí PLA/PHB a to zejména z pohledu bariérových vlastností. Dále bude v rámci diplomové práce zpracována rešerše dotýkající se studované problematiky. Následně budou připraveny materiály na bázi PLA/PHB, provedeno hodnocení bariérových vlastností PLA a zhodnoceny získané výsledky.
Seznam doporučené literatury
1. Marco A. Ortenzi; Luca Basilissi; Hermes Farina; Giuseppe Di Silvestro; Luciano Piergiovanni; Erika Mascheroni. Evaluation of crystallinity and gas barrier properties of films obtained from PLA nanocomposites synthesized via ??in situ?? polymerization of L-lactide with silane-modified nanosilica and montmorillonite, European Polymer Journal 66 (2015) 478?491.
2. Lee Tin Sin. Polylactic Acid - PLA Biopolymer Technology and Applications, William Andrew, 2012, p.352, eBook ISBN: 9781437744606, Hardcover ISBN: 9781437744590.
3. Lee Tin Sin, Bee Soo Tueen . Polylactic Acid: A Practical Guide for the Processing, Manufacturing, and Applications of PLA, 2nd Edition, William Andrew,2019, p. 422, Hardcover ISBN: 9780128144725.
4.Grumezescu, Alexandru Mihai. Food Packaging - Nanotechnology in the Agri-Food Industry, Volume 7. Elsevier, 2017, p. 739, eBook ISBN: 978-0-12-804373-8, Hardcover ISBN: 978-0-12-804302-8.
Seznam doporučené literatury
1. Marco A. Ortenzi; Luca Basilissi; Hermes Farina; Giuseppe Di Silvestro; Luciano Piergiovanni; Erika Mascheroni. Evaluation of crystallinity and gas barrier properties of films obtained from PLA nanocomposites synthesized via ??in situ?? polymerization of L-lactide with silane-modified nanosilica and montmorillonite, European Polymer Journal 66 (2015) 478?491.
2. Lee Tin Sin. Polylactic Acid - PLA Biopolymer Technology and Applications, William Andrew, 2012, p.352, eBook ISBN: 9781437744606, Hardcover ISBN: 9781437744590.
3. Lee Tin Sin, Bee Soo Tueen . Polylactic Acid: A Practical Guide for the Processing, Manufacturing, and Applications of PLA, 2nd Edition, William Andrew,2019, p. 422, Hardcover ISBN: 9780128144725.
4.Grumezescu, Alexandru Mihai. Food Packaging - Nanotechnology in the Agri-Food Industry, Volume 7. Elsevier, 2017, p. 739, eBook ISBN: 978-0-12-804373-8, Hardcover ISBN: 978-0-12-804302-8.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Studentka představila komisi výsledky své diplomové práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího a oponenta (hodnocení vedoucího: A, hodnocení oponenta: B).
Následně byly ostatními členy komise položeny následující otázky:
Prof. Ing. Pavel Mokrejš, Ph.D.: Čím je způsobena vyšší nasákavost fólií připravených dle receptury č. 13?
Studentka otázku zodpověděla zcela.