V této práci byl testován vliv technologické výroby a složení směsí PCL a škrobů na jejich biodegradaci ve vodném aerobním prostředí. Směsi PCL ? 70 % byly míchány buď s nativními škroby ? 30 % (Meritena 100, Waxy, Gel Instant, Amarant) anebo se škroby v plastifikované formě (plastifikační činidlo - glycerin). Byla sledována biodegradace jednotli-vých komponent přimíchaných do směsi (škrob, glycerin) a následně rozklad směsí PCL/škrob vyrobených jedno nebo dvou-krokovou technologií. Byl proveden respirometrický a Zahn-Wellensův test za přítomnosti směsné mikrobiální kultury v podobě aktivovaného kalu z čistírny odpadních vod v aerobním prostředí. Hodnotícím kritériem biologického rozkladu byl poměr BSK vs. CHSK a u vzorků testovaných modifikovaným Zahn-Wellensovým testem byly provedeny mechanické zkoušky ? hodnotily se hodnoty pevnosti v tahu a tažnost při pře-tržení před a po rozkladu. Změny jednotlivých vzorků byly posouzeny také podle procentuál-ního hmotnostního úbytku po degradaci v biotickém prostředí a vizuálně. Výsledky naznačují, že technologie výroby má významný vliv na biologický rozklad jednotlivých směsí.
Annotation in English
The objective of this thesis is to assess the potential influence of different technological pro-duction methods and various compositions of PCL and starch mixtures on their biodegradati-on in aqueous aerobic environment. The 70% PCL mixtures were prepared using 30% of either native starch (Meritena 100, Waxy, Gel Instant, Amarant) or plasticized starch (the plasticizer used is glycerine). The analyses focused on the biodegradation of individual fracti-ons (starch, glycerine) added to the mixture and consequently the degradation of PCL/starch mixtures produced using either one-step or two-step technologies. The tests performed inclu-ded respirometric testing methods and the Zahn-Wellens test which used mixed microbial cul-ture of activated sludge from waste water treatment plants in aerobic conditions. The assess-ment criterion of the biological degradation was the ratio of the biological oxygen demand in comparison to the chemical oxygen demand; those samples which were analysed using modi-fied Zahn-Wellens tests were also subject to mechanical tests ? the analysed properties were tensile strength and elongation at rupture before and after the degradation. The changes to individual samples were further assessed visually and by using percental loss in weight methods after the degradation in biotic conditions. The results obtained suggest that the pro-duction technology has a major influence on the biological degradation of individual mixtures.
Keywords
poly-?-kaprolakton, škrob, glycerin, biodegradace, aerobní prostředí, bilogická spotřeba kyslíku
V této práci byl testován vliv technologické výroby a složení směsí PCL a škrobů na jejich biodegradaci ve vodném aerobním prostředí. Směsi PCL ? 70 % byly míchány buď s nativními škroby ? 30 % (Meritena 100, Waxy, Gel Instant, Amarant) anebo se škroby v plastifikované formě (plastifikační činidlo - glycerin). Byla sledována biodegradace jednotli-vých komponent přimíchaných do směsi (škrob, glycerin) a následně rozklad směsí PCL/škrob vyrobených jedno nebo dvou-krokovou technologií. Byl proveden respirometrický a Zahn-Wellensův test za přítomnosti směsné mikrobiální kultury v podobě aktivovaného kalu z čistírny odpadních vod v aerobním prostředí. Hodnotícím kritériem biologického rozkladu byl poměr BSK vs. CHSK a u vzorků testovaných modifikovaným Zahn-Wellensovým testem byly provedeny mechanické zkoušky ? hodnotily se hodnoty pevnosti v tahu a tažnost při pře-tržení před a po rozkladu. Změny jednotlivých vzorků byly posouzeny také podle procentuál-ního hmotnostního úbytku po degradaci v biotickém prostředí a vizuálně. Výsledky naznačují, že technologie výroby má významný vliv na biologický rozklad jednotlivých směsí.
Annotation in English
The objective of this thesis is to assess the potential influence of different technological pro-duction methods and various compositions of PCL and starch mixtures on their biodegradati-on in aqueous aerobic environment. The 70% PCL mixtures were prepared using 30% of either native starch (Meritena 100, Waxy, Gel Instant, Amarant) or plasticized starch (the plasticizer used is glycerine). The analyses focused on the biodegradation of individual fracti-ons (starch, glycerine) added to the mixture and consequently the degradation of PCL/starch mixtures produced using either one-step or two-step technologies. The tests performed inclu-ded respirometric testing methods and the Zahn-Wellens test which used mixed microbial cul-ture of activated sludge from waste water treatment plants in aerobic conditions. The assess-ment criterion of the biological degradation was the ratio of the biological oxygen demand in comparison to the chemical oxygen demand; those samples which were analysed using modi-fied Zahn-Wellens tests were also subject to mechanical tests ? the analysed properties were tensile strength and elongation at rupture before and after the degradation. The changes to individual samples were further assessed visually and by using percental loss in weight methods after the degradation in biotic conditions. The results obtained suggest that the pro-duction technology has a major influence on the biological degradation of individual mixtures.
Keywords
poly-?-kaprolakton, škrob, glycerin, biodegradace, aerobní prostředí, bilogická spotřeba kyslíku
1. Vypracujte literární rešerši se zaměřením na poly(caprolakton) - PCL a jeho směsi. Pozornost věnujte především biodegradaci ve vodném aerobním prostředí. 2. U zadaných vzorků proveďte testy biologické rozložitelnosti v aerobním vodném prostředí za přítomnosti směsné mikrobiální kultury v podobě aktivovaného kalu z městské čistírny odpadních vod. Jako vzorky použijte dvě sady směsí PCL připravené odlišným technologickým postupem a obsahující různé typy škrobů (waxy škrob, gel instant, amarantový škrob, Meritena 100). 3. Naměřená a vypočtená data přehledně zpracujte a dosažené výsledky kriticky zhodnoťte.
Research Plan
1. Vypracujte literární rešerši se zaměřením na poly(caprolakton) - PCL a jeho směsi. Pozornost věnujte především biodegradaci ve vodném aerobním prostředí. 2. U zadaných vzorků proveďte testy biologické rozložitelnosti v aerobním vodném prostředí za přítomnosti směsné mikrobiální kultury v podobě aktivovaného kalu z městské čistírny odpadních vod. Jako vzorky použijte dvě sady směsí PCL připravené odlišným technologickým postupem a obsahující různé typy škrobů (waxy škrob, gel instant, amarantový škrob, Meritena 100). 3. Naměřená a vypočtená data přehledně zpracujte a dosažené výsledky kriticky zhodnoťte.
Recommended resources
Vědecké zdroje zahrnuté v databázích Web of Science, Science Direct, SciFinder Scholar, Medline aj.
Recommended resources
Vědecké zdroje zahrnuté v databázích Web of Science, Science Direct, SciFinder Scholar, Medline aj.
