1. Adsorption of pollutants from colored wastewaters after natural wool dyeingAlenka Ojstršek, Primož Vouk, Darinka Fakin, 2022, original scientific article Abstract: The presented study assesses the efficiency of selected adsorbents, zeolite 4A in two
particle sizes and pelletized activated carbon (AC), for the potential removal of color, chemical
oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC) and metals from wastewaters after natural wool
dyeing. Firstly, the natural coloring compounds were extracted from dried common walnut (Juglans
regia) leaves and used further for exhaustion dyeing of wool fibers, together with three different
metallic salts in two concentrations (meta-mordanting). Effluents with higher mordant concentration
were additionally treated according to a shake-flask adsorption experiment. The obtained results
revealed efficient removal of exceeded metallic ions by zeolite (up to 94.7%), on account of their
superior ion exchange capability as compared to AC. The zeolites also reduced turbidity and electrical
conductivity significantly. On the other hand, AC was more efficient for the reduction in organic
pollution, COD up to 96% and TOC up to 95%, due to its higher specific surface area and total pore
volume, and, thus, higher potential for adsorption of different compounds in comparison to 4A.
All three proposed adsorbents lowered wastewaters’ coloration remarkably, up to 78% (AC) and up
to 71% (4A), depending on the type of effluent/mordant and inspected wavelength; although, the
spectral absorbance coefficient (SAC) values remained highly above the limit values for discharge of
wastewaters into watercourses.
Keywords: wool dyeing, natural dyes, wastewater treatment, decoloration, heavy metals’ reduction, adsorption
Published in DKUM: 20.03.2025; Views: 0; Downloads: 4
 Full text (27,10 MB)
This document has many files! More... |
2. Ekologija plemenitilnih procesovAlenka Ojstršek, Darinka Fakin, Selestina Gorgieva, 2024 Abstract: Skripta z naslovom »Ekologija plemenitilnih procesov« je namenjena študentom visokošolskega študijskega programa Tehnologije tekstilnega oblikovanja. Pripravljena je tako, da študente v prvih poglavjih seznani z osnovami tehnoloških procesov plemenitenja tekstilij in njihovo ekološko problematiko. Poseben problem v tekstilni industriji predstavljajo odpadne tehnološke vode, saj so močno obremenjene, vsebujejo različne kemikalije in tekstilna pomožna sredstva, različne tipe organskih barvil, imajo ekstremne pH-vrednosti in visoke vrednosti kemijske potrebe po kisiku (KPK) in biokemijske potrebe po kisiku (BPK), vsebujejo fosfate, sulfate in ostale soli, tenzide, maščobe in olja ter različne tipe težkih kovin. V nadaljevanju so v gradivu predstavljeni alternativni mediji in postopki plemenitenja, ki za dosego izbranega učinka plemenitenja porabijo manj kemikalij in tekstilnih pomožnih sredstev, manj energije in tako vplivajo na manjšo obremenitev okolja. Poseben poudarek je na alternativnih tehnikah obdelave, ki vključujejo avtomatizacijo, ki dodatno vpliva na nižjo porabo vode in energije, manjšo količino odpadkov, odpadnih vod in emisij toplogrednih plinov ter na večjo produktivnost, varnost pri delu in optimalno izrabo delovnega časa. Pridobljeno znanje bo študentom omogočilo, da bodo poleg temeljnih znanj poznali tudi napredne pristope in tehnologije pri razvoju in plemenitenju sodobnih inženirskih materialov.
Keywords: ekologija, plemenitenje, tekstilni materiali, napredni postopki, odpadne vode
Published in DKUM: 16.12.2024; Views: 0; Downloads: 36
Full text (5,38 MB)
This document has many files! More... |
3. Eco friendly functional finishes of polyester fabric using keratin from wool and feather wastesLidija Fras Zemljič, Maja Čolnik, Darinka Fakin, Tanja Pušić, Vanessa Wendy Bračko, Tjaša Kraševac Glaser, Mojca Škerget, 2024, original scientific article Abstract: This research showcases the use of hydrothermally extracted solutions from poultry feathers and wool as ecofriendly and versatile textile finishes. These solutions, derived from waste biomass containing the keratin
biopolymer, were obtained through environmentally conscious hydrothermal degradation processes. Initially,
the study focused on analysing the chemical parameters and properties of both dialysed and non-dialysed solutions extracted from feathers and wool. The investigation tracked primarily the presence of keratin within these
solutions. Upon application to polyester textiles as the reference material, the presence of these solutions on the
fabric surface was confirmed successfully. A thorough physicochemical analysis of the treated textiles involved
various analytical techniques. These encompassed surface composition analysis via X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR), assessment of wettability through Contact Angle measurements, determination of surface charge using surface zeta
potential, and examination of the thermal and flame-retardant properties via Differential Scanning Calorimetry
(DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), and calorimetric tests. In addition, the colour, UV radiation transmission and antioxidant activity were evaluated using standard tests.
The remarkable effects of the treatment have been observed in the exceptional antioxidative action, fire
resistance, UV protection and enhanced hydrophilicity of these innovative multifunctional textiles. This
approach holds significant implications across research, economics and society, enriching Material Science by
deepening the understanding of materials and their multifaceted properties. Moreover, it promotes resource
efficiency, opens new sustainable textile market prospects, and contributes to social impact by supporting
environmental sustainability, engaging communities and ensuring health and safety benefits.
Keywords: poultry feathers and wool, hydrothermal extraction, polyester, finishing, green, multifunctionality
Published in DKUM: 03.09.2024; Views: 43; Downloads: 20
Full text (1,87 MB)
This document has many files! More... |
4. Cotton woven fabrics as protective polymer materials against solar radiation in the range of 210–1200 nmPolona Dobnik-Dubrovski, Darinka Fakin, Alenka Ojstršek, 2023, original scientific article Abstract: The proposed paper describes the influence of woven fabric constructional parameters (type of weave, relative fabric density) and colouration (obtained by eco-friendly dyeing) on the solar transmittance of cotton woven fabrics in the range of 210-1200 nm. The cotton woven fabrics in their raw state were prepared according to Kienbaum's setting theory, at three levels of relative fabric density and three levels of the weave factor, and then exposed to the dyeing process with natural dyestuffs (beetroot, walnut leaves). After ultraviolet/visible/near-infrared (UV/VIS/IRA) solar transmittance and reflection in the range of 210-1200 nm were recorded, the influence of the fabric construction and colouration were analysed. The guidelines for fabric constructor were proposed. The results show that the walnut-coloured satin samples at the third level of relative fabric density provide the best solar protection in the whole solar spectrum. All the tested eco-friendly dyed fabrics offer good solar protection, while only raw satin fabric at the third level of relative fabric density can be classified as solar protective material with even better protection in IRA region than some coloured samples.
Keywords: fabric engineering, solar protection, woven fabric structure, natural dyeing of polymer material, testing
Published in DKUM: 15.02.2024; Views: 296; Downloads: 17
Full text (1,93 MB)
This document has many files! More... |
5. Ekologija plemenitilnih procesov : navodila za vajeDarinka Fakin, Selestina Gorgieva, Alenka Ojstršek, 2022 Abstract: Poseben problem odpadkov v tekstilni industriji predstavljajo odpadne tehnološke vode, predvsem tiste, ki nastajajo pri plemenitenju tekstilij. Te odpadne vode so močno obremenjene, vsebujejo različne kemikalije in tekstilna pomožna sredstva, imajo ekstremne pH-vrednosti in visoke KPK in BPK vrednosti, različne tipe organskih barvil, kar povzroča obarvanost, vsebujejo fosfate, sulfate in ostale soli, tenzide, maščobe in olja ter različne tipe težkih kovin. Tekstilne odpadne vode so zelo heterogene po sestavi, zato je čiščenje takšnih voda kompleksna naloga, za katero ni idealne in v naprej izdelane metode. Glede na proizvodni proces je potrebno izbrati fleksibilno in ekonomsko upravičeno tehnologijo čiščenja. Pri izbiri tehnologije čiščenja odpadnih voda moramo upoštevati njihovo količino in kakovost, ki jo ovrednotimo s specifičnimi in sumarnimi ekološkimi parametri.
Keywords: tekstilna odpadna voda, plemenitenje, čiščenje odpadnih vod, ekološki parametri
Published in DKUM: 15.11.2022; Views: 673; Downloads: 47
Full text (5,10 MB)
This document has many files! More... |
6. |
7. Čiščenje odpadne vode pri barvanju z naravnimi barvili : magistrsko deloPrimož Vouk, 2021, master's thesis Abstract: Obarvane odpadne vode iz tekstilne industrije so močno obremenjene z ioni težkih kovin. V ta namen je bil izveden postopek čiščenja obarvanih modelnih voda. Postopke barvanja volne smo izvedli z ekstraktom iz suhih orehovih listov in s sintetičnim kovinsko kompleksnim barvilom BEMAPLEX Marine D RD. Nato smo primerjali učinkovitost barvanja z naravnim in sintetičnim barvilom ter primerjali ekološko sprejemljivost barvil. Cilj raziskave je bil iz obarvanih modelnih voda odstraniti aluminijeve, bakrove, kromove in železove ione ter barvila.
Modelnim vodam smo analizirali fizikalno kemijske parametre (temperaturo, pH vrednost, električno prevodnost, motnost, kemijsko potrebo po kisiku – KPK, celotni organski ogljik – TOC in koncentracijo Al3+, Cu2+, CrT in Fe3+ ionov).
Izvedli smo postopek čiščenja modelnih voda z adsorpcijo na aktivno oglje, zeolit ZAG 4A in zeolit ZAG CWK. Učinek čiščenja smo ovrednotili z meritvami fizikalno kemijskih parametrov in izračunom adsorpcijske učinkovitosti ter adsorpcijske kapacitete. Primerjali smo tudi ekološke vrednosti barvanja z naravnim in sintetičnim barvilom ter ocenili učinkovitost barvanja z različnimi barvili.
Aktivno oglje se je izkazalo kot najučinkovitejši testiran adsorpcijski material. Po 20 urah adsorpcije se je na 20 g adsorbenta vezalo 71,6 88,6 % ionov težkih kovin ter najbolj razbarvalo modelne vode.
Keywords: adsorpcija, naravna barvila, čiščenje odpadne vode, modelna voda, aktivno oglje
Published in DKUM: 24.08.2021; Views: 1336; Downloads: 169
Full text (4,43 MB) |
8. Učinkovitost celuloznih membran kot adsorbentov kationskih barvil : magistrsko deloLaura Maleš, 2019, master's thesis Abstract: S problematiko obarvanih odpadnih voda se srečujejo v vseh tekstilnih industrijah. Z željo po ponovni uporabi barvil, čim manjšim onesnaženjem ter večji učinkovitosti barvanja se razvijajo tehnologije, ki bi odpadno vodo na najučinkovitejši in cenovno ugoden način pred izpustom v vodotok tudi prečistile. Predhodne raziskave so pokazale, da je ena izmed bolj učinkovitih fizikalnih metod ločevanja barvil membranska adsorpcija.
V raziskovalnem delu smo preučevali možnosti in načine s katerimi uspešno ločiti kationska barvila z uporabo membranskih adsorbentov na osnovi celuloze. Za ta namen smo izdelali dve vrsti membran na osnovi celuloze: prvo smo sintetizirali s pomočjo celuloznih nanofibrilov in karboksimetilirane celuloze, drugo pa smo pripravili z uporabo komercialne bakterjiske celuloze. V eksperimentalnem načrtu smo vključili tudi dodatno modifikacijo, torej oksidacijo bakterijske celuloze ter variacije med razmerji celuloznih nanofibrilov in karboksimetilirane celuloze z namenom da bi preučili vpliv prisotnosti različnih funkcionalnih skupin na funkcionalnost membran. Uporabljeni kationski barvili sta antrakinonsko barvilo C.I. Basic Blue 47 in azo barvilo C.I. Basic Yellow 29.
Metode s katerimi smo analizirali fizikalno kemijske in morfološke lastnosti membran so atenuirana popolna refleksija infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo (ATR – FTIR) , goniometrija, potenciometrična titracija ter konfokalna optična mikroskopija. UV – VIS spektroskopijo smo uporabili pri preučevanju efikasnosti adsorpcije ter hitrost (kinetika) adsorpcije dveh kationskih barvil na posameznih membranah.
Pri ATR – FTIR spektrih membran smo lahko identificirali prisotnost celuloze 3340 cm-1, tvorbo novih vezi navezujoč se na aldehidne skupine pri oksidaciji bakterijske membrane 1700 cm-1 in 890 cm-1, prisotnost karboksimetiliranih eterskih skupin okrog 1020 cm-1, raztezanje OH skupin okrog 1318 cm-1 ter raztezanje C-H vezi pri CH2 in CH3 skupinah pri 2898 cm-1. Glede na vrednosti skupnega negativnega naboja merjenega pri potenciometrični titraciji, pričakujemo največje adsorpcijske sposobnosti za 4CMC4CNF+CA (Q/m = 1,0675 mmol/g) ter najmanjše za BCoxd (Q/m = 0,2094 mmol/g). Membrane, ki so bolj negativno nabite bodo pozitivno nabito barvilo posledično boljše adsorbirale. Poleg naboja membrane je pomemben dejavnik za adsorpcijo barvila tudi struktura membrane, ki je razvidna iz mikrografov. Rezultati posnetkov konfokalne optične mikroskopije so pokazali, da so izmed vseh najbolj vlaknaste 4CMC4CNF+CA membrane, iz česa lahko sklepamo, da bodo imele tudi največji potencial adsorpcije zaradi večje aktivne površine.
Ob zaključku eksperimentalnega dela, smo ugotovili, da se je obarvana raztopina skoraj povsem razbarvala, kar pomeni, da je bila ločitev kationskega barvila iz vodnega medija uspešna. Membrane na osnovi CMC/CNF so antrakinonsko barvilo 100% učinkovito odstranile, medtem ko je BC le – to barvilo 24,3% učinkovito odstranila in BCoxd 23,6%. Razlika pri membranah na osnovi BC je bila minimalna. Azo barvilo so membrane adsorbirale nekoliko slabše in sicer okrog 7-9% membrane na osnovi CMC/CNF ter 5,57% BC in 7,33% BCoxd membrana. Za najbolj učinkovite so se v obeh primerih pokazale membrane na osnovi 4CMC4CNF+CA. Po vseh opravljenih analizah lahko zaključimo, da so najbolj učinkovit adsorbent izbranih kationskih barvil 4CMC4CNF+CA membrane, sledijo 1CMC7CNF+CA, BCoxd in BC.
Keywords: Celulozna membrana, membranska adsorpcija, kationska barvila, karboksimetilirana celuloza, celulozni nanofibrili, bakterijska celuloza.
Published in DKUM: 09.12.2019; Views: 1641; Downloads: 187
Full text (3,23 MB) |
9. Razbarvanje vode iz biološke ČN in predlog zaščite vodnih virov pred vdorom padavinskih voda : diplomsko deloNataša Klavžar, 2019, undergraduate thesis Abstract: Voda je vir življenja in nosilec vseh bioloških procesov, ki se odvijajo na našem planetu. Nekatera škodljiva sredstva povzročajo prekomerno razraščanje alg, ki onemogočajo svetlobi, da prodre v vodo. Barvila v vodi (predvsem temna) onemogočajo prodor svetlobe v vodo, kar povzroči, da koristne bakterije ne morejo opravljati svojega dela – čiščenja odpadne vode. Skoraj vsa sintetična barvila se razgrajujejo zelo počasi, kar je ekološko nezdravo in okoljsko nevarno.
V diplomskem delu smo z adsorpcijo na zeolit ter granulirano oglje prikazali razbarvanje vod. Obarvanost se lahko pojavi na odpadnih vodah, ki pridejo v čistilno napravo Rajnkovec, Rogaška Slatina. Z adsorpcijo smo želeli zmanjšati vrednosti parametrov, ki so lahko občasno tudi preseženi. Najučinkovitejše razbarvanje smo dosegli po adsorpciji na granulirano aktivno oglje. V diplomsko nalogo pa smo vključili tudi shematski prikaz alarmnega sistema. Če pride do vdora padavinskih voda, lahko z njim to preprečimo oziroma hitreje odpravimo.
Keywords: odpadne vode, čistilna naprava, adsorpcija, barvila, zeoliti, aktivno oglje, okoljski parametri, vdor padavinskih voda, alarmiranje
Published in DKUM: 16.10.2019; Views: 1138; Downloads: 136
Full text (2,32 MB) |
10. Analiza tekočega digestata iz bioplinarne : diplomsko deloUroš Bagari, 2019, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomske naloge sem izvedel primerjavo dveh bioplinarn (bioplinarna Nemščak in bioplinarna Jezera), analiziral energetsko učinkovitost bioplinarn ter kemijske in okoljske parametre tekočega digestata.
V tekočem digestatu sem določil vsebnost nitratnih ionov NO3-, amonijevih ionov NH4+, skupnega dušika TN, skupnega organskega ogljika TOC ter analiziral sušine s pomočjo inkubatorja. Rezultati se lahko uporabijo za regulacijo procesa, saj so primerljivi z rezultati akreditiranega laboratorija.
Rezultati potrjujejo, da digestata spadata v 1. kakovostni razred, sta skladna z uredbo in primerna za izvoz na kmetijsko obdelovalne površine kot nadomestek umetnim gnojilom.
Keywords: bioplinarna, kogeneracija, bioplin, Panvita, digestat
Published in DKUM: 20.09.2019; Views: 1547; Downloads: 240
Full text (2,27 MB) |
