Search the digital library catalog

Abstract: Namen magistrske naloge je bil preučiti in primerjati mehanizme degradacije oziroma fragmentacije štirih konvencionalnih plastičnih materialov (polietilen tereftalat (PET), recikliran polietilen tereftalat (rPET), vlakna polietilen tereftaltata (PETFIB), vlakna melaminske eterificirane smole (MERFIB)) in enega biorazgradljivega plastičnega materiala (polilaktična kislina (PLA)) v treh modelnih vodah z različnimi vrednostmi pH (4, 7 in 10) ter v dveh realnih vodah (pitna voda in morska voda). Fragmentacijo plastičnih materialov smo preučevali za njihovo izpostavljenost v treh različnih časovnih obdobjih (1 mesec, 3 meseci in 6 mesecev). Tako smo primerjali kinetiko degradacije/fragmentacije različnih plastičnih materialov ter preučevali vpliv različnih parametrov, kot sta časovna izpostavljenost, vpliv naravnega okolja ter pH vrednosti na kinetiko degradacije. V sklopu magistrske naloge smo prav tako izvedli eksperiment, pri čemer smo uporabili 10-kratno količino začetnega vzorca, kjer smo spremenili razmerje med materialom in vodnim medijem. Na koncu smo izvedli še standardni test za določanje toksičnost (TCLP) po standardu SW-846 Test Method 1311. Spremembe v masi plastičnih materialov ter količino nastale mikroplastike smo kvantificirali s pomočjo gravimetrije. Morebitne morfološke spremembe materiala smo okarakterizirali s pomočjo optičnega mikroskopa, morebitne spremembe funkcionalnih skupin pa smo spremljali z ATR-FTIR spektroskopijo. V vodnih medijih smo spremljali spreminjanje naslednjih parametrov: pH vrednost, prevodnost, motnost, povprečno velikost delcev ter skupni organski ogljik. Med petimi preučevanimi materiali kaže MERFIB največjo stopnjo degradacije, najbolj obstojen med preučevanimi materiali pa je konvencionalni material PET. Po šestih mesecih izpostavljenosti smo pri materialih PET, rPET in MERFIB lahko zasledili največjo stopnjo degradacije v primeru uporabe modelne vode s pH vrednostjo 4. V primeru materiala PETFIB pa se je za najučinkovitejše degradacijsko sredstvo izkazala morska voda. PLA se je najbolj degradirala v modelni vodi s pH vrednostjo 10. S pomočjo standardnega testa za določanje toksičnosti smo prav tako potrdili, da je med petimi preučevanimi materiali MERFIB najbolj nagnjen k fragmentaciji zaradi njegove vlaknaste strukture.
Keywords: plastični materiali, fragmentacija, polietilen tereftalat, recikliran polietilen tereftalat, vlakna polietilen tereftaltata, polilaktična kislina, vlakna melaminske eterificirane smole
Published in DKUM: 01.03.2023; Views: 48; Downloads: 11
Full text (5,47 MB)

Abstract: V magistrskem delu je izvedena analiza zgodovinsko odvisnih histereznih modelov. Sodobni električni stroji in naprave so pogosto napajani s pretvorniki močnostne elektronike, ki povzročajo zapletene poteke magnetnih veličin v feromagnetnih jedrih. Trenutno uveljavljeni modeli so v večini primerov zgodovinsko neodvisni in niso zmožni pravilno opisati oblike malih zank znotraj limitne statične histerezne zanke, kar posledično privede do napačne ocene energijskih izgub v ciklu magnetenja. Za izboljšanje metod načrtovanja in dvig izkoristka sodobnih naprav je posledično potrebno razviti in uporabljati bolj točne modele, ki upoštevajo zgodovino magnetenja in ustrezno opišejo magnetilne krivulje tudi v primeru zapletenih neharmoničnih vzbujanj. Za izvedbo analize smo implementirali Zirka-Morozov in Loss-Surface histerezna modela, ki spadata v skupino fenomenoloških zgodovinsko odvisnih histereznih modelov. Analizo smo izvedli simulacijsko s programskim paketom Matlab/Simulink. Za oba modela smo na osnovi izvedenih analiz ugotovili, da upoštevata Madelungova pravila za zgradbo magnetilnih krivulj znotraj limitne statične histerezne zanke in zelo dobro opisujeta poljubne statične magnetilne pojave. Modela smo primerjali tudi med seboj in izpostavili prednosti in slabosti vsakega modela.
Keywords: mehkomagnetni materiali, histerezne lastnosti, zgodovinsko odvisno magnetenje, modeliranje, poljubna oblika vzbujanja
Published in DKUM: 21.10.2022; Views: 191; Downloads: 50
Full text (10,28 MB)

Abstract: Ena izmed ključnih lastnosti pri gradnji stavb je toplotna izolativnost stavb. V sodobnem gradbeništvu predstavlja velik izziv zmanjšanje porabe energije, ki nastaja pri izdelavi umetnih izolacijskih materialov. Na vzorcih naravne toplotne izolacije iz lesenih vlaken, iz konoplje, plute ter ovčje volne smo z metodami določitve tlačne trdnosti pri 10% deformaciji, določitvi kontaktnega kota ter mikroskopiranjem ugotavljali, kako staranje vpliva na toplotno izolacijo. Prišli smo do ugotovitev, da so se tlačne trdnosti vsem izolacijskim materialom po staranju zmanjšale, ter da se je zmanjšal tudi kontaktni kot naravnih toplotnih izolacij. Mikroskopiranje je pokazalo, da je po staranju prišlo do razplastitve plasti naravnih toplotnih izolacij.
Keywords: izolacijski materiali, konoplja, pluta, les, ovčja volna
Published in DKUM: 04.10.2022; Views: 169; Downloads: 13
Full text (5,11 MB)

Abstract: Embalaža je v sodobnem času pomemben element pri ohranjanju kakovosti izdelkov pri njihovem transportu in skladiščenju. Z izbiro primernih materialov in oblike pakiranj, lahko izdelkom omogočimo daljšo življenjsko dobo, ter dosežemo večje zadovoljstvo kupca, ki prejme naš izdelek. V sklopu diplomske naloge bo prikazan razvoj embalaže za baterijski modul. Glavni del razvoja je izbira materialov, ki bosta karton in polietilenska pena. S pomočjo numeričnih analiz bomo določili, kakšno varnost nam izbrana embalaža omogoča.
Keywords: embalaža, materiali, numerična analiza, modeliranje
Published in DKUM: 19.09.2022; Views: 118; Downloads: 28
Full text (3,32 MB)

Abstract: Onesnaževanje s plastiko je eden izmed najbolj perečih okoljskih problemov, saj za hitro naraščajočo proizvodnjo plastičnih izdelkov iz neobnovljivih materialov pretežno za enkratno uporabo, še ni ustreznih rešitev. Dandanes se proizvede približno 300 milijonov ton plastičnih odpadkov na dan, večina jih je proizvedenih iz kemikalij pridobljenih iz nafte, zemeljskega plina in premoga. Plastični izdelki za široko uporabo so proizvedeni iz materialov kot so polietilen tereftalat (PET), iz katerega pridobivajo plastenke za pijače, polietilen visoke gostote (HDPE), katerega običajno uporabijo za embalažo šamponov, detergentov in drugi. Plastične odpadke je mogoče zmanjšati z recikliranjem ter z uporabo plastike proizvedene iz bioloških virov, ki ima krajši čas razgradnje in ne vsebuje zdravju škodljivih kemikalij. Namen diplomske naloge je bil opraviti termogravimetrično, ultimativno in proksimativno analizo sedmih plastičnih materialov (PET, rPET, PET vlakna, HDPE, rHDPE, PLA in vlakna iz melaminske eterificirane smole – MER). V izbranih materialih smo določili vsebnost vlage, hlapnih snovi ter pepela in vsebnost fiksnega ogljika in posameznih elementov. Dodatno smo izvedli FTIR analizo, termogravimetrično analizo (TGA) in diferenčno dinamično kalorimetrijo (DSC). Rezultati kažejo, da se od vseh materialov najbolj razlikujejo plastični materiali iz vlaken (PET vlakna in MER vlakna) ter biomase (PLA), najbolj pa izstopa material MER. Predvsem po visoko izmerjeni količini dušika, kar smo opazili tudi pri FTIR spektru, ki se od ostalih zelo razlikuje zaradi vsebnosti amino skupin. Materiala PET in HDPE se od svojih recikliranih materialov razlikujeta v podobnih odstopanjih, na podlagi TGA/DSC in FTIR analize, do katerih pa je najverjetneje prišlo med samim postopkom recikliranja in dodatkom nečistoč. Proksimativna, ultimativna in FTIR analiza so pokazale, da sta si materiala PET vlakna in PLA zelo podobna, kar je razumljivo, saj gre za vlaknasta materiala, ki oba vsebujeta organske kisline.
Keywords: plastični materiali, recikliranje, materiali iz vlaken, termokemijske lastnosti, ultimativna in proksimativna analiza.
Published in DKUM: 16.09.2022; Views: 149; Downloads: 42
Full text (2,80 MB)