Structure characterization and biodegradation rate of poly(ε-caprolactone)/starch blends

The present paper focuses on the effects of blending poly (ε-caprolactone) (PCL) with thermoplastic starch (TPS) on the final biodegradation rate of PCL/TPS blends, emphasizing the type of environment in which biodegradation takes place. The blends were prepared by melt-mixing the components before a two-step processing procedure, which strongly affects the degree of plasticization and therefore the final material morphology, as was detailed in the previous work, was used for the thermoplastic starch. The concentration row of pure PCL over PCL/TPS blends to pure TPS was analyzed for biodegradation in two different environments (compost and soil), as well as from a morphological, thermomechanical, rheological, and mechanical point of view. The morphology of all the samples was studied before and after biodegradation. The biodegradation rate of the materials was expressed as the percentage of carbon mineralization, and significant changes, especially after exposure in soil, were recorded. The crystallinity of the measured samples indicated that the addition of thermoplastic starch has a negligible effect on PCL-crystallization. The blend with 70% of TPS and a co-continuous morphology demonstrated very fast biodegradation, with the initial rate almost identical to pure TPS in both environments while the 30% TPS blend exhibited particle morphology of the starch phase in the PCL matrix, which probably resulted in a dominant effect of the matrix on the biodegradation course. Moreover, some molecular interaction between PCL and TPS, as well as differences in flow and mechanical behavior of the blends, was determined. © Copyright © 2020 Nevoralová, Koutný, Ujčić, Starý, Šerá, Vlková, Šlouf, Fortelný and Kruliš.MH CR [NV15-31269A]; Technology Agency of the CR [TE01020118, TN01000008]; Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, program NPU I [POLYMAT LO1507

Vývoj nových materiálů z recyklovaných plastů pro konkurenceschopnější výrobky

Projekt je zaměřen na zhodnocení směsí odpadních plastů na materiál, který svými užitnými vlastnostmi bude blízký panenským polymerům užívaným k výrobě geosyntetických prvků pro stavebnictví. Vhodnou vstupní surovinou pro tento účel je polyolefinická frakce komunálního plastového odpadu. Klíčovým problémem recyklace směsí odpadních plastů je kompatibilizace jejich složek. Konečným cílem projektu je optimalizace složení kompatibilizačního systému technologického postupu výroby a podmínek zpracování konečného materiálu. Zpráva se zabývá různými aspekty recyklace odpadních plastů a je zaměřena na problematiku kompatibilizace a degradace polyolefinů vzhledem k recyklaci jejich směsí a užitným vlastnostem konečného produktu. Závěrečná zpráva za rok 2002 publikována v EKO VIS. Informační zpravodaj č. 2/2003 (http://www.env.cz/is/publ-ekovis)

Chemická recyklace měkké polyurethanové pěny

Polyurethanový (PUR) materiál (převážně pěnový) představuje svým podílem významnou složku plastového odpadu z autovraků. Na rozdíl od ostatních polymerních materiálů lze měkkou PUR pěnu snadno separovat z autovraků, neboť autosedačky zde tvoří relativně velké a snadno demontovatelné dílce o minimální kontaminaci. Z vyřazených automobilů lze demontovat cca 72 % z celkového množství odpadních PUR. Recyklace se tedy jeví jako vhodné řešení jak z pohledu ekonomického tak technologického. V druhém roce řešení projektu byl otestován recyklát získaný glykolýzou odpadní měkké PUR pěny při přípravě tvrdých PUR pěn, dále byla odzkoušena glykolýza odpadních PUR pěn z autosedaček po skončení životnosti automobilů a získaný recyklát byl opět testován jako surovina pro přípravu tvrdých izolačních PUR pěn. V druhé polovině roku byla studována především aminoalkoholýza jako další potenciálně vhodná metoda pro chemickou recyklaci měkké PUR pěny a získaný recyklát byl opět aplikován jako výchozí surovina pro přípravu tvrdé PUR pěny. V závěru roku byla proveden detailní souhrn možných analytických metod a charakterizovány vzniklé recykláty

Controlled biodegradability of functionalized thermoplastic starch based materials

The present work focuses on the preparation and characterization of biodegradable materials based on plasticized and chemically modified starch. During the experiments, the morphology, properties and biodegradability of the starch materials were influenced by the functionalization (acetylation, propionation) of the starch, different processing procedures and the use of plasticizers. The starch materials were prepared by either solution casting or melt mixing or by the combination of the two procedures, which strongly affected the degree of the material plasticization, its homogeneity, and the final morphology. FTIR spectroscopy qualitatively proved the esterification of starch by the intensity of signals associated with esters groups. The thermogravimetric analysis confirmed a gradual reduction in the water content proportional to the acetylation of starches, as well as noticeable changes in their thermal properties at the higher degree of substitution (DS). Signal intensities and weight losses derived from FTIR and TGA, respectively, were well correlated with DS. The morphological changes of the polysaccharide materials were visualized by microscopy techniques. The biodegradation rate of prepared materials was expressed as the percentage of carbon mineralization and was significantly retarded as a function of the starch acetylation. A remarkable effect of the material processing, the presence of plasticizers, and the propionation of the starch on biodegradation has been found. © 2019 Elsevier LtdTechnology Agency of the Czech Republic [TE01020118]; Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic within the National Sustainability Program I [LO1507]; UTB internal grant [IGA/FT/2017/003

Design and first tests of the S

The new experiment S3 devoted to the study of reactor antineutrinos was designed and constructed as a common activity of IEAP CTU in Prague and JINR (Dubna). The S3 detector is a compact, highly segmented polystyrene-based scintillating detector composed of 80 detector elements with a gadolinium neutron converter between elements layers. A positron and a neutron are produced in an inverse beta decay initiated with an electron antineutrino in the detector. A modular multi-channel fast ADC was developed for the data acquisition for the whole 80-channel S3 detector and the 4-channel cosmic veto system. The detector meets very strict safety rules of nuclear power plants and can be installed in a chamber located immediately under the reactor. The close vicinity from the reactor enables to study neutrino properties with a higher efficiency, to investigate neutrino oscillations at short baselines and try to verify the hypothesis of a sterile neutrino. The details of the design and construction of the S3 detector, as well as properties of the modular multi-channel fast ADC system, and first tests of the device are presented