Ekolgický šetrný kompozitní materiál na bázi povrchově upravené řepkové slámy

Abstract

Práce se zabývá využitím druhotné zemědělské produkce v podobě řepkové slámy ve stavebnictví. V teoretické části je shrnuto využití řepky a statistická data o výsevu této plodiny. V experimentální části jsou jednotlivě popsány základní vlastnosti tří nově vyvíjených materiálů. První dva materiály jsou kompozity z řepkové slámy, které se liší pojivovou složkou. Pojivová složka prvního kompozitu byla tvořena kostním klihem modifikovaným lignosulfonátem sodným. U druhého materiálu to byl epoxid s podílem bio složky. U obou těchto kompozitů byl sledován vliv úpravy řepkové slámy. Řepková sláma byla upravena hydrotermálně a louhováním v roztoku hydroxidu sodného. Zajímavé výsledky byly získány pomocí elektronové mikroskopie, které dokazují narušení povrchu řepkové slámy upravené louhováním v hydroxidu a výskyt drobných minerálních krystalků. Přínosem této práce je kompletní soubor mechanických, tepelných, difuzních a vlhkostních parametrů nově vyvíjených materiálů. Vliv úpravy řepkové slámy se projevil zásadně pouze u absorpce, kdy sláma upravená v roztoku NaOH byla více hygroskopická a zaznamenala vyšší hodnoty bobtnání. Posledním materiálem byla bezpojivová deska. U tohoto materiálu bylo vyhodnoceno, že nejefektivnější teplota při výrobě je 180 °C. Oproti teplotě 140 °C byly dosažené tahové pevnosti téměř dvojnásobné (12,5 kPa). Zajímavých výsledků bylo také dosaženo při stanovení součinitele tepelné vodivosti, který dosahoval hodnot v suchém stavu cca 0,05 W.m-1.K-1.

The thesis deals with the use of secondary agricultural production in the form of rape straw in the construction industry. The theoretical part summarizes the use of rape and statistical data on the sowing of this crop. In the experimental part, the basic properties of three newly developed composite materials are described individually. The first two materials are rape straw composites, which differ in the binder component. The binder component of the first composite was composed of bone glue modified with sodium lignosulfonate. The second material was bonded with epoxy with a bio component. The effect of rape straw treatment was investigated for both composites The rape straw was treated hydrothermally and by leaching in sodium hydroxide solution. Interesting results were obtained by electron microscopy, which showed the distortion of the surface of the rape straw treated by leaching in hydroxide and the appearance of minerals on the straw surface. This work contributes to a complete set of mechanical, thermal, diffusion, and moisture parameters of the newly developed materials. The effect of the treatment of rape straw was only significantly evident for absorption, where the straw treated in NaOH solution was more hygroscopic and recorded higher swelling values. The last material was a binderless board. For this material, a temperature of 180 °C was evaluated as the most efficient manufacturing temperature. Almost twice the tensile strength (12.5 kPa) was achieved compared to 140 °C. Interesting results were also obtained in the determination of the thermal conductivity coefficient, which in the dry state reached values of about 0.05 W.m-1.K-1.