Detail předmětu

Ekologické materiály z obnovitelných surovin

FAST-BJA030Ak. rok: 2024/2025

Předmět se bude týkat problematiky stavebních materiálů z organických obnovitelných surovin, především na bázi dřeva a surovin pocházejících ze zemědělství (na bázi přírodních vláken). Bude se jednat o materiály konstrukční i materiály izolační. Cílem výuky bude především seznámení posluchačů s jednotlivými skupinami těchto materiálů, s jejich výrobou, vlastnostmi a využitím do stavebních konstrukcí, jako alternativy k materiálům syntetickým nebo materiálům z neobnovitelných zdrojů.

 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Jan Vaněrek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav technologie stavebních hmot a dílců (THD)

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Přednášky - písemná část a ústní část v rámci závěrečné zkoušky.

Cvičení - docházka, odevzdání protokolů.

 

Učební cíle

Posluchači tohoto předmětu Ekologické materiály z obnovitelných surovin nabydou vědomosti o stavebních materiálech z ekologicky obnovitelných surovin, převážně rostlinné či živočišné báze. V rámci výuky budou postupně obeznámeni s hlavními složkami stavby těchto materiálů, zejména s charakterizací elementární vláknité struktury a dopadem struktury na výsledné parametry stavebního materiálu. Seznámí se s technologií výroby těchto ekologických materiálů a s procesem modifikací přírodních vláken zlepšující u výsledného produktu jejich negativní parametry. Absolvent předmětu bude následně schopen prezentovat klasifikaci hlavních typů přírodních vláken z pohledu jejich složení a struktury. S ohledem na nabytou znalost parametrů těchto obnovitelných materiálů poté dokáže navrhnout jejich optimální způsob zpracování s využitím modifikačních procesů. Bude schopen posoudit jejich využití ve stavebnictví.

 

Základní literatura

DUCHÁČEK, V. Polymery – výroba, vlastnosti, zpracování, použití. 2.vyd. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2006. ISBN: 80-7-080-617-6 (CS)
PIZZI, A., BELGACEM M. N. Lignocellulosic Fibers and Wood Handbook: Renewable Materials for Today's Environment. Germany:Wiley, 2016, ISBN: 978-1118773833 (EN)
MILITKÝ, J. Textilní vlákna, Klasická a speciální. Liberec:Technická univerzita v Liberci, Fakulta Textilní, Katedra textilních materiálů, 2002, ISBN 80-7083-644-X (CS)

Doporučená literatura

HAMAD, W. Cellulosic materials: fibers, networks, and composites. Boston: Springer US, 2002, ISBN: 978-0792375937 (EN)
HOUCK, M. M. (ed.). Identification of textile fibers. Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN: 978-1845692667 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-ENI bakalářský, 3. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jan Vaněrek, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do problematiky materiálů z ekologicky obnovitelných surovin, popis základních možných zdrojů (z hledisko materiálové základny a z hlediska dopadu na životní prostředí); 2. Rozdělení přírodních vláken dle původu, složení a mikrostruktury; 3. Technologie výroby vláken; 4. Výroba buničiny, typy celulózy, chemismus vláken; 5. Textil, jeho recyklace a možné využití textilních vláken ve stavebnictví, živočišná vlákna; 6. Fyzikální vlastnosti vláken, biologická odolnost vláken, termická odolnost; 7. Modifikace přírodních vláken, technologie úpravy vláken; 8. Deskové materiály na bázi přírodních vláken (dřevovláknitá deska, suchý a mokrý způsob výroby); 9. Deskové materiály s obsahem polymerních látek (dřevoplastové kompozity, výroba, vlastnosti a jejich využití); 10. Izolační materiály na bázi přírodních vláken (technologie výroby izolačních materiálů na bázi přírodních vláken, typy procesů); 11. Tepelně a akusticko-izolační materiály na bázi přírodních vláken pocházejících ze zemědělství; 12. Zkoušení vlastností izolačních materiálů na bázi přírodních/organických vláken a jejich uvádění na trh; 13. Životní cyklus materiálů na bázi ekologicky obnovitelných surovin.

Konzultace v kombinovaném studiu

15 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jan Vaněrek, Ph.D.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jan Vaněrek, Ph.D.

Osnova

1. Výroba vláken (mechanická, chemická) z různých přírodních organických zdrojů, metody delignifikace; 2. Stanovení základních parametrů vláken, stanovení velikosti a distribuce částic (sítová metoda, sedimentační metoda, zobrazovací optická metoda, laserová difrakční analýza); 3. Obrazová analýza vláken pomocí fluorescenční mikroskopie; 4. Stanovení statického smáčecího úhlu deskových materiálů pomocí kapkové metody různými typy kapalin (aparatura SeeSystem); 5. Stanovení jeho mechanických vlastností dřevovláknitého deskového materiálu; 6. Stanovení fyzikálních vlastností dřevovláknitého deskového materiálu (nasákavost, navlhavost, bobtnání, objemová hmotnost, pórovitost ad.); 7. Technologické vlastnosti povrchu dřevovláknité desky (otěruvzdornost Taber test, tvrdoměrné metody statické, dynamické); 8. Stanovení klíčových vlastností izolačních materiálů z obnovitelných surovin (početní úlohy); 9. Praktické zkoušení klíčových vlastností izolačních materiálů z obnovitelných surovin; 10. Zkoušení akusticko-izolačních vlastností materiálů z obnovitelných surovin; 11. Trvanlivost materiálů na bázi organických vláken; 12. Výpočetní úlohy v oblasti životního cyklu materiálů na bázi ekologicky obnovitelných surovin; 13. Kontrola protokolů, zápočtový test, uzavření cvičení.