Raziskovalno razvojna oprema

Ker v znanstveno raziskovalno delo vključujemo tudi naše študente, ki s tem pridobijo dragocene izkušnje, hkrati pa so dragocena pomoč pri projektih, je visokokakovostna in tehnološko napredna raziskovalna oprema ključnega pomena.

/Portals/0/DNNGo_PhotoAlbums/757/0/LCA.jpg

LCA

/Portals/0/DNNGo_PhotoAlbums/757/0/respirometer.jpg

respirometer

/Portals/0/DNNGo_PhotoAlbums/757/0/UVkomoraVelka.jpg

UVkomoraVelka

/Portals/0/DNNGo_PhotoAlbums/757/0/UVkomoraMala.jpg

UVkomoraMala

/Portals/0/DNNGo_PhotoAlbums/757/0/computerunterstutzte-analysegerat.jpg

computerunterstutzte-analysegerat

/Portals/0/DNNGo_PhotoAlbums/757/0/granulator.jpg

granulator

/Portals/0/DNNGo_PhotoAlbums/757/0/ekstruder.jpg

ekstruder

/Portals/0/DNNGo_PhotoAlbums/757/0/brizgalni-stroj.jpg

brizgalni-stroj

/Portals/0/DNNGo_PhotoAlbums/757/0/TGA-FTIR.jpg

TGA-FTIR

/Portals/0/DNNGo_PhotoAlbums/757/0/trgalni-stroj.jpg

trgalni-stroj

/Portals/0/DNNGo_PhotoAlbums/757/0/DMA.jpg

DMA

Flash DSC (Mettler Toledo, Flash DSC 1)

S Flash DSC-jem lahko dosežemo velike hitrosti segrevanja in ohlajanja, kar omogoča simulacijo predelave polimerov. Lahko določimo temperature steklastega prehoda, tališča, kristalizacije in hladne kristalizacije, entalpije tališča, kristalizacije in hladne kristalizacije. Temperaturno območje izvedbe meritev je od -35 °C do 300 °C. Velikost vzorca je od 10 – 1000 ng.

Flash DSC 1 Flash DSC 2 Flash DSC 3

 

Primer rezultata meritve

Flash DSC rezultati

Dinamični mehanski analizator (Perkin Elmer, DMA 8000)

DMA mehansko povzroča deformacijo vzorca materiala in meri njegov odziv. Omogoča merjenje Tg in sekundarnih prehodov, vpliv frekvence na module in Tg, vpliv polnil, dodatkov in adhezivov, vpliv tehnoloških procesov, stabilnost dimenzij, lezenje, relaksacije napetosti. S precizno žagico z diamantnim rezilom za pripravo vzorcev.

Primer rezultata meritve

Perkin Elmer rezultati
Perkin Elmer
Trgalni stroj (Shimadzu, AG-X plus)

Trgalni stroj se uporablja za izvajanje nateznih preizkusov materialov. Namizni "tabletop" okvir 50kN z merilno celico 10kN in temperaturno komoro -50°C do 250°C. Dodatne vpenjalne čeljusti za preizkus tritočkovnega upogiba, tlačnosti in adhezivnosti. Merilno območje od 10N do 10kN.

Primer rezultata meritve:

Trgalni stroj rezultati
Trgalni stroj
Trgalni stroj VŠTP
FTIR spektrometer (Perkin Elmer, Spectrum 65)

FT-IR spektrometer omogoča kemijsko karakterizacijo ter študij interakcije med posameznimi komponentami zelo različnih materialov. Z IR spektrometri lahko raziskujemo absorbcijske spektre gradiv.

Primer rezultata meritve:

FTIR spektrometer rezultati
FTIR spektrometer
Termogravimetrični analizator (Perkin Elmer, TGA 4000)

TGA omogoča kontinuirno spremljanje spremembe mase v odvisnosti od temperature. S TGA lahko med drugim določamo vsebnost hlapnih komponent v polimerih (vlago, ostanke topil, mehčala), količino anorganskih polnil ter relativno oksidacijsko stabilnost v dušikovi ali kisikovi atmosferi.

Primer rezultata meritve:

Termogravimetrični analizator rezultati
Termogravimetrični analizator
Vmesnik za povezavo TGA in FTIR (Perkin Elmer, TG-IR-GCMS INTERFACE TL8000)

FT-IR spektrofotometer je aparatura s pomočjo katere lahko na podlagi različnega nihanja molekul dobimo spekter iz katerega lahko odčitamo, katere vezi in funkcionalne skupine so prisotne v posameznem vzorcu.

 

FT-IR spektroskopija je spektroskopska metoda, ki omogoča (kvalitativno in kvantitativno) identifikacijo kemijske strukture (prisotnost ali odsotnost kemijskih vezi v kemijski strukturi) ter s tem identifikacijo prisotnih snovi. FT-IR spektroskopijo uporabljamo za identifikacijo različnih organskih ter tudi anorganskih materialov.

Termogravimetrija (TG) ali termogravimetrična analiza (TGA) je ena od osnovnih metod v termični analizi. Pri tej tehniki merimo maso snovi v odvisnosti od temperature ali časa pri kontroliranem spreminjanju temperature in v kontrolirani atmosferi. FTIR-TGA analiza je metoda, ki povezuje obe tehniki in nam s pomočjo FTIR spektroskopije omogoča detekcijo vzorcev, ki nastajajo med samo termogravimetrično analizo.

Primer rezultata meritve:

Vmesnik za povezavo TGA in FTIR

Naprava za merjenje toplotne prevodnosti (Hot Disc, TPS 1500)

Merjenje toplotne prevodnosti od 0.01 do 400 W/(m K), merjenje toplotne difuzivnosti ter merjenje toplotne kapacitete. Najmanjša velikost vzorcev: 12x12x3mm.

Stroj za brizganje (KRAUSS MAFFEI 50t zapiralne sile)

Brizgalni stroj oz. stroj za brizganje termoplastov je namenjen brizganju izdelkov iz umetnih mas. Kot brizgalni material se uporabljajo granulirani termo/duroplasti, po potrebi z dodatki. Premer polža je 30 mm.

Orodja za brizganje: oblika skladna z ISO 527, ISO 178 in ISO 179, spirala.

 

Stroj za brizganje
Stroj za brizganje SI-AT
Dvopolžni ekstruder (LABTECH - LTE 20-44)

Ekstruder se uporablja za pripravo mešanic, kompozitov ali za pripravo regenerata. Zmogljivost je 20 kg PS na uro. Je dvopolžni, korotirajoči s premerom polžev 20 mm in L/D razmerjem 44.

Dvopolžni ekstruder
Dvopolžni ekstruder VŠTP
Granulator (SCHEER)

Granulator je namenjen pripravi granul. Kljub temu, da gre v našem primeru za laboratorijski granulator, je zelo kompakten in robusten. S pomočjo nastavitev hitrosti dveh rotorjev (dozirne glave, nož) lahko popolnoma kontroliramo dolžino granulata. Velikost granulata zavisi od dozirne hitrosti, ki jo lahko manualno nastavimo. 

Granulati so aglomerati praška, aglomeriranih delcev in raznih nosilcev dobljenih pri postopku granuliranja. Granulat lahko ustvarimo s suhim postopkom (z neposrednim stiskanjem) in suho granulacijo. Prav tako pa je mogoče granuliranje izvesti tudi z mokrim postopkom. Velikost granulata se lahko giblje od 0,5 mm-12 mm.

Suhi postopek granuliranja:

Na podlagi ustrezne hitrosti rotorja [Hz] in hitrosti noža, lahko dobimo pelete različnih dolžin (odvisno od nadaljnje aplikacije). Zrnca pridobljena s pomočjo suhega granuliranja so močnejša in manj porozna od zrnc, ki jih dobimo s pomočjo mokrih metod granuliranja. Prav tako je mogoče postopek suhe granulacije ponavljati tako dolgo, da dobimo zrnca ustrezne velikosti.

Nitno granuliranje je postopek povečevanja specifične površine ekstrudirane niti. To dosegamo na takšen način, da nit dovajamo do rotirajočega nazobčanega rezila pri čemer se nit v stiku z rezilom ustrezno manjša (nastanejo granule).

Granulator
Granulator SI-AT
Analizator vlage (Mettler Toledo HX 204)

Različni materiali vsebujejo večje ali manjše količine vlage. Količina vlage je odvisna od strukture materiala od temperature, kateri je material izpostavljen in pa od vlažnosti zraka ter od drugih vplivov okolja. Materiali se lahko navlažijo zaradi neposrednega stika z vodo (konstrukcijski materiali v vlažnem ozračju ali ob izpostavljenosti padavinam). Voda se v materialih prenaša zaradi kapilarnega vleka, vsrkanja, difuzije, osmoze in drugih mehanizmov.

Računalniško podprta analizna naprava za merjenje vlage je aparatura v kateri lahko s pomočjo konstante temperature (105 °C) iz materialov odstranimo vlago oz. jih posušimo do konstanten mase ter tako ugotovimo kakšna je vlažnost materiala.

Analizator vlage
Analizator vlage SI-AT
UV komora (Intelli-ray 600)

UV komora je aparatura v kateri s pomočjo UV svetlobe aktiviramo fotoiniciator. Ta začetna reakcija služi za aktivacijo monomera in povezavo monomernih enot v polimerno verigo. Na aparaturi lahko nastavimo čas polimerizacije v sekundah in intenziteto polimerizacije.

Omenjena metoda je v primerjavi s termično metodo zelo hitra, saj s pomočjo fotopolimerizacije lahko pripravimo polimer že v 2 minutah.

 

UV komora
UV komora SI-AT
Komora za ksenon test (Atlas, SUNTEST XXL+)

UV termostatska komora SUNTEST XXL/XXL+ je aparatura v kateri lahko s pomočjo simulacije vremenskih pogojev, kot so vlaga, dež, sonce in različne temperature opazujemo, kaj se dogaja s polimerom ali materialom, ki ga takšnim pogojem izpostavimo. Na tej aparaturi lahko nastavimo vlažnost, temperaturo črnega standarda, temperaturo v komori, sevanje ter pršenje.

Takšna testiranja so ključna predvsem za materiale, ki so na daljši rok izpostavljeni svetlobi, različnim temperaturam in različni vlažnosti. Ta metoda se pogosto uporablja pri testiranju naravnih materialov, kot sta les in bombaž. Prav tako je uporabna tudi za testiranje vseh ostalih vrst materialov od polimerov, do kovin in keramike.

 

Komora za ksenon test
Komora za ksenon test
Respirometer za analizo biorazgradljivosti (ECHO, RESEP 02)

Respirometer je aparatura, s pomočjo katere merimo končno stopnjo aerobne biorazgradljivosti polimernih  materialov v vodnem mediju ter  končno stopnjo aerobne biorazgradljivosti in razkroja polimernih materialov pod  nadzorovanimi pogoji kompostiranja. Z respirometrom lahko določamo aktivnosti bioloških čistilnih naprav, določamo  primernost in hitrost razgradnje posameznih snovi in odpadnih vod v čistilni napravi ter določamo biorazgradnjo  odpadkov. Prav tako lahko z njim določamo aktivnosti mikroorganizmov, merimo biološko aktivnost organizmov  (koncentracija ogljikovega dioksida v izdihanem zraku) in merimo aktivnosti fermentacije.

 

Primer rezultata meritve

Respirometer rezultati
Respirometer za analizo biorazgradljivosti
Respirometer Si-AT
Kompostniki (NATUREMILL)

E-kompostnik je aparatura v kateri lahko s pomočjo odlaganja razgradljivih materialov v zgornji prostor E-kompostnika, kjer so nastavljeni optimalni pogoji razgradnje (vlažnost, temperatura), dosežemo razgradnjo razgradljivih materialov.

V procesu biorazgradnje najprej poteče fragmentacija, pri kateri material pod vplivom živih ali neživih dejavnikov zaradi kemijskega razpada polimera mehansko razpade, pod vplivom mikroorganizmov pa tako nastali produkti mineralizirajo. V tej fazi pride tudi do presnove delno fragmentiranih polimerov v končne produkte in tukaj lahko govorimo o biorazgradnji. Poznamo namreč tudi materiale, ki se pod vplivom UV svetlobe ali toplote razgradijo na manjše delce, do pretvorbe organskega ogljika v anorganskega pa ne pride.

Kompostniki 1Kompostniki 2Kompostniki 3

3D tiskalnik (Makerbot Replicator 2)

3D tiskalnik nam omogoča hitro izdelavo plastičnih kosov. Predhodno je potrebno pripraviti risbo v stl formatu. Za tiskanje se uporablja filament premera 1,75 mm. Za teste lahko filament izdelamo tudi sami na dvopolžnem ekstzruderju.

Software za LCA analizo (GaBi)

LCA analiza je vodilna metoda za vrednotenje vplivov izdelka na okolje. Igra pomembno vlogo pri načrtovanju in razvoju novih izdelkov ter spremljanju že obstoječih. Z LCA analizo določimo tudi ogljični odtis izdelka. Analiza življenjskega cikla preučuje vpliv produktov na okolje preko celotnega življenjskega cikla, kar pomeni, da analizira njihove vplive vse od pridobivanja surovin, preko proizvodnje in uporabe izdelkov ter vse do odstranjevanja odsluženih izdelkov z recikliranjem oziroma z odlaganjem na odpad.

Vpliv produktov na okolje določimo z:

  • zbiranjem podatkov vseh surovin in o količini energije, ki se v življenjski dobi izdelka porabijo, ter podatkov o količini emisij v vodo, zrak in tla, ki so sproščene v okolje v celotnem življenjskem ciklu izdelka,
  • ocenjevanjem oz. vrednotenjem vplivov na okolje,
  • pravilno interpretacijo rezultatov.
LCA software
LCA software 2
Software za LCA analizo SI-AT
Sintezna oprema

Digestorija

Ker so tako reaktanti sami kot tudi reakcijski produkti ali stranski produkti lahko zdravju škodljivi, je reakcije potrebno izvajati v digestoriju, ki omogoča odsesavanje zraka in s tem odstranitev škodljivih substanc.

 

Rotavapor

Rotavapor HEIDOLPH Laborota 4000 ali rotacijski vakuumski uparjevalnik uporabljamo za  hitro, učinkovito in elegantno uparevanje. Prednost rotavaporja pred vakuumsko destilacijo je v tem, da se zaradi vrtenja bučke bistveno poveča površina, s katere odpareva topilo, s tem pa tudi hitrost uparevanja.

 

Ultrazvočna kopel

Ultrazvočna kopel ISKRA Sonis 3 deluje na principu kreiranja mehurčkov, ki ob imploziji povzročijo kavitacijski proces. Z vzporedno uporabo reagentov temeljito očisti dostopne in nedostopne površine. Ultrazvočni način čiščenja je prijazen do vseh materialov, ker ne pušča prask ali odrgnin na elementih čiščenja.

 

Liofilizator

Liofilizator CHRIST ALPHA 1-4 je aparatura, s katero izvedemo postopek liofilizacije. Odstrani se voda iz bioloških in organskih snovi,  ki bi jih s segrevanjem poškodovali, hkrati pa ohranimo njihovo strukturo in sestavo. Liofilizacija temelji na zamrznitvi vode, temu pa sledi zmanjševanje tlaka in dodajanje dovolj velike količine toplote, da zamrznjena voda v materialu sublimira  neposredno iz trdnega v plinasto agregatno stanje. Postopek je počasen in porabi 3-krat več energije kot konvencionalno sušenje, zato ga uporabljamo le za občutljive in drage produkte.

 

Centrifuga

Centrifuga HETTICH Univerzal 320 je aparatura, s katero ločimo delce s pomočjo centrifugalne sile. Omogoča hkratno centrifugiranje štirih 100ml centrifugirk z maksimalno hitrostjo 15.000 obratov/min.

 

Stekleni reaktorji

Magnetna in mehanska mešala

Peščena kopol

Oljna kopel

pH meter

Optični mikroskop s kamero