Yes (99)
No (83)
Used filters
(3)
Number of found documents:
182
Published from
to
Opportunities and challenges of the Ghanaian economy with the commercial production of Oil
Nchor, Dennis
2016 - English
Cílem disertačni práce je odpovědět na tři výzkumné otázky týkající se vlivu nově vznikajícího ropného odvětví na ekonomiku Ghany. Tyto výzkumné otázky pokrývají oblasti vývoje cen ropy a jeho vlivu na ekonomiku Ghany, celkový produkční vliv ropného sektoru na příjmový a výdajový multiplikátor dalších sektorů ekonomiky, stejně jako vliv ropného sektoru na tradiční zemědělství a výrobu a jejich vliv na vývoj stínových ekonomických aktivit v Ghaně. Data použitá v této studii byla získána ze zdrojů: Ghana Statistical Service, World Development Indicators, Ghana Statistical Service a US Energy Information Administration. V první výzkumné otázce byl posuzován vliv cen surové ropy na ekonomickou aktivitu, v přičemž pro tyto učely byl použit vektorový model korekce chyby (VECM). Modelovanými proměnnými byly HDP a ceny surové ropy. HDP bylo použito jako ukazatel ekonomické aktivity. Obě proměnné byly zlogaritmovány. Výsledky ukazují, že Ghana jako země vyvážející ropu je ovlivněna fluktuacemi ceny ropy. Dopady byly hodnoceny s použitím metody impulzní odezvy z bivariantního VECM. Výsledkem této práce je, že kladný šok v cenách ropy má přechodný negativní efekt na HDP v Ghaně. Tento záporný efekt je pozorován v prvních dvou letech, od třetího roku přechází v pozitivní. Práce rovněž prováděla předpovědi budoucích cen surové ropy (Brent) a růstu HDP v Ghaně. Předpovědi této studie očekávají lehký nárůst cen ropy od jejího propadu v roce 2015 na cca 47 dolarů za barel na konci roku 2016 a 50 dolarů za barel na konci roku 2017. U HDP se očekává cca 6% růst v roce 2016, který zůstane stabilní až do roku 2017. V práci byla také použita vstupně-výstupní metoda při hledání odpovědi na výzkumnou otázku o dopadu ropného sektoru v oblasti příjmových a výdajových multiplikátorů, stejně jako vazeb a provázanosti ostatních sektorů v ekonomice. Výsledky ukazují, že ve sledovaných sektorech došlo k poklesu příjmových a výdajových multiplikátorů. Přítomnost ropného sektoru neovlivnila pozitivně vazby mezi ostatními sektory ekonomiky. Práce také dospěla k závěru, že nebyl k dispozici dostatek důkazů pro připsání poklesu příjmových a výdajových multiplikátorů ostatních sektorů na vrub nového ropného sektoru. Ghana jako země procházela od roku 2006 lety chronické energetické krize, která ovlivnila výkonnost průmyslu, a která se jeví jako nejpravděpodobnější příčina poklesu sektorové výkonnosti. Poslední výzkumná otázka byla zaměřena na vliv nového ropného sektoru na tradiční zemědělství a výrobu. Tato výzkumná otázka se rovněž pokoušela vysvětlit trend ve stínové ekonomice před a po vstupu nového ropného sektoru. Byla vyhodnocena historická data tempa růstu v jednotlivých odvětvích a jejich podíl na HDP. Při zkoumání vlivu ropného sektoru na stínové ekonomické aktivity bylo sledováno větší počet indikátorů a použito více modelů. Výsledky ukazují na nepravidelnosti v růstu jednotlivých sektorů, které nemohou být přiřazeny na vrub ropné produkce. Také ukazují nárůst stínových ekonomických aktivit v období produkce ropy. The study sought to answer three research questions regarding the impact of the new oil sector on the economy of Ghana. The areas covered by these questions include: oil price developments and their impact on economic activities in Ghana, the overall productive impact of the oil sector on economic multipliers and linkages of other sectors of the economy as well as the impact of the sector on traditional agriculture, manufacturing and underground economic activities in Ghana. For the first research question on the impact of shocks to crude oil prices on economic activities, the study employed a Vector Error Correction model for the analysis. The modelled variables were GDP and crude oil prices. GDP was used as the measure of economic activities. Both variables were transformed into logarithmic form. The results show that Ghana as an oil exporting country and a net oil importer is affected by fluctuations in oil prices. It suggests that a one standard error shock to crude oil prices has a transitory and negative effect on GDP in Ghana after one year.
Keywords:
cena ropy; Dutch disease; Ghana; těžba ropy; odvětvové vazby; stínová ekonomika
Available in digital repository of Mendel University.
Opportunities and challenges of the Ghanaian economy with the commercial production of Oil
Cílem disertačni práce je odpovědět na tři výzkumné otázky týkající se vlivu nově vznikajícího ropného odvětví na ekonomiku Ghany. Tyto výzkumné otázky pokrývají oblasti vývoje cen ropy a jeho vlivu ...
Wood impregnation
Pařil, Petr
2016 - English
Impregnace dřeva je jedním z nejstarších a nejčastěji používaných technik k ochraně dřeva. Toto ošetření nabízí širokou škálu ochrany v závislosti na použité impregnační látce (konzervační látce). Impregnace může dřevo učinit odolnější vůči hnilobě, méně hořlavé, rozměrově stabilnější, tvrdší, pevnější, UV stabilnější a další. Obecně má práce za cíl poskytnout nové a moderní přístupy k již známým technologiím. Experimentální část byla provedena za použití laboratorní vakuo-tlakové impregnační linky a mnoho dalších zařízení. Téměř všechny procesy a měření byli provedeny v laboratořích výzkumného centra v Útěchově. Pro výzkum byly použity různé dřeviny jako např. buk lesní (Fagus sylvatica L.) nebo topol (Populus hybrids). Patentované řešení poskytuje způsob ošetření a barvení dřeva obsahujícího třísloviny, vyznačený tím, že dřevo se impregnuje přípravkem obsahujícím nanočástice oxidů železa v množství 0,4 až 42 g/l, o průměrné velikosti částic v rozmezí 1 až 100 nm, a kapalný nosič. Impregnace může být prováděna jako tlaková impregnace s následným máčením nebo nátěrem či postřikem. Tento způsob je alternativou k čpavkování dřeva. Testy (Článek I) ukazují následující výsledky. Úprava čpavkem i nanoželezem vykazuje tmavší zbarvení dubového dřeva, intenzivnější ztmavnutí bylo pozorováno v případě ošetření nanoželezem. U neošetřeného dubu došlo k prudkému pokles světlosti po cca 25-50 hodin expozice a dalšímu postupnému zvýšení během další expozici. Tmavší plochy vytvořené reakcí tříslovin s železem nebo amoniakem zmizely po světelné expozici. V případě parametrů a * a b *, AT (úprava čpavkem) dubu je shodná s průběhem změny barvy neošetřeného dubu. Naopak se ukázalo, že u NIT (úprava nanoželezem) dubu byl dvojnásobný nárůst u obou parametrů. Barva NIT dřeva, po světelné expozici, byla více či méně ekvivalentní původní barvě AT. Zřetelné zčervenání NIT dubu může být způsobeno oxidací nevysrážených částic železa. Fungicidní účinek nanočástic mědi a stříbra proti dvěma dřevokazným houbám byly zkoumány s následujícími výsledky (Článek II). Nejvyšší hodnota příjmu látky byla pozorována u běli borovice (~ 2 kg/m3) pro obě formulace. Množství nanočástic ve dřevě se nezvyšovalo úměrně s rostoucí koncentrací, ale zvýšilo se pouze 1,5 až 2 krát. Nanočástice mědi dosahovaly průměrné vyluhovatelnosti 15 % až 35 % v závislosti na dřevině a koncentraci. Výrazně nižší vyluhovatelnost (max. 15 %) byla u běli borovice impregnované nanočásticemi stříbra o koncentraci 3 g/l. Nejvyšší fungicidní účinky (pod 5% ztráty hmoty) proti oběma testovaným houbám byly zjištěny u vzorků ošetřených nanočásticemi mědi o koncentraci 3 g/l. Nicméně, tento účinek je po testu vyluhování téměř zanedbatelný. Další výzkum by měl být zaměřen na fixaci látek ve struktuře dřeva. V této studii (Článek III) jsou zkoumány fyzikální a mechanické vlastnosti, tj., hustotní profil, pevnost v ohybu, tvrdost a navlhavost Lignamonu (i). Pro srovnání byly zkoumány vybrané vlastnosti lisovaného (pařeného) buku (ii) a neošetřeného buku (III). Lignamon vykazoval velkou variabilitu hustotního profilu ve srovnání s hustotním profilem pouze slisovaného buku. Toto je ovlivněno stupněm slisování, teplotou a vlhkostí. Modul pružnosti, tvrdost, odolnost proti navlhání a bobtnání se u Lignamonu zvyšuje ve srovnání se slisovaným bukem. Zvýšená rozměrová stabilita a nižší hygroskopicita Lignamonu jsou pravděpodobně způsobeny procesem tepelné úpravy. Další výzkum bude proveden s vlastně vyprodukovaným materiálem. Článek IV se zabývá účinkem tlakové impregnace topolového dřeva (Populus alba L.) vodnými roztoky sacharózy a chloridu sodného na jeho fyzikální vlastnosti. Nejlepších vlastností bylo dosaženo u impregnace sacharózou o koncentraci 6,25 g / 100 ml H2O. Příjem látky byl 31 kg/m3 (WPG kolem 8%). Hodnoty ASE (odolnost vůči bobtnání) dosáhly 36 % a MEE (odolnost vůči navlhavosti) byla snížena o 33 %. MW (mikrovlnná) a konvenční acetylace dřeva byla provedena s cílem určit účinnost na vlastnostech materiálu (Článek V). MW a konvenční ohřev pozitivně ovlivnily vybrané vlastnosti materiálu. Výsledky ukázaly, že nebyly zjištěny žádné významné rozdíly mezi MW a konvenčním ohřevem; Proto, MW ohřev může být použit jako náhrada v procesu acetylace. MW výkon 2 kW a rychlost dopravníku 0,1 m/min byly optimální podmínky pro MW acetylaci. Tyto parametry procesu měli za následek 39,4 % ASE (T) a 35,2 % ASE (R) u buku a 38,0 % ASE (T) a 16,3 % ASE (R) u topolových vzorků. Tato práce poskytuje detailní pohled na acetylaci dřeva za použití MW ohřevu. Studie (Článek VI) si klade za cíl vyhodnotit fungicidní aktivitu extraktivních látek získaných z urychleného procesu extrakce (fexIKA). Výsledky ukázaly, že extraktivní látky získané z jádra akátu zvýšily trvanlivost buku z třídy 5 (netrvanlivý s průměrným hmotnostní úbytkem 43,6 %) do třídy 3 (středně odolný s průměrnou hmotnostní ztrátou 12,7 %). Výsledky posledního Článku VII jsou následující. Po impregnaci odpadními látkami a následném luhování, velké množství TT (proces tepelné úpravy) a HTC (proces hydrotermální karbonizace) roztoku bylo vyluhováno, zatímco 25 % až 40 % pyrolýzních roztoků zůstaly ve dřevě. Objemové bobtnání (při 65% relativní vzdušné vlhkosti a 20 °C) bylo sníženo z 6,5 % u neošetřeného topolu na 5 % u impregnovaných vzorků odpady z tepelného procesu (180 °C nebo 200 °C). Procesy využívající HTC odpad z Miscanthus sp. (Misc.) snížily obj. bobtnání na 3-3,5 % a 2,5 % v případě ošetření pyrolýzními látkami. Hmotnostní úbytky (po testech odolnosti) neošetřeného buku (30-35 %) a topolu (40-50 %), byly sníženy na 2 % v případě pyrolýzních látek a 4 % v případě TT úpravy. Wood impregnation is one of the oldest and the most frequently used techniques to protect the wood. This treatment offers a wide range of protection depending on used impregnants (preservatives). Impregnation can make the wood more resistant to decay, less flammable, more dimensionally stable, harder, stronger, more UV stable resistant and many more. Generally, the aims of this thesis is to give a new and modern approaches to already known technologies. The experimental part have been carried out using laboratory vacuum-pressure impregnation plant and many other devices. Almost all treatments and measurement have been done in laboratories of Research centre in Útěchov. The different wood species e.g. European beech (Fagus sylvatica L.) and hybrid poplar (Populus hybrids) have been studied. The patented solution shows the method of the treatment and colouring of wood containing tannins, characterized by impregnation with a product containing iron oxide nanoparticles, in a concentration of 0.4 g/l to 42 g/l, an average particle size in the range of 1 to 100 nm, and a liquid medium. Impregnation can be performed as pressure impregnation, followed by soaking, or the product can be applied by brushing or spraying. This method is an alternative to wood ammonification. The tests (Paper I) shows following results. Both nanoiron and ammonia treatments tested induced darker colouring of oak wood, more intensive darkening was observed in case of the nano-iron treatment. The native oak showed a steep drop in lightness ca 25-50 hours of exposure followed by gradual re-increase during further exposure to the artificial sunlight. The darker surfaces generated by tannin reacting chemically with iron and ammonia evidently faded in the course of light exposure. In case of chromatic parameters a* and b*, the AT (ammonia treatment) oak more or less copied the colour change progress of native oak. On the contrary, the NIT (nanoiron treatment) wood showed a double increase in both parameters. The colour of NIT wood after light exposure was more or less equivalent to the original colour of the ammonium-treated. Distinct reddening of NIT oak may be caused by oxidation of non-precipitated iron particles. The antifungal effects of copper and silver nanoparticles against two wood-rotting fungi were investigated with following results (Paper II). The highest value of retention was observed for pine sapwood (~ 2 kg/m3) for both nanoparticle solutions. The amount of nanoparticles in the wood did not increase proportionally with an increasing concentration, but only 1.5-2 times increase was reached. An average leaching of 15% to 35% was observed for copper nanoparticles, depending on used wood species and concentration. Significantly lower leaching (max. 15 %) was observed for pine sapwood impregnated by silver nanoparticles with a concentration of 3 g/l. The highest antifungal effect (under 5 % of mass loss) against both tested fungi was found for nano-copper treatment at the concentration of 3 g/l. However, this effect of treatment seems to be almost negligible after the leaching test. Therefore, this study aims to present fundamental material properties of wood treated with copper and silver nanoparticles, and provide groundwork for further research (e.g. fixation of substances in the wood structure, etc.). In this study (Paper III), selected physical and mechanical properties, i.e., density profile, bending strength, hardness and moisture absorption were investigated for Lignamon (i), which was obtained from the Czech industrial production. Selected properties were also investigated using steam-densified beech (ii) and native beech (iii) and compared with each other. Densitometry of Lignamon showed a large variability of the density profile compared to the density profile of only densified beech. It is affected by the degree of densification, temperature and moisture gradients, and their relationship to the glass transition of the wood cell wall. Modulus of elasticity, hardness, moisture exclusion and anti-swelling efficiency of Lignamon are enhanced compared to densified beech. The enhanced dimension stability and lower hygroscopicity of Lignamon are probably caused by heat treatment during the process. Further investigation will be carried out with self-produced Lignamon samples. The paper IV deals with the effect of vacuum-pressure impregnation of poplar wood (Populus alba L.) by aqueous solutions of sucrose and sodium chloride on its physical properties. The most satisfying final properties were achieved in impregnation of sucrose with concentration of 6.25 g/100 ml H2O. The retention was 31 kg/m3 (WPG around 8 %). The values of ASE (anti-swelling efficiency) reached to 36 % and MEE (moisture exclusion efficiency) was reduced by 33 %. In Paper V, MW and conventional acetylation of wood was carried out to determine its efficacy on the material properties. Both MW and conventional heating positively affected the selected material properties. The results showed that no significant differences were found between MW and conventional heating; therefore, MW heating can be used as a valid replacement in the acetylation process. MW power of 2 kW and 0.1 m/min conveyor speed were the optimum conditions for MW acetylation. These process parameters resulted in 39.4 % ASE (T) and 35.2 % ASE (R) for beech and 38.0 % ASE (T) and 16.3 % ASE (R) for poplar samples. This work provides insight into the details of wood acetylation using MW heating. The study (Paper VI) aims to evaluate the antifungal activity of extractive compounds obtained with fexIKA accelerate extraction process. Results showed that the extractive compounds obtained from black locust heartwood were able to increase the native durability of European beech from class 5 (i.e. not durable with an average mass loss of 43.6 %) to class 3 (i.e. moderately durable with an average mass loss of 12.7 %). The final Paper VII shows following results. After impregnation with residual liquids and leaching, high amounts of TT (thermal treatment) and HTC (hydrothermal carbonisation) solution were washed out, whereas Pyrolysis liquids stayed with 25 % to 40 % remaining in the wood. Volumetric swelling in 65 % relative humidity at 20 °C was reduced from 6.5 % in untreated poplar to 5 % in impregnated samples with process residues of thermal treatment using 180 °C or 200 °C. The processes using HTC liquids from Miscanthus sp. (Misc.) or Sawdust showed reduction to 3-3.5 % and Pyrolysis liquid treatment to 2.5 %. After exposure to fungi, the mass loss of untreated Beech (30-35 %) and Poplar (40-50 %) was reduced to 2 % in case of Pyrolysis- and 4 % in case of TT-treatment.
Keywords:
zpracování dřeva; impregnace; ochrana dřeva; vlastnosti dřeva; propustnost; měď; oxid železa; acetylace
Available in digital repository of Mendel University.
Wood impregnation
Impregnace dřeva je jedním z nejstarších a nejčastěji používaných technik k ochraně dřeva. Toto ošetření nabízí širokou škálu ochrany v závislosti na použité impregnační látce (konzervační látce). ...
Characteristcs of cytoplasmic parameters in porcine oocytes during folliculogenesis
Milaković, Irena
2016 - English
V práci byly studovány charakteristiky energetického statutu prasečích oocytů ve vztahu k jejich meiotické kompetenci a zrání in vitro. Jako dárkyně oocytů byly využity cyklující pubertální prasničky od časné luteální do časné folikulární fáze ovariálního cyklu. Oocyty izolované ze středních folikulů (MF) byly posouzeny jako s vyšší meiotickou kompetencí a oocyty z malých folikulů (SF) jako s nižší meiotickou kompetencí. Oocyty před a po zrání byly vyšetřeny pomocí metod konfokální mikroskopie, bioluminiscenčního testu a Western blottingu. Byly provedeny čtyři experimenty, každý ve třech replikách, k vyhodnocení jak MF tak SF oocytů ve smyslu výskytu metabolických jednotek tvořených mitochondriemi a lipidy, spotřeby ATP a lipidů a výskytu tukových kapének s přítomností adipose differentiation-related proteinu (ADRP). Práce odhalila specifické rozdíly v energetických vlastnostech prasečích oocytů s různou meiotickou kompetencí. Oocyty s vyšší meiotickou kompetencí jsou pokročilejší ve tvorbě energetických rezerv před zráním, zatímco oocyty s nižší meiotickou kompetencí jsou aktivnější v doplňování energetických zásob během zrání. The characteristics of energy status in porcine oocytes as related to their meiotic competence and in vitro maturation were studied. Cycling pubertal gilts in the early luteal to the early follicular phases of the ovarian cycle were used as oocyte donors. The oocytes recovered from medium (MF) or small follicles (SF) were considered meiotically more or less competent, respectively. The oocytes were examined before or after maturation by confocal microscopy, a bioluminescent cell assay and Western blotting. Four experiments, each in triplicate, were performed to assess both SF and MF oocytes in terms of metabolic units formed by mitochondria and lipids, ATP and lipid consumption and lipid droplets with adipose differentiation-related protein (ADRP) expression. In conclusion, specific differences in energy characteristics between porcine oocytes with different meiotic competence were found. Meiotically more competent oocytes are more advanced in terms of energy reserves before maturation, while meiotically less competent oocytes are more active in replenishing energy stores during maturation.
Keywords:
folikulogeneze; oocyt; reprodukce prasat
Available in digital repository of Mendel University.
Characteristcs of cytoplasmic parameters in porcine oocytes during folliculogenesis
V práci byly studovány charakteristiky energetického statutu prasečích oocytů ve vztahu k jejich meiotické kompetenci a zrání in vitro. Jako dárkyně oocytů byly využity cyklující pubertální prasničky ...
Degradation analysis of materials in agriculture
Sriwongras, Piyapong
2016 - English
Předložená disertační práce se zabývá využitím akustické emise (AET), jako jedné z metod nedestruktivního testování, pro identifikaci kvality kovových materiálů používaných v zemědělské technice. Experimentální studie je rozdělena do dvou základních částí. První část představuje využití akustické emise v oblasti svařování Cold Metal Transfer (CMT). Je hodnocena kvalita svařovacího procesu a rovněž kvalita svaru a to při korozní a mechanické degradaci. Druhá související část práce je věnována hořčíkovým slitinám, které jsou v současnosti používány v automobilovém průmyslu a mají potenciál využití i ve specifických zemědělských aplikacích. Výzkum v této oblasti je zaměřen na hodnocení vysoko-cyklové únavy při různých stádiích korozní degradace hořčíku. Rovněž je řešena problematika obtížné svařitelnosti tohoto materiálu. Pozornost je věnována i CMT svařování dvou různých základních materiálů, zejména hořčíkové slitiny AZ31B s hliníkovou slitinou EN AW 6065, dále pozinkovaného plechu DX51D rovněž s hliníkovou slitinou. Výsledky deklarují způsob, jakým lze použít akustickou emisi pro kvalitativní hodnocení svařovacího procesu i procesu mechanické a korozní degradace vzorků. Byla prokázána efektivita monitoringu akustické emise při ochlazovací fázi po svařování. Tyto záznamy slouží k optimalizaci svařovacího procesu. Rovněž byl akustickou emisí detekován a vizualizován rozdíl mechanické odolnosti vzorků bez koroze a s korozí při tahových a únavových zkouškách. Pro účelné hodnocení kvality hořčíkových slitin při dynamickém zatížení byl použit vysokofrekvenční pulsátor. Aplikací akustické emise byl vizualizován stupeň snížení únavové životnosti vlivem korozní degradace. Práce předkládá aplikovatelné výsledky pro využití akustické emise při hodnocení kvality inovativních materiálů při mechanické a korozní degradaci a při svařovacím procesu. Smysl této práce je v prohloubení znalostí o možných moderních přístupech v hodnocení kvality za účelem identifikace nových aplikačních oblastí specifických materiálů, zvyšování kvality produkce a bezpečnosti při snižování nákladů. Práce byla podpořena interní grantovou agenturou AF Mendelu. The present dissertation deals with the application of acoustic emission testing (AET) as one of the non-destructive testing to identify the quality of metal materials used in agricultural technology. Experimental study is divided into two parts. The first part is the use of AET in welding by Cold Metal Transfer (CMT). The quality of the welding process and the welded specimens is evaluated, especially in corrosion and mechanical degradation. Second part is devoted to magnesium alloys which are currently being used in the automotive industry and have the potential utilization in specific agricultural applications as well. Research in this area is focused on the evaluation of high-cyclic fatigue at different stages of corrosion degradation of magnesium. The problems of weldability of the material are solved. Attention is also focused on the CMT welding of two dissimilar materials, especially in AZ31B magnesium alloy and EN AW 6065 aluminum alloy, further DX51D galvanized steel and aluminum alloy. Results declare a way to use AET for qualitative evaluation of the welding process and process of mechanical and corrosive degradation of specimens. The efficiency of AET during the cooling phase after welding was demonstrated. These records are used to optimize the welding process. The mechanical resistance of the specimens with and without corrosion in tensile and fatigue tests was detected and visualized by means of AET. The high-frequency pulsator was used for practical evaluation of the quality of magnesium alloys under dynamic loading. The degree of reduction of fatigue life due to corrosion degradation was visualized by application of AET. The work presents the applicable results of using AET in the qualitative evaluation of innovative materials during mechanical and corrosive degradation as well as during the welding process. Therefore, the sense of this work is to deepen knowledge about the potential of modern approaches for qualitative assessment in order to identify new areas of specific material application, improving production quality and safety as well as reducing costs. The work was supported by the Internal Grant Agency AF MENDELU.
Keywords:
akustická emise; koroze; svařování
Available in digital repository of Mendel University.
Degradation analysis of materials in agriculture
Předložená disertační práce se zabývá využitím akustické emise (AET), jako jedné z metod nedestruktivního testování, pro identifikaci kvality kovových materiálů používaných v zemědělské technice. ...
Analysis of the mechanical behavior of wood by means of digital image correlation
Brabec, Martin
2016 - English
Plnopolní optické metody snímání deformací jako je např. digitální korelace obrazu jsou schopny plně zachytit přirozenou heterogenitu dřeva. Proto se předkládaná práce snaží přispět k tomu, aby se metoda korelace obrazu stala běžnou součástí klasických mechanických zkoušek dřeva. Doplnění standardních snímačů posunutí plno-polními optickými metodami by mělo vést k získání přesnějších mechanických vlastností a umožnit vykonávání i pokročilejších analýz deformačního chování dřeva a kompozitů na bázi dřeva. Experimentální část práce je rozdělena do pěti víceméně nezávislých studií, které jsou zpracovány ve formě vědeckých publikací nebo manuskriptů. Měření byla prováděna na nejpoužívanějších druzích středoevropských dřev, a to na dřevě buku lesního (Fagus sylvatica, L.) a smrku ztepilého (Picea abies, L. Karst). Kromě masivního dřeva, byly mechanické zkoušky prováděny také na nově vyvinutém kompozitním materiálu na bázi dřeva se sendvičovou strukturou. Tento materiál je tvořen jádrem z břízové překližky, které oboustranně oplášťováno tenkou dřevotřískovou deskou. Zkušební tělesa byla zatěžována pomocí klasických mechanických zkoušek jako je prostý tlak, prostý tah, tříbodý ohyb a krut. V první případové studii byla plno-polní deformační data použita pro odhalení příčiny nestandardního deformačního chování smrku a buku během tlakového zatížení podél vláken. Příčina nestandardního chování byla spatřena v náhlém kolapsu (stlačení) kontaktních zón, které jsou ve styku s tlačnými deskami, které způsobilo nulovou až zápornou deformaci (rozpínání) středové části zkušebního tělesa. Cílem druhé případové studie bylo identifikovat pozici neutrální osy v deformačním poli přírodního a tepelně upraveného dřeva buku v průběhu klasické tříbodé ohybové zkoušky. Relativní pozice neutrální osy byla stanovena ze vzájemné polohy neutrální osy a geometrické osy zkušebního tělesa. Geometrická osa byla získána pomocí několika kroků v rámci zpracování digitálního obrazu. Z výsledků je patrné, že netrální osa a geometrická zkušebního tělesa se téměř překrývají, což paltí jak pro přírodní tak i tepelně upravené dřevo buku. Třetí případová studie byla zaměřena na stanovení obou podélných smykových modulů dřeva buku pomocí plno-polních smykových deformací, získaných z jedné krutové zkoušky, v kmbinaci s analytickým řešením pro výpočet distribuce smykového napětí v radiálním a tangenciálním směru na podélně-radiální a podélně-tangenciální rovině dřeva. Oba podélné smykové moduly se vzájemně lišily, přičemž se vzrůstajícím zatížením se rozdíl zvyšoval. V rámci čtvrté případové studie byla provedena verifikace (ověření) elastického materiálového modelu používaného při konečně-prvkových analýzách pomocí plno-polních smykových deformací v okolí zářezů na zkušebních tělesech ve tvaru psí kosti, které byly zatíženy jednoosým tahem. Byla nalezena velmi dobrá shoda mezi numericky predikovanými a experimentálně naměřenými deformacemi pro podélně-radiální i podélně-tangenciální smykovou rovinu. Pátá případová studie se zabývá charakteristikou elastického deformačního chování nově vyvinutého kompozitního materiálu na bázi dřeva se sendvičovou strukturou. Na základě plno-polní analýzy deformací byla identifikována místa, kde dochází k lokální koncetraci deformací. Tyto místa se nacházela v jádře při zatížení kolmo na plochu desky, resp. na krycích deskách při zatížení rovnoběžně s plochou desky. Rozmanitost prezentovaných výsledků potvrdila širokou aplikovatelnost optických metod v materiálové mechanice. Z toho důvodu, lze použití plnopolní optické metody založené na principu korelace digitálního obrazu v rámci experimentální mechaniky dřeva a materiálů na bázi dřeva vřele doporučit. The full-field optical techniques such as e.g. a digital image correlation are capable to fully reflect the natural wood heterogeneity. Therefore, this thesis aspires to contribute to the experimental mechanics of wood and wood-based composites by the implementation of the full-field optical technique based on the digital image correlation to the standard mechanical tests. A supplementation of the conventional displacement sensors should help to obtain more precise mechanical characteristics and to do more sophisticated analyses of the deformation behaviour of wood and wood-based composites. The experimental part of the thesis is divided into the five independent case studies listed as the original papers. The measurements were carried out on the most wide-spread wood species in central Europe such as European beech (Fagus sylvatica, L.) and Norway spruce (Picea abies, L. Karst). Beside the solid wood, the new wood-based sandwich structure, which consists of a core made from birch plywood and the particleboard facings, was investigated too. The loading of the samples was carried out using of the standard mechanical tests such as tension, compression, three-point bending and torsion test. In the first study, the full-field deformation data were used to indentify reasons for the non-standard deformation behaviour of spruce and beech wood during compression parallel to grain. Reason for this was recognized in the abrubt compression of damage zones located near the compression plates, which induced the expansion of the middle zone located between them. The second study aimed to find out neutral axis position in native and thermally modified beech wood during the conventional three-point bending test. The relative neutral axis position was obtained from mutual position of the neutral axis and centroidal axis, which was determined based on the appropriate image processing methods. It was found that the neutral axis and centroidal sample axis are almost coincident. Objective of the third study was to determine both longitudinal shear moduli of beech wood with help of the full-field shear strains, obtained from a single torsion test, together with use of the appropriate analytical solutions for the calculation of the stress distribution within the radial and tangential direction on the longitudinal-radial and longitudinal-tangential sample surfaces. Both longitudinal shear moduli increasingly mutually differed as the load increases. Within the fourth study, verification of the elastic material model used in finite-element analyses was carried out with help of full-field deformations induced around notches within dog-bone shaped sample during the uniaxial tension. Great correlation was found between numerically predicted and experimentally measured strain data sets for both longitudinal-radial and longitudinal-tangential shear planes. The fifth study dealed with the characterization of elastic deformation behaviour of newly developed wood-based composite with a sandwich structure. Based on the full-field strain analysis the local strain concentrations were identified. They took place within the core during flatwise compression, and within the facings, when the edgewise compression test was done. A variety of presented results confirmed widespread applicability of optical methods in the mechanics of materials. Therefore, the utilization of full-field optical method based on digital image correlation in experimental mechanics of wood and wood-based composites can be highly recommended.
Keywords:
korelace digitálního obrazu; buk lesní (Fagus sylvatica L.); Poissonovo číslo; mechanické vlastnosti dřeva; smrk ztepilý; Youngův modul pružnosti
Available in digital repository of Mendel University.
Analysis of the mechanical behavior of wood by means of digital image correlation
Plnopolní optické metody snímání deformací jako je např. digitální korelace obrazu jsou schopny plně zachytit přirozenou heterogenitu dřeva. Proto se předkládaná práce snaží přispět k tomu, aby se ...
Design of Application for Assessing the Height of Trees in Forest Stands Based on Images from an Unmanned Aerial Vehicle
Machala, Martin
2016 - English
K hodnocení elementárních vlastností lesních porostů, jako je výška stromů, jsou v posledních desetiletích využívány nejrůznější metody dálkového průzkumu Země (DPZ). Nicméně použití bezpilotních prostředků v kombinaci se softwarem využívajícím principů 'Structure from Motion' k tomuto účelu zažívá svůj vzestup právě nyní a proto zatím neexistuje mnoho příslušných studií. Takovýto systém, vytvářející ze snímků mračno bodů, byl v této práci použit k získání informací o výšce korunového zápoje. Pro identifikaci jednotlivých stromů a pro extrakci jejich výšek z těchto dat DPZ byl vytvořen unikátní softwarový nástroj nazvaný 'UAV Forest Explorer'. Dále bylo založeno dvacet výzkumných lesních ploch pro získání referenčních dat pozemního měření pro důkladné otestování nástroje a výpočet potřebných statistik na vzorku téměř 1 500 stromů. Výzkum prokázal, že nástroj je plně použitelný pro všechny typy porostů. Various remote sensing methods are being utilized to assess fundamental properties of forest stands, such as the height of trees, already for decades. Nevertheless, the use of Unmanned Aerial Vehicles in the combination with Structure from Motion software for these purposes, experiences its boom right now and thus not many pertinent studies exist yet. Such system producing image-based point clouds was utilized in this work to gain the canopy elevation data. To identify individual trees and to extract their height from these remote sensing data, a unique software tool called 'UAV Forest Explorer' was developed. Twenty forest study plots was established to acquire the field measurements ground truth data about almost 1 500 trees to thoroughly test the tool and calculate demanded statistics. The research proved, that the tool is fully applicable on all types of forest stands.
Keywords:
UAV Forest Explorer; fotogrammetrie; bezpilotní vzdušné prostředky (UAV); bezpilotní vzdušné systémy (UAS); výška stromu; lesní porosty
Available in digital repository of Mendel University.
Design of Application for Assessing the Height of Trees in Forest Stands Based on Images from an Unmanned Aerial Vehicle
K hodnocení elementárních vlastností lesních porostů, jako je výška stromů, jsou v posledních desetiletích využívány nejrůznější metody dálkového průzkumu Země (DPZ). Nicméně použití bezpilotních ...
Lignocellulosic Nanomaterials: Preparation, Characterization and Applications
Mishra, Pawan Kumar
2016 - English
In this thesis, Brewers Spent Grains (BSG), which is commonly available by-product from brewing industry was used to prepare CNF and characterized for morphological, chemical and thermal characteristics and Kraft lignin was used to synthesize lignin-based solid and hollow colloids and characterized, an application in UV protection was studied. In application, applications in drug delivery and nanobiocomposites were studied. To study application in drug delivery review of metal and ceramic nanoparticles were made and the anticancer drug was loaded on CNF aerogel and tested for drug release studies (our contribution was to prepare Nanocellulose based scaffold and help in the morphological evaluation, rest of the work was done by a collaborating group). In nanocomposites, a book chapter was written enlisting biopolymers including nanocellulose with title smart nanocomposites in food packaging.
Keywords:
nanomateriály; lignocelulóza; biomedicína
Available in digital repository of Mendel University.
Lignocellulosic Nanomaterials: Preparation, Characterization and Applications
In this thesis, Brewers Spent Grains (BSG), which is commonly available by-product from brewing industry was used to prepare CNF and characterized for morphological, chemical and thermal ...
Matrix assisted laser desorption ionization for characterization of higher molecular thiols in biological samples
Merlos Rodrigo, Miguel Ángel
2016 - English
Mezi nejlépe charakterizované kov-vázající ligandy v buňkách patří fytochelatiny (PC) a metalothioneiny (MT). PC a MT jsou rozdílné třídy molekul, které jsou bohaté na obsah cysteinů. PC jsou enzymaticky syntetizované peptidy, zatímco MT jsou geneticky kódované polypeptidy. Pro analýzu PC, MT a komplexů těžkých kovů bylo v rozdílných studiích využito několik analytických metod. V současné době je metoda, spojující matricí asistovanou laserovou desorpci/ionizaci s hmotnostním analyzátorem doby letu (MALDI-TOF MS), známá pro její snadnou obsluhu a pro využívání levných matric a chemikálií pro přípravu vzorků. Mnohem důležitější ale je, že je tuto metodu lze plně automatizovat. V této studii jsme určili vhodné podmínky pro charakterizaci fytochelatinu PC2 a komplexu Cd-PC2 pomocí MALDI-TOF MS. Dále byly exprimovány geny lidských metalothioneinů MT2A a MT3klonováním v heterologních organismech (Escherichia coli). Dále byl izolován MT2 protein z králičích jater. MT byly purifikovány pomocí rychlé proteinové kapalinové chromatografie (FPLC). Předkládaná práce demonstruje využití MALDI-TOF MS pro charakterizaci různých isoforem MT. Bylo využito také elektrochemických metod pro potvrzení vzniku thiolových komplexů s kovovými ionty. Navíc byl navržen snadno použitelný nástroj pro izolaci MT, využívající jednoduchou a plně automatizovanou elektrochemickou detekční techniku Among the heavy metal-binding ligands in cells the phytochelatins (PCs) and metallothioneins (MTs) are the best characterized. PCs and MTs are different classes of cysteine-rich, heavy metal-binding molecules. PCs are enzymatically synthesized peptides, whereas MTs are gene-encoded polypeptides. Several analytical methods have been used to analyze PCs, MTs and complexes of metal in different studies. Today, matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDITOF MS) is renowned for its extreme ease of operation and requirement of inexpensive matrices for preparation of sample; more importantly, the instrumentation is capable to be fully automated. In this study, the optimal condition for the characterization of PC2 and Cd-PC2 complex by MALDI-TOF MS was determined. The human MT2A and MT3 genes were expressed in heterologous organisms (Escherichia coli) by cloning. Further, MT2 protein was isolated from rabbit liver. MTs were purified by fast protein liquid chromatography (FPLC). The present study demonstrates analytical approaches of employing MALDI-TOF MS for characterization MTs. Other electrochemical methods were used for confirmation of thiols complexes with metal. Moreover, easy-touse instruments for MTs isolation, coupled with simple analytical detection method in fully automatic mode, providing prototype for the construction of sensor was designed
Keywords:
fytochelatin; homeostáze kovů; MALDI technika; metalothionein; rakovina; těžké kovy
Available in digital repository of Mendel University.
Matrix assisted laser desorption ionization for characterization of higher molecular thiols in biological samples
Mezi nejlépe charakterizované kov-vázající ligandy v buňkách patří fytochelatiny (PC) a metalothioneiny (MT). PC a MT jsou rozdílné třídy molekul, které jsou bohaté na obsah cysteinů. PC jsou ...
Bio-based composites from agricultural residues and other waste materials
Klímek, Petr
2016 - English
Hlavním cílem této dizertační práce je navrhnout několik typů dřevotřískových desek z alternativních materiálů jako jsou například bioodpady, odpady, zbytky z rostlin apod. Dizertační práce dává ucelený přehled formou literárního přehledu, který se zabývá obdobnou tématikou. V první části, literárná zdroje jsou shrnuty a ekologický, rovněž pak ekonomická diskuze dat zjištěných z literárního přehledu je diskutována. Následně mechanické vlastnosti desek získané z literárního přehledu jsou shromážděny a sumarizovány tak aby daly přehled o tom, které vlastnosti mají být vylepšeny s ohledem na různé typy dřevotřískových desek. Toto objektivní srovnání, běžné pro obor vývoje materiálů, dokázalo, že především dřevotřískové desky ze stonků rostlin, větví dřeva a některých odpadů mohou při určitých podmínkách konkurovat klasickým dřevotrískovým deskám. V další části dizertační práce je uveden vlastní návrh a postup vývoje dřevotřísek ze zdrojů dostupných ve střední Evropě. 16 typů dřevotřísek je vyvinuto ze stonků rostlin: Mužák prorostlý (Silphium perfoliatum), Slunečnice roční (Helianthus annuus), Ozdobnice čínské (Miscanthus x gigantheus) a Topinamburu (Helianthus tuberosus L.). Tyto dřevotřískové desky jsou specifikovány jejich mechanickými vlastnostmi a je specifikován především efekt množství a typu lepidla. Použitý materiál pro výrobu je pak rovněž specifikován chemickým složením a to množstvím celulosy, ligninu a hemicelulosy. Navíc je popsána mikroskopická struktura dřevotřískové desky vyrobené z Ozdobnice čínské pomocí elektronové mikroskopie. V druhé části dizertační práce jsou popsány mechanicaké a fyzikální vlastnisti dřevotřískových desek vyrobených z odpadů a bio-odpadů. Jako první, mechanicaké vlastnosti dřevotřískové desky s třískamy nahrazenými mlátem (odpad pivovarů) jsou specifikovány. Rovněž v tomto případě je mláto specifikováno chemickým složením a to množstvím celulosy, hemicelulóz a ligninu. Mikroskopická struktura desky je pak popsána snímky elektronové mikroskopie. Jako další je vyrobena a zkoumána dřevotřísková deska s čáesticemi nahrazenými PET recyklátem. Předmětem výzkumu je především vliv plasmatické úpravy povrchu PET částic na mechanické vlastnosti desek s jejich přídavkem. V tomto výzkumu, krom standardních zkoušek mechanické specifikace desek a elektronové mikroskopie jejich struktury, elektronová spektrometrie (XPS) a chemiluminescence je použita pro měření chemické aktivity povrchu plasmaticky upravených a neupravených PET částic. Poslední publikace pak popisuje fyzikální a mechanické vlastnosti desek vyrobených z recyklovaného dřeva získaného z okenních rámů. Je zkoumán především vliv obsahu barvou kontaminovaných částic na fyzikální a mechanické vlastnosti desek. S ohledem na praktické výsledky, jedním z nejdůležitějších výsledků je, že desky vyrobené ze stonků rostlin splnily požadavky normy EN 312 pro obecné použití v suchém prostředí. Nevýhodou těchto desek byla nížší pevnot v ohybu. S ohledem na tyto výsledky byla vyvinuta deska, která má povrchovou vrstvu tvořenou smrkovými částicemi a jádro ze z částic získané z rostliny Mužáku prorostlého (Silphium perfoliatum). Díky této kombinaci tat deska má vzhled jako klasická dřevotřísková deska. Rovněž dřevotřísková deska s 10-ti procentní příměsí mláta splnila požadavky normy EN 312 pro obecné použití v suchých podmínkách. Zároveň výsledky elektronové mikroskopie nazančily že pozice mlátových částic je zodpověná za snížní vlastností desek. Elektronová mikroskopie indentifikovala srozdíly struktury i u další desky vyrobené z Ozdobnice čínské, která rovněž splnila minimální standardní požadavky na mechanické vlastnosti. Pro zlepšení lepení částic v kompozitech byla navrhnuta povrchová úprava materiálu plasmou. V prvním pokusu, plasmaticky pravené bukové dřevo bylo lepeno PVAC lepidlem. Výsledky prokázaly, že plasmatická úprava výrazně zvyšuje pevnost lepení dřeva. Z tohoto důvodu, ta samá úprava byla použita na částice PET, které nahradily v určitém poměru dřevo v dřevotřískových deskách. Plasmatická aktivace napomohla zlepšit vlastnosti lepení v kompozicu, jelikož pevnost v tahu kolmo na plochu desky vyrobené z plasmaticky upravených PET částic zůstaly nezměny. S ohledem na obě tyto publikace se můžeme domnívat, že plasmatická úprava částic, může zvýšit mechanické vlastnsoti desek vyrobených z alternativních materiálů. V poslední části dizertační práce bylo dokázáno, že dřevotřísky mohou být vyrobeny z recyklovaného dřeva okenních rámů a jejich vlastnosti jsou stejná jako těch, které jsou vyrobené ze smrkového dřeva. Zajímaostí zde bylo především pak bobtnání desek, která bylo s největší pravděpodobností sníženo díky částicím pokrytých barvou. Toto bylo dokázáno formou mikromechanického hodnocení bobtnání formou optického měření deformací (DIC). The main goal of the dissertation is to suggest several types of bio-based composites, notably particleboards, made from alternative materials (bio-waste, waste, plants´ residues) as an alternative to the currently produced wooden particleboards. The thesis provides a review and synthesis of the state-of-the-art literature. In the first part the literature is summarized and basic economical and ecological aspects of wood replacements for particleboards by using alternative materials are discussed. Further, mechanical properties data of suggested alternative particleboards are compiled, to give state-of-art insights in alternative particleboards developments. In the state-of-art, the compiled literature data are analysed through Ashby plots and give suggestions on what particleboards properties should be optimized. This evauationhave also proved that particleboards made from plants stalks, wood prunings and other wastes eg. waste tea leaves, peanut hulls, walnut shells could be economically viable alternative for the industry. The second part of this dissertation is concerned with designing and developing particleboards from the alternative resources available in Central Europe: (1) In total, 16 types of particleboards were produced from stalks coming from cup plants, Miscanthus, sunflower and topinambour. These particleboards are specified by standard mechanical tests and the effects of resin content and resin type were studied. Also chemical analysis were performed to determine the cellulose, hemicellulose and lignin contents. Structure of the Miscanthus particleboard were characterized by scanning electron microscopy (SEM). (2) Particleboards were also made and evaluated with different wastes. Particleboard made from BSG (Brewer´s spent grain) were characterized by their mechanical properties, chemical comosition and microscopic structure (SEM). Further, polyethylene terephtalate (PET) waste was added to wooden particleboards. Here, in addition to mechanical properties also microscopic structure and bond failures were analysed using SEM, with air-plasma treated PET particles studied by chemiluminescence and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) for their altered surface chemistry. The final section presents eight particleboard types made from recovered painted wood, as reclaimed from window frames. The effect of painted particles on the physical and mechanical properties were evaluated. With respect to possible applications the most important finding is that all particleboards from plants stalks fulfilled minimal requirements of class P1 in EN 312, which is for general purposes in dry conditions. Furthermore, a three-layer particleboard with spruce surface layers, and a core-layer made from cup-plant would provide a regular appearance of the panel surfaces. Particleboards having 10 % BSG also fulfilled the P1 requirements of EN 312. The particle-particle bonding was found to be a weak point in a entire internal bonding systém. To improve internal bonding experiments with plasma-treated beech wood particles bonded by PVAc was performed. Results have shown a significant improvment of internal bonding due to the plasma treatment. Consequently, the identical plasma treatment was applied to PET particles, which were mixed with wood in the particleboards. Bonding was here improved as well, with the IB higher compared to the untreated control. It was shown that plasma treatment has potential to compensate for declined IB of particleboards using alternative sources. In final part of this thesis, particleboards from reclaimed wood from painted window frames were produced. Results have shown that particleboards using painted-reclaimed wood as well as cleaned reclaimed wood deliver a performance comparable with regular wooden particleboards, as well as reduced thickness swelling.
Keywords:
kompozity; biologický odpad; zbytky rostlin; biokompozity; dřevotřísková deska; vlastnosti dřeva
Available in digital repository of Mendel University.
Bio-based composites from agricultural residues and other waste materials
Hlavním cílem této dizertační práce je navrhnout několik typů dřevotřískových desek z alternativních materiálů jako jsou například bioodpady, odpady, zbytky z rostlin apod. Dizertační práce dává ...
Study of the effect of composite elements on bonding strength of composite board
Okcu, Oktay
2015 - English
Práce se zabývá vlastnostmi kompozitního materiálu složeného z plastů a masivních druhů dřev turecké a české provenience. Základní sledovanou vlastností byla pevnost lepeného spoje a faktory, které ovlivňují pevnost lepeného spoje základních komponent kompozitního materiálu. Současně byly také sledovány vlastnosti základní materiály a vlastnosti kombinací těchto materiálů. Na základě návrhu a výběru zkušebních metod byly v laboratorním výzkumu měřeny vlastnosti jednotlivých komponent a zejména pevnost lepeného spoje. Výběr ověřovaných materiálů vycházel z možnosti jejich aplikace v dřevařském průmyslu. Zkoušené byly masivní druhy dřev ze dvou zemí, a to České republiky a Turecka a zkoušené plasty byly PC, PMMA. Dosažené výsledky a závěry výsledků uvedené v disertační práci mohou být užitečné pro aplikaci v průmyslové výrobě zejména pro toho, kdo řeší problematiku lepšího využití a zpracování základních materiálů při výrobě kompozitních desek nebo výrobě dekorativních materiálů s cílem zvýšení využití dřeva v průmyslu. In order to make a composite board in any scope, the main question about quality specification is how we can make it stronger. We studied the elements and parameters included in a composite board such as the materials and combinations of them, or how to combine them. Then we designed a suitable experimental test to measure the bonding strength of the boards. We tried to choose the most applied materials in the wood industry, and sourced them from two countries i.e. Turkey and Czech Republic. The result and Conclusions of this research is useful for who they want to enter in this industry or who are trying to have competitive advantages by searching for a better way of manufacturing the raw materials e.g. composite boards, or the products of decorative and wood appliance industry.
Keywords:
drsnost povrchu; kompozitní desky; pevnost lepeného spoje; dřevo
Available in digital repository of Mendel University.
Study of the effect of composite elements on bonding strength of composite board
Práce se zabývá vlastnostmi kompozitního materiálu složeného z plastů a masivních druhů dřev turecké a české provenience. Základní sledovanou vlastností byla pevnost lepeného spoje a faktory, které ...
NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web
Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz
Provider
Other bases