diplomová práce

Hodnocení kvality vstupního polyethylenterftalátu pro výrobu recyklovaného regranulátu potravinářské kvality

Text práce 3.51 MB

Autor práce: Ing. Martina Snopková

Ak. rok: 2022/2023

Vedoucí: prof. Ing. Jiří Kučerík, Ph.D.

Oponent: Ing. Veronika Odehnalová, Ph.D.

Abstrakt:

Polyethylentereftalát (PET) je široce používaný plast, zejména pro výrobu PET lahví. Odpadní PET
lahve však představují riziko pro životní prostředí, pokud se s nimi dobře nenakládá. Vhodným
způsobem nakládání s PET lahvemi je recyklace, ideálně jejich zpětná recyklace na PET lahve.
Recyklace PET na recyklovaný PET potravinářské kvality se však může potýkat s několika problémy
a výsledná kvalita je do značné míry závislá na kvalitě vstupní suroviny: PET vloček. Cílem této práce
bylo zhodnotit kvalitu potravinářských PET vloček na trhu EU. Ačkoli kvalita PET vloček již byla
předmětem několika vědeckých studií, analýza kvalitativních parametrů PET vloček nebyla nikdy
aplikována na tak rozsáhlou oblast, jakou je trh v rámci EU. Rozsáhlá analýza je však nezbytná pro
zmapování trendů a případnou optimalizaci kvality. Pro analýzu byl použit materiál z různých oblastí
EU shromážděný v průběhu dvou let. Při hodnocení kvality byly použity metody kontroly kvality
stanovené v normách EN ISO a interních normách, jakož i spektrofotometrie, infračervená
spektroskopie s Fourierovou transformací metodou zeslabeného úplného odrazu (FTIR-ATR) a měření
vnitřní viskozity. Hodnotila se vhodnost jednotlivých dodavatelů a trendy napříč dodanými šaržemi.
Mezi nejdůležitější zjištění patří (1) obsah ostatních plastů je nejproblematičtějším parametrem kvality
PET vloček, (2) ostatní plasty pochází především z lahví a jejich obsah není závislý na systému sběru,
(3) vyšší míra degradace PET vloček dodávaných západními výrobci ve srovnání s materiálem od
výrobců nacházejících se na východě EU. Byla poskytnuta komplexní analýzu trhu EU a kvalitativních
trendů v recyklaci PET lahví v závislosti na zeměpisném umístění a typu sběrného systému. Tyto
výsledky budou užitečné nejen pro praxi, ale mohly by být také podnětem pro zlepšení legislativy
v oblasti vyhodnocování plastových kontaminantů nebo pro zavádění vhodnějšího designu PET lahví.

Klíčová slova:

Recyklace PET, potravinářský rPET, kontaminace, kvalita, PET vločky

Termín obhajoby

23.05.2023

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

The student presented the most significant results of her thesis. Afterwards, the reports by the thesis advisor and the thesis reviewer were presented. This was followed by two additional questions from the reviewer. Both questions were answered in detail and to the reviewer’s satisfaction. The discussion on the thesis followed. Members of the committee asked for example the following questions: What was the diameter of the sampling device? How many contaminants did you find in your samples? How did you evaluate what polymer you found? Can you describe in more detail the measurement principles behind FTIR? What other analytical methods could you use to characterize the quality of your plastics? During the discussion, the student demonstrated excellent knowledge of the subject, and she answered all questions asked by the committee without hesitation.

Jazyk práce

angličtina

Fakulta

Ústav

Studijní program

Environmental Sciences and Engineering (NPAP_ENVI)

Složení komise

doc. Mgr. Renata Komendová, Ph.D. (člen)
doc. MVDr. Helena Zlámalová Gargošová, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc. (člen)
prof. Ing. Jiří Kučerík, Ph.D. (předseda)
doc. Mgr. Michaela Vašinová Galiová, Ph.D. (místopředseda)
dr. Maximilian Meyer (RPTU Kaiserslautern-Landau) (člen)
dr. Zacharias Steinmetz (RPTU Kaiserslautern-Landau) (člen)

The submitted diploma thesis "Evaluation of the quality of polethylene terephtalate flakes for the production of food grade recycled regranulate” addresses the problems associated with mechanical recycling of PET and upgrading it to a food-grade quality. In particular, the quality of the “raw material” i.e. PET flakes is variable, which can influence both recycling chain and the quality of the PET regranulate. Mrs. Martina Snopková approached the problem methodically by testing the quality of the flakes from various providers from different parts of Europe, from countries differing in the collection systems. The obtained data are unique and applicable for improvements (both technological and legislative) of the PET mechanical recycling system. 
Mrs. Martina Snopková has been working on her diploma thesis since the 4th year, which is reflected in the amount of experimental data and variability of tested approaches.  She presented the results of her research on 90 pages of her diploma thesis, she evaluated the obtained data in a readable, careful, and often original way. Although the subject of the thesis is more technological then fundamental, she worked very well with literary sources (a total of 143 relevant citations). Therefore, it can be stated that the assignment of the work was fulfilled. I would also like to highlight diligence and patience in the elaboration of the work, independence and innovative approach to evaluation. Last but not least, it can be mentioned that the student frequently consulted her data with supervisor and mainly with the consultant and always managed to use it maximally. For this reason, my evaluation of the work is very positive resulting in an overall grade of "A".
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků zadání A
Studium literatury a její zpracování A
Využití poznatků z literatury A
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse A
Závěry práce a jejich formulace A
Využívání konzultací při řešení práce A
Celkový přístup k řešení úkolů A

Známka navržená vedoucím: A

The diploma thesis by Bc. Martina Snopková addresses the issue of the quality of PET flakes from a total of 18 suppliers from different EU countries, which are intended for recycling and subsequent production of PET bottles. The chosen topic is highly relevant due to EU regulations regarding the content of recyclates in PET bottles, and the thesis provides a valuable overview of the European market that has not been conducted before.
In the theoretical part, the student showed an overview not only in the research articles on the subject but also in relevant legislation, and thanks to the collaboration with companies in the field since her bachelor's thesis, there is also evident insight into industrial practice in the text. The experimental part consists of approximately 40 pages and includes a brief description of the methods used, obtained results, and a discussion of individual analyses (entrance quality control, spectrophotometry, viscosity measurement, and contamination) conducted on up to 158 batches of PET flakes. My only objection is that it is unclear from the thesis which experiments were performed directly by the student and by the lab technicians mentioned in the text. For each studied parameter, basic descriptive statistics, a thorough discussion of the results, and recommendations/non-recommendations of individual PET flake suppliers are provided. The student also relates the results to the geographic location of the supplier (east/west) and the local type of PET bottle collection (mono/collective), which is a topic continuously discussed in the Czech Republic. The thesis includes innovative approaches to the PET flake quality analysis, such as using the lightness parameter L* instead of visual evaluation and viscosity measurement using a capillary rheometer. All observed trends are verified at the end by correlation analysis.

The thesis has a total of 90 pages, is clearly divided into four chapters, and is highly above average in terms of citations, with a total of 143 references to scientific articles, standards, and other relevant sources. It is written in English, without apparent grammatical errors, and is very readable. The thesis fulfils the assignment, and I recommend it for defence.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků B
Interpretace výsledků, jejich diskuse A
Využití literatury a její citace A
Úroveň jazykového zpracování A
Formální úroveň práce – celkový dojem A
Závěry práce a jejich formulace A
Otázky k obhajobě:
  1. Jaká je průměrná hmotnost dávky PET vloček poskytnuté dodavatelem a jak jste prováděla odběr k analýzám?
  2. Jaké veličiny se tradičně získávají z měření plastometrem a jak souvisí s intristickou viskozitou?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová