РЕЦЕНЗИЯ върху дисертационен труд за придобиване на образователна и научна степен доктор Автор на дисертационния труд: Ирена Тодорова Борованска Тема

Препис

1 РЕЦЕНЗИЯ върху дисертационен труд за придобиване на образователна и научна степен доктор Автор на дисертационния труд: Ирена Тодорова Борованска Тема на дисертационния труд: Рециклиране на смесени отпадъци от полиетилен и полипропилен Рецензент: проф. дтн Румяна Кирилова Коцилкова Дисертационният труд е изложен на 172 страници, включва 65 фигури и 14 таблици. Цитирани са общо 382 литературни източника. 1. Актуалност на разработвания проблем в научно и научно-приложно отношение Дисертационният труд е посветен на актуален проблем за управление и оползотворяване на непрестанно растящите количества полимерни отпадъци, което е затруднено поради тяхната нееднородност и неразградимост в естествената среда. По този проблем в световен мащаб се работи в две основни насоки, като се търсят икономически изгодни начини за тяхното рециклиране и оползотворяване, или начини за тяхното разграждане. Тъй като голяма част от полимерните отпадъци в България представляват полиетиленови и полипропиленови фолийни материали, смесени в приблизително еднакво количество в отпадъчния пластмасов поток, то дисертационната работа отговоря на нуждите за провеждане на задълбочени изследвания върху възможностите за рециклиране на този тип смесени отпадъци и за получаване на изделия от тях. Подбраните полимери са несъвместими и актуалността на работата е в правилния избор на подходящ съвместител за подобряване на някои от физико-механичните показатели на смесите. Работата се отличава с мащабност, тъй като обхваща основните типове отпадъци от полиетилен ниска плътност (ПЕНП) и полипропилен (ПП), а именно: (1) технологичен отпадък (т.е. индустриален скрап); и (2) постконсумативен отпадък. Правилно са изследвани и двойни смеси от свежи полиолефини ПЕНП и ПП, с което е направено сравнение до каква степен рециклираните пластмаси могат да заместят свежите полимери като суровина за нови изделия. Работата включва детайлно изследване на 20 състава от различни смеси, като на базата на сравнителен анализ е предложена концепция за конкретно приложение в практиката. 1

2 Обобщено изследване от такъв мащаб за полимерни смеси и рециклати от ПЕНП/ПП, с такъв тип модфикатори, не е правено до настоящия момент, което прави дисертационния труд актуален и значим в научно и научно-приложно отношение. Индустриалният скрап е предоставен от Асенова крепост АД, Асеновград, а постконсумативният отпадък е получен от Унитрейд 2002 АД, София. ПЕНП (Ропотен-ОБ-2-102) и ПП (Буплен 6631) са производство на Лукойл Нефтохим Бургас АД. Ползването на материали българско производство в настоящото изследване е предимство на тази работа, от гледна точка на бъдеща реализация у нас на резултатите от дисертационнуя труд. 2. Степен на познаване състоянието на проблема Дисертационният труд включва подробен литературен обзор от 57 стр., където са цитирани 382 източника, а допълнително към експерименталната част са цитирани още 54 литературни източника, което е потвърждение за задълбочено изучаване на състоянието на проблема. В литературния обзор, дисертантката разглежда проблема за рециклиране на полимерите от различни аспекти: законови, технологични, експлоатационни и др., като по-детайлно се спира на изследванията върху полиолефинови смеси и рециклирани материали от ПЕ и ПП, които са обект на нейната работа. Литературният обзор е доста богат на фактология, както по проблемите които касаят дисертационната работа, така и по проблеми от общообразователен характер. В заключение е направено обобщение на известните до сега стратегии за рециклиране на полимери, и конкретно за двукомпонентната полиолефинова смес ПЕ/ПП с добавка на еластомери. В заключението на литературния обзор, обаче, липсва критичен анализ за това, кои са най-важните нерешени проблеми и с какво предлаганата дисертационна работа надраства изследванията направени до сега по тази актуална тема. Макар че, целите и задачите на дисертационния труд са достатъчно амбициозни, един такъв анализ би дал повече яснота за творческата интепретация на литературния обзор. 3. Съответствие на избраната методика на изследване с поставената цел и задачи на дисертационния труд Избраната методика на изследване напълно отговаря на поставените цели и задачи за детайлно изучаване на свежи и рециклирани полимерни смеси от ПЕ и ПП. Дисертантката е ползвала голямо многообразие от експериментални методи, отнасящи се до технология на полимерна преработка, реология, структура и морфология, механични и физични свойства, с което е повишила значително образователната си квалификация на изследовател. Освен това дисертантката е разработила специализирана методика и е конструирала опитна постановка за измеране на звукопоглъщане с цел първоначална оценка на приложимостта на тези рециклирани материали като шумоизолатори. 2

3 4. Кратка аналитична характеристика и оценка на дисертационния труд В дисертационния труд е избран правилен подход на първоначално изследване на свежи смеси от ПЕНП и ПП с два вида модифициращи добавки (съвместители), а именно: (а) неполярен етилен пропилен диен терполимер (ЕПДМ) и (б) полярен акрилонитрил бутадиенов каучук (НБК). На базата на прецизни изследвания на микроструктура и морфология с ДСК, СЕМ, ИЧС и ШЪРР, на механични и вискозоелаастични характеристики и стареене, е избран за оптимален модификатор еластомер ЕДПМ, който е използван в последствие при изготвяне на състави от рециклирани материали от технологични и постконсумативни отпадъци. По-нататък е направена идентификация и количествена оценка на рециклираните единични полимери, на базата на структурни изследвания. Изучено е влиянието на количеството модификатор ЕДПМ върху микроструктурата, вискозните и вискозоеластичните свойства на рециклираните смеси от ПЕ/ПП, за което са използвани подходящи аналитични методи. Установена в връзка между особеностите на микроструктурата и подобрените механични свойства при удар и опън, и термомеханично поведение. Направен е сравнителен анализ на резултатите за двата типа рециклирани смеси от технологичен и постконсумативен отпадък. Изучено е поведението при естествено и ускорено стареене в камера на модифицираните свежи и рециклирани смеси, и е установен противостарителен ефект на модификатора. С оглед определяне на областите на приложение на модифицираните рециклирани смеси са проведени изследвания за разпенване и звукопоглъщане, естествено и изкуствено стареене, при което са определени оптималните състави и тяхните структурни параметри. Въз основа на получените резултати, в дисертацията е предложена оригинална концепция за двуслойно изделие с плътна кора от свеж полимер и разпенена сърцевина от рециклирана полимерна смес, което може да бъде получено по метода на ко-екструзия или двукомпонентно леене под налягане. Направената кратка аналитична характеристика на дисертационната работа позволява да се даде положителна оценка за достоверността на изследванията и оригиналността на получените резултати, въз основа на които са изградени приносите на рецензирания труд. 5. Научни и/или научноприложни приноси на дисертационния труд В дисертационната работа са формулирани 8 основни извода и 3 приноса от научно-приложен характер. Изводите формулират решенията на поставените в дисертацията задачи и показват в синтезиран вид получените най-важни резултати. 3

4 Представените 3 приноса формулират практическата значимост на работата, която детайлно изследва състоянието и показва възможността за вторично използване на произволно избрани постконсумативни и технологични отпадъци от ПЕ и ПП от България. Освен това е доказана възможността за разпенване на рециклираните смеси и получаване на материали с добри звукопоглъщащи свойства. Принос с потенциал за внедряване е предложената технологична схема за получаване на модифицирана термопластична смес и двуслойни изделия, съдържащи разпенена сърцевина от рециклираната полимерна смес. Формулираните три приноса имат научно-приложен характер и са значими за практиката. 6. Оценка за степента на личното участие на дисертанта в приносите Личното участие на дисертантката в цялостната експериментална работа по изследване и характеризиране на всички материали е неуспоримо. В приносите, свързани с технология на разпенване, както и в предложената технологична схема за изделие, докторантката е работила съвместно със своите консултатни, в рамките на общ изследователски проект. 7. Преценка на публикациите по дисертационния труд Резултатите от дисертацията са публикувани в 5 публикации, от които една работа е представена за публикуване в международно списание с импакт фактор. Останалите 4 бр. са публикувани в пълен текст в сборници от конференции. Един от докладите е публикуван в сборник от международна конференция в чужбина, а останалите три са в сборници от международни и национални конференции, проведени у нас. В три от публикациите, дисертантката е първи автор. Прави впечатление недостатъчната, за обема на тази работа, публикационна активност в международни списания. За това препоръчвам на дисертантката и на нейните консултанти да проявят по-голяма активност в тази посока. Участието на дисертантката в конференции и симпозиуми е представително. Постери по темата на дисертацията са представени в 12 бр. конференции и симпозиуми предимно у нас. Участвала е с един постер на симпозиум, организиран в чужбина по международен проект, където е представила своите изследвания в сесия на младите учени. 8. Оценка на автореферата Авторефератът е изготен съобразно изискванията и отразява адекватно резултатите от изследванията, изводите и приносите на дисертационния труд. 4

5 Като препоръка, би било полезно, ако в автореферата са включени и проектите, по които дисертантката е работила и които имат отношение към дисертационния труд. 9. Мнения, препоръки и бележки Дисертационната работа е едно комплексно изследване върху свежи смеси и два типа рециклирани смеси от ПЕ и ПП, като е доказано предимството на модификатора ЕПДМ пред НБК за подобряване на съвместимостта на тези два несъвместими полимера. Въз основа на мащабни изследвания е установено, че 15%-но съдържание на ЕПДМ има най-добър ефект за постигане на хомогенна структура на смесите, за подобряване на механичните свойства и за постигане на противостарителен ефект. Важен резулатат от работата е получаването на разпенен рециклиран материал с добри звукоизолационни характеристики, като е предложено конкретно изделие и технология за получаването му. Имам следните препоръки и бележки към дисертационната работа. 1. В раздел Експериментална методика на стр е показано, че дисертантката е правила статистическа обработка на резултатите. За кои изследвания е правена статистическа обработка? Препоръчително е на фигурите, представящи резултати със статистическа обработка, да се посочат доверителните интервали. 2. При изследване на естествено стареене, за какво време са изложени образците на открито след което са изпитвани за оценка на ефекта от стареене? При описание на методиката на стр. 83 и стр. 101, както и на текста под фигурите, това не е посочено. 3. Направена ли е приблизителна оценка за цена на предлагания в дисертационната работа рециклиран разпенен материал и дали той е конкурентен на други подобни материали? 4. Какво в виждането на дисертантката за полезността от концепцията рециклиране на полимерни отпадъци в сравнение с концепцията за микробиологичното им разграждане от гледна точка на екологията? Някои технически грешки: 5. Оценка на стареенето е правена чрез изпитване на якост на удар и опън, и чрез изследване на структурните изменения по ДСК термограмите и СЕМ анализ, което е значително предимство на тази работа. Но, в експерименталната част на стр. 84, раздел IV.4.10, има пропуск, при което ДСК и СЕМ не са посочени като методи за контрол на стареенето, а се визират само механичните характеристики. 5

6 6. Фигура 22 на стр.107 показва ефекта само на модификатора ЕПДМ преди и след стареене, а не и на двата модификатора, както е описано в текста под фигурата. 7. На стр. 145 е цитирана Фиг. 68, която отговаря на Фиг. 62 от стр Така направените препоръки и бележки не намаляват значимостта на дисертационния труд, а имат за цел да помогнат на дисертантката в нейната по-нататъшна работа като учен. 10. Заключение Дисертационният труд е изключително богат на експериментални резултати, които са интерпретирани достатъчно добре за доказване на поставените цели и задачи. Използвани са голям брой и подходящи изследователски методики. Рефериран е значителен обем литература. Работата има значими научно-приложни приноси. Въз основа на това, давам положителна оценка на рецензираната от мен дисертационна работа и препоръчвам присъждането на образователната и научна степен доктор на инж. Ирена Борованска. Дата: г. РЕЦЕНЗЕНТ: /проф. дтн Р. Коцилкова/ 6