Zespoły badawcze z Wydziału Inżynierii Materiałowej  otrzymały dofinansowanie swoich nowatorskich rozwiązań w ramach programu „Inkubator Innowacyjności 4.0”.  Rada Inwestycyjna rekomendowała do udzielenia wsparcia finansowego łącznie 3  wniosków z udziałem Naukowców pracujących na naszym Wydziale: 

1. Zastosowanie biopoliolu na bazie tłoczonego na zimno oleju lnianego do syntezy elastycznych pianek poliuretanowych dedykowanych przemysłowi meblarskiemu i tapicerskiemu

Skład zespołu:

• mgr inż. Marek Isbrandt – kierownik grantu
• dr inż. Marcin Borowicz
• dr hab. inż. Joanna Paciorek Sadowska, prof. uczelni
• mgr Paweł Sander

       Prace badawczo rozwojowe dotyczą technologii/sposobu otrzymania nowych biodegradowalnych biopolioli na bazie łatwopozyskiwalnego surowca roślinnego w postaci tłoczonego na zimno oleju roślinnego oraz zastosowania go po odpowiedniej obróbce chemicznej do otrzymywania nowych elastycznych materiałów poliuretanowych. Sposób syntezy biopolioli oraz elastycznych pianek poliuretanowych (EPPUR) odbywa się z wykorzystaniem opracowanej przez Zespół technologii opartej na chemicznym przetworzeniu oleju roślinnego.
        Technologia syntezy biodegradowalnych biopolioli dedykowanych EPPUR polega na chemicznym przetworzeniu surowca oleochemicznego, jakim jest m.in. tłoczony na zimno olej z nasion lnu, do postaci alkoholi wielowodorotlenowych zawierających aktywne grupy hydroksylowe zdolne do reakcji z surowcami izocyjanianowymi celem wytworzenia odpowiednich wiązań chemicznych w materiałach poliuretanowych. Synteza biopolioli opiera się na dwuetapowej reakcji chemicznej. W pierwszym etapie prowadzona jest reakcja epoksydacji wiązań podwójnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT) zawartych w oleju roślinnym. W kolejnym etapie olej epoksydowany poddaje się reakcji otwierania pierścieni epoksydowych za pomocą różnych alkoholi wielowodorotlenowych (np. glikol dietylenowy, tiodietanol, gliceryna).

2. Nowy uniwersalny kompozyt polimerowy napełniony odpadem podrukarskim

Skład zespołu:

• dr hab. inż. Krzysztof Moraczewski, prof. uczelni - kierownik projektu
• mgr inż. Krzysztof Szabliński
• dr inż. Tomasz Karasiewicz
• dr inż. Andrzej Trafarski
• dr inż. Bartłomiej Jagodziński
• dr hab. inż. Magdalena Stepczyńska, prof. uczelni
• dr hab. n.t. Piotr Rytlewski, prof. uczelni

  Innowacyjność realizowanego projektu polega na opracowaniu nowego uniwersalnego i taniego kompozytu polimerowego zawierającego odpad poprodukcyjny. Głównym celem projektu jest innowacyjnego materiału składającego się z osnowy polimerowej z polipropylenu z udziałem niejednorodnego odpadu podrukarskiego. Odpad podrukarski stanowić będzie losowa mieszanina resztek podkładu etykiet, składającego się głównie z celulozy, ale zawierającego również pozostałości kleju oraz polimerowych pozostałości po etykietach. Właśnie ten niejednorodny i zróżnicowany skład odpadu stanowi o innowacyjności proponowanego przedmiotu komercjalizacji. Dotychczas w większości przypadków stosowania napełniaczy celulozowych, napełniacz ten składał się z niemodyfikowanej lub modyfikowanej celulozy. Modyfikowanie celulozy prowadzone było jednak celowo, ze ściśle dobranymi parametrami, tak aby zwiększyć adhezję włókien celulozowych do polimerowej osnowy. Jednak w przypadku stosowanego w projekcie odpadu podrukarskiego jest on niejednorodny, o losowym rozkładzie poszczególnych rodzajów odpadu i losowym składzie materiałowym (chemicznym). Zatem celowe wydaje się przeprowadzenie szczegółowych badań mających na celu opracowanie takiego składu kompozytu i przebiegu procesu jego otrzymywania, aby otrzymać możliwie najlepsze właściwości kompozytu stosując możliwie najwyższe zawartość niejednorodnego odpadu poprodukcyjnego. W literaturze nie znaleziono informacji o podobnym podejściu do tematu zastosowania odpadów poprodukcyjnych. Kompozyt ten będzie przedmiotem planowanej komercjalizacji. 

 

3. Wykorzystanie odpadowej biomasy z produkcji rolnej do otrzymywania biopolioli stosowanych w technologii wytwarzania spienionych materiałów termoizolacyjnych

 Skład zespołu:

• dr hab. inż. Joanna Paciorek Sadowska, prof. uczelni – kierownik grantu
• dr inż. Marcin Borowicz
• mgr inż. Marek Isbrandt
• mgr Paweł Sander

  Prace badawczo-rozwojowe dotyczą rozwinięcia nowej technologii (sposobu) otrzymywania polioli w wyniku upłynniania produktów odpadowych w postaci makuchów m.in. z gorczycy białej, a następnie wykorzystanie ich jako surowca z aktywnymi grupami hydroksylowymi do produkcji sztywnych pianek poliuretanowych (PUR).
W pracach badawczo-rozwojowych zostanie wykorzystana technika upłynniania. Jest to bardzo praktyczny sposób roztwarzania biozasobów, który pozwoli otrzymać pełnowartościowy surowiec poliolowy. Opisywana technologia opiera się na dwóch etapach. W etapie pierwszym zostanie przeprowadzona reakcja solwolizy, czyli reakcja między rozpuszczalnikiem zawierającym grupy hydroksylowe, a makuchami z gorczycy białej. W reakcji wykorzystane zostaną różnego rodzaju rozpuszczalniki (gliceryna-odpad w produkcji biopaliw, glikol polietylenowy) oraz różne katalizatory np. kwas siarkowy (VI), chlorek glinu lub kwas trichloroizocyjanurowy. Mechanizm upłynniania biomasy jest złożony, ponieważ wiele reakcji chemicznych i procesów fizycznych może zachodzić jednocześnie. Reakcje te mogą konkurować ze sobą, a na szybkość procesu i jego wydajność mają wpływ warunki takie jak: temperatura, rodzaj użytych rozpuszczalników i katalizatorów, czas reakcji, stosunek mas rozpuszczalnika i makuchów. Natomiast etap drugi technologii związany jest z otrzymywaniem  biopianek poliuretanowych o odpowiedniej charakterystyce użytkowej, przeznaczonych dla branży budowlanej i przemysłu chłodniczego jako materiał termoizolacyjny.

Inkubator Innowacyjności 4.0” finansowany jest ze środków europejskich w ramach projektu pozakonkursowego „Wsparcie zarządzania badaniami naukowymi i komercjalizacja wyników prac B+R w jednostkach naukowych i przedsiębiorstwach”, realizowanego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020.