Centrum Biopolimerów i Włókien Chemicznych

Grupa posiada infrastrukturę badawczą obejmującą specjalistyczne hale technologiczne oraz aparaturę badawczą do formowania włókien ciętych i ciągłych z polimerów naturalnych.
Obszary działalności:

• opracowywanie nowych technologii formowania włókien z polimerów naturalnych i ich pochodnych.
• formowanie włókien metodą mokrą z roztworów polimerów naturalnych, formowanie włókien celulozowych modyfikowanych polisacharydami lub białkami, trudnopalnych włókien celulozowych, włókien chitozanowych – modyfikowanych polisacharydami lub białkami oraz nanocząstkami.
• formowanie folii metodą mokrą z roztworów polimerów naturalnych, formowanie folii celulozowych modyfikowanych polisacharydami lub białkami oraz folii spożywczej ze skrobi z udziałem innych polisacharydów.

Grupa badawcza zajmuje się również modyfikacją hydrotermiczną masy celulozowej, a także wytwarzaniem mikrowłókien tzw. mikrofibryd z polimerów naturalnych i ich mieszanin.

Osoba do kontaktu:
Dr hab. Dariusz Wawro
dariusz.wawro@lit.lukasiewicz.gov.pl

Grupa zajmuje się syntezą i badaniem właściwości polimerów otrzymywanych metodą polikondesacji, a także prowadzi prace badawcze w zakresie przetwórstwa i modyfikacji tworzyw polimerowych w tym biopolimerów (m. in. PLA, PBS i inne). Grupa zajmuje formowaniem włókien, włóknin i folii metodami stopowymi.

Główne kierunki badań:

• synteza alifatycznych poliestrów i kopoliestrów oraz biodegradowalnych kopoliestrów alifatycznych i aromatycznych
• chemiczna i fizyczna modyfikacja polimerów termoplastycznych
• przetwarzanie polimerów termoplastycznych na włókna
• wytwarzanie włóknin metodą melt-blown oraz spundbond
• wytwarzanie folii metodą stopową i z rozdmuchu

Oferowany zakres badań/usług:

• wyznaczanie współczynnika płynięcia polimeru MFR (MFI
• wyznaczania gęstości polimeru
• badanie czystości polimeru
• otrzymywanie włókniny spunbond zawierającej masterbatch
• wytwarzanie masterbatchy
• druk 3D – wydruk prototypowych elementów

Dr inż. Dominik Borkowski
dominik.borkowski@lit.lukasiewicz.gov.pl

Grupa zajmuje się przetwarzaniem odpadów zawierających keratynę oraz przygotowaniem różnego rodzaju biomasy do dalszego przerobu.

Główne kierunki działalności:

• Opracowywanie technik wytwarzania włóknin i kompozytów włókninowych metodą igłowania.
• Opracowywanie i wytwarzanie materiałów filtracyjnych klasy od HEPA do ULPA, izolacyjnych i specjalnych z ultracienkich włókien szklanych, ceramicznych i innych włókien mineralnych i syntetycznych.

Posiadana aparatura:

1.Instalacja do przygotowywania surowców keratynowych, w skład której wchodzą:

• rozdrabniacz przemysłowy MK 15-200 B-S z płynną regulacją obrotów
• laboratoryjny młyn tarczowy MD-3000 (Bauera)
• młyn planetarno-kulowy XQM-16A
• przesiewacz wibracyjny AS 450 firmy RetscH
• suszarnia rozpyłowa GEA Niro MOBILE MINOR™

2. Instalacja do otrzymywania keratyny z surowców odpadowych w skali ½ technicznej, w skład której wchodzą:

• reaktor szklany ChemReactor CR101 BÜCHI
• urządzenie do ultrafiltracji GEA PILOT R.Y01.AX01
• wyparka próżniowa Model R-220 Pro BÜCHI Labortechnik AG
• liofilizator Epsilon 2-16D LSC plus Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH

3. Linia technologiczna do wytwarzania włókniny metodą igłowania o max szer. roboczej 1000 mm

4. Linia technologiczna do wytwarzania metodą mokrą materiałów filtracyjnych i izolacyjnych oraz papierów technicznych z ultracienkich włókien szklanych, ceramicznych, silikatowych i syntetycznych

5. Aparat do wyznaczania indeksu tlenowego OXYGEN INDEX MODULE Concept Equipment

Oferowany zakres badań i usług:

• Rozdrobnienie różnego rodzaju biomasy z możliwością frakcjonowania.
• Suszenie rozpyłowe – z wydajnością do 7 kg/h.
• Suszenie sublimacyjne z wykorzystaniem liofilizatora półprzemysłowego o poj. kondensatora lodu 55L.

Osoba do kontaktu:
Prof. dr hab. Krystyna Wrześniewska–Tosik
krystyna.wrzesniewska-tosik@lit.lukasiewicz.gov.pl

Podstawowe kierunki działania Grupy dotyczą biorafinacji surowców roślinnych oraz produktów ubocznych i odpadowych pochodzących z produkcji rolnej i różnych gałęzi przemysłu oraz współpracy z przepysłem celulozowo-papierniczym.

Główne kierunki działalności:

• analiza i przetwórstwo biomasy roślinnej oraz produktów ubocznych i odpadowych pochodzących z produkcji rolnej i innych gałęzi przemysłu, w tym pozyskiwanie celulozy, ligniny i innych cennych surowców;
• wytwarzanie mikro- i nanowłókien celulozowych z mas celulozowych różnego pochodzenia;
• biosynteza nanobiocelulozy, w tym na podłożach wykorzystujących surowce odpadowe i produkty uboczne przemysłu spożywczego;
• współpraca z przemysłem celulozowo-papierniczym, w ramach usług i wparcia, w opracowaniu nowych rozwiązań, w obszarze analizy fizykochemicznej surowców roślinnych, modyfikacji i przetwarzania mas celulozowych i wyrobów gotowych oraz recyklingu materiałowego wyrobów papierowych.

Oferowany zakres badań i usług:

• Badanie podatności papierów Tissue, bibułki, wyrobów z bibułki na rozdrabnianie w wodzie (zgodnie z ISO 12625-17:2021).
• Badanie podatności na rozwłóknianie wyrobów papierniczych, podatność na recykling materiałowy (zgodnie z EN-13430).
• Gęstość umowna drewna w postaci zrębków oraz gęstość nasypowa zrębków bez ubicia i z ubiciem, oznaczanie frakcyjności dla surowców roślinnych (wg procedury własnej).
• Wskaźnik zatrzymania wody WRV (zgodnie z ISO 23714).
• Lepkość graniczna masy celulozowej: drzewnej długowłóknistej (zgodnie z ISO 5351).
• Zawartość α-celulozy w masie celulozowej: niebielonej i bielonej (zgodnie z PN-P-50099/1962, PN-P-50095-02/1985).
• Oznaczanie zawartości tłuszczu (wg procedury własnej).
• Analiza chemiczna drewna (zgodnie z PN-92/P-50092).
• Oznaczanie zawartości ligniny, celulozy, hemicelulozy (zgodnie z PN-P-50092/92).
• Roztwarzanie surowców roślinnych wraz z oznaczaniem wydajności i stopnia delignifikacji uzyskanej masy celulozowej (wg procedury własnej).
• Bielenie mas celulozowych w warunkach laboratoryjnych (jeden stopień) (wg procedury własnej).
• Oznaczanie białka metodą Lowry’ego (wg procedury własnej).
• Oznaczanie cukrów redukujących metodą z DNS (wg procedury własnej).
• Mielenie suchych i średnio-twardych materiałów oraz materiałów włóknistych i tworzyw sztucznych (do rozmiarów 16-0,2 mm).
• Mielenie na mokro mas krótko- i długowłóknistych.
• Analiza SEM; możliwość analizy materiałów nieprzewodzących lub wymagających chłodzenia. Zakres: analiza powierzchni, analiza składu pierwiastkowego, pomiar wielkości cząstek.

Nowe urządzenia i możliwości Grupy Badawczej Biopolimerów:

• Mikroskop elektronowy Thermo Scientific Phenom ProX G6 – obraz elektronowy: powiększenie od 80 do 350 000x
  Mikroskop jest wyposażony w detektor elektronów wstecznie rozproszonych z możliwością pracy w dwóch trybach: podstawowym i topograficznym. Istnieje możliwość zbierania obrazów optycznych.
  Mikroskop umożliwia badanie preparatów w niskiej i wysokiej próżni, mikroskop umożliwia badanie próbek przewodzących oraz nieprzewodzących, możliwe jest również badanie prób w temperaturach innych niż pokojowa dzięki stolikowi z kontrolą temperatury.
  Istnieje możliwość analizy pierwiastków dzięki zintegrowanemu spektrometrowi.
  Rozmiar próbki wynosi maksymalnie 25mmx30 mm (średnica x wysokość).
  Analiza SEM takich materiałów jak: polimery, minerały, skały, rudy pierwiastków, szkła, ceramiki, proszki, metale i ich stopy, spoiwa, betony i cementy, pigmenty, materiały mikrobiologiczne, tkanki, włókna. Zakres: analiza powierzchni, analiza składu pierwiastkowego, pomiar wielkości cząstek.
• Uniwersalny młynek tnący
  O dużej prędkości z momentem obrotowym do 30 Nm rozdrabnia suche i średnio-twarde materiały oraz materiały włókniste i tworzywa sztuczne z niezawodnymi powtarzalnymi wynikami przy maksymalnej próbki do 70 x 80 mm i wydajności do 60 l / h.
  Pozwala na uzyskanie zdefiniowanego rozdrobnienia końcowe dzięki wymiennym kasetom sitowym 0,2 – 10 mm.
  Urządzenie zaopatrzone w zbiorniki zbierające od 0,25 litra do 60 litrów i odsysacz cyklonowy. Idealne dla przygotowania próbek z zakresów: tworzywa sztuczne i tekstylia, rolnictwo i leśnictwo, próbki środowiskowe, ROHS, analityka, materiały budowlane, chemia, żywność;
• Młyn tarczowy do mielenia na mokro mas włóknistych – ze zbiornikiem recyrkulacyjnym o pojemności 50L
  Umożliwia mielenie różnych typów mas włóknistych dzięki zastosowaniu różnego typu dysków mielących (dla włókien krótkich, długich i uniwersalne) o stężeniu zawiesiny od 2 do 8%, regulacja szczeliny pomiędzy dyskami od 0 do 4 mm;
• Homogenizator wysokociśnieniowy, pilotowy
  Umożliwia otrzymywanie zawiesin cząstek stałych do rozmiarów mikro- i nanometrycznych, przygotowanie emulsji np. produktów mlecznych, soków owocowych, płynnej żywności, dodatków do żywności; umożliwia pracę pod ciśnieniem do 1200 barów, obrabianie różnego rodzaju zawiesin przez przetłaczanie pod wysokim ciśnieniem powodując zderzenia z przeszkodą strumienia zawiesiny (przeciskanie przez szczelinę); minimalna ilość próbki 0,5 L; w pełni wyposażony wolnostojący moduł laboratoryjny dla przemysłu spożywczego oraz branży napojów i alkoholi, przemysłu farmaceutycznego, biotechnologicznego, kosmetycznego, do testowania substancji chemicznych lub produkcji na niewielką skalę z parametrami technicznymi jak w homogenizatorach przemysłowych; mający swoje odpowiedniki o większych wydajnościach, umożliwiający łatwe przeskalowanie procesu; wykonanie sanitarne dopuszczone do przemysłu spożywczego;
• Wirówka szybkoobrotowa o ładowności 12 kg – wirówka z chłodzeniem umożliwiająca efektywne odwirowanie dużych prób, w tym bardzo drobnych dzięki max. rcf 7187 x g;
• Liofilizator
  Z 4 podgrzewanymi półkami o powierzchni 0,1 m2 każda, o dużej pojemności kondensatora lodu (22 kg), o końcowej temperaturze kondensatora -85°C, z automatyczną kontrolą ciśnienia i próżni.

Osoba do kontaktu:
mgr inż. Justyna Wietecha
justyna.wietecha@lit.lukasiewicz.gov.pl