Mgr Joanna Barton



Promotor: prof. dr hab. inż. Krystyna Czaja

Badanie właściwości fungicydowych kompozytów polimerowo-drzewnych

Słowa kluczowe: kompozyty polimerowo-drzewne, fungistatyki

Cele projektu

Głównym celem planowanych badań będzie opracowanie trwałych kompozytów polimerowo-drzewnych, które będą wykazywały właściwości fungicydowe a ponadto będą charakteryzowały się bardzo dobrymi właściwościami użytkowymi w tym przede wszystkim dobrą wytrzymałością mechaniczną i udarnością, małą chłonnością wody oraz odpornością na działanie czynników atmosferycznych w tym głównie promieniowania UV. Podstawowym celem pracy będzie więc zdefiniowanie, otrzymanie i ocena skuteczności działania środków o działaniu fungistatycznym. Założeniem jest by były to środki organiczne, pochodzenia naturalnego, jednocześnie odporne na działanie wysokich temperatur stosowanych w warunkach przetwarzania polimerów (konieczność uplastycznienia polimeru przed wprowadzeniem dodatku oraz otrzymania homogenicznej mieszaniny kompozycji polimerowej z dodatkiem). Planuję podjąć dwa kierunki badań tzn. pierwszą grupą związków będą terpenoidy, czyli lotne substancje występujące w żywicy drzewnej. Druga grupa badawcza to pochodne lignin, w szczególności produkty ich biodegradacji, czyli polifenole, które już zostały zdefiniowane jako fungistatyki. Planuję opracowanie kompozytów na osnowie poliolefinowej z dodatkiem różnych typów mączki drzewnej i przy różnym jej udziale (w granicach 20-50%), zawierających wybrane fungistatyki w założonej ilości. Ocenię właściwości otrzymanych kompozytów, w tym przede wszystkim skuteczność zastosowanych fungistatyków. W końcu dla opracowanych materiałów odpornych na wzrost grzybów planuję zbadać także ich odporność na działanie innych czynników środowiskowych, czyli tzw. proces starzenia atmosferycznego.

Planowane metody i narzędzia badawcze

Pierwszy etap badań będzie dotyczył zdefiniowania, otrzymania i oceny skuteczności działania środków o działaniu fungistatycznym. W tym celu z produktów pochodzenia naturalnego tj. mączki drzewnej zostaną wyizolowane i scharakteryzowane związki o charakterze terpenoidów oraz pochodne lignin będące produktem ich degradacji tj. polifenole, które zostały już zdefiniowane jako fungistatyki. Wyizolowane na drodze ekstrakcji związki zostaną scharakteryzowane za pomocą chromatografii gazowej (GC-MS) i ocenione zostanie ich działanie hamujące rozwój wybranych szczepów grzybów w celu wyboru najbardziej skutecznych fungistatyków.

Kolejnym etapem będzie sprawdzenie efektywności działania uzyskanych fungistatyków w kompozytach zawierających różne ilości dodatku fungistatycznego. Badanie właściwości fungicydowych kompozytów polimerowo-drzewnych zostanie przeprowadzone w oparciu o analizy prowadzone wobec hodowli zawierających wyselekcjonowane gatunki grzybów, na pożywkach zawierających wszystkie niezbędne do rozwoju tego typu mikroorganizmów składniki pokarmowe. W końcu dla opracowanych materiałów odpornych na wzrost grzybów planuję zbadać także ich odporność na działanie innych czynników środowiskowych, czyli tzw. proces starzenia atmosferycznego, w tym głównie chłonność wody skutkującą spękaniem materiału co czyni go bardziej podatnym na atak infekcyjnej strzępki grzybni oraz odporność na działanie promieni UV (ze względu na to, że są one przyczyną działań destrukcyjnych zachodzących w materiałach użytkowych, co sprzyja następczej biodegradacji). W tym zakresie planuję realizację testów starzenia laboratoryjnego z wykorzystaniem ksenotestu.

Wpływ realizacji projektu na wzrost innowacyjności gospodarki regionu poprzez zintensyfikowanie powiązań między nauką i przemysłem, w tym określenie możliwości zastosowania wyników badań w konkretnym sektorze bądź przedsiębiorstwie

Właściwości kompozytu polimerowo-drzewnego zależą w znacznym stopniu od procentowego udziału napełniacza drzewnego, który nadaje kompozytowi wytrzymałość mechaniczną. Tego typu materiał kompozytowy bazuje więc w znacznym stopniu na udziale surowca odnawialnego, co pozwala na ograniczenie wykorzystanie produktów polimerowych, pochodzenia petrochemicznego. Stąd obserwuje się rosnące zainteresowanie tego typu kompozytami ze względu na czynniki ekologiczne i ekonomiczne.

Przewidywanym rezultatem mojej pracy badawczej będą nie tylko prezentacje konferencyjne i publikacje, ale przedtem zgłoszenie lub zgłoszenia patentowe z ukierunkowaniem na wdrożenie do produkcji przemysłowej. Uzyskanie pożądanych efektów, będących założeniem mojej pracy doktorskiej stanie się z pewnością atrakcyjną i cenną informacją dla producentów WPC ze względu na możliwość poszerzenia obszaru zastosowań takich materiałów jako materiałów konstrukcyjnych.




dol