Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich

Zakład Innowacyjnych Biomateriałów i Nanotechnologii

Kierownik
dr Jolanta Batog
Tel.: (+48) 61 84 55 856
e-mail: jolanta.batog@iwnirz.pl

W skład Zakładu Innowacyjnych Biomateriałów i Nanotechnologii wchodzą:

Pracownia Mikrobiologiczna
Laboratorium Palności

Zakres działalności Zakładu:

Projektowanie i wytwarzanie zaawansowanych kompozytów lignocelulozowych i polimerowo-lignocelulozowych na bazie surowców odnawialnych, polimerów termoplastycznych i termoutwardzalnych, biopolimerów, napełniaczy w tym metodą ekstruzji.
Doskonalenie technologii wytwarzania kompozytów z surowców lignocelulozowych przy użyciu niekonwencjonalnych środków wiążących, w tym enzymatyczne sposoby zaklejania;
Modyfikacja chemiczna surowców lignocelulozowych, polimerów i biopolimerów do specjalnych zastosowań;
Nanokompozyty polimerowe i biopolimerowe, w tym z włóknami naturalnymi o specjalnych właściwościach, między innymi o zwiększonej odporności na działanie ognia, właściwościach elektro-przewodzących;
Kompozyty ogniozaporowe odporne na długotrwałe działanie wysokich temperatur;
Metody otrzymywania nano- i mikrowłókien z zastosowaniem technik elektroprzędzenia na bazie polimerów włóknotwórczych;
Modyfikacja nano- i mikrowłókien przy użyciu związków aktywnych (m.in. antybiotyków, enzymów) i nanocząstek;
Biopolimery o strukturze nano do specjalnych zastosowań;
Badania w zakresie odnawialnych źródeł energii, otrzymywanie biopaliw II generacji z biomasy, w tym odpadowej;
Opracowywanie technologii, bezpiecznych dla zdrowia i środowiska środków i systemów bio- wodo i ogniochronnych do modyfikacji materiałów (włókien, tkanin, drewna, kompozytów i polimerów);
Badania w zakresie biodeterioracji materiałów i jej zapobiegania, ocena odporności materiałów na działanie mikroorganizmów (grzyby, bakterie, mikroorganizmy glebowe), ocena skuteczności działania biocydów;
Badania w zakresie oporności na związki aktywne biologicznie (enzymy, antybiotyki i związki chemiczne czynne biologicznie);
Badania w zakresie tasowania genomów drobnoustrojów w celu uzyskania nowych cech produktów, przy wykorzystaniu żywych komórek, z drożdży, pleśni, bakterii i roślin i enzymów;
Funkcjonalizacja biomateriałów nanocząstkami.

Technologie:

Technologia wytwarzania płyt i mat izolacyjnych ze słomy konopnej,
Technologie produkcji trudno zapalnych oraz niezapalnych płyt lignocelulozowych,
Technologia systemów ogniochronnego, grzybo- i owadobójczego zabezpieczenia drewna,
Technologia ogniochronnego zabezpieczenia tkanin z włókien naturalnych i ich mieszanek z włóknami chemicznymi,
Technologia produkcji środka do usuwania sinizny z drewna iglastego,
Technologia produkcji i aplikacji nowoczesnego ekologicznego środka ochrony drewna przed biodeterioracją,
Technologia produkcji trudno zapalnych foteli dla budynków użyteczności publicznej o podwyższonym standardzie jakości, spełniających wyższy stopień odporności na działanie płomienia,
Technologia wytwarzania pęczniejącego, ogniochronnego lakieru do drewna i materiałów drewnopochodnych,
Technologia wytwarzania płytowych kompozytów ogniozaporowych odpornych na długotrwałe działanie wysokich temperatur.

Osiągnięcia:
Najważniejsze osiągnięcia:

Opracowanie i wdrożenie niezapalnych, nietoksycznych płyt kompozytowych (Patent Nr 312595),
Opracowanie kompozytów ogniozaporowych przeznaczonych do konstrukcji drzwi i przegród przeciwpożarowych,
Opracowanie i wdrożenie izolacyjnych płyt ze słomy konopnej,
Opracowanie sposobu wytwarzania kompozytu z polimeru termoplastycznego i Włókien (Patent Nr 186577),
Enzymatyczne sposoby zaklejania kompozytów lignocelulozowych,
Opracowanie i wdrożenie technologii produkcji środka do usuwania sinizny z drewna iglastego (Znak Towarowy Antysin - Świadectwo Ochronne Nr 128455),
Opracowanie i wdrożenie trudno zapalnych foteli dla budynków użyteczności publicznej o podwyższonym standardzie jakości, spełniających wyższy stopień odporności na działanie płomienia (Wzór Użytkowy - Prawo Ochronne Nr 60101),
Opracowanie i wdrożenie nietoksycznych środków ognio i/lub biochronnych do impregnacji drewna, materiałów kompozytowych i wyrobów włókienniczych (Patent Nr 161134, 161031, 175344),
Wykorzystanie lignin jako czynnika blokującego promieniowanie UV dla wyrobów włókienniczych (zgłoszenie patentowe PCT/PL2007/000025),
Opracowanie i wdrożenie technologii wytwarzanie pęczniejącego, ogniochronnego lakieru zawierającego nanomodyfikatory, do drewna i tworzyw drzewnych (zgłoszenie patentowe PCT PCT/PL05/00025),

Efektem prac Zakładu jest między innymi opracowanie technologii produkcji i wprowadzenie na rynek szerokiej gamy ekologicznych środków i systemów ognio- i biochronnych, o szerokich możliwościach stosowania, pozwalających na kompleksowe zabezpieczanie przeciwogniowe i przed deterioracją elementów konstrukcyjnych oraz materiałów wyposażeniowych i wystroju wnętrz dla podniesienia bezpieczeństwa pożarowego różnorodnych obiektów, ze szczególnym uwzględnieniem narodowych dóbr kultury, a także do ochrony p.poż. środków transportu.
Rozwiązania w tym zakresie zostały zastosowane między innymi w następujących obiektach: Zamek Królewski na Wawelu, Zamek Królewski w Warszawie, Zamek Ujazdowski w Warszawie, Klasztor oo. Paulinów na Jasnej Górze, Muzeum Pierwszych Piastów na Lednicy, Teatr Wielki w Warszawie, Poznaniu, Teatr im. A. Fredry w Gnieźnie, Teatr Muzyczny i Polski w Szczecinie i wiele innych obiektów jak muzea, hotele, szkoły, kościoły na terenie całego kraju.
Przy zastosowaniu środków opracowanych przez IWNiRZ zabezpieczono również rekonstrukcję scenografii „Folwark w Soplicowie” do filmu „Pan Tadeusz” - Andrzeja Wajdy.

Ponadto w Zakładzie opracowano i wdrożono środek do usuwania sinizny z drewna iglastego, który pozwala na oszczędność materiału drzewnego tj. pozyskanie, przy stosunkowo niskich nakładach finansowych, surowca drzewnego I i II klasy z drewna pozaklasowego.
Otrzymano także ligniny o strukturze nano i wykorzystano je w procesie wykańczalniczym wyrobów włókienniczych, nadając produktom właściwości – antybakteryjne i barierowe przed promieniowaniem UV, co znacznie ograniczy stosowanie chemicznych absorbentów promieniowania UV oraz umożliwi lepsze wykorzystanie lignin stanowiących produkt odpadowy.

Potwierdzeniem poziomu naukowego i jakości technicznej rozwiązań jest też wiele nagród i wyróżnień krajowych i zagranicznych między innymi na World Exhibition of Innovation, Research and New Technology Brussels Eureka, Salon International des Inventions w Genewie, Międzynarodowej Wystawie Wynalazków IWIS, Korea Invention Promotion Association w Seulu, Międzynarodowych Targach Przemysłu Chemicznego EXPOCHEM, Malaysia Technology Expo i MNiSW.
Prace związane z przeciwogniowym zabezpieczaniem materiałów palnych został doceniony a zespół tak uznany, że został Laureatem Nagrody Gospodarczej Województwa Wielkopolskiego w kategorii Wynalazek w Dziedzinie Produktu lub Technologii za wynalazek i wdrożenie technologii produkcji środków ognio i biochronnych do zabezpieczania drewna i wyrobów włókienniczych.

Zakład współpracował i współpracuje z wieloma ośrodkami badawczymi w kraju i z zagranicy w ramach różnych projektów w zakresie nowych kompozytów lignocelulozowych, polimerowo-lignocelulozowych, nanokompozytów, środków ogniochronnych i materiałów ognioodpornych między innymi:

V Program Ramowy UE: FLAMERET, WOOD MODIFICATION.
VI Program Ramowy UE: FLEXIFUNBAR.
Foresight technologiczny w zakresie materiałów polimerowych- w ramach Sektorowego Programu Operacyjnego.
ELECTROPOL - projekt z Technology Partners dla firmy francuskiej AIRBUS S.A.S.
COST ACTION 847 – Textile Quality and Biotechnology.
COST ACTION 868 - Biotechnical Functionalisation of Renewable Polymeric Materials.
Projekty w ramach POIG 2007-2013 w zakresie powłok ogniochronnych (Nanomitex) oraz kompozytów z napełniaczami i wzmocnieniami naturalnymi.
ERA-CHEM w zakresie zabezpieczenia ognioodpornego kompozytów polimerowych wzmacnianych bio-włóknami.
Kontrakt z RPA w zakresie kompozytów polimerowo-lignocelulozowych.
Projekty badawcze w ramach Przedsięwzięcia MNiSW „Inicjatywa technologiczna I”.
Projekty badawcze własne oraz projekty celowe MNiSW.

Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich jest również członkiem International Lignin Institute (ILI).

Wyrazem uznania dla osiągnięć Zakładu było powierzenie zorganizowania International Symposium "Progress in Flame Retardancy and Flammability Testing" w 1995 roku, a także współorganizowania z Politechniką Krakowską Ninth International Conference on Frontiers of Polymers and Advanced Materials ICFPAM 2007 w 2007 roku.
Mamy także zaszczyt, że Instytut został wyróżniony do zorganizowania 12th European Meeting on Fire Retardant Polymers FRPM 09 w 2009 roku. Jest to konferencja cykliczna i organizowana w różnych krajach Europy między innymi w Berlinie (FRPM 05) i Boltonie (FRPM 07).