Nanotechnologia

Produkcja opakowań, biodegradowalne kompozyty czy systemy kontrolowanego uwalniania środków ochrony roślin są idealnym obszarem do wykorzystania biodegradowalnych poliestrów. Ich potencjalne wykorzystanie to jedna z głównych dziedzin działalności Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych Polskiej Akademii Nauk.

Pracownia Materiałów Biodegradowalnych CMPW PAN skupia się w głównej mierze na biodegradowalnych poliestrach i ich potencjalnym wykorzystaniu w takich obszarach, jak produkcja opakowań, biodegradowalne kompozyty czy systemy kontrolowanego uwalniania środków ochrony roślin.

Obecnie na rynku dostępne są różne biodegradowalne materiały polimerowe o zróżnicowanych właściwościach fizyko-chemicznych. Wiedza na temat zależności pomiędzy budową chemiczną a właściwościami tych materiałów pozwala na dobranie odpowiedniego rozwiązania dla konkretnego zastosowania.

W CMPW PAN prowadzone są badania nad następującymi zagadnieniami:

• określenie warunków przetwórstwa materiałów biodegradowalnych,
• określenie wpływu procesu przetwórstwa materiału na proces jego biodegradacji,
• określenie zależności pomiędzy budową chemiczną polimeru a jego właściwościami fizyko‑chemicznymi oraz zdolnością do uleganiu biodegradacji,
• określenie możliwości modyfikacji dostępnych handlowo polimerów biodegradowalnych w kierunku ich konkretnego zastosowania.
  

Potencjalne zastosowania polimerów kompostowalnych:

• biodegradowalne opakowania do kontaktu z żywnością,
• biodegradowalne opakowania dla przemysłu kosmetycznego,
• biodegradowalne opakowania dla produktów o krótkim okresie przechowywania.

Biodegradowalne kompozyty polimerowe posiadające dodatki o działaniu przeciwbakteryjnym.

W ramach tego obszaru prowadzone są badania nad biodegradowalnymi kompozytami polimerowymi posiadającymi dodatki o działaniu przeciwbakteryjnym. Matrycę kompozytów stanowią biopoliestry alifatyczne, natomiast juta, sizal, mączka drzewna, korek oraz bawełna stosowane są jako wypełniacze naturalne. Posiadana przez naukowców CMPW PAN wiedza pozwala na kompleksowe opracowanie i dobór odpowiednich (bio)kompozytów, zwłaszcza do zastosowań w wyrobach o krótkim czasie życia.

Potencjalne zastosowania biodegradowalnych kompozytów polimerowych o działaniu przeciwbakteryjnym:

• produkcja opakowań bioaktywnych.

Systemy kontrolowanego uwalniania środków ochrony roślin

Obecnie stosowane w rolnictwie środki ochrony roślin wymagają częstego powtarzania aplikacji substancji aktywnej. Powoduje to zwiększenie obciążenia środowiska tymi często toksycznymi substancjami, a ponadto podnosi koszty uprawy. Proponowane przez CMPW PAN rozwiązanie w dużej mierze eliminuje wady obecnie stosowanych pestycydów.

Potencjalne korzyści z zastosowania systemów kontrolowanego uwalniania pestycydów:

• zmniejszenie ilości stosowanych pestycydów na uprawy (ograniczenie ilości aplikacji),
• ograniczenie zanieczyszczenia powietrza,
• ograniczenia zanieczyszczenia gleb oraz wód gruntowych.

Patenty i projekty realizowane w ramach obszaru materiałów dla zastosowań w ochronie środowiska

• Patent RP207974 (28.02.2011) „Biodegradowalny wielowarstwowy materiał opakowaniowy i sposób jego wykorzystania”.
• Patent PL404770 (A1) (2013) „Nowa postać substancji biologicznie czynnej o działaniu chwastobójczym oraz sposób jej wytwarzania”.
• Projekt badawczy współfinansowany przez Unię Europejską, Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego POIG.01.03.01-00-018/08. 2008-2013 „Materiały opakowaniowe nowej generacji z tworzywa polimerowego ulegającego recyklingowi organicznemu”.
• Projekt NCN nr 2016/21/D/ST8/01993: „Kompleksowe badania (bio)degradacji kompozytów wybranych polimerów biodegradowalnych z napełniaczami naturalnymi i bakteriocynami”.

Aby uzyskać więcej informacji dotyczących biodegradowalnych poliestrów i ich potencjalnego wykorzystania, a także pomiarów, analiz i usług zapraszamy do kontaktu z dr inż. Michałem Kwietniem (tel.: 786 842 275, mail: zita@cmpw-pan.edu.pl) oraz na stronę internetową http://www.zita.cmpw-pan.edu.pl