1 / 19

M4 – BIOPOLIMERY Podział tematyczny

M4 – BIOPOLIMERY Podział tematyczny. Jednostki uczestniczące: Akademia Górniczo-Hutnicza – Kraków Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych - Łódź Centrum Chemii Polimerów – Zabrze Instytut Chemii Przemysłowej - Warszawa Instytut Włókien Naturalnych – Poznań

hilda
Download Presentation

M4 – BIOPOLIMERY Podział tematyczny

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. M4 – BIOPOLIMERY Podział tematyczny Jednostki uczestniczące: Akademia Górniczo-Hutnicza – Kraków Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych - Łódź Centrum Chemii Polimerów – Zabrze Instytut Chemii Przemysłowej - Warszawa Instytut Włókien Naturalnych – Poznań Politechnika Krakowska – Kraków Politechnika Szczecińska - Szczecin Politechnika Wrocławska - Wrocław

  2. Biopolimery to polimery występujące naturalnie w organizmach żywych, które są przez nie produkowane wg Wikipedia

  3. Biopolimery podział I – rodzaj • polimery naturalne - polisacharydy - takie jak celuloza, skrobia, pektyna, chityna, glikogen itp. - polinukleotydy - DNA i RNA - polipeptydy - czyli białka (W tym białka enzymatyczne) - inne - np. lignina, inulina, kauczuknaturalny,melaniny

  4. Biopolimery podział II - pochodzenie • rośliny (słoma, drewno, oleje palmowe, drzewo kauczukowe, bambus, len, kukurydza itd.) • bakterie • zwierzęta (skorupiaki)

  5. podział III - forma Biopolimery • włókna naturalne (np. celuloza) • pianki i kompozyty biopolimerowe • agrotworzywa, żywice otrzymywane z tzw. "nowego węgla” (zbóż, traw i odpadów rolniczych) - biomasa i biokompozyty bazujące na słomie • biopaliwa • biokompozyty polimerowe (termoutwardzalne, termoplastyczne) • bionanokompozyty • powłoki biopolimerowe • bioelastomery • żele • białka (przemysł spożywczy, farmaceutyczny, kosmetyczny) • ekopolimery • polimery biodegradowalne (np. polihydroksykwasy (medycyna)) • kauczuk naturalny • …???...

  6. Biopolimery podział IV - zastosowanie Przemysł: • spożywczy • farmaceutyczny • medyczny • kosmetyczny, chemii gospodarczej • włókienniczy • budowlany i meblarski • motoryzacyjny, lotniczy • opakowań • sportowy • artykuły dziecięce (np. zabawki, wyposażenie placów zabaw, kleje, kredki) • paliwowo-energetyczny

  7. Szczegóły • Włókna naturalne (IWN): • Skład chemiczny włókien naturalnych (celuloza, hemicelulozy, lignina itd.) • Charakterystyka włókien otrzymywanych z różnych roślin, liści, nasion, owoców • Pozyskiwanie materiału roślinnego; procesy przetwórcze; modyfikacja chemiczna celulozy; odnawialne źródła celulozy – prognozy; • Technologie produkcji włókien naturalnych; obróbka końcowa • Porównanie włókien naturalnych i sztucznych • Wykorzystanie włókien naturalnych w różnych gałęziach przemysłu i w życiu codziennym - prognozy

  8. Szczegóły c.d. • Polisacharydy (IWN): • Skrobia i aquażele; kleje skrobiowe; modyfikacja chemiczna skrobii w zależności od zastosowań • Celuloza – wykorzystanie inne niż włókna (np. produkcja papieru, przemysł budowlany i meblarski); MCC w przemyśle farmaceutycznym (wypełniacz tabletek) i spożywczym (zagęstnik); pozyskiwanie i technologia przetwórstwa; przerób i wykorzystanie odpadów papierowych • Chityna, chitozan • Alginiany, ksantoniany, hialuroniany itp. • Egzopolimery – żele termoodporne • Lignina (IWN): • Wszystkie rodzaje lignin w zależności od technologii produkcji (hydolizowana, siarczanowa, ligninosulfoniany itp.) • Otrzymywanie ligniny z roślin modyfikowanych genetycznie – metoda na modyfikację właściwości ligniny • Wykorzystanie lignin

  9. Szczegóły c.d. • Polimery biodegradowalne (CChP): • Celuloza modyfikowana chemicznie • Poli(kwas mlekowy) i jego kompozyty jako materiał biodegradowalny • Polilaktyd • Skrobia i jej blendy z innymi biopolimerami • Poliestry jako materiały biodegradowalne • Produkcja opakowań; procesy przetwórcze; odnawialne źródła biopolimerów; prognozy • Bakterie, grzyby i enzymy w procesach biodegradacji • Poli(kwas mlekowy) PLA (CChP): • Technologie otrzymywania kwasu mlekowego, laktydu i polimerów • Wykorzystanie biomasy do produkcji kwasu mlekowego • Technologie syntezy i przetwórstwa PLA • L,D-PLA i kopolimery

  10. Szczegóły c.d. • Poliestry (PSz): • Poli(-hydroksykwasy) np. poli(hydroksymaślan-co-hydroksywalerianian) PHBV, polihydroksymaślan PHB; • Poli(-hydroksykwasy) np. PLA, poli(kwas glikolowy) PGA • Polihydroksyalkaniany (vel polihydroksyalkanoaty) PHA np. poli(-kaprolakton) PCL • Poli(dikarboksylany alkilenowe) i ich kopolimery np. Poli(sukcynian butylenu) PBS, poli(sukcynian butylenu-co-adypinian butylenu) PBSA • Poliestry alifatyczno-aromatyczne • Otrzymywanie poliestrów w procesie fermentacji bakteryjnej cukrów i kwasów tłuszczowych • Otrzymywanie PHB z masy lignocelulozowej • Zastosowania biopoliestrów – aktualne i prognozy • Włókna produkowane w oparciu o 1,3-propanodiol pozyskiwany z surowców odnawialnych • Politioestry (poliestry zawierające w łańcuchu głównym atomy siarki zamiast tlenu) – bardzo skuteczne działanie antybakteryjne – zastosowanie w implantach

  11. Szczegóły c.d. • Poliole (PK): • Wyodrębnianie z olejów roślinnych, węglowodanów, drewna, ligniny, drzew nerkowca i korkowca • Modyfikacja chemiczna oleju sojowego, rzepakowego oraz palmowego technologie modyfikacji • Wykorzystanie jako substraty do otrzymywania poliuretanów • Poliuretany (biobased) (PK): • Synteza na bazie surowców naturalnych: z polioli (z olejów roślinnych itp.) i diizocyjanianów (pozyskiwanych z przerobu ropy naftowej) • Porównanie właściwości z tradycyjnymi poliuretanami (czyli otrzymywanymi tylko w oparciu o ropę naftową); poliuretany rozgałęzione i usieciowane; poliuretany sztywne, elastyczne i pianki PUR • Zastosowania biobased poliuretanów

  12. Szczegóły c.d. • Biopaliwa (AGH): • surowce do produkcji biopaliw • skład chemiczny biopaliw – biopolimery (porównanie wartości energetycznych) • Prognozy rozwoju przemysłu biopaliw • Upłynnianie węgla (AGH): • Mikrobiologiczna modyfikacja węgla kamiennego i brunatnego z wykorzystaniem bakterii i grzybów; wykorzystanie produktów w syntezach biotechnologicznych i chemicznych; odzyskiwanie terenów pokopalnianych; • Enzymatyczna modyfikacja węgla (depolimeryzacja); kwasy humusowe (huminowe) • Biologiczne odsiarczanie węgla • Biotechnologiczna konwersja węgla do produktów ciekłych (otrzymywanie PAH)

  13. Szczegóły c.d. • Nanobiokompozyty (AGH): • Nanokompozyty celulozy (celuloza microfibrylarna MFC i celuloza mikrokrystaliczna (MCC)); otrzymywane zarówno z roślin jak i celuloza bakteryjna – wyodrębnianie i dyspergowanie w matrycy polimerowej; • Lateksy mikrocelulozy z klasycznymi polimerami • Wyzwania technologiczne w otrzymywaniu nanokompozytów celulozowych; • Porównanie właściwości nanocelulozy z klasyczną • Mikrokompozyty lignocelulozowe. • Pianki mikrokomórkowe • Wykorzystanie białek i DNA w mikroelektronice i mikromechanice • Wykorzystanie DNA w projektowaniu nanoprzewodników • Nanocząstki metali szlachetnych (Au, Ag) funkcjonalizowane DNA – produkcja sensorów • Bionanocząstki (chitozan, poli-L-lizyna, PLA itp.) wykorzystywane do transportu leków w organiznie • Dodatek bionanocząstek w implantach poprawia biozgodność

  14. Szczegóły c.d. • Białka i kompleksy białkowe (CBMiM): • Wykorzystanie białek i enzymów w biotechnologii • Kwas poli--glutanowy • Jedwab • Spider silk z roślin trangenicznych • Białka włókniste produkowane przez mikroorganizmy • Wykorzystanie protein i DNA w mikroelektronice i mikromechanice • Bioemulsany (białka i polisacharydy produkowane przez mikroorganizmy, wykorzystywane w przemyśle petrochemicznym) • Wykorzystanie protein w przemyśle spożywczym i kosmetycznym • Melanina (pigment) wyodrębnianie z tkanek, synteza chemiczna, zastosowanie w rolnictwie

  15. Szczegóły c.d. • Polifosforany (IChP): • Nawozy, detergenty, kosmetyki, leki • Zastosowanie oczyszczalniach ścieków • Zastosowanie w biotechnologii (regeneracja ATP in vitro) • Kauczuk naturalny (IChP): • produkcja kauczuku naturalnego, zasoby, prognozy, porównanie z gumą syntetyczną

  16. Szczegóły c.d. • Biokompozyty (PK): stosowane główniejako kompozyty strukturalne (lekkie materiały konstrukcyjne) (zastosowania medyczne – W2). • Kompozyty celulozowe (włókna celulozowe z estrami celulozy) • Blendy ligniny z polimerami syntetycznymi (np. poliolefinami, poliestrami, PVA, PEO itp.) • Biokompozyty PLA (w tym PLLA poli(L-kwas mlekowy)) • Kompozyty polilaktydowe • Kompozyty poliuretanowe z włóknami naturalnymi • Żywice oparte na oleju sojowym: akryloepoksydowany olej sojowy (AESO) wzmacniany włóknami naturalnymi • Biokompozyty termoplastyczne i termoutwardzalne • Pianki poliizocyjanuranianowe • Pianki skrobiowe • PHBV napełniony skrobią • Lekkie betony ( z aquażeli) • Poliestry naturalne modyfikowane włóknami naturalnymi • Technologie otrzymywanie i przetwórstwo biokompozytów (VARTM, SCRIMP) • Wykorzystanie biomasy (np.odpadów rolniczych) do otrzymywania biokompozytów

  17. Szczegóły c.d. Bioaktywne polimery funkcjonalne (PWr)

More Related