Europejski Kongres Gospodarczy 2011

1. Europejski Kongres Gospodarczy 2011 Sesja: Drewno w gospodarce UE i Polski Andrzej Fojutowski, Instytut Technologii Drewna, Poznań Rola nauki w sektorze leśno - drzewnym Katowice 17.05.2011 r.

2. Wydziały Leśne i Technologii Drewna, IBL, ID PAN, ITD., IW • Celem jest wspieranie polskiego leśnictwa i przemysłu drzewnego w utrzymaniu jego dotychczasowej pozycji na rynkach europejskich i światowych, oraz zwiększenia konkurencyjności poprzez działania związane z wykorzystywaniem nowych możliwości rynkowych dla produktów i usług • Dydaktyka (100 absolwentów/rok/Wydział TD), Badania, Transfer wiedzy do przedsiębiorstw, Szkolenia dla przedsiębiorców, Kursy, Kontrola JakościKrajowy rejestr firm spełniających warunki produkcji wyrobów z drewna w aspekcie wymagań fitosanitarnych – IPPC, CARB –California Environment Protection Agency Air Resources Board • Rodzaje: • Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego , NCN, NCBiR: programy własne, promotorskie, rozwojowe, celowe • Programy Operacyjne: Innowacyjna Gospodarka, Kapitał Ludzki • środki zagraniczne Programy Ramowe na Rzecz Badań i Rozwoju (5., 6., 7. PR UE), COST, Fundusze Szwajcarskie, Fundusze Norweskie, Interreg, sieć InnovaWood, Woodwisdom, itp. • Współpraca IUFRO i EFI. Uniwersytety europejskie i instytuty badawcze, w których prowadzone są badania leśno-drzewna (m.in. Freiburg, Getynga, Drezno, Monachium, Kopenhaga, Wageningen, Zurych, Helsinki, Uppsala) • wzrost partnerzy ze wschodu • zlecenia Lasów Państwowych oraz badania na zlecenie przemysłu i innych podmiotów gospodarczych

4. Strategiczny Program Badawczy dla Polskiego Sektora Leśno-Drzewnego

5. Strategiczna Agenda Badawcza Sektora Leśno – Drzewnego –elementy składowe • Strategia rozwoju przemysłu papierniczego w Polsce do 2013 r., opracowane przez Stowarzyszenie Papierników Polskich, aport do PPTSL-D • Strategia rozwoju przemysłu płyt drewnopochodnych w Polsce do 2013 r., opracowane przez SITLiD, aport do PPTSL-D • Elementy Strategicznego programu Badawczego Polskiego Sektora Leśno-Drzewnego w zakresie płyt drewnopochodnych, opracowanie eksperckie dla BPK Las-Drewno, PPTSL-D • Elementy Strategicznego programu Badawczego Polskiego Sektora Leśno-Drzewnego w zakresie przemysłu tartacznego, opracowanie eksperckie dla BPK Las-Drewno, PPTSL-D • Krajowy Program Ramowy: 3.4 Technologie Leśno – Drzewne (33 problemy badawcze, opracowanie eksperckie dla BPK Las-Drewno, jako współdziałanie PPTSL-D i Instytutu Technologii Drewna

6. Badania leśne Wydziały Leśne: SGGW w Warszawie, Uniwersytet Przyrodniczego w Poznaniu Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Instytut Badawczy Leśnictwa Instytut Dendrologii Polskiej Akademii Nauk Tematy: - Przyrodnicze podstawy leśnictwa (fizjologia roślin, fitosocjologia, biologia molekularna, …) - nowe technologie produkcji leśnej (szczególnie w zakresie hodowli lasu i pozyskiwania drewna), - tworzeniem nowych metod inwentaryzacji lasu, w tym z wykorzystaniem nowoczesnych technik teledetekcyjnych, - szacowaniem pochłaniania dwutlenku węgla przez różne ekosystemy leśne, wykorzystaniem biomasy na cele energetyczne, - wpływ ochrony przyrody, w tym sieci Natura 2000, na gospodarkę leśną, monitoring i ochrona ekosystemów leśnych przed czynnikami biotycznymi, abiotycznymi i antropogenicznymi - gospodarka łowiecka, - współpracą z przemysłem drzewnym w ramach łańcucha leśno-drzewnego, - związkami leśnictwa z rozwojem regionalnym, - zmianami w szkolnictwie leśnym.

7. Badania - środki – współpraca zagraniczna - Opracowanie transgranicznego systemu wspomagania procesów decyzyjnych dla zdalnej i modelowej oceny biomasy drzewnej w lasach obszaru wsparcia POMERANIA - Scenariusze dla europejskiej hodowli lasu w kontekście spodziewanych zmian klimatycznych - Efektywność procesów pozyskiwania, przetwarzania i dostaw biomasy leśnej do celów energetycznych - Użytkowanie zasobów drzewnych na świecie w świetle zmian klimatycznych oraz analiza bilansu energetycznego i CO2 przy pozyskiwaniu biomasy leśnej do celów energetycznych, oparta na przykładzie polskiego leśnictwa

8. Badania – drzewnictwo Najnowsze aktualne zagadnienia z zakresu drzewnictwa Rozwój nowoczesnych technologii wykorzystania drewna, gwarantujących zrównoważony rozwój drzewnictwa. Wspieranie rozwoju polskich przedsiębiorstw przemysłu drzewnego poprzez wprowadzanie innowacyjnych rozwiązań, zwiększających ich nowoczesność. Patenty i Wzory użytkowe dla i wspólnie z przemysłem, które są bezpośrednio wprowadzane do produkcji. Głównie: opracowanie technologii pozwalających na otrzymywanie innowacyjnych wyrobów, ograniczania zapotrzebowania na energię do wytworzenia produktów, odzyskiwanie surowca i efektywnych sposobów utylizacji odpadów drzewnych.

9. Mechaniczna technologia drewna : • nauka o drewnie w aspekcie poszerzenia bazy surowcowej drzewnictwa, • struktura i właściwości drewna w zależności od uwarunkowań genetycznych, ekologicznych i hodowlanych, • techniczna i technologiczna waloryzacja drewna i jego kompozytów, • technologiczna optymalizacja mechanicznego przerobu drewna i produkcji półfabrykatów, • technologia klejenia drewna i tworzyw drzewnych, w tym wpływ aktywacji powierzchni na sklejalność drewna, • uszlachetnianie powierzchni drewna i tworzyw drzewnych, • właściwości sorpcyjne drewna i materiałów drewnopochodnych względem formaldehydu, • emisja gazowych substancji toksycznych w tym formaldehydu z tworzyw drewnopochodnych, • technologia tworzyw drzewnych w szczególności wytwarzanie tworzyw przy użyciu nowych środków wiążących, • reakcje polikondensacji, zwłaszcza żywic mocznikowo-formaldehydowych stosowanych w przemyśle tworzyw drzewnych, • reologię i mechanikę zniszczenia drewna i konstrukcji drewnianych, • procesy suszenia i obróbki hydrotermicznej drewna w tym optymalizacja procesów ze względu na zużycie energii, • badania nad nowymi typami konstrukcji z drewna i materiałów drewnopochodnych oraz tworzenie nowych kompozytów materiałowych, • projektowanie i optymalizacja konstrukcji oraz technologii wytwarzania mebli, • konstrukcja i eksploatacja obrabiarek, narzędzi i oprzyrządowań dla przemysłu drzewnego, • automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych przemysłu drzewnego, • technika pomiarowa i kontrola międzyoperacyjna w przemyśle tworzyw drzewnych, • systemy i urządzenia do odpylania, wentylacji i transportu pneumatycznego w p. drzew., • ekologiczne aspekty energetycznej utylizacji odpadów drzewnych, • ergonomia i ochrona pracy w przemyśle drzewnym.

10. Chemiczna technologia drewna: • fizykochemiczne i chemiczne właściwości różnych gatunków drewna i innych surowców lignocelulozowych, • zmianach struktury i składu chemicznego drewna na skutek działania wybranych czynników degradacyjnych, • mykolityczna delignifikacji drewna, • zastosowanie procesów biotechnicznych w otrzymywaniu mas celulozowych, • wysokotemperaturowa obróbka surowców lignocelulozowych, • badania substancji i związków chemicznych do ochrony materiałów lignocelulozowych przed korozją  biologiczną, • właściwości ekstraktów wodnych z wybranych gatunków drewna i ich wykorzystanie w preparatyce klejów, • zabezpieczanie surowca drzewnego przed deprecjacją,

11. Ciecze jonowe w innowacyjnych technologiach związanych z przetwarzaniem surowców lignocelulozowych Numer projektu: POIG.01.03.01-30-074/08 Termin realizacji: 01.04.2009 - 31.03.2012 2 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

12. Wykonawcy projektu 3 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

13. Matryca logiczna projektu 4 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

14. Zadania badawcze projektu 5 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

15. Zadania badawcze projektu 6 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

16. Zadania badawcze projektu 7 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

17. Zadania badawcze projektu 8 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

18. Właściwości cieczy jonowych 10 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

19. Kation Zaawansowanie badań w I roku realizacji projektu Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej Politechniki Poznańskiej Anion Zadanie 1.Synteza cieczy jonowych o nowych właściwościach użytkowych dla zastosowania w drzewnictwie 1.1Synteza 45 struktur bioaktywnych cieczy jonowych: • modyfikacja struktury kationu amoniowych azotanów(V) i azotanów(III) • ciecze jonowe z organicznym anionem herbicydowym, kationem [DDA], [BA] • ciecze jonowe z kationem pochodzenia naturalnego z produktów roślinnych i zwierzęcych 1.2 Synteza cieczy jonowych hydrofobizujących drewno 1.3Synteza 22 struktur cieczy jonowych przeznaczonych do utwardzania klejowych żywic aminowych 1.4Synteza morfoliniowych cieczy jonowych – nowych strukturrozpuszczalników celulozy Identyfikacja :NMR, analiza elementarna, analizy TLC, TG, DSC Struktura cieczy jonowych Liczba kombinacji kation-anion oceniana jest obecnie na 1018 11 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

20. Coniophora puteana - owocnik na rozłożonym drewnie (fot. A. Krajewski, P.Witomski 2003) Zaawansowanie badań w I roku realizacji projektu Instytut Technologii Drewna Zadanie 2.Ciecze jonowe w innowacyjnych technologiach zwiększania trwałości drewna • Badania wartości grzybobójczych herbicydowych i azotanowych cieczy jonowych wobec grzyba: • rozkładu brunatnego Coniophora puteana L. (sosna Pinus sylvestris L.) [Arq C 35][NO3] 2,7 - 4,3 kg/m3 [Arq 1230][NO3] 2,9 - 4,4 kg/m3 [DDA][herbidyd] 4,8 – 7,7 kg/m3 [Rok][1] 4,2 – 6,7 kg/m3 [BA][Cl] 4,5 – 6,4 kg/m3 • rozkładu białego Trametes versicolor L. [Arq C 35][NO3] 6,6 – 10,5 kg/m3 [Arq 1230][NO3] 6,6 – 10,4 kg/m3 12 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

21. Zaawansowanie badań w I roku realizacji projektu Instytut Technologii Drewna [DDA][herbicyd],[BA][herbicyd],[Rok][1]-15g/m2 [DDA][NO2], [Arq C35][NO2][Arq 1230][NO2]-15 g/m2 [Arq C35][NO3][Arq 1230][NO3] – 25 g/m2 skuteczne zabezpieczenie drewna sosny Pinus sylvestris L. przedgrzybami pleśniowymi Zadanie 2.Ciecze jonowe w innowacyjnych technologiach zwiększania trwałości drewna 2. Badania aktywności cieczy jonowych wobec grzybów pleśniowych: • Zestaw I : Aspergillus niger, Penicilium funiculosum, Alternaria alternata, Paecylomyces varioti, Trichoderma viride • Zestaw II:Chaetomium globosum Aspergillus niger 13 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

22. Zaawansowanie badań w I roku realizacji projektu Instytut Technologii Drewna \ Stopień zasinienia sosny Pinus sylvestris L. części zabezpieczonej : [Arq C35][NO3] – 0,25 [Arq 1230][NO3] – 0,6 części niezabezpieczonej – 4,0 wg NWPC-Standard 1.4.1.3/79 Zadanie 2.Ciecze jonowe w innowacyjnych technologiach zwiększania trwałości drewna 3. Badania aktywności cieczy jonowych wobec grzybów wywołujących siniznę drewna: Aureobasidium pullulans, Sclerophoma pithyophila, Ceratocistis penicillata, Cladosporium herbarum 14 Instytut Technologii Drewna Dziekanowice/Lednica, 14.09.2010 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

23. Zaawansowanie badań w I roku realizacji projektu Instytut Technologii Drewna \ Zmniejszenie nasiąkliwości drewna sosny Pinus sylvestris L. zabezpieczonej: [Arq C35][NO3] – 32,6% [Arq 1230][NO3] – 31,4% [DDA][herbicyd] - 39,8% [DDA][ABS] – 34% Zadanie2.Ciecze jonowe w innowacyjnych technologiach zwiększania trwałości drewna 4. Badania nasiąkliwości drewna sosny Pinus sylvestris L. (biel) nasyconej cieczami jonowymi 15 Instytut Technologii Drewna Dziekanowice/Lednica, 14.09.2010 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

24. Zaawansowanie badań w I roku realizacji projektu Instytut Technologii Drewna Zadanie 2. Ciecze jonowe w innowacyjnych technologiach zwiększania trwałości drewna 5. Badania kątów zwilżania drewna sosny PinussylvestrisL. (biel) zabezpieczonego powierzchniowo cieczami jonowymi Ciecz jonowa [ArqC35][NO3] Średnie kąty zwilżania wyznaczone na przekroju promieniowym sosny 16 Instytut Technologii Drewna Dziekanowice/Lednica, 14.09.2010 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

25. Zaawansowanie badań w I roku realizacji projektu Instytut Technologii Drewna Dozowanie cieczy jonowej [DTMA][NO3] - 9,0 kg/m3 Uzyskanie płyt zgodnych z wymaganiami PN-EN 312:2005 Zadanie 3.Wykorzystanie cieczy jonowych w technologiach zabezpieczania płyt drewnopochodnych i sklejek • Wpływ cieczy jonowych i sposobu ich stosowania na przebieg procesu wytwarzania płyt wiórowych 17 Instytut Technologii Drewna Dziekanowice/Lednica, 14.09.2010 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

26. Zaawansowanie badań w I roku realizacji projektu Instytut Technologii Drewna Zastosowane ciecze jonowe stanowią pełnowartościowe utwardzacze żywic aminowych. Wytrzymałość spoin klejowych na ścinanie przez rozciąganie próbek dwuciętych z 3-warstwowych sklejek bukowych, spełnia wymagania EN 314-02 Zadanie 3.Wykorzystanie cieczy jonowych w technologiach zabezpieczania płyt drewnopochodnych i sklejek 2. Aplikacja cieczy jonowych jako utwardzaczy klejowych żywic aminowych Ciecze jonowe: • protonowe alkilobenzosulfoniany amoniowe z kationem dialkilometyloamoniowym i diarylometylo-amoniowym • protonowe nieorganiczne kwasy tlenowe z kationem trietanoloamoniowym • amoniowe ciecze jonowe z łańcuchem dodecylowym Żywice klejowe: • mocznikowo-formaldehydowe • melaminowo-mocznikowo-formaldehydowe 18 Instytut Technologii Drewna Dziekanowice/Lednica, 14.09.2010 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

27. Zaawansowanie badań w I roku realizacji projektuInstytut Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej Zadanie 4. Ciecze jonowe jako bezpieczne dla środowiska rozpuszczalniki celulozy dla wyodrębnienia z surowca drzewnego • Badania rozpuszczania celuloz wzorcowych i półproduktów papierniczych w cieczach jonowych bez udziału i z udziałem enzymów: • chlorek 1-butylo-3-metyloimidazoliowy • aplikacja nowych morfoliniowych cieczy jonowych 2. Badania morfologii struktury celuloz wytrąconych z cieczy jonowych (SEM), widma FTIR, właściwości termiczne celuloz: TG , DTG, DSC ( różnicowa kalorymetria dynamiczna) 3. Przygotowanie surowców drzewnych do traktowania cieczami jonowymi polegające na rozwinięciu dostępności chemicznych składników drewna Proces rozpuszczania celulozy wiskozowej (C). Obserwacje w mikroskopie optycznym (pow. ~ 60x) 19 Instytut Technologii Drewna Dziekanowice/Lednica, 14.09.2010 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

28. Co w przyszłości? • Synteza i aplikacja barwnych cieczy jonowych do ochrony drewna przed działaniem promieniowania widzialnego i ultrafioletowego • Opracowanie cieczy jonowych do czyszczenia i zabezpieczania drewna zabytkowego • Uzyskanie płyt wiórowych i sklejek odpornych na rozkład mikrobiologiczny • Wpływ zabezpieczania materiałów lignocelulozowych cieczami jonowymi na emisję z nich lotnych związków organicznych Oczyszczanie i zabezpieczenie drewna zabytkowego azotanem(V) didecylodimetyloamoniowymPolish J. Chem. 2008:2227-2230 20 Instytut Technologii Drewna Dziekanowice/Lednica, 14.09.2010 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

29. Ciecze jonowe w konserwacji drewna zabytkowego • Zalety [DDA][NO3] w konserwacji drewna zabytkowego: • Czyszczenie powierzchni z osadów mineralnych • Odsłanianie oryginalnych kolorów • Uwypuklenie rysunku bez usuwania warstwy polichromii • Zabezpieczenie przeciwko grzybom rozkładającym drewno nie czyszczone oczyszczone Zabytkowe drewno sosny z kościoła pw. Św. Michała w Gąsawie (1640 r.) oczyszczone (po lewej) i nie czyszczone (po prawej) azotanem(V) didecylodimetyloamoniowym The Use of Ionic Liquids in Strategies for Saving andPreserving Cultural Artifacts by J. Pernak1*, N. Jankowska1*, F. Walkiewicz1* and A. Jankowska2 1Poznan University of Technology, Faculty of Chemical Technology, 60-965 Poznań, pl. Skłodowskiej-Curie 2 2Renovation of works of art “AJ” Czyszczona powierzchnia drewna po upływie roku Polish J. Chem., 82, 2227–2230 (2008) 21 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

30. Ciecze jonowe w konserwacji drewna zabytkowego 22 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

31. Kluczowy zespół wykonawczy 23 Instytut Technologii Drewna Dziekanowice/Lednica, 14.09.2010 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

32. Kierownik Projektu dr hab. inż. Jadwiga Zabielska-Matejuk, prof.nadzw. j_matejuk@itd.poznan.pl Opracowanie i synteza cieczy jonowych Politechnika Poznańska - Prof. dr hab. Juliusz Pernak juliusz.pernak@put.poznan.pl 24 Instytut Technologii Drewna Dziekanowice/Lednica, 14.09.2010 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011

33. Dziękuję za uwagę 24 Instytut Technologii Drewna Dziekanowice/Lednica, 14.09.2010 Instytut Technologii Drewna Katowice, 17.05.2011