Tworzywa drewnopochodne w budownictwie, tworzywa drzewne, automatyka oraz elektrotechnika to tylko część zagadnień, które podejmuje Katedra Mechanicznej Technologii Drewna z Wydziału Leśnego i Technologii Drewna Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Jednym z projektów Katedry Mechanicznej Technologii Drewna, którą kieruje prof. dr hab. inż. Radosław Mirski, jest „Poprawa efektywności procesowej i materiałowej w przemyśle tartacznym”. Projekt jest nominowany do EUROPEAN QUALITY CERTIFICATE® 2022 w kategorii: Nauka
Projekt „Poprawa efektywności procesowej i materiałowej w przemyśle tartacznym” jest finansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, w ramach programu „Środowisko naturalne, rolnictwo i leśnictwo” BIOSTRATEG, na podstawie umowy nr BIOSTRATEG3/344303/14/NCBR/2018.
Jest to modelowy przykład synergii nauki i biznesu, ponieważ nadrzędnym celem projektu jest rozwój badań i prac w obszarze leśno-drzewnym, które będą prowadzić do znaczącego wzrostu znaczenia Polski na arenie międzynarodowej w tej dziedzinie. Dodatkowo dostarczy on innowacyjne rozwiązania w zakresie drzewnictwa, co pozwoli zwiększyć konkurencyjność przedsiębiorstw w tej branży.
Celem projektu jest również kompleksowe podejście do przetwórstwa drewna oraz procesów jemu towarzyszących. Przewidziane w nim rozwiązania, poprawiające efektywność wykorzystania masy drzewnej oraz energooszczędność samego przetwórstwa masy, dobrze wpisują się w społeczne zapotrzebowanie na ekologiczne i ekonomiczne wytwarzanie produktów lub usług.
– Charakterystyczną cechą projektu jest systemowe spojrzenie na proces przetwórstwa drewna od jego pozyskania (analiza właściwości fizykomechanicznych drewna okrągłego w celu określenia istotności ich wpływu na pozostałe etapy przetwarzania i właściwości produktu) poprzez procesy towarzyszące, takie jak techniki obróbki drewna (poprawa jakości narzędzi skrawających), wykorzystanie powstających materiałów towarzyszących (wiórów, trocin) do opracowania nowego produktu, jakim ma być kompozytowy element konstrukcyjny w postaci belki. Znaczenie elementów konstrukcyjnych z drewna w szeroko pojętym budownictwie ciągle wzrasta, a produkty w postaci niskoprzetworzonej (sortymenty tartaczne z drewna litego) wymagają stosowania surowca o bardzo wysokiej jakości i z reguły są przeszacowane wymiarowo, aby zapewnić właściwą nośność konstrukcji. Projekt zwraca także silną uwagę na wykorzystanie materiału towarzyszącego, powstającego podczas wytwarzania głównego produktu i wykorzystaniu tej masy drzewnej jako surowca wejściowego do wytwarzania nowego tworzywa w formie płyty. Za nową jakość podczas opracowywania technologii wytwarzania tworzywa drewnopochodnego z materiału towarzyszącego, powstałego w efekcie złożonych procesów obróbki i przez to o różnej postaci (kształcie), zamierza się jak najmniej zmieniać owe cechy surowca drzewnego – wyjaśnia prof. dr hab. inż. Radosław Mirski, kierownik Katedry Mechanicznej Technologii Drewna Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.
Jakość i precyzja w technologii drewna
Nadrzędnym celem projektu, realizowanego przez konsorcjum, w skład którego wchodzą: Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Politechnika Koszalińska oraz Koszalińskie Przedsiębiorstwo Przemysłu Drzewnego jest opracowanie konkurencyjnych cenowo i jakościowo konstrukcyjnych elementów na bazie drewna litego lub w postaci układów kompozytowych, zarówno ze względu na zapotrzebowanie rynku na tego typu elementy, jak i racjonalne wykorzystanie surowca. Zespół naukowców koncentruje swoje badania na wdrożeniu nowego rozwiązania materiałowego, ale także całościowo obejmujące proces przetwórstwa drewna okrągłego.
Wiąże się to z modyfikacją powierzchni roboczych narzędzi skrawających do maszynowej obróbki drewna twardymi powłokami przeciwzużyciowymi, opracowanymi w oparciu o nowoczesne próżniowo-plazmowe techniki obróbki powierzchni, jak również optymalizacją procesów ostrzenia narzędzi, jako jedne z najważniejszych operacji technologicznych mających na celu otrzymanie odpowiedniej geometrii ostrza noża skrawającego po modyfikacji.
– Nasze działania koncentrują się także na jakościowo-wymiarowej analizie drewna okrągłego w kontekście racjonalnego gospodarowania zasobami naturalnymi i jego najlepszego wykorzystania w produkcji belek kompozytowych oraz dostosowaniu produkcji półfabrykatów dla potrzeb wyrobów konstrukcyjnych, w tym zagadnienia związane z suszeniem tych materiałów, jak również wykorzystaniem produktów towarzyszących produkcji tartacznej w produkcji tworzyw płytowych czy opracowaniu nowych, konstrukcyjnych elementów na bazie drewna litego – dodaje prof. dr hab. inż. Radosław Mirski.
Synergia nauki i biznesu
Jak już informowaliśmy w projekt zaangażowane jest konsorcjum, w skład którego wchodzą: Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Politechnika Koszalińska oraz Koszalińskie Przedsiębiorstwo Przemysłu Drzewnego.
W efekcie jest to wybitna kadra naukowa współpracująca z biznesem w dziedzinie tartacznictwa, tworzyw drzewnych, suszarnictwa, analiz numerycznych, inżynierii materiałowej oraz narzędzi skrawających.
– Koszalińskie Przedsiębiorstwo Przemysłu Drzewnego nie tylko udostępnia swoje zasoby materiałowe, technologiczne i osobowe, ale także bezpośrednio uczestniczy w realizacji zadań w ramach standardowych procesów produkcyjnych. Produktem projektu jest oferta nowych materiałów konstrukcyjnych, płytowych elementów przeznaczonych głównie dla meblarstwa oraz narzędzi o ulepszonych powierzchniach, pozwalających na istotne podwyższenie ich trwałości oraz poprawę jakości powierzchni obrabianej. Realizacja projektu przyczynia się także do wzrostu wydajności procesów obróbki drewna, oszczędności surowca drzewnego, polepszenia jakości produktów. Podczas realizacji projektu opracowano trzy nowe technologie, uzyskano już trzy patenty, a do tej pory łącznie dokonano dziewięciu zgłoszeń patentowych, przy czym kolejne cztery są w przygotowaniu – wymienia prof. Mirski.
W tej chwili trwają prace wdrożeniowe związane z trzema opracowanymi w trakcie projektu rozwiązaniami. Opublikowanych zostało już 60 prac w indeksowanych czasopismach, a także wygłoszono ponad 30 referatów związanych z problematyką projektu.
– Realizowana tematyka badawcza przyczyniła się także do awansów naukowych. W trakcie realizacji projektu obroniono już dwa doktoraty z tej tematyki, a kolejny jest w trakcie realizacji; dwie osoby uzyskały już stopień doktora habilitowanego, a dwa kolejne wnioski są w przygotowaniu. Niewątpliwie projekt przyczynia się także do awansów profesorskich. Należy założyć, że wszyscy kierownicy zadań badawczych w najbliższym czasie uzyskają tytuły profesorów – dodaje kierownik Katedry Mechanicznej Technologii Drewna Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.
Potwierdzeniem tych sukcesów naukowych i komercjalizacji badań są liczne nagrody gospodarcze oraz wyróżnienia. Jednym z nich jest między innymi EUROPEAN QUALITY CERTIFICATE® 2022 w kategorii: Nauka, do którego projekt jest nominowany. O rozstrzygnięciu będziemy informować już niebawem.
Marcin Pawlenka