Zajęcia dydaktyczne prowadzone przez pracowników IChTD

TECHNOLOGIA DREWNA – studia stacjonarne

 

  • Chemia stosowana w drzewnictwie

Kierownik przedmiotu:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z budową oraz podstawowymi właściwościami polimerów syntetycznych oraz naturalnych oraz ubocznych składników drewna.

WYKŁADY: Budowa, właściwości i nomenklatura cukrów prostych. Disacharydy i polisacharydy, właściwości biologiczne węglowodanów. Aminkowasy, peptydy i białka. Budowa i właściwości polimerów naturalnych i syntetycznych. Porównanie składu chemicznego drewna i kory. Budowa i właściwości celulozy. Budowa i właściwości ligniny. Budowa i właściwości hemiceluloz. Budowa i właściwości polifenoli naturalnych. Budowa i właściwości żywicy balsamicznej i olejków eterycznych. Specyficzne substancje ekstrakcyjne – glikozydy, flawonoidy, barwniki i alkaloidy. Wykorzystanie drzewnych wyrobów (produktów) ubocznych. Substancje mineralne i ich charakterystyka. Odporność polimerów na działanie wody, kwasów, zasad i substancji organicznych. Budowa i modyfikacja polimerów modyfikowanych.

ĆWICZENIA: Oznaczenie zawartości wody w drewnie. Oznaczenie rozpuszczalności składników drewna. Identyfikacja garbników roślinnych. Oznaczenie rozpuszczalności składników drewna w alkaliach. Oznaczenie ubytków masy drzewnej podczas obróbki kwaśnej. Oznaczenie rozpuszczalności składników drewna w rozpuszczalnikach organicznych. Oznaczenie zawartości w drewnie celulozy metodą Kürschnera –Hoffera. Oznaczenie zawartości w drewnie ligniny metodą Jayme-Knolla. Oznaczenie zawartości w drewnie pentozanów metodą Tollensa. Destylacja żywicy balsamicznej na terpentynę i kalafonię. Otrzymywanie i badanie właściwości pianek poliuretanowych.

 

  • Chemiczna konwersja drewna – specjalność: Ochrona i modyfikacja drewna

Kierownik przedmiotu:

Celem zajęć jest prezentacja wiedzy z zakresu chemicznej konwersji drewna i innych materiałów lignocelulozowych.

WYKŁADY: Charakterystyka i terminologia przedmiotu technologia chemiczna, główne zasady postępowania technologicznego, technologie: pirolitycznego przerobu surowców lignocelulozowych, otrzymywania ziarnowych, formowanych i włóknistych adsorbentów węglowych, otrzymywania węglowodorów terpenowych i kwasów żywicznych, terpentyny siarczanowej i mydeł żywicznych, otrzymywania włókien celulozowych i pochodnych celulozy, przerobu ligniny; upłynnianie surowców lignocelulozowych.

ĆWICZENIA: Poznanie procesu pirolizy surowców lignocelulozowych, obliczanie parametrów kinetycznych procesu termicznego rozkładu ww. surowców, oznaczanie właściwości fizykochemicznych i technologicznych ciekłych produktów pirolizy, oznaczenie właściwości fizykochemicznych i technologicznych węgla aktywnego, oznaczenie właściwości terpentyny balsamicznej.

 

  • Biotworzywa – specjalność: Ochrona i modyfikacja drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. inż. Beata Doczekalska

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z budową, właściwościami oraz metodami wytwarzania najważniejszych biotworzyw uzyskiwanych z surowców odnawialnych. Treści programowe obejmują także metody prowadzenia polireakcji i ich kinetykę oraz sposoby otrzymywania klasycznych tworzyw sztucznych z surowców naturalnych.

WYKŁADY: Definicja biotworzyw. Rodzaje polireakcji. Tworzywa biodegradowalne (skrobia termoplastyczna (TPS), mieszanki skrobi z poliestrami, estry skrobi, mieszanki skrobi z surowcami naturalnymi, poliestry hydroksykwasów: poli(hydroksykwasy tłuszczowe) (PHA), homopolimer poli (kwasu-3-hydroksymasłowego (PHB) i jego kopoliestry, poli(kwas mlekowy) (PLA), polikaprolakton (PCL), syntetyczne i półsyntetyczne kopoliestry (AC) i poliestry (AP)). Otrzymywanie klasycznych tworzyw sztucznych z surowców odnawialnych, Sposoby wytwarzania kompozytów polimerowych z napełniaczami roślinnymi. Właściwości i zastosowanie kompozytów polimerowo-drzewnych (WPC). Rynek biotworzyw.

ĆWICZENIA: Otrzymywanie skrobi i badanie jej właściwości. Identyfikacja biotworzyw. Wytwarzanie metodą wytłaczania granulatów z wybranych polimerów termoplastycznych i roślinnych surowców włóknistych. Najnowsze osiągnięcia związane z biotworzywami.

 

  • Chemiczny przerób drewna – specjalność: Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu:

Celem przedmiotu jest prezentacja wiedzy z zakresu chemicznej technologii drewna i innych materiałów lignocelulozowych.

WYKŁADY: Charakterystyka i terminologia przedmiotu technologia chemiczna, główne zasady postępowania technologicznego, technologie: pirolitycznego przerobu surowców lignocelulozowych, otrzymywania ziarnowych, formowanych i włóknistych adsorbentów węglowych, otrzymywania węglowodorów terpenowych i kwasów żywicznych, terpentyny siarczanowej i mydeł żywicznych, otrzymywania włókien celulozowych i pochodnych celulozy, przerobu ligniny; upłynnianie surowców lignocelulozowych.

ĆWICZENIA: Poznanie procesu pirolizy surowców lignocelulozowych, obliczanie parametrów kinetycznych procesu termicznego rozkładu ww. surowców, oznaczanie właściwości fizykochemicznych i technologicznych węgla drzewnego oraz surówek metanolowo-octowych, poznanie procesu częściowego zgazowania węgla drzewnego, oznaczenie właściwości fizykochemicznych i technologicznych węgla aktywnego, wyznaczenie bilansu materiałowego zachowawczej destylacji żywicy balsamicznej, oznaczenie właściwości fizykochemicznych i technologicznych kalafonii i terpentyny.

 

  • Inżynieria chemiczna i procesowa – specjalność: Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. inż. Beata Doczekalska

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z zagadnieniami wymiany ciepła i masy, procesami dyfuzyjnymi, mechanicznymi, rozdziału i mieszania układów niejednorodnych, występujących w technologiach chemicznego przerobu drewna. Treści nauczania stanowią podstawę do opanowania umiejętności wykonywania podstawowych inżynieryjnych obliczeń procesowych  oraz prawidłowego rozumienia zagadnień przepływów mas, energii i pędu w instalacjach technologicznych.

WYKŁADY: Płyny. Elementy dynamiki płynów. Średnia prędkość przepływu płynów. Rodzaje przepływów. Przepływ ustalony i nieustalony. Równanie Bernoulliego dla cieczy rzeczywistych. Spadki ciśnienia na odcinku rur prostych. Przepływ płynów nienewtonowskich. Tłoczenie cieczy. Sprężanie gazów. Magazynowanie cieczy i gazów. Rozdrobniona faza stała. Charakterystyka materiałów rozdrobnionych. Przepływ płynów przez złoże. Mieszanie materiałów. Rozdrabnianie. Aglomeracja. Transport ciał stałych. Przepływy w układach wielofazowych. Sedymentacja. Filtracja. Rozdzielanie w polu sił odśrodkowych. Procesy membranowe: osmoza odwrócona, mikrofiltracja, nanofiltracja, ultrafiltracja, elektrodializa, permeacja gazów. Operacje cieplne – przewodzenie, konwekcja i wnikanie, przenikanie oraz promieniowanie. Podstawy obliczeń wymienników ciepła. Procesy wyparne. Procesy dyfuzyjne: destylacja i rektyfikacja, adsorpcja i desorpcja, absorpcja, ekstrakcja - podstawy teoretyczne. Podstawy obliczeń reaktorów.

ĆWICZENIA: Jednostki stosowane w inżynierii chemicznej i procesowej. Przeliczanie jednostek. Wyznaczanie współczynnika proporcjonalnego wypływu cieczy ze zbiornika. Sedymentacja zawiesin. Pomiar oporów przepływu gazu przez kolumnę z wypełnieniem. Wyznaczanie współczynnika oporu ruchu ciał poruszających się w płynie. Wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła k w ruchu ustalonym. Wyznaczanie współczynnika wnikania ciepła w reaktorze rurowym pustym i z wypełnieniem. Bilans ciepła i masy procesu zagęszczania ługu w wyparce pod  ciśnieniem atmosferycznym. Obliczenia projektowe wymienników ciepła. Obliczenia parametrów reaktorów okresowych.

 

  • Maszyny i urządzenia chemicznego przerobu drewna – specjalność: Chemiczna technologia drewna oraz Ochrona i modyfikacja drewna

Kierownik przedmiotu: dr inż. Monika Bartkowiak

Przedmiot prezentuje usystematyzowany według operacji jednostkowych przegląd rozwiązań konstrukcji, zasad działania oraz ocena maszyn, urządzeń i aparatów stosowanych w technologiach chemicznego przerobu drewna. Umożliwia zapoznanie się z zasadami doboru aparatury ich funkcjonowania i sterowania jako części instalacji przemysłowych, przedstawia tendencje rozwoju inżynierii i aparatury procesowej.

WYKŁADY: Materiały konstrukcyjne aparatury chemicznej i ich korozja. Elementy konstrukcyjne aparatury chemicznej. Maszyny i urządzenia do korowania drewna, ścierania drewna, rozdrabniania drewna na zrębki. Konstrukcje przemysłowe do otrzymywania, mycia, sortowania mas celulozowych. Kotły sodowe oraz piece do spalania siarki i pirytu. Reaktory do hydrolizy drewna. Reaktory do: pirolizy drewna, wytwarzania węgli aktywnych, gazyfikacji drewna. Aparatura kontrolno-pomiarowa oraz sterująca procesami technologicznymi.

ĆWICZENIA: Poznanie budowy, zasady działania, parametrów pracy maszyn i urządzeń chemicznego przerobu drewna stosowanych do: magazynowania, transportu wewnętrznego, zasilania, rozdrabniania, aglomeracji, mieszania, klasyfikacji, odpylania, sedymentacji, filtracji, flotacji, wymiany ciepła, procesów wyparnych, chłodzenia, krystalizacji, destylacji, rektyfikacji, adsorpcji, absorpcji, ekstrakcji, suszenia.

 

  • Modyfikacja drewna – specjalność: Ochrona i modyfikacja drewna

Kierownik przedmiotu:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów ze sposobami zwiększenia trwałości drewna oraz jego stabilizacji wymiarowej metodami chemicznymi, termicznymi lub termochemicznymi, których celem jest blokowanie lub redukcja hydrofilowych grup hydroksylowych  w komponentach substancji drzewnej.

WYKŁADY: Ogólne wiadomości o celach i metodach modyfikacji drewna. Rodzaje modyfikacji. Chemiczna modyfikacja drewna. Metody estryfikacji drewna. Metody eteryfikacji drewna. Modyfikacja drewna izocyjanianami.   Modyfikacja drewna monomerami winylowymi. Modyfikacja drewna związkami krzemoorganicznymi. Właściwości fizyko-mechaniczne drewna zmodyfikowanego chemicznie. Termiczne metody modyfikacji drewna. Termochemiczne metody modyfikacji drewna. Właściwości drewna zmodyfikowanego termicznie. Modyfikacja powierzchniowa i impregnacyjna. Modyfikacja drewna alkoholem furfurylowym. Modyfikacja enzymatyczna. Przemysłowe metody modyfikacji drewna. Zastosowanie drewna modyfikowanego. Modyfikacja drewna w aspekcie ochrony środowiska.

ĆWICZENIA: Przebarwianie drewna dębu  metodą termochemiczną. Modyfikacja termiczna drewna. Badanie właściwości drewna zmodyfikowanego termicznie. Estryfikacja drewna bezwodnikami kwasowymi. Badanie wpływu rozpuszczalników na przebieg procesu estryfikacji. Modyfikacja drewna alkoholem furfurylowym. Określenie stabilności wymiarowej oraz barwy drewna po modyfikacji alkoholem furfurylowym. Półtechniczna skala procesu modyfikacji termicznej drewna (ćwiczenia terenowe).

 

  • Nanomateriały – specjalność: Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. inż. Beata Doczekalska

Celem nauczania przedmiotu jest przekazanie studentom wiedzy o nanomateriałach uzyskiwanych z surowców lignocelulozowych. Słuchacze zdobędą wiedzę z zakresu metod wytwarzania tych materiałów, badania ich właściwości oraz możliwości zastosowania.

WYKŁADY: Nanomateriały, definicje i podstawowe pojęcia. Nanomateriały w przyrodzie. Nanomateriały a drzewnictwo. Nanoproszki i nanospieki ceramiczne. Nanometale. Nanokompozyty – metody wytwarzania i przykłady zastosowań. Nanowarstwy powierzchniowe. Nanowłókna – metody ich wytwarzania, charakterystyka właściwości i zastosowanie. Nanostruktury węglowe – struktura, wytwarzanie i zastosowanie. Nanoceluloza. Toksyczność nanomateriałów i bezpieczeństwo pracy z nimi. Perspektywy rozwoju nanomateriałów inżynierskich.

ĆWICZENIA: Wytwarzanie nanostruktur węglowych z surowców lignocelulozowych. Badanie właściwości nanomateriałów. Omówienie najnowszych osiągnięć dotyczących otrzymywania i badania nanomateriałów.

 

  • Podstawy modyfikacji drewna – specjalność: Mechaniczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z najważniejszymi metodami zwiększenia trwałości drewna oraz jego stabilizacji wymiarowej metodami chemicznymi, termicznymi lub termochemicznymi.

WYKŁADY: Podstawowe pojęcia związane z  modyfikacją drewna. Rodzaje modyfikacji. Chemiczna modyfikacja drewna. Termiczne metody modyfikacji drewna. Termochemiczne metody modyfikacji drewna.  Modyfikacja powierzchniowa i impregnacyjna. Modyfikacja drewna alkoholem furfurylowym. Przemysłowe metody modyfikacji drewna. Właściwości fizyko-mechaniczne drewna zmodyfikowanego. Zastosowanie drewna modyfikowanego. Modyfikacja drewna w aspekcie ochrony środowiska.

ĆWICZENIA: Przebarwianie drewna dębu metodą termochemiczną. Modyfikacja termiczna drewna. Badanie właściwości drewna zmodyfikowanego termicznie. Acetylacja drewna. Badanie wpływu rozpuszczalników na przebieg procesu acetylacji.

 

  • Przerób biomasy – specjalność: Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu: dr inż. Monika Bartkowiak

Przedmiot obejmuje prezentację wiedzy w zakresie technologii wykorzystujących biomasę (materiał lignocelulozowy) jako surowiec do konwersji na związki chemiczne oraz energię. Przybliża sposobów postępowania z produktami ubocznymi i odpadami podczas przetwarzania biomasy (materiałów lignocelulozowych).

WYKŁADY: Biomasa jako surowiec. Biomasa źródłem energii odnawialnej. Technologie energetycznego wykorzystania biomasy lignocelulozowej. Technologie przerobu półproduktów chemicznej konwersji surowców lignocelulozowych. Technologie ubocznych produktów chemicznego przerobu surowców lignocelulozowych.

ĆWICZENIA: Poznanie zagadnień konwersji biomasy. Poznanie technologii otrzymywania furfuralu. Obserwacja technologii termochemicznej konwersji biomasy. Oznaczenia półproduktów i produktów ubocznych chemicznego przerobu surowców lignocelulozowych.

 

  • Specjalistyczne urządzenia produkcyjne – specjalność: Chemiczna technologia drewna oraz Ochrona i modyfikacja drewna

Kierownik przedmiotu: dr inż. Monika Bartkowiak

Przedmiot pozwala na zapoznanie się z budową, zasadami i parametrami pracy maszyn, urządzeń i aparatów stosowanych technologiach chemicznej i termicznej konwersji materiałów lignocelulozowych, a także zapoznanie się z zasadami doboru aparatury ich funkcjonowania i sterowania jako części instalacji przemysłowych. Przedstawia tendencje rozwoju inżynierii i aparatury procesowej.

WYKŁADY: Materiały i elementy konstrukcyjne urządzeń produkcyjnych. Budowa, zasada działania reaktorów stosowanych w procesach energetycznego wykorzystania biomasy. Maszyny, urządzenia, instalacje stosowane w: technologiach przerobu półproduktów i produktów ubocznych chemicznego przerobu surowca lignocelulozowego, ochronie i modyfikacji drewna, technologiach otrzymywania nanomateriałów, przetwórstwie i modyfikacji papieru. Aparatura kontrolno-pomiarowa oraz sterująca procesami technologicznymi.

ĆWICZENIA: Poznanie budowy, zasady działania, parametrów pracy maszyn, urządzeń, aparatów, instalacji stosowanych do: spalania, zgazowywania, pirolizy, upłynniania biomasy. Poznanie maszyn i urządzeń stosowanych do otrzymywania kompozytów WPC. Obserwacja maszyn, urządzeń stosowanych w poligrafii.

 

  • Termochemiczna obróbka drewna – specjalność: Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów ze sposobami modyfikacji i drewna metodami chemicznymi, termicznymi, termochemicznymi oraz enzymatycznymi. Omówione zostaną także metody badań  ich właściwości oraz możliwości zastosowania produktów modyfikacji w różnych dziedzinach gospodarki.

WYKŁADY: Pojęcia podstawowe. Rodzaje modyfikacji. Metody badań właściwości produktów modyfikacji. Termiczna modyfikacja drewna. Właściwości drewna modyfikowanego termicznie. Chemiczne zmiany w budowie drewna po obróbce termicznej. Chemiczna modyfikacja surowców lignocelulozowych. Acetylowanie. Estryfikacja. Eteryfikacja. Modyfikacja powierzchniowa drewna. Modyfikacja enzymatyczna drewna. Modyfikacja impregnacyjna drewna z wykorzystaniem monomerów lub polimerów. Przemysłowe metody modyfikacji drewna. Modyfikacja drewna w aspekcie ochrony środowiska.

ĆWICZENIA: Przebarwianie drewna dębu  metodą termochemiczną. Termiczna modyfikacja drewna w atmosferze pary wodnej. Badanie właściwości drewna zmodyfikowanego termicznie. Modyfikacja drewna bezwodnikiem octowym. Badanie wpływu rozpuszczalników na przebieg procesu acetylacji. Modyfikacja drewna alkoholem furfurylowym. Określenie stabilności wymiarowej oraz barwy drewna po furfurylacji.

 

  • Chemia drewna – specjalność: Chemiczna technologia drewna oraz Ochrona i modyfikacja drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. Magdalena Zborowska

Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z właściwościami chemicznymi głównych składników drewna oraz metodami ich oznaczania.

WYKŁADY: Podstawowe i uboczne składniki chemiczne drewna. Biosynteza węglowodanowych składników drewna. Budowa fizyczna i chemiczna celulozy, pentozanów, heksozanów oraz hemiceluloz mieszanych, kwasowych pochodnych węglowodanów. Holoceluloza oraz sposoby jej wyodrębniania. Reakcje chemiczne celulozy: otrzymywanie alkalicelulozy, estryfikacja, eteryfikacja, degradacja celulozy na drodze hydrolizy, utleniania, fotolizy, radiolizy oraz degradacja termiczna i mikrobiologiczna. Biosynteza ligniny. Budowa polimeru ligninowego oraz wiązania chemiczne ligniny z węglowodanami. Reakcje chemiczne ligniny: nitrowanie, chlorowanie, utlenianie, uwodornienie, alkoholiza, eteryfikacja oraz destrukcja termiczna. Reakcje ligniny z alkaliami oraz jej sulfonowanie.

ĆWICZENIA: Oznaczanie holocelulozy metodą chlorynową (Wise). Oznaczanie holocelulozy za pomocą kwasu nadoctowego (Haasa). Oznaczanie celulozy metodą Seiferta. Określenie zawartości α, ß i γ celulozy w masie celulozowej. Otrzymywanie octanu celulozy oraz oznaczanie stopnia zacetylowania. Degradacja węglowodanów drzewnych za pomocą kwasu siarkowego. Oznaczanie stopnia zhydrolizowania drewna oraz oznaczanie w hydrolizacie cukrów redukujących (met. Bertranda, Schoorla i ebuliostatyczną). Oznaczanie w drewnie pentozanów (met. Jenkego). Miareczkowe oznaczenie zawartości furfuralu i pentozanów. Oznaczanie zawartości ligniny w drewnie metodą bezpośrednią. Określenie ilości ligniny rozpuszczalnej. Oznaczenie w ligninie grup metoksylowych.

 

  • Konserwacja drewna archeologicznego – specjalność: Ochrona i modyfikacja drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. Magdalena Zborowska

Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z procesami degradacji, oznaczania i konserwacji drewna zabytkowego i archeologicznego.

WYKŁADY: Fizyczne i mechaniczne właściwości mokrego i suchego drewna wykopaliskowego. Skład chemiczny mokrego i suchego drewna wykopaliskowego. Ocena stopnia degradacji drewna wykopaliskowego. Metody pasywnej konserwacji mokrego drewna wykopaliskowego. Aktywna konserwacja drewna wykopaliskowego jako proces konserwatorski. Metody konserwacji (stabilizacji wymiarów) mokrego drewna archeologicznego. Konserwacja obiektów zabytkowych o złożonych strukturach surowcowych oraz suchego drewna wykopaliskowego.

ĆWICZENIA: Ocena stopnia degradacji drewna na podstawie wybranych właściwości fizycznych. Pomiar głębokości wnikania PEGu w drewno archeologicznego wyniku impregnacji. Konserwacja drewna metodą liofilizacyjną. Ćwiczenia terenowe w przymuzealnych pracowniach konserwatorskich.

 

  • Gospodarka odpadami w drzewnictwie – specjalność: Ochrona i modyfikacja drewna, Mechaniczna technologia drewna oraz Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu: dr inż. Agata Stachowiak-Wencek

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z wiedzą z zakresu sytemu prawnego gospodarki odpadami w Polce i UE oraz metod odzysku i unieszkodliwiania różnych form odpadów powstających w przemyśle drzewnym.

WYKŁADY: Podstawowe pojęcia. System prawny gospodarki odpadami w Polce i UE. Priorytety polityki gospodarki odpadami. Obowiązki wytwarzającego odpady i odbiorców odpadów. Odpady drzewne, klasyfikacja, źródła powstawania, ze szczególnym uwzględnieniem przemysłu tartacznego, meblarskiego, płyt drewnopochodnych, celulozowo-papierniczego, stolarki budowlanej i konserwacji drewna. Kierunki i metody utylizacji. Procesy biotermiczne (kompostowanie, fermentacja). Procesy wykorzystania odpadów do celów energetycznych (piroliza, zgazowanie, upłynnianie, spalanie). Ocena zagrożeń i sposoby postępowania z różnymi postaciami odpadów malarskich powstających w drzewnictwie. Popłuczyny i szlamy klejowe. Składniki toksyczne i niebezpieczne – metody utylizacji. Metody ograniczenia powstawania odpadów w przemyśle drzewnym i celulozowo-papierniczym. Transport odpadów i zapewnienie bezpieczeństwa.

ĆWICZENIA: Analiza podstawowych właściwości paliwowych wybranych odpadów przemysłu drzewnego. Oznaczenie zawartości części lotnych. Oznaczenie ciepła spalania i obliczenie wartości opałowej. Badanie właściwości kompostów otrzymanych z odpadów drzewnych. Oznaczenie zawartości substancji organicznej. Oznaczenie zawartości węgla organicznego. Oznaczenie pH. Badanie zawartości azotu. Oznaczenie zawartości fosforu.

 

  • Chemia i technologia wybranych produktów leśnych – Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. inż. Bogusława Waliszewska

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów ze składem chemicznym leśnych surowców, ze szczególnym uwzględnieniem występowania w nich garbników, witamin, flawonoidów i specyficznych związków mineralnych, jak również technologia pozyskiwania i przerobu owoców leśnych, surowców garbnikodajnych, olejków eterycznych, igliwia, wikliny oraz związków biologicznie czynnych.

WYKŁADY: Budowa morfologiczna i podstawowy skład chemiczny roślin leśnych. Pokarmowe składniki roślin leśnych: cukry, białka, tłuszcze, związki mineralne, kwasy organiczne, witaminy, ciała czynne, garbniki i barwniki. Charakterystyka podstawowych leśnych roślin owocodajnych i leczniczych: borówka czernica, bagienna i brusznica, berberys, bez czarny, głóg, jarząb, jeżyna, malina, porzeczka czarna, poziomka, rokitnik, róża, śliwa tarnina, żurawina błotna. Leśne surowce farmaceutyczne w nowoczesnej medycynie. Olejki eteryczne. Podstawowe procesy technologiczne w  przerobie owoców leśnych. Grzyby - skład chemiczny i właściwości. Ogólna wiedza o przetwórstwie grzybów. Charakterystyka surowców garbnikowych oraz ekstraktów garbarskich. Użytkowanie listowia i soków drzew leśnych. Skład chemiczny igliwia.  Przetwórstwo wikliny.Technologia przetwarzania wikliny. Zabiegi związane z przygotowaniem wikliny do korowania. Korowanie, suszenie, dobarwianie. Badanie właściwości prętów wikliny.

ĆWICZENIA: Anatomia i rozpoznawanie podstawowych gatunków owoców leśnych, grzybów jadalnych i trujących. Oznaczanie poszczególnych składników: witamin, kwasów organicznych, substancji mineralnych. Identyfikacja surowców garbnikowych, ekstraktów garbarskich, kontrola techniczna i analityczna zawartości garbników, niegarbników, barwy ekstraktów. Rozpoznawanie podstawowych roślin leczniczych oraz oznaczanie alkaloidów i flawonoidów. Określenie zawartości azotu. Oznaczenie chlorku sodu, dwutlenku siarki, benzoesanu sodu, kwasów lotnych i alkoholu.

 

  • Gospodarka wodno-ściekowa – Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. inż. Bogusława Waliszewska

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z problematyką ujmowania i uzdatniania wód dla potrzeb przemysłowych, a także metodami unieszkodliwiania powstających ścieków oraz osadów ściekowych. Tematyka przedmiotu obejmuje również metody kontroli procesów uzdatniania wody i oczyszczania ścieków.

WYKŁADY: Bilans wodny Polski oraz systemy zarządzania krajową gospodarka wodną. Podstawowe problemy gospodarki wodnej w Polsce.  Rodzaje wód i sposoby ich ujmowania. Wymagania ilościowe i jakościowe stawiane wodzie. Uzdatnianie wody: klarowanie i filtrowanie;  koagulacja, odżelazianie i odmanganianie; zmiękczanie; odgazowanie, odkrzemianie i dezynfekcja. Jonitowe metody uzdatniania wody. Rodzaje ścieków i ich rozkład naturalny (samooczyszczanie). Zakres oczyszczania ścieków i rodzaje oczyszczalni. Sposoby oczyszczania ścieków oraz metody przerobu osadów ściekowych. Wybrane zagadnienia gospodarki wodno-ściekowej przemysłu celulozowo-papierniczego. Gospodarka wodno-ściekowa przemysłu płyt.

ĆWICZENIA: Badanie jakości wody:  oznaczanie twardości wody; oznaczanie kwasowości, alkaliczności oraz utlenialności wody. Oznaczanie NZT oraz BZT5. Oznaczanie zawartości tlenu w wodzie. Oznaczanie zawartości żelaza i manganu w wodzie. Badanie zanieczyszczeń występujących w ściekach: Oznaczanie oraz obliczanie ilości zawiesin łatwoopadających oraz zagniwalności ścieków. Wykazanie wpływu koagulantu na szybkość opadania zawiesin. Oznaczanie fenoli. Kolorymetryczne oznaczanie furfuralu i związków pochodnych. Oznaczanie zawartości związków tanino-podobnych i lignino-podobnych.

 

  • Metody instrumentalne w badaniach drewna – specjalność: Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. Magdalena Zborowska

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z metodami instrumentalnymi stosowanymi w badaniach drewna, jego składników oraz produktów pochodzenia roślinnego.

WYKŁADY: Metody instrumentalne – podstawowe pojęcia. Metody spektroskopowe: spektroskopia molekularna, UV-Vis, IR, NMR, AAS, MS. Kolorymetria. Metody chromatograficzne: chromatografia cienkowarstwowa, gazowa, cieczowa. Metody termoanalityczne.

ĆWICZENIA: Chromatografia cienkowarstwowa wybranych związków fenolowych. Chromatografia GC/MS terpenów. Metrologiczne oznaczanie barwy drewna. Analiza termograwimetryczna surowców lignocelulozowych. Charakterystyka układów fenolowych w świetle UV. Analiza FT IR drewna oraz jego składników.

 

  • Ochrona środowiska

Kierownik przedmiotu: dr hab. inż. Bogusława Waliszewska

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi wiadomościami z dziedziny środowiska przyrodniczego i jego zagrożeniami przemysłowymi ze szczególnym uwzględnieniem specyfiki przemysłu drzewnego oraz metodami racjonalnej ochrony nie tylko przyrody, ale i jej zasobów naturalnych. 

WYKŁADY: Podstawowe akty prawne i normatywne związane z ekologią i ochroną środowiska. Zasada kompleksowej ochrony środowiska. Zagrożenia środowiska przyrodniczego. Procesy zachodzące w biosferze. Zanieczyszczenia naturalne i antropogeniczne oraz ich oddziaływanie na środowisko, a wzrost chorób cywilizacyjnych. Ochrona zasobów hydrosfery. Ścieki i sposoby ich oczyszczania. Skażenie gleb metalami ciężkimi. Zasady rekultywacji zdegradowanych terenów. Zasoby leśne i drzewne świata. Racjonalne gospodarowanie w lasach oraz przy przerobie drewna. Zanieczyszczenia z przemysłu meblarskiego, tworzyw drzewnych i przemysłu celulozowo-papierniczego. Rachunek ekonomiczny, a ochrona środowiska. Koncepcja zrównoważonego rozwoju. Najlepsze dostępne praktyki, techniki i technologie środowiskowe. Oddziaływanie przedsiębiorstwa na środowisko.

ĆWICZENIA: Oznaczenia z zakresu występowania w powietrzu tlenków siarki i zanieczyszczeń pyłowych. Oznaczenia z zakresu ochrony zasobów wodnych: oznaczenie chemicznego zapotrzebowania tlenu. Obserwacja dynamiki opadania zawiesin. Obliczanie ilości zawiesin i ich charakterystyka, określanie barwy ścieków i mętności. Identyfikacja metali ciężkich i ilościowe określenie zawartości ołowiu, kadmu, miedzi i cynku w glebie i materiale roślinnym.

Zagrożenia biologiczne i pożarowe w budynkach – specjalność: Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. Grzegorz Cofta

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów ze zjawiskami biotycznymi zachodzącymi w obiektach budowlanych oraz wskazanie metod ograniczenia i postępowania z wyżej wymienionymi zjawiskami. Ponadto student poznaje teorię i praktykę związaną z palnością drewna budowlanego, jego zabezpieczaniem chemicznymi środkami przeciwogniowymi, jak i mechanizmy działania tych środków.

WYKŁADY: Rodzaje korozji biologicznej i abiotycznej drewna w budynkach. Przyczyny występowania korozji biologicznej w budynkach nowo wznoszonych i starych. Klasyfikacja budynków drewnianych i ich elementów  – zarys architektury. Rozpoznawanie korozji biologicznej w budynkach – metody wizualne. Metody instrumentalne stosowane do rozpoznawania korozji biologicznej w budynkach. Profilaktyka konstrukcyjna ograniczająca występowanie korozji biologicznej i fizyko-chemicznej drewna w budynkach. Ochrona materiałów lignocelulozowych przed biodeterioracją Ochrona przeciwogniowa drewna i materiałów drewnopochodnych - cele, zadania, przepisy prawne, normy, atesty. Proces palenia się drewna. Zależności między palnością drewna a jego właściwościami technicznymi. Pożarowa ocena materiałów budowlanych. Środki ogniochronne – teorie działania, składniki i grupy preparatów. Metody stosowania środków przeciwogniowych. Metody badania palności drewna i materiałów drewnopochodnych. Systemy ochrony ppoż. w budownictwie

ĆWICZENIA: Oznaczanie bioodporności środków ochronno dekoracyjnych; Obserwacja zjawiska pleśnienia powłok malarskich; Identyfikacja ognisk korozji biologicznej w budynkach. Zasady sporządzania opinii mikologiczno-konserwatorskich Problematyka badawcza środków ochrony drewna przed ogniem. Przygotowanie próbek do badań ogniowych – nasycanie, zabezpieczanie. Określenie temperatury zapłonu drewna różnych gatunków. Wpływ środków ochronno-dekoracyjnych na palność drewna. Oznaczenie stopnia zapalności drewna i płyt drewnopochodnych. Określenie temperatury zapłonu płyt drewnopochodnych. Analiza wyników i weryfikacja wiedzy.

 

  • Korozja biologiczna i fizykochemiczna w budynkach A – specjalność: Mechaniczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. Grzegorz Cofta

Celem nauczania przedmiotu jest przekazanie studentom wiedzy o występowaniu zjawiska korozji biologicznej i fizyko-chemicznej materiałów budowlanych, a zwłaszcza drewna i materiałów drewnopochodnych w różnych obiektach zarówno zabytkowych jak i współczesnych. Słuchacze zajęć powinni nabyć wiedzę umożliwiającą rozpoznawanie i zwalczanie ww. zjawisk jak również projektowanie poprawnych rozwiązań stosowanych w budynkach z udziałem drewna. Student zna zagadnienia profilaktyki ograniczającej szkodliwy wpływ zjawisk fizyko-chemicznych jak również występowania szkodników biologicznych w budynkach.

WYKŁADY: Rodzaje korozji biotycznej i abiotycznej drewna w budynkach. Przyczyny występowania korozji biologicznej w budynkach nowo wznoszonych i starych. Klasyfikacja budynków drewnianych i ich elementów  – zarys architektury. Wpływ grzybów domowych na drewno i materiały drewnopochodne oraz materiały budowlane. Wpływ grzybów zasiedlających drewno na zdrowie organizmów stałocieplnych. Rozpoznawanie korozji biologicznej w budynkach – metody wizualne. Metody instrumentalne stosowane do rozpoznawania korozji biologicznej w budynkach. Profilaktyka konstrukcyjna ograniczająca występowanie korozji biologicznej i fizyko-chemicznej drewna w budynkach. Odporność współczesnych materiałów budowlanych na biodeteriorację, Metody zwalczania korozji biologicznej w budynkach. Klasy zagrożenia atakiem biologicznym na świecie. Dobór środków impregnacyjnych do zabezpieczania drewna w zależności od rodzaju budynku, stopnia destrukcji i środowiska pracy drewna. Ochrona materiałów lignocelulozowych przed biodeterioracją, Wpływ środków impregnacyjnych na drewno i inne materiały budowlane. Trwałość środków ochrony drewna. Problemy modernizacji starych budynków. Monitoring obiektów ze względu na korozję biologiczną. Metody analizy jakościowej i ilościowej substancji aktywnych środków ochrony drewna. Przegląd stosowanych środków ochrony drewna (przed 1945 r., między 1945 – 2000 r. i po 2000 r.). Przepisy prawne związane z impregnacją drewna i z korozją biologiczną w budynkach nowo znoszonych współczesnych i obiektów zabytkowych.

ĆWICZENIA: Badanie podatności materiałów budowlanych na porastanie mikrogrzybami w zależności od warunków ekologicznych. Badanie podatności materiałów termoizolacyjnych na wzrost mikrogrzybów. Badanie odporności wyrobów lakierowych. Badanie skuteczności powłok ochronno-dekoracyjnych stosowanych do drewna. Oznaczanie podatności na zjawisko pleśnienia tworzyw sztucznych. Badanie działania par lotnych związków chemicznych na grzyby.

 

  • Korozja biologiczna i fizykochemiczna w budynkach – specjalność: Ochrona i modyfikacja drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. Grzegorz Cofta

Celem nauczania przedmiotu jest przekazanie studentom wiedzy o występowaniu zjawiska korozji biologicznej w różnych materiałach technicznych takich jak tworzywa sztuczne, materiały włókiennicze, kamień . Słuchacze  ponadto rozszerzają swoją wiedzę z zakresu mikroorganizmów odpowiedzialnych  za korozję biologiczną wyżej wymienionych materiałów. Studenci powinni nabyć wiedzę umożliwiającą rozpoznawanie i zwalczanie ww. zjawisk.

Wykłady: Biologia mikroorganizmów. Mikrobiologiczny rozkład włókien i tkanin naturalnych. Korozja biologiczna kauczuku i gumy. Naturalna odporność tworzyw sztucznych. Podatność polimerów syntetycznych na biodegradację. Klasyfikacja odporności tworzyw sztucznych względem mikroorganizmów. Badanie bioodporności tworzyw sztucznych; Mikrobiologiczny rozkład produktów naftowych. Mikrobiologiczna korazja metali. Biodegradacja kamienia.

ĆWICZENIA: Pomiar odporności na biodegradację mikrobiologiczną tworzyw sztucznych (polietylen, poliamidy, poliuretany). Identyfikacja odporności tkanin naturalnych względem mikrogrzybów (bawełna, wełna, juta). Obserwacja biodegradacji kompozytów. Poznanie rodzajów degradacja kamienia wg standardów ICOMOS. Ćwiczenia terenowe z rozpoznawania korozji biologicznej obiektów kamiennych.

  • Chemiczna modyfikacja celulozy – specjalność: Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. inż. Adam Wójciak

Nauczanie przedmiotu ma na celu zapoznanie studentów z teorią i praktyką wytwarzania pochodnych celulozowych, przedstawienie procesów technologicznych związanych z uszlachetnianiem mas celulozowych przeznaczonych do przerobu chemicznego oraz otrzymywaniem celulozy chemicznie zmodyfikowanej. To praktyczna nauka kontroli technologicznej produkcji pochodnych celulozowych z wykorzystaniem metod obliczeniowych, nauka samodzielnego przeprowadzania podstawowych analiz fizyko-chemicznych pochodnych celulozy w warunkach laboratoryjnych, samodzielna analiza wyników i formułowanie wniosków dotyczących badanych zależności technologicznych.

WYKŁADY: Klasyfikacja surowców do produkcji pochodnych celulozy ich przygotowanie. Technologie uszlachetniania celulozy do przerobu chemicznego. Celuloza regenerowana - metoda wiskozowa. Chemizm otrzymywania estrów celulozy. Technologia produkcji azotanu, octanu i octano-maślanu celulozy. Chemizm tworzenia eterów celulozy. Technologia otrzymywania pochodnych etylowych, metylowych, benzylowych i karboksymetylowych celulozy. Pochodne oksycelulozy - dialdehydoceluloza. Metody kontroli technologicznej produkcji pochodnych celulozy. Maszyny i urządzenia stosowane w chemicznym przerobie celulozy. Sposoby otrzymywania folii i włókien na bazie celulozy. Zastosowanie pochodnych celulozy. Chemiczna modyfikacja celulozy - perspektywy rozwojowe.

ĆWICZENIA: Zapoznanie się z technologią uszlachetniania celulozy do przerobu chemicznego. Otrzymywanie nitrocelulozy i wyznaczanie jej stopnia polimeryzacji. Otrzymywanie lakieru i farb na bazie nitrocelulozy. Otrzymywanie octanu celulozy - obliczanie wydajności reakcji i ocena rozpuszczalności octanu celulozy w rozpuszczalnikach organicznych. Otrzymywanie dialdehydocelulozy - ocena reaktywności pochodnej celulozy na podstawie ilości grup karbonylowych.

 

  • Podstawy konserwacji i ochrony papieru – specjalność: Ochrona i modyfikacja drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. inż. Adam Wójciak

Nauczanie przedmiotu ma na celu zapoznanie studentów z podstawową wiedzą z zakresu ochrony i konserwacji papieru. To nauka o technologicznych źródłach zagrożeń dla trwałości papieru, zapoznanie z wewnętrznymi i zewnętrznymi czynnikami degradacji papieru - wpływ światła, temperatury, kwasów, tuszu galasowego, mikroorganizmów, opanowanie zasad profilaktyki konserwatorskiej, zapoznanie z metodologią oceny stanu zachowania papieru. Praktyczna nauka podstawowych technik konserwatorskich - samodzielne wykonanie wzmacniania, uzupełniania ubytków, odkwaszania indywidualnego i rozjaśniania papieru. Samodzielna analiza wyników doświadczeń i formułowanie wniosków dotyczących zależności pomiędzy wybranymi cechami fizyko-chemicznymi papieru i wyborem metody konserwacji.

WYKŁADY: Przepisy prawne i rozwiązania organizacyjne w zakresie ochrony i konserwacji zasobów archiwalnych i bibliotecznych w Polsce i zagranicą. Technologiczne źródła zagrożeń dla trwałości papieru –  czynniki wewnętrzne i zewnętrzne. Chemizm i metody odkwaszania papieru. Korozja atramentowa. Degradacja papieru pod wpływem światła i sposoby przeciwdziałania. Mikrobiologiczny rozkład papieru – profilaktyka konserwatorska i sposoby restauracji archiwaliów. Podstawowe techniki restauracji papieru. Metodologia kontroli stanu zachowania papieru, zbiorów bibliotecznych i archiwalnych. Zalecenia i normy dotyczące przechowywania archiwaliów.

ĆWICZENIA: Zapoznanie się z problematyką starzenia papieru. Obserwacja efektów degradacji papieru pod wpływem światła i temperatury – ocena wpływu obecności tuszu galasowego, rodzaju włókien, zawartości klejów i wypełniaczy. Pomiar stopnia zakwaszenia papierów archiwalnych. Zapoznanie się z metodami odkwaszania papieru i tworzenia rezerwy alkalicznej. Zapoznanie się z podstawowymi technikami restauracji papieru – wybielanie, uzupełnianie ubytków, wzmacnianie. Identyfikacja zagrożeń mikrobiologicznych w papierach archiwalnych i ocena ich wpływu na trwałość papieru. 

 

  • Technologia celulozy – specjalność: Chemiczna technologia drewna

Kierownik przedmiotu: dr hab. inż. Adam Wójciak

Nauczanie przedmiotu ma na celu zapoznanie studentów z teorią i praktyką wytwarzania mas włóknistych do produkcji wytworów papierniczych ze szczególnym uwzględnieniem mas celulozowych, również do przerobu chemicznego, przedstawienie procesów technologicznych związanych z roztwarzaniem drewna, bieleniem i uszlachetnianiem mas włóknistych. To praktyczna nauka kontroli technologicznej produkcji mas włóknistych z wykorzystaniem metod obliczeniowych. Nauka samodzielnego przeprowadzania podstawowych analiz fizyko-chemicznych mas włóknistych w warunkach laboratoryjnych. Samodzielna analiza wyników i formułowanie wniosków dotyczących badanych zależności technologicznych.

WYKŁADY: Surowce do produkcji mas włóknistych i ich przygotowanie. Klasyfikacja mas włóknistych. Chemizm alkalicznych i kwasowych metod roztwarzania drewna. Kinetyka delignifikacji - czynnik H. Technologia i instalacje w metodzie siarczanowej i siarczynowej. Warzenie ciągłe i okresowe. Sposoby otrzymywania włóknistych mas mechanicznych i półchemicznych. Kontrola technologiczna produkcji mas włóknistych. Regeneracja ługów powarzelnych. Chemizm i technologia bielenia celulozy i mas mechanicznych - środki tlenowe i chlorowe. Sposoby mycia, sortowania, odwadniania mas włóknistych. Wykorzystanie ubocznych produktów roztwarzania drewna. Technologia celulozy - perspektywy rozwojowe.

ĆWICZENIA: Zapoznanie się z produkcja mas siarczanowych dla papierni i do przerobu chemicznego. Oznaczanie składu ługów warzelnych - obliczenia wskaźników technologicznych. Liczenie zadań z zakresu dozowania reagentów i kontroli warzenia siarczanowego. Obliczenia wydajności hydrolizy wstępnej i roztwarzania drewna, wydajności produktów kwasowych i węglowodanowych po hydrolizie i zużycia alkaliów w wyniku warzenia drewna. Obliczanie szybkości delignifikacji i wyznaczanie czynnika H. Wyznaczanie stopnia roztworzenia i określanie poziomu degradacji otrzymanych mas celulozowych. Zapoznanie się z cyklem regeneracji alkaliów - obliczenie stopnia kaustyzacji ługu zielonego. Bielenie celulozy i mas mechanicznych H2O2 i ClO2. Obliczenia dozowania reagentów: tlen aktywny, chlor aktywny. Obliczenia wydajności, zużycia reagentów i pomiar właściwości optycznych otrzymanych mas.