Badaniami dotyczącymi właściwości kompozytów polimerowo-drzewnych i możliwości ich wykorzystania w infrastrukturze morskiej zajęła się w swojej rozprawie doktorskiej mgr Jolanta Wróblewska-Krepsztul. Rozprawa zawiera praktyczne wnioski, które mogą przyczynić się do uzyskania innowacyjnych materiałów dla przemysłu morskiego.

Obrona odbyła się we wtorek (12 grudnia br.) na Wydziale Mechanicznym Politechniki Koszalińskiej przed komisją doktorską, na której czele stanął dziekan wydziału, prof. dr hab. inż. Waldemar Kuczyński. Autorka wyniki swojej kilkuletniej pracy naukowej podsumowała w rozprawie doktorskiej pt. „Wpływ parametrów wytłaczania ślimakowo-tarczowego na właściwości oraz podatność kompozytów polimerowo-drzewnych na degradację w środowisku wody morskiej”.

Praca została przygotowana pod opieką promotorską dr. hab. inż. Tomasza Rydzkowskiego, prof. PK z Katedry Procesów i Urządzeń Przemysłu Spożywczego. Doktorantka jest z wykształcenia biologiem, interesuje się zagadnieniami związanymi z ochroną środowiska (w tym ochroną środowiska morskiego). W swojej pracy zajęła się wpływem parametrów wytłaczania ślimakowo-tarczowego na właściwości kompozytów polimerowo-drzewnych zawierających w swoim składzie polietylen, biodegradowalny polilaktyd oraz wióry drzewne. Zbadała, w jaki sposób warunki wytwarzania wpływają na właściwości kompozytów, oceniła ich podatność na degradację w środowisku wody morskiej bałtyckiej i oceanicznej.

W celu przeprowadzenia badań przygotowała dwa istotnie różniące się kompozyty polimerowo-drzewne. Do wytworzenia jednego z nich użyła biotworzywa. Drugi został wyprodukowany bez użycia takiego dodatku (przy produkcji obu kompozytów wykorzystano napełniacz drzewny).

Obie próbki poddano badaniom wytrzymałościowym, badaniom struktury oraz badaniom struktury geometrycznej oraz swobodnego napięcia powierzchniowego. Część próbek umieszczono w specjalnie do tego celu zbudowanych komorach degradacyjnych wypełnionych wodą, o składzie chemicznym zbliżonym do wody oceanicznej oraz pochodzącej z Morza Bałtyckiego. Drugą część umocowano na pokładach promu pasażersko-samochodowego kursującego po północno-zachodniej części Bałtyku. To pozwoliło na przeprowadzenie testów w warunkach naturalnych z uwzględnieniem wpływu światła słonecznego, wiatru i wody morskiej. Próby terenowe trwały sześć miesięcy.

Po zakończonych testach autorka rozprawy zbadała, w jaki sposób zmieniły się właściwości, struktura, chropowatość, swobodna energia powierzchniowa i struktura geometryczna powierzchni badanych próbek. Na tej podstawie określiła optymalne parametry wytłaczania ślimakowo-tarczowego w celu uzyskania kompozytów o jak najlepszych właściwościach, dobranych do konkretnych zastosowań.

Wyniki są obiecujące. Autorka potwierdziła bowiem, że dzięki odpowiednio ustalonym parametrom procesu wytwarzania (szerokość szczeliny strefy tarczowej oraz prędkość obrotowa ślimaka) możemy wpływać na właściwości wytwarzanych kompozytów (ich wytrzymałość, chropowatość, czas utrzymywania się filmu wodnego czy degradowalność). Dzięki temu można uzyskać kompozyty o określonych właściwościach, które w sposób bardziej neutralny dla środowiska mogą być wykorzystywane w infrastrukturze morskiej (na statkach i w portach). W technice morskiej mogą one być wykorzystywane na przykład w postaci odbijaczy portowych i gretingów pokładowych.

Przygotowaną rozprawę pozytywnie ocenili recenzenci: dr hab. inż. Dorota Czarnecka-Komorowska, prof. Politechniki Poznańskiej; dr hab. inż. Marek Macko, prof. Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy i dr hab. inż. Stanisław Kuciel, profesor Politechniki Krakowskiej. Podkreślili, że rozprawa zawiera wiele praktycznych wniosków i może przyczynić się do rozwoju innowacyjnych materiałów dla przemysłu morskiego. Badania degradacji kompozytów w wodzie morskiej są szczególnie istotne, zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę rosnące zanieczyszczenie środowiska morskiego.

W efekcie komisja doktorska przyjęła publiczną obronę rozprawy doktorskiej Jolanty Wróblewskiej-Krepsztul. Ostateczną decyzję o nadaniu stopnia doktora podejmie Senat Politechniki Koszalińskiej.

Zdjęcia: Jacek Więckowski/Politechnika Koszalińska