vyskumny ustav, výskumný ústav

Od

Názov projektu

Ev. číslo projektu

Zodpovedný riešiteľ

2009

Nové produkty a technologické procesy výroby lepeného lamelového dreva pre stavebníctvo

Dátum ukončenia: 31.08.2011

VMSP-P-0050-09

Doc. Ing. Šteller, CSc.

Ciele projektu: Získanie aktuálneho stavu LLD-V, výstužných materiálov a ich použitia, v nadväznosti na projekt APVV-99-015805. Aplikácia numerickej analýzy na prvky LLD-V. Experimentálne overenie potrebných vlastností LLD-V. Zlepšenie úžitkových vlastností  LLO-V aplikáciou NL proti chemickej a biologickej korózii, v súlade s riešením Štúdie VMSP-S-0042-07. Vypracovanie technol. Postupov výroby LLD-V a postupu adaptácie technol. pracovísk realizátora. Spolupráca pri TPV typu radu LLD-V a sprac. ekonomiky výr. prvkov LLD-V. Prieskum trhu komerčnej realizácie LLD-V a vypracovanie Katalógu typového radu prvkov LLD-V.

Čiastočné výstupy z projektu: Aplikované výsledky- Nové výrobky (2x), overená technológia (2x), ostatné výsledky aplikovaného výskumu (5x). Pridaná hodnota- Novovytvorené pracovné miesta (5x).

Od

Názov projektu

Ev. číslo 

Zodpovedný riešiteľ

2009

Využitie vlákien z vedľajších produktov výroby bioetanolu prvej generácie

VMSP-P-0046-09

Ing. Boháček, PhD.

Doba riešenia projektu: 09/2009-08/2011

Ciele projektu: Optimálne využitie odpadových vlákien z výpalkov, ktoré sú vedľajšími produktmi z výroby bioetanolu prvej generácie, a to pri výrobe papiera a materiálov s vysokým obsahom vlákniny. Táto vláknina je potenciálnym materiálom v potravinárskej výrobe v aplikácii do potravín ako nápojov a pochutín s vysokým obsahom vlákniny s vysokou pridanou hodnotou. Ďalším cieľom je efektívne spracovanie a využitie proteínov, prípadne iných výživných biogénnych zlúčenín z uvedených vedľajších produktov na kŕmne účely. Dnes sa tieto vedľajšie produkty buď spaľujú alebo sa využívajú na kŕmne účely, avšak bez optimálnej predúpravy, pričom celá zmes týchto vedľajších produktov sa využíva výlučne ako kŕmna surovina, prípadne ako prídavok do kŕmnych zmesí.

Výstupy z projektu: Optimalizáciou separačných metód aplikovaných na výpalky sa dosiahli optimálne nastavenia procesových parametrov vo vybranom type separačnej metódy – odstreďovania. Jednotlivé výsledky a pracovné rozsahy parametrov ako sú konzistencia, čas separácie, teplota, frekvencia otáčok a počet cyklov centrifugácie, sú uvedené v patentových nárokoch patentovej prihlášky registrovanej na Úrade priemyselného vlastníctva Slovenskej republiky (Boháček, Š., Pažitný, A., Gigac, J., 2011: "Spôsob zvýšenia úžitkovej hodnoty výpalkov z výroby bioetanolu separáciou vlákniny", Výskumný ústav papiera a celulózy, a.s. v Bratislave. PP 00068 - 2011 (ÚPV SR, 15.07.2011)). Patentová prihláška bola zverejnená vo Vestníku Úradu priemyselného vlastníctva Slovenskej republiky vydanom dňa 4. februára 2013 (Vestník Úradu priemyselného vlastníctva Slovenskej republiky. 2 – 2013 – SK, s. 10). Vybrané výsledky spektrálnych a fyzikálno-mechanických vlastností papierov získaných z výpalkov upravených pomocou separačných metód boli prezentované v rámci popularizačných aktivít na vedeckej konferencii s názvom „50 LET PAPÍRENSKÉHO VÝZKUMU A VÝUKY V PARDUBICÍCH“ (2010). Pri optimalizácii separačných metód bola využitá spektrálna metóda FT NIR (Fourier transform Near Infrared). Bol vypracovaný kalibračný model závislosti vypočítaných hodnôt obsahu holocelulózy od nameraných, získaný z obalových kriviek závislosti absorbancie od vlnočtu v prípade rôznych sérií výpalkov podrobených odstreďovaniu pri rôznych variáciách procesových parametrov. Výsledky boli publikované v časopise Wood Research (Pažitný, A., Boháček, Š., Russ, A., 2011: Application of Distillery Refuse in Papermaking: Novel Methods of Treated Distillery Refuse Spectral Analysis. Wood Research, Vol. 56, No. 4, 533-544, Bratislava, ISSN 1336-4561; Pažitný, A., Russ, A., Boháček, Š., Bottová, V., Černá, K., 2013: Utilization of Energetic Grass Fibre for Modification of Recovered Fibre Properties. Wood Research, Vol. 58, No. 2, 181-190, Bratislava, ISSN 1336-4561).
Počas záverečnej konferencie medzinárodného projektu EU HUSK 1001/2.5.2/0025 (Envifor-web) v apríli 2014 bola projektová idea spolu s výstupmi projektu popularizovaná širokej medzinárodnej odbornej verejnosti v diskusnom príspevku a tiež v zborníku vydanom k príležitosti tejto konferencie. V septembri 2014 bol vytvorený priestor pre spoluprácu s Argentínskou republikou v oblasti riešenia spracovania vedľajších produktov z výroby bioetanolu prvej generácie. Návrhy k riešeniu problematiky boli prezentované v cykle prednášok počas workshopu s účasťou argentínskej delegácie zastúpenej ministrom vedy, výskumu a efektívnych inovácií Argentínskej republiky Linom Barañaom, odborných pracovníkov ministerstva a veľvyslanectva Argentínskej republiky a tiež s účasťou delegáta z Ministerstva školstva, vedy, výskumu a športu Slovenskej republiky.

Od

Názov projektu

Ev. číslo projektu

Zodpovedný riešiteľ

2009

Využitie odpadového vápenatého mlieka z výroby acetylénu na výrobu zrážaného uhličitanu vápenatého pre priemyselné aplikácie

Dátum ukončenia: 31.08.2011

VMSP-P-0088-09

Ing. Gigac, PhD.

Ciele projektu: Výroba/príprava natieracích PCC pigmentov s definovanou kryštalickou formou, tvarom a veľkosťou častíc. Návrh technológie výroby natieracích PCC pigmentov z karbidového vápna pre aplikáciu do náteru grafického a ink-jet papiera s vyššou pridanou hodnotou.

Výstupy z projektu: PP 142-2011 (14.12.2011 VÚPC a.s. Bratislava) “Spôsob výroby ihličkového aragonitu z odpadového hydroxidu vápenatého”. Autori: Pach, L., Fellner, P., Jurišová, A., Gigac, J., Boháček, Š.

Od

Názov projektu

Ev. číslo projektu

Zodpovedný riešiteľ

2009

Špeciálne papiere

Dátum ukončenia: 31.08.2011

VMSP-P-0083-09

Ing. Schwartz

Ciele projektu: Cieľom projektu je výber vhodných, pre papierenský priemysel netradičných vlákien a možnosti ich použitia pri výrobe papierov so špeciálnymi vlastnosťami. Výrobu týchto papierov modelovať v laboratórnych podmienkach a na papierenskom stroji. Zadefinovať ich úžitkové vlastnosti a navrhnúť optimalizovaný technologický postup výroby. Súčasťou projektu bude návrh úprav stávajúceho papierenského stroja pre možnosť výroby navrhnutých typov papiera. Realizačným výstupom projektu bude výroba špeciálnych papierov s vysokou pridanou hodnotou na papierenskom stroji VÚPC, a.s.

Čiastočné výstupy z projektu: Aplikované výsledky- nový výrobok (1x), poloprevádzková linka (1x), overená technológia (1x). Technológia výroby bola navrhnutá v laboratórnych podmienkach a overená na poloprevádzkovom stroji VÚPC, a.s.. Pre možnosť poloprevádzkového overenia technológie a modelovania výroby bola navrhnutá mlecia garnitúra a ňou doplnená a spojazdnená prevádzková linka. Výsledkom je nový výrobok, špeciálny papier na výrobu sírnych knôtov vyrobený na báze sklenených a čadičových vlákien.

Od

Názov projektu

Ev. číslo projektu

Zodpovedný riešiteľ

 2009

Analýza informačného fondu a vytvorenie nástrojov na jeho sprístupnenie pre výskum, školy a pracovníkov drevospracujúceho priemyslu

Dátum ukončenia: 31.08.2011

VMSP-P-0079-09

Ing. Zuzánková

Ciele projektu: Dosiahnutie komplexnosti informačného zabezpečenia v sektore spracovania drevnej hmoty elektronizáciou informačného fondu a prepojenie v prostredí internetu na vlastné databázy a databázy ďalších inštitúcií s príbuzným tematickým zameraním. Zámerom je vytvoriť virtuálnu databázu, ktorá optimalizuje a zefektívni prístup užívateľov výskumu, škôl a podnikateľského prostredia k informáciám.

Čiastočné výstupy z projektu:Vytvoril sa systém kritérií hodnotenia informačných materiálov a systém nástrojov na ich zatriedenie do bázy digitalizovaných kníh a časopisov, Ďalej systém sprístupnenia digitalizovaných informačných materiálov, ktorým  môžu  viacerí pracovníci naraz  daný materiál prezerať prostredníctvom lokálnej siete ústavu. Elektronicky  spracovanie a upravenie cca 12 000 strán textu, obrázkov a tabuliek. Prekonvertovanie vlastnej bázy ADIS CELPA do  systému MARC 21, ktorý je kompatibilný s zavádzaným knižnično – informačným systémom FEZ/FEDORA.

Od

Názov štúdie

Ev. číslo štúdie

Zodpovedný riešiteľ

2008

Zlepšenie kvality (úžitkovej hodnoty) povrchových úprav na báze náterových látok vytvrdzujúcich ultrafialovým žiarením

VMSP-S-0042-07

Ing. Vojta

Ciele štúdie: Výskumné overenie možnosti využitia špecifických vlastností nanočastíc vo formuláciách náterových látok /NL/, vytvrdzujúcich ultrafialovým žiarením /UV/. Základ uvedenej skupiny náterových látok tvoria roztoky spojív /reaktoplastov/ v reaktívnych rozpúšťadlách- monoméroch. Povlaky z týchto náterových látok sa tvoria kopolymerizáciou základných zložiek –makromolekúl spojiva a molekúl monomérov. Iniciácia polymerizačných reakcií sa uskutočňuje chemicky alebo účinkom UV žiarenia. S prihliadnutím na vysokú efektívnosť prenosu energie žiarením, na vysokú rýchlosť polymerizačných reakcií ako aj na skutočnosť, že rozpúšťadlá sú monoméry s vysokými bodmi varu, nevznikajú v procese tvorby povlakov prakticky žiadne emisie. Spotreba týchto náterových látok vo svete aj v SR má stúpajúci trend.

Výstupy zo štúdie: V rámci laboratórneho výskumu formulácií náterových systémov na nábytok so zvýšenou odolnosťou proti abrazii a poškrabaniu bolo pripravených:25 formulácií plniča, 13 formulácií základného laku v dvoch variantoch a 18 formulácií vrchného laku. Formulácie sa vykonali inkorporáciou plnidiel a aditíva s obsahom nanočastíc do roztokov spojív. Vykonalo sa vyhodnotenie výsledkov v parametroch: obrusnosť, tvrdosť povlakov a odolnosť proti poškriabaniu a skúšky adhézie jednotlivých vrstiev zložiek náterových systémov. Výsledky riešenia štúdie projektu budú rozhodovacím podkladom pre založenie výskumného projektu APVV v najbližšej výzve APVV.

Od

Názov štúdie

Ev. číslo štúdie

Zodpovedný riešiteľ

2008

Špeciálne papiere (štúdia technickej realizovateľnosti)

VMSP-S-0027-07

Ing. Schwartz

Doba riešenia štúdie: 01/2008-06/2008

Ciele a výstupy štúdie: Predmetom štúdie bolo preveriť technickú realizovateľnosť výskumu nekonvenčných papierov s vysokou pridanou hodnotou vyrobených na báze anorganických a syntetických vlákien, Špeciálnych plnív a pigmentov. Štúdia bola zameraná predovšetkým na posúdenie možnosti modelovania výroby a hodnotenie vlastností špeciálnych papierov. Jej súčasťou ja aj pred výskumné overenie možnosti výroby takéhoto typu papiera na poloprevádzkovom papierenskom stroji VÚPC a.s.

V rámci štúdie bola vykonaná rozsiahla literárna a patentová rešerš o špeciálnych vláknach a ich použití. Študovali sa vlastnosti vlákien anorganických, keramických, čadičových, uhlíkových, kovových a polymérnych vlákien, viskózových a aramidových. Z niektorých študovaných vlákien boli vyhotovené aj laboratórne hárky. Pre podmienky výroby papiera na báze netypických vlákien na papierenskom stroji VÚPC a.s. sa ukázali ako najvhodnejšie vlákna uhlíkové, aramidové, čadičové a sklenné. Výsledky riešenia štúdie projektu budú rozhodovacím podkladom pre založenie výskumného projektu APVV v najbližšej výzve APVV.

Od

Názov štúdie

Ev. číslo štúdie

Zodpovedný riešiteľ

2008

Využitie vlákien z vedľajších produktov výroby bioetanolu prvej generácie

VMSP-S-0012-07

Ing. Boháček, PhD.

Doba riešenia: 01/2008- 06/2008

Cieľ štúdie: Predvýskumné overenie využiteľnosti vlákien z vedľajších produktov výroby bioetanolu prvej generácie pri výrobe papiera.

Výstupy zo štúdie:V rámci štúdie sa uskutočnilo predvýskumné overenie možnosti použitia vlákien z výpalkov - vznikajúcich pri výrobe bioetanolu prvej generácie - na výrobu papiera. Preverilo sa použitie výpalkov bez chemickej úpravy a zistilo sa, že po pomletí sú použiteľné na výrobu flutingu (zvlnená časť vlnitej lepenky) a stredovej vrstvy hladkých lepeniek. Na takúto aplikáciu nie sú potrebné dodatočné investície a pomletím látky v bežných mlecích zariadeniach používaných na prípravu buničiny v papierňach na potrebný stupeň mletia je takto získaná látka aplikovateľná do uvedených druhov papiera. Dosiahnu sa významné prínosy v zhodnotení výpalkov oproti energetickému využitiu (zhodnotenie vyššie o 11500 Sk/tonu absolútne suchej látky). V prípade bežnej kapacity (80 tis. ton výpalkov) zvýšenie pridanej hodnoty za rok dosiahne sumu 930 mil. Sk. Pri výrobe papiera v dôsledku dosiahnutia 48 %-nej sušiny (mechanickým odvodnením v sitovej a lisovej časti papierenskeho stroja) v porovnaní s 15,5 %-nou sušinou výpalkov sa pri sušení ušetrí 4,37 tony pary na tonu a.s. výpalkov – čo v prípade 80 tis. tonovej kapacity predstavuje úsporu 350 tis. ton pary na sušenie, čo pri minimálnej kalkulovanej cene pary 690 Sk/t sa rovná úspore cca 240 mil. Sk/rok. Ekvivalentom je ušetrenie fosílnych palív na výrobu tejto pary v objeme 28 tis. ton čierneho uhlia, alebo 21 tisíc ton vykurovacieho oleja, prípadne  22,8 mil. m³ zemného plynu ročne – podľa použitého zdroja tepla a zníženie množstva vypúšťaného CO₂ v objeme 103 tis. ton ročne v prípade spaľovania čierneho uhlia (pri súčasných cenách emisných kôt okolo 25 EUR/t CO₂ to znamená ďalší ekonomický efekt vo výške 2,575 mil. EUR t.j. 77,6 mil Sk ročne). Overili sa možnosti separácie vláknin z výpalkov, ich úpravy a testovala sa ich použiteľnosť do rôznych druhov papiera. Najvhodnejší separačný proces je odstreďovanie, čím sa úspešne oddelila frakcia vláknin použiteľných pri výrobe papiera (okolo 40 % v závislosti od suroviny) od frakcie bielkovín a tukov s mimoriadne vysokou nutričnou hodnotou na kŕmne účely.Testovala sa úprava frakcie vláknin v alkalickom prostredí a aj prídavkom H₂O₂, čím sa dosiahla dokonalá defibrácia zvyškov otrúb a dosiahli sa parametre vláknin, potrebné na výrobu ďalších papierenských produktov ako sú krycie vrstvy vlnitých a hladkých lepeniek. Bielením vláknin sekvenciou D-Ep-D-P sa dosiahli vlastnosti, ktoré umožňujú použitie týchto vlákien aj pri výrobe tlačových a hygienických papierov, pričom optimalizácia delignifikačných a bieliacich procesov bude vyžadovať ďalší podrobný výskum. 

Analýza ukázala, že najlepšou alternatívou využitia vlákien z výpalkov je separácia frakcie vlákien od frakcie bielkovín a tukov odstredením a následná aplikácia vláknin do papiera a využitie bielkovín a tukov na kŕmne účely. Toto riešenie vyžaduje investície do separačných zariadení vo výške 2,7 mil EUR a na výskum vo výške 270 tis. EUR, teda celkom 2,97 mil. EUR. Pri 32 tis. tonovej ročnej kapacite technológie separovania vláknin investičné náklady sa vrátia približne za 1,5 roka a investícia prispeje k významnému zvýšeniu hodnoty realizujúcej firmy.

Od

Názov štúdie

Ev. číslo štúdie

Zodpovedný riešiteľ

2008

Využitie odpadového vápenného mlieka z výroby acetylénu na výrobu zrážaného uhličitanu vápenatého pre priemyselné aplikácie

VMSP-S-0011-07

Ing. Gigac, PhD.

Ciele štúdie:Cieľom bolo preverenie použiteľnosti zrážaného uhličitanu vápenatého pripraveného zo suspenzie karbidového vápna-ktorá vzniká ako odpad v acetylénových generátoroch – na výrobu náterových farieb a natieraných ink jet papierov.

Výstupy štúdie: Charakterizovali sa vlastnosti troch surovín z rôznych zdrojov: vápennej suspenzie vznikajúcej pri výrobe acetylénu z karbidu vápnika (karbidové vápno), kalu uloženého na odkalisku (vápenný kal) a prachového vápna vznikajúceho pri výrobe karbidu vápnika. Porovnali sa vlastnosti vzoriek PCC vyrobených z komerčného a karbidového vápna, ktoré vzniká pri výrobe acetylénu.  V štúdii sa predikovali požiadavky trhu Európskej únie v segmentoch natieraného bezdrevného papiera a natieranej skladačkovej lepenky, vyhodnotili sa náklady na  výrobu natieracieho PCC pigmentu a návratnosť investícií na výrobnú jednotku zo všetkých surovín.