Pārlekt uz galveno saturu

SAMPUR

Ekstrahētas bērza tāss pārstrāde dabīgā un inovatīvā poliolā, kas piemērots cieto poliuretāna izolācijas putu industriālai uzklāšanai (SAMPUR)

Projekta apraksts
 

01.07.2025
Projekta zinātniskais mērķis ir veikt nesaimniecisku rūpniecisko sadarbības pētījumu, apvienojot ķīmiskās un materiālu tehnoloģijas nozares, un veicināt zināšanu izplatību, izstrādājot jaunu, ekoinovatīvu bezatkritumu tehnoloģiju, lai no bērza tāss (nepārtikas rūpniecības blakusprodukts) suberīnskābēm un to atvasinājumiem iegūtu kvalitatīvu bio-poliolu, kas piemērots cieto putupoliuretāna izolācijas materiālu rūpnieciskai uzklāšanai.
 

Projekta galvenās darbības


1. Bērza tāss depolimerizācija un suberīnskābju iegūšana poliolu sintēzei
2. Zemas viskozitātes poliolu izstrāde no suberīnskābju frakcijām un to atvasinājumiem
3. Siltumizolācijas cieto putupoliuretāna materiāla izstrāde un rūpnieciskā testēšana
4. Datu izmantošana, izplatīšana un pārvaldība
5. Komunikācijas un vizuālās identitātes aktivitātes
 

Projekta galvenie rezultāti

  • 14 testēšanas pārskati.
  • 1 eko-inovatīvas tehnoloģijas prototips.
  • 3 jauni produktu prototipi.
  • 6 zinātniskās publikācijas.
  • 1 patents.
  • Sadarbība starp vienu pētniecības organizāciju un diviem komersantiem.


Projekta īstenošanas termiņš: No 2025. gada 1. jūlija līdz 2028. gada 30. jūnijam.

Projekta kopējais finansējums: Kopējās izmaksas: 656 455,14EUR. Eiropas Reģionālās attīstības fonda (ERAF) un valsts budžeta atbalsts: 599 999,99 EUR (līdzfinansējuma likme: 91,4%).


Uzsaukums, aktivitāte: Projekts tiek īstenots ERAF pasākuma “Praktiskas ievirzes pētījumi” (1.1.1.3. aktivitāte) ietvaros.
Projekta partneri:

  • Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts (vadošais partneris)
  • SIA Ritols
  • SIA Polylabs


Projekta īstenošanas gaita


01.07.2025. - uzsākta projekta īstenošana.

01.10.2025

01.07.2025. – 30.09.2025. periodā projektā tika veiktas šādas aktivitātes:

DP1 - T.1.1 - Suberīnskābju maisījuma (SAM) iegūšana un optimizācija

Lai varētu veikt suberīnskābju īpašību optimizāciju, piemērojot tās poliolu ražošanai, izmantojot pilno faktoru eksperimentālās plānošanas metodi, ir jāsamazina mainīgo lielumu daudzums. Tādēļ pirmie depolimerizācijas eksperimenti tika veikti etanola vidē, izvērtējot žāvēšanas nepieciešamību poliola iegūšanai. Pēc šo parametru pārbaudes tiks eksperimentēts ar depolimerizācijas sārmu (NaOH vai KOH). DP2-T.2.2 rezultāti parādīs, kādi parametri ietekmē poliolu īpašības un tos izvēlēsies pilno faktoru eksperimentiem. Ir sagatavotas specifikācijas un pasūtīti nepieciešamie reaģenti un materiāli aktivitātes realizācijai.

DP1 - T.1.4 - Izstrādāto suberīnskābju identifikācija un raksturojums

Lai noteiktu dažādu funkcionālo grupu (skābes, hidroksil- un epoksīds) izmaiņas, tiks veikta DP1 - T.1.1 iegūto suberīnskābju identifikācija un raksturojums, izmantojot analītiskās metodes. Tiks noteikta šķīdība THF. Suberīnskābju ķīmiskā sastāva (galvenokārt hidroksil- un diskābes satura) noteikšanai tiks izmantotas kvantitatīvās un kvalitatīvās instrumentālās analīzes metodes. Tiks izmantots gāzu hromatogrāfs ar liesmas jonizācijas detektoru (GC-FID), gāzu hromatogrāfs ar ISQ kvadrupola masas detektoru (GC-MS), FTIR spektrometrs, HPLC sistēma, kas aprīkota ar refrakcijas indeksa detektoru (GPC-RID), H klases īpaši augstas veiktspējas šķidruma hromatogrāfijas iekārta ar augstas izšķirtspējas masas spektrometru (UHPLC-HRMS). GPC tiks izmantota, lai mērītu paraugu molekulmasas sadalījumu. Iegūto suberīnskābju fizikālo īpašību izmaiņas tiks pētītas arī ar DSC un TGA. Uz doto brīdi ir atrastas nepieciešamās standartvielas, sagatavotas specifikācijas un izsludināts iepirkums, lai iegādātos nepieciešamos reaģentus un materiālus aktivitātes realizācijai.

DP2-T.2.2 - Poliolu sintēzes metodes izstrāde, izmantojot SAM pārstrādi ar oksialkilēšanas metodi

T.1.1 un T.1.2 izstrādātā SAM frakcija, kas satur palielinātu karboksilgrupu, kā arī OH grupu skaitu, tiks testēta kā izejviela poliolu sintēzei. Reakcija starp SAM un cikliskajiem karbonātiem tiks veikta polietilēnglikolā (PEG) ar dažādu molāro masu (200–600) pie dažādiem sintēzes parametriem (120–180 °C, 2–6 h), lai iegūtu uz suberīnskābes bāzes veidotus zemas viskozitātes poliolus. Uz doto brīdi ir atrastas nepieciešamās ķimikālijas, sagatavotas specifikācijas un izsludināts iepirkums, lai iegādātos nepieciešamos reaģentus un materiālus aktivitātes realizācijai.

DP2-T.2.3 - Analītiskā un instrumentālā suberīnskābju poliolu analīze

T.2.2 izstrādātie polioli tiks raksturoti pēc hidroksilskaitļa, skābes skaitļa, mitruma satura un viskozitātes. Vidējā molekulmasa, kā arī funkcionalitāte tiks noteikta, izmantojot GPC un UPLC hromatogrāfiju. Iegūto poliolu ķīmiskā struktūra tiks apstiprināta, izmantojot FTIR un MALDI TOF spektroskopijas. Skābes skaitļa izmaiņas poliolu sintēzes laikā tiks uzraudzītas, lai iegūtu izstrādātā procesa kinētiskās līknes. Poliolu ķīmiskās struktūras izmaiņas sintēzes laikā tiks uzraudzītas arī, izmantojot FTIR spektroskopiju. Uz doto brīdi ir atrastas nepieciešamās standartvielas, sagatavotas specifikācijas un izsludināts iepirkums, lai iegādātos nepieciešamos reaģentus un materiālus aktivitātes realizācijai.

05.01.2026.

01.10.2025. – 31.12.2025. periodā projektā tika veiktas šādas aktivitātes:

DP1 - T.1.1 - Suberīnskābju maisījuma (SAM) iegūšana un optimizācija

Veikti pirmie depolimerizācijas eksperimenti etanola vidē, izvērtējot žāvēšanas nepieciešamību poliola iegūšanai. Kā reference izmantoti DP2 T.2.2 rezultāti, kur secināts, ka mitra suberīnskābju maisījumu (SAM) izmantošana būtiski ietekmē reakcijas norisi. Nežāvētā suberīnskābju maisījuma sastāvā esošais ūdens (aptuveni 18 %) oksialkilēšanas reakcijas laikā veicina ļoti strauju reakcijas gaitu. Līdz ar to secināts, ka oksialkilēšanai derēs žāvētu suberīnskābju frakcija. Aktivitātes ietvaros tika eksperimentēts arī ar depolimerizācijas sārmu (NaOH vai KOH). DP2-T.2.2 rezultāti parādīja, ka polioli, kas sintezēti no žāvēta SAM, kas iegūts no bērza tāss, kas depolimerizēta ar KOH un NaOH, ir ar ļoti līdzīgu OH grupu saturu. Savukārt pēc viskozitātes NaOH gadījumā tā bija nedaudz zemāka un tādēļ NaOH tiks izvēlēts pilno faktoru eksperimentiem. Savukārt, izmantojot FeCl3 fenolisko savienojumu atdalīšanai, veikts pētījums priekš suberīnskābju frakcionēšanas aktivitātes DP1, T.1.2, kur svarīgas pēc iespējas tīrākas suberīnskābes ar augstu monomēru saturu. Ir saņemta daļa reaģentu un materiālu aktivitātes realizācijai.

DP1 - T.1.4 - Izstrādāto suberīnskābju identifikācija un raksturojums

Uz doto brīdi diemžēl izsludinātais iepirkums, lai iegādātos nepieciešamos reaģentus un materiālus aktivitātes realizācijai, beidzās bez rezultāta, jo nepieteicās neviens pretendents, tādēļ pagaidām iegūtajam suberīnskābju maisījumu (SAM) vēl nav veiktas visas nepieciešamās analīzes. Tas tiks izdarīts turpmākajos posmos.

Lai noteiktu dažādu funkcionālo grupu (skābes, hidroksil- un epoksīds) izmaiņas, tiks veikta DP1 - T.1.1 iegūto suberīnskābju identifikācija un raksturojums, izmantojot analītiskās metodes. Suberīnskābju ķīmiskā sastāva (galvenokārt hidroksil- un diskābes satura) noteikšanai tiks izmantotas kvantitatīvās un kvalitatīvās instrumentālās analīzes metodes. Tiks izmantota hromatogrāfija (GC-FID, GC-MS, GPC-RID, UHPLC-HRMS). GPC tiks izmantota, lai mērītu paraugu molekulmasas sadalījumu. Iegūto suberīnskābju fizikālo īpašību izmaiņas tiks pētītas arī ar FTIR, DSC un TGA.

DP2-T.2.2 - Poliolu sintēzes metodes izstrāde, izmantojot SAM pārstrādi ar oksialkilēšanas metodi

Poliolu sintēzes tika veiktas, izmantojot DP1 (T.1.1 un T.1.2) ietvaros iegūtu suberīnskābju maisījumu (SAM), kas sagatavots ar dažādiem depolimerizācijas katalizatoriem (NaOH, KOH, FeCl₃). Kā oksialkilējošais reaģents tika izmantots propilēnkarbonāts (PC), bet kā katalizators – kālija karbonāts (K₂CO₃). Papildus tika izmantots arī polietilēnglikols PEG400, kā rezultāta tika iegūti polioli ar salīdzinoši zemu hidroksilskaitli. Poliolu sintēze tika veikta, izmantojot SAM un PC sistēmu, kas ļāva izvērtēt SAM un katalizatora ietekmi uz poliolu īpašībām. Poliolu sintēzes tika veiktas 150 °C temperatūrā 5 h.

Mitra SAM izmantošana būtiski ietekmē reakcijas norisi. Nežāvētā SAM sastāvā esošais ūdens (aptuveni 18 %) oksialkilēšanas reakcijas laikā veicina ļoti strauju reakcijas gaitu. Eksperimentu sērija parādīja, ka izmantotā SAM sagatavošanas metode un katalizatora veids būtiski ietekmē reakcijas norisi un gala poliola īpašības, jo īpaši viskozitāti un hidroksilgrupu saturu.

DP2-T.2.3 - Analītiskā un instrumentālā suberīnskābju poliolu analīze

DP1 (T.1.1 un T.1.2) ietvaros iegūtie polioli tika raksturoti, nosakot hidroksilskaitli, viskozitāti un mitruma saturu. Hidroksilskaitļa vērtības būtiski atšķīrās atkarībā no sintēzes apstākļiem un izmantotās izejvielas. Polioli, kas sintezēts ar PEG400, ir ar salīdzinoši zemu hidroksilskaitli  260 - 280 mg KOH/g, savukārt polioli, kas iegūti bez PEG, raksturojās ar augstāku hidroksilskaitli. Augstākā noteiktā hidroksilskaitļa vērtība (435 mg KOH/g) ir poliolam, kas sintezēts no sausas FeCl3 depolimerizētas SAM, norādot uz augstu funkcionālo OH grupu saturu. Polioli, kas sintezēti no sausas KOH un NaOH depolimerizētas SAM ir ar ļoti līdzīgu OH grupu saturu – attiecīgi 337 un 342 mg KOH/g. Viskozitātes mērījumi parādīja, ka lielākā daļa iegūto poliolu ir diezgan augstas viskozitātes produkti. Istabas temperatūrā īpaši viskozi ir polioli, kas iegūti no FeCl₃ un KOH depolimerizētas SAM (8425 un 8952 mPa·s), savukārt NaOH gadījumā viskozitāte bija viszemākā (5361 mPa·s). Visiem iegūtajiem polioliem ir poliuretānu sistēmām atbilstošs skābes skailis - < 3 mg KOH/g. Polioliem veikta arī FTIR analīze.

Veikto sintēžu rezultāti apstiprina, ka suberīnskābju maisījums ir piemērota izejviela poliolu iegūšanai, tomēr pašreizējie reakcijas apstākļi veicina augstas viskozitātes poliolu veidošanos. Lai turpmāk iegūtu zemākas viskozitātes poliolus ar labāk kontrolējamām īpašībām, turpmāk varētu veikt sintēzes zemākā temperatūrā, samazināt reakcijas laiku, izvērtēt katalizatora daudzuma samazināšanu vai cita katalizatora izmantošanu, Ir iespējams pievienot PEG 400 vai citus PEG, kas samazinātu viskozitāti un vienlaikus saglabātu hidroksilskaitli pieļaujamās robežās poliuretāna formulāciju veidošanā.

DP4-T.4.1 - Dalība konferencēs

Baltic Polymer Symposium (BPS) 2025, Igaunija, Tallina, 2025, 30.09.2025.-04.10.2025. Galvenais mērķis bija dalīties ar jaunākajiem sasniegumiem suberīnskābju pētījumos, izcelt SAMPUR projektu un izpētīt jaunas sadarbības iespējas bio-polimēru un bio-materiālu jomā. Pirmo reizi BPS bija pārstāvēta koksnes ķīmija un biorafinēšana, demonstrējot to integrāciju mūsdienu polimēru zinātnē.

Rezultāts: Prezentēti ar suberīnskābēm saistīti rezultāti uzaicinātajā mutiskajā referātā ar nosaukumu “Versatile roles of birch bark suberinic acids: from wood adhesives to polymer building blocks.”

Komunikācijas un vizuālās identitātes prasību nodrošināšanas pasākumi

Visi 3 projekta partneri ir izvietojuši informāciju par projekta uzsākšanu un virzību savās mājaslapās (kopā 9 reizes).

Informācija par projekta dalību Baltic Polymer Symposium 2025, Igaunija, Tallina, 2025, 30.09.2025.-04.10.2025. publicēta LinkedIn platformā:

https://www.linkedin.com/posts/janis-rizikovs_bps2025-activity-7382370886223355904-hwtA?utm_source=share&utm_medium=member_desktop&rcm=ACoAAATv_xYB2FQmt2Ias-RK_ZAYCgDh1BuV2dY.

LVKĶI ir veicis iepirkuma procedūru un noslēdzis līgumus ar SIA Labochema un SIA Biotecha Latvia par materiālu un reaģentu iegādi. SIA Polylabs ir veicis iepirkuma procedūru un noslēdzis līgumus ar SIA Labochema un SIA AV Baltic par materiālu un reaģentu iegādi. SIA Ritols turpina tehnisko specifikāciju izstrādi iepirkuma veikšanai.

Projekta norise notiek saskaņā ar plānoto.

31.03.2026.

01.01.2026. - 31.03.2026. periodā projektā tika veiktas šādas aktivitātes:

DP1 - T.1.1 - Suberīnskābju maisījuma (SAM) iegūšana un optimizācija 

Šajā aktivitātē paredzēts iegūt un optimizēt suberīnskābju maisījumu (SAM), hidrolītiski depolimerizējot
ar šķīdinātāju ekstrahētu bērza tāss izejvielu. Iegūtais SAM tiks izmantots turpmākajās aktivitātēs T.1.2
un T.2.2. Lai gan iepriekšējos eksperimentos KOH bāzē iegūtajiem polioliem tika novērota augstāka
viskozitāte, pilnā faktoriālā eksperimenta plānā tika iekļautas gan KOH, gan NaOH sistēmas, lai objektīvi
izvērtētu abu sārmu ietekmi uz depolimerizācijas selektivitāti un gala produktu īpašībām.
Eksperimentā tika izmantoti šādas parametru minimālās un maksimālās robežas: sārma koncentrācija (0,3
un 1,0 mol·L⁻¹), temperatūra (50 un 80 °C), reakcijas laiks (30 un 90 min) un paskābināšanas pH (1 un
6). Balstoties uz šiem faktoriem, tika sastādīts pilnais eksperimentālais plāns ar 16 depolimerizācijām, no
kurām šajā periodā veikti 8 eksperimenti. Nākamajā aktivitātē plānots pabeigt atlikušo depolimerizāciju
veikšanu un uzsākt iegūto paraugu testēšanu aktivitātē T.1.4.

DP1 - T.1.2 - Suberīnskābju frakcionēšanas parametru izvēle

T.1.1 aktivitātē iegūtais suberīnskābju maisījums (SAM) tiks frakcionēts un ķīmiski modificēts, lai
palielinātu karboksilgrupu un hidroksilgrupu daudzumu, kas nepieciešams biopoliolu sintēzei un izstrādei
aktivitātē T.2.1. Šie polioli turpmāk tiks izmantoti cieto poliuretāna (PU) putu formulāciju izstrādē
aktivitātē T.3.1. Frakcionēšanas procesā tiks salīdzinātas divas dažādas izejvielu grupas: 1) Labākā
suberīnskābju frakcija, kas tiks identificēta pēc T.1.1 pilnā eksperimentālā plāna pabeigšanas; 2)
Suberīnskābes pēc FeCl₃ pēcapstrādes, kas iepriekšējos eksperimentos nodrošināja visaugstāko tīrības
pakāpi un līdz ar to deva poliolus ar augstāko hidroksilvērtību (435 mg KOH/g). Abas suberīnskābju
sistēmas tiks frakcionētas identiskos apstākļos un salīdzinātas no frakcionēšanas efektivitātes viedokļa.
Novērtēšana tiks veikta, balstoties uz T.1.4 aktivitātē iegūtajiem raksturošanas rezultātiem, īpaši pievēršot
uzmanību: hidroksiskābju saturam, skābes skaitlim, frakcionēšanas selektivitātei un blakusproduktu
daudzumam un tīrībai. Šo parametru analīze ļaus izvēlēties optimālo frakcionēšanas stratēģiju turpmākai
biopoliolu sintēzei un nodrošinās reproducējamu un kvalitatīvu izejvielu T.2.1 un T.3.1 aktivitātēm.
DP1 - T.1.3 - Suberīnskābju alkilesteru iegūšana un optimizācija 
Šajā aktivitātē laboratorijas mērogā (2–3 L stikla reaktori) tiek veikta ar šķīdinātāju ekstrahētas bērza tāss
hidrolītiskā depolimerizācija, kam seko suberīnskābju alkilesteru izolācija. Īpaša uzmanība tiek pievērsta
iegūto alkilesteru ķīmiskajam sastāvam, jo tas ir kritiski svarīgs to piemērotībai biopoliolu sintēzei
aktivitātē T.2.1 un turpmākai izmantošanai cieto PU putu formulāciju izstrādē aktivitātē T.3.1.
Plānots izmantot pilno faktoriālo eksperimentālo plānošanu, sistemātiski mainot depolimerizācijas
parametrus, lai optimizētu alkilesteru īpašības (piemēram, hidroksilskaitli, skābes skaitli, ķēžu garumu un
funkcionalitāti). Šajā pārskata periodā ir veikta depolimerizācija etanola vidē, izmantojot KOH un HNO₃
kā reaģentus. Iegūtā reakcijas masa ir nodota aktivitātei T.2.1, lai izvērtētu tās piemērotību turpmākajiem
eksperimentiem un noteiktu, vai šie alkilesteri ir atbilstoši poliola izstrādei aktivitātē T.2.2 un tālākai
izmantošanai T.3.1.

DP1 - T.1.4 - Izstrādāto suberīnskābju identifikācija un raksturojums

Aktivitātē T.1.4 tika veikta T.1.1–T.1.3 iegūto suberīnskābju maisījumu (SAM) identifikācija un
raksturojums, lai noteiktu depolimerizācijas apstākļu ietekmi uz funkcionālo grupu sastāvu — īpaši
karboksilgrupu, hidroksilgrupu un epoksīda grupu daudzumu. Raksturošanai tika izmantotas analītiskās
metodes, tostarp GC/MS un GCFID, kas ļāva detalizēti novērtēt SAM ķīmisko profilu un tā piemērotību
turpmākai biopoliolu sintēzei. Analīzes rezultāti parādīja, ka SAM sastāvs ir atkarīgs no izmantotajiem
depolimerizācijas reaģentiem. FeCl₃ pēcapstrāde nodrošināja visaugstāko suberīnskābju tīrības pakāpi:
šim SAM bija vislielākais kopējais triterpēnu saturs (22,53 %), augsta relatīvā betulīna pīķu attiecība
(61,69 %) un nelieli daudzfunkcionāli fragmenti, kas norāda uz dziļākiem strukturāliem pārkārtojumiem
un fenolu atdalīšanos. Šī frakcija deva poliolus ar visaugstāko hidroksilvērtību (435 mg KOH/g), kas
norāda uz augstu reaktivitāti, ko var izmantot frakcionēšanas vajadzībām.
Savukārt NaOH bāzē iegūtais SAM uzrādīja visaugstāko relatīvo betulīna signālu un mērenu garo ķēžu
taukskābju atvasinājumu daudzumu, ar mazāk oksidētām garās ķēdes skābēm salīdzinājumā ar KOH
sistēmām. Šis sastāvs nodrošināja poliolus ar vidējām hidroksilvērtībām (337–342 mg KOH/g), bet
zemāko viskozitāti (5361 mPa·s), kas padara NaOH par vislabvēlīgāko reaģentu no reoloģiskās uzvedības
viedokļa. KOH bāzē iegūtais SAM saturēja vismazāko triterpēnu daudzumu, bet izteiktu oksidēto garās
ķēdes skābju (C20–C30) klātbūtni. Šīs struktūras veicina asociatīvu oligomēru veidošanos, kas palielina
poliolu viskozitāti, neskatoties uz to, ka hidroksilvērtība ir līdzīga NaOH atvasinātajiem polioliem (337
mg KOH/g). Kopumā rezultāti parāda, ka katrs depolimerizācijas reaģents rada atšķirīgu SAM ķīmisko
profilu, kas tieši nosaka iegūto poliolu reaktivitāti, funkcionalitāti un reoloģisko uzvedību. Šī informācija
ir būtiska optimālas izejvielas izvēlei turpmākajām aktivitātēm T.2.1 un T.3.1.

DP2-T.2.1 - Poliolu sintēzes metodes izstrāde, izmantojot esterificētas un frakcionētas
suberīnskābes

Kā poliolu sintēzes izejviela tiks izmantotas T.1.2 aktivitātē izstrādātās frakcionētās suberīnskābes un
T.1.3 izstrādātā labākā esterificētā suberīnskābju frakcija. Frakcionēto suberīnskābju (T.1.2.) ķīmiskā
struktūra tiks funkcionalizēta, esterējot ar dažādiem polifunkcionālajiem spirtiem vai oksialkilējot ar
cikliskajiem karbonātiem. Esterificēto suberīnskābju (T.1.3) ķīmiskā struktūra tiks funkcionalizēta, lai
iekļautu papildu OH grupas, izmantojot pāresterifikācijas reakciju ar dažādiem polifunkcionāliem
spirtiem.
Šajā pārskata periodā poliolu sintēze vēl nav uzsākta, jo aktivitātei tikai tagad tikko ir nodots pirmais
SAM esteru maisījums no T.1.3. Tomēr ir veikta pilna sagatavošanās: sagatavoti nepieciešamie reaģenti,
nodrošināta laboratorijas reaktoru konfigurācija, izstrādātas sintēzes shēmas un analītiskie protokoli, kas
ļaus nākamajā periodā uzsākt pilna apjoma poliolu sintēzes eksperimentus ar paraugiem, kas tiks
piegādāti no T.1.2 un T.1.3.

DP2-T.2.2 - Poliolu sintēzes metodes izstrāde, izmantojot SAM pārstrādi ar oksialkilēšanas metodi

Poliolu sintēzes tika veiktas, izmantojot DP1 aktivitātēs T.1.1 un T.1.2 iegūto suberīnskābju maisījumu
(SAM), kas sagatavots ar dažādiem depolimerizācijas katalizatoriem (NaOH, KOH, FeCl₃).
Oksialkilēšanai kā galvenais reaģents tika izmantots etilēnkarbonāts (EC), bet kā katalizators - kālija
karbonāts (K₂CO₃). Papildus tika izmantots arī polietilēnglikols PEG400, kas ļāva iegūt poliolus ar
hidroksilskaitli, kas ir līdzīgs polioliem, kas sintezēti, izmantojot propilēnkarbonātu (PC). Izmantojot
SAM un EC, tika veikti priekšmēģinājumi pēc līdzīgas metodikas kā PC oksialkilēšanas gadījumā -
reakciju veicot 150 °C temperatūrā 5 stundas. Tāpat kā ar PC, arī EC gadījumā sintēze tika veikta ar mitru
SAM, un tika novērota spēcīgi eksotermiska un grūti kontrolējama reakcijas gaita. Tas norāda, ka ūdens klātbūtne būtiski destabilizē ciklisko karbonātu atvēršanās mehānismu un padara procesu nepiemērotu
drošai oksialkilēšanai.
Tādējādi tika secināts, ka mitrs SAM nav piemērots reakcijām ar cikliskiem karbonātu savienojumiem, un
turpmākajos eksperimentos būs nepieciešama SAM pilnīga žāvēšana vai ūdens aktivitātes samazināšana,
lai nodrošinātu stabilu un kontrolējamu oksialkilēšanas procesu.

DP2-T.2.3 - Analītiskā un instrumentālā suberīnskābju poliolu analīze

DP2 aktivitāšu (T.2.2 un T.2.3) ietvaros iegūtie polioli tika raksturoti, nosakot to hidroksilskaitli,
viskozitāti un mitruma saturu, lai izvērtētu to piemērotību poliuretāna sistēmām. Hidroksilskaitļa vērtības
būtiski atšķīrās atkarībā no izmantotās izejvielas un sintēzes apstākļiem. Polioli, kas sintezēti, izmantojot
PEG400, uzrādīja hidroksilskaitli 300–330 mg KOH/g diapazonā. Savukārt polioli, kas iegūti no SAM,
kas sagatavots ar NaOH, KOH vai FeCl₃ katalizatoriem, demonstrēja plašāku hidroksilskaitļu spektru -
300 līdz 450 mg KOH/g, atspoguļojot atšķirīgo suberīnskābju profilu un funkcionalitāti.
Viskozitātes mērījumi parādīja, ka lielākajai daļai iegūto poliolu ir līdzīgas reoloģiskās īpašības kā
polioliem, kas sintezēti ar propilēnkarbonātu (PC). Visas noteiktās viskozitātes vērtības bija zem 10 000
mPa·s istabas temperatūrā, kas ir piemēroti rādītāji poliuretānu sistēmām. Tāpat visiem polioliem tika
noteikts zems skābes skaitlis (&lt; 3 mg KOH/g), kas atbilst PU materiālu prasībām un norāda uz veiksmīgu
karboksilgrupu konversiju.
Arī noteiktais mitruma saturs visos paraugos bija pietiekami zems, lai neradītu blakusreakcijas ar
izocianātiem PU putu sintēzes laikā. Tā kā abi izmantotie cikliskie karbonāti (EC un PC) nodrošina
poliolus ar ļoti līdzīgiem raksturlielumiem un būtiski neietekmē gala produkta kvalitāti, turpmākajos
eksperimentos tiks izmantots propilēnkarbonāts (PC). Šī izvēle balstīta uz PC labāko drošības profilu un
mazāku ietekmi uz vidi, jo etilēnkarbonāts (EC) ir potenciāli kaitīgāks gan cilvēka veselībai, gan
apkārtējai videi.

DP4-T.4.1 - Dalība konferencēs

Šajā ceturksnī ir sagatavoti un iesniegti divi zinātniskie abstrakti starptautiskām konferencēm, kas notiks
nākamajā pārskata periodā:
1. Eiropas Biomasas konference un izstāde (EUBCE 2026), kas Norisināsies Nīderlandē no 19. līdz 22.
maijam. Prezentācijas formāts: vizuālais (poster) Autors: Jānis Rižikovs, līdzautori: A. Pāže, R. Bērziņš,
K. Liepiņš, D. Godiņa, D.L. Eihe, A. Āboliņš. Nosaukums: Suberinic Acids from Birch Outer Bark as a
Renewable Feedstock for Polyurethane Polyols: Influence of Depolymerization Conditions on Structure
and Reactivity
2. Starptautiskā jauno zinātnieku konference: Biorafinēšanas tehnoloģijas un produkti (BTechPro
2026), kas norisināsies Rīgā un Siguldā no 6. līdz 8. maijam. Prezentācijas formāts: mutiskā prezentācija
Autors: Kalvis Liepiņš, līdzautori: R. Bērziņš, D. Godiņa, A. Pāže, A. Āboliņš, D. L. Eihe, J. Rižikovs
Nosaukums: Effect of depolymerization conditions on the structure and reactivity of suberinic acids for
polyurethane polyol production
Abstrakti ir iesniegti konferences organizatoriem un apstiprināta dalība. Rezultātā ir nodrošināta projekta
rezultātu starptautiska redzamība un sagatavota platforma turpmākai zinātniskai komunikācijai. Tādējādi
aktivitāte T.4.1 šajā periodā ir izpildīta atbilstoši plānotajam – sagatavoti materiāli vismaz divām
konferencēm, kas tiks apmeklētas nākamajā periodā.

Projekta statuss:
Aktīvs
Izpildes laiks:
01.07.2025 - 30.06.2028
Projekta tips:
ERAF-1.1.1.3
Projekta numurs:
1.1.1.3/1./24/A/040
Projekta vadītājs: