UNPUNP

TeknomekanikTeknomekanik

Penelitian ini meneliti potensi peningkatan sifat mekanik polylactic acid (PLA) melalui penambahan selulosa nanokristal (CNC). CNC, yang dikenal dengan kekuatan spesifik dan kakuannya yang tinggi, diperkirakan dapat meningkatkan performa PLA dalam aplikasi plastik teknik. Sintesis dilakukan menggunakan proses ekstrusi twin-screw, yang memfasilitasi dispersi CNC secara merata dalam matriks PLA. Sifat mekanik, termasuk kekuatan tarik dan elongasi pada putus, dianalisis secara komprehensif, menyoroti efek konsentrasi CNC terhadap kinerja komposit PLA. Penambahan 1 wt% CNC menghasilkan peningkatan 20% pada strain pada putus dibandingkan PLA murni, menunjukkan peningkatan ductilitas. Selain itu, ketahanan termal komposit meningkat 0,3% dengan penambahan 5 wt% CNC. Studi ini menegaskan efek positif penambahan CNC pada sifat mekanik PLA, membuatnya lebih layak untuk penggunaan rekayasa khusus.

Penggunaan CNC tidak meningkatkan kekuatan tarik PLA, sehingga penyebaran serat yang merata selama proses manufaktur menjadi faktor utama.Untuk memanfaatkan komposit PLA/CNC dalam industri roda gigi plastik, penanganan agregasi CNC sangat krusial karena kekuatan tariknya masih 20,9% di bawah ambang minimum AGMA.Analisis sifat termal menunjukkan agregasi sekunder CNC tidak memperkuat matriks PLA secara signifikan.Namun, peningkatan modulus Young dan elongasi pada putus menunjukkan potensi peningkatan kekuatan material.Perbaikan teknik dispersi, misalnya penggabungan metode pencampuran alternatif atau modifikasi permukaan CNC, dapat menghasilkan peningkatan signifikan pada kinerja keseluruhan PLA/CNC.

Penelitian selanjutnya dapat mengeksplorasi modifikasi permukaan CNC dengan polimer pengikat yang meningkatkan kompatibilitas interfacial, sehingga mengurangi agregasi dan meningkatkan kekuatan tarik. Selanjutnya, studi perbandingan antara metode ekstrusi twin-screw dan proses injeksi langsung dapat memberi wawasan tentang optimalisasi proses pencampuran yang meminimalkan degradasi molekul PLA. Penerapan teknik pencampuran berbasis ultrasonik atau shear field kontrol dapat menjadi alternatif untuk mencapai dispersi homogen, sehingga menambah ketahanan mekanik dan termal. Sementara itu, penambahan komponen serbaguna seperti nanopartikel grafena atau PEG-graft-CNC dapat dinilai untuk menyeimbangkan sifat elastisitas dan tahan panas secara bersamaan. Terakhir, analisis life-cycle assessment (LCA) terhadap PLA/CNC dalam konteks keberlanjutan ekonomi dan lingkungan dapat memandu pengembangan produk akhir yang lebih ramah lingkungan.

  1. Catalytically transforming cellulose into methane under natural solar irradiation - Green Chemistry (RSC... pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/gc/d2gc04078fCatalytically transforming cellulose into methane under natural solar irradiation Green Chemistry RSC pubs rsc en content articlelanding 2023 gc d2gc04078f
  2. Journal of Applied Polymer Science | Wiley Online Library. journal applied polymer science wiley library... onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/app.44683Journal of Applied Polymer Science Wiley Online Library journal applied polymer science wiley library onlinelibrary wiley doi 10 1002 app 44683
  3. Enhancing mechanical properties of polylactic acid through the incorporation of cellulose nanocrystals... teknomekanik.ppj.unp.ac.id/index.php/teknomekanik/article/view/300Enhancing mechanical properties of polylactic acid through the incorporation of cellulose nanocrystals teknomekanik ppj unp ac index php teknomekanik article view 300
  4. Tribology in Industry. tribology industry journal serbian society volume pages full text pdf tribological... doi.org/10.24874/ti.1482.05.23.06Tribology in Industry tribology industry journal serbian society volume pages full text pdf tribological doi 10 24874 ti 1482 05 23 06
Read online
File size819.2 KB
Pages9
DMCAReport

Related /

ads-block-test