Biochar dan Biopolimer: Inovasi Ramah Lingkungan dalam Pembuatan Film Tipis

Biochar dan Biopolimer: Inovasi Ramah Lingkungan dalam Pembuatan Film Tipis

Dalam era yang semakin peduli lingkungan, upaya mencari bahan-bahan yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan semakin gencar dilakukan. Polimer dan sistem berbasis polimer telah lama menjadi bahan pilihan dalam pembuatan film tipis, terutama karena biaya bahan baku yang rendah dan proses manufaktur yang mudah ditingkatkan untuk produksi skala besar. Namun, termoplastik tradisional, yang umumnya berasal dari bahan bakar fosil, menghadapi tantangan besar terkait ketidakdapatannya diperbarui dan tidak dapat terurai secara hayati, sehingga menimbulkan masalah lingkungan yang serius.

Karena perhatian yang meningkat terhadap produk-produk ramah lingkungan, semakin banyak peneliti dan industri yang menjajaki penggunaan polimer baru yang dapat terurai secara hayati dan kompos untuk berbagai aplikasi. Salah satu polimer yang menjanjikan adalah poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT). PBAT adalah kopoliester alifatik/aromatik yang dapat terurai secara hayati dan kompos, serta memiliki sifat-sifat yang menarik untuk digunakan dalam pembuatan film kemasan, film pertanian, dan kantong kompos.

Tantangan dalam Pembuatan Film Berbasis Biopolimer

Proses tiup film adalah salah satu metode paling populer untuk membuat film berbasis polimer. Namun, teknik ini bisa sulit diterapkan untuk biopolimer karena biasanya memiliki elongasi dan kekuatan leleh yang rendah dibandingkan dengan polimer yang tidak dapat terurai secara hayati. Karakteristik ini dapat menyebabkan gelembung film menjadi keriput dan tidak stabil selama proses tiup film. Selain itu, bioplastik sering kali memiliki kelemahan seperti sifat mekanik yang buruk, wettability yang tinggi, dan daya tahan yang rendah.

Solusi: Biochar sebagai Pengisi Ramah Lingkungan

Untuk mengatasi masalah ini, beberapa pendekatan dapat diambil, seperti meningkatkan kekuatan leleh material dengan menambahkan penambah viskositas atau pengisi yang dapat meningkatkan sifat akhir serta prosesabilitas film tiup. Namun, penting untuk memilih pengisi yang murah, tidak beracun, dan ramah lingkungan agar keberlanjutan lingkungan dari matriks polimer tetap terjaga. Biochar (BC) muncul sebagai salah satu pengisi yang paling menjanjikan dalam konteks ini.

Biochar, yang dihasilkan dari pirolisis limbah industri kehutanan dan pertanian, memiliki stabilitas termal dan kimia yang tinggi serta biaya yang efektif dan ramah lingkungan. Beberapa penelitian terbaru telah menunjukkan efektivitas biochar sebagai pengisi dalam pembuatan komposit hijau. Namun, sejauh ini, belum ada penelitian yang secara khusus membahas efek biochar pada prosesabilitas dan sifat film tiup berbasis PBAT.

Dalam sebuah penelitian, biokomposit berbasis PBAT dan biochar pertama kali dicampur dalam ekstruder ulir kembar dan kemudian mengalami proses tiup film. Penelitian tersebut bertujuan untuk memahami perilaku pemrosesan biokomposit dengan melakukan karakterisasi morfologis, termal, mekanik, dan reologi dari bahan yang disiapkan melalui pencampuran leleh dan pencetakan kompresi. Secara khusus, meneliti efek jumlah pengisi pada perilaku reologi leleh dalam aliran elongasional non-isotermal untuk menilai konsentrasi pengisi yang tepat untuk pemrosesan tiup film.

Film tiup biokomposit yang dihasilkan kemudian diuji dengan uji tarik, sudut kontak, dan pengukuran spektrofotometrik. Karena biochar diduga mempengaruhi perilaku foto-oksidasi PBAT, film tersebut juga dikenakan paparan buatan terhadap sinar UV-B. Perubahan sifat mekanik dan spektroskopi film tiup diamati pada waktu iradiasi yang berbeda untuk memantau proses foto-oksidasi. Temuan ini menunjukkan bahwa biochar dapat menjadi pengisi yang sangat efektif untuk meningkatkan sifat-sifat dan prosesabilitas film tipis berbasis PBAT. Kombinasi biochar dan PBAT tidak hanya menghasilkan film yang lebih tangguh dan stabil, tetapi juga mendukung upaya global dalam menciptakan material yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

en_USEnglish