Penggunaan Biochar Berbasis Bambu dalam Komposit Kayu-Plastik

Penggunaan Biochar Berbasis Bambu dalam Komposit Kayu-Plastik

Poliamida 6 (PA6) adalah salah satu plastik teknik yang dikenal karena ketahanan panas dan koefisien gesekan rendahnya. Namun, penggunaannya dalam komposit kayu-plastik (WPC) masih menghadapi tantangan besar. Salah satu kendala utamanya adalah degradasi termal serat tumbuhan pada suhu tinggi yang diperlukan untuk pemrosesan PA6. Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti telah melakukan studi inovatif yang memanfaatkan limbah bambu untuk menciptakan biochar berbasis bambu (BC) sebagai penguat dalam komposit PA6/BC.

Mengubah Limbah Bambu Menjadi Biochar Nano

Proses pembuatan BC dimulai dengan pirolisis serat bambu limbah, diikuti oleh penggilingan bola untuk menghasilkan biochar nano. Biochar nano ini kemudian digunakan sebagai penguat dalam komposit PA6 yang dibuat melalui cetakan injeksi. Penelitian ini tidak hanya menunjukkan cara baru untuk memanfaatkan limbah bambu, tetapi juga mengatasi beberapa masalah utama dalam pembuatan komposit kayu-plastik.

Manfaat Biochar dalam Komposit PA6

  1. Peningkatan Fluiditas Pemrosesan:
    Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan BC kurang dari 30% berat dapat meningkatkan fluiditas pemrosesan komposit PA6. Ini sangat penting untuk proses produksi yang efisien dan menghasilkan produk akhir dengan kualitas tinggi.
  2. Pengurangan Penyerapan Air:Dengan meningkatnya kandungan BC, densitas komposit PA6/BC meningkat secara bertahap, sementara penyerapan air menurun hingga 46%. Ini adalah peningkatan signifikan yang membuat komposit ini lebih tahan terhadap kelembaban dan degradasi lingkungan.
  3. Peningkatan Kekuatan Mekanik:Penambahan BC juga meningkatkan kekuatan mekanik komposit. Kekuatan tarik dan lentur meningkat masing-masing sebesar 41% dan 72%, sementara modulus tarik dan lentur meningkat sebesar 195% dan 244%. Namun, kekuatan benturan mengalami penurunan sebesar 27%.
  4. Stabilitas Dimensi dan Ketangguhan:Setelah perlakuan perendaman, stabilitas dimensi dan kekuatan mekanik komposit menurun, tetapi ketangguhan meningkat. Ini menunjukkan bahwa komposit PA6/BC memiliki sifat yang dapat disesuaikan sesuai kebutuhan aplikasi spesifik.

Biochar berbasis bambu memiliki beberapa keunggulan dibandingkan bahan penguat tradisional dalam komposit plastik:

  • Ramah Lingkungan: Biochar adalah bahan yang lebih murah dan ramah lingkungan dibandingkan dengan bahan karbon lainnya seperti serat karbon atau tabung nano karbon.
  • Kinerja Tinggi: Biochar menunjukkan interaksi antarmuka yang kuat dalam sistem WPC, meningkatkan ketahanan air, sifat mekanik, dan stabilitas termal komposit.
  • Dispersi dan Kemampuan Basah yang Baik: Pada kandungan BC kurang dari 40%, partikel BC menunjukkan dispersi dan kemampuan basah yang baik dalam matriks PA6, meningkatkan sifat mekanik komposit.

Penggunaan biochar berbasis bambu sebagai penguat dalam komposit PA6 membuka peluang baru untuk pengembangan WPC dengan kinerja tinggi dan ramah lingkungan. Dengan sifat-sifat unggul yang ditawarkan oleh biochar, komposit ini dapat digunakan dalam berbagai aplikasi yang membutuhkan kekuatan mekanik tinggi, stabilitas dimensi, dan ketahanan terhadap kelembaban.

Penemuan tersebut memberikan dasar yang kuat untuk pengembangan lebih lanjut dan penerapan komposit PA6/BC dalam industri konstruksi, otomotif, furnitur, dan banyak lagi. Dengan terus mengeksplorasi dan mengoptimalkan penggunaan limbah bambu dan biochar, kita dapat mencapai solusi yang lebih berkelanjutan dan efisien untuk berbagai tantangan material masa depan!

Leave a Comment

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

en_USEnglish