Sifat mekanik, akustik dan degradasi biokomposit berbusa polimer adunan PLA/HDPE kitar semula berpenguat gentian kenaf

Abstract

Adunan biokomposit berasaskan asid polilaktik (PLA) berpenguat gentian kenaf sebagai bahan penguat dengan penambahan agen pembusa, azodikarbonamida (ADC) telah dihasilkan melalui teknik pengadunan leburan dengan menggunakan mesin penyemperit skru berkembar searah, diikuti dengan penekanan panas dan sejuk. Adunan PLA/gentian kenaf/ADC disediakan pada dua suhu penyemperitan dan kandungan agen pembusa yang berbeza iaitu masing-masing pada P1 (175, 180, 185, 170) ˚C dan P2 (165, 170, 175, 160) ˚C dan (1-5 phr) dengan kelajuan rotor tetap 40 rpm. Suhu penyemperitan P2 adalah suhu optimum bagi penyediaan biokomposit berbusa. Serakan sel berbusa yang baik dicapai pada suhu penyemperitan optimum P2 ditunjukkan dalam mikrograf morfologi pancaran medan mikroskop imbasan elektron (FESEM). Kesan kandungan agen pembusa terhadap morfologi, sifat mekanik, fizik, akustik dan terma biokomposit PLA/gentian kenaf dikaji. Hasil kajian menunjukkan bahawa sifat mekanik menurun apabila kandungan ADC meningkat. Ia boleh dikaitkan dengan kehadiran sel berbusa yang dibuktikan dalam pemeriksaan morfologi FESEM diikuti dengan trend penurunan ketumpatan yang menyokong keputusan tersebut. Dalam sistem adunan biokomposit berbusa PLA/gentian kenaf , kandungan gentian kenaf yang berbeza (20-50%bt) telah ditambah ke dalam matriks PLA. Hasil kajian mendapati bahawa 30%bt kandungan gentian kenaf adalah kandungan optimum apabila sifat mekanik (regangan, lenturan dan hentaman) mencapai nilai maksimum berbanding %bt kandungan gentian kenaf yang lain. Biokomposit berbusa juga mempamerkan penukleusan sel berbusa yang sekata dan penyebaran gas yang baik pada kandungan gentian kenaf optimum. Penambahan polietilena berketumpatan tinggi kitar semula (rHDPE) ke dalam biokomposit berbusa PLA/gentian kenaf pada 10%bt dan 30%bt telah memperbaiki sifat mekanik dan fizik. Penambahan rHDPE dalam biokomposit berbusa menunjukkan peningkatan pada pekali penyerapan bunyi pada frekuensi tinggi dan rintangan kemudahbakaran jika dibandingkan dengan adunan tulen. Ujian serapan air telah dijalankan dan keputusan menunjukkan kehadiran rHDPE telah mengurangkan peratusan serapan air pada biokomposit berbusa. Daripada keputusan ini, biokomposit berbusa polimer adunan berpotensi untuk digunakan dalam aplikasi baharu atau sebagai alternatif baharu dalam industri komposit.