Pengaruh Parameter Suhu Injection Molding Dan Pengisi Grafit Terhadap Biodegradasi Polycaprolactone Sebagai Media Semai

Khadafi, M. Rifki (2023) Pengaruh Parameter Suhu Injection Molding Dan Pengisi Grafit Terhadap Biodegradasi Polycaprolactone Sebagai Media Semai. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Penggunaan polybag sebagai media semai masih memiliki permasalahan terkait dengan degradasinya yang sangat lama dan menyebabkan pencemaran lingkungan. Solusi dari permasalahan ini ialah penggunaan material pengganti yang lebih ramah lingkungan. Salah satu alternatif untuk masalah ini ialah penggunaan polimer biodegradable yaitu polycaprolactone (PCL). Selain ramah lingkungan, PCL juga memiliki sifat viskoelastik yang lebih baik dari polimer biodegradable lain sehingga memungkinkan untuk dibuat sebagai komposit untuk memperbaiki sifat dari PCL murni. Penambahan filler grafit dipilih karena dapat memperlambat degradasi yang terlalu cepat dari PCL murni. Dalam penelitian ini dilakukan proses injection molding dalam pembuatan komposit PCL/grafit. Fokus penelitian ini ialah untuk melihat pengaruh persentase filler grafit dan juga suhu injection molding terhadap biodegradabilitas PCL. Variasi persentase filler grafit yang digunakan ialah PCL:GR 100:0, 98:2, 96:4, 94:6, 92:8, 90:10 dan variasi suhu injection molding yang digunakan ialah 100°C dan 150°C. Dalam pembuatan spesimen, langkah pertama ialah proses pemanasan bijih PCL dengan suhu 45°C selama 60 menit dan serbuk grafit dengan suhu 100°C selama 60 menit untuk menghilangkan kadar air. Kedua, proses pencampuran menggunakan mesin ekstrusi dan menghasilkan filamen campuran PCL/grafit. Ketiga, proses pemotongan filamen campuran PCL/grafit. Keempat, proses pembuatan spesimen sesuai dimensi yang telah ditentukan menggunakan injection molding. Kemudian, pengujian biodegradasi dilakukan untuk mengetahui pengurangan berat yang terjadi pada spesimen selama 60 hari. Pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM) dilakukan untuk mengetahui morfologi dari material dalam skala nanometer. Pengujian Electron Dispersive Spectroscopy (EDS) dilakukan untuk mengetahui persebaran unsur yang terkandung dalam spesimen. Setelah hasil data dari pengujian biodegradasi, SEM, dan EDS sudah didapat, maka dilanjutkan dengan pembahasan hasil data pengujian. Didapatkan bahwa penggunaan persentase filler grafit yang lebih tinggi pada paduan PCL/grafit akan memperbanyak ikatan x PCL/grafit dan distribusi filler grafit pada matriks, serta meminimalisir void. Sehingga semakin tinggi filler grafit maka ketahanan degradasi dari PCL/grafit akan semakin meningkat. Penggunaan parameter suhu injection molding yang lebih tinggi pada proses pembuatan komposit PCL/grafit dapat menurunkan viskositas PCL yang memudahkan filler grafit memasuki matriks secara lebih merata dan tidak menghasilkan pengendapan. Udara dalam PCL/grafit juga lebih mudah keluar sehingga void berkurang. Artinya semakin tinggi suhu injection molding maka ketanahan degradasi dari PCL/grafit akan meningkat.

English Abstract

The use of polybags as a seedling medium still has problems related to its very long degradation and causes environmental pollution. The solution to this problem is the use of alternative materials that are more environmentally friendly. One alternative to this problem is the use of biodegradable polymers, namely polycaprolactone (PCL). Besides being environmentally friendly, PCL also has better viscoelastic properties than other biodegradable polymers, making it possible to make it as a composite to improve the properties of pure PCL. The addition of graphite filler was chosen because it can slow down the too fast degradation of pure PCL. In this research, the injection molding process was carried out in the manufacture of PCL/graphite composites. The focus of this study was to see the effect of the percentage of graphite filler and also the injection molding temperature on PCL biodegradability. Variations in the percentage of graphite filler used were PCL:GR 100:0, 98:2, 96:4, 94:6, 92:8, 90:10 and injection molding temperature variations used were 100°C and 150°C. In the manufacture of specimens, the first step is the heating process of PCL ore at 45°C for 60 minutes and graphite powder at 100°C for 60 minutes to remove the water content. Second, the mixing process uses an extrusion machine and produces mixed PCL/graphite filaments. Third, the process of cutting the PCL/graphite mixed filament. Fourth, the process of making specimens according to predetermined dimensions uses injection molding. Then, biodegradation tests were carried out to determine the weight reduction that occurred in the specimens for 60 days. Scanning Electron Microscopy (SEM) testing was carried out to determine the morphology of the material on the nanometer scale. Electron Dispersive Spectroscopy (EDS) testing was carried out to determine the distribution of elements contained in the specimen. After the biodegradation test data, SEM, and EDS have been obtained, then proceed with a discussion of the results of data testing. It was found that the use of a higher proportion of graphite filler in the PCL/graphite alloy would increase the PCL/graphite bonds and distribute the graphite filler in the matrix, as well as minimize voids. So that the higher the graphite filler, the degradation resistance of PCL/graphite will increase. The use xii of a higher injection molding temperature parameter in the PCL/graphite composite manufacturing process can reduce the PCL viscosity which makes it easier for the graphite filler to enter the matrix more evenly and does not result in precipitation. The air in the PCL/graphite is also easier to get out so that the voids are reduced. This means that the higher the injection molding temperature, the degradation resistance of PCL/graphite will increase.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0523070076
Uncontrolled Keywords:	PCL, grafit, biodegradable, injection molding, degradasi.
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Mesin
Depositing User:	agung
Date Deposited:	12 Jan 2024 06:11
Last Modified:	12 Jan 2024 06:11
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/209096

Text (DALAM MASA EMBARGO) M. Rifki Khadafi.pdf Restricted to Repository staff only until 31 December 2025. Download (14MB)

Actions (login required)

View Item