Manipulasi struktur hablur selulosa: sifat mekanik, morfologi, terma dan biodegradasi komposit berasaskan polietilena

Abstract

Kehabluran selulosa yang boleh memberi kesan kepada sifat komposit termoplastik boleh diubah melalui pelbagai kaedah rawatan, termasuk rawatan mekanik atau kimia. Dalam kajian ini, kehabluran selulosa dimanipulasi menggunakan pengisar bebola mekanik. Objektif utama kajian ini adalah untuk menilai kesan pengubahan kehabluran selulosa terhadap prestasi keseluruhan komposit berasaskan polietilena berketumpatan tinggi (HDPE). Sifat komposit dinilai melalui ujian tegangan dan hentaman, spektroskopi inframerah pantulan keseluruhan dikecilkan (ATR-IR), mikroskop elektron pengimbasan (SEM), analisis termogravimetri (TGA) dan ujian biodegradasi tanah. Kesan kehabluran selulosa terhadap sifat mekanik komposit HDPE mendedahkan peningkatan kekuatan tegangan sebanyak 5% dengan penambahan 2% selulosa hablur rendah (LCC). Sebaliknya, kekuatan hentaman tertinggi komposit HDPE dicapai melalui penggabungan 6% LCC. Analisis ATR-IR menunjukkan bahawa keamatan puncak komposit HDPE-LCC berkurangan, manakala komposit HDPE dengan selulosa hablur tinggi (HCC) tidak menunjukkan sebarang perubahan keamatan puncak berbanding dengan spektrum HDPE. Pemeriksaan SEM mendedahkan bahawa LCC mempunyai sebaran yang lebih baik dalam matriks HDPE berbanding HCC. Degradasi terma berkurang sebanyak 32% dengan penambahan kedua-dua HCC dan LCC. Kajian biodegradasi tanah menunjukkan bahawa sifat mekanik komposit HDPE-LCC merosot dengan lebih besar berbanding komposit HDPE-HCC selepas 24 bulan dalam tanah. Secara keseluruhan, kajian ini menyimpulkan bahawa pengubahan kehabluran selulosa dapat membawa kepada penghasilan komposit dengan sifat yang dilaraskan.