Resume jurnal Copy

sifat mekanik dari serat kenaf
dan kenaf / PLA komposit. Makalah ini menjelaskan budidaya kenaf dan aplikasi untuk
bahan komposit biodegradable. Bahan komposit biodegradable searah dibuat dari serat kenaf
dan resin PLA emulsi tipe. analisis termal dari serat kenaf mengungkapkan bahwa kekuatan
tarik serat kenaf menurun ketika disimpan di 180 C selama 60 menit. Oleh karena itu,
komposit biodegradable yang dibuat pada suhu molding dari 160 C. Serat searah komposit
diperkuat menunjukkan kekuatan tarik dan lentur dari 223 MPa dan 254 MPa, masingmasing. Selain itu, kekuatan tarik dan lentur dan modulus elastisitas dari kenaf komposit
yang diperkuat serat meningkat secara linear sampai dengan kandungan serat dari 50%.
Biodegradasi dari kenaf / PLA komposit diperiksa selama empat minggu menggunakan
mesin sampah-processing. Hasil penelitian menunjukkan bahwa berat komposit menurun
38% setelah empat minggu kompos. 2007 Elsevier Ltd All rights reserved.
Kenaf ditanam di bawah dua kondisi yang berbeda, pada suhu rata-rata 22 C (kondisi A) dan
pada suhu rata-rata 30 C (kondisi B). Lokasi geografis dari kondisi A dan B adalah Miyagi
Prefecture dan Ehime Prefecture di Jepang, masing-masing. Ketinggian kenaf diukur
mingguan. Pengaruh kondisi budidaya pada kekuatan tarik serat kenaf juga diperiksa.
Selanjutnya untuk mengetahui pengaruh lokasi serat pada tanaman (dari akar ke ujung) dari
kekuatan tarik, kenaf ini dibagi menjadi empat bagian (setiap 500 mm dari tanah) dan sifat
tarik dibandingkan.
Kenaf serat bundel dengan diameter 50- 150 lm dan panjang 500 mm yang digunakan.
menunjukkan sebuah foto SEM dari bundel serat kenaf. Emulsi tipe PLA (asam poli-laktat)
resin (Miyoshi Oil & Fat Co, Ltd .; PL-1000) digunakan sebagai matriks. resin ini berisi

partikel halus sekitar 5 lm diameter tersuspensi dalam larutan air dengan kandungan massa
sekitar 40%. Sebuah foto dan sifat dasar dari resin ditunjukkan pada Gambar. 1b dan Tabel 1.
menunjukkan kertas karton disiapkan untuk mencegah kerusakan serat selama penanganan.
Daerah penampang serat dihitung dari nilai rata-rata 10 diameter diukur dengan
menggunakan mikroskop optik. Sebuah serat terpaku ke kertas karton, yang kemudian
dengan hati-hati dicengkeram oleh mesin uji, dan dipotong dengan kawat logam dipanaskan
tipis sepanjang garis cutting yang ditunjukkan pada Gambar. 2. JIS R 7601 metode diikuti
untuk menentukan kekuatan tarik. Uji tarik dilakukan pada tingkat regangan 0,04 per menit.
Dalam penelitian ini, sepuluh spesimen dari serat kenaf disusun dan dianalisis. Hasil
dinyatakan sebagai mean dan 95% confidence
selang. Untuk membangun yang terbaik kondisi molding, serat kenaf yang dipanaskan di
udara menggunakan tungku pengeringan listrik di 160, 180, dan 200 C selama 15, 30, dan 60
menit, masing-masing.
Metode pencetakan kenaf / PLA komposit
Pertama, prepregs diproduksi dengan menempatkan biodegradable
resin pada permukaan serat kenaf dan pengeringan pada 105 C selama 120 menit dalam oven.
Serat yang disimpan di bawah ketegangan selama preforming. Berikutnya, spesimen
komposit biodegradable yang dibuat oleh panas menekan menggunakan cetakan logam dan
mesin pres. Dalam proses ini, prepregs ditetapkan dalam cetakan logam dan dipanaskan

sampai 160 C. cetakan logam diadakan di 160 C selama 5 menit dan spesimen yang panasditekan pada 10 MPa selama 10 menit. Dimensi spesimen komposit biodegradable adalah 10
mm · 100 mm · 1 mm untuk uji tarik dan 10 mm · 50 mm mm untuk pengujian lentur. Fraksi
volume serat kenaf di spesimen bervariasi dari 30% menjadi 70%. Komposit yang dihasilkan
adalah searah panjang komposit yang diperkuat serat.
pengujian mekanik dari kenaf / komposit PLA
uji tarik dan uji lentur tiga titik dilakukan dengan mesin uji Instron (Model 4482). tes tarik
dilakukan pada tingkat regangan 0,02 per menit dan panjang ukuran 50 mm. tes lentur
dilakukan pada kecepatan judul bab dari 1 mm / menit dan panjang rentang 32 mm. Lima
spesimen disusun dan dianalisis.
pengujian biodegradable
tes biodegradasi dilakukan dengan menggunakan mesin sampah-pengolahan (Hitachi, Ltd .;
BDGV18). operasi percobaan selama beberapa hari mikroorganisme dalam bahan kompos
(Hitachi, BG-CX20) diaktifkan, dan kemudian kenaf / PLA komposit ditempatkan dalam
pengolahan bahan kompos untuk menyelidiki perilaku biodegradasi komposit. Suhu bahan
kompos adalah 80 ± 5 C. Sampel ditempatkan ke dalam kantong jaring nilon untuk mencegah
kesulitan dalam memulihkan sampel terdegradasi tersebar di bahan kompos, dan kemudian
sampel dimakamkan di bahan kompos. Spesimen dengan kandungan serat 50% digunakan.
Evaluasi biodegradabilitas
Pertama, bahan kompos menempel ke permukaan spesimen telah dihapus oleh mencuci di air
mengalir. Berikutnya, spesimen dikeringkan pada 50? C selama 24 jam, diikuti dengan

analisis biodegradabilitas. biodegradasi yang dinilai dengan pengamatan mikroskopis dan
dengan mengukur sifat tarik dan berat sebelum dan sesudah pengujian.
Hilangnya berat sampel kompos dievaluasi menggunakan persamaan berikut:
mana w0 dan w1 adalah bobot sampel sebelum dan sesudah tes pengomposan, masingmasing. Setelah tes biodegradasi, penampilan sampel untuk pemeriksaan mikroskop elektron.

sifat mekanik dari serat kenaf
3 dan 4 menunjukkan tumbuh suhu dan ketinggian kenaf tumbuh di bawah kondisi A dan
kondisi B, masing-masing. Kenaf tumbuh di bawah kondisi A adalah sekitar 2000 mm,
sedangkan yang tumbuh di bawah kondisi B adalah sekitar 3650 mm. Hasil ini menunjukkan
bahwa perbedaan kondisi pertumbuhan dapat mempengaruhi panjang serat kenaf.
menunjukkan kekuatan tarik dan modulus elastisitas serat kenaf tumbuh di bawah kondisi A
dan kondisi B. kekuatan tarik dan modulus elastisitas kenaf tumbuh di bawah kondisi B lebih
besar daripada yang tumbuh di bawah kondisi A, menunjukkan bahwa serat kenaf diambil
dari batang panjang memiliki lebih besar kekuatan. Ara. 6 menunjukkan kekuatan tarik
dinormalisasi dan modulus elastisitas serat kenaf diambil dari empat yang berbeda
bagian tanaman (0-500, 500-1000, 1000-1500, dan 1500-2000 mm dari tanah). Dari angka
ini, tampaknya bahwa nilai kekuatan berada dalam standard error. Namun, nilai rata-rata,
kekuatan bagian atas adalah 80% dari yang dari bagian bawah seperti yang ditunjukkan oleh

garis lurus dalam gambar ini. Serat dari bagian bawah tanaman menunjukkan kecenderungan

untuk memiliki nilai terbesar untuk kekuatan tarik. Oleh karena itu, dalam penelitian ini, serat
kenaf diambil dari bagian terendah dari tanaman
digunakan untuk membuat kenaf plastik yang diperkuat serat. Untuk membangun kondisi
molding yang paling sesuai, sifat mekanik dari serat kenaf dipanaskan diperiksa. Ara. 7
menunjukkan efek dari perlakuan panas pada kekuatan tarik serat kenaf. Kekuatan tarik dari
serat kenaf menurun pada 200 C. kekuatan tarik serat kenaf panas dirawat di 180 C selama 30
menit sama dengan yang non-panas-diperlakukan
serat. 160 C, kekuatan tarik serat kenaf perlakuan panas tidak menurun, bahkan dengan waktu
pemanasan lebih lama. Berdasarkan hasil ini, suhu pengolahan untuk fabrikasi kenaf
komposit yang diperkuat serat harus disimpan di bawah 160 C · 60 menit atau 180 C · 30
menit untuk mencegah reduksi kekuatan akibat degradasi termal.
Kenaf / PLA komposit menggunakan serat kenaf dari bagian terendah dari tanaman tumbuh
di bawah kondisi B yang dibuat pada suhu molding
160 C. Gambar. 8 dan 9 menunjukkan hubungan antara kadar serat dan tarik dan sifat lentur,
masing-masing. Tarik dan kekuatan lentur meningkat secara linear dengan kandungan serat
hingga 50%. The tarik dan kekuatan lentur yang 223 dan 254 MPa, masing-masing, dalam
sampel dengan fraksi serat 70%. Menurut hasil yang diperoleh oleh peneliti lain, kekuatan
tarik rami (Oksman et al., 2003), bambu (Lee dan Wang, 2005) dan kenaf (Nishino et al.,
2003) yang diperkuat serat PLA komposit ditunjukkan 53, 45 dan 60 MPa, masing-masing.
Dengan demikian, kekuatan komposit biodegradable dibuat dalam penelitian ini jauh lebih

tinggi daripada yang diperkuat serat PLA komposit alami. Dalam penelitian ini, kondisi
molding terbaik didirikan untuk mencegah reduksi kekuatan akibat degradasi termal.
Dan fabrikasi dengan emulsi-jenis biodegradable resin berkontribusi penurunan void dan
kontak serat dalam komposit. perhitungan teoritis dari kekuatan tarik dalam arah longitudinal
dilakukan dengan menggunakan aturan sederhana di mana r adalah kekuatan tarik, V adalah
fraksi volume, e adalah ketegangan, dan c, f, dan m mewakili komposit, serat, dan matriks,
masing-masing (Hull et al., 1996). Tabel 2 menunjukkan tarik teoritis nilai kekuatan dihitung
dari aturan campuran, bersama dengan
nilai-nilai eksperimental. nilai kekuatan eksperimental komposit dengan kandungan serat dari
30% dan 50% adalah sekitar 70% dari kekuatan teoritis; nilai kekuatan eksperimental
komposit dengan kandungan serat 70% adalah sekitar 50%. Seperti yang ditunjukkan pada
Gambar. 6, variasi besar dalam kekuatan serat kenaf dan nilai kekuatan eksperimental yang
lebih rendah adalah karena fraktur serat-kekuatan rendah. Selanjutnya, ketika kandungan
serat lebih besar dari 70%, beberapa void dan kontak serat yang disebabkan oleh jumlah yang
cukup dari resin yang diamati dalam spesimen. Oleh karena itu, kandungan serat yang
digunakan untuk fabrikasi kenaf komposit yang diperkuat serat harus disimpan kurang dari
70%.
Biodegradasi dari kenaf / PLA komposit
Variasi dalam kekuatan tarik dari kenaf / PLA komposit dengan waktu pengomposan
ditunjukkan pada Gambar. 10. The tarik kekuatan cepat menurun dari minggu 1 ke minggu 2.

Setelah kompos selama empat minggu, kekuatan secara bertahap menurun sampai 10%.
Penurunan hasil kekuatan dari degradasi polimerisasi selulosa dalam serat kenaf (Testa et al.,

1994). Ara. 11 menunjukkan penurunan berat badan dari kenaf / PLA komposit sebagai
fungsi waktu pengomposan. Pada tahap awal, kompos kurang dari dua minggu menghasilkan
hasil yang sama dengan yang diperoleh sebelum pengomposan. Namun, penurunan berat
badan dari kenaf / PLA komposit meningkat pesat pada kompos selama empat minggu. Berat
komposit menurun 38% setelah empat minggu kompos. Hasil ini menunjukkan bahwa
degradasi enzimatik dari rantai selulosa serat kenaf menurunkan kekuatan serat. Selain itu,
serat dan polimer yang mengalami penurunan polimerisasi terdegradasi ke dalam air
dan karbon dioksida. Ara. 12 menunjukkan SEM photomicrographs komposit kenaf / PLA
sebelum dan sesudah pembuatan kompos selama empat minggu. Sebelum kompos, resin
biodegradable
menutupi permukaan spesimen. Setelah kompos selama empat minggu, resin biodegradable
pada permukaan sampel istimewa biodegradasi, mengakibatkan pemaparan bundel serat
kenaf. Selanjutnya, kesenjangan antar muka muncul sebagai akibat dari biodegradasi resin
dekat antarmuka antara bundel serat dan resin. Hasil dari tes tarik properti, pengamatan
mikroskopis, dan berat
pengukuran mengkonfirmasi biodegradasi dari komposit.
kesimpulan

Kenaf / PLA komposit biodegradable yang dibuat menggunakan bundel serat kenaf dan
emulsiontype biodegradable resin. Hasil sebagai berikut diperoleh berikut:
Fabrikasi kekuatan tinggi kenaf serat-kendali plastik dipaksa membutuhkan serat kenaf yang
diperoleh dari bagian tanaman yang paling dekat dengan tanah.
Kekuatan tarik dari serat kenaf panas dirawat di 160 C selama 60 menit tidak menurun.
Dengan demikian, 160 C adalah suhu fabrikasi tertinggi yang tidak mempengaruhi kekuatan
serat.
komposit biodegradable searah dibuat menggunakan resin PLA emulsi-jenis dan serat kenaf
di kandungan serat dari 70% memiliki tarik tinggi dan kekuatan lentur dari 223 MPa dan 254
MPa, masing-masing.
Sebagai kenaf / PLA komposit terurai, kekuatan tarik dan berat menurun 91% dan 38%,
masing-masing, setelah kompos selama empat minggu. Biodegradasi dari komposit
dikonfirmasi eksperimen.

Pengembangan produk rekayasa kinerja tinggi yang terbuat dari sumber daya alam meningkat
di seluruh dunia, karena masalah terbarukan dan lingkungan. Di antara berbagai jenis sumber
daya alam, tanaman kenaf telah banyak dieksploitasi selama beberapa tahun terakhir. Oleh
karena itu, makalah ini menyajikan gambaran dari perkembangan yang dibuat di daerah kenaf
diperkuat serat komposit, dalam hal pasar mereka, metode manufaktur, dan properti secara
keseluruhan. Beberapa isu kritis dan saran untuk pekerjaan di masa depan dibahas, yang

menggarisbawahi peran ilmuwan material dan insinyur manufaktur, untuk masa depan yang
cerah ini '' materi 'hijau' baru melalui penambahan nilai untuk meningkatkan penggunaannya.
kompresi molding
Kompresi molding adalah salah satu teknik konvensional untuk memproduksi polimer
komposit matriks dan diterima secara luas sebagai proses manufaktur, karena kesederhanaan
[65,71-73]. Namun, salah satu kendala utama yang perlu ditangani dalam fabrikasi kenaf
diperkuat serat komposit adalah distribusi serat tidak merata dalam sistem komposit. Sebagai
Zampaloni et al. [71] menunjukkan, serat kenaf sulit untuk secara manual terpisah dan visual
membubarkan merata selama manufaktur. Oleh karena itu, penulis telah menetapkan metode
fabrikasi yang optimal untuk proses pencetakan, yang merupakan penyaringan berlapis bubuk
polypropylene halus dan serat kenaf cincang. Produk akhir, dibuat dengan teknik cetak ini,
jauh lebih baik (dalam hal distribusi filler) daripada proses lainnya, seperti (a) mengapit
lapisan dengan serat panjang, (b) mengapit lapisan dengan serat cincang, (c) kenaf komposit polypropylene dibuat dengan pencampuran kering, dan (d) kenaf- komposit polipropilena
dibuat oleh beberapa layering serbuk dan serat, seperti dapat diamati pada Gambar. 16.
Proses pengayakan baru melibatkan menaburkan bubuk polypropylene sebagai baselayer,
menambahkan serat diayak secara individu, percikan lebih polypropylene, sampai semua
bahan yang diinginkan digunakan. Sayangnya, masalah terjadi selama penyaringan tahap PP,
karena ukuran yang lebih besar dari PP digunakan. Namun, kesulitan ini telah diatasi dengan
menggunakan PP halus untuk membuat penyebaran dan memilah lebih mudah. Akhirnya,
penulis membuktikan bahwa proses ini cukup efisien untuk mengaktifkan serat distribusi

yang lebih baik (lihat Gambar. 16). Di sisi lain, dengan sejumlah kecil modifikasi, orientasi
serat dalam sistem komposit juga dapat dimanipulasi dan diubah melalui teknik ini.
Menurut Shibata et al. [74] kenaf komposit diperkuat berorientasi serat dapat diproduksi
dengan menggunakan langkah-langkah fabrikasi tambahan yang ditambahkan ke dalam
proses pencetakan kompresi. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:
(1) Setengah dari serat dimasukkan ke dalam cetakan melalui izin dari jig celah, seperti
ditunjukkan pada Gambar. 17. Pada saat ini, bagian bawah jig silinder celah kontak dengan
bagian bawah cetakan, dalam rangka mempertahankan orientasi serat. (2) Celah jig ditarik
keluar dengan hati-hati dan semua resin itu dimasukkan ke dalam cetakan. (3) Celah jig
dimasukkan ke dalam resin lagi, dan sisa serat dimasukkan ke resin menyeluruh jarak bebas
dari jig celah. Sebuah celah jig yang lebih luas diharapkan untuk menghasilkan komposit
dengan distribusi orientasi serat yang lebih luas. Sementara itu, untuk distribusi acak kenaf
komposit diperkuat, serat dimasukkan ke dalam cetakan tanpa pencampuran sebelumnya.
Semua spesimen komposit (random dan distribusi berorientasi) yang dibuat menggunakan

cetakan baja silinder dan tekan membentuk dilakukan pada 160 C, 10 MPa selama 10 menit.
Produk akhir dapat dilihat pada Gambar. 18. Tidak-tahan keyakinan sebelumnya, pencetakan
kompresi masih tetap relevan dan efisien dalam memproduksi produk akhir berkualitas
tinggi, terutama dalam pembuatan kenaf diperkuat serat komposit.
pultrusion

Evolusi proses pembuatan komposit polimer telah memperkenalkan teknik unik dari proses
pultrusion. Baru-baru ini, teknologi ini telah dan, mengingat semua bukti yang tersedia,
kemungkinan akan tetap menjadi aplikasi yang sangat menarik dan
sektor pertumbuhan seluruh industri komposit polimer. Selain itu, profil pultruded sudah
diakui sebagai produk industri highquality, mampu memuaskan berbagai kinerja tinggi dan
persyaratan elemen struktur.
kinerja sampel pultruded, seperti yang dialami pada kusen pintu terpasang, di luar ruangan.
Sehubungan dengan keuntungan yang ditawarkan oleh teknik pultrusion, fabrikasi komposit
yang diperkuat serat alami pertama kali diperkenalkan dan dilaporkan oleh [75]. Baru-baru
ini, sekelompok ilmuwan yang ekstensif terlibat dengan teknik pultrusion untuk produksi
skala besar serat kenaf diperkuat sampel komposit, seperti dilansir [49,61,68]. Selama
serangkaian tes, mereka menemukan bahwa sampel pultruded dilakukan baik dalam hal sifat
mekanik dan termal, dibandingkan dengan sampel yang dibuat melalui proses manufaktur
biasa.
solusi blending
Tidak seperti persiapan sampel normal, proses blending solusi lebih cocok untuk pembuatan
sampel film tipis. Oleh karena itu, telah menjadi proses alternatif yang sering digunakan
untuk menghasilkan serat kenaf komposit diperkuat, terutama dalam bentuk film tipis [7779]. Julkapli et al. [78] terutama diimplementasikan teknik untuk menghasilkan film tipis
nanocomposites kitosan kenaf-diisi. proses mereka mulai dengan persiapan solusi chitosan.
Dalam hal ini, solusi kitosan dibuat dengan melarutkan serbuk kitosan di 0,1 M asam asetat,

pada rasio 1:50. Selanjutnya, debu kenaf telah ditambahkan ke dalam larutan berdasarkan
persentase berat kitosan. Masalah aglomerasi muncul dalam campuran, dan dengan demikian,
homogenizer ditambahkan dengan kecepatan tinggi pengadukan. Meskipun menyediakan
cepat dan efisien pencampuran kenaf dan chitosan, homogenizer juga menghasilkan sejumlah
besar gelembung udara. Selama proses pengecoran solusi, solusi kitosan / kenaf debu
tercampur dilemparkan secara merata ke piring kaca. Setelah itu, film kitosan / kenaf itu oven
kering semalam pada 60 C, kemudian dinetralisir dengan menggunakan 0,1 solusi M NaOH,
dan dikeringkan lebih lanjut pada suhu kamar selama 5 jam. Akhirnya, film disimpan di
tempat yang tepat (yaitu, desikator) sampai diperlukan untuk digunakan lebih lanjut.
Meskipun teknik memberikan kesan yang sulit dan rewel, entah bagaimana menawarkan
banyak keuntungan dibandingkan dengan proses pembuatan film tipis lainnya. Keuntungan
adalah: kualitas yang lebih tinggi (keseragaman) Film tipis, bebas dari lubang kecil dan
tanda,
kemurnian dan kejelasan, kemungkinan untuk menghasilkan pola atau selesai kusam, dll
Namun, tindakan pencegahan ekstra perlu dipertimbangkan untuk proses manufaktur ini.
Dalam kondisi udara terbuka, teknik ini sangat terlibat dengan kontaminan: pengemulsi,
residual dari inisiator, transfer rantai, stabilizer, dll yang dapat mengubah sifat

dari produk akhir.
kesimpulan
Penelitian tentang serat kenaf diperkuat komposit menghasilkan perhatian meningkat karena
sifat yang sangat baik dan pertimbangan ekologi. Sebuah diskusi singkat tentang kenaf
diperkuat serat komposit diberikan bersama dengan review, dalam studi sebelumnya. Topiktopik tersebut bertujuan untuk membawa para ilmuwan untuk melihat potensi serat kenaf
sebagai media alternatif untuk menggantikan bahan konvensional atau serat sintetis sebagai
penguat dalam komposit. teknik pengolahan serat kenaf diperkuat komposit
didokumentasikan dengan baik dan banyak dari sifat utama mereka telah dipelajari. Secara
umum, penggunaan serat kenaf diperkuat komposit dapat membantu untuk menghasilkan
pekerjaan baik di pedesaan dan perkotaan; selain membantu untuk mengurangi limbah, dan
dengan demikian, memberikan kontribusi untuk lingkungan yang sehat. Namun, melihat
permintaan masa depan, studi lebih penting yang diperlukan pada proses komersialisasi
produk dan manufaktur, terutama untuk produk-produk skala end besar.
Perkembangan untuk masa depan
serat kenaf diperkuat komposit menunjukkan masa depan yang cerah di antara serat alami
komposit diperkuat lainnya untuk beberapa alasan tertentu yang disorot dalam pembahasan
sebelumnya. Perkembangan yang paling menarik dari serat kenaf diperkuat komposit
memanfaatkan ketersediaan dan kesiapan untuk digunakan dengan berbagai proses
manufaktur yang belum pernah berhubungan dengan serat alam lainnya sebelum, seperti
pultrusion dan berpotensi, filamen. Berdasarkan review singkat ini, aplikasi serat kenaf
diperkuat komposit sebagai bahan komposit alternatif, terutama di bangunan dan konstruksi,
sangat masuk akal dengan baik biaya ringan dan rendah sebagai kekuatan pendorong
utamanya.

Pengaruh alkalisasi dan serat keselarasan pada sifat mekanik dan termal kenaf dan rami
komposit serat kulit pohon: Part 1 - polyester resin matriks

Panjang dan acak rami dan kenaf serat yang digunakan dalam kondisi sebagai-diterima dan
alkalized dengan solusi 0,06 M NaOH. Mereka dikombinasikan dengan resin polyester dan
panas-ditekan untuk membentuk komposit serat alami. Sifat mekanik komposit diukur untuk
melihat pengaruh dari serat keselarasan dan alkalisasi. Kecenderungan umum diamati dimana
alkalized dan panjang komposit serat memberi modulus lentur tinggi dan kekuatan lentur
dibandingkan dengan komposit yang terbuat dari serat sebagai diterima. Alkalized komposit
lama kenaf-poliester dimiliki sifat mekanik unggul alkalized lama komposit rami-poliester.
Untuk rami-poliester komposit modulus lentur tinggi dan kekuatan lentur tinggi berhubungan
dengan pekerjaan rendah fraktur. mikrograf pemindaian mikroskop elektron dari rami dan
kenaf serat diperlakukan menunjukkan tidak adanya kotoran permukaan yang hadir pada
serat yang tidak diobati. pengukuran kepadatan jelas pada rami dan kenaf serat tidak
menunjukkan perubahan yang signifikan setelah alkalisasi dengan 0,06 M NaOH. puncak
endotermik lebar hadir di thermograms analisis termal diferensial untuk semua komposit
menunjukkan adanya kelembaban yang mengarah ke sifat mekanik rendah. analisis termal
mekanik dinamis dilakukan pada poliester matriks komposit menunjukkan bahwa komposit
serat alkalized memiliki nilai E0 yang lebih tinggi sesuai dengan modulus lentur lebih tinggi.
Apa korelasi antara perlakuan permukaan serat dan karya fraktur dan d tan komposit kurang
jelas.
bahan
The Hemcore Company Limited Uskup Stortford di Inggris disediakan serat rami digunakan
dalam pekerjaan ini dan sebuah perusahaan Jepang, Araco Grup disediakan serat kenaf Cina.
Serat rami datang dalam bentuk sliver (serat lurus) dan tikar acak (serat pendek) sedangkan
serat kenaf datang tangkai panjang (serat lurus) dan bentuk tikar acak (serat pendek). Scott
Bader Company Limited, Wollaston, UK memasok resin poliester Crystic 2-406PA. pelet
natrium hidroksida kekuatan 98%
disediakan sebagai reagen laboratorium umum. Agen cetakan rilis digunakan, PAT 607 /
PCM disediakan oleh Chemical Rilis Company Limited, Harrogate, UK.
2.2. pengobatan Serat
Serat direndam dalam 6% larutan NaOH dalam bak air yang suhunya dipertahankan selama
di 192 C selama 48 jam. serat diperlakukan dibilas
tujuh kali dan dibiarkan kering pada suhu kamar sebelum dimasukkan ke dalam oven selama
5 jam pada 110 C. caustic soda pengobatan dipilih karena murah dan efektif.
serat tidak diobati juga dikeringkan dalam oven.
2.3. Kepadatan pengukuran (jelas kepadatan) dari serat
Kepadatan jelas serat diukur dengan menggunakan prinsip Archimedes yang melibatkan

perendaman berat dikenal serat ke dalam pelarut kepadatan rendah dari serat. Benzena
dengan kepadatan sekitar 875 kg / m3 digunakan sebagai pelarut.
2.4. metode manufaktur komposit
Komposit dibuat dengan menggunakan cetakan baja stainless
mengukur 240 60 40 mm panjang, lebar dan kedalaman, masing-masing. Seorang agen
melepaskan PAT 607 / PCM disemprotkan ke sebuah jaringan laboratorium dan dioleskan
secara merata ke permukaan cetakan. Resin dituangkan ke setiap lapisan serat dalam
konfigurasi zig-zag untuk memastikan bahkan pengiriman resin dan prosedur diulang untuk
setiap lapisan serat. Lapisan serat dibasahi dalam cetakan kemudian ditempatkan antara
platens dipanaskan dengan listrik dari hot press pada 50 C. cetakan dipanaskan selama 25
menit pada tekanan molding dari 6 MPa. Komposit yang pasca-sembuh pada 80 C semalam
dalam oven. Tujuannya adalah untuk memaksimalkan fraksi volume serat dalam komposit
untuk memaksimalkan sifat mekanik.
2.5. pengukuran
uji lengkung tiga titik dilakukan dengan menggunakan model Instron 1122. Lebar dan
ketebalan spesimen diukur dan dicatat. Spesimen memiliki rentang rasio kedalaman 16: 1.
Sampel diuji pada kecepatan judul bab dari 1 mm / min. Pengujian dilakukan sesuai dengan
ASTM D 790. The modulus lentur dan kekuatan lentur dihitung dari tes ini. tes dampak
Charpy dilakukan dengan menggunakan dampak tester Avery Dennison. Lebar dan ketebalan
spesimen unnotched diukur dan dicatat. Pengujian dilakukan sesuai dengan ASTM D 256.
Karya nilai fraktur dihitung dengan membagi
energi dalam kJ direkam pada tester dengan area cross sectional dari spesimen.
SEM mikrograf dari permukaan serat dirawat dan diobati diambil menggunakan mikroskop
elektron scanning Model JEOL 6310. Sebelum SEM evaluasi, sampel dilapisi dengan emas
menggunakan plasma sputtering aparat Edwards menggerutu Model coater S150B. analisis
termal diferensial digunakan untuk mengevaluasi karakteristik termal sampel serat yang tidak
diobati dan dirawat dan semua komposit. Sampel dengan berat antara 5 dan 10 mg
ditempatkan dalam panci kedap udara dan disegel. Sebuah TA Instrumen DSC 2910
dioperasikan dalam mode dinamis dengan skema pemanasan 0-500 C dan laju pemanasan 10
C / menit dalam lingkungan nitrogen dibersihkan pada 25 ml / menit. The thermograms
dianalisis
untuk setiap perubahan dalam perilaku termal dari serat dan juga perilaku termal dari resin
dan komposit. analisis termal mekanik dinamis adalah teknik sensitif yang mencirikan respon
mekanik dari bahan dengan memonitor perubahan properti dinamis pada rentang suhu pada
frekuensi tetap atau pada rentang frekuensi pada suhu tetap. Sifat dinamis dari komposit
diukur menggunakan Tritec 2000 DMA. Sampel dipotong untuk ukuran menggunakan
pemotong berlian. Sebuah perlengkapan kantilever-klem tunggal digunakan untuk menguji
dengan rentang 16 mm, dan lebar sampel dan kedalaman kira-kira 9 dan 3 mm, masingmasing. sifat dinamis diukur pada frekuensi tetap dalam kisaran suhu 30-180 C. frekuensi
yang digunakan adalah 1 Hz dan tingkat pemanasan adalah 2 C min1. Modulus penyimpanan
(E0), kehilangan modulus (E00) dan tan d sampel dikumpulkan selama menjalankan.

3. Hasil dan Pembahasan
3.1. density jelas dari rami dan kenaf serat
massal (jelas) kepadatan mencakup semua bahan padat dan pori-pori dalam serat. The bulk
density selalu kurang dari kepadatan absolut, yang tidak termasuk semua pori-pori dan lumen
karena efek daya apung yang disebabkan oleh udara yang terjebak. bulk density yang lebih
rendah menunjukkan porositas tinggi seperti pori-pori telah ditemukan untuk mengurangi
kepadatan bahan. Kepadatan mutlak paling serat tanaman adalah antara 1400 dan 1500 kg /
m3 [10]. density fiber diyakini berkaitan erat dengan sifat mekanik, penyerapan air,
homogenitas dan derajat urutan serat [11].
Dari Tabel 1, baik serat tidak menunjukkan perubahan yang signifikan dalam bulk density
setelah alkalisasi. Namun, perubahan positif dalam kepadatan serat diamati untuk kedua
diperlakukan kenaf dan rami serat. Sebuah perubahan positif dalam kepadatan serat biasanya
menandakan dinding sel densifikasi. Perubahan negatif akan menandakan kerusakan dinding
sel yang mengarah ke de-polimerisasi molekul selulosa. Mwaikambo [12], melaporkan
perubahan negatif dalam bulk density dari sisal bundel serat pada konsentrasi 6% dari NaOH
menyiratkan bahwa soda kaustik mungkin telah terdegradasi dinding utama dengan
menghilangkan komponen larut seperti hemiselulosa. Dia juga melaporkan bahwa
konsentrasi yang lebih tinggi dari NaOH cenderung merusak dinding sel dan mengurangi
kepadatan massal. Oleh karena itu, hasil yang diperoleh untuk kedua diperlakukan rami dan
kenaf serat menunjukkan bahwa 6% pengobatan NaOH tidak menyebabkan kerusakan
dinding sel.
kesimpulan
Kesimpulan berikut didasarkan pada temuan yang dilaporkan dalam makalah ini:
• Sebuah perubahan positif kecil kepadatan serat diamati untuk kedua rami dan kenaf serat
setelah 6% pengobatan NaOH menunjukkan dinding sel densifikasi.
• Kecenderungan umum diamati pada hasil pengujian mekanik keseluruhan dari komposit
dimana lentur modulus tinggi Deth dan kekuatan lentur tinggi (Rmax)
memberikan sesuai kerja rendah fraktur (WOF). Oleh karena itu, Hal ini terlihat dari hasil uji
mekanik keseluruhan untuk komposit bahwa kekuatan maksimum dan ketangguhan
maksimum tidak dapat dicapai secara bersamaan dan bahwa komposit harus dirancang sesuai
dengan aplikasi dan sifat mekanik yang diinginkan.
• Lebar puncak DSC endotermik hadir di semua thermograms komposit menunjukkan adanya
kelembaban. Keberadaan air dalam komposit cenderung untuk mengembangkan plastisitas
dalam materi, sehingga mengurangi sifat mekanik.
• DMA menunjukkan bahwa diperlakukan komposit serat memiliki E0 yang lebih tinggi dan
lebih rendah tan d menunjukkan kekuatan ikatan antar muka yang lebih besar dan adhesi
antara resin matriks dan serat dan sifat dampak rendah dibandingkan dengan komposit serat
yang tidak diobati.
• Standard laminating poliester resin yang cocok untuk pembuatan komposit serat alami
dengan sifat rekayasa yang berguna.

Pengaruh serat permukaan-perawatan pada sifat-sifat biokomposit laminasi dari poli (asam
laktat) (PLA) dan kenaf serat
serat kenaf diperkuat poliasamlaktat (PLA) komposit laminasi disusun oleh kompresi
molding menggunakan metode film susun. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
mengevaluasi sifat mekanik dan termal komposit ini sebagai fungsi dari modifikasi serat
kenaf dengan menggunakan alkalisasi dan silan-perawatan. Ditemukan bahwa kedua silandiperlakukan serat (FIBSI) diperkuat komposit dan alkali diperlakukan serat (FIBNA)
diperkuat komposit menawarkan sifat mekanik unggul dibandingkan dengan serat yang tidak
diobati (FIB) komposit diperkuat. The alkali diikuti oleh silan-diperlakukan serat (FIBNASI)
diperkuat komposit juga meningkat secara signifikan sifat mekanik. Pengaruh suhu terhadap
sifat viskoelastik komposit dipelajari dengan analisis mekanik dinamis (DMA). Suhu panas
lendutan (HDT) dari PLA dilaminasi komposit secara signifikan lebih tinggi dari resin PLA
rapi. Selain itu, morfologi studi dengan mikroskop elektron scanning (SEM) menunjukkan
bahwa adhesi yang lebih baik antara serat dan matriks dicapai. Ditemukan bahwa standar
resin PLA cocok untuk pembuatan serat kenaf diperkuat biokomposit dilaminasi dengan sifat
rekayasa yang berguna.
Eksperimental
2.1. bahan
Poli (asam laktat) (PLA; berat-berat molekul: 220 kDa; jumlah rata-rata berat molekul: 101
kDa) dibeli dari Biomer, Krailling, Jerman (produk nama-Biomer L 9000). serat kenaf
dipasok oleh Flaxcraft Inc., Cresskill, New Jersey, Amerika Serikat. 3aminopropyltriethoxysilane (APS) digunakan sebagai permukaan serat memodifikasi bahan
penghubung dan dibeli dari Gelest Inc Morrisville, PA.
2.2. modifikasi permukaan serat
2.2.1. perlakuan alkali
serat kenaf direndam dalam larutan natrium hidroksida (5% b / v) selama 2 jam pada suhu
kamar [13]. Kemudian serat dicuci dengan air suling yang mengandung beberapa tetes asam
asetat. Selanjutnya, serat dicuci dengan air suling sampai semua NaOH dihilangkan, yaitu
sampai air ini tidak lagi menunjukkan alkalinitas apapun. Setelah mencuci, serat disimpan di
udara selama 2 hari. Selanjutnya, serat dikeringkan di udara selama 6 jam berikut dengan
mengeringkan dalam oven pada 80 C selama 6 jam. Akhirnya, serat dikeringkan dalam oven
vakum pada 80 C selama 6 jam.
2.2.2. pengobatan silan
Untuk permukaan-pengobatan serat kenaf, 5% berat APS (persentase berat dibandingkan
dengan serat) dilarutkan untuk hidrolisis dalam campuran air-etanol (40:60 w / w) [5,9- 11].
PH larutan diatur hingga 4 dengan asam asetat dan diaduk terus menerus selama 1 jam.
Selanjutnya, serat direndam dalam larutan selama 3 jam. Serat kemudian dicuci dan disimpan
di udara selama 3 hari. Terakhir, serat oven dikeringkan pada 80? C selama 12 jam. 2.2.3.

perlakuan alkali dan silan Pertama, serat kenaf diperlakukan dengan larutan natrium
hidroksida seperti yang dijelaskan dalam langkah perawatan alkali. Selanjutnya, serat kenaf
diperlakukan oleh APS seperti tersebut dalam langkah silan-pengobatan.
2.3. Komposit pengolahan: fabrikasi komposit laminasi
Untuk memastikan bahwa semua kelembaban diserap dihapus dan untuk mencegah
pembentukan kekosongan, serat kenaf dan resin matriks PLA dikeringkan pada 80 C di
bawah vakum selama 10 jam sebelum pengolahan. Jenis pelet PLA resin matriks digunakan
sebagai diterima dengan baik dan dikonversi menjadi film ketebalan 1 mm dengan cetakan
kompresi (Carver Tekan SP-F 6030) menggunakan bingkai foto cetakan (dengan dimensi 250
mm · 200 mm lebar · 1 mm tebal) di 190 C dan tekanan 260 psi, untuk waktu kontak 10
menit. Berikutnya tekanan meningkat menjadi 624 psi pada suhu yang sama untuk
selanjutnya 5 menit diikuti dengan pendinginan di bawah tekanan dan akhirnya dihapus
ketika suhu mencapai 100 film C. PLA dikumpulkan dan disimpan di laboratorium di bawah
kondisi ruangan sebelum digunakan. Komposit yang mengandung persentase berat yang
berbeda dari serat yang diproduksi oleh kompresi molding menggunakan prosedur film
susun. B lay-up (180 mm · 140 mm lebar) disusun di mana bagian dari serat ditumpuk
dengan lapisan film yang PLA di kedua sisi (seperti yang terlihat pada Gambar. 2). Tiga
lapisan serat kenaf (18-24 mm panjang) ditempatkan secara bergantian antara empat film
PLA dalam array paralel dan seluruh perakitan hati-hati ditempatkan pada pers laboratorium
Carver dengan suhu dan tekanan kontrol. Bobot PLA lembar dan serat yang diambil sebelum
fabrikasi komposit sehingga untuk menentukan% berat serat dan matriks polimer komposit
yang dihasilkan. Selama molding kompresi pada suhu yang ditentukan (190 C), bahan
disimpan pada tekanan konstan 700 psi selama 12 menit dan kemudian dipadatkan dengan
tekanan 1700 psi selama 5 menit diikuti dengan pendinginan di bawah tekanan. Ketika
temperatur cetakan mencapai 90 C, yang platens dibuka dan komposit telah dihapus dari pers.
Sampel komposit (180 mmlong · 140 mmwide · 3 mmthick) dipotong ke bentuk yang
diinginkan (63 mm panjang · 12 mm lebar · 3 mm tebal) untuk evaluasi mekanis dan termomekanis.
2.4. Pengujian dan karakterisasi
2.4.1. pengujian mekanik
Sebuah mesin uji mekanik, Inggris Kalibrasi Corp SFM 20, digunakan untuk mengukur sifat
lentur, menurut ASTM D790. sistem kontrol dan analisis data preformed menggunakan
software Datum. Dalam rangka untuk menentukan kekuatan lentur dan modulus lentur,
ukuran sampel pengujian lentur yang digunakan adalah 63 mm · 12 mm · 3 mm. Untuk
menentukan kekuatan dampak Izod berlekuk, yang lentur kupon bar sampel dipotong,
sehingga sampel 63 mm · 9,3 mm · 3 mm. Takik 2,7 mm dalam dipotong menjadi sampel
balok menggunakan TMI kedudukan cutter. Berlekuk dampak pengujian Izod dilakukan pada
mesin Pengujian Mesin Inc 43-02-01 Monitor / Dampak sesuai standar ASTM D256. A 5 ft
lb pendulum digunakan untuk mempengaruhi sampel.
2.4.2. analisis mekanik dinamis (DMA)

Modulus penyimpanan, kehilangan modulus, dan faktor kerugian (tan delta) dari spesimen
komposit diukur sebagai fungsi suhu (20 C-100 C) menggunakan TA 2980 DMA dilengkapi
dengan perlengkapan dual-kantilever membungkuk pada frekuensi 1 Hz dan laju konstan
pemanasan 5 C / menit.
2.4.3. Suhu panas defleksi (HDT)
Untuk menentukan HDT, TA 2980 DMA digunakan. Sebuah beban konstan 0,46 MPa
diterapkan di pusat dari 3-point lentur lentur kupon bar sampel menurut standar ASTM D648.
Sampel dipanaskan pada tingkat 2 / menit dari suhu kamar sampai 200 C dan defleksi sampel
dicatat sebagai fungsi temperatur.
2.4.4. Pemindaian mikroskop elektron (SEM)
Morfologi permukaan dampak fraktur komposit diamati dengan mikroskop elektron (SEM)
pada suhu kamar. Sebuah JEOL (model JSM-6300F) SEM dengan pistol emisi lapangan dan
mempercepat tegangan 10 kV digunakan untuk mengumpulkan SEM gambar untuk spesimen
komposit. Sebuah lapisan emas beberapa nanometer ketebalan dilapisi pada permukaan
dampak fraktur. Sampel melihat tegak lurus terhadap permukaan retak.
3. Hasil dan Pembahasan
3.1. sifat lentur komposit
Ara. 3 menunjukkan sifat lentur tidak diobati dan permukaan-diperkuat komposit
diperlakukan serat kenaf. Menurut hasil ini, pengenalan serat kenaf tidak diobati secara
signifikan meningkatkan lentur modulus dibandingkan dengan matriks PLA rapi. Semua serat
kenaf permukaan-diobati juga menunjukkan kecenderungan untuk secara signifikan
meningkatkan modulus lentur dibandingkan dengan rapi PLA. Kekuatan lentur komposit
PLA menurun dengan penambahan serat kenaf, meskipun modulus PLA komposit meningkat
secara signifikan dengan penambahan serat kenaf permukaan-diobati. Hal ini kemungkinan
bahwa adhesi miskin antara serat kenaf dan PLA adalah penyebab kekuatan lentur berkurang.
Menurut Agrawal et al. [14], perawatan kimia memiliki efek yang berlangsung pada perilaku
mekanik dari serat alami, terutama pada serat kekakuan. Sifat lentur komposit serat kenaf
permukaan-diperlakukan menyajikan peningkatan nyata dibandingkan dengan komposit serat
yang tidak diobati. Dalam kasus 40% berat kandungan serat kenaf, yang lentur modulus
meningkat dari 5,6 GPa untuk FIB menjadi 8,3 GPa untuk FIBNA (peningkatan 48%). Ketika
serat kenaf diperlakukan oleh NaOH, kekuatan komposit menjadi lebih tinggi dari versi
diobati karena kekuatan intrinsik peningkatan serat dan menunjukkan tren meningkat terus
menerus sepanjang seluruh rentang kadar serat diuji. Komposit dengan serat silandiperlakukan menunjukkan peningkatan yang lebih tinggi dalam modulus daripada alkali
diperlakukan serat. The lentur modulus meningkat dari 5,6 GPa untuk FIB 9,5 GPa untuk
FIBSI (peningkatan 69%). Komposit dengan isi FIBNASI dipamerkan terbaik lentur
modulus. Itu juga menemukan bahwa modulus lentur meningkatkan secara signifikan ketika
FIBNASI (peningkatan 80%) digunakan dibandingkan dengan versi yang tidak diobati.
Sreekala et al. [13] menyarankan bahwa silan-diperlakukan serat selulosa komposit
menunjukkan peningkatan kepadatan nukleasi dibandingkan dengan yang tidak diobati serat

komposit. nukleasi meningkat menghasilkan kristal kecil yang menghasilkan suatu wilayah
interfase transcrystalline, dengan meningkatkan ikatan antara serat dan matriks [13,14].
Kekuatan lentur tinggi PLA membuatnya sulit untuk meningkatkan kekuatan dalam komposit
PLA menurut Shibata et al. [15]. Namun, dalam kasus ini, kekuatan lentur meningkat ketika
alkali dan serat silan-diperlakukan dibandingkan dengan komposit serat yang tidak diobati.
Kekuatan lentur meningkat 34% untuk komposit FIBNA jika dibandingkan dengan komposit
FIB, sedangkan kekuatan lentur dari FIBSI dan FIBNASI komposit meningkat 50% dan 65%
dibandingkan dengan komposit tidak diobati, masing-masing. Ara. 4 menunjukkan hasil dari
tes lentur pada berbagai fraksi volume serat. Ara. 4A menggambarkan peningkatan modulus
lentur komposit PLA dengan meningkatnya volume serat fraksi [16]. fraksi volume serat (vf)
dihitung menggunakan Persamaan. (1):

Penutup
Penelitian ini menunjukkan bahwa komposit laminasi dengan sifat mekanik dan termomekanik yang baik dapat berhasil dikembangkan menggunakan serat kenaf sebagai agen
penguat dan PLA sebagai sebuah matriks. Hasil penelitian menunjukkan bahwa agen kopling
silan meningkatkan kompatibilitas antara serat kenaf dan resin PLA. Sifat mekanik dan
termo-mekanik PLA / komposit kenaf secara signifikan lebih tinggi dibandingkan matriks
PLA itu sendiri. Hal ini diyakini disebabkan oleh interaksi antar muka yang lebih baik,
sehingga kekakuan lentur tinggi. Permukaan diperlakukan komposit kenaf-PLA memiliki
sifat mekanik unggul komposit yang terbuat dari serat sebagai diterima. Penguatan PLA
dengan cara serat kenaf diperlakukan secara signifikan meningkatkan kekakuan. Pretreatment
silan ditingkatkan sifat mekanik komposit 'dibandingkan dengan komposit yang mengandung
kenaf tidak diobati. FIBNASI diperkuat serat komposit memberi sifat lentur tinggi
dibandingkan dengan komposit terbuat dari NaOH- atau serat silan-diobati. Hasil uji HDT
jelas menunjukkan bahwa HDT dari serat kenaf diperkuat PLA dilaminasi komposit secara
signifikan lebih tinggi daripada HDT dari resin PLA. DMA dilakukan pada matriks PLA
komposit menunjukkan bahwa serat komposit diperkuat diperlakukan memiliki nilai
penyimpanan modulus tinggi sesuai dengan modulus lentur lebih tinggi. Modulus
penyimpanan FIBNASI komposit terbukti jauh lebih tinggi dibandingkan dengan sistem lain.
diperkuat serat komposit permukaan-diobati memiliki modulus penyimpanan yang lebih
tinggi daripada yang diperkuat serat komposit tidak diobati, yang menunjukkan adhesi yang
lebih baik antara serat kenaf yang dirawat dan matriks. Hasil adhesi ditingkatkan ini
meningkat modulus suhu tinggi dan suhu pelunakan dari komposit serat yang tidak diobati.
DMA ini hasil mengarah pada kesimpulan bahwa peningkatan stabilitas termal diperoleh
dengan penambahan silanetreatment. Foto-foto mikroskop elektron scanning permukaan serat
dan permukaan fraktur komposit jelas menunjukkan sejauh mana adhesi antarmuka seratmatrix. Dapat disimpulkan bahwa permukaan diperlakukan serat alami dan PLA matriks
dapat dibentuk menjadi nilai tambah bahan komposit dilaminasi dengan menggunakan
metode film susun. penyelidikan lebih lanjut harus dilakukan untuk menentukan biodegradasi
ini komposit laminasi.