Article Details

PENGEMBANGAN MEMBRAN SERAT NANO DARI PLASTIK WEEE YANG DISINTESIS DENGAN METODE PEMINTALAN ELEKTRIK SEBAGAI MEDIA FILTRASI UDARA

Oleh   Akmal Zulfi M [30216306]
Kontributor / Dosen Pembimbing : Prof. Dr.Eng. Khairurrijal, M.Si.;Dr.Eng. Muhammad Miftahul Munir, S.Si., M.Si.;Dr.Eng. Ferry Iskandar, M.Eng.;
Jenis Koleksi : S3-Disertasi
Penerbit : FMIPA - Fisika
Fakultas : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Subjek :
Kata Kunci : limbah, ABS, HIPS, pemintalan elektrik, serat nano, media filter udara.
Sumber :
Staf Input/Edit : Ratnasari  
File : 7 file
Tanggal Input : 2020-08-28 21:13:10

Produksi WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment) di seluruh dunia dilaporkan mencapai 54 juta ton pada tahun 2014 dan meningkat menjadi 70 juta ton pada tahun 2017, di mana produk turunan ABS dan HIPS adalah limbah plastik yang paling banyak ditemukan di dalamnya. Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) adalah salah satu rekayasa polimer termoplastik yang paling sukses, yang terbentuk dari reaksi tiga monomer, yaitu acrylonitrile, butadiene, dan styrene. Kemudian, HIPS adalah graft copolymer yang terdiri dari sejumlah kecil butadiene rubber yang didispersikan dalam matriks polystyrene (PS). Dalam penelitian ini kami menawarkan metode pengelolaan limbah ABS dan HIPS untuk menjadi membran serat nano dengan teknik electrospinning. Membran ABS dan HIPS kemudian diterapkan sebagai media penyaringan udara. Serat nano adalah bahan satu dimensi yang bentuknya seperti benang halus dengan diameter satu hingga beberapa ratus nanometer. Serat nano memiliki keuntungan yaitu memiliki porositas tinggi, berat dasar rendah, dan permukaan efektif yang lebih luas. Dalam media penyaringan udara, keunggulan ini mendukung untuk mendapatkan efisiensi tinggi, penurunan tekanan rendah, dan masa pakai yang lebih lama. Sistem uji filter udara untuk pemeriksaan membran terdiri dari beberapa komponen utama: pemasok aliran udara, mass flow controller, filter holder, dummy filter holder, differential pressure sensor, condensation particle counter (CPC), ruang PM2.5, dan generator PSL. Peralatan ini dibangun sedemikian rupa dengan menyesuaikan standar peralatan yang digunakan untuk pengujian filter udara. Larutan prekursor ABS dibuat dengan melarutkan limbah ABS dalam tiga pelarut yang berbeda dari DMAc, DMF, dan THF dengan berbagai konsentrasi 10, 20, dan 30% berat/berat. Kemudian, untuk larutan prekursor HIPS dibuat dengan melarutkan limbah HIPS ke dalam campuran pelarut d-limonene dan DMF, rasio pelarut (d-limonene: DMF) dari 3:1, 1:1, dan 1:3. Pelarut, konsentrasi larutan, dan rasio pelarut memengaruhi sifat serat (ukuran dan morfologi) dan sifat membran (wettability, kristalinitas, dan sifat mekanik). Oleh karena itu, kami menguji membran buatan menggunakan SEM, FTIR, XRD, sudut kontak air, dan alat uji kekuatan tarik. Gambar SEM menggambarkan tiga morfologi yang berbeda, seperti manik-manik/partikel, serat dengan manik-manik, dan serat tanpa manik-manik. Spektra FTIR menunjukkan bahwa pelarut benar-benar menguap selama proses electrospinning. Uji sudut kontak air menunjukkan semua membran memiliki sifat permukaan yang hidrofobik. Untuk membran serat nano ABS, spektra XRD menunjukkan struktur amorf dari semua membran. Uji kekuatan tarik menunjukkan bahwa membran yang dibuat menggunakan pelarut DMF dan DMAc memiliki sifat mekanik terbaik. Tes filtrasi udara untuk semua membran menggambarkan bahwa manik-manik memengaruhi penurunan tekanan dan efisiensi membran. Manik-manik memberi lebih banyak ruang di antara serat, yang memfasilitasi udara mengalir melalui membran. Manik-manik sangat mengurangi penurunan tekanan tanpa terlalu mengurangi efisiensi filtrasi membran. Selain itu, berat dasar membran sangat memengaruhi efisiensi penyaringan. Hasil-hasil ini menunjukkan penerapan membran daur ulang ABS dan HIPS sebagai media filter udara yang potensial.