Sifat fungsional mikrofiller lignin hasil biorefined untuk meningkatkan material biodegradable

Abstrak
Meningkatnya permintaan akan bioproduk berkelanjutan dalam aplikasi industri menyoroti perlunya memanfaatkan biomassa pertanian untuk keberlanjutan. Studi ini mengembangkan biokomposit hijau dengan menggabungkan partikel lignin (LP), yang diekstraksi dari cairan hitam limbah cangkang kelapa sawit, ke dalam matriks poli(3-hidroksibutirat-ko-3-hidroksivalerat) (PHBV) yang diperkuat dengan tikar serat kulit pohon kenaf nonwoven. Polimer PHBV biokompatibel yang diperkuat selanjutnya diperkuat dengan menambahkan LP pada konsentrasi 0, 1, 3, 5, dan 7 wt%. Biokomposit dibuat menggunakan cetakan kompresi panas dan dievaluasi secara sistematis untuk sifat penghalang air, mekanis, morfologi, fungsional, dan termal. Analisis varians faktor tunggal (ANOVA) digunakan untuk analisis statistik. Hasilnya menunjukkan peningkatan kekuatan tarik sebesar 28% dan peningkatan kekuatan lentur sebesar 15% pada pemuatan LP 5 wt%. Penyerapan air berkurang sebesar 23% pada konsentrasi pengisi tertinggi, yang menunjukkan peningkatan sifat penghalang air. Peningkatan ikatan antarmuka antara LP dan matriks serat PHBV/kenaf dikonfirmasi melalui analisis morfologi, dan spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) mengungkapkan adanya interaksi yang kuat antara komponen-komponen tersebut. Akan tetapi, stabilitas termal sedikit menurun dengan penambahan LP, dan kinerja mekanis menurun pada 7 wt% karena penggumpalan partikel. Secara keseluruhan, kinerja optimal dicapai pada pemuatan LP 5 wt%, yang menyoroti potensi biokomposit PHBV/kenaf/LP sebagai bahan berkelanjutan untuk aplikasi yang ramah lingkungan, khususnya dalam pengemasan, yang mengatasi masalah lingkungan dan kesehatan manusia yang kritis.