Polypropylene filled with activated carbon from palm kernel shells as antistatic packaging

• Autorzy: Kaavessina Mujtahid , Distantina Sperisa , Wahab Muhamad Rizki Hi. , Ferdilla Natasya Yola , Waluyo Joko

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2025.4.4

Warianty tytułu

PL

Polipropylen napełniony węglem aktywnym z łupin palmowych jako antystatyczne opakowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Effect of activated carbon (AC) obtained from palm kernel shells on the electrical conductivity of polypropylene (PP) intended for antistatic packaging was investigated. AC (1–4 wt%) was introduced into PP by solution mixing. FT-IR analysis confirmed the absence of new functional groups, and SEM showed uniform distribution of the filler in the polymer matrix. Electrical conductivity was increasing with increased AC content (8.01 × 10⁻¹⁰ S/m for 4 wt% of AC), approaching the limit required for antistatic materials. In addition, tensile strength was increasing with simultaneous reduction of elongation and increase of crystallinity degree and thermal stability. At a higher AC content (4 wt%), agglomerate formation was observed, which slightly deteriorated mechanical and electrical properties. The results indicate that with an appropriately selected filler content, PP composites with AC additives can be a promising material for antistatic packaging.

PL

Zbadano wpływ węgla aktywnego (AC) otrzymanego z odpadów łupin palmowych na przewodność elektryczną polipropylenu (PP) przeznaczonego na opakowania antystatyczne. AC (0–4% mas.; <74 μm) wprowadzano do PP metodą mieszania w roztworze. Analiza FT-IR potwierdziła brak nowych grup funkcyjnych, a SEM wykazała równomierne rozmieszczenie napełniacza w osnowie polimerowej. Przewodność elektryczna zwiększała się wraz z zawartością AC (8,01 × 10⁻¹⁰ S/m dla 4% mas z AC), zbliżając się do granicy wymaganej dla materiałów antystatycznych. Ponadto zwiększała się wytrzymałość na rozciąganie przy jednoczesnym zmniejszeniu wydłużenia oraz zwiększeniu stopnia krystaliczności i stabilności cieplnej. Przy większej zawartości AC (4% mas.) zaobserwowano tworzenie się aglomeratów, co nieznacznie pogorszyło właściwości mechaniczne i elektryczne. Wyniki wskazują, że przy odpowiednio dobranym udziale napełniacza kompozyty PP z dodatkiem AC mogą być obiecującym materiałem na opakowania antystatyczne.

Słowa kluczowe

EN

PP; activated carbon; palm kernel shell; solvent method; antistatic packaging

PL

PP; węgiel aktywny; łupina orzecha palmowego; metoda rozpuszczalnikowa; opakowania antystatyczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 70, nr 4
• Strony: 259--265
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kaavessina Mujtahid

• Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Sebelas Maret, Surakarta 57125, Indonesia

• https://orcid.org/0000-0003-0630-4497

autor

Distantina Sperisa

• Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Sebelas Maret, Surakarta 57125, Indonesia

• https://orcid.org/0000-0002-8726-7191

autor

Wahab Muhamad Rizki Hi.

• Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Sebelas Maret, Surakarta 57125, Indonesia

autor

Ferdilla Natasya Yola

• Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Sebelas Maret, Surakarta 57125, Indonesia

autor

Waluyo Joko

• Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Sebelas Maret, Surakarta 57125, Indonesia

• https://orcid.org/0000-0001-6721-0473

Bibliografia

• [1] Cho M.K., Song I., Pavlidis S. et al.: IEEE Transactions on Nuclear Science 2018, 65(1), 426. https://doi.org/10.1109/TNS.2017.2778946
• [2] Dilkes-Hoffman L.S. Lane J.L., Grant T. et al.: Journal of Cleaner Production 2018, 180, 325. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.01.169
• [3] Foltynowicz Z.: Polimery 2020, 65(1), 3. https://doi.org/10.14314/polimery.2020.1.1
• [4] Hossain M.T. Shahid A., Mahmud N. et al.: Discover Nano 2024, 19(1), 2, https://doi.org/10.1186/s11671-023-03952-z
• [5] Obasi H.C., Mark U.C., Mark U.: Composites and Advanced Materials 2021, 30. https://doi.org/10.1177/26349833211007497
• [6] Krajewski D. Oleksy M., Oliwa R. et al.: Polimery 2024, 69(7-8), 413. https://doi.org/10.14314/polimery.2024.7.3
• [7] Shohih E.N., Kaavessina M., Distantina S.: AIP Conference Proceedings, 2020, 2296, 020062. https://doi.org/10.1063/5.0030590
• [8] Mamunya Y., Misiura A., Godzierz M. et al.: Polymers 2024, 16(6), 741. https://doi.org/10.3390/polym16060741
• [9] da Silva T.F., Menezes F., Montagna L.S. et al.: Journal of Applied Polymer Science 2019, 136(13), 47273. https://doi.org/10.1002/app.47273
• [10] Huang Y., Kormakov S., He X. et al.: Polymers 2019, 11(2), 187. https://doi.org/10.3390/polym11020187
• [11] Tarhini A., Tehrani-Bagha A.R.: Applied Composite Materials 2023, 30(6), 1737. https://doi.org/10.1007/s10443-023-10145-5
• [12] Agustiar, Romano, Aulia M.R. et al.: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2024, 1297, 012076. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1297/1/012076
• [13] Aktawan A., Maryudi, Siti S. et al.: Key Engineering Materials 2020, 849, 3. ht t ps://doi.org /10.4028/w w w.sc ie nt i f ic.net/ KEM.849.3
• [14] Uchegbulam I., Momoh E.O., Agan S.A.: Cleaner Materials 2022, 6, 100154, https://doi.org/10.1016/j.clema.2022.100154
• [15] Przepiórski J., Skrodzewicz M., Morawski A.W.: Applied Surface Science 2004, 225(1-4), 235. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2003.10.006
• [16] Socrates G.: “Infrared and Raman Characteristic Group Frequencies: Tables and Charts”, 3rd ed., John Wiley and Sons. Ltd., Chichester 2004, p. 50-100.
• [17] Dungani R., Aditiawati P. Alamsyah E.M. et al.: Case Studies in Chemical and Environmental Engineering 2024, 10, 100948. https://doi.org/10.1016/j.cscee.2024.100948
• [18] Angin N., Ertas M., Caylak S. et al.: Sustainable Materials and Technologies 2023, 37, e00655. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2023.e00655
• [19] Pang H., Xu L., Yan D.X. et al.: Progress in Polymer Science 2014, 39(11), 1908. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2014.07.007
• [20] Kaavessina M., Chafidz A., Ali A. et al.: Journal of Elastomers and Plastics 2015, 47(8), 753. https://doi.org/10.1177/0095244314557973
• [21] Rifa’i A.F., Kaavessina M., Distantina S.: Periodica Polytechnica Chemical Engineering 2025, 69(1), 149. https://doi.org/10.3311/PPch.37876
• [22] Chafidz A., Hamdan Latief F., Al-Fatesh A.S. et al.: Philosophical Magazine Letters 2016, 96(10), 367. https://doi.org/10.1080/09500839.2016.1213441
• [23] Kaavessina M., Rifa’i A.F., Distantina S. et al.: Journal of Polymer Research 2025, 32(2), 59. https://doi.org/10.1007/s10965-025-04280-9