Studi Kinetika Degradasi Termal Limbah Plastik Domestik (HDPE, LDPE, PP dan PS)

Abstract

Studi tentang kinetika degradasi, mekanisme reaksi, dan produk pirolisis memainkan peran penting untuk pengembangan daur ulang polimer. Dalam studi ini, energi aktivasi dan model reaksi pirolisis polietilen densitas tinggi (HDPE), polietilen densitas rendah (LDPE), polipropilena (PP) dan polistirena (PS) telah diperkirakan dari hasil kinetik non-isotermal. Metode pirolisis merupakan pembakaran tanpa oksigen dan konversi menjadi minyak fase cair, gas ataupun padat. Instrumen Thermogravimetric Analyzer (TGA) digunakan untuk menentukan parameter kinetika degradasi. Lalu, Fourier Transform Infra-Red (FTIR) yang digunakan untuk karakterisasi material.Berdasarkan hasil TGA, suhu degradasi untuk limbah plastik dan campuran memiliki variasi rentang dari 380–500 °C. Metode analisis yang digunakan yaitu model fitting (Coats & Redfern) dan model free (Kissinger, Kissinger Akahira-Sunose dan Flynn-Wall-Ozawa). Rata-rata energi aktivasi hasil metode model fitting HDPE, LDPE, PP, PS, sampel campuran A dan B yaitu sebesar 294.88, 281.30, 280.18, 271.72, 280.52 dan 293.33 kJ/mol secara beruturan. Lalu energi aktivasi dari model free HDPE, LDPE, PP, PS, sampel campuran A dan B dalam rentang 250-311, 120-248, 215-250, 135-259, 205-248 dan 255-311 kJ/mol secara beruturan. Energi aktivasi yang lebih rendah terjadi pada suhu degradasi yang lebih rendah karena adanya pemutusan ikatan lemah dalam polimer. Lalu, energi aktivasi yang lebih tinggi dapat dikaitkan dengan pemotongan acak pada polimer.