I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   17 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 20 ,   p p .   7 5 9 ~ 7 6 6   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 1 7 .i 2 . p p 7 5 9 - 7 6 6          759       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : / / ijee cs.ia esco r e. co m   Ex a m i na tion  o t he P hy sica Prope rties of  Unt reated  K ena f   Ins ula tion Paper   a Dif fere n Bea ti ng  Degrees       M uh a mm a d U m a ir 1 ,   No rha f iz  Azis 2 ,   Ra s m i na   H a lis 3 ,   J a s ro nita   J a s ni 4   1 ,2 ,4 A d v a n c e d   L ig h tn in g   a n d   P o w e En e rg y   Re se a r c h   (AL P ER),   Ce n tre f o El e c tro m a g n e ti c   a n d   L ig h tn in g   P r o tec ti o n   Re se a rc h   (CEL P ),   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   P u tra M a lay si a ,   M a lay sia   2 In stit u te  o f   A d v a n c e d   Tec h n o lo g y   (I T M A ),   Un iv e rsiti   P u tra M a lay sia ,   M a lay sia   3 De p a rtme n o f   F o re st  P r o d u c ti o n ,   F a c u lt y   o f   F o re stry ,   Un iv e rsit y   P u tra M a lay sia ,   M a la y sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   1 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   J u l   2 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   J u l   1 6 ,   2 0 1 9       T h is  p a p e e x a m in e s   th e   p h y sic o - m e c h a n ica p ro p e rti e o f   u n trea ted   k e n a b a se d   in s u latio n   p a p e w it h   c o n si d e ra ti o n   o n   d if fe re n b e a ti n g   d e g r e e s.  Ke n a b a st  f ib e rs  w e re   f irst  p ro c e ss e d   th ro u g h   so d a   p u lp i n g   p ro c e ss .   Diff e re n t   b e a ti n g   d e g re e w e r e   su b jec ted   to   th e   p r o c e ss e d   p u l p s.  P h y sic a p a ra m e ters   o f   th e   p a p e w e re   m e a su re d   f o e a c h   o f   th e   b e a ti n g   d e g re e s.  It  is  f o u n d   t h a a th e   b e a ti n g   re v o lu ti o n   in c re a se s,  th e   k e n a b a se d   in su latio n   p a p e r’s  d e n sity ,   ten sile  in d e x   a n d   b u rst  i n d e x   in c re a se   w h il e   th ick n e ss   a n d   t e a in d e x   d e c re a se .   K ey w o r d s :   in s u latio n   p ap er   k en a f   f ib er s   p h y s ical  p r o p er ties   Co p y rig h ©   2 0 2 0   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .     Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mu h a m m ad   U m air ,   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   4 3 4 0 0   Ser d an g ,   Ma la y s ia.   E m ail:  u m air 9 9 2 6 @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     Ma j o r ity   o f   tr an s f o r m er s   i n   t h p o w er   s y s te m   n et w o r k s   u s e   w o o d   b ased   p ap er s   as  o n o f   th m ai n   in s u latio n   s y s te m s .   W o o d   b as ed   in s u la tio n   p ap er s   ar r elia b le,   co s ef f ec ti v an d   co m p l y   w ith   t h th er m al,   m ec h a n ical   a n d   elec tr ical   r eq u ir e m e n ts   f o r   ap p licatio n   i n   tr an s f o r m er s   [ 1 ] .   Ot h er   alte r n ativ e   s o u r ce s   f o r   p ap er m a k in g   ca n   b f r o m   n o n - w o o d   p lan ts   s u ch   as   w h ea s t r a w s ,   s u g ar ca n e,   b a m b o o ,   h e m p ,   b ag as s e,   co tto n   an d   j u te  [ 2 ] .   No n - w o o d   p la n ts   h av e   d if f er en t   ch ar ater i s tic s   o f   f ib er s .   C ell u lo s e   ex tr ac t ed   f r o m   n o n - w o o d   f ib er s   ca n   b u s ed   to   p r o d u ce   p ap er s   w it h   d i f f er en t p r o p er ties   [ 2 - 4 ] .   Ken a f   is   a   n o n - w o o d   p lan t,  r ec o g n ized   a s   th s o u r ce   f o r   p r o d u cin g   p ap er s   an d   p ap er b o ar d   [ 6 ].   Ken a f   f ib er s   h a v b ee n   u s ed   in   d if f er en t y p e s   o f   o th er   a p p licatio n s   s u ch   as  b u ild in g / p ac k ag i n g   m ater ials ,   p ap er m a k i n g   a n d   c o m p o s i te  w o o d   [4 - 7 ] .   C o r an d   b ast  f ib er s   ar th m ai n   c o m p o n en t s   i n   k e n a f   p lan ts .   T h len g h   o f   co r f ib er s   ar s h o r ter   th a n   th e   b ast   f ib er s   [ 4 ,   8 ] .   T h p ap er s   u s ed   in   tr an s f o r m er s   n o r m all y   h a v lo n g   f ib er s   w h ich   co n tr ib u te   to   t h h i g h   m e ch an ica s tr en g t h   w h ic h   i s   es s en tial   to   w it h s tan d   an y   p h y s ica m o v e m e n ts   d u to   th o p er atio n   [ 9 ] .   Gen er ally ,   th len g t h ,   ch e m ical  co m p o s itio n   an d   ce ll  w all   th ic k n e s s   o f   f ib er s   d et er m i n t h p h y s ical  p r o p er ties   o f   p ap er s   [ 10 ] .     B ast  f ib er s   le n g t h s   o f   k e n a f   p lan ca n   b b et w ee n   2 . 3 2   m m   an d   2 . 6 2   m m   w h ic h   d ep en d   o n   t h ag e,   lo ca tio n   an d   s p ec ies  [ 3 ,   4 ] .   On s t u d y   s h o w s   th at  t h m ec h an ical  b eh a v io u r   o f   k e n af   b as t   f ib er s   is   q u ite  clo s to   w o o d   f ib r es.  Fu r th er m o r e,   i is   s h o w n   th at  t h tear   r esis ta n ce   o f   k e n af   b ast  f ib er s   ca n   b h ig h er   th a n   w o o d   f ib er s .   C o r f ib er s   ar s h o r an d   co n tain s   6 0 -   6 5 o f   th p lan b y   w ei g h t.  T h len g t h   o f   co r f ib er s   ca n   b in   b et w ee n   0 . 5   m m   a n d   0 . 7   m m   [ 4 ] .   T h e   p h y s ical  p r o p er t ies  o f   k en a f   b ased   p ap er   ca n   b f u r t h er   i m p r o v ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  17 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 20  :   7 5 9   -   7 6 6   760   th r o u g h   p r o ce s s es  s u c h   as  id en ti f icatio n   o f   th b est  p u lp i n g   m et h o d ,   o p tim is a tio n   o f   p u lp   co n d itio n s   a n d   ch e m ical  ad d itiv es [ 2 6 ] .     B ea tin g   p r o ce s s   is   k n o w n   as  o n o f   t h b as ic  p r o ce s s   i n   t h e   p ap er m a k i n g .   I t   is   a   p h y s ica tr ea t m e n t   o n   p u lp s   t h at  ca n   i n cr ea s e   th e   co n tact  ar ea   b et w ee n   f ib r es  a n d   f lex ib il it y   b y   in cr ea s in g   s u r f ac ar ea   t h r o u g h   f ib r illatio n   [ 1 1 ,   1 2 ] .   A s   r esu lt,  th p h y s ical  p r o p er ties   o f   th p ap er   ca n   b im p r o v ed   [ 7 ,   1 3 ].   T h is   p a p e r   p r esen ts   t h i n v esti g atio n   o n   th p r o p er ties   o f   u n tr ea ted   k en a f   b ast   f ib er s   b ased   p ap er   f o r   ap p licatio n   i n   tr an s f o r m er s .   T h p r o ce s s   to   d ev elo p   th p ap er   is   p r esen ted   an d   its   p h y s ical  p r o p er ties   at  d if f er e n b ea tin g   d eg r ess   ar d is cu s s ed .       2.   E XP E R I M E NT A SE T UP   2 . 1 .       R a M a t er ia l   T h r aw   k e n a f   b ast  f ib er s   w er o b tain ed   lo ca lly .   First,  th f i b er s   th r ea d s   w er s ep ar ated   an d   clea n ed .   T h n ex t   p r o ce s s   w a s   to   c u t h f ib er   th r ea d s   in to   1 0   c m   i n   le n g th .   Fo r   th e   p u lp i n g   p r o ce s s ,   1   k g   o f   Ov e n   Dr ied   ( OD)   f ib er s   w er p r o ce s s ed .   T h OD   w ei g h t   o f   f ib er s   w as   ca lcu lated   a f ter   it   was  d r ied   in   t h air   cir cu lati n g   o v en .   I m a g o f   k e n af   b ast f ib er s   as s h o w n   i n   Fi g u r 1 .           Fig u r 1 .   I m a g o f   k en a f   b ast  f ib er s       2 . 2 .       P ulp ing   P ro ce s s   So d p u lp in g   p r o ce s s   w as  e m p lo y ed   to   tr ea th k e n af   f ib e r s   th r o u g h   r o tar y   d ig es ter .   T h p u lp in g   p ar am eter s   ca n   b s ee n   T ab le  1   [ 1 4 ] .   T h co n ce n tr atio n   o f   s o d iu m   h y d r o x id ( NaO H)   w as   1 4 w i th   liq u o r   to   w o o d   r atio   o f   7 :1 .   T h in itial   te m p er atu r w as  s et  to   35  °C   w ith   co n s tan r is u p   to   1 7 0   °C   at  m a x i m u m   ti m o f   1 2 0   m i n s   at  p r ess u r o f   1 4 0   p s i.       T ab le  1 .   So d a   P u lp in g   P ar am e ter   P r o c e ss v a r i a b l e s   V a l u e s   L i q u i d / w o o d   f r a c t i o n   7 : 1   N a O H   ( %)   1 4 %   S t a r t i n g   t e mp e r a t u r e   ( ° C )   35   M a x i m u m   T e mp e r a t u r e   ( ° C )   1 7 0   P r e ssu r e   ( p si )   1 4 0   T i me   t o   max i m u t e mp e r a t u r e   ( mi n )   90   T i me   a t   max i mu m   t e m p e r a t u r e   ( mi n )   1 2 0       A   h y d r o p u p ler   w as  u s ed   to   p r o ce s s   th s o f te n ed   k e n a f   p u lp s   b y   r e m o v i n g   t h b lac k   liq u o r   r esid u es   f r o m   t h p u lp .   Af ter   s ep ar ati o n   o f   b lack   liq u o r   f r o m   f ib er s ,   th p u lp s   s till   co n tain   co ar s f ib er s ,   d ir t,  b ar k   p iece s   an d   d ig ester   b r ick   w h ic h   ca n   b r e m o v ed   b y   s cr ee n i n g   p r o ce s s .   PT I   Su m m er v ile  f r a ctio n ato r s   w it h   s lo t   s ize  o f   0 . 1 5   m m   w as  u s ed   to   s cr ee n   th e   k e n a f   p u lp s   in   ac co r d an ce   to   T A PP I   T 2 7 5   [ 1 5 ] .   A   ce n tr i f u g a s ep ar ato r   w as  u s ed   to   lo o s p u lp   w i th   e x ce s s   w ater .   T h en ,   th p u lp   w a s   s to r ed   in   ch iller   at  6 °C   T h p er ce n tag o f   y ield   w as d eter m i n ed   b ased   o n   1 .               (   )                                                  (   )                                             (   )             ( 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       E xa min a tio n   o n   th P h ysica P r o p erti es o f U n tr e a ted   K en a f I n s u la tio n   P a p er…   ( Mu h a mma d   Uma ir )   761   Fre en es s   o f   p u lp   w as  d eter m i n ed   b ased   o n   L & W   C S test er   ac co r d in g   to   T A PP I   T 2 2 7   in   o r d er   to   d eter m in t h s u r f ac co n d it io n s   a n d   s w elli n g   o f   f ib er s   [ 1 6 ] .     2 . 3 .       B ea t ing   M et ho d   Scr ee n ed   p u lp s   w er e x p o s e d   to   th e   b ea tin g   p r o ce d u r es  b y   NO R A M   P FI  m i ll  i n   ac c o r d an ce   to   T A P P I   T 2 4 8 .   T h b ea tin g   p r o ce s s   a f f ec ts   t h s u r f ac ar ea ,   f lex ib ilit y   o f   f ib er s   an d   b o n d i n g   w h ic h   lead   to   t h in cr e m e n o f   p h y s ico - m ec h a n ical  p r o p er ties .   T h b ea tin g   in ter v al  ch o s e n   f o r   th s t u d y   w as  f r o m   3 0 0 0   r ev o lu tio n s   to   1 2 0 0 0   r ev o lu tio n s   [ 1 7 ] .   T h co n tr o l sa m p le  was th u n b ea te n   p u lp .     2 . 4 .       H a nd s heet s   P re pa ra t io n   T h h an d s h ee t s   w er f o r m ed   b ased   o n   T A P P I   T 2 0 5 ,   w it h   g r a m m ag o f   6 0   g / m 2   [ 1 8 ] .   Dilu tio n   o f   2 4   g   o f   OD  p u lp s   w a s   ca r r ied   o u w it h   2   litre   o f   d is t illed   w ater   at  r o o m   te m p er atu r as   s h o w n   in   Fig u r 2 .   T h f ib er   b u n d les  w er d is p er s ed   at  5 0 , 0 0 0   r ev o lu tio n s   b y   s tan d ar d   d is in teg r ato r   to   r elax   th f ib er s   an d   r e m o v late n c y .   T h s a m p le   w as  h o m o g e n ized   in   s to ck - d iv id er   f i lled   w i th   8   liter s   o f   d is till ed   w ater .     T h s a m p le  w a s   ag itated   to   en s u r p r o p er   m i x in g .           Fig u r 2 .   P ap er m ak i n g   p r o ce s s       2 . 5 .       G ra mm a g o f   P a per   L& W   m icr o m eter   w as  u s ed   t o   m ea s u r t h th ic k n es s   o f   t h b ea ten   p ap er   b ased   o n   T A P P I   T 4 1 1   as  s ee n   i n   Fi g u r 3   [ 1 9 ] .   T h g r am m ag o f   th p ap er   w a s   d eter m i n ed   b ased   o n   T A P P I   T 4 1 0   [ 2 0 ] .   A s   s h o w n   i n   ( 2 )   w a s   ap p lied   to   ca lcu late  th ap p ar en t d en s it y   o f   th p ap er   [ 2 1 ] .                                                                   ( 2 )           Fig u r 3 .   L & W   m icr o m eter       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  17 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 20  :   7 5 9   -   7 6 6   762   2 . 6 .       T ens ile,   B urs t ing   a nd   T ea Resis t a nce  o f   P a per   Fib er   m ec h a n ical   p r o p er ties ,   d i m en s io n ,   s tr u ct u r an d   b o n d in g   a f f ec t h ze r o - s p a n   te n s ile  s tr en g t h   o f   th p ap er   [ 2 2 ,   3 5 ,   3 6 ] .   B u c h el  B . Ho r izo n tal  te n s ile  test er   w as   u s ed   to   m ea s u r ze r o - s p an   ten s ile  s tr en g t h   o f   th b ea ten   p ap er   b ased   o n   T A P P I   T 4 9 4   [ 2 2 ] .   A s   s h o w n   in   ( 3 )   w a s   u s ed   to   ca lcu late  T en s ile  I n d ex   ( T I ) .                                                                            ( N m /g )   ( 3 )     T h b u r s s tr en g t h   i s   t h h i g h est  h y d r o s tatic   f o r ce   t h at   is   r eq u ir ed   to   ca u s t h f r ac t u r o f   th e   p ap er   [ 2 3 ] .   C o n tin u o u s   r is i n g   s tr e s s   w a s   i m p le m en ted   th r o u g h   t h e   b u r s test er   b y   r u b b er   d iap h r ag m   o n   t h p ap er   o r b icu lar   ar ea   o f   3 0 . 5   m m .   T h b u r s s tr en g t h   o f   t h b ea te n   p ap er   w as  m ea s u r ed   i n   ac c o r d an ce   to   T A P P I   T 4 0 3   [ 2 3 ] .   T h B u r s t I n d ex   ( B I )   w as d eter m i n ed   b ased   o n   ( 4 ) .                                                                      ( k P a/g )   ( 4 )     T h tear   r esis ta n ce   is   t h f o r ce   n ee d ed   to   tear   t h p ap er .   I n   t h is   s t u d y ,   t h tear   r e s is ta n ce   o f   th e   b ea ten   p ap er   w as  d eter m i n ed   u s i n g   E l m e n d o r f   tear in g   te s t er   b ased   o n   T A PP I   T 4 1 4   [ 2 4 ] .   T h T ea r   I n d ex   ( T e I )   w a s   d eter m i n ed   b ased   o n   ( 5 )                                                                           ( m N /g )   ( 5 )       3.     RE SU L T   A ND   DI SCUS SI O N   3 . 1 .       P ulp   P ro pert ies   T h s cr ee n ed   k en a f   p u lp s   ar s h o w n   in   F ig u r 4 .   T h p u lp   y ield   d ep en d s   o n   th lig n i n   co m p o s itio n s ,   p u lp in g   co n d itio n s   an d   f ib er   q u al it y   [ 2 5 ] .   Gen er all y ,   g o o d   p u lp in g   p r o ce s s   s h o u ld   p r o d u ce   h i g h   p u lp   y ield   [ 2 6 ] .   T h s o d p u lp in g   p r o ce s s   p r o d u ce s   5 9 . 1 7 o f   y ield   o f   th k e n a f   p u lp s   w h ic h   is   co n s id er ed   h ig h   p u lp   y ield   an d   in d icate s   t h at  p u lp in g   p r o ce s s   an d   co n d itio n s   ar g o o d   [ 2 6 ] .             Fig u r 4 .   I m a g es o f   k e n a f   p u l p s       3 . 2 .       P hy s ico - M ec ha nica l P r o pert ies o f   K ena f   P a per   T h elec tr ical  in s u latio n   p ap er s   ar av a ilab le  i n   w id r a n g e   o f   g r a m m a g r an g i n g   f r o m   5 0   g / m 2   to   6 5   g / m 2   an d   h a v d if f er en m ec h an ical  an d   elec tr ical  ch ar ac ter is tics   [ 1 ] .   T h g r a m m ag o f   o v en   d r ied   p ap er s   is   6 0 . 9 8 4   g / m w i th   th ic k n es s   a n d   ap p ar en d en s it y   o f   1 7 5 . 9   u m   a n d   0 . 3 4 6 9   g /c m 3   r esp e ctiv el y   as   s h o w n   in   T ab le  2 .   T h ten s ile  s tr e n g t h   o f   th u n b ea ten   k en a f   p ap er   is   1 6 7 2   Nm .     T h u n b ea ten   k en a f   p ap er s   t en s ile  i n d ex   ca lc u lated   u s i n g   ( 3 )   is   2 7 . 4 1 7   N m /g .   T h co n v e n tio n al   in s u latio n   p ap er s   n o r m al l y   h a v ten s ile  in d e x   g r ea ter   th a n   9 0   Nm / g   [ 2 7 ,   2 8 ,   2 9 ] .   T h te n s ile  i n d ex   o f   k e n a f   p ap er   is   m u ch   lo w er   t h an   t h co n v e n tio n al  i n s u lat io n   p ap er   w h ic h   ca n   b i m p r o v ed   b y   m o d if icatio n   o f   p u lp   f ib er s   an d   ad d itio n   o f   d i f f er e n t   ch e m ica ls   [ 2 9 ] .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       E xa min a tio n   o n   th P h ysica P r o p erti es o f U n tr e a ted   K en a f I n s u la tio n   P a p er…   ( Mu h a mma d   Uma ir )   763   T ab le  2 .   P h y s ico - Me ch a n ical  P r o p er ties   o f   Ken a f   P ap er   f o r   Un b ea ten   P u lp   P h y si o - M e c h a n i c a l   P a r a me t e r   V a l u e s   T h i c k n e ss (u m)   1 7 5 . 9   G r a mm a g e   ( g / m 2 )   6 0 . 9 8 4   A p p a r e n t   D e n s i t y   ( g / c m 3 )   0 . 3 4 6 9   T e n si l e   st r e n g t h   ( N m)   1 6 7 2   T e n si l e   i n d e x   ( N m/ g )   2 7 . 4 1 7   T e a r   r e si st a n c e   ( mN )   1 0 0 7 . 5   T e a r   i n d e x   ( mN / g )   1 6 . 5 2   B u r s t   st r e n g t h   ( k P a )   8 8 . 3 3 7 5   B u r s t   i n d e x   ( k P a / g )   1 . 4 4 8   F o l d i n g   e n d u r a n c e   ( N o . )   6       3 . 3 .       E f f ec t   o f   B ea t ing   o n F r ee nes s   o f   pu lp   T h f r ee n es s   o f   t h k en a f   p u lp   d ec r ea s es  al m o s l in ea r l y   w i t h   t h i n cr e m e n o f   b ea ti n g   r ev o lu tio n   a s   s h o w n   i n   Fig u r 5 .   T h f r ee n e s s   o f   u n b ea te n   k e n af   p u lp   is   7 1 8   m a n d   it   d ec r ea s es  to   5 4   m a f ter   s u b j ec ted   to   1 2 0 0 0   r ev o lu tio n s .   T h d ec r em en o f   f r ee n es s   f o r   t h k en a f   p u lp   i n d icate s   th at   t h er is   f ib er s   d ev e lo p m en t   p r o ce s s   o n   th f ib er   w all s .   T h r o u g h   b ea ti n g ,   t h f ib er s   b r ea k   in to   m u ltip le  f r a g m en t s   w h ich   lead   to   t h in cr e m e n f ib er   n u m b er s   [ 3 0 ] .   I n   ad d itio n ,   lo w   f r ee n e s s   lead s   to   h ig h   ca p ab ilit y   o f   th p ap er   to   h o ld   liq u id s   in   th p o r es  a n d   m ai n tai n   t h m ec h an ica s tr en g t h   w h ic h   ar i m p o r tan t   r eq u ir e m e n t s   f o r   t h in s u latio n   p ap er   [ 3 0 ] .   E x tr e m el y   lo w   f r ee n e s s   i s   n o t r ec o m m en d ed   f o r   h i g h   s t r en g t h   o f   p ap er s .             Fig u r 5 .   Fre en ess   o f   p u lp   at  d if f er en t b ea ti n g   r e v o lu tio n s       3 . 4 .      E f f ec t   o f   B ea t ing   o n T hickn es s   a nd   Den s it y   o f   P a per   T h b ea tin g   also   h a s   s i g n if ica n ef f ec o n   th t h ic k n e s s   a n d   ap p ar en d en s it y   o f   th p ap er   as  s h o w n   in   Fi g u r 6 .   T h th ick n es s   d ec r ea s es  f r o m   1 7 6   u m   to   9 2 . 9 9   u m   a f ter   s u b j ec ted   to   1 2 0 0 0   r ev o lu tio n s   o f   b ea tin g .   T h d en s it y   i n cr ea s e s   w h ile   th e   t h ick n e s s   d ec r ea s es  w it h   th e   i n cr e m e n o f   th e   b ea tin g   r ev o l u tio n .   B ea tin g   ca u s e s   t h i n cr e m e n t   o f   f ib er s   f lex ib ili t y   a n d   s u r f ac ar ea   [ 3 1 ] .   A s   r es u lt,  t h b o n d in g s   b et w ee n   f ib er s   i n cr ea s e   an d   lead   to   t h i n cr e m e n t   o f   f ib er s   j o in ts .   Du e   to   t h is   p h e n o m e n o n ,   th d en s i t y   o f   p ap er   in cr ea s es   an d   at  t h s a m e   ti m lead s   to   t h d ec r e m e n o f   t h t h ick n e s s   o f   p ap er   [ 3 2 ] .   T h co n v en t io n al   in s u latio n   p ap e r s   h av d en s iti es  b et w ee n   b et w ee n   0 . 7 5   an d   0 . 9 0   g /c m w h i le  th th ic k n es s   is   b et w ee n   7 0   u m   to   1 0 0   u m   [ 3 2 ] .   T h r an g o f   d en s itie s   f o r   th k e n a f   b ased   p ap er   ar e   b etw ee n   0 . 3 4 6 9   an d   0 . 6 4 8 0   g /cm 3   an d   it  is   s till   lo w   a s   co m p ar ed   to   w o o d - b ased   in s u latio n   p ap er   w h i ch   is   0 . 8   g /c m -   1 . 1   g /c m [ 3 4 ] .   I t is o b s er v ed   th at   th ic k n e s s   o f   t h k e n a f   p ap er   d ec r ea s es  u p   to   5 3 w h i le  th d en s it y   o f   th k e n af   p ap er   in cr ea s u p   to   5 4 af ter   1 2 0 0 0   r ev o lu tio n s   o f   b ea tin g .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  17 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 20  :   7 5 9   -   7 6 6   764       Fig u r 6 .   P h y s ical  p r o p er ties   at  d if f er e n t b ea tin g   r ev o l u tio n s       3 . 5 .       E f f ec t   o f   B ea t ing   o n t h M ec ha nica l P ro pert ies o f   P a per   3 . 5 . 1     T ens ile  I nd e x   T h im p ac o f   b ea tin g   d eg r ee   o n   th te n s ile  in d e x   o f   t h k e n af   p ap er   ca n   b s ee n   in   Fi g u r e   7 .   A s   t h b ea tin g   r ev o lu tio n s   i n cr ea s es  to   3 0 0 0 ,   th ten s ile   i n d ex   i n cr ea s es  r ap id l y   f r o m   2 7 . 4 1 7   N m / g   to   5 8 . 1 9   N m / g .   T h r ate  o f   ten s ile  in d e x   i n cr e m en f o r   th k e n af   p ap er   d ec lin es   as  t h b ea ti n g   r ev o l u tio n   p r o g r ess e s   h ig h er   th an   3 0 0 0 .   A f ter   1 2 0 0 0   b ea tin g   r ev o lu tio n s ,   th e   f i n al  ten s ile  in d e x   o f   th p ap er   is   7 2 . 7 1   N m /g .   B ea ti n g   p r o ce s s   in cr ea s es  t h f ib er   f le x ib ilit y   an d   f ib er - f ib er   b o n d in g   w h ich   ca u s e s   t h ten s ile  i n d ex   to   in cr ea s [ 3 2 ] .   I is   o b s er v ed   th at   h ig h es p er ce n tag e   o f   ten s ile  i n d ex   i n cr e m en t   f o r   t h k e n a f   p ap er   is   3 7 a f ter   1 2 0 0 0   r ev o lu tio n s   o f   b ea ti n g .           Fig u r 7 .   T en s ile  in d ex   at  d if f er en t b ea tin g   r ev o lu tio n s       3 . 5 . 2     B urs t   I nd ex   T h in cr e m en o f   b ea ti n g   r ev o lu tio n s   ca u s e s   in cr e m en o f   th b u r s in d e x   as  s h o w n   in   Fig u r 8 .     T h b ea tin g   p r o ce s s   i n cr ea s e s   in ter - f ib er   b o n d in g   w h ic h   l ea d   to   h ig h   b u r s i n d ex   [ 3 3 ] .   T h b u r s in d e x   in cr ea s es to   4 . 5 9 9   k P a/g   ( 3 6 %   in cr e m e n t)   af ter   1 2 0 0 0   r ev o lu tio n s   o f   b ea ti n g .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       E xa min a tio n   o n   th P h ysica P r o p erti es o f U n tr e a ted   K en a f I n s u la tio n   P a p er…   ( Mu h a mma d   Uma ir )   765       Fig u r 8 .   B u r s t in d ex   at  d i f f er en t b ea tin g   r ev o l u tio n s       3 . 5 . 3     T ea I nd ex   T ea r   in d ex   o f   th k e n af   p ap er   d ec r ea s es  w i th   th i n cr ea s o f   b ea r tin g   r ev o l u tio n s   as  s h o w n   i n     Fig u r 9 .   T h b ea tin g   p r o ce s s   r esu lt s   in   s h o r ter   f ib er s   an d   h e n ce   les s   b o n d in g   ar ea   o cc u r r ed   in   b et w ee n   f ib er s .   T h er ef o r e,   less   e n er g y   is   r eq u ir ed   to   tear   t h p a p er   w h ic h   lead   to   lo w er   tear   in d e x   [ 3 3 ] .   I r ed u ce s   f r o m   1 6 . 5 2 1   m N/ g   to   7 . 4 8 7   m N/ g   ( 4 5 % d ec r em en t)   af ter   1 2 0 0 0   r ev o lu tio n s   o f   b ea ti n g .           Fig u r 9 .   T ea r   in d ex   at  d if f er en t b ea tin g   r ev o l u tio n s       4.   CO NCLU SI O N   T h b ea tin g   p r o ce s s   en h a n ce s   th m ec h a n ical  s tab i li t y   o f   t h e   p ap er   b y   in cr ea s in g   te n s ile  i n d ex   o f   th e   p ap er .   T h ap p ar en d en s it y ,   b u r s i n d ex   an d   th ten s ile  i n d e x   o f   t h b ea ten   p ap er   in cr ea s e   b y   3 7   %,  3 5 . 5   %,  an d   5 3 . 5 3   r esp ec tiv el y .   T h tear   in d ex   a n d   th t h ic k n e s s   d ec r ea s b y   4 5 . 3 1   an d   5 2 . 8 r esp e ctiv el y .   T h e   in v e s ti g atio n   o n   th i m p r o v e m en o f   t h p h y s ical  c h ar ac ter is tics   o f   t h p ap er   ca n   b p er f o r m ed   in   t h f u t u r e   th r o u g h   c h e m ical  tr ea t m en t.       ACK NO WL E D G M E NT     T h r esear ch   w as  f i n an ce d   b y   P UT R A   I P ( GP - I P S/2 0 1 6 9 5 0 3 0 0 0 ) .   T h au th o r s   w o u ld   lik to   s h o w   g r atit u d to   p u lp   an d   p ap er   lab o r ato r y ,   Fo r est  R esear c h   I n s tit u te  Ma la y s ia  ( FR I M)   f o r   r esear ch   f ac ilit ies   an d   ass i s tan ce .       RE F E R E NC E S   [1 ]   Em sle y ,   A .   " T h e   k in e ti c a n d   m e c h a n ism o f   d e g ra d a ti o n   o f   c e ll u lo sic   i n su lati o n   i n   p o w e tran sfo rm e rs " ,   Po lym .   De g ra d .   S ta b ,   v o l.   44 p p .   3 4 3 - 3 4 9 ,   1 9 9 4 .   [2 ]   Ha m m e tt ,   A . L . ,   Yo u n g s,  R. L . ,   S u n ,   X.F . ,   a n d   Ch a n d ra ,   M .   " No n - W o o d   F i b e a a n   a lt e r n a ti v e   to   w o o d   f ib e in   Ch in a ’s  P u lp   a n d   P a p e I n d u stry , "   Ho lzfo rs c h u n g ,   v o l.   5 5 ( 2 ),   pp.   2 1 9 - 2 2 4 .   DO : 1 0 . 1 5 1 5   /HF . 2 0 0 1 . 0 3 6 ,   2 0 0 1 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  17 ,   No .   2 Feb r u ar y   20 20  :   7 5 9   -   7 6 6   766   [3 ]   A rs è n e ,   M . - A . ,   Bil b a ,   K.,   S a v a sta n o   Jr,  H.,   &   G h a v a m i,   K.  " T r e a t m e n ts  o f   n o n w o o d   p lan f ib re u se d   a s   re in f o rc e m e n in   c o m p o site m a ter ials " M a ter ia ls  Res e a rc h v o l.   1 6 (4 ),   p p .   9 0 3 - 9 2 3 ,   2 0 1 3 .   [4 ]   S h a k h e s.  J.,   Re z a y a ti - Ch a ra n i,   P . ,   a n d   Zei n a ly ,   F .   " Ev a lu a ti o n   o f   Ha rv e stin g   T i m e   e ff e c ts  a n d   c u l ti v a rs  o f   Ke n a f   o n   P a p e rm a k in g , "   Bi o Res o u rc e s ,   v o l.   5 ( 2 ),   p p .   1 2 6 8 - 1 2 8 0 .   [5 ]   S a b h a rw a l,   H.S .   " Bio m e c h a n ica p u l p in g   o f   k e n a f ,"   T AP PI  J o u rn a l ,   v o l.   7 7 ( 1 2 ) ,   p p .   1 0 5 - 1 1 8 ,   1 9 9 4 .   [6 ]   Ha n ,   J.S . ,   M iy a sh it a ,   E. S   a n d   S p i e lv o g e l,   S . J.  1 9 9 9 .   " Pro p e rties   o k e n a fro m va rio u s cu lt iv a rs ,   g ro wth   a n d   p u l li n g   c o n d i ti o n s,  I n   Ke n a Pro p e rties , "   1 9 9 9 .   [7 ]   W ise ,   L . E. ,   M u r p h y ,   M . ,   D’A d iec o ,   A ,   " c h lo rin e   h o l o c e ll u l o se ,   it fra c ti o n a ti o n   a n d   b e a rin g   o n   su mm a ti v e   wo o d   a n a lys is  a n d   st u d ies   o n   t h e   h e mic e ll u lo se , "   Pa p e r T ra d e   J o u r n a l ,   v o l.   1 2 2 (2 ),   p p .   35 - 43.   [8 ]   P a n d e   H.,   Ro y   D.N. ,   " De li g n i f ica ti o n   k i n e ti c o f   so d a   p u lp in g   o f   k e n a f , "   J .   W o o d   Ch e m.  T e c h n o l v o l.   1 6 ( 3 ),     pp.   3 1 1 - 3 2 5 ,   1 9 9 6 .     [9 ]   M a z u k AA M ,   A k il   HM,   S a f iee   S ,   Ish a k   ZA M ,   Ba k AA .   " De g ra d a ti o n   o f   d y n a m ic  m e c h a n ica p ro p e rti e o p u lt r u d e d   k e n a f ib e re in f o rc e d   c o m p o sites   a f ter   i m m e rsio n   in   v a rio u so l u ti o n s, "   Co mp o sites   Pa r B ,   v o l.   4 2 (1 )   p p .   71 6 ,   2 0 1 1 .     [1 0 ]   Ru ij in   L iao ,   S h u a iw e L ian g ,   Ca ix in   S u n ,   L ij u n   Ya n g   a n d   H u ig a n g   S u n ,   " A   c o m p a ra ti v e   stu d y   o f   t h e rm a a g in g   o tran sf o r m e in su latio n   p a p e imp re g n a ted   in   n a tu ra e ste a n d   i n   m in e ra o il , "   Eu ro p e a n   T r a n s.   El e c tr.   Po we r   V o l .   2 0 ,   p p .   5 1 8 - 5 3 3 ,   2 0 1 0 .     [1 1 ]   Ra y m o n d   A Y,  Ro w e ll   RM ,   Ce ll u lo se   stru c tu re ,   m o d if ica ti o n   a n d   h y d ro lys is ,   Jo h n   W il e y   a n d   S o n s,  I n c ,   Ne w   Yo rk ,   104 - 8 ,   1 9 8 6 .   [1 2 ]   S u p h a t,   K.   " P re li m in a r y   S tu d y   o A n th ra q u i n o n e   i n   S w e e Ba m b o o   ( De n d ro c a lam u a sp e Ba c k e r)  A l k a li n e   S u lf it e   P u lp in g , "   Ch i a n g   M a J .   S c i ,   v o l .   3 4 ( 2 ) ,   p p .   2 3 5 - 2 4 7 ,   2 0 0 9 .   [1 3 ]   Bierm a n n ,   C.   J.,   Esse n ti a o p u l p in g   a n d   p a p e rm a k in g ,   Ca li f o rn ia:  A C AD EM IC  P R ES S ,   In c ,   1 9 9 3 .     [1 4 ]   Ha rsn a l,   P . ,   De li g n if ic a ti o n   Kin e ti c o S o d a   P u lp in g   o Ke n a f .   J o u rn a o W o o d   Ch e mistry   a n d   T e c h n o lo g y ,     v o l.   16 ,   p p .   3 1 1 - 3 2 5 ,   1 9 9 7 .   [1 5 ]   TA P P T   2 7 5 ,   S c re e n in g   o f   Pu l p ,   T h e   T e c h n ica A ss o c iatio n   o f   P u l p   a n d   P a p e I n d u stry ,   USA ,     [1 6 ]   TA P P T   2 2 7 ,   Fre e n e ss   o f   Pu lp ,   T h e   T e c h n ica A ss o c iatio n   o f   P u l p   a n d   P a p e I n d u stry ,   USA ,     [1 7 ]   TA P P T   2 4 8 ,   L a b o ra to ry   b e a ti n g   o f   p u lp ,   T h e   T e c h n ica A s so c ia ti o n   o f   P u l p   a n d   P a p e I n d u stry ,   USA ,     [1 8 ]   TA P P T   2 0 5 ,   Fo rm i n g   Ha n d s h e e ts  fo p h y sic a tes ts  o p u l p ,   T h e   Tec h n ica As so c iatio n   o f   P u lp   a n d   P a p e r   In d u stry ,   US A .   [1 9 ]   TA P P T   4 1 0 ,   Gr a mm a g e   o p a p e r a n d   p a p e rb o a r d ,   T h e   T e c h n ica A s so c iatio n   o f   P u lp   a n d   P a p e In d u stry ,   USA ,     [2 0 ]   TA P P T   4 1 1 ,   T h ick n e ss   o f   p a p e r   a n d   p a p e rb o a r d ,   T h e   T e c h n ica A s so c iatio n   o f   P u lp   a n d   P a p e In d u stry ,   USA ,     [2 1 ]   IS 5 3 4 ,   De ter min a ti o n   o t h ick n e ss ,   d e n sity  a n d   sp e c if ic  v o lu me ,   In tern a ti o n a Org a n iza ti o n   f o sta n d a rd iza ti o n ,   S w it z e rlan d ,   2 0 1 .   [2 2 ]   TA P P T   4 9 4 ,   T e n sile  p ro p e rties   o p a p e a n d   p a p e rb o a rd ,   T h e   T e c h n ica A ss o c iatio n   o f   P u lp   a n d   P a p e In d u stry ,   USA .     [2 3 ]   TA P P T   4 0 3 ,   B u rs ti n g   stre n g th   o p a p e r ,   T h e   T e c h n ica A ss o c iatio n   o f   P u l p   a n d   P a p e In d u stry ,   USA ,     [2 4 ]   TA P P T   4 1 4 ,   I n ter n a T e a ri n g   R e sista n c e   o P a p e r ,   T h e   T e c h n ica A ss o c iatio n   o f   P u l p   a n d   P a p e I n d u stry ,   USA .   [2 5 ]   Jo se   C.   d e Rıo ,   A n a   G u ti e rre z ,   M a rin a   He rn a n d o ,   " De ter m in in g   th e   in f lu e n c e   o f   e u c a l y p li g n in   c o m p o siti o n   i n   p a p e p u lp   y ield   u sin g   P y - G C/M S ,"   J .   An a l.   A p p l.   Pyr o lys is ,   v o l.   74,   p p .   1 1 0 - 1 1 5 ,   2 0 0 5 .   [2 6 ]   Ha li s,  R. ,   " Op ti miza ti o n   o Kra ft   a n d   Bi o k ra ft   Pu l p in g   fo Ke n a f   V3 6 ,"   P h . D.  T h e sis,  Un iv e rsiti   P u tra  M a lay sia ,   S e rd a n g ,   S e lan g o r,   M a lay sia ,   2 0 1 1 .     [2 7 ]   D.  H.  S h r o f f   a n d   A .   W .   S tan n e tt ,   " A   Re v i e w   o f   P a p e A g in g   in   P o w e T ra n s f o rm e rs " IEE   Pro c . ,   v o l.   1 3 2 ,   P a rt   C,   p p .   3 1 2 - 3 1 9 ,   1 9 8 5 .   [2 8 ]   E. L .   M o rriso n ,   " Ev a lu a ti o n   o f   th e   th e rm a sta b il it y   o f   e lec tri c a i n su latin g   p a p e r " IEE T ra n s E lec t.   In su l v o l.   1 3 ( 3 ) ,   p p .   7 6 - 82 ,   1 9 6 8 .   [2 9 ]   W . A .   W in k ,   K.  W a rd ,   Jr.,   a n d   H. A .   S we n se n ,   " I m p ro v in g   th e   t h e r m a sta b il it y   o f   p a p e b y   c h e m ica m o d if ica ti o n ,"   T a p p i ,   v o l.   5 1 ( 1 0 ),   p p .   1 5 5 - 1 5 8 .   [3 0 ]   Bro u g h t o n ,   G .   a n d   M a tl i n ,   N.A . ,   " T h e   m e c h a n ica b e h a v io o f   p a p e r - P a rt  I , "   T a p p i ,   v o l.   3 4 ( 1 1 ),   pp.   493 - 4 9 7 ,   1 9 5 1 .   [3 1 ]   Co x ,   H.L . ,   " T h e   e l a sticit y   a n d   str e n g th   o f   p a p e a n d   o th e f ib ro u s m a teria ls , "   B r i t i s h   J o u rn a l   o f   Ap p l i e d   Ph y s i c s   3 72 - 7 8 ,   1 9 5 2 .   [3 2 ]   El y a Af ra ,   Ho ss e in   Yo u se f i,   M o h a m a d   M a h d Ha d il a m ,   Tak a s h Nish in o " Co m p a ra ti v e   e ff e c t   o f   m e c h a n ica b e a ti n g   a n d   n a n o f ib ril latio n   o f c e l lu lo se   o n   p a p e p ro p e rti e m a d e   fro m   b a g a ss e   a n d   so f tw o o d   p u lp s , "   Ca r b o h y d ra t e   Po lym e rs ,   v o l.   7 5 ,   p p .   7 2 5 - 7 3 0 ,   2 0 1 3   [3 3 ]   Yu so f f ,   M . N.M . ,   Ka d ir,   A .   A b d . ,   &   M o h a m e d ,   A .   H,  Util iza ti o n   o Ba mb o o   fo Pu l p   a n d   M e d iu De n sity  Bo a r d In   P r o c e e d in g   o f   S e m in a T o wa r d th e   M a n a g e m e n t,   Co n se rv a ti o n ,   M a rk e ti n g   a n d   Util iza ti o n   o f   Ba m b o o s,  Ku a la  L u m p u r:  F RIM ,   1 9 6 - 2 0 5 .     [3 4 ]   M ich a e F ra n c h e k ,   A lek sa n d L e v in ,   " In su lati o n s D P E I , "   T ra n sf o r me rs   M a g a zin e ,   V o l.   3 ( 2 ).   [3 5 ]   M u h a m m a d   U m a ir,   No rh a f iz  A z i s,  Ra s m in a   Ha li s,  Ja sro n it a   Ja sn i .,   In v e stig a t io n   o n   t h e   Ef fec o Bea ti n g   o n   t h e   Ph y sic a a n d   M e c h a n ica Pro p e rties   o Un tre a ted   Ke n a f   Ba s e d   I n su l a ti o n   Pa p e r ,”   5 th   IEE In tern a ti o n a l   Co n f e re n c e   o n   S m a rt  In stru m e n tatio n ,   M e a su re m e n a n d   A p p li c a ti o n s,  S o n g k h la,  T h a il a n d   2 8 - 3 0   No v e m b e 2 0 1 8 ,   S o n g k h la,  T h a il a n d .   [3 6 ]   Ra m a n i,   A .   N.,   A ri ff in ,   A .   M . ,   V ij ia n ,   G . ,   &   G h a n i,   A .   B.   A . ,   " T h e   e ff e c ts  o f   n a n o   f il le rs  o n   sp a c e   c h a rg e   d istri b u ti o n   i n   c ro ss - li n k e d   p o ly e t h y len e , "   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g ,   v o l.   7 (6 ) ,   3 1 4 7 ,   2 0 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.