Zirkonia, khususnya polikristal zirkonia tetragonal yang distabilkan itria (Y-TZP), menunjukkan sifat mekanis yang sangat baik. Kenyamanan teknologi desain berbantuan komputer/manufaktur berbantuan komputer (CAD/CAM) dalam pemesinan blanko zirkonia yang telah disinter sebelumnya telah memfasilitasi penggunaan zirkonia secara luas dalam kedokteran gigi. Teknologi ini menyediakan laboratorium gigi dan dokter gigi dengan cara yang tepat dan praktis untuk memproduksi restorasi gigi. Namun, proses penggilingan CAD/CAM menghasilkan sejumlah besar residu zirkonia, yang menyebabkan kerugian ekonomi dan lingkungan yang signifikan. Sekitar 30% debu penggilingan dihasilkan saat membuat restorasi dari blanko zirkonia yang telah disinter sebelumnya. Selain itu, karena retensi zirkonia kosong yang belum diproses, jumlah total residu yang dihasilkan sekitar 80% dari massa awal. Keberadaan residu zirkonia gigi menimbulkan tantangan terhadap permintaan bahan baku zirkonia dan tempat pembuangan akhir. Oleh karena itu, sangat penting untuk menerapkan pendekatan daur ulang yang rasional untuk residu zirkonia gigi. Kinerja keramik zirkonia sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti teknik pencetakan dan proses sintering.
Parameter persiapan zirkonia komersial terus dioptimalkan oleh berbagai perusahaan gigi yang memproses bubuk menjadi zirkonia kosong yang telah disinter menggunakan berbagai teknik, seperti proses pengepresan isostatik atau sintering. Berbagai metodologi yang digunakan ini berkontribusi terhadap perbedaan besar antara produk komersial. Demikian pula, penelitian sebelumnya tentang daur ulang residu zirkonia gigi telah menunjukkan bahwa zirkonia daur ulang yang diperoleh melalui berbagai pendekatan daur ulang dapat menunjukkan sifat yang berbeda. Misalnya, zirkonia daur ulang yang diolah dengan pengepresan isostatik dingin menunjukkan kepadatan dan kekuatan lentur yang lebih unggul dibandingkan dengan zirkonia yang disiapkan melalui pencetakan uniaxial. Dibandingkan dengan bubuk zirkonia awal, bubuk zirkonia daur ulang memiliki ukuran partikel yang lebih besar dan bentuk yang tidak beraturan, yang dapat berdampak negatif pada kinetika pencetakan dan sinteringnya. Hal ini juga membuat parameter persiapan zirkonia komersial tidak cocok untuk zirkonia daur ulang.
Memahami prospek daur ulang residu zirkonia gigi saat ini sangat penting untuk mengoptimalkan pengelolaan residu zirkonia gigi dan mewujudkan nilai maksimumnya. Namun, tidak ada tinjauan cakupan yang ada dalam literatur yang merangkum pemanfaatan residu zirkonia gigi. Oleh karena itu, tinjauan cakupan ini bertujuan untuk menilai literatur secara sistematis guna mengidentifikasi kemampuan daur ulang residu zirkonia gigi dan menentukan faktor-faktor yang memengaruhi sifat zirkonia gigi daur ulang. Empat penelitian melaporkan daur ulang blok residu zirkonia menggunakan proses Penggilingan CAD/CAM. Blok residu umumnya dihaluskan menjadi bubuk dan ditekan menjadi badan zirkonia hijau, yang kemudian disinter. Komposit alumina/zirkonia dengan mencampur bubuk zirkonia daur ulang yang berasal dari blok zirkonia gigi residu dengan bubuk alumina. Komposit yang dihasilkan menunjukkan kepadatan relatif lebih dari 95%, nilai kekerasan Vickers >1.300 HV, dan nilai ketangguhan patah >3,5 MPa.m1/2. Kemungkinan mendaur ulang blok zirkonia sinter melalui annealing suhu rendah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa zirkonia sinter dapat dipecah menjadi bubuk melalui perlakuan hidrotermal dalam kisaran suhu 200 hingga 240oC. Bubuk zirkonia daur ulang kemudian digunakan untuk menghasilkan keramik zirkonia daur ulang, dan zirkonia daur ulang padat yang disinter pada suhu lebih tinggi menunjukkan ketangguhan patah yang lebih tinggi daripada zirkonia asli
Sepuluh penelitian difokuskan pada pemeriksaan daur ulang langsung bubuk residu zirkonia gigi. Enam dari penelitian ini melibatkan pengepresan bubuk zirkonia daur ulang menjadi badan zirkonia hijau, yang kemudian disinter. Dua penelitian memanfaatkan bubuk zirkonia daur ulang sebagai pengisi penguat dalam polimetilmetakrilat (PMMA) Satu penelitian berhasil menghasilkan bubuk zirkonia berukuran nanometer dari bubuk zirkonia daur ulang melalui penggilingan bola. Satu penelitian menyelidiki daur ulang bubuk zirkonia dalam bubur yang digunakan dalam pencetakan tiga dimensi (3D). Bubuk daur ulang digunakan kembali untuk menyiapkan bubur untuk pencetakan 3D, dan zirkonia yang didaur ulang melalui pencetakan 3D digunakan untuk restorasi gigi anterior.
Ukuran partikel bubuk zirkonia daur ulang dan proses pencetakan secara signifikan memengaruhi sifat zirkonia daur ulang. Dalam studi yang disertakan yang diterbitkan dalam bahasa Mandarin, efek dari dua ukuran partikel (50 μm<diameter partikel≤125 μm dan diameter partikel≤50 μm) bubuk zirkonia daur ulang dan laju pemanasan pra-sintering pada kinerja zirkonia daur ulang gigi diperiksa. Dibandingkan dengan partikel kasar, bubuk zirkonia daur ulang dengan partikel halus secara efektif meningkatkan sifat fisik dan mekanis zirkonia daur ulang, yang konsisten dengan hasil studi lain. Zirkonia daur ulang biasanya dibentuk melalui penekanan isostatik uniaxial atau dingin, dan metode terakhir menghasilkan zirkonia daur ulang yang lebih padat. Meskipun literatur tentang hal ini terbatas, daur ulang dan penggunaan kembali residu zirkonia gigi dapat dilakukan dan dapat diandalkan, serta dapat mengurangi kerugian ekonomi dan lingkungan. Meskipun demikian, beberapa faktor memengaruhi efek daur ulang, termasuk ukuran partikel, teknik pencetakan, dan parameter sintering. Selain itu, bubuk zirkonia daur ulang dapat bertindak sebagai pengisi penguat, yang berpotensi meningkatkan sifat mekanis bahan lain. Untuk mewujudkan bahan zirkonia daur ulang yang layak secara komersial, penelitian lebih lanjut sangat penting untuk mengeksplorasi dan memahami kinerja daur ulangnya secara komprehensif.
Penulis: Hui Yang, Lu Sun, Hao Yu, Alexander Patera Nugraha, Juan Ramon Vanegas Saenz, Guang Hong
Link lengkap:
