2016 : Pemanfaatan Selulosa dari Limbah Jerami Padi sebagai Reinforcement Agent pada Polimer Biodegradable Poly(L-Lactic Acid) (PLLA)

Dr. Ir. Sumarno M.Eng.

Hikmatun Nimah S.T., M.Sc.Ph.D

Eva Oktavia Ningrum S.T., M.S

Abstract

Polimer poly(L-lactic acid) (PLLA) saat ini banyak menarik perhatian para peneliti karena PLLA mempunyai banyak kelebihan diantaranya sifat mekanis yang bagus, tingkat hidrofob yang rendah, dan bersifat biodegradable dan biocompatible. Akan tetapi PLLA juga mempunyai kekurangan diantaranya tidak tahan pada suhu tinggi dan bersifat rapuh (brittle). Salah satu material yang dapat digunakan untuk memperbaiki kekurangan dari PLLA adalah selulosa. Pembuatan biokomposit material yang dihasilkan dari penambahan selulosa kedalam PLLA matriks merupakan salah satu cara untuk meningkatkan properti dari PLLA sehingga dapat memperluas aplikasi penggunaan PLLA. Selulosa yang digunakan dalam penelitian ini adalah mikrokristalin selulosa (MCC) dari limbah jerami padi. Detail tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat biokomposit yang tersusun dari PLLA dan MCC dengan variasi perbandingan komposisi tertentu guna meningkatkan properti dari PLLA. Karakterisasi dari biomaterial yang dihasilkan juga dilakukan yang terdiri dari: karakterisasi sifat mekanik, sifat thermal (termasuk kestabilan terhadap suhu), kristalinitas, dispersi filler MCC, dan interaksi molekuler antara PLLA dan MCC. \nSecara garis besar, penelitian ini terdiri dari 3 bagian yaitu pembuatan MCC dari jerami padi, sintesis biokomposit film dan penelitian karakteristik properti biokomposit film. Pembuatan MCC dilakukan melalui proses delignifikasi jerami padi dengan metode konvensional, yaitu dengan penambahan larutan HCl 2,5 N pada kondisi suhu 85oC selama 15 menit disertai dengan pengadukan. Sintesa biokomposit film berbasis PLLA dan MCC dilakukan dengan cara solvent-blending dimana PLLA dan MCC dilarutkan dalam pelarut organik kloroform sesuai dengan variable rasio berat tertentu antara PLLA dan MCC (PLLA/MCC = 100/0; 97,5/2,5; 95/5; 92,5/7,5; 90/10) sehingga membentuk larutan campuran polimer dengan konsentrasi tertentu. Larutan polimer tadi kemudian dicetak atau dicasting untuk mendapatkan biokomposit film. Penelitian karakteristik properti biokomposit film berupa pengukuran dan pengamatan sifat mekanik, sifat thermal (termasuk kestabilan terhadap suhu), kristalinitas, dispersi filler MCC, dan interaksi molekuler antara PLLA dan MCC dengan menggunakan beberapa instrument analisa sebagai berikut: DMA, DSC, TGA, SEM, FTIR, dan TGA.