Pengaruh Proses Blending dan Ultrasonikasi terhadap Struktur Morfologi Ekstrak Serat Limbah Batang Kelapa Sawit untuk Bahan Baku Bioplastik (Selulosa Asetat)

Abstract

Batang kelapa sawit (BKS) hasil dari kegiatan replanting merupakan limbah bagi lingkungan apabila dibiarkan begitu saja di areal perkebunan. Padahal limbah ini mengandung selulosa cukup tinggi yang senyawa turunannya dapat diolah lebih lanjut, salah satunya menjadi bahan baku bioplastik yaitu selulosa asetat. Selulosa dapat diisolasi melalui tahapan proses chemis (ekstraksi) dan mekanis (misalnya blending dan ultrasonikasi). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh masing-masing tahapan proses tersebut, terutama proses blending dan ultrasonikasi terhadap perubahan sifat morfologi serat limbah BKS. Proses ekstraksi menggunakan NaOH dan H2O2 5%, proses blending menggunakan PHILIPS HR2096 kecepatan 21.000 rpm dan proses sonikasi menggunakan ultrasonic cell crusher. Hasil analisa FTIR setelah proses ekstraksi menunjukkan bahwa terdapat adanya ikatan O-H, C-H dan C-O pada puncak gelombang 3410,15; 2908,65 dan 1033,85 cm-1 yang merupakan ikatan penyusun gugus utama senyawa selulosa. Hasil XRD memperlihatkan terjadi penurunan derajat kristalin sebelum dan setelah proses blending yaitu sebesar 18,26%. Namun setelah proses ultrasonikasi terjadi kenaikan kembali nilai derajat kristalin dari 21,09% menjadi 30%. Karakterisasi morfologi menunjukkan bahwa proses blending dapat memisahkan struktur amorf dari serat selulosa dan proses ultrasonikasi dapat memecah serat selulosa menjadi lebih kecil. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa proses blending dan ultrasonikasi mempengaruhi perubahan struktur dan morfologi serat selulosa hasil ekstrak limbah BKS, namun penelitian ini masih perlu dikembangkan untuk mengetahui kondisi proses yang tepat untuk menghasilkan serat nanoselulosa yang lebih banyak. Kondisi proses tersebut terutama yang berkaitan dengan kecepatan putar dan waktu tinggal selama proses. The Effect of Blending and Ultrasonication Processes on The Morphological Structure of Palm Oil Trunk Extracts for Raw Material of Bioplastic (Cellulose Acetate) Oil Palm Trunks (OPT) is waste generated from replanting activities that if left in the environment can pollute the plantation area. However, this waste has high cellulose content including its derivative compounds which can be further processed into new products, one of which is a bioplastic raw material, cellulose acetate. Cellulose can be isolated through two processes, which consist of chemical (by extraction) and mechanical (by blending and ultrasonication) processes. This research studies the effects of each stage process, especially the main effects of the blending and ultrasonication processes on the morphological characteristics of palm oil trunk wastes. The extraction process uses NaOH 5% and H2O2 5%, the blending uses PHILIPS HR 2096 with a speed of 21,000 rpm and the sonication process uses an ultrasonic cell crusher. The results of FTIR analysis after the extraction process showed O-H, C-H and C-O bonds at the wave peak of 3410.15; 2908.65 and 1033.85 cm-1, which are the main constituent groups of cellulose compounds. The results of XRD analysis showed a decrease in the degree of crystalline of 18.26% after the blending process. However, after the ultrasonication process, the degree of crystalline increased from 21.09% to 30%. Morphological characterization shows that blending can separate the amorphous structure of cellulose fibers and the ultrasonication process can break down cellulose fibers into smaller sizes. This research still needs to be developed in determining the exact operating conditions to produce nanocellulose fibers, especially those related to rotational speed and residence time during the process. Keywords: The degree of crystalline, extraction, nanocellulose, cellulose

Keywords

• derajat kristalin
• ekstraksi
• nanoselulosa
• selulosa