17 Sebanyak 500 g, serat ampas akar wangi dVR dengan kadar air 8,59,
dipotong sepanjang ± 2 cm. Pembuatan pulp dilakukan dengan mesin digester menggunakan larutan sodium hidroksida NaOH. Alkali aktif NaOH terhadap
serat sebesar 35,95, perbandingan antara larutan NaOH dan serat adalah 8:1 vb. Proses pulping dilakukan pada suhu 170
C, selama 3 jam 35 menit. Pulp yang diperoleh, dicuci dengan air mengalir hingga tingkat keasaman netral.
Proses pemutihan pulp
Sebanyak 20 g pulp basis kering dan 300 ml air distilata dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 ml dan ditempatkan dalam waterbath hingga suhu
mencapai 80 C. Pulp dikeluarkan dari waterbath dan langsung ditambahkan 8 ml
hidrogen peroksida teknis 50. Proses pemutihan dilanjutkan dalam waterbath selama 1 jam. Kemudian penambahan hidrogen peroksida ke dalam pulp kembali
dilakukan. Total penambahan hidrogen peroksida ke dalam pulp adalah sebanyak 4 kali. Setelah proses pemutihan selesai, pulp terputihkan dipisahkan dari larutan
pereaksi dan dicuci dengan air hingga netral.
Proses pemurnian pulp
Untuk menghilangkan hemiselulosa, pulp terputihkan direaksikan dengan potasium hidroksida. Sebanyak 20 g pulp terputihkan basis kering direaksikan
dengan 300 ml larutan potasium hidroksida 5, dan ditempatkan dalam waterbath
pada suhu 80 C. Proses pemurnian berlangsung selama 2 jam dan
setelahnya pulp di cuci dengan air. Tahap akhir pemurnian adalah mereaksikan pulp dengan 8 ml hidrogen peroksida teknis 50 selama 1 jam dalam waterbath
80 C, sehingga didapatkan selulosa setelah pencucian dengan air.
Karakterisasi pulp soda, pulp terputihkan dan pulp murni pelepah sawit dan ampas akar wangi
Analisis karakterisitik pulp pelepah sawit dan ampas akar wangi dilakukan terhadap morfologi, derajat kristalinitas dan gugus fungsional pulp. Prosedur
analisis morfologi, derajat kristalinitas dan gugus fungsional pulp disajikan pada Lampiran 2.
3.4.4 Peningkatan sifat mekanis PP dengan pulp pelepah sawit OPF atau pulp ampas akar wangi dVR
Pembuatan komposit PPpulp OPF dan komposit PPpulp dVR
Pengisi komposit yang digunakan divariasikan berdasarkan jenis pulp pulp soda dan pulp terputihkan dan bentuk pulp pulp terurai dan pulp padat dari OPF
atau dVR, sejumlah 10 dari berat komposit 10 fiber loading. Untuk mendapatkan pulp terurai, pulp soda atau pulp terputihkan dikeringkan dalam
oven 105
C selama 12 jam. Kemudian pulp kering tersebut digiling dengan discmill
sehingga menjadi pulp terurai. Untuk mendapatkan pulp padat, pulp soda atau pulp terputihkan ditekan di atas saringan dan dikeringkan. Pencampuran
antara pulp dengan polipropilena dilakukan menggunakan rheomix twin rotary mixer
HAAKE Polydrive pada suhu 180 C dengan putaran 60 rpm. Sebanyak
47,14 g polipropilena dilelehkan selama 6 menit, kemudian sebanyak 2,36 g maleat anhydride polypropylene
MAPP dimasukkan ke dalam rheomix dan
18 dilelehkan selama 2 menit. Setelah itu, sebanyak 5,5 g pulp dimasukkan ke dalam
rheomix dan proses pencampuran dilanjutkan selama 17 menit, sehingga total
waktu proses dalam rheomix adalah selama 25 menit. Campuran PPMAPPpulp OPF atau PPMAPPpulp dVR dikempa panas pada suhu 190
C dengan 2 tahap; yaitu pelelehan selama 8 menit dan pengempaan pada tekanan 1,5 MPa selama 2
menit. Lembaran komposit dihasilkan setelah proses pendinginan selama 5 menit.
Karakterisasi komposit PPpulp OPF dan komposit PPpulp dVR Analisis sifat mekanis komposit
Keteguhan lentur komposit diuji berdasarkan standar ASTM D-790: “Standard Test Methods for Flexural Properties of Unidirectional and Reinforced
Plastics and Electrical Insulating Materials ”. Sedangkan keteguhan tarik
komposit berdasarkan standar D- 638: “Standard Test Methods for Tensile
Properties of Plastics ”. Sebanyak 5 contoh uji disiapkan dan diuji menggunakan
universal testing machine “Shimadzu”.
Analisis morfologi permukaan komposit
Mikroskop digital “Dino-Lite” dengan pembesaran 200x digunakan untuk mengamati permukaan komposit sebelum dan sesudah pengujian sifat mekanis.
3.4.5 Pembuatan komposit PP dengan selulosa atau pulp terputihkan OPF terfibrilasi yang didispersikan dalam PLA
Fibrilasi selulosa atau pulp terputihkan OPF
Sebelum proses fibrilasi dan digunakan sebagai pengisi dalam matriks polimer, kandungan air dalam selulosa atau pulp terputihkan pelepah sawit perlu
dikeluarkan dengan metode pergantian pelarut solvent exchange menggunakan etanol dan aseton. Sebanyak 40 g selulosa basah atau pulp terputihkan basah
pelepah sawit diaduk dalam 500 ml etanol teknis 96, menggunakan magnetic stirrer
, selama 30 menit. Setelah pengadukan, dilakukan penyaringan untuk memisahkan fase cair etanol dan air dari selulosa atau pulp terputihkan. Proses
pergantian pelarut menggunakan etanol dilakukan sebanyak 3 kali. Selanjutnya selulosa atau pulp terputihkan tersebut diaduk dalam 500 ml aseton teknis,
menggunakan magnetic stirer, selama 30 menit. Setelah pengadukan, dilakukan penyaringan untuk memisahkan fasa cair aseton dan air. Proses pergantian
pelarut menggunakan aseton dilakukan sebanyak 3 kali, sehingga didapatkan selulosa atau pulp terputihkan pelepah sawit bebas air. Kadar padatan dalam
selulosa atau pulp terputihkan bebas air tersebut ditentukan dengan metode gravimetri.
Proses fibrilasi dilakukan menggunakan high speed blender. Sebanyak 6 g basis kering selulosa atau pulp terputihkan bebas air dimasukkan ke dalam high
speed blender dan ditambahkan 200 ml aseton. Pengadukan dilakukan dengan
variasi kecepatan 8.000 dan 16.000 rpm, variasi waktu pengadukan 1, 2, 3, 6, 12 menit.
Morfologi selulosa pelepah sawit terfibrilasi diamati menggunakan scanning electron microscope energy dispersive x-ray
SEMEDS JEOL JSM-6510, yang dioperasikan pada tegangan arus 15 kV. Sebelum analisis SEM, sampel uji
dilapisi dengan emas menggunakan vacuum sputter-coater untuk meningkatkan konduktivitas sampel supaya dihasilkan gambar SEM yang jelas.
19
Pembuatan komposit PPPLAselulosa atau pulp OPF terfibrilasi
Sebanyak 27 g PLA dilarutkan dalam 200 ml aseton. Setelah PLA terlarut sempurna dalam aseton, selulosa terfibrilasi atau pulp terputihkan terfibrilasi
dimasukkan ke dalam larutan PLA dan diaduk selama 10 menit pada kecepatan 700 rpm. Campuran selulosaPLAaseton atau pulp terputihkanPLAaseton
dituang ke nampan berlapis teflon dan dibiarkan selama 12 jam sehingga aseton menguap dan menghasilkan lembaran komposit PLAselulosa pelepah sawit atau
PLApulp terputihkan pelepah sawit. Lembaran tersebut kemudian disobek-sobek sehingga berukuran sekitar 1 cm x 1 cm dan dikeringkan dalam oven ber suhu
60
C selama 24 jam. Proses pembuatan komposit dilanjutkan dengan mencampurkan PP dan
komposit PLAselulosa atau PLApulp terputihkan dalam rheomix HAAKE polydrive. Suhu pencampuran dalam rheomix adalah sebesar 175
C, putaran 60 rpm. Sebanyak 24,75 g PP dilelehkan terlebih dulu selama 5 menit. Kemudian
sebanyak 30,25 g komposit PLAselulosa atau PLApulp terputihkan mengandung 24,75 g PLA dan 5,5 g selulosa atau pulp terputihkan dimasukkan
ke dalam rheomix. Pencampuran dilakukan selama 5 menit.
Campuran PPPLAselulosa atau PPPLApulp terputihkan fiber loading 10 di kempa panas pada suhu 180
C dengan 2 tahap, yaitu: tahap pelelehan selama 4 menit tanpa tekanan, dilanjutkan dengan tahap pembentukan komposit
selama 3 menit tekanan 1,5MPa. Setelah itu contoh uji didinginkan pada suhu ruang selama 8 menit.
Pengujian sifat mekanis dan termal komposit PPPLAselulosa atau pulp OPF terfibrilasi
Pengujian sifat mekanis komposit
Keteguhan tarik dan modulus tarik komposit diuji menggunakan universal testing machine
Shimadzu dengan kecepatan pembebanan load-cell speed 5 mmmenit dan jarak sangga gauge length 25 mm, berdasarkan standar ASTM D-
638: “Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics”.
Pengujian sifat termal
Analisis sifat termal komposit menggunakan Differential Scanning Calorymetry
DSC yang diproduksi oleh Shimadzu tipe DSC-60A. Pada proses pengujian DSC dilakukan pemanasan dari suhu 30
C sampai 300 C dengan laju peningkatan suhu sebesar 10
menit. Contoh uji ditimbang seberat 3 ± 0,01 mg. Contoh uji dibungkus dengan alumunium sebelum dianalisis dengan DSC.
3.4.6 Analisis potensi pengembangan industri komposit polipropilena PP- serat pelepah sawit OPF
Tahapan dalam analisis potensi pengembangan industri komposit PP-serat OPF, adalah: 1 menguraikan ketersediaan bahan baku yaitu serat OPF dan PP,
2 menguraikan kebutuhan produk komposit PP-serat OPF, untuk komponen interior otomotif, 3 menganalisis kekuatan, kelemahan, peluang dan ancaman
dalam industri komposit PP-serat OPF, 4 menyusun strategi awal pengembangan industri produk komposit PP-serat OPF.
