BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
4.1.1 Hasil Isolasi α-selulosa dari Tandan Kosong Sawit TKS
Melalui serangkaian proses delignifikasi, pemutihan, dan proses pemurnian maka diperoleh α-selulosa yang berwarna putih. Pada tahap isolasi α-selulosa digunakan 75
g serbuk TKS, dan pada akhir proses dihasilkan α-selulosa murni sekitar 30,24 g
40,32 dari berat awal TKS. Hasil α-selulosa yang diperoleh dari penelitian ini
dapat dilihat pada Gambar 4.1
Gambar 4.1 a Serat TKS yang telah dihaluskan b α-selulosa yang Diisolasi dari TKS
Universitas Sumatera Utara
4.1.2 Hasil Produksi Nanokristal Selulosa dari α-selulosa
α-selulosa yang telah diperoleh kemudian dihidrolisis dengan menggunakan H
2
SO
4
48,84 sehingga diperoleh nanokristal selulosa berbentuk kristal jarum bening. Dari 1 g
α-selulosa yang digunakan dalam proses isolasi melalui proses hidrolisis dan didialisis selama 8 hari dengan menggunakan membran dialisis hanya diperoleh
nanokristal selulosa sebanyak 0,18 g 18 dari massa awal α-selulosa. Hasil
nanokristal selulosa dari
α-selulosa yang diperoleh dapat dilihat dari Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Nanokristal Selulosa
4.1.3. Produk Lembaran Lateks Alam
Nanokristal selulosa yang diperoleh dicampurkan dengan lateks pekat karet alam dengan perbandingan yaitu 0 phr, 0,6 phr, 1,2 phr, 1,8 phr, 2,4 phr dan 3 phr. Proses
pencampuran dilakukan dengan pengadukan selama 2 jam kemudian dilakukan pravulkanisasi pada suhu 70
o
C selama 30 menit, dan dimaturasi selama 24 jam. Setelah itu, kompon hasil maturasi dituangkan ke dalam plat pencetak dengan ukuran
15 cm x 7 cm dan selanjutnya divulkanisasi pada suhu 120
o
C selama 30 menit. Produk Lembaran Lateks Alam yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3 Produk Lembaran Lateks Alam
4.1.3 Hasil Analisa Gugus Fungsi dengan Spektroskopi FTIR
Hasil analisa gugus fungsi α-selulosa dan nanokristal selulosa dengan menggunakan spektroskopi FTIR dapat dilihat pada Gambar 4.4 dan Tabel 4.1.
4000 3500
3000 2500
2000 1500
1000 500
20 40
60 80
100
798
1095 1419
1635 2885
3429 895
1031 1159
1315 1643
2916 3335
Tr an
sm ita
ns i
Bilangan Gelombang cm
-1
Nanokristal Selulosa Alpha Selulosa
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4 Spektrum FTIR dari α-Selulosa dan NKS
Tabel 4.1 Daerah Absorbansi untuk Gugus Fungsi dari α-selulosa dan nanokristal selulosa NKS
Bilangan Gelombang cm
-1
Gugus Fungsi 3335, 3429
O-H 2916, 2885
C-H 1643, 1635
C=O 1315, 1419
C-O 1031, 1095
C-O-C 895, 798
C-H
4.1.4 Hasil Analisa Morfologi dengan Transmission Electron Microscopy TEM
Transmission Electron Microscopy merupakan teknik analisis yang digunakan untuk
mengetahui morfologi serta ukuran partikel dari suatu molekul. Pada penelitian ini, analisa TEM digunakan untuk mengamati dan mengukur diameter dari NKS yang
diisolasi dari tandan kosong sawit TKS.
Analisa morfologi NKS dilakukan dengan menggunakan alat TEM JEOL JEM-1400 dengan skala 200 nm. Pada analisis menggunaakan TEM ini terlihat
bahwa NKS yang dihasilkan memiliki ukuran partikel yang berbeda-beda. Berdasarkan pengukuran, diperoleh panjang diameter nanokristal selulosa sebesar
47,46 nm, dimana NKS yang dianalisa telah memenuhi kriteria dari nanteknologi yang memiliki skala 1-100 nm.
Universitas Sumatera Utara
Hasil analisis morfologi nanokristal selulosa menggunakan TEM dapat dilihat pada Gambar 4.5
Gambar 4.5 Hasil Analisi Morfologi Nanokristal Selulosa Menggunakan TEM
4.1.5 Hasil Pengujian Kandungan Padatan Total TSC
Untuk menentukan nilai TSC yaitu dengan cara menimbang sampel basah, kemudian dipanaskan pada suhu 100
o
C selama 3 jam, kemudian ditimbang sampel kering hasil pemanasan, maka nilai TSC dapat ditentukan dengan Persamaan 4.3:
��� =
Berat sampel kering berat sampel basah
x 100 4.3
Perhitungan untuk lembaran lateks alam tanpa bahan pengisi 0 phr NKS, berat sampel basah yaitu 3,32 gram, dan setelah dipanaskan berat sampel kering yaitu 1,96
gram, maka nilai TSC dari sampel adalah: ��� =
1 ,97 g
3 ,33 g
x 100
��� = 59,16
Universitas Sumatera Utara
Nilai pengujian TSC sesudah maturasi yang diperoleh dari produk lembaran lateks karet alam dengan bahan pengisi nanokristal selulosa dapat dilihat dari Tabel 4.2
Tabel 4.2 Nilai TSC Sesudah Maturasi No
Komposisi produk lateks alam
Berat sampel basah Gram
Berat sampel kering
Gram TSC
1 Lateks pekat
3,33 1,97
59,16 2
Lateks pekat + 0,6 phr NKS 6,93
4,27 61,62
3 Lateks pekat + 1,2 phr NKS
9,27 5,77
62,24 4
Lateks pekat + 1,8 phr NKS 6,14
3,8 61,89
5 Lateks pekat + 2,4 phr NKS
9,09 5,52
60,73 6
Lateks pekat + 3,0 phr NKS 9,26
5,58 60,26
4.1.6 Hasil Pengujian Swelling Indeks
Nilai swelling indeks ditentukan sesuai dengan ASTM D 3615. Lembaran nanokomposit dibentuk secara bulat dengan diameter 38 mm dengan metode
perendaman dalam klorofom selama 25 menit, untuk memungkinkan pengembangan guna mencapai kesetimbangan difusi, kemudian permukaan sampel yang
mengembang diukur dengan menggunakan kertas grafik.
Perhitungan untuk lembaran lateks alam tanpa bahan pengisi 0 phr NKS, diameter lembaran lateks alam pravulkanisasi setelah mengembang adalah 116 mm,
maka nilai swelling indeksnya adalah: �������� indeks =
116 mm
38 mm
�������� indeks = 3,05
Nilai Swelling Indeks Lembaran Lateks Alam Pravulkanisasi dan Setelah Maturasi dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Nilai Swelling Indeks Lembaran Lateks Alam Pravulkanisasi dan Setelah Maturasi
No Komposisi
produk lateks alam
Data pengujian Swelling indeks
pravulkanisasi Maturasi
Pravulka- nisasi
Matu- rasi
Awal mm
Akhir mm
Awal mm
Akhir mm
1 Lateks pekat
38 116
38 108
3,05 2,84
2 Lateks pekat +
0,6 phr NKS 38
102 38
95 2,68
2,50
3 Lateks pekat +
1,2 phr NKS 38
97 38
84 2,55
2,21
4 Lateks pekat +
1,8 phr NKS 38
92 38
81 2,42
2,13
5 Lateks pekat +
2,4 phr NKS 38
91 38
79 2,39
2,08
6 Lateks pekat +
3,0 phr NKS 38
85 38
77 2,24
2,03
4.1.7 Hasil Analisis Sifat Mekanik Produk Lembaran Lateks Alam
Analisis sifat mekanik dari Produk Lembaran Lateks Alam dengan dilakukan dengan menggunakan uji tarik ASTM D-368 tipe IV. Hasil analisa dapat dilihat pada Tabel
4.4.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.4 Nilai Kekuatan Tarik, Modulus Young’s, dan Regangan dari Produk Lembaran Lateks Alam
Komposisi Produk Kekuatan Tarik
MPa Modulus
Young’s MPa Regangan
Lateks Pekat 0,817
0,388 210
Lateks Pekat + 0,6 phr NKS 1,430
0,162 880
Lateks Pekat + 1,2 phr NKS 3,771
0,430 877
Lateks Pekat + 1,8 phr NKS 2,316
0,289 800
Lateks Pekat + 2,4 phr NKS 1,601
0,273 572
Lateks Pekat + 3,0 phr NKS 1,499
0,280 536
Berdasarkan hasil uji sifat mekanik produk lembaran lateks alam pada Tabel 4.4 dapat diketahui bahwa yang memiliki sifat mekanik optimum yaitu pada lembaran
nanokomposit dengan variasi berat bahan pengisi NKS sebesar 1,2 phr. Untuk kekuatan tarik, modulus Young’s dan regangan, yaitu masing-masing 5,249 MPa,
0,615 MPa, dan 877.
4.2 Pembahasan
