a b
Gambar 4.2. a Pulp TKS 6,75µm tanpa esterifikasi dan b Pulp TKS
6,75µm esterifikasi anhidrida asetat
Perubahan warna ini menunjukkan adanya penghilangan lignin dari permukaan serat karena esterifikasi pulp TKS dengan asam asetat dalam media anhidra asetat dan juga
disebabkan pengaruh dari pelarut LiClDMAc yang menjadikan permukaan pulp TKS menjadi lebih putih.
4.1.2. Mekanisme reaksi esterifikasi pulp tandan kosong Sawit dengan anhidra asetat
Komposisi kimia pulp tandan kosong sawit terdiri dari senyawa selulosa, hemiselulosa dan lignin dengan sedikit zat ekstrak dan abu. Esterifikasi selulosa
merupakan salah satu penguatan kimia yang banyak digunakan pada serat apabila polimer yang digunakan adalah termoplastik seperti jenis polietilena.Asam asetat atau
asam laurat dapat bereaksi dengan gugus OH pulp TKS. Skema reaksinya dapat dilihat pada gambar 4.3. Esterifikasi pada pulp TKS ukuran 6,75 µm dan 1,50 µm dilakukan
dengan penambahan asam asetat dan asetat asam laurat dalam anhidrida asetat yang di refluks selama 4 jam pada temperature 130
C dimana penguatan ini akan menghilangkan
Universitas Sumatera Utara
sejumlah hemiselulosa, lignin, lilin dan minyak yang terdapat pada permukaan dinding sel serat dan terjadi depolimerisasi selulosa sehingga membuat kristalnya menjadi lebih
pendek Mohanty AK dan Misra, 2001. Penambahan larutan anhidra asetat dan anhidra laurat pada pulp TKS menyebabkan pembengkakan pada dingding sel serat supaya
gugus hidroksil ditukar dengan asetil sehingga terjadi pembentukan ikatan ester antara pulp TKS dengan asam asetat atau laurat sehingga pulp TKS menjadi lebih polar.
Dengan esterifikasi permukaan pulp TKS dapat dikurangi dengan mengganti kumpulan gugus hidroksi dingding sel dengan kumpulan hidrofobik. Mohd Ishak 2004 juga telah
memperoleh hasil yang sama pada reaksi serat tandan kosong kelapa sawit dengan pengester asam akrilat. Menurut Agrawal R, 2000 pengesteran ini terjadi karena reaksi
selulosa dengan kumpulan karboksil dalam asam lemak . Menurut Rowell 2006, reaksi asetilasi ini merupakan modifikasi kimia selulosa untuk
menurunkan sifat hidroporositas selulosa dan reaksinya berlangsung sesuai dengan adisi nukleophilik dan mekanisme reaksinya terlihat pada gambar 4.3.
Oleh karenanya proses reaksi asetilasi akan membuat pulp selulosa TKS bebas polimerisasi sehingga sifat mekaniknya jauh lebih baik dibanding dengan serat TKS tanpa
penguatan. Hal ini sesuai dengan penyelidikan Ray et al 2001 dan Mishra et al 2001 yang melakukan penguatan pada serat rami dan serat sisal, kemudian Thongsang dan
Sombatsompop 2006 yang melakukan penguatan pada serat kayu. Menurut Valadez- Gonzalez, 1999 dalam penyelidikan ada 2 keuntungan yang telah diperoleh akibat
pengaruh penguatan pada serat alam yaitu permukaan serat lebih kasar sehingga sifat mekaniknya lebih baik dan dapat meningkatkan selulosa untuk bereaksi lebih banyak
pada permukaan serat.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3 . Mekanisme reaksi esterifikasi anhidrida asetat dengan selulosa
4.1.3. Pengaruh jumlah katalis dan waktu reaksi pada derajat substitusi
