Komposit Polimer-Selulosa Rekayasa Proses Fibrilasi Selulosa Untuk Penguat Dan Pengisi Komposit Polimer
10 struktur selulosa dengan mengubah kristalin selulosa menjadi amorf. Perlakuan
HCW serupa dengan perlakuan uap, namun dapat melarutkan lebih banyak komponen larut air pada konsentrasi yang lebih rendah karena menggunakan air
dalam jumlah yang lebih banyak. Ketika suhu dan tekanan air ditingkatkan hampir mendekati titik kritis, air berubah menjadi pelarut ionik karena terbentuknya ion
hydronium dan pH turun menjadi sekitar 4 Brunner 2009 diacu dalam Chun et al. 2012, karena di dalam air panas, hemiselulosa terurai menjadi asam asetat dan
asam format. Pada pH yang rendah tersebut, komponen lignin cenderung untuk terurai, namun masih dapat mempertahankan keberadaan selulosa.
Serat pelepah sawit telah dimanfaatkan sebagai pengisi dalam matriks PP daur ulang Abdul-Khalil et al. 2010 atau PP homopolimer Jasmi et al. 2014.
Serat pelepah sawit dalam bentuk bundle fibers sepanjang 1 cm digunakan sebagai pengisi matriks PP daur ulang 10 fiber loading. Keteguhan tarik dan modulus
tarik komposit PP daur ulangserat pelepah sawit sebesar 27,0 MPa dan 1,5 GPa Abdul-Khalil et al. 2010. Partikel pelepah sawit dengan ukuran 425 µm
digunakan sebagai pengisi matriks PP homopolimer 10 fiber loading. Nilai keteguhan lentur, modulus lentur, keteguhan tarik dan modulus tarik komposit PP
homopolimerpartikel pelepah sawit, berturut-turut adalah 43,53 MPa, 2.251 MPa, 22,14 MPa dan 2.472 MPa Jasmi et al. 2014.
Telah disebutkan sebelumnya, disintegrasi atau fibrilasi serat mempengaruhi sifat mekanis serat. Fibrilasi serat TKS menjadi serat berukuran nano dengan high
pressure homogenizer diteliti oleh Jonoobi et al. 2011. Pada tahap awal, serat
TKS direaksikan dengan campuran NaOH 12 dan anthraquinone 1 pada suhu 160
C selama 105 menit. Tahap pemutihan serat dilakukan pada suhu 70 C dengan 3 tahap: tahap 1 dengan campuran sodium chlorite 2 dan asam asetat
3 selama 180 menit, tahap 2 dengan campuran NaOH 1,5 dan H
2
O
2
1 selama 90 menit, tahap 3 dengan campuran sodium chlorite 1,25 dan asam
asetat 3 selama 90 menit. Setelah pulp terputihkan dikering-udarakan, tahap fibrilasi dilanjutkan secara mekanis dengan grinder, disintegrator 3000 rpm
selama 20 menit, mechanical blender selama 15 menit dan high pressure homogenizer
konsistensi pulp 0,3. Tahap pemutihan serat meningkatkan kandungan selulosa menjadi sekitar 90 kadar selulosa serat TKS tanpa
pemutihan sebesar 40 dan berhasil mengurai serat TKS hingga diameter serat berukuran antara 8 sampai 14 µm diameter serat TKS tanpa pemutihan antara
100 sampai 150 µm. Fibrilasi mekanis telah berhasil mendapatkan serat TKS berukuran antara 5 sampai 40 nm.
Dari literatur yang diuraikan di atas, pemanfaatan pelepah sawit sebagai pengisi dalam matriks polimer, terbatas dalam bentuk bundle fibers atau partikel.
Belum ada laporan mengenai pemanfaatan selulosa pelepah sawit yang difibrilasi sebagai pengisi atau penguat dalam matriks polimer.