79 Aplikasi komposit polipropilena-serat pelepah sawit pada bagian interior
otomotif, misalnya pada door trim, dashboard, alas sandaran punggung, sandaran kepala jok, package tray atau package shelves. Setiap komponen otomotif
memerlukan persyaratan tertentu, di antaranya sifat keteguhan lentur, regangan maksimum, kekuatan menahan benturan, sifat penyerapan suara, atau stabilitas
dimensi. Aplikasi produk komposit pada bagian tertentu dari otomotif harus disesuaikan dengan karakteristik yang ditunjukkan oleh produk komposit tersebut.
3. Inovasi proses produksi komposit PPserat OPF untuk efisiensi biaya
produksi Titik kritis pada proses produksi komposit PPserat pelepah sawit terletak
pada proses pengolahan pelepah sawit menjadi serat selulosa. Inovasi proses produksi bisa dilakukan dengan memilih jalur proses yang efisien atau
penggunaan bahan kimia dan energi seminimal mungkin untuk mendapatkan serat selulosa pelepah sawit dengan karakteristik yang diinginkan untuk penguat dalam
produk komposit, yaitu sifat mekanis yang kuat.
4. Manajemen pengadaan bahan baku pelepah sawit sejak pengambilan di
kebun sampai pengolahan di pabrik
Karakteristik serat pelepah sawit dipengaruhi oleh beberapa hal; diantaranya adalah umur ketika pelepah sawit dipangkas dari pohon sawit, lamanya
penimbunan di tempat penyimpanan bahan baku sebelum diolah menjadi serat selulosa. Untuk meminimalkan keragaman sifat serat pelepah sawit, perlu
dilakukan pengelolaan pada saat memangkas pelepah sawit dari pohon sawit. Pemangkasan pelepah sawit perlu dijadwalkan sehingga pelepah sawit dipangkas
pada umur yang relatif sama.
Penanganan pelepah sawit mulai dari pengambilan di kebun hingga siap untuk diolah menjadi serat selulosa, perlu diperhatikan. Pelapukan selama
penyimpanan pelepah sawit sebetulnya membantu proses ekstraksi selulosa dari pelepah sawit. Namun kondisi pelapukan sedapat mungkin dikendalikan agar
karakteristik serat pelepah sawit yang dihasilkan relatif seragam.
Keempat strategi yang dikemukakan perlu dilakukan sebagai strategi awal pengembangan industri komposit PPserat pelepah sawit untuk diaplikasikan pada
komponen otomotif.
80
5 SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Diameter serat pelepah sawit lebih kecil dibandingkan diameter serat ampas akar wangi dan mempengaruhi sifat mekanis serat. Serat pelepah sawit
menunjukkan keteguhan tarik 76,17 MPa lebih tinggi dibandingkan dengan serat ampas akar wangi 30,12 MPa. Modulus tarik serat pelepah sawit juga lebih
tinggi 19,18 GPa dibandingkan dengan serat ampas akar wangi 4,88 GPa. Namun regangan maksimum serat pelepah sawit 0,64 lebih rendah
dibandingkan serat ampas akar wangi 3,12. Hal tersebut menunjukkan bahwa serat pelepah sawit lebih kuat, kaku tapi getas dibandingkan dengan serat ampas
akar wangi. Jumlah kandungan selulosa dalam serat pelepah sawit dan serat ampas akar wangi hampir sama yaitu sebesar 30,60 dan 30,33. Dengan jumlah
kandungan selulosa yang hampir sama, serat pelepah sawit dan serat ampas akar wangi berpotensi dimanfaatkan sebagai penguat komposit.
Kondisi optimum proses pulping soda serat OPF adalah pada suhu 176 C,
selama 2 jam 46 menit dan alkali aktif sebesar 44,78. Pada kondisi ini dapat diperoleh pulp soda OPF dengan kadar selulosa, kadar lignin dan kristanilitas,
masing-masing sebesar 71,50, 6,05 dan 59,83. Kondisi optimum proses pulping soda serat dVR adalah dengan suhu 170
C, selama 3 jam 35 menit dan alkali aktif 35,95. Pada kondisi ini dapat diperoleh pulp soda dVR dengan kadar
selulosa, kadar lignin dan kristalinitas, masing-masing sebesar 57,22, 5,10 dan 49,76.
Diameter serat OPF semakin kecil setelah proses pulping, pemutihan dan pemurnian. Dengan kondisi proses yang sama, tingkat kerusakan struktur serat
dVR lebih tinggi dibandingkan dengan serat OPF. Proses pulping menggunakan NaOH pada konsentrasi 5,60 untuk OPF dan 4,49 untuk dVR dapat
mempertahankan alomorf selulosa I. Selulosa yang diekstrak dari serat OPF merupakan selulosa I
dengan ukuran kristalit 9,23 nm dan kristalinitas 57,20, sedangkan selulosa yang diekstrak dari serat dVR merupakan selulosa I
dengan ukuran kristalit 8,28 nm dan kristalinitas 58,98. Tahapan proses pulping,
pemutihan dan pemurnian serat OPF dan dVR telah berhasil menghilangkan lignin yang dibuktikan dengan tidak munculnya puncak serapan lignin pada
spektra FTIR.
Sifat mekanis komposit PPOPF lebih baik dibandingkan dengan komposit PPdVR. Pada komposit PPOPF, keteguhan lentur komposit dipengaruhi oleh
bentuk pulp, sedangkan keteguhan tarik komposit dipengaruhi oleh jenis pulp. Komposit PP dengan pengisi pulp terputihkan-padat OPF menunjukkan
peningkatan keteguhan lentur, modulus elastisitas lentur, keteguhan tarik dan modulus elastisitas tarik sebesar 22,95; 28,95; 9,28 dan 56,53 lebih tinggi
dibandingkan PP.
Fibrilasi selulosa selama 3 menit pada kecepatan 16.000 rpm, menghasilkan selulosa terfibrilasi yang dapat meningkatkan keteguhan tarik, modulus tarik dan
regangan maksimum komposit PPPLAselulosa OPF sebesar 45,54, 10,53 dan 126 lebih tinggi dibandingkan dengan komposit PPPLA. Fibrilasi selulosa
OPF pada kecepatan 16.000 rpm selama 12 menit menghasilkan selulosa dengan
81 diameter yang lebih kecil namun terpotong dibandingkan fibrilasi dengan
kecepatan yang sama selama 3 menit, sehingga menurunkan keteguhan tarik dan modulus tarik komposit. Fibrilasi pulp terputihkan pelepah sawit menggunakan
high speed blender
pada kecepatan 16.000 rpm selama 12 menit lebih efektif dibandingkan dengan fibrilasi selulosa OPF pada kecepatan dan waktu yang sama,
karena menghasilkan komposit PPPLApulp terputihkan terfibrilasi dengan keteguhan tarik, modulus tarik dan regangan maksimum yang lebih tinggi
dibandingkan dengan komposit PPPLAselulosa terfibrilasi. Namun penggunaan matriks gabungan PP dan PLA memerlukan bahan penggandeng coupling agent
karena antara PP dan PLA saling tidak mencampur immicible.
Industrialisasi komposit polimer-serat pelepah sawit berpotensi untuk dilakukan karena didukung oleh potensi ketersediaan serat alam dan polipropilena,
namun perlu diintegrasikan dengan pabrik pengolahan kelapa sawit dan menjalin kerjasama dengan mitra industri otomotif yang siap menggunakan produk
komposit yang dihasilkan.
5.2 Saran
Selulosa terfibrilasi menunjukkan kemampuan meningkatkan performa mekanis komposit polimer, namun perlu didukung oleh pemilihan matriks polimer
yang mampu mempertahankan dispersi selulosa terfibrilasi dan sesuai dengan polipropilena. Selain faktor aspek rasio serat, faktor kesesuaian antara pengisi
selulosa dan matriks PLAPP mempengaruhi performa mekanis komposit. Karena itu pada penelitian selanjutnya, perlu dilakukan modifikasi terhadap
selulosa atau pulp sebelum digunakan dalam komposit PLAPP untuk mendapatkan performa mekanis komposit yang lebih baik.
Perlu dilakukan kajian kelayakan pendirian pabrik komposit polimer-serat kelapa sawit yang lebih komprehensif, diantaranya meliputi kelayakan finansial
dan kelayakan teknis. Selain itu juga perlu kajian mengenai strategi pengembangan industri komposit polipropilena-serat alam yang lebih menyeluruh.
82
DAFTAR PUSTAKA
[PT Tri Polyta Indonesia]. 2014. Catatan 2: Pengetahuan Dasar Polipropilena. [Internet].
[diunduh 2014
Nov 25].
Tersedia pada:
http:www.tripolyta.comUserFiles200912140808370.BukuSaku-Catatan2- Pengetahuan20Dasar20Polipropilena.pdf.
Abdul-Khalil HPS, Siti-Alwani M, Mohd-Omar A. 2006. Chemical composition, anatomy, lignin distribution and cell wall structure of Malaysian plant waste
fibers. BioResources 12: 220-232. Abdul-Khalil HPS, Poh BT, Issam AM, Jawaid M. 2010. Recycled
polypropylene –oil palm biomass: The effect on mechanical and physical
properties. Journal of Reinforced Plastics and Composites 298:1117-1130. Abidi N, Cabrales L, Haigler CH. 2014. Changes in the cell wall and cellulose
content of developing cotton fibers investigated by FTIR spectroscopy. Carbohydrate Polymers,
100: 9-16. doi:10.1016j.carbpol.2013.01.074. Al-Hanief MM, Al-Mushawwir-W H, Mahfud. 2013. Ekstraksi Minyak Atsiri dari
Akar Wangi Menggunakan Metode Steam - Hydro distillation dan Hydro distilation dengan Pemanas Microwave. Jurnal Teknik Pomits 22: F219-
F223.
Alonso-Simón A, García-Angulo P, Mélida H, Encina A, Álvarez JM, Acebes JL. 2011. The use of FTIR spectroscopy to monitor modifications in plant cell
wall architecture caused by cellulose biosynthesis inhibitors. Plant Signaling Behavior,
6 8: 1104-1110. doi:10.4161psb.6.8.15793. Anapanurak W, Atiwannapat P, Karuhapatana B. 2007. Kraft pulping from
vetiver grass. Proceeding of the 33th Congress on Science and Technology of Thailand
; 2007 Oct 18-20; Walailak University, Nakorn Si Thammarat, Thailand.
Andra SS, Datta R, Sarkar D, Saminathan SKM, Mullens CP, Bach SBH. 2009. Analysis of phytochelatin complexes in the lead tolerant vetiver grass
Vetiveria zizanioides L. using liquid chromatography and mass spectrometry.
Environmental Pollution
, 157:
2173 –2183.
doi:10.1016j.envpol.2009.02.014 Andrady AL, Neal MA. 2009. Applications
and societal benefits of plastics. Philosophical Transactions of the Royal Society B,
364: 1977-1984. doi:10.1098rstb.2008.0304.
[ASTM]. American Society for Testing Materials. 2004. ASTM D638-03: Standard test method for tensile properties of plastics. USA.
[ASTM]. American Society for Testing Materials. 2003. ASTM D790-03: Standard test method for flexural properties of unreinforced and reinforced
plastics and electrical insulating materials. USA. Bengtsson M, Baillif ML, Oksman K. 2007. Extrusion and mechanical properties
of highly filled cellulose fibre –polypropylene composites. Composites: Part
A, 38: 1922-1931. doi:10.1016j.compositesa.2007.03.004.
Bhuiyan MDNI, Chowdhury JU, Begum J. 2008. Essential oil in roots of Vetiveria Zizanioides L. Nash ex small from Bangladesh. Bangladesh J.
Bot, 37 2: 213-215. doi:10.3329bjb.v37i2.1736. Tersedia pada:
http:www.banglajol.infoindex.phpBJBarticleview17361646.
