Pengaruh Konsentrasi Ammonium Persulfate terhadap Karakteristik Nanoselulosa Kristal dari Serat Balsa dan Kapuk

Abstract

Hasil hutan nonkayu berupa serat buah balsa dan kapuk adalah beberapa jenis serat berlignoselulosa yang memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai bahan baku pembuatan nanoselulosa sebagai penguat polimer. Kedua serat ini memiliki kandungan holoselulosa yang tinggi yaitu >80 % dan kandungan lignin yang rendah yaitu <20%. Nanoselulosa dapat dikategorikan dalam tiga kelompok yaitu nanoselulosa kristal (CNCs), nanoselulosa serat (CNFs), dan nanoselulosa bakterial (CNBs). CNCs mendapat perhatian dari para peneliti karena memiliki sifat mekanik yang tinggi dibandingkan dengan kelompok nanoselulosa yang lain. Proses ekstraksi CNCs serat balsa dan kapuk dapat menggunakan metode “satu tahap” dengan larutan ammonium persulfate (APS). Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh variasi konsentrasi larutan APS terhadap karakteristik CNCs serat balsa dan kapuk yang dihasilkan. Ektraksi CNCs dari serat balsa dan kapuk menggunakan metode oksidasi APS. Ekstraksi CNCs dilakukan pada konsentrasi larutan APS yang berbeda-beda (1, 1.5, dan 2 M) pada suhu 60 oC selama 16 jam dengan pengadukan berlanjut. Karakteristik CNCs dievaluasi dengan beberapa alat pengujian. Karakteristik permukaan, ukuran CNCs, gugus fungsi, indeks kristalinitas dan stabilitas panas serat dan CNCs balsa dan kapuk dianalisis masing-masing menggunakan SEM, analisis PSA, FTIR spektroskopi, analisis XRD, dan analisis TGA. Analisis PSA menunjukkan bahwa CNCs berhasil dihasilkan menggunakan metode APS pada larutan yang digunakan dan menghasilkan CNCs dengan ukuran 39-52 nm tergantung pada konsentrasi larutan yang digunakan. Analisis FTIR menunjukkan bahwa bagian lignin dan hemiselulosa hilang setelah ekstraksi menggunakan larutan APS. Indeks kristalinitas CNCs meningkat dengan meningkatnya konsentrasi APS tetapi stabilitas panas CNCs menurun karena meningkatnya luas permukaan dan hadirnya gugus karboksil group pada CNCs.