Pemanfaatan Lignin dari Lindi Hitam Industri Pulp sebagai Aditif Tahan Api pada Rotan

Abstract

Indonesia merupakan produsen pulp dan kertas utama dunia dengan produksi sebesar 11,83 juta ton pulp dan 17,97 juta ton kertas pertahunnya. Salah satu sisa produksi dari industri pulp dan kertas adalah lindi hitam yang berasal dari proses delignifikasi dengan kandungan sekitar 10–15% lignin yang dapat diisolasi dan berpotensi sebagai perekat, dispersan, dan surfaktan. Lignin memiliki sifat termal yang baik karena lignin dapat membentuk char yang mampu mengurangi terjadinya degradasi pada proses pembakaran, oleh karena itu lignin berpotensi sebagai flame retardant (FR). Lignin hasil isolasi tidak larut dalam air, sehingga diperlukan modifikasi melalui proses sulfonasi menjadi lignosulfonat untuk memudahkan dalam aplikasinya sebagai FR dan diharapkan dapat meningkatkan sifat ketahanan api. Lignosulfonat sebagai bahan tahan api diaplikasikan pada rotan dengan cara impregnasi. Rotan memiliki nilai ekonomi tinggi dan digunakan sebagai furniture dan produk kerjaninan, namun memiliki kelemahan pada ketahanannya yang rendah terhadap serangan organisme perusak dan sebagai bahan organik bersifat mudah terbakar. Peningkatan mutu rotan sebagai bahan baku diharapkan dapat meningkatkan nilai guna dari produk berbahan baku rotan. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan lindi hitam dengan cara mengisolasi lignin menggunakan HCl 2M dan perbedaan frekuensi pencucian sebanyak 3 dan 5 kali. Lignin hasil isolasi disintesis menjadi lignosulfonat dan diaplikasikan sebagai aditif tahan api pada rotan melalui proses impregnasi. Lindi hitam berasal dari proses kraft kayu Eucalyptus sp dan dikarakterisasi kadar air, rendemen, kadar abu, kemurnian, kelarutan lignin, kelimpahan monomer lignin mengunakan PyGCMS, dan total fenolik hidroksil. Karakter lignosufonat hasil sulfonasi lignin dianalisis rendemen, kadar air, dan kemurniannya. Lignin dan lignosulfonat dianalisis juga gugus fungsinya menggunakan spektroskopi inframerah transformasi fourier (FTIR), analisis termal menggunakan differential scanning calorimetry (DSC) dan thermogravimetric analysis (TGA), analisis morfologi serta analisis unsur meggunakan FESEM EDS. Penelitian ini menghasilkan isolat lignin dengan 3 dan 5 kali pencucian masing-masing memiliki karakteristik kadar air 3,74 dan 7,29%, rendemen 39,28 dan 36,24%, kadar abu 4,20 dan 3,43%, kemurnian 85,88 dan 92,85%, rasio S/G 4,49 dan 3,45, total fenolik hidroksil 6,74 dan 5,13 mmol/g, serta Tg 140,86 dan 146,72 oC. Sulfonasi lignin dengan 3 dan 5 kali pencucian berhasil disintesa dengan indikasi adanya ikatan S–O pada spektrum 627 cm-1. Karakteristik lignosulfonat dari isolat lignin dengan 3 dan 5 kali pencucian masing-masing yaitu kadar air 1,58 dan 2,50 %, kemurnian 71,89 dan 59,50%, serta Tg 128,95 oC dan 173,51 oC. Rotan terimpregnasi oleh lignosulfonat memiliki sifat tahan api lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol dan memenuhi klasifikasi V–0 pada pengujian UL–94. Rotan terimpregnasi lignosulfonat juga memiliki persen kehilangan berat rendah berdasarkan pengujian menggunakan torch gas. Berdasarkan hal tersebut lignosulfonat berpotensi sebagai aditif tahan api.