Pengembangan Berbagai Modifikasi Serat Tandan Kosong Sawit Pada Pembuatan Biofoam

Abstract

Salah satu jenis plastik yang populer sebagai bahan pengemas makanan dan minuman adalah styrofoam, namun styrofoam memiliki banyak dampak negatif bagi kesehatan dan lingkungan. Pengembanggan bio-base polimer seperti biodegradable foam atau biofoam sebagai alternatif pengganti styrofoam sudah banyak dilakukan. Bahan yang banyak digunakan untuk pembuatan biofoam adalah pati, namun biofoam yang dihasilkan dari pati murni masih memiliki sifat yang rapuh, mudah patah dan mudah menyerap air. Untuk memperbaiki kekurangan tersebut, konsentrasi pati pada adonan biofoam dapat dikurangi serta disubstitusi dengan bahan lain diantaranya plasticizer, pati modifikasi, polimer sintetis dan serat. Salah satu serat alam yang cukup potensial yaitu tandan kosong sawit (TKS). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pembuatan biofoam dari serat yang dimodifikasi dengan beberapa metode yang berbeda dan konsentrasi yang berbeda. Penelitian ini diawali dengan isolasi selulosa tandan kosong sawit dengan metode pulping (STKS). Proses ekstraksi selulosa dilakukan dengan menggunakan bahan kimia organik (organosolv pulping) seperti NaOH sebagai larutan pemasak. Kadar α-selulosa yang dihasilkan dalam penelitian ini adalah 88,46%, rendemen sebesaar 34,5% dan berbentuk bubuk berwarna putih. Hasil isolasi pulping process kemudian dimodifikasi menjadi nanoselulosa dengan Ultra Fine Grinder (Masuko Corp, Japan). Nanoselulosa yang dihasilkan berupa gel berwarna putih berukuran 92,07 nm (NSTKS). Modifikasi lainnya yaitu pembuatan selulosa asetat. Hasil isolasi pulping process (STKS) diasetilasi dengan menggunakan asam asetat anhidrat dengan beberapa perlakuan. Selulosa asetat yang dihasilkan berupa serbuk berwarna putih kekuningan. Perlakuan terbaik diperoleh pada waktu asetilasi selama 90 menit serta rasio selulosa dan asam asetat anhidrat 1:5 dengan kadar asetil 41,61%, DS 2,64 dan rendemen 128,5 % (SATKS). Selanjutnya dari ketiga jenis modifikasi tersebut dilakukan pembuatan biofoam. Proses pembuatan biofoam dilakukan menggunakan teknik thermopressing. Pembuatan biofoam dirancang menggunakan rancangan acak faktorial dengan faktor jenis serat modifikasi (STKS, NSTKS, SATKS) dan konsentrasi serat (1%, 3%, 5%). Parameter pengujian biofoam terdiri dari warna (kecerahan dan ΔE*), kadar air, daya serap air, densitas, kuat tekan, morfologi, kristalinitas, sifat termal, dan biodegradabilitas. Berdasarkan analisis sidik ragam faktor jenis modifikasi serat berpengaruh terhadap warna (kecerahan dan ΔE*), kadar air, daya serap air, densitas, dan kuat tekan. Konsentrasi serat berpengaruh terhadap ΔE* dan kuat tekan. Interaksi antara kedua faktor hanya terdapat pada parameter kuat tekan biofoam. Bedasarkan ketiga jenis modifikasi tersebut, STKS 5% menunjukkan hasil terbaik diantara jenis lainnya. Berdasarkan hasil pengujian, jenis modifikasi STKS mampu meningkatkan nilai densitas, kuat tekan dan menurunkan daya serap air serta biodegradabilitas yang tinggi.