Kajian Mikrostruktur, Sifat Termal, Mekanik, Dan Permukaan Biokomposit Berpenguat Tandan Kosong Kelapa Sawit

Abstract

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) adalah limbah padat produksi kelapa sawit yang jumlahnya melimpah dan terus meningkat setiap tahun, namun pemanfaatannya masih sangat terbatas. Di sisi lain, terdapat pasokan besar polimer ABS yang banyak digunakan dalam rekayasa material karena keunggulan sifat mekaniknya, mudah diproses, dan dapat didaur ulang menjadi komposit. Oleh sebab itu perlu adanya terobosan baru dan inovasi teknologi pengolahan TKKS, salah satunya adalah rekayasa material komposit. TKKS dapat dikonversi menjadi produk yang memiliki nilai tambah yaitu dijadikan sebagai filler untuk memperkuat material biokomposit berbasis polimer ABS daur ulang. Selain sebagai salah satu upaya reduksi dan pemanfaatan limbah yang melimpah, penggunaan serat TKKS sebagai penguat biokomposit diharapkan dapat menjadi material pengganti komposit fiberglass yang telah banyak digunakan dalam industri plastik di Indonesia. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi kinerja biokomposit, seperti karakteristik filler, sifat termal, dan sifat antarmuka filler dengan matriks. Komposisi dan ukuran serat pun dapat mempengaruhi sifat mekanik dari komposit polimer. Tujuan dari penelitian ini adalah mengidentifikasi sifat dasar serat TKKS sebagai filler biokomposit dalam berbagai ukuran (serat panjang, sedang, pendek, dan mikropartikel), mensintesa biokomposit dengan metode single-screw extrusion serta menganalisis mikrostruktur, sifat termal, dan permukaanya, serta menganalisis sifat mekanik biokomposit dan membandingkannya dengan komposit fiberglass. TKKS dibuat menjadi berbagai variasi ukuran metode mechanical milling dan pengayakan. Biokomposit diproduksi menggunakan single-screw extruder dengan mencampuran serat TKKS sebagai filler, ABS daur ulang sebagai matriks dan compatibilizer. Biokomposit granular yang dihasilkan kemudian dicetak menjadi spesimen uji menggunakan injection molding. Pengujian mikrostruktur, sifat termal, mekanik, dan permukaan yang dilakukan adalah uji XRD, FTIR, pengamatan mikroskop optik, DSC, Tensile (ASTM D-638), Flexural (ASTM D- 790A), Notched Izod Impact dan pengujian sudut kontak. Hasil pengujian menunjukkan bahwa biokomposit dengan penguat serat TKKS longfiber (R-ABS/LF) memiliki sifat mekanik yang unggul, ditinjau dari mikrostruktur, sifat termal dan permukaannya. Selain itu, R-ABS/LF memiliki nilai ketahanan terhadap benturan yang lebih unggul daripada komposit fiberglass, sehingga serat TKKS dapat menjadi material alternatif pengganti fiberglass sebagai filler komposit yang telah banyak digunakan pada industri plastik di Indonesia.