PEMBUATAN BIOKOMPOSIT SERAT NANAS/POLYLACTIC ACID (PLA) UNTUK MEMPERBAIKI SIFAT DAN DAYA GUNA SERAT NANAS

Abstract

Polimer biokomposit merupakan gabungan dua material atau lebih yang berbeda sehingga dapat diperoleh sifat-sifat yang lebih baik dibanding dengan sifat material aslinya. Dalam pemilihan polimer sebagai bahan rekayasa, perlu diperhatikan beberapa aspek, seperti kemampuan daya hantar panas, kekuatan mekanik (tahan terhadap struktur deformasi, tidak retak pada berbagai regangan), kompatibilitas terhadap bahan dasarnya (tidak mudah mengelupas atau lepas), serta ketahanan terhadap abrasi dan goresan. Dalam penelitian ini, biokomposit dibuat dari limbah stapel serat nanas sisa dekortikasi dan asam polilaktat (PLA). Serat nanas berfungsi sebagai filler karena memiliki kandungan lignin yang sedikit sehingga biokomposit yang dibuat akan memberikan sifat fisik atau kekuatan yang baik. Untuk meningkatkan kemampuan interaksi antara serat nanas dengan matriks PLA, dilakukan proses pre-treatment terhadap serat nanas greige dengan alkali, senyawa silan/APTES (3-aminopropyltriethoxysilane), dan dengan campuran keduanya (alkali + silan). Pada tahap berikutnya, serat nanas dibuat non-woven dengan metode hot-press. Untuk memperoleh distribusi penetrasi yang baik, polimer PLA disiapkan dalam bentuk powder, lalu dicampurkan untuk mengisi matriks ruang kosong di antara struktur non-woven serat nanas yang telah dibuat dengan menggunakan hotpress. Karakterisasi dan evaluasi yang dilakukan adalah pengurangan berat serat nanas setelah pre-treatment, kehalusan, kekuatan tarik, dan karakterisasi morfologi secara mikroskopi. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa hasil terbaik proses pre-treatment diperoleh dari sampel serat nanas yang diberi perlakukan menggunakan campuran alkali+silan. Penetrasi PLA mengalami distribusi terbaik. Hal tersebut dibuktikan dengan hasil analisis morfologi menggunakan SEM yang menunjukkan tidak adanya gumpalan polimer di antara struktur non-woven serat nanas seperti yang ditunjukkan dalam sampel lainnya. Hasil pengujian sifat mekanik menunjukkan bahwa serat yang sudah dilakukan proses pre-treatment mengalami penurunan kekuatan tarik. Berdasarkan pengujian daya tembus udara dan karakterisasi SEM menunjukkan bahwa terjadi kompabilitas antara matrik dan serat yang telah melalui proses pre- treatment metode alkali+silan.