Kompatibilitas Nanokristal Selulosa Termodifikasi Setrimonium Klorida (CTAC) dalam Matriks Poliasam Laktat sebagai Material Pengemas

Abstract

Pertumbuhan jumlah penduduk meningkatkan konsumsi plastik nonbiodegradable yang menyebabkan penumpukan sampah. Pengalihan bahan plastik dari yang tidak dapat terurai dengan plastik yang mudah terurai penting dilakukan. PLA merupakan polimer plastik yang mudah terurai namun bersifat rapuh. Limbah industri minyak kelapa sawit yang berupa tandan kosong kelapa sawit memiliki potensi sebagai reinforcement material karena kandungan selulosanya sebesar 30-40%. Perkecilan ukuran menjadi skala nano akan meningkatkan luas permukaan dan kemampuan dispersi selulosa ke dalam matriks PLA, sehingga meningkatkan kompatibilitas ditinjau dari sifat mekanik dan morfologi permukaan pada kompositnya. Hidrolisis asam kuat selulosa dan sentrifugasi pada kecepatan 5000 rpm berhasil mendapatkan nanokristal selulosa dengan persen kristalin sebesar %. Ultrasonikasi nanoselulosa kristalin menghasilkan partikel dengan diameter rerata 7,967 nm. CTAC sebagai agen solubilizer dan pemodifikasi permukaan berhasil membentuk interaksi dengan nanokristal selulosa yang terekam pada bilangan gelombang 2850 cm -1 , 2960 cm -1 dan 720 cm -1 . Nanokristal selulosa yang dimodifikasi CTAC membentuk komposit CNCs-PLA dengan sifat mekanik yang lebih baik dari PLA murni. Pada jumlah CTAC tetap 0,2 mol, sifat mekanik komposit CNC-PLA terbaik diperoleh pada komposisi rasio 90 : 10 dengan kekuatan tarik 26,295 MPa, perpanjangan putus 68,18%, dan keteguhan tarik 0,387 Gpa. Semakin besar konsentrasi CTAC yang memodifikasi nanokristal selulosa, semakin rendah nilai kekuatan tarik dan perpanjangan putusnya. Hasil karakterisasi morfologi permukaan, menunjukkan adanya degradasi pada permukaan PLA yang menyebabkan penurunan sifat mekanik komposit tersebut.