Laporkan Masalah

Nano Seng oksida Titanium dioksida sebagai agen Anti Ultra Violet dan Antibakteri pada Kain Katun Berpewarna Indigofera tinctoria

ZULAIKHA MARTA SANI, Dr. Ir. Edia Rahayunigsih, M.S.;Dr. Ir. Aswati Mndaryani, M.Sc

2019 | Tesis | MAGISTER TEKNIK KIMIA

Penggunaan Indigofera tinctoria sebagai pewarna alami masih memiliki keterbatasan dalam industri tekstil. Irradiasi sinar ultra violet dapat menyebabkan kepudaran warna akibat adanya kerusakan gugus kromofor pada zat warna. Nanopartikel seng oksida dan titanium dioksida merupakan material semikonduktor yang dapat memantulkan dan menyerap sinar ultra violet. Besar band gap pada nano seng oksida proporsional untuk menyerap gelombang sinar ultra violet A , sedangkan titanium dioksida proporsional utuk menyerap ultra violet B. Hasil serapan sinar ultra violet oleh seng oksida titanium dioksida dapat diubah menjadi panas atau radikal bebas yang dapat merusak sel bakteri Staphylococcus aureus yang tumbuh pada permukaan kain katun melalui proses fotokatalisis. Karakteristik yang dimiliki nanopartikel seng oksida titanium dioksida cocok untuk dijadikan sebagai agen anti ultra violet dan antibakteri. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkarakterisasi dan menentukan kondisi optimum penambahan bahan aditif nanopartikel seng oksida titanium dioksida pada kain yang diwarnai dengan pewarna Indigofera tinctoria untuk meningkatkan ketahanan warna terhadap sinar ultra violet dan mikroorganisme. Metode yang digunakan pada proses pembuatan nanopartikel seng oksida titanium dioksida adalah metode sonokimia yang dilakukan pada suhu 30 derajat celcius dan tekanan 1 atmosfer. Nanopartikel seng oksida titanium dioksida dilarutkan dalam etanol dan diaplikasikan pada kain dengan metode perendaman. Terdapat tiga variabel bebas pada penelitian ini, yaitu persentase berat seng oksida dalam seng oksida titanium dioksida (20, 21, 22 persen), konsentrasi nanopartikel seng oksida titanium dioksida yang diaplikasikan ke kain (75, 150, 300 part per million), dan waktu sonikasi larutan nanopartikel seng oksida titanium dioksida (10, 20, 30 menit). Karakterisasi nanopartikel seng oksida titanium dioksida dilakukan dengan analisis X-Ray Diffraction, Scanning Electron Mycroscopy , Energy Disperse X-Ray Spectroscopy , dan Mapping. Evaluasi aplikasi nanopartikel seng oksida titanium dioksida sebagai agen anti utra violet dilakukan dengan menganalisis ketuaan warna dengan Spectrophotometer dan evaluasi nanopartikel seng oksida titanium dioksida sebagai agen antibakteri dilakukan dengan mengukur luas zona hambat bakteri yang terbentuk. Data yang diperoleh diolah menggunakan Response Surface Method dengan bantuan software Minitab 18. Kondisi operasi optimum nanopartikel seng oksida titanium dioksida sebagai agen anti ultra violet diperoleh saat persentase berat seng oksida dalam seng oksida titanium dioksida sebesar 20 persen, konsentrasi larutan nanopartikel seng oksida titanium dioksida sebesar 300 part per million, dan waktu sonikasi selama 30 menit. Adapun hasil evaluasi nanopartikel seng oksida titanium dioksida sebagai agen antibakteri tidak menunjukan adanya zona hambat bakteri pada kain.

The application of Indigofera tinctoria as natural dye in textile industries has its own limitation. Exposure to sunlight can promote color fading in the fabric because ultra violet rays contained in the sunlight can damage chromophore group in dye structure. Nanoparticle zinc oxide and titanium dioxide are semiconductor materials that can reflect and absorb ultra violet rays. Large of band gap of zinc oxide is proportional to absorb ultra violet A rays, while titanium dioxide is proportional to absorb ultra violet B rays. The The results of absorption by nano zinc oxide titanium dioxide can be converted into heat or free radicals that can inactivate the cell of Staphylococcus aureus bacteria which can grow on cotton surface through photocatalytic process. This property makes nanoparticle zinc oxide titanium dioxide is suitable for anti ultra violet and antimicrobial agent. The aims of this study was to characterize and determine the optimum condition for the additon of zinc oxide titanium dioxide nanoparticles on Indigofera tinctoria colored cotton fabric to improve the color resistence of ultra violet rays and microorganisms. Methods of this research include the manufacture of zinc oxide titanium dioxide nanoparticles by sonication method carried out in atmospheric pressure at temperature 30 degree celcius for 30 minutes. Zinc oxide titanium dioxide nanoparticles were diluted in ethanol and applied on Indigofera tinctoria colored cotton fabric using Dip coating method. The independent variables in this study were variation of zinc oxide weight percentage in zinc oxide titanium dioxide (20, 21, 22 percent), time of sonication zinc oxide titanium dioxide (10, 20, 30 minutes), and concentration of zinc oxide titanium dioxide applied on fabric (75, 150, 300 part per million). Zinc oxide titanium dioxide nanoparticles were characterized using X-Ray Diffraction, Scanning Electron Mycroscopy, Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy, and Mapping. The evluation of the application of zinc oxide titanium dioxide nanoparticles as anti ultra violet was carried out by analyzing the color strength used Spectrophotometer and evaluation of zinc oxide titanium dioxide nanoparticles as antibacterial by measuring the extent of the bacterial inhibition zone formed. The data obtained was analyzed by Response Surface Method assisted by Minitab18 software. The Optimum operation condition of zinc oxide titanium dioxide nanoparticles as anti-ultra violet agent was found to be 20 percent zinc oxide in zinc oxide titanium dioxide, 30 minutes of sonication, and 300 part per million zinc oxide titanium dioxide. The result of the evaluation of zinc oxide titanium dioxide nanoparticles as antibacterial agent did not show the bacterial inhibition zone on the fabric.

Kata Kunci : Pewarna Alam, Indigofera tinctoria, Kain Katun, Nanopartikel Seng oksida Titanium dioksida/Natural Dye, Indigofera tinctoria, Cotton Fabric, Zinc Oxide Titanium dioxide Nanoparticle

  1. S2-2019-404706-abstract.pdf  
  2. S2-2019-404706-bibliography.pdf  
  3. S2-2019-404706-tableofcontent.pdf  
  4. S2-2019-404706-title.pdf