KAJIAN PENGARUH KETEBALAN MEMBRAN NANOFIBER POLYACRYLONITRILE (PAN)/KITOSAN SEBAGAI FILTER UDARA

ZULFA HASNA FADHILAH, Dr. Eng. Ahmad Kusumaatmaja, S.Si., M.Sc.

2021 | Skripsi | S1 FISIKA

Membran nanofiber Polyacrylonitrile (PAN) difabrikasi menggunakan metode electrospinning untuk aplikasi filter udara. Larutan PAN dibuat dengan konsentrasi 6 wt%, kemudian membran PAN yang telah terbentuk dituangkan dengan kitosan konsentrasi 2 v/v%. Membran PAN/kitosan dengan variasi ketebalan dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Fourier Transform Infrared (FTIR). Hasil karakterisasi menunjukkan kitosan berpengaruh terhadap morfologi dan gugus fungsi membran nanofiber PAN. Membran nanofiber PAN/kitosan dilakukan uji filtrasi untuk mengkaji pengaruh ketebalan membran sebagai filter udara dengan menghitung jumlah partikel sebelum dan setelah filtrasi menggunakan particle counter. Hasil uji menunjukkan membran dengan variasi ketebalan (144±1) μm, (290±3) μm, dan (521±1) μm memiliki nilai efisiensi filtrasi yang relatif sama untuk ukuran partikel 0,3; 0,5; 1; 2,5; 5; dan 10 mikro. Selain itu, dilakukan uji mekanik menggunakan Universal Testing Machine (UTM) sehingga diperoleh hasil kuat tekan membran sebesar 2600 Pa, 4200 Pa, dan 5700 Pa. Keseluruhan hasil penelitian menunjukkan bahwa membran PAN/kitosan memiliki kemampuan untuk diaplikasikan sebagai filter udara.

Polyacrylonitrile (PAN) nanofiber membranes were fabricated by using the electrospinning method for air filter application. The PAN solution was made with a concentration of 6 wt% in DMF solvent, then the PAN membrane was poured with the 2 v/v% chitosan solution. PAN/chitosan membranes with various thicknesses were characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared (FTIR). The characterization results showed that chitosan affected the morphology and functional groups of the PAN nanofiber membrane. The PAN/chitosan nanofiber membrane was subjected to a filtration test to asses the effect of membrane thickness as an air filter by counting the number of particles before and after filtration using a particle counter. The test results showed that membranes with various thicknesses (144±1) μm, (290±3) μm, dan (521±1) μm had relatively the same filtration efficiency values for the particle size of 0,3; 0,5; 1; 2,5; 5; and 10 micro. In addition the mechanical test was carried out using Universal Testing Machine (UTM) resulted in 2600 Pa, 4200 Pa, and 5700 Pa of mechanical compressive strenght. All results showed that PAN/chitosan membrane has capability to be applied as air filter.

Kata Kunci : Membran nanofiber PAN/kitosan, electrospinning, filtrasi, Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared (FTIR), Particle Counter, Universal Testing Machine (UTM).