Fabrikasi Dan Karakterisasi Selulosa Nanokristalin Dari Ampas Teh (Camelia sinensis) Sebagai Bahan Bioplastik

FAUZI HANDOKO, Prof. Dr. Eng Yusril Yusuf, M.Si, M.Eng.

2020 | Tesis | MAGISTER FISIKA

Fabrikasi bioplastik polivinil alkohol (PVA)/selulosa nanokristalin (SNK) ampas teh tanpa dan penambahan gliserol 25 % (b/b) telah dilakukan dengan metode film casting. PVA sebagai matriks, SNK sebagai bahan pengisi (filler) dan gliserol sebagai bahan pemlastis (plasticizer). SNK yang digunakan merupakan hasil ekstraksi dari ampas teh melalui proses alkalisasi, pengklantangan (bleaching) dan hidrolisis asam. Alkalisasi dilakukan sebanyak tiga kali dengan direndam dalam larutan 6% (b/v) NaOH selama 3 jam pada suhu 80 oC dilanjutkan proses pengklantangan dua proses. Proses pertama digunakan larutan 2,5 % (v/v) NaClO + buffer asetat selama 1 jam pada suhu 70 oC kemudian dilakukan proses kedua digunakan larutan 7% (v/v) H2O2 + larutan 6% (b/v) NaOH selama 2 jam pada suhu 60 oC. Hidrolisis asam digunakan larutan 5M HCl selama 12 jam pada suhu 50oC. Pengujian FTIR ditunjukkan gugus fungsi dari SNK yaitu -CH2, C-O (stretching), O-H (stretching) dan C-H (stretching). Peningkatan kristalinitas SNK menjadi 63,8 % ditunjukkan oleh pengujian XRD. Morfologi sebelum dan sesudah perlakuan kimia terjadi penguraian serat dan dihasilkan SNK dengan diameter rata-rata (6,99 ± 0,50) nm melalaui pengamatan SEM dan TEM. Karakterisasi bioplastik PVA/SNK, nilai opacity 12,62 au.nm - 307,79 au.nm; temperatur titik leleh 223,17 oC - 227 oC; temperatur degradasi 338,07 oC - 349,97 oC; temperatur transisi gelas 70,50 oC - 76,54 oC dan kuat tarik (18,7 ± 5,1) MPa -(40,5 ± 7,7) MPa. Karakterisasi bioplastik PVA/SNK setelah ditambahan gliserol 25 % (b/b), nilai opacity 7,43 au.nm -356,03 au.nm; temperatur titik leleh 200,15 oC - 206,86 oC; temperatur degradasi 307,32 oC -333,60 oC; temperatur transisi gelas 68,56 oC -74,96 oC dan kuat tarik (5,3 ± 3,2) MPa - (13,0 ± 1,3) MPa.

Polyvinyl alcohol (PVA)/nanocrystalline cellulose (NCC) bioplastic without and using glycerol 25% (w/w) has been fabricated by the film casting method. PVA as a matrix, NCC as a filler (filler) and glycerol as a plasticizer. NCC was extracted from tea waste through the process of alkalization, bleaching and acid hydrolysis. Alkalization was done three times by soaking in a solution of 6% (w/v) NaOH for 3 hours at 80 oC. The first process used a solution of 2.5% (v/v) NaClO + acetate buffer for 1 hour at temperature of 70 oC then the second process used solution of 7% (v/v) H2O2 + solution of 6% (w/v) NaOH for 2 hour at temperature of 60 oC. Acid hydrolysis using 5M HCl solution for 12 hours at 50oC. FTIR test shows the functional groups of NCC were -CH2, C-O (stretching), O-H (stretching) and C-H (stretching). XRD testing shows an increase in NCC crystallinity to 63.8%. SEM and TEM test results shows morphology before and after completing chemistry increased decomposition and produced NCC with average diameter (6.99 ± 0.50) nm. The PVA / NCC bioplastic characterization has opacity value of 12.62 au.nm - 307.79 au.nm; melting point temperature 223.17oC - 227oC; degradation temperature 338.07 oC - 349.97 oC; glass transition temperature is 70.50 oC - 76.54 oC and tensile strength (18.66 ± 5.06) MPa - (40.50 ± 7.68) MPa. PVA/NCC bioplastic characterization after receiving glycerol 25% (w/w) has opacity value of 7.43 au.nm - 356.03 au.nm; melting point temperature 200.15 oC - 206.86 oC; degradation temperature 307.32 oC - 333.60 oC; glass tansition temperature 68.56 oC - 74.96 oC and tensile strength (5.26 ± 3.18) MPa - (12.97 ± 1.27) MPa.

Kata Kunci : ampas teh, bioplastik, gliserol, SNK ampas teh