Optimasi Penambahan Serat Selulosa Alami dan Coating Beeswax pada Pembuatan Biodegradable Foam Berbahan Dasar Limbah Onggok Aren

Ferdiyanti, Arita Dewi Nugrahini, S.T.P., M.T., Ph.D. ; Dr. Mohammad Affan Fajar Falah, S.T.P., M.Agr.

2025 | Skripsi | TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

Pengembangan biodegradable foam (biofoam) dari pati limbah onggok aren membawa dua dampak positif bagi lingkungan karena selain memberikan solusi pemanfaatan limbah onggok aren yang mencemari lingkungan juga menghasilkan produk alternatif untuk styrofoam. Sayangnya, biofoam berbahan dasar pati memiliki kelemahan yaitu kekuatan mekanik dan ketahanan air yang kurang baik. Kelemahan tersebut bisa ditingkatkan melalui penambahan serat alami sebagai sumber selulosa dan perlakuan pelapisan. Penelitian ini berfokus pada pengembangan biofoam dari limbah onggok aren dengan variasi penambahan sumber serat (jerami padi dan serabut onggok aren), perlakuan serat (delignifikasi dan non delignifikasi), dan perlakuan pelapisan (coated dan uncoated). Perlakuan pelapisan ini menggunakan beeswax. Dilakukan analisis untuk menentukan kombinasi yang optimal dari ketiga faktor untuk pembuatan biofoam berdasarkan karakteristik fisik (densitas dan daya serap air), mekanik (kuat tarik), dan biodegradabilitas. Design of experiment (DOE) disusun berdasarkan Orthogonal Array (OA) jenis L4(2³). Biofoam dibuat dari campuran 20 g pati (serbuk onggok aren), 10 g serat alami (jerami padi atau serabut onggok aren), 15 g PVA, 5 g magnesium stearate, dan 75 ml aquades melalui proses thermopressing. Proses optimasi dengan menggunakan perpaduan metode Taguchi, Grey Relational Analysis (GRA) dan ANOVA. Berdasarkan penelitian ini, faktor yang berpengaruh signifikan terhadap keempat respon (densitas, daya serap air, kuat tarik, dan biodegradabilitas) adalah perlakuan pelapisan. Lalu, kombinasi yang optimal untuk pembuatan biofoam adalah dengan menggunakan serat alami berupa serabut onggok aren yang didelignifikasi serta tanpa perlakuan pelapisan (uncoated).

The development of biodegradable foam (biofoam) from sugar palm waste starch has two positive impacts on the environment because it not only provides a solution for utilizing sugar palm waste that pollutes the environment but also produces an alternative product to styrofoam. Unfortunately, starch-based biofoam has weaknesses, namely poor mechanical strength and water resistance. These weaknesses can be improved by adding natural fibers as a source of cellulose and applying a coating treatment. This study focuses on the development of biofoam from sugar palm waste with variations in the addition of fiber sources (rice straw and sugar palm fibers), fiber treatment (delignification and non-delignification), and coating treatment (coated and uncoated). The coating treatment uses beeswax. Analyses were conducted to determine the optimal combination of the three factors for biofoam production based on physical characteristics (density and water absorption capacity), mechanical properties (tensile strength), and biodegradability. A design of experiment (DOE) was designed based on an Orthogonal Array (OA) of type L4(2³). Biofoam was produced from a mixture of 20 g starch (sugar palm fiber powder), 10 g natural fiber (rice straw or sugar palm fiber), 15 g PVA, 5 g magnesium stearate, and 75 ml distilled water through a thermopressing process. Optimization was performed using a combination of Taguchi, Grey Relational Analysis (GRA), and ANOVA methods. Based on this study, the factor significantly influencing the four responses (density, water absorption capacity, tensile strength, and biodegradability) is coating treatment. The optimal combination for biofoam production is using natural fibers in the form of delignified sugar palm fiber without coating treatment (uncoated).

Kata Kunci : Biodegradable foam, beeswax, coating, jerami padi, onggok aren.