pemanfaatan limbah kayu eukaliptus sebagai …

PEMANFAATAN LIMBAH KAYU EUKALIPTUS SEBAGAI NANOSERAT SELULOSA UNTUK PENGUAT FILM

NANOKOMPOSIT DENGAN MATRIKS POLIVINIL ALKOHOL

SKRIPSI

Oleh :

PUTRI ADELINA 141201090

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2019

Universitas Sumatera Utara

PEMANFAATAN LIMBAH KAYU EUKALIPTUS SEBAGAI NANOSERAT SELULOSA UNTUK PENGUAT FILM

NANOKOMPOSIT DENGAN MATRIKS POLIVINIL ALKOHOL

SKRIPSI

Oleh :

PUTRI ADELINA 141201090

Skripsi sebagai satu diantara beberapa syarat untuk

memperoleh gelar sarjana di Fakultas Kehutanan


DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2019


ABSTRACT PUTRI ADELINA. Utilization of Eucalyptus Wood Waste as Cellulose Nanofibers for Reinforced Nanocomposite Films with Polyvinyl Alcohol Matrix. Under the supervision of IWAN RISNASARI and RIDWANTI BATUBARA.

Nanotechnology is increasingly developing in the forestry sector, the development of nanocomposite materials from fibers such as palm oil bunches and pineapple leaves has been carried out. This study used cellulose nanocerate from Eucalyptus (Euchalyptus pellita) wood waste aimed to determine the characteristics of nanocomposite films produced. Manufacture of nanoserat cellulose using chemical methods (acid hydrolysis) and mechanical (centrifuge, autohydrolysis with autoclaf, fiber dialysis and ultrasonication). Nanocomposite film making is done by mixing cellulose nanocerate and PVA. Composite film analysis includes mechanical, physical, crystallinity and morphological analysis of fibers. The addition of cellulose nanoserat improved tensile strength, light transmission, thermal stability, and crystallinity. But it decreases the value of elongation and conductivity. Keywords: Nanocomposites, polivinil alcohol, eucalyptus fibers, cellulose nanofibers


ABSTRAK

PUTRI ADELINA: Pemanfaatan Limbah Kayu Eukaliptus sebagai Nanoserat Selulosa untuk Penguat Film Nanokomposit dengan Matriks Polivinil Alkohol, dibimbing oleh IWAN RISNASARI dan RIDWANTI BATUBARA.

Nanoteknologi semakin berkembang di bidang kehutanan, pengembangan

bahan nanokomposit dari serat seperti nanoserat tandan kelapa sawit maupun daun nenas sudah pernah dilakukan. Penelitian ini menggunakan nanoserat selulosa dari limbah kayu Eukaliptus (Euchalyptus pellita) bertujuan untuk mengetahui karakteristik film nanokomposit yang dihasilkan. Pembuatan nanoserat selulosa menggunakan metode kimia (hidrolisis asam) dan mekanis (sentrifuse, autohydrolysis dengan autoclaf, dialisis serat dan ultrasonikasi). Pembuatan film nanokomposit dilakukan dengan mencampurkan nanoserat selulosa dan PVA. Analisis film komposit terdiri dari analisis mekanik, fisik, kristalinitas dan morfologi serat. Penambahan nanoserat selulosa meningkatkan kekuatan tarik, transmisi cahaya, stabilitas termal dan kristalinitas. Namun menurunkan nilai elongasi dan konduktivitas. Kata Kunci: Nanokomposit, polivinil alkohol, serat eukaliptus, nanoserat selulosa


RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 26 Agustus 1996 dari Bapak

Darmansyah dan Ibu Cut Rohana. Penulis merupakan anak kedua dari tiga

bersaudara.

Tahun 2008 Penulis lulus dari SDN 060825 Medan, kemudian lulus pada

tahun 2011 dari SMPN 3 Medan. Kemudian Penulis melanjutkan studi ke

SMAN 5 Medan dan lulus pada tahun 2014. Pada tahun yang sama Penulis

diterima di Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Bersama Masuk

Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) sebagai mahasiswa di Fakultas Kehutanan

USU. Penulis memilih Departemen Teknologi Hasil Hutan. Selama mengikuti

perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Rain Forest, dan GORGA (Gerakan

Observasi Rimbawan Giat Alam).

Penulis melaksanakan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH)

dikawasan Hutan Mangrove Sei Nagalawan pada tahun 2016. Penulis

melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Taman Nasional Bromo Tengger

Semeru, Kabupaten Lumajang, Jawa Timur dari tanggal 22 Januari sampai 22

Februari 2018.


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, Tuhan Yang Maha

Kuasa, atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi yang berjudul “Pemanfaatan Limbah Kayu Eukaliptus sebagai Nanoserat

Selulosa untuk Penguat Film Nanokomposit dengan Matriks Polivinil Alkohol”.

Pada kesempatan ini Penulis menghanturkan pernyataan terima

kasih sebesar-besarnya kepada kedua orang tua yang telah membesarkan

dan mendidik selama ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada

dosen pembimbing Dr. Iwan Risnasari S.Hut, M.Si selaku ketua komisi

pembimbing dan Ridwanti Batubara S.Hut., MP selaku anggota pembimbing juga

kepada kedua dosen penguji saya yaitu Onrizal, S. Hut, M. Si, Ph.D dan

Dr. Muhdi, S. Hut, M. Si yang telah membimbing dan memberikan berbagai

masukan berharga kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Sri Devi Pandiangan

sebagai rekan yang telah membantu penulis melakukan penelitian. Disamping itu,

penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua staf pengajar dan pegawai

di Fakultas Kehutanan USU, serta semua rekan mahasiswa yang tak dapat

disebutkan satu per satu di sini yang telah membantu penulis dalam

menyelesaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat.

Medan, Januari 2019

Putri Adelina


DAFTAR ISI

Halaman ABSTRACT ............................................................................................... i

ABSTRAK ................................................................................................ ii

RIWAYAT HIDUP .................................................................................. iii

KATA PENGANTAR .............................................................................. iv

DAFTAR ISI ............................................................................................. v

DAFTAR TABEL .................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ vii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................ viii

PENDAHULUAN Latar Belakang .................................................................................. 1 Tujuan Penelitian .............................................................................. 3 Manfaat penelitian ............................................................................ 3

TINJAUAN PUSTAKA Pemanfaatan Kayu Eukaliptus (Eucalyptus pellita) ......................... 4 Komposit dari Kayu Eukaliptus dan Polivinil Alkohol (PVA) ........ 5 Nanoserat Selulosa ........................................................................... 7 Film Komposit PVA ......................................................................... 10

METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat............................................................................ 11 Bahan dan Alat ................................................................................. 11 Metode Penelitian ............................................................................. 12

HASIL DAN PEMBAHASAN Serat Nanoselulosa dari Kayu Eukaliptus ........................................ 18 Karakteristik Mekanik Komposit ..................................................... 19 Karakteristik Fisik Komposit............................................................ 22 Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR ............................................... 27 Analisis Kristalinitas Komposit ........................................................ 29 Analisis Morfologi Uji SEM ............................................................ 31

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ....................................................................................... 33 Saran ................................................................................................. 33

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... 34

LAMPIRAN .............................................................................................. 37


DAFTAR TABEL

No. Halaman

1. Formulasi Film Komposit PVA .......................................................... 14

2. Karakteristik Termal Komposit .......................................................... 25

3. Persentasi Kristalinitas ........................................................................ 30


DAFTAR GAMBAR

No. Halaman

1. Skema Prosedur Penelitian ................................................................. 12

2. Serat Kayu Eucalyptus pellita ............................................................. 18

3. Film Komposit PVA ........................................................................... 19

4. Proses Pengujian Mekanik Dengan UTM .......................................... 19

5. Kekuatan Tarik Nanokomposit ........................................................... 20

6. Modulus Tarik Nanokomposit ............................................................ 21

7. Persentasi Elongasi Nanokomposit ..................................................... 22

8. Grafik Konduktivitas Listrik pada Film Komposit PVA. ................... 23

9. Nilai Transmisi Cahaya Film Komposit PVA .................................... 24

10. Grafik TGA Komposit ........................................................................ 26

11. Spektrum FTIR Film Komposit .......................................................... 28

12. Difraksi X-Ray Film Komposit .......................................................... 29

13. Morfologi Film Komposit PVA Menggunakan SEM ......................... 31


DAFTAR LAMPIRAN

No. Halaman

1. Hasil analisis ragam dan uji lanjut Duncan nilai kekuatan tarik ......... 37

2. Hasil analisis ragam dan uji lanjut Duncan nilai modulus tarik ......... 38

3. Hasil analisis ragam dan uji lanjut Duncan nilai elongasi .................. 39

4. Hasil analisis ragam dan uji lanjut Duncan nilai konduktivitas .......... 40

5. Hasil analisis ragam dan uji lanjut Duncan nilai transmitasi .............. 41


PENDAHULUAN

Latar Belakang

Nanoteknologi semakin berkembang karena memiliki keunggulan dapat

menghasilkan produk dengan kekuatan mekanis yang tinggi, hal ini disebabkan

oleh besarnya perbandingan nanoserat antara luas permukaan dengan volume

nanoserat sehingga molekul-molekul menjadi lebih reaktif. Kekuatan mekanis

seperti kekenyalan, fleksibilitas, daya tarik, dan porositas yang tinggi dapat

menghasilkan produk yang lebih berkualitas. Bidang ilmu yang sudah

menggunakan nanoteknologi diantaranya energi, biokimia dan elektronik. Industri

perkayuan di bidang kehutanan juga mulai mengaplikasikan ilmu ini untuk

pengembangan kebutuhan manusia (Nuryantini et al. 2014).

Nanoteknologi memungkinkan pengembangan industri kehutanan yang

memang masih jauh dari realisasi. Upaya pengembangan melalui penelitian

akademis harus dilakukan karena besarnya potensi dalam pembangunan dan

komersialisasi nanoteknologi dalam industri yang bersumber dari hutan. Aplikasi

nanoteknologi dalam pembuatan produk berbasis hutan menjanjikan nilai tambah

baru, peningkatan kinerja, berkurangnya intensitas energi, dan penggunaan yang

lebih efisien dari bahan terbarukan maupun tak terbarukan. Pengembangan

nanoselulosa dan penggunaannya dalam bahan komposit akan menghasilkan

bahan yang lebih ringan dari komposit saat ini dalam berbagai aplikasi. Seperti

misalnya produsen produk kemasan yang mencari cara untuk menjauhkan dari

bahan plastik, kaca dan kemasan logam dan mengganti dengan karton yang lebih

ramah lingkungan. Pengembangan nanoteknologi tergantung pada upaya yang


nyata sehingga tercipta produk yang inovatif dan layak secara ekonomi

(Shatkin et al. 2014).

Nanoselulosa merupakan selulosa dengan ukuran diameter dalam

nanometer (2-20 nm) dan panjang hingga ribuan nanometer. Serat yang berasal

dari selulosa memiliki kelebihan lebih kuat, hal ini disebabkan oleh ikatan

hidrogen yang stabil dan memiliki rantai panjang yang tergabung dalam molekul-

molekul. Serat selulosa juga relatif murah, banyak terdapat di alam seperti serat

pada kayu dan non kayu lainnya. Ikatan yang stabil pada serat selulosa sehingga

dapat dibuat dalam bentuk nanoselulosa. Nanoselulosa memiliki berat yang ringan

dengan kekuatan besar dengan biaya yang cukup murah (Iriani et al. 2015).

Penggunaan serat nano sebagai nanokomposit sudah banyak dilakukan

seperti menggunakan nanoserat tandan kelapa sawit (Indriyani 2016), nanoserat

kenaf (Aminah 2017), nanoserat daun nanas (Wahyuningsih et al. 2016),

nanoserat pelepah pohon salak (Triyastiti dan Krisdiyanto 2017), nanokristal

selulosa dari serbuk kentang (Noshirvani et al. 2015), bahkan nanokristal selulosa

yang diproduksi dari bakteri Gluconacetobacter xylinu (George et al. 2010).

Penelitian ini menggunakan limbah kayu eukaliptus (Eucalyptus pellita) sebagai

komposit, hal ini karena bidang industri banyak menggunakan kayu tersebut

sebagai bahan baku pada industri pulp dan kertas.

Pengelolaan limbah kayu yang tidak tepat dapat merusak lingkungan dan

merugikan masyarakat sehingga dibutuhkan pengelolaan yang baik serta

pemanfaatan kembali limbah agar bernilai ekonomis (Utomo, 2017). Salah satu

pemanfaataan yang dapat dilakukan adalah pembuatan komposit dari limbah kayu

eukaliptus. Penggunaan limbah eukaliptus (E. pellita) dikarenakan banyaknya


limbah di industri perkayuan, seperti yang dikatakan Gulo (2018) bahwa limbah

banyak dihasilkan akibat adanya faktor kesalahan penebangan secara teknis

sehingga dibutuhkan pengelolaan agar lebih bermanfaat dan bernilai ekonomis.

Limbah yang digunakan berupa serbuk kayu hasil gergajian yang masih kasar,

sehingga pada pembuatan nanoserat selulosa serat dihaluskan terlebih dahulu.

Nanoserat selulosa yang dihasilkan limbah industri tersebut kemudian digunakan

sebagai pengisi atau penguat film komposit dari polivinil alkohol (PVA) sebagai

matriks. Pada penelitian ini digunakan kayu eukaliptus (E. pellita) sebagai

filler/penguat dan polivinil alkohol (PVA) sebagai matriks.

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah karakterisasi film komposit yang dihasilkan

dari campuran serat kayu eukaliptus (E. pellita) dan PVA dengan penambahan

nanoserat selulosa serat kayu eukaliptus.

Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah diharapkan dapat menjadi informasi

mengenai karakeristik film nanokomposit yang berbahan dasar kayu eukaliptus

(E. pellita).


TINJAUAN PUSTAKA

Pemanfaatan Kayu Eukaliptus (Eucalyptus pellita)

Tanaman eukaliptus termasuk dalam klasifikasi Kingdom: Plantae, Divisi:

Magnoliophyta, Kelas: Magnoliopsida, Ordo: Myrtales, Famili: Myrtaceae,

Genus: Eucalyptus, dan merupakan Species: Eucalyptus pellita. Jenis kayu

E. pellita merupakan tanaman yang banyak digunakan sebagai bahan baku kertas

pulp. Eukaliptus tergolong tanaman fast growing dengan tinggi mencapai 10 m

dan diameter pohon 10 cm. Pertumbuhan kayu eukaliptus relatif mudah, tidak

membutuhkan tanah yang subur dan termasuk tanaman yang membutuhkan

cahaya matahari sepanjang tahun. Pemanfaatan kayu eukaliptus ini sebagai kayu

gergajian, kontruksi bangunan, finir, plywood, furniture, dan bahan baku pulp

kertas.

Di Provinsi Sumatera Utara, tanaman eukaliptus banyak ditanam di daerah

Porsea yang digunakan pada industri pulp (bubur kertas). Industri kayu tersebut

diperkirakan menghasilkan limbah yang cukup banyak pertahun. Salah satu upaya

yang dapat dilakukan untuk menekan jumlah limbah industri adalah dengan

menggunakan limbah serbuk kayu sebagai bahan baku pembuatan komposit.

Penggunaan serbuk ini juga tergolong ramah lingkungan karena berasal dari

bahan yang mudah terdegradasi secara alami (Kooskurniasari, 2014).

Serbuk kayu merupakan limbah industri perkayuan berupa sisa serbuk

gergajian, sabetan atau sisa kupasan. Industri kayu yang banyak menggunakan

kayu sebagai bahan baku utama diantaranya adalah industri penggergajian, kayu

lapis, dan bahan baku pulp dan kertas. Penggunaan kayu tersebut tentunya

menghasilkan limbah industri yang apabila tidak diolah akan menumpuk dapat


menimbulkan pencemaran lingkungan. Beberapa industri ada yang membuang ke

dalam sungai dan dibakar begitu saja, hal ini tentu berdampak langsung ke

lingkungan sehingga dapat merugikan masyarakat sekitar. Oleh sebab itu, limbah

industri seharusnya dapat diolah sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan

kerugian apa lagi merusak alam (Ndraha, 2009).

Limbah yang dihasilkan dari industri penggergajian dapat dikelola dengan

pembuatan komposit plastik berbahan dasar polivinil alkohol (PVA) yang ramah

lingkungan. Komposit plastik PVA memiliki keunggulan diantaranya peningkatan

kekakuan dan sifat fisik (tahan terhadap air dan rayap), dan mengurangi biaya

produksi melalui pemanfaatan limbah tersebut. Pengelolaan limbah dapat

dilakukan dengan penambahan bahan PVA sebagai matriks kemudian dibuat

menjadi komposit. Penggunaan bahan termoplastik seperti matriks PVA

dilakukan karena harganya yang murah dan banyak tersedia. Kombinasi antara

bahan limbah dan matriks PVA diharapkan dapat meningkatkan kekuatan produk

dibandingkan dengan PVA itu sendiri. Sifat mekanik yang dihasilkan dapat

dipengaruhi oleh sifat bahan limbah sebagai filler/penguat dan matriks PVA serta

kombinasi dari keduanya.

Komposit dari Kayu Eukaliptus dan Polivinil Alkohol (PVA)

Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau

lebih material dan menghasilkan material baru yang memiliki karakteristik yang

berbeda dari material pembentuknya. Komposit disusun dari minimal dua

komponen yaitu matriks atau resin dan penguat atau filler. Adapun filler

merupakan struktur, partikel atau serat yang berperan sebagai penguat sedangkan

bagian resin sebagai pengisi. Nanokomposit dapat diartikan sebagai material


multifase, dimana setiap fase memiliki satu, dua, atau tiga dimensi yang kurang

dari 100 nanopartikel (Marpaung et al. 2015).

Termoplastik adalah jenis plastik yang menjadi lunak jika dipanaskan dan

akan mengeras jika didinginkan dan proses ini bisa dilakukan berulang kali.

Nama termoplastik diperoleh dari sifat plastik ini yang bisa dibentuk ulang

dengan proses pemanasan. PVA merupakan salah satu polimer yang mudah

didapat dan memiliki biaya produksi yang relatif rendah. Keunggulan sifat PVA

yaitu berupa polimer yang tidak beracun, larut air, biodegradable (dapat terurai

secara alami), dan biokompatibel (dapat menyesuaikan sehingga memiliki ikatan

kimia yang baik). Banyaknya gugus hidroksil yang dimiliki PVA dapat

membentuk film yang baik karena adanya ikatan hidrogen antar molekul

(Choo et al. 2016).

Polivinil alkohol (PVA) memiliki rumus kimia [(C2H4O)x] dengan berat

molekul antara 26.300– 30.000, titik leleh 180-190oC, dan derajat hidrolisis 86,5-

89%. Proses pembuatan PVA dibagi menjadi 3 tahap yaitu persiapan bahan baku,

reaksi di dalam reaktor dan pemurnian produk. Pada tahap reaksi, reaktor

digunakan untuk mereaksikan methanol dan polivinil asetat menjadi polivinil

alkohol dengan menggunakan katalis asam sulfat (Sitompul, 2016). Hal yang

menyebabkan PVA banyak digunakan di industri plastik dan kemasan karena larut

dalam air, tahan terhadap minyak dan lemak, tidak berasa tidak berbau dan tidak

beracun (Tang dan Alavi 2011).

Matriks PVA merupakan jenis bahan termoplastik yang banyak

digunakan karena sifat fisik dan mekaniknya yang seimbang. Sehingga PVA

memiliki abilitas proses yang mudah dengan biaya yang relatif rendah sehingga


menjadikannya bahan serbaguna. Pembuatan komposit polimer dari termoplastik

daur ulang dengan serat alami merupakan alternatif yang berkontribusi untuk

pelestarian sumber daya alam. Penggunaan limbah dapat menurunkan potensi

kerusakan alam seperti adanya peningkatan polutan akibat limbah industri yang

semakin meningkat. Penggunaan bahan daur ulang dengan serat alami juga dapat

menurunkan biaya produksi. Disisi lain, limbah kayu eukaliptus masih belum

diproduksi industri dalam sekala besar dan potensi daur ulangnya juga belum

terlalu dieksplorasi (Moreno dan Saron, 2017).

PVA memiliki kompatibilitas yang baik jika ditambahkan penguat berupa

nanoselulosa sehingga dapat menghasilkan produk nanokomposit yang ramah

lingkungan. Dengan demikian penambahan nanoserat selulosa pada film berbasis

PVA diharapkan mampu meningkatkan dan memperbaiki sifat mekanisnya.

Beberapa penelitian edible film telah dilakukan dengan penambahan nanoselulosa

yang berasal dari serat, ternyata dapat memperbaiki dan meningkatkan sifat

mekanis, sifat barrier, dan kemampuan agregasi dengan partikel lain yang lebih

baik (Iriani et al. 2015).

Nanoserat Selulosa

Nanoserat selulosa dapat diisolasi dari kayu, bambu, serat rami, gandum

dan tanaman berselulosa lainnya dengan teknik ultrasonikasi untuk mendapatkan

serat nanoserat secara individu. Perlakuan ultrasonikasi dapat memperluas bidang

luas permukaan serat sehingga memberikan efek pada kestabilan termal atau suhu

pada nanoserat selulosa. Proses kimia pada nanoserat menghasilkan serat yang

kehilangan hemiselulosa dan lignin, sehingga kadar selulosa meningkat dan

menghasilkan derajat kristalinitas lebih dari 60%. Serat yang memiliki kristalitas


tinggi dapat digunakan sebagai penguat sejalan dengan tingginya modulus Young

pada daerah kristal searah longitudinal serat (Fortunati et al. 2012). Proses

pembuatan nanoserat selulosa diantaranya dengan proses pulping dan bleaching

untuk mendapatkan kadar selulosa yang tinggi dengan cara menghilangkan

komponen kimia lainnya. Selain itu, derajat kristalinitas yang tinggi diperoleh

dengan adanya perlakuan hidrolisis (alkali dan bleaching). Perlakuan mekanis

dilakukan untuk mendapatkan ukuran nanoserat optimal (Fakhruzy, 2014).

Menurut Risnasari (2015) komposit dengan tambahan bahan nanoselulosa

dapat meningkatkan kekuatan mekanis bahan penyusunnya. Penambahan

nanokristalin selulosa juga dapat meningkatkan stabilitas panas pada komposit

plastik. Nanoserat selulosa yang ditambahkan pada PVA dapat meningkatkan

kristalinitas film sehingga kuat tarik pada film akan ikut meningkat. Sifat ikatan

antar molekul yang kuat pada nanoserat selulosa menyebabkan struktur yang

kompak dan teratur dan meningkatkan kekuatan film komposit. Menurut

Frone et al. (2011) penambahan nanoserat selulosa akan meningkatkan kekuatan

tarik maupun sifat termal film PVA. Kestabilan suhu pada komposit plastik PVA

ini semakin meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi nanoserat

selulosa. Nanoserat selulosa dapat menaikkan nilai kristalinitas matriks PVA.

Penggabungan serat okra dan matriks polimer PVA pada konsentrasi nanoserat

lebih tinggi menghasilkan kompabilitas yang baik antar keduanya.

Pada pengamatan dengan mikroskop antara film murni dan film dengan

tambahan nanoserat selulosa tampak sama, namun setelah dilakukan uji mekanis

didapat bahwa film dengan nanoserat selulosa 10% memiliki kekuatan yang lebih

tinggi dibandingkan film murni. Sehingga dapat disimpulkan bahwa nanoserat


memiliki potensi sebagai penguat pada pembuatan komposit maupun kebutuhan

lain (Bhatnagar dan Sain, 2005).

Pembuatan nanoserat selulosa dimulai dengan proses hidrolisis serat

menggunakan asam sulfat 45% (perlakuan kimiawi). Menurut Aminah (2017)

bahwa perlakuan hidrolisis asam bertujuan untuk menghilangkan bagian amorf

pada rantai selulosa sehingga bagian kristalin serat lebih mudah terisolasi.

Penggunaan asam sulfat sebagai bahan juga dapat menimbulkan permasalahan

apabila terjadi degradasi selulosa berlebih. Konsentrasi asam sulfat yang tinggi

dapat merusak bagian permukaan serat sehingga dapat terjadi bahaya keracunan

bila digunakan sebagai bahan film nanokomposit yang aplikasinya berhubungan

langsung dengan manusia (Wicaksono, 2013).

Perlakuan mekanis pada pembuatan nanoserat selulosa, diantaranya proses

sentrifuse, autohidrolisis dengan autoklaf, dialisis serat dan ultrasonikasi. Dialisis

serat menggunakan membran yang diputar dengan stirrer hingga pH netral.

Perlakuan mekanis menggunakan gelombang ultrasonikasi bertujuan untuk

mendapatkan nanoserat selulosa yang lebih banyak. Pada metode dijelaskan

bahwa proses ultrasonikasi dilakukan selama 1 jam dan frekuensi 19,5 kHz, waktu

dan jumlah frekuensi berpengaruh pada nanoserat selulosa yang dihasilkan

(Aminah 2017).

Film Komposit PVA

Penggunaan plastik sebagai kemasan semakin banyak maka dari itu

dibutuhkan alternatif pencampuran bahan organik sehingga plastik yang

dihasilkan dapat lebih ramah lingkungan dan aman bagi tubuh. Perkembangan

penelitian tentang film komposit sedang banyak dilakukan, seperti dalam


Triyastiti dan Krisdiyanto (2017) tentang pembuatan film komposit PVA

berbahan dasar pelepah pohon salak. Pembuatan film komposit PVA dengan

menggunakan limbah kayu eukaliptus diharapkan dapat menurunkan biaya dari

segi finansial. Namun, aplikasi penggunaan film komposit PVA tersebut sebagai

kemasan masih memiliki banyak kekurangan seperti kepekaan film terhadap

kelembaban sehingga apabila berada pada kelembaban tinggi kekuatan

mekanisnya akan menurun, oleh karena komposit memiliki stabilitas mekanis.

Pengembangan penelitian tentang serat berukuran nano sedang banyak dilakukan

karena dapat meningkatkan mobilitas molekuler akibat luasnya bidang interface

yang ada, sehingga menghasilkan komposit dengan fleksibilitas yang tinggi

(Triyastiti dan Krisdiyanto, 2017).

Di dalam Wahyuningsih et al. (2016) dikatakan bahwa film komposit yang

berasal dari serat nano mengalami peningkatan fisik, termal, dan sifat penghalang

sementara transparansi menurun. Penggunaan serat dapat menggantikan peran

plastik yang berasal dari minyak yang mahal dan meningkatkan sifat mekanik dari

produk yang dihasilkan. Inovasi baru mengenai penggunaan nanoselulosa pada

film komposit telah dikembangkan, Wahyuningsih et al. (2016) mengatakan

bahwa film komposit dari nanoserat memiliki sifat mekanik yang lebih tinggi dan

luas antarmuka yang besar dibandingkan dengan seluruh serat.


METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli hingga September 2018.

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biokimia, Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium Kimia Hasil

Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serat kayu eukaliptus

(E. pellita) yang diperoleh dari PT. Toba Pulp Lestari (TPL), membran dialisis

dan air destilata. Bahan kimia yang digunakan yaitu asam sulfat (H2SO4) 45%,

natrium hidroksida (NaOH) 25%, hipoklorit dan polivinil alkohol (PVA).

Alat yang digunakan adalah sentrifuse, ultrasonik, dan autoclaf.

Instrumen pengujian yang digunakan untuk pengujian film komposit diantaranya

ASTM D882-75b (Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic

Sheeting) untuk uji sifat mekanis, Fourier Transform Infrared Spectroscopy

(FTIR) dan Scanning Electrone Microscope (SEM) untuk mengetahui struktur

mikro, X-Ray Difraction (XRD) untuk uji sifat kristalinitas, Differential Scanning

Calorimetry (DSC) untuk uji sifat termal, Testing Machine Setaram LabSys Evo

No. S60/58998 untuk uji degradasi termal (TGA), uv-vis spectrophotometer untuk

uji sifat optik dan LCR meter Hi-Tester 3522-50 untuk uji sifat elektrik. Alat

bantu lain yang digunakan adalah hotplate stirrer, oven, nampan plastik, beaker

glass, labu ukur, dan batang pengaduk.


Metode Penelitian

Pembuatan film nanokomposit dimulai dengan isolasi serat selulosa

melalui proses pulping dan bleaching. Kemudian dilanjutan dengan pembuatan

nanoserat selulosa, prosesnya terdiri atas hidrolisis asam, sentrifuse, proses

autohydrolysis dengan alat autoclaf, dialisis serat dan proses ultrasonikasi.

Gambar 1. Skema Prosedur Penelitian

Isolasi Serat Selulosa dari Serat Kayu Eukaliptus (E. pellita)

Isolasi serat dilakukan dengan proses pembuatan pulp menggunakan

larutan NaOH 25% pada suhu 160-170oC, 8 atm. Kemudian serat dicuci dengan

air sampai pH netral. Selanjutnya proses pemutihan atau bleaching dilakukan

dengan menggunakan hipoklorit solusi dalam 4 siklus.


Pembuatan Nanoserat Selulosa

Nanoserat selulosa diekstrak dari serat selulosa yang berasal dari kayu

eukaliptus (E. pellita). Pembentukan nanoserat selulosa mengacu pada metode

Teixeira et al. (2009) dan Fahma et al. (2010) dengan modifikasi. Serat sebanyak

10 gram dihidrolisis asam dalam asam sulfat (H2SO4) dengan konsentrasi 45%.

Hidrolisis dilakukan pada suhu 45oC dibawah pengadukan yang kuat selama 60

menit. Proses hidrolisis diakhiri dengan penambahan 400 ml air dingin. Serat

disentrifuse pada 7000 rpm selama 15 menit untuk memperoleh endapan, proses

ini diulang hingga pH suspensi mencapai 5 untuk menghilangkan asam sulfat.

Kemudian dilanjutkan dengan proses autohydrolysis menggunakan alat

autoclaf dengan metode ledakan uap selama 1 jam. Setelah itu proses dialisis serat

menggunakan membran dialisis dengan stirrer selama 3 hari hingga pH konstan.

Selanjutnya, proses ultrasonikasi selama 1 jam untuk menyebarkan serat nano

dalam air pada 19,5 kHz dan daya output 300 W. Serat disimpan dalam lemari

pendingin untuk dikarakterisasi.

Proses Pembuatan Film Nanokomposit

Film nanokomposit dibuat dengan mencampurkan PVA, serat bleaching,

serat pulping, dan nanoserat selulosa. Formulasi film nanokomposit PVA dapat

dilihat pada Tabel 1.


Tabel 1. Formulasi Film Komposit PVA

No Sampel Perlakuan Jenis Serat Konsentrasi Serat (%)

1 PVAP1 P 1 2 PVAB1 B 1 3 PVANB1 NB 1 4 PVAP3 P 3 5 PVAB3 B 3 6 PVANB3 NB 3 7 PVAP5 P 5 8 PVAB5 B 5 9 PVANB5 NB 5

Keterangan: P : Serat Pulping B : Serat Bleaching NB : Nanoserat Selulosa

Proses pembuatan film nanokomposit menggunakan metode film casting.

Polivinil alkohol (PVA) 10% dilarutkan dalam 100 ml air destilata dengan

menggunakan hotplate stirrer pada suhu 80°C, kecepatan perputaran 25 rpm

selama 30 menit. Larutan PVA kemudian dicampur serat dan nanoserat selulosa

konsentrasi 1, 3, dan 5% berat (b/b) PVA dengan kecepatan perputaran 800 rpm

selama 5 menit (Frone et al. 2011). Proses cetakan dilakukan secara hand sheet

menggunakan wadah nampan plastik ukuran 15x20 cm2, lalu dikondisikan selama

24 jam dan dikeringkan dengan oven pada suhu 30 °C.

Karakterisasi Nanokomposit

a. Analisis Sifat Mekanik

Sifat mekanik film diukur menggunakan Universal Testing Machine

(UTM) Shimadzu 50 kN. Film selebar 2,5 cm dan panjang 10 cm diukur

ketebalannya dengan menggunakan jangka sorong kemudian dimasukkan ke grip

pengunci. Alat kemudian dijalankan dan dihentikan ketika film tepat putus dan

dapat diketahui gaya tarik ketika film putus. Nilai elongasi dapat dicari dengan

membagi panjang akhir dengan panjang awal lalu dikalikan 100%. Nilai kuat tarik

dapat dihitung dengan membagi nilai gaya tarik yang dihasilkan ketika nilai putus

dibagi dengan luas film.


b. Analisis Sifat Fisik

Analisis sifat fisik film komposit terdiri dari uji transmisi cahaya, uji sifat

optik, sifat termal, dan degradasi termal TGA. Uji transmisi cahaya menggunakan

alat spektrofotometer UV-vis. Sampel uji berukuran 2,5x2,5 cm dipersiapkan

untuk setiap perlakuan masing-masing 3 kali ulangan, total sampel uji sebanyak

30 buah. Sampel film dipotong menyesuaikan kuffet. Kemudian diukur dengan

panjang gelombang antara 200-800 nm. Nilai transmisi cahaya dilihat pada output

program. Sifat optik film komposit dilakukan dengan UV-Vis pada bilangan

gelombang 250-850 nm.

Uji sifat optik digunakan untuk menentukan konduktivitas listrik film

komposit dengan menggunakan alat LCR Hi-Tester Hioki 3522-50. Sampel uji

berukuran 2,5x2,5 cm dipersiapkan untuk setiap perlakuan masing-masing 3 kali

ulangan, total sampel uji sebanyak 30 buah. Dilakukan pengukuran dengan 100

titik dan didapat data berupa frekuensi dan nilai konduktivitas. Sampel film

komposit ditempatkan antara pelat kapasitor, kemudian konduktansi (G) diukur.

Perhitungan konduktivitas menggunaan persamaan:

σ = lA

G

dimana σ adalah konduktivitas listrik (Scm-1), l adalah ketebalan sampel

(cm), A adalah luas permukaan sampel dan G adalah konduktansi (Siemen).

Pengujian untuk sifat termal dilakukan dengan uji DSC (Differential

Scanning Calorimetry). Sampel disiapkan sebanyak 5 mg terdiri atas film PVA

(kontrol), PVA dan bleaching 5%, PVA dan pulp 5%, serta PVA dan nanoserat

selulosa 5%. Sampel kemudian dipanaskan secara bertahap pada suhu

20 °C/menit sampai suhu maksimum 220 °C. Selama 5 menit di bawah kondisi


atmosfer nitrogen untuk menghilangkan sisa pemanasan, lalu didinginkan dan

dipanaskan lagi (Othman et al. 2011).

Pengujian degradasi termal TGA (Thermogravimetric Analysis) dilakukan

untuk mengetahui sifat termal serat pulp, nanoserat selulosa, komposit dan

nanokomposit PVA berdasarkan metode Kasrawati et al. (2016). Sampel uji

disiapkan masing-masing sebanyak 20 mg. Pengujian ini menggunakan Testing

Machine Setaram LabSys Evo No. S60/58998. Sampel ditimbang dengan massa

12 mg, kemudian ditempatkan pada krusibel alumina (Al2O3). Sampel dipanaskan

pada suhu kamar sampai 6000C dengan laju pemanasan 100C/menit menggunakan

gas Argon. Analisis dilakukan dengan menaikkan suhu sampel secara bertahap

dan menentukan perubahan berat terhadap temperatur. Perubahan berat akibat

proses pemanasan dapat ditentukan langsung dari termogram yang diperoleh, lalu

dari data dapat ditentukan puncak dekomposisinya.

c. Analisis Kristanilitas dan Gugus Fungsi

Uji X-Ray difraction (XRD) dilakukan untuk mengetahui struktur kristalin

dan amorf film. Uji dilakukan menggunakan XRD Bruker D8 dengan radiasi Kα

Cu (λ=1.54060 Å). Sampel dengan diameter 5 cm diletakkan pada tempat sampel

dan analisis dilakukan pada kondisi operasional 40 kV dan 35 mA. Analisa gugus

fungsi dengan Fourier Transform Infrared (FTIR) bertujuan untuk identifikasi

gugus fungsi baru yang muncul pada film komposit. Sampel selulosa yang telah

dikeringkan diuji dengan jangkauan bilangan gelombang 4000-400 cm-1. KBr

selalu disertakan untuk menghilangkan serapan latar belakang.


d. Analisis Struktur Morfologi

Analisis struktur morfologi dilakukan dengan menggunakan Scanning

Electrone Microscope (SEM) Zeiss EVO MA10. Sampel dipotong kecil

(5x10 mm2) dan dipasang pada penampang visualisasi perunggu dengan

menggunakan double-site tape. Permukaan sampel dilapisi dengan lapisan emas

tipis pada kondisi sputter time 60 detik dan sputter current 20 mA. Sampel

dimasukkan ke dalam alat SEM dan gambar permukaannya diambil menggunakan

detektor SE (Secondary Electron), working distance (WD) 11,5-12 mm dan

EHT 11,0 kV.

Analisis Data

Penelitian ini dirancang menggunakan rancangan acak lengkap faktorial

dengan tiga kali ulangan. Perlakuan yang diberikan yaitu jenis serat dan

konsentrasi serat. Jenis serat terdiri dari serat pulp, serat bleaching, dan nanoserat

selulosa. Konsentrasi serat memiliki tiga taraf yaitu 1%, 3% dan 5%. Data

dianalisis menggunakan analisis ragam (ANOVA) dengan taraf signifikansi 5%

dan uji lanjut Duncan.


HASIL DAN PEMBAHASAN

Nanoserat Selulosa dari Kayu Eukaliptus

Perlakuan pulping dan bleaching dilakukan untuk menghilangkan

kandungan zat ekstraktif lignin dan hemiselulosa pada serat sehingga

meningkatkan selulosanya. Perbedaan bentuk antara serat pulp dan bleaching

dapat dilihat pada Gambar 2. Secara visual terlihat jelas perbedaan antara serat

pulp dan serat bleaching. Dari segi warna serat pulp lebih gelap dibandingkan

serat bleaching, sedangkan dari segi tekstur serat pulp lebih kering dan kasar

dibandingkan serat bleaching yang lebih halus.

Gambar 2. Serat Kayu E. pellita (a) Serat Pulp dan (b) Serat Bleaching

Setelah pembuatan nanoserat selulosa dilanjutkan pembuatan film

komposit PVA dengan cara mencampurkan antara serat dan PVA. Kemudian hasil

film komposit dapat dilihat pada Gambar 3. Karakteristik visual film PVA sebagai

kontrol terlihat lebih transparan dibandingkan film dengan penambahan serat yang

terlihat berwarna lebih gelap. Film dengan penambahan nanoserat selulosa lebih

homogen dibandingkan film dengan penambahan serat pulp dan bleaching karena

masih memiliki permukaan yang kasar.

a b


Gambar 3. Film Komposit (a) PVA (b) PVA+ Serat Bleaching (c) PVA+ Serat Pulping

(d) PVA+ Nanoserat Selulosa

Karakteristik Mekanik Komposit

Permukaan film nanokomposit secara visual memiliki tampilan yang lebih

homogen dan halus. Sedangkan film komposit masih banyak terlihat gumpalan

serat yang tidak merata sehingga menyebabkan permukaan tidak halus dan warna

yang lebih mencolok dibandingan film nanokomposit. Pengujian mekanis film

komposit dengan menggunakan UTM dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Proses Pengujian Mekanik dengan UTM

Film nanokomposit yang digunakan pada pengujian memiliki variasi

ketebalan berkisar antara 0,11-0,26 mm. Ketebalan yang dihasilkan pada film

nanokomposit berbeda jauh dibandingkan dengan film komposit dari serat pulp

b a c d


dan bleaching yang berkisar antara 0,26-0,47 mm. Perbandingan kekuatan tarik

dari film PVA dan film nanokomposit PVA dapat dilihat pada Gambar 5.

Hasil kekuatan tarik film dengan penambahan nanoserat selulosa memiliki

kekuatan tarik yang paling baik, nanokomposit konsentrasi 1% memiliki nilai

tertinggi kemudian pada konsentrasi 3% mengalami penurunan. Penambahan

konsentrasi serat mengakibatkan penurunan kekuatan tarik. Menurut

Pudjiastuti et al. (2016) bahwa penambahan kitosan menurunkan kuat tarik

dimungkinkan pada saat pencampuran tidak homogen sehingga interaksi gugus

aktif pada PVA dan kitosan kurang maksimal. Menurut Triyastiti dan

Krisdiyanto (2017) penambahan nanoserat selulosa dapat menurunkan nilai kuat

tarik maupun elongasi karena dimungkinkan terjadinya agregasi dan

aglomerasi pada film yang dihasilkan. Agregasi adalah adanya pengendapan

serat, sedangkan aglomerasi adalah penggumpalan yang terjadi pada bagian

serat sehingga menurunkan nilai kekuatan tarik.

Gambar 5. Kekuatan Tarik Nanokomposit

0

20

40

60

80

100

120

1% 3% 5%

Kek

uata

n T

arik

(MPa

)

Konsentrasi Serat

PVA+Serat Bleaching

PVA+Serat Pulping

PVA+Nanoserat Selulosa


Penambahan nanoserat selulosa dapat mempengaruhi interaksi antara

matriks dan filler/pengisi karena adanya peningkatan interaksi antar filler.

Perbandingan nilai kekuatan tarik yang tinggi pada film nanokomposit dari pada

film komposit karena nanoserat selulosa memiliki bentuk yang kecil dan luas

permukaan yang lebih tinggi sehingga dapat meningkatkan interaksi

antara matriks dan serat. Distribusi nanoserat selulosa pada film

menghasilkan mekanisme penguatan dari matriks ke serat. Serat yang berperan

sebagai filler atau penguat lebih aktif dalam menahan beban dan

menghasilkan kekuatan tarik yang tinggi.

Gambar 6. Modulus Tarik Nanokomposit

Hasil analisis ragam (Lampiran 1) menyatakan bahwa perbedaan jenis

serat dan konsentrasi serat berpengaruh nyata terhadap uji kekuatan tarik film

komposit PVA pada taraf nyata 5%. Uji lanjut Duncan kekuatan tarik dan

modulus tarik menyatakan bahwa perlakuan terbaik pada film nanokomposit

konsentrasi serat 1%. Pada Gambar 6, penambahan nanoserat selulosa juga

meningkatkan nilai modulus tarik yang dihasilkan. Hasil analisis ragam

(Lampiran 2) modulus tarik menyatakan bahwa perbedaan jenis serat berpengaruh

nyata, namun tidak berpengaruh nyata terhadap perbedaan konsentrasi serat

0

1

2

3

4

5

6

7

1% 3% 5%

Mod

ulus

Tar

ik (G

Pa)

Konsentrasi Serat

PVA+Serat Bleaching

PVA+Serat Pulping



Persentasi elongasi komposit film yang dihasilkan pada Gambar 7 dapat

dilihat bahwa nilai elongasi tertinggi berada pada film komposit PVA dengan

serat pulping 1%. Film komposit PVA dengan nanoserat selulosa memiliki nilai

hampir mendakati 0%, hal ini diduga disebabkan oleh penyebaran nanoserat

selulosa sehingga membentuk ikatan antar molekul yang kuat sehingga sulit untuk

mengalami pemanjangan. Penambahan serat pada film komposit dapat

meningkatkan nilai kekuatan tarik dan modulus tarik, namun sebaliknya dapat

menurunkan persen perpanjangan (Lismeri et al. 2018). Hasil analisis ragam

(Lampiran 3) elongasi menyatakan bahwa jenis serat berpengaruh nyata terhadap

film komposit PVA, namun tidak berpengaruh nyata terhadap konsentrasi serat.

Sama halnya dengan nilai modulus tarik, sedikitnya perbedaan konsentrasi serat

belum memberikan pengaruh nyata terhadap nilai elongasi yang dihasilkan.

Gambar 7. Persentasi Elongasi Nanokomposit

Karakteristik Fisik Komposit

Sifat elektrik film komposit diuji dengan menggunakan alat LCR.

Perbandingan nilai konduktivitas film komposit PVA dapat dilihat pada grafik

Gambar 8. Nilai konduktivitas terendah pada film komposit PVA dengan

nanoserat selulosa konsentrasi 5%, sedangkan film komposit PVA dengan serat

0

50

100

150

200

250

1% 3% 5%

Elo

ngas

i (%

)

Konsentrasi Serat

PVA+Serat Bleaching

PVA+Serat Pulping



pulping 1% memiliki nilai konduktivitas tertinggi diikuti dengan nilai film

komposit PVA sebagai kontrol.

Gambar 8. Grafik Konduktivitas Listrik pada Film Komposit PVA

Pada grafik dapat dilihat bahwa terjadi peningkatan nilai konduktivitas

pada film komposit PVA dengan serat pulping 1% dibanding dengan film

komposit lainnya. Menurut Yulianti et al. (2017) peningkatan konduktivitas ionik

dapat terjadi karena transisi fasa kompleks polimer dari fasa semikristalin menjadi

amorf, dengan kata lain bahan dengan sifat amorf tinggi memiliki nilai

konduktivitas yang tinggi pula. Film komposit PVA dengan serat pulping bersifat

lebih amorf dibandingkan film nanokomposit karena film nanokomposit

mengalami proses hidrolisis asam. Seperti yang dikatakan Aminah (2017)

bahwa perlakuan hidrolisis asam dapat menghilangkan bagian amorf pada rantai

selulosa sehingga serat lebih bersifat kristalin.

Hasil analisis ragam (Lampiran 4) menyatakan bahwa perbedaan jenis

serat berpengaruh nyata terhadap film komposit, namun belum berpengaruh nyata

pada konsentrasi serat. Dari beberapa pengujian seperti uji modulus tarik, elongasi

0.00.E+00

5.00.E-02

1.00.E-01

1.50.E-01

2.00.E-01

2.50.E-01

3.00.E-01

0 200 400 600 800 1,000

Kond

uktiv

itas

(S/c

m)

Frekuensi (KHz)

PVA

PVA+Bleaching 1%

PVA+Bleaching 3%

PVA+Bleaching 5%

PVA+Pulping 1%

PVA+Pulping 3%

PVA+Pulping 5%

PVA+Nanoserat Selulosa 1%

PVA+Nanoserat Selulosa 3%

PVA+Nanoserat Selulosao 5%


dan uji konduktivitas perbedaan konsentrasi serat tidak berpengaruh nyata.

Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi 1%, 3% dan 5% masih belum

memberikan pengaruh terhadap hasil uji.

Hasil uji transparansi film komposit dapat dilihat pada Gambar 9. Nilai

transparansi tertinggi dengan nilai maksimal sebesar 100% yaitu pada film

komposit PVA sebagai kontrol, kemudian diikuti dengan film nanokomposit yang

memiliki nilai transparansi diatas 70%. Serat pulping memiliki nilai transparansi

antara 40% hingga 70% dan serat bleaching kurang dari 50%.

Gambar 9. Nilai Transmisi Cahaya Film Komposit PVA

Penambahan nanoserat selulosa menyebabkan peningkatkan nilai

transparansi film. Menurut Wahyuningsih et al. (2016) mengatakan bahwa cahaya

yang masuk pada film nanokomposit tidak hanya dipantulkan namun juga diserap

oleh nanoserat selulosa ke dalam film sehingga nilai transparansi akan menurun.

Maka dari itu peningkatan nilai transparansi film nanokomposit mungkin akibat

konsentrasi nanoserat selulosa yang sedikit sehingga pencampuran tidak merata

keseluruh bagian film. Hasil analisis ragam (Lampiran 5) menyatakan bahwa

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

900750600450300

Tran

smis

i (%

)

Panjang Gelombang (Nm)

PVA

PVA+ Nanoserat Selulosa 5%



PVA+ Pulping 5%

PVA+ Pulping 3%

PVA+ Pulping 1%

PVA+ Bleaching 5%

PVA+ Bleaching 3%

PVA+ Bleaching 1%


perbedaan jenis serat dan konsentrasi serat berpengaruh nyata terhadap film

komposit. Uji lanjut Duncan nilai transparansi menyatakan bahwa perlakuan

terbaik pada film dengan penambahan nanoserat selulosa konsentrasi 5%.

Pengujian DSC (differential scanning calorimetry) dilakukan untuk

mengetahui sifat termal dengan menentukan nilai endotermik (daya serap panas)

dan eksotermik (daya melepas panas). Nilai uji termal DSC dapat dilihat pada

Tabel 2. Karakteristik termal film komposit PVA terdiri dari nilai transisi gelas,

titik leleh dan ∆H. Puncak endoterm pertama yang menunjukkan proses transisi

gelas pada komposit PVA sebesar 281,55oC, kemudian menurun pada komposit

PVA dengan bleaching (254,82oC) sebagai nilai transisi gelas terendah. Komposit

PVA dengan serat pulp mengalami transisi gelas tertinggi sebesar 304,24oC,

sedangkan komposit PVA dengan nanoserat selulosa hampir sama dengan

komposit PVA (286,93oC). Puncak endoterm kedua menunjukkan proses

pelelehan komposit dengan nilai titik leleh hampir sama sebesar 321,06oC.

Tabel 2. Karakteristik Termal Komposit Sampel Transisi gelas (oC) Titik leleh (oC) ∆H (J/g)

PVA 281.55 320.56 253.8507 PVA+ bleaching 5% 254.82 321.08 197.9217 PVA+ pulping 5% 304.24 320.62 192.3646 PVA+ nanoserat selulosa 5% 286.93 321.97 163.3237

Nilai titik leleh terendah pada komposit PVA (320,56oC) dan titik leleh

tertinggi pada komposit PVA dengan nanoserat selulosa (321,97oC). Hal ini

karena ikatan yang kuat pada nanoserat selulosa sehingga semakin besar energi

yang diberikan untuk memutuskannya. Sesuai dengan Putri (2017) bahwa

penambahan asam sulfat dapat meningkatkan nilai titik leleh karena ikatan

molekul yang semakin kuat. Perubahan nilai titik leleh yang terjadi telah

meningkatkan stabilitas termal film komposit. Sedangkan perubahan kalor yang


diberikan pada proses endoterm dan eksoterm dapat dilihat pada nilai ∆H dengan

nilai tertinggi film komposit PVA sebesar 253,85 (J/g) dan terendah film

nanokomposit sebesar 163,32 (J/g).

Analisa degradasi termal TGA dilakukan dengan memberi panas pada

komposit suhu 0oC sampai dengan 600oC hingga mencapai jumlah massa residu

akhir. Kurva perubahan massa komposit dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10. Grafik TGA Komposit (a) PVA (b) PVA+ Pulp 5% (c) PVA+

Bleaching 5% (d) PVA+ Nanoserat Selulosa 5% (e) Serat Pulp (f)

Nanoserat Selulosa

a b

c d

e f

Temperature (oC) Temperature (oC)



Penu

runa

n M

assa

(%)

Penu

runa

n M

assa

(%)

Penu

runa

n M

assa

(%)

dTG

(%/m

in)

dTG

(%/m

in)

dTG

(%/m

in)

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600


Perubahan massa terjadi secara bertahap seiring dengan kenaikan suhu.

Pada film komposit PVA terjadi persamaan penurunan massa, diawali dengan

penguapan air pada suhu di bawah 100oC. Kemudian tahap dekomposisi utama

terjadi pada degradasi kedua dan ketiga. Degradasi kedua pada kurva komposit

PVA terjadi suhu puncak yang sama yaitu 325oC. Selanjutnya pada degradasi

ketiga penurunan maksimum terjadi pada nanokomposit PVA, sedangkan pada

komposit PVA dan komposit PVA dengan serat pulp 5% memiliki kurva

degradasi yang sama.

Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR

Spektrum gelombang FTIR dari serat pulp, komposit, dan nanokomposit

berkisar pada 4000-500 cm-1. Bentuk gugus fungsi pada film yang dihasilkan

dapat dilihat pada Gambar 11. Pita serapan hidroksil (OH) dihasilkan karena

adanya ikatan hidrogen yang kuat dari ikatan intramolekul dan intermolekul

yang mengindikasikan adanya gugus hidroksil. Hal ini sesuai dengan

Fortunati et al. (2012) bahwa pita serapan OH dapat dilihat pada bilangan

gelombang 3200 hingga 3550 cm-1 dalam spektrum PVA yang berhubungan

dengan hidroksil. Pada gugus fungsi komposit PVA, pita serapan OH stretching

berada pada bilangan gelombang 3456 cm-1 sedangkan komposit PVA dengan

serat pulp, PVA dengan serat bleaching, dan PVA dengan nanoserat selulosa

konsentrasi 3% berada pada bilangan gelombang yang sama (3364 cm-1). Hal ini

menunjukkan bahwa penambahan serat pulp, bleaching, maupun nanoserat

selulosa pada komposit PVA cenderung sedikit mempengaruhi intensitas

peregangan OH. Penurunan bilangan gelombang tersebut akibat adanya

interaksi ikatan hidrogen antara serat dan PVA.


Gambar 11. Spektrum FTIR dari Serat Pulp, PVA, Komposit PVA dan Nanokomposit

PVA Konsentrasi 3%

Puncak serapan yang berasal dari C-H stretching komposit PVA, PVA

dengan serat pulp, PVA dengan serat bleaching, dan PVA dengan nanoserat

selulosa pada konsentrasi 3% berada pada bilangan gelombang yang sama yaitu

2932 cm-1. Dapat dilihat pada Gambar bahwa spektrum FTIR memiliki bentuk

pita serapan yang sama secara keseluruhan, perbedaan hanya pada intensitasnya.

Puncak gelombang baru banyak dihasilkan pada film nanokomposit PVA,

hal ini disebabkan karena adanya interaksi yang baik antara PVA dan nanoserat

selulosa. Namun, penambahan nanoserat selulosa sebanyak 5% puncak yang

dihasilkan tidak sebanyak puncak pada konsentrasi nanoserat selulosa 3%,

demikian pula pada komposit PVA serat pulp dan bleaching. Puncak film

nanokomposit konsentrasi 3% pada bilangan gelombang 1450 dan 1435 cm-1

berhubungan dengan peregangan asetat C=O dan pada bilangan gelombang

1096 cm-1 berhubungan dengan kelenturan asetat C-O, hal ini sesuai dengan jurnal

Fahma et al. (2017). Namun pada film nanokomposit konsentrasi 5%, puncak

yang dimungkinkan sebagai peregangan asetat C=O hanya terjadi pada bilangan

3550 3200

3364

2932

1450 1435 1096

1034

Wavenumber (cm-1)

Abs

orba

nce


gelombang 1450 cm-1. Sedangkan kelenturan asetat C-O mengalami penurunan

intensitas puncak yaitu pada bilangan gelombang 1034 cm-1.

Analisis Kristalinitas Komposit PVA

Pengujian kristalinitas komposit PVA menggunakan alat X-Ray Difraction

(XRD). Sampel yang diuji yaitu komposit film PVA, PVA dengan serat pulp 5%,

PVA dengan serat bleaching 5%, PVA dengan nanoserat selulosa 5%, serat pulp

dan nanoserat selulosa. Pola difraksi sinar x komposit film PVA dan serat dapat

dilihat pada Gambar. Pada Gambar 12 dapat dilihat bahwa terdapat tiga puncak

utama, serat pulp yaitu pada sudut 2ϴ berada pada 15,2°, 15.7° dan 22,5°, dan

nanoserat selulosa berada pada 15,0°, 16.3° dan 22,4°. Hal ini sesuai dengan

Triyastiti dan Krisdiyanto (2017) bahwa berdasarkan data JCPDS 50-2241

difraksi milik selulosa berada pada sudut 2ϴ 15,0° dan 22,8°.

Gambar 12. Difraksi X-ray Film Komposit PVA+ Bleaching 5%, PVA+ Pulp

5%, PVA+ Nanoserat Selulosa 5%, Serat Bleaching dan Serat Pulp.

Seperti yang diketahui bahwa kristalinitas berhubungan dengan sifat amorf

serat, nilai kristalinitas dapat meningkat dengan memotong bagian amorf pada

10 20 30 40Inte

nsity

(Cou

nts)

2ϴ (degree)

PVA+ Nanoserat Selulosa PVA+ Pulping

PVA+ Nanoserat Selulosa Nanoserat Selulosa

Serat Pulp

15.2o 15.7o

22.5o

22.4o


rantai selulosa serat. Proses hidrolisis asam yang dilakukan sekitar 60 menit

mengakibatkan kerusakan pada bagian amof dan kristalin, dimungkinkan menjadi

penyebab menurunnya kristalinitas pada nanoserat selulosa. Persentasi

kristalinitas dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Persentasi Kristalinitas Sampel Kristalinitas (%)

Serat Pulp 58.13 Serat Bleaching 59.84 Nanoserat Selulosa 48.57 PVA 40.64 PVA+ bleaching 5% 45.88 PVA+ pulping 5% 44.99 PVA+ nanoserat selulosa 5% 51.08

Kristalinitas serat pulp maupun serat bleaching lebih tinggi dari pada

nanoserat selulosa yaitu masing-masing sebesar 58,13% dan 48,57% karena

adanya kerusakan pada bagian amorf dan kristalin. Namun, persentasi kristalinitas

film komposit meningkat dengan penambahan nanoserat selulosa. Hal ini sesuai

dengan Iriani et al. (2015) bahwa film komposit dengan penambahan nanoserat

selulosa memiliki intensitas puncak yang lebih tinggi karena adanya keteraturan

rantai molekul selulosa sehingga meningkatkan derajat kristalinitas yang

dihasilkan. Nilai kristalinitas terendah pada film komposit PVA sebagai kontrol

sebesar 40,64%, sedangkan nilai tertinggi pada nanokomposit PVA dari nanoserat

selulosa autohydrolysis sebesar 51,08%. Hal ini menunjukkan bahwa komposit

dengan nanoserat seulosa dapat berperan sebagai penguat sehingga dapat

meningkatkan nilai kristalinitas komposit.

Analisis Morfologi Uji SEM

Hasil analisis morfologi uji SEM dapat dilihat pada Gambar 13. Pengujian

dilakukan dengan perbesaran permukaan film 10000 dan 60000 kali. Sampel yang

digunakan terdiri dari komposit PVA ditambahkan serat pulp, serat bleaching


dan nanoserat selulosa pada konsentrasi 5% dan PVA tanpa penambahan

serat sebagai kontrol.

Gambar 13. Morfologi Film Komposit PVA Menggunakan SEM dengan Perbesaran Permukaan Film 10.000 dan 60.000 Kali (a) Kontrol (b) Serat Pulp (c) Serat Bleaching (d) Nanoserat Selulosa

a

b

c

d


Pada Gambar 13 dapat dilihat bahwa komposit PVA dengan

penambahan serat tidak dapat terdispersi secara baik. Pada komposit

PVA dengan penambahan serat, bagian matriks PVA dan bagian serat sebagai

penguat tidak dapat tercampur secara homogen sehingga muncul tektur

permukaan film komposit. Komposit PVA dengan penambahan serat pulp

memiliki permukaan yang paling kasar, hal ini disebabkan serat pulp

pada saat dicampurkan dengan PVA masih berupa serat kasar

sehingga film komposit PVA yang dihasilkan memiliki banyak retakan

yang jelas.

Pada komposit dengan penambahan nanoserat selulosa, nanoserat

selulosa dapat terdispersi dengan baik dengan adanya ikatan antar molekul

yang dihasilkan. Menurut Riyanto et al. (2014) bahwa pembentukan

yang homogen disebabkan oleh interaksi antara serat dan PVA, serta

ikatan hidrogen antar keduanya menghasilkan film komposit yang bercampur

baik dan menghasilkan homogenitas pada permukaan film.


KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Karakteristik mekanik film komposit dengan penambahan nanoserat

selulosa meningkatkan kekuatan tarik dan modulus tarik, sedangkan nilai elongasi

menurun. Karakteristik fisik film komposit dengan penambahan nanoserat

selulosa menunjukkan peningkatan nilai transmisi cahaya dan stabilitas termal,

namun menurunkan nilai konduktivitas. Hasil analisis morfologi permukaan film

komposit dengan penambahan nanoserat selulosa terdispersi dengan baik.

Karakteristik kimia film komposit dengan penambahan nanoserat selulosa

menunjukkan peningkatan nilai kristalinitas dan menurunkan intensitas

peregangan OH.

Saran

Penambahan konsentrasi nanoserat selulosa yang rendah belum dapat

menunjukkan secara sifat fisik film nanokomposit dengan jelas, sehingga

penelitian selanjutnya dapat dilakukan peningkatan konsentrasi penambahan

nanoserat selulosa.


DAFTAR PUSTAKA

Aminah S. 2017. Bionanokomposit film berbasis pva dan nanoselulosa dari serat kenaf (Hibiscus cannabinus L.)[tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Choo K, Ching YC, Chuah CH, Julai S, Liou N. 2016. Preparation and characterization of polyvinyl alcohol-chitosan composite films reinforced with cellulose nanofiber. Materials, 9:644-660. doi: 10.3390/ma9080644. Bhatnagar A, Sain M. 2005. Processing of cellulose nanofiber-reinforced composites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 24:1259 1268. doi: 10.1177/0731684405049864. Fahma F, Hori N, Iwata T, Takemura A. 2017. PVA nanocomposites reinforced

with cellulose nanofibers from oil palm empty fruit bunches (OPEFBs). Emirates Journal of Food and Agriculture, 29:323-329. doi: 10.9755/ejfa.2016-02-215.

Fakhruzy. 2014. Sintesa dan karakterisasi nanokomposit dari selulosa bambu ampel (Bambusa vulgaris)[tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Fortunati E, Puglia D, Monti M, Santulli C, Maniruzzaman M, Kenny JM. 2012. Cellulose nanocrystals extracted from okra fibers in PVA nanocomposites. Journal of Apply Polimer Science, 10:1002-1012. doi: 10.1002/app.38524. Frone AN, Panaitescu DM, Donescu A, Spataru CI, Radovici C, Trusca R, Somoghi R. 2011. Preparation and characterization of PVA composites with cellulose nanofibers obtained by ultrasonication. Bio Resources, 6:487-512. George J, Bawa AS, Siddaramaiah. 2010. Synthesis and characterization of bacterial cellulose nanocrystals and their PVA nanocomposites. Advanced Materials Research 123:383-386. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR. 123-125.383 Gulo, SIG. 2018. Identifikasi potensi limbah hasil pemanenan kayu Eucalyptus hybrid (Ind-47) pada petak tebang HTI, Toba Pulp Lestari, Tbk, Sektor Aek Nauli, Sumatera Utara[skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara. Indriyani SM. 2016. Aplikasi nanofiber selulosa tandan kosong kelapa sawit (TKKS) sebagai reinforcement agent pada komposit thermoplastic starch polivinil alkohol (TPS-PVA)[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.


Iriani ES, Wahyuningsih K, Sunarti TC, Permana AW. 2015. Sintesis nanoselulosa dari serat nanas dan aplikasinya sebagai nanofiller pada film berbasis polivinil alkohol. Jurnal Penelitian Pascapanen Pertanian, 12:11-19. Irwanto. 2006. Penilaian kesehatan hutan tegakan jati (Tectona grandis) dan eucalyptus (Eucalyptus pellita) pada kawasan hutan Wanagama I[tesis]. Yogyakarta (ID): Universitas Gajah Mada. Kooskurniasari W. 2014. Pemanfaatan serbuk gergaji kayu sengon (Albizia chinensis) sebagai sorben minyak mentah dengan aktivasi kombinasi fisik[skripsi]. Jakarta (ID): Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah. Lismeri L, Irmalinda G, Darni Y, Herdiana N. 2018. Aplikasi Fiber Selulosa dari Limbah Batang Ubi Kayu sebagai Film Komposit Berbasis Low Density Polyethylene (LDPE). Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik ke-7. Yogyakarta. Marpaung M, Ahmad U, Edhi N. 2015. Pelapis nanokomposit untuk pengawetan salak pondoh terolah minimal. Jurnal Keteknikan Pertanian, 3:73-80. Moreno DD, Saron C. 2017. Low-density polyethylene waste/recycled wood

composites. Composite Structures 176:1152-1157. doi: 10.1016/j.compstruct.2017.05.076.

Ndraha N. 2009. Uji komposisi bahan pembuat briket bioarang tempurung kelapa dan serbuk kayu terhadap mutu yang dihasilkan[skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara. Noshirvani N, Hong W, Ghanbarzadeh B, Fasihi H, Montazami R. 2017. Study of cellulose nanocrystal doped starch-polyvinyl alcohol bionanocomposite films. International Journal of Biological Macromolecules 107: 2065- 2074. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2017.10.083. Nuryantini A, Ekaputra M, Munir M, Suciati T, Khairurrijal. 2014. Sintesis nanoserat polivinil alkohol dalam bentuk lembaran dengan pemintal elektrik multi nozel dan kolektor drum. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 10:186-193. doi: 10.15294/jpfi.v10i2.3356. Othman N, Azahari NA dan Ismail H. 2011. Thermal properties of polyvinyl alcohol (PVOH)/corn starch blend film. Malaysian Polymer Journal 6:147-154. Pudjiastuti W, Listyarini A, Arianita, Supeni G. 2016. Sifat Mekanik dan Sifat Barrier Campuran Polivinil Alkohol dan Kitosan. Jurnal Sains Materi Indonesia 17:97-101.


Putri TN. 2017. Pengaruh penambahan asam maleat sebagai agen pengikat silang terhadap sifat termal dan sifat fisik dari film polivinil alkohol (PVA)[skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara. Risnasari I, 2015. Nanokristalin selulosa dari sludge primer untuk penguat dan pengisi komposit plastik[disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian. Bogor. Riyanto B, Maddu A, Fadhallah EG. 2014. Material kemasan penyerap gelombang mikro dari komposit polimer kitosan-polivinil alkohol. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia 17:1-11. Shatkin J, Wegner T, Bilek EM, Cowie J. 2014. Market projections of cellulose nanomaterial-enabled products. Tappi Journal, 13:9-16. Sitompul H. 2016. Prarancangan pabrik polivinil alkohol dari polivinil asetat dan metanol kapasitas 40.000 ton/tahun[skripsi]. Lampung(ID): Universitas Lampung. Tang X, Alavi S. 2011. Recent advances in starch, polyvinyl alcohol based polymer blends, nanocomposites and their biodegradability. Carbohydrate Polymers. 85:7-16. doi: 10.1016/j.carbpol..2011.01.030. Teixeira EM, Pasquini P, Curvelo AAS, Corradini E, Belgacem MN, Dufresne A. 2009. Cassava bagasse cellulose nanofibrils reinforced thermoplastic cassava starch. Journal Elsevier Carbohydrate Polymers, 78:422-431. doi: 10.1016/j.carbpol.2009.04.034. Triyastiti L, Krisdiyanto D. 2017. Isolasi nanoselulosa dari pelepah pohon salak sebagai filler pada film berbasis polivinil alkohol (PVA). Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik ke-7. Yogyakarta. Utomo SB. 2017. Pengaruh penambahan nanoselulosa dari serat tandan kosong kelapa sawit pada komposit poliuretan untuk insulasi termal dan absorbs suara pada interior mobil[tesis]. Surabaya(ID): Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Wahyuningsih K, Iriani ES, Fahma F. 2016. Utilization of cellulose from pineapple leaf fibers as nanofiller in polyvinyl alcohol-based film. Indones. J. Chem, 16:181-189. Wicaksono R. 2013. Isolasi nanoserat selulosa dari ampas tapioka dan aplikasinya sebagai bahan pengisi film tapioca[disertasi]. Bogor(ID): Institut Pertanian Bogor.


Lampiran 1 Hasil analisis ragam dan uji lanjut Duncan pada nilai kekuatan tarik

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable:

Source

Type III Sum of Squares df

Mean Square F Sig.

Corrected Model 17450,768a 8 2181,346 62,110 ,000

Intercept 34187,399 1 34187,399 973,422 ,000 FAKTOR_A

15272,449 2 7636,225 217,427 ,000

FAKTOR_B 641,689 2 320,844 9,135 ,002

FAKTOR_A * FAKTOR_B

1536,629 4 384,157 10,938 ,000

Error 632,175 18 35,121 Total 52270,342 27 Corrected Total

18082,943 26

a. R Squared = ,965 (Adjusted R Squared = ,950)

Descriptive Statistics

Dependent Variable:

JENIS SERAT Mean Std. Deviation N PULP 1% 18,5467 4,03391 3 3% 19,6600 2,07885 3 5% 17,5633 1,24500 3 Total 18,5900 2,52217 9 BLEACHING 1% 18,3833 4,15717 3 3% 20,6633 1,49296 3 5% 17,7833 ,95469 3 Total 18,9433 2,61480 9 NANOBLEACHING 1% 90,2533 8,19528 3 3% 53,4300 13,94723 3 5% 63,9700 3,43996 3 Total 69,2178 18,38785 9 Total 1% 42,3944 36,24328 9 3% 31,2511 18,08738 9 5% 33,1056 23,22559 9 Total 35,5837 26,37229 27


Lampiran 2 Hasil analisis ragam dan uji lanjut Duncan pada nilai modulus tarik


Dependent Variable:

Source Type III Sum of Squares df

Mean Square F Sig.

Corrected Model 84,512a 8 10,564 31,596 ,000


82,126 2 41,063 122,816 ,000

FAKTOR_B ,399 2 ,200 ,597 ,561

FAKTOR_A * FAKTOR_B 1,987 4 ,497 1,486 ,248

Error 6,018 18 ,334 Total 152,033 27 Corrected Total 90,530 26


Descriptive Statistics Dependent Variable:

JENIS SERAT Mean Std.

Deviation N PULP 1% ,1733 ,09074 3 3% ,3500 ,09539 3 5% ,3767 ,15308 3 Total ,3000 ,13910 9 BLEACHING 1% ,1733 ,04619 3 3% ,3267 ,10599 3 5% ,2567 ,02309 3 Total ,2522 ,08885 9 NANOBLEACHING 1% 4,6300 1,25742 3 3% 3,4067 1,09208 3 5% 3,8900 ,42509 3 Total 3,9756 1,01160 9 Total 1% 1,6589 2,31589 9 3% 1,3611 1,63003 9 5% 1,5078 1,80168 9 Total 1,5093 1,86599 27


Lampiran 3 Hasil analisis ragam dan uji lanjut Duncan pada nilai elongasi


Dependent Variable:

Source Type III Sum of Squares df Mean Square F Sig.

Corrected Model 88111.098a 8 11013,887 7,219 ,000 Intercept 145691,161 1 145691,161 95,494 ,000 FAKTOR_A 67060,652 2 33530,326 21,978 ,000 FAKTOR_B 10902,905 2 5451,453 3,573 ,049 FAKTOR_A * FAKTOR_B 10147,540 4 2536,885 1,663 ,202

Error 27461,802 18 1525,656 Total 261264,061 27 Corrected Total 115572,900 26 a. R Squared = .762 (Adjusted R Squared = .657)


Dependent Variable:

JENIS SERAT Mean Std. Deviation N PULP 1% 153,0893 29,72848 3 3% 104,1630 65,67216 3 5% 40,6677 12,28558 3 Total 99,3067 60,99096 9 BLEACHING 1% 129,9310 28,94027 3 3% 125,5600 74,82859 3 5% 96,4593 44,11375 3 Total 117,3168 48,41496 9 NANOBLEACHING 1% 3,8320 ,34174 3 3% 3,6330 ,45621 3 5% 3,7800 ,38288 3 Total 3,7483 ,35478 9 Total 1% 95,6174 72,59295 9 3% 77,7853 75,21222 9 5% 46,9690 46,44496 9 Total 73,4573 66,67167 27


Lampiran 4 Hasil analisis ragam dan uji lanjut Duncan pada nilai konduktivitas


Dependent Variable:

Source

Type III Sum of

Squares df Mean

Square F Sig. Corrected Model

.269a 8 ,034 2,605 ,044


,152 2 ,076 5,872 ,011

FAKTOR_B ,070 2 ,035 2,708 ,094

FAKTOR_A * FAKTOR_B

,048 4 ,012 ,921 ,474

Error ,232 18 ,013 Total 1,565 27 Corrected Total

,501 26

a. R Squared = .537 (Adjusted R Squared = .331)


Dependent Variable:


Deviation N PULP 1% ,3967 ,26312 3 3% ,2567 ,06506 3 5% ,1333 ,07506 3 Total ,2622 ,18109 9 BLEACHING 1% ,2900 ,10817 3 3% ,2100 ,10817 3 5% ,2200 ,11269 3 Total ,2400 ,10223 9 NANOBLEACHING 1% ,1133 ,01155 3 3% ,0867 ,01155 3 5% ,0800 ,02646 3 Total ,0933 ,02179 9 Total 1% ,2667 ,18875 9 3% ,1844 ,09901 9 5% ,1444 ,09221 9 Total ,1985 ,13886 27


Lampiran 5 Hasil analisis ragam dan uji lanjut Duncan pada nilai transmitasi


Dependent Variable:

Source

Type III Sum of

Squares df Mean

Square F Sig. Corrected Model

,306a 8 ,038 9,403 ,000


,128 2 ,064 15,693 ,000

FAKTOR_B ,138 2 ,069 16,987 ,000

FAKTOR_A * FAKTOR_B

,040 4 ,010 2,466 ,082

Error ,073 18 ,004 Total 5,017 27 Corrected Total

,379 26



Dependent Variable:


Deviation N PULP 1% ,3033 ,02309 3 3% ,5100 ,03000 3 5% ,5467 ,03786 3 Total ,4533 ,11673 9 BLEACHING 1% ,3567 ,08737 3 3% ,5600 ,02000 3 5% ,5000 ,13000 3 Total ,4722 ,12008 9 NANOBLEACHING 1% ,2800 ,02646 3 3% ,3133 ,06658 3 5% ,3600 ,06083 3 Total ,3178 ,05848 9 Total 1% ,3133 ,05809 9 3% ,4611 ,11911 9 5% ,4689 ,11219 9 Total ,4144 ,12081 27


pemanfaatan limbah kayu eukaliptus sebagai …

Documents