PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT BIOPLASTIK BERBASIS FILLER CELLULOSE MICRO FIBERS RAMI
DOI:
https://doi.org/10.17146/jsmi.2018.19.2.4146Keywords:
CMF, Rami, Pati tapioka, Bioplastik, KompositAbstract
Pada penelitian ini telah diproduksi dan dikarakterisasi komposit bioplastik dari partikel selulosa serat rami (Cellulose Micro Fibers/CMF) untuk memperkuat komposit bioplastik bermatriks pati tapioka. CMF rami diproduksi menggunakan metode milling (CMFM) dan ultrasonikasi (CMFU) dengan ukuran masing-masing adalah 3,51 µm dan 0,388 µm. Pembuatan dan karakterisasi komposit bioplastik dilakukan dengan metode casting menggunakan gliserol sebagai plastisizer, dan penambahan filler CMF rami. Sifat fisik, kekuatan tarik, struktur dan termal komposit bioplastik dikarakterisasi menggunakan SEM, UTM, XRD, dan DSC. Hasil pengujian menunjukkan bahwa ukuran dan konsentrasi CMF secara signifikan mempengaruhi fisik bioplastik komposit. Dari hasil SEM menunjukkan bahwa filler CMF berinteraksi dengan matriks pati tapioka, dimana bioplastik dengan CMF rami berukuran kecil memperlihatkan struktur kompak dan permukaan yang lebih homogen. Nilai optimum kekuatan tarik terjadi pada penambahan 8% (w/w) CMF rami dari hasil ultrasonikasi dan milling masing-masing meningkat menjadi 3,31MPa dan 2,71MPa dari 1,64 MPa. Sebaliknya pada sifat termal sedikit berpengaruh dengan penambahan CMF rami. Analisis Difraksi Sinar-X menunjukkan kristalinitas komposit bioplastik meningkat dengan penambahan CMF rami dari 8,65 % menjadi 20,21 % untuk CMFM dan 15,12% untuk CMFU.
Downloads
References
. M. P. M. Dicker, P. F. Duckworth, A. B. Baker, G. Francois, M. K. Hazzard, and P. M. Weaver. “Green Composites: A Review of Material Attributes and Complementary Applications.” Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., vol. 56, pp. 280-289, 2014.
. A. Edhirej, S. M. Sapuan, M. Jawaid, and N. I. Zahari. “Preparation and Characterization of Cassava Bagasse Reinforced Thermoplastic
Cassava Starch.” Fibers and Polymers, vol. 18, no. 1, pp. 162-171, 2017.
. A. Edhirej, S. M. Sapuan, M. Jawaid, and N. I. Zahari. “Cassava/ : Its Polymer, Fiber , Composite, and Application.” Polymer Composites, vol. 16, no. 3, 2015.
. Isroi, A. Cifriadi, T. Panji, N. A. Wibowo, and K. Syamsu. “Bioplastic Production from Cellulose of Oil Palm Empty Fruit Bunch.” IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci., vol. 65, no. 1, 2017.
. H.Abral, G. J. Putra, M.Asrofi, J. W. Park, and H. J. Kim. “Effect of Vibration Duration of High Ultrasound Applied to Bio-Composite While Gelatinized on Its Properties.” Ultrason. Sonochem., vol. 40, pp. 697-702, 2018.
. F. Fahma, N. Hori, S. Iwamoto, T. Iwata, and A. Takemura. “Cellulose Nanowhiskers from Sugar Palm Fibers.” Emirates J. Food Agric., vol. 28, no. 8, pp. 566-571, 2016.
. S. Susanti, J. D. Malago, and S. Junaedi, “Sintesis Komposit Bioplastic Berbahan Dasar Tepung Tapioka Dengan Penguat Serat Bambu.” J. Sains dan Pendidik. Fis., vol. 11, no. 2, pp. 173-178, 2015.
. M. Asrofi, H. Abral, Y. Kurnia, S. M. Sapuan, and H. Kim. “Effect of Duration of Sonication During Gelatinization on Properties of Tapioca Starch Water Hyacinth Fiber Biocomposite.” Int. J. Biol. Macromol., vol. 108, pp. 167-176, 2018.
. A. Edhirej, S. M. Sapuan, M. Jawaid, and Nur Ismarrubie Zahari. “Preparation and Characterization of Cassava Starch/Peel Composite Film.” Polym. Compos., vol. 16, no. 2, pp. 101-113, 2016.
. L. Segal, J. J. Creely, A.E. Martin and M. Conrad. “Empirical Method for Estimating the Degree of Crystallinity of Native Cellulose Using the X-Ray Diffractometer.” Textile Research Journal, vol. 29, issue 10, pp. 786-794, 1959.
. R. Wicaksono, K. Syamsu, I. Yuliasih, and M. Nasir. “Cellulose Nanofibers from Cassava Bagasse: Characterization andApplication on Tapioca-Film.” Chem. Mater. Res., vol. 313, no. 13, pp. 2225-956, 2013.
. E. Syafri, A. Kasim, H. Abral, and A. Asben. “Effect of Precipitated Calcium Carbonate on Physical , Mechanical and Thermal Properties of
Cassava Starch Bioplastic Composites.” International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, vol. 7, no. 5, pp. 1950-1956, 2017.
. C.-A. Teacă, R. Bodîrlău, and I. Spiridon. “Effect of Cellulose Reinforcement on the Properties of Organic Acid Modified Starch Microparticles/ Plasticized Starch Bio-Composite Films.” Carbohydr. Polym., vol. 93, no. 1, pp. 307-315, 2013.
. R. Wicaksono, K. Syamsu, I.Yuliasih, and M. Nasir. “Karakteristik Nanoserat Selulosa dari Ampas Tapioka dan Aplikasinya Sebagai Penguat Film Tapioka.”Jurnal Teknologi Industri Pertanian vol. 23, no. 1, pp. 38-45, 2013.
. F. Versino, O. V. López, and M. A. García. “Sustainable Use of Cassava (Manihot Esculenta) Roots as Raw Material for Biocomposites
Development.” Ind. Crops Prod., vol. 65, pp. 79-89, 2015.
. A. Ali et al. “Hydrophobic Treatment of Natural Fibers and Their Composites-A Review.” J. Ind. Text., May, 2016.
. O. Shakuntala, G. Raghavendra, and A. S. Kumar. “Effect of Filler Loading on Mechanical and Tribological Properties of Wood Apple Shell Reinforced Epoxy Composite.” Adv. Mater. Sci. Eng., vol. 2014, 2014.
. X. Ma, J. Yu, and J. F. Kennedy. “Studies on the Properties of Natural Fibers-Reinforced Thermoplastic Starch Composites.” Carbohydr. Polym., vol. 62, no. 1, pp. 19-24, 2005.
. Y. Lu, L. Weng, and X. Cao. “Morphological ,Thermal and Mechanical Properties of Ramie Crystallites-Reinforced Plasticized Starch Biocomposites.” Carbohydrate Polymers, vol. 63, Issue 2, pp. 198-204, 2006.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
