Modifikasi Selulosa Serbuk Kayu sebagai Desikan melalui Kopolimerisasi Cangkok dengan Variasi Ukuran Partikel Selulosa dan Massa MBA a

Abstract

Jumlah uap air yang berlebih di udara dapat menimbulkan masalah sehingga perlu diminimalisasi untuk memperoleh kelembaban yang sesuai. Salah satu caranya menggunakan bahan penyerap atau desikan. Contoh desikan yang umum digunakan adalah gel silika. Silika gel memiliki kekurangan seperti suhu regenerasi tinggi dengan daya serap yang tidak terlalu tinggi dan sulit terurai di alam. Hal ini mendorong penelitian mengenai desikan berbasis bahan alam, selulosa dari kayu. Selulosa merupakan polimer alam yang paling melimpah dan memiliki afinitas yang baik terhadap air. Modifikasi selulosa pada penelitian ini bertujuan memperbaiki struktur dan daya serap airnya sehingga dapat diaplikasikan sebagai desikan. Modifikasi selulosa dilakukan dengan mencangkokkan monomer asam akrilat pada rantai selulosa yang diinisiasi oleh kalium persulfat (KPS) dan diikuti ikat silang oleh metilenbisakrilamida (MBA). Variasi terhadap ukuran partikel selulosa dan massa MBA dilakukan untuk mengetahui kinerja desikan terhadap serapan air dan uap air. Ukuran partikel selulosa yang digunakan adalah 60-80, 80-120 dan ≥120 mesh dan massa MBA 0,01; 0,02; dan 0,03 g. Karakteristik yang diamati meliputi gugus fungsi melalui FTIR, daya serap air dan daya serap uap air. Daya serap air rata-rata desikan berdasarkan ukuran partikel selulosa adalah 721,8% pada 60-80 mesh; 793,3% pada 80-120 mesh; dan 855,2% pada ≥120 mesh. Sementara, rata-rata daya serap uap air adalah 14,45% pada 60-80 mesh; 16,14% pada 80-120 mesh; dan 16,92% pada ≥120 mesh. Ukuran selulosa yang semakin besar membuat luas permukaannya semakin kecil. Hal ini mengurangi kemungkinan selulosa bereaksi dengan akrilat dan menyebabkan daya serap menurun. Daya serap air rata-rata desikan berdasarkan massa MBA adalah 811,3% pada 0,01 g MBA; 791,2% pada 0,02 g MBA; dan 767,8% pada 0,03 g MBA. Sementara, rata-rata daya serap uap air adalah 17,14% pada 0,01 g MBA; 15,90% pada 0,02 g MBA; dan 14,46% pada 0,03 g MBA. Semakin banyak MBA yang ditambahkan akan meningkatkan titik ikat silang. Hal ini mengakibatkan pori desikan semakin rapat dan mengurangi ruang kosong yang dapat terisi air. Analisis FTIR mengkonfirmasi delignifikasi dan pencangkokan berhasil dilakukan. Hal ini dibuktikan dengan hilangnya puncak serapan gugus C=C dan C=O pada serbuk kayu terdelignifikasi yang menandakan lepasnya lignin. Puncak serapan gugus C=O teramati pada selulosa termodifikasi menandakan akrilat telah tercangkok pada selulosa. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa daya serap air dan uap air desikan dipengaruhi oleh ukuran partikel selulosa dan massa MBA yang ditambahkan. Daya serap air dan uap air desikan semakin tinggi dengan ukuran partikel selulosa yang semakin kecil dan massa MBA yang ditambahkan sedikit. Desikan dengan daya serap terhadap air dan uap air optimum adalah desikan dengan ukuran partikel selulosa ≥120 mesh dan massa MBA 0,01 g.