Kuat Lentur dan Ketahanan Termal Biokomposit Bermatriks Polylactic Acid dengan Penguat Serat Ampas Tebu

Abstract

Kerusakan lingkungan yang diakibatkan oleh banyaknya penggunaan plastik mengharuskan adanya inovasi yang dilakukan untuk mengatasinya. Biokomposit hadir sebagai pengganti plastik yang ramah lingkungan. Penggunaan serat alam yang tersedia secara melimpah dan terbarukan membuat material ini banyak diteliti. Serat tebu merupakan serat alam dengan kandungan selulosa tinggi sehingga dapat digunakan sebagai penguat biokomposit. Terdapat beberapa pengoptimalan aplikasi pada serat untuk menunjang kualitasnya sebagai bahan biokomposit. Perlakuan alkalisasi dilakukan untuk memaksimalkan kandungan selulosa demi mengurangi kandungan lignin, hemiselulosa, dan pengotor lainnya. Larutan NaOH dengan konsentrasi 0%, 4%, 6%, dan 8% digunakan untuk meninjau sifat mekanik dan termal dari biokompit. Proses fabrikasi dilakukan dengan membuat filamen menggunakan komposisi 2% serat alam dan 98% PLA. Filamen yang dihasilkan digunakan dalam proses 3D print untuk menghasilkan spesimen uji bending. Variasi NaOH 6% memiliki kekuatan lentur terbaik sebesar 45,62 MPa dan memiliki ketahanan termal terbaik daripada variasi yang lain. Hal ini terjadi karena ikatan dan adhesi serat dan matriks yang baik sehingga transfer tegangan terdistribusi secara merata. Variasi NaOH 8% memiliki nilai modulus dan regangan terbaik sebesar 6808,12MPa dan 101,27mm membuat material ini bersifat paling elastis dan lentur. Sifat mekanik maupun termal yang dihasilkan dari seluruh variasi sangat bergantung pada metode dan parameter yang digunakan. Ketika parameter perlakuan alkalisasi dan metode fabrikasi komposit berbeda maka tidak menutup kemungkinan bahwa sifat dari material yang dihasilkan juga berbeda.