Karakterisasi Termal dan Permeabilitas Uap Air Biokomposit Berbasis PVA Diperkuat Mikrokristalin Selulosa Sansevieria untuk Kemasan Ramah Lingkungan

Abstract

Penggunaan kemasan plastik konvensional yang sulit terurai menjadi salah satu penyebab meningkatnya pencemaran lingkungan, sehingga diperlukan pengembangan material kemasan ramah lingkungan berbasis biokomposit. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penambahan mikrokristalin selulosa hasil ekstraksi serat Sansevieria cylindrica terhadap karakteristik termal dan permeabilitas uap air biokomposit berbasis Polyvinyl Alcohol (PVA). Biokomposit dibuat menggunakan metode solution casting dengan variasi fraksi mikrokristalin selulosa sebesar 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%. Karakterisasi dilakukan melalui pengujian Water Vapor Permeability (WVP) dan Thermogravimetric Analysis (TGA/DTG). Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan mikrokristalin selulosa memengaruhi sifat penghalang uap air dan stabilitas termal film biokomposit. Nilai permeabilitas uap air terendah diperoleh pada variasi penambahan mikrokristalin selulosa 15% dengan nilai WVP sebesar 2,85 ×10⁻10 g·mm/(m²·s·Pa), yang menunjukkan peningkatan kemampuan film dalam menghambat perpindahan uap air dibandingkan PVA murni. Hasil analisis TGA dan DTG menunjukkan bahwa film mengalami tiga tahap degradasi termal. Penambahan mikrokristalin selulosa sebesar 5% menghasilkan ketahanan termal terbaik yang ditunjukkan oleh peningkatan massa residu akhir dari 2,25% pada PVA murni menjadi 18,55% serta penurunan laju degradasi termal. Peningkatan tersebut diduga terjadi akibat terbentuknya interaksi ikatan hidrogen antara matriks PVA dan mikrokristalin selulosa yang memperkuat struktur material.