Pembuatan dan Karakterisasi Film Nanokomposit Polivinil Alkohol/Nanokristal Selulosa yang Diisolasi dari Pelepah Nipah (Nypa fruticans)

Abstract

The manufacture of film nanocomposites polyvinyl alcohol/cellulose nanocrystal (PVA/NCC) isolated from nypa palm (Nypa fruticans) have been done. The isolation process was carried out in two stages: that is α-cellulose isolation from nypa palm, and isolation of cellulose nanocrystal by hydrolyzed method using solvent dimethyl acetamide/lithium chloride (DMAc/LiCl). Manufacture of film nanocomposites is done by mixing the PVA that has been dissolved in distilled aquadest at 80oC and then added to the NCC with a weight variation 1, 2, 3, 4, and 5 g. PVA/NCC film nanocomposites were characterized by morphologycal, thermal, and mechanical analysis. FTIR spectra show C-O-C stretch of α-cellulose and cellulose nanocrystal at 1107 cm-1 and 1054 cm-1, which indicate that there are glycoside bonding in the compound structure. The peak near 3448 and 3429 cm-1 is representative of the O-H group and peak 2900 and 2924 cm-1 representatif of the C-H group. From the image of transmission electron microscopy (TEM) analysis shows that the average diameter of cellulose nanocrystal is 65,5 nm. Diffractograms XRD shows the degree of crystalinity of α-cellulose and cellulose nanocrystal that is 86,1% and 90,28%. PVA/NCC film nanocomposites ratio of 8:2 is show the optimum mechanical strength at values of tensile-test, elongation at break, and young’s modulus respectively 18,368 MPa, 491,52%, 3,74 MPa, the thernal stability around 345,61oC and surface area was smooth and homogen.

Telah dilakukan penelitian mengenai pembuatan film nanokomposit polivinil alkohol/nanokristal selulosa (PVA/NCC) diisolasi dari pelepah nipah (Nypa fruticans). Proses isolasi dilakukan dalam dua tahap, yaitu isolasi α-selulosa dari pelepah nipah dan dilanjutkan dengan isolasi nanokristal selulosa dari α-selulosa dengan metode hidrolisis menggunakan pelarut dimetil asetamida/litium klorida (DMAc/LiCl). Pembuatan film nanokomposit dilakukan dengan cara mencampurkan PVA yang telah dilarutkan dalam aquadest pada suhu 80oC kemudian ditambahkan NCC dengan variasi berat 0, 1, 2, 3, 4 dan 5 g. Film nanokomposit PVA/NCC yang dihasilkan dikarakterisasi melalui morfologi, sifat mekanik, dan stabilitas panas. Analisa spektrum FTIR menunjukkan adanya serapan gugus C-O-C pada bilangan gelombang 1107 cm-1 dan 1054 cm-1 yang mengidentifikasi adanya ikatan glikosida pada α-selulosa dan nanokristal selulosa. Pada puncak 3448 dan 3429 cm-1 menunjukkan adanya gugus O-H dan puncak 2900 dan 2924 cm-1 menunjukkan adanya gugus C-H. Hasil analisa morfologi dengan menggunakan transmission electron microscopy (TEM) menunjukkan bahwa nanokristal selulosa yang diperoleh memiliki diameter sekitar 65,5 nm. Analisa XRD menunjukkan derajat kristalinitas α-selulosa dan nanokristal selulosa yaitu 86,1% dan 90,28%. Film nanokomposit PVA/NCC dengan perbandingan 8:2 menunjukkan kekuatan mekanik yang optimum dengan nilai uji tarik, regangan, modulus young’s masing-masing 18,368 MPa, 491,52%, 3,74 MPa, stabilitas panas yang baik sekitar 345,61oC dan morfologi permukaan yang rata dan homogen.