Modifikasi Permukaan Pulp Selulosa Bambu Belangke (Gigantochloa pruriens) dengan Senyawa Antimikroba [2-(Akriloiloksi)Etil] Trimetil Amonium Klorida dan Anhidrida Maleat

Abstract

In this work, pulp cellulose (Cell) was prepared from Belangke bamboo (gigantochloa pruriens) by Craft delignification process. This then was modified in a bench scale reflux-reactor for 2 hours in toluene as solvent with addition of maleic anhydride (MA). After obtaining the optimum conditions, antimicrobial compounds of [2-(acryloyloxy)ethyl]trimethyl ammonium chloride (AETAC) and ammonium persulphate as initiator was added dropwise and the reflux was further continued for 2 hours, was then cooled down, filtered and washed thoroughly using acetone and dried in oven to constant weight at 60oC. The AETAC/MA-modified Cellulose (AETAC/MA-g-Cell) was then characterised using infrared spectorcopy (FTIR) for chemical structure, differential scanning calorymetry (DSC) for thermal properties and scanning electron microscopy (SEM) for morphological images. Results of FTIR spectra of the AETAC/MA-g-Cell after exhaustive Sokhlet extraction in n-hexane still showed stable absorption peak of AETAC/MA carbonyl group (>C=O) at 1705 cm-1 and dissapearance of double bond absorption peak af acryloyl graoup (>C=C<) at 1630 cm-1. These evidences indicated that the AETAC/MA modifiers have successfully bound into the cellulose, in which hydroxyl groups of the cellulose have esterified with maleic anhydride and bound with acryloyl groups of AETAC. Further data of DSC analysis of the modified cellulose showed slightly lower decomposition temperature of 300oC when compared to that of fresh cellulose of 270oC-400oC. Whereas SEM images of the modified cellulose also indicated rougher surface when compared to that of fresh cellulose fibres. The AETAC/MA-modified cellulose then may be utilised as antimicrobial materials for various cellulose products.

Telah dilakukan penelitian mengenai pulp selulosa yang diisolasi dari bambu Belangke (Gigantochloa pruriens) dengan proses delignifikasi. Kemudian dimodifikasi dengan metode refluks selama 2 jam menggunakan toluena sebagai pelarut dengan penambahan anhidrida maleat (MA). Setelah didapatkan kondisi optimum kemudian ditambahkan senyawa antimikroba [2-(Akriloiloksi)Etil] Trimetilammonium Klorida (AETAC) dan ammonium persulfat sebagai inisiator, ditambahkan setetes demi setetes dan refluks dilanjutkan selama 2 jam. Kemudian didinginkan, disaring dan dicuci secara menyeluruh menggunakan aseton dan dikeringkan dalam oven hingga berat konstan pada suhu 60oC. Selulosa yang dimodifikasi AETAC-MA (AETAC/MA-g-Cell) kemudian dikarakterisasi menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR) untuk struktur kimia, analisa termal (DSC) dan morfologi permukaan (SEM). Hasil spektra FTIR dari AETAC/MA-g-Cell masih menunjukkan puncak penyerapan yang stabil dari gugus karbonil AETAC/MA (C = O) pada 1705 cm-1 dan menghilangnya puncak serapan ikatan rangkap gugus akriloil (> C = C <) pada 1630 cm-1. Hal ini menunjukkan bahwa AETAC/MA telah berhasil berikatan dengan selulosa, dimana gugus hidroksil selulosa telah diesterifikasi dengan anhidrida maleat dan diikat dengan gugus akriloil AETAC. Data lebih lanjut dari analisis DSC dari selulosa yang dimodifikasi menunjukkan suhu dekomposisi yang lebih rendah dari 300oC bila dibandingkan dengan α-selulosa dari 270oC-400oC. Sedangkan gambar SEM dari selulosa yang dimodifikasi juga menunjukkan permukaan yang lebih kasar jika dibandingkan dengan serat α-selulosa. Selulosa yang dimodifikasi AETAC/MA kemudian dapat digunakan sebagai bahan antimikroba untuk berbagai produk selulosa.