Pemanfaatan Selulosa dari Tandan Kosong Kelapa Sawit sebagai Bahan Pengisi Komposit Polietilena Densitas Rendah (LDPE)

Abstract

This experiment intends at knowing the potency of cellulose which has been modified by using acetate acid as a filler in the Low Density Polyethylene composite (LDPE). LDPE/cellulose composite is made by mixing cellulose as filler that has been modified and LDPE with varians LDPE:cellulose, viz. 95/5,90/10, 85/15, 80/20. Mixing process is accomplished by using an extruder device with mixing temperature variants viz. 1150 C, 1250 C and 1350 C. The mixture as a result of extruder is moulded with hot press at the temperature of 1250 C with a pressure of 50 – 70 kg/m2 . An spectrum analysis FTIR for the composite LDPE/cellulose which has been modified with acetate acid, indicates that there is an interaction or reaction between filler cellulose and coupling agent acetate acid. The result of testing mechanical properties shows that in the contents of 5% filler, the increase of tensile properties has occurred. Modulus Young properties is becoming higher in relation to the increasing filler up to 20%, while the elongation at break properties when it cuts off undergoes a decrease in line with the increasing filler. An analysis on the flexural strength properties shows that the bigger the content of the filler up to 20%, the flexural strength properties of the composite decreases lower, while to the composite impact strength, the increase only occurs in the contents of filler 5%. Based on the mechanical and rheological test, it is found out that the most optimum temperature of mixing process between LDPE matrix and cellulose as filler in the extruder points at the temperature 1250 C while the flowing characteristic and the best composite deformation lie at the content of the 5% filler with a burden of piston Melt Flow Indexer on the shear stress of 90479,08 N/m2 .

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi selulosa yang telah dimodifikasi dengan asam asetat, sebagai bahan pengisi di dalam komposit polietilena densitas rendah (LDPE). Komposit LDPE/selulosa, dibuat dengan mencampur bahan pengisi selulosa yang telah dimodifikasi dan LDPE dengan variasi LDPE : selulosa yaitu : 95/5, 90/10, 85/15, 80/20. Pencampuran dilakukan dengan menggunakan alat ekstruder dengan variasi temperatur pencampuran 1150 C, 1250 C dan 1350 C. Campuran dari hasil ekstruder dicetak dengan hot press pada temperatur 1250 C dengan tekanan 50-70 kg/m2 . Analisis spektrum FTIR untuk komposit LDPE/selulosa yang telah dimodifikasi dengan asam asetat menunjukkan adanya interaksi atau reaksi antara bahan pengisi selulosa dengan bahan penggandeng asam asetat. Hasil pengujian sifat-sifat mekanik menunjukkan bahwa, pada kandungan bahan pengisi 5% terjadi peningkatan kekuatan tarik. Sifat modulus Young semakin tinggi dengan semakin bertambahnya bahan pengisi sampai 20%, sedangkan sifat pemanjangan pada saat putus mengalami penurunan dengan semakin bertambahnya bahan pengisi. Analisis terhadap sifat kekuatan lentur menunjukkan bahwa, semakin besar kandungan bahan pengisi sampai 20%, sifat kekuatan lentur komposit semakin menurun sedangkan terhadap kekuatan bentur komposit, peningkatan hanya terjadi pada kandungan bahan pengisi 5% . Berdasarkan hasil uji mekanik dan uji reologi, didapat bahwa temperatur pencampuran yang paling optimal antara matriks LDPE dengan bahan pengisi selulosa di dalam ektruder adalah pada temperatur 1250 C, sedangkan sifat aliran dan deformasi komposit yang paling baik adalah pada kandungan bahan pengisi 5% dengan beban piston Melt Flow Indexer pada shear stress 90479.08 N/m2 .