Pada Selasa (13/02), Achmad Nandang Roziafanto, mahasiswa Program Doktor Departemen Teknik Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia (DTMM FTUI), memaparkan hasil penelitiannya mengenai biokomposit menggunakan serat alami. Serat alami menjadi alternatif yang menarik untuk serat sintetis dalam penerapannya pada struktur komposit polimer. Namun, tantangan utama yang dihadapi adalah kompatibilitas serat alami dengan matriks polimer sintetis karena kandungan hemiselulosa, selulosa, dan lignin yang tidak selalu sesuai.
Menyadari hal ini, Nandang tergerak untuk mencari solusi yang dituangkannya dalam disertasi berjudul “Pemanfaatan Selulosa dari Serat Batang Sorgum (Sorghum bicolor (L.) Moench) Sebagai Penguat Biokomposit Berbasis Polipropilena Melalui Metode Glow Discharge Electrolysis Plasma.” Pada penelitian ini, Nandang mengisolasi selulosa dan memodifikasi permukaan dari serat alam menggunakan perlakuan metode plasma sistem Glow Discharge Electrolysis Plasma (GDEP) yang ramah lingkungan untuk meningkatkan kompatibilitas serat-matriks.
Nandang menjelaskan bahwa tujuan penelitiannya adalah mencari metode modifikasi permukaan serat batang sorgum yang optimal melalui penggunaan metode plasma sistem GDEP. “Variasi waktu operasi, tegangan, jenis elektrolit, dan volume reaktor dievaluasi untuk memperoleh hasil yang optimal dalam isolasi dan modifikasi permukaan selulosa. Untuk mengevaluasi tahapan-tahapan tersebut dilakukan karakterisasi terhadap serat menggunakan infra merah (FTIR), mikroskop elektron (FE- SEM), sinar-X (XRD), analisis termal (STA), dan sessile drop test,” jelas Nandang.
Selanjutnya, serat batang sorgum yang telah diproses diolah dengan matriks polipropilena (PP) untuk menciptakan komposit dengan berbagai variasi fiber loading. Dalam proses pencampuran dan pembuatan komposit, Nandang menggunakan alat ekstruder twin screw. Dari hasil proses ini, analisis struktur serat dan morfologi menunjukkan penurunan komposisi lignin setelah serat mengalami perlakuan GDEP dengan parameter optimum, yaitu menggunakan elektrolit NaCl 0,07 M dengan tegangan 600V pada reaktor berkapasitas 250 ml selama 15 menit. Temuan ini didukung oleh data uji XRD yang menunjukkan peningkatan fraksi kristalin serat batang sorgum setelah menjalani perlakuan GDEP, dengan nilai optimum mencapai 59,87%.
Analisis termal mengungkapkan bahwa serat dengan perlakuan GDEP menunjukkan stabilitas termal yang lebih tinggi daripada sebelumnya, dengan nilai optimum Td1 sebesar 323,48°C dan Td2 sebesar 365,59°C. Selain itu, pada serat yang telah diproses menggunakan GDEP, teramati terbentuknya senyawa stabil pseudo lignin yang memiliki sifat hidrofobik. Perlakuan GDEP ini mampu secara efektif mengurangi kandungan lignin pada serat sebesar 37,28% yang secara simultan turtu memodifikasi permukaan serat menjadi lebih hidrofobik yang dapat dicapai dalam satu langkah.
“Secara keseluruhan, perlakuan GDEP pada serat batang sorgum mampu meningkatkan sifat tarik komposit PP, dengan nilai optimum pada penambahan 5 phr sebesar 32,19 MPa. Penelitian ini juga mengindikasikan bahwa peningkatan fiber loading MFC dalam matriks PP menyebabkan penurunan kekuatan tarik komposit, sementara nilai modulus Young’s meningkat. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa pemanfaatan serat batang sorgum melalui metode Glow Discharge Electrolysis Plasma efektif digunakan sebagai penguat pada biokomposit berbasis polipropilena,” tutur Nandang pada akhir pemaparannya.
Dekan FTUI, Prof. Dr. Ir. Heri Hermansyah, ST., M.Eng., IPU memberikan tanggapan terkait penelitian ini, “Pada era yang semakin menuntut inovasi berkelanjutkan, penelitian yang dilakukan Nandang merupakan upaya progresif dalam pengembangan material ramah lingkungan. Penelitian ini telah teruji dapat meningkatkan kompatibilitas serat alami dengan matriks polimer sintetis sehingga diharapkan dapat memberikan kontribusi yang relevan dengan kebutuhan industri berkelanjutan.”
Berkat penelitiannya, Achmad Nandang Roziafanto berhasil meraih gelar doktor dengan IPK 4.00 dan predikan Cumlaude pada sidang promosi doktor nya. Nandang ditetapkan sebagai Doktor ke-70 yang lulus dari Departemen Teknik Metalurgi dan Material dan Doktor ke-542 di FTUI. Sidang Promosi Doktor ini dipimpin oleh Ketua Sidang, Prof. Dr. Ir. Yanuar, M.Eng., M.Sc.; dengan Promotor, Prof. Dr. Ir. Mochamad Chalid, S.Si, M.Si.; dan Ko-Promotor, Drs. Nofrijon Sofyan, M.Si, PhD. Tim penguji terdiri dari Prof. Dr. Ir. Rini Riastuti, M.Sc.; Prof. Dr. Ir. Nelson Saksono, Μ.Τ; Prof. Dr. Ir. Anne Zulfia Syahrial, M.Sc.; Prof. Dr. Ir. Myrtha Karina Sancoyorini, M.Agr; dan Adam Febriyanto Nugraha, S.T., Ph.D.
***
Kantor Komunikasi Publik
Fakultas Teknik Universitas Indonesia
