Mesin.umsida.ac.id – Penggunaan material alami terus berkembang untuk memenuhi kebutuhan industri yang berkelanjutan. Salah satu inovasi terkini adalah pengolahan serat Sansevieria, atau yang dikenal sebagai “lidah mertua,” sebagai bahan penguat dalam material komposit. Penelitian terbaru menjelaskan pengaruh perlakuan alkali pada sifat mekanik, termal, dan struktural serat Sansevieria, serta potensi aplikasinya di berbagai industri.
Keunggulan Serat Sansevieria dalam Industri Komposit
Serat Sansevieria memiliki keunggulan sebagai bahan yang kuat, tahan lama, dan ramah lingkungan. Komposit berbasis serat alami ini memiliki berat yang ringan, kepadatan rendah, dan kekuatan mekanik yang baik, sehingga cocok untuk digunakan pada sektor otomotif, konstruksi, dan kemasan. Keberadaan kandungan selulosa yang tinggi dalam serat ini memberikan kekuatan tambahan dan kemampuan untuk membentuk ikatan yang kuat dengan matriks polimer.
Namun, sifat alami serat Sansevieria seperti hemiselulosa dan lignin yang berlebihan dapat menghambat pembentukan ikatan dengan matriks. Oleh karena itu, perlakuan alkali menjadi kunci untuk meningkatkan kualitas serat ini sebelum diaplikasikan dalam material komposit.
Perlakuan Alkali: Transformasi Sifat Mekanik Serat
Penelitian ini menggunakan larutan alkali (NaOH, KOH, dan CaOH) dengan konsentrasi bervariasi (4%, 7%, 10%, 13%, dan 15%) untuk merendam serat Sansevieria selama dua jam. Tujuan utama perlakuan ini adalah menghilangkan lapisan hemiselulosa dan lignin, sehingga selulosa pada serat tetap terjaga. Hasilnya menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam sifat mekanik dan termal serat.
- Peningkatan Kekuatan Tarik
Hasil uji tarik menunjukkan bahwa perlakuan NaOH menghasilkan kekuatan tarik terbaik dibandingkan perlakuan alkali lainnya. Pada konsentrasi 7%, kekuatan tarik mencapai 12,16 N/mm². NaOH secara efektif menghilangkan lignin tanpa merusak struktur selulosa, menghasilkan serat yang lebih kuat dan stabil. - Stabilitas Termal Lebih Baik
Uji thermogravimetri (TGA) menunjukkan peningkatan stabilitas termal pada serat yang telah diperlakukan dengan NaOH. Proses ini menghilangkan komponen non-selulosa yang rentan terhadap degradasi termal, seperti lignin dan hemiselulosa, sehingga meningkatkan suhu dekomposisi serat. - Perubahan Struktural yang Optimal
Analisis menggunakan mikroskop elektron (SEM) mengungkapkan bahwa permukaan serat menjadi lebih bersih dan kasar setelah perlakuan alkali. Hal ini membuka pori-pori serat, memungkinkan pembentukan ikatan yang lebih kuat dengan matriks polimer dalam material komposit.
Proses Produksi dan Aplikasi Komposit Sansevieria
Komposit berbasis serat Sansevieria diproduksi dengan metode hand lay-up, di mana serat dan matriks dicampur dalam proporsi tertentu untuk membentuk material yang homogen. Berat fraksi serat divariasikan antara 10% hingga 60%, dan hasil uji tarik menunjukkan bahwa komposit dengan fraksi berat 30% memberikan keseimbangan optimal antara kekuatan dan kelenturan.
- Industri Otomotif
Komposit ini memiliki potensi besar untuk diaplikasikan pada panel bodi mobil dan komponen interior karena ringan dan kuat, serta dapat meningkatkan efisiensi bahan bakar. - Industri Konstruksi
Sifat termal dan mekanik yang stabil membuat komposit ini cocok digunakan sebagai bahan bangunan ramah lingkungan, seperti papan dinding atau plafon. - Kemasan dan Produk Rumah Tangga
Dengan sifat biodegradable dan tahan lama, komposit berbasis serat Sansevieria dapat menjadi solusi untuk kemasan berkelanjutan dan produk rumah tangga yang kuat.
Temuan Utama dan Dampaknya
Penelitian ini menyimpulkan bahwa perlakuan alkali secara signifikan meningkatkan potensi serat Sansevieria sebagai bahan penguat komposit. Hasil yang didapat meliputi peningkatan kekuatan tarik dan modulus elastisitas serat, stabilitas termal yang lebih baik, dengan suhu dekomposisi yang lebih tinggi, serta struktur kristalin yang lebih teratur, mengurangi sifat amorf pada serat. Keberhasilan ini memberikan peluang besar bagi pengembangan material ramah lingkungan yang dapat menggantikan bahan sintetis di berbagai industri. Selain itu, potensi penggunaan serat Sansevieria dapat mendukung ekonomi lokal, terutama di daerah tropis seperti Indonesia, di mana tanaman ini mudah dibudidayakan.
Inovasi berbasis serat Sansevieria menawarkan solusi berkelanjutan untuk tantangan material modern. Dengan perlakuan alkali yang tepat, serat ini dapat dioptimalkan untuk menghasilkan komposit berkinerja tinggi yang ringan, kuat, dan ramah lingkungan. Ke depan, pengembangan teknologi dan penelitian lebih lanjut dapat membuka jalan bagi aplikasi yang lebih luas, dari otomotif hingga konstruksi, sekaligus memberikan kontribusi nyata dalam melestarikan lingkungan.
Sumber: Jurnal, Freepik
Penulis: Ifa
