Submitted : 29 Agustus 2020 Revised : 24 September 2020 Accepted : 16 Oktober 2020

## PENGARUH PENAMBAHAN SELULOSA DARI SERAT KAPUK DAN CROSSLINK AGENT

## TERHADAP SIFAT ABSORPSI DAN RASIO SWELLING BIOPOLIMER SUPERABSORBEN
Prahady Susmanto * , Linda Santia, Intan Retri Utari, Muhammad Rendana Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya Indralaya 30662 Sumatera Selatan, Indonesia
* Email: hadyadhy@yahoo.com

## Abstrak
Polimer  superabsorben  dari  poliakrilamida  mempunyai  beberapa  kelemahan  seperti  kapasitas  absorpsi  dan swelling yang terbatas, karakteristik fisik yang kurang kuat, harganya mahal, serta tidak ramah lingkungan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh rasio penambahan selulosa dari serat kapuk dan zat aditif crosslink formalin terhadap kapasitas absorpsi dan rasio swelling biopolimer superabsorben. Penelitian ini terdiri dari empat jenis perlakuan yaitu perlakuan 1 adalah 0% selulosa dan 0, 0,6, 0,7, 0,8, dan 0,9 ml larutan formalin, perlakuan 2 adalah 5% selulosa dan 0, 0,6, 0,7, 0,8, dan 0,9 ml larutan formalin, perlakuan 3 adalah adalah 10% selulosa dan 0, 0,6, 0,7, 0,8, dan 0,9 ml larutan formalin dan perlakuan 4 adalah adalah 15% selulosa dan 0, 0,6,  0,7,  0,8, dan  0,9 ml  larutan  formalin.  Analisis gugus  fungsi dilakukan  menggunakan  uji  Fourier  Transform Infrared  (FTIR)  Spectroscopy,  sementara  analisis  kemampuan  absorbsi  air  dan swelling superabsorben menggunakan water absorption and swelling test sesuai dengan ASTM D570-98. Hasil analisis FTIR menemukan beberapa  gugus  fungsi  dalam  selulosa  serat  kapuk  seperti  -OH,  C-H,  C=C  dan  C-O  dengan  jumlah  kandungan selulosa yaitu 63,69%. Nilai kapasitas absorbsi dan rasio swelling meningkat dengan penambahan selulosa. Hasil penelitian juga menemukan bahwa perlakuan 2 (10% selulosa dan 0,8 ml formalin) didapatkan sebagai perlakuan terbaik dengan nilai optimum untuk kapasitas absorpsi (1184,8%), rasio swelling dalam larutan urea (14,85 g/g) dan larutan NaCl (12,72 g/g). Kesimpulannya, penambahan selulosa dari serat kapuk dan crosslink agent formalin dapat meningkatkan kapasitas absorpsi dan swelling biopolimer superabsorben.
Kata Kunci : Biopolimer Superabsorben, Crosslink Agent, Poliakrilamida, Serat Kapuk

## Abstract
Superabsorbent polymers from polyacrylamides have several disadvantages such as limited absorption and swelling capacities, low physical characteristic, expensive and environmental unfriendly. Therefore, this study aims to analyze the effect of the addition of cellulose from cotton fiber and crosslink agent formaldehyde on absorption and swelling ratio capacities. This study was conducted using four treatments such as treatment 1 was 0% cellulose and 0, 0.6, 0.7, 0.8 and 0, 9 ml of formalin solution, treatment 2 was 5% cellulose and 0, 0.6, 0.7, 0.8 and 0, 9 ml of formalin solution, treatment 3 was 10% cellulose and 0, 0.6, 0.7, 0.8 and 0, 9 ml of formalin solution and treatment 4 was 15% cellulose and  0,  0.6,  0.7,  0.8  and  0,  9  ml  of  formalin  solution.  Analysis  of  functional  group  was  carried  out  using  Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy  test while for water absorption  and swelling analyses of superabsorbent were carried out using Water Absorption and Swelling Test according to ASTM D570-98. The result of FTIR analysis found some functional groups in cotton fiber cellulose such as -OH, C-H, C=C and C-O with total cellulose content is 63.69%.  Values  of  absorption  and  swelling  ratio  capacities  increases  with  addition  of  cellulose.  Superabsorbent polymers with 10% cellulose concentration and 0.8 ml formalin are found as the best treatment with optimum values for absorption capacity (1184.8%), swelling ratio in urea solution (14.85 g/g) and swelling ratio in NaCl solution (12.72 g/g). In conclusion, addition of cotton fiber and crosslink agent can increase absorption and swelling capacities of superabsorbent biopolymers.
Keywords : Cotton Fiber, Crosslink Agent, Polyacrylamide, Superabsorbent Biopolymers

## JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip
1. PENDAHULUAN
Poliakrilamida  (PAAM)  merupakan  salah  satu material  yang  bisa  dimanfaatkan  untuk  membuat polimer  superabsorben.  Jenis  polimer  sintetis  ini adalah jenis superabsorben yang paling umum dibuat pada dewasa ini di seluruh dunia (Irwan et al., 2013). Polimer  superabsorben  merupakan  suatu  material yang  mempunyai  kapasitas  untuk  mengabsorbsi  dan atau  menyimpan  cairan  yang  lebih  dari  berat  bahan tersebut  dan  tidak  melepas  cairan  tersebut (Kiatkamjornwong  et  al.,  2002).  Berdasarkan  proses pembuatannya polimer superabsorben dapat dibedakan  menjadi  polimer  cangkokan  dan  polimer ikatan silang (Gao, 2003).
Di  Indonesia,  superabsorben  dari  PAAM  ini  telah banyak diaplikasikan dalam berbagai kegunaan seperti bahan  pengolahan  limbah,  detoksifikasi  limbah minyak, penyerap zat warna, media tumbuh tanaman, bahan  untuk  mengurangi  friksi  dalam  pipa,  bahan pelapis  anti  bocor,  pelindung  jaringan  kabel  bawah tanah,  sumber  air  untuk  tanaman  holtikultura, mengurangi  pencemaran  air  akibat  eutrofikasi  dan memperbaiki  sifat  tanah  (Swantomo  et  al.,  2008). Penggunaan superabsorben berbasis PAAM sebenarnya  diindentifikasi  mempunyai  banyak kelemahan  seperti  kemampuan  absorpsi  dan swelling air yang terbatas, karakteristik fisik yang kurang kuat serta  bahannya  yang  sulit  diuraikan  sehingga  tidak ramah  lingkungan  (Deligkaris  et  al.,  2010).  Untuk menaikkan  sifat  absorbsi dan swelling serta sifat  fisik polimer  superabsorben  tersebut  maka  perlu ditambahkan suatu zat lain.
Telah  banyak  dilakukan  penelitian  untuk meningkatkan sifat absorpsi dan swelling dari polimer superabsorben  berbasis  PAAM  yaitu  dengan  metode polimerisasi  cangkok  antara  polimer  alam  dengan poliakrilamida. Misalnya beberapa jenis polimer alam yang  telah  digunakan  seperti  dari  tanaman  enceng gondok  (Heriyanto  et  al.,  2015),  ampas  tebu (Andriyanti et al., 2012), tanaman purun tikus (Azizah et al., 2012), pati bonggol pisang (Irwan  et al., 2013), dan bonggol jagung (Guswandi, 2016). Tanaman kapuk (Ceiba  pentandra)  adalah  salah  satu  jenis  tanaman yang juga berpotensi sebagai bahan polimer. Tanaman ini banyak tersebar di wilayah Amerika, Karibia, Afrika, Malaysia,  Filipina,  dan  Indonesia.  Di  Indonesia, tanaman ini dikenal dengan nama pohon kapuk randu dan  banyak  dijumpai  di  berbagai  wilayah.  Walaupun tanaman  ini  terdaftar  dalam  IUCN  Red  List  of Threatened  Species,  tapi  statusnya  ialah  sebagai tanaman  yang  “least  concern”  atau  jenis  flor a  yang mempunyai  resiko  rendah  menghadapi  kepunahan sehingga  pemanfaataannya  sebagai  bahan  baku polimer  adalah  sangat  dianjurkan  (Lapuente  et  al., 2020). Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis  pengaruh  penambahan  selulosa  dari serat  buah  kapuk  dan  zat  aditif crosslink terhadap kualitas  biopolimer  superabsorben  berbasis  selulosa. Penambahan  selulosa  dari  serat  buah  kapuk diharapkan  bisa  menghasilkan  suatu  superabsorben
baru  dengan  kemampuan  daya  absorbsi  dan swelling terhadap air yang lebih besar.

## 2. METODE PENELITIAN
2.1 Ekstraksi Selulosa Dari Serat Buah Kapuk
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini ialah labu leher tiga dengan volume 200 mL, pemanas magnetic stirrer ,  batang  pengaduk,  termometer, kondenser,  saringan,  tabung  gas  nitrogen,  instrumen FTIR. Material utama dan bahan kimia yang digunakan dalam  penelitian  ini  ialah  serat  kapuk,  NaOH  17,5%, H 2 SO 4 0,1M, H 2 SO 4 1N, H 2 SO 4 72%, aquades, ammonium persulfate , akrilamida, formalin, gas nitrogen, urea, dan NaCl.  Serat  kapuk  diperoleh  dari  Desa  Timbangan, Indralaya,  Sumatera  Selatan.  Pemilihan  selulosa  dari serat  kapuk  sebagai  kerangka  utama grafting ,  karena bahannya  mudah  diperoleh  dan  tersusun  dari komponen  yang  dapat  dimodifikasi  secara  kimia, sehingga  menjadi  produk  yang  mempunyai  nilai ekonomis  yang  tinggi.  Di  laboratorium,  serat  kapuk diekstrak dari buah kapuk segar dan direndam dengan perbandingan antara detergen cair dan aquades (1:10) selama  1  jam.  Kemudian  serat  kapuk  dikeringkan dalam  oven  pada  suhu  100 ˚ C  sampai  berat  konstan. Serat  kapuk  ditimbang dengan  berat  rata-rata  sekitar 70 g dan direndam dalam larutan H 2 SO 4 0,1M, sebelum dilakukan pemanasan selama 8 jam pada suhu 100 ˚ C. Hasil  proses  ini  akan  menghasilkan  produk  selulosa dari serat buah kapuk.

## 2.2 Sintesis Biopolimer Superabsorben
Sintesis  polimer  PAAM  dengan  serat  kapuk dilakukan dengan empat jenis perlakuan berbeda yaitu 0,  5,  10,  dan  15%  selulosa  hasil  ekstraksi  serat  buah kapuk, dengan masing-masing tiga replikasi (Tabel 1). Semua  perlakuan  kemudian  diletakkan  pada  mesin reciprocating shaker dengan  kecepatan  250  rpm,  lalu dipanaskan pada suhu 70 ° C, dan kemudian pada akhir proses  dialiri  dengan  gas  nitrogen  selama  15  menit. Larutan ammonium persulfate ditambahkan  ke  dalam larutan  sampel  sebanyak  10  mL  pada  saat  suhunya telah  turun  sekitar  60-65 ° C  dan  kemudian  diaduk selama  15  menit.  Akrilamida  yang  ditambahkan sebanyak  40  ml  ke  dalam  masing-masing  perlakuan, sedangkan  formalin  ditambah  dengan  variasi  takaran 0,  0,6,  0,7,  0,8,  dan  0,9  ml  ke  dalam  masing-masing perlakuan  sebagai crosslink agent .  Kemudian  sampel dilakukan proses polimerisasi pada suhu 70 ° C selama 3  jam.  Hasil  polimerisasi  akan  menghasilkan biopolimer superabsorben.
Tabel 1. Jenis-jenis perlakuan untuk pembuatan biopolimer superabsorben dari serat kapuk
Perlakuan Selulosa serat kapuk (%) Formalin (ml) P1 (Kontrol)  0 0, 0,6, 0,7, 0,8 dan 0,9 P2 5 0, 0,6, 0,7, 0,8 dan 0,9 P3 10 0, 0,6, 0,7, 0,8 dan 0,9 P4 15 0, 0,6, 0,7, 0,8 dan 0,9
2.3 Analisis Selulosa Dari Serat Kapuk
Analisis  produk  selulosa  dari  serat  buah  kapuk dilakukan dengan menggunakan metode spektroskopi Fourier  Transform  Infra  Red  (FTIR)  untuk mengidentifikasi gugus-gugus fungsional pada produk biopolimer  superabsorben. Analisis  ini  dilakukan menggunakan alat FTIR Thermo Scientific Nicolet iS 10. Preparasi  sampel  untuk  uji  FTIR  adalah  dengan mencampurkan  sampel  dengan  KBr  dan  dibentuk menjadi  pelet.  Analisis  kemudian  dilakukan  pada panjang gelombang 400-4000 cm -1 .
2.4 Analisis Kapasitas Swelling Polimer Superabsorben Dalam Larutan Urea Dan NaCl Penentuan
kapasitas swelling polimer superabsorben dilakukan menurut metode Zhang dan Wang  (2007).  Berat  polimer  superabsorben  kering ditimbang  dengan  berat  0,1  g,  lalu  direndam  dalam larutan  urea  5%  pada  suhu  kamar  selama  24  jam. Setelah  24  jam  polimer  superabsorben  dikeluarkan dari media perendaman dan ditimbang kembali. Rasio swelling  polimer  superabsorben  ditentukan  dengan menghitung  rasio  berat  sebelum  dan  sesudah perendaman.  Dengan  cara  yang  sama  dilakukan pengujian swelling polimer superabsorben menggunakan  larutan  NaCl  0,15M.  Analisis  rasio swelling superabsorben  menggunakan water swelling test sesuai dengan ASTM D570-98.
Rasio swelling = W2−W1 W1 (1) Keterangan:
W 2 =  Berat  polimer  superabsorben  dalam  keadaan swelling W 1 =  Berat  polimer  superabsorben  dalam  keadaan kering
2.5 Analisis Kapasitas Absorbsi Polimer Superabsorben
Biopolimer superabsorben ditimbang sebanyak 0,1 g, lalu ditambahkan aquades dibiarkan selama 60 menit untuk  proses swelling .  Polimer  yang  telah menggembung disaring dan ditimbang. Air yang tidak terserap menentukan bagaimana kapasitas
absorpsinya. Analisis kapasitas absorpsi superabsorben  menggunakan  water  absorption  test sesuai dengan ASTM D570-98.
Kapasitas absorpsi = W2−W1 W1 x100%
(2)
Keterangan:
W 2 =  Berat  polimer  superabsorben  setelah  proses absorpsi W 1 = Berat polimer superabsorben awal

## 3.  HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1  Analisis  Kandungan  Selulosa  Dalam  Serat Kapuk
Hasil  pengujian menunjukkan  bahwa  serat  kapuk yang  digunakan  memiliki  kandungan  selulosa  sekitar 63.69%. Angka ini masih berada di dalam rentang yang ditunjukkan  pada  banyak  literatur,  yakni  berkisar antara  35-64%  (Mardiyati,  2016).  Selain  selulosa, dalam serat kapuk juga terdapat senyawa lain seperti lilin  dan  abu  yang  berada  pada  ikatan  selulosa,  yang dapat  menurunkan  kemampuan  penyerapan.  Panjang gelombang  3330,80  cm -1 menunjukkan  vibrasi  dari gugus  -OH,  panjang  gelombang  2891,27  cm -1 dan 2160,80  cm -1 menunjukkan  vibrasi  gugus  C-H  hasil oksidasi  gugus  CH2OH  alkoholit  di  atom  C1  pada selulosa  dengan  NaOH  (Gambar  1).  Hasil  ini  sesuai dengan  literatur  sebelumnya  yang  dilakukan  oleh Andriyanti et al. (2012).
Panjang  gelombang  1645,39  cm -1 menunjukkan vibrasi  gugus  C=C  dari  lignin,  panjang  gelombang 1420,60  cm -1 menunjukkan  vibrasi  gugus  C-H,  pada panjang gelombang 1025,94 cm -1 menunjukkan vibrasi gugus  C-O  dari  selulosa  (Gambar  1).  Panjang gelombang  995,92  cm -1 menunjukkan  terdapatnya vibrasi  gugus  C-O  pada  struktur  cincin  komponen selulosa  (Gambar  1).  Hal  ini  menunjukkan  bahwa komponen  selulosa  tidak  hilang  walaupun  dilakukan pemanasan  dengan  larutan  alkali.  Pada  panjang gelombang 894,34 cm -1 menunjukkan vibrasi gugus C- H yang mengartikan adanya karakteristik penyerapan dari β -glycosidic, dimana daerah resapan yang bersifat original  berasal  dari  ikatan  β -glycosidic  yang menghubungkan  antara  unit  glukosa  pada  selulosa (Gambar 1).

## 3.2 Pengaruh Penambahan Selulosa Dan Formalin Terhadap Nilai Kapasitas Absorbsi
Gambar 2 menunjukkan penambahan konsentrasi selulosa dapat meningkatkan kemampuan absorbsi air ke  dalam  lapisan  superabsorben.  Sedangkan, penambahan  selulosa  0%  akan  membatasi  air  untuk masuk  dalam  lapisan  superabsorben,  sehingga  daya absrobsinya  menjadi  lebih rendah.  Pada  penambahan selulosa  5%  hingga  10%  pula,  air  lebih  mudah  untuk memasuki  lapisan  superabsorben  karena  didukung oleh kerapatan tinggi dari lapisan superabsorben.
Pada saat konsentrasi selulosa dinaikkan menjadi 15%,  terjadi  penurunan  yang  signifikan  terhadap kapasitas  absorbsi  air  (Gambar  2).  Hal  ini  dapat disebabkan  oleh  kerapatan  struktur  polimer superabsorben  menurun.  Kerapatan  ruang  rongga superabsorben  karena  pori-pori  dari  polimer superabsorben  yang  tertutup  oleh  molekul  selulosa, sehingga menyebabkan air sulit diserap (Heriyanto et al.,  2015).  Titik  optimum  kapasitas  absorbsi  polimer superabsorben adalah sekitar 1184,8%. Titik optimum ini  dicapai  pada  penambahan  formalin  0,8  mL  dan selulosa  10%.  Pada  perlakuan  ini  menunjukkan  nilai kemampuan  absorbsi  air  yang  lebih  besar,  jika dibandingkan pada perlakuan lainnya.
Polimer  superabsorben  dengan  variasi  jumlah crosslink agent formalin memberikan dampak kenaikan dan  penurunan  terhadap  kinerja  kapasitas  absorpsi. Penambahan formalin ini memberikan manfaat supaya butiran  superabsorben  tidak  menempel  satu  dengan yang lain. Pada percobaan dengan variasi penambahan konsentrasi  formalin  sebagai  crosslink  agent menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi  penambahan formalin,  semakin  tinggi  peningkatan  kapasitas penyerapan air (Gambar 2).
Gambar 2. Variasi nilai kapasitas absorbsi air terhadap konsentrasi selulosa pada setiap variasi dosis formalin yang digunakan
Gambar 2 menunjukkan bahwa kapasitas absorbsi air  meningkat sejajar  dengan meningkatnya penambahan formalin. Pada penambahan formalin 0,8 mL terjadi peningkatan kemampuan absorbsi air yang optimum.  Hal  ini  disebabkan  karena  struktur superabsorben  lebih  terbuka  sehingga  mudah  untuk dimasuki oleh air.

## 3.3 Pengaruh Penambahan Selulosa Dan Formalin
Terhadap  Nilai  Rasio Swelling Superabsorben Dalam Larutan Urea
Hasil kajian menunjukkan bahwa semakin banyak monomer selulosa yang ditambahkan ke dalam proses reaksi  polimerisasi, maka  semakin  bertambah  jumlah superabsorben  yang  dihasilkan, hal  ini  sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Wivanius dan Budianto (2016).  Gambar  3  menunjukkan  titik  optimum  nilai rasio swelling biopolimer superabsorben hasil sintesis yaitu  sekitar  14,85  g/g.  Titik  optimum  dicapai  pada perlakuan selulosa 10% dan formalin 0,8 mL. Semakin banyak  formalin  yang  ditambahkan,  semakin meningkat  rasio swelling superabsorben.  Nilai  rasio swelling  terbaik  ditunjukkan  oleh  penambahan selulosa  10%  dengan  konsentrasi  formalin  0,8  mL dalam pengujian dalam larutan urea 5%.
Peningkatan  nilai  kapasitas swelling dapat disebabkan oleh meningkatnya ruang pada superabsorben  sehingga  larutan  urea  bisa  masuk  ke dalamnya.  Kerapatan  superabsorben  mempengaruhi keluarnya  air  atau  larutan  setelah  diserap  oleh superabsorben.  Sama  seperti  pada  uji  kapasitas absorbsi  sebelumnya,  nilai  kapasitas swelling juga mengalami penurunan pada saat ditambah konsentrasi selulosa  dari 10% hingga  15%.  Penurunan  nilai  rasio swelling terhadap  larutan  urea  pada  biopolimer superabsorben  dapat  disebabkan  oleh  adanya kerapatan  pada  struktur superabsorben. Hal  ini  telah dibincangkan  pada  berbagai  literatur  (Matsukawa  et al.,  2017;  Lejcus  et  al.,  2018).  Penambahan  selulosa pada  biopolimer  superabsorben  secara  umum  dapat menurunkan  nilai  kapasitas swelling .  Hal  ini disebabkan oleh perbandingan selulosa dan akrilamida tidak sama lagi, sehingga kemampuan dari akrilamida untuk  meretensi  air  menurun.  Penambahan  selulosa terlalu  banyak  bisa  membuat  superabsorben  menjadi rapuh.
Gambar 3. Variasi nilai rasio swelling terhadap konsentrasi selulosa pada setiap variasi dosis formalin yang digunakan dalam larutan urea 5%
Berdasarkan  Gambar  3  ditemukan  bahwa kapasitas swelling dalam  larutan  urea  meningkat sejajar  dengan  meningkatnya  penambahan  formalin. Pada penambahan formalin 0,8 mL terjadi peningkatan kapasitas swelling yang  optimum.  Hal  ini  disebabkan
200 400 600 800 1000 1200 0% 5% 10% 15% Ka p asi ta s ab so rb si ( % ) Konsentrasi selulosa F 0 mL F 0.6 mL F 0.7 mL 7 9 11 13 15 0% 5% 10% 15% Ra si o sw el li n g ( g/ g) Konsentrasi selulosa F 0 mL F 0.6  mL F 0.7  mL F 0.8  mL
F 0.9  mL
karena  elastisitas  superabsorben  meningkat  sehingga kapasitas swelling nya  juga  meningkat,  tetapi  jika volume  formalin  ditingkatkan  lagi  maka  elastisitas superabsorben  akan  menurun  dan  membuatnya menjadi kaku, karena rasio selulosa dan formalin telah melebihi batas perbandingannya.

## 3.4 Pengaruh Penambahan Selulosa Dan Formalin
Terhadap  Nilai  Rasio Swelling Superabsorben Dalam Larutan NaCl Gambar 4 menunjukkan titik optimum untuk nilai rasio swelling polimer  superabsorben  hasil  sintesis yaitu sebesar 12,72 g/g, pada konsentrasi selulosa 10% dan  formalin  0,8  mL.  Penambahan  formalin  pada selulosa  tidak  menunjukkan  efek  yang  signifikan terhadap nilai rasio swelling . Tetapi, rata-rata nilai yang didapatkan  pada  konsentrasi  formalin  0,8  mL menunjukkan hasil rasio swelling yang paling besar jika dibandingkan  dengan  variasi  dosis  formalin  lainnya. Nilai rasio swelling pada larutan NaCl 0,15M meningkat secara linier dari konsentrasi selulosa 0% hingga 10%. Penambahan  selulosa  0%  mendapatkan  nilai  rasio swelling  yang  rendah  disebabkan  oleh  densitas  yang dihasilkan  dari  biopolimer  superabsorben  tersebut sangat kecil sehingga larutan NaCl sulit masuk.
Gambar 4. Variasi nilai rasio swelling terhadap konsentrasi selulosa pada setiap variasi dosis formalin yang digunakan dalam larutan NaCl 0.15M
Pada  saat  penambahan  selulosa  dari  5%  hingga 10% terjadi peningkatan rasio swelling yang signifikan (Gambar  4).  Hal  ini  mengindikasikan  semakin  besar penambahan  selulosa  maka  semakin  mudah  larutan NaCl  masuk  ke  dalam  biopolimer  superabsorben, disebabkan pori-pori dari superabsorben yang banyak terbuka.  Penambahan  selulosa  dari  10%  hingga  15% menyebabkan penurunan nilai rasio swelling (Gambar 4). Hal ini karena kerapatan rongga menurun sehingga molekul  selulosa  menutup  pori-pori  superabsorben tersebut.  Dilihat  secara  fisik  superabsorben  dengan penambahan  selulosa  15%  terlihat  lebih  rapuh.  Jika dibandingkan dengan nilai rasio swelling pada aquades, nilai rasio swelling pada larutan NaCl didapatkan relatif lebih  kecil.  Hal  ini  dapat  dijelaskan  oleh  tekanan osmosis  karena  efek  perbedaan  konsentrasi  ion-ion dalam  superabsorben. Jika  biopolimer  superabsorben direndam  dalam  aquades,  maka  kemungkinan  terjadi
tekanan osmosis yang maksimum dan superabsorben akan  mengembang.  Tetapi,  jika  superabsorben direndam  dalam  larutan  NaCl,  maka  akan  terjadi tekanan osmosis yang rendah dikarenakan adanya ion Na + dan Cl - dalam superabsorben (Astrini, 2016). Berdasarkan  Gambar  4  dilaporkan  bahwa kapasitas swelling dalam  larutan  NaCl  meningkat sejajar  dengan  meningkatnya  penambahan  formalin. Pada penambahan formalin 0,8 mL terjadi peningkatan kapasitas swelling yang  optimum.  Hal  ini  disebabkan karena  elastisitas  superabsorben  meningkat  sehingga kapasitas swelling nya juga meningkat. Secara keseluruhan, pada penambahan formalin di atas 0,8 ml dan selulosa di atas 10% maka akan terjadi penurunan  kapasitas  absorbsi  air  dan swelling oleh superabsorben.  Hal  ini  dapat  disebabkan  oleh  faktor kerapatan  struktur  superabsorben  yang  semakin menurun. Penelitian ini menemukan jika penambahan selulosa di atas 10% dan formalin di atas 0,8 ml akan mengurangi  kualitas  superabsorben  yang  dihasilkan, dan  ini  bisa  dijadikan  nilai  ambang  pembuatan superabsorben berbasis selulosa dari serat kapuk. Hal ini  disebabkan  karena  ruang  rongga  superabsorben yang  semakin  rapat  yang  disebabkan  peningkatan jumlah  pori-pori  superabsorben  yang  tertutup  oleh molekul selulosa, sehingga air akan sulit untuk diserap. Sedangkan,  pada  penambahan  formalin  yang  terlalu banyak  akan  menyebabkan  penurunan  kapasitas swelling suatu  superabsorben.  Hal  ini  disebabkan karena  elastisitas  superabsorben  akan  menurun  dan membuatnya menjadi kaku, karena rasio selulosa dan formalin  telah  melebihi  batas  perbandingannya. Penelitian sebelumnya oleh Heriyanto et al. (2015) juga menemukan  hasil  yang  sama  dimana  penambahan selulosa  20%  dan  formalin  1,4  ml  menyebabkan kapasitas  absorbsi  air  dan  swelling  oleh  polimer superabsorben  turun  drastis.  Meskipun  telah didapatkan  hasil  yang  signifikan  dari  pembuatan biopolimer  superabsorben  dari  serat  kayu  kapuk  ini, tetapi  kajian  ini  masih  terdapat  beberapa  limitasi. Misalnya  seperti  karakteristik  buah  kapuk,  metode polimerisasi, konsentrasi crosslink agent dan lain-lain. Untuk kajian masa depan, disarankan untuk membuat biopolimer  superabsorben  dari  polimer  alam  lainnya serta  penggunaan crosslink agent dari  material  lain yang  mempunyai  potensi  untuk  meningkatkan  daya absorbsi dan swelling biopolimer superabsorben.

## 4. KESIMPULAN
Biopolimer  superabsorben  dengan  penambahan selulosa  serat  kapuk  dan  crosslink  agent  formalin mempunyai  potensi  untuk  meningkatkan  kapasitas absorbsi  dan  swelling.  Konsentrasi  selulosa  10%  dan formalin  0,8  ml  adalah  perlakuan  terbaik  untuk menghasilkan  kapasitas  absrobsi  dan swelling superabsorben yang optimum.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Andriyanti,  W.,  Suyanti,  S.,  &  Ngasifudin,  N.  (2012).
Pembuatan dan karakterisasi polimer superabsorben  dari  ampas  tebu.  Prosiding
5 7 9 11 13 0% 5% 10% 15% R asi o swe ll in g ( g/ g) Konsentrasi selulosa F 0 mL F 0.6  mL F 0.7  mL
F 0.8  mL
F 0.9  mL
Pertemuan  dan  Presentasi  Ilmiah  Teknologi Akselerator dan Aplikasinya, 13, 1-7.
Astrini,  N.,  Anah,  L.,  &  Haryono,  A.  (2016).  Pengaruh Metilen  Bisakrilamid  (MBA)  pada  Pembuatan Superabsorben Hidrogel Berbasis Selulosa terhadap  Sifat  Penyerapan  Air.  Jurnal  Kimia  dan Kemasan, 38(1), 15-20.
Azizah, A., Irwan, A., & Sunardi, S. (2016). Sintesis Dan Karakterisasi  Polimer  Superabsorben  Berbasis Selulosa  Dari  Tanaman  Purun  Tikus  (Eleocharis Dulcis) Tercangkok Akril Amida (AAM). Jurnal Sains dan Terapan Kimia, 6(1), 59-70.
Gao,  D.  (2003).  Superabsorbent  polymer  composite (SAPC) materials and their industrial and high-tech applications. Dissertation, Freiberg, TU Bergakad. Guswandi,  M.  A.  (2016).  Sintesis  dan  Karakterisasi
Biokomposit Super Absorben Polimer dari Bonggol Jagung  dan  Poliakrilamida  (PAM):  Pengujian Grafting  dan  Gugus  Fungsional  (Doctoral dissertation, UII Yogyakarta).
Heriyanto,  H.,  Firdaus,  I.,  &  Destiani,  A.  F.  (2015). Pengaruh  Penambahan  Selulosa  dari  Tanaman Eceng  Gondok  (Eichornia  crassipes)  dalam Pembuatan  Biopolimer  Superabsorben.  Jurnal Integrasi Proses, 5(2), 88-93.
Irwan,  A.,  Sunardi,  S.,  &  Syabatini,  A.  (2013).  Polimer
Superabsorben Berbasis Akrilamida (AAM) Tercangkok Pati Bonggol Pisang (Musa paradisiaca).  Prosiding  SEMIRATA  2013,  1(1),  45- 53.
Kiatkamjornwong,  S.,  Mongkolsawat, K.,  &  Sonsuk,  M. (2002). Synthesis and property characterization of cassava starch grafted poly [acrylamide-co-(maleic acid)]  superabsorbent  via  γ -irradiation.  Polymer, 43(14), 3915-3924. Lapuente,  J.,  Arandjelovic,  M.,  Kühl,  H.,  Dieguez,  P., Boesch, C., & Linsenmair, K. E. (2020). Sustainable peeling of kapok tree (Ceiba pentandra) bark by the chimpanzees  (Pan  troglodytes  verus)  of  Comoé National Park, Ivory Coast. International Journal of Primatology, 1-27.
Lejcuś, K.,  Śpitalniak,  M.,  &  Dąbrowska,  J.  (2018). Swelling behaviour of superabsorbent polymers for soil  amendment  under  different  loads.  Polymers,
10(3), 271.
Mardiyati. 2016. Polimer. Jakarta, Yudistira. Matsukawa, K., Masuda, T., Kim, Y. S., Akimoto, A. M., & Yoshida,  R.  (2017).  Thermoresponsive  surface- grafted  gels:  Controlling  the  bulk  volume  change properties  by  surface-localized  polymer  grafting with  various  densities.  Langmuir,  33(48),  13828- 13833.
Swantomo,  D.,  Megasari,  K.,  &  Saptaaji,  R.  (2008, November). Pembuatan komposit polimer superabsorben  dengan  mesin  berkas  elektron.  In Jurnal Forum Nuklir (Vol. 2, No. 2, pp. 143-156).
Wivanius,  N.,  &  Budianto,  E.  (2016).  Sintesis  dan Karakterisasi Hidrogel Superabsorben Kitosan Poli (N-Vinilkaprolaktam)(Pnvcl)  Dengan  Metode  Full
Ipn (Interpenetrating Polymer Network).
Pharmaceutical Sciences and Research (PSR), 2(3), 152-168.
Zhang, J., & Wang, A. (2007). Study on superabsorbent composites.  IX:  synthesis,  characterization  and swelling behaviors of polyacrylamide/clay composites  based  on  various  clays.  Reactive  and Functional Polymers, 67(8), 737-745.