Judul: Nanokristalin Selulosa dari Sludge Primer untuk Penguat dan Pengisi Komposit Plastik
Abstrak: Sludge merupakan limbah terbesar yang dihasilkan dari industri pulp dan kertas. Hingga saat ini pengelolaan dan pemanfaatan sludge belum optimal karena sludge dihasilkan dalam jumlah besar, memiliki kadar air tinggi, menghasilkan bau tidak sedap dan memiliki variabilitas yang besar. Potensi pemanfaatan sludge besar karena masih didominasi oleh serat. Salah satu alternatif yang memungkinkan untuk memanfaatkan limbah sludge adalah dengan menggabungkannya dengan bahan lain menjadi produk komposit, dimana serat sludge dapat berfungsi sebagai pengisi dan atau penguat komposit. Serat sludge memiliki sifat higroskopis dan mengandung bahan inorganik maka dapat menyebabkan rendahnya ikatan antara serat dengan matriks pada produk komposit plastik yang dihasilkan. Ikatan yang rendah antara serat dengan matriks dapat mempengaruhi sifat fisis-mekanis pada produk komposit. Untuk meningkatkan penggunaannya sebagai pengisi dan atau penguat, serat sludge dapat diproses lebih lanjut menjadi nanoselulosa. Penelitian ini terdiri atas empat tahap yang meliputi karakterisasi bahan baku (serat sludge), pembuatan nanoselulosa dari serat sludge, aplikasi nanoselulosa dari serat sludge sebagai bahan baku komposit plastik polivinil alkohol/PVA (reinforcement) dan matriks polipropilena/PP (high filler loading). Perlakuan hornifikasi hanya diberikan pada komposit dengan matriks PP guna mengetahui pengaruhnya terhadap interaksi (kompatibilitas) serat dan matriks. Pengujian yang digunakan meliputi sifat kimia dan mekanis untuk mengetahui kekuatan komposit dengan nanokristalin selulosa sebagai penguat dan pengisi pada produk komposit yang dihasilkan. Sementara itu untuk memperkuat analisa data mekanis digunakan pengujian struktur mikro meliputi X-ray diffraction (XRD), gugus fungsi molekul dengan alat fourier transform infrared (FTIR), morfologi permukaan dengan alat scanning electron mycroscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS), karakteristik termal dengan thermogravimetry analysis (TGA), konduktivitas listrik (LCR meter), dan sifat optik (spektrofotometer). Metode yang digunakan untuk menghasilkan nanokristal selulosa adalah secara mekanis (penggilingan) dan kimia (hidrolisis asam-ultrasonikasi). Pembuatan komposit dilakukan dengan menggunakan metode pencampuran mekanis menggunakan instrumen labo plastomill. Hornifikasi dilakukan menggunakan siklus pengeringan dan perendaman statis dengan aquades. Indikator yang dipergunakan dalam menilai kualitas nanoselulosa yang dihasilkan yaitu parameter ukuran nanoselulosa < 100 nm yang akan digunakan dalam penelitian tahap selanjutnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa serat sludge masih didominasi oleh serat utuh dengan ukuran yang bervariasi, yaitu berkisar antara 666.80-5,417.75 mikron dan diameter serat berkisar antara 8.34-50.04 mikron. Sludge memiliki kadar selulosa 60.37% dan kadar abu 33.47%. Perlakuan purifikasi terhadap sludge primer telah mengurangi bahan non-selulosa seperti lignin, hemiselulosa dan bahan inorganik, sehingga meningkatkan kadar selulosanya menjadi 76.34 %. Perlakuan purifikasi ini juga menyebabkan perubahan selulosa I menjadi selulosa II. Metode pembuatan nanoselulosa yang berhasil memperoleh ukuran dibawah 100 nm adalah metode grinding 20 kali dan hidrolisis asam yang dilanjutkan dengan proses ultrasonikasi. Namun pada metode grinding nanoselulosa yang dihasilkan masih cenderung heterogen, sehingga lebih efektif metode hidrolisis asam. Analisis X-Ray diffraction menunjukkan bahwa nanokristaln selulosa dari sludge primer juga merupakan selulosa tipe II. Hal ini berpengaruh terhadap sifat stabilitas panasnya yang lebih baik daripada serat sludge. Komposit dengan penguat nanokristalin selulosa meningkatkan sifat fisik dan mekaniknya (sifat konduktivitas, optik, keteguhan tarik,modulus patah dan elongasi patah). Hal ini disebabkan kompatibilitas yang baik antara nanokristal selulosa dengan matriks PVA serta perubahan tipe selulosa I menjadi selulose II pada proses purifikasi. Siklus pengeringan dan perendaman terhadap serat sludge secara berulang mampu meningkatkan sifat hidrofobik serat yang
Keyword: nanokristalin selulosa, sludge primer, komposit plastik, penguat komposit, pengisi komposit

Judul: Bioplastik Berbasis Poliasam Laktat dengan Nanokristal Selulosa Termodifikasi Surfaktan Setil Trimetil Amonium Klorida (CTAC).
Abstrak: Konsumsi plastik yang kian meningkat menyebabkan penumpukan sampah yang tidak terkendali karena umumnya plastik yang digunakan merupakan plastik berbasis minyak bumi dan turunannya yang sifatnya nonbiodegradabel. Bahan plastik tersebut membutuhkan waktu hingga ratusan tahun agar dapat terurai. Untuk mengurangi penumpukan limbah tersebut, alternatif yang dapat dilakukan adalah menggunakan bahan plastik lain yang sifatnya biodegradabel, salah satunya adalah poliasam laktat. Poliasam laktat (PLA) merupakan bahan plastik yang dapat disintesis baik dari minyak bumi maupun biomassa. Namun, kelemahan dari PLA ini adalah sifatnya yang rapuh sehingga membutuhkan agen penguat untuk memperbaiki sifat mekaniknya. Material penguat yang paling banyak digunakan adalah kristal selulosa karena kelimpahannya yang banyak di alam, sifatnya yang biodegradabel, serta biokompatibel. Sifat yang berbeda antara nanokristal selulosa dengan matriks PLA menyebabkan kompatibilitasnya kurang baik, sehingga permukaan nanokristal selulosa harus dimodifikasi terlebih dahulu. Salah satu sumber selulosa adalah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang merupakan limbah industri kelapa sawit. Pemanfaatan TKKS secara optimal masih sangat rendah padahal kandungan selulosanya mencapai 30–40%. Selulosa dengan persentase yang tinggi ini dapat dijadikan sebagai bahan penguat dengan memperkecil ukurannya menjadi skala nano sehingga dapat terdispersi dengan baik dalam matriks polimer. Selulosa dari TKKS diisolasi melalui beberapa tahap, yaitu delignifikasi, pulping, dan bleaching untuk memperoleh α-selulosa. α-selulosa tersebut dihidrolisis untuk mendapatkan kristalin tunggal dan diultrasonikasi untuk memperkecil ukuran partikelnya. Hidrolisis menggunakan asam dan ultrasonikasi selama 60 menit menghasilkan nanokristal selulosa dengan persentase kristalin sebesar 84% dan ukuran rerata partikel sebesar 7.97 nm. Nanokristal selulosa yang dihasilkan dimodifikasi menggunakan surfaktan untuk mengubah hidrofilisitasnya. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat bioplastik berbasis polipaduan poliasam laktat dengan penambahan agen penguat berupa nanokristal selulosa yang dimodifikasi oleh surfaktan CTAC. Modifikasi nanokristal selulosa dengan penambahan surfaktan adalah cara yang paling mudah dan efektif. Interaksi antara nanokristal selulosa dengan CTAC dapat dilihat melalui spektrum FTIR. Berdasarkan hasil FTIR, keberadaan CTAC ditandai dengan adanya serapan pada bilangan gelombang 2850 cm-1 dan 2960 cm-1 menandakan adanya regangan CH2 simetris dan asimetris dan bilangan gelombang 1400 cm-1 menandakan adanya gugus C-N. Nanokristal selulosa yang menunjukkan interaksi dengan CTAC, dikompositkan dengan PLA untuk mengurangi kerapuhan PLA tersebut. Plastik yang dihasilkan dari polipaduan PLA dan nanokristal selulosa termodifikasi 0.2 mol CTAC dengan rasio 90:10 memiliki nilai kekuatan tarik lebih tinggi dan laju transmisi uap air lebh rendah dibandingkan PLA murni dengan nilai kekuatan tarik dan perpanjangan putus masing-masing sebesar 26.40 MPa dan 68.18%. Sedangkan nanokristal selulosa dalam jumlah lebih banyak menyebabkan penurunan nilai kekuatan tarik.
Keyword: CTAC, nanokristal selulosa, poliasam laktat, tandan kosong kelapa sawit

Judul: Dynamical System of Hepatitis B in Three Groups with Vaccination
Abstrak: The aim of this study is to modify the hepatitis B transmission model in three age groups involving vaccination from the model conducted by Zhoe and Zhang.The method used is to analyze the stability of the fixed point and its basic reproduction number (R_0). Performed stability analysis and numerical simulation to see population dynamics. Next, a sensitivity analysis of the parameters was carried out to see its effect on R_0. From the analysis obtained two fixed points, namely non-endemic and endemic fixed points. Non-endemic fixed points are locally asymptotically stable if R_0 <1 Meanwhile, the endemic fixed point is locally asymptotically stable if R_0 > 1. Hepatitis vaccination affects the number of susceptible population, because the more successful the vaccination, the smaller the number of susceptible populations so that the smaller the population will be infected.
Keyword: Dynamic, Hepatitis B, Vaccine, Mathematical model