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: Nanoserat Tandan Kosong Kelapa Sawit untuk Penguat Film Komposit.
Abstrak: Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) memiliki potensi sebagai sumber nanoserat untuk penguat film komposit karena dapat diperbaharui, dapat terdegradasi, berdensitas rendah, pengganti serat sintetis, dan memiliki sifat mekanis yang baik. Metode isolasi nanoserat dapat dilakukan melalui metode mekanik, kimiawi, biologi, atau kombinasi ketiga metode di atas. Di sisi lain, polimer polivinil alkohol (PVA) dan citosan dapat dicampurkan untuk mendapatkan sifat-sifat baru film komposit, yaitu mudah terdegradasi, sifat fisis dan mekanik yang baik, penghalang air dan oksigen, dan antimikroba. Untuk memaksimalkan sifat polimer campuran tersebut, nanoserat TKKS dapat digunakan sebagai bahan penguat. Penelitian ini terdiri dari tiga tahap, yaitu: 1) karakterisasi sifat−sifat dasar kumpulan pembuluh TKKS, 2) isolasi nanoserat TKKS dengan metode mekanik multitahap atau steam explosion berperlakuan kimiawi, dan 3) fabrikasi dan karakterisasi film komposit PVA/citosan/nanoserat TKKS. Pada penelitian tahap I, perlakuan panas suhu 190 ºC dapat mengubah sifat dasar (sifat morfologi, kimiawi, dan panas) kumpulan pembuluh TKKS. Terjadi perubahan warna selama perlakuan pengovenan kumpulan pembuluh TKKS dan silika masih terdeposit pada kumpulan pembuluh TKKS. Setelah penggilingan selama 27 menit pada 2895 rpm, serat mengalami kerusakan, tidak rata, dan bergelombang pada permukaan luar. Selain itu, ukuran partikel serat yang dihasilkan berkisar antara 322.25 hingga 479.80 nm dan terjadi perubahan persentase elemen kimiawi dari C, O, K, dan Si. Stabilitas panas hasil pengovenan dan penggilingan TKKS mengalami sedikit perubahan pada puncak suhu evaporasi, degradasi hemiselulosa, dan degradasi selulosa dan lignin. Pada tahap penelitian II, nanoserat TKKS berhasil diisolasi dengan metode mekanik multitahap (nanoserat lignoselulosa) dan steam explosion berperlakuan kimiawi (selulosa termikrofibrilasi). Nanoserat lignoselulosa (LCNFs) memiliki permukaan yang tidak rata, tidak halus, dan teragregasi setelah dikeringan dengan oven. Ukuran optimal LCNFs yang berhasil diisolasi antara 53.72 hingga 446.80 nm untuk penggilinggan 7 kali dengan sifat stabilitas panas paling rendah. Terjadi pergeseran bilangan gelombang, perubahan polimorfik selulosa, penurunan ukuran kristal atom, dan peningkatan kristalinitas dengan peningkatan waktu penggilingan. Penggilingan bervibrasi diprediksi dapat mentransformasi selulosa I ke selulosa II dikarenakan bagian amorf LCNFs sangat rentan untuk mengalami penyusunan struktural dan molekuler. Setelah mengalami pengovenan, selulosa termikrofibrilasi (MFC) memiliki permukaan luar yang halus dan rata dengan bentuk nanoserat individu agak bulat keovalan. Rentang diameter MFC berkisar antara 23.45 nm hingga 77.65 nm untuk perlakuan satu kali steam explosion. Selulosa termikrofibrilasi memiliki bentuk selulosa I, dan mengalami penurunan elemen Si, hemiselulosa, dan lignin. Peningkatan waktu steam explosion meningkatkan derajat kristalin dan stabilitas panas MFC. Pada tahap penelitian III, PVA/citosan film komposit diproduksi dengan metode solvent casting dengan konsentrasi bahan penguat LCNFs (0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5%, 7.5%, and 10%) dan MFC (0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2.5%, 5%, dan 7.5%) yang berbeda−beda. Peningkatan konsentrasi LCNFs di atas 0.5% dan MFC di atas 5% pada polimer campuran PVA/citosan menyebabkan kekasaran dan diskontinuitas, dan munculnya tonjolan keluar dan agregasi serat pada permukaan film komposit. Penambahan bahan penguat tersebut meningkatkan penyusunan molekular amorf film dan mengubah struktural periodik kristal film. Bahan penguat amorf LCNFs mengurangi proses nukleasi sedangkan kristalin MFC meningkatkan proses nukleasi pada polimer campuran sehingga mempengaruhi sifat mekanis film komposit. Terdapat pergeseran bilangan gelombang dan perubahan intensitas dari PVA/citosan film komposit ketika diperkuat dengan LCNFs dan MFC, yang mengindikasikan adanya
Keyword: nanoserat, isolasi, karakterisasi, film komposit

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