Produksi Microcrystalline Cellulose (MCC) dari Limbah Serbuk Gergaji Kayu Sengon Melalui Proses Sonikasi dan Hidrotermal

Serbuk gergaji kayu sengon merupakan limbah padat yang dihasilkan oleh industri mebel. Kayu sengon mengandung 41,17% selulosa, 22,26% hemiselulosa dan 17,51% lignin. Dengan kandungan selulosa yang tinggi tersebut, maka serbuk gergaji kayu sengon dapat dapat diolah lebih lanjut menjadi micorcrystalline cellulose (MCC). Salah satu kegunaan MCC adalah sebagai filler pada industri farmasi, sumber lemak pada industri makanan, material komposit dalam industri plastik dan digunakan dalam industri kosmetik. Umumnya pembuatan MCC dilakukan dengan dua tahapan yaitu proses delignifikasi dengan larutan alkali dilanjutkan proses hidrolisis dengan asam. Namun metode tersebut memiliki kelemahan yaitu tidak ramah lingkungan. Pada penilitian ini proses delignifikasi dilakukan menggunakan metode sonikasi dan proses hidrolisis dilakukan menggunakan metode hidrotermal. Dengan metode sonikasi, konsentrasi larutan alkali dapat diturunkan. Proses delignifikasi/sonikasi dilakukan dengan kondisi operasi: konsentrasi NaOH sebesar 0,3 M (1:30 w/v), suhu 60°C, 70°C dan waktu sonikasi selama 10, 20 ,30, 40, 50, 60, 70 menit. Padatan hasil delignifikasi dianalisa menggunakan Chesson, XRD, dan SEM. Pada metode hidrolisis/hidrotermal, peran larutan asam dalam proses hidrolisis dapat diganti menggunakan air pada kondisi sub-kritis yang dapat menghidrolisis bagian amorp pada selulosa. Hidrolisis/hidrotermal dilakukan dengan kondisi operasi: tekanan 80 bar, suhu 120°C,160°C dan waktu 45 – 105 menit dengan interval waktu 15 menit. Padatan hasil hidrotermal dianalisa menggunakan XRD dan SEM. Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa pada proses delignifikasi/sonikasi menyebabkan adanya penurunan kadar lignin pada gergaji kayu sengon, dengan kadar lignin paling rendah (0,41%) dimiliki oleh produk delignifikasi/sonikasi pada suhu 40°C selama 90 menit. Hasil analisa XRD menunjukan kristalinitas paling tinggi hasil delignifikasi/sonikasi (77.05%) dicapai pada suhu operasi 40°C selama 30 menit. Kristalinitas paling tinggi pada proses hidrolisis/hidrotermal (79.1%) dicapai pada suhu operasi 160°C selama 75 menit. ================================================================================================= Albazia chinensis sawdust is solid waste of furniture industry, having a high amount of lignocellulose (49,40% cellulose, 24,10% hemicellulose and 26,50% lignin). Because of high cellulose content, Albazia chinensis sawdust can be processed into micorcrystalline cellulose or MCC. MCC can be used as a filler in pharmaceutical industry, as a source of fat in food industry, as a composite in plastic industry, and cosmetic industry. Usually, the production of MCC done in two stages of process, first is delignification with alkali treatment to the hydrolysis process using strong acid. But this method isn’t eco friendly. In this research, delignification process is done using sonication and hydrolysis with sub-critic water. By using sonication, the concentration of alkali solution can be lowered. The sonication process is done under the following condition: concentration of NaOH 0,3 M (1:30 w/v), temperature 60°C, 70°C and duration 10, 20 ,30, 40, 50, 60, 70 minute. Solid product from sonication process is analyzed by Chesson, XRD, and SEM. In hydrothermal process, the acidic solution can be replaced by using sub-critic water that can hydrolyze the amorphous region within the cellulose. Hydrothermal process is done under the following condition: pressure at 80 bar, temperature at 120°C, iv 160°C and duration 45-105 minutes with an interval of 15 minutes. Solid product from hydrothermal process is analyzed by XRD and SEM. Result from this study indicate that the delignification/sonication process cause a decrease in the sawdust of Albazia chinensis, with the lowest percentage of lignin (0,41%) that can be reached by delignification/sonication at temperature 40°C for 90 minutes. XRD analysis results showed the highest crystallinity of delignification/sonication product was 77.05% (temperature 40°C, duration 30 minutes). The highest crystallinity of hydrolysis/hydrothermal product was 79.1% (temperature 160°C, duration 75 minutes)