Fabrikasi Membran Berbasis Polimer Selulosa Asetat Dari Limbah Filter Rokok dan Polyvinylidene Fluoride (PVDF) untuk Pengolahan Air Bersih.

Nurul, Fadillah (2023) Fabrikasi Membran Berbasis Polimer Selulosa Asetat Dari Limbah Filter Rokok dan Polyvinylidene Fluoride (PVDF) untuk Pengolahan Air Bersih. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Limbah filter rokok merupakan salah satu jenis sampah yang paling banyak ditemukan di lingkungan. Filter rokok mengandung hingga 96% selulosa asetat sebagai komponen utama yang dapat digunakan kembali sebagai bahan polimer membran. Selulosa asetat (CA) banyak digunakan sebagai polimer dalam fabrikasi membran karena sifatnya yang hidrofilik. Akan tetapi, membran berbasis selulosa asetat umumnya memiliki kekuatan mekanik yang rendah (brittle). Maka dari itu, pada penelitian ini dilakukan fabrikasi membran dengan cara blending (pencampuran) antara filter rokok dengan PVDF melalui tenik inversi fasa NIPS untuk meningkatkan kekuatan mekanik dari membran berbasis filter rokok. PVDF dipilih karena memiliki kekuatan mekanik yang tinggi dan stabil secara termal maupun kimia. Adapun perbandingan konsentrasi filter rokok dan PVDF yang digunakan adalah 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, 0:100. Membran yang telah difabrikasi kemudian dikarakterisasi dengan pengujian SEM, FTIR, water contact angle, CFP, water uptake, ketebalan, permeabilitas, rejeksi, dan fouling. Hasil pengujian SEM menunjukkan adanya spherulite pada permukaan membran blanding, yang menandakan bahwa solid-liquid demixing mendominasi pembentukan membran. Hasil pengujian juga menunjukkan bahwa penambahan PVDF pada membran berbasis filter rokok cenderung menghasilkan membran dengan ukuran pori yang lebih kecil, distribusi ukuran pori yang lebih sempit, serta ketebalan yang lebih tinggi dibandingkan membran berbasis filter rokok murni. Selain itu, membran blanding yang dihasilkan juga memiliki hidrofilisitas dan water uptake yang lebih tinggi dibandingkan membran berbasis CA komersial, filter rokok, dan PVDF murni. Sementara itu, hasil pengujian filtrasi menunjukkan bahwa membran hasil pencampuran filter rokok dan PVDF menghasilkan nilai permeabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan membran berbasis CA komersial, filter rokok, dan PVDF murni, dimana dihasilkan permeabilitas air sungai dalam rentang 875 – 1062,5 L/m v 2 .h.bar. Adapun pembentukan fouling membran selaras dengan permeabilitas yang dihasilkan dan didominasi oleh pembentukan fouling irreversible. Sementara itu, hasil juga menunjukkan bahwa membran blanding menghasilkan presentase rejeksi yang rendah, yaitu dalam rentang 26,6 - 33,8%.

English Abstract

Cigarette filter waste is one of the most commonly found types of litter in the environment. Cigarette filters contain up to 96% cellulose acetate as the main component, which can be used as a polymer for membrane fabrication. Cellulose Acetate (CA) is widely used as a polymer in membrane fabrication due to its hydrophilic nature. However, cellulose acetate-based membranes typically have low mechanical strength (brittle). Therefore, in this study, membrane fabrication was carried out by blending cigarette filters with PVDF via phase inversion techniques NIPS to enhance the mechanical strength of the cigarette filter-based membrane. PVDF was chosen for its high mechanical strength, thermal stability, and chemical resistance. The ratios of cigarrete filter and PVDF concentrations used were 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, 0:100. The fabricated membranes underwent several characterizations, including SEM, FTIR, water contact angle, CFP, water uptake, membrane thickness, permeability, rejection, and fouling tests. SEM test results show the presence of spherulites on the surface of the blended membrane, indicating that solid-liquid demixing dominates the membrane formation. The test results also show that the addition of PVDF to cigarette filter-based membranes can produce membranes with smaller pore size, narrower pore size distributions, and higher thickness compared to pure cigarette filter-based membranes. Moreover, the blended membrane also exhibits higher hidrophilicity and water uptake compared to CA commercial, pure cigarette filters, and pure PVDF-based mambranes. Meanwhile, the results of the membrane filtration test indicate that the addition of PVDF to cigarette filter-based membranes enhances permeability when compared to CA commercial, pure cigarette filters, and pure PVDF-based membranes. This enhancement results in river water permeability within the range of 875 – 1062,5 L/m vi 2 .h.bar. Fouling formation is aligned with permeability and is dominated by irreversible fouling. Additionally, the results also show that the blend membrane has low rejection, ranging from 26,6 to 33,8%.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052310
Uncontrolled Keywords:	Cellulose Acetate, Cigarette Filter, Membrane, Polyvinylidene Fluoride Filter Rokok, Membran, Polyvinylidene Fluoride, Selulosa Asetat
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	Unnamed user with username verry
Date Deposited:	16 Jan 2024 04:10
Last Modified:	16 Jan 2024 04:10
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/210855

Text (Dalam Masa Embargo) Nurul Fadillah.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (5MB)

Actions (login required)

View Item