Potensi In-Vivo Selulosa Bakterial Sebagai Nano-Filler Karet Elastomer Thermoplastics
No Thumbnail Available
Date
2016-09-28
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Puslitbang Perkebunan
Abstract
Description
ABSTRAKSelulosa bakteri merupakan salah satu biopolimer yang berbentuk pita-pita berukuran nano dengan panjang kurang dari 100 nm dan lebar 2-4 nm. Beberapa bakteri yang diketahui bisa memproduksi selulosa antara lain Acetobacter, Agrobacterium, Alcaligenes, Pseudomonas, Rhizobium, dan Sarcina. Sintesis selulosa bacterial membentuk bundle mikrofibril yang sangat kristalin dengan elastisitas modulus sebesar 78 GPa sama seperti elastisitas modulus dari fiber glass 70 GPa. Selulosa bakteri memiliki kapasitas simpan air, derajat polimerisasi, dan struktur jaringan yang lebih baik daripada selulosa dari tanaman. Produksi nanofibril selulosa dari selulosa bakteri tidak memerlukan proses penghilangan hemiselulosa dan lignin seperti pada selulosa dari tanaman sehingga nano selulosa bakterial dapat menjadi salah satu bahan baku nano komposit yang potensial bagi pengembangan karet alam atau natural rubber (NR). Nano selulosa bakterial bisa menjadi bahan baku nano komposit yang sangat kuat, lebih kuat daripada nano selulosa yang berasal dari tanaman. Pengembangan karet alam atau natural rubber (NR) mengarah pada pengembangan karet untuk tujuan-tujuan khusus, salah satunya adalah elastomer thermoplastics (ETPs) yang merupakan kelompok material yang menggabungkan karakteristik karet dengan bahan termoplastik yang mudah diproses. Konsep penguatan bahan polimer, seperti NR, dengan nano-filler selulosa melalui mekanisme ikatan karet-bahan pengisi akibat peningkatan interaksi karet-bahan pengisi berukuran nano yang memiliki luas permukaan yang besar. Selulosa bakterial seperti Acetobacter xylinum yang ditumbuhkan dalam medium lateks karet alam, akan mengakibatkan partikel latek yang berukuran 5 nm terperangkap pada matrik selulosa ataupun sebaliknya partikel selulosa bakterial yang terperangkap pada matrik karet alam. Manfaat dari adanya mekanisme ikatan in vivo selulosa bakterial dan matrik karet alam adalah dalam rangka mengembangkan industri karet pada sintesis paduan nano-komposit karet dengan selulosa bakterial guna meningkatkan diversifikasi produk pada komoditas karet alam. Produk yang dihasilkan dapat berupa termoplastik elastomer (karet alam termoplastik) yang memiliki prospek untuk digunakan pada komponen otomotif dan produk-produk khusus lainnya.Kata kunci : Bakteri selulosa, Acetobacter xylinum, elastomer thermoplastics (ETPs), lateksABSTRACTIn-Vivo Potency of Bacterial Cellulose As Nano-Filler Elastomer Thermoplastics Rubber (ETPS)Microbial cellulose is one of the biopolymer in the form of nano-sized ribbons with a length of less than 100 nm and a width of 2-4 nm. Some bacteria are known to produce cellulose namely Acetobacter, Agrobacterium, Alcaligenes, Pseudomonas, Rhizobium, and Sarcina. Synthesis of bacterial cellulose forming microfibril bundle highly crystalline with elasticity modulus of 78 GPa as of 70 GPa fiber glass. Microbial cellulose has water storage capacity, degree of polymerization, and the network structure is better than cellulose from plants. Nanofibril cellulose production of bacterial cellulose does not require the removal of hemicellulose 104 Volume 14 Nomor 2, Des 2015 : 103 - 112 and lignin as of plants so that the nano bacterial cellulose is a potential raw materials of nano composites in developing natural rubber (NR). Nano bacterial cellulose is potentially a strong raw material for nano composites, stronger than nano cellulose from plants. Development of natural rubber or natural rubber (NR) led to the development of rubber for specific purposes, one of which is elastomeric thermoplastics (ETPs), a group combining the characteristics of rubber material with thermoplastic material that is easily processed. Strengthening The concept to improve the strength of polymer materials, such as NA, with nano-filler bonding cellulose through the mechanism of rubber-filler-rubber is due to an increased interaction of nano-sized filler that has a large surface area. Bacterial cellulose such as Acetobacter xylinum grown in natural rubber latex medium, may result in 5 nm latex particle trapped in the cellulose matrix or vice versa, bacterial cellulose particles trapped in the matrix of natural rubber. Benefits of the bonding mechanism of in vivo bacterial cellulose and natural rubber matrix is develop rubber industry synthesizing nano-composite alloy rubber with bacterial cellulose for natural rubber diversification. The products resulted in the form of thermoplastic elastomer (natural rubber thermoplastic) is potentially to be used in automotive components and other specialty products.Keywords: Bacterial cellulose, Acetobacter xylinum, elastomer thermoplastics (ETPs), latex