Masker Mikrofilter Berbasis Biopolimer.docx

MASKER MIKROFILTER BERBASIS BIOPOLIMER DARI LIMBAH BATANG PISANG

Polusi udara, baik di dalam maupun di luar rumah, merupakan masalah kesehatan lingkungan utama yang mempengaruhi semua orang di negara maju dan berkembang. Setiap komponen yang merusak kualitas udara adalah disebut polutan udara. Udara dikatakan mengandung polutan apabila di dalam udara tersebut terdapat gas, cairan atau partikel padat dalam jumlah yang melebihi ambang batas sehingga menimbulkan beberapa dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan manusia. Sumber polusi udara yang utama berasal dari kegiatan manusia. Kegiatan manusia yang menimbulkan polusi udara antara lain dari emisi dai kegiatan industri dan manufaktur, penggunaan bahan bakar fosil, kegiatan rumah tangga, dan kebakaran hutan. Masalah ini menjadi masalah kompleks dan harus segera ditangani karena udara merupakan komponen penting dalam berlangsungnya kehidupan makhluk hidup. Indonesia adalah salah satu negara dengan laju pertumbuhan ekonomi yang pesat. Hal ini ditandai dengan semakin berkembangnya sektor industri. Perkembangan ini tentu saja akan diimbangi dengan peningkatan penggunaan bahan bakar fosil sebagai sumber energi utama di Indonesia. Dampak yang timbul akibat peningkatan penggunaan bahan bakar fosil adalah polutan udara. Polutan udara dapat dinetralisir oleh lapisan udara yang menyelimuti bumi (atmosfer). Namun, apabila jumlah polutan yang dihasilkan melebihi ambang batas kemampuan atmosfer untuk menetralisir maka akan berdampak pada kesehatan makhluk hidup terutama manusia. Dampak polutan udara terhadap kesehatan manusia berupa kondisi akut seperti infeksi saluran pernafasan hingga kematian akibat penyakit pernafasan. Selain itu, paparan polutan udara dalam jangka panjang bisa meningkatkan resiko kanker

akibat

inhalasi

zat-zat

karsinogenik,

bayi

lahir

prematur dan cacat. 2 Masker adalah alat pelindung saluran pernafasan dari bahaya polutan yang paling banyak digunakan karena harganya relatif murah dan mudah di dapat. Masker yang banyak digunakan

biasanya

terbuat

dari

bahan

polipropilena yang tidak ditenun dan terdiri dari satu lembar bahan penyaring dengan dua lapisan yang memiliki sifat tahan terhadap air, tidak menimbulkan alergi pada pengguna, bebas dari seratserat kaca, tidak mengandung latex serta memiliki kemampuan menyaring mikroorganisme. Lapisan terdalam berfungsi untuk menahan cairan tubuh seperti keringat dan air liur agar tidak keluar, sedangkan lapisan terluar masker berfungsi sebagai pertahanan pertama terhadap cairan

kontaminan dari lingkungan. Diantara kedua lapisan tersebut ada lapisan seperti kertas yang berfungsinya sebagai penangkal mikroorganisme dan partikel yang berasal dari udara di sekitar masker. Sangat di sayangkan masker hanya mampu menyaring partikulat udara yang diameternya lebih dari 10 mikron. Oleh karena itu, dibutuhkan masker yang memiliki kemampua filtrasi cukup tinggi sehingga mampu menyaring partikulat yang turut serta berada dalam polutan udara. Media yang memiliki daya filtrasi tinggi adalah kertas saring, mikrofiber kaca dan mikrofiber campuran selulosa

dan

Thimbles).

Media

Thimbles)

memiliki

mikrofiber kemampuan

kaca campuran

selulosa

mengekstraksi

padatan

(Extraction dan

kaca atau

(Extraction

cairan

dengan

soxhlet serta mampu memisahan partikel bubuk dan aerosol pada gas. Prinsip kerja media mikrofiber

campuran

selulosa

dan

kaca

(Extraction

Thimbles) yaitu melalui proses difusi dan osmosis (Teknologi Membran). Untuk membuat media mikrofiber

campuran

selulosa

dan

kaca

(Extraction

Thimbles) tidaklah sulit, kita bisa menggunakan kertas yang terbuat dari bahan alami atau disebut kertas berbasis biopolimer. Kertas berbasis biopolimer ini selain memiliki biodegradable yang ramah lingkungan juga memliki struktur selulosa berpori yang terbentuk dari mikrofibril sehingga sangat mudah menyerap air dari lingkungan. Transpor uap air terjadi pada kertas akibat adanya difusi uap air melalui ruang hampa diantara serat selulosanya. 3 Alternatif penggunaan biopolimer dapat menjadi kesempatan yang besar untuk meningkatkan sektor pertanian dan mengurangi ketergantungam terhadap penggunaan bahan baku berbasis minyak bumi. Materi biopolimer bersumber dari sumber daya alam berupa polisakarida, protein dan lemak atau kombinasi komponen yang memiliki sifat aman dibanding polimer sintetik. Penyusunan biopolimer menjadi kertas menyediakan beberapa keuntungan serta membentuk produk yang terbuat dari material yang bersifat ramah lingkungan. Ada beberapa bahan alami yang sudah diteliti berpotensi sebagai bahan baku pembuat kertas pembungkus biopolimer. Bahan baku biopolimer yang sering digunakan adalah polisakarida karena bersifat tidak beracun. Polisakarida dapat membentuk lapisan yang kuat, namun memiliki sifat hidrofilik. Jenis polisakarida yang berpotensi digunakan sebagai bahan baku pembuatan kertas adalah pati karena dari segi ekonomis yang tidak terlalu tinggi dan proses pembuatan yang mudah. Pohon pisang merupakan pohon yang sangat banyak ditemukan di Indonesia. Secara umum, masyarakat hanya memanfaatkan buah dan jantung pisangnya saja tanpa menyadari bahwa limbah batang pisang memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Bagian dari batang

pisang yang dimaksud adalah batang semu (pseudo). Batang semu (pseudo) pisang ini dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan kertas karena memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi yaitu sebesar 87.3%. Selain itu, batang semu pisang memiliki serat putih yang sangat kuat sehingga tidak memerlukan proses pemutihan. Proses pembuatan masker mikrofilter berbasis biopolimer dari limbah batang pisang diawali dengan pembuatan kertas saring terlebih dahulu. Langkah pertama dalam pembuatan kertas saring dengan membersihkan limbah batang pisang dari kotoran-kotoran pengganggu, setelah bersih rendam kedalam air hangat dan tambahkan serat nabati kemudian di aduk hingga homogen. Selanjutnya campuran tersebut disaring dan dicetak menggunakan cetakan kertas. Setelah melalui proses pencetakkan, kertas saring dijemur hingga kering. Setelah pembuatan kertas 4 saring selesai, dilanjutkan dengan pembuatan mikrofilter berbasis biopolimer yang nantinya digunakan pada masker. Pembuatan mikrofilter berbasis biopolimer

menggunakan

metode

all-celulose composite. Pada proses ini lah keberhasilan suatu produk inovasi berhasil, terdapat tiga urutan perlakuan dalam pembuatan mikrofilter. Yang pertama diawali dengan proses perendaman kertas saring berbahan limbah batang semu (pseudo) pisang dengan larutan aquadest, aceton, dan dimetilasetamida (DMAc) selama 24 jam pada suhu kamar. Kemudian kertas hasil rendaman

dicelupkan

ke

dalam

larutan

Lithium

Chlorida (8%) dan dimetilasetamida (DMAc) dengan perbandingan 3:97 pada suhu 30°. Setelah itu. bilas kertas saring dengan methanol untuk menghilangkan Lithium Chlorida dan dimetilasetamida (DMAc). Kemudian pada perlakuan terakhir keringkan mikrofilter sampai benarbenar kering, dengan perlakuan seperti itu, diperoleh kertas dengan ukuran pori 1-10 mikron. Setelah proses pembuatan mikrofilter berhasil, dilakukan beberapa tahap pengujian yaitu dari ukuran pori, ketebalan mikrofilter, dan kemampuan penyaringan masker. Pengujian ukuran pori dilakukan dengan mengukur diameter dengan bantuan mikroskop, ketebalan mikrofilter diukur menggunakan mikrometer sekrup agar didapatkan ketebalan yang cocok. Kemudian kemampuan daya filtrasi mikrofilter terhadap partikulat diuji dengan cara menghembuskan partikulat dengan kipas angin. Data yang didapat pada uji daya filtrasi mikrofilter dibandingkan dengan standart masker yang ada dan dapat digunakan atau di aplikasikan pada masker siap pakai. Pada produk akhir dari inovasi ini yaitu sebuah masker yang memiliki lapisan tambahan berupa mikrofilter diantara

lapisan

luar

dan

dalamnya

5

DAFTAR PUSTAKA Yelda

AT,

Health

and and

Mustafa Air

Kavraz. Pollution

2011.

Advanced

Case.

Topics

in

[Online]

Environmental

http://cdn.intechweb.

org/pdfs/18591.pdf, diakses tanggal 8 September 2017. Baldwin

EA.

1994.

Edible

coatings

for

fresh

fruits

and

vegetables:

past,

present, and future. In: KrochtaJM, BaldwinEA, NiesperosCarriedoMO, editors. Edible coatings and films to improve food quality. Lancaster, Pa: Technomic Publishing Co. Inc. p 25-64. Reza PA.

2014.

Teknologi

Membran.

[Online]

http://rezaputraahmad.

blogspot.co.id/2014/03/teknologi-membran.html, diakses tanggal 8 September 2017. Wahyuni Dinda. Pembuatan Kertas dari Batang Pohon Pisang. [Online] http://pengaruh-penambahanlimbah-pelepah-pisang-1.pdf, diakses pada tanggal 8 September 2017. BKKSI, 2008. Pemanfaatan

Pelepah

Pisang

Mengolah

Limbah

Menjadi

Bahan Baku Industri, Inovasi Kabupaten di Indonesia, Seri Pendokumentasian Best Practice: Kabupaten Sukoharjo. 3. Sucipto, C. D., 2012. Teknologi Pengelolaan Daur Ulang Sampah, Gosyen Publishing, Yogyakarta. 4