Electronic Theses and Dissertation

Permasalahan pengelolaan limbah kertas di Indonesia yang belum optimal serta meningkatnya pencemaran sumber air menuntut adanya inovasi teknologi yang berkelanjutan. Limbah kertas yang kaya akan selulosa berpotensi dimanfaatkan sebagai bahan baku alternatif untuk sintesis CA. Di sisi lain, membran PES memiliki kelemahan berupa sifat hidrofobik yang menyebabkan fouling dan menurunkan kinerja filtrasi. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan CA dari limbah kertas sebagai aditif dalam pembuatan membran PES guna meningkatkan karakteristik dan kinerja membran.
Penelitian ini dilakukan melalui tahapan preparasi limbah kertas, isolasi selulosa, dan sintesis CA melalui proses asetilasi. Selanjutnya, membran dibuat menggunakan metode blending dengan teknik inversi fasa dengan variasi penambahan CA. Karakterisasi dilakukan menggunakan FTIR, SEM, uji porositas, kuat tarik, dan sudut kontak air, sedangkan kinerja membran dievaluasi melalui pengujian fluks air murni, fluks BSA, serta uji antifouling.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan CA meningkatkan hidrofilisitas membran yang ditunjukkan oleh penurunan sudut kontak air dari 82° menjadi 61°. Selain itu, porositas membran meningkat dari 41,05% menjadi 85,01% seiring dengan peningkatan konsentrasi CA. Peningkatan tersebut berkontribusi terhadap meningkatnya fluks air murni dan fluks BSA, serta meningkatkan kinerja antifouling yang ditunjukkan oleh nilai flux recovery ratio (FRR) yang lebih tinggi dibandingkan membran tanpa aditif. Dengan demikian, pemanfaatan CA dari limbah kertas terbukti efektif dalam meningkatkan performa membran PES serta berpotensi sebagai material ramah lingkungan dalam aplikasi pengolahan air.

The issue of paper waste management in Indonesia, along with increasing water pollution, highlights the need for sustainable technological innovation. Paper waste, which is rich in cellulose, has significant potential as an alternative raw material for CA synthesis. On the other hand, PES membranes suffer from hydrophobic properties that lead to fouling and reduced filtration performance. Therefore, this study aims to utilize CA derived from paper waste as an additive in PES membrane fabrication to improve membrane characteristics and performance. This study was conducted through several stages, including paper waste preparation, cellulose isolation, and CA synthesis via an acetylation process. Membranes were then fabricated using the blending method with a phase inversion technique with varying CA concentrations. Characterization was carried out using FTIR, SEM, porosity analysis, tensile strength testing, and water contact angle measurements, while membrane performance was evaluated through pure water flux, BSA flux, and antifouling tests. The results indicate that the incorporation of CA improved membrane hydrophilicity, as evidenced by a decrease in water contact angle from 82° to 61°. In addition, membrane porosity increased from 41.05% to 85.01% with increasing CA concentration. These improvements contributed to enhanced pure water flux and BSA flux, as well as improved antifouling performance, indicated by a higher flux recovery ratio (FRR) compared to the control membrane. Therefore, the utilization of CA derived from paper waste effectively enhances PES membrane performance and shows strong potential as an environmentally friendly material for water treatment applications.