Perpustakaan Digital ITB

Serat karbon merupakan material dengan kekuatan dan kekakuan tinggi namun berbobot ringan, sehingga banyak digunakan dalam industri dirgantara, otomotif, hingga energi. Produksi serat karbon konvensional umumnya berbasis poliakrilonitril (PAN) yang mahal dan tidak ramah lingkungan. Lignin, sebagai biopolimer melimpah dari limbah industri pulp (black liquor), berpotensi menjadi prekursor alternatif karena kandungan karbonnya tinggi. Akan tetapi, lignin murni memiliki keterbatasan berupa spinnability rendah dan sifat mekanik serat yang kurang optimal. Penelitian ini mengkaji pengaruh penambahan selulosa dari alga Cladophora sp. yang memiliki kristalinitas hingga 95%—ke dalam sistem ligninpolivinil alkohol (PVA) untuk menghasilkan prekursor serat karbon dengan sifat fisik dan mekanik yang lebih baik. Prekursor disintesis melalui metode wet spinning dengan variasi kandungan selulosa 0%, 5%, 10%, dan 15% (b/b). Karakterisasi dilakukan menggunakan SEM, FTIR, CHNS/O elemental analyzer, TGA-DSC, uji densitas, serta uji tarik. Hasil menunjukkan bahwa penambahan selulosa mampu meningkatkan stabilitas bentuk serat, persentase pori, kadar karbon, serta kekuatan tarik hingga batas optimum. Namun, pada komposisi selulosa 15% terjadi fenomena pore sealing effect yang menurunkan jumlah pori dan kandungan karbon akibat densifikasi serat. Selain itu, peningkatan temperatur karbonisasi berkontribusi pada kenaikan kristalinitas serat karbon meskipun tidak berpengaruh signifikan terhadap kadar karbon. Dengan demikian, blending lignin-PVA-selulosa berpotensi menjadi pendekatan berkelanjutan untuk menghasilkan serat karbon berbasis biomassa, sekaligus mendukung pengurangan limbah industri dan ketahanan material nasional.