Perpustakaan Digital ITB

Membran nanoserat merupakan salah satu media filtrasi yang sangat baik digunakan dalam proses penjernihan jus pir. Pemintalan elektrik adalah salah satu teknik yang digunakan dalam sintesis membran nanoserat. Parameter penting yang ditinjau dari suatu membran adalah efisiensi dan daya selektivitas. Salah satu cara untuk meningkatkan daya selektivitas membran adalah dengan membuat membran struktur dua lapis PAN/Nilon-6. Pada penelitian ini telah berhasil diproduksi membran nanoserat sebagai media filtrasi jus pir yaitu membran nanoserat PAN pada bagian atas dan membran nanoserat nilon-6 pada bagian bawah. Pabrikasi nanoserat PAN dibuat pada konsentrasi 9% (b/b) dengan ketebalan tertentu, dan pabrikasi nanoserat nilon-6 dilakukan dengan variasi konsentrasi larutan untuk menghasilkan ukuran diameter serat yang berbeda. Morfologi nanoserat PAN dan nanoserat nilon-6 hasil pemintalan berbentuk silinder dan panjang tanpa beads dengan kategori serat yang seragam. Diameter rerata serat PAN adalah (570±136) dengan ketebalan 537,16 μm, dan untuk nanoserat nilon-6 dengan variasi konsentrasi larutan polimer 29, 26, 23, 20, dan 17% (b/b) secara berturut-turut adalah membran A (484±142) nm, membran B (392±57) nm, membran C (225±49) nm, membran D (92±17) nm, membran E (66±20) nm dengan ketebalan membran yang sama sebesar (151±1) μm. Karakteristik pori dari setiap membran berbeda-beda yang sangat erat kaitannya dengan ukuran diameter masing-masing serat. Membran PAN memiliki ukuran pori sebesar 4,120 μm, sedangkan untuk variasi membran nilon-6 berturut-turut adalah membran A sebesar 2,375 μm, membran B sebesar 1,752 μm, membran C sebesar 1,648 μm, membran D sebesar 1,600 μm, dan membran E sebesar 1,179 μm. Pada penelitian ini, dua hal dasar yang dilakukan yaitu mengukur efisiensi membran nanoserat PAN/nilon-6 sebagai media filtrasi jus pir dan identifikasi mekanisme penyumbatan pada membran. Pengukuran efisiensi membran dianalisis dengan dua parameter, yaitu selektivitas membran terhadap kekeruhan, dan kandungan fenol total jus, serta fluks membran. Didapatkan bahwa, untuk ketebalan membran yang sama, reduksi kekeruhan dan fenol total tertinggi diberikan oleh membran E dengan diameter serat nilon-6 terkecil (66±20) nm pada konsentrasi nilon-6 17% (b/b) yaitu 99,57% dan 32,35% namun memiliki nilai fluks terendah selama proses filtrasi jus pir yaitu fluks awal dan akhir berturut-turut (1443,584±23) dan (63,703±2,3) L/m2.jam. Lebih lanjut, untuk membran fluks tertinggi adalah membran A dengan diameter serat nilon-6 terbesar (484±142) nm pada konsentrasi nilon-6 29% (b/b) dengan nilai fluks awal dan akhir berturut-turut (5080,493±65) dan (99,038 ±0,12) L/m2.jam, namun memiliki tingkat reduksi kekeruhan dan fenol total terendah sebesar 98,87% dan 13,87%. Identifikasi mekanisme penyumbatan membran pada proses filtrasi jus pir adalah dengan mengasumsi penyumbatan yang terjadi merupakan filtrasi cake. Mekanisme filtrasi ini dapat diketahui dengan perhitungan resistansi cake pada membran. Didapatkan bahwa resistansi cake terbesar mulai dari membran E, membran D, membran C, membran B, dan membran A berturut-turut 5,178×1017, 4,459×1017, 3,789×1017, 2,980×1017, dan 2,142×1017 m/kg. Sehingga dapat diketahui bahwa diameter serat yang kecil dengan tingkat porositas yang rendah memiliki daya selektivitas yang tinggi namun memiliki nilai fluks yang rendah. Sedangkan untuk diameter serat yang besar dan tingkat porositas yang tinggi memiliki nilai fluks tinggi namun daya selektivitas yang rendah. Dengan demikian, membran nanoserat PAN/nilon-6 sangat berpotensi sebagai media filtrasi jus pir karena dapat mengurangi kekeruhan jus dengan baik yaitu dengan tingkat reduksi yang tinggi sebesar > 90% namun reduksi fenol total yang rendah < 35% dibandingkan dengan membran nanoserat nilon-6 seperti dilaporkan oleh Fuenmayor (2014) dan membran nanoserat PAN oleh Sawitri (2016).