Perpustakaan Digital ITB

Penelitian disertasi ini melaporkan secara detail daur ulang sampah styrofoam (expanded polystyrene, EPS) menjadi nanoserat untuk aplikasi filter udara. Nanoserat styrofoam disintesis melalui teknik pemintalan elektrik. Larutan styrofoam untuk pembuatan nanoserat disiapkan dengan melarutkan sampah styrofoam dalam pencampuran dimethylformamide (DMF) dan d-limonene sebagai pelarut. Rentang diameter serat styrofoam diperoleh pada rentang 314 – 3.506 nm. Pada rentang diameter serat tersebut telah ditemukan morfologi serat yang berbeda yaitu: serat halus, serat berlekuk, dan serat bermanik. Nanoserat styrofoam yang disintesis dikarakterisasi dengan pemindaian mikroskop elektron (SEM), spektroskopi Fourier-transform infrared (FTIR), spektroskopi difraksi sinar-X (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), kekuatan mekanik, porositas, dan pengukuran sudut kontak air. Pengukuran kekuatan mekanik menunjukkan bahwa serat bermanik memiliki kekuatan tarik tertinggi dan elastisitas terendah dibandingkan serat bergelombang dan halus. Pengukuran sudut kontak air menunjukkan bahwa nanoserat styrofoam dapat diklasifikasikan menjadi hidrofobik, ultra-hidrofobik dan super-hidrofobik dengan nilai sudut kontak secara berturut-turut: 106, 127 dan 153o. Beberapa parameter filtrasi dari nanoserat styrofoam telah dianalisis diantaranya efisiensi pengumpulan partikel, penurunan tekanan dan faktor kualitas. Efisiensi pengumpulan partikel dari setiap variasi nanoserat styrofoam diukur menggunakan partikel polystyrene latex (PSL) dan partikel PM2.5 dari pembakaran dupa sebagai partikel uji. Nanoserat styrofoam memiliki efisiensi pengumpulan tinggi (hingga 99,99%) dan memiliki penurunan tekanan rendah (di bawah 70 Pa) untuk kecepatan aliran udara pada 5,4 cm/s. Faktor kualitas nanoserat styrofoam mencapai 0,10 untuk filtrasi PSL dan 0,16 untuk filtrasi PM2.5. Secara keseluruhan, nanoserat styrofoam dengan morfologi yang dapat dikontrol memenuhi kriteria untuk digunakan sebagai media penyaringan udara.