digilib@itb.ac.id +62 812 2508 8800

Material selulosa merupakan material yang paling banyak digunakan untuk serat tekstil meskipun saat ini telah banyak diproduksi serat sintetik seperti poliester dan poliamida. Penggunaan serat selulosa umumya sebagai tekstil pakaian, baju olah raga, tekstil rumah tangga seperti sprei, selimut hingga tekstil kesehatan seperti masker operasi, verban dan baju operasi. Keunggulan serat selulosa adalah kenyamanan dipakainya, karena selulosa memiliki kandungan uap air yang tinggi. Kelemahan serat selulosa adalah memiliki sifat mudah kusut dan sebagai media tumbuh dan berkembangnya bakteri yang baik. Sifat anti bakteri saat ini bukan hanya dipersyaratkan untuk tekstil medis tetapi termasuk tekstil pakaian dan tekstil rumah tangga. Proses peningkatan anti kusut dan anti bakteri yang saat ini sering digunakan adalah pemberian senyawa turunan metilol yang dapat mengadakan ikatan silang antar rantai selulosa dan juga bersifat anti septik. Kelemahan senyawa ini adalah dapat melepaskan formaldehid bebas, baik dalam proses maupun penyimpanan yang dapat menurunkan sifat antiseptiknya dan membahayakan bagi kesehatan manusia. Pemberian sifat anti bakteri pada bahan tekstil umumnya menggunakan senyawa garam logam tembaga ataupun seng. Dengan makin meningkatnya kesadaran masyarakat terhadap isu lingkungan, senyawa yang mengandung zat berbahaya tersebut dilarang untuk digunakan dalam proses tekstil. Dengan demikian tujuan penelitian ini adalah untuk mensintesis ester kitosan yang menunjukkan sifat anti bakteri maupun sifat anti kusut untuk serat selulosa. Pada penelitian ini telah berhasil disintesis senyawa kitosan suksinat, kitosan glutarat dan kitosan sitrat yang dapat memenuhi kedua fungsi tersebut. Kelebihan turunan kitosan karboksilat adalah dapat mengadakan ikatan kovalen dengan selulosa sehingga dihasilkan sifat anti bakteri yang permanen dan sekaligus dapat meningkatkan ketahanan kusut kain selulosa. Peran kitosan suksinat, kitosan glutarat dan kitosan sitrat sebagai zat anti kusut dan anti bakteri pada bahan tekstil adalah penemuan baru yang diperoleh dari hasil penelitian ini. Tahap pertama dari penelitian ini merupakan tahap seleksi turunan dikarboksilat yang akan digunakan sebagai zat anti kusut. Tahap ini bertujuan untuk mendapatkan asam karboksilat yang dapat digunakan sebagai zat anti kusut. Optimasi pembentukan ikatan ester dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi dan katalis yang digunakan. Karakterisasi hasil reaksi meliputi identifikasi gugus ester dengan FTIR (Fourier Transform Infra Red), ketahanan kusut kain, dan kekuatan tarik kain. Hasil percobaan menunjukkan bahwa dari enam senyawa turunan dikarboksilat asam oksalat, malonat, maleat suksinat, glutarat, dan sitrat yang diseleksi, dihasilkan empat senyawa turunan dikarboksilat yang dapat digunakan sebagai zat anti kusut yaitu asam maleat, suksinat, glutarat dan sitrat. Makin besar ukuran molekul turunan dikarboksilat semakin besar ketahanan kusut yang dihasilkan. Hasil penelitian tahap ini menunjukkan bahwa konsentrasi turunan dikarboksilat sebesar 6% dengan katalis natrium dihidrogen fosfat memberikan hasil yang optimal. Tahap kedua merupakan sintesis kitosan karboksilat melalui reaksi esterifikasi antara kitosan dengan turunan dikarboksilat. Percobaan esterifikasi dilakukan dengan memvariasikan waktu reaksi dan perbandingan mol antara kitosan dan turunan dikarboksilat. Karakterisasi hasil sintesis meliputi elusidasi struktur molekul dengan FTIR dan 1H-RMI (Resonansi Magnetik Inti), derajat kristalinitas dengan XRD (X-Ray Difractions), sifat termal dengan TGA/DTA (Thermogravimetry Analysis / Differential Thermal Analysis) dan sifat kelarutannya dalam air. Analisis gugus fungsi menunjukkan adanya substitusi gugus karboksilat pada kitosan. Hal ini dibuktikan dari spektrum FTIR yakni munculnya serapan pada bilangan gelombang sekitar 1719 cm-1 yang merupakan serapan karbonil dari gugus karboksilat dan perubahan absorbansi serapan pada bilangan gelombang sekitar 1631cm-1 yang merupakan pita amida I. Selain dengan spektrum FTIR, dari spektrum 1H-RMI dibuktikan adanya substitusi gugus karboksilat dengan munculnya puncak pada pergeseran kimia 2,2 sampai 2,6 ppm yang merupakan pergeseran kimia proton metilen dari senyawa turunan karboksilat. Berkurangnya derajat kristalinitas menunjukkan tersubstitusinya turunan karboksilat pada rantai kitosan. Analisis termogram TGA menunjukkan terjadinya dehidrasi yang lebih besar pada turunan kitosan karena tersubstitusinya karboksilat yang bersifat polar pada kitosan menyebabkan naiknya kadar kelembaban turunan kitosan. Sifat kelarutan dalam air dari turunan kitosan juga menunjukkan tersubtitusinya gugus karboksilat, dan turunan kitosan memiliki sifat kelarutan maksimum dalam air sebesar 50 g/L. Kondisi optimum yang diperoleh dari proses esetrifikasi kitosan dengan turunan kitosan adalah waktu reaksi 20 jam dan perbandingan antara mol kitosan terhadap mol turunan dikarboksilat 1 : 6. Tahap ketiga penelitian ini meliputi proses esterifikasi kain kapas yang merupakan selulosa dengan turunan kitosan yang larut dalam air dari hasil sintesis tahap kedua pada berbagai variasi konsentrasi. Karakterisasi hasil esterifikasi meliputi sifat anti bakteri, sifat anti kusut dan sifat mekanik serta sifat termal dari kapas yang teresterifikasi. Kain kapas teresterifikasi dengan turunan kitosan menunjukkan kenaikan sifat anti kusut dan sifat anti bakteri yang tahan terhadap sepuluh kali pencucian dengan mesin laundre ‘O meter atau setara dengan lima puluh kali pencucian rumah tangga. Adanya ikatan silang antar rantai molekul selulosa oleh turunan kitosan dibuktikan dengan uji penggembungan serat dari kapas teresterkan yang menunjukkan bahwa penggembungan kapas teresterifikasi lebih kecil dibandingkan kapas pembanding. Data modulus elastisitas kain kapas dan kapas teresterifikasi menunjukkan bahwa kain kapas teresterifikasi lebih kaku dibanding kain kapas tanpa esterifikasi. Dari berbagai data diatas dihasilkan kondisi optimum dari proses esterifikasi kain kapas dengan turunan kitosan terjadi pada konsentrasi 0,8% dimana ketiga jenis kain kapas teresterifikasi mampu menurunkan populasi bakteri hingga 84%, dan memiliki sifat anti kusut yang memenuhi standar SNI. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa senyawa turunan karboksilat mempunyai potensi untuk menggantikan senyawa turunan metilol maupun garam logam tembaga dan seng sebagai zat anti kusut sekaligus anti bakteri.