USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA - Beranda · PDF fileiii RINGKASAN Permasalahan polusi udara merupakan hal yang sangat penting di Indonesia. Kasus kabut asap yang terjadi sejak

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

AIRFINE: MASKER DENGAN MIKROFILTER BERBASIS

BIOPOLIMER DARI LIMBAH AMPAS

TAPIOKA (CASSAVA WASTE PULP)

BIDANG KEGIATAN:

PKM KARSA CIPTA

Diusulkan oleh:

Ulya Alviredieta Malik 10413034 2013

Aswin Hindami Zaradini 11212041 2012

Mochamad Firmansyah 11213013 2013

Hafsah 11213015 2013

Muhammad Gidry Abdurrazak 11213016 2013

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

BANDUNG

2015

i

ii

Daftar Isi

Halaman Pengesahan ...................................................................................... i

Daftar Isi........................................................................................................... ii

Ringkasan ........................................................................................................ iii

Bab 1 - Pendahuluan ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................ 3

1.3 Manfaat ........................................................................................ 3

1.4 Luaran .......................................................................................... 3

Bab 2 - Tinjauan Pustaka .............................................................................. 4

2.1 Polusi Udara ................................................................................. 4

2.2 Masker.......................................................................................... 7

2.3 Mikrofilter .................................................................................... 9

2.4 Kertas Berbasis Biopolimer ......................................................... 11

2.5 Limbah Ampas Singkong (Cassava Waste Pulp) ........................ 13

Bab 3 - Metode Pelaksanaan ........................................................................ 15

3.1 Pembelian Alat dan Bahan ........................................................... 15

3.2 Pembuatan Kertas Saring dari Limbah Ampas Tapioka

(Cassava Waste Pulp) ........................................................................ 15

3.3 Pembuatan Mikrofilter berbasis Biopolimer ................................ 15

3.4 Pengujian dan Evaluasi Produk ................................................... 16

Bab 4 - Biaya dan Jadwal Kegiatan ............................................................ 17

4.1 Anggaran Biaya ........................................................................... 17

4.2 Jadwal Kegiatan ........................................................................... 18

Daftar Pustaka ................................................................................................ 18

Lampiran-Lampiran ...................................................................................... 25

Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota ......................................................... 25

Lampiran 2. Justifikasi Biaya ........................................................................... 30

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Pelaksana dan Pembagian Tugas......... 33

Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Pelaksana .............................................. 34

Lampiran 5. Gambaran Produk yang Dibuat .................................................. 35

iii

RINGKASAN

Permasalahan polusi udara merupakan hal yang sangat penting di

Indonesia. Kasus kabut asap yang terjadi sejak pertengahan 2015 lalu di

Kepulauan Riau, Sumatera, dan Kalimantan menyebabkan kebutuhan masyarakat

akan perlindungan dari bahaya polusi udara menjadi sesuatu yang mendesak.

Upaya yang umum dilakukan oleh masyarakat untuk melindungi diri dari kabut

adalah dengan penggunaan masker, terutama masker bedah yang dijual luas di

pasaran. Namun penggunaan masker ini masih mendatangkan berbagai masalah,

seperti ketidakmampuan masker bedah dalam menyaring partikel berukuran

dibawah 2,5 mikrometer (PM-2,5) dan limbah masker disposable yang sulit

terdegradasi. Berangkat dari permasalahan ini, inovasi masker dengan tambahan

mikrofilter berbasis biopolimer bernama Airfine diciptakan.

Airfine merupakan masker dengan inovasi mikrofilter yang dibuat dari

bahan dasar limbah ampas tapioka atau Cassava Waste Pulp (CWP). CWP dari

proses produksi pabrik-pabrik tepung tapioka masih memiliki kandungan selulosa

dan pati. Bahan tersebut dapat dibuat menjadi kertas penyaring yang kemudian

diberi perlakuan dengan metode all-cellulose composite hingga memiliki ukuran

pori sekitar 2,5 mikrometer. Kertas penyaring tersebut diintegrasikan ke dalam

badan masker sebagai lapisan penyaring yang disposable dan dapat diganti

dengan mudah. Mikrofilter berbasis biopolimer ini merupakan bahan yang

biodegradable, sehingga limbahnya mudah terdegradasi.

Airfine dapat menjadi produk alternatif self-protection dari polusi udara

yang memiliki kualitas yang baik dan lebih ramah lingkungan dengan biaya yang

terjangkau. Airfine diharapkan dapat menjadi solusi perlindungan diri masyarakat

Indonesia dari polusi udara yang membahayakan kesehatan seperti kabut asap

yang terjadi di berbagai wilayah di Kepulauan Riau, Sumatera, dan Kalimantan.

Lebih jauh lagi, diharapkan teknologi mikrofilter berbasis biopolimer ini dapat

menjadi terobosan baru bagi pengembangan produk masker sebagai alat self-

protection dari partikel-partikel berbahaya di udara.

1

BAB 1 – PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Polusi udara merupakan salah satu permasalahan lingkungan yang cukup

penting di Indonesia. Sumber polusi udara seperti industri, kendaraan bermotor,

dan asap rokok mengalami peningkatan dari waktu ke waktu. Kebakaran hutan

yang menjadi pemicu kabut asap di beberapa kota di Kepulauan Riau, Sumatera,

Kalimantan, bahkan sampai ke negara tetangga seperti Malaysia dan Singapura

sejak pertengahan 2015 silam memperparah kondisi polusi udara yang terjadi di

Indonesia. Kasus kabut asap ini bahkan sampai menyebabkan Indeks Standar

Pencemaran Udara di Pekanbaru, Riau, mencapai angka 984 psi pada 14

September 2015: sangat jauh dari batas aman yakni dibawah 500 psi (Sutopo,

2015; Anonim, 2015). Masalah kabut asap dan berbagai jenis polusi udara lain

yang tidak ditangani secara serius ini akan menyebabkan berbagai masalah

kesehatan yang berbahaya seperti peradangan, ISPA, bahkan kanker. Tindakan

untuk mencegah polusi udara beserta dampak buruknya menjadi hal yang perlu

dilakukan untuk meminimalisasi dan mencegah masalah-masalah kesehatan

tersebut.

Tindakan yang umumnya dilakukan masyarakat untuk mencegah dampak

buruk polusi udara di lingkungan sekitarnya adalah dengan menggunakan masker

bedah atau surgical mask. Masker jenis ini banyak terdapat di toko dan

supermarket dengan memiliki harga yang terjangkau. Namun, fungsi utama

masker ini adalah untuk mencegah fluida dari mulut dan hidung penggunanya

tersebar ke lingkungan sekitar supaya mikroorganisme patogen yang terkandung

di dalamnya tidak menyebar dan menular ke orang lain. Masker ini tidak didesain

untuk mencegah partikel dan mikroorganisme dari luar untuk masuk saluran

pernafasan penggunanya, terutama yang berukuran dibawah 2,5 mikrometer (PM-

2,5). Padahal pencemaran udara seperti kabut asap mengandung banyak partikel

berbahaya yang tergolong kategori PM-2,5. Respirator merupakan alat penyaring

udara untuk saluran pernafasan dengan kemampuan filtrasi hingga ukuran partikel

PM-2,5, namun memiliki harga yang lebih tinggi dari masker bedah dan tidak

nyaman digunakan. Ketidaknyamanan ini disebabkan ketat dan sempitnya ruang

2

untuk mulut dan hidung di dalam masker untuk bernafas, sehingga terasa sesak

dan gerah.

Masker bedah dan respirator disposable pun memiliki permasalahan yang

sama, yakni limbah. Masker dan respirator disposable memiliki umur penggunaan

yang singkat, karena keduanya tidak boleh dipakai berulang kali. Keduanya juga,

umumnya, terbuat dari bahan sintetik yang sulit terdegradasi di alam. Kebutuhan

masyarakat akan masker yang meningkat, seperti dalam kasus kabut asap, akan

menimbulkan masalah baru, yakni limbah masker bedah dan respirator disposable

yang sulit ditangani.

Hal-hal ini mendorong perlunya produk alternatif masker yang memiliki

kemampuan baik dalam menyaring udara yang masuk ke saluran pernafasan,

nyaman digunakan, serta memiliki harga yang terjangkau. Salah satu alternatif

yang dapat digunakan adalah dengan menggunakan limbah ampas tapioka atau

cassava waste pulp (CWP) untuk membuat inovasi mikrofilter berbasis hayati

pada masker. CWP merupakan limbah yang berasal dari pengolahan industri

tepung tapioka. CWP memiliki kandungan selulosa dan pati yang berpotensi

dalam pembuatan biopolimer komposit yang berfungsi sebagai mikrofilter.

Mikrofilter berbasis hayati ini dapat meningkatkan kemampuan penyaringan agar

mampu menyaring partikel-partikel yang masuk ke saluran pernafasan. Nilai jual

CWP yang rendah dapat meningkatkan nilai ekonomis dari produk yang

digunakan. CWP sendiri merupakan bahan alami yang mudah terdegradasi,

sehingga lebih ramah lingkungan dari segi limbah. Potensi yang ada pada CWP

ini dapat dimanfaatkan sebagai salah satu solusi pencegahan dampak buruk polusi

udara di Indonesia. Kasus pencemaran udara seperti kabut asap di berbagai

wilayah di Indonesia yang semakin memprihatinkan menjadikan inovasi ini

penting untuk direalisasikan.

3

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Bagaimana aplikasi teknologi tepat guna dalam mengurangi dampak

polusi udara?

1.2.2 Bagaimana cara membuat biopolimer komposit yang dapat berfungsi

sebagai mikrofilter dengan bahan baku limbah ampas tapioka (cassava

waste pulp)?

1.2.3 Bagaimana metode pembuatan masker non-disposable yang dapat

menyaring PM-2,5 dari udara?

1.3 Manfaat

1.3.1 Menjadi solusi aplikatif yang mampu mengurangi dampak buruk polusi

udara bagi kesehatan.

1.3.2 Memberikan nilai tambah produk pada limbah ampas tapioka

1.3.3 Mengurangi limbah masker non-degradeable dengan penggunaan

mikrofilter disposable dari biopolimer yang mudah terdegradasi

1.4 Luaran

Luaran akhir PKM - Karsa Cipta ini adalah Airfine, yakni sebuah masker

yang memiliki lapisan tambahan berupa mikrofilter di antara lapisan luar dan

dalamnya. Mikrofilter ini dibuat dari bahan dasar limbah ampas tapioka atau

cassava waste pulp (CWP) yang dibuat menjadi kertas komposit dengan metode

all-cellulose composite. Bahan masker yang digunakan sendiri adalah kain yang

non-disposable, sedangkan mikrofilter bersifat disposable dan dapat dilepas tanpa

merusak masker untuk diganti dengan mikrofilter baru. Masker dengan lapisan

mikrofilter ini didesain agar dapat menyaring partikel-partikel polusi udara

berukuran lebih kecil dari 2,5 mikrometer (PM-2,5) yang berbahaya bagi

kesehatan.

4

BAB 2 – TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Polusi Udara

Pada dasarnya, udara mengandung banyak gas, cairan, atau partikel padat

yang terdispersi hingga batas ambang tertentu. Polusi udara terjadi ketika udara

mengandung gas, cairan, atau partikel padat dalam jumlah yang merugikan. Polusi

udara dapat terjadi secara alami, misalnya, ketika sejumlah debu gurun terbawa

oleh angin ke udara sehingga menurunkan kualitas pandangan, jarak pandang, dan

memperburuk kualitas udara. Polusi udara dapat pula terjadi dengan campur

tangan manusia, melalui peningkatan aktivitas industri dan manufaktur di suatu

wilayah yang melepaskan gas, cairan, maupun partikel padat dalam jumlah besar

ke udara (Pargal dan Wheeler, 1995).

Dalam beberapa dekade terakhir, Indonesia tengah berkembang pesat

melalui pembangunan sektor ekonomi dan pembangunan industri (Tri-Tugaswati,

1993). Dalam operasionalnya, industri-industri ini sangat bergantung pada

pembakaran bahan bakar fosil sebagai sumber energi. Sebagian besar aktivitas

masyarakat Indonesia, misalnya transportasi, juga bergantung pada pembakaran

bahan bakar fosil sebagai sumber energi. Gas hasil pembakaran bahan bakar fosil

ini dibuang begitu saja tanpa diolah terlebih dahulu agar menghasilkan emisi yang

lebih rendah sehingga menimbulkan pencemaran udara dan memperburuk kualitas

udara hirup (Santosa et al., 2008). Selain itu, kebakaran hutan yang terjadi setiap

dan sepanjang tahun sangat berkontribusi melepaskan polutan ke udara (Kunii et

al., 2002). Setiap tahunnya, kebakaran hutan di Sumatera dan Kalimantan menjadi

penyebab terselimutinya Singapura, Malaysia, Brunei Darussalam, Thailand,

bahkan Filipina oleh kabut asap yang menyebabkan penurunan ekonomi dan

timbulnya berbagai penyakit (ABC, 2015). Tahun 2015 ini, seperti yang dilansir

oleh laman BBC dan ABC, kebakaran hutan diprediksi akan menjadi kebakaran

paling hebat sepanjang sejarah ditinjau dari luas area terbakar, jumlah asap yang

dilepaskan ke udara, serta ukuran populasi terimbas.

Rendahnya tingkat pendidikan masyarakat Indonesia yang berakibat pada

rendahnya kesadaran masyarakat akan pentingnya memelihara ekosistem dan

meminimalisasi polusi, tidak tegasnya kebijakan manajemen sumber daya alam

5

pemerintah sehingga memberi rongga untuk terus melakukan pencemaran udara

pada perusahaan dan individu tidak bertanggung jawab, faktor politik, sosial, dan

institusi, serta faktor demografik berupa kebutuhan akan ruang untuk tempat

tinggal menghasilkan kombinasi kompleks sehingga polusi udara masih menjadi

masalah besar (Sastry, 2000; Pargal dan Wheeler, 1995). Hingga hari ini, polusi

udara masih menjadi isu lingkungan terbesar Indonesia yang belum terselesaikan

dan diprediksi akan menjadi semakin parah seiring dengan berjalannya waktu

(Santosa et al., 2008).

Polutan udara Indonesia meliputi karbon monoksida, karbon dioksida, sulfur

dioksida, nitorgen dioksida, ozon, materi partikulat dengan diameter kurang dari

hingga 10µnm, ion inorganik, dan hidrokarbon aromatik polisiklik (Santosa et al.,

2008; Kunii et al., 2002). Santosa et al. pada tahun 2008 menyatakan bahwa kadar

NOx, O3, dan jumlah partikulat terdispersi udara Indonesia telah melebihi ambang

batas yang ditetapkan. Di beberapa daerah di Indonesia, misalnya Riau, kualitas

udara sangat amat buruk hingga dapat menyebabkan kematian (AQICN, 2015).

Hal ini disebabkan oleh kebakaran hutan yang terjadi sepanjang tahun (BBC,

2015; ABC, 2015) dengan komposisi polutan udara seperti yang ditunjukkan pada

Gambar 1.

Gambar 1. Konsentrasi Polutan Kebakaran Hutan 1997 Teremisi ke Udara

(Balasubramanian, tanpa tahun)

Efek polusi udara dapat dibagi menjadi efek jangka pendek dan efek jangka

panjang. Efek jangka pendek umumnya berupa kondisi akut seperti infeksi saluran

pernapasan dan mortalitas (kematian) akibat penyakit pernapasan (Sastry, 2000).

Keberadaan partikel polutan di udara, apabila berada pada jumlah besar seperti di

6

Riau, membentuk suatu lapisan yang tidak dapat ditebus ultra violet B (UVB).

Blokade sinar UVB yang berperan menekan pertumbuhan mikroorganisme di

udara menyebabkan meningkatnya pertumbuhan bakteri dan virus di udara

sehingga resiko terjadinya wabah penyakit meningkat (Sastry, 2000). Efek jangka

panjang meliputi meningkatnya potensi kanker akibat inhalasi zat-at karsinogenik

seperti hidrokarbon aromatik polisiklik (Sastry, 2000), penurunan kualitas udara

jangka panjang, peningkatan angka kelahiran bayi prematur dan cacat, defisiensi

pendapatan wilayah yang terimbas, serta penuruan pertumbuhan ekonomi.

Karbon monoksida (CO), gas yang terkandung dalam asap hasil kombusi

senyawa karbon, adalah gas tak berbau dan berwarna yang dihasilkan dari

pembakaran tak sempurna senyawa karbon (Fierro et al., 2001). Zat ini bersifat

toksik karena memiliki afinitas terhadap hemoglobin yang lebih besar daripada

oksigen (Fierro et al., 2001). Ikatan antara CO-Hb sangat kuat dan bertahan relatif

lama dibanding ikatan O2-Hb (Fierro et al., 2001). Kontak terlalu lama dengan CO

dapat menyebabkan penurunan kadar oksigen dalam tubuh sehingga proses

metabolisme tubuh terhambat. Sel, jaringan, dan organ yang membutuhkan

konsentrasi oksigen tinggi untuk beraktivitas menjadi bagian tubuh pertama yang

mengalami gangguan fungsi. Lama kelamaan, seluruh sel, jaringan, dan organ

pada tubuh juga mengalami gangguan fungsi. Jika dibiarkan, tubuh akan berhenti

berfungsi dan mati. Gejala klinis dari keracunan CO kadar rendah (<10ppm)

meliputi gangguan kardiovaskular, pernapasan, dan neurobehavioral. Pada kadar

tinggi (>50ppm), tubuh akan kehilangan kesadaran dan mati (Fierro et al., 2001).

Karbon dioksida (CO2) adalah gas tak berbau, tak berwarna, dan tak mudah

terbakar yang merupakan produk metabolisme sel dan pembakaran bahan bakar

fosil (Rice, 2003). Kontak dengan CO2 dapat mengakibatkan asidosis, yaitu

kondisi ketika darah menjadi asam akibat pembentukan asam karbonat (H2CO3)

yang mengakibatkan terjadinya ketidakseimbangan elektrolit. Penurunan pH

darah akibat melimpahnya asam karbonat juga menyebabkan menurunnya klorida,

kalium, kalsium, dan meningkatnya natrium pada darah (BLM, tanpa tahun).

Ginjal akan berusaha menyeimbangkan pH darah dengan membentuk garam

bikarbonat dan menyekresikan ion H+. Akibatnya, beban dan kerja organ

meningkat (BLM, tanpa tahun). Kondisi ini diperparah dengan keberadaan aerosol

7

asam pada udara tercemar yang apabila terhirup turut berkontribusi menurunkan

pH darah (Balasubramanian, tanpa tahun). Kombinasi karbon dioksida dan aerosol

asam terbukti meningkatkan pasien penderita asthma dan gangguan pernapasan di

rumah sakit di seluruh Singapura selama kebakaran hutan di Sumatera dan

Kalimantan berlangsung (Balasubramanian, tanpa tahun).

Keberadaan zat partikulat seperti sulfat dan nitrat pada atmosfer, meski

belum didukung oleh data yang lengkap, memiliki efek yang tidak signifikan

terhadap kesehatan manusia secara langsung. Diduga, zat partikulat yang masuk

ke dalam tubuh dapat berinteraksi dengan komponen reaksi metabolisme dan atau

logam-logam dalam tubuh membentuk zat organik sekunder (Reiss, et al., 2007).

Namun, zat partikulat dapat menyebabkan hujan asam yang bersifat korosif pada

kulit manusia (EPA, 2012).

Zat lain yang terkandung dalam udara tercemar adalah ozon. Terbukti, ozon

menyebabkan resiko gangguan kesehatan dan kematian melalui inflamasi paru-

paru, asthma, dan episema (EPA, 2012).

2.2 Masker

Masker adalah alat yang digunakan di dekat hidung dan mulut sebagai

ujung terluar saluran pernafasan untuk menyaring partikel – partikel tertentu.

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia Daring Edisi III, masker merupakan kain

penutup mulut dan hidung seperti yang dipakai oleh dokter, perawat di rumah

sakit. Definisi ini mengacu pada surgical mask atau masker bedah, yakni masker

yang digunakan oleh tenaga medis untuk melakukan aktivitas medis tertentu

seperti bedah dan persalinan (Rebmann, 2008). Masker ini digunakan oleh tenaga

medis untuk menyaring tetesan air dan aerosol yang mengandung bakteri-bakteri

patogen dari mulut dan hidung penggunanya agar tidak menyebar ke udara.

Masker bedah ini sendiri umumnya diproduksi dari bahan polipropilena

yang non-woven (tidak ditenun) dan terdiri atas satu lembar bahan penyaring yang

memiliki beberapa lapisan atau layer (Bayer, 1998). Umumnya lapisan-lapisan ini

mencakup lapisan antiair di bagian dalam dan lapisan thermobond di bagian

terluar. Lapisan terdalam berfungsi untuk menahan cairan tubuh seperti keringat

dan air liur agar tidak keluar dari dalam masker, sedangkan bagian luar masker

8

berfungsi sebagai pertahanan pertama terhadap cairan kontaminan dari luar

masker seperti darah. Adapun diantara kedua lapisan ini terdapat lapisan seperti

kertas yang berfungsi sebagai filter untuk menangkal bakteri dan partikel-partikel

lain yang berasal dari luar maupun dalam masker.

Gambar 2. Struktur Lapisan Penyaring Masker Bedah

Surgical mask berbeda dengan respirator, terutama dari sisi fungsi utama.

Namun di Indonesia, kata “masker” juga diasosiasikan dengan respirator.

Respirator sendiri merupakan alat yang bertujuan untuk melindungi penggunanya

dari partikel-partikel berbahaya udara luar yang dihirupnya. Respirator sendiri

memiliki berbagai jenis dan ukuran, tergantung pada tujuan dan tingkat bahaya

udara lingkungan yang dituju penggunanya (U.S. Department of Health and

Human Services, 1999). Respirator juga memiliki berbagai mekanisme beragam

untuk memberikan udara bersih bagi penggunanya sesuai dengan jenisnya, baik

secara mekanik maupun kimiawi. Respirator harus pas dipakai dan tidak

meninggalkan celah pada wajah (face seal), sehingga kemampuan filtrasinya

tinggi.

Respirator yang umumnya dikenal masyarakat luas adalah respirator N95.

Respirator N95 merupakan jenis respirator yang ringan, sederhana, half-face, dan

disposable atau sekali pakai. Respirator ini umumnya dipakai di dunia medis dan

sudah bebas diperjualbelikan di masyarakat. Respirator ini mampu menyaring

partikel udara yang diameternya sekitar 0,1 – 0,3 mikron dengan efisiensi filtrasi

95% (Qian et al., 1998). Respirator N95 memiliki kemampuan filtrasi yang jauh

9

lebih baik dibandingkan dengan surgical mask atau masker bedah. Menurut Lee et

al. (2005), respirator N95 dapat memberikan proteksi 8-12 kali lipat lebih baik

daripada masker bedah (Gambar 3. dan Gambar 4.).

Gambar 3. Hasil Pengujian Faktor Proteksi Empat Sampel Respirator N95

Terhadap Berbagai Ukuran Partikel (Lee et al. 2005)

Gambar 4. Hasil Pengujian Faktor Proteksi Tiga Sampel Masker Bedah Terhadap

Berbagai Ukuran Partikel (Lee et al., 2005)

2.3 Filtrasi

Filtrasi merupakan metode fisika mekanik yang digunakan untuk

memisahkan suatu partikel dari fluida (gas atau cairan) dengan cara melewatkan

10

suatu fluida melalui media berpori dimana hanya fluida yang dapat melewati pori-

pori media. Jika ukuran partikel lebih besar daripada ukuran pori-pori media maka

partikel akan tertahan di permukaan media.

Dalam teknologi filtrasi, terdapat beberapa media yang digunakan antara lain

a. Kertas saring

Analisis kualitatif dan kuantitatif

Prosedur laboratorium umum

Aplikasi teknis

Aplikasi special

b. Mikrofiber kaca dan kuarsa

Partikel yang sangat kecil

Substansi agresif

Temperatur lebih dari 1000oC

Penentuan biokimia

Pengawasan udara

Sebagai membran pra-filter

c. Extraction thimbles ( microfiber campuran selulosa, kaca dan kuarsa)

Ekstraksi padatan atau cairan dengan Soxhlet

Pemisahan partikel bubuk dan aerosol pada gas

Teknologi membran merupakan teknologi dalam proses pemisahan atau

separasi dengan memanfaatkan prinsip difusi dan osmosis suatu zat melalui suatu

lapisan tipis dengan ukuran celah yang telah difabrikasi. Membran dapat

membantu memisahkan suatu komponen yang diinginkan dari suatu campuran

zat.

Penggunaan teknologi membrane memiliki beberapa keunggulan

dibandingkan dengan proses pemisahan secara konvensional, yaitu :

1. Pemisahan filtrate dapat dilakukan dengan aliran kontinu

2. Penggunaan energi yang relatif kecil

3. Penggunaan teknologi membran dapat dikombinasikan dengan teknik

pemisahan lain

4. Kondisi operasi pemisahan dengan membran dapat dikontrol

11

5. Teknologi membran dapat mengurangi penggunaan bahan kimia

Teknologi membran telah banyak diaplikasikan untuk pemurnian beberapa

polimer seperti protein, polisakarida, oligosakarida, dan nukelotida (Yeh dan

Dong, 2003; DeFrees, 2003). Beberapa factor yang mempengaruhi penggunaan

membran adalah ukuran molekul, bentuk molekul, bahan penyusun membran,

karakteristik larutan, dan parameter kondisi operasi. Proses pemisahan dengan

membran dibagi menjadi empat tipe yaitu mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, nanofiltrasi

dan reverse osmosis ( Susanto dkk, 2009).

2.4 Kertas Berbasis Biopolimer

Kertas digunakan untuk proses pengemasan produk dan bersifat

biodegradable sehingga ramah lingkungan. Kertas terdiri dari struktur selulosa

berpori yang terbentuk dari mikrofibril, yaitu gabungan molekul selulosa rantai

panjang pada fase kristal dengan daerah amorphous. Selulosa bersifat hidrofilik

karena adanya gugus hidroksi (-OH) pada rantai utamanya dan porositas jaringan

serat selulosa menyebabkan adanya mekanisme penghalang uap air. Kemasan

kertas sangat mudah menyerap air dari lingkungan sehingga menurunkan

kekuatan fisik kertas. Transpor uap air dapat terjadi pada kertas akibat adanya

difusi uap air melalui ruang hampa antar serat selulosa (Bandyopadthay dkk.,

2002).

Polimer alam dapat digunakan sebagai lapisan penghalang terhadap suatu

partikel. Biopolimer memiliki potensi untuk menggantikan pembukus kertas

sintetik seperti polyethylene, polyvinyl alcohol, rubber latex, and fluorocarbon

(Chan dan Krochta., 2001a, 2001b). Alternatif penggunaan biopolymer dapat

menjadi kesempatan yang besar untuk meningkatkan sector pertanian dan

mengurangi ketergantungan terhadap penggunaan bahan baku berbasis minyak

bumi.

Material biopolimer berasal dari sumber daya alam yang terbarukan seperti

polisakarida, protein dan lemak atau kombinasi komponen tersebut yang lebih

aman bagi lingkungan dibandingkan polimer sintetik dari minyak bumi. Lapisan

biopolimer merupakan bahan yang sangat efektif dan efisien untuk mengabungkan

12

bahan antimikroba, antioksidan, dan nutrien (Baldwin, 1994; Petersen dkk.,

1999; Ozdemir dan Floros, 2001; Han dan Gennadios, 2005).

Penyusunan biopolimer menjadi kertas menyediakan beberapa keuntungan

fungsional serta membentuk produk yang terbuat dari material yang bersifat

environment-friendly. Biopolimer yang terbarukan seperti caseinates (Khwaldia

dkk., 2005; Gastaldi dkk., 2007; Khwaldia, 2009), whey protein isolate (WPI)

(Han dan Krochta, 1999, 2001; Lin dan Krochta, 2003, Gällstedt dkk., 2005),

isolated soy protein (Park dkk., 2000; Rhim dkk., 2006), wheat gluten (Gällstedt

dkk., 2005), corn zein (Trezza dan Vergano, 1994; Parris dkk., 1998;Trezza dkk.,

1998), chitosan (Despond dkk., 2005; Ham-Pichavant dkk., 2005; Kjellgren dkk.,

2006), carrageenan (Rhim dkk., 1998); alginate (Rhim dkk., 2006), dan pati

(Matsui dkk., 2004) telah diteliti dan berpotensi sebagai bahan baku pembuat

kertas pembungkus.

Biopolimer yang sering digunakan adalah polisakarida karena bersifat

non-toxic. Polisakarida dapat membentuk lapisan yang kuat, tetapi bukan

penghalang uap air yang baik sebab memiliki sifat hidrofilik (Kester dan Fennema

1986; Guilbert 1986). Polisakarida yang potensial untuk digunakan sebagai bahan

baku kertas adalah pati karena harga yang murah dan proses pembuatan yang

mudah. Lapisan pati memiliki sifat fisik yang lemah tetapi dapat ditingkatkan

dengan mencampurkannya dengan turunan selulosa dan protein (Arvanitoyannis

dkk.,1996, 1998; Psomiadou dkk., 1996; Peressini dkk., 2004). Dispersi granula

pati merupakan material yang sering digunakan untuk membentuk lapisan seperti

kertas dengan tujuan utamanya membentuk lapisan yang halus tanpa merupakan

sifat penghalangnya (Matsui dkk., 2004). Modifikasi struktur pati dengan

perlakuan ukuran permukaan pati dapat meningkat beberapa sifat kertas antara

lain kekuatan fisik, hambatan terhadap partikel dan sifat optic material.

Reaksi asetilasi adalah salah satu cara yang paling menarik untuk

mengurangi higroskopisitas pati. Reaksi kimia ini memungkinkan pencapaian

bahan termoplastik dan higroskopis (Graaf dkk., 1995; Fringant dkk., 1996).

Larotonda (2005) dan Fringant (1998) menggunakan kertas yang telah diberi

perlakuan dengan pati asetat untuk mengurangi kertas higroskopisitas. Larotonda

dkk (2005) menunjukkan bahwa pengurangan yang signifikan dalam penyerapan

13

air dan WVP dari kertas akan dicapai melalui peresapan pati asetat, terutama

dalam kondisi kelembaban yang relatif rendah. Pati asetat yang diresap oleh

struktur kertas dapat mengurangi permeabilitas kertas. Oleh karena pati asetat

tidak lebih bersifat higroskopis daripada kertas, makan adsorptivitasnya dapat

berkurang secara signifikan dengan impregnasi. Peresapan kertas dengan bahan

nonhygroscopik dan biodegradable adalah perlakuan yang menarik digunakan

untuk mengurangi hygroskopisitas dan WVP kertas. Perlakuan ini diharapkan

tidak hanya meningkatkan kemampuan kertas untuk menghalang air, tetapi juga

sifat penghalang terhadap partikel dan bau senyawa tertentu sehingga menurunkan

angka paparan (Dury-Brun dkk., 2008). Akan tetapi, peresapan uap air diharapkan

tidak menganggu sifat mekanik dari struktur kertas (Matsui dkk., 2004). Sifat-sifat

kertas diresapi tergantung pada waktu perendaman, konsentrasi bahan yang

digunakan untuk peresapan, dan prosedur impregnasi (dengan atau tanpa aplikasi

vakum).

2.5 Limbah Ampas Singkong (Cassava Waste Pulp)

Singkong merupakan salah satu sumber daya alam yang melimpah di

Indonesia. Produksi singkong di Indonesia merupakan produksi kedua terbesar

setelah padi. Kadar karbohidrat yang tinggi pada singkong dan produksinya yang

banyak membuat singkong memiliki potensi untuk menjadi sumber makanan

utama di Indonesia.

Pada umumnya, singkong diolah menjadi tapung tapioka. Pada

pengolahannya singkong yang menjadi tepung tapioka akan menghasilkan limbah

berupa CWP (Cassava Waste Pulp). Kadar CWP dalam singkong cukup tinggi,

yaitu 11,4% (Ubala, 2007). Jumlah onggok singkong yang dihasilkan dari industri

kecil dengan bahan baku 5 kg/hari adalah 3,75 kg. Sedangkan industri menengah

dengan bahan baku 20 kg/hari menghasilkan 15 kg onggok singkong dan industri

skala besar dengan bahan baku 600 kg/hari menghasilkan 450 kg onggok

singkong (Putra, 2014). Dari data diatas dapat disimpulkan bahwa onggok

singkong yang dihasilkan sangat banyak dan sangat disayangkan bila onggok

singkong tersebut tidak dimanfaatkan menjadi produk yang dapat menambah nilai

jual onggok singkong itu sendiri. Berikut adalah kandungan CWP:

14

Tabel 1. Komponen penyusun CWP

(Hermiati et al., 2011 dalam Putra, 2014; Rattanachomsri et al., 2009 dalam

Djuma’ali et al., 2011)

Compounds (%) Cassava Pulp

Starch 60,6

Amylose 21.36

Crude Fiber 4.84

Cellulose 15,6

Relative neutral sugar composition

Glucose 94.04

Galactose 2.86

Xylose 2.07

Rhamnose 0.72

Arabinose 0.49

Mannaose 0.05

Menurut Rattanachomsri et al. (dalam Djuma’ali et al., 2011), CWP juga

mengandung selulosa sebanyak 15,6 gram per 100 gram berat kering CWP.

Selulosa ini dapat dimanfaatkan untuk menjadi kertas. Kandungan pati dalam

CWP sendiri dapat dimanfaatkan sebagai bahan campuran untuk membuat kertas

komposit yang dapat berfungsi sebagai mikrofilter.

15

BAB 3 – METODE PELAKSANAAN

3.1 Pembelian Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan untuk membuat filter ini secara umum

didapatkan dari 4 tempat, yaitu Balubur Town square di Kota Bandung, Sakura

Medical Shop di Kota Bandung, Griya Toserba di Kota Bandung, dan PT. Cilaks

Jaya di Kabupaten Subang. Bahan-bahan untuk membuat badan masker seperti

kain, benang, jarum, dan tali masker didapatkan di Balubur Town Square. Limbah

ampas tapioka atau CWP yang menjadi bahan dasar pembuatan mikrofilter

didapatkan dari PT. Cilaks Jaya, yakni sebuah perusahaan produsen tepung

tapioka. Alat-alat dan bahan-bahan kimia yang diperlukan dalam proses

pembuatan dibeli dari Sakura Medical Shop. Peralatan-peralatan penunjang lain

seperti baki dibeli di Griya Toserba Bandung.

3.2 Pembuatan Kertas Saring dari Limbah Ampas Tapioka (Cassava Waste

Pulp)

Pembuatan kertas diawali dengan pembersihan limbah ampas tapioka atau

CWP dari kotoran-kotoran. Setelah bersih, CWP dimasukkan ke dalam baki berisi

air hangat untuk direndam. Kemudian dicampur dengan serat nabati agar memiliki

tekstur yang kuat dan diaduk hingga homogen. Selanjutnya campuran tersebut

disaring dan dicetak menggunakan cetakan kertas. Kemudian, cetakan berisi

campuran bubur dari CWP dijemur hingga kering dan berbentuk selembar kertas

yang menyerupai kertas saring.

3.3 Pembuatan Mikrofilter berbasis Biopolimer

Pembutan mikrofilter untuk masker dilakukan dengan metode

pembentukan all-cellulose composite yang mengacu pada penelitian Nishino dan

Arimoto (2007). Diawali dengan proses pretreatment, yaitu perendaman kertas

saring berbahan CWP yang telah dibuat dalam larutan campuran aquades, aseton,

dan N,N’-dimetilasetamida (DMAc) selama 24 jam pada suhu 25 ºC. Kemudian

kertas hasil pretreatment dicelupkan ke dalam larutan LiCl (8% w/v) dan DMAc

dengan perbandingan 3:97 pada suhu 30 ºC. Setelah itu dipindahkan ke dalam

16

larutan methanol untuk menghilagkan LiCl dan DMAc. Selanjutnya kertas hasil

perlakuan tersebut dikeringkan. Dengan mengikuti cara tersebut diperoleh kartas

dengan ukuran pori yang berkisar antara 1-10 mm.

3.4 Pengujian dan Evaluasi Produk

Bagian pengujian melibatkan tiga parameter utama, yaitu ukuran pori,

ketebalan mikrofilter, dan kemampuan penyaringan masker. Pegujian ukuran pori

dilakukan dengan mengukur diameter pori menggunakan bantuan mikroskop.

Ketebalan mikrofilter diukur menggunakan micrometer sekrup agar diperoleh

ketebalan yang cocok. Kemudian, kemampuan penyaringan masker diuji dengan

melalukan partikulat debu yang dihembuskan menggunakan kipas angin, sehingga

dapat diketahui seberapa baik masker dapat menyaring partikulat yang terdapat di

udara. Selain itu dapat diketahui tingkat penetrasi, atau kemempuan suatu partikel

menembus membran. Data hasil pengujian dibandingkan dengan standar masker

yang ada agar dapat digunakan sebagai penyaring udara siap pakai. Jika hasil

pengujian menunjukkan data di bawah standar akan dilakukan perbaikan dalam

proses pembuatan. Proses pengujian dan evaluasi akan berjalan terus menerus

agar Airfine dapat menjadi lebih baik dalam penerapannya.

.

17

BAB 4 – BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

4.1 Anggaran Biaya

Ringkasan anggaran biaya disusun sesuai dengan format pada Tabel 2.

Tabel 2. Ringkasan Anggaran Biaya PKM-KC

No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

1 Peralatan penunjang 1.500.000

2 Bahan habis pakai 2.000.000

3 Perjalanan membeli alat, bahan baku, dan menuju

laboratorium

750.000

4 Lain-lain (administrasi, publikasi, perizinan) 750.000

Jumlah 5.000.000

4.2 Jadwal Kegiatan

Tabel 3. Jadwal Kegiatan PKM-KC

Tahap Minggu Ke-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Studi literature

Pengumpulan data

Pembuatan desain produk

Pembelian bahan-bahan

Pembuatan mikrofilter

Pembuatan badan masker

Pengintegrasian mikrofilter

dengan masker

Pengujian dan evaluasi

Penerapan hasil evaluasi

Pembuatan laporan

18

DAFTAR PUSTAKA

ABC. 2015. Indonesian Fires Sending Haze Across South-East Asia could

Become Worst on Record, NASA Warns. [Online]

http://www.abc.net.au/news/2015-10-02/indonesia-forest-fires-could-become-

worst-on-record-nasa-warns/6824460, diakses tanggal 4 Oktober 2015.

ABC. 2015. South-East Asia Haze: What is Behind The Annual Break. [Online]

http://www.abc.net.au/news/2015-09-17/southeast-asia-haze-what-is-behind-

the-annual-outbreak/6783688, diakses tanggal 4 Oktober 2015.

AQICN. 2015. Air Pollution in Indonesia: Real-time Air Quality Index Visual

Map. [Online] http://aqicn.org/map/indonesia/#@g/0.0691/107.9079/5z,

diakses tanggal 4 Oktober 2015.

Arvanitoyannis I, Biliaderis CG, Ogawa H, Kawasaki N. 1998. Biodegradable

films made from low-density polyethylene (LDPE), rice starch and potato

starch for food packaging applications: part 1. Carbohydr Polym 36:89–104.

Arvanitoyannis I, Psomiadou E, Nakayama, A. 1996. Edible films made from

sodium caseinate, starches, sugars or glycerol. Part 1.Carbohydr

Polym 31:179–92.

Avena-Bustillos RJ, Krochta JM. 1993. Water vapor permeability of caseinate-

based edible films as affected by pH, calcium crosslinking and lipid content. J

Food Sci 58:904–7.

Baldwin EA. 1994. Edible coatings for fresh fruits and vegetables: past, present,

and future. In: KrochtaJM, BaldwinEA, Nisperos-CarriedoMO,

editors. Edible coatings and films to improve food quality. Lancaster , Pa. :

Technomic Publishing Co. Inc. p 25–64.

Bandyopadthay A, Romarao BV, Ramaswamy S. 2002. Transient moisture

diffusion through paperboard materials. Colloid Surf A 206:455–67.

Bayer, Robert T. 1998. Disposable Face Mask. [Online]

http://www.freepatentsonline.com/5735270.pdf, diakses tanggal 3 Oktober

2015.

BBC Indonesia. 2015. Berbahaya: kualitas udara Pekanbaru dan Palembang

[online]

http://www.bbc.com/indonesia/berita_indonesia/2015/09/150914_indonesia_

asap_pekanbaru, diakses tanggal 4 Oktober 2015

BLM. Tanpa tahun. Health Risk Evaluation for Carbon Dioxide. [Online]

http://www.blm.gov/style/medialib/blm/wy/information/NEPA/cfodocs/howe

ll.Par.2800.File.dat/25apxC.pdf, diakses tanggal 29 September 2015.

19

Brault D, D'Aprano G, Lacroix M. 1997. Formation of freestanding sterilized

edible films from irradiated caseinates. J Agric Food Chem45:2964–9.

Chan MA, Krochta JM. 2001a. Grease and oxygen barrier properties of whey-

protein-isolate coated paperboard. Tappi J 84:57.

Chan MA, Krochta JM. 2001b. Color and gloss of whey-protein coated

paperboard. Tappi J 84:58.

Chan MA. 2000. Oil- and oxygen-barrier properties of whey-protein-coated paper.

[MSc thesis]. Davis , Calif. : Univ. of California.

DeFrees.2003.Carbohydrate Purification using Ultrafiltration, Reverse osmosis,

dan Nano-filtration. United States Pantent. No. 6. 454- 496

Despond S, Espuche E, Domard A. 2001. Water sorption and permeation in

chitosan films: relation between gas permeability and relative humidity. J

Polym Sci Part B Polym Phys 39:3114–27.

Despond S, Espuche N, Cartier N, Domard A. 2005. Barrier properties of paper-

chitosan and paper-chitosan-carnauba wax films. J Appl Polym Sci 98:704–

10.

EPA. 1999. EPA Haze Pamphlet. [Online]

https://dec.alaska.gov/air/anpms/rh/rhdoc/EPA's_haze_pamphlet.pdf, diakses

tanggal 28 September 2015.

Fierro , M.A., O’Rouke M.K., dan Burgess, J.L. 2001. Adverse Health Effects of

Exposure to Ambient Carbon Monoxide. [Online]

http://www.airinfonow.org/pdf/carbon%20monoxid2.pdf, diakses tanggal 29

September 2015.

Fringant C, Desbrières J, Rinaudo M. 1996. Physical properties of acetylated

starch-based materials: relation with their molecular characteristics. Polym

J 37:2663–73.

Fringant C, Rinaudo M, Gontard N, Guilbert S, Derradji H. 1998. A

biodegradable starch-based coating to waterproof hydrophilic materials. J

Starch/Stärke 50:292–6.

Gällstedt M, Brottman A, Hedenqvist MS. 2005. Packaging-related properties of

protein- and chitosan-coated paper. Packag Technol Sci 18:161–70.

Gällstedt M, Hedenqvist MS. 2006. Packaging-related mechanical and barrier

properties of pulp–fiber–chitosan sheets. Carbohydr Polym 63:46–53.

Gällstedt M. 2001. Packaging-related properties of uncoated, coated and

laminated whey protein and chitosan films. [DPhil thesis]. Stockholm ,

Sweden : Packforsk-KTH.

20

Gastaldi E, Chalier P, Guillemin A, Gontard N. 2007. Microstructure of protein-

coated paper as affected by physico-chemical properties of coating

solutions. Colloid Surf A 301:301–10.

Gennadios A, Brandenburg AH, Weller CL, Testin RF. 1993. Effect of pH on

properties of wheat gluten and soy protein isolate films. J Agric Food

Chem 41:1835–9.

Gennadios A, McHugh T, Weller CL, Krochta JM. 1994. Edible coatings and

films based on proteins. In: KrotchaJM, BaldwinEA,Nisperos-CarriedoMO,

editors. Edible coatings and films to improve food quality. Lancaster , Pa. :

Technomic Publishing Co. Inc.

Gennadios A, Weller CL. 1994. Moisture adsorption by grain protein films. Trans

ASAE 37: 535–9.

Graaf RA, Broekroelofs GA, Janssen LPBM, Beenackers AACM. 1995. The

kinetics of the acetylation of gelatinised potato starch.Carbohydr

Polym 28:137–44.

Guilbert S, Cuq B, Gontard N. 1997. Recent innovations in edible and/or

biodegradable packaging materials. Food Additives Contam14:741–51.

Guilbert S, Gontard N, Gorris LGM. 1996. Prolongation of the shelf life of

perishable food products using biodegradable films and coatings. Lebensm

Wiss Technol 29:10–7.

Guilbert S. 1986. Technology and application of edible protective films.

In: MathlouthiM, editor. Food packaging and preservation. London : Elsevier

Applied Science. p 371–94.

Ham-Pichavant F, Sèbe G, Pardon P, Coma V. 2005. Fat resistance properties of

chitosan-based paper packaging for food applications. Carbohydr

Polym 61:259–65.

Han JH, Gennadios A. 2005. Edible films and coatings: a review. In: HanJH,

Editor. Innovations in food packaging. London : Elsevier Academic Press.

p 239–62.

Han JH, Krochta JM. 1999. Wetting properties and sodium water vapor

permeability of whey-protein-coated paper. Trans ASAE42:1375–82.

Han JH, Krochta JM. 2001. Physical properties and oil absorption of whey-

protein-coated paper. J Food Sci 66: 294–9.

Kester JJ, Fennema OR. 1986. Edible films and coatings: a review. Food

Technol 40(12):47–59.

21

Khwaldia K, Banon S, Desobry S, Hardy J. 2004b. Mechanical and barrier

properties of sodium caseinate-anhydrous milkfat edible films. Int J Food Sci

Technol 39:403–11.

Khwaldia K, Linder M, Banon S, Desobry S. 2005. Combined effects of mica,

carnauba wax, glycerol and sodium caseinate concentrations on water vapor

barrier and mechanical properties of coated paper. J Food Sci 70:E192–7.

Khwaldia K, Perez C, Banon S, Desobry S, Hardy J. 2004a. Milk proteins for

edible films and coatings. Crit Rev Food Sci Nutr44:239–51.

Khwaldia K. 2004. Mise au point, caractérisation et application d'un emballage

biodégradable complexe à base de fibres cellulosiques (papier) et de protéines

animales (caséinate de sodium). [DPhil thesis]. Nancy , France : INPL. 143 p.

Khwaldia K. 2009. Water vapor barrier and mechanical properties of paper-

sodium caseinate and paper-sodium caseinate-paraffin wax films. J Food

Biochem. Forthcoming.

Kjellgren H, Gällstedt M, Engström G, Järnström L. 2006. Barrier and surface

properties of chitosan-coated greaseproof paper.Carbohydr Polym 65:453–60.

Krasavtsev V, Maslova G, Degtyareva E, Bykova V, Noudga L. 2002. Study and

selection of chitosan characteristics for packaging materials and preservation

of fish products. In: SuchivaK, ChandrkrachangS, MethacanonP, PeterMG,

editors. Advances in chitin science. Bangkok , Thailand : Fifth Proceedings of

International Conference, MTEC. p 543–6.

Krochta JM, Baldwin EA, Nisperos-Carriedo MO. 1994. Edible coatings and

films to improve food quality. Lancaster , Pa. : Technomic Publishing Co. Inc.

Krochta JM, De Mulder-Johnston CD. 1997. Edible and biodegradable polymer

films: challenges and opportunities. Food Technol51(2):61–74.

Kunii, O., Kanagawa, S., Yajima, I., Hisamatsu, Y., Yamamura, S., Amagai, T.,

dan Ismail, I.T.S. 2002. The 1997 Haze Disaster in Indonesia: Its Air Quality

and Health Effects. Archieves on Environmental Health: An International

Journal, 57(1), pp. 16-22.

Larotonda FDS, Matsui KN, Sobral PJA, Laurindo JB. 2005. Hygroscopicity and

water vapor permeability of Kraft paper impregnated with starch acetate. J

Food Eng 71:394–402.

Lee CH, An DS, Lee SC, Park HJ, Lee DS. 2004. A coating for use as an

antimicrobial and antioxidative packaging material incorporating nisin and α-

tocopherol. J Food Eng 62:323–9.

22

Lee CH, An DS, Park HJ, Lee DS. 2003. Wide-spectrum antimicrobial packaging

materials incorporating nisin and chitosan in the coating. Packag Technol

Sci 16:99–106.

Lee, S. A., Grinshpun, S. A., & Reponen, T. (2005, May). Efficiency of N95

filtering facepiece respirators and surgical masks against airborne particles of

viral size range: tests with human subjects. In Presentation at the American

Industrial Hygiene Conference and Expo.

Matsui KN, Larotonda FDS, Paes SS, Luiz DB, Pires ATN, Laurindo

JB. 2004. Cassava bagasse-Kraft paper composites: analysis of influence of

impregnation with starch acetate on tensile strength and water absorption

properties. Carbohydr Polym 55:237–43.

National Institute for Occupational Safety and Health. 1999. TB Respiratory

Protection Program In Health Care Facilities: Administrator's Guide.

[Online] http://www.freepatentsonline.com/5735270.pdf, diakses tanggal 4

Oktober 2015.

Ozdemir M, Floros JD. 2001. Analysis and modeling of potassium sorbate

diffusion through edible whey protein films. J Food Eng47:149–55.

Pargal, S., dan Wheeler, D. 1995. Informal Regulation of Industrial Pollution in

Developing Countries: Evidence in Indonesia. Washington D.C: World Bank

Publications, halaman 1-2.

Park HJ, Kim SH, Lim ST, Shin DH, Choi SY, Hwang KT. 2000. Grease

resistance and mechanical properties of isolated soy protein-coated paper. J

Am Chem Soc 77:269–73.

Parris N, Vergano PJ, Dickey LC, Cooke PH, Craig JC. 1998. Enzymatic

hydrolysis of zein-wax-coated paper. J Agric Food Chem46:4056–9.

Peressini D, Bravin B, Sensidoni A. 2004. Tensile properties, water vapor

permeabilities and solubilities of starch–methylcellulose- based edible

films. Ital J Food Sci 16:5–16.

Petersen K, Nielsen PV, Bertelsen G, Lawther M, Olsen MB, Nilsson

NH, Mortensen G. 1999. Potential of biobased materials for food

packaging. Trends Food Sci Technol 10:52–68.

Psomiadou E, Arvanitoyannis I, Yamamoto N. 1996. Edible films made from

natural resources; microcrystalline cellulose (MCC), methylcellulose (MC)

and corn starch and polyols. Part 2. Carbohydr Polym 31:193–204.

Putra, O.P., Hirza N., Mochammad, Melviana, Agustine C. 2014. Cassava Pulp

Menstrual Pad pada lomba EMINEX 2014.

23

Qian, Y., Willeke, K., Grinshpun, S. A., Donnelly, J., & Coffey, C. C. (1998).

Performance of N95 respirators: filtration efficiency for airborne microbial

and inert particles. American Industrial Hygiene Association, 59(2), 128-132.

Rebmann, T. 2008. Infection Prevention: Dress Up for Safety With PPE. LPN

2008, 4 (2), pp. 6-13.

Rhim JW, Hwang KT, Park HJ, Kang SK, Jung ST. 1998. Lipid penetration

characteristics of carrageenan-based edible films. Korean J Food Sci

Technol 30:379–84.

Rhim JW, Lee JH, Hong SI. 2006. Water resistance and mechanical properties of

biopolymer (alginate and soy protein) coated paperboards. Lebensm Wiss

Technol 39:806–13.

Rhim JW, Wu Y, Weller CL, Schnepf M. 1999. Physical characteristics of a

composite film of soy protein isolate and propylene glycol alginate. J Food

Sci 64:149–52.

Rice, S.A. 2003. Health Effects of Acute and Prolonged CO2 Exposure in Normal

and Sensitive Populations. [Online]

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.464.2827&rep=rep

1&type=pdf, diakses tanggal 29 September 2015.

Rodriguez A, Batlle R, Nerin C. 2007. The use of natural essential oils as

antimicrobial solutions in paper packaging. Part II. Prog Org Coat 60:33–8.

Santosa, S.J., Okuda, T., dan Tanaka, S. 2008. Review: Air Pollution and Urban

Air Quality Management in Indonesia. Clean, 36(5-6), pp. 466-475.

Sastry, N. 2000. Forest Fires, Air Pollution, and Mortality in Southeast Asia.

[Online]

http://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/drafts/2008/DRU2406.pdf,

diakses tanggal 1 Oktober 2015.

Susanto, Heru dan Ulbricht, Mathias. 2009. Characteristic, Performance and

Stability of Polyethersulfone Ultrafiltratio Membranes Prepared by Phase

Separation Method Using Different Macromolecular Additives. E-journal

Universitas Diponegoro. 109-114

Trezza TA, Vergano PJ. 1994. Grease resistance of corn zein-coated paper. J

Food Sci 59: 912–5.

Trezza TA, Wiles JL, Vergano PJ. 1998. Water vapor and oxygen barrier

properties of corn zein-coated paper. Tappi J 81:171–6.

Tri-Tugaswati, A. 1993. Review of Air Pollution and Its Health Impact in

Indonesia. Environmental Researches, 63, pp. 95-100.

24

Ubalua, A. O. 2007. Cassava wastes: treatment options and value addition

alternatives. African Journal of Biotechnology Vol. 6. hal 2065-2073.

25

Biodata Ketua dan Anggota

Biodata Ketua

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap (dengan gelar) Ulya Alviredieta Malik

2 Jenis Kelamin P

3 Program Studi Mikrobiologi

4 NIM 10413012

5 Tempat dan Tanggal Lahir Bandung, 4 Mei 1996

6 E-mail [email protected]

7 Nomor Telepon / HP 085795717260

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDN Purabaya III SMPN 1 Cimahi SMAN 2 Cimahi

Jurusan IPA

Tahun Masuk - Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013

C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

-

D. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau

institusi lainnya) No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan Tahun

1 Juara 2 Olimpiade Sains

Nasional Tingkat Kota

Cimahi cabang Biologi

Dinas Pendidikan Kota Cimahi 2010

2 Juara 1 Olimpiade Sains

Nasional Tingkat Kota

Cimahi cabang Biologi

Dinas Pendidikan Kota Cimahi 2011

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata

dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu

persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM Karsa Cipta

Bandung, 23 September 2015

Pengusul,

( Ulya Alviredieta Malik)

26

Biodata Anggota 1

27

Biodata Anggota 2

28

Biodata Anggota 3

29

Biodata Anggota 4

30

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan

1. Peralatan penunjang

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan (Rp) Keterangan

Baki plastik Penampung larutan 3 50.000

Baki stainless

steal

Penampung larutan

korosif

1 200.000

Pencetak Kertas Pembuatan bentuk

kertas

3 50.000

Gelas ukur 100

mL

Pengukuran larutan

100 mL

3 100.000

Gelas ukur 25 mL

pyrex

Pengukuran larutan

25 mL

1 75.000

Gelas ukur 10 mL Pengukuran larutan

10 mL

3 25.000

Pipet tetes Memindahkan

larutan

10 2.000

Pipet ukur 5 mL Memindahkan

larutan yang

volumenya kecil

agar presisi

2 25.000

Pipet ukur 10 mL Memindahkan

larutan yang

volumenya kecil

agar presisi

1 30.000

Gelas kimia 1000

mL

Wadah

menyampurkan zat

3 90.000

Gelas kimia 500

mL

Wadah

menyampurkan zat

3 45.000

Batang pengaduk Mengaduk larutan 3 10.000

Termometer Pengukur suhu 1 15.000

31

larutan

SUB TOTAL (Rp) 1.500.000

2. Bahan Habis Pakai

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan (Rp) Keterangan

Limbah ampas

tapioka (CWP)

Bahan utama 10 kg 1.000

Aquades Cairan perendam

kertas

10 L 1.000

Aseton Larutan perendam

kertas

1 L 70.000

Metanol Larutan perendam

kertas

1 L 180.000

LiCl 8% Larutan perendam

kertas

100 g 750.000

N,N’-

dimetilasetamida

(DMAc)

Larutan perendam

kertas

1 L 940.000

Kain katun Bahan pembuat

masker

1 meter

pesergi

35.000

Tali kain Bahan pembuat

masker

1 meter 5.000

SUB TOTAL (Rp) 2.000.000

3. Perjalanan

Material Justifikasi

Perjalanan Kuantitas

Harga

Satuan (Rp) Keterangan

Perjalanan ke PT.

Cilaks Jaya

Kabupaten Subang

Membeli/

mengambil

bahan baku

2 175.000 2 orang

Pulang-Pergi

Perjalanan ke

toko-toko yang

Membeli

peralatan

4 100.000 2 orang

Pulang-Pergi

32

ada di Bandung penunjang dan

bahan kimia

habis pakai

SUB TOTAL (Rp) 750.000

4. Lain-lain

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan (Rp) Keterangan

Logbook Dokumentasi

pembuatan

2 50.000

Kertas 1 rim Pembutan

laporan

1 50.000

Ballpoint ATK

penunjang

1 pack 50.000

Tinta Printer ATK

penunjang

1 pack

warna

200.00

Pekerja Penjahitan

masker

1 orang 100.000

ATK (spidol,

stepler, isi stepler,

dll)

ATK

Penunjang

1 paket 200.000

Map Plastik ATK

Penunjang

5 10.000

SUB TOTAL (Rp) 750.000

Total Keseluruhan (Rp)

33

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas

No Nama / NIM Program

Studi

Alokasi

Waktu Uraian Tugas

1 Ulya Alviredieta/

10413012

Mikrobiologi 12 jam/

minggu

Memimpin tim, Membuat

produk dan mengujinya

2 Mochamad

Firmansyah /

11213013

Rekayasa

Hayati

12 jam/

minggu

Menyediakan bahan baku,

membantu membuat produk,

mengolah data

3 Muhamad Gidry

Abdurrazak/

11213016

Rekayasa

Hayati

10 jam/

minggu

Menyediakan bahan baku,

membantu membuat produk dan

mengujinya

4 Hafsah/ 11213015 Rekayasa

Hayati

12 jam/

minggu

Menyediakan peralatan

penunjang, mendokumentasi

proses, dan menyusun laporan

5 Aswin Hindami

Zaradini/

11212041

Rekayasa

Hayati

10 jam/

minggu

Menyediakan peralatan

penunjang, mendesain produk,

menyusun laporan

34

35

Lampiran 5. Gambaran Teknologi yang Hendak Diterapkembangkan

MaskerTampak Depan Masker Tampak Belakang

Filter Biopolimer Masker dengan Filter Biopolmer