Komparasi Kinerja Kertas Superhidrofobik Berbasis Beeswax, Silika Mikropartikel (SMP) Termodifikasi Polidimetilsiloksan (PDMS), dan Kombinasi Keduanya

Abstract

Sampah plastik, khususnya dari bahan kemasan sekali pakai, menjadi salah satu isu lingkungan global yang mendesak. Kertas merupakan alternatif kemasan yang biodegradable, namun memiliki keterbatasan dalam ketahanan terhadap air dan kekuatan mekanik. Untuk meningkatkan performa kertas sebagai bahan kemasan ramah lingkungan, penelitian ini mengembangkan pelapis superhidrofobik berbasis silika mikropartikel (SMP) yang dimodifikasi dengan polidimetilsiloksan (PDMS) dan beeswax. Beeswax dipilih karena sifat hidrofobiknya yang tinggi, ramah lingkungan, serta telah diakui keamanannya untuk aplikasi pangan. Formulasi pelapis dibuat dengan pelarut etanol absolut dan diaplikasikan menggunakan metode bar coating. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi pengaruh beeswax sebagai lapisan dasar (base layer) maupun lapisan atas (top layer) terhadap karakteristik superhidrofobik (water contact angle/WCA dan water sliding angle/WSA), biodegradabilitas (uji disintegrasi), serta ketahanan lapisan coating pada permukaan kertas (bending dan abrasi). Hasil menunjukkan bahwa beeswax (single layer) menunjukkan ketahanan tertinggi pada uji (bending dan abrasi). Beeswax sebagai lapisan dasar (base layer) meningkatkan sifat superhidrofobik dengan WCA >150° dan memberikan ketahanan bending lebih baik dibanding penggunaannya sebagai (top layer). Nilai WSA pada semua variasi >10°, mengindikasikan Cassie-impregnating. Semua sampel tetap terdegradasi pada uji disintegrasi, namun pelapisan beeswax lebih lambat dibanding kertas tanpa pelapis. Secara keseluruhan, penggunaan beeswax sebagai (base layer) terbukti efektif dalam meningkatkan dan mempertahankan performa pelapis superhidrofobik berbasis SMP-PDMS untuk aplikasi kemasan kertas ramah lingkungan.