Limbah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) selama ini lebih banyak dianggap sebagai limbah perkebunan. Padahal, TKKS mengandung selulosa yang cukup tinggi sehingga berpotensi diolah menjadi bahan bernilai tambah dan lebih ramah lingkungan. Melihat peluang tersebut, tim peneliti dari Program Studi Teknik Material dan Metalurgi, Jurusan Teknik Industri, Institut Teknologi Kalimantan (ITK), yang diketuai oleh Ibu Nia Sasria, S.Si., M.T. dan beranggotakan Ibu Muthia Putri Darsini Lubis, S.T., M.T. dan Bapak Ade Wahyu Yusariarta P.P., S.T., M.T. beserta tim mahasiswa mengembangkan bioplastik berbasis selulosa TKKS yang ke depannya akan diarahkan menjadi bahan filamen untuk teknologi 3D printing.
Penelitian ini merupakan tahap awal dari pengembangan material alternatif untuk pembuatan model atau cetakan gigi tiruan. Dalam praktiknya, pembuatan model gigi masih banyak menggunakan bahan seperti alginat atau silikon yang kemudian dilanjutkan dengan pengecoran menggunakan gipsum. Pengembangan material berbasis biomassa diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif yang lebih ramah lingkungan sekaligus memberikan nilai tambah pada limbah pertanian dan perkebunan.
Pada tahap penelitian yang dilakukan saat ini, tim berfokus pada pembuatan film bioplastik, belum sampai pada pembuatan filamen maupun proses 3D printing. Film bioplastik dibuat menggunakan kombinasi pati kulit singkong, selulosa TKKS, dan kitosan dari cangkang kepiting seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Pati kulit singkong berfungsi sebagai matriks utama, selulosa TKKS digunakan sebagai bahan penguat, sedangkan kitosan ditambahkan untuk membantu meningkatkan interaksi dan keterikatan antar komponen. Pemanfaatan ketiga bahan berbasis biomassa tersebut diharapkan menghasilkan material bioplastik dengan karakteristik yang sesuai untuk dikembangkan lebih lanjut.
 Selulosa TKKS, b) Kitosan cangkang kepiting, c) Pati kulit singkong_1793590981_1.jpg)
Gambar 1. Bahan bioplastik; a) Selulosa TKKS, b) Kitosan cangkang kepiting, c) Pati kulit singkong
Pembuatan film bioplastik seperti pada Gambar 2, dilakukan menggunakan metode solvent casting. Pada metode ini, bahan penyusun dicampurkan dan diproses hingga membentuk larutan atau suspensi yang homogen, kemudian dituangkan pada permukaan cetakan dan dikeringkan hingga terbentuk lembaran film bioplastik. Beberapa variasi komposisi kitosan digunakan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap karakteristik film yang dihasilkan.
Gambar 2. Film Bioplastik
Film bioplastik yang diperoleh selanjutnya dikarakterisasi melalui beberapa pengujian, antara lain uji tarik, penyerapan air (water swelling), biodegradabilitas, dan pengamatan morfologi menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM). Pengujian tersebut dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik, kestabilan terhadap air, kemampuan terurai secara alami, serta kondisi permukaan dan struktur material. Hasil karakterisasi ini menjadi dasar dalam menentukan formulasi film yang paling sesuai untuk tahap pengembangan berikutnya.
Tahap selanjutnya dari penelitian ini direncanakan berupa pengolahan film bioplastik terpilih menjadi filamen menggunakan proses ekstrusi dengan single screw extruder. Filamen tersebut nantinya akan dikembangkan dengan target diameter sekitar 1,75 mm agar dapat digunakan sebagai bahan baku 3D printing. Pada tahap lanjutan inilah material akan diarahkan untuk pembuatan model gigi tiruan. Dengan demikian, penelitian saat ini merupakan bagian penting dalam membangun material dasar sebelum masuk ke tahap pembuatan filamen dan pengujian aplikasinya pada 3D printing.
Penelitian ini merupakan riset dasar pada tahap awal pengembangan material dan menjadi salah satu upaya ITK dalam memanfaatkan biomassa lokal menjadi material bernilai tambah. Selain mengurangi potensi limbah TKKS, pengembangan ini juga mendukung pemanfaatan sumber daya terbarukan dan konsep ekonomi sirkular. Ke depannya, material tersebut diharapkan dapat dikembangkan lebih lanjut menjadi filamen bioplastik untuk mendukung teknologi 3D printing dalam pembuatan model gigi tiruan.