BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. PENDAHULUAN
Bab III membahas tentang metodologi yang digunakan dalam penelitian untuk mendapatkan fungsi laju aditif dengan berat dan fungsi waktu serta mengenal pasti
laju aditif dari PVC yang mengandung aditif ke PVC murni. Sebagai aditif, akan digunakan dua bahan yaitu Asam stearat dan Asam palmitat. Sebelum langkah-
langkah eksperimen dilakukan, bab ini juga akan memberikan gambaran menyeluruh tentang sifat-sifat fisik dan kimia dari bahan-bahan tersebut.
Penelitian ini dilakukan di laboratorium Polimer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan.
3.2. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN
Pada bagian eksperimen, peralatan dan bahan yang digunakan seperti berikut: 1. Peralatan:
¾ Neraca
Analitik Sartorius
¾ Oven
Memmert ¾
Hotplate Stirrer Ika – Ret BC
¾ Termometer Ika
- Ret
BC ¾
Corong Pisah
Pyrex ¾
Labu Leher
Tiga Pyrex
¾ Alat – alat gelas
¾ Pendingin
Liebig Pyrex
¾ Seperangkat Alat Vakum
2XZ-4 rotary vane ¾
Seperangkat Alat FT – IR Shimadzu FTIR – 8201PC
Universitas Sumatera Utara
2. Bahan: ¾
Polyvinilklorida PVC
¾
Asam Stearat
¾
Asam Palmitat
¾
Tetra Hidro Furan THF
3.3. RANCANGAN DESAIN ¾
Pembuatan Filem Thermoplastik PVC murni PVC campuran aditif Asam Stearat dan Asam Palmitat dengan Pelarut THF
¾ Masing-masing thermoplastik dicampur dengan pelarut THF pada suhu
kamar selama 3 jam. ¾
Hasil campuran diletakan di atas kaca berukuran 30 x 30 cm. ¾
Matriks kemudian dikeringkan dalam lemari asam selama 4 jam.
3.4. PROSEDUR PENELITIAN 3.4.1. Pembuatan film PVC
PVC seberat 10 gram dimasukkan ke dalam Tetra hidrofuran THF sebanyak 70 ml sebagai pelarut yang kemudian dilanjutkan dengan proses pengadukan dan
menggunakan stirer selama 3 jam didalam wadah pada suhu kamar. Hasil pencampuran diletakkan di atas kaca berukuran 30 cm x 30 cm.
Gambar 3.1. Film PVC sebagai spesimen
Panjang 2 cm
Lebar 2 cm
Universitas Sumatera Utara
Matriks kemudian dikeringkan dalam lemari asam selama 4 jam. Film PVC sebagai spesimen dipotong-potong dengan ukuran panjang 2 cm dan lebar 2 cm seperti
terlihat pada gambar 3.1. Sebelum proses uji migrasi, matriks ini terlebih dahulu dianalisa FT-IR untuk mengetahui karakteristiknya.
BAGAN PEMBUATAN POLI VINILKLORIDA TANPA ADITIF
Gambar 3.2. Pembentukan Campuran PVC dan THF
3.4.2. Pembuatan film PVC + Aditif As. Stearat
Sebanyak 1 gram asam stearat sebagai aditif dicampur dengan 10 gram polivinil klorida PVC menggunakan pelarut Tetra Hidro Furan pada temperatur
kamar selama 3 jam. PVC
Dicampur dengan menggunakan THF dan distirer selama 3 jam
Bentuk Film Dicetak spesimen pada
Temperatur kamar Hasil Pencampuran
Dikarakterisasi
Uji FT - IR
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.3. Film campuran Asam Stearat dengan PVC sebagai spesimen
BAGAN PEMBUATAN FILM PVC + ADITIF AS. STEARAT
Gambar 3.4. Pembentukan Campuran PVC dengan Asam Stearat. Lebar
2 cm Panjang 2cm
PVC
Dicampur dengan menggunakan THF dan distirer selama 3 jam
Bentuk Film 2 x 2 cm Dicetak spesimen pada
Temperatur kamar Hasil Pencampuran
Dikarakterisasi
Uji FT - IR Asam Stearat
Universitas Sumatera Utara
Hal yang sama dilakukan untuk variasi berat asam stearat 2, 3, 4 dan 5 gram. Hasil pencampuran diletakkan di atas kaca berukuran 30 x 30 cm. Matriks kemudian
dikeringkan dalam lemari asam selama 4 jam. Film campuran asam palmitat dengan PVC sebagai spesimen dipotong-potong dengan ukuran panjang 2 cm dan lebar 2 cm
seperti gambar 3.3, sebelum uji migrasi terlebih dahulu dianalisa FT-IR untuk mengetahui karakteristiknya.
3.4.3. Pembuatan film PVC + Aditif As. Palmitat
Sebanyak 1 gram asam Palmitat sebagai aditif dicampur dengan 10 gram polivinil klorida PVC menggunakan pelarut Tetra Hidro Furan pada temperatur
kamar selama 3 jam. Hal yang sama dilakukan untuk variasi berat asam stearat 2, 3, 4 dan 5 gram. Hasil pencampuran diletakkan di atas kaca berukuran 30 x 30 cm.
Matriks kemudian dikeringkan dalam lemari asam selama 4 jam. Film campuran asam palmitat dengan PVC sebagai spesimen dipotong-potong dengan ukuran
panjang 2 cm dan lebar 2 cm seperti gambar 3.5, sebelum uji migrasi terlebih dahulu dianalisa FT-IR untuk mengetahui karakteristiknya.
Gambar 3.5. Film campuran Asam Palmitat dengan PVC sebagai spesimen Lebar
2 cm Panjang 2cm
Universitas Sumatera Utara
BAGAN PEMBUATAN FILM PVC + ADITIF AS. PALMITAT
Gambar 3.6. Pembentukan Campuran PVC dengan Asam Palmitat
3.5. Uji Migrasi 3.5.1. Film PVC Beraditif As. Stearat dengan Film PVC tanpa Aditif
Film spesimen PVC beraditif As. Stearat ditempelkan pada film spesimen PVC tanpa aditif tidak mengandung plastisiser masing-masing 1 lembar lalu ditekan
dan dibiarkan selama 30 hari, setiap 10 harinya ditimbang untuk melihat apakah ada terjadi migrasi. Kemudian setelah 30 hari dikarakterisasi kembali.
PVC
Dicampur dengan menggunakan THF dan distirer selama 3 jam
Bentuk Film 2 x 2 cm Dicetak spesimen pada
Temperatur kamar Hasil Pencampuran
Dikarakterisasi Uji FT - IR
Asam Palmitat
Universitas Sumatera Utara
BAGAN UJI MIGRASI FILM PVC BERADITIF AS. STEARAT DENGAN FILM PVC TANPA ADITIF
Gambar 3.7. Bagan Alir Uji Migrasi Filem PVC Beraditif Asam Stearat dengan Filem PVC Tapan Aditif
3.5.2. Film PVC Beraditif As. Palmitat dengan Film PVC tanpa Aditif
Film spesimen PVC beraditif As. Palmitat ditempelkan pada film spesimen PVC tanpa aditif tidak mengandung plastisiser masing-masing 1 lembar lalu ditekan
Film campuran PVC dan Asam Stearat
Dipotong 2x2 Cm
2
Ditempel pada 1 lbr film PVC ukuran 2x2 cm
2
yang tidak mengandung aditif
Dibiarkan selama 30 hari dan dilakukan penimbangan setiap 10
hari
Karakterisasi FT-IR
Universitas Sumatera Utara
dan dibiarkan selama 30 hari, setiap 10 harinya ditimbang untuk melihat apakah ada terjadi migrasi. Kemudian setelah 30 hari dikarakterisasi kembali.
BAGAN UJI MIGRASI FILM PVC BERADITIF AS. PALMITAT DENGAN FILM PVC TANPA ADITIF
Gambar 3.8. Bagan Alir Uji Migrasi Filem PVC Beraditif Asam Palmitat dengan Filem PVC Tapan Aditif
Film campuran PVC dan Asam Palmitat
Dipotong 2x2 Cm
2
Ditempel pada 1 lbr film PVC ukuran 2x2 cm
2
yang tidak mengandung aditif
Dibiarkan selama 30 hari dan dilakukan penimbangan setiap 10
hari
Karakterisasi FT-IR
Universitas Sumatera Utara
3.6. Uji Migrasi
Filem sebagai spesimen yang mengandung aditif dibentuk dengan cara memotong-motong masing-msing berukuran 2 cm x 2 cm mempunuyai ketebalan ±
0,12 mm kemudian ditempelkan pada film yang tidak mengandung aditif juga dibentuk dalam ukuran 2 cm x 2 cm masing-masing sebanyak 1 lembar lalu ditekan
dan dibiarkan selama 30 hari. Kemudian setiap 10 hari ditimbang lalu dikarakterisasi dengan FT-IR untuk melihat apakah terjadi migrasi atau tidak.
Secara simulasi dan permodelan dapat diperlihatkan seperti gambar berikut :
a b
c a . film yang mengandung aditif
b . film yang tidak mengandung aditif c Pandangan depan dari lapisan filem
Gambar 3 – 9. Pandangan depan dari filem sebagai spesimen
Universitas Sumatera Utara
a b a . film yang mengandung aditif b . film yang tidak mengandung aditif
Gambar 3 – 10. Pandangan samping dari filem sebagai spesimen
Jika kedua filem tersebut digabungkan seperti gambar dibawah ini filem yang mengandung aditif dan 3 lapis film yang tidak mengandung aditif seperti gambar
3-10.
Gambar 3.11. penggabungan antara filem yang mengandung aditif dan 3 lapis film yang tidak mengandung aditif
Secara matematis dapat disimulasikan seperti gambar dibawah ini, C
z
0 4
f
L 4
2
f
L 4
3
f
L
f
L
Universitas Sumatera Utara
Untuk hanya dua lapisan yaitu filem yang mengandung aditif dan filem yang tidak mengandung aditif sebagai berikut :
C C
1
z 0 C
2
L
f
Pada t ≤ 0, C = C
1
, 0 ≤ z ≤ L
f
2 Pada t
≤ 0, C = C
2
, L
f
2 ≤ z ≤ L
f
Gambar diatas dapat berubah menjadi, C C
1
z 0 C
2
L
f
Universitas Sumatera Utara
Gambar diatas dapat berubah menjadi, C C
1
z 0 L
f
2 C
2
L
f
Gambar 3.12. Arah Gerak Difusi Aditif ke Non Aditif Untuk keadaan yang lain dua buah bidang
ω
1
dan ω
2
masing-masing mempunyai salah satu permukaan yang diffus digabungkan dapat menjadi seperti
gambar 3.13.
Ω
1
Ω
2
Gambar 3 - 13. Penggabungan 2 Permukaan Diffus Untuk
ω
1
→ t 0 → z = 0 → =
∂ ∂
x C
…………………..………3 – 1
z = L
1
→ ≠
∂ ∂
x C
Universitas Sumatera Utara
Untuk ω
2
→ t 0 → z = L
1
→ ≠
∂ ∂
x C
……………......………..3 – 2 z = L
2
→ ≠
∂ ∂
x C
Sehingga,
2 1
Ω Ω
= ∂
∂ dx
dC x
C
3.7. Bagan Simulasi dan Permodelan
Kategori