WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN METODE PENELITIAN

26

B. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN

Penelitian ini telah dilakukan sejak bulan Februari 2009 dan berakhir pada bulan Juli 2009. Tempat penelitian ini dilakukan yaitu: 1. Laboratorium Teknologi Kimia, Departemen Teknologi Industri Pertanian – Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. 2. Laboratorium Polimer, Laboratory and Technical Services – PERTAMINA – Jakarta. 3. Laboratorium Mikologi, Balai Pengkajian Bioteknologi – BPPT, Puspitek, Tanggerang.

C. METODE PENELITIAN

Penelitian ini terdiri atas beberapa tahap yaitu i persiapan dan karakterisasi pati, ii pembuatan pati termoplastis, iii pembuatan compt.-PE, iv pembuatan plastik komposit, dan v karakterisasi plastik komposit. C.1. Persiapan dan karakterisasi pati Persiapan bahan pada tahap ini dilakukan dengan pengeringan terlebih dahulu. Pengeringan dilakukan secara terpisah dengan cara penjemuran sehingga didapatkan kadar air masing-masing pati sebesar 8-12. Pati yang telah dikeringkan tersebut kemudian dilakukan pengecilan ukuran sehingga diperoleh pati yang lolos ayakan berukuran 200 mesh. Persiapan bahan ini dilakukan dengan tujuan untuk menyeragamkan kondisi pati yang akan dipakai untuk pembuatan pati termoplastis. Pati dikarakterisasi dengan tujuan untuk mengetahui sifat fisiko kimia dari tapioka dan pati sagu sebelum dilakukan proses pencampuran dengan plastik sintetis. Pengujian karakteristik pati dilakukan dengan melakukan analisis kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, kadar serat kasar, bentuk dan ukuran granula pati, kadar pati, kadar amilosa, dan kadar amilopektin. Prosedur pengujian tersebut terdapat pada Lampiran 2 . 27 C.2. Pembuatan pati termoplastis Dalam pembuatan pati termoplastis dilakukan pencampuran beberapa bahan antara lain pati, 20 gliserol dari bobot pati, dan akuades ditambahkan hingga kadar air pati mencapai 25 dari bobot pati kering. Pati yang digunakan yaitu tapioka dan pati sagu, dimana masing-masing pati akan dilakukan proses pencampuran yang terpisah dengan bahan lainnya. Proses pembuatan pati termoplastis modifikasi metode Zhang et al. 2007 dilakukan dengan pencampuran terlebih dahulu antar fasa cair akuades dengan gliserol hingga merata selama 5 menit, kemudian dilanjutkan dengan pencampuran antara fasa cair dengan masing- masing pati dan dilakukan pengadukan selama 45 menit hingga homogen. Apabila pencampuran tersebut telah merata, langkah selanjutnya yaitu dilakukan pemeraman aging selama 4 hari. Langkah terakhir dalam pembuatan pati termoplastis yaitu pemrosesan di dalam rheomix selama 8 menit dengan suhu 90 o C dan kecepatan rotor 100 rpm. Pati termoplastis yang telah jadi akan berbentuk bongkahan sehingga harus dilakukan pengecilan ukuran hingga berbentuk seperti pellet. Pellet tersebut akan digunakan untuk proses pembuatan plastik. Pati termoplastis ini juga dilihat di bawah mikroskop cahaya terpolarisasi untuk melihat sifat birefringent pada pati termoplastis. C.3. Pembuatan compt.- polietilen Pembuatan compt.-PE dilakukan dengan memodifikasi polietilen. Kedua plastik, yaitu LLDPE dan HDPE, masing-masing ditambahkan 1 compatibilizer maleat anhidrida atau MA dan 0,1 inisiator dikumil peroksida atau DCP. Proses dilakukan di dalam ekstruder dua ulir simulator secara terpisah dengan kondisi proses meliputi kecepatan rotor 10 rpm dan suhu 180 o C, yakni dimana suhu MA bereaksi. Polietilen yang telah dimodifikasi ini disebut compt.-LLDPE dan compt.- HDPE dimana berbentuk pellet. Pellet ini harus dikeringkan terlebih dahulu di dalam oven bersuhu 90 o C selama 15 menit yang bertujuan untuk menguapkan air yang didapat selama proses pendinginan compt.-PE saat keluar dari mesin ekstruder. 28 C.4. Pembuatan plastik komposit Pembuatan plastik komposit dilakukan melalui pencampuran antara pellet pati termoplastis dengan compt.-PE. Pencampuran antara kedua bahan ini merupakan modifikasi dari metode yang digunakan oleh Huneault dan Li 2007. Pencampuran dilakukan secara terpisah antara pati sagu termoplastis atau tapioka termoplastis dengan compt.-LLDPE atau compt.-HDPE. Proses yang dimodifikasi adalah pencampuran kedua bahan tersebut dilakukan di dalam alat rheomix dengan menggunakan komposisi compt.-PE dan pati termoplastis yaitu 80 : 20. Kondisi proses yang digunakan pada saat pencampuran yaitu dengan suhu 210 o C, kecepatan rotor 100 rpm, dan waktu yang digunakan adalah 3 menit. Plastik yang telah jadi berbentuk bongkahan, maka dari itu dilakukan pengecilan ukuran bongkahan tersebut hingga berbentuk seperti pellet. Pellet tersebut akan digunakan untuk melakukan uji karakterisasi plastik. Percobaan dilakukan dengan dua kali ulangan. C.5. Karakterisasi plastik komposit Analisis untuk mengetahui karakterisasi plastik yang telah dibuat meliputi: - Sifat mekanik sesuai dengan ASTM D-638 1991 mengukur kekuatan tarik dan perpanjangan putus menggunakan alat Universal Testing Machine UTM. - Sifat termal sesuai dengan ASTM D-3418 1991 menggunakan alat Differential Scanning Calorimeter DSC. - Analisis biodegradabilitas dibagi menjadi pengujian secara kualitatif yang merupakan hasil modifikasi ASTM G-2170 1980 dan pengujian secara kuantitatif dengan penggunaan enzim α-amilase. - Analisis morfologi sesuai ASTM E-2015 1991 menggunakan alat Scanning Electrone Microscopy SEM. Prosedur pengujian analisis dapat dilihat pada Lampiran 3 dan Gambar 5 menunjukkan keseluruhan alir penelitian. 29 Gambar 5. Diagram alir penelitian Pati tapioka dan pati sagu Pencampuran fisik pengadukan selama 45 menit, masa aging 4 hari Pencampuran fasa cair 20 Gliserol Penambahan akuades hingga kadar air menjadi 25 Pembuatan pati termoplastis rheomix, 90 o C, 100 rpm, 8 menit Pengecilan ukuran Pati termoplastis pati sagu termoplastis atau tapioka Pencampuran fisik Compt.- Pembuatan plastik rheomix, 210 o C, 100 rpm, 3 menit Pengecilan ukuran Karakterisasi plastik Sifat mekanik uji kuat tarik dan perpanjanga n putus Sifat termal DSC Analisis morfologi SEM Analisis biodegrada- bilitas PE murni LLDPE dan HDPE Pencampuran fisik 1 Maleat anhidrida 0,1 Dikumil peroksida Pembuatan compt.-PE compt.- LLDPE dan compt.- HDPE extruder, 180 o C, 10 rpm, 3 menit Compt.-LLDPE dan Compt.- HDPE Pengeringan pellet oven, 90 o C, 15 menit 30

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN