Pembuatan Plastik Komposit HASIL DAN PEMBAHASAN

41

D. Pembuatan Plastik Komposit

Plastik komposit yang dihasilkan dalam penelitian ini merupakan plastik yang berasal dari polietilen HDPE dan LLDPE dan pati tapioka dan pati sagu dengan penambahan bahan-bahan aditif yaitu gliserol, maleic anhydride maleat ahidrida MA, dicumyl peroxide dikumil peroksida DCP, dan akuades. Polietilen dan pati merupakan bahan utama dalam pembuatan pati termoplastis. Polietilen yang merupakan polimer non-biodegradable berperan sebagai bahan mayor matriks, sedangkan pati yang merupakan bahan biodegradable berperan sebagai bahan minor. Pencampuran pati termoplastis dengan polietilen bertujuan untuk menutupi kelemahan dari pati termoplastis yaitu lemahnya sifat mekanik dan sifat higroskopis yang dimiliki pati termoplastis. Keuntungan lain dalam pencampuran ini yaitu sifat polietilen yang sulit untuk terdegradasi akan menjadi lebih mudah terdegradasi karena struktur rantai kimia polietilen juga berisi rantai kimia pati termoplastis. Apabila pati termoplatis telah terdegradasi maka rantai kimia polietilen yang tadinya terisi oleh pati termoplastis akan kosong sehingga struktur kimianya menjadi lebih mudah untuk terurai. Pada tahap ini dilakukan pencampuran pati termoplastis pati sagu atau tapioka dengan compt.-PE LLDPE atau HDPE dengan komposisi 20:80. Penetapan komposisi ini berdasarkan hasil penelitian Ulfa 2009 yang menyatakan bahwa komposisi tersebut merupakan yang terbaik dibandingkan dengan formula lainnya. Gambar 9 menunjukkan bahan yang semi-jadi yang dicampurkan untuk menjadi suatu plastik komposit. Nilai yang dapat dilihat selama proses pencampuran di dalam rheomix adalah nilai torsi torque yang dibutuhkan ulir untuk mencampur seluruh bahan di dalamnya. Kurva torsi tersebut menunjukkan energi yang dibutuhkan oleh mesin untuk mencampurkan sempurna bahan-bahan. Kurva torsi selama proses pencampuran memperlihatkan peningkatan maksimum pada tahap awal proses, lalu apabila kondisi pencampuran telah tercapai, maka diperoleh kurva torsi yang cenderung stabil atau konsisten. Gambar 10 merupakan torsi pencampuran antara pati termoplastis dengan compt.-PE dengan perbandingan 20:80. Berdasarkan Yuliasih 2008, dua nilai yang digunakan untuk menunjukkan energi torsi yang dibutuhkan selama proses pencampuran di dalam rheomix yaitu nilai loading point L dan minimum point M. Nilai L menunjukkan energi torsi 42 maksimum dimana muatan atau bahan yang akan dicampur seluruhnya sudah berada dalam alat rheomix. Nilai M menunjukkan energi torsi minimum dimana proses pencampuran telah selesai atau tercampur semuanya. Pada Gambar 10, peningkatan energi torsi terus terjadi hingga titik energi torsi maksimum nilai L kemudian dilanjutkan penurunan energi torsi yang dapat dikatakan cenderung stabil hingga pada titik torsi minimum nilai M. Bentuk kurva energi torsi selama proses pencampuran sangat ditentukan oleh jenis bahan yang dicampurkan. Polietilen dan pati termoplastis memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Pada Gambar 10, dapat dilihat bahwa selama proses pencampuran compt.-LLDPE dengan pati termoplastis menunjukkan kurva torsi yang lebih fluktuatif bila dibandingkan dengan proses pencampuran compt.-HDPE dengan pati termoplastis. Hal ini diduga disebabkan karena perbedaan bentuk dan ukuran granula pati sagu termoplastis dan tapioka termoplastis dengan compt.-LLDPE yang dicampurkan sehingga terjadi tumbukan antara pati termoplastis dengan compt.- LLDPE dimana mengakibatkan fluktuasi pada kurva torsi tersebut Gambar 10 a. Pada Gambar 10 b memperlihatkan grafik yang lebih stabil dan konsisten bila dibandingkan dengan Gambar 10 a, hal ini membuktikan bahwa pengadukan compt.-HDPE dengan pati termoplastis lebih baik. Perubahan warna pada plastik komposit menjadi kecoklatan disebabkan oleh sifat pati termoplastis yang amorf dan mudah meleleh serta lamanya pencampuran sehingga diduga terdapat pati yang telah terdegradasi. 43 a b Gambar 10. Pengaruh jenis pati dan PE terhadap energi torsi selama pengadukan a Compt.-LLDPE + pati termoplastis sagu atau tapioka; b Compt.-HDPE + pati termoplastis sagu atau tapioka Lamanya pencampuran pada saat proses disebabkan oleh sifat pati yang tidak mempunyai kemampuan alir, sehingga diperlukan waktu yang lama untuk membuat campuran yang homogen. Damayanti 2003 menambahkan bahwa pati tidak memiliki sifat alir yang akan memudahkan untuk bercampur dengan molekul lain. Dengan demikian, semakin banyak jumlah pati dalam campuran, maka dibutuhkan waktu yang lebih lama meskipun energi yang dibutuhkan lebih sedikit. Sriroth 1998 juga menambahkan bahwa pati ubi kayu termoplastis dapat dicetak pada suhu 200-240 o C selama 1-3 menit. Apabila pencampuran telah dilakukan, langkah yang dilakukan yaitu pengecilan ukuran plastik komposit tersebut karena pada saat proses pencampuran 10 20 30 40 50 60 70 80 18 25 37 54 71 77 90 100 122 144 162 165 compt.-LLDPE SAGU T o rs i rpm Waktu Pengadukan detik 20 40 60 80 100 120 140 0 18 25 37 54 71 77 90 100113126137150162165 compt.-HDPE SAGU compt.-HDPE TAPIOKA T o rs i rp m Waktu Pengadukan detik 44 telah selesai dilakukan, produk yang keluar dari rheomix berbentuk bongkahan. Pengecilan ukuran dilakukan untuk keperluan uji yang akan dilakukan. Pengecilan ukuran juga berpengaruh tehadap slab yang dibuat untuk spesimen uji sifat mekanik. Pengaruh yang ditimbulkan apabila hasil pengecilan ukuran yang tidak seragam dan relatif besar akan menghasilkan gelembung udara akibat udara yang terperangkap pada saat molding untuk membuat spesimen slab.

E. Karakteristik Plastik Komposit