Kecepatan alir bioplastik Proses Produksi dan Karakteristik Bioplastik TPSLLDPE dan TPSHDPE

Gambar 4.27 Grafik hubungan densitas gcm 3 dan kuat tarik MPa bioplastik TPSLLDPE 4.4.6.2. Perpanjangan putus elongation Nilai perpanjangan putus berkisar antara 24,3-1765 untuk bioplastik TPS LLDPE, sedangkan untuk bioplastik TPS HDPE, nilai perpanjangan putus berkisar antara 25-881. Nilai perpanjangan putus tertinggi didapat pada konsentrasi TPS LLDPE 0100 dan konsentrasi MA7,5 pada compatibilizer LLDPE-g-MA yaitu sebesar 1765, sedangkan nilai terendah diperoleh pada konsentrasi TPS LLDPE 4060 dan konsentrasi MA 2,5 pada compatibilizer yaitu sebesar 24,3. Untuk bioplastik berbahan baku TPS HDPE, nilai perpanjangan putus tertinggi didapat pada konsentrasi TPS HDPE 0100 dan konsentrasi MA 5 pada compatibilizer HDPE-g-MA yaitu sebesar 881, sedangkan nilai terendah diperoleh pada konsentrasi TPS HDPE 4060 dan konsentrasi MA 7,5 pada compatibilizer HDPE-g-MA yaitu sebesar 25. Nilai perpanjangan putus bioplastik TPS HDPE cenderung lebih rendah bila dibandingkan dengan TPS LLDPE. Kemungkinan hal tersebut disebabkan derajat kristalinitas HDPE lebih tinggi dibandingkan dengan LLDPE. Hal tersebut menyebabkan LLDPE mempunyai sifat lebih fleksibel. Penambahan TPS memberikan pengaruh nyata terhadap nilai perpanjangan putus bioplastik TPSLLDPE dan TPSHDPE Lampiran 5i dan 5j, namun pengaruhnya cenderung negatif. Nilai perpanjangan putus bioplastik seperti yang y = -1,41x + 24,38 R² = 0,97 y = -1,83x + 27,81 R² = 0,86 y = -1,79x + 26,81 R² = 0,98 -10 -5 5 10 15 20 25 30 35 0.90 0.92 0.94 0.96 0.98 1.00 1.02 1.04 1.06 K u a t ta rik M Pa Densitas gcm3 Konsentrasi MA 2,5 DG 0,68 Konsentrasi MA 7,5 DG 6,44 Konsentrasi MA 5 DG 6,96 tertera dalam Tabel 4.7 dan 4.8 menunjukkan penurunan dengan meningkatnya konsentrasi TPS. Hasil yang sama juga diperoleh Rimdusit et al. 2008 yang mengatakan bahwa terjadi penurunan nilai kemuluran sebesar 87 dengan meningkatnya kandungan glutaraldehid GA pada komposit GAMC. Fenomena tersebut hampir sama dengan nilai kekuatan tarik. Meningkatnya kandungan TPS menyebabkan rendahnya gaya adhesi antara kedua polimer tersebut. Hal yang sama bila ditinjau dari nilai densitas. Semakin meningkat nilai densitas cenderung menurunkan nilai perpanjangan putus bioplastik TPSLLDPE Gambar 4.28. Meningkatnya kandungan pati menyebabkan meningkanya densitas dan fase tidak homogentidak kompatibel komposit. Hal tersebut mengakibatkan berkurangnya kemampuan kemuluran bioplastik. Menurut Kim dan Lee 2002 penurunan sifat mekanik kuat tarik dan perpanjangan putus film komposit dikarenakan penambahan jumlah pati menyebabkan rendahnya interaksi permukaan interfacial antara dua polimer. Gambar 4.28 Grafik hubungan densitas gcm 3 dan perpanjangan putus bioplastik TPSLLDPE Hal sebaliknya, peningkatan konsentrasi MA pada compatibilizer LLDPE- g-MA atau HDPE-g-MA dan derajat grafting cenderung meningkatkan nilai perpanjangan putus bioplastik TPSLLDPE dan TPSHDPE. Hal tersebut dikarenakan adanya compatibilizer meningkatkan fleksibilitas dan menurunkan kekakuan campuran komposit. Peningkatan kandungan compatibilizer menyebabkan campuran polimer yang berbeda sifat menjadikan campuran lebih y = -1,41x + 24,38 R² = 0,97 y = -1,83x + 27,81 R² = 0,86 y = -1,79x + 26,81 R² = 0,98 -10 -5 5 10 15 20 25 30 35 0.90 0.92 0.94 0.96 0.98 1.00 1.02 1.04 1.06 P e rpa nj a ng a n pu tus Densitas gcm3 Konsentrasi MA 2,5 DG 0,68 Konsentrasi MA 7,5 DG 6,44 Konsentrasi MA 5 DG 6,96 kompatibel dan fleksibel. Hal tersebut juga dikemukakan oleh Shokri et al. 2005 yang mengatakan bahwa peningkatan nilai perpanjangan putus disebabkan karena penurunan kekakuan campuran polimer. Gugus anhidrat pada compatibilizer berfungsi sebagai penghubung antara komponen hidrofobik LLDPE atau HDPE dan hidrofilik TPS dan optimalnya ikatan antar permukaan yang terbentuk antara pati termoplastik dan LLDPE atau HDPE, selain itu adanya gliserol sebagai bahan pemlastik menjadikan pencampuran polimer lebih fleksibel. Hal tersebut juga dikemukakan oleh Chen et al. 2005 yang mengemukakan bahwa adanya compatibilizer bukan hanya meningkatkan sifat mekanik tetapi juga dispersi dan gaya adhesi antara bahan pengisi dan polimer.

4.4.6.3. Ketahanan bentur tensile impact

Tensile impact adalah suatu ukuran ketahanan bentur dari suatu produk plastik. Semakin tinggi nilai ketahahan bentur maka bahan tersebut semakin kuat. Nilai ketahanan bentur berkisar antara 2,8-51,3 kgf.cmcm 2 untuk bioplastik TPS LLDPE, sedangkan untuk bioplastik TPS HDPE, nilai ketahanan bentur berkisar antara 1,7-15,0 kgf.cmcm 2 . Nilai ketahanan bentur tertinggi didapat pada konsentrasi TPS LLDPE 0100 dan konsentrasi MA 7,5 pada compatibilizer LLDPE-g-MA yaitu sebesar 51,3 kgf.cmcm 2 , sedangkan nilai terendah diperoleh pada konsentrasi TPS LLDPE 4060 dan konsentrasi MA 2,5 compatibilizer yaitu sebesar 2,8 kgf.cmcm 2 . Untuk bioplastik berbahan baku TPS HDPE, nilai ketahanan bentur tertinggi didapat pada konsentrasi TPS HDPE 0100 dan konsentrasi MA 5 pada compatibilizer yaitu sebesar 15 kgf.cmcm 2 , sedangkan nilai terendah diperoleh pada konsentrasi TPS HDPE 4060 dan konsentrasi MA 2,5 pada compatibilizer yaitu sebesar 1,7 kgf.cmcm 2 . Nilai ketahanan bentur bioplastik TPS LLDPE cenderung lebih tinggi bila dibandingkan dengan TPS HDPE. Hal tersebut dikarenakan LLDPE disusun oleh rantai molekul lebih bercabang yang cenderung kaku sehingga mempunyai kekutan benturan yang lebih tinggi. Berdasarkan analisis ragam menunjukkan bahwa konsentrasi TPS memberikan pengaruh berbeda terhadap rata-rata nilai ketahanan bentur bioplastik TPSLLDPE dan TPSHDPE Lampiran 5k dan 5L. Nilai ketahan benturan bioplastik berbahan baku TPSLLDPE dan TPSHDPE menunjukkan penurunan dengan meningkatnya kandungan TPS. Hasil yang sama juga diperoleh Lopes dan Sousa 2005 yang mengatakan bahwa semakin tinggi konsentrasi serat semakin rendah nilai ketahanan bentur. Hal ini disebabkan rendahnya gaya adhesi dan kurang homogen antara dua polimer yang berbeda polaritas. Ditinjau dari pengaruh penambahan MA pada compatibilizer, konsentrasi MA pada compatibilizer LLDPE-g-MA atau HDPE-g-MA dan derajat grafting memberikan pengaruh berbeda terhadap rata-rata nilai ketahanan bentur bioplastik TPSLLDPE dan TPSHDPE Lampiran 5k dan 5L. Peningkatan konsentrasi MA pada compatibilizer dan derajat grafting cenderung meningkatkan nilai ketahanan bentur. Menurut Lo et al. 1997 peningkatan nilai ketahanan bentur karena adanya penambahan compatibilizer epoxy dalam komposit PETPPO. Hasil seperti ini juga didapat oleh Lopes dan Sousa 2005 yang menyatakan bahwa meningkatnya konsentrasi compatibilizer mengakibatkan meningkatnya nilai tensile strength dan impact strength. Akbari dan Bagheri 2012 menemukan fenomena yang sama bahwa semakin meningkatnya konsentrasi compatibilizer PP-g-MA dari 1,5 ke 5 menyebabkan meningktnya nilai ketahanan bentur dari 2,5 menjadi 3,4 KJm 2 . Ini membuktikan bahwa semakin tinggi kandungan compatibilizer semakin kuat pula gaya adhesi antar permukaan bahan campuran yang mengakibabtkan kekompakkan atau kehomogenan semakin baik dan distribusi bahan pengisi semakin merata. Interaksi antara konsentrasi TPS dan konsentrasi compatibilizer mempengaruhi nilai rata-rata ketahanan bentur bioplastik TPSLLDPE, sedangkan pada bioplastik TPSHDPE, tidak ada interaksi antara konsentrasi TPS dan konsentrasi compatibilizer dalam mempengaruhi nilai rata-rata ketahanan bentur. Pada uji lanjut Lampiran 5k, perlakuan terbaik pada parameter ini adalah perlakuan konsentrasi TPS 0 dan compatibilizer LLDPE-g-MA 7,5. Hal tersebut dikarenakan tidak ada TPS dalam plastik tersebut, sehingga struktur polimer tetap kuat dan kompatibel. Selain TPS dan compatibilizer, sifat mekanik bioplastik juga dipengaruhi oleh berat molekul, derajat kristalinitas dan keberadaan rantai cabang serta ikatan silang crosslinks. Semakin tinggi berat