4.2 Pengukuran Kerapatan Biodegradable Plastik
Kerapatan merupakan sifat fisik suatu polimer. Kerapatan suatu bahan berpengaruh terhadap sifat mekanik bahan tersebut, semakin rapat suatu bahan
maka semakin meningkatkan sifat mekaniknya, sehingga film plastik yang dihasilkan mempunyai kekuatan tarik yang baik. Kerapatan atau densitas ini dapat
didefinisikan sebagai berat per satuan volume bahan.
Gambar 4.4. Grafik hubungan antara penambahan khitosan terhadap kerapatan film plastik
Pengukuran nilai densitas pada plastik sangat penting, karena densitas dapat menunjukkan struktur plastik secara umum. Aplikasi dari hal tersebut yaitu dapat
dilihat kemampuan plastik dalam melindungi produk dari beberapa zat seperti air, O
2
dan CO
2
. Birley, et al. 1988, mengemukakan bahwa plastik dengan kerapatan yang rendah menandakan bahwa plastik tersebut memiliki struktur yang terbuka,
artinya mudah atau dapat ditembusi fluida seperti air, oksigen atau CO
2
. Jadi tidak seperti pada kertas, nilai kerapatan plastik sangat penting dalam menentukan sifat-
sifat plastik yang berhubungan dengan pemakaiannya. Dari hasil pengukuran densitas, didapatkan grafik pada Gambar 4.4.
Grafik pada Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa dengan penambahan khitosan, kerapatan biodegradable plastik mengalami penurunan yaitu pada fraksi
khitosan 0.5 ml sampai 2 ml. Tetapi, saat sampel kelima atau film plastik dengan fraksi khitosan 0.043 kerapatan biodegradable plastik mengalami kenaikan. Hal
ini disebabkan karena penambahan komposisi larutan dari khitosan akan mempengaruhi ketebalan hasil akhir dari film plastik setelah pencetakan dan
pengeringan di dalam oven. Hal ini dapat dilihat dari hasil pegukuran tinggi film plastik dengan menggunakan jangka sorong digital berbanding lurus dengan
bertambahnya khitosan, yaitu semakin besar fraksi larutan dari khitosan, maka film plastik semakin tebal pula.
Menurut Billmeyer, salah satu jenis plastik adalah Polytehylene PE yang dapat dibagi menurut massa jenisnya menjadi dua jenis, yaitu: Low Density
Polyethylene LDPE dan High Density Polyethylene HDPE. LDPE mempunyai
massa jenis antara 0,91-0,94 gmL, separuhnya berupa kristalin 50-60 dan memiliki titik leleh 115°C. Sedangkan HDPE bermassa jenis lebih besar yaitu
0,95-0,97 gmL, dan berbentuk kristalin kristalinitasnya 90 serta memiliki titik leleh di atas 127°C beberapa macam sekitar 135°C.
Kebanyakan LDPE dipakai sebagai pelapis komersial, plastik, lapisan pelindung sabun, dan beberapa botol yang fleksibel. Kelebihan LDPE sebagai
material pembungkus adalah harganya yang murah, proses pembuatan yang mudah, sifatnya yang fleksibel, dan mudah didaur ulang. Selain itu, LDPE
mempunyai daya proteksi yang baik terhadap uap air, namun kurang baik terhadap gas lainnya seperti oksigen. LDPE juga memiliki ketahanan kimia yang
sangat tinggi, namun melarut dalam benzena dan tetrachlorocarbon CCl
4
Billmeyer, 1971. Hasil pengukuran kerapatan biodegradable plastik terbaik yang digunakan
untuk pembungkus didapatkan dari fraksi khitosan bekisar 0.018 sampai 0.036 yang memiliki nilai kerapatan Low Density Poly Ethylene 0,91-0,94 kgl.
Kerapatan film plastik yang dihasilkan ini lebih baik dari penelitian sebelumnya Harnist dan Yuli darni yaitu 0,61 gmm
3
yang merupakan di bawah standar untuk LDPE.
4.3
Uji Transparansi
Salah satu manfaat khitosan adalah sebagai bahan tambahan pada pembuatan film plastik yang berfungsi untuk memperbaiki transparansi film
plastik yang dihasilkan Joseph et al., 2009. Uji transparansi film plastik dapat ditentukan dari besar cahaya yang diteruskan oleh film plastik tersebut. Cahaya
yang diteruskan disebut transmitansi. Transmitansi dapat ditentukan dengan menggunakan alat Spektrometer Vis-Nir thype CHEMUSB4VIS-NIR. Dari hasil
karakterisasi transparansi film plastik didapatkan kurva seperti pada Gambar 4.5 Hasil karakterisasi sifat optik film plastik diukur dengan menggunakan
spektrometer Vis-Nir dalam daerah panjang gelombang 400 – 900 nm. Dari hasil karakterisasi Vis-Nir dapat digunakan untuk mengetahui sifat optik dari
keenam film plastik yang ditunjukkan dengan spektrum transmitansi film plastik seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.5
Gambar 4.5 Grafik hubungan transmitansi film plastik terhadap panjang gelombang nm dengan fraksi khitosan sampel A 0,009 B 0,081
C 0,026 D 0,035 E 0,043 dan F 0,052 Hasil karakterisasi spektrum transmitansi film plastik yang diperoleh,
dapat dilihat bahwa transmitansi cahaya yang diteruskan dari film plastik dengan kode sampel A memiliki nilai yang tinggi yaitu hampir mencapai 80 jika
dibandingkan dengan transmitansi pada sampel film plastik lainnya, yang memiliki nilai transmitansi masing – masing di bawah 70. Nilai transmitansi
berkurang seiring bertambahnya fraksi khitosan, hal ini menunjukkan bahwa nilai transmitansi berbanding terbalik dengan penambahan khitosan pada formula film
plastik. Grafik transmitansi sampel film plastik nampak adanya perubahan transmitansi pada rentang panjang gelombang 500 nm sampai 800 nm yang
merupakan daerah panjang gelombang cahaya tampak. Perubahan transmitansi tersebut menunjukkan adanya absorbsi pada panjang gelombang tertentu.
Menurut Joseph 2009 secara teori manfaat khitosan dalam film plastik selain untuk hidrofobik tidak suka air, khitosan juga bermanfaat untuk
transparansi. Suatu bahan dapat dikatakan memiliki transparansi tinggi jika transmitansinya juga tinggi. Dalam grafik spektrum transmitansi seperti pada
Gambar 4.5 di atas, dapat dilihat bahwa penambahan fraksi khitosan berbanding terbalik dengan transmitansi. Komposisi khitosan yang semakin banyak pada
setiap formula akan berpengaruh pada ketebalan akhir film plastik. Ketebalan film plastik inilah yang mempengaruhi transmitansi semakin menurun. Semakin tebal
suatu bahan, maka semakin turun pula nilai transmitansinya. Pengukuran ketebalan film plastik dalam penentuan nilai kerapatan
menggunakan jangka sorong digital didapatkan hasil semakin besar komposisi larutan khitosan dalam larutan akan mempengaruhi ketebalan film plastik juga,
yaitu ketebalan film plastik berbanding lurus dengan penambahan khitosan. Ketebalan film plastik ini merupakan faktor yang berpengaruh dalam transmitansi.
Keenam sampel film plastik pada Gambar 4.5 memiliki grafik spektrum yang seirama yaitu mengalami kenaikan transmitansi yang signifikan pada
rentang panjang gelombang 400 nm – 540 nm. Pada panjang gelombang di atas 540 nm, besar transmitansi film plastik juga mengalami kenaikan meskipun relatif
sedikit. Film plastik dengan komposisi khitosan terendah yaitu 0,5 ml fraksi khitosan 0,009 memiliki transmitansi di atas 70, sedangkan untuk nilai
transmitansi kelima sampel lainnya masing – masing memiliki nilai di bawah
70. Keenam sampel mengalami penurunan nilai transmitansi seiring penambahan khitosan.
Salah satu sifat mekanis pengemas jenis LDPE adalah kuat, tembus pandang dan fleksibel. Dari keenam hasil spektrum yang dihasilkan, film plastik
dengan variasi komposisi khitosan 0,5 ml memiliki daya tembus pandang atau nilai transmitansi yang tinggi jika dibandingkan dengan film plastik dengan
komposisi yang lain yaitu mencapai nilai transmitansi lebih dari 70.
4.4 Uji Biodegradabilitas
Kategori