8
Polimer dengan bobot molekul rendah BM = 2000-10000
PLA bobot molekul tinggi BM 100000
Kondensasi azeotropik
Kondensasi
Polimer dengan BM rendah 1000-5000
Polimerisasi pembukaan
cincin
Asam laktat
Kitosan merupakan poliglukosamin yang dapat larut dalam kebanyakan asam seperti asam laktat, asam asetat atau asam-asam organik adipat, malat, asam mineral seperti HCl, HNO
3
pada konsentrasi 1 mempunyai daya larut terbatas dalam asam fosfat dan tidak larut dalam asam sulfat Lab. Protan, 1987. Menurut Johnson dan Peniston 1975, kitosan mempunyai
gugus fungsional yaitu gugus amina, sehingga mempunyai derajat reaksi kimia yang tinggi.
D. POLY LACTIC ACID PLA
Polylactic acid poliasam laktat merupakan suatu polimer biodegradabel yang diperoleh dari asam laktat. PLA termasuk ke dalam golongan poliester alifatik yang dapat terdegradasi
maupun teruraikan di dalam tanah, contohnya bahan terdegradasi melalui kegiatan mikroorganisme pada lingkungan yang sesuai untuk memproduksi biomassa dan karbondioksida
Sawa et al., 1995. PLA mempunyai kemampuan mekanik yang dapat bersaing dengan poliester lain yang berdasar pada minyak bumi, khususnya nilai modulus elastis yang tinggi, bersifat
termoplastik, biocompatible, dan kemudahan dalam pencetakan Smith, 2005. Poliasam laktat bersifat termoplastik, memiliki kekuatan tarik dan modulus polimer yang
tinggi, bobot molekul dapat mencapai 100,000 hingga 500,000 dan titik leleh antara 175-200 C
Oota, 1997. Umumnya, peningkatan jumlah stereo isomer menurunkan kristalinitas dan titik leburnya. Oleh karena itu, perbandingan kandungan dari monomer L dan D penting dalam
pembentukan PLA Smith, 2005.
Gambar 4. Proses pembuatan Poliasam Laktat PLA Menurut Auras 2002, poli asam laktat dapat diproduksi dengan tiga metode yaitu : 1
Polikondensasi langsung asam laktat yang akan menghasilkan PLA dengan berat molekul lebih rendah dari 1.6 x 10
4
; 2 Kondensasi dehidrasi azeotropik, yang dapat menghasilkan PLA dengan berat molekul mencapai 15,400 dan rendemen sebesar 89 dan 3 Polimerisasi pembukaan
9
cincin sehingga diperoleh PLA dengan berat molekul tinggi antara 2x10
4
hingga 6.8x10
5
. Proses produksi dapat dilihat pada Gambar 4.
Menurut Botelho et al. 2004, kelebihan PLA dibandingkan dengan plastik yang terbuat dari minyak bumi adalah:
a. Biodegradabel, artinya PLA dapat diuraikan secara alami di lingkungan oleh
mikroorganisme. b.
Biocompatible, dimana pada kondisi normal, jenis plastik ini dapat diterima oleh sel atau jaringan biologi.
c. Dihasilkan dari bahan yang dapat diperbaharui termasuk sisa industri dan bukan minyak
bumi. d.
100 recyclable, melalui hidrolisis asam laktat dapat diperoleh dan digunakan kembali untuk aplikasi yang berbeda atau bias digabungkan untuk menghasilkan produk yang lain.
e. Tidak menggunakan pelarut organikbersifat racun dalam memproduksi PLA.
Kekurangan yang nyata pada penggunaan PLA sebagai plastik adalah mempunyai fleksibilitas yang rendah. PLA bersifat kaku, rapuh, dan mudah rusak pada suhu diatas suhu
transisi gelasnya Tg Urayama et al., 2003. Sifat fisik dan mekanik dari PLA tergantung dari perbandingan LD, berat molekul, kristalinitas, orientasi dan metode analisis yang digunakan.
Sifat termal dan mekanik PLA dari berbagai metode persiapan dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Sifat termal dan mekanik polimer PLA pada suhu 110
C dengan katalis berbeda dan bahan pembentuk bertekanan C.M
Perbandingan LD
Katalis atau bahan
pencetak Kuat
tarik MPa
Persentase pemanjangan
Impact strength
kJm
2
Titik leleh
0C ∆H Jg
1000 SnOct
2
59.5 12.2
13.5 192.1
76.0 1000
SnAcac
2
34.5 3.3
2.7 198.0
95.5 1000
ZnDMH
2
25.3 3.0
2.4 201.3
100.7 8515
SnOct
2
62.3 7.5
4.0 -
1000 C.M
72.3 8.1
13.1 184.4
47.9 1000
C.M 67.8
18.1 6.4
193.0 12.7
8515 C.M
64.5 7.6
4.3 -
Sumber : Grijpma et al. 1994.
Pencampuran PLA dengan polimer lain atau bahan pengisi akhir-akhir ini banyak diteliti. PLA dilaporkan dapat bercampur dengan stereoisomer lain misalnya poli D, L-asam
laktat, dan pencampurannya mempunyai sifat yang berbeda sesuai dengan perbadingan campurannya Perego et al., 1996. Telah diketahui bahwa PLA dapat membentuk campuran
yang misibel dengan berbagai jenis polimer antara lain polietilen oksida PEO Nijenhuis et al., 1996, polivinil asetat PVA Gajria et al,. 1996, polietilen glikol PEG Sheth et al., 1997,
PBS Park dan Im, 2003, dan polivinil asetat-co-vinil alkohol PVAc-co-VA kopolimer Park dan Im, 2003.
Kerapuhan dan kekakuan dari PLA adalah kekurangan utama pada beberapa aplikasi. Pemlastis banyak digunakan pada industri plastik untuk meningkatkan fleksibilitas Sears et al.,
1982. Ada beberapa pemlastis yang dilaporkan cocok dicampurkan dengan PLA antara lain PEG dengan berat molekul rendah Kim et al., 1998, polipropilen glikol Ke dan Sun, 2001, dan
sebagian asam lemak Krishnan dan Narayan U.S. Patent.
10
Salah satu upaya untuk mengurangi sensitifitas film kitosan terhadap kelembaban adalah melalui pencampuran dengan poliester poliasam laktat Suyatma et al., 2004. Pencampuran PLA
dengan polimer lain sering dilakukan, PLA mampu membentuk campuran yang misibel dengan beberapa polimer lain. Aplikasi PLA dalam hal komoditas plastik sangat membantu dalam
mengurangi biaya dari polimer, sebagaimana kemudahan pengontrolan dalam prosesnya Rafler et al., 2001.
Gambar 5. Granula PLA.
E. PEMLASTIS
