Densitas bioplastik Proses Produksi dan Karakteristik Bioplastik TPSLLDPE dan TPSHDPE

terhadap kekuatan tariknya, namun pada bioplastik TPSHDPE, penambahan MA pada compatibilizer HDPE-g-MA berpengaruh signifikan terhadap kekuatan tariknya. Bioplastik dengan perbandingan TPSLLDPE 0100; 4060, nilai kekuatan tarik tensile strength cenderung mengalami peningkatan dengan penambahan MA dari 2,5 ke 5 tetapi cenderung menurun dengan penambahan MA 7,5. Pada Tabel 4.7, nilai kekuatan tarik mengalami peningkatan dari 24 MPa ke 26,5 MPa untuk LLDPETPS 1000 dan 2,5 MPa ke 7,1 MPa untuk LLDPETPS 6040. Bioplastik dengan perbandingan TPSHDPE 0100 dan 2080, nilai kekuatan tarik tensile strength cenderung mengalami peningkatan dengan peningkatan derajat grafting, tetapi pada perbandingan TPSHDPE 3070 dan 4060, nilai kekuatan tarik menurun dengan penambahan compatibilizer 7,5 derajat grafting 3,21. Peningkatan derajat grafting menyebabkan banyaknya ikatan yang terbentuk antara pati sebagai bahan pengisi dan LLDPE atau HDPE, sehingga terjadi interaksi yang sangat kuat antara kedua matriks polimer tersebut. MA pada compatibilizer LLDPE-g-MAHDPE-g-MA berfungsi sebagai jembatan atau penghubung antara komponen hidrofobik LLDPE atau HDPE dan hidrofilik TPS. Gugus anhidra pada MA sangat reaktif terhadap gugus hidroksil yang terdapat pada TPS. Menurut Paul et al. 1973 dalam Ismail dan Hairunezam 2001 menyatakan bahwa compatibilizer biasanya digunakan untuk meningkatkan kompatibel campuran polimer yang tidak kompatibel. Zhou dan Yan 2004 menyatakan bahwa penambahan compatibilizer dapat meningkatkan kristalinitas yang mengakibatkan kekuatan tarik komposit meningkat. Selain itu, compatibilizer juga berperan dalam meningkatkan gaya adhesi antara LLDPE dan magnesium hidroksida MH Wang et al. 2002 dan antara HDPE dan WF Mengeloglu dan Karakus 2008 sehingga kekuatan tarik meningkat. Prachayawarakorn et al. 2010 menyatakan bahwa terjadi peningkatan sifat kekuatan film campuran antara pati beras termoplastik TPRSLDPE dan viniltri metoksilanol VTMS karena terbentuknya ikatan Si-O-pati yang dibentuk antara gugus silanol pada VTMS dan gugus hidroksil pada pati beras. Lopes dan Sousa 2005 juga melaporkan bahwa penggunaan compatibilizer sangat efektif untuk meningkatkan sifat mekanik suatu komposit karena adanya interaksi antara maelat anhidrat dengan gugus aminosilanol pada serat. Nilai kekuatan tarik menurun dengan penambahan MA 7,5 pada compatibilizer LLDPE-g-MA derajat grafting 6,44; TPSLLDPE : 4060 dan penambahan MA 7,5 pada compatibilizer HDPE-g-MA derajat grafting 3,21; TPSHDPE : 3070 dan 4060, hal ini disebabkan karena monomer-monomer anhidrat dari compatibilizer LLDPE-g-MA atau HDPE-g-MA tidak berikatanberinteraksi dengan gugus hidroksil pada TPS. Wang et al. 2002 juga mengatakan bahwa menurunnya nilai kekuatan tarik disebabkan karena monomer- monomer anhidrat tidak berikatanberinteraksi. Selain itu, penurunan nilai kuat tarik diduga karena distribusi gugus anhidrat yang tidak merata pada matriks komposit, sehingga interkasi yang terjadi antara campuran LLDPEHDPE dan TPS hanya bersifat fisik dan terbentuknya perbedaan antar permukaan gugus polimer hifrofilik dan hidrofobik meskipun sudah dihubungkan oleh compatibilizer. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Hasnah 2005 yang menyatakan bahwa penurunan nilai kuat tarik disebabkan karena distribusi dari gugus anhidrat yang tidak merata dan terjadinya homopolimerisasi yang menyebabkan monomer-monomer maelat anhidrat cenderung berikatan sendiri dibandingkan menempel pada rantai TPS. Hasil yang sama juga dilaporkan oleh Ning et al. 2007 bahwa nilai kekuatan tarik menurun dengan penambahan asam sitrat lebih dari 3 pada pencampuran TPS dan PE. Bila ditinjau dari nilai densitas bioplastik TPSLLDPE, nilai kekuatan tarik cenderung menurun seperti terlihat pada Gambar 4.27. Meningkatnya nilai densitas disebabkan karena karena meningkatnya interaksi TPS ke dalam matriks polimer, namun matriks polimer menjadi kurang homogen, sehingga saat ditarik elastisitas bioplastik menjadi menurun. 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