68 molekul selulosa cenderung untuk membentuk ikatan hidrogen intramolekul,
termasuk dengan molekul air [116]. Selain itu, terdapat penyimpangan antara hasil yang diperoleh pada nilai
penyerapan air dan densitas bioplastik. Pada bioplastik dengan mikrokristalin selulosa 4 dan sorbitol 30, nilai penyerapan air yang diperoleh lebih tinggi
dibandingkan dengan bioplastik mikrokristalin selulosa 4 dan sorbitol 25. Hasil ini berbanding terbalik dengan kerapatan bioplastik yang mana bioplastik
mikrokristalin selulosa 4 dan sorbitol 25 memiliki densitas yang lebih rendah. Terjadinya penyimpangan pada niai penyerapan air dapat disebakan oleh adanya
penggumpalan yang menyebabkan kenaikan niai penyerapan air. Agregat dapat dihasilkan melalui proses ultrasonikasi yang kurang sempurna dimana Penurunan
diameter rata-rata dari partikel meningkatkan jumlah partikel individu. Hal ini menyebabkan pengurangan jarak partikel rata-rata dan meningkatkan luas
permukaan partikel. Luas permukaan dan jarak partikel rata-rata dapat mempengaruhi reologi cairan. Jika ada perbedaan berat jenis antara partikel dan
cairan, homogenitas campuran dapat mempengaruhi stabilitas dispersi. Stabilitas dispersi erat kaitannya dengan viskositasnya dimana semakin kecil ukuran
agregat, maka viskositasnya juga semakin rendah [128]. Proses pendispersian mikrokristalin selulosa yang kurang homogen
menyebabkan penggumpalan yang menghalangi ikatan hidrogen antar komponen bioplastik sehingga mengurangi kekompakkan bioplastik. Adanya agglomerasi
didukung dengan hasil analisa morfologi bioplastik yang menunjukkan keberadaan rongga kosong yang mempermudah penetrasi molekul air ke dalam
permukaan bioplastik sehingga meningkatkan penyerapan air bioplastik.
4.7 KARAKTERISTIK HASIL ANALISA MORFOLOGI PATAHAN
BIOPLASTIK PATI
KULIT SINGKONG
DENGAN MIKROKRISTALIN SELULOSA DAN PEMLASTIS SORBITOL
Karakteristik morfologi permukaan patahan ditunjukkan dengan analisa Scanning Electron Microscopy SEM. Dibawah disajikan karakteristik hasil
analisa morfologi patahan bioplastik dengan komposisi kandungan pati kulit singkong 10 gram, mikrokristalin selulosa 6 dan sorbitol 20 di perbesaran
Universitas Sumatera Utara
69 10000x. Karakteristik analisa morfologi SEM dilakukan di Laboratorium SEM,
Institut Teknologi Bandung.
a b
Gambar 4.9 Hasil Analisa Morfologi Patahan a Bioplastik Pati Kulit Singkong dan b Bioplastik Pati Kulit Singkong Dengan Mikrokristalin Selulosa dan
Pemlastis Sorbitol di Perbesaran 10000x Dari gambar 4.9 dapat dilihat hasil analisa morfologi patahan uji kekuatan
tarik dari bioplastik. Pada hasil analisa SEM bioplastik pati kulit singkong tanpa pengisi mikrokristalin selulosa dan sorbitol Gambar 4.9 a menunjukkan
permukaan matriks yang tidak rata serta strukturnya yang tidak kompak dengan masih adanya fraksi kosong. Fraksi kosong tersebut menyebabkan pada saat
bioplastik yang dihasilkan diberi beban maka tegangan akan berpindah ke daerah void sehingga mengurangi kekauatan bioplastik [138]. Hal ini yang menyebabkan
bioplastik pati kulit singkong murni memiliki kuat tarik terendah. Sedangkan pada bioplastik pati kulit singkong berpengisi mikrokristalin
selulosa dan pemlastis sorbitol Gambar 4.9 b hasil analisa SEM menunjukkan struktur yang kasar dan tidak rata tetapi lebih kompak dibandingkan bioplastik
pati murni. Hal ini dikarenakan penambahan mikrokristalin selulosa dan sorbitol yang berikatan dengan matriks pati menghasilkan ikatan hidrogen yang
meningkatkan kekompakkan bioplastik. Tetapi pada bioplastik ini juga masih terdapat rongga kosong. Adanya rongga kosong dapat diakibatkan oleh udara
yang terperangkap dalam bioplastik pada saat proses pengeringan [139]. Hasil SEM bioplastik juga menunjukkan adanya pengurangan ukuran
partikel mikrokristalin selulosa akibat ultrasonikasi yang ditunjukkan dengan berkurangnya fasa kristalin menjadi fibril atau serat yang panjang. Disisi lain,
Rongga Kosong
MCC Matriks Pati
Rongga Kosong
Universitas Sumatera Utara
70 adanya pengurangan ukuran partikel mikrokristalain selulosa ini turut
mempengaruhi karakteristik kuat tarik bioplastik dimana semakin kecil ukuran partikel maka semakin besar luas permukaan kontaknya dengan matriks pati
sehingga menghasilkan sifat kuat tarik yang lebih baik [124]. Dari hasil SEM juga dapat dilihat adanya kerusakan pada struktur permukaan atau erosi terutama pada
pengisi mikrokristalin selulosa dikarenakan proses ultrasonikasi yang menghasilkan gelembung kavitasi. Selain itu, dari hasil analisa SEM diatas juga
dapat disimpulkan bahwa mikrokristalin selulosa terdispersi dengan baik dalam matriks pati ditunjukkan dengan hasil karakteristik mekanik bioplastik yang
optimum dengan nilai kuat tarik 9,12 Mpa, persen perpanjangan pada saat putus 0,29, nilai densitas 1,05 grcm
3
dan persen penyerapan air 40,18.
Universitas Sumatera Utara
71
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
