4.3. Hasil karakterisasi edible film
Setelah edible film terbentuk, beberapa pengujian karakterisasi di lakukan untuk mendukung tujuan pembuatan edible film. Karakterisasi meliputi, uji sifat
mekanik edible film. Struktur morfologi menggunakan FT-IR. Dilakukan pula pengujian termal DTA dan pengujian biodegradasi Soil Burials Test.
4.3.1. Hasil Uji Sifat Mekanik
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik sifat mekanik edible film yang terbentuk dengan variasi komposisi penguat keratin. Pengujian
sifat mekanik di lakukan di laboratorium penelitian yang mengacu pada ASTM D638. Berikut ini adalah hasil pengujian sifat mekanik yang di lakukan.
Hasil Uji sifat mekanik edible film dengan variasi konsentrasi penguat keratin.
Tujuan dari pengujian sifat mekanik pada tahap ini adalah untuk mengetahui karakteristik sifat mekanik terbaik dari edible film dengan variasi preparasi
penguat 0, 3, 5, 7 dan 9 wt keratin. Sifat mekanik yang di uji disini meliputi, kekuatan tarik dan kemuluran. Campuran pati jagung dengan variasi komposisi
keratin yang berbeda merupakan faktor penting untuk menentukan sifat mekanis bahan yang di inginkan. Hasil dari pengujian di dapat load dan stroke. Harga load
dalam satuan kgf dan stroke dalam satuan mm
2
. Hasil pengujian ini diolah kembali untuk mendapatkan nilai kekuatan tarik dan kemuluran. Pengolahan data
dengan menggunakan rumus di bawah ini.
nilai kemuluran ε =
x
100 4.1
= x
100
Universitas Sumatera Utara
Keterangan : = Panjang spesimen mula-mula mm
= Panjang spesimen setelah di berikan beban hingga putus mm ε = Kemuluran perpanjangan
∆ = Pertambahan panjang mm = stroke Contoh :
Sampel spesimen 10 gr pati jagung di tambah 0,9 gr keratin mempunyai panjang mula-mula 64 mm, harga stroke 2,33 mm maka kemulurannya:
Kemuluran ε =
,
x
100
=
3,64 Harga kekuatan tarik di hitung dengan rumus :
Kekuatan tarik σ = 4.2
σ = Keterangan
σ = Kekuatan tarik bahan MPa
F maks = Gaya maksimum kgf = Load = Luas penampang bahan mm
2
tebal spesimen mm x lebar spesimen mm
Contoh : Sampel uji mempunyai tebal = 0,1 mm dan lebar = 6mm, maka:
= 0,1 mm x 6 mm = 0,6 mm
2
, dan harga load = 1,53 kgf, maka harga kekuatan tarik diperoleh :
Kekuatan tarik σ =
, ,
= 2,55 Kgf mm
2
= 25,02 MPa Perhitungan yang sama juga di lakukan untuk setiap sampel yang lain. Hasil
selengkapnya dapat di lihat pada tabel 4.1.Pada Tabel 4.1 menunjukkan data pengujian sifat mekanik berupa kuat tarik dan kemuluran yang di lakukan pada
edible film dengan variasi konsentrasi penguat keratin. Sedangkan gambar 4.7
Universitas Sumatera Utara
15.04 10.03
16.79 18.37
25.02 2
1 .9
6
2 .2
1 3
.2 7
5 .6
5 3
.6 4
1 2
4 8
16 32
K0 K3
K5 K7
K9 Uji Tarik M pa
Kem uluran
S ifa
t M e
k a
n ik
menunjukkan grafik hubungan kuat tarik dan kemuluran edible film pada setiap variasi konsentrasi keratin.
Tabel 4.1. Hasil uji kuat tarik dengan variasi konsentrasi penguat keratin
No Variasi
Komposisi Kekuatan
Tarik Kemuluran
Pati Jagung Sorbitol Keratin
gram gram
gram Mpa
1
K0 10
2 15,04
21,96
2
K3 10
2 0,3
10,03 2,21
3
K5 10
2 0,5
16,79 3,27
4
K7 10
2 0,7
18,37 5,65
5
K9 10
2 0,9
25,02 3,64
Nilai kuat tarik dan kemuluran edible film dengan variasi konsentrasi penguat keratin tersebut di hasilkan dari 5 sampel yang berbeda. Data kuat tarik dan
kemuluran edible film yang di peroleh dari variasi konsentrasi penguat 0, 3, 5, 7 dan 9. Pada Tabel 4.1 memberikan informasi bahwa sifat mekanis film,
variasi campuran yang optimum adalah pada variasi ke lima, yaitu pada 9 keratin dengan kekuatan tarik 25,02 Mpa dengan kemuluran 3,64 . yaitu 21,96
. Nilai rata-rata dari hasil uji mekanik kuat tarik dan kemuluran dan di plot
terhadap konsentrasi keratin yang tunjukkan pada Gambar 4.7
Gambar 4.7. Pengaruh konsentrasi keratin sebagai penguat terhadap kuat tarik dan kemuluran edible film
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan Gambar 4.7. Dapat dilihat bahwa komposisi 0 keratin memberikan harga kekuatan tarik sebesar 15,04 MPa dan kemuluran 21,96 .
Dengan penambahan konsentrasi keratin 3 memberikan harga sifat mekanik yang menurun dengan kekuatan tarik 10,03 MPa dan kemuluran 2,21. Akan
tetapi seiring bertambahnya konsentrasi keratin berpengaruh terhadap sifat mekanik edible film yang di hasilkan. Dalam hal ini memperlihatkan nilai kuat
tarik yang semakin meningkat dengan bertambahnya konsentrasi keratin pada konsentrasi 5, 7 dan 9. Yaitu, 16,79 MPa, 18,37 MPa dan 25,02 MPa. Dan
harga kemulurannya menurun yaitu, 3,27, 5,65 dan 3,64. Dengan demikian dapat di katakan semakin tinggi penambahan keratin kuat
tarik yang dihasilkan semakin tinggi, hal ini di sebabkan keteraturan struktur polimer yang di hasilkan semakin meningkat. Sementara harga kemulurannya
semakin kecil di karenakan penambahan keratin dapat menurunkan kemuluran, dalam hal ini terlihat seiring dengan meningkatnya kuat tarik. Penurunan
kemuluran juga di sebabkan penambahan keratin membuat kerapatan paduan semakin meningkat Harris, 1999.
Perubahan sifat mekanik ini berhubungan dengan interaksi keratin dengan pati dan juga sorbitol sebagai plasticizer. Selama proses interkalasi, partikel
pengisipenguat akan masuk dan berikatan dengan lapisan permukaan matrik polimer. Marbun,. E. 2012. Hal ini dipengaruhi oleh jumlah komponen-
komponen penyusun film. Keratin sebagai biopolimer yang di campurkan ke dalam pati dapat memberikan kekuatan mekanik yang lebih baik. Seiring
bertambahnya konsentrasi keratin dapat menyebabkan peningkatan affinitas, sehingga memberi pengaruh terhadap sifat mekanik film.
Menurut Ban, W 2005 Faktor penting yang mempengaruhi sifat mekanis bahan film adalah affinitas antara komponen penyusunnya. Affinitas merupakan
suatu keadaan di mana atom atau molekul tertentu memiliki kecendrungan untuk bersatu dan berikatan. Semakin meningkat affinitas semakin banyak terjadi ikatan
antar molekul. Kekuatan suatu bahan di pengaruhi oleh ikatan kimia penyusunnya. Ikatan kimia yang kuat bergantung pada jumlah ikatan molekul dan
jenis ikatannya. Sehingga bahan Edible film dari campuran pati dan keratin
Universitas Sumatera Utara
dengan pemblastis sorbitol dapat di manfaatkan sebagai plastik kemasan, jika memenuhimendekati standar film biodegradabel komersial.
Tabel 4.2. Perbandingan Sifat Mekanik Plastik Komersial dengan Plastik Berbahan Pengisi Keratin
Jenis Plastik Kekuatan Tarik Mpa
Kemuluran PLA
44 2,5
PHB 40
2 PCL
7,9 34
PBS 16,4
5 Film pati jagung dan
keratin 25,02
3,64 Sumber : httpBioteknologi, 2009
4.3.2. Hasil Uji Termal
Kategori