PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PLASTIK RAMAH LINGKUNGAN DARI CAMPURAN POLISTIRENA- POLI ASAM LAKTAT

(1)

SANWACANA

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Segala puji dan syukur kupersembahkan bagi sang penggenggam langit dan bumi, dengan rahman rahim yang menghampar melebihi luasnya angkasa raya. Dzat yang menganugerahkan kedamaian bagi jiwa-jiwa yang senantiasa merindu akan kemaha besarannya. Lantunan sholawat beriring salam penggugah hati dan jiwa, menjadi persembahan penuh kerinduan pada sang revolusioner Islam, pembangun peradaban manusia yang beradabHabibana wanabiyana Muhammad SAW.

Tetes peluh yang membasahi asa, ketakutan yang memberatkan langkah, tangis keputus asaan yang sulit dibendung dan kekecewaan yang pernah menghiasi hari-hari kini menjadi tangisan penuh kesyukuran dan kebahagiaan yang tumpah dalam sujud panjang. Alhamdulillah maha besar Allah, sembah sujud sedalam qalbu hamba haturkan atas karunia dan rizki yang melimpah, kebutuhan yang tercukupi, dan kehidupan yang layak.

Pada akhirnya skripsi dengan judul “Pembuatan dan Karakterisasi Plastik Ramah Lingkungan dari Campuran Polistirena-Poli Asam Laktat” adalah


(2)

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung dapat diselesaikan dengan baik.

Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak mendapat masukan, bantuan, bimbingan, dorongan, saran serta kritik dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Keluargaku tercinta, papa, mama, dek syifa, dek nia, mas angga, mba manti serta si kecil kenza yang telah memberikan kasih sayang, cinta serta semangat dan doa yang selalu dicurahkan selama perjalanan hidupku. Inilah hasil karya kecilku untuk membahagiakan kalian.

2. Bapak Sonny Widiarto, M.Sc., selaku Pembimbing Utama, yang telah bersedia meluangkan waktu dan dengan penuh kesabaran memberikan banyak ilmu pengetahuan, saran, arahan, motivasi, dukungan serta nasihat sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi ini dengan baik. 3. Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T., selaku Pembimbing Kedua serta

Sekretaris Jurusan Kimia yang telah meluangkan waktu, memberikan banyak ilmu, arahan, saran, dan motivasi selama penyusun skripsi ini.

4. Bapak Prof. Dr. John Hendri, M.Si., selaku Pembahas yang telah meluangkan waktu, memberikan saran dan kritik demi terselesainya skripsi ini.

5. Ibu Prof. Dr. Tati Suhartati, M.S., selaku pembimbing akademik yang telah memberikan saran, semangat dan dukungan selama menyelesaikan studi. 6. Bapak Andi Setiawan, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung atas saran dan dukungan selama menyelesaikan studi.


(3)

7. Bapak Prof. Dr. Suharso, M.S., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

8. Ibu Yuli Ambarwati, M.Si, yang telah bersedia meluangkan waktu dan dengan penuh kesabaran memberikan banyak ilmu pengetahuan, saran, arahan, motivasi, dukungan serta nasihat.

9. Ibu Tuti Kurniati, Selaku pembimbing PKL di PT. Suzuki Indomobil plan Tambun II. Terimakasih juga kepada Pak Hendro selaku Manager HRD Suzuki Indomobil plan Tambun IImang oos, mang mardi dan seluruh karyawan Suzuki Indomobil plan II yang membantu PKL.

10. Bapak Dr. Yandri AS, Selaku Kepala Laboratorium Biokimia. Terimakasih juga kepada Putri, Hade, Adek, Ramdhan, Amin, Vivi, Putu, Ria sebagai teman riset di Laboratorium Biokimia.

11. Pak Ari Wisnu S.Si (analis BATAN Serpong), terima kasih telah membantu menganalisis sampel saya sehingga tepat dengan waktu yang telah ditentukan untuk seminar saya. Maaf telah banyak merepotkan.

12. Temen-temen angkatan 2007: Afriyorawan N, Aprian Agung B, Astri Rahayu, Dewi Puspaningrum Cantik, S.Si., Eka Eprianti, S.Si., Gunadi dan Heryanto (Organic Crew’s), Nurtika Kurniati, S.Si, Clara Citra Resmie, S.Si., Hady Novadianto, S.Si., Dwi Puji Astuti, S.Si., Tristian Martika, S.Si., Refi Indrarosa, S.Si., Yanti Lianita, S.Si., dan Yohanes Wikan Agung B., S.Si. (Analytic Crew’s), Dewi Asmarani, S.Si., Mega Dewi Fuspita Sari, S.Si., Halimah, S.Si., Muhammad Ishom, S.Si., Rivera Sialagan, S.Si dan Yuni Rahmania, S.Si. (Inorganic Crew’s), Gia Yusti Asmoro, S.Si., Kartika Sari, Mitra Septanto, S.Si., Riri Napitupulu, Sari Handayani, S.Si., Sunardi


(4)

Sutrisna, S.Si (Physic Crew’s), Feby Indri S. S.Si., Lisa Eka Wahyuni, S.Si., Eka Sulis Sundari, S.Si., Hade Sastra Wiyana, S.Si., Putri Amalia, S.Si., Ratna Maulina Dewi, S.Si., Sartika Putri Fauziana, S.Si., dan Winda Rahmawati, S.Si., (Biochemistry Crew’s), Yulistiawan, Adi Firman Shafa, Murdiyah, Muhlisun, Renius H dan Fajar Elin terima kasih teman-teman atas kebersamaan dan semua dukungannya.

13. Teman-teman angkatan 2004, 2005, 2006, 2008, 2009, 2010 dan 2011 atas dukungan dan doa yang telah diberikan.

14. Himaki Kepengurusan 2009-2010 dan BEM FMIPA Unila Kepengurusan 2010-2011 atas doa, dukungan, semangat, dan saran selama masa perjuangan kita. Keceriaan kalian tidak akan pernah aku lupakan.

15. Untuk Tim Riset Pak Dwi dan Pak Sonny yaitu, Tb Didi, Mba Lince, Aprian, Heryanto, Nyayu, dan Ayu. Terimakasih telah membantu.

16. Untuk Pakde Basuki sekeluarga, Bude Kartinah sekeluarga, Pakde cipto sekeluarga, Mbah Radi sekeluarga, serta seluruh keluarga di Lampung yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

17. Mas Aziz, Mas Tanto, Mas Bayu Topik sekeluarga, Mas Slamet, mb nur dan dek asma terima kasih keceriaan, wejangan dan semangat kalian. Saya belajar banyak tentang arti hidup dari kalian. Serta sahabatku Novi Suci, Rahmat N dan Mba desma yang telah membantu metranslit abstrak.

18. Keluarga kecilku, teman-teman di smart people. Terimakasih dukungan dan motivasinya selama ini. Saya Banyak belajar tentang sesuatu yang baru. 19. Teman-teman kos serta ibu dan bapak kos zalfa, terimkasih sudah menjadi


(5)

20. Teman-teman ku semua yang tidak biasa saya sebutkan satu persatu; sungguh, kebersamaan yang kita bangun selama ini telah banyak merubah kehidupanku. Kemarahan kalian telah menuntunku menuju kedewasaan, senyum kalian telah membuka cakrawala dunia dan melepaskan belenggu-belenggu ketakutanku, kekhawatiran kalian telah mengajariku arti kepeduliaan yang sebenarnya dan gelak tawa kalian telah membuatku bahagia. Sungguh aku bahagia, bahagia memiliki kenangan indah dalam setiap bait pada paragraf kisah persahabatan kita. Bila Tuhan memberikanku umur panjang, akan saya bagi harta yang tak ternilai ini (persahabatan) dengan anak dan cucuku kelak.

21. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam serta semua pihak yang telah membantu penelitian ini.

Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Karya ini merupakan wujud dari kegigihan dalam ikhtiar untuk sebuah makna kesempurnaan dengan tanpa berharap melampaui kemaha sempurnaan sang maha sempurna. Akan tetapi, dengan segala kerendahan dan keikhlasan hati, penulis berharap semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi semua pihak. Aamiin ya Rabbal’alamin.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb

Bandar Lampung, Agustus 2012 Penulis,


(6)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bekasi pada tanggal 16 Mei 1989, anak kedua dari empat bersaudara, yang merupakan buah hati dari pasangan Bapak Drs. Manito Puji Haryanto, M.Pd. dan Ibu Dra. Lina Siswati.

Penulis menyelesaikan pendidikan di Taman Kanak-kanak An-Nur Setia Mekar, Tambun Selatan pada tahun 1995, SD Negeri 07 Mekar Sari pada tahun 2001, SLTP Negeri 1 Tambun Selatan pada tahun 2004 dan SMA Negeri 2 Tambun Selatan pada tahun 2007. Pada tahun yang sama, penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung melalui Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SMPB).

Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi asisten dosen pada praktikum Pengantar Komputer mahasiswa S-1 Kimia FMIPA 2009-2010, Kimia Dasar mahasiswa S-1 Biologi FMIPA 2010-2011, Kimia Dasar mahasiswa S-1 Agroekoteknologi Pertanian 2011-2012, Kimia Analitik I mahasiswa S-1 Kimia FMIPA 2011-2012. Pada tahun 2010 penulis mengikuti kerja Praktek (KP) di PT.Suzuki Indomobil Plan II Tambun Selatan, Bekasi.


(7)

Aktifitas organisasi yang pernah penulis ikuti selama menjadi mahasiswa diantaranya, pernah menjadi anggota Kader Muda Himaki (KAMI) FMIPA Unila tahun 2007-2008, Anggota Muda ROIS (AMAR) FMIPA Unila tahun 2007-2008, anggota Bidang Kepemimpinan dan Pengembangan Organisasi Himaki FMIPA Unila tahun 2008-2009, staf Dinas Pengembangan Sumber Daya Manusia (PSDM) BEM FMIPA Unila tahun 2008-2009. Ketua Umum Himaki FMIPA Unila tahun 2009-2010 dan Gubernur Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) FMIPA Unila tahun 2010-2011.

Penulis pernah mendapatkan beasiswa BKM tahun 2007-2008 dan BBM tahun 2008-2009 dan PPA tahun 2010-2011. Kegiatan penulis sekarang aktif sebagai trainer di smart people dari tahun 2012-sekarang.


(8)

PERSEMBAHAN

Dengan segenap rasa syukur dan cintaku kepada Allah SWT

Ku persembahkan karya kecil ini

Teruntuk

Untuk mu Guru-guruku; semoga Allah selalu melindungimu dan meninggikan derajatmu di dunia dan diakhirat, terima kasih atas bimbingan dan arahan selama ini. Semoga ilmu yang telah diajarkan menuntunku menjadi manusia yang berharga di dunia dan bernilai diakhirat.Alhamdulillahi robbil aalamiin.

Orang-orang yang sangat ku sayang (Papa dan Mama)

Kasih sayang, cinta, kesabaran, keikhlasan, senyuman dan do a yang tak pernah putus di setiap hela napasmu.

Adik-adikku. (Dek Syifa dan Dek Nia)

kalian harus tumbuh dengan azam yang kuat, buat semua orang bangga pada kalian.

Kedua kakaku serta keponakanku

(Mas Angga dan Mba Manti serta Dedek Kenza)

Trimakasih atas semua cinta kalian yang tak pernah terungkapkan.


(9)

MOTTO

Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar.

(Khalifah Umar)

Tugas kita bukanlah untuk berhasil. Tugas kita adalah untuk

mencoba, karena didalam mencoba itulah kita menemukan dan belajar

membangun kesempatan untuk berhasil

(Mario Teguh)

Orang-orang yang berhenti belajar akan menjadi pemilik masa

lalu. Orang-orang yang masih terus belajar, akan menjadi

pemilik masa depan

Kesuksesan, bukan semata-mata karena betapa

keras otot dan betapa tajam otak

Namun, juga dari betapa lembut hati dalam

menjalani sesuatu

Bila kita sudah merasa matang berarti sebentar lagi kita

akan busuk. Tapi jika kita selalu merasa hijau kita akan

selalu belajar bagaimana caranya untuk menjadi matang


(10)

Judul Penelitian : Pembuatan dan Karakterisasi Plastik Ramah Lingkungan dari Campuran Polistirena-Poli Asam Laktat

Nama Mahasiswa : Dwi Fitrian Saputro Nomor Pokok Mahasiswa : 0717011031

Jurusan : Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

MENYETUJUI 1. Komisi pembimbing

Pembimbing I, Pembimbing II,

Sonny Widiarto, M.Sc Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T

NIP. 132174494 NIP. 197108062000032001

2. Ketua Jurusan

Andi Setiawan, Ph.D. NIP. 195809221988111001


(11)

MENGESAHKAN

1. Tim Penguji

Ketua :Sonny Widiarto, M.Sc. ………

Sekretaris/Anggota :Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. ………

Penguji Utama :Prof. Dr. John Hendri, M.S. ………

2. Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Prof. Dr. Suharso, M.S. NIP . 196905301995121001


(12)

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PLASTIK RAMAH LINGKUNGAN DARI CAMPURAN

POLISTIRENA-POLI ASAM LAKTAT (Skripsi)

Oleh

Dwi Fitrian Saputro

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2012


(13)

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PLASTIK RAMAH LINGKUNGAN DARI CAMPURAN

POLISTIRENA-POLI ASAM LAKTAT

Oleh

Dwi Fitrian Saputro

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA SAINS

Pada Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2012


(14)

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa 1. Pencampuran polistirena dan PLA menghasilkan campuran yang tidak

homogen (kompatibel) bedasarkan hasil SEM.

2. Analisis dengan FT-IR menunjukkan terjadinyablendingantara PLA dan PS pada panjang gelombang 1768,63 cm-1yang merupakan adsorpsi pada ikatan karbonil.

3. Hasil analisis dengan menggunakan DSC diperoleh suhu transisi kaca (Tg) 69,60 ºC (tanpa gliserol) dan 55,64 ºC (dengan penambahan gliserol).

4. Kekuatan tarik yang paling baik adalah 7,29 Mpa dengan komposisi PLA:PS (1:1) mendekati literatur plastik sintetik.

5. Perbandingan komposisi terbaik untuk campuran PS–PLA ada pada variasi 1:1 dan 1:1 dengan penambahan gliserol 1% dari volume total.

B. Saran

Dalam penelitian ini penambahan gliserol dapat memperbaiki kompatibilitas campuran, namun hal ini belum berlangsung dengan baik. Maka dari itu penulis


(15)

47

menyarankan perlu adanya variasi komposisi gliserol yang ditambahkan dan jenis plasticizerlain yang digunakan sehingga dapat mengetahui dan memperoleh plasticizeryang paling efektif. Selain itu, perlu dilakukan penelitian lanjutan tentang pembuatan plastik campuran polistirena-PLA dengan menggunakan metode selainsolution casting.Serta dilakukan kajianbiodegradable.


(16)

28

III. METODELOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan selama 6 bulan yaitu pada bulan Januari hingga Juni 2012, bertempat di Laboratorium Biokimia Universitas Lampung. Analisis FT-IR dilakukan di Laboratorium Biomassa Universitas Lampung. Analisis Morfologi SEM, analisis DSC dan uji sifat mekanik dilakukan di Laboratorium Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN) BATAN Serpong Jakarta.

B. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat-alat gelas, penangas air,magnetik stirer,cawan petri, oven, neraca analitik digital,Laminar air flow CRUMA model 9005-FL, Spektroskopi Fourier Transform Infrared(FT-IR) tipe varian 2000 FTIR scimiter series,Scanning Electron Microscopy(SEM) - EDX merek JED-2300 Analysis Station JEOL,Difference Scanning Calorimetry(DSC) Mettler Toledo Type 821 dan Instrumen uji sifat mekanik (mesin Inston)

Strograph-R1Toyoseiki Jepang. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan adalah polisterena, PLA, toluena, astonitril, gliserol dan aquades.


(17)

29

C. Prosedur Penelitian

1. Pembuatan Film Plastik a. TanpaPlasticizer(Gliserol)

Konsentrasi polisterena dibuat 1 % (w/v) dalam toluena 1 % dengan komposisi campuran terhadap PLA 1 : 0 (w/w) dan selanjutnya disebut dengan Po1. Larutan

polisterena diaduk denganmagnetic stirerselama 5 menit sampai homogen kemudian dituang ke dalam cetakan dan dikeringkan selama 2 hari dalam suhu ruang. Film plastik yang terbentuk dikeluarkan dari cetakan.

PAL dibuat dengan konsentrasi 1 % (w/v) dalam asetonitril dengan komposisi campuran polisterena terhadap PLA 0 : 1 (w/w) dan selanjutnya disebut dengan P1. Campuran dipanaskan di atasheating tablepada suhu 150oC. Larutan

kemudian dituang ke dalam cetakan dan dikeringkan selama 30 menit. Setelah itu film plastik dikeluarkan dari cetakan.

Plastik campuran dibuat dengan komposisi campuran polisterena terhadap PLA 1:3; 1:1; 3:1 (w/w) dan selanjutnya disebut dengan PoP, PoP2dan PoP3.

Campuran diaduk denganmagnetik stirersampai homogen. Kemudian dituang ke dalam cawan petri dengan ketebalan 2 cm. Dikeringkan dalam suhu ruang selama 1 hari dan setelah kering film plastik dikeluarkan dari cetakan.


(18)

30

b. DenganPlasticizer(Gliserol)

Plastik campuran dibuat dengan komposisi camuran polisterena terhadap PLA 1:3; 1:1 dan 3:1 (w/w) dan selanjutnya disebut dengan PoPG1, PoPG2dan PoPG3.

Pada saat pencampuran ditambahkan gliserol dengan variasi 0,04%, 0,1% dan 1% dari volume total campuran. Campuran diaduk denganmagnerik stirersampai homogen kemudian dituang dalam oven dengan suhu 35oC selama 2 hari dan setelah kering dikeluarkan dari cetakan, (Mohamed,et.al., 2007)

2. Karakterisasi Film Plastik dengan FT-IR

Sampel film plastik yang dihasilkan ditembak dengan sinarInfra Reddan hasil serapan gugus fungsional dari senyawa yang ada dalam sampel akan terekam sebagai spektrum IR. Analisis dilakukan di Laboratorium Biomassa Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung.

3. Karkterisasi Film Plastik dengan SEM

Analisis SEM dengan metodesecondary electron. Metode ini yaitu pembentukan gambar dihasilkan dari elektron yang telah bertumbukan dengan spesimen dimana sebelumnya sampel dilapisi dengan emas 99% selama 3 menit dengan arus 230 A.


(19)

31

4. Karakterisasi Film Plastik dengan DSC

Karakterisasi DSC menggunakan alat DSC Mettler Toledo Type 821. Sampel ditimbang sekitar 3-6 mg dan dimasukkan dengancrucible40 µL. Analisis dilakukan dengan program temperatur dimulai dari 0oC hingga 240 ºC, dengan kecepatan 10 ºC/menit. Sebagaipurge gasdigunakangas nitrogen dengan kecepatan alir 50 mL/menit. Analisis dilakukan di BATAN Serpong Jakarta.

5. Pengujian Sifat Mekanik Film Plastik

Pengukuran sifat mekanik film plastik menggunakan alat Mesin Instron. Sebelum diukur, sampel dipotong dengan mesin dumbell sesuai cetakan. Kemudian sampel dijepit pada alat dan dilakukan pengukuran dengan tiga kali pengulangan. Pengukuran dilakukan di BATAN Serpong Jakarta.


(20)

4

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Polimer

Polimer merupakan molekul besar (makromolekul) yang terbangun oleh susunan unit ulangan kimia yang kecil, sederhana dan terikat oleh ikatan kovalen. Unit ulangan ini biasanya setara atau hampir setara dengan monomer yaitu bahan awal dari polimer (Malcolm, 2001). Polimer tinggi terdapat di alam seperti pati, selulosa, protein, dan kitosan serta dapat disintesis di laboratorium misalnya: polivinil klorida, polivinil alkohol, polimetil metakrilat, poli etilena, dan nilon. Salah satu aplikasi polimer adalah plastik, karena memiliki massa molekul yang besar yaitu di atas 10000 (Oktaviana, 2002). Polimer sangat penting karena dapat menunjang tersedianya, sandang, transportas dan kesehatan. Saat ini polimer telah berkembang pesat sebagai polimer komersial. Beberapa kegunaan atau manfaat polimer komersial dapat diliat pada Table 1 (Sperling, 1986).

Polimer terbentuk dari susunan monomer-monomer dengan melalui proses

polimerisasi. Polimerisasi adalah proses pembentukan polimer dari monomernya. Reaksi tersebut akan menghasilkan polimer dengan susunan ulang tertentu.


(21)

5

Tabel 1. Contoh dan kegunaan polimer komersial

Polimer komersial Kegunaan atau manfaat

• Lietilena massa jenis rendah (LDPE)

• Polietilena massa jenis rendah (HDPE)

• Polipropilena (PP)

• Poli(vinil klorida) (PVC)

• Polistirena (PS)

Lapisan pengemas, isolasi kawat, dan kabel, barang mainan, botol yang lentur, bahan pelapis

Botol, drum, pipa, saluran, lembaran, film, isolasi kawat dan kabel

Tali, anyaman, karpet, film

Bahan bangunan, pipa tegar, bahan untuk lantaui, isolasi kawat dan kabel

Bahan pengemas (busa), perabotan rumah, barang mainan

Polimerisasi dikelompokan menjadi dua golongan, yaitu polimerisasi adisi dan polimerisasi kondesasi

1. Polimerisasi Adisi

Polimerisasi ini melibatkan reaksi rantai dan dapat berupa radikal bebas atau beberapa ion yang menghasilka polimer yang memiliki atom yang sama seperti monomer dalam gugus ulangnya. Polimer ini melibatkan reaksi adisi dari

monomer yang ikatan rangkap. Contoh polimer ini yakni polietilen, polipropilen, polivinil klorida.

Gambar 1. Salah satu contoh reaksi polimerisasi adisi n H2C = CH CH2 C

Cl Cl

H

n polivinilklorida (PVC) vinilklorida


(22)

6

2. Polimerisasi Kondensasi

Polimerisasi kondensasi adalah reaksi yang terjadi antara dua molekul bergugus fungsi banyak yan menghasilkan molekul besar dengan disertai pelepasan molekul kecil seperti air melalui reaksi kondensasi. Berikut gambar yang merupakan salah satu contoh polimerisasi kondensasi.

HO O O O

R + H2N R’ NH2 C R C N R’ N

O OH H H n

Gambar 2. Salah satu contoh reaksi polimerisasi kondensasi

Berdasarkan bentuknya, polimer dibagi menjadi tiga macam, yaitu: polimer rantai lurus, polimer rantai bercabang dan polimer jaringan atau tiga dimensi.

Berdasarkan strukturnya polimer dibedakan atas :

1. Polimer rantai lurus (linear)

Polimer linear terdiri dari rantai panjang atom-atom yang dapat mengikat gugus substituen. Polimer ini biasanya dapat larut dalam beberapa pelarut, dan dalam keadaan padat pada temperatur normal. Polimer ini terdapat sebagai elastomer, bahan yang fleksibel (lentur) atau termoplastik seperti gelas). Adapun contoh polimer rantai lurus adalah: Polietilena, poli(vinil klorida) atau PVC, poli(metil metakrilat) (juga dikenal sebagai PMMA, Lucite, Plexiglas, atau perspex),

poliakrilonitril (orlon atau creslan) dan nylon 66. Struktur contoh polimer lurus di sajikan pada Gambar 3.


(23)

7

Rantai utama linear

Gambar 3. Struktur polimer linear

2. Polimer Bercabang

Polimer bercabang dapat divisualisasi sebagai polimer linear dengan percabangan pada struktur dasar yang sama sebagai rantai utama. Struktur polimer bercabang diilustrasikan sebagai berikut pada gambar 4.

Rantai utama (terdiri dari atom-atom skeletal)

Gambar 4. Struktur polimer bercabang

3. Polimer jaringan tiga dimensi (three-dimension network)

Polimer jaringan tiga dimensi adalah polimer dengan ikatan kimianya terdapat antara rantai, seperti digambarkan pada gambar berikut. Bahan ini biasanya

di”swell” (digembungkan) oleh pelarut tetapi tidak sampai larut. Ketaklarutan ini dapat digunakan sebagai kriteria dari struktur jaringan. Makin besar persen sambung-silang (cross-links) makin kecil jumlah penggembungannya (swelling). Polimer tiga dimensi disajikan pada gambar 5.


(24)

8

Ikatan kimia

Gambar 5. Struktur polimer jaringan tiga dimensi

B. Plastik

Plastik merupakan bahan polimer kimia yang berfungsi sebagai kemasan yang selalu digunakan oleh manusia dalam kehidupan sehari-hari. Hampir setiap produk menggunakan plastik sebagai kemasan atau bahan dasar, karena sifatnya yang ringan dan mudah digunakan. Masalah yang ditimbul dari plastik yang tidak dapat terurai akan membutuhkan waktu yang lama untuk dapat terdegradasi menjadi H2O dan O2. Plastik yang umum digunakan saat ini merupakan polimer

sintetik dari bahan baku minyak bumi yang terbatas jumlahnya dan tidak dapat diperbaharui. Beberapa jenis plastik yang tergolong dalam polimer sintetik sebagi berikut: polipropilen (PP), polietilen (PE), polivinil klorida (PVC), polistiren (PS), dan polietilen tereftalat (PET). Sehingga diperlukan usaha lain dalam mengatasi

sampah plastik yaitu dengan membuat plastik yang dapat terurai secara biologis (Pranamuda, 2001).

Secara umum, kemasan biodegradabel diartikan sebagai film kemasan yang dapat didaur ulang dan dapat dihancurkan secara alami. Bioplastik atau plastik

biodegradabel merupakan plastik yang mudah terdegradasi atau terurai, terbuat dari bahan terbaharukan (biomass) sepert pati, selulosa, dan lignin atau pada


(25)

9

hewan seperti kitosan dan kitin. Penggunaan pati-patian sebagai bahan utama pembuatan plastik memiliki potensi yang besar karena di Indonesia terdapat berbagai tanaman penghasil pati. Bioplastik mempunyai keunggulan karena sifatnya yang dapat terurai secara biologis (biodegradable), sehingga tidak menjadi beban lingkungan. Untuk memperoleh bioplastik, pati ditambahkan denganplasticizerseperti gliserol, sorbitol, polietilen glikol dan lainnya sehingga diperoleh plastik yang lebih kuat, fleksibel dan licin. Kekurangan dari plastik berbahan pati adalah kekuatan mekanik yang rendah dan bersifat hidrofilik (Dewi, 2009).

Pembuatan plastik dengan bahan baku pati dengan gelatin atau gliserol akan diperoleh hasil plastik berwarna transparan, terdapat pori (rongga) dan elastis. Struktur bioplastik yang menggunakan gelatin memiliki banyak pori (rongga) dibandingkan dengan struktur bioplastik yang tidak menggunakan gelatin. Rongga pada bioplastik, mudah terisi air sehingga menyebabkan bioplastik dapat menyerap air. Sedangkan struktur bioplastik yang tidak menggunakan gelatin terlihat lebih rapat (dense), hal ini yang menyebabkan bioplastik dengan formulasi ini memiliki persen perpanjangan yang bagus, namun kurang dalam penyerapan air. Oleh karena gelatin berbahan keras dan kaku diperlukan penambahan

plasticizergliserol. Dengan penambahan gliserol, dapat membuat struktur plastik lebih fleksibel, licin, dan elastis. Sehingga didapatkanlah plastik yang bersifat transparan, elastis, hidrofilik (sifat suka air), dan mudah terurai yang dinamakan sifat mekanik plastik. Sifat mekanik plastik dipengaruhi oleh besarnya jumlah kandungan komponen-komponen penyusun film plastik (lembaran tipis plastik) yang dalam hal ini ialah pati, gelatin serta gliserol (Darni 2008).


(26)

10

C.Poly Lactic Acid(PLA)

Poly Lactic Acid(PLA) adalah polimer hasil polimerisasi asam laktat, yang terbuat dari sumber terbaharukan dari hasil fermentasi oleh bakteri atau mikroba dengan menggunakan substrat pati atau gula sederhana (Bastioli, 2002). PLA merupakan keluargaaliphatic polyestersdibuat dari alfa asam hidroksi yang ditambahkan dengan asam poliglicolat atau polimandelat. PLA memiliki sifat tahan panas, kuat dan merupakan polimer yang elastic (Auras, 2002). PLA yang terdapat di pasaran dapat dibuat melalui fermentasi karbohidrat ataupun secara kimia melalui polimerasi kondensasi dan kondensasi azeotropik (Auraset.al, 2006). Struktur PLA disajikan pada Gambar 6.

Gambar 6. Rumus kimia PLA (Lunt, 1997)

Sifat fisik dan mekanik PLA disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Sifat fisis dan mekanik PLA

No Sifat Fisik dan Mekanik PLA Keterangan

1 Kerapatan 1,25

2 Titik leleh 161 ºC

3 Kristanilitas 0,1 %

4 Suhu peralihan kaca (Tg) 61 ºC

5 Regangan 9 %


(27)

11

Saat ini harga PLA relatif murah (Suyatna, 2001 sehingga PLA saat ini dianggap sebagai bioplastik paling potensial untuk diaplikasikan, walaupun jumlahnya belum banyak. Sejak tahun 2002, PLA berbahan baku pati jagung denganmerk

dagang “Nature Works” telah diproduksi secara komersial oleh Cargill DowLLC USA dengan kapasitas 180.000 ton per tahun (Vink, 2003). Harga PLA (3€/kg)

saat ini menjadi harga poliester termurah dipasaran, sehingga merupakan peluang besar apabila dapat dikembangkan. Diketahui bahwa proses pencetakan PLA menjadi berbagai bentuk kemasan (tas belanja, gelas, sendok, mangkok) dapat dilakukan sebagaimana halnya proses pencetakan plastik sintetik, karena bioplastik PLA juga mempunyai sifat-sifat mekanis yang mirip dibandingkan plastik sintetik, terutama dengan polistirena (Södegard, 2000; Drumrightet al., 2000).

Poli asam laktat mempunyai potensi yang sangat besar dikembangkan sebagai pengganti plastik konvensional. Poli asam 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 ºC (Oota, 1997 dalam Hartoto dkk, 2005 danphysical properties PLA).

Pada umumnya PLA dipergunakan untuk menggantikan bahan yang transparan dengan densitas dan harga tinggi. Bahan plastik yang digantikan dari jenis PET (1.4 g/cc, 1.4 U$D/kg), PVC lentur (1.3 g/cc, 1 U$D/kg) dan selofan film.

Dibanding PP (0.9 g/cc, 0.7 U$D/kg) dan HIPS (1.05 g/cc, 1 U$D/kg), PLA dapat dikatakan kurang menguntungkan, namun mempunyai kelebihan lain yaitu ramah


(28)

12

lingkungan. PP dan HIPS berasal dari minyak bumi dan jika dibakar akan menimbulkan efek pemanasan gobal.

Kelebihan PLA pada jenis BOPLA (bioriented PLAatau bentukstretchdua arah) dimanatwistdandeadfoldmirip seperti selofan dan PVC, karena itu BOPLA dipergunakan juga untuk film yang tipis untuk pembungkus permen. BOPLA mempunyaibarieryang bagus untuk menahan aroma, bau, molekul solven dan lemak sebanding dengan PET atau nilon 6. Sebagai bahan polar PLA mempunyai tegangan 38 dynes/cm2sehingga mudah untuk di-printdengan berbagai tinta

tanpa proses ‘flamedancorona‘ seperti halnya BOPP atau film yang lain. PLA

merupakan peyekat yang bagus dengan suhu gelas atau Tg 55-65 deg, inisiasi sealingbisa dimulai pada suhu 80 deg sama dengan sealant dari 18% EVA. Gabungan antara kemudahan untuk di-seal dan tingginya barier untuk aroma dan bau maka PLA dapat digunakan sebagai lapisan paling dalam untuk pengemas makanan.

Menurut Botelhoet al., (2004), kelebihan PLA dibandingkan dengan plastik yang terbuat dari minyak bumi adalah:

1. Biodegradable, artinya PLA dapat diuraikan secara alami di lingkungan oleh mikroorganisme.

2. Biocompatible, dimana pada kondisi normal, jenis plastik ini dapat diterima oleh sel atau jaringan biologi.

3. Dihasilkan dari bahan yang dapat diperbaharui (termasuk sisa industri) dan bukan dari minyak bumi.


(29)

13

4. 100% recyclable, melalui hidrolisis asam laktat dapat diperoleh dan digunakan kembali untuk aplikasi yang berbeda atau bisa digabungkan untuk menghasilkan produk lain.

5. Tidak menggunakan pelarut organik/bersifat racun dalam memproduksi PLA. 6. Dapat dibakar sempurna dan menghasilkan gas CO2dan air.

Saat ini, PLA sudah digunakan untuk beragam aplikasi, diantaranya dibidang medis, kemasan dan tekstil. Dibidang medis, PLA sudah lama digunakan sebagai benang jahit pada saat operasi serta bahan pembungkus kapsul. Selain itu pada dasawarsa terakhir PLA juga dikembangkan dalam upaya perbaikan jaringan tubuh manusia. PLA juga telah dikembangkan untuk pembuatan kantong plastik (retail bags), kontainer, bahkanedible filmuntuk sayuran dan buah. Dalam bentuk film dan bentuk foam digunakan untuk pengemas daging, produk susu, atau roti. Dapat juga digunakan dalam bentuk botol dan cangkir sekali pakai untuk kemasan air, susu, jus dan minuman lainnya. Piring, mangkok, nampan, tas, film pertanian merupakan penggunaan lain dari jenis plastik ini. Selain itu, dibidang tekstil PLA juga telah diaplikasikan untuk pembuatan kaos dan tas. Di Jepang, PLA bahkan sudah dikembangkan sebagai bahan dasar pembuatan compact disc(CD) oleh Sanyo.

D. Polistirena

Polistirena pertama kali dibuat pada 1839 oleh Edward Simon, seorang apoteker Jerman. Polistirena adalah sebuah polimer dengan monomer stirena, sebuah


(30)

14

hidrokarbon cair yang dibuat secara komersial dari minyak bumi. Pada suhu ruangan, polistirena biasanya bersifat termoplastik padat, dapat mencair pada suhu yang lebih tinggi. Polistirena adalah molekul yang memiliki berat molekul

ringan, terbentuk dari monomer stirena yang berbau harum. Polistirena merupakan polimer hidrokarbon parafin yang terbentuk dengan cara reaksi polimerisasi. Struktur Polistirena disajikan pada Gambar 7.

a. Stirena b. Polistirena

Gambar 7. a) Struktur Stirena; b) Struktur Polistirena

Pada suhu sekitar 6000C stirena disuling dengan cara destilasi maka didapatkan polistirena. Reaksi proses terjadinya Polistirena disajikan pada Gambar 8.

Gambar 8. Reaksi pembentukan polistirena

Polistirena berbentuk padatan murni yang tidak berwarna, bersifat ringan, keras, tahan panas, agak kaku, tidak mudah patah dan tidak beracun, memiliki kestabilan dimensi yang tinggi dan shrinkage yang rendah, tahan terhadap air/bahan kimia non-organik/alkohol, dan sangat mudah terbakar (Harper, 2003).


(31)

15

Polistirena atau polifinil etana dapat dipolimerkan dengan panas, sinar matahari atau katalis. Derajat polimerisasi tergantung pada kondisi polimerisasi. Polimer yang sangat tinggi dapat dihasilkan dengan menekan suhu di atas sedikit ruang. Polistirena merupakan termoplastis yang bening kecuali ditambahkan pewarna dan pengesi dan dapat dilinakkan pada suhu + 1000C. Tahan terhadap asam, basa dan zat pengarat (korosif) lainnya. Tetapi mudah larut dalam mempengaruhi kekuatan polimer terhadap panas. Banyak digunakan untuk membuat lembaran, penutup dan barang pencetak. Sifat fisis dan kimia dari polistirena disajikan pada Tabel 3

Tabel 3. Sifat fisis dan kimia polistirena

No Sifat Fisis dan Kimia Polistirena Keterangan

1 Rumus molekul (C8H8)n

2 Densitas EPS 25–200 kg/m3

3 Melting Point 240 ºC

4 Koefisien Transfer Panas 0,17 W/(m2. K)

5 Titik Didih 160oC

6 Titik Beku 132,22oC (270oC)

7 Panas Spesifik 1,3 Kj/(kg.K)

8 Kelarutan Larut dalam eter, hidrokarbon

aromatik, hidrokarbon terklorinasi

9 Daya serap Mempunyai daya serap rendah

(Ruhendi, 2007)

E. Campuran Polimer Alam–Polimer Sintetik

Penelitian penggunaan bahan pengisi pati dalam pembuatan film PLA sudah banyak dilakukan, misalnya Sun (2001) melaporkan pembuatan film PLA dengan campuran pati gandum, dan Liuet al. (2005) yang mencampurkan dengan bubur


(32)

16

gula bit. Selain itu, sebelumnya juga telah dilakukan penelitian mengenei campuran polimer alam dan polimer sintetik, diantaranya

1. Campuran Polistirena

Campuran stirena monomer, Etil Benzena, Polibutadiena dan inisiator Benzoil Peroksida dimasukkan ke dalam reaktor (R-01) yang berupa tangki

berpengaduk. Sebagai pendingin digunakan air yang masuk pada suhu 30oC dan keluar pada suhu 45oC. Kondisi operasi dalam reaktor dipertahankan pada suhu 137oC dan tekanan 1 atm selama 7,6 jam untuk mencapai konversi sebesar 85% (US Patent,1976).

2. Campuran Pati - Poli Vinil Alkohol ( Lawtonet al., 1996)

Pada penelitian ini diketahui bahwa pada saat pengeringan terjadi pemisaha fasa diantara kedua bahan, sehingga diperlukan suatu materi untuk

memperbaiki kompatibilitas campuran kedua bahan. 3. Campuran Pati–Poli Asam Laktat (Sunet al., 2001)

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kompatibilitas campuran dan menekan harga produksi plastik biodegradabel.

4. Campuran Kitosan–Poli Vinil Alkohol (Parket al., 2001)

Pada penelitian ini dilakukan variasi pelarut terhadap campuran kitosan-PVA. Pelarut yang digunakan yaitu asam asetat, asam format, asam sitrat dan asam malat.

5. Campuran Kitosan–Poli Asam Laktat

Penelitian ini bertujuan untuk mengurangi sensitivitas kitosan terhadap kelembaban dan juga dilakukan uji penyerapan air pada campuran tersebut (Suyatnaet al., 2001). Selain iu Damayanti (2011) melaporkan Perbedaan


(33)

17

komposisi konsentrasi kitosan terhadap PLA berpengaruh pada kekuatan dan kelenturan film plastik yang dihasilkan.

6. Campuran Poli Asam Laktat dan Polisterena (Mohamed,et.al., 2007) Penelitian ini untuk mempelajari interaksi antara campuran poli asam laktat dan polisterena. Hasil yang didapat adalah campuran ;polistirena dan poli asam laktat menghasilkan campuran yang baik dengan kemantapan suhu saat mencapai puncak pelelehan.

7. Campuran Polietolen dengan Poligliserol Asetat (Rafli, 2008)

Penelitian ini bertujuan untuk menyelidiki sifat kerja poligliserol asetat sebagai plastisasi dalam matriks polietilen. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini blm terjadi proses esterifikasi secara maksimum saat proses blending karena metode pelarutan bahan yang kurang tepat.

F. Gliserol

Gliserol adalah salah satu senyawa alkil trihidroksi (Propra -1, 2, 3- triol) CH2OHCHOHCH2OH. Banyak ditemui hampir di semua lemak hewani dan

minyak nabati sebagai ester gliserin dari asam palmitat, oleat, stearat dan asam lemak lainnya(Austin, 1985). Gliserol adalah senyawa yang netral, dengan rasa manis tidak berwarna, cairan kental dengan titik lebur 20 °C dan memiliki titik didih yang tinggi yaitu 290 °C gliserol dapat larut sempurna dalam air dan alkohol, tetapi tidak dalam minyak. Sebaliknya banyak zat dapat lebih mudah larut dalam gliserol dibanding dalam air maupun alkohol. Oleh karena itu gliserol merupakan pelarut yang baik.


(34)

18

Senyawa ini bermanfaat sebagai anti beku (anti freeze) dan juga merupakan senyawa yang higroskopis sehingga banyak digunakan untuk mencegah kekeringan pada tembakau, pembuatan parfum, tita, kosmetik, makanan dan minuman lainnya (Yusmarlela, 2009).

G. Plastizer Polimer

Pembuatan film layak makan dari pati (starch) memerlukan campuran bahan aditif untuk mendapatkan sifat mekanis yang lunak, ulet dan kuat. Untuk itu perlu ditambahkan suatu zat cair/padat agar meningkatkan sifat plastisitasnya. Proses ini dikenal dengan plastisasi, sedang zat yang ditambah disebut pemlastis. Di samping itu pemlastis dapat pula meningkatkan elastisitas bahan, membuat lebih tahan beku dan menurunkan suhu alir, sehingga pemlastis kadang-kadang disebut juga dengan ekastikator antibeku atau pelembut. Jelaslah bahwa plastisasi akan mempengaruhi semua sifat fisik dan mekanisme film seperti kekuatan tarik, elastisitas kekerasan, sifat listrik, suhu alir, suhu transisi kaca dan sebagainya. Adapun pemplastis yang digunakan adalah gliserol, karena gliserol merupakan bahan yang murah, sumbernya mudah diperoleh, dapat diperbaharui dan juga akrab dengan lingkungan karena mudah terdegradasi dalam alam. Proses plastisasi pada prinsipnya adalah dispersi molekul pemlastis kedalam fase polimer. Jika pemlastis mempunyai gaya interaksi dengan polimer, proses dispersi akan berlangsung dalam skala molekul dan terbentuk larutan polimer pemlastis yang disebut dengan kompatibel.


(35)

19

Sifat fisik dan mekanis polimer-terplastisasi yang kompatibel ini akan merupakan fungsi distribusi dari sifat komposisi pemlastis yang masing-masing komponen dalam sistem. Bila antara pemlastis dengan polimer tidak terjadi percampuran koloid yang tak mantap (polimer dan pemlastis tidak kompatibel) dan

menghasilkan sifat fisik polimer yang berkulitas rendah. Karena itu, ramalan karakteristik polimer yang terplastisasi dapat dilakukan dengan variasi komposisi pemlastis (Yusmarlela, 2009).

Interaksi antara polimer dengan pemlastis dipengaruhi oleh sifat affinitas kedua komponen, jika affinitas polimer-pemlastis tidak terlalu kuat maka akan terjadi plastisas antara struktur (molekul pemlastis hanya terdistribusi diantara struktur). Plastisasi ini hanya mempengaruhi gerakan dan mobilitas struktur. Jika terjadi interaksi polimer-polimer cukup kuat, maka molekul pemlastis akan terdifusi kedalam rantai polimer menghasilkan plastisasi infrastruktur intra bundle. Dalam hal ini molekul pemlastis akan berada diantara rantai polimer dan mempengaruhi mobilitas rantai yang dapat meningkatkan plastisasi sampai batas kompatibilitas rantai yang dapat terdispersi (terlarut) dalam polimer. Jika jumlah pemlastis melebihi batas ini, maka akan terjadi sistem yang heterogen dan plastisasi berlebihan, sehingga plastisasi tidak efisien lagi (Wirjosentono, 1995).

H. Scanning Electron Microscopy(SEM)

SEM merupakan suatu instrumen penghasil berkas elektron pada permukaan spesimen target dan mengumpulkan seta menampilkan sinyal-sinyal yang


(36)

20

diberikan oleh material target. SEM terdiri dari kolom elektron(electron coloum), ruang sampel(speciment chamber)dan sistem vakum(vacuum system). Dalam hal ini analisis morfologi kopolimer penggunaan alat SEM berkembang luas. Pada prinsip analisis menggunakan SEM adalah dengan sinyal elektron sekunder. Berkas elektron diarahkan pada suatu permukaan spesimen yang telah dilapisi oleh suatu film konduktor. Pelapisan ini bertujuan agar polimer yang digunakan dapat menghantarkan arus listrik sehingga berinteraksi dengan spesimen yang dikumpulkan untuk mengetahui intensitas elektron ysng berinteraksi dengan berkas elektron. Berkas elektron ysng berinteraksi dengan spesimen akan

menghasilkan pola difraksi elektron yang dapat memberikan informasi mengenai kristalografi, jenis unsur serta distribusinya dan morfologi dari permukaan bahan (Wu dalam Annisa, 2007).

Teknik SEM pada dasarnya merupakan pemeriksaan dan analisis permukaan. Data yang diperoleh merupakan data dari permukaan atau lapisan yang tebalnya sekitar 20 µm dari permukaan. Gambar permukaan yang diperoleh merupakan topografi dengan segala tonjolan, lekukan dan lubang pada permukaan. Gambar topografi diperoleh dengan penangkap elektron sekunder yang dipancarkan oleh spesimen.

Sampel yang akan dianalisis dengan menggunakan teknik ini harus mempunyai permukaan dengan konduktivitas yang tinggi, karena polimer mempunyai konduktivitas yang rendah maka bahan perlu dilapisi dengan bahan konduktor (bahan pengantar) yang tipis. Bahan yang biasa digunakan adalah perak, tetapi


(37)

21

jika dianalisis dalam waktu yang lama lebih baik menggunakan emas atau campuran emas dan palladium.

I. Spektroskopi Fourier Transform Infrared(FT-IR)

Pada dasarnya Spektrofotometer FTIR adalah sama dengan Spektrofotometer Infra Red dispersi, perbedaannya adalah pengembangan pada sistem optiknya sebelum berkas sinar infra merah melewati contoh. Dasar pemikiran dari

Spektrofotometer FTIR adalah dari persamaan gelombang yang dirumuskan oleh Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) seorang ahli matematika dari Perancis, dari deret Fourier tersebut intensitas gelombang dapat digambarkan sebagai daerah waktu atau daerah frekwensi. Perubahan gambaran intensitas gelombang radiasi elektromagnetik dari daerah waktu ke daerah frekwensi atau sebaliknya disebutTransformasi Fourier(Fourier Transform). Selanjutnya pada sistem optik peralatan instrumenFourier Transform Infra Reddipakai dasar daerah waktu yang non dispersif.

Secara keseluruhan, analisis menggunakan spektrofotometer ini memiliki dua kelebihan utama dibandingkan Spektrofotometer Infra Red dispersi yaitu : 1. Dapat digunakan pada semua frekuensi dari sumber cahaya secara simultan

sehingga analisis dapat dilakukan lebih cepat.

2. Sensitifitas dari metoda Spektrofotometri FTIR lebih besar daripada cara dispersi, sebab radiasi yang masuk ke sistem detektor lebih banyak karena tanpa harus melalui celah (Hsu, 1994).


(38)

22

Spektroskopi FTIR merupakan metode yang dapat digunakan untuk

mengidentifikasi gugus fungsi yang terdapat dalam senyawa organik, gugus fungsi ini dapat ditentukan berdasarkan ikatan dari tiap atom. Prinsip kerja dari metode ini adalah sinar yang terserap menyebabkan molekul dari senyawa tervibrasi dan energi vibrasi diukur oleh detektor dan energi vibrasi dari gugus fungsi tertentu akan menghasilkan frekuensi yang spesifik. Alat ini mempunyai kemampuan lebih sensitif dibanding dengan alat dispersi dan dapat digunakan pada daerah yang sangat sulit atau tidak mungkin dianalisis dengan alat dispersi.

Radiasi infra merah mempunyai spektrum elektromagnetik pada bilangan gelombang 13000-10 cm-1atau panjang gelombang dari 0,78-1000 µm.

Penggunaan spektrum infra merah untuk menentukan gugus fungsi suatu struktur senyawa organik biasanya antara 4000-400 cm-1(2.5 sampai 25 µm). Daerah di bawah frekuensi 400 cm-1(25 µm) disebut daerah infra merah jauh, dan daerah di atas 4000 cm-1(2.5 µm) disebut daerah inframerah dekat (Silversteinet al., 1986). Berikut skema peralatan spektrofotometer IR.

Gambar 9. Skema peralatan spektofotometer IR Cuplikan

Sampel

Monokromator

Amplifier

Mekanisme Pemegang Pena

dan Sinar

Detektor

Spektrum Hasil Sumber


(39)

23

Menurut Mohamedet.al(2006) hasil spektrum analisis blending antara

polisterena dan poli asam laktat ditunjukkan pada panjang gelombang 1767 - 1759 cm-1yaitu adsorpsi pada ikatan karbonil. Pergeseran frekuensi demikian

merupakan bukti terjadinya interaksi intermolekular pada campuran polimer.

J. Difference Scanning Calorimetry (DSC)

DSC merupakan teknik yang digunakan untuk menganalisa dan mengukur perbedaan kalor yang masuk ke dalam sampel dan referensi sebagai

pembandingnya. Teknik DSC merupakan ukuran panas dan suhu peralihan dan paling berguna dari segi termodinamika kimia karena semua perubahan kimia atau fisik melibatkan entalpi dan entropi yang merupakan satu fungsi keadaan. Teknik DSC dengan aliran panas dari sampel tertentu adalah ukuran sebagai fungsi suhu atau massa.

Didalam alat DSC terdapat duaheater, dimana diatasnya diletakkan wadah sampel yang diisi dengan sampel dan wadah kosong. Wadah tersebut biasanya terbuat dari alumunium. Komputer akan memerintahkanheateruntuk menaikkan suhu dengan kecepatan tertentu, biasanya 10 °C per menit. Komputer juga memastikan bahwa peningkatan suhu pada keduaheaterberjalan bersamaan (Widiarto, 2007).

Analisis DSC digunakan untuk mempelajari transisi fase, seperti melting, suhu transisi glass(Tg), atau dekomposisi eksotermik, serta untuk menganalisa


(40)

24

gelas (Tg) merupakan salah satu sifat fisik penting dari polimer yang

menyebabkan polimer tersebut memiliki daya tahan terhadap panas atau suhu yang berbeda-beda. Dimana pada saat temperatur luar mendekati temperatur transisi glassnya maka suatu polimer mengalami perubahan dari keadaan yang keras kaku menjadi lunak seperti karet (Hidayat, 2003).

K. Pengujian Sifat Mekanik Film Plastik

Mesin yang digunakan untuk menguji kekuatan tarik dan modulus lentur adalah Instron Testing Machine (Model 4482–BBLKI Serang). Uji tarik akan

dilakukan dengan laju regangan 0,02 per menit dengan panjang terukur 50 mm. Uji lentur dilakukan dengan kecepatancrosshead1 mm/min dengan panjang bentangan 32 mm. Dipersiapkan sepuluh buah spesimen untuk dianalisa. Untuk menghindari kerusakan fiber selama persiapan digunakan papan kertas seperti pada gambar 10. Serat direkatkan pada papan kertas dan kemudian secara hati-hati dicekamkan pada mesin pengujian, kemudian di potong pada garispotong yang ditentukan. Untuk menentukan kekuatan tarik digunakan metode standar JIS R 7601 (Ristadi, 2011).


(41)

25

Kekuatan tarik merupakan salah satu sifat dasar polimer yang terpenting dan sering digunakan untuk karekterisasi bahan polimer. Kekuatan tarik suatu bahan didefinisikan sebagai besarnya beban maksimum yang digunakan untuk

memutuskan spesinya sebagai dibagi dengan luas permukaan penampang awal.

Cara kerjanya yaitu film hasil spesimen dipilih dengan ketebalan 0,2 mm dan dipotong membentuk spesimen untuk pengujian kemuluran disajikan pada Gambar 11.

Gambar 11. Spesi kekuatan uji tarik berdasarkan ASTM D-368-72-Type IV

Kedua ujung spesimen dijepit pada alat kemuluran kemudian dicatat perubahan panjang (mm) berdasarkan besar kecepatan 50 mm/menit. Disamping kekuatan tarik, sifat mekanik dari suatu bahan juga perlu diamati dari sifat kemulurannya

(ε)yang didefinisikan sebagai berikut: =

0 100%

merupakan panjang spesimen setelah dan sebelum diberi tekanan (mm) (Yusmarlela, 2009).

Perhitungan kekuatan tarik film ( ) =

( ) ( )=

Damayanti (2010)

115 mm 25,5 mm

19 mm 6 mm


(42)

26

Sifat mekanik merupakan sifat mendasar yang diperhatikan khususnya untuk bahan komersil. Sifat-sifat mekanik dari polimer yang umum adalah kekuatan tarik., modulus, dan elongasi. Untuk mengukur kekuatan tarik, modulus, dan elongasi, suatu spesimen uji dijepit pada kedua ujungnya. Salah satu ujungnya dibuat tetap ditambahkan suatu beban yang naik sedikit demi sedikit ke ujung lain sampai spesimen patah.

1. Kekuatan (strength)

Diantara sifat-sifat mekanik yang harus diperhatikan, kekuatan tarik adalah yang terpenting, karena mengacu pada ketahanan terhadap tarikan. Kekuatan tarik diukur dengan menarik sekeping polimer dengan dimensi yang seragam. Tegangan tarik (σ) adalah beban yang ditanggung oleh sampel pada saat ditarik dengan gaya sebesar F yang dibagi dengan luas daerah A, yaitu :

F

σ

=

A

Nilai tegangan tarik (σ) pada saat sampel terputus adalah kekuatan tarik. Satuan tegangan tarik (σ) adalah N/cm2 atau megapascal (MPa), dimana 1 MPa = 100 N/cm2 atau dapat juga dalam pounds per square inci (psi), dimana 1 N/cm2 = 1,45 psi.

2. Perpanjangan (elongation)

Elongasi adalah perubahan bentuk (memanjang) pada saat sampel dikenai kekuatan tarik, biasanya dalam persen elongasi (%E)

% E = L x 100%

L


(43)

27

Terdapat dua jenis elongasi,ultimate elongationdanelastic elongation. Ultimate elongationadalah perpanjangan pada saat sampel terputus sedangkan elastic elongationadalah perpanjangan dimana sampel masih dapat kembali ke bentuk awal (khusus untuk elastomer seperti karet). Bahan-bahan elastomer mampu mengalami perpanjangan elastik sampai 1000% kemudian kembali ke bentuk semula. Contoh, sampel film mempunyai panjang mula-mula (l0) =5,8

mm dan (l)=10,8 mm, maka nilai kemuluran untuk campuran 10 gram PS dengan 0 gram berat gliserol adalah

=10,8 5,8

5,8 100% = 86,215%

3. Modulus

Berbeda dengan elastomer, jenis plastik lebih disukai tidak memiliki perpanjangan elastik yang besar. Untuk mengukur sebarapa banyak suatu bahan dapat menahan perubahan seperti perpanjangan maka digunakan pengukuranmodulus.

Modulus diukur seperti pengukuran kekuatan tensil. Pada saat sampel ditarik, besar tegangan tarik sedikit demi sedikit ditambah kemudian diukur besarnya perpanjangan setiap penambahan (σ). Hal ini diteruskan sampai sampel terputus. Kurva yang dihasilkan (σ) versus elongasi akan berbentuk.


(44)

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kebutuhan plastik terus meningkat, seiring dengan meningkatnya pemenuhan kebutuhan plastik untuk memenuhi hajat manusia. Plastik umumnya digunakan sebagai pembungkus makanan, alas makan dan minum, alat tulis kantor dan sebagainya. Hal ini dikarenakan plastik memiliki beberapa keunggulan seperti ringan tetapi kuat, transparan, tahan air serta harganya relatif murah. Akan tetapi, plastik yang beredar di pasaran saat ini merupakan polimer sintetik yang terbuat dari minyak bumi yang sulit untuk terurai di alam. Plastik sintetik membutuhkan waktu sekitar 50 tahun agar dapat terurai di dalam tanah atau alam (Auras, 2002). Akibatnya terjadi pencemaran lingkungan yang terus meningkat karena waktu degradasi plastik yang relatif lama seperti penurunan air dan pencemaran tanah (Ranika, 2010).

Peningkatan kesadaran masyarakat terhadap lingkungan menjadi hal yang sangat penting untuk menanggulangi masalah lingkungan saat ini terutama disebabkan oleh plastik. Masalah pencemaran tanah, air dan udara akibat sampah kemasan non biodegradabledapat mengganggu ekosistem. Hal ini merupakan peluang untuk membuat suatu kemasan yang tidak hanya sekedar aman, menarik, tetapi juga


(45)

2

bersifatbiodegradabledan ramah lingkungan yang dapat terdegradasi oleh

mikroorganisme. Salah satu plastikbiodegradebleadalah poli asam laktat (PLA), merupakan polimer bioplastik paling potensial untuk diaplikasikan karena memiliki sifat-sifat mekanis yang mirip dibandingkan plastik sintetik, terutama dengan polistirena.

Polistirena mempunyai sifat keras namun memiliki sifat fleksibilitas sehingga dapat dibentuk menjadi berbagai macam produk dengan detail yang bagus. Penambahan polistirena pada saat polimerisasi dapat meningkatkan fleksibilitas dan ketahanan kejut. Selain itu, polistirena mempunyai sifat tahan air, bahan kimia non-organik dan alkohol, ringan, tahan panas, agak kaku, tidak mudah patah dan tidak beracun. Produk yang dihasilkan dari campuran polistirena memiliki keunggulan seperti tidak tembus cahaya, lebih keras dan lebih mudah dalam pembuatannya

dibandingkan dengan produk polimer termoplastik lainnya (Meyer, 1984).

Damayanti (2011) telah melaporkan bahwa pembuatan plastik ramah lingkungan dapat dihasilkan dari campuran kitosan-poli asam laktat dengan teknik solution-mixing, namun produk bioplastik yang hasilkan tidak homogen. Penelitian untuk menetukan variasi pelarut terhadap campuran kitosan-PVA, seperti asam asetat, asam format, asam sitrat dan asam telah dilaporkan oleh Parket al., (2001). Untuk mengetahui suatu cara pada saat pengeringan campuran pati dengan poli vinil alkohol guna memperbaiki sifat kompatibilitas kedua campuran juga telah dilaporkan oleh Lawtonet al., (1996). Beberapa peneliti juga telah melaporkan pembuatan bioplastik dari campuran PLA dan pati gandum (Sun, 2001), campuran bubur gula bit dengan PLA (Liuet al., 2005). Menurut Muhamed (2006)


(46)

3

penelitian untuk mempelajari interaksi antara campuran poli asam laktat dan polistirena menghasilkan adalah campuran polistirena dan poli asam laktat yang baik dengan kemantapan suhu saat mencapai puncak pelelehan.

Pada penelitian ini, telah dilakukan pembuatan bioplastik dengan campuran polistirena-poli asam laktat yang dihasilkan produk lebih homogen. Sedangkan untuk mengetahui produk plastik yang dihasilkan, dilakukan karakterisasi menggunakan SEM, FTIR, DSC dan uji tarik.

B. Tujuan Penelitian

Penelitian ini memiliki beberapa tujuan yaitu

1. Membuat plastikbiodegradabledari campuran polistirena dan poli asam laktat. 2. Mengkarakterisasi plastik campuran polistirena-poli asam laktat dengan FTIR,

SEM dan DSC.

3. Menentukan sifat mekanik dan sifat termal plastik campuran polistirena-poli asam laktat.

C. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang didapat dari penelitian ini adalah menginformasikan kepada masyarakat ilmiah tentang plastik ramah lingkungan dari campuran polistirena-poli asam laktat.


(47)

ABSTRAK

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PLASTIK RAMAH LINGKUNGAN DARI CAMPURAN

POLISTERENA-POLI ASAM LAKTAT

Oleh

Dwi Fitrian Saputro

Telah dilakukan penelitian pembuatan plastik ramah lingkungan dari poly lactid acid dan polistirena dengan menggunakan metode solution casting. Untuk mendapatkan film plastik campuran poly lactic acid (PLA) dan polistirena (PS) yang optimum telah dilakukan dengan memvariasikan komposisi PLA dan PS sebagai berikut 1:0; 1:1 ; 1:2; 1:3; 0:1; 1:1 dengan dan tanpa penambahan gliserol dalam pelarut asetonitril dan toluena. Plastik yang sudah dihasilkan kemudian dikarakterisasi dengan FT-IR untuk melihat perubahan campuran PLA-Polisterena dengan mengidentifikasi gugus fungsi. Dari produk plastik yang dihasilkan, hasil terbaik diperoleh pada perbandingan 1:1 tanpa dan dengan penambahan gliserol. Hasil FTIR menunjukkan bahwa daerah 1768.63 cm-1 yang merupakan serapan dari gugus karbonil dari PLA, sedangkan 1600.94cm-1 merupakan ikatan pada benzena dari PS. Puncak tajam intensitas yang tinggi untuk ikatan C-H alkil (-CH2) pada daerah 2945.52 cm-1dan 2997.00 cm-1dari PS. Penambahan gliserol

pada PLA-PS mengakibatkan adanya serapan-OH pada 3385.75 cm-1. Sedangkan untuk mengetahui morfologi plastik campuran PLA-polistirena tanpa dan dengan penambahan gliserol dilakukan analisis dengan menggunakan SEM. Hasil SEM menunjukkan permukaan plastik tanpa penambahan gliserol kurang homogen sedangkan campuran dengan penambahan gliserol menunjukkan permukaan plastik yang rata dan lebih homogen. Untuk mengetahui sifat termal plastik dilakukan analisis dengan menggunakan DSC. Hasil analisis dengan menggunakan DSC diperoleh suhu transisi kaca (Tg) 69,60 ºC (tanpa gliserol) dan 55,64 ºC (dengan penambahan gliserol). Uji tarik film plastik memberikan hasil bahwa kekuatan tarik plastik semakin menurun dengan semakin kecilnya konsentrasi polistirena terhadap campuran.


(48)

ABSTRACT

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF NVIRONMENTALLY FRIENDLY PLASTIC MIXED POLISTERENA-POLY LACTIC ACID

By

Fitrian Dwi Saputro

The study from manufacturing of environmentall friendly-plastic and polystyrene poly lactid acid was done by using a solutioncasting method. In order to find out the blended plastic film by mixing poly lactic acid (PLA) and polystyrene (PS), the experiment was done by varying the optimum composition of the PLA and PS as follows 1:0: 1:1, 1:2: 1:3: 0:1, 1: 1 with and without addition of glycerol in the solvent acetonitrile and toluene. The plastics which were produced then would be characterized using FT-IR in aim to see the changes mix of PLA-Polisterena by identifying functional groups. Thus, from the plastic products which were produced, the best results obtained at a ratio of 1:1 without and with addition of glycerol. FTIR results showed that the area of 1768.63 cm-1 was the absorption of the carbonyl group of the PLA, meanwhile 1600.94cm-1 was a bound on the benzene from the PS. The sharp peak of the high intensity for the alkyl CH bounds (-CH2) was in the 2945.52 and 2997.00 cm-1 cm-1 from the PS. The addition of glycerol resulted the absorption of PLA-PS-OH at 3385.75 cm-1. Meanwhile, in order to know the morphology of polystyrene plastic, PLA was blended without and with addition of glycerol then it was analyzed by using SEM. SEM results showed that the plastic surface without the addition of glycerol was less homogeneous, but the mixture with the addition of glycerol showed a flat plastic surface and more homogeneous. To know the thermal properties of plastics, it was observed by using DSC analysis. The analytical results by using the DSC showed that the glass transition temperature (Tg) was 69.60 º C (without glycerol) and 55.64 º C (with the addition of glycerol). The plastic film tensile test showed the result that the plastic tensile strength

decreased with the decreasing size of the concentration of polystyrene toward the mixture.


(1)

bentuk awal (khusus untuk elastomer seperti karet). Bahan-bahan elastomer mampu mengalami perpanjangan elastik sampai 1000% kemudian kembali ke bentuk semula. Contoh, sampel film mempunyai panjang mula-mula (l0) =5,8 mm dan (l)=10,8 mm, maka nilai kemuluran untuk campuran 10 gram PS dengan 0 gram berat gliserol adalah

=10,8 5,8

5,8 100% = 86,215%

3. Modulus

Berbeda dengan elastomer, jenis plastik lebih disukai tidak memiliki perpanjangan elastik yang besar. Untuk mengukur sebarapa banyak suatu bahan dapat menahan perubahan seperti perpanjangan maka digunakan pengukuranmodulus.

Modulus diukur seperti pengukuran kekuatan tensil. Pada saat sampel ditarik, besar tegangan tarik sedikit demi sedikit ditambah kemudian diukur besarnya perpanjangan setiap penambahan (σ). Hal ini diteruskan sampai sampel terputus. Kurva yang dihasilkan (σ) versus elongasi akan berbentuk.


(2)

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kebutuhan plastik terus meningkat, seiring dengan meningkatnya pemenuhan kebutuhan plastik untuk memenuhi hajat manusia. Plastik umumnya digunakan sebagai pembungkus makanan, alas makan dan minum, alat tulis kantor dan sebagainya. Hal ini dikarenakan plastik memiliki beberapa keunggulan seperti ringan tetapi kuat, transparan, tahan air serta harganya relatif murah. Akan tetapi, plastik yang beredar di pasaran saat ini merupakan polimer sintetik yang terbuat dari minyak bumi yang sulit untuk terurai di alam. Plastik sintetik membutuhkan waktu sekitar 50 tahun agar dapat terurai di dalam tanah atau alam (Auras, 2002). Akibatnya terjadi pencemaran lingkungan yang terus meningkat karena waktu degradasi plastik yang relatif lama seperti penurunan air dan pencemaran tanah (Ranika, 2010).

Peningkatan kesadaran masyarakat terhadap lingkungan menjadi hal yang sangat penting untuk menanggulangi masalah lingkungan saat ini terutama disebabkan oleh plastik. Masalah pencemaran tanah, air dan udara akibat sampah kemasan non biodegradabledapat mengganggu ekosistem. Hal ini merupakan peluang untuk membuat suatu kemasan yang tidak hanya sekedar aman, menarik, tetapi juga


(3)

sifat-sifat mekanis yang mirip dibandingkan plastik sintetik, terutama dengan polistirena.

Polistirena mempunyai sifat keras namun memiliki sifat fleksibilitas sehingga dapat dibentuk menjadi berbagai macam produk dengan detail yang bagus. Penambahan polistirena pada saat polimerisasi dapat meningkatkan fleksibilitas dan ketahanan kejut. Selain itu, polistirena mempunyai sifat tahan air, bahan kimia non-organik dan alkohol, ringan, tahan panas, agak kaku, tidak mudah patah dan tidak beracun. Produk yang dihasilkan dari campuran polistirena memiliki keunggulan seperti tidak tembus cahaya, lebih keras dan lebih mudah dalam pembuatannya

dibandingkan dengan produk polimer termoplastik lainnya (Meyer, 1984).

Damayanti (2011) telah melaporkan bahwa pembuatan plastik ramah lingkungan dapat dihasilkan dari campuran kitosan-poli asam laktat dengan teknik solution-mixing, namun produk bioplastik yang hasilkan tidak homogen. Penelitian untuk menetukan variasi pelarut terhadap campuran kitosan-PVA, seperti asam asetat, asam format, asam sitrat dan asam telah dilaporkan oleh Parket al., (2001). Untuk mengetahui suatu cara pada saat pengeringan campuran pati dengan poli vinil alkohol guna memperbaiki sifat kompatibilitas kedua campuran juga telah dilaporkan oleh Lawtonet al., (1996). Beberapa peneliti juga telah melaporkan pembuatan bioplastik dari campuran PLA dan pati gandum (Sun, 2001), campuran bubur gula bit dengan PLA (Liuet al., 2005). Menurut Muhamed (2006)


(4)

3

penelitian untuk mempelajari interaksi antara campuran poli asam laktat dan polistirena menghasilkan adalah campuran polistirena dan poli asam laktat yang baik dengan kemantapan suhu saat mencapai puncak pelelehan.

Pada penelitian ini, telah dilakukan pembuatan bioplastik dengan campuran polistirena-poli asam laktat yang dihasilkan produk lebih homogen. Sedangkan untuk mengetahui produk plastik yang dihasilkan, dilakukan karakterisasi menggunakan SEM, FTIR, DSC dan uji tarik.

B. Tujuan Penelitian

Penelitian ini memiliki beberapa tujuan yaitu

1. Membuat plastikbiodegradabledari campuran polistirena dan poli asam laktat. 2. Mengkarakterisasi plastik campuran polistirena-poli asam laktat dengan FTIR,

SEM dan DSC.

3. Menentukan sifat mekanik dan sifat termal plastik campuran polistirena-poli asam laktat.

C. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang didapat dari penelitian ini adalah menginformasikan kepada masyarakat ilmiah tentang plastik ramah lingkungan dari campuran polistirena-poli asam laktat.


(5)

Oleh

Dwi Fitrian Saputro

Telah dilakukan penelitian pembuatan plastik ramah lingkungan dari poly lactid acid dan polistirena dengan menggunakan metode solution casting. Untuk mendapatkan film plastik campuran poly lactic acid (PLA) dan polistirena (PS) yang optimum telah dilakukan dengan memvariasikan komposisi PLA dan PS sebagai berikut 1:0; 1:1 ; 1:2; 1:3; 0:1; 1:1 dengan dan tanpa penambahan gliserol dalam pelarut asetonitril dan toluena. Plastik yang sudah dihasilkan kemudian dikarakterisasi dengan FT-IR untuk melihat perubahan campuran PLA-Polisterena dengan mengidentifikasi gugus fungsi. Dari produk plastik yang dihasilkan, hasil terbaik diperoleh pada perbandingan 1:1 tanpa dan dengan penambahan gliserol. Hasil FTIR menunjukkan bahwa daerah 1768.63 cm-1 yang merupakan serapan dari gugus karbonil dari PLA, sedangkan 1600.94cm-1 merupakan ikatan pada benzena dari PS. Puncak tajam intensitas yang tinggi untuk ikatan C-H alkil (-CH2) pada daerah 2945.52 cm-1dan 2997.00 cm-1dari PS. Penambahan gliserol pada PLA-PS mengakibatkan adanya serapan-OH pada 3385.75 cm-1. Sedangkan untuk mengetahui morfologi plastik campuran PLA-polistirena tanpa dan dengan penambahan gliserol dilakukan analisis dengan menggunakan SEM. Hasil SEM menunjukkan permukaan plastik tanpa penambahan gliserol kurang homogen sedangkan campuran dengan penambahan gliserol menunjukkan permukaan plastik yang rata dan lebih homogen. Untuk mengetahui sifat termal plastik dilakukan analisis dengan menggunakan DSC. Hasil analisis dengan menggunakan DSC diperoleh suhu transisi kaca (Tg) 69,60 ºC (tanpa gliserol) dan 55,64 ºC (dengan penambahan gliserol). Uji tarik film plastik memberikan hasil bahwa kekuatan tarik plastik semakin menurun dengan semakin kecilnya konsentrasi polistirena terhadap campuran.


(6)

ABSTRACT

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF NVIRONMENTALLY FRIENDLY PLASTIC MIXED POLISTERENA-POLY LACTIC ACID

By

Fitrian Dwi Saputro

The study from manufacturing of environmentall friendly-plastic and polystyrene poly lactid acid was done by using a solutioncasting method. In order to find out the blended plastic film by mixing poly lactic acid (PLA) and polystyrene (PS), the experiment was done by varying the optimum composition of the PLA and PS as follows 1:0: 1:1, 1:2: 1:3: 0:1, 1: 1 with and without addition of glycerol in the solvent acetonitrile and toluene. The plastics which were produced then would be characterized using FT-IR in aim to see the changes mix of PLA-Polisterena by identifying functional groups. Thus, from the plastic products which were produced, the best results obtained at a ratio of 1:1 without and with addition of glycerol. FTIR results showed that the area of 1768.63 cm-1 was the absorption of the carbonyl group of the PLA, meanwhile 1600.94cm-1 was a bound on the benzene from the PS. The sharp peak of the high intensity for the alkyl CH bounds (-CH2) was in the 2945.52 and 2997.00 cm-1 cm-1 from the PS. The addition of glycerol resulted the absorption of PLA-PS-OH at 3385.75 cm-1. Meanwhile, in order to know the morphology of polystyrene plastic, PLA was blended without and with addition of glycerol then it was analyzed by using SEM. SEM results showed that the plastic surface without the addition of glycerol was less homogeneous, but the mixture with the addition of glycerol showed a flat plastic surface and more homogeneous. To know the thermal properties of plastics, it was observed by using DSC analysis. The analytical results by using the DSC showed that the glass transition temperature (Tg) was 69.60 º C (without glycerol) and 55.64 º C (with the addition of glycerol). The plastic film tensile test showed the result that the plastic tensile strength

decreased with the decreasing size of the concentration of polystyrene toward the mixture.