Pembuatan dan Karakterisasi Bioplastik Tipis Limbah Akar Wangi (Viviteria zizanoides) dengan Matriks Linear Low Density Polyethylene

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BIOPLASTIK TIPIS
LIMBAH AKAR WANGI (Vetiveria zizanoides) DENGAN
MATRIKS LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE

TATANG GUNAWAN

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Pembuatan dan
Karakterisasi Limbah Akar Wangi (Vetiveria zizanoides) dengan Matriks Linear
Low Density Polyethylene” adalah benar karya saya dengan arahan dari Komisi
pembimbing dan sebelum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, 30 Januari 2015

Tatang Gunawan
NIM G74100023

ABSTRAK
TATANG GUNAWAN. Pembuatan dan Karakterisasi Limbah Akar Wangi
(Vetiveria zizanoides) dengan Matriks Linear Low Density Polyethylene. Dibimbing oleh
MERSI KURNIATI dan TETTY KEMALA
Bioplastik limbah akar wangi dengan matriks Linear Low Density Polyethylene
(LLDPE) telah berhasil dibuat. Bioplastik dibuat dengan variasi limbah akar wangi : 5, 10
dan 15% serta ditambahkan Maleat Anhydrate (MA) 1% total massa LLDPE sebagai
compatibilizer. Sifat mekanik dikarakterisasi menggunakan Universal Testing Machnine
(UTM), gugus fungsi menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR), morfologi
menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM), biodegradasi secara kualitatif
(ASTM G-21-70) dan daya serap air. Limbah akar wangi juga dikarakterisasi
kandungannya melalui analisis proksimat (AOAC 1980), transision glass (Tg)
(ASTM D3418-08) menggunakan Differential Scanning Calorimetry (DSC), dan gugus

fungsi. Sifat mekanik bioplastik menurun seiring penambahan konsentrasi limbah akar
wangi, dengan komposisi 5% memiliki kekuatan mekanik paling tinggi (kekuatan tarik
28.5832 N/mm2 dan kekuatan sobek 9.6975 N/mm2). Analisa proksimat dan gugus fungsi
menunjukan bahwa, limbah akar wangi memiliki serat yang tinggi dengan transisi gelas
sebesar 50.54 oC. Bioplastik memiliki daya serap air rendah sehingga dapat diaplikasikan
untuk keperluan kemasan, kantung plastik hingga polibag. Uji biodegradabel menunjukan,
kapang Aspergillus niger tumbuh pada permukaan bioplastik setelah 2 bulan, sedangkan
kapang tersebut tidak dapat tumbuh pada LLDPE.
Kata kunci: biodegradabel, bioplastik, limbah akar wangi, LLDPE

ABSTRACT
TATANG GUNAWAN. Preparation and Characterization of Vetiver Waste
(Vetiveria zizanoides) with Linear Low Density Polyethylene Matriks. Suvervised by
MERSI KURNIATI and TETTY KEMALA
Bioplastic from vetiver waste with matrix Linear Low Density Polyethylene
(LLDPE) has been made. Bioplastics were made with variety vetiver waste of : 5% ,10%
and 15% through the addition of Maleic Anhydrate (MA) 1% of the total mass of LLDPE
as compatibilizer. Bioplastic mechanical property was characterized using Universal
Testing Machnine (UTM), functional group using Fourier Transform Infra Red (FTIR),
morphology using Scanning Electron Microscopy (SEM), biodegradation qualitatively

(ASTM G-21-70) and water absorption. Vetiver waste also characterized by proximate
analysis (AOAC 1980), thermal properties using Differential Scanning Calorimetry (DSC),
and functional group. Mechanical properties decreased with the addition of vetiver waste
concentration on bioplastics. Concentration of 5% had the highest mechanical properties
(tensile strength 28.5832 N/mm2 and tear strength of 9.6975 N/mm2). Analysis of
functional groups and morphology indicated that vetiver waste include high fiber, with a
glass transition at 50.54oC. Vetiver waste bioplastic contain small water concentrations, so
it could be applied for packaging, plastic bags and polybags. Biodegradation analysis
indicated Aspergillus niger growth on the surface of bioplastic vetiver waste after 2 months,
while the fungi could not growth on LLDPE.
Keywords: biodegradable, bioplastics, LLDPE, vetiver waste.

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BIOPLASTIK TIPIS
LIMBAH AKAR WANGI (Vetiveria zizanoides) DENGAN
MATRIKS LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE

TATANG GUNAWAN
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains

pada
Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

Judul Skripsi : Pembuatan dan Karakterisasi Bioplastik Tipis Limbah Akar Wangi
(Viviteria zizanoides) dengan Matriks Linear Low Density
Polyethylene
Nama
: Tatang Gunawan
NIM
: G74100023

Disetujui oleh

Dr. Mersi Kurniati, M.Si

Pembimbing I

Dr. Tetty Kemala, M.Si
Pembimbing II

Kepala Bagian Biofisika,

Dr. Ir. Kgs Dahlan, M.Sc
Kepala Bagian Biofisika

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur kepada Allah Swt. yang telah memberikan rahmat dan
hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi hasil penelitian
yang berjudul “Pembuatan dan Karakterisasi Bioplastik Tipis Limbah Akar Wangi
(Vetiveria zizanoides) dengan Matriks Linear Low Density Polyethylene” sebagai
salah satu syarat kelulusan program sarjana di Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor.
Penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena

itu penulis mengucapkan terima kasih kepada; Dr. Mersi Kurniati, M.Si dan
Dr. Tetty Kemala, M.Si sebagai pembimbing, Dr. Mamat Rahmat, M.Si dan
Dr. Irzaman Husein, M.Si selaku dosen penguji serta semua dosen serta staff
Departemen
Fisika
IPB;
teman-teman
kelompok
biopolibag
(Iman Rizky Nurzaman dan Galuh Suprobo); PT. Lotte Titan Petrochemical atas
bantuan bahan LLDPE; para laboran: Pa Abdur (Sentra Teknologi Polimer),
Pa Ahmad (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem IPB), Pa Caca, Pa Mul
(Departemen Kimia IPB), Bu Dede (Departemen Kimia Fisika ITI), Bu Ega dan
Pa Edi (Departemen Teknik Industri Pertanian IPB) yang banyak membantu dalam
menjalankan penelitian. Terima kasih juga kepada orang tua, adik dan semua
keluarga besar, teman-teman fisika, UKM Forces IPB, Himpunan Mahasiswa Garut
IPB yang selalu memberikan semangat dan motivasi kepada penulis; semua pihak
yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis berharap semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan.

Bogor, 30 Januari 2015

Tatang Gunawan

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

ix

DAFTAR GAMBAR

ix

DAFTAR LAMPIRAN

x

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

1

Tujuan Penelitian

1

Manfaat Penelitian

2

TINJAUAN PUSTAKA

2

Limbah akar wangi

Error! Bookmark not defined.
2

Linear Low Density Polyethylene

2

Maleat Anhydrate

3

Bioplastik

3

METODE PELAKSANAAN

4

Waktu dan Tempat

4

Bahan

4

Alat

4

Prosedur Penelitian

5

Diagram Alir Penelitian

7

PEMBAHASAN

8

Analisis Proksimat

8

Analisis Transission Glass (Tg)

9

Analisis Gugus Fungsi Limbah Akar Wangi

9

Bioplastik Limbah Akar Wangi

10

Analisis Sifat Mekanik

11

Analisis Gugus Fungsi Bioplastik Limbah Akar Wangi

14

Analisis Daya Serap Air

15

Analisis SEM

16

Analisis Biodegradable

17

SIMPULAN DAN SARAN

19

Simpulan

19

Saran

19

DAFTAR PUSTAKA

20

LAMPIRAN

22

RIWAYAT HIDUP

31

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

Karakteristik dasar linear low density polyethylene
Perhitungan persentase bahan penyusun massa bahan penyusun bioplastik
Rangking biodegradabilitas sampel
Hasil uji proksimat limbah akar wangi
Analisis gugus fungsi limbah akar wangi
Hasil uji tarik bioplastik limbah akar wangi
Hasil uji sobek bioplastik limbah akar wangi
Daftar gugus fungsi LLDPE dan bioplastik limbah akar wangi
Hasil uji daya serap air rata-rata film LLDPE dan bioplastik limbah akar wangi
Gambar hasil uji biodegradabel selama 2 bulan
Hasil uji tarik untuk LLDPE+MA (tanpa penambahan limbah akar wangi)
Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentrasi akar wangi 5%
Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentrasi limbah akar wangi 10%
Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentrasi limbah akar wangi 15%
Hasil uji sobek untuk LLDPE+MA (tanpa penambahan limbah akar wangi)
Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentrasi limbah akar wangi 5%
Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentrasi limbah akar wangi 10%
Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentarsai limbah akar wangi 15%
Hasil uji daya serap air film LLDPE
Hasil uji daya serap air bioplastik limbah akar wangi 5%
Hasil uji daya serap air bioplastik limbah akar wangi 10%
Hasil uji daya serap air bioplastik limbah akar wangi 15%
Data uji biodegradabel LLDPE murni
Data uji biodegradabel bioplastik limbah akar wangi 5%
Data uji biodegradabel bioplastik limbah akar wangi 10%
Data uji biodegradabel bioplastik limbah akar wangi 15%

3
5
6
8
10
11
12
14
15
18
22
22
23
23
24
24
25
25
26
26
26
26
27
28
29
30

DAFTAR GAMBAR
1 Kondisi limbah akar wangi di pabrik pengolahan minyak akar wangi Samarang,
Garut
2 Diagram alir penelitian
3 Limbah akar wangi sebelum (kiri) dan limbah akar wangi berukuran 60 mesh
(kanan)
4 Hasil uji DSC limbah akar wangi
5 Spektra FTIR limbah akar wangi
6 Bongkahan LLDPE-MA (a), LLDPE-MA-Limbah akar wangi (b), dan bioplastik
limbah akar wangi (c)
7 Perbandingan kekuatan tarik bioplastik limbah akar wangi dengan LLDPE
(0% limbah akar wangi)

2
7
8
9
10
11
12

8 Grafik perbandingan gaya maksimal rata-rata bioplastik limbah akar wangi
dengan LLDPE (0% limbah akar wangi)
9 Grafik perbandingan kekuatan sobek rata-rata bioplastik limbah akar wangi
dengan LLDPE (0% limbah akar wangi)
10 Bioplastik limbah akar wangi
11 Analisis gugus fungsi limbah akar wangi, film LLDPE dan bioplastik
limbah akar wangi
12 Morfologi LLDPE pada perbesaran 100X (a), 2500X (b), 5000X (c), dan
10000X (d)
13 Morfologi bioplastik limbah akar wangi pada perbesaran 1000X (a), 2500X
(b), 5000X (c) dan 10000X (d)

13
13
13
14
16
17

DAFTAR LAMPIRAN
1 Data uji mekanik
2 Data hasil uji daya serap air
3 Gambar hasil uji biodegradabel

21
25
27

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Akar wangi (Vetiveria zizanoides) adalah jenis tanaman rumput-rumputan yang tumbuh di
tiga negara yaitu Haiti, Perancis dan Indonesia. Indonesia memiliki potensi akar wangi yang
banyak dibudidayakan di daerah Garut, Jawa Barat dan tersebar pada 5 kecamatan yaitu
Bayongbong, Leles, Pasir Wangi, Samarang dan Cilawu.1 Minyak akar wangi dimanfaatkan untuk
pembuatan parfume, obat, kosmetik dan pelumas senjata.2 Akar wangi yang diolah sebagai minyak
atsiri dirasakan belum optimal karena banyak menimbulkan limbah. Satu ton akar wangi hanya
menghasilkan 16 kg minyak atsiri. Volume akar wangi yang diolah tiap tahun sebesar
20,832.50 ton dan jika dikalkulasikan terdapat 20,700 ton limbah akar wangi tiap tahun.3 Oleh
karena itu, cara alternatif diperlukan untuk mengolah limbah akar wangi tersebut.
Limbah akar wangi yang dikembangkan sebagai bioplastik dapat menjadi salah satu solusi
untuk memaksimalkan kegunaan dari limbah akar wangi. Limbah akar wangi memiliki potensi
untuk dijadikan bioplastik karena potensi serat dan kemampuan terdegradasi di lingkungan.
Pengembangan bioplastik telah banyak dilakukan, salah satu manfaatnya adalah kemampuan
bioplastik untuk terdegradasi lebih cepat dibandingkan plastik sintesis. Hal yang mendasari
pengembangan bioplastik adalah plastik sintetik yang dibuat dari hasil samping minyak bumi
seperti polietilena sangat lama untuk terdegradasi. Plastik sintesis memiliki bahan baku terbatas
karena terbuat dari minyak bumi yang tidak dapat diperbaharui. Bioplastik merupakan salah satu
inovasi yang diciptakan untuk mengurangi jumlah pencemaran yang disebabkan sampah plastik.
Bioplastik biasanya terbuat dari campuran polimer sintesis dengan bahan alami seperti pati atau
selulosa.4
Penggunaan tapioka atau pati dapat membuat plastik biodegradabel, seperti bioplastik dari
polimer polietilena dengan jenis Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) ditambahkan tapioka
berhasil terdegradasi di dalam tanah.5 Penggunaan tapioka atau pati sudah terbukti dapat membuat
plastik yang biodegradabel, akan tetapi pati tersebut diperoleh dari umbi-umbian yang biasa
digunakan sebagai bahan pangan.6 Penelitian ini membuat dan mengkarakterisasi bioplastik dari
limbah akar wangi.

Perumusan Masalah
Penelitian ini membuat bioplastik limbah akar wangi dengan matriks LLDPE melalui
metode hot press. Penelitian ini meliputi analisis bahan penyusun bioplastik, pembuatan
bioplastik, dan analisis bioplastik.

Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah membuat bioplastik limbah akar wangi dengan matriks
LLDPE. Penelitian ini memberikan informasi karakteristik bahan penyusun bioplastik, pembuatan
bioplastik, dan karakteristik bioplastik.

2

Manfaat Penelitian
1.
2.
3.

Bagi industri plastik: sebagai upaya pengembangan dan produksi bioplastik dengan biaya
murah dan kuat.
Bagi masyarakat: dapat menggunakan bioplastik yang murah karena terbuat dari limbah akar
wangi.
Bagi negara dan dunia: pengurangan dampak negatif penumpukan sampah plastik.

TINJAUAN PUSTAKA

Limbah Akar Wangi
Indonesia merupakan salah satu negara terbesar di dunia sebagai penghasil tanaman akar
wangi. Kabupaten Garut sejak tahun 1980 sudah dikenal sebagai daerah sentra produksi minyak
atsiri salah satunya minyak akar wangi. Sebanyak satu ton akar wangi hanya menghasilkan 16 kg
minyak atsiri. Volume akar wangi yang diolah tiap tahun sebesar 20,832.50 ton dan jika
dikalkulasikan terdapat 20,700 ton limbah akar wangi tiap tahun. Hal ini jelas tidak memberikan
dampak nilai tambah yang berarti pada limbah padat penyulingan minyak akar wangi.3

Gambar 1 Kondisi limbah akar wangi di pabrik pengolahan minyak
akar wangi, Samarang, Garut

Linear Low Density Polyethylene
Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) merupakan salah satu jenis polietilena yang
paling prospektif, karena kemudah diproduksi, kuat, ringan dan umumnya digunakan untuk
pembuatan lapisan tipis (film).7,8 LLDPE dalam industri digunakan untuk lembaran tipis
pembungkus makanan, kantung-kantung plastik hingga jas hujan.6

3

Tabel 1 Karakteristik dasar linear low density polyethylene9
Karakteristik
Nilai
-3
Massa jenis (g.cm )
0.918
Tensile yield stength (MPa)
16
Tensile stength (MPa)
25
Flexural strength (MPa)
13
Flexural modulus (MPa)
270

Maleat Anhidrat
Maleat anhidrat (MA) adalah senyawa vinil tidak jenuh yang berperan dalam reaksi adisi
karena adanya ikatan etilenik dan gugus anhidrida. MA dapat meleleh pada temperatur 52.83 oC,
mendidih pada temperatur 202 oC, spesifik grafiti 1.5 g cm-3, memiliki berat molekul 98.06 gram
dan bau yang tajam.10 MA memiliki molekul polar besar sehingga memiliki gaya dispersi Van der
waals sekaligus gaya tarik dipol-dipol, mengakibatkan titik didihnya cukup tinggi. MA bereaksi
dengan alkohol membentuk gugus ester dan membentuk gugus asam karboksilat. Gugus inilah
yang membantu dalam proses pengikatan antara penguat dengan matriks dalam komposit.
Compatibilizer merupakan zat yang menghubungkan setiap konstituen sehingga terbentuk
satu sistem yang melarutkan. MA dapat berperan sebagai compatibilizer dalam pembentukan
ikatan antar muka karena gugus anhidrida sangat reaktif terhadap gugus hidroksil pada lignin dan
selulosa, sehingga membentuk ikatan kovalen yang membentuk gugus ester serta membentuk
gugus asam dan kemudian berikatan dengan gugus hidrogen dengan gugus hidroksil lainnnya pada
lignin serta selulosa. Ikatan antar muka yang besar mengakibatkan ikatannya akibat dari gaya
adhesi semakin kuat dan menurunkan energi interfacial antara penguat dengan matriks.11
Bioplastik
Pengembangan kemasan ramah lingkungan merupakan solusi alternatif dalam
menanggulangi permasalahan kemasan plastik yang sulit terdegradasi. Plastik biodegradabel
(bioplastik) adalah plastik yang dapat digunakan layaknya plastik pada umumnya, namun akan
hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme menjadi air dan gas karbondioksida atau metan.
Bahan bakunya berasal dari biomassa yang dapat diperbaharui (renewable).12,13
Bioplastik dapat dihasilkan melalui tiga cara yaitu: (1) biosintesis, seperti pada pati dan
selulosa; (2) bioteknologi, seperti pada polyhydroxyl fatty acid; (3) proses sintesis kimia seperti
pada pembuatan poliamida, poliester dan polivinil alkohol.14 Jenis bioplastik yang banyak diteliti
dan dikembangkan adalah plastik campuran dari bahan nonbiodegradabel dan biodegradabel,
misalnya pati.15,16,17,18,19 Pencampuran merupakan salah satu alternatif yang mungkin untuk
diterapkan walaupun tidak terdegradasi semua secara cepat. Proses pembuatan bioplastik yang
berbasiskan pati dapat dilakukan dengan dua cara yaitu; (1) pati dicampuri dengan resin sintesis
(PE, LLDPE, PP) dalam jumlah kecil (10-40%)6,15; (2) pati dicampurkan dengan bahan-bahan
seperti protein kedelai, gliserol, alginat, lignin dan sebagainnya sebagai plasticizer.20,21,22
Pencampuran polimer alami (pati termoplastik) dengan polimer sintetik (HDPE/LLDPE)
akan saling menutupi kelemahan sifat fisik-kimia dan biodegradabilitas keduanya.5 Namun,
pencampuran tersebut memiliki kekurangan yaitu rendahnya homogenisitas dan kompatibilitas

4

serta rendahnya sifat mekanik polimer yang dihasilkan. Salah satu cara untuk memperbaiki sifat
fisik dan mekanik serta kompatibilitas bioplastik adalah menggunkan compatibilizer.13,23

METODE PELAKSANAAN

Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan selama 10 bulan dari bulan November 2013–Agustus 2014.
Tempat pelaksanaan penelitian ini bertempat di Laboratorium Kekuatan Bahan Fateta untuk proses
pengeringan dan Milling di Seafast Center IPB, Laboratorium Kimia-Fisika Institut Teknologi
Indonesia untuk proses mixing/reomix, Laboratorium Sentra Teknologi Polimer-Puspitek untuk
pembuatan bioplastik limbah akar wangi; analisa mekanik dan analisa SEM, Laboratorium DIT
Departemen Teknologi Industri Pertanian Fateta IPB untuk analisis biodegradable, dan
Laboratorium Analisis Bahan FMIPA IPB untuk analisis gugus fungsi.

Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah akar wangi yang didapat dari
sentra akar wangi di Kecamatan Samarang-Kabupaten Garut-Jawa Barat, polietilen jenis LLDPE
kualitas teknis dari Lotte Chemical Titan dan MA kualitas teknis, media Potato Dextrose Agar
(PDA) dan Aspergilus niger.

Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah oven, pen dik milling, ayakan ukuran
60 mesh, Differential Scanning Calorimetry (DSC), rheomix, hot press, Spektroskopi Fourier
Transform Infra Red (FTIR), timbangan, cawan petri, jarum ose, autotoklaf, inkubator, pipet,
Universal Testing Machnine (UTM) dan Scanning Electron Microscopy (SEM)

Prosedur Penelitian
Preparasi Limbah Akar Wangi
Limbah akar wangi yang diperoleh dari sentra produksi akar wangi di Kecamatan
Samarang, Kabupaten Garut, Jawa Barat dipilih dan dibersihkan. Kemudian, limbah akar wangi
dikeringkan di dalam oven pada suhu 60oC selama 5 jam. Setelah dikeringkan, limbah akar wangi
dimilling menggunakan pen disk milling lalu disaring dengan ayakan ukuran 60 mesh.

5

Analisis Proksimat
Analisis proksimat dilakukan untuk mengetahui kadar air, abu, lemak, protein, serat kasar
dan karbohidrat. Analisis proksimat dilakukan pada limbah akar wangi sebelum dan sesudah
proses preparasi dan milling dengan standar AOAC 1980.

Analisis Suhu Transisi
Analisis termal dilakukan untuk mengetahui suhu transition glass (Tg) limbah akar wangi
berdasarkan standar ASTM D3418-08. Alat yang digunakan adalah Differential Scanning
Calorimetry (DSC) yang dapat mengukur secara kuantitatif perubahan entalpi yang timbul sebagai
fungsi dari suhu dan waktu. Sampel ditimbang sekitar 2.2 mg kemudian dimasukan ke dalam
crucible 40 ��. Analisa dilakukan dengan program temperatur scanning dari 0 oC sampai 350 oC
dengan kecepatan pemanasan 10 oC/menit. Sebagai purge gas digunakan gas nitrogen dengan
kecepatan aliran 20 ml/menit.

Pembuatan Bioplastik Limbah Akar Wangi
Limbah akar wangi ukuran 60 mesh, LLDPE dan MA ditimbang sesuai Tabel 2.
LLDPE diaduk menggunakan rheomix dengan kecepatan 60 rpm pada suhu 130 oC selama 3 menit.
Limbah akar wangi dan MA dimasukan perlahan lahan sambil rotor terus diputar selama 2 menit.
Setelah tercampur merata, sampel didinginkan pada suhu ruang selama satu hari. Sampel hasil
rheomix sebanyak 4 gram dihot press tanpa tekanan pada suhu 140 oC selama 2 menit, kemudian
dengan suhu 130 oC pada tekanan 250 bar selama 3 menit dan pendinginan pada suhu 40 oC dengan
tekanan 1 bar selama 12 menit. Lembaran plastik yang dihasilkan didiamkan selama 24 jam untuk
menghilangkan pengaruh panas dan tekanan.
Tabel 2 Perhitungan persentase dan massa bahan penyusun bioplastik
Sampel
1
2
3
4

Limbah akar wangi
% bahan
0.00
5.00
10.00
15.00

LLDPE

Massa (g)
0.0000
2.5000
5.0000
7.5000

% bahan
100.00
94.05
89.10
84.15

Massa (g)
50.0000
47.0250
44.540
42.075

Asam maleat anhydrate
% bahan
0.95
0.90
0.85

Massa (g)
0.4750
0.4500
0.4250

Analisis Gugus Fungsi
Analisis gugus fungsi menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR) bertujuan untuk
mengetahui gugus fungsi suatu sampel. Sampel yang diuji adalah limbah akar wangi yang telah
berukuran 60 mesh, film LLDPE dan bioplastik limbah akar wangi serta bioplastik sesudah uji
biodegradabel. Pengujian ini dilakukan untuk memperoleh gugus fungsi yang terdapat dalam
limbah akar wangi, film LLDPE dan gabungan keduanya sebelum dan setelah uji biodegradabel.

6

Analisis SEM
Analisis SEM bertujuan untuk melihat morfologi dari suatu sampel. Dua sampel yang
dianalisa adalah film LLDPE dan bioplastik limbah akar wangi. Analisis ini bertujuan untuk
membandingkan morfologi dari masing-masing sampel yang diuji serta melihat limbah akar wangi
dapat berikatan kimia dengan Linear Low Density Polyethylene.

Karakteristik Mekanik
Pengujian mekanik yang dilakukan adalah pengujian tarik dan sobek, menggunakan
Universal Testing Machine (UTM) dengan merk Shimadzu tipe AGS-10kNG. Uji tarik
disesuaikan dengan standar ASTM D882, proses penarikan sampel dilakukan dengan kecepatan
0-5 mm/menit hingga sampel mengalami perpatahan.24 Hasil dari pengujian tarik ini adalah kurva
tegangan-rengangan yang menunjukan ketahanan benda atau sampel terhadap pemberian beban
tarik dan nilai persentase pertambahan panjang saat terjadi perpatahan (elongation at break) bahan.
Uji sobek disesuaikan dengan standar ASTM D1004.25 Uji sobek dan uji tarik dilakukan dengan
peralatan yang sama, perbedaan terdapat pada penyiapan cuplikan kecepatan tarik mesin. Pada uji
tarik cuplikan dipotong membentuk persegi panjang sedangkan pada uji sobek cuplikan dipotong
membentuk huruf V dengan kecepatan 0 sampai 51 mm/menit.

Uji Biodegradabel
Uji biodegradabel terhadap bioplastik limbah akar wangi dilakukan secara kualitatif
dengan standar ASTM G-21-70, dimana standar ini merupakan standar untuk analisa
biodegradabel plastik. Sampel berupa film bioplastik dipotong dengan ukuran 2x2 cm2,
ditempatkan pada media Potato Dextrose Agar (PDA) dan diinokulasi dengan kapang Aspergillus
niger.26 Kapang Aspergilus niger merupakan mikroorganisme yang banyak hidup di dalam tanah
dan berpengaruh terhadap degradasi suatu material. Sampel diinkubasi pada suhu 28 ∓ 1 oC selama
2 bulan. Pengamatan dilakukan dengan melihat pertumbuhan kapang pada sampel, pertumbuhan
7
kapang pada sampel plastik mengikuti rangking pada Tabel 3.
Tabel 3 Rangking biodegradabilitas sampel6
Rangking
Permukaan Sampel yang tertutupi koloni (%)
0
1
2
3
4

0
10
10-39
30-60
60-100

7

Diagram Alir Penelitian
Penelitian ini terdiri dari beberapa tahap yakni preparasi limbah akar wangi; analisis
proksimat; analisis termal, FTIR dan SEM; pembuatan bioplastik; analisis mekanik; analisis
biodegradable; analisis SEM bioplastik. Diagram alir penelitian selengkapnya disajikan pada
Gambar 2 dibawah
Mulai

Persiapan alat dan bahan

Preparasi limbah akar wangi

Analisa proksimat, Tg dan FTIR

Pembuatan bioplastik

Karakterisasi
mekanik

Analisa FTIR
dan daya serap air

Uji biodegradable

Analisa Hasil

Selesai

Gambar 2 Diagram Alir Penelitian

Analisa SEM

8

HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis Proksimat
Ciri fisik limbah akar wangi hasil penyulingan adalah berwarna hitam pekat dan berbau
menyengat dari minyak yang masih terkandung dalam limbah. Limbah akar wangi panjangnya
bisa mencapai 0.5 m dan tidak mudah putus apabila ditarik menggunakan tangan.

Gambar 3 Limbah akar wangi sebelum (kiri) dan limbah akar wangi
berukuran 60 mesh (kanan)
Kadar serat limbah akar wangi yang belum dimilling lebih tinggi daripada limbah akar
wangi setelah proses milling. Hal ini dikarenakan, limbah akar wangi yang belum dimilling
memiliki kadar air yang tinggi sehingga ikatan antar serat yang terbentuk tidak banyak dan
membuat nilai kadar serat kasarnya rendah. Limbah akar wangi setelah proses milling memiliki
kadar serat kasar yang lebih tinggi dari sebelumnya.
Kandungan karbohidrat limbah akar wangi yang belum dimilling lebih besar dibandingkan
limbah akar wangi setelah dimilling. Hal ini dikarenakan, penurunan kadar serat menimbulkan
kenaikan kadar karbohidrat. Analisa kimia limbah akar wangi sebelum dan setelah proses milling
dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Hasil uji proksimat limbah akar wangi
No Kode sampel
Kadar
Abu
Lemak
air
1.
2.

sebelum
milling
setelah
milling

Protein

11.52

7.92

2.02

%
4.72

5.43

12.69

1.09

4.16

Serat
kasar

Karbohidrat

44.19

29.63

43.20

33.43

Berdasarkan Tabel 4 kandungan serat 44.19% dimiliki limbah akar wangi sebelum milling dan
43.20% setelah milling. Kandungan serat yang tinggi ini menjadikan limbah akar wangi dapat
diaplikasikan untuk keperluan komposit karena sifat serat sebagai penguat bahan. Kandungan
karbohidrat limbah akar wangi 29.63% dimiliki bahan sebelum milling dan 33.43% setelah milling.

9

Kandungan karbohidrat yang tinggi menjadikan limbah akar wangi dapat dijadikan bahan
pembuatan berbagai barang biodegradabel seperti bioplastik.

Analisis Transission Glass (Tg)
Transision glass (Tg) diperlukan untuk pengembangan limbah akar wangi sebagai
bioplastik khususnya dalam proses pencampuran bahan. Nilai Tg akan merepresentasikan suhu
yang pas agar suatu bahan berubah dari keadaan padat menjadi lebih elastis. Pencampuran pada
suhu dibawah Tg mengakibatkan bahan tidak tercampur secara sempurna, sedangkan
pencampuran pada suhu diatas suhu Tg dapat mengakibatkan bahan menjadi gosong. Tg limbah
akar wangi berada pada suhu 50.54oC. Penentuan titik Tg dapat dilihat pada Tabel 4.

Gambar 4 Hasil uji DSC limbah akar wangi
Tg limbah akar wangi harus dinaikan agar dapat mengimbangi Tg LLDPE sehingga diperlukan
tambahan compatibilizer. Tg yang berimbang akan menjadikan bioplastik yang dihasilkan
homogen.

Analisis Gugus Fungsi Limbah Akar Wangi
Sampel yang diuji adalah limbah akar wangi dengan ukuran 60 mesh. Sesuai dengan hasil
uji proksimat, limbah akar wangi memiliki kandungan serat (selulosa, hemiselulosa dan lignin),
protein dan karbohidrat. Selulosa memiliki ikatan �1, 4-glycosidic dengan rumus kimia
(C6H10O5)n dengan n adalah derajat polimerisasinya. Secara struktural, hemiselulosa mirip dengan
selulosa yang merupakan polimer gula, perbedaannya selulosa tersusun atas glukosa, hemiselulosa
tersusun atas beberapa gula. Lignin merupakan polimer tiga dimensi yang terdiri dari unit fenil
propana melalui ikatan eter (C-O-C) dan ikan karbon (C-C).27 Karbohidrat yang disusun dalam
tanaman merupakan satuan-satuan glukosa, untuk molekul yang berantai panjang. Protein adalah
senyawa organik kompleks yang tersusun atas monomer-monomer asam amino yang dihubungkan

10

satu sama lain dengan ikatan peptida. Ikatan Amida terdiri dari C=O dan N-H.28 Hasil analisa
gugus fungsi dapat dilihat pada Gambar 5 dan Tabel 5.
100
95
90
85
80

C-H

C=C

70
65
60
55

Transmisivitas (%)

75

O-H

Bilangan gelombang (cm1)

50
450

950

1450

1950

2450

2950

3450

3950

Gambar 5 Spektra FTIR limbah akar wangi
Tabel 5 Analisis gugus fungsi limbah akar wangi
Material
Bilangan gelombang (cm-1)
Limbah akar wangi (LAW)
3348
2924
1512
1373 dan 1427
1327,
1257 dan 1227

Gugus fungsi
O-H
C-H
C=C akar wangi
C-H
C-N (amina)
C-C (amina)

Gambar 5 dan Tabel 5 di atas menunjukan bahwa ikatan O-H pada bilangan gelombang
3348 cm-1 adalah selulosa (selang bilangan untuk O-H adalah 3000-3600 cm-1) 29. Lignin ditandai
dengan ikatan C-C pada bilangan gelombang dan 1257 dan 1227 cm-1 sesuai gugus fungsi dari
lignin. Karbohidrat dapat diidentifikasi dengan adanya ikatan C-H pada 2924 cm-1 dan ikatan
O-H menunjukan karbohidrat.29 Protein yang direpresentasikan oleh gugus C=O tidak terlihat
dalam spektra FTIR dikarenakan kandungannya yang sedikit dalam limbah akar wangi sesuai
dengan hasil uji proksimat. Spektra FTIR limbah akar wangi pada Gambar 5 menyatakan bahwa
serat memiliki transmisi terendah, ini mengindikasikan bahwa kandungan tersebut dominan di
dalam limbah akar wangi.

Bioplastik Limbah Akar Wangi
Hasil rheomix menunjukan bahwa dengan penambahan MA menjadikan bongkahan
bioplastik limbah akar wangi dan plastik LLDPE tidak gosong. Hal ini menunjukan fungsi MA
sebagai compatibilizer.

11

(b)

(a)

(c)

c1

c3

c2

c4

Gambar 6 Bongkahan LLDPE –MA (a), LLDPE-MA-limbah akar wangi
(b), dan bioplastik limbah akar wangi (c)
Semakin banyak limbah akar wangi yang ditambahakan maka sampel semakin gelap. Sampel yang
paling gelap adalah sampel c4 dengan komposisi limbah akar wangi 15% dan limbah akar wangi
tercampur secara merata dengan LLDPE.

Analisis Sifat Mekanik
Pengujian mekanik yang dilakukan adalah pengujian tarik dan sobek, menggunakan Universal
Testing Machine (UTM) dengan merk Shimadzu tipe AGS-10Kng. Uji tarik disesuaikan dengan
standar ASTM D882, proses penarikan sampel dilakukan dengan kecepatan 0 sampai 5 mm/menit
hingga sampel mengalami perpatahan. Uji sobek disesuaikan dengan standar ASTM D1004. Hasil
uji tarik bioplastik limbah akar wangi dapat dilihat pada Tabel 6 di bawah.
Tabel 6 Hasil uji tarik bioplastik limbah akar wangi
Konsentrasi Limbah
akar wangi
(%)
0
5
10
15

Tebal rata-rata
(mm)

Lebar rata-rata
(mm)

Kekuatan tarik rata-rata
(N/mm2)

0.2740
0.2840
0.3140
0.3080

13.1000
13.1000
13.1000
13.1000

31.8607
28.5832
27.1527
20.9824

12

Hasil yang diperoleh memperlihatkan kekuatan tarik akan semakin menurun ketika konsentrasi
limbah akar wangi diperbesar. Hal ini dapat kita lihat pada Gambar 7.

Kekuatan sobek rata-rata
(N/mm^2)

35

32.000
28.583

30

27.152

25

20.982

20
15
10
5
0
0%

5%

10%

15%

Konsentrasi limbah akar wangi (%)

Gambar 7 Perbandingan kekuatan tarik bioplastik limbah akar
wangi dengan LLDPE (0% limbah akar wangi).
Hasil uji sobek bioplastik limbah akar wangi dapat dilihat pada Tabel 4 dibawah. Hasil uji
sobek bioplastik limbah akar wangi tidak berbeda jauh dengan yang ditunjukan oleh hasil uji tarik,
dimana semakin besar konsentrasi limbah akar wangi maka kekuatan sobeknya akan semakin
menurun. Hasil ini juga dapat dilihat pada Gambar 8. LLDPE memiliki kekuatan sobek lebih besar
dibandingkan LLDPE yang ditambahkan limbah akar wangi.
Tabel 7 Hasil uji sobek bioplastik limbah akar wangi
Konsentrasi limbah akar
wangi
(%)

Tebal
rata-rata
(mm)

Lebar
rata-rata
(mm)

Gaya maksimum ratarata
(N)

Kekuatan sobek ratarata
(N/mm2)

0
5
10
15

0.2880
0.2800
0.2880
0.2940

5.9340
5.9540
5.9360
5.9400

26.9175
16.2316
16.4255
13.3833

15.7922
9.69749
9.61213
7.74753

Gaya maksimum rata-rata
(N)

13

30

26.915

25
20

16.231

16.426

5

10

13.383

15
10
5
0
0

15

Konsentrasi limbah akar wangi (%)

Kekuatan sobek rata-rata
(N/mm^2)

Gambar 8 Grafik perbandingan gaya maksimal rata-rata bioplastik limbah akar wangi dan LLDPE
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0

15.792

9.698

9.612
7.748

0

5

10

15

Konsentrasi limbah akar wangi (%)

Gambar 9 Grafik perbandingan kekuatan sobek rata-rata bioplastik
limbah akar wangi dan LLDPE (0% limbah akar wangi)
Berdasarkan hasil analisis FTIR, limbah akar wangi memiliki kandungan serat yang tinggi.
Fungsi serat adalah sebagai penguat bahan untuk memperkuat bioplastik menjadi lebih kaku dan
kuat.30 Penurunan pada sifat kekuatan tarik dan kekuatan sobek mengindikasikan bahwa
penambahan limbah akar wangi pada LLDPE akan menurunkan sifat elastisnya dan membuat
bioplastik lebih kaku dibandingkan dengan bahan LLDPE. Hal ini disebabkan saat pengadukan
(rheomix), LLDPE dan limbah akar wangi tidak terikat merata secara kimia, hanya tercampur
secara mekanik. Bioplastik hasil cetakan memiliki banyak serat-serat halus tersebar di seluruh
permukaannya. Gambar 10 memperlihatkan limbah akar wangi belum tercampur secara kimia saat
rheomix. Material lebih rapuh jika bahan penyusunnya tidak tercampur secara kimiawi.

Gambar 10 Bioplastik limbah akar wangi

14

Analisis Gugus Fungsi Bioplastik Limbah Akar Wangi
Dari hasil analisis proksimat setelah milling diketahui bahwa, limbah akar wangi mengandung
serat sebesar 43.20 % dan karbohidrat 33.43%. Data ini didukung oleh, terlihatnya puncak O-H
yang menandakan serat pada bilangan gelombang 3348/cm dan C-H yang menadakan karbohidrat
pada bilangan gelombang 2924/cm . Limbah akar wangi dapat menjadi salah satu bahan substitusi
bioplastik. Serat dapat berperan sebagai penguat dan pengisi pada bioplastik.
C=C

C-H
O-H

450

950

1.450

1.950

2.450

2.950

3.450

Bilangan gelombang (1/cm)
LLDPE

LAW 5%

LAW 10%

LAW 15%

Akar wangi

Gambar 11 Analisis gugus fungsi limbah akar wangi, film LLDPE
dan bioplastik limbah akar wangi
Tabel 8 Daftar gugus fungsi LLDPE dan bioplastik limbah akar wangi
Bahan
Bilangan gelombang (cm-1)
Gugus fungsi
3364
O-H
2878 dan 2916
C-H
2662, 2415, 2336, 2152, 2021
O-H
1705 dan 1744
C=O
1574
LLDPE
C=C LLDPE
1458
C-H
1373
-NO2 (nitro)
1304, 1188
C-N (amina)
Muncul C=O LLDPE (protein)
3364
O-H
2901
C-H
2662, 2415, 2338, 2152, 2021
O-H
Bioplastik
1713
C=O
LAW 5%
1458
C-H
1373
-NO2 (nitro)
1304, 1219
C-N (amina)

3.950

15

Bahan

Bioplastik
LAW 10%

Bioplastik
LAW 15%

Bilangan gelombang (cm-1)
C=C tidak teramati
Muncul C=O LLDPE (protein)
3348
2878 dan 2916
2662, 2415, 2338, 2152, 2021
1713
1458
1366
1304, 1273, 1219
C=C tidak teramati
Muncul C=O LLDPE (protein)
3348
2878 dan 2901
2662, 2422, 2338, 2152, 2021,
1705
1458
1366
Amina (C-N) tidak teramati
Muncul C=O LLDPE (protein)

Gugus fungsi

O-H
C-H
O-H
C=O
C-H
-NO2 (nitro)
C-N (amina)

O-H
C-H
O-H
C=O
C-H
-NO2 (nitro)

Setelah dilakukan proses mixing, pada rheomix dihasilkan bioplastik yang homogen dan
tercampur secara mekanik, namun tidak tercampur secara kimia. Hasil FTIR yang menunjukan
bahwa semakin banyak limbah akar wangi ditambahkan maka semakin sedikit sinar infra merah
yang ditransmisikan. Analisa gugus fungsi menggunakan FTIR menunjukan munculnya gugus
fungsi limbah akar wangi dan LLDPE secara bersamaan, hal ini menandakan bahwa bioplastik
hanya tercampur secara mekanik tidak tercampur secara kimia. Pencampuran secara mekanik ini
tidak terlepas dari suhu lelehan rheomix 130o C dan kecepatan putarnya 60 rpm serta dengan
bantuan compatibilizer MA. Hal ini terungkap, walaupun titik plastik dan leleh akar wangi kecil
di nilai 50.54 oC akan tetapi dengan pemakian filler LLDPE dan compatibilizer MA dapat
menaikan titik leleh dan plastisnya.
Analisis Daya Serap Air
Bioplastik dan film LLDPE mengalami kenaikan massa sangat kecil sehingga dapat
dikatakan bahwa bioplastik atau film LLDPE memiliki daya serap air rendah. Sehingga keduanya
dapat diaplikasikan sebagai bioplastik untuk keperluan kemasan, kantung plastik sampai polibag.
Tabel 9 Hasil uji daya serap air rata-rata film LLDPE dan bioplastik limbah akar wangi
Sampel uji
LLDPE
Bioplastik 5%
Bioplastik 10%
Bioplastik 15%

Massa awal
0.1374
0.0880
0.1076
0.1121

Massa akhir
0.1378
0.0883
0.1079
0.1129

Selisih massa
0.000350
0.000275
0.000300
0.000875

16

Analisis SEM
Analisis SEM bertujuan melihat morfologi dari suatu sampel. Sampel yang dianalisa adalah film
LLDPE dan bioplastik dengan komposisi limbah akar wangi sebesar 15%. Hasil SEM dapat dilihat
pada Gambar 12 dan 13.

Gambar 12 Foto Morfologi LLDPE pada perbesaran 1000X(a), 2500X
(b), 5000X(c), dan 10000X(d)
Hasil SEM pada Gambar 12 memperlihatkan bahwa film LLDPE 100% belum tercampur secara
merata. Hal ini disebabkan ketika pengadukan selama 3 menit dengan kecepatan 60 rpm pada suhu
130 oC dengan rotor rheomix belum cukup untuk mencampurkan LLDPE secara merata. Hal ini
diperkuat hasil analisis SEM pada bioplastik dengan limbah akar wangi 15% pada Gambar 13.

17

(c)

(d)
Gambar 13 Mofologi bioplastik limbah akar wangi pada perbesaran 1000X(a),
2500X(b), 5000X(c), dan 10000X(d)
Pelelehan dan pengadukan LLDPE yang dilakukan selama 3 menit kemudian dilanjutkan
dengan pencampuran limbah akar wangi dan MA selama 2 menit menghasilkan film yang lebih
homogen dibandingkan LLDPE murni pada Gambar 12. Hal ini didukung dengan penggunaan MA
sebagai compatibilezer antara LLDPE dan limbah akar wangi. Hasil SEM Gambar 13 (c)
menunjukan LLDPE tercampur merata secara mekanik dengan limbah akar wangi. Tanda panah
pada Gambar 13(d) mengindikasikan limbah akar wangi belum menyatu secara kimia dengan
LLDPE. Pada Gambar 13 (a) dan 13 (b) masih terdapat serat-serat kasar limbah akar wangi yang
berukuran besar terperangkap dalam LLDPE dan hal ini bisa dilihat langsung oleh mata telanjang.
Hal ini disebabkan ukuran partikel limbah akar wangi terbesar yang digunakan berukuran 60 mesh.

Analisis Biodegradabel
Uji biodegradable dilakukan secara kualitatif dengan standar ASTM G-21-70. Sampel
bioplastik dipotong dengan ukuran 2x2 cm2, ditempatkan pada media PDA Potato Deoxtrose Agar
(PDA) dan diinokulasi dengan kapang Aspergillus niger. Sampel diinkubasi selama pada suhu 28
± 1OC selama 2 bulan. Pengamatan dilakukan dengan melihat pertumbuhan kapang pada sampel,
pertumbuhan kapang pada sampel plastik mengikuti rangking pada Tabel 3.

18

Tabel 10 Gambar hasil uji biodegradable selama 2 bulan
Uji Aspergilus niger

LLDPE

5% akar wangi

10 akar wangi

15 % akar wangi

2 bulan

19

Dari hasil uji biodegradable menunjukan bioplastik yang dibuat membutuhkan waktu yang lama
untuk terdegradasi, hal ini dikarenakan komposisi bahan limbah akar wangi yang sedikit
dibandingkan LLDPE. Dari hasil pengujian ini setelah 2 bulan di bagian permukaan limbah akar
wangi mulai tumbuh kapang Aspergillus niger. Berdasarkan Tabel 3, pertumbuhan kapang
termasuk ranking 2 (pertumbuhan 10-39%).

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Bioplastik limbah akar wangi dengan matriks Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) telah
berhasil dibuat. Analisis termal menunjukan nilai Transision glass limbah akar wangi pada suhu

50.54oC. Limbah akar wangi memiliki kandungan serat yang tinggi, terlihat pada puncak O-H yang
landai pada bilangan gelombang 3348 cm-1. Penyataan ini didukung oleh analisis proksimat,
dimana kandungan serat dalam limbah akar wangi sebesar 29.63% untuk sebelum milling dan
33.43% setelah milling. Serat dapat berperan sebagai penguat dan pengisi pada bioplastik. Hasil
analisa mekanik menunjukan bahwa semakin besar konsentrasi limbah akar wangi maka sifat
mekaniknya semakin menurun. Bioplastik dengan komposisi limbah akar wangi 5% memiliki sifat
mekanik paling tinggi dengan kekuatan tarik 28.5832 N/mm2 dan kekuatan sobek 15.7922 N/mm2.
Penambahan 10% komposisi limbah akar wangi tidak terlalu menurunkan kekuatan mekanik dari
bioplastik dengan kekuatan tarik 27.1527 N/mm2 dan kekuatan sobek 9.6121 N/mm2. Pengadukan
LLDPE dengan kecepatan 60 rpm, suhu 130oC selama 3 menit pada reomix belum menghasilkan
campuran yang merata. Setelah dilakukan pengadukan kembali selama 2 menit dengan
mencampurkan maleat anhydrate (MA) dan limbah akar wangi, bioplastik yang dihasilkan dapat
tercampur secara mekanik, tetapi tidak tercampur secara kimia yang menjadi salah satu penyebab
penurunan sifat mekanik. Analisis daya serap air menunjukan bahwa bioplastik limbah akar wangi
memiliki daya serap air sangat kecil sehingga dapat diaplikasikan sebagai bioplastik untuk
keperluan kemasan, kantung plastik sampai polibag. Uji biodegradabel menunjukan kapang
Aspergillus niger dapat tumbuh pada permukaan bioplastik limbah akar wangi setelah 2 bulan
sedangkan kapang tersebut tidak dapat tumbuh pada LLDPE.

Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan tentang bioplastik limbah akar wangi dengan ukuran
partikel yang lebih kecil dari 60 mesh untuk melihat apakah dengan ukuran bahan yang semakin
kecil dapat menghasilkan bioplastik yang lebih baik. Perlu dilakukan analisis transision glass (Tg)
pada bioplastik yang dihasilkan untuk melihat puncak tunggal yang mengindikasikan limbah akar
wangi dan LLDPE bercampur secara kimiawi.

20

DAFTAR PUSTAKA
[1]

[2]

[3]

[4]
[5]

[6]
[7]

[8]

[9]

[10]
[11]
[12]

[13]
[14]
[15]

[16]

Pemerintah Kabupaten Garut. 2010. Minyak Akar Wangi.[terhubung berkala].
http://www.garutkab.go.id/pub/static_menu/detail/khas_pk_akarwangi.
(diakses
pada
tanggal 06/02/2014)
Kastaman Roni.2003. Analisis Kelayakan Teknis Pemanfaatan Limbah Akar Wangi. Jurusan
Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Padjajaran. Makalah disampaikan pada
acara Seminar Nasional Tahunan PERTETA, dengan tema Pengembangan Inkubator
Agrobisnis Berbasis Teknologi Tepat Guna, 10 Desember 2013. Di Balai Pengembangan
Teknologi Tepat Guna LIPI-Subang.
Pemerintah Kabupaten Garut. Peluang Investasi Minyak Akar Wangi. [terhubung berkala].
http://www.garutkab.go.id/galleries/pdf_link/ekonomi/investasi/akar_wangi.pdf.
(diakses
pada tanggal 06/02/2014)
Raynasari B. 2012. Pengaruh Suhu Penyimpanan terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Kemasan
Plastik Retail.[Skripsi]. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Deswita, Aloma K K & Sudirman, Indra G. Modifikasi Polietilen sebagai Polimer Komposit
Biodegradable untuk Bahan Kemasan. Sains Materi Indonesia. 2008. Edisi Khusus Desember
2008, Desember 2008 pp.37-42.
Dirgantara, Made [Skripsi]. Pembuatan dan Karakterisasi Biokomposit Klobot Jagung dan
LLDPE dengan Metode Hot Press. Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor. 2013.
Mihindukulasuriya, Suramya.D & Lim, Loong-Tak. Heat Seating of LLDPE films: Heat
transfer modeling with likuid presence at film-film interface. Journal of Food Engineering
116: (2013) 532-540 Elsevier.
Massani, Mariana Blanco dkk. Adsorption of the bacteriocins produced Bay Lactobacillus
curvatus L CRL705 on a multilayer-LLDPE film for Food-packaging application LWT-Food
Science and Technology 53 (2013) 128-138 Elsevier.
Ghalia, Mustafa Abu; Hassan, Azman & Yussuf, Abdirahman. Mechanical and Thermal
Properties of Calcium Carbonate-Filled PP/LLDPE Composite. Journal of Applied Polymer
Science, Vol. 121, 2413-2421 (2011) Wiley Periodicals, Inc.
CAS Registry Number: 108-31-6. Maleic Anhydride, Determination of Noncancer Chronic
Reference Exposure Levels Batch 2B Desember 2001.
Arif D.[skripsi]. Analisis pengaruh ukuran. Universitas Indonesia: Jakarta. 2008.
Ahn H.K, Huda, M.S, Smith M.C, Mulbry.W, Schmidt W.F , Reevers III J.B. Biodegradability
of Injection molded bioplastic pos containing plylactic Acid and poultry feather fiber. Elsivier:
Bioresource Technology 102 (2011) 4930-4933..
Waryat. [disertasi]. Rekayasa Proses Produksi Bioplastik Berbahan Baku Pati Termoplastik
dan Polietilen. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. 2013.
Baillie, Caroline. 2004. Green Composites: Polymer composites and the environment. CRC
Press.
Kaewtatip Kaewta & Tanrattanakul Varaporn. Preparation of Cassava starch grafted with
polystyrene Bay suspension polymerization. Carbohydrate polymers 73 (2008) 645-655
Elsevier.
Gutierez J Gonzalez, Partal P, Morales M Garcia and Gallegos. Effect of processing on the
viscoelastic, tensile and optical properties of albumin/starch-based bioplastics. Carbohydrate
Polymers 84 (2011) 308-315 Elsevier.

21

[17] Iriani E.S dkk. Utilization of Corn Hominy as a New Source Material for Thermoplastic Starch
Production. Prodedia Chemistry 4 (2012) 245-235. Elsevier.
[18] Fakhoury F.M. dkk. Edible film made from blends of manioc starch and gelatin-influence of
different types of plasticizer and different level of macromolecules on their properties. LWTFood Science and Technology 49 (2012) 145-154 Elsevier.
[19] Ramirez M.G. L dkk. Bio-composites of cassava starch-green coconut fiber: part II-Structure
and properties. Carbohydrate Polymer 102 (2014) 576-583: Elseiver.
[20] Song Yihu & Zheng Ojang. Improved tensile strength of glycero-plasticized gluten bioplastic
containing hydrophobic liquids. Bioresource Technology 99 (2008)7665-7671 Elsevier.
[21] Martinez D. Gomez dkk. Modelling of phyrolysis and combustion of gluten-glycerol-based
bioplastics. Biosource Technology 102 (2011) 6246-6253 Elsevier.
[22] Lee, RenSun dkk. Influence of glycerol and water activity on the properties of compressed
ego White-based bioplastics. Journal of Food Engineering 118 (2013) 132-140 Elsevier.
[23] Najaran dkk. New engineered biocomposites from pol (3-hydroxybutyrate-co-3
hydroxyvalerate) (PHBV)/pol(butyleneadipate-co-terephthalate) (PBAT) blends and
switchgrass: Fabricatiom and performance evaluation. Industrial Crops and Products 42
(2013) 461-468 Elsevier.
[24] ASTM D882-12. Standar Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting.
American Society for Testing and Material. Book of Standard Vol 08.10 Plastic (1): West
Chonshoken, PA. USA.
[25] ASTM D1004-13. Standard Test Method for Tear Resistance (Graves Tear) of Plastic Film
and Sheeting. American Society for Testing and Material. Book of Standard Vol 08.10 Plastic
(1): West Chonshoken, PA. USA.
[26] ASTM G21-13. Standard for Determining Resistance of Synthetic Polymeric Materials to
Fungi. American Society for Testing and Material. Book of Standard Vol 08.10 Plastic (1):
West Chonshoken, PA. USA.
[27] Putera, Rizky D.A. [Skripsi]. Ekstraksi Serat Selulosa Dari Tanaman Eceng Gondok
(Eichornia crassipes) dengan Variasi Pelarut. Program Studi Teknik Kimia. Fakultas Teknik.
Universitas Indonesia. 2012.
[28] Gallangher M. FTIR Analysis of Protein Structure. (terhubung berkala) http://free-doclib.com/book/ftir-analysis-of-protein-structure-university-of-wisconsin-eau-1.pdf.
2011
(diakses pada tanggal 13 juli 2014).
[29] Norman B. Colthup, Stephen E. Wiberley, Lawrence H. Daly. 1975. Introduction to Infrared
and Raman Spectroscopy. New York: Academic Press, Inc.
[30] Oroh J, Sapupu FP, Lumintang R. Analisis Sifat Mekanik Material Komposit Dari Serat Sabuk
Kelapa. E-journal Universitas Sam Ratulangi. 2013. Vol. 1 No 1, Pp. 1-10.

22

Lampiran I:
Data Uji Mekanik
Uji Tarik
Waktu
Humidity
Shape
Qty/Batch
Methods
Temperature
Test mode
Speed

: 26-6-2014
: 52%
: plate
: 40
: ASTM D882
: 22.2oC
: single
: 5 mm/min

Tabel 11 Hasil uji tarik untuk LLDPE + MA (tanpa penambahan limbah akar wangi)
Parameter
(Unit)
LLDPE 1
LLDPE 2
LLDPE 3
LLDPE 4
LLDPE 5
Rata-rata
Standar deviasi

Ketebalan
(mm)
0.2800
0.2800
0.2600
0.2500
0.3000
0.2740
0.01949

Lebar
(mm)
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
0.00000

Kekuatan tarik
(N/mm2)
36.2317
30.8196
34.3641
31.4951
26.3929
31.8607
3.75789

Tabel 12 Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentrasi limbah akar wangi 5%
Parameter
(Unit)
Biop 5% 1
Biop 5% 2
Biop 5% 3
Biop 5% 4
Biop 5% 5
Rata-rata
Standar deviasi

Ketebalan
(mm)
0.3200
0.3000
0.3000
0.2600
0.2400
0.2840
0.03286

Lebar
(mm)
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
0.00000

Kekuatan tarik
(N/mm2)
22.1252
24.8750
31.8925
29.3891
34.6343
28.5832
5.09100

23

Tabel 13 Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentrasi limbah akar wangi 10%
Parameter
(Unit)
Biop 10% 1
Biop 10% 2
Biop 10% 3
Biop 10% 4
Biop 10% 5
Rata-rata
Standar deviasi

Ketebalan
(mm)
0.3500
0.3400
0.3200
0.3200
0.2400
0.3140
0.04336

Lebar
(mm)
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
0.00000

Kekuatan tarik
(N/mm2)
33.6409
20.3212
25.7969
27.2433
28.7612
27.1527
4.82700

Tabel 14 Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentrasi limbah akar wangi 15%
Parameter
(Unit)
Biop 15% 1
Biop 15% 2
Biop 15% 3
Biop 15% 4
Biop 15% 5
Rata-rata
Standar deviasi

Ketebalan
(mm)
0.3400
0.3300
0.3300
0.2800
0.2600
0.3080
0.03564

Lebar
(mm)
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
13.1000
0.00000

Kekuatan tarik
(N/mm2)
25.4790
23.4842
20.1305
13.0256
22.7928
20.9824
4.84232

24

Uji Sobek
Waktu
Humidity
Shape
Qty/Batch
Methods
Temperature
Test mode
Speed

: 26-6-2014
: 52%
: plate
: 40
: ASTM D1004
: 22.2oC
: single
: 51 mm/min

Tabel 15 Hasil uji sobek untuk LLDPE + MA (tanpa penambahan limbah akar wangi)
Konsentrasi Limbah
akar wangi
(%)

Tebal
rata-rata
(mm)

Lebar
rata-rata
(mm)

Gaya Maksimum
rata-rata
(N)

Kekuatan Sobek ratarata
(N/mm2)

LLDPE1
LLDPE2
LLDPE3
LLDPE4
LLDPE5
Rata-rata
Standar Deviasi

0.3400
0.2300
0.3200
0.2800
0.2700
0.2880
0.04324

5.9700
5.9300
5.9300
5.9200
5.9200
5.9340
0.02074

21.2113
16.9754
36.4065
29.2937
30.7004
26.9175
7.76859

10.4500
12.4462
19.1856
17.6724
19.2069
15.7922
4.07570

Tabel 16 Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentrasi limbah akar wangi 5%
Konsentrasi Limbah
akar wangi
(%)

Tebal
rata-rata
(mm)

Lebar
rata-rata
(mm)

Gaya maksimum
rata-rata
(N)

Kekuatan sobek ratarata
(N/mm2)

Biop 5% 1
Biop 5% 2
Biop 5% 3
Biop 5% 4
Biop 5% 5
Rata-rata
Standar deviasi

0.3100
0.3000
0.2800
0.2600
0.2500
0.2800
0.02550

5.9300
5.9300
5.9700
5.9600
5.9800
5.9540
0.02302

20.4007
17.4761
15.3542
12.6918
15.2350
16.2316
2.88199

11.0976
9.82354
9.18531
8.19038
10.1906
9.69749
1.09008

25

Tabel 17 Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentrasi limbah akar wangi 10%
Konsentrasi Limbah
akar wangi
(%)

Tebal
rata-rata
(mm)

Lebar
rata-rata
(mm)

Gaya maksimum
rata-rata
(N)

Kekuatan sobek ratarata
(N/mm2)

Biop 10% 1
Biop 10% 2
Biop 10% 3
Biop 10% 4
Biop 10% 5
Rata-rata
Standar deviasi

0.2500
0.3300
0.2600
0.3300
0.2700
0.2880
0.03899

5.9300
5.9100
5.9300
5.9300
5.9800
5.9360
0.02608

14.0111
17.6350
14.0111
19.4550
17.0151
16.4255
2.37945

9.45097
9.04221
9.08747
9.94172
10.5383
9.61213
0.63097

Tabel 18 Hasil uji tarik bioplastik dengan konsentrasi limbah akar wangi 15%
Konsentrasi Limbah
akar wangi
(%)

Tebal
rata-rata
(mm)

Lebar
rata-rata
(mm)

Gaya maksimum
rata-rata
(N)

Kekuatan sobek ratara