struktur rantai polimer semakin berongga. Hal ini menyebabkan kerapatan, kekakuan, dan rapat massa berkurang sehingga turunnya nilai daripada densitas
bioplastik [60].
4.4 PENGARUH VARIASI PENGISI KITOSAN DAN PLASTICIZER ETILEN GLIKOL TERHADAP SIFAT MEKANIK BIOPLASTIK
4.4.1 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Bioplastik
Berikut gambar yang menunjukkan pengaruh variasi kitosan dan plasticizer etilen glikol terhadap sifat kekuatan tarik bioplastik
Gambar 4.4 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen glikol Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Biolastik
Gambar 4.4 menunjukkan hubungan penambahan kitosan dan plasticizer etilen glikol terhadap kekuatan tarik bioplastik.. Dari gambar di atas dapat dilihat
nilai kekuatan tarik bioplastik tertinggi adalah pada penambahan kitosan 3 gram dan etilen glikol 0,35 mlgram yaitu sebesar 28,271 MPa, sedangkan kekuatan tarik
terendah adalah pada penambahan kitosan 1 gram dan etilen glikol 0,20 mlgram yaitu sebesar 14,881 MPa.
Dari gambar 4.4 tersebut dapat dilihat adanya pengaruh penambahan pengisi kitosan dan plasticizer etilen glikol terhadap kekuatan tarik tensile strength
bioplastik. Dengan semakin bertambahnya jumlah kitosan dapat menyebabkan nilai kuat tarik dari bioplastik menjadi meningkat. Hal ini disebabkan oleh penambahan
kitosan sebagai pengisi dapat meningkatkan nilai densitas bioplastik yang
14, 881
19, 077
19, 250
18, 231
19, 097
23, 363
20, 396
21, 477
25, 146
24, 123
25, 775
28, 271
23, 284
23, 634
28, 150
0,0 10,0
20,0 30,0
1 2
3
K ek
u a
ta n
ta ri
k M
P a
Massa Kitosan Gram
etilen glikol 0,20 mlgram etilen glikol 0,25 mlgram
etilen glikol 0,30 mlgram etilen glikol 0,35 mlgram
etilen glikol 0,40 mlgram
Universitas Sumatera Utara
diakibatkan semakin rapatnya struktur bioplastik sehingga kekuatan tarik bioplastik akan meningkat [59]. Sedangkan penambahan plasticizer berbanding terbalik dengan
penambahan pengisi dimana bertambahnya plasticizer akan menurunkan nilai dari kekuatan tarik. Hal ini disebabkan oleh penambahan plasticizer yang menurunkan
nilai densitas akibat struktur rantai polimer yang semakin berongga yang menyebabkan penurunan pada kekuatan tarik [58]. Pada gambar diatas menunjukkan
terjadi penurunan kekuatan tarik pada penambahan 1, 2, dan 3 gram kitosan dengan etilen glikol 0,35 mlgram. Menurut Chrismaya 2012, terjadinya penurunan
kekuatan tarik bioplastik disebabkan oleh kondisi keberadaan plasticizer pada dalam campuran. Hal ini menyebabkan terjadinya keadaan jenuh plasticizer sehingga
terjadi efek plastisasi yang menurunkan nilai dari kekuatan tarik [11]. 4.4.2 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol Terhadap
Sifat Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik
Berikut gambar yang menunjukkan pengaruh variasi kitosan dan plasticizer etilen glikol terhadap sifat pemanjangan pada saat putus bioplastik
Gambar 4.5 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol Terhadap Sifat Pemanjangan pada Saat Putus Biolastik
Gambar 4.5 menunjukkan hubungan penambahan kitosan dan plasticizer etilen glikol terhadap pemanjangan pada saat putus bioplastik pati biji nangka. Dari
gambar di atas dapat dilihat nilai pemanjangan saat putus tertinggi adalah pada penambahan kitosan 1 gram dengan etilen glikol 0,40 mlgram yaitu sebesar 1,999
, sedangkan pemanjangan saat putus terendah adalah pada penambahan kitosan 3 gram dengan etilen glikol 0,30 mlgram sebesar 0,577 .
1, 540
1, 420
1, 194
1, 107
1, 013
0, 926
1, 758
1, 161
0, 577
1, 953
1, 501
1, 345
1, 999
1, 934
1, 531
0,0 0,5
1,0 1,5
2,0 2,5
1 2
3
P em
a n
ja n
g a
n s
a a
t P u
tu s
Massa Kitosan Gram
Etilen Glikol 0,20 mlgram Etilen Glikol 0,25 mlgram
Etilen Glikol 0,30 mlgram Etilen Glikol 0,35 mlgram
Etilen Gilkol 0,40 mlgram
Universitas Sumatera Utara
Dari gambar 4.5 diatas dapat dilihat adanya pengaruh penambahan pengisi kitosan dan plasticizer etilen glikol terhadap pemanjangan saat putus elongation at
break bioplastik. Menurut Ginting 2015, dengan semakin bertambahnya jumlah kitosan dapat menyebabkan nilai pemanjangan saat putus dari bioplastik menjadi
menurun. Hal ini dapat disebabkan oleh tingginya kekompakan dari ikatan antar molekul yang diakibatkan oleh peningkatan ikatan hidrogen saat menambahkan
kitosan sehingga bioplastik yang terbentuk menjadi lebih kuat dan lebih kaku [61]. Berbeda dengan penambahan jumlah etilen glikol, semakin bertambahnya jumlah
etilen glikol yang ditambahkan dapat menyebabkan nilai pemanjangan saat putus dari bioplastik menjadi meningkat. Hal ini dapat disebabkan penambahan plasticizer
yang membuat bioplastik semakin plastis karena etilen glikol sebagai plasticizer dapat menambah free volume dalam matriks film dengan mengurangi ikatan
hidrogen antara rantai-rantai polimer [12]. Pada gambar diatas dapat dilihat nilai pemanjangan saat putus elongation at break yang fluktuatif. Nilai pemanjangan
saat putus yang fluktuatif dikarenakan oleh keberadaan plasticizer yang mengalami tiga keadaan transisi yaitu adsorbsi plasticizer pada ikatan –H dalam pati, kondisi
jenuh plasticizer, dan kondisi lewat jenuh plasticizer. Pada keadaan pertama, plasticizer dapat mengabsorbsi ikatan –H dalam pati dengan baik sehingga
mengakibatkan bioplastik pada kondisi glassy-nya dimana molekul pati kehilangan mobilitasnya dan terjadi efek antiplastisasi tidak elastis sehingga menyebabkan
bioplastik dalam bersifat keras dan kuat. Sedangkan pada keadaan kedua, plasticizer dalam kondisi jenuh sehingga terjadi efek plastisasi yang menurunkan nilai dari
kekuatan tarik dan semakin menurun lagi pada tahapan ketiga dimana plasticizer mengalami kondisi lewat jenuh [11]. Akibat dari ketiga kondisi transisi ini
mengakibatkan nilai pemanjangan saat putus yang fluktuatif.
Universitas Sumatera Utara
4.4.3 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol Terhadap Modulus Young Bioplastik
Berikut gambar yang menunjukkan pengaruh variasi kitosan dan plasticizer etilen glikol terhadap Modulus Young bioplastik pati biji nangka berpengisi kitosan
dan plasticizer etilen glikol.
Gambar 4.6 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol Terhadap Modulus Young Biolastik
Gambar 4.6 menunjukkan hubungan penambahan kitosan dan plasticizer etilen glikol terhadap Modulus Young bioplastik. Dari grafik pada gambar di atas
dapat dilihat nilai Modulus Young tertinggi adalah pada penambahan kitosan 3 gram dan etilen glikol 0,30 mlgram sebesar 43,581 MPa, sedangkan Modulus Young
terendah adalah pada penambahan kitosan 1 gram dan etilen glikol 0,20 mlgram sebesar 9,663 MPa.
Dari gambar 4.6 diatas terlihat adanya pengaruh penambahan kitosan dan plasticizer etilen glikol terhadap Modulus Young bioplastik. Dengan semakin
bertambahnya kitosan maka nilai Modulus Young akan semakin meningkat. Hal ini dapat disebabkan oleh peningkatan kekompakan dari ikatan antar molekul pada
bioplastik karena ikatan hidrogen yang terjadi akibat penambahan kitosan menyebakan bentuk dari bioplastik yang menjadi semakin kuat dan kaku [61].
Berbeda halnya dengan penambahan volume etilen glikol dimana semakin banyak penambahan volume etilen glikol maka nilai Modulus Young akan semakin menurun.
Menurut Fitria dan Yuli 2015, penyebab dari penurunan nilai Modulus Young akibat penambahan volume plasticizer disebabkan oleh penambahan etilen glikol
9, 663
13, 435
16, 122
16, 469
18, 852
25, 230
11, 602
18, 499
43, 581
12, 352
17, 172
21, 019
11, 648
12, 220
18, 387
5,0 15,0
25,0 35,0
45,0
1 2
3
M o
dul us
Y o
ung M
P a
Massa Kitosan Gram
Etilen Glikol 0,20 mlgram Etilen Glikol 0,25 mlgram
Etilen Glikol 0,30 mlgram Etilen Glikol 0,35 mlgram
Etilen glikol 0,40 mlgram
Universitas Sumatera Utara
sebagai plasticizer mampu menurunkan gaya intermolekular sepanjang rantai polimer yang mengakibatkan polimer yang dihasilkan semakin elastis sehingga
semaki kecil derajat kekakuan atau modulus young polimer tersebut [58]. Pada gambar diatas dapat dilihat nilai modulus young yang fluktuatif. Hal ini dikarenakan
keberadaan plasticizer yang mengalami tiga keadaan transisi yaitu adsorbsi plasticizer pada ikatan –H dalam pati, kondisi jenuh plasticizer, dan kondisi lewat
jenuh plasticizer. Pada keadaan pertama, plasticizer dapat mengabsorbsi ikatan –H dalam pati dengan baik sehingga mengakibatkan bioplastik pada kondisi glassy-nya
dimana molekul pati kehilangan mobilitasnya dan terjadi efek antiplastisasi tidak elastis sehingga menyebabkan bioplastik dalam bersifat keras dan kuat. Sedangkan
pada keadaan kedua, plasticizer dalam kondisi jenuh sehingga terjadi efek plastisasi yang menurunkan nilai dari kekuatan tarik dan semakin menurun lagi pada tahapan
ketiga dimana plasticizer mengalami kondisi lewat jenuh [11]. Jadi dapat disimpulkan terjadinya nilai modulus young yang fluktuatif dikarenakan plasticizer
mengalami keadaan transisi.
4.5 PENGARUH VARIASI PENGISI KITOSAN DAN PLASTICIZER ETILEN GLIKOL TERHADAP PENYERAPAN AIR BIOPLASTIK
Berikut gambar yang menunjukkan pengaruh variasi kitosan dan plasticizer
etilen glikol terhadap penyerapan air bioplastik
Gambar 4.7 Pengaruh Variasi Pengisi Kitosan dan Plasticizer Etilen Glikol Terhadap Penyerapan Air Biolastik
Gambar 4.7 menunjukkan hubungan penambahan kitosan dan plasticizer etilen glikol terhadap penyerapan air bioplastik pati biji nangka. Dari grafik pada
57, 230
56, 220
48, 910
58, 890
57, 890
51, 290
61, 590
60, 230
52, 020
62, 120
61, 210
52, 990
64, 990
62, 630
54, 100
0,0 20,0
40,0 60,0
80,0
1 2
3
P en
y era
p a
n A
ir
Massa Kitosan Gram
Etilen Glikol 0,20 mlgram Etilen Glikol 0,25 mlgram
Etilen Glikol 0,30 mlgram Etilen Glikol 0,35 mlgram
Etilen Glikol 0,40 mlgram
Universitas Sumatera Utara
gambar di atas dapat dilihat nilai penyerapan air bioplastik tertinggi adalah pada penambahan kitosan 1 gram dan etilen glikol 0,40 mlgram yaitu sebesar 64,99 ,
sedangkan penyerapan air terendah adalah pada penambahan kitosan 3 gram dan etilen glikol 0,20 mlgram yaitu sebesar 48,91 .
Dari gambar 4.7 tersebut dapat dilihat adanya pengaruh penambahan pengisi kitosan dan plasticizer etilen glikol terhadap penyerapan air bioplastik. Dengan
semakin meningkatnya penambahan jumlah etilen glikol dapat menyebabkan nilai penyerapan air dari bioplastik menjadi bertambah. Kemudian semakin meningkatnya
penambahan jumlah kitosan dapat menyebabkan nilai penyerapan air dari bioplastik menjadi menurun. Penambahan etilen glikol sebagai plasticizer akan meningkatkan
nilai kelarutan bioplastik terhadap air. Hal ini menyebabkan bioplastik semakin mudah untuk menyerap air sehingga meningkatkan nilai penyerapan air 62. Dan
kitosan sebagai pengisi memiliki sifat tidak larut dalam air sehingga seiring dengan penambahan kitosan maka nilai penyerapan air akan semakin kecil [3].
4.6 HASIL KARAKTERISASI MORFOLOGI PERMUKAAN DENGAN SCANNING ELECTRON MICROSCOPE SEM
