keratin mulai terdekomposisi pada temperatur 475
o
C dan terbakar habis pada temperatur 520
o
C.
Tabel 4.3. Hasil Analisis Pengujian DTA
Sampel Temperatur
Transisi Gelas
o
C Tg
Temperatur Leleh
o
C Tm
Temperatur Dekomposisi
o
C
Keratin
80 275
475-520 LDPE
100 240
330-440
LDPE-keratin10
100 -
420-440
LDPE-keratin20
100 250
440-450
LDPE-keratin30
100 250
440-450
LDPE-keratin40
100 250
440-450
Nilai temperatur transisi gelas Tg dan temperatur leleh Tm diperlukan untuk menentukan kondisi proses dan aplikasi produk yang dihasilkan. Polimer
dengan Tm tinggi membutuhkan energi lebih besar untuk bisa mencairkan dan mencetak polimer. Plastik agar dapat berfungsi dengan baik dalam penentuan
fungsional suatu produk plastik, maka suhu Tg harus cukup lebih tinggi daripada suhu linkungan kerja ketika dipakai Stevens, 2007.
4.3. Analisa FTIR
Pengujian FTIR dilakukan untuk mengidentifikasi gugus fungsi dari keratin, LDPE, dan komposit LDPE. Analisis ini juga digunakan untuk melihat
peningkatan pengisi keratin dalam matriks LDPE. Spektrum uji FTIR dapat dilihat pada Lampiran B, dan hasil analisis gugus fungsi dapat dilihat pada tabel 4.4 di
bawah ini.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.4. Hasil Analisis Gugus Fungsi Bahan Berdasarakan Data FTIR Sampel
Bilangan Gelombang cm
-1
Gugus Fungsi Keratin
3294,42 1643,35
2962,66 O-H Ikatan Hidrogen
C=O Amida C-H Alkana
LDPE 3371,57
2962,66 2167,99
1620,21 1465,90
O-H Ikatan Hidrogen C-H Alkana
C C Alkyne
C=C Alkena Tekukkan
LDPE-keratin-PE-g- MA
2939,52 2414,88
2152,56 C-H Alkana
O-H Asam karbosilat C
C Alkyne
Dari hasil FTIR di atas menunjukkan bahwa keratin mengandung gugus O- H Ikatan Hidrogen, C=O Amida yang merupakan gugus fungsional organik
yang berikatan dengan suatu atom nitrogen. Keratin juga mengandung gugus C-H Alkana ditandai dengan sidik jari 2962,66 cm
-1
, hal ini menunjukkan keratin mengandung senyawa nonpolar yang sukar larut dalam air.
Pada spektrum FTIR dari LDPE murni, terdapat bilangan gelombang 1465,90 cm
-1
yang menunjukkan adanya gugus . Dan juga mengandung gugus
gugus O-H Ikatan Hidrogen, gugus C-H Alkana, gugus Alkyne yang memiliki ikatan karbon rangkap tiga C
C , dan gugus fungsi C=C Alkena. Pada spektrum FTIR dari biokomposit LDPE-keratin-PE-g-MA tidak
menunjukkan pembentukkan gugus fungsi baru, sehingga dapat dikatakan bahwa komposit yang dihasilkan hanya berinteraksi secara fisika.
Universitas Sumatera Utara
4.4. Analisa Uji Biodegradabilitas
Pengujian biodegradabilitas ini bertujuan untuk mengetahui laju degradasi biokomposit. Uji biodegradabilitas dilakukan dalam penelitian ini ialah dengan
menggunakan metode soil burial test. Spesimen biokomposit dikubur di dalam tanah dengan kedalaman 7 cm dengan menjaga kestabilan kelembaban tanah.
Kemudian spesimen yang dikubur ditimbang tiap satuan waktu. Sebelum dikubur spesimen uji terlebih dahulu ditimbang. Kemudian tiap seminggu sekali sampel
dikeluarkan dari dalam tanah untuk ditimbang dalam keadaan kering dan bersih dari sisa tanah yang menempel. Untuk menghitung fraksi berat residual digunakan
persamaan 4.1. berat residual =
4.1 dimana:
= massa spesimen sebelum dikubur mg = massa spesimen sesudah dikubur pada minggu ke-1, 2,3,4,dan 5 mg
Tabel 4.5, menunjukkan hasil uji biodegradabilitas 3 buah spesimen untuk setiap variasi 10, 20, 30, 40.
Tabel 4.5. Hasil Uji biodegradabilitas Komposit LDPE Terisi Keratin Sampel ke-
Massa spesimen mg 0 hari
1 minggu
2 minggu
3 minggu
4 minggu
5 Minggu
Keratin 10
1 2
3 110
100 120
110 100
120 110
100 120
110 100
120 110
100 120
110 100
120
Keratin 20
1 2
3 130
130 150
130 130
150 130
130 150
130 130
150 130
130 150
130 120
150
Keratin 30
1 2
3 90
120 130
90 120
130 90
120 130
90 120
130 90
120 130
90 110
130 Keratin
40 1
2 3
130 120
80 130
120 80
130 120
80 130
120 80
130 120
80 120
120 80
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel 4.5 menunjukkan bahwa belum tampak kehilangan berat spesimen selama penguburan 4 minggu. Pada penguburan selama 5 minggu terjadi
kehilangan berat spesimen dengan berat residual sebesar 91,6 pada penambahan keratin sebesar 30. Penambahan pengisi polimer alam keratin pada
resin polietilen menunjukkan bahwa tingkat degradasi biokomposit yang dihasilkan adalah sangat rendah bila dibandingkan dengan penelitian yang
dilakukan oleh susilawati dkk 2011 yaitu polietilen terisi tepung ubi kayu yang sudah terdegaradasi 20 dengan waktu kubur 2 minggu dan terdegradasi 30
dengan waktu kubur 4 minggu. Dengan mengekstraksi protein keratin dari bulu ayam sebagai pengisi
polietilen ternyata belum mampu mempercepat proses degradasi biokomposit polietilen. Degradasi keratin menjadi molekul yang lebih sederhana merupakan
proses yang kompleks dan memerlukan kerja sinergis enzim-enzim keratinolitik, Ramnani dkk, 2005.
4.5. Analisa Uji Scanning Electron Microscopy SEM
