Transparan KARAKTERISASI KANTONG PLASTIK BELANJA

Gambar 16 Penurunan TS vs UV dan pemanasan Gambar 17 Penurunan Elongation vs UV dan pemanasan Tensile Strength dipengaruhi oleh karakteristik kimia dari plastik seperti komposisi dan struktur kimia dari komponen-komponen penyusun plastik. Plastik konvensional, degradable dan biodegradable memiliki karakteristik kimia yang berbeda sehingga nilai tensile strength dan elongation dari masing-masing jenis plastik tersebut juga berbeda. Elongation at break merupakan karakteristik mekanik dari plastik yang menyatakan perubahan panjang maksimum yang dapat ditarik hingga plastik putus Davis, 2004. Tabel 13 Penurunan Elongation Akibat Penyinaran UV dan Pemanasan No Nama Sampel Nilai Elongation mm Awal UV, 8 minggu Pemanasan 80 C, 2 jam I II Rata2 I II Rata2 I II Rata2 1 B1 166,7000 181,0700 173,8850 34,8550 35,8170 35,3360 79,67 91,6300 141,8229 116,7264 32,87 2 C1 86,2980 82,4210 83,3595 44,7500 44,7500 44,7500 46,39 73,5180 67,9986 70,7583 15,11 3 D1 125,7600 122,9400 124,3500 56,4660 56,4660 56,4660 54,59 89,0810 90,4380 89,7595 46,31 4 A1 65,7820 51,9660 58,8740 13,3680 13,8730 13,6205 76,85 24,9730 24,9810 24,9770 57,57 5 C2 207,0979 207,1076 207,1027 191,3327 191,3327 191,3327 7,61 206,0226 207,4730 206,7478 0,17 6 A2 40,5550 43,7620 42,1585 18,0090 18,2610 18,1350 56,98 29,4640 29,0570 29,2605 30,59 7 C3 166,8400 157,8100 162,3250 73,5180 80,8870 77,2025 52,43 101,8683 113,3479 107,6081 33,70 Gambar 17 menunjukkan kantong plastik kategori biodegradable yaitu kode B1 Carrefour Italy mempunyai penurunan elongation paling besar 79.67 dan kode A1 Martha Tilaar 76.85. Ini menunjukkan bahwa kedua jenis plastik ini benar termasuk kategori biodegradable memiliki kandungan polimer alami seperti pati singkong, atau pati sagu. Perlakuan sinar UV dan pemanasan pada berbagai jenis kantong plastik menunjukkan terjadinya penurunan nilai elongation seperti pada data Tabel 13 diatas . Uji Tanam Karakteristik kantong plastik dapat juga diuji dengan cara menanamnya di dalam tanah selama beberapa waktu ASTM G21-09. Hasil uji tanam pendam dapat dilihat pada gambar-gambar berikut. Pada Gambar 18, kode D1 adalah kantong plastik konvensional terlihat tetap utuh, tidak terjadi degradasi selama ditanam 2 hingga 10 minggu. Sedangkan pada Gambar 20 kode B1 dan Gambar 23 kode A1 terjadi degradasi, yang mengindikasikan kantong plastik tersebut benar biodegradable, berbeda dengan Gambar 21, kode A2 yang menunjukan karakteristik jenis konvensional walau mempunyai label biodegradable ecoplas. Hal ini membuktikan bahwa komponen penyusun kantong plastik konvensional sedikitpun tidak dikonsumsi oleh mikroba tanah. Sampel uji ada yang tetap utuh atau tidak mengalami degradasi sampai 10 minggu seperti pada Gambar 22 kode C1 dan Gambar 24 kode C2, karena keduanya termasuk jenis oxodegradable yang melabelkan akan didegradasi maksimum dalam 2 tahun. Gambar 18 Kode D1 konvensional Gambar 19 Kode C3 oxodegradable Gambar 20 Kode B1 biodegradable Gambar 21 Kode A2 biodegradable Gambar 22 Kode C1 oxodegradable Gambar 23 Kode A1 biodegradable Gambar 24 Kode C2 oxodegradable Analisis Gugus Fungsi dengan Fourier Thermal Infra Red FTIR Hasil FTIR dari sampel uji kantong plastik konvensional, degradable dan biodegradable dapat dilihat pada Tabel 14 dan Tabel 15. Adanya daerah serapan 2850-2970 cm -1 , 1400-1600cm -1 dan 675-1000 cm -1 menunjukkan adanya hidrokarbon jenuh dan tidak jenuh alkena dan alkana dan daerah serapan 3367.71 cm -1 menunjukkan adanya gugus OH yang khas dalam struktur pati. Tabel 14 Spektum FTIR Kantong Plastik Degradable dan Konvensional No Serapan cm -1 Ikatan Senyawa 1. 2850-2970 CH Alkana 2. 1400-1600 C=C Alkena 3. 675-1000 CH Alkena Tabel 15 Spektrum FTIR Sampel Uji Kantong Plastik Biodegradable No Serapan cm -1 Ikatan Senyawa 1 3200-3600 OH alkohol 2 2850-2970 CH alkana 3 1400-1600 C=C alkena 4 1050-1300 C-O Alcohol 5 1600-1800 C=O Aldehidketon 6 675-1000 CH Alkena Berdasarkan kurva-kurva dibawah ini, dapat dilihat bahwa Gambar 30 yaitu kantong plastik “Degradable” China mempunyai kurva serapan yang sama dengan Gambar 28 kantong plastik konvensional lokal, artinya kedua jenis kantong plastik ini termasuk yang tidak ramah lingkungan walau menuliskan label degradable namun ternyata jenis konvensional. Pada Gambar 26, kantong plastik GL yang mempunyai label Ecoplas, namun kurva serapannya sama dengan Gambar 27 kantong plastik oxium oxodegradable, sehingga kebenaran label Ecoplas yang seharusnya biodegradable dari kantong plastik GL masih perlu diteliti lebih detail lagi. Berikut kurva-kurva analisis FTIR berbagai jenis kantong plastik : Gambar 25 Kantong Plastik Carrefour Italy Gambar 26 Kantong Plastik GL Ecoplas Gambar 27 Kantong Plastik Oxodegradable Gambar 28 Kantong Plastik Konvensional Lokal Gambar 29 Kantong Plastik Konvensional China Gambar 30 Kantong Plastik Degradable China Analisis Kandungan Logam dengan AAS Teknologi oxodegradable menggunakan zat aditif seperti oxium atau prodegradant sebanyak 3-10 dari total bahan baku pembuatan plastik biasa, akan membuat kantong plastik dapat terdegradasi dalam waktu 6 bulan sampai 24 bulan Sugianto, 2011. Untuk melihat data kandungan logam yang ditambahkan sebagai aditif agar komponen plastik lebih mudah teroksidasi dengan adanya sinar UV dan panas, maka terhadap beberapa sampel kantong plastik yang berbeda jenis dilakukan analisis dengan menggunakan AAS. Analisis dilakukan di Balai Besar Kimia dan Kemasan, Jakarta Timur. Hasil analisis kandungan logam Fe ,Co dan Mn dapat dilihat pada Tabel 16. Tabel 16 Hasil Analisis Kandungan Logam Fe, Co dan Mn Kantong Plastik Belanja jenis Logam Fe mg kg Logam Co mgkg Logam Mn mgkg 1 “A2” biodegradable ecoplas 10.70 3.3 2 “C4” oxodegradable oxium 29.84 3.3 3 “C2” oxodegradable EPI 16.33 3.3 4 “C1” oxodegradable oxium 18.78 3.3 5 “C3” oxodegradable oxium 29.80 3.3 6 “D1” konvensional 2.3 3.3 7 “A1” biodegradable ecoplas 2.3 1.0 8 “D2” , konvensional 2.3 1.0 Sumber: data analisis hasil Lab BBKK Jakarta, 2012 Kantong plastik “A2” yang diberi label biodegradable ecoplas seharusnya tidak mengandung logam, namun dari data pada Tabel 16 ditemukan logam Fe 10.70 mgkg, kemungkinan logam-logam tersebut berasal dari tinta cetak pada kantong plastik atau memang kantong plastik dengan kode A2 sebenarnya termasuk jenis oxodegradable, bukan biodegradable seperti yang tertulis pada labelnya. Analisis Morfologi dengan Scanning Electron Microscopy SEM Analisis dilakukan untuk melihat morfologi dari 5 lima jenis kantong plastik belanja yang diperkirakan berbeda karakteristiknya,sesuai dengan label yang tertera di kantong-kantong plastik belanja tersebut, yaitu: Sampel No 1. Kantong plastik yang diperoleh dari supermarket di Australia terlabel Biodegradable dan Compostable Sampel No 2. Kantong plastik Martha Tilaar dengan label ecoplas ada campuran tepung singkong Sampel No 3. Kantong plastik Sushi-tei dengan label EPI, go green 100 degradable Sampel No 4. Kantong plastik dari Farmers market dengan label oxium tergolong oxodegradable Sampel No 5. Kantong plastik konvensional yang didapat dari pasar tradisional Sampel lembaran plastik dengan ukuran 1x0,5cm 2 langsung di coating dengan platina selama 60 detik. Analisis dilakukan pada accelerated voltage sebesar 20kV pada perbesaran 500 X, 100 X, 2500 X dan 5000 X. Hasilnya dapat dilihat pada Gambar 31 sd Gambar 35 berikut. Gambar 31 Kantong Plastik Australia Gambar 32 Kantong Plastik Martha Tilaar Ecoplas Biodegradable dan Compostable Labelled 500 X a , 100 X b, 2500 X c, 5000 X d 500 X a , 100 X b, 2500 X c and 5000 X d Gambar 33 Kantong Plastik Sushitei EPI Labelled Gambar 34 Kantong Plastik Farmers Market Oxium 500 X a , 100 X b, 2500 X c ,5000 X d Labelled 500 X a , 100 X b, 2500 X c 5000 Xd Gambar 35 Kantong Plastik Konvensional No Labelled 500 X a, 100 X b, 2500 X c and 5000 X d Dari beberapa gambar hasil SEM diatas, dapat dilihat hasil perbedaan morfologi bentuk masing-masing jenis kantong plastik, seperti bentuk morfologi jenis konvensional Gambar 35, jenis oxodegradable dengan penambahan additive yang berbeda Gambar 33 dan Gambar 34 menyebabkan bentuk morfologi yang berbeda juga dan jenis biodegradable Gambar 31 dan Gambar 32 yang mengandung pati di dalamnya starch based.

6. PEMBUATAN BIOPLASTIK DENGAN MEMANFAATKAN

PATI BIJI DURIAN Durio zibethinus Murr. DAN PATI SAGU Metroxylon sp. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen dua tahap. Penelitian tahap I bertujuan untuk memperoleh pati dari biji durian dengan cara ekstraksi menggunakan air. Prosedur ekstraksi pati biji durian dapat dilihat pada diagram alir yang ada pada Gambar 36 dibawah ini. biji durian kulit biji dikupas biji dipotong dicuci hingga bebas lendir ditimbang ditambahkan air dengan perbandingan 1:10 dihancurkan menggunakan blender selama 5 menit diendapkan selama 24 jam dekantasi air diatas endapan endapan dicuci menggunakan akuades diendapkan kembali selama 24 jam endapan pati diletakkan dalam loyang dikeringkan dalam oven suhu 50 C selama 24 jam dihaluskan menggunakan blender kering Pati biji durian Gambar 36 Diagram Alir Ekstraksi Pati Biji Durian Sumber: Modifikasi Jufri et. al, 2006 Penelitian tahap II bertujuan membuat plastik biodegradable bioplastik dengan mencampurkan pati biji durian dengan biji plastik LDPE Low Density Poly Ethylene dan sekaligus membuat bioplastik dengan menambahkan pati sagu dengan biji plastik LDPE. Prosedur pembuatan bioplastik dapat dilihat pada Gambar 37 berikut: Biji plastik LDPE Penimbangan biji plastik LDPE sesuai dengan perlakuan Penimbangan pati sagubiji durian sesuai dengan perlakuan Pencampuran biji plastik dengan pati menggunakan mesin Rheomix suhu 140 C, 50 rpm selama 10 menit Poliblend Pencetakan poliblend dengan mesin hot press suhu190 C, 10 Bar selama 18 menit Bioplastik Gambar 37 Diagram Alir Pembuatan Bioplastik Sumber: Modifikasi Subowo dan Pujiastuti, 2003 Rancangan percobaan penelitian tahap II adalah Rancangan Acak Lengkap RAL dua faktor, yaitu jenis pati yang digunakan dan variasi penambahan konsentrasi pati. Kombinasi perlakuan jenis pati dan variasi penambahan konsentrasi pati dapat dilihat pada Tabel 17 dibawah ini . Tabel 17 Kombinasi Jenis Pati dan Variasi Konsentrasi Pati Jenis Pati Konsentrasi Penambahan Pati Total Pelakuan 10 30 50 Biji Durian Y 11 Y 12 Y 13 Y 14 Y .1 Sagu Y 21 Y 22 Y 23 Y 24 Y .2 Model matematika percobaan penelitian tahap II sebagai berikut: Y ij =  i +  j +  ij +  ij dimana: Y ij = kualitas bioplastik dengan menggunakan pati i dan konsentrasi j  = nilai rataan populasi  i = pengaruh akibat perlakuan sumber pati yang digunakan taraf ke-i  j = pengaruh akibat konsentrasi pati taraf ke-j  ij = pengaruh interaksi faktor  taraf ke-i dengan faktor  taraf ke-j  ij = pengaruh galat dari perlakuan ke-i yang memperoleh perlakuan ijk Hipotesa : H : Tidak ada pengaruh dari jenis pati yang digunakan terhadap karakteristik bioplastik H : Tidak ada pengaruh dari variasi konsentrasi pati terhadap karakteristik bioplastik H : Tidak ada pengaruh dari jenis pati dan variasi konsentrasi pati yang digunakan terhadap karakteristik bioplastik H 1 : Ada pengaruh dari jenis pati yang digunakan terhadap karakteristik bioplastik H 1 : Ada pengaruh dari variasi konsentrasi pati terhadap karakteristik bioplastik H 1 : Ada pengaruh dari jenis pati dan variasi konsentrasi pati terhadap karakteristik bioplastik Terhadap pati biji durian hasil ekstraksi dan terhadap pati sagu yang dipakai, dilakukan beberapa analisis contoh perhitungan analisis terdapat dalam Lampiran 9 , Lampiran 10 dan Lampiran 6: 1. Analisis proksimat kadar air, protein, lemak, abu dan karbohidrat 2. Analisis kadar pati amilosa dan amilopektin 3. Analisis derajat putih dengan Chromameter Terhadap bioplastik yang dihasilkan, maka dilakukan beberapa uji dan analisis: 1. Kekuatan tarik tensile strength 2. Kekuatan lentur atau perpanjangan putus elongation at break 3. Kekerasan plastik dengan Texture Analyzer 4. Morphology analysis dengan SEM 5. Derajat putih dengan Chromameter 6. Kehilangan berat degradasi 7. Perhitungan Modulus Young dari sampel Pati Biji Durian dan Pati Sagu Pati termasuk salah satu jenis polisakarida penting yang banyak terkandung pada beberapa tanaman yang tersebar di alam dan dapat diekstrak dari sumbernya, seperti biji-bijian jagung, beras, umbi-umbian singkong, kentang, ubi jalar, dan empulur batang palma sagu, aren. Pati yang didapat dari hasil ekstraksi biji durian berupa serbuk halus berwarna putih dan memiliki rendemen sebesar 19.36. Analisis komposisi kimia pati sagu dan pati biji durian dapat dilihat pada Tabel 18 berikut: Tabel 18 Analisis Kimia Pati Biji Durian dan Pati Sagu Analisis Pati Sagu Pati Biji Durian Karbohidrat 88.94 83.92 Rasio Amilosa Amilopektin 2363 1474 Protein 0.35 4.76 Lemak 0.04 0.38 Abu 0.26 0.25 Air 10.34 10.71 Granula Pati 20-60 m 8-10 m Sumber: Soebagio et al., 2009 Pati yang terdapat pada tanaman ini terdiri atas tiga fraksi penyusun, yaitu amilosa, amilopektin, dan bahan antara seperti protein dan lemak. Pati disusun oleh molekul yang lurus amilosa dan molekul yang bercabang amilopektin. Adanya amilosa membuat pati bisa membentuk gel ketika dipanaskan. Adanya amilopektin membuat pati memiliki sifat lengket. Rasio amilosa dan amilopektin bervariasi untuk tiap jenis pati tergantung sumber pati. Pati kentang memiliki rasio amilosa dan amilopektin 21 berbanding 79, pati tapioka memiliki rasio amilosa dan amilopektin 17 berbanding 83, sedang pati sagu memiliki rasio amilosa dan amilopektin 23 berbanding 63 Brown, 2008. Pati hasil ekstraksi biji durian memiliki rasio amilosa dan amilopektin yang hampir sama dengan pati singkong tapioka yaitu 14 berbanding 74, sehingga berpotensi baik untuk dijadikan bahan baku dalam pembuatan bioplastik. Pembuatan Bioplastik Bioplastik dibuat dari campuran pati sagu dengan biji plastik LDPE dan pati biji durian dengan biji plastik LDPE. Proses pembuatan bioplastik LDPE dalam penelitian ini dibagi dua tahap, yaitu tahap pencampuran dan tahap pencetakan. Pencampuran Biji Plastik LDPE dengan pati P enambahan pati ke dalam polimer sintetis akan memperbaiki kemampuan degradasi dari plastik dan bisa ditambahkan mulai dari konsentrasi pati 15 hingga 80 Chinnaswamy dan Hanna, 1996. Ada tiga komposisi pencampuran baik untuk pati sagu maupun pati biji durian dalam penelitian ini, yaitu perbandingan pati sagu atau pati biji durian, dengan biji plastik LDPE: 10:90; 30:70 dan; 50:50 seperti dibawah ini.