d. Cahaya terstruktur structured light
e. Electrical capacitance
f. Mikroskop elektron dan photogrametry
Gambar 1. Profile meter
Alat pengukuran tanpa sentuhan memiliki keterbatasan, yaitu alat pengukuran yang mengandalkan penggunaan optik tidak dapat mengukur kekasaran yang lebih
kecil dari frekuensi panjang gelombang yang digunakan alat tersebut. Keterbatasan ini dapat menyulitkan untuk mengukur kekasaran dengan akurat bahkan pada benda
yang umum, karena kekasaran benda yang diukur mungkin lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya.
51
Metode sentuhan dapat dilakukan pada pengukuran dua dan tiga dimensi. Pada pengukuran dua dimensi, stylus biasanya mengikuti suatu garis lurus di atas
suatu permukaan yang rata atau suatu garis lengkung mengelilingi suatu permukaan silindris. Panjang perjalanan stylus disebut panjang pengukuran measurement
length , sedangkan pengukuran tiga dimensi, stylus diaplikasikan untuk meneliti
scan suatu daerah dua dimensi di atas suatu permukaan.
51
2.4 Penyerapan Air 2.4.1 Pengertian
Penyerapan air bahan resin merupakan proses difusi yang dikontrol. Molekul air menyebar ke polimer selama perendaman di dalam air atau saliva dan menjangkau
permukaan matriks polimer. Penyerapan air dapat terjadi disebabkan perlekatan molekul air pada permukaan bahan dan terjadi proses absorpsi atau ikatan ke dalam
bahan tersebut.
52
Menurut spesifikasi ADA American Dental Association No. 12, jika dilakukan uji penyerapan air pada suatu bahan polimer maka setelah perendaman,
berdasarkan luas permukaannya, pengukuran berat yang bertambah tidak boleh melebihi 0,8 mgcm
2
.
47
Menurut International Standarts Organization ISO No. 1567, berdasarkan volumenya, nilai penyerapan air harus lebih kecil dari 32
µgmm
3
.
1,15,24,25,52
2.4.2 Alat Uji dan Cara Pengukuran
Daya serap air pada basis gigitiruan dapat diukur dengan menggunakan timbangan digital. Prosedur standart ISO untuk mengukur besarnya nilai penyerapan
air, basis gigitiruan didesikasi dengan menggunakan alat desikator selama 24 jam. Desikasi adalah pengeringan suatu bahan atau benda dengan menggunakan alat
desikator sehingga bahan atau benda yang didesikasi akan mengalami pengurangan berat dan diperoleh berat bahan atau benda yang sebenarnya. Kemudian basis
gigitiruan ditimbang dengan timbangan digital diperoleh berat sebelum perendaman M1, basis direndam dalam larutan akuades selama 7 hari dengan suhu 37°C dan
ditimbang kembali sehingga diperoleh berat sesudah perendaman M2. Basis yang sudah direndam dikeringkan lalu ditimbang M3. Penyerapan air dihitung
berdasarkan volumenya dengan menggunakan rumus ISO, yaitu:
25,37
Water sorption W
sp
= M2 – M3 V
Keterangan: Water sorption
W
sp
= nilai penyerapan air µgmm
3
M2 = berat setelah perendaman µg
M3 = berat setelah perendaman dan dikeringkan
dengan desikator µg V
= volume suatu bahan mm
3
= luas permukaan x tebal tinggi =
��
2
x t
2.5 Serat Kaca 2.5.1 Pengertian
Serat kaca adalah material berbentuk serabut-serabut yang sangat halus yang mengandung bahan kaca.
30
Bahan ini sering digunakan karena merupakan material dengan ketahanan terhadap bahan kimia yang kuat, kekuatan dan fleksibilitas yang
baik, ringan serta mudah dimanipulasi.
5,10,19,21,29,31-34
Ada beberapa macam jenis serat kaca, antara lain serat kaca jenis E-glass, S- glass, R-glass, V-glass,
dan Cemfil.
10,31,32
Serat kaca E-glass adalah jenis serat yang paling banyak digunakan, karena transparansinya yang sangat baik bila dibandingkan
dengan serat lain dan dapat dengan mudah disesuaikan dengan bentuk dan ukuran yang diperlukan.
10,32
2.5.2 Komposisi
Serat kaca umumnya mengandung komposisi sebagai berikut:
26,53
1. SiO
2
= 53-55 2. CaO = 20-24
3. Al
2
O
3
= 14-16 4. B
2
O
3
= 6-9 5. MgO = 3,3
6. Na
2
O = 0.3 7. K
2
O = 0,2
8. Fe
2
O
3
= 0,3 9. F
2
= 0,3
Silikon dioksida SiO
2
atau silika merupakan komponen utama dalam serat kaca yang merupakan gabungan dari polimer SiO
2 n
. Komponen ini memiliki titik leleh yang tinggi yaitu sekitar 2000
C dan kekakuan serta kekuatan yang tinggi, sehingga serat kaca banyak digunakan sebagai bahan penguat.
53
2.5.3 Bentuk
Bentuk serat kaca yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai penguat adalah bentuk batang, anyaman dan potongan kecil.
30
2.5.3.1 Bentuk Batang
Serat kaca berbentuk batang terbuat dari serat kaca continous undirectional yang terdiri atas 1.000-200.000 serabut serat kaca yang diameternya adalah 3-25 µm.
Serat kaca berbentuk batang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik polimerisasi panas sebagai penguat karena posisi serat yang perpendikular dan disusun sepanjang
basis gigitiruan. Posisi serat yang sedemikian rupa akan meningkatkan kekuatan basis gigitiruan.
54
Penggunaan serat berbentuk batang sebagai penguat mempunyai kerugian yaitu ikatan adhesi antara serat kaca terhadap bahan basis gigitiruan tidak kuat. Hal
ini telah dibuktikan secara mikroskopik dari gambaran mikroskop. Secara mikroskopik akan terlihat adanya celah atau void antara serat kaca dengan resin
akrilik yang membuktikan bahwa ikatan antara serat kaca dan bahan basis gigitiruan tidak adekuat serta sulitnya pendistribusian serat berbentuk batang pada bagian yang
lemah pada gigitiruan.
5,55
Gambar 2. Serat kaca bentuk batang
2.5.3.2 Bentuk Anyaman
Penggunaan serat kaca dengan bentuk anyaman dapat meningkatkan kekuatan bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Peningkatan kekuatan bahan
basis yang diperkuat serat kaca bentuk anyaman bukan disebabkan oleh kekuatan dari serat kaca itu sendiri saja, tetapi peningkatan kekuatan tersebut berasal dari besarnya
kuantitas dan diameter dari bentuk anyaman serat kaca. Serat kaca berbentuk anyaman mempunyai kekuatan yang lebih rendah dari serat berbentuk batang serta
serat ini dapat keluar pada permukaan basis gigitiruan dan menyebabkan iritasi pada jaringan mukosa rongga mulut.
56
Gambar 3. Serat kaca bentuk anyaman
2.5.3.3 Bentuk Potongan Kecil
Serat kaca bentuk potongan kecil merupakan bentuk serat yang paling sering digunakan sebagai penguat bahan basis gigitiruan. Hal ini disebabkan karena serat
kaca potongan kecil memiliki ikatan adhesi yang yang baik dengan matriks polimer. Serat kaca potongan kecil juga dapat tersebar secara merata dalam bahan basis
gigitiruan.
5
Gambar 4. Serat kaca bentuk potongan kecil
2.5.4 Manipulasi dan Mekanisme
Penambahan serat kaca pada basis gigitiruan dapat meningkatkan kekuatan impak, kekuatan transversal, modulus elastisitas, daya tahan terhadap fraktur dan
kekasaran permukaan.
19,21,29,36
Serat kaca memiliki beberapa keuntungan seperti mudah dimanipulasi, biokompatibel, tidak bersifat karsinogenik, memiliki estetis
yang baik, dan memiliki modulus elastisitas yang tinggi serta dapat berikatan baik dengan matriks polimer.
Serat kaca merupakan bahan yang paling cocok untuk digunakan pada kedokteran gigi karena estetisnya baik.
5,10,19,21,29,31-34
Hasil adhesi yang optimal antara serat kaca dan matriks polimer dapat dicapai dengan menambahkan silane coupling agent yang secara kimia mengikat serat kaca
dan matriks polimer menjadi lebih kuat sehingga tercapai densitas yang optimal.
5,21,26- 28,34-36
Bahan silane coupling agent yang paling sering digunakan adalah organosilanes
[3-methacryloxypropyltrimethoxysilane γ- MPS] sebagai bahan
adhesif untuk meningkatkan interaksi antar molekul pada matriks polimer. Kegunannya adalah untuk meningkatkan sifat mekanis dan sifat fisis resin, serta
untuk menyingkirkan air pada permukaan serat kaca. Ketika serat kaca dilapisi silane coupling agent
dan dikeringkan, air disingkirkan sehingga terbentuk siloxane bridge dan terjadi reaksi kondensasi antara silanol dan permukaan serat kaca. Tanpa lapisan
silane ikatan tersebut akan rusak disebabkan air masuk ke dalam resin dan akan
terjadi proses readsorpsi pada permukaan serat kaca.
28,36,37
Gurbuz dkk. 2005 yang mengutip pendapat Ladizesky dkk. bahwa kandungan serat yang tinggi akan mengurangi nilai penyerapan air sebesar 25.
27
Hasil penelitian Sitorus Z 2012 menunjukkan bahwa nilai penyerapan air yang terendah terdapat pada resin akrilik polimerisasi panas RAPP dengan penambahan
serat kaca potongan kecil ukuran 6 mm sedangkan nilai penyerapan air yang tertinggi terdapat pada RAPP tanpa penambahan serat kaca.
30
Gurbuz dkk. 2005 meneliti penyerapan air pada bahan resin akrilik yang ditambahkan serat kaca yang disilanisasi
dan yang tidak disilanisasi dengan konsentrasi serat kaca 5, 10, 15 dan 20. Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok
yang disilanisasi dan yang tidak disilanisasi.
27
Ariyani 2013 menemukan bahwa nilai penyerapan air yang terendah terdapat pada nilon termoplastik dengan
penambahan serat kaca 1,5 sedangkan nilai penyerapan air yang tertinggi terdapat pada nilon termoplastik tanpa penambahan serat kaca. Hal ini menunjukkan semakin
besar konsentrasi serat kaca yang ditambahkan maka nilai penyerapan air akan semakin kecil.
37
Lee SI dkk. 2001 menemukan bahwa RAPP yang ditambahkan serat kaca akan menyebabkan ekstrusinya serat-serat tersebut di atas permukaan basis
gigitiruan.
36
Lee SI dkk. 2007 menemukan bahwa RAPP dengan penambahan serat kaca tidak menyebabkan ekstrusinya serat kaca diatas permukaan basis gigitiruan dan
adanya kontak yang rapat antara RAPP dan serat kaca yang diobservasi melalui SEM, akan tetapi pada beberapa kasus ditemukan adanya celah antara RAPP dan serat kaca.
Penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 9 akan menyebabkan kekasaran permukaan RAPP meningkat secara signifikan, menurut Lee
SI karena sulitnya pencampuran RAPP dengan serat kaca sehingga meningkatkan kekasaran permukaan.
21
Zortuk M. 2008 menemukan bahwa penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi lebih dari 2 akan meningkatkan
kekasaran permukaan RAPP sedangkan tidak terdapat perbedaan yang signifikan kekasaran permukaan RAPP pada penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3
mm dengan konsentrasi 0,5 dan 1.
19
Peningkatan kekasaran permukaan pada bahan basis gigitiruan dipengaruhi oleh konsentrasi serat kaca yang ditambahkan dan
ikatan kimia antara serat kaca dan matriks polimer.
19,21
2.6 Landasan Teori
Termoplastik
3 mm Bahan Basis Gigitiruan
Logam
Non-Logam
Termoset
Selulosa Resin Vinil
Polikarbonat Polystyrene
Nilon
Sifat-sifat Manipulasi
Komposisi
Sifat biologis
Sifat mekanis
Sifat fisis
Sifat kemis
Kekasaran Permukaan Penyerapan Air
Serat
Kaca
Jenis Bentuk
E-glass
S-glass Batang
anyaman
Potongan kecil
Resin Akrilik polietilen
Karbon Aramid
Silane Coupling Agent
6 mm 9 mm
Penyerapan Air ↑
Kekasaran Permukaan Titik leleh rendah
sulit dipoles
Adanya ikatan amida
hidrofilik
Kekurangan Volume
Ukuran
0,5 1
1,5
2.7 Kerangka Konsep
Nilon
Kekurangan Serat Kaca
Jenis Bentuk
Volume E-glass
Potongan kecil
0,5
1,5 Nilon + Serat kaca + Silane Coupling
Agent
Mengurangi penyerapan air Siloxane bridge
Adhesi antara serat kaca dengan matriks polimer
Penyerapan air pada bahan basis gigitiruan berkurang
Serat kaca ekstrusi ke permukaan basis
gigitiruan
Penyerapan Air
↑ Kekasaran
Permukaan Titik leleh
rendah sulit dipoles
Adanya ikatan amida
hidrofilik 1
Kekasaran Permukaan Penyerapan air
Reaksi kondensasi antara silanol dan permukaan serat kaca
Terbentuk ikatan kovalen dipengaruhi
Konsentrasi serat kaca yang ditambahkan
Ikatan kimia antara serat kaca dengan matriks
polimer Sifat fisis
Kekasaran Penyerapan
2.8 Hipotesis Penelitian
Kategori