Gugus fungsi bioplastik Proses Produksi dan Karakteristik Bioplastik TPSLLDPE dan TPSHDPE

Tabel 4.7 Nilai rata-rata kekuatan tarik, perpanjangan putus dan ketahanan bentur bioplastik pada perbandingan TPSLLDPE dan konsentrasi MA yang berbeda TPS LLDPE Konsentrasi MA Derajat grafting Kuat tarik MPa Perpanjangan putus Ketahanan bentur kgf.cmcm 2 0:100 0:100 0:100 2,5 7,5 5,0 0,68 6,44 6,96 24 ± 2 d 26 ± 3 d 26,5 ± 0,9 d 1470 ± 50 b 1765 ± 149 c 1660 ± 200 c 19,9 ± 3,1 bc 51,3 ± 13,1 f 41,7 ± 7,2 ef 20:80 20:80 20:80 2,5 7,5 5,0 0,68 6,44 6,96 9,1 ± 0,4 bc 10,5 ± 0,3 c 10 ± 3 c 69 ± 5 a 122 ± 18 a 94 ± 8 a 14,1 ± 2,8 abc 32,5 ± 7,0 de 22,6 ± 2,5 cd 30:70 30:70 30:70 2,5 7,5 5,0 0,68 6,44 6,96 6,9 ± 0,2 b 10 ± 3 c 9,0 ± 0,8 bc 32 ± 5 a 94 ± 8 a 31 ± 8 a 7,3 ± 3,1 ab 22,6 ± 2,5 cd 15,6 ± 6,8 abc 40:60 40:60 40:60 2,5 7,5 5,0 0,68 6,44 6,96 2,0 ± 0,4 a 2,9 ± 0,5 a 7,1 ± 0,7 b 15.7 ± 1,5 a 23 ± 8 a 153 ± 71 a 2,8 ± 0,1 a 8,6 ± 1,8 ab 15,1 ± 0,4 abc Keterangan : huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak ada perbedaan pada uji lanjut dengan tingkat kepercayaan 95; ketebalan rata-rata specimen 450-500 µm Tabel 4.8 Nilai rata-rata kekuatan tarik, perpanjangan putus dan ketahanan bentur bioplastik pada perbandingan TPSHDPE dan konsentrasi MA yang berbeda TPS HDPE Konsentrasi MA Derajat grafting Kuat tarik MPa Perpanjangan putus Ketahanan bentur kgf.cmcm 2 0:100 0:100 0:100 2,5 7,5 5,0 0,51 3,21 4,13 15,4 ± 0,7 defg 16,9 ± 0,4 fg 18,5 ± 0,7 gh 350 ± 100 e 660 ± 20 f 881 ± 9 g 5,3 ± 2, 1 abc 7,8 ± 0,1 bc 17 ± 4,0 d 80:20 80:20 80:20 2,5 7,5 5,0 0,51 3,21 4,13 12,9 ± 1,4 cdefg 14,7 ± 4,3 defg 15,8 ± 0,8 efg 57 ± 20 f 157 ± 16 d 306 ± 9 e 7,8 ± 0,1 bc 9,6 ± 0,3 c 6 ± 0,8 abc 70:30 70:30 70:30 2,5 7,5 5,0 0,51 3,21 4,13 9,1 ± 1,1 cd 2,8 ± 0,9 ab 11,5 ± 0,5 cdef 57 ± 40 ab 26 ± 5 a 107 ± 60 bcd 1,9 ± 1,2 ab 2,0 ± 1,0 ab 7,1 ± 3,0 abc 60:40 60:40 60:40 2,5 7,5 5,0 0,51 3,21 4,13 7,6 ± 2,2 bc 1,4 ± 0,1 a 10,1 ± 0,3 cde 26 ± 7 a 25 ± 16 a 76 ± 34 abc 1,7 ± 0,2 a 4,0 ± 2,4 abc 3,6 ± 1,6 abc Pk1 Pk2 Pk3 - - - - - - 16,5 ± 1,5 efg 32,1 ± 1,9 i 24 ± 6 h 132 ± 8 cd 150 ± 9 d 93,6 ± 23 bcd ta ta ta Keterangan : huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak ada perbedaan pada uji lanjut dengan tingkat kepercayaan 95; ketebalan rata-rata specimen 450-500 µm Untuk bioplastik berbahan baku TPS HDPE, nilai kekuatan tarik tertinggi didapat pada konsentrasi TPS HDPE 0100 dan konsentrasi MA 7,5 pada compatibilizer HDPE-g-MA yaitu sebesar 18,5 MPa, sedangkan nilai terendah diperoleh pada konsentrasi TPS HDPE 4060 dan konsentrasi MA 5 pada compatibilizer HDPE-g-MA yaitu sebesar 1,4 MPa. Nilai kekuatan tarik plastik biodegradabel TPS LLDPE cenderung lebih tinggi bila dibandingkan dengan TPS HDPE. Perlakuan penambahan konsentrasi TPS memberikan pengaruh nyata terhadap nilai kekuatan tarik bioplastik TPSLLDPE dan TPSHDPE Lampiran 5g dan 5h. Tetapi, penambahan konsentrasi TPS cenderung menurunkan nilai rata-rata kekuatan tarik bioplastik. Hal tersebut disebabkan semakin tinggi pemberian TPS semakin rendah kehomogenankompatibel komposit TPS LLDPE dan TPSHDPE. Hasil yang sama juga didapat oleh Rozman et al. 2000 yang menyatakan bahwa semakin tinggi kosentrasi serat yang ditambahakan semakin menurun nilai kekuatan tarik komposit seratPP. Menurut Wang et al. 2002, semakin tinggi konsentrasi magnesium hidroksida semakin rendah nilai kekuatan tarik polimer komposit. Selain kurang homogen, tinggi pemberian TPS juga menyebabkan rendahnya gaya adhesi antara TPS dan sintetik polimer LLDPE atau HDPE. Rendahnya gaya adhesi tersebut disebabkan karena adanya perbedaan polaritas diantara kedua polimer. Menurut Pedroso dan Rosa 2005 menurunnya nilai kuat tarik seiring meningkatnya kandungan pati mengindikasikan bahwa pati sebagai pengisibahan yang tidak menguatkan non-reinforcing. Selain itu, penurunan kuat tarik disebabkan oleh amilopektin yang ada di dalam pati. Amilopektin adalah komponen penyusun pati yang memiliki struktur bercabang dan tidak teratur sehingga bersifat amorf. Tharanathan 2003 dalam Alves et al. 2007 mengatakan bahwa amilopektin cenderung menurunkan sifat mekanik kekuatan tarik film. Penambahan konsentrasi MA pada compatibilizer LLDPE-g-MA atau HDPE-g-MA dan derajat grafting cenderung meningkatkan nilai kekuatan tarik bioplastik berbahan baku TPSLLDPE. namun, hasil analisis ragam menunjukkan penambahan konsentrasi MA pada compatibilizer tidak berpengaruh signifikan terhadap kekuatan tariknya, namun pada bioplastik TPSHDPE, penambahan MA pada compatibilizer HDPE-g-MA berpengaruh signifikan terhadap kekuatan tariknya. Bioplastik dengan perbandingan TPSLLDPE 0100; 4060, nilai kekuatan tarik tensile strength cenderung mengalami peningkatan dengan penambahan MA dari 2,5 ke 5 tetapi cenderung menurun dengan penambahan MA 7,5. Pada Tabel 4.7, nilai kekuatan tarik mengalami peningkatan dari 24 MPa ke 26,5 MPa untuk LLDPETPS 1000 dan 2,5 MPa ke 7,1 MPa untuk LLDPETPS 6040. Bioplastik dengan perbandingan TPSHDPE 0100 dan 2080, nilai kekuatan tarik tensile strength cenderung mengalami peningkatan dengan peningkatan derajat grafting, tetapi pada perbandingan TPSHDPE 3070 dan 4060, nilai kekuatan tarik menurun dengan penambahan compatibilizer 7,5 derajat grafting 3,21. Peningkatan derajat grafting menyebabkan banyaknya ikatan yang terbentuk antara pati sebagai bahan pengisi dan LLDPE atau HDPE, sehingga terjadi interaksi yang sangat kuat antara kedua matriks polimer tersebut. MA pada compatibilizer LLDPE-g-MAHDPE-g-MA berfungsi sebagai jembatan atau penghubung antara komponen hidrofobik LLDPE atau HDPE dan hidrofilik TPS. Gugus anhidra pada MA sangat reaktif terhadap gugus hidroksil yang terdapat pada TPS. Menurut Paul et al. 1973 dalam Ismail dan Hairunezam 2001 menyatakan bahwa compatibilizer biasanya digunakan untuk meningkatkan kompatibel campuran polimer yang tidak kompatibel. Zhou dan Yan 2004 menyatakan bahwa penambahan compatibilizer dapat meningkatkan kristalinitas yang mengakibatkan kekuatan tarik komposit meningkat. Selain itu, compatibilizer juga berperan dalam meningkatkan gaya adhesi antara LLDPE dan magnesium hidroksida MH Wang et al. 2002 dan antara HDPE dan WF Mengeloglu dan Karakus 2008 sehingga kekuatan tarik meningkat. Prachayawarakorn et al. 2010 menyatakan bahwa terjadi peningkatan sifat kekuatan film campuran antara pati beras termoplastik TPRSLDPE dan viniltri metoksilanol VTMS karena terbentuknya ikatan Si-O-pati yang dibentuk antara gugus silanol pada VTMS dan gugus hidroksil pada pati beras. Lopes dan Sousa 2005 juga melaporkan bahwa penggunaan compatibilizer sangat efektif untuk