Pembuatan Bioplastik Metode Penelitian

Menurut Schumm 1987 spectrum serapan FTIR pada bilangan gelombang 3600- 3200 cm -1 merupakan serapan gugus OH. Tabel 4.2 Bilangan gelombang dan gugus fungsi TPS Bilangan gelombang cm -1 Gugus fungsi 1024-1160 2927,08 3405,47 C-O C-H O-H Karakteristik TPS dapat dilihat pada Tabel 4.3. Kadar air TPS 11,97 lebih tinggi bila dibandingkan dengan kadar air tapioka 10,61, hal tersebut dikarenakan adanya penambahan air dan gliserol dalam pembuatan TPS. Hal tersebut juga dikemukakan oleh Moscicki et al. 2011 yang mengatakan bahwa penambahan gliserol sebagai plasticizer akan meningkatkan kadar air TPS karena gliserol bersifat higroskopis. Air dan gliserol masuk ke dalam tapioka saat pemeramanaging, selain itu pada saat proses pencampuran pada suhu 90°C, granula pati mulai mengembang swelling. Swelling terjadi pada daerah amorf granula pati. Ikatan hidrogen yang lemah antar molekul pati pada daerah amorf akan terputus saat pemanasan, sehingga terjadi hidrasi air oleh granula pati. Tabel 4.3 Karakteristik TPS Komponen Nilai Kadar air Kadar abu bk Kadar pati bk Kristalinitas Bentuk Granula Ukuran Granula µm Densitas gcm 3 Titik leleh °C Kuat tari MPa Perpanjangan putus Ketahanan bentur kgf.cm cm 2 11,97 0,02 67,05 16,13 bulat dan oval 10,72-30,37 1,37 71,82 2,50 15 6,92 Kristalinitas TPS 16,13 lebih rendah bila dibandingkan dengan kristalinitas tapioka 31,45. Sifat kristalinitas pati disebabkan karena adanya molekul amilopektin. Menurunnya derajat kristalinitas dari tapioka 31,45 ke TPS 16,13 disebakan karena air dan gliserol terserap oleh daerah kristalin serta menurunnya densitas struktur heliks pada granula. Hal tersebut juga dikemukakan oleh Sajilata et al. 2006 yang mengatakan bahwa perbedaan tingkat kristalinitas relatif pati disebabkan karena jumlah air yang terserap pada struktur kristal. Kadar pati TPS 67,05 lebih rendah bila dibandingkan dengan kadar pati tapioka 85,15, hal tersebut disebabkan karena adanya penambahan plasticizer air dan gliserol. Titik leleh TPS hasil penelitian adalah 71,82°C. Titik leleh TPS adalah suhu dimana material pati mulai mengalami perubahan dari semi kristalin ke fase amorf. Oleh karena itu, semakin tinggi kristlinitas yang dimiliki pati semakin tinggi pula titik lelehnya. Selain kristalinitas, faktor lain yang menentukan titik leleh adalah berat molekul, percabangan dan kecepatan pemanasan. Hasil pengujian sifat mekanik TPS adalah kuat tarik 2,50 MPa, perpanjangan putus 15 dan ketahanan bentur 6,92 kgf.cmcm 2 . Hasil tersebut juga sesuai dengan pendapat Yu et al. 1998 dalam Moscicki et al. 2011 yang menyatakan bahwa maksimal kekuatan tarik dan perpanjangan putus TPS dengan penambahan gliserol adalah 5,4 MPa dan 74,49. Terdapat standar yang harus dimiliki kemasan agar dapat berfungsi sebagai plastikkemasan suatu produk, salah satu diantaranya adalah memiliki nilai kekuatan tarik antara 10-100 MPa dan perpanjangan putus 10-50 Krochta dan Johnston 1997 dalam Akili 2012. TPS yang dihasilkan memiliki nilai kuat tarik yang rendah 2,5 MPa dan kurang baik untuk digunakan sebagai bahan plastik atau pengemas suatu produk karena sifatnya yang rapuh dan mudah putus. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Mbey 2012 yang mengatakan bahwa TPS memiliki sifat mekanik yang rendah, tidak tahan terhadap suhu tinggi, getas, sifat alir yang sangat rendah dan bersifat hidrofilik. Souza et al. 2012 juga mengatakan hal yang sama bahwa pati memiliki sifat kekuatan tarik yang rendah dan permeabilitas yang tinggi terhadap uap air.

4.3. Proses Produksi dan Karakteristik Compatibilizer LLDPE-g-MA dan

HDPE-g-MA Proses produksi compatibilizer LLDPE-g-MA dan HDPE-g-MA yaitu mencampurkan antara maleat anhidrat, dikumil perioksida dan LLDPEHDPE. Pencampuran dilakukan dalam Twin Screw Extruder. Setelah itu, compatibilizer yang dihasilkan akan dibentuk menjadi pelet menggunakan alat pelletizer dan kemudian dikeringkan. Compatibilizer merupakan senyawa spesifik yang dapat digunakan untuk memadukan polimer yang tidak kompatibel menjadi campuran yang stabil melalui ikatan intermolekuler dan meningkatkan dispersi campuran Kaci et al. 2007. Bentuk resin compatibilizer LLDPE-g-MA dan HDPE-g-MA yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 4.4. Jenis resin Konsentrasi maleat anhidrat MA 2,5 5 7,5 LLDPE HDPE Gambar 4.4 Resin compatibilizer LLDPE-g-MA dan HDPE-g-MA LLDPE-g-MA dan HDPE-g-MA mempunyai peranan yang sangat penting dalam pengembangan material bioplastik. LLDPE-g-MA dan HDPE-g-MA adalah compatibilizer yang digunakan sebagai penghubung antara pati termoplastik dan resin LLDPE atau HDPE. Prinsip kerja LLDPE-g-MA atau HDPE-g-MA sama