PENGARUH PENAMBAHAN POLIETILEN GLIKOL DIAKRILAT TERHADAP KARAKTERISTIK HIDROGEL FILM UNTUK APLIKASI PEMBALUT LUKA - repository perpustakaan

PENGARUH PENAMBAHAN POLIETILEN GLIKOL DIAKRILAT
TERHADAP KARAKTERISTIK HIDROGEL FILM UNTUK
APLIKASI PEMBALUT LUKA

SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat
Menyelesaikan Pendidikan Strata Satu Program Studi Teknik Kimia

Oleh:
ROYYAN IFANI DINI
1303020021

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
2017

i

ii
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017


iii
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017

iv
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017

MOTTO DAN PERSEMBAHAN
“Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya bersama
kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu
urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain). Dan hanya kepada
Tuhanmulah engkau berharap.” (QS. Al-Insyirah,6-8)
Belajar dari kemarin, hidup untuk sekarang, berharap untuk besok. Hal yang
paling penting adalah jangan berhenti bertanya. (Albert Einstein)
Orang-orang yang sukses telah belajar membuat diri mereka melakukan hal yang
harus dikerjakan ketika hal itu memang harus dikerjakan, entah mereka
menyukainya atau tidak. (Aldus Huxley)
Musuh yang paling berbahaya di atas dunia ini adalah penakut dan bimbang.
Teman yang paling setia, hanyalah keberanian dan keyakinan yang teguh.
(Andrew Jackson)

"Sesuatu yang belum dikerjakan, seringkali tampak mustahil; kita baru yakin
kalau kita telah berhasil melakukannya dengan baik." (Evelyn Underhill)

v
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh polietilen glikol diakrilat
(PEGDA) pada proses crosslinking dan menganalisi sifat hidrogel film yang
terbentuk sebagai aplikasi pembalut luka. Formulasi konsentrasi polietilen glikol
diakrilat (PEGDA) yang digunakan adalah 0 sampai 30% (berat) dan diiradiasi
untuk mendapatkan hidrogel silang dengan menggunakan radiasi electron beam
dengan dosis 300 kGy. Karakteristik yang diukur meliputi fraksi gel, rasio
swelling, laju transmisi uap air dan sifat mekanik. Struktur kimianya dianalisis
menggunakan Spektrofotometer Fourier Transform-Infra Red (FT-IR). Hasil
penelitian menunjukan bahwa nilai fraksi gel meningkat dengan bertambahnya
kandungan PEGDA sedangkan nilai rasio swelling sebaliknya semakin menurun.
Kekuatan hidrogel cenderung meningkat dilihat pada nilai kuat tarik dari 2.22
menjadi 5.66 N/m2 dan modulus elastis mempunyai nilai tertinggi 193.65 MPa.

Hal ini disebabkan naiknya kandungan PEGDA akan meningkatkan crosslinking.
Sedangkan nilai elongation hidrogel film menurun dengan nilai terendah sebesar
530.6267%. Laju transmisi uap air mempunyai nilai tertinggi sebesar 3.02 g/m2h
dengan kandungan PEGDA 10%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
penambahan kandungan PEGDA dapat meningkatkan karakteristik dalam kuat
tarik, modulus elastis, dan transmisi uap air sehingga diharapkan hidrogel dapat
yang digunakan untuk aplikasi pembalut luka.
Kata kunci: hidrogel berikatan silang, berkas elektron, sifat mekanis, pembalut
luka.

vi
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017

ABSTRACT
A research has been conducted to determine the effect of Polyethylene Glycol
Diacrylate (PEGDA) on the properties of crosslinked hydrogel film. The
composition of Polyethylene Glycol Diacrylate (PEGDA)/Polyethylene Oxide
(PEO) concentration was 0 to 30% (by weight). The hydrogel films were produce
by electron beam irradiation process at 300 kGy dose to obtaining crosslinked.
The measured characteristics included gel fraction, swelling ratio, vapor

transmission rate, and mechanical properties. The chemical structure was
analysed using Spektrofotometer Fourier Transform-Infra Red (FT-IR). The
research result showed that the gel fraction value increased with increasing
PEGDA content. Meanwhile, the swelling ratio value decreased with addition
concentration PEGDA. The hydrogels strength tended to increase from 2.22 to
5.66 N/m2 and its elastic modulus, having the highest value of 193.65 MPa. Due
to the high PEGDA content of hydrogel. The elongation of hydrogel decreased
with increase PEGDA content with the lowest value of 530.6267%. The rate of
vapor transmission reached the highest value of 3.02 g / m2h with 10% PEGDA
content. The result showed that the addition of PEGDA content can improve the
tensile strength, elastic modulus, and vapor transmission demonstrate the
possibility of mechanically robust and be expected can be used for wound
dressing applications.
Keywords: cross-linked hydrogel, electron beam, mechanical properties, wound
dressing.

vii
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017

KATA PENGANTAR


Puji syukur penulis panjatkan kehadiran Allah SWT, yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan
Skripsi dengan judul “Pengaruh Penambahan Polietilen Glikol Diakrilat Terhadap
Karakteristik Hidrogel Film Untuk Aplikasi Pembalut Luka”. Penyusunan Skripsi
ini merupakan salah satu syarat dalam menyelesaikan program studi Strata Satu
(S1) dan memperoleh gelar Sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Purwokerto. Skripsi ini tidak akan selesai tepat waktu tanpa
bantuan berbagai pihak. Oleh sebab itu penulis sampaikan ucapan terima kasih
yang setulus-tulusnya kepada:
1. Kedua orang tua serta kedua kakak aku yang tidak telah memberikan

motivasi, doa dan semangat.
2. Bapak Taufiq Tamam, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik.
3. Bapak Haryanto, Ph.D. , selaku Kaprodi Teknik Kimia.
4. Bapak Haryanto, Ph.D. , selaku Dosen Pembimbing.
5. Bapak Anwar Ma’ruf, S.T., MT., selaku Pembimbing Akademik.
6. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Purwokerto.

7. Tata

Usaha dan Civitas

Akademika Teknik

Kimia Universitas

Muhammadiyah Purwokerto.
8. Teman Teknik Kimia angkatan 2013 yang telah berjuang bersama-sama

dari semester 1 hingga sekarang dan semoga kita semua sukses selalu.
9. Seseorang yang sudah saling memotivasi dalam pengerjaan skripsi

masing-masing. Terima kasih juga sudah menemani dalam pengerjaan
Skripsi ini dan menerima keluh kesahku selama ini. Penulis menyadari
sepenuhnya bahwa dalam menyelesaikan Skripsi ini masih sangat jauh
dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun
penulis akan menerima dengan senang hati. Semoga Skripsi ini dapat
memberikan manfaat.

Purwokerto, Juli 2017
Penulis

viii
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .........................................................................................

i

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................................

iii


PERNYATAAN .................................................................................................

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ...................................................................

v

ABSTRAK .........................................................................................................

vi

ABSTRACT ........................................................................................................ vii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii
DAFTAR ISI......................................................................................................

ix

DAFTAR TABEL .............................................................................................


x

DAFTAR GAMBAR .........................................................................................

xi

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................

1

1.1 Latar Belakang ..............................................................................................

1

1.2 Perumusan Masalah ......................................................................................

2

1.3 Tujuan Penelitian ..........................................................................................


2

1.4 Manfaat Penulisan .........................................................................................

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................

4

2.1 Hidrogel ........................................................................................................

4

2.2 Polietilen Oksida ...........................................................................................

4

2.3 Polietilena Glikol Diakrilat ...........................................................................


8

2.4 Material dan Aplikasi Hidrogel.. .................................................................. 10
2.5 Struktur dan Komposisi Hidrogel ................................................................ 11
2.6 Hidrofilisitas dan Hidrofobisitas Hidrogel .................................................... 13
2.7 Sifat Fisiko-Kimia Hidrogel.......................................................................... 14
2.8 Biokompatibilitas .......................................................................................... 19
2.9 Sifat Biologis Hidrogel ................................................................................. 19
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................. 21
3.1 Alat Penelitian ............................................................................................... 21

ix
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017

3.2 Bahan Penelitian ........................................................................................... 21
3.3 Rancangan Penelitian .................................................................................... 21
3.4 Prosedur Penelitian ....................................................................................... 22
3.5 Tahap Pengujian Karakteristi Film Hidrogel ................................................ 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 27
4.1 Analisis spektra FTIR ................................................................................... 27
4.2 Pengaruh konsentrasi hidrogel PEO-PEGDA terhadap Fraksi Gel .............. 29
4.3 Pengaruh konsentrasi hidrogel PEO-PEGDA terhadap Rasio Swelling....... 29
4.4 Pengaruh konsentrasi hidrogel PEO-PEGDA terhadap Transmisi uap air ... 31
4.5 Pengaruh konsentrasi hidrogel PEO-PEGDA terhadap sifat mekanik ......... 32
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 36
5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 36
5.2 Saran ............................................................................................................. 36
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

x
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Material dan aplikasi hidrogel ........................................................... 12
Tabel 3.1. Komposisi pembuatan hidrogel film .................................................. 23

xi
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Struktur molekul Polietilen Oksida ..........................................

7

Gambar 2.2. Reaksi polimerisasi etilen glikol ..............................................

9

Gambar 2.3. Polietilena Glikol dan turunannya ............................................

11

Gambar 2.4. Sruktur kerangka jaringan hidrogel ..........................................

13

Gambar 2.5. Struktur penampang hidrogel ...................................................

13

Gambar 3.1. Diagram alir pembuatan hidrogel Polietilen Oksida
(PEO)/Polietilen Glikol Diakrilat (PEGDA) ............................

24

Gambar 3.2. Diagram alir pembuatan crosslinked hidrogel dengan radiasi
electron beam ...........................................................................

24

Gambar 4.1. Grafik analisa FTIR hidrogel PEO-PEGDA sesudah
crosslinking dengan konsentrasi PEGDA 0% dan 30% ...........

28

Gambar 4.2. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap fraksi gel .........

30

Gambar 4.3. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap rasio swelling ..

32

Gambar 4.4. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap kecepatan
transmisi uap air .......................................................................

35

Gambar 4.5. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap elongasi...........

36

Gambar 4.6. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap tensile strength

36

Gambar 4.7. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap young’s
modulus ....................................................................................

36

xii
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1

Data hasil gugus fungsi senyawa hidrogel PEO-PEGDA
sesudah crosslinking dengan konsentrasi PEGDA 0% dan
30% menggunakan alat FTIR ...................................................

43

Lampiran 2

Data hasil fraksi gel dari sampel hidrogel PEO-PEGDA .........

89

Lampiran 3

Data hasil rasio swelling dari sampel hidrogel PEO-PEGDA ..

89

Lampiran 4

Data hasil kecepatan transmisi uap air dari sampel hidrogel
PEO-PEGDA ............................................................................

90

Data hasil kuat tarik dari sampel hidrogel PEO-PEGDA
meliputi elongation, tensile strength dan young’s modulus .....

90

Lampiran 6

Foto hasil hidrogel film PEO-PEGDA .....................................

92

Lampiran 7

Foto alat pembuatan hidrogel PEO-PEGDA ............................

93

Lampiran 5

xiii
Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017