Pengaruh Penambahan Nilon Murni Pada Nilon Daur Ulang Terhadap Kekerasan Permukaan Basis Gigi Tiruan Nilon Termoplastik Chapter III VI
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah Eksperimental
Laboratoris.Kegiatan percobaan yang memiliki tujuan untuk mengungkapkan suatu
pengaruh yang muncul sebagai akibat pemberian perlakuan tertentu.
3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian
3.2.1 Sampel Penelitian
Sampel pada penelitian ini adalah nilon murni, nilon daur ulang dan nilon murni
60% ditambah nilon daur ulang 40% dengan ukuran model induk berupa silinder
berdiameter 40 ± 0,1 mm dan tebal 2 ± 0,1 mm menurut Duyumus dkk (2016) (Gambar
4).15
Gambar 4. Ukuran sampel kekerasan permukaan
3.2.2 Besar Sampel Penelitian
Pada penelitian ini besar sampel minimal diestimasi berdasarkan rumus Federer
sebagai berikut:
(t-1) (r-1) ≥ 15
Keterangan:
t : Jumlah perlakuan
Universitas Sumatera Utara
r : Jumlah ulangan
Dalam penelitian ini akan digunakan t = 3 karena jumlah perlakuan sebanyak tiga
perlakuan yaitu nilon murni, nilon daur ulang dan kombinasi nilon murni 60% dengan nilon
daur ulang 40%. Jumlah ( r ) tiap kelompok sampel dapat ditentukan sebagai berikut:
( t – 1 ) ( r – 1 ) ≥ 15
( 3 – 1 ) ( r – 1 ) ≥ 15
2 ( r – 1 ) ≥ 15
2r – 2 ≥ 15
2r ≥ 15 + 2
r ≥ 17 / 2
r ≥ 8,5
Dari hasil di atas, jumlah sampel minimal untuk tiap kelompok adalah senilai 8,5
sampel, maka jumlah sampel untuk masing-masing kelompok adalah 9 sehingga jumlah
sampel untuk tiga kelompok adalah 27 sampel.
Universitas Sumatera Utara
3.3 Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
3.3.1 Identifikasi Variabel Penelitian
Variabel Bebas:
Variabel Terikat:
Bahan basis gigi tiruan Nilon Termoplastik
(Bioplast, Japan), yang berasal dari :
Kekerasan Permukaan
1. Nilon murni
2. Nilon daur ulang
3. Kombinasi 60% nilon murni dengan
40% nilon daur ulang
Variabel Terkendali:
1. Ukuran sampel
2. Jenis dan berat nilon termoplastik yang digunakan
Variabel Tidak Terkendali :
Proses pemotongan dan
ukuran nilon sisa
3. Perbandingan adonan gips dengan air
4. Waktu pengadukan gips keras
5. Suhu pemanasan nilon murni
6. Suhu pemanasan kombinasi 60% nilon murni
dengan 40% nilon daur ulang
7. Lama pemanasan nilon termoplastik
8. Teknik pemolesan
9. Ratio perbandingan campuran nilon murni
dengannilon daur ulang
10. Proses pembersihan nilon sisa
11. Lama dan suhu pengeringan nilon sisa
12. Lama indentasi dan berat indentasi
3.3.2 Definisi Operasional
Universitas Sumatera Utara
3.3.2 Definisi Operasional
Tabel 1. Definisi operasional variabel bebas
Variabel Bebas
Definisi Operasional
Skala
Alat ukur
Ukur
Nilon termoplastik golongan
1.
Nilon murni
-
-
-
-
poliamida yang melunak bila
dipanaskan dan diproses menjadi
basis gigi tiruan dengan sistem
injection moulding.
Nilon hasil dari injection
2.
Nilon daur ulang
moulding yang berbentuk spru
saat pembuatan sampel yang telah
melalui proses daur ulang secara
mekanis.
3.
Nilon murni 60%
Kombinasi bahan nilon murni dengan
-
ditambah nilon daur
nilon daur ulang dengan perbandingan
Timbangan
ulang 40%
berat 60% : 40%.
digital
Tabel 2. Definisi operasional variabel terikat
Variabel Terikat
Skala
Definisi Operasional
Ukur
Alat Ukur
Kekerasan didefenisikan sebagai
1. Kekerasan permukaan basis
nilon termoplastik
ketahanan sebuah benda terhadap
penetrasi yaitu daya tembus dari bahan
lain yang lebih keras atau adanya
Ratio
Vicker
hardness tester
indentasi (penekanan)
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3. Definisi operasional variabel terkendali
Skala
Variabel Terkendali
1.
Ukuran sampel
Definisi Operasional
Ukuran model induk berdiameter 40
Ukur
-
Alat Ukur
Kaliper digital
mm ± 0,1 mm dan ketebalan 2 mm ±
0,1mm
Bioplast (Japan)
2.
-
Jenis dan berat nilon yang
1 sampel = 8 gram
Timbangan
digunakan
Nilon murni 60 % = 4,8 gram
digital
Nilon daur ulang 40 % = 3,2 gram
Perbandingan adonan gips keras
3.
-
Perbandingan adonan
dengan air untuk menanam sampel
Gelas Ukur
gips dengan air
dalam kuvet yaitu 100 gram gips
dan
keras : 30 ml air
Timbangan
Waktu yang diperlukan untuk
4.
Waktu pengadukan gips
mengaduk gips keras adalah sekitar 1
keras
menit (hingga homogen)
-
5.
Stopwatch
-
Suhu pemanasan nilon
Suhu pemanasan untuk melunakkan
nilon termoplastik yaitu 225⁰
-
6.
Stopwatch
Lama pemanasan nilon
Lama pemanasan adalah 11 menit
-
7.
Teknik Pemolesan
-
Cara pemolesan sampel yaitu
dihaluskan dengan kertas pasir
waterproof ukuran 1000- 1200 yang
dipasangkan pada rotary grinder
dengan air mengalir masing-masing
Universitas Sumatera Utara
Skala
Variabel Terkendali
Defenisi Operasional
Ukur
Alat Ukur
selama 3 menit dengan kecepatan
500rpm kemudian dilanjutkan dengan
Sotch-Brite brush yang dipasangkan
pada polishing motor dengan
kecepatan 500 rpm dan menggunakan
coarse purmice hingga mengkilat
Nilon spru dipotong menggunakan
8.
9.
Proses pemotongan dan
pisau cutter atau gunting sama
panjang nilon spru hasil
panjang dengan nilon murni yang
injection moulding
belum dilelehkan
Proses pembersihan nilon
Nilon spru dibersihkan dari bekas gips
spru hasil injection
yang menempel menggunakan bur
moulding
fraser dan air
Nilon spru yang telah dicuci
10. Lama dan suhu pengeringan
nilon spru hasil injection
Penggaris
-
-
-
-
-
-
dikeringkan menggunakan desikator
dengan suhu 37°C selama 24 jam.
moulding
11. Ratio perbandingan
Persentase nilon murni adalah 60%
campuran nilon murni
sementara nilon daur ulang adalah
dengan nilon daur ulang
40% dari berat total.
Tabel 4. Definisi operasional variabel tak terkendali
Variabel Tak Terkendali
1. Diameter potongan nilon daur
ulang
Definisi Operasional
Skala Ukur
Alat Ukur
Nilon spru yang dipotong sesuai
dengan diameter nilon spru yang
-
Jangka
terbentuk
Universitas Sumatera Utara
3.4 Lokasi dan Waktu Penelitian
3.4.1 Lokasi Pembuatan Sampel
1. Unit UJI Laboratorium Dental FKG USU
2. Laboratorium Teknik Mesin UNIMED
3. Laboratorium Penelitian Fitokimia Farmasi
3.4.2 Lokasi Pengujian Sampel
1. Laboratorium Teknik Mesin UNIMED
3.4.3 Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan pada tanggal 10 Maret- 8 Mei 2017
3.5 Alat dan Bahan Penelitian
3.5.1 Alat Penelitian
1.
Kuvet ( Gambar 5)
2. Vibrator ( Pulsar 2 Filli Manfredi, Italy)(Gambar 6)
3. Furnace (Type 12-70 110/220V) (Gambar 7)
4. Alat Injection (Fresto Pneumatic type) (Gambar 8)
5. Cartridge (Gambar 9)
6. Alat pemanasan desikator ( Gambar 10)
7. Mata bur fraser ( Gambar 11)
8. Alat uji kekerasan permukaan (Vicker’s Hardness Test, Japan) (Gambar 12)
9. Ultrasonic ( Italy) ( Gambar 13)
10. Rotary grinder (Metaserv, England)(Gambar 14)
11. Timbangan digital (Krisbow)
12. Lekron (SMIC)
13. Oven pemanas (Denpo)
Universitas Sumatera Utara
14. Rubber bowl dan spatula
15. Plugger
16. Polishing Motor
17. Scotch Brite Brush
18. Portable Dental Engine (Olympia, Japan)
19. Disk pemotong
20. Stopwatch
21. Gunting / pisau / cutter
Gambar 5. Kuvet
Gambar 7.Furnace
Gambar 6.Vibrator
Gambar 8. Alat Injeksi
Universitas Sumatera Utara
Gambar 9. Cartridge
Gambar 11. Bur fraser
Gambar 13. Ultrasonic
Gambar 10. Desikator
Gambar 12. Viker’s hardness test machine
Gambar 14. Rotary grinder
3.5.2 Bahan Penelitian
1. Nilon termoplastik ( Bioplast, Japan)(Gambar 15)
2. Malam spru (Gambar 16)
3. Cincin plastik (Gambar 17)
Universitas Sumatera Utara
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Gips keras (Moldano, Germany)
Aquades
Vaselin untuk bahan separasi
Aluminium foil
Kertas pasir waterproof ukuran 1000-1200 ( Atlas)
Coarse pumice
Gambar 15. Nilon termoplastik
.
.
Gambar 16. Spru
Gambar 17. Cincin plastik
3.6 Cara Penelitian
3.6.1 Pembuatan Model Induk
Model induk berdiameter 40 ± 0,1 mm dan tebal 2 ± 0,1 mm untuk pembuatan
mold sampel nilon.
Universitas Sumatera Utara
3.6.2 Pembuatan Sampel
Sampel yang dibuat terdiri dari tiga kelompok, yaitu kelompok sampel nilon murni
(kelompok A), nilon daur ulang (kelompok B) dan sampel kombinasi nilon murni 60%
ditambah nilon daur ulang 40% (kelompok C).
Gambar 18. Nilon termoplasik murni
Gambar 19. Nilon sisa di daur ulang
3.6.2.1 Pembuatan Sampel Kelompok A
A. Penanaman Model Induk pada Kuvet Bawah
1. Penanaman kuvet dengan teknik injection moulding dilakukan dengan
menggunakan kuvet khusus untuk injeksi.
2. Kuvet diolesi dengan bahan separasi vaselin.
3. Adonan gips keras dibuat dengan perbandingan 100 gram gips keras : 30 ml air.
Universitas Sumatera Utara
4. Adonan gips keras diaduk hingga homogen kemudian dituang ke dalam kuvet
bawah yang telah disiapkan di atas vibrator. Model dengan diameter 40 ± 0,1 mm dan tebal
2 ± 0,1 mm dibenamkan sampai setinggi permukaan adonan gips keras dalam kuvet, satu
kuvet berisi enam model induk.
5. Gips dibiarkan 20 menit hingga mengeras.
Gambar 20. Penanaman model induk
B. Pemasangan Spru dan Pengisian Kuvet Atas
1. Spru terbuat dari malam yang digunakan sebagai jalan masuk nilon diletakkan
pada tepi model induk
2. Olesi seluruh permukaan gips keras dengan vaselin.
3. Kuvet atas dipasangkan di atas kuvet bawah dan dikunci hingga rapat.
4. Membuat adonan gips keras dengan perbandingan 100 gram gips keras : 30 ml
air.
5. Adonan gips diaduk hingga homogen dan dituang ke dalam kuvet melalui salah
satu lubang pengisian pada kuvet di atas vibrator.
6. Tunggu gips mengeras selama 60 menit.
Universitas Sumatera Utara
C. Pengangkatan Model Induk dan Pembuangan Spru
21. Pemasangan
sprudan kuvet bawah dibuka dan model induk
1. SetelahGambar
gips mengeras,
kuvet atas
dikeluarkan.
2. Setelah itu kuvet atas dan bawah dipasang kembali.
3. Spru dibuang dengan cara dipanaskan dengan air mendidih hingga tidak ada lagi
sisa spru pada gips
Gambar 22. Pembuangan sisa spru
D. Pengisian Nilon Murni pada Mold
1.
Kuvet bawah dan atas dipasang kembali.
2.
Siapkan cartridge untuk pengisian butiran nilon murni kemudian
potong aluminium foil membentuk lingkaran dan diletakkan pada dasar cartridge.
3.
Butiran nilon termoplastik murni lalu dimasukkan ke dalam cartridge.
4.
Furnace dipanaskan selama 20 menit.
5.
Kemudian cartridge yang berisi butiran nilon murni dipanaskan dalam
furnace pada suhu 225oC selama 11 menit.
6.
Setelah butiran nilon meleleh, bagian dasar cartridge dilekatkan karet injeksi
dan dipasangkan pada alat injector.
Universitas Sumatera Utara
7.
Cartridge diletakkan pada posisi vertikal di atas lubang spru pada kuvet dan
nilon diinjeksikan ke dalam mold selagi panas kemudian dibiarkan di bawah tekanan
selama 3 menit dan biarkan selama 30 menit hingga mengeras.
3.6.2.2 Pembuatan Sampel Kelompok B dan C
A. Penanaman Model Induk pada Kuvet Bawah
Prosedur sama dengan penanaman model induk untuk sampel kelompok A.
B. Pemasangan Spru dan Pengisian Kuvet Atas
Prosedur sama dengan pemasangan spru dan pengisian kuvet atas untuk sampel
kelompok A.
C. Pengangkatan Model Induk dan Pembuangan Spru
Prosedur sama dengan pengangkatan model induk dan pembuangan spru untuk
sampel kelompok A.
D. Pengolahan Nilon Spru Hasil Injection Moulding
1. Proses pencucian (washing)
Proses pencucian dapat dilakukan dengan cara manual atau mekanikal. Proses
pencucian manual dilakukan menggunakan air yang bersih atau aquades, selain itu
penambahan zat kimia seperti surfaktan dapat digunakan namun hanya dilakukan apabila
bahan yang didaur ulang terkontaminasi bahan tertentu. Pencucian dapat dilakuan
menggunakan alat ultrasonic.
2. Tahap pemotongan (cutting)
Bahan yang akan didaur ulang dipotong dengan pisau cutter atau gunting menjadi bentuk
serpihan dibentuk menjadi bagian-bagian yang kecil.
3. Tahap pemisahan dengan bahan terkontaminasi (contaminant separation)
Bahan-bahan asing yang dapat mengontaminasi disingkirkan dan dipisahkan
dari bahan yang akan didaur ulang.
4. Separator drum
Fungsi separator drum adalah untuk menyeleksi bahan yang akan didaur ulang
berdasarkan ukuran partikel.
5. Proses pengeringan (drying)
Universitas Sumatera Utara
Nilon sisa yang sudah dicuci dikeringkan di dalam desikator selama 24 jam dengan
suhu 37oC.Pengeringan yang dilakukan minimal harus 6 jam untuk mendapatkan hasil nilon
yang lebih baik.
E. Pengisian Nilon Daur Ulang pada Mold
1.
Kuvet bawah dan atas dipasang kembali.
2.
Siapkan
cartridge
untuk
pengisian butiran nilon daur ulang kemudian
Gambar
23. Tahap
pemotongan
potong aluminium foil membentuk lingkaran dan diletakkan pada dasar cartridge.
3.
Butiran nilon daur ulang lalu dimasukkan ke dalam cartridge.
4.
Furnace dipanaskan terlebih dahulu selama 20 menit.
Gambar 24. Tahap Pengeringan
Universitas Sumatera Utara
5.
Kemudian cartridge yang berisi butiran nilon daur ulang dipanaskan dalam
furnace pada suhu 210oC selama 15 menit.
6.
Setelah bahan termoplastik nilon meleleh, bagian dasar cartridge dilekatkan
karet injeksi dan dipasangkan pada alat injector.
7.
Cartridge diletakkan pada posisi vertikal di atas lubang spru pada kuvet dan
nilon daur ulang diinjeksikan ke dalam mold selagi panas kemudian
dibiarkan di bawah tekanan selama 3 menit dan biarkan selama 30 menit hingga mengeras.
F. Pengisian Kombinasi dari Nilon Murni 60% dengan Nilon Daur Ulang 40%
pada Mold
1. Kuvet bawah dan atas dipasang kembali
2. Siapkan cartridge untuk pengisian butiran nilon termoplastik kemudian
potong aluminium foil membentuk lingkaran dan diletakkan pada dasar cartridge
3.
Butiran nilon kombinasi berisi nilon murni dengan nilon daur ulang
dimasukkan ke dalam cartridge dengan perbandingan nilon murni 60% dan nilon daur
ulang 40% dari berat keseluruhan
4. Furnace dipanaskan terlebih dahulu selama 20 menit
5.
Kemudian cartridge yang berisi butiran nilon kombinasi dipanaskan dalam
alat furnace pada suhu 225oC selama 15 menit
6.
Setelah bahan termoplastik nilon meleleh, bagian dasar cartridge dilekatkan
karet injeksi dan dipasangkan pada alat injector
7.
Cartridge diletakkan pada posisi vertikal di atas lubang spru pada kuvet
kemudian nilon murni dan nilon daur ulang dengan perbandingan 60%:40% diinjeksikan ke
dalam mold selagi panas. Selanjutnya, biarkan di bawah tekanan selama 3 menit dan
biarkan selama 30 menit hingga mengeras.
3.6.2.3 Penyelesaian Sampel Kelompok A, B dan C
Universitas Sumatera Utara
a. Sampel dikeluarkan dari kuvet dan dirapikan dengan fraser bur untuk
menghilangkan bagian yang tajam.
b. Permukaan sampel dihaluskan dengan kertas pasir waterproof ukuran 1000-1200
yang dipasangkan pada rotary grinder dengan air mengalir masing-masing selama 5 menit
dengan kecepatan 500 rpm. Untuk mencegah terlepasnya sampel pada saat pemolesan maka
sampel diletakkan pada pemegang sampel yang terbuat dari stainless steel.
c. Pemolesan dilanjutkan dengan Scotch-Brite brush yang dipasangkan pada
polishing motor dengan kecepatan 500 rpm dan menggunakan coarse purnice hingga
mengkilat
3.6.3 Pengujian Kekerasan Permukaan
3.6.3.1 Cara Pengujian Kekerasan Permukaan
a. Alat Vickers Hardness Tester dikalibrasi.
b. Pengukuran dilakukan dengan cara permukaan poles sampel diberi beban oleh
berlian berbentuk piramida dengan puncak sudut 1360. Permukaan akan terkena beban 200
Gambar 25. Sampel A,B, dan C
Universitas Sumatera Utara
gf dengan waktu penekanan selama 15 detik melalui berlian berbentuk piramida tersebut.
Diagonal lekuk yang dihasilkan diukur di bawah mikroskop.
3.6.3.2 Pengumpulan
Data26. Pengujian sampel
Gambar
Pada saat sampel uji kekerasan permukaan, nilai numerik yang dihasilkan alat
vicker’s hardness test dicatat. Data yang didapat kemudian dicatat dalam tabel untuk
sampel kelompok A, B dan C.
3.7 Analisis Data
Analisis data pada penelitian ini yaitu:
1. Analisis Univarian untuk mengetahui nilai rata-rata dan standar deviasi kekerasan
permukaan masing-masing kelompok.
2. Uji Anova satu arah untuk mengetahui perbedaan kekerasan permukaan rata-rata
kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang dibandingkan dengan nilon
murni dan nilon daur ulang
3. Uji LSD (Least Significant Different) untuk mengetahui pasangan perlakuan
mana yang bermakna antar kelompok yang diberi perlakuan.
Universitas Sumatera Utara
3.8 Kerangka Operasional Penelitian
3.8.1 Pembuatan Sampel Penelitian
Model induk dari logam diameter 40 ± 0,1 mm dan tebal 2 ± 0,1 mm
Penanaman model induk pada kuvet bawah
Pemasangan malam spru
Pemasangan kuvet atas
Sisa spru dibuang dan model induk diangkat
Pemanasan furnace dan persiapan cartridge
Cartridge dimasukka n nilon termoplastik
Injeksi bahan nilon murni ke dalam kuvet
Universitas Sumatera Utara
Sampel nilon termoplastik
Nilon spru dibuang
sebelum pemolisan
Nilon sisa
3.8.2 Pembuatan Nilon Daur Ulang
Nilon Sisa
Daur ulang sekunder
Pencucian dilakukan dengan menggunakan air maupun aquadest
menggunakan alat ultrasonic
Proses pemotongan nilon dilakukan dengan pisau atau cutter
menjadi bentuk serpihan yang lebih kecil
Pemisahan dari kontaminan seperti bahan asing yang dapat
menggangu bahan yang didaur ulang
Separator drum dengan menyeleksi berdasarkan ukuran partikel
Pengeringan dengan suhu 37ᵒC di desikator selama 24 jam. Pengeringan
yang dilakukan minimal 6 jam untuk mendapatkan hasil yanng lebih baik
Universitas Sumatera Utara
Nilon daur ulang
3.8.3 Pengujian sampel
Pengukuran nilai kekerasan permukaan
Meletakan sampel pada alat vickers hardness test kemudian permukaan
diobservasi dibawah mikroskop
Sampel kelompok A
Sampel kelompok B
(Nilon Murni)
(Nilon Daur Ulang)
Sampel kelompok C
(kombinasi 60% nilon murni
dengan 40% nilon daur ulang)
Pengukuran sampel diberi beban oleh berlian berbentuk piramida dengan puncak sudut 1360
Permukaan akan terkena beban 200 gf dengan waktu penekanan selama 15 detik melalui
berlian berbentuk piramida
Diagonal lekuk yang dihasilkan diukur di bawah mikroskop
Pengumpulan data
Universitas Sumatera Utara
Analisis data
Hasil
BAB 4
HASIL PENELITIAN
4.1 Nilai Kekerasan Permukaan pada Nilon Murni, Nilon Daur Ulang, dan
Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang
Hasil penelitian menunjukkan nilai kekerasan permukaan yang terkecil pada
kelompok A adalah 7,000 HVN dan nilai yang terbesar adalah 8,060 HVN. Nilai kekerasan
permukaan yang terkecil pada kelompok B adalah 5,566 HVN dan nilai yang terbesar
adalah 6,633 HVN.Nilai kekerasan permukaan yang terkecil pada kelompok C adalah 6,400
HVN dan nilai yang terbesar adalah 7,833 HVN (Tabel 5).
Nilai rerata kekerasan permukaan dianalisis dengan uji Univarian. Nilai rerata
kekerasan permukaan pada kelompok A adalah7,400 HVN dengan standar deviasi sebesar
3,411. Nilai rerata kekerasan permukaan pada kelompok B adalah6,266HVN dengan
standar deviasi sebesar3,659.Nilai rerata kekerasan permukaan pada kelompok C adalah
7,233 HVN dengan standar deviasi sebesar 5,111 (Tabel 5).
Tabel 5.Nilai kekerasan permukaan pada nilon murni, nilon daur ulang, dan kombinasi 60%
nilon murni dengan 40% nilon daur ulang
Universitas Sumatera Utara
No.
Sampel
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Keterangan
Kelompok A (Nilon
murni)
7,000**
7,600
7,430
8,060*
7,200
7,300
7,000**
7,300
7,660
�
X= 7,400
SD= 3,411
: * nilai terbesar
** nilai terkecil
Kekerasan Permukaan (HVN)
Kelompok B (Nilon Daur
Kelompok C (Kombinasi
ulang)
60% nilon murni dengan
40% nilon daur ulang)
6,366
7,133
6,233
7,833*
6,533
6,400**
6,533
7,800
5,566**
7,366
5,800
7,333
6,533
6,533
6,200
7,066
6,633*
7,633
�
�
X= 6,266
X= 7,233
SD= 3,659
SD=5,111
4.2 Perbedaan Nilai Kekerasan Permukaan antara Nilon Murni, Nilon Daur Ulang,
dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang
Perbedaan nilai kekerasan permukaan antara nilon murni, nilon daur ulang, dan
kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang dianalisis dengan menggunakan
uji Anova satu arah. Sebelum pengujian Anova, dilakukan uji normalitas data dengan
menggunakan uji Kolmogorov-Smirnov untuk mengetahui bahwa sebaran data normal.
Hasil uji normalitas data diperoleh nilai signifikansi p = 0,0001untuk kelompok A
diperoleh p = 0,592. Kelompok B diperoleh nilai signifikansi p = 0,098 dan nilai
signifikansi p = 0,414 untuk kelompok C (p > 0,05). Hal ini menunjukkan data yang
diperoleh normal.
Setelah itu, dilakukan uji homogenitas data dengan menggunakan uji Levene untuk
mengetahui bahwa data benar-benar homogen. Hasil uji homogenitas diperoleh nilai 926
dengan tingkat signifikansip = 0,410> 0,05. Hal ini menunjukkan data yang diperoleh
homogen. Dari hasil uji Anova diperoleh signifikansi p = 0,0001< 0,05hal ini berarti
terdapat perbedaan kekerasan permukaan secara bermakna minimal pada dua kelompok (
Tabel 6).
Universitas Sumatera Utara
Tabel 6.Perbedaan nilai kekerasan permukaan antara nilon murni, nilon daur ulang, dan
kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang
Kekerasan Permukaan (HVN)
Kelompok
N
�
X ± SD
p
0,0001*
A (Nilon Murni)
9
7,400 ± 3,411
B (Nilon Daur Ulang)
9
6,266 ± 3,659
C ( Nilon Kombinasi)
9
7,233 ± 5,111
Keterangan : * signifikan
4.3 Pengaruh Penambahan 60% Nilon Murni pada 40% Nilon Daur Ulang
terhadap Kekerasan Permukaan Basis Gigi Tiruan Nilon Termoplastik
Untuk mengetahui kelompok mana yang memiliki perbedaan bermakna maka
dilakukan uji LSD (Least Significant Different). Berdasarkan hasil uji LSD terdapat
perbedaan yang bermakna pada kelompok A dengan kelompok B dengan nilai p = 0,0001(p
> 0,05) serta terdapat perbedaan bermakna antara kelompok B dengan kelompok C dengan
nilai p = 0,0001 ( p < 0,05) tetapi tidak terdapat perbedaan yang bermakna pada kelompok
A dan C dengan nilai p = 0,400 (p < 0,05) (Tabel 7). Hasil penelitian menunjukkan terdapat
perbedaan kekerasan permukaanpada kelompok A dan kelompok B. Di sisi lain, nilai
kekerasan permukaan kelompok C lebih besar dibandingkan dengan kelompok B.
Berdasarkan hal tersebut, kelompok C memililiki kekerasan permukaan yang lebih baik
dibandingkan dengan kelompok B. Hal ini menunjukkan ada pengaruh penambahan 60%
nilon murni pada 40% nilon daur ulang terhadap kekerasan permukaan basis gigi tiruan
nilon termoplastik.
Tabel 7. Pengaruh penambahan 60% nilon murni pada 40% nilon daur ulang terhadap
kekerasan permukaan basis gigi tiruan nilon termoplastik
Kelompok
P
Universitas Sumatera Utara
A ( Nilon Murni)
B (Nilon Daur Ulang)
C ( Nilon Kombinasi)
A
-
B
0,0001*
C
0,400
A
0,0001*
B
-
C
0,0001*
A
0,400
B
0,0001*
C
-
Keterangan : * signifikan
BAB 5
PEMBAHASAN
Rancangan penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah eksperimental
laboratoris yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan nilon murni pada nilon
daur ulang terhadap kekerasan permukaan basis gigi tiruan nilon termoplastik. Penelitian
ini menyelidiki kemungkinan adanya pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur
ulang terhadap kekerasan permukaan basis gigi tiruan nilon termoplastik dengan cara
memberi perlakuan kepada satu atau lebih kelompok eksperimen kemudian hasil dari
kelompok yang diberi perlakuan tersebut dibandingkan dengan kelompok kontrol
(kelompok nilon murni).
5.1 Nilai Kekerasan Permukaan pada Nilon Murni, Nilon Daur Ulang, dan
Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang
Hasil penelitian menunjukkan nilai kekerasan permukaan yang terkecil pada
kelompok A adalah 7,000 HVN dan nilai yang terbesar adalah 8,060 HVN. Nilai kekerasan
permukaan yang terkecil pada kelompok B adalah 5,566 HVN dan nilai yang terbesar
adalah 6,633 HVN.Nilai kekerasan permukaan yang terkecil pada kelompok C adalah 6,400
Universitas Sumatera Utara
HVN dan nilai yang terbesar adalah 7,833 HVN.Dari hasil tersebut didapatkan nilai
kekerasan permukaan yang bervariasi pada setiap sampel dari kelompok A, B, dan C. Pada
proses pembuatan sampel pemolisan dilakukan dengan menggunakan rotary grinder.
Proses pemolisan tersebut akan menghasilkan garis-garis pada permukaan sampel. Proses
pemolisan tersebut juga melalui penekanan yang berbeda-beda pada setiap sampel sehingga
menghasilkan permukaan yang tidak sama rata. Tekanan yang berbeda-beda pada setiap
sampel disebabkan pemegang sampel hanya diberi tekanan oleh tangan, sehingga
diperlukan penambahan pengunci pegangan yang direkatkan pada tempat pemegang sampel
agar tekanan yang diberikan lebih stabil. Garis-garis dan permukaan tidak rata yang
dihasilkan dari proses pemolisan akan menghasilkan pengaruh optik saat dilakukan
pengukuran panjang diagonal dari proses indentasi. Permukaan yang bergelombang,
tepi dari sudut diagonal yang sulit dikenali dan ketidak sempurnaan permukaan
mengakibatkan pengukuran garis diagonal menjadi tidak akurat. Hal ini akan menyulitkan
operator dalam menilai garis diagonal yang dihasilkan. Selain itu hal yang dapat
memengaruhi optik adalah kebersihan dari bahan. Bahan yang mengandung partikel asing
akan menyebabkan kesan atau garis ukur yang berpengaruh pada penilaian optik.56Pada
proses pengujian, sampel diberi tekanan yang diaplikasikan melalui indentor yang
berbentuk berlian yang selanjutnya akan menghasilkan retakan berbentuk diagonal yang
kemudian akan dievaluasi.15Panjang diagonal retakan yang diukur pada arah horizontal
ditandai dengan d-1 dan panjang diagonal jejakan pada arah vertikal ditandai dengan d-2,
lalu dihitung d-rerata sebagai panjang diagonal retakan. Diagonal retakan panjang pada
suatu material memberikan pengertian bahwa nilai kekerasan material rendah, sebaliknya
diagonal jejakan yang lebih pendek memberikan pengertian bahwa nilai kekerasan material
tinggi.Makin besar beban diagonal indentasi makin besar pula retakan yang dihasilkan.10
Selain itu permukaan dari tempat sampel diletakkan juga memengaruhi diagonal yang
dihasilkan. Tempat yang lebih keras, tebal, dan kokoh akan menghasilkan jejakan yang
lebih dalam.56
Universitas Sumatera Utara
Pada penelitian ini nilon murni memiliki kekerasan permukaan 7,400 HVN, nilon
daur ulang 6,266 HVN, dan nilon campuran 7,233 HVN.Penelitian Gladstone dkk (2012)
mengemukakan nilon memiliki kekerasan 7,670 HVN (Lucitone FRS) sedangkan menurut
Duymus dkk (2016) dari pengujian empat jenis bahan basis gigi tiruan yang berbeda nilai
dari kekerasan nilon 9,620 HVN.14,15 Adanya perbedaan merek menyebabkan perbedaan
kekerasan permukaan nilon termoplastik. Hal ini kemungkinan karena setiap merek nilon
termoplastik memiliki jumlah ikatan amida yang berbeda.37Penelitian ini menghasilkan
nilai yang berbeda-beda tetapi dengan besar pembebanan yang sama serta waktu
pembebanan yang sama.10 Nilai yang terdapat pada penelitian yang dilakukan pada nilon
murni, nilon daur ulang dan kombinasi 60 % nilon murni dengan 40 % daur ulang belum
melewati batas nilai standar kekerasan permukaan dimana nilai kekerasan permukaan nilon
termoplastik yang dapat ditoleransi adalah 14,5 HVN.13
5.2 Perbedaan Nilai Kekerasan Permukaan antara Nilon Murni, Nilon Daur
Ulang, dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang
Berdasarkan data yang diperoleh pada tabel 5 , Nilai kekerasan permukaan pada
kelompok A yaitu sebesar (7,400 ± 3,411 ), kelompok B ( 6,266 ± 3,659 HVN) dan
kelompok C ( 7,233 ± 5,111HVN). Dari hasil uji Anova satu arah pada tabel 6 terlihat
bahwa ada perbedaan bermakna minimal pada dua kelompok karena diperoleh signifikansi
p = 0,0001 (p < 0,05).
Nilon termoplastik memiliki ikatan amida yang memengaruhi kekerasan permukaan
karena adanya kecenderungan ikatan tersebut untuk mengkristal diperkuat dengan
pembentukan ikatan hidrogen antara atom oksigen dan nitrogen dari dua kelompok
amida.37Nilon juga merupakan polimer semi-crystalline sehingga pada keadaan solid, nilon
memiliki ikatan rantai yang lebih teratur karena adanya tekanan yang kuat antar rantai.7
Pada proses daur ulang nilon sisa, ikatan C-C yang dimiliki nilon akan terpotong sehingga
akan meningkatkan CH3 dan menurunkan CH2 yang berdampak pada rantai kimia yang
menjadi tidak teratur kemudian bentuk kristal mengecil juga terjadi kecepatan kristalisasi
yang meningkat dan kristal tidak terbentuk sempurna.18,55 Rantai kimia yang terpotong
Universitas Sumatera Utara
diakibatkan ketika proses pencucian dan pemanasan pada nilon. Adanya molekul air akan
menempati posisi antar rantai polimer. Sebagai akibatnya, rantai polimer yang terganggu
dipaksa memisah.8 Semakin mudah suatu bahan menyerap air maka bahan akan lebih
mudah
melunak
sehingga
kekerasan
permukaan
dapat
berkurang.5,10Menurut
penelitianDutta (2008) nilon akan menyerap air walau telah dikeringkan hal ini akibat
adanya pemotongan rantai kimia karena polimer mengikat air dan air akan tetap berikatan
dengan rantai kimianya walaupun telah dikeringkan.57 Selain itu, proses pemanasan akan
menghasilkan uap air yang meningkatkan atom H kemudian berikatan dengan nilon. Atom
H akan masuk kedalam rantai dan berikatan dengan atom C pada nilon sehingga CH3 lebih
banyak dari CH2.55,58Presentase dari nilon daur ulang juga memengaruhi kekerasan
permukaan. Presentasi pada kelompok B (nilon daur ulang) adalah 100% sementara pada
kelompok C (Nilon kombinasi) adalah 40%. Meyabadi dkk (2010) dalam penelitiannya
melakukan proses daur ulang nilon yaitu dengan mengkombinasikan nilon murni dengan
nilon daur ulang pada masing-masing sampel 0%, 25%, 50%, 75%, dan 100%. Hasil
penelitian menjelaskan bahwa sifat fisis dan mekanis pencampuran 50% nilon daur ulang
lebih baik dibandingkan 25% nilon daur ulang.Hal ini dapat disebabkan oleh cabang rantai
molekul yang dihasilkan akibat pencampuran nilon daur ulang dan nilon murni.Semakin
banyak cabang rantai molekul yang terbentuk, semakin rendah kristalisasinya dan semakin
rendah pula berat molekulnya.17Pada penelitian ini, pencampuran 60% nilon murni pada 40
% nilon daur ulang akan menghasilkan kekerasan permukaan yang baik dimana nilon murni
akan meningkatkan berat molekul dengan melipatgandakan ikatan kimia yang mengalami
degradasi ketika proses daur ulang berlangsung sehingga berat molekul nilon akan
meningkat.59
Faktor lain yang dapat memengaruhi kekerasan yaitu kehalusan permukaan dan
porositas.10 Proses injection moulding saat pembuatan sampel akan menghasilkan tekanan
yang mengakibatkan perubahan pada mold. Perubahan pada mold akan menghasilkan
pengaruh pada kehalusan dan bentuk dari sampel.8,44 Porositas dapat timbul oleh beberapa
penyebab yaitu adanya udara yang terdapat pada rongga mold yang terjadi saat proses
injection moulding dan adanya bahan asing yang terperangkap pada bahan seperti gips.
Universitas Sumatera Utara
Porositas yang terbentuk mengakibatkan adanya molekul air akan menempati posisi antar
rantai polimer.
Pada penelitian ini, nilai rerata kekerasan permukaan kelompok B sebesar
( 6,266 ± 3,659 HVN) lebih kecil dibandingkan dengan nilai rerata pada kelompok A yaitu
sebesar (7,400 ± 3,411 ) dan kelompok C ( 7,233 ± 5,111HVN). Hal ini disebabkan nilon
daur ulang memiliki derajat kristalisasi yang rendah dan rantai kimia yang tidak terbentuk
sempurna.
5.3 Pengaruh Penambahan 60% Nilon Murni pada 40% Nilon Daur Ulang
terhadap Kekerasan Permukaan Basis Gigi Tiruan Nilon Termoplastik
Hasil uji LSD (Least Significant Different) terdapat perbedaan yang bermakna pada
kelompok A dengan kelompok B dengan nilai p = 0,0001(p > 0,05) serta terdapatperbedaan
bermakna antara kelompok B dengan kelompok C dengan nilai p = 0,0001 ( p 0,05) serta terlihat
Universitas Sumatera Utara
perbedaan bermakna antara nilon daur ulang dengan kombinasi 60% nilon murni dengan
40% nilon daur ulang dengan nilai p = 0,0001 (p < 0,05) tetapi tidak terdapatperbedaan
bermakna antara nilon murni dengan kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur
ulang dengan nilaip = 0,400 ( p < 0,05).
Pada penelitian ini terlihat bahwa dengan penambahan 60% nilon murni pada 40%
nilon daur ulang akan menghasilkan nilai kekerasan permukaan yang sama baiknya dari
nilon murni.Kekerasan permukaan pada nilon daur ulang masih di bawah nilai dari nilon
kombinasi 60% nilon murni dan 40% nilon daur ulang. Dari hasil tersebut, maka dapat
disimpulkan penambahan 60 % nilon murni pada 40 % nilon daur ulang memberikan
dampak kekerasan permukaan yang lebih baik dibanding nilon daur ulang.
6.2 Saran
1. Pembuatan pemegang sampel yang disambungkan dengan pengunci pegangan
dari sampel agar saat dilakukan pemolisan menggunakan rotary grinder dapat memberikan
tekanan yang secara merata.
2. Pembuatan tempat sampel yang lebih keras dan kuat agar setiap daerah dari
sampel mendapatkan tekanan indentasi yang merata.
3. Perlu dilakukan pergantian gips tipe III menjadi gips tipe IV untuk
meminimalisasi patahnya gips ketika model induk akan dikeluarkan dari kuvet.
4. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai cara pemotongan nilon daur
ulang untuk mendapatkan ukuran yang sama atau mendekati ukuran nilon murni dan perlu
dilakukan pemanasan terlebih dahulu pada ukuran nilon daur ulang yang lebih besar
sehingga hasil dari nilon yang dilelehkan lebih homogen.
Universitas Sumatera Utara
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah Eksperimental
Laboratoris.Kegiatan percobaan yang memiliki tujuan untuk mengungkapkan suatu
pengaruh yang muncul sebagai akibat pemberian perlakuan tertentu.
3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian
3.2.1 Sampel Penelitian
Sampel pada penelitian ini adalah nilon murni, nilon daur ulang dan nilon murni
60% ditambah nilon daur ulang 40% dengan ukuran model induk berupa silinder
berdiameter 40 ± 0,1 mm dan tebal 2 ± 0,1 mm menurut Duyumus dkk (2016) (Gambar
4).15
Gambar 4. Ukuran sampel kekerasan permukaan
3.2.2 Besar Sampel Penelitian
Pada penelitian ini besar sampel minimal diestimasi berdasarkan rumus Federer
sebagai berikut:
(t-1) (r-1) ≥ 15
Keterangan:
t : Jumlah perlakuan
Universitas Sumatera Utara
r : Jumlah ulangan
Dalam penelitian ini akan digunakan t = 3 karena jumlah perlakuan sebanyak tiga
perlakuan yaitu nilon murni, nilon daur ulang dan kombinasi nilon murni 60% dengan nilon
daur ulang 40%. Jumlah ( r ) tiap kelompok sampel dapat ditentukan sebagai berikut:
( t – 1 ) ( r – 1 ) ≥ 15
( 3 – 1 ) ( r – 1 ) ≥ 15
2 ( r – 1 ) ≥ 15
2r – 2 ≥ 15
2r ≥ 15 + 2
r ≥ 17 / 2
r ≥ 8,5
Dari hasil di atas, jumlah sampel minimal untuk tiap kelompok adalah senilai 8,5
sampel, maka jumlah sampel untuk masing-masing kelompok adalah 9 sehingga jumlah
sampel untuk tiga kelompok adalah 27 sampel.
Universitas Sumatera Utara
3.3 Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
3.3.1 Identifikasi Variabel Penelitian
Variabel Bebas:
Variabel Terikat:
Bahan basis gigi tiruan Nilon Termoplastik
(Bioplast, Japan), yang berasal dari :
Kekerasan Permukaan
1. Nilon murni
2. Nilon daur ulang
3. Kombinasi 60% nilon murni dengan
40% nilon daur ulang
Variabel Terkendali:
1. Ukuran sampel
2. Jenis dan berat nilon termoplastik yang digunakan
Variabel Tidak Terkendali :
Proses pemotongan dan
ukuran nilon sisa
3. Perbandingan adonan gips dengan air
4. Waktu pengadukan gips keras
5. Suhu pemanasan nilon murni
6. Suhu pemanasan kombinasi 60% nilon murni
dengan 40% nilon daur ulang
7. Lama pemanasan nilon termoplastik
8. Teknik pemolesan
9. Ratio perbandingan campuran nilon murni
dengannilon daur ulang
10. Proses pembersihan nilon sisa
11. Lama dan suhu pengeringan nilon sisa
12. Lama indentasi dan berat indentasi
3.3.2 Definisi Operasional
Universitas Sumatera Utara
3.3.2 Definisi Operasional
Tabel 1. Definisi operasional variabel bebas
Variabel Bebas
Definisi Operasional
Skala
Alat ukur
Ukur
Nilon termoplastik golongan
1.
Nilon murni
-
-
-
-
poliamida yang melunak bila
dipanaskan dan diproses menjadi
basis gigi tiruan dengan sistem
injection moulding.
Nilon hasil dari injection
2.
Nilon daur ulang
moulding yang berbentuk spru
saat pembuatan sampel yang telah
melalui proses daur ulang secara
mekanis.
3.
Nilon murni 60%
Kombinasi bahan nilon murni dengan
-
ditambah nilon daur
nilon daur ulang dengan perbandingan
Timbangan
ulang 40%
berat 60% : 40%.
digital
Tabel 2. Definisi operasional variabel terikat
Variabel Terikat
Skala
Definisi Operasional
Ukur
Alat Ukur
Kekerasan didefenisikan sebagai
1. Kekerasan permukaan basis
nilon termoplastik
ketahanan sebuah benda terhadap
penetrasi yaitu daya tembus dari bahan
lain yang lebih keras atau adanya
Ratio
Vicker
hardness tester
indentasi (penekanan)
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3. Definisi operasional variabel terkendali
Skala
Variabel Terkendali
1.
Ukuran sampel
Definisi Operasional
Ukuran model induk berdiameter 40
Ukur
-
Alat Ukur
Kaliper digital
mm ± 0,1 mm dan ketebalan 2 mm ±
0,1mm
Bioplast (Japan)
2.
-
Jenis dan berat nilon yang
1 sampel = 8 gram
Timbangan
digunakan
Nilon murni 60 % = 4,8 gram
digital
Nilon daur ulang 40 % = 3,2 gram
Perbandingan adonan gips keras
3.
-
Perbandingan adonan
dengan air untuk menanam sampel
Gelas Ukur
gips dengan air
dalam kuvet yaitu 100 gram gips
dan
keras : 30 ml air
Timbangan
Waktu yang diperlukan untuk
4.
Waktu pengadukan gips
mengaduk gips keras adalah sekitar 1
keras
menit (hingga homogen)
-
5.
Stopwatch
-
Suhu pemanasan nilon
Suhu pemanasan untuk melunakkan
nilon termoplastik yaitu 225⁰
-
6.
Stopwatch
Lama pemanasan nilon
Lama pemanasan adalah 11 menit
-
7.
Teknik Pemolesan
-
Cara pemolesan sampel yaitu
dihaluskan dengan kertas pasir
waterproof ukuran 1000- 1200 yang
dipasangkan pada rotary grinder
dengan air mengalir masing-masing
Universitas Sumatera Utara
Skala
Variabel Terkendali
Defenisi Operasional
Ukur
Alat Ukur
selama 3 menit dengan kecepatan
500rpm kemudian dilanjutkan dengan
Sotch-Brite brush yang dipasangkan
pada polishing motor dengan
kecepatan 500 rpm dan menggunakan
coarse purmice hingga mengkilat
Nilon spru dipotong menggunakan
8.
9.
Proses pemotongan dan
pisau cutter atau gunting sama
panjang nilon spru hasil
panjang dengan nilon murni yang
injection moulding
belum dilelehkan
Proses pembersihan nilon
Nilon spru dibersihkan dari bekas gips
spru hasil injection
yang menempel menggunakan bur
moulding
fraser dan air
Nilon spru yang telah dicuci
10. Lama dan suhu pengeringan
nilon spru hasil injection
Penggaris
-
-
-
-
-
-
dikeringkan menggunakan desikator
dengan suhu 37°C selama 24 jam.
moulding
11. Ratio perbandingan
Persentase nilon murni adalah 60%
campuran nilon murni
sementara nilon daur ulang adalah
dengan nilon daur ulang
40% dari berat total.
Tabel 4. Definisi operasional variabel tak terkendali
Variabel Tak Terkendali
1. Diameter potongan nilon daur
ulang
Definisi Operasional
Skala Ukur
Alat Ukur
Nilon spru yang dipotong sesuai
dengan diameter nilon spru yang
-
Jangka
terbentuk
Universitas Sumatera Utara
3.4 Lokasi dan Waktu Penelitian
3.4.1 Lokasi Pembuatan Sampel
1. Unit UJI Laboratorium Dental FKG USU
2. Laboratorium Teknik Mesin UNIMED
3. Laboratorium Penelitian Fitokimia Farmasi
3.4.2 Lokasi Pengujian Sampel
1. Laboratorium Teknik Mesin UNIMED
3.4.3 Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan pada tanggal 10 Maret- 8 Mei 2017
3.5 Alat dan Bahan Penelitian
3.5.1 Alat Penelitian
1.
Kuvet ( Gambar 5)
2. Vibrator ( Pulsar 2 Filli Manfredi, Italy)(Gambar 6)
3. Furnace (Type 12-70 110/220V) (Gambar 7)
4. Alat Injection (Fresto Pneumatic type) (Gambar 8)
5. Cartridge (Gambar 9)
6. Alat pemanasan desikator ( Gambar 10)
7. Mata bur fraser ( Gambar 11)
8. Alat uji kekerasan permukaan (Vicker’s Hardness Test, Japan) (Gambar 12)
9. Ultrasonic ( Italy) ( Gambar 13)
10. Rotary grinder (Metaserv, England)(Gambar 14)
11. Timbangan digital (Krisbow)
12. Lekron (SMIC)
13. Oven pemanas (Denpo)
Universitas Sumatera Utara
14. Rubber bowl dan spatula
15. Plugger
16. Polishing Motor
17. Scotch Brite Brush
18. Portable Dental Engine (Olympia, Japan)
19. Disk pemotong
20. Stopwatch
21. Gunting / pisau / cutter
Gambar 5. Kuvet
Gambar 7.Furnace
Gambar 6.Vibrator
Gambar 8. Alat Injeksi
Universitas Sumatera Utara
Gambar 9. Cartridge
Gambar 11. Bur fraser
Gambar 13. Ultrasonic
Gambar 10. Desikator
Gambar 12. Viker’s hardness test machine
Gambar 14. Rotary grinder
3.5.2 Bahan Penelitian
1. Nilon termoplastik ( Bioplast, Japan)(Gambar 15)
2. Malam spru (Gambar 16)
3. Cincin plastik (Gambar 17)
Universitas Sumatera Utara
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Gips keras (Moldano, Germany)
Aquades
Vaselin untuk bahan separasi
Aluminium foil
Kertas pasir waterproof ukuran 1000-1200 ( Atlas)
Coarse pumice
Gambar 15. Nilon termoplastik
.
.
Gambar 16. Spru
Gambar 17. Cincin plastik
3.6 Cara Penelitian
3.6.1 Pembuatan Model Induk
Model induk berdiameter 40 ± 0,1 mm dan tebal 2 ± 0,1 mm untuk pembuatan
mold sampel nilon.
Universitas Sumatera Utara
3.6.2 Pembuatan Sampel
Sampel yang dibuat terdiri dari tiga kelompok, yaitu kelompok sampel nilon murni
(kelompok A), nilon daur ulang (kelompok B) dan sampel kombinasi nilon murni 60%
ditambah nilon daur ulang 40% (kelompok C).
Gambar 18. Nilon termoplasik murni
Gambar 19. Nilon sisa di daur ulang
3.6.2.1 Pembuatan Sampel Kelompok A
A. Penanaman Model Induk pada Kuvet Bawah
1. Penanaman kuvet dengan teknik injection moulding dilakukan dengan
menggunakan kuvet khusus untuk injeksi.
2. Kuvet diolesi dengan bahan separasi vaselin.
3. Adonan gips keras dibuat dengan perbandingan 100 gram gips keras : 30 ml air.
Universitas Sumatera Utara
4. Adonan gips keras diaduk hingga homogen kemudian dituang ke dalam kuvet
bawah yang telah disiapkan di atas vibrator. Model dengan diameter 40 ± 0,1 mm dan tebal
2 ± 0,1 mm dibenamkan sampai setinggi permukaan adonan gips keras dalam kuvet, satu
kuvet berisi enam model induk.
5. Gips dibiarkan 20 menit hingga mengeras.
Gambar 20. Penanaman model induk
B. Pemasangan Spru dan Pengisian Kuvet Atas
1. Spru terbuat dari malam yang digunakan sebagai jalan masuk nilon diletakkan
pada tepi model induk
2. Olesi seluruh permukaan gips keras dengan vaselin.
3. Kuvet atas dipasangkan di atas kuvet bawah dan dikunci hingga rapat.
4. Membuat adonan gips keras dengan perbandingan 100 gram gips keras : 30 ml
air.
5. Adonan gips diaduk hingga homogen dan dituang ke dalam kuvet melalui salah
satu lubang pengisian pada kuvet di atas vibrator.
6. Tunggu gips mengeras selama 60 menit.
Universitas Sumatera Utara
C. Pengangkatan Model Induk dan Pembuangan Spru
21. Pemasangan
sprudan kuvet bawah dibuka dan model induk
1. SetelahGambar
gips mengeras,
kuvet atas
dikeluarkan.
2. Setelah itu kuvet atas dan bawah dipasang kembali.
3. Spru dibuang dengan cara dipanaskan dengan air mendidih hingga tidak ada lagi
sisa spru pada gips
Gambar 22. Pembuangan sisa spru
D. Pengisian Nilon Murni pada Mold
1.
Kuvet bawah dan atas dipasang kembali.
2.
Siapkan cartridge untuk pengisian butiran nilon murni kemudian
potong aluminium foil membentuk lingkaran dan diletakkan pada dasar cartridge.
3.
Butiran nilon termoplastik murni lalu dimasukkan ke dalam cartridge.
4.
Furnace dipanaskan selama 20 menit.
5.
Kemudian cartridge yang berisi butiran nilon murni dipanaskan dalam
furnace pada suhu 225oC selama 11 menit.
6.
Setelah butiran nilon meleleh, bagian dasar cartridge dilekatkan karet injeksi
dan dipasangkan pada alat injector.
Universitas Sumatera Utara
7.
Cartridge diletakkan pada posisi vertikal di atas lubang spru pada kuvet dan
nilon diinjeksikan ke dalam mold selagi panas kemudian dibiarkan di bawah tekanan
selama 3 menit dan biarkan selama 30 menit hingga mengeras.
3.6.2.2 Pembuatan Sampel Kelompok B dan C
A. Penanaman Model Induk pada Kuvet Bawah
Prosedur sama dengan penanaman model induk untuk sampel kelompok A.
B. Pemasangan Spru dan Pengisian Kuvet Atas
Prosedur sama dengan pemasangan spru dan pengisian kuvet atas untuk sampel
kelompok A.
C. Pengangkatan Model Induk dan Pembuangan Spru
Prosedur sama dengan pengangkatan model induk dan pembuangan spru untuk
sampel kelompok A.
D. Pengolahan Nilon Spru Hasil Injection Moulding
1. Proses pencucian (washing)
Proses pencucian dapat dilakukan dengan cara manual atau mekanikal. Proses
pencucian manual dilakukan menggunakan air yang bersih atau aquades, selain itu
penambahan zat kimia seperti surfaktan dapat digunakan namun hanya dilakukan apabila
bahan yang didaur ulang terkontaminasi bahan tertentu. Pencucian dapat dilakuan
menggunakan alat ultrasonic.
2. Tahap pemotongan (cutting)
Bahan yang akan didaur ulang dipotong dengan pisau cutter atau gunting menjadi bentuk
serpihan dibentuk menjadi bagian-bagian yang kecil.
3. Tahap pemisahan dengan bahan terkontaminasi (contaminant separation)
Bahan-bahan asing yang dapat mengontaminasi disingkirkan dan dipisahkan
dari bahan yang akan didaur ulang.
4. Separator drum
Fungsi separator drum adalah untuk menyeleksi bahan yang akan didaur ulang
berdasarkan ukuran partikel.
5. Proses pengeringan (drying)
Universitas Sumatera Utara
Nilon sisa yang sudah dicuci dikeringkan di dalam desikator selama 24 jam dengan
suhu 37oC.Pengeringan yang dilakukan minimal harus 6 jam untuk mendapatkan hasil nilon
yang lebih baik.
E. Pengisian Nilon Daur Ulang pada Mold
1.
Kuvet bawah dan atas dipasang kembali.
2.
Siapkan
cartridge
untuk
pengisian butiran nilon daur ulang kemudian
Gambar
23. Tahap
pemotongan
potong aluminium foil membentuk lingkaran dan diletakkan pada dasar cartridge.
3.
Butiran nilon daur ulang lalu dimasukkan ke dalam cartridge.
4.
Furnace dipanaskan terlebih dahulu selama 20 menit.
Gambar 24. Tahap Pengeringan
Universitas Sumatera Utara
5.
Kemudian cartridge yang berisi butiran nilon daur ulang dipanaskan dalam
furnace pada suhu 210oC selama 15 menit.
6.
Setelah bahan termoplastik nilon meleleh, bagian dasar cartridge dilekatkan
karet injeksi dan dipasangkan pada alat injector.
7.
Cartridge diletakkan pada posisi vertikal di atas lubang spru pada kuvet dan
nilon daur ulang diinjeksikan ke dalam mold selagi panas kemudian
dibiarkan di bawah tekanan selama 3 menit dan biarkan selama 30 menit hingga mengeras.
F. Pengisian Kombinasi dari Nilon Murni 60% dengan Nilon Daur Ulang 40%
pada Mold
1. Kuvet bawah dan atas dipasang kembali
2. Siapkan cartridge untuk pengisian butiran nilon termoplastik kemudian
potong aluminium foil membentuk lingkaran dan diletakkan pada dasar cartridge
3.
Butiran nilon kombinasi berisi nilon murni dengan nilon daur ulang
dimasukkan ke dalam cartridge dengan perbandingan nilon murni 60% dan nilon daur
ulang 40% dari berat keseluruhan
4. Furnace dipanaskan terlebih dahulu selama 20 menit
5.
Kemudian cartridge yang berisi butiran nilon kombinasi dipanaskan dalam
alat furnace pada suhu 225oC selama 15 menit
6.
Setelah bahan termoplastik nilon meleleh, bagian dasar cartridge dilekatkan
karet injeksi dan dipasangkan pada alat injector
7.
Cartridge diletakkan pada posisi vertikal di atas lubang spru pada kuvet
kemudian nilon murni dan nilon daur ulang dengan perbandingan 60%:40% diinjeksikan ke
dalam mold selagi panas. Selanjutnya, biarkan di bawah tekanan selama 3 menit dan
biarkan selama 30 menit hingga mengeras.
3.6.2.3 Penyelesaian Sampel Kelompok A, B dan C
Universitas Sumatera Utara
a. Sampel dikeluarkan dari kuvet dan dirapikan dengan fraser bur untuk
menghilangkan bagian yang tajam.
b. Permukaan sampel dihaluskan dengan kertas pasir waterproof ukuran 1000-1200
yang dipasangkan pada rotary grinder dengan air mengalir masing-masing selama 5 menit
dengan kecepatan 500 rpm. Untuk mencegah terlepasnya sampel pada saat pemolesan maka
sampel diletakkan pada pemegang sampel yang terbuat dari stainless steel.
c. Pemolesan dilanjutkan dengan Scotch-Brite brush yang dipasangkan pada
polishing motor dengan kecepatan 500 rpm dan menggunakan coarse purnice hingga
mengkilat
3.6.3 Pengujian Kekerasan Permukaan
3.6.3.1 Cara Pengujian Kekerasan Permukaan
a. Alat Vickers Hardness Tester dikalibrasi.
b. Pengukuran dilakukan dengan cara permukaan poles sampel diberi beban oleh
berlian berbentuk piramida dengan puncak sudut 1360. Permukaan akan terkena beban 200
Gambar 25. Sampel A,B, dan C
Universitas Sumatera Utara
gf dengan waktu penekanan selama 15 detik melalui berlian berbentuk piramida tersebut.
Diagonal lekuk yang dihasilkan diukur di bawah mikroskop.
3.6.3.2 Pengumpulan
Data26. Pengujian sampel
Gambar
Pada saat sampel uji kekerasan permukaan, nilai numerik yang dihasilkan alat
vicker’s hardness test dicatat. Data yang didapat kemudian dicatat dalam tabel untuk
sampel kelompok A, B dan C.
3.7 Analisis Data
Analisis data pada penelitian ini yaitu:
1. Analisis Univarian untuk mengetahui nilai rata-rata dan standar deviasi kekerasan
permukaan masing-masing kelompok.
2. Uji Anova satu arah untuk mengetahui perbedaan kekerasan permukaan rata-rata
kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang dibandingkan dengan nilon
murni dan nilon daur ulang
3. Uji LSD (Least Significant Different) untuk mengetahui pasangan perlakuan
mana yang bermakna antar kelompok yang diberi perlakuan.
Universitas Sumatera Utara
3.8 Kerangka Operasional Penelitian
3.8.1 Pembuatan Sampel Penelitian
Model induk dari logam diameter 40 ± 0,1 mm dan tebal 2 ± 0,1 mm
Penanaman model induk pada kuvet bawah
Pemasangan malam spru
Pemasangan kuvet atas
Sisa spru dibuang dan model induk diangkat
Pemanasan furnace dan persiapan cartridge
Cartridge dimasukka n nilon termoplastik
Injeksi bahan nilon murni ke dalam kuvet
Universitas Sumatera Utara
Sampel nilon termoplastik
Nilon spru dibuang
sebelum pemolisan
Nilon sisa
3.8.2 Pembuatan Nilon Daur Ulang
Nilon Sisa
Daur ulang sekunder
Pencucian dilakukan dengan menggunakan air maupun aquadest
menggunakan alat ultrasonic
Proses pemotongan nilon dilakukan dengan pisau atau cutter
menjadi bentuk serpihan yang lebih kecil
Pemisahan dari kontaminan seperti bahan asing yang dapat
menggangu bahan yang didaur ulang
Separator drum dengan menyeleksi berdasarkan ukuran partikel
Pengeringan dengan suhu 37ᵒC di desikator selama 24 jam. Pengeringan
yang dilakukan minimal 6 jam untuk mendapatkan hasil yanng lebih baik
Universitas Sumatera Utara
Nilon daur ulang
3.8.3 Pengujian sampel
Pengukuran nilai kekerasan permukaan
Meletakan sampel pada alat vickers hardness test kemudian permukaan
diobservasi dibawah mikroskop
Sampel kelompok A
Sampel kelompok B
(Nilon Murni)
(Nilon Daur Ulang)
Sampel kelompok C
(kombinasi 60% nilon murni
dengan 40% nilon daur ulang)
Pengukuran sampel diberi beban oleh berlian berbentuk piramida dengan puncak sudut 1360
Permukaan akan terkena beban 200 gf dengan waktu penekanan selama 15 detik melalui
berlian berbentuk piramida
Diagonal lekuk yang dihasilkan diukur di bawah mikroskop
Pengumpulan data
Universitas Sumatera Utara
Analisis data
Hasil
BAB 4
HASIL PENELITIAN
4.1 Nilai Kekerasan Permukaan pada Nilon Murni, Nilon Daur Ulang, dan
Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang
Hasil penelitian menunjukkan nilai kekerasan permukaan yang terkecil pada
kelompok A adalah 7,000 HVN dan nilai yang terbesar adalah 8,060 HVN. Nilai kekerasan
permukaan yang terkecil pada kelompok B adalah 5,566 HVN dan nilai yang terbesar
adalah 6,633 HVN.Nilai kekerasan permukaan yang terkecil pada kelompok C adalah 6,400
HVN dan nilai yang terbesar adalah 7,833 HVN (Tabel 5).
Nilai rerata kekerasan permukaan dianalisis dengan uji Univarian. Nilai rerata
kekerasan permukaan pada kelompok A adalah7,400 HVN dengan standar deviasi sebesar
3,411. Nilai rerata kekerasan permukaan pada kelompok B adalah6,266HVN dengan
standar deviasi sebesar3,659.Nilai rerata kekerasan permukaan pada kelompok C adalah
7,233 HVN dengan standar deviasi sebesar 5,111 (Tabel 5).
Tabel 5.Nilai kekerasan permukaan pada nilon murni, nilon daur ulang, dan kombinasi 60%
nilon murni dengan 40% nilon daur ulang
Universitas Sumatera Utara
No.
Sampel
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Keterangan
Kelompok A (Nilon
murni)
7,000**
7,600
7,430
8,060*
7,200
7,300
7,000**
7,300
7,660
�
X= 7,400
SD= 3,411
: * nilai terbesar
** nilai terkecil
Kekerasan Permukaan (HVN)
Kelompok B (Nilon Daur
Kelompok C (Kombinasi
ulang)
60% nilon murni dengan
40% nilon daur ulang)
6,366
7,133
6,233
7,833*
6,533
6,400**
6,533
7,800
5,566**
7,366
5,800
7,333
6,533
6,533
6,200
7,066
6,633*
7,633
�
�
X= 6,266
X= 7,233
SD= 3,659
SD=5,111
4.2 Perbedaan Nilai Kekerasan Permukaan antara Nilon Murni, Nilon Daur Ulang,
dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang
Perbedaan nilai kekerasan permukaan antara nilon murni, nilon daur ulang, dan
kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang dianalisis dengan menggunakan
uji Anova satu arah. Sebelum pengujian Anova, dilakukan uji normalitas data dengan
menggunakan uji Kolmogorov-Smirnov untuk mengetahui bahwa sebaran data normal.
Hasil uji normalitas data diperoleh nilai signifikansi p = 0,0001untuk kelompok A
diperoleh p = 0,592. Kelompok B diperoleh nilai signifikansi p = 0,098 dan nilai
signifikansi p = 0,414 untuk kelompok C (p > 0,05). Hal ini menunjukkan data yang
diperoleh normal.
Setelah itu, dilakukan uji homogenitas data dengan menggunakan uji Levene untuk
mengetahui bahwa data benar-benar homogen. Hasil uji homogenitas diperoleh nilai 926
dengan tingkat signifikansip = 0,410> 0,05. Hal ini menunjukkan data yang diperoleh
homogen. Dari hasil uji Anova diperoleh signifikansi p = 0,0001< 0,05hal ini berarti
terdapat perbedaan kekerasan permukaan secara bermakna minimal pada dua kelompok (
Tabel 6).
Universitas Sumatera Utara
Tabel 6.Perbedaan nilai kekerasan permukaan antara nilon murni, nilon daur ulang, dan
kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang
Kekerasan Permukaan (HVN)
Kelompok
N
�
X ± SD
p
0,0001*
A (Nilon Murni)
9
7,400 ± 3,411
B (Nilon Daur Ulang)
9
6,266 ± 3,659
C ( Nilon Kombinasi)
9
7,233 ± 5,111
Keterangan : * signifikan
4.3 Pengaruh Penambahan 60% Nilon Murni pada 40% Nilon Daur Ulang
terhadap Kekerasan Permukaan Basis Gigi Tiruan Nilon Termoplastik
Untuk mengetahui kelompok mana yang memiliki perbedaan bermakna maka
dilakukan uji LSD (Least Significant Different). Berdasarkan hasil uji LSD terdapat
perbedaan yang bermakna pada kelompok A dengan kelompok B dengan nilai p = 0,0001(p
> 0,05) serta terdapat perbedaan bermakna antara kelompok B dengan kelompok C dengan
nilai p = 0,0001 ( p < 0,05) tetapi tidak terdapat perbedaan yang bermakna pada kelompok
A dan C dengan nilai p = 0,400 (p < 0,05) (Tabel 7). Hasil penelitian menunjukkan terdapat
perbedaan kekerasan permukaanpada kelompok A dan kelompok B. Di sisi lain, nilai
kekerasan permukaan kelompok C lebih besar dibandingkan dengan kelompok B.
Berdasarkan hal tersebut, kelompok C memililiki kekerasan permukaan yang lebih baik
dibandingkan dengan kelompok B. Hal ini menunjukkan ada pengaruh penambahan 60%
nilon murni pada 40% nilon daur ulang terhadap kekerasan permukaan basis gigi tiruan
nilon termoplastik.
Tabel 7. Pengaruh penambahan 60% nilon murni pada 40% nilon daur ulang terhadap
kekerasan permukaan basis gigi tiruan nilon termoplastik
Kelompok
P
Universitas Sumatera Utara
A ( Nilon Murni)
B (Nilon Daur Ulang)
C ( Nilon Kombinasi)
A
-
B
0,0001*
C
0,400
A
0,0001*
B
-
C
0,0001*
A
0,400
B
0,0001*
C
-
Keterangan : * signifikan
BAB 5
PEMBAHASAN
Rancangan penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah eksperimental
laboratoris yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan nilon murni pada nilon
daur ulang terhadap kekerasan permukaan basis gigi tiruan nilon termoplastik. Penelitian
ini menyelidiki kemungkinan adanya pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur
ulang terhadap kekerasan permukaan basis gigi tiruan nilon termoplastik dengan cara
memberi perlakuan kepada satu atau lebih kelompok eksperimen kemudian hasil dari
kelompok yang diberi perlakuan tersebut dibandingkan dengan kelompok kontrol
(kelompok nilon murni).
5.1 Nilai Kekerasan Permukaan pada Nilon Murni, Nilon Daur Ulang, dan
Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang
Hasil penelitian menunjukkan nilai kekerasan permukaan yang terkecil pada
kelompok A adalah 7,000 HVN dan nilai yang terbesar adalah 8,060 HVN. Nilai kekerasan
permukaan yang terkecil pada kelompok B adalah 5,566 HVN dan nilai yang terbesar
adalah 6,633 HVN.Nilai kekerasan permukaan yang terkecil pada kelompok C adalah 6,400
Universitas Sumatera Utara
HVN dan nilai yang terbesar adalah 7,833 HVN.Dari hasil tersebut didapatkan nilai
kekerasan permukaan yang bervariasi pada setiap sampel dari kelompok A, B, dan C. Pada
proses pembuatan sampel pemolisan dilakukan dengan menggunakan rotary grinder.
Proses pemolisan tersebut akan menghasilkan garis-garis pada permukaan sampel. Proses
pemolisan tersebut juga melalui penekanan yang berbeda-beda pada setiap sampel sehingga
menghasilkan permukaan yang tidak sama rata. Tekanan yang berbeda-beda pada setiap
sampel disebabkan pemegang sampel hanya diberi tekanan oleh tangan, sehingga
diperlukan penambahan pengunci pegangan yang direkatkan pada tempat pemegang sampel
agar tekanan yang diberikan lebih stabil. Garis-garis dan permukaan tidak rata yang
dihasilkan dari proses pemolisan akan menghasilkan pengaruh optik saat dilakukan
pengukuran panjang diagonal dari proses indentasi. Permukaan yang bergelombang,
tepi dari sudut diagonal yang sulit dikenali dan ketidak sempurnaan permukaan
mengakibatkan pengukuran garis diagonal menjadi tidak akurat. Hal ini akan menyulitkan
operator dalam menilai garis diagonal yang dihasilkan. Selain itu hal yang dapat
memengaruhi optik adalah kebersihan dari bahan. Bahan yang mengandung partikel asing
akan menyebabkan kesan atau garis ukur yang berpengaruh pada penilaian optik.56Pada
proses pengujian, sampel diberi tekanan yang diaplikasikan melalui indentor yang
berbentuk berlian yang selanjutnya akan menghasilkan retakan berbentuk diagonal yang
kemudian akan dievaluasi.15Panjang diagonal retakan yang diukur pada arah horizontal
ditandai dengan d-1 dan panjang diagonal jejakan pada arah vertikal ditandai dengan d-2,
lalu dihitung d-rerata sebagai panjang diagonal retakan. Diagonal retakan panjang pada
suatu material memberikan pengertian bahwa nilai kekerasan material rendah, sebaliknya
diagonal jejakan yang lebih pendek memberikan pengertian bahwa nilai kekerasan material
tinggi.Makin besar beban diagonal indentasi makin besar pula retakan yang dihasilkan.10
Selain itu permukaan dari tempat sampel diletakkan juga memengaruhi diagonal yang
dihasilkan. Tempat yang lebih keras, tebal, dan kokoh akan menghasilkan jejakan yang
lebih dalam.56
Universitas Sumatera Utara
Pada penelitian ini nilon murni memiliki kekerasan permukaan 7,400 HVN, nilon
daur ulang 6,266 HVN, dan nilon campuran 7,233 HVN.Penelitian Gladstone dkk (2012)
mengemukakan nilon memiliki kekerasan 7,670 HVN (Lucitone FRS) sedangkan menurut
Duymus dkk (2016) dari pengujian empat jenis bahan basis gigi tiruan yang berbeda nilai
dari kekerasan nilon 9,620 HVN.14,15 Adanya perbedaan merek menyebabkan perbedaan
kekerasan permukaan nilon termoplastik. Hal ini kemungkinan karena setiap merek nilon
termoplastik memiliki jumlah ikatan amida yang berbeda.37Penelitian ini menghasilkan
nilai yang berbeda-beda tetapi dengan besar pembebanan yang sama serta waktu
pembebanan yang sama.10 Nilai yang terdapat pada penelitian yang dilakukan pada nilon
murni, nilon daur ulang dan kombinasi 60 % nilon murni dengan 40 % daur ulang belum
melewati batas nilai standar kekerasan permukaan dimana nilai kekerasan permukaan nilon
termoplastik yang dapat ditoleransi adalah 14,5 HVN.13
5.2 Perbedaan Nilai Kekerasan Permukaan antara Nilon Murni, Nilon Daur
Ulang, dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang
Berdasarkan data yang diperoleh pada tabel 5 , Nilai kekerasan permukaan pada
kelompok A yaitu sebesar (7,400 ± 3,411 ), kelompok B ( 6,266 ± 3,659 HVN) dan
kelompok C ( 7,233 ± 5,111HVN). Dari hasil uji Anova satu arah pada tabel 6 terlihat
bahwa ada perbedaan bermakna minimal pada dua kelompok karena diperoleh signifikansi
p = 0,0001 (p < 0,05).
Nilon termoplastik memiliki ikatan amida yang memengaruhi kekerasan permukaan
karena adanya kecenderungan ikatan tersebut untuk mengkristal diperkuat dengan
pembentukan ikatan hidrogen antara atom oksigen dan nitrogen dari dua kelompok
amida.37Nilon juga merupakan polimer semi-crystalline sehingga pada keadaan solid, nilon
memiliki ikatan rantai yang lebih teratur karena adanya tekanan yang kuat antar rantai.7
Pada proses daur ulang nilon sisa, ikatan C-C yang dimiliki nilon akan terpotong sehingga
akan meningkatkan CH3 dan menurunkan CH2 yang berdampak pada rantai kimia yang
menjadi tidak teratur kemudian bentuk kristal mengecil juga terjadi kecepatan kristalisasi
yang meningkat dan kristal tidak terbentuk sempurna.18,55 Rantai kimia yang terpotong
Universitas Sumatera Utara
diakibatkan ketika proses pencucian dan pemanasan pada nilon. Adanya molekul air akan
menempati posisi antar rantai polimer. Sebagai akibatnya, rantai polimer yang terganggu
dipaksa memisah.8 Semakin mudah suatu bahan menyerap air maka bahan akan lebih
mudah
melunak
sehingga
kekerasan
permukaan
dapat
berkurang.5,10Menurut
penelitianDutta (2008) nilon akan menyerap air walau telah dikeringkan hal ini akibat
adanya pemotongan rantai kimia karena polimer mengikat air dan air akan tetap berikatan
dengan rantai kimianya walaupun telah dikeringkan.57 Selain itu, proses pemanasan akan
menghasilkan uap air yang meningkatkan atom H kemudian berikatan dengan nilon. Atom
H akan masuk kedalam rantai dan berikatan dengan atom C pada nilon sehingga CH3 lebih
banyak dari CH2.55,58Presentase dari nilon daur ulang juga memengaruhi kekerasan
permukaan. Presentasi pada kelompok B (nilon daur ulang) adalah 100% sementara pada
kelompok C (Nilon kombinasi) adalah 40%. Meyabadi dkk (2010) dalam penelitiannya
melakukan proses daur ulang nilon yaitu dengan mengkombinasikan nilon murni dengan
nilon daur ulang pada masing-masing sampel 0%, 25%, 50%, 75%, dan 100%. Hasil
penelitian menjelaskan bahwa sifat fisis dan mekanis pencampuran 50% nilon daur ulang
lebih baik dibandingkan 25% nilon daur ulang.Hal ini dapat disebabkan oleh cabang rantai
molekul yang dihasilkan akibat pencampuran nilon daur ulang dan nilon murni.Semakin
banyak cabang rantai molekul yang terbentuk, semakin rendah kristalisasinya dan semakin
rendah pula berat molekulnya.17Pada penelitian ini, pencampuran 60% nilon murni pada 40
% nilon daur ulang akan menghasilkan kekerasan permukaan yang baik dimana nilon murni
akan meningkatkan berat molekul dengan melipatgandakan ikatan kimia yang mengalami
degradasi ketika proses daur ulang berlangsung sehingga berat molekul nilon akan
meningkat.59
Faktor lain yang dapat memengaruhi kekerasan yaitu kehalusan permukaan dan
porositas.10 Proses injection moulding saat pembuatan sampel akan menghasilkan tekanan
yang mengakibatkan perubahan pada mold. Perubahan pada mold akan menghasilkan
pengaruh pada kehalusan dan bentuk dari sampel.8,44 Porositas dapat timbul oleh beberapa
penyebab yaitu adanya udara yang terdapat pada rongga mold yang terjadi saat proses
injection moulding dan adanya bahan asing yang terperangkap pada bahan seperti gips.
Universitas Sumatera Utara
Porositas yang terbentuk mengakibatkan adanya molekul air akan menempati posisi antar
rantai polimer.
Pada penelitian ini, nilai rerata kekerasan permukaan kelompok B sebesar
( 6,266 ± 3,659 HVN) lebih kecil dibandingkan dengan nilai rerata pada kelompok A yaitu
sebesar (7,400 ± 3,411 ) dan kelompok C ( 7,233 ± 5,111HVN). Hal ini disebabkan nilon
daur ulang memiliki derajat kristalisasi yang rendah dan rantai kimia yang tidak terbentuk
sempurna.
5.3 Pengaruh Penambahan 60% Nilon Murni pada 40% Nilon Daur Ulang
terhadap Kekerasan Permukaan Basis Gigi Tiruan Nilon Termoplastik
Hasil uji LSD (Least Significant Different) terdapat perbedaan yang bermakna pada
kelompok A dengan kelompok B dengan nilai p = 0,0001(p > 0,05) serta terdapatperbedaan
bermakna antara kelompok B dengan kelompok C dengan nilai p = 0,0001 ( p 0,05) serta terlihat
Universitas Sumatera Utara
perbedaan bermakna antara nilon daur ulang dengan kombinasi 60% nilon murni dengan
40% nilon daur ulang dengan nilai p = 0,0001 (p < 0,05) tetapi tidak terdapatperbedaan
bermakna antara nilon murni dengan kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur
ulang dengan nilaip = 0,400 ( p < 0,05).
Pada penelitian ini terlihat bahwa dengan penambahan 60% nilon murni pada 40%
nilon daur ulang akan menghasilkan nilai kekerasan permukaan yang sama baiknya dari
nilon murni.Kekerasan permukaan pada nilon daur ulang masih di bawah nilai dari nilon
kombinasi 60% nilon murni dan 40% nilon daur ulang. Dari hasil tersebut, maka dapat
disimpulkan penambahan 60 % nilon murni pada 40 % nilon daur ulang memberikan
dampak kekerasan permukaan yang lebih baik dibanding nilon daur ulang.
6.2 Saran
1. Pembuatan pemegang sampel yang disambungkan dengan pengunci pegangan
dari sampel agar saat dilakukan pemolisan menggunakan rotary grinder dapat memberikan
tekanan yang secara merata.
2. Pembuatan tempat sampel yang lebih keras dan kuat agar setiap daerah dari
sampel mendapatkan tekanan indentasi yang merata.
3. Perlu dilakukan pergantian gips tipe III menjadi gips tipe IV untuk
meminimalisasi patahnya gips ketika model induk akan dikeluarkan dari kuvet.
4. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai cara pemotongan nilon daur
ulang untuk mendapatkan ukuran yang sama atau mendekati ukuran nilon murni dan perlu
dilakukan pemanasan terlebih dahulu pada ukuran nilon daur ulang yang lebih besar
sehingga hasil dari nilon yang dilelehkan lebih homogen.
Universitas Sumatera Utara