30 putus dan elastic modulus, sedangkan analisa sifat fisik bioplastik yang
dilakukan adalah gugus fungsi, sifat termal, derajat kristalinitas, dan densitas.
Gambar 12. Lembaran bioplastik yang terbentuk pada semua selang konsentrasi.
a. Sifat Mekanis ASTM D 638 M-III
Pengujian sifat mekanis meliputi pengujian kuat tarik, perpanjangan putus dan elastic modulus. Menurut Latief 2001, kuat
tarik adalah gaya tarik maksimum yang dapat ditahan oleh film sampai film tersebut putus. Kuat tarik dipengaruhi oleh bahan pemlastis yang
ditambahkan dalam proses pembuatan film. Persen pemanjangan merupakan perubahan panjang maksimum film sebelum terputus.
Elastisitas akan menurun seiring dengan meningkatnya jumlah bahan pemlastis dalam film. Elastisitas merupakan ukuran dari kekuatan film
yang dihasilkan Hasil pengujian kuat tarik, perpanjangan putus dan elastic modulus
bioplastik PHA disajikan pada Gambar 13.
31
Kuat Tarik Bioplastik
2,616 ± 0,8940 10,923 ± 0,5554
4,6219 ± 0,7848 6,1371 ± 0,5504
2 4
6 8
10 12
10 15
20
Konsentrasi IPP Ku
a t T
a ri
k M
P a
Nilai Kuat Tarik
a
Perpanjangan Putus Bioplastik
2,8649 ± 0,8424 2,8534 ± 0,2726
2,7262 ± 0,0826
1,7147 ± 0,5099
0,5 1
1,5 2
2,5 3
3,5
10 15
20
Konsentrasi IPP P
er p
a n
ja n
g a
n P
u tu
s
Nilai Perpanjangan
Putus
b
Elastic Modulus
182,64 ± 18,070 500,99 ± 12,306
208,81 ± 14,27 298,18 ± 25,928
100 200
300 400
500 600
10 15
20
Konsentrasi IPP E
la sti
c Mo d
u lu
s M P
a
Nilai Elastic Modulus
c
Gambar 13. Perbandingan nilai kuat tarik a, perpanjangan putus b, dan elastic modulus c bioplastik pada berbagai selang konsentrasi
32 Gambar 13a merupakan grafik perbandingan nilai kuat tarik
bioplastik pada berbagai selang konsentrasi. Penambahan pemlastis bisa memperlonggar ikatan mulokul-molekul PHA, karena pemlastis tersisip
secara fisika pada rantai polimer. Pemlastis juga menjadikan PHA yang tadinya kaku menjadi lebih lunak dan elastis sehingga kuat tarik turun atau
dengan kata lain beban yang dibutuhkan untuk memutuskan bioplastik menjadi berkurang. Semakin banyak pemlastis yang ditambahkan maka
kuat tarik akan berkurang. Penambahan pemlastis IPP menyebabkan terbentuknya interaksi
molekuler dengan rantai polimer PHA dalam bentuk ikatan hidrogen lihat Gambar 10. Ikatan hidrogen merupakan ikatan yang sangat lemah, lebih
lemah dari ikatan kovalen Sukardjo, 1985. Pembentukan ikatan hidrogen tersebut menyebabkan peningkatan kecepatan respon viskoelastis dan
mobilitas molekuler rantai polimer PHA. Peningkatan mobilitas molekuler tersebut menjadikan kekompakan molekul menjadi berkurang.
Kekompakan molekul polimer yang semakin berkurang seiring dengan peningkatan konsentrasi IPP yang kemudian menyebabkan semakin
sedikitnya gaya yang dibutuhkan untuk menarik bahan sehingga kuat tarik bahan semakin turun. Pernyataan ini didukung oleh pernyataan Hammer
1978 yang menyatakan bahwa prinsip kerja pemlastis adalah dengan membentuk interaksi molekuler rantai polimer untuk meningkatkan
kecepatan respon viskoelastis pada polimer sehingga dapat meningkatkan mobilitas molekuler rantai polimer.
Pada penambahan pemlastis dengan konsentrasi 30 bb, bioplastik masih terbentuk, tapi lembaran bersifat sangat rapuh dan tidak
dapat dilakukan pengujian kuat tarik. Hal ini menandakan bahwa pencampuran antara PHA dengan IPP telah jenuh. Nilai kuat tarik pada
konsentrasi 0 bb, 10 bb, 15 bb, dan 20 bb berturut adalah sebesar 10.923 MPa, 6.1371 MPa, 4.6219 MPa, dan 2.6160 MPa.
Perpanjangan putus merupakan perubahan panjang material sampai material tersebut putus akibat menerima gaya regangan pada pengujian
kuat tarik. Peningkatan konsentrasi IPP akan meningkatkan kecepatan
33 respon viskoelastis dan mobilitas molekuler rantai polimer PHA.
Meningkatnya mobilitas molekuler rantai polimer ditunjukkan dengan bahan semakin elastis sehingga perpanjangan putus cenderung akan
meningkat. Peningkatan tersebut akan berlaku selama masih terbentuk interaksi molekuler rantai polimer dengan pemlastis.
Pada Gambar 13b, dapat kita lihat bahwa nilai perpanjangan putus bioplastik bertambah dengan penambahan IPP sebagai pemlastis. Namun,
pada konsentrasi IPP 20 bb perpanjangan putus bioplastik menurun. Hal ini disebabkan karena interaksi molekuler PHA dengan IPP tidak
terjadi lagi. Nilai perpanjangan putus pada konsentrasi 0 bb, 10 bb, 15 bb, dan 20 bb berturut adalah sebesar 2.7262,
2.8534, 2.8649, dan 1.7147. Perpanjangan putus bioplastik pada konsentrasi 15 bb IPP merupakan nilai maksimum, hal ini
menandakan bahwa penambahan IPP dengan konsentrasi 15 bb sebagai pemlastis mencapai jumlah optimum untuk pembuatan biopastik
dari PHA hasil kultivasi R. eutropha pada substrat hidolisat pati sagu. Gambar 13c menyajikan nilai elastic modulus bioplastik yang
dibuat dengan pemlastis IPP. Elastic modulus atau yang lebih dikenal sebagai tingkat kekakuan bahan polimer, semakin turun dengan
peningkatan jumlah IPP yang ditambahkan sebagai pemlastis. Nilai elastic modulus pada konsentrasi 0 bb, 10 bb, 15 bb, dan 20 bb
berturut adalah sebesar 500.99 MPa, 298.18 MPa, 208.81 MPa, dan 182.64 MPa. Dengan semakin meningkatnya kecepatan respon
viskoelastis dan mobilitas molekuler rantai polimer PHA karena penambahan IPP sebagai pemlastis, maka elastisitas bahan akan
meningkat dan tingkat kekakuan bahan akan semakin turun. Penurunan tingkat kekauan bahan ini akan menurunkan nilai elastic modulus
bioplastik. Hasil pengujian sifat mekanis secara lengkap pada berbagai selang konsentrasi dapat dilihat pada Lampiran 3.
Konsentrasi IPP sebesar 15 bb merupakan jumlah optimum pemlastis pada pembuatan bioplastik menggunakan PHA hasil kultivasi R.
34 eutropha pada substrat hidolisat pati sagu dengan penambahan IPP
sebagai pemlastis. Pada Gambar 14 dapat dilihat bahwa terdapat titik yield pada
grafik hubungan kuat tarik dan perpanjangan putus pada bioplastik dengan konsentrasi IPP 15 bb, dimana pada titik ini terjadi deformasi elastis
menjadi deformasi plastis. Ciri ini menunjukan bahwa bioplastik berpotensi memiliki perpanjangan putus yang lebih besar. Ciri seperti ini
tidak ditemui pada bioplastik dengan konsentrasi IPP 0 bb, 10 bb, dan 20 bb. Grafik hubungan kuat tarik dan perpanjangan putus secara
lengkap pada semua selang konsentrasi uji dapat dilihat pada Lampiran 3.
Gambar 14. Grafik hubungan kuat tarik dengan perpanjangan putus pada konsentrasi pemlastis IPP 15
b. Analisa Gugus Fungsi ASTM E 1252-88
