Ketahanan bentur tensile impact
konsentrasi MA 5 pada compatibilizer, sedangkan penurunan tertinggi 75,6 terjadi pada perbandingan TPSHDPE 4060 dan konsentrasi MA 7,5 pada
compatibilizer Gambar 4.36. Konsentrasi TPS mempengaruhi persentase penurunan nilai perpanjangan putus bioplastik berbahan baku TPSLLDPE dan
TPSHDPE Lampiran 5s dan 5t. Semakin tinggi konsentrasi TPS, semakin tinggi pula persentase penurunan nilai perpanjangan putus. Penurunan nilai
perpanjangan putus tertinggi terjadi pada konsentrasi TPS 40, hal tersebut dikarenakan tingginya kandungan pati yang menyebabkan kekuatan matriks
plastik menjadi lemah. Menurut Briassoulis et al. 2004 mengatakan bahwa penurunan nilai kekuatan tarik akibat adanya perubahan pada daerah amorf,
sedangkan menurut Wypych 1995 dalam Briassoulis et al. 2004 mengatakan bahwa perubahan nilai kekuatan tarik berhubungan dengan perubahan kimia
pembentukan gugus karbonil.
Keterangan : A= konsentrasi MA; A1 = 2,5 DG 0,51; A2 = 7,5 DG 3,21; A3 = 5 DG 4,13
B= Perbandingan TPSHDPE; B1 = 0100; B2 = 2080; B3 = 30:70 dan B4 = 4060
Gambar 4.36 Pengaruh perbandingan TPSHDPE dan konsentrasi MA terhadap penurunan nilai perpanjangan putus bioplastik
setelah delapan 8 minggu penguburan dalam tanah
75.6
0.4
-10 10
20 30
40 50
60 70
80 90
A1B1 A1B2 A1B3 A1B4 A2B1 A2B2 A2B3 A2B4 A3B1 A3B2 A3B3 A3B4 P
en u
ru n
an
p er
p an
jan gan
p u
tu s
Konsentrasi compatibilizer A dan pati termoplastik B
4.4.8.2. Pengujian biodegradabilitas bioplastik secara kualitatif Tujuan utama membuat kemasan bioplastik berbahan dasar bioplimer
adalah sifat alamiahnya yang dapat hancur atau terdegradasi dengan mudah. Bioplastik setelah dibuang ke tanah landfill akan mengalami proses
penghancuran alami baik melalui proses fotodegradasi cahaya matahari, katalisa, degradasi kimiawi air, oksigen, biodegradasi bakteri, jamur, alga, enzim atau
degradasi mekanik angin, abrasi. Proses-proses tersebut dapat berlangsung secara tunggal maupun kombinasi. Beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat
biodegradabilitas bioplastik setelah kontak dengan mikroorganisme antara lain sifat hidrofobik, bahan aditif, proses produksi, struktur polimer, morfologi dan
berat molekul Griffin, 1994. Hasil pengujian biodegradabilitas bioplastik secara kualitatif dapat dilihat
pada Tabel 4.9 serta Gambar 4.37 dan 4.38. Pada tabel dan gambar tersebut menunjukkan bahwa bioplastik dengan kandungan TPS 0 tidak ditumbuhi oleh
Aspergillus niger maupun Penicillium sp, sedangkan bioplastik yang banyak ditumbuhi koloni mikroorganisme adalah 30-60 Aspergillus niger dan 60-
100 Penicillium sp untuk TPSLLDPE. Koloni mikroorganisme yang banyak tumbuh di bioplastik TPSHDPE adalah Aspergillus niger sebesar 60-100 skala
4 dan Penicillium sp 30-60 skala 3. Konsentrasi TPS mempengaruhi tumbuhnya koloni mikroorganisme pada
permukaan bioplastik TPSLLDPE dan TPSHDPE Lampiran 5u, 5v, 5w, dan 5x, hal tersebut disebabkan karena semakin tinggi konsentrasi TPS semakin
meningkatnya persentase pertumbuhan mikroorganisme. Hal tersebut disebabkan karena pati lebih mudah dihihdrolisis oleh mikroorganisme dbandingkan LLDPE
atau HDPE. Mikroorganisme dapat tumbuh maksimal pada bioplastik dengan komponen pati yang lebih tinggi 30 dan 40. Chai et al. 2009 dalam Tang
dan Alavi 2011 mendapatkan hasil yang sama bahwa semakin meningkat kandungan pati maka semakin meningkat pula degradasi pati-PVOH. Pati
merupakan polimer alam yang dapat menjadi bahan makanan mikroorganisme di alam. TPS yang terdapat dalam plastik komposit merupakan bioplimer yang dapat
didegradasi, sedangkan LLDPEHDPE yang merupakan polimer sintetis sukar untuk didegradasi oleh mikroorganisme.
Tabel 4.9 Nilai pertumbuhan koloni dalam skala Aspergillus niger dan Penicillium sp bioplastik pada konsentrasi perbandingan TPS
LLDPE atau TPSHDPE dan konsentrasi MA yang berbeda
TPSLLDPE atau
TPSHDPE Konsentrasi MA
Skala pertumbuhan
Aspergillus niger
Skala pertumbuhan
Penicillium sp
LLDPE HDPE
LLDPE HDPE
LLDPE HDPE
0:100 0:100
0:100 2,5
5,0 7,5
2,5 5,0
7,5
20:80 20:80
20:80 2,5
5,0 7,5
2,5 5,0
7,5 2
2 1
1 2
2 3
2 3
2 2
2
30:70 30:70
30:70 2,5
5,0 7,5
2,5 5,0
7,5 2
3 1
2 3
4 3
4 4
2 2
3 40:60
40:60 40:60
2,5 5,0
7,5 2,5
5,0 7,5
3 3
2 3
3 2
4 2
4 2
3 3
Keterangan : Skala 0 = tidak ada pertumbuhan koloni; 1 = kurang dari 10 permukaan sampel tertutup koloni; 2=10-30 permukaan sampel tertutup koloni; 3 =
30-60 permukaan sampel tertutup koloni; 4= 60-100 permukaan sampel tertutup koloni.
TPS yang bersifat hidrofilik memiliki kemampuan menyerap air yang tinggi mengakibatkan pati termoplastik mudah diuraikan oleh mikroorganisme.
Terurainya komponen pati yang terikat dengan rantai polietilen akan menyebabkan rantai utama pada polietilen putus dan menjadi bagian-bagian
dengan berat molekul yang lebih kecil. Selain itu, pemutusan ikatan rantai molekul mengakibatkan terbentuknya radikal bebas. Dengan adanya oksigen
mengakibatkan polimer
bioplastik teroksidasi
sehingga mengakibatkan
terbentuknya gugus baru dan menurunnya berat molekul. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Kirk dan Othmer 1996 yang
mengatakan bahwa polietilen yang telah mengalami penurunan berat molekul mudah untuk diuraikan oleh mikroorganisme untuk dijadikan sumber karbon bagi
pertumbuhannya. Terurai dan terdegradasinya komponen pati mengakibatkan pengikisan dan pelubangan pada polimer bioplastik sehingga kecepatan degradasi
akan meningkat karena lubang yang terbentuk mempercepat difusi oksigen dan enzim ke dalam matriks polimer. Selain sifat hidrofilitas polimer, faktor-faktor
yang mempengaruhi biodegradabilitas senyawa polimer antara lain panjang rantai molekul polimer, derajat kritalinitas, porositas, dan kompleksitas struktur polimer.