Sifat termal bioplastik Proses Produksi dan Karakteristik Bioplastik TPSLLDPE dan TPSHDPE
bioplastik berbahan baku TPSLLDPE dan TPSHDPE menunjukkan penurunan dengan meningkatnya kandungan TPS. Hasil yang sama juga diperoleh Lopes dan
Sousa 2005 yang mengatakan bahwa semakin tinggi konsentrasi serat semakin rendah nilai ketahanan bentur. Hal ini disebabkan rendahnya gaya adhesi dan
kurang homogen antara dua polimer yang berbeda polaritas. Ditinjau dari pengaruh penambahan MA pada compatibilizer, konsentrasi
MA pada compatibilizer LLDPE-g-MA atau HDPE-g-MA dan derajat grafting memberikan pengaruh berbeda terhadap rata-rata nilai ketahanan bentur bioplastik
TPSLLDPE dan TPSHDPE Lampiran 5k dan 5L. Peningkatan konsentrasi MA pada compatibilizer dan derajat grafting cenderung meningkatkan nilai
ketahanan bentur. Menurut Lo et al. 1997 peningkatan nilai ketahanan bentur karena adanya penambahan compatibilizer epoxy dalam komposit PETPPO.
Hasil seperti ini juga didapat oleh Lopes dan Sousa 2005 yang menyatakan bahwa meningkatnya konsentrasi compatibilizer mengakibatkan meningkatnya
nilai tensile strength dan impact strength. Akbari dan Bagheri 2012 menemukan fenomena yang sama bahwa semakin meningkatnya konsentrasi compatibilizer
PP-g-MA dari 1,5 ke 5 menyebabkan meningktnya nilai ketahanan bentur dari 2,5 menjadi 3,4 KJm
2
. Ini membuktikan bahwa semakin tinggi kandungan compatibilizer semakin kuat pula gaya adhesi antar permukaan bahan campuran
yang mengakibabtkan kekompakkan atau kehomogenan semakin baik dan distribusi bahan pengisi semakin merata.
Interaksi antara konsentrasi
TPS
dan konsentrasi compatibilizer mempengaruhi nilai rata-rata ketahanan bentur bioplastik TPSLLDPE, sedangkan
pada bioplastik TPSHDPE, tidak ada interaksi antara konsentrasi
TPS
dan konsentrasi compatibilizer dalam mempengaruhi nilai rata-rata ketahanan bentur.
Pada uji lanjut Lampiran 5k, perlakuan terbaik pada parameter ini adalah perlakuan konsentrasi TPS 0 dan compatibilizer LLDPE-g-MA 7,5. Hal
tersebut dikarenakan tidak ada TPS dalam plastik tersebut, sehingga struktur polimer tetap kuat dan kompatibel. Selain TPS dan compatibilizer, sifat mekanik
bioplastik juga dipengaruhi oleh berat molekul, derajat kristalinitas dan keberadaan rantai cabang serta ikatan silang crosslinks. Semakin tinggi berat
molekul dan kristanilitas, semakin tinggi pula nilai kekuatan tarik dan ketahan bentur bioplastik.
4.4.7. Sifat permeabilitas bioplastik 4.4.7.1. Laju perpindahan uap air WVTR
Permeabilitas produk plastik menunjukkan tinggi barrier terhadap uap air dan gas. Semakin besar nilai permeabilitasnya, maka semakin kecil sifat barrier
terhadap uap air dan gas. Sifat barrier atau permebilitas dapat dihitung melalui laju perpindahan uap air atau water vapor transmission rate WVTR. Nilai
WVTR berkisar antara 3,90-12,30 gm
2
.hari Gambar 4.29 untuk bioplastik
TPS
LLDPE, sedangkan untuk bioplastik
TPS
HDPE, nilai WVTR berkisar antara 0,40-1,59 gm
2
.hari Gambar 4.30. Nilai WVTR tertinggi didapat pada konsentrasi
TPS
LLDPE 4060 dan konsentrasi MA 2,5 pada compatibilizer yaitu sebesar 12,30 gm
2
.hari, sedangkan nilai terendah diperoleh pada konsentrasi
TPS
LLDPE 3070 dan konsentrasi MA 5 pada compatibilizer yaitu sebesar 3,90 gm
2
.hari. Untuk bioplastik berbahan baku TPSHDPE, nilai WVTR tertinggi didapat pada konsentrasi TPSHDPE 4060 dan konsentrasi MA 5 pada
compatibilizer yaitu sebesar 1,59 gm
2
.hari, sedangkan nilai terendah diperoleh pada konsentrasi TPSHDPE 0100 dan konsentrasi MA 7,5 pada
compatibilizer yaitu sebesar 0,40 gm
2
.hari. Peningkatan konsentrasi TPS tidak memberikan hasil yang berbeda
terhadap nilai WVTR bioplastik
TPS
LLDPE, namun pada bioplastik
TPS
HDPE, penambahan TPS memberikan hasil yang berbeda terhadap nilai WVTR
Lampiran 5m dan 5n. Hasil pengukuran WVTR menunjukkan semakin tinggi kandungan TPS, maka nilai WVTR semakin tinggi pula. Hasil yang sama juga
diperoleh Arvanitoyannis et al. 1998 yang mengatakan bahwa peningkatan konsentrasi pati kentang 5 menjadi 40 meningkatkan nilai WVTR dari 1,1
menjadi 167,6 gm.s.Pa. Hal ini diduga karena sifat granula pati yang mudah menyerap air hidrofilik.
Gambar 4.29
Pengaruh perbandingan TPSLLDPE dan
konsentrasi MA
terhadap nilai WVTR
gm
2
.hari
bioplastik
Gambar 4.30
Pengaruh perbandingan TPSHDPE dan
konsentrasi MA
terhadap nilai WVTR gm
2
.hari bioplastik Menurut Aburto et al. 1997, pati alami mempunyai sifat hidrofilik dan
mudah untuk menyerap air. Semakin tinggi campuran pati, plastik komposit cenderung memiliki lapisan yang tidak kompatibel dan porositas yang tinggi yang
memudahkan perpindahan uap air. Pada pati, granula tidak cukup padatkeras bila dibandingkan dengan polimer sintetik yang bersifat semikristalin dimana molekul
air agak sulit untuk masuk. Hal tersebut juga dikemukakan oleh Baillie 2004 yang mengemukan bahwa pati pada umumnya bersifat hidrofilik yang cenderung
mudah untuk meyerap air. Sifat pati yang cenderung hidrofilik menyebabkan sifat fisik-mekanik pati rendah serta nilai WVTR cenderung meningkat. Selain TPS,
2 4
6 8
10 12
14 16
0100 2080
3070 4060
La ju
T ra
n sm
is i U
a p
A ir
g m
2
.h a
ri
Perbandingan konsentrasi TPSLLDPE
Konsentrasi MA 2,5 DG 0,68 Konsentrasi MA 7,5 DG 6,44
Konsentrasi MA 5 DG 6,96
0.0 0.5
1.0 1.5
2.0
0100 2080
3070 4060
La ju
T ra
nsm isi
U a
p A
ir
g m
2
.h a
ri
Perbandingan konsentrasi TPSHDPE
Konsentrasi MA 2,5 DG 0,51 Konsentrasi MA 7,5 DG 3,21
Konsentrasi MA 5 DG 4,13