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