Hasil penelitian dari Yakubu et al 2011, yang memodifikasi mikrokristalin selulosa yang telah diasetilasi dan diblending dengan polietilen AMCCPB
memperlihatkan kenaikan sifat mekanik dan sifat kimia, sebagai contoh dihasilkannya tekstur yang halus, transparan, fleksibel, dan biodegradabel.
Karekteristik yang dihasilkan dari proses blending antara mikrokristalin selulosa terasetilasi dengan polietilen mengindikasikan bahwa sifat penahan dalam
selulosa dapat berinteraksi dengan polimer sintetik dan karenanya, dimungkinkan untuk proses blending dalam aplikasi untuk kemasan pada makanan, farmasi dan
industri tekstil Yakubu et al, 2011.
2.5 Degradasi Bahan Polimer
Degradasi adalah pemutusan rantai molekul polimer akibat adanya pengaruh cahaya panas, atmosfer, dan lingkungan. Material polimer yang telah mengalami
degradasi akan mengalami oksidasi dengan sendirinya auto-oksidasi membentuk radikal peroksida, kemudian radikal ini akan merusak rantai olimer lain, sehingga
proses perusakannya akan terus menerus terjadi. Polimer alam, seperti halnya lignin dan polisakarida, dapat terdegradasi menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana.
Mekanisme umum degradasi polimer menjadi molekul yang sederhana dapat dijelaskan secara kimiawi. Organisme hidup mempunyai kemampuan untuk
memproduksi bermacam-macam enzim yang dapat menghancurkan struktur biopolimer. Kerja suatu enzim sebagai katalisator dalam merombak struktur polimer
merupakan kerja yang spesifik, artinya suatu enzim tertentu hanya memiliki kemampuan untuk mengkatalisis suatu reaksi kimia tertentu pula.
Biodegradasi material organik, terutama Biodegradasi material organik, terutama polimer alam seperti selulosa, lignin, atau karet alam, dapat terjadi akibat
serangan secara mikrobiologis terhadap material tersebut. Mikroorganisme mempunyai kemampuan memproduksi bermacam-macam enzim yang dapat bereaksi
dengan polimer alam. Reaksi enzimatik terhadap polimer merupakan suatu proses kimiawi dimana mikroorganisme memperoleh sumber makanan dari polimer.
Universita Sumatera Utara
Fenomena biodegradasi terhadap material organik, termasuk polimer, terlihat dari fakta bahwa dalam siklus makanan di alam, secara langsung atau tidak, cepat atau
berangsur-angsur, material yang ada akan berkurang jumlahnya, artinya material inilah yang sebagian atau seluruhnya digunakan sebagai sumber
nutrisi oleh mikroorganisme. Studi tentang biodegradasi dapat dilakukan dalam lingkungan yang
sesungguhnya; yaitu dipendam dalam tanah, atau dilakukan dengan metode simulasi. Metode simulasi dapat dilakukan dengan menggunakan mikroorganisme campuran
atau dengan mikroorganisme tertentu yang telah diketahui jenisnya. Hasil yang ada menunjukkan bahwa laju biodegradasi oleh mikroorganisme campuran umumnya
berlangsung lebih cepat, namun sukar untuk memperkirakan mekanisme degradasi yang terjadi. Pada tulisan ini akan dibahas berbagai karakterisasi yang perlu
dilakukan untuk menentukan kemudahan biodegradasi dari polimer dan untuk mengetahui perubahan gugus fungsi, sifat termal, dan kristalinitas akibat biodegradasi
serta pengamatan kerusakan permukaan akibat biodegradasi. Kemudahan biodegradasi dapat dilakukan melalui analisis kuantitatif dengan teknik gravimetri.
Kestabilan polimer akan terganggu dan berkurang bahkan hilang seiring berjalannya waktu, proses ini dikenal dengan proses degradasi polimer. Penggunaan
bahan polipropilena dalam lingkunagn suhu tinggi, misalnya dalam suku cadang mesin dan industri otomotif, selalu diharapkan dengan masalah degradasi termal.
Mekanisme sirkulasi degraddasi polimer dapat dilihat pada gambar 2.5
Gambar 2.5. Mekanisme sirkulasi degradasi polimer
Universita Sumatera Utara
Tahap pertama adalah tahap inisiasi , dimana pada tahap ini radikal bebas menginisiasi terjadinya reaksi oksidasi , tahap kedua adalah propagasi dimana radikal
bebas yang terbentuk akan bereaksi dengan oksigen daan diakhiri dengan tahap terminasi atau tahap pengakhiran dari reaksi oksidasi . Kenaikan energi kinetik
molekul pada suhu tinggi dapat mengakibatkan terjadinya pemutusan rantai polimer R-R membentuk makroradikal, yang memicu degradasi selanjutnya, seperti yang
ditunjukkan pada reaksi berikut : R
R 2R Degradasi polimer merupakan suatu proses kerusakan atau penurunan mutu yang
pada dasarnya berkaitan dengan terjadinya perubahan sifat, karena putusnya ikatan rantai. Selama proses pengolahan menjadi barang setengah jadi, bahan polimer ini
juga mengalami degradasi oleh pengaruh radiasi ultra violet dalam sinar matahari. Disamping itu kondisi lingkungan seperti adanya oksigen dan bahan-bahan kimia
oksidator turut pula mempengaruhi kecepatan degradasi. Jika bahan baku polimer
dikenakan terhadap kondisi tertentu maka akan mengalami degradasi. Perubahan yang diamati selama degradasi dapat dilihat dari hasil perubahan struktur dari bahan
polimer., kehilangan atau perubahan dalam setiap bahan senyawa dan perubahn sifat- sifat mekanis. Proses degradasi polimer dapat dipercepat atau pun diperlambat.
Faktor-faktor yang dapat mempercepat terjadinya degradasi polimer adalah antara lain : panas degradasi termal, penyinaran degradasi UV, gesekan, bakteri
biodegradasi, oksigen bahan kimia, waktu atau umur polimer Gerald dan Norman,G, 1985
Penurunan kestabilan degradasi polimer ini tidak hanya membuat suatu polimer itu hancur tetapi juga dengan terjadinya penurunan sifat seperti menurunnya
elastisitas kehilangan kekenyalan sehingga jaddi lembutlengket, perubahan warna jadi buram, dan terjadinya proses oksidasi bahkan polimer bisa mengalami proses
depolimerisasi yang lebih dikenal dengan perombakan polimer. Misalnya bila dipanasskan beberapa polimer terurai akibat kehilangan satuan monomernya satu per
Universita Sumatera Utara
satu pada reaksi yang ada pada dasarnya merupakan reaksi kebalikan dari polimerisasi.
Polimerisasi Monomer
Polimer Depolimerisasi
Pengguraian polimer oleh energi bahan biasanya terabaikan pada suhu normal karena energi pengaktifan bagi depolimerisasi sangat tinggi dibandingkan dengan
polimerisasinya. Namun pada suhu tinggi laju depolimerisasi menjadi sama. Kemerosotan mutu polimer sering kali terjadi karena pengaruh gabungan dari sinar
matahari dan oksigen. Pengaruh gabungan ini mengeraskan permukaan polimer sehingga polimer menjadi rapuh. Adakalanya bahan bening menjadi berwarna gelap
kerena atom hidrogen berlepasan dari rantai sebagai radikal, membentuk gas hidrogen atau air, akibat oksidasi menghasilkan sederetan ikatan ganda yang terberbentuk
dalam polimer Cowd, 1991.
2.6 Biodegradasi Polimer
