Pengaruh Perendaman Basis Gigi Tiruan Nilon Termoplastik Dalam Bahan Pembersih Alkalin Peroksida Terhadap Kekuatan Impak Dan Transversal
8
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Basis Gigi Tiruan
2.1.1
Pengertian
Basis gigi tiruan adalah bagian dari gigi tiruan yang bersandar pada jaringan
lunak rongga mulut, sekaligus sebagai tempat melekatnya anasir gigi tiruan.26 Basis
gigi tiruan berfungsi menerima tekanan pengunyahan dan menyalurkan gaya tersebut
ke struktur jaringan pendukung.27 Daya tahan, penampilan dan sifat-sifat dari suatu
basis gigi tiruan sangat dipengaruhi oleh bahan yang digunakan untuk
membuatnya.28
Syarat-syarat bahan yang dapat digunakan sebagai basis gigi tiruan yaitu,
biokompatibel, sifat termal baik, stabilitas dimensi, stabilitas kimia, tidak larut dalam
cairan rongga mulut, tidak menyerap cairan rongga mulut, tidak berasa, tidak berbau,
terlihat alami, stabilitas warna baik, kemudahan manipulasi dan perbaikan, biaya
yang terjangkau dan bebas dari porositas.29 Sampai sekarang, belum ditemukan basis
gigi tiruan yang memenuhi syarat-syarat sebagai basis gigi tiruan yang ideal.26.29
Akan tetapi, bahan basis yang terbuat dari resin maupun logam harus memiliki sifatsifat yang mendekati bahan basis gigi tiruan yang ideal.26
2.1.2
Bahan Basis Gigi Tiruan
Berdasarkan bahan yang digunakan, basis gigi tiruan dapat dikelompokkan
menjadi dua, yaitu basis gigi tiruan logam dan basis gigi tiruan non logam.29
2.1.2.1 Basis Logam
Beberapa jenis logam yang digunakan pada umumnya berupa aluminium
kobalt, logam emas, dan stainless steel. Basis yang terbuat dari bahan logam
memiliki beberapa kelebihan, yaitu penghantar termis yang baik, stabilitas dimensi
yang baik dan kekuatan yang maksimal dengan ketebalan yang minimal. Kekurangan
Universitas Sumatera Utara
9
dari basis yang terbuat dari bahan logam adalah harga yang mahal, estetis yang buruk
dan sulit diperbaiki apabila patah.27
2.1.2.2 Basis Non-Logam
Bahan basis non-logam terbagi atas dua jenis berdasarkan sifat termalnya,
yaitu termoset dan termoplastik.29
2.1.2.2.1
Termoset
Termoset atau disebut juga polimer termoset adalah bahan yang akan
mengalami perubahan kemis dan menjadi keras secara permanen ketika dipanaskan
pada suhu polimerisasi bahan tersebut. Bahan ini juga tidak akan menjadi lunak jika
dipanaskan kembali dengan temperatur yang sama. Ketika sudah mengalami
polimerisasi bahan ini tidak akan larut dan tidak akan melunak jika dipanaskan
kembali, namun akan mengalami dekomposisi jika dipanaskan pada suhu yang lebih
tinggi. Salah satu contoh bahan termoset adalah resin akrilik. 30
2.1.2.2.2
Termoplastik
Bahan termoplastik sudah digunakan selama lebih dari 50 tahun.3
Termoplastik adalah bahan yang dapat menjadi lunak ketika dipanaskan di atas suhu
tertentu dan kembali mengeras ketika didinginkan tanpa mengalami perubahan
secara kimia.
1,3,30
Bahan termoplastik dapat dibagi menjadi beberapa jenis menurut
bahan dasarnya, yaitu nilon, asetal, akrilik, dan polikarbonat termoplastik.1-3
2.2 Nilon Termoplastik
Bahan nilon termoplastik pertama kali dipakai untuk membuat basis gigi
tiruan pada tahun 1950. Bahan ini dibuat melalui reaksi kondensasi antara diamine
dan dibasic acid. 3 Nilon merupakan polimer crystalline. Sifat crystalline inilah yang
menyebabkan nilon memiliki sifat yang tidak dapat larut dalam pelarut, ketahanan
panas yang tinggi, dan kekuatan yang tinggi serta kekuatan tensil yang baik. 3,31
Universitas Sumatera Utara
10
Gambar 1. Reaksi polimerisasi nilon termoplastik secara kimia1
Nilon adalah bahan serbaguna dan juga memiliki sifat kekuatan fisik yang
tinggi, resistensi terhadap panas dan juga resistensi terhadap bahan kimia. Bahan ini
juga mudah dimodifikasi untuk meningkatkan kekakuan dan juga ketahanannya
terhadap keausan. Oleh karena sifat tersebut, nilon adalah bahan yang paling sesuai
untuk dijadikan gigi tiruan fleksibel.1
Pada beberapa tahun terakhir, nilon termoplastik telah menarik perhatian
sebagai bahan basis gigi tiruan karena memiliki beberapa kelebihan yaitu hasil
estesis yang baik, tidak toksik untuk pasien alergi, elastisitas lebih tinggi daripada
resin akrilik polimerisasi panas, kekuatan yang cukup untuk digunakan sebagai
bahan basis gigi tiruan, tidak terjadi perubahan bentuk selama proses polimerisasi
dan tidak terdapat monomer sisa.32
Gambar 2. Basis
gigi
tiruan
nilon
termoplastik (Valplast)5
Universitas Sumatera Utara
11
2.2.1
Manipulasi
Nilon tidak dapat dimanipulasi dengan teknik yang biasa melainkan harus
dilelehkan terlebih dahulu, lalu diinjeksikan ke dalam kuvet dengan tekanan
menggunakan pres hidrolik (injection-molding). Nilon dimasukkan dalam satu
cartridge dan dilelehkan pada suhu 222ºC (nilon 6) dengan furnace elektrik.
Selanjutnya nilon yang telah meleleh ditekan kedalam kuvet dengan plugger di
bawah tekanan yang diberikan oleh pres hidrolik atau manual. Tekanan injectionmolding dijaga pada tekanan 5 bar selama 3 menit kemudian kuvet beserta cartridge
segera dilepaskan. Kuvet kemudian dibiarkan dingin pada suhu kamar selama 30
menit sebelum dibuka.4,24
2.2.2 Kelebihan
Beberapa kelebihan nilon termoplastik sebagai bahan basis gigi tiruan adalah
sebagai berikut:1,2,4
1. Harganya lebih murah daripada gigi tiruan logam
2. Lebih estetis dibandingkan resin akrilik
3. Tidak menggunakan cangkolan logam
4. Tidak mudah patah
5. Lebih nyaman
6. Hipoalergenik, karena tidak memiliki monomer sisa.
2.2.3 Kekurangan
Kekurangan penggunaan nilon termoplastik sebagai bahan basis gigi tiruan
adalah sebagai berikut:1-5
1. Memerlukan peralatan yang mahal dan kuvet khusus
2. Kesulitan dalam pembuatan mold
3. Sulit diperbaiki bila terjadi kerusakan
4. Perlekatan anasir gigi tiruan dengan basis hanya secara mekanis sehingga
anasir gigi tiruan masih memungkinkan untuk lepas dari basis.
Universitas Sumatera Utara
12
5. Penyerapan air yang tinggi
6. Stabilitas warna rendah
2.2.4 Sifat-sifat
2.2.4.1 Sifat Mekanis
1. Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas adalah ukuran dari kekakuan bahan serta merupakan salah
satu sifat yang memengaruhi kekuatan impak.30 Nilon termoplastik memiliki
modulus elastisitas yang rendah sehingga bersifat fleksibel. Hasil penelitian Kohli
(2013) menunjukkan modulus elastisitas pada bahan Valplast adalah 1211,09 MPa. 33
2. Kekuatan Fatique
Fatique adalah rusaknya atau patahnya suatu bahan yang disebabkan beban
berulang di bawah batas tahanan bahan. Fraktur gigi tiruan dapat terjadi sebagai
akibat dari fatique.34 Mathews dan Smith (1955) menyatakan bahwa daya tahan nilon
terhadap fatique atau stressing yang berulang juga merupakan salah satu kelebihan
utama nilon.35 Strinskas AV dkk (1965) Kekuatan fatique nilon 6 yang diuji
sebanyak 106 siklus adalah sebesar 170 kgf/cm2.36
3. Kekuatan Impak
Kekuatan impak adalah suatu ukuran kekuatan bahan yang diukur dari energi
yang diperlukan untuk memulai dan melanjutkan retakan melewati sebuah spesimen
dengan dimensi tertentu.26 Hasil penelitian Syahputra S (2010) nilai kekuatan impak
nilon termoplastik dengan ketebalan 2 mm adalah 34,58 x 10-3 J/mm2.37
4. Kekuatan Transversal
Kekuatan transversal merupakan kombinasi dari kekuatan kompresi,
kekuatan tarik dan kekuatan geser.30 Hasil penelitian Kohli (2013) menunjukkan
kekuatan transversal bahan Valplast adalah 77,28 MPa.33 Hasil penelitian lainnya
melaporkan bahwa kekuatan transversal bahan nilon termoplastik adalah
117,22±37,80 MPa.1
Universitas Sumatera Utara
13
2.2.4.2 Sifat Fisis
1. Kekasaran Permukaan
Salah satu faktor yang memengaruhi kekasaran permukaan pada gigi tiruan
adalah jenis bahan basis gigi tiruan yang digunakan seperti bahan nilon termoplastik
yang memiliki permukaan yang sulit dipoles bila dibandingkan dengan resin akrilik
sehingga menyebabkan basis gigi tiruan nilon termoplastik memiliki permukaan
yang lebih kasar.32,35 Permukaan yang kasar pada basis gigi tiruan nilon termoplastik
disebabkan nilon termoplastik memiliki titik leleh yang rendah sehingga bahan nilon
termoplastik menjadi sulit untuk dipoles.38
2. Stabilitas Warna
Stabilitas warna adalah kemampuan dari suatu lapisan permukaan atau
pigmen untuk bertahan dari degradasi yang disebabkan pemaparan dari lingkungan.
Stabilitas warna merupakan salah satu sifat yang penting untuk bahan restorasi di
bidang kedokteran gigi.24
Yu-lin dkk (2003) membandingkan stabilitas warna dari nilon, silikon, dan
resin akrilik yang direndam dalam air, kopi, dan teh. Hasilnya menunjukkan kopi
menyebabkan perubahan warna yang paling besar pada silikon, kemudian pada nilon,
lalu resin akrilik. Selain itu, hasil penelitian tersebut juga menunjukkan teh
menyebabkan perubahan warna yang paling besar pada bahan nilon.24
3. Perubahan Dimensi
Teknik injection molding menunjukkan stabilitas dimensi yang baik
dibanding dengan teknik compression molding. Garfunkel dan Anderson dkk. (1988)
menyatakan bahwa dari hasil penelitian menunjukkan perubahan dimensi pada
injection molding lebih rendah daripada compression molding. 24
4. Penyerapan Air
Penyerapan air yang tinggi merupakan kekurangan dari nilon. Hal ini karena
nilon termoplastik mempunyai serat yang menyerap air. Nilon termoplastik juga
memiliki sifat hidrofilik yaitu kemampuan suatu zat untuk menyerap molekul air dari
lingkungannya. Hasil penelitian Ariyani (2013) menyatakan bahwa nilai penyerapan
Universitas Sumatera Utara
14
air basis nilon termoplastik tanpa penambahan fiber glass reinforced adalah 2,034
mg/mm3.39
2.3 Kekuatan Impak
2.3.1 Pengertian
Kekuatan impak adalah ukuran bagi kekuatan suatu bahan ketika bahan
tersebut patah akibat benturan yang terjadi secara tiba-tiba.40 Kekuatan impak
minimal untuk suatu bahan yang akan dijadikan basis gigi tiruan harus > 2 kJ/m2.41
Kekuatan impak yang tinggi merupakan salah satu kelebihan bahan nilon jika
dibandingkan dengan PMMA. Sharma dkk (2014) menyatakan kekuatan impak
bahan nilon termoplastik adalah 0,76±0,03 kN.1 Hal ini disebabkan karena bahan
nilon memiliki sifat fleksibilitas sehingga tahan terhadap fraktur ketika terjadi
benturan yang kuat.15 Hasil penelitian Syahputra S (2010) nilai kekuatan impak nilon
termoplastik dengan ketebalan 2 mm adalah 34,58 x 10-3 J/mm2.37
2.3.2 Faktor-Faktor Memengaruhi Kekuatan Impak
Kekuatan impak basis gigi tiruan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor
yaitu:
1. Kandungan amida
Kandungan amida pada nilon dapat memengaruhi kekuatan impak bahan
nilon. Hal ini disebabkan karena kandungan amida yang dimiliki nilon merupakan
senyawa polar sehingga ikatan hidrogen yang terkandung didalam gugus ini dapat
meningkatkan kekuatan ikat antar rantai. Sehingga semakin banyak kandungan
amida, maka semakin tinggi pula kekuatan impak bahan nilon.42
2. Berat molekul
Secara umum, semakin tinggi berat molekul suatu bahan, maka sifat
mekanisnya akan semakin tinggi, namun ada juga beberapa sifat mekanis yang tidak
terpengaruh seiring meningkatnya berat molekul. Harper C (2002) menyatakan
bahwa bahan termoplastik termasuk kedalam bahan yang memiliki berat molekul
Universitas Sumatera Utara
15
yang tinggi sedangkan bahan termoset adalah bahan yang memiliki berat molekul
yang rendah. Hal inilah yang menyebabkan nilon termoplastik memiliki kekuatan
impak yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas.42
3. Derajat kristalinitas
Derajat kristalinitas adalah banyaknya jumlah kristalin yang terbentuk ketika
nilon mengalami polimerisasi yaitu ketika terjadi penurunan suhu pada saat nilon
selesai diinjeksikan ke dalam mold dan dibiarkan dingin pada suhu ruangan. Pada
nilon yang suhunya diturunkan dengan perlahan, jumlah kristalin yang terbentuk
mencapai sekitar 50-60%, sedangkan pada nilon yang suhunya diturunkan dengan
cepat, jumlah kristalin yang terbentuk hanya sekitar 10%. Hal ini berdampak kepada
sifat mekanis bahan nilon tersebut yaitu semakin tinggi derajat kristalinitas bahan
nilon, maka semakin tinggi kekuatan impaknya.42
4. Ukuran partikel polimer
Dharmarajan NR (2000) menyatakan bahwa kekuatan impak nilon menurun
dengan cepat seiring bertambahnya ukuran partikel diatas 0,7m. Pada penelitian
yang dilakukan dengan ukuran partikel dari 0,3m sampai 0,6m memiliki kekuatan
yang tinggi, namun hasil penelitiannya menunjukkan bahwa ukuran partikel 0,5m
adalah yang paling baik.43
5. Teknik processing
Teknik
injection-molding
yang
digunakan
untuk
processing
nilon
termoplastik dapat memengaruhi kekuatan impak nilon termoplastik. Hal ini
disebabkan karena setelah bahan nilon diinjeksikan kedalam kuvet, maka suhu pada
bagian permukaan nilon akan lebih cepat turun daripada suhu nilon di bagian dalam.
Akibatnya derajat kristalinitas yang terbentuk menjadi berbeda antara di permukaan
dan bagian dalam nilon yang berdampak pada penurunan kekuatan impak.30 Jadhav
R dkk (2013) menyatakan bahwa teknik processing pada basis gigi tiruan memiliki
peranan yang penting terhadap kekuatan impak.14
Universitas Sumatera Utara
16
6. Porositas
Porositas suatu bahan terdiri atas dua yaitu porositas eksternal dan porositas
internal. Porositas eksternal akan berdampak kepada permukaan yang lebih kasar
sedangkan porositas internal akan lebih berdampak kepada sifat mekanik. Semakin
banyak porositas suatu bahan, maka akan semakin mengurangi sifat mekanik suatu
bahan yaitu salah satunya kekuatan impak karena dengan adanya porositas, maka
bahan tersebut semakin mudah untuk mengalami fraktur karena adanya udara yang
terperangkap sehingga bahan tidak sepenuhnya padat.30
7. Perubahan suhu
Perubahan suhu ketika processing bahan nilon termoplastik sangat
berpengaruh terhadap kekuatan impak bahan nilon termoplastik. Hal ini disebabkan
karena ketika cartridge dipindahkan dari furnace ke injector, dapat terjadi perubahan
suhu yang tidak dapat dikontrol, sehingga derajat kristalinitas juga menjadi
terganggu. Selain itu perbedaan suhu nilon termoplastik ketika cair dengan suhu
mold juga tidak dapat dikontrol, sehingga berpengaruh juga terhadap kekuatan
impak.3
8. Penyerapan air
Penyerapan air dapat memengaruhi kekuatan impak nilon termoplastik45
karena pada dasarnya bahan nilon bersifat higroskopis sehingga mudah menyerap air.
Air yang terserap dapat menyebabkan bahan tersebut mengembang karena adanya
ekspansi linear.3 Molekul air masuk ke dalam ruang di antara ikatan molekul yang
membentuk rantai utama poliamida nilon.18 Air yang terserap ke dalam polimer akan
bertindak sebagai plasticizer17 dan akan menurunkan sifat mekanis bahan
tersebut.24,46
2.3.3 Metode Pengukuran Kekuatan Impak
Pengukuran kekuatan impak menggunakan sampel dengan ukuran tertentu
yang diletakkan pada alat penguji dengan lengan pemukul yang dapat diayun.
Pemukul tersebut kemudian diayun dan membentur sampel hingga patah selanjutnya
Universitas Sumatera Utara
17
energi yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat. Terdapat dua tipe alat
penguji kekuatan impak yaitu Izod dan Charpy.47 Pada alat penguji Izod sampel
dijepit secara vertikal pada salah satu ujungnya sedangkan alat penguji Charpy kedua
ujung sampel diletakkan pada posisi horizontal. Pada penelitian ini digunakan alat
penguji Charpy. Perhitungan kekuatan impak menggunakan rumus:40,47
Kekuatan Impak =
E
bxd
Keterangan:
E = Energi ( Joule)
b = Lebar batang uji (mm)
d = Tebal batang uji (mm)
2.4 Kekuatan Transversal
2.4.1 Pengertian
Kekuatan transversal merupakan kombinasi dari kekuatan kompresi, kekuatan
tarik dan kekuatan geser.30 Uji kekuatan transversal sering digunakan untuk
mengukur sifat mekanis dari suatu basis gigi tiruan karena cukup mewakili tipe-tipe
gaya yang terjadi selama proses pengunyahan. Kekuatan transversal basis gigi tiruan
tidak boleh dibawah 65 MPa.24 Hasil penelitian Kohli (2013) menunjukkan kekuatan
transversal bahan Valplast adalah 77,28 MPa.33
2.4.2 Faktor-Faktor Memengaruhi Kekuatan Transversal
Kekuatan transversal basis gigi tiruan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor
yaitu:
1. Kandungan amida
Kandungan amida merupakan senyawa polar yang memiliki ikatan hidrogen,
sehingga semakin tinggi kandungan amida, semakin tinggi pula kekuatan transversal
bahan tersebut.42
Universitas Sumatera Utara
18
2. Jumlah plasticizer
Kortrakulkij K (2008) menyatakan bahwa perendaman basis gigi tiruan dalam
air dapat menyebabkan basis gigi tiruan menyerap air yang diikuti dengan loss of
soluble component dan juga plasticizer. Ketika plasticizer dalam basis semakin
berkurang, maka basis tersebut akan semakin kehilangan kelenturan dan akan
menjadi semakin kaku dan menyebabkan peningkatan kekuatan transversal.24,
3. Derajat kristalinitas
Derajat kristalinitas adalah banyaknya jumlah kristalin yang terbentuk ketika
nilon mengalami polimerisasi yaitu ketika terjadi penurunan suhu pada saat nilon
selesai diinjeksikan ke dalam mold dan dibiarkan dingin pada suhu ruangan. Pada
nilon yang suhunya diturunkan dengan perlahan, jumlah kristalin yang terbentuk
mencapai sekitar 50-60%, sedangkan pada nilon yang suhunya diturunkan dengan
cepat, jumlah kristalin yang terbentuk hanya sekitar 10%. Hal ini berdampak kepada
sifat mekanis bahan nilon tersebut yaitu semakin tinggi derajat kristalinitas bahan
nilon, maka semakin tinggi kekuatan transversalnya.42
4. Ketebalan basis gigi tiruan
Pada kasus gigi tiruan penuh yang dibuat menggunakan bahan nilon, sifat
fleksibilitas nilon tidak akan terlihat karena basis yang dibuat terlalu tebal. Hal ini
menunjukkan bahwa semakin tebal bahan nilon, semakin tinggi kekuatan
transversalnya namun fleksibilitasnya berkurang.3 Gharechahi J (2014) menyatakan
faktor-faktor seperti ukuran, bentuk, dan ketebalan basis dapat memengaruhi sifat
mekanis suatu bahan.48
5. Porositas
Porositas suatu bahan terdiri atas dua yaitu porositas eksternal dan porositas
internal. Porositas eksternal akan berdampak kepada permukaan yang lebih kasar
sedangkan porositas internal akan lebih berdampak kepada sifat mekanik. Semakin
banyak porositas suatu bahan, maka akan semakin mengurangi sifat mekanik suatu
bahan yaitu salah satunya kekuatan transversal.49
Universitas Sumatera Utara
19
6. Penyerapan air
Penyerapan air dengan cara berdifusi ke dalam matriks resin akan
menurunkan kekuatan transversal. Molekul air masuk ke dalam ruang di antara
ikatan molekul yang membentuk rantai utama poliamida nilon.18 Air yang terserap ke
dalam polimer akan bertindak sebagai plasticizer17 dan akan menurunkan sifat
mekanis bahan tersebut.24
2.4.3 Metode Pengukuran Kekuatan Transversal 30
Kekuatan transversal atau fleksural adalah beban yang diberikan pada sebuah
benda berbentuk batang yang terdukung pada kedua ujungnya dan beban diberikan
ditengah-tengahnya, selama batang ditekan maka beban akan meningkat secara
teratur dan berhenti ketika batang uji patah. Beban yang diperoleh dimasukkan ke
dalam rumus kekuatan transversal.30 Alat yang digunakan untuk uji kekuatan
transversal adalah Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine.
Perhitungan kekuatan transversal adalah sebagai berikut:
σ = 3
2 2
Keterangan:
σ = Kekuatan transversal (MPa)
P = Beban maksimum diterapkan (N)
L = Jarak antara kedua mendukung (mm)
w = Lebar batang uji (mm)
t = Ketebalan spesimen (mm)
2.5 Metode Pembersih Gigi Tiruan
Gigi tiruan dapat dibersihkan dengan beberapa cara, yaitu dengan cara
mekanis, kemis, dan gabungan antara mekanis dan kemis.10
Universitas Sumatera Utara
20
2.5.1 Metode Mekanis
Salah satu metode pembersihan gigi tiruan secara mekanis yang paling sering
dilakukan adalah dengan menyikat gigi tiruan menggunakan sikat gigi.10,13 Sebagian
orang membersihkan gigi tiruannya dengan menggunakan sikat gigi dengan sabun,
air, ataupun pasta gigi. Cara ini memiliki kelebihan yaitu pembersihannya cepat dan
efektif dalam membersihkan plak, sisa makanan, dan stain pada gigi tiruannya.
Pasta gigi konvensional dan pasta gigi yang khusus diperuntukkan bagi gigi
tiruan sering digunakan oleh pasien. Kekhawatiran yang selalu timbul adalah bahwa
bahan tersebut dapat mengikis basis gigi tiruan. Penelitian menunjukkan bahwa pasta
yang mengandung kalsium fosfat kurang abrasif daripada pasta yang mengandung
kalsium karbonat, tetapi jumlah keausan yang terjadi tidak penting asalkan tekanan
penyikatan tidak berlebihan. Pasta dengan daya abrasif yang tinggi diperlukan untuk
menghilangkan noda tembakau.19
2.5.2 Metode Kemis
Metode pembersihan gigi tiruan secara mekanis yang paling sering dilakukan
adalah dengan cara merendam gigi tiruan dalam bahan pembersih gigi tiruan.10 Ada
beberapa kelebihan pembersihan gigi tiruan secara kemis dibandingkan dengan
secara mekanis, yaitu:13
1. Bahan pembersih kemis dapat mencapai seluruh permukaan gigi tiruan
sehingga memberikan pembersihan secara menyeluruh.
2. Kerusakan karena pembersihan yang salah dapat diminimalisir.
3. Abrasi tidak mungkin terjadi dan prosedurnya mudah dilakukan.
4. Mudah dilakukan bagi pasien yang memiliki keterbatasan.
Adapun persyaratan sebuah bahan pembersih yang harus dipenuhi agar dapat
digunakan oleh pasien, yaitu:13
1. Tidak beracun, mudah dibersihkan dan tidak meninggalkan sisa bahan
yang dapat mengiritasi.
Universitas Sumatera Utara
21
2. Dapat melarutkan zat organik maupun non-organik yang melekat pada
gigi tiruan.
3. Tidak merusak bahan yang digunakan untuk membuat gigi tiruan
termasuk polimer basis gigi tiruan, aloi, gigi tiruan akrilik dan porselen, dan juga
bahan pelapis lunak.
4. Tidak berbahaya terhadap mata, kulit, atau pakaian jika tumpah atau
tepercik.
5. Stabil dalam penyimpanan.
6. Sebaiknya bersifat bakterisidal dan fungisidal.
Terdapat 5 jenis pembersih kemis untuk gigi tiruan, yaitu:
1. Alkalin Hipoklorit
Dari semua bahan pembersih kemis yang ada, jenis hipoklorit adalah bahan
yang pertama kali dipakai secara rutin untuk merendam gigi tiruan. Hipoklorit sangat
berguna untuk membersihkan gigi tiruan karena dapat menghilangkan noda (stain)
dan melarutkan musin dan juga zat lainnya.13
2. Alkalin Peroksida
Alkalin peroksida adalah pembersih gigi tiruan yang paling banyak
digunakan. Jenis ini tersedia dalam bentuk bubuk atau tablet yang akan menjadi
larutan alkalin dari hidrogen peroksida ketika dilarutkan dalam air.13
3. Asam
Bahan asam yang paling sering digunakan adalah larutan cuka.13,50 Bahan
pembersih lain yang tergolong jenis ini adalah larutan hidroklorin, fosfor, dan asam
sulfur. Oleh karena bahan ini menyerang komponen fosfor anorganik dari kalkulus,
bahan ini sangat efektif untuk menghilangkan noda (stain) yang tidak hilang dengan
larutan alkalin peroksida.13 Perendaman gigi tiruan selama satu malam dalam larutan
cuka 10% atau 5% dapat menghilangkan perlekatan sel C.albicans pada gigi tiruan.
Efektifitas larutan cuka 5% ataupun 10% dapat disamakan dengan efek larutan
sodium hipoklorit 1%.50
Universitas Sumatera Utara
22
4. Desinfektan
Contoh dari golongan ini adalah klorheksidin glukonat yang dipakai sebagai
obat kumur dan pembersih gigi tiruan. Pemakaian klorheksidin sebagai desinfektan
untuk merendam gigi tiruan dianjurkan 15 menit setiap hari. Hasil penelitian David
dan Munadziroh (2005) melaporkan bahwa perendaman gigi tiruan akrilik dalam
klorheksidin selama 15 menit tidak menyebabkan perubahan warna yang bermakna,
sedangkan perendaman selama 105 menit dan 210 menit menyebabkan gigi tiruan
akrilik mengalami perubahan warna yang bermakna.51
5. Enzim
Golongan enzim ini dapat menghancurkan makromolekul dari glikoprotein,
mukoprotein dan mukopolisakarida yang terdapat pada plak gigi tiruan menjadi unitunit yang lebih kecil. Golongan ini juga efektif terhadap bakteri dan jamur, dapat
menghilangkan deposit keras dari gigi tiruan dan mencegah terbentuknya formasi
plak yang baru. Golongan ini tidak menyebabkan kerusakan pada basis gigi tiruan
dan komponen gigi tiruan lainnya.52
2.5.3 Metode Gabungan Mekanis dan Kemis
Salah satu contoh dari gabungan mekanis dan kemis adalah unit ultrasonik
dengan komponen vibrasi. Gigi tiruan diletakkan pada unit pembersih kemudian diisi
dengan bahan pembersih kemis sesuai dengan petunjuk pabrik. Aksi pembersihan
dari bahan pembersih kimia didukung oleh aksi mekanis dari vibrasi ultrasonik.
Walaupun teknik ini efektif, tetapi tidak adekuat dalam menghilangkan plak dari
permukaan gigi tiruan. Biasanya teknik ini digunakan pada rumah sakit.53
2.6 Alkalin Peroksida
Alkalin peroksida tersedia dalam bentuk bubuk ataupun tablet effervescent
yang jika dilarutkan dalam air akan membentuk larutan alkalin dari hidrogen
peroksida. Hidrogen peroksida juga tersedia dalam bentuk cairan tidak berwarna.
Universitas Sumatera Utara
23
Tablet effervescent diklasifikasikan menjadi produk kemis yang memerlukan
perendaman. 13
Alkalin peroksida efektif untuk membersihkan plak yang baru terbentuk dan
juga stain. Untuk mendapatkan keefektifannya, alkalin peroksida harus dibiarkan
berkontak dengan gigi tiruan dalam waktu yang lama.52 Namun sekarang sudah
tersedia jenis alkalin peroksida yang dapat digunakan dalam waktu yang singkat
yaitu Polident. Polident tersedia dalam beberapa jenis, salah satu diantaranya adalah
Polident 5 minutes yang penggunaannya hanya perlu direndam selama 5 menit.
contoh alkalin peroksida yang diproduksi khusus untuk gigi tiruan nilon termoplastik
adalah Val-Clean. Cara penggunaannya sama dengan pembersih gigi tiruan pada
umumnya yaitu direndam, namun sedikit berbeda pada frekuensi pemakaiannya yaitu
hanya direndam tiga kali dalam seminggu dengan lama perendaman selama 10 menit
setiap kali pemakaian.14 Penggunaan alkalin peroksida dalam jangka waktu yang
panjang dapat menyebabkan bleaching pada basis resin akrilik.53
a. Polident
Polident adalah salah satu pembersih gigi tiruan berbahan dasar alkalin
peroksida yang paling sering digunakan dan paling mudah didapatkan di pasaran.
Cara penggunaan Polident adalah dengan cara melarutkan satu tablet Polident
kedalam 200 mL air hangat, lalu rendam gigi tiruan sesuai dengan petunjuk pabrik (5
menit). Komposisi dari Polident tersebut adalah : sodium bikarbonat, asam sitrat,
sodium
karbonat,
potassium
monopersulfat,
sodium
perborat,
sodium
heksametafosfat, sodium benzoate, sodium laurel sulfoasetat, sodium stearat dan
bahan tambahan lainnya seperti PVP (polyvinyl pyrolidone) dan perasa.54
b. Val-Clean
Val-Clean adalah pembersih gigi tiruan yang dibuat khusus untuk
membersihkan gigi tiruan fleksibel, namun bahan ini masih sulit didapatkan di
pasaran. Pembersih khusus ini juga termasuk kedalam golongan alkalin peroksida
namun komposisi nya sedikit berbeda dengan pembersih gigi tiruan komersil lainnya
yaitu pada Val-Clean alkali yang lebih dominan adalah potasium. Cara penggunaan
Universitas Sumatera Utara
24
Val-Clean adalah dengan cara melarutkan ¼ bungkus bubuk Val-Clean kedalam 250
mL air hangat dan direndam selama 10 – 15 menit perhari sebanyak tiga kali dalam
seminggu.
Komposisi
dari
Val-Clean
tersebut
adalah
:
Potasium
peroksimonopersulfat, potassium peroksidisulfat, potassium sulfat, potassium
bisulfate, asam sitrat, magnesium karbonat, ekstrak pepermin, dan sukrosa.14
2.6.1 Mekanisme Kerja Alkalin Peroksida
Ketika dilarutkan dalam air, kandungan sodium perborat akan mengalami
dekomposisi untuk membentuk larutan alkalin peroksida.13 Alkalin pada larutan ini
berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan, sedangkan peroksida
akan
melepaskan oksigen55, sehingga terjadi pembersihan secara mekanis oleh gelembung
oksigen selain daripada pembersihan secara kemis dari bahan itu sendiri.13
Perbedaan alkalin pada larutan pembersih juga memiliki efek yang berbeda.
Pada Polident alkalin yang digunakan adalah sodium sedangkan pada Val-Clean
alkalin yang digunakan adalah potasium.11,14 Dalam tabel perioduk unsur, sodium
dan potasium berada pada satu golongan yaitu golongan 1A yang berarti kedua
alkalin tersebut memiliki sisa 1 elektron pada lintasan terluar struktur elektronnya.
Jika dibandingkan kedua alkalin tersebut, sodium kurang reaktif dibandingkan
dengan potasium ketika berkontak dengan air. Hal ini disebabkan oleh karena
perbedaan nomor atom kedua alkalin tersebut. Nomor atom pada sodium adalah 11
sedangkan nomor atom potasium adalah 19. Dilihat dari perbedaan nomor atom
tersebut, diketahui juga terdapat perbedaan jumlah lintasan elektron pada kedua
alkalin tersebut.56
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Basis Gigi Tiruan
2.1.1
Pengertian
Basis gigi tiruan adalah bagian dari gigi tiruan yang bersandar pada jaringan
lunak rongga mulut, sekaligus sebagai tempat melekatnya anasir gigi tiruan.26 Basis
gigi tiruan berfungsi menerima tekanan pengunyahan dan menyalurkan gaya tersebut
ke struktur jaringan pendukung.27 Daya tahan, penampilan dan sifat-sifat dari suatu
basis gigi tiruan sangat dipengaruhi oleh bahan yang digunakan untuk
membuatnya.28
Syarat-syarat bahan yang dapat digunakan sebagai basis gigi tiruan yaitu,
biokompatibel, sifat termal baik, stabilitas dimensi, stabilitas kimia, tidak larut dalam
cairan rongga mulut, tidak menyerap cairan rongga mulut, tidak berasa, tidak berbau,
terlihat alami, stabilitas warna baik, kemudahan manipulasi dan perbaikan, biaya
yang terjangkau dan bebas dari porositas.29 Sampai sekarang, belum ditemukan basis
gigi tiruan yang memenuhi syarat-syarat sebagai basis gigi tiruan yang ideal.26.29
Akan tetapi, bahan basis yang terbuat dari resin maupun logam harus memiliki sifatsifat yang mendekati bahan basis gigi tiruan yang ideal.26
2.1.2
Bahan Basis Gigi Tiruan
Berdasarkan bahan yang digunakan, basis gigi tiruan dapat dikelompokkan
menjadi dua, yaitu basis gigi tiruan logam dan basis gigi tiruan non logam.29
2.1.2.1 Basis Logam
Beberapa jenis logam yang digunakan pada umumnya berupa aluminium
kobalt, logam emas, dan stainless steel. Basis yang terbuat dari bahan logam
memiliki beberapa kelebihan, yaitu penghantar termis yang baik, stabilitas dimensi
yang baik dan kekuatan yang maksimal dengan ketebalan yang minimal. Kekurangan
Universitas Sumatera Utara
9
dari basis yang terbuat dari bahan logam adalah harga yang mahal, estetis yang buruk
dan sulit diperbaiki apabila patah.27
2.1.2.2 Basis Non-Logam
Bahan basis non-logam terbagi atas dua jenis berdasarkan sifat termalnya,
yaitu termoset dan termoplastik.29
2.1.2.2.1
Termoset
Termoset atau disebut juga polimer termoset adalah bahan yang akan
mengalami perubahan kemis dan menjadi keras secara permanen ketika dipanaskan
pada suhu polimerisasi bahan tersebut. Bahan ini juga tidak akan menjadi lunak jika
dipanaskan kembali dengan temperatur yang sama. Ketika sudah mengalami
polimerisasi bahan ini tidak akan larut dan tidak akan melunak jika dipanaskan
kembali, namun akan mengalami dekomposisi jika dipanaskan pada suhu yang lebih
tinggi. Salah satu contoh bahan termoset adalah resin akrilik. 30
2.1.2.2.2
Termoplastik
Bahan termoplastik sudah digunakan selama lebih dari 50 tahun.3
Termoplastik adalah bahan yang dapat menjadi lunak ketika dipanaskan di atas suhu
tertentu dan kembali mengeras ketika didinginkan tanpa mengalami perubahan
secara kimia.
1,3,30
Bahan termoplastik dapat dibagi menjadi beberapa jenis menurut
bahan dasarnya, yaitu nilon, asetal, akrilik, dan polikarbonat termoplastik.1-3
2.2 Nilon Termoplastik
Bahan nilon termoplastik pertama kali dipakai untuk membuat basis gigi
tiruan pada tahun 1950. Bahan ini dibuat melalui reaksi kondensasi antara diamine
dan dibasic acid. 3 Nilon merupakan polimer crystalline. Sifat crystalline inilah yang
menyebabkan nilon memiliki sifat yang tidak dapat larut dalam pelarut, ketahanan
panas yang tinggi, dan kekuatan yang tinggi serta kekuatan tensil yang baik. 3,31
Universitas Sumatera Utara
10
Gambar 1. Reaksi polimerisasi nilon termoplastik secara kimia1
Nilon adalah bahan serbaguna dan juga memiliki sifat kekuatan fisik yang
tinggi, resistensi terhadap panas dan juga resistensi terhadap bahan kimia. Bahan ini
juga mudah dimodifikasi untuk meningkatkan kekakuan dan juga ketahanannya
terhadap keausan. Oleh karena sifat tersebut, nilon adalah bahan yang paling sesuai
untuk dijadikan gigi tiruan fleksibel.1
Pada beberapa tahun terakhir, nilon termoplastik telah menarik perhatian
sebagai bahan basis gigi tiruan karena memiliki beberapa kelebihan yaitu hasil
estesis yang baik, tidak toksik untuk pasien alergi, elastisitas lebih tinggi daripada
resin akrilik polimerisasi panas, kekuatan yang cukup untuk digunakan sebagai
bahan basis gigi tiruan, tidak terjadi perubahan bentuk selama proses polimerisasi
dan tidak terdapat monomer sisa.32
Gambar 2. Basis
gigi
tiruan
nilon
termoplastik (Valplast)5
Universitas Sumatera Utara
11
2.2.1
Manipulasi
Nilon tidak dapat dimanipulasi dengan teknik yang biasa melainkan harus
dilelehkan terlebih dahulu, lalu diinjeksikan ke dalam kuvet dengan tekanan
menggunakan pres hidrolik (injection-molding). Nilon dimasukkan dalam satu
cartridge dan dilelehkan pada suhu 222ºC (nilon 6) dengan furnace elektrik.
Selanjutnya nilon yang telah meleleh ditekan kedalam kuvet dengan plugger di
bawah tekanan yang diberikan oleh pres hidrolik atau manual. Tekanan injectionmolding dijaga pada tekanan 5 bar selama 3 menit kemudian kuvet beserta cartridge
segera dilepaskan. Kuvet kemudian dibiarkan dingin pada suhu kamar selama 30
menit sebelum dibuka.4,24
2.2.2 Kelebihan
Beberapa kelebihan nilon termoplastik sebagai bahan basis gigi tiruan adalah
sebagai berikut:1,2,4
1. Harganya lebih murah daripada gigi tiruan logam
2. Lebih estetis dibandingkan resin akrilik
3. Tidak menggunakan cangkolan logam
4. Tidak mudah patah
5. Lebih nyaman
6. Hipoalergenik, karena tidak memiliki monomer sisa.
2.2.3 Kekurangan
Kekurangan penggunaan nilon termoplastik sebagai bahan basis gigi tiruan
adalah sebagai berikut:1-5
1. Memerlukan peralatan yang mahal dan kuvet khusus
2. Kesulitan dalam pembuatan mold
3. Sulit diperbaiki bila terjadi kerusakan
4. Perlekatan anasir gigi tiruan dengan basis hanya secara mekanis sehingga
anasir gigi tiruan masih memungkinkan untuk lepas dari basis.
Universitas Sumatera Utara
12
5. Penyerapan air yang tinggi
6. Stabilitas warna rendah
2.2.4 Sifat-sifat
2.2.4.1 Sifat Mekanis
1. Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas adalah ukuran dari kekakuan bahan serta merupakan salah
satu sifat yang memengaruhi kekuatan impak.30 Nilon termoplastik memiliki
modulus elastisitas yang rendah sehingga bersifat fleksibel. Hasil penelitian Kohli
(2013) menunjukkan modulus elastisitas pada bahan Valplast adalah 1211,09 MPa. 33
2. Kekuatan Fatique
Fatique adalah rusaknya atau patahnya suatu bahan yang disebabkan beban
berulang di bawah batas tahanan bahan. Fraktur gigi tiruan dapat terjadi sebagai
akibat dari fatique.34 Mathews dan Smith (1955) menyatakan bahwa daya tahan nilon
terhadap fatique atau stressing yang berulang juga merupakan salah satu kelebihan
utama nilon.35 Strinskas AV dkk (1965) Kekuatan fatique nilon 6 yang diuji
sebanyak 106 siklus adalah sebesar 170 kgf/cm2.36
3. Kekuatan Impak
Kekuatan impak adalah suatu ukuran kekuatan bahan yang diukur dari energi
yang diperlukan untuk memulai dan melanjutkan retakan melewati sebuah spesimen
dengan dimensi tertentu.26 Hasil penelitian Syahputra S (2010) nilai kekuatan impak
nilon termoplastik dengan ketebalan 2 mm adalah 34,58 x 10-3 J/mm2.37
4. Kekuatan Transversal
Kekuatan transversal merupakan kombinasi dari kekuatan kompresi,
kekuatan tarik dan kekuatan geser.30 Hasil penelitian Kohli (2013) menunjukkan
kekuatan transversal bahan Valplast adalah 77,28 MPa.33 Hasil penelitian lainnya
melaporkan bahwa kekuatan transversal bahan nilon termoplastik adalah
117,22±37,80 MPa.1
Universitas Sumatera Utara
13
2.2.4.2 Sifat Fisis
1. Kekasaran Permukaan
Salah satu faktor yang memengaruhi kekasaran permukaan pada gigi tiruan
adalah jenis bahan basis gigi tiruan yang digunakan seperti bahan nilon termoplastik
yang memiliki permukaan yang sulit dipoles bila dibandingkan dengan resin akrilik
sehingga menyebabkan basis gigi tiruan nilon termoplastik memiliki permukaan
yang lebih kasar.32,35 Permukaan yang kasar pada basis gigi tiruan nilon termoplastik
disebabkan nilon termoplastik memiliki titik leleh yang rendah sehingga bahan nilon
termoplastik menjadi sulit untuk dipoles.38
2. Stabilitas Warna
Stabilitas warna adalah kemampuan dari suatu lapisan permukaan atau
pigmen untuk bertahan dari degradasi yang disebabkan pemaparan dari lingkungan.
Stabilitas warna merupakan salah satu sifat yang penting untuk bahan restorasi di
bidang kedokteran gigi.24
Yu-lin dkk (2003) membandingkan stabilitas warna dari nilon, silikon, dan
resin akrilik yang direndam dalam air, kopi, dan teh. Hasilnya menunjukkan kopi
menyebabkan perubahan warna yang paling besar pada silikon, kemudian pada nilon,
lalu resin akrilik. Selain itu, hasil penelitian tersebut juga menunjukkan teh
menyebabkan perubahan warna yang paling besar pada bahan nilon.24
3. Perubahan Dimensi
Teknik injection molding menunjukkan stabilitas dimensi yang baik
dibanding dengan teknik compression molding. Garfunkel dan Anderson dkk. (1988)
menyatakan bahwa dari hasil penelitian menunjukkan perubahan dimensi pada
injection molding lebih rendah daripada compression molding. 24
4. Penyerapan Air
Penyerapan air yang tinggi merupakan kekurangan dari nilon. Hal ini karena
nilon termoplastik mempunyai serat yang menyerap air. Nilon termoplastik juga
memiliki sifat hidrofilik yaitu kemampuan suatu zat untuk menyerap molekul air dari
lingkungannya. Hasil penelitian Ariyani (2013) menyatakan bahwa nilai penyerapan
Universitas Sumatera Utara
14
air basis nilon termoplastik tanpa penambahan fiber glass reinforced adalah 2,034
mg/mm3.39
2.3 Kekuatan Impak
2.3.1 Pengertian
Kekuatan impak adalah ukuran bagi kekuatan suatu bahan ketika bahan
tersebut patah akibat benturan yang terjadi secara tiba-tiba.40 Kekuatan impak
minimal untuk suatu bahan yang akan dijadikan basis gigi tiruan harus > 2 kJ/m2.41
Kekuatan impak yang tinggi merupakan salah satu kelebihan bahan nilon jika
dibandingkan dengan PMMA. Sharma dkk (2014) menyatakan kekuatan impak
bahan nilon termoplastik adalah 0,76±0,03 kN.1 Hal ini disebabkan karena bahan
nilon memiliki sifat fleksibilitas sehingga tahan terhadap fraktur ketika terjadi
benturan yang kuat.15 Hasil penelitian Syahputra S (2010) nilai kekuatan impak nilon
termoplastik dengan ketebalan 2 mm adalah 34,58 x 10-3 J/mm2.37
2.3.2 Faktor-Faktor Memengaruhi Kekuatan Impak
Kekuatan impak basis gigi tiruan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor
yaitu:
1. Kandungan amida
Kandungan amida pada nilon dapat memengaruhi kekuatan impak bahan
nilon. Hal ini disebabkan karena kandungan amida yang dimiliki nilon merupakan
senyawa polar sehingga ikatan hidrogen yang terkandung didalam gugus ini dapat
meningkatkan kekuatan ikat antar rantai. Sehingga semakin banyak kandungan
amida, maka semakin tinggi pula kekuatan impak bahan nilon.42
2. Berat molekul
Secara umum, semakin tinggi berat molekul suatu bahan, maka sifat
mekanisnya akan semakin tinggi, namun ada juga beberapa sifat mekanis yang tidak
terpengaruh seiring meningkatnya berat molekul. Harper C (2002) menyatakan
bahwa bahan termoplastik termasuk kedalam bahan yang memiliki berat molekul
Universitas Sumatera Utara
15
yang tinggi sedangkan bahan termoset adalah bahan yang memiliki berat molekul
yang rendah. Hal inilah yang menyebabkan nilon termoplastik memiliki kekuatan
impak yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas.42
3. Derajat kristalinitas
Derajat kristalinitas adalah banyaknya jumlah kristalin yang terbentuk ketika
nilon mengalami polimerisasi yaitu ketika terjadi penurunan suhu pada saat nilon
selesai diinjeksikan ke dalam mold dan dibiarkan dingin pada suhu ruangan. Pada
nilon yang suhunya diturunkan dengan perlahan, jumlah kristalin yang terbentuk
mencapai sekitar 50-60%, sedangkan pada nilon yang suhunya diturunkan dengan
cepat, jumlah kristalin yang terbentuk hanya sekitar 10%. Hal ini berdampak kepada
sifat mekanis bahan nilon tersebut yaitu semakin tinggi derajat kristalinitas bahan
nilon, maka semakin tinggi kekuatan impaknya.42
4. Ukuran partikel polimer
Dharmarajan NR (2000) menyatakan bahwa kekuatan impak nilon menurun
dengan cepat seiring bertambahnya ukuran partikel diatas 0,7m. Pada penelitian
yang dilakukan dengan ukuran partikel dari 0,3m sampai 0,6m memiliki kekuatan
yang tinggi, namun hasil penelitiannya menunjukkan bahwa ukuran partikel 0,5m
adalah yang paling baik.43
5. Teknik processing
Teknik
injection-molding
yang
digunakan
untuk
processing
nilon
termoplastik dapat memengaruhi kekuatan impak nilon termoplastik. Hal ini
disebabkan karena setelah bahan nilon diinjeksikan kedalam kuvet, maka suhu pada
bagian permukaan nilon akan lebih cepat turun daripada suhu nilon di bagian dalam.
Akibatnya derajat kristalinitas yang terbentuk menjadi berbeda antara di permukaan
dan bagian dalam nilon yang berdampak pada penurunan kekuatan impak.30 Jadhav
R dkk (2013) menyatakan bahwa teknik processing pada basis gigi tiruan memiliki
peranan yang penting terhadap kekuatan impak.14
Universitas Sumatera Utara
16
6. Porositas
Porositas suatu bahan terdiri atas dua yaitu porositas eksternal dan porositas
internal. Porositas eksternal akan berdampak kepada permukaan yang lebih kasar
sedangkan porositas internal akan lebih berdampak kepada sifat mekanik. Semakin
banyak porositas suatu bahan, maka akan semakin mengurangi sifat mekanik suatu
bahan yaitu salah satunya kekuatan impak karena dengan adanya porositas, maka
bahan tersebut semakin mudah untuk mengalami fraktur karena adanya udara yang
terperangkap sehingga bahan tidak sepenuhnya padat.30
7. Perubahan suhu
Perubahan suhu ketika processing bahan nilon termoplastik sangat
berpengaruh terhadap kekuatan impak bahan nilon termoplastik. Hal ini disebabkan
karena ketika cartridge dipindahkan dari furnace ke injector, dapat terjadi perubahan
suhu yang tidak dapat dikontrol, sehingga derajat kristalinitas juga menjadi
terganggu. Selain itu perbedaan suhu nilon termoplastik ketika cair dengan suhu
mold juga tidak dapat dikontrol, sehingga berpengaruh juga terhadap kekuatan
impak.3
8. Penyerapan air
Penyerapan air dapat memengaruhi kekuatan impak nilon termoplastik45
karena pada dasarnya bahan nilon bersifat higroskopis sehingga mudah menyerap air.
Air yang terserap dapat menyebabkan bahan tersebut mengembang karena adanya
ekspansi linear.3 Molekul air masuk ke dalam ruang di antara ikatan molekul yang
membentuk rantai utama poliamida nilon.18 Air yang terserap ke dalam polimer akan
bertindak sebagai plasticizer17 dan akan menurunkan sifat mekanis bahan
tersebut.24,46
2.3.3 Metode Pengukuran Kekuatan Impak
Pengukuran kekuatan impak menggunakan sampel dengan ukuran tertentu
yang diletakkan pada alat penguji dengan lengan pemukul yang dapat diayun.
Pemukul tersebut kemudian diayun dan membentur sampel hingga patah selanjutnya
Universitas Sumatera Utara
17
energi yang tertera pada alat penguji dibaca dan dicatat. Terdapat dua tipe alat
penguji kekuatan impak yaitu Izod dan Charpy.47 Pada alat penguji Izod sampel
dijepit secara vertikal pada salah satu ujungnya sedangkan alat penguji Charpy kedua
ujung sampel diletakkan pada posisi horizontal. Pada penelitian ini digunakan alat
penguji Charpy. Perhitungan kekuatan impak menggunakan rumus:40,47
Kekuatan Impak =
E
bxd
Keterangan:
E = Energi ( Joule)
b = Lebar batang uji (mm)
d = Tebal batang uji (mm)
2.4 Kekuatan Transversal
2.4.1 Pengertian
Kekuatan transversal merupakan kombinasi dari kekuatan kompresi, kekuatan
tarik dan kekuatan geser.30 Uji kekuatan transversal sering digunakan untuk
mengukur sifat mekanis dari suatu basis gigi tiruan karena cukup mewakili tipe-tipe
gaya yang terjadi selama proses pengunyahan. Kekuatan transversal basis gigi tiruan
tidak boleh dibawah 65 MPa.24 Hasil penelitian Kohli (2013) menunjukkan kekuatan
transversal bahan Valplast adalah 77,28 MPa.33
2.4.2 Faktor-Faktor Memengaruhi Kekuatan Transversal
Kekuatan transversal basis gigi tiruan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor
yaitu:
1. Kandungan amida
Kandungan amida merupakan senyawa polar yang memiliki ikatan hidrogen,
sehingga semakin tinggi kandungan amida, semakin tinggi pula kekuatan transversal
bahan tersebut.42
Universitas Sumatera Utara
18
2. Jumlah plasticizer
Kortrakulkij K (2008) menyatakan bahwa perendaman basis gigi tiruan dalam
air dapat menyebabkan basis gigi tiruan menyerap air yang diikuti dengan loss of
soluble component dan juga plasticizer. Ketika plasticizer dalam basis semakin
berkurang, maka basis tersebut akan semakin kehilangan kelenturan dan akan
menjadi semakin kaku dan menyebabkan peningkatan kekuatan transversal.24,
3. Derajat kristalinitas
Derajat kristalinitas adalah banyaknya jumlah kristalin yang terbentuk ketika
nilon mengalami polimerisasi yaitu ketika terjadi penurunan suhu pada saat nilon
selesai diinjeksikan ke dalam mold dan dibiarkan dingin pada suhu ruangan. Pada
nilon yang suhunya diturunkan dengan perlahan, jumlah kristalin yang terbentuk
mencapai sekitar 50-60%, sedangkan pada nilon yang suhunya diturunkan dengan
cepat, jumlah kristalin yang terbentuk hanya sekitar 10%. Hal ini berdampak kepada
sifat mekanis bahan nilon tersebut yaitu semakin tinggi derajat kristalinitas bahan
nilon, maka semakin tinggi kekuatan transversalnya.42
4. Ketebalan basis gigi tiruan
Pada kasus gigi tiruan penuh yang dibuat menggunakan bahan nilon, sifat
fleksibilitas nilon tidak akan terlihat karena basis yang dibuat terlalu tebal. Hal ini
menunjukkan bahwa semakin tebal bahan nilon, semakin tinggi kekuatan
transversalnya namun fleksibilitasnya berkurang.3 Gharechahi J (2014) menyatakan
faktor-faktor seperti ukuran, bentuk, dan ketebalan basis dapat memengaruhi sifat
mekanis suatu bahan.48
5. Porositas
Porositas suatu bahan terdiri atas dua yaitu porositas eksternal dan porositas
internal. Porositas eksternal akan berdampak kepada permukaan yang lebih kasar
sedangkan porositas internal akan lebih berdampak kepada sifat mekanik. Semakin
banyak porositas suatu bahan, maka akan semakin mengurangi sifat mekanik suatu
bahan yaitu salah satunya kekuatan transversal.49
Universitas Sumatera Utara
19
6. Penyerapan air
Penyerapan air dengan cara berdifusi ke dalam matriks resin akan
menurunkan kekuatan transversal. Molekul air masuk ke dalam ruang di antara
ikatan molekul yang membentuk rantai utama poliamida nilon.18 Air yang terserap ke
dalam polimer akan bertindak sebagai plasticizer17 dan akan menurunkan sifat
mekanis bahan tersebut.24
2.4.3 Metode Pengukuran Kekuatan Transversal 30
Kekuatan transversal atau fleksural adalah beban yang diberikan pada sebuah
benda berbentuk batang yang terdukung pada kedua ujungnya dan beban diberikan
ditengah-tengahnya, selama batang ditekan maka beban akan meningkat secara
teratur dan berhenti ketika batang uji patah. Beban yang diperoleh dimasukkan ke
dalam rumus kekuatan transversal.30 Alat yang digunakan untuk uji kekuatan
transversal adalah Torsee’s Electronic System Universal Testing Machine.
Perhitungan kekuatan transversal adalah sebagai berikut:
σ = 3
2 2
Keterangan:
σ = Kekuatan transversal (MPa)
P = Beban maksimum diterapkan (N)
L = Jarak antara kedua mendukung (mm)
w = Lebar batang uji (mm)
t = Ketebalan spesimen (mm)
2.5 Metode Pembersih Gigi Tiruan
Gigi tiruan dapat dibersihkan dengan beberapa cara, yaitu dengan cara
mekanis, kemis, dan gabungan antara mekanis dan kemis.10
Universitas Sumatera Utara
20
2.5.1 Metode Mekanis
Salah satu metode pembersihan gigi tiruan secara mekanis yang paling sering
dilakukan adalah dengan menyikat gigi tiruan menggunakan sikat gigi.10,13 Sebagian
orang membersihkan gigi tiruannya dengan menggunakan sikat gigi dengan sabun,
air, ataupun pasta gigi. Cara ini memiliki kelebihan yaitu pembersihannya cepat dan
efektif dalam membersihkan plak, sisa makanan, dan stain pada gigi tiruannya.
Pasta gigi konvensional dan pasta gigi yang khusus diperuntukkan bagi gigi
tiruan sering digunakan oleh pasien. Kekhawatiran yang selalu timbul adalah bahwa
bahan tersebut dapat mengikis basis gigi tiruan. Penelitian menunjukkan bahwa pasta
yang mengandung kalsium fosfat kurang abrasif daripada pasta yang mengandung
kalsium karbonat, tetapi jumlah keausan yang terjadi tidak penting asalkan tekanan
penyikatan tidak berlebihan. Pasta dengan daya abrasif yang tinggi diperlukan untuk
menghilangkan noda tembakau.19
2.5.2 Metode Kemis
Metode pembersihan gigi tiruan secara mekanis yang paling sering dilakukan
adalah dengan cara merendam gigi tiruan dalam bahan pembersih gigi tiruan.10 Ada
beberapa kelebihan pembersihan gigi tiruan secara kemis dibandingkan dengan
secara mekanis, yaitu:13
1. Bahan pembersih kemis dapat mencapai seluruh permukaan gigi tiruan
sehingga memberikan pembersihan secara menyeluruh.
2. Kerusakan karena pembersihan yang salah dapat diminimalisir.
3. Abrasi tidak mungkin terjadi dan prosedurnya mudah dilakukan.
4. Mudah dilakukan bagi pasien yang memiliki keterbatasan.
Adapun persyaratan sebuah bahan pembersih yang harus dipenuhi agar dapat
digunakan oleh pasien, yaitu:13
1. Tidak beracun, mudah dibersihkan dan tidak meninggalkan sisa bahan
yang dapat mengiritasi.
Universitas Sumatera Utara
21
2. Dapat melarutkan zat organik maupun non-organik yang melekat pada
gigi tiruan.
3. Tidak merusak bahan yang digunakan untuk membuat gigi tiruan
termasuk polimer basis gigi tiruan, aloi, gigi tiruan akrilik dan porselen, dan juga
bahan pelapis lunak.
4. Tidak berbahaya terhadap mata, kulit, atau pakaian jika tumpah atau
tepercik.
5. Stabil dalam penyimpanan.
6. Sebaiknya bersifat bakterisidal dan fungisidal.
Terdapat 5 jenis pembersih kemis untuk gigi tiruan, yaitu:
1. Alkalin Hipoklorit
Dari semua bahan pembersih kemis yang ada, jenis hipoklorit adalah bahan
yang pertama kali dipakai secara rutin untuk merendam gigi tiruan. Hipoklorit sangat
berguna untuk membersihkan gigi tiruan karena dapat menghilangkan noda (stain)
dan melarutkan musin dan juga zat lainnya.13
2. Alkalin Peroksida
Alkalin peroksida adalah pembersih gigi tiruan yang paling banyak
digunakan. Jenis ini tersedia dalam bentuk bubuk atau tablet yang akan menjadi
larutan alkalin dari hidrogen peroksida ketika dilarutkan dalam air.13
3. Asam
Bahan asam yang paling sering digunakan adalah larutan cuka.13,50 Bahan
pembersih lain yang tergolong jenis ini adalah larutan hidroklorin, fosfor, dan asam
sulfur. Oleh karena bahan ini menyerang komponen fosfor anorganik dari kalkulus,
bahan ini sangat efektif untuk menghilangkan noda (stain) yang tidak hilang dengan
larutan alkalin peroksida.13 Perendaman gigi tiruan selama satu malam dalam larutan
cuka 10% atau 5% dapat menghilangkan perlekatan sel C.albicans pada gigi tiruan.
Efektifitas larutan cuka 5% ataupun 10% dapat disamakan dengan efek larutan
sodium hipoklorit 1%.50
Universitas Sumatera Utara
22
4. Desinfektan
Contoh dari golongan ini adalah klorheksidin glukonat yang dipakai sebagai
obat kumur dan pembersih gigi tiruan. Pemakaian klorheksidin sebagai desinfektan
untuk merendam gigi tiruan dianjurkan 15 menit setiap hari. Hasil penelitian David
dan Munadziroh (2005) melaporkan bahwa perendaman gigi tiruan akrilik dalam
klorheksidin selama 15 menit tidak menyebabkan perubahan warna yang bermakna,
sedangkan perendaman selama 105 menit dan 210 menit menyebabkan gigi tiruan
akrilik mengalami perubahan warna yang bermakna.51
5. Enzim
Golongan enzim ini dapat menghancurkan makromolekul dari glikoprotein,
mukoprotein dan mukopolisakarida yang terdapat pada plak gigi tiruan menjadi unitunit yang lebih kecil. Golongan ini juga efektif terhadap bakteri dan jamur, dapat
menghilangkan deposit keras dari gigi tiruan dan mencegah terbentuknya formasi
plak yang baru. Golongan ini tidak menyebabkan kerusakan pada basis gigi tiruan
dan komponen gigi tiruan lainnya.52
2.5.3 Metode Gabungan Mekanis dan Kemis
Salah satu contoh dari gabungan mekanis dan kemis adalah unit ultrasonik
dengan komponen vibrasi. Gigi tiruan diletakkan pada unit pembersih kemudian diisi
dengan bahan pembersih kemis sesuai dengan petunjuk pabrik. Aksi pembersihan
dari bahan pembersih kimia didukung oleh aksi mekanis dari vibrasi ultrasonik.
Walaupun teknik ini efektif, tetapi tidak adekuat dalam menghilangkan plak dari
permukaan gigi tiruan. Biasanya teknik ini digunakan pada rumah sakit.53
2.6 Alkalin Peroksida
Alkalin peroksida tersedia dalam bentuk bubuk ataupun tablet effervescent
yang jika dilarutkan dalam air akan membentuk larutan alkalin dari hidrogen
peroksida. Hidrogen peroksida juga tersedia dalam bentuk cairan tidak berwarna.
Universitas Sumatera Utara
23
Tablet effervescent diklasifikasikan menjadi produk kemis yang memerlukan
perendaman. 13
Alkalin peroksida efektif untuk membersihkan plak yang baru terbentuk dan
juga stain. Untuk mendapatkan keefektifannya, alkalin peroksida harus dibiarkan
berkontak dengan gigi tiruan dalam waktu yang lama.52 Namun sekarang sudah
tersedia jenis alkalin peroksida yang dapat digunakan dalam waktu yang singkat
yaitu Polident. Polident tersedia dalam beberapa jenis, salah satu diantaranya adalah
Polident 5 minutes yang penggunaannya hanya perlu direndam selama 5 menit.
contoh alkalin peroksida yang diproduksi khusus untuk gigi tiruan nilon termoplastik
adalah Val-Clean. Cara penggunaannya sama dengan pembersih gigi tiruan pada
umumnya yaitu direndam, namun sedikit berbeda pada frekuensi pemakaiannya yaitu
hanya direndam tiga kali dalam seminggu dengan lama perendaman selama 10 menit
setiap kali pemakaian.14 Penggunaan alkalin peroksida dalam jangka waktu yang
panjang dapat menyebabkan bleaching pada basis resin akrilik.53
a. Polident
Polident adalah salah satu pembersih gigi tiruan berbahan dasar alkalin
peroksida yang paling sering digunakan dan paling mudah didapatkan di pasaran.
Cara penggunaan Polident adalah dengan cara melarutkan satu tablet Polident
kedalam 200 mL air hangat, lalu rendam gigi tiruan sesuai dengan petunjuk pabrik (5
menit). Komposisi dari Polident tersebut adalah : sodium bikarbonat, asam sitrat,
sodium
karbonat,
potassium
monopersulfat,
sodium
perborat,
sodium
heksametafosfat, sodium benzoate, sodium laurel sulfoasetat, sodium stearat dan
bahan tambahan lainnya seperti PVP (polyvinyl pyrolidone) dan perasa.54
b. Val-Clean
Val-Clean adalah pembersih gigi tiruan yang dibuat khusus untuk
membersihkan gigi tiruan fleksibel, namun bahan ini masih sulit didapatkan di
pasaran. Pembersih khusus ini juga termasuk kedalam golongan alkalin peroksida
namun komposisi nya sedikit berbeda dengan pembersih gigi tiruan komersil lainnya
yaitu pada Val-Clean alkali yang lebih dominan adalah potasium. Cara penggunaan
Universitas Sumatera Utara
24
Val-Clean adalah dengan cara melarutkan ¼ bungkus bubuk Val-Clean kedalam 250
mL air hangat dan direndam selama 10 – 15 menit perhari sebanyak tiga kali dalam
seminggu.
Komposisi
dari
Val-Clean
tersebut
adalah
:
Potasium
peroksimonopersulfat, potassium peroksidisulfat, potassium sulfat, potassium
bisulfate, asam sitrat, magnesium karbonat, ekstrak pepermin, dan sukrosa.14
2.6.1 Mekanisme Kerja Alkalin Peroksida
Ketika dilarutkan dalam air, kandungan sodium perborat akan mengalami
dekomposisi untuk membentuk larutan alkalin peroksida.13 Alkalin pada larutan ini
berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan, sedangkan peroksida
akan
melepaskan oksigen55, sehingga terjadi pembersihan secara mekanis oleh gelembung
oksigen selain daripada pembersihan secara kemis dari bahan itu sendiri.13
Perbedaan alkalin pada larutan pembersih juga memiliki efek yang berbeda.
Pada Polident alkalin yang digunakan adalah sodium sedangkan pada Val-Clean
alkalin yang digunakan adalah potasium.11,14 Dalam tabel perioduk unsur, sodium
dan potasium berada pada satu golongan yaitu golongan 1A yang berarti kedua
alkalin tersebut memiliki sisa 1 elektron pada lintasan terluar struktur elektronnya.
Jika dibandingkan kedua alkalin tersebut, sodium kurang reaktif dibandingkan
dengan potasium ketika berkontak dengan air. Hal ini disebabkan oleh karena
perbedaan nomor atom kedua alkalin tersebut. Nomor atom pada sodium adalah 11
sedangkan nomor atom potasium adalah 19. Dilihat dari perbedaan nomor atom
tersebut, diketahui juga terdapat perbedaan jumlah lintasan elektron pada kedua
alkalin tersebut.56
Universitas Sumatera Utara