Tapioka 1) Pati Sagu 2) Tapioka Pati Sagu
E. Karakteristik Plastik Komposit
E.4. Uji Morfolog
Uji morfologi ini berdasarkan atas dengan metode ASTM E-201. Morfologi campuran berpengaruh penting terhadap penentuan sifat produk akhir. Morfologi campuran yang baik bergantung pada pendistribusian dan ikatan interfacial antara komponen mayor (polimer sintetis) sebagai fase continuous dengan komponen minor (polimer alam) sebagai fase terdispersi. Pengujian morfologi dilakukan pada produk yang telah diberi perlakuan reaksi α-amilase dengan perbandingan produk yang tidak diberikan perlakuan apapun dengan tujuan agar terlihat hasil pencampuran dan
58
homogenitasnya. Pengujian morfologi permukaan produk dilakukan dengan alat
Scanning Electrone Microscope (SEM) pada perbesaran 5000x.
a) d)
b) e)
c) f)
Keterangan:
a. Compt.-LLDPE + pati sagu termoplastis sebelum diberi perlakuan
b. Compt.-LLDPE + tapioka termoplastis sebelum diberi perlakuan
c. LLDPE murni sebelum diberi perlakuan
d. Compt.-LLDPE + pati sagu termoplastis sesudah diberi perlakuan
e. Compt.-LLDPE + tapioka termoplastis sesudah diberi perlakuan
f. LLDPE murni sesudah diberi perlakuan
Gambar 18. Morfologi permukaan dengan SEM pada plastik komposit LLDPE (perbesaran 5000x)
59
Berdasarkan hasil uji SEM, baik pada Gambar 18 (a dan b) dan Gambar 19 (a dan b), dapat dilihat bahwa semua plastik komposit yang tidak diberikan perlakuan apapun memiliki permukaan yang rata dan cenderung halus, sedangkan pada Gambar 18 (c) dan 19 (c) merupakan gambar morfologi dari polimer sintetis dimana sangat halus dan tidak berpori karena struktur rantainya yang padat. Kehomogenan dari plastik komposit disebabkan oleh adanya pengaruh compatibilizer maleat anhidrida yang memberikan efek antara terhadap polimer sintetis (polietilen) dengan polimer alam (pati). Hal tersebut didukung oleh Nikazar et al. (2005) dimana maleat anhidrida memberikan stabilitas mofologi terhadap pencampuran. Dalam hasil SEM tersebut tidak ditemukan adanya granula pati termoplastis yang membuktikan bahwa pencampuran telah terjadi secara baik dan homogen.
Pada Gambar 18 (d dan e) dan Gambar 19 (d dan e), dapat dilihat bahwa morfologi permukaan plastik yang telah diberikan perlakuan enzimatis pada pengujian sifat biodegradabilitas dimana hasil SEM menunjukkan permukaan yang kasar dan berlubang karena pati yang tercampur telah terlarut sempurna dengan adanya α-amilase tersebut, sedangkan pada Gambar 18 (f) dan 19 (f) tidak mengalami perubahan karena rantai kimia polimer sintetis tidak dapat terpotong oleh enzim α-amilase. Kehomogenan pencampuran menjadi lebih terlihat karena pendistribusian lubang-lubang pada permukaan plastik terlihat merata. Penyebaran yang merata ini terjadi karena adanya ikatan interfacial yang baik antara polietilen dengan pati dan compatibilizer berkerja dengan maksimal. Dalam hal ini, proses kompatibilisasi telah bekerja dengan baik sehingga dapat dihasilkan plastik komposit yang mempunyai morfologi yang baik. Penggunaan plasticizer pada pati untuk pembuatan thermoplastic starch (TPS) menunjukkan morfologi permukaan yang lebih homogen dibandingkan tanpa penambahan plasticizer.
60
a) d)
b) e)
c) f)
Keterangan:
a. Compt.-HDPE + pati sagu termoplastis sebelum diberi perlakuan
b. Compt.-HDPE + tapioka termoplastis sebelum diberi perlakuan
c. HDPE murni sebelum diberi perlakuan
d. Compt.-HDPE + pati sagu termoplastis sesudah diberi perlakuan
e. Compt.-HDPE + tapioka termoplastis sesudah diberi perlakuan
f. HDPE murni sesudah diberi perlakuan
Gambar 19. Hasil morfologi permukaan dengan SEM pada plastik komposit HDPE (perbesaran 5000x)
61 IV. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Karakterisasi pati dilakukan untuk membuktikan bahwa pati yang digunakan mempunyai kualitas yang baik. Nilai mutu pati yang digunakan sesuai dengan SNI pada pati sagu maupun tapioka. Nilai kadar serat kasar pada pati sagu (0,28%) yang lebih tinggi dari SNI diakibatkan kurang baiknya proses pengekstrasian, akan tetapi nilai kadar serat yang tinggi memberikan keuntungan tersendiri pada hasil plastik komposit yang dihasilkan. Komponen penyusun pati sagu dan tapioka yang digunakan mempunyai kandungan pati dan persentase amilosa yang tinggi sehingga akan berpengaruh baik pada karakteristik plastik komposit yang dihasilkan.
Hasil uji fisik mekanik plastik komposit memperlihatkan bahwa compt.- HDPE tapioka (286,35 kg/cm2) memiliki nilai kekuatan tarik yang paling mendekati HDPE murni (297,19 kg/cm2), sedangkan nilai elongasi untuk semua plastik komposit bernilai lebih rendah dibandingkan polimer sintetisnya. Apabila dibandingkan antar plastik komposit, compt.-LLDPE dengan pati termoplastis memiliki nilai elongasi yang lebih besar dibandingkan compt.-HDPE dengan pati termoplastis yaitu 11,14% dan 11,11%. Lain halnya pada sifat termal plastik komposit yang dihasilkan, dimana adanya pencampuran pati termoplastis dengan polietilen tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap nilai Tg dan Tm
apabila dibandingkan dengan polimer sintetisnya. Nilai Tg berkisar antara 36,35-
38,50oC; sedangkan nilai Tm plastik komposit berkisar antara 119,10-131,95oC.
Uji biodegradabilitas dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif. Pengujian secara kualitatif pada plastik komposit menggunakan mikroorganisme kapang (Penicillium sp. dan Aspergillus niger) menunjukkan pertumbuhan kapang tersebut sebesar 10% koloni, sedangkan pada kontrol positif yang dipakai yaitu pati termoplastis terdapat 10-30% koloni dan kontrol negatifnya yaitu polietilen tidak ditemukan adanya koloni kapang yang tumbuh. Uji selanjutnya dilakukan secara kuantitatif dengan pemberian α-amilase dimana compt.-LLDPE sagu mempunyai persentase bobot plastik yang hilang terbesar (3,745%) dibandingkan dengan yang lain. Kecilnya nilai pati yang terhidrolisis disebabkan terperangkapnya pati pada matriks polimer sintetik. Hal ini terlihat dari uji morfologi permukaan dengan SEM yang menunjukkan perubahan pada plastik komposit setelah dilakukan uji
62
biodegradabilitas secara enzimatis dimana permukaan plastik komposit menjadi kasar karena hilangnya komponen pati. Pada pengujian inipun terlihat dispersi pati termoplastis yang baik pada plastik komposit walaupun ikatan interfacial yang belum maksimal dan memberikan pembuktian dari persentase bobot hilangnya plastik dimana compt.-LLDPE sagu mempunyai tingkat kekasaran paling tinggi diikuti oleh compt.-HDPE tapioka, compt.-LLDPE tapioka dan terakhir compt.-
HDPE sagu.
Berdasarkan pada keempat karakteristik yang telah diuji, tapioka mampu untuk bercampur dengan polietilen lebih baik bila dibandingkan dengan pati sagu, sedangkan HDPE merupakan polietilen yang dapat bercampur dengan pati secara lebih homogen. Plastik komposit yang dihasilkan dari pencampuran tapioka termoplastis dengan compt.-HDPE mempunyai sifat kekuatan tarik yang tinggi namun getas.
B. Saran
Penelitian lebih lanjut disarankan:
Optimasi formula untuk pembuatan pati termoplastis agar dapat tercampur lebih sempurna dengan polimer sintetis.
Optimasi kondisi proses pencampuran antara pati termoplastis dengan polimer sintetis untuk meningkatkan atau memperbaiki sifat fisik mekanik plastik komposit yang dihasilkan.