Peranan Pendispersi Asam Stearat Terhadap Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas Dengan Bahan Pengisi Dekstrin

(1)

Siti Khairunizar : Peranan Pendispersi Asam Stearat Terhadap Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas Dengan Bahan Pengisi Dekstrin, 2009.

PERANAN PENDISPERSI ASAM STEARAT TERHADAP

KOMPATIBILITAS CAMPURAN PLASTIK POLIPROPILENA BEKAS DENGAN BAHAN PENGISI DEKSTRIN

OLEH

SITI KHAIRUNIZAR NIM : 020822017

JURUSAN SI KIMIA EKSTENSI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PERSETUJUAN

Judul : PERANAN PENDISPERSI ASAM STEARAT

TERHADAP KOMPATIBILITAS CAMPURAN PLASTIK POLIPROPILENA BEKAS DENGAN BAHAN PENGISI DEKSTRIN

Kategori : SKRIPSI

Nama : SITI KHAIRUNIZAR

Nomor Induk Mahasiswa : 020822017

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA EKSTENSION

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan, Nopember 2008

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 1

Drs. Amir Hamzah Srg, Msi

Pembimbing 2

Drs. Darwin Yunus Nst., Msi

Diketahui/disetujui oleh :

Departemen Kimia FMIPA-USU

(3)

PERNYATAAN

PERANAN PENDISPERSI ASAM STEARAT TERHADAP KOMPATIBILITAS

CAMPURAN PLASTIK POLIPROPILENA BEKAS DENGAN

BAHAN PENGISI DEKSTRIN

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan

dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.

Medan, Maret 2009

(4)

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah kepada Allah Subhanallahu wa ta’ala yang telah melimpahkan

rahmat dan hidayahNya, nikmat kehidupan dan kesehatan, sehingga penulis dapat

menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi yang berjudul Peranan Pendispersi Asam

Stearat Terhadap Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas dengan Bahan

Pengisi Dekstrin yang disusun untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Strata-1

Kimia pada Fakultas Matematika Dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Sumatera

Utara.

Penghormatan dan penghargaan tiada berhingga kepada Ayahanda dan Ibunda beserta

seluruh keluarga tercinta sebagai sumber motivasi, cinta dan kasih sayang terbesar

kepada penulis.

Ungkapan rasa terima kasih yang setulusnya juga penulis sampaikan kepada ;

1. Bapak Drs. Amir Hamzah Siregar, MSi., selaku dosen pembimbing I yang telah

memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis didalam melakukan penelitian dan

penulisan skripsi ini.

2. Bapak Drs. Darwin Yunus Nst, MSi., selaku dosen wali dan sekaligus selaku dosen

pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis didalam

melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.

3. Ibu DR. Rumondang Bulan Nst, MS, dan Bapak Drs. Firman Sibayang, MSi selaku

Ketua Jurusan dan Sekretaris Jurusan Kimia FMIPA-USU.

4. Bapak dan Ibu pengajar FMIPA-USU khususnya jurusan kimia yang telah banyak

memberikan berbagai disiplin ilmu pengetahuan kepada penulis selama masa

perkuliahan.

5. Bapak dan Ibu staff laboratorium Kimia Fisika FMIPA-USU yang telah memberikan

bantuan selama masa penelitian kepada penulis.

6. Kepala Balai Riset Dan Standardisasi Industri Medan beserta seluruh jajaran staff

(5)

7. Kepala Laboratorium Lingkungan Baristand Industri Medan, Ibu Suestinah, Bsc.

beserta seluruh jajaran staff ahli analisnya ; Ibu Mardiani, Ibu Sumarni, Marisa, Dek

Fadil dan seluruh karyawan/i yang tiada henti memberikan dukungan dan semangat

kepada penulis.

Dan akhirnya penulis menyadari bahwa keterbatasan materi dan literatur yang tersaji

didalam skripsi ini menjadikan karya tulis ini belum sempurna. Oleh karena itu penulis

sangat mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaannya. Dengan penuh harapan

semoga karya tulis ini dapat menjadi informasi yang bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Maret 2009

Penulis

(6)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian mengenai Peranan Pendispersi Asam Stearat Terhadap

Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas Dengan Bahan Pengisi Dekstrin.

Sampel yang digunakan adalah plastik bekas jenis polipropilena, dekstrin sebagai bahan

pengisi, serta asam stearat sebagai bahan pendispersi.

Pencampuran dilakukan secara ekstrusi dengan komposisi plastik bekas sebanyak

60 gram, dekstrin sebanyak 40 gram, serta variasi berat asam stearat masing – masing

sebanyak 0 gram; 2 gram; 4 gram; 6 gram; 8 gram; dan 10 gram. Ekstrudat yang

diperoleh kemudian dilakukan pengujian kekuatan tarik dan kemuluran, pengujian gugus

fungsi dan pengujian sifat termal.

Dari hasil pengujian kekuatan tarik dan kemuluran diperoleh peningkatan

maksimum pada penambahan asam stearat sebanyak 6 gram, yaitu memberikan kekuatan

tarik sebesar 117.80 kgf/mm2 dan kemuluran sebesar 4.8%, hal ini menunjukkan bahwa

asam stearat dapat meningkatkan interaksi antara dekstrin dengan matriks polimer

sehingga dihasilkan campuran yang lebih kompatibel. .

Hasil pengujian gugus fungsi menunjukkan terjadinya interaksi fisik antara plastik

bekas, dekstrin dan asam stearat yang terbentuk melalui jembatan hidrogen. Hal ini

terlihat dengan munculnya serapan C-H pada bilangan gelombang 2950,47 – 2839,84 cm

-1

, serapan CH2 dan CH3 pada bilangan gelombang 1462,44 – 1376,41 cm-1, serapan gugus

OH dari dekstrin pada bilangan gelombang 3789.75 cm-1 dan gugus C=O ester pada

bilangan gelombang 1712.73 cm-1.

Hasil analisis termal menunjukkan bahwa masih terdapat dua puncak eksotermis

yang berdekatan yaitu pada suhu 380oC, dan 390oC. Hal ini menunjukkan bahwa

(7)

ABSTRACT

The research has been carried out regarding “Peranan Pendispersi Asam Stearat Terhadap Kompatibilitas Campuran Plastik Polipropilena Bekas Dengan Bahan Pengisi Dekstrin”. The sample is used plastic with polipropilena types, and dextrine is as the filling material, and stearate acid is as the dispersing material.

The mixture has been done with extrusion with the composition of used plastics

for 60 grams, dextrine for 40 grams, and variation of stearate acid with each 0 grams, 2

grams, 4 grams, 6 grams, 8 grams, and 10 grams. The extrudate obtained is then

examined using pulling power test, functional groups test and thermal property test.

From elasticity strength test and the elasticity, it is obtained the maximum

increase by adding stearate acid for 6 grams, that is by giving the withdrawing strength

for 117,80 kgf/mm2 and the elasticity for 4,8 %. It shwos that the stearate acid may add

the interaction between dextrine with polymer matrix for producing the more compatible

mixture.

The result of functional groups test shows physical interaction between used

plastics dextrine and stearate acid wich is formed through hydrogen bridge. It is seen by

the appearing of C-H absorption on the wave 2950,47 – 2839,84 cm-1, absorption CH2

and CH3 on the wave 1462,44 – 1376,41 cm-1, absorption OH from dextrine on the wave

3789,75 cm-1 and functional groups of C=O ester on the wave 1712,73 cm-1.

The result of thermal analysis shows that there is two culminated exotherm on the

temperature 380oC and 390oC. It shows that the polymer mixture is still on separated

(8)

DAFTAR ISI

(9)

2.1.2 Penggunaan Polipropilena... 7

2.2 Bahan Pengisi Dan Bahan Pendispersi ... 7

2.2.1 Bahan Pengisi ... 7

2.2.2 Bahan Pendispersi... 8

2.3 Dispersi Bahan Pengisi Dalam Matriks Polimer ... 9

2.3.1 Kompatibilitas Campuran Polimer ... 10

2.4 Pengolahan Dan Pencetakan Bahan Polimer ... 11

2.5 Karakterisasi Polipropilena ... 12

2.5.1 Pengujian Sifat Mekanik ... 12

2.5.2 Analisis Spektroskopi Infra Merah ... 13

2.5.3 Analisis Termal ... 14

3.3.2 Ekstraksi Pati Bonggol Pisang ... 17

3.3.3 Pembuatan Dekstrin ... 17

3.3.4 Pembuatan Campuran Plastik Bekas, Dekstrin Dan Asam Stearat ... 18

3.3.5 Pembuatan Spesimen ... 18

3.3.6 Pengujian Pati Dan Dekstrin ... 18

3.3.7 Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran ... 19

3.3.8 Pengujian Karakter Dengan Metode Differential Thermal Analysis (DTA) ... 19

3.3.9 Pengujian Dengan Spektrofotometer Infra Merah .... 19

3.4 Bagan Penelitian ... 20

3.4.1 Ekstraksi Pati Bonggol Pisang ... 20

(10)

3.4.3 Proses Pencampuran Plastik Bekas Dan Dekstrin

Tanpa Penambahan Asam Stearat ... 22

3.4.4 Proses Pencampuran Plastik Bekas Dan Dekstrin Dengan Penambahan Asam Stearat... 23

BAB 4 PEMBAHASAN ... 24

4.1 Ekstraksi Pati Dari Bonggol Pisang ... 24

4.2 Pembuatan Dekstrin ... 24

4.3 Pengujian Sifat Mekanik Campuran Plastik Bekas (Polipropilena) Dengan Dekstrin Dan Asam Stearat ... 25

4.4 Analisis Spektrum Infra Merah Campuran Plastik Bekas (Polipropilena) Dengan Dekstrin Dan Asam Stearat ... 26

4.5 Analisis Termal Menggunakan DTA ... 27

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 28

5.1 Kesimpulan ... 28

5.2 Saran ... 28

DAFTAR PUSTAKA ... 28

(11)

DAFTAR TABEL

Halaman

(12)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Polimerisasi Polipropilena ... 5

Gambar 2.2 Struktur Dekstrin ... 8

Gambar 2.3 Anion Stearat ... 9

Gambar 3.1 Bentuk Spesimen Untuk Pengujian Kekuatan Tarik Dan

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 4.1 Spektrum IR Pati Bonggol Pisang Kepok (Musa

Paradisiaca Normalis) ... 31 Lampiran 4.2 Spektrum IR Dekstrin Bonggol Pisang Kepok (Musa

Paradisiaca Normalis) ... 32 Lampiran 4.3 Spektrum IR Dekstrin Komersil ... 33

Lampiran 4.4 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik ( ) Dan

Kemuluran ( ) ... 34 Lampiran 4.5 Grafik Pengaruh Asam Stearat terhadap Kekuatan

Tarik ( ) Campuran Plastik Bekas Dan Dekstrin ... 34 Lampiran 4.6 Grafik Pengaruh Asam Stearat terhadap Kemuluran ( )

Campuran Plastik Bekas Dan Dekstrin ... 35

Lampiran 4.7 Spektrum IR Polipropilena Komersil ... 36

Lampiran 4.8 Spektrum IR Plastik (Polipropilena) Bekas ... 37

Lampiran 4.9 Spektrum IR Campuran Plastik Bekas (Polipropilena)

Dengan Dekstrin Dan Asam Stearat ... 38

Lampiran 4.10 Termogram DTA Plastik Bekas (Polipropilena) ... 39

Lampiran 4.11 Termogram DTA Campuran Plastik Bekas

(14)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Menurut pemakaiannya polimer dikelompokkan atas : perekat, serat, karet,

plastik, pelapis dan sebagainya. Plastik sangat mudah dan ekonomis untuk dibuat, dicetak

dengan bentuk serumit apapun. (Hartomo,A.J., 1993) Banyaknya penggunaan dan

pemakaian plastik dalam kehidupan telah menimbulkan dampak negatif terhadap

lingkungan hidup dengan adanya sampah plastik. Karena sifatnya yang sukar terurai di

alam sehingga dapat mencemari lingkungan. Disamping itu, limbah plastik dapat

menimbulkan masalah lain yaitu mengakibatkan tersumbatnya saluran air, parit, sungai

yang pada akhirnya dapat menyebabkan terjadinya banjir.

Salah satu penanganan sampah plastik adalah dengan proses daur ulang,

walaupun mutunya tidak sebaik hasil olahan plastik segar, hal ini disebabkan oleh

kerusakan dan oksidasi pada rantai molekul plastik daur ulang selama pembuangan oleh

(15)

ulang dapat dilakukan dengan penambahan bahan pengisi dan zat aditif lainnya untuk

memperbaiki sifat produk plastik bekas sehingga dapat dimanfaatkan kembali.

Sebagaimana diketahui, tanaman pisang (Musa paradisiaca) hanya berbuah satu

kali dan sesudah itu ditebang atau dibiarkan busuk dengan sendirinya. Bonggol pisang

yang tertimbun di dalam tanah biasanya dibiarkan busuk dan dapat menjadi sumber

penyakit bagi tanaman lain disekitarnya. Umbi batang atau rimpang yang biasanya

disebut bonggol pisang adalah bagian batang sebenarnya dari pisang. Jika diperhitungkan

bahwa setiap pohon pisang rata - rata mengandung 10 (sepuluh) persen pati dan berat

bonggol rata – rata adalah 2 (dua) kg, maka kalau diperkirakan ada 10 (sepuluh) juta

pohon pisang yang dipanen setiap tahun di Indonesia maka jumlah pati yang dibuang

begitu saja adalah sekitar 2 (dua) juta kg atau 2000 (dua ribu) ton. (Sulaiman, 1991)

Pati dapat diubah menjadi dekstrin melalui degradasi sebagian dengan panas

dibawah kondisi asam sebagai katalis dalam media berair atau secara pirolisis, yaitu

pemanasan pati kering yang telah diasamkan.

Pencampuran plastik bekas jenis polipropilena dengan bahan pengisi dekstrin

tidak dapat bercampur secara homogen disebabkan sifat bahan polimer komponennya

yang mempunyai kepolaran yang berbeda sehingga menghasilkan campuran (poliblen)

yang tidak kompatibel. Peningkatan kompatibilitas campuran poliblen dapat dilakukan

dengan penambahan bahan pendispersi yang berfungsi sebagai pelunak atau pembasah

(16)

Siregar (1999), telah melaporkan bahwa untuk meningkatkan kompatibilitas

antara termoplastik (polipropilena) dan pengisi pulp tandan kosong sawit telah digunakan

pendispersi lilin parafin dan vaselin serta asam stearat.

Pendispersi lilin paraffin dan minyak kacang kedelai telah digunakan dalam

matriks polimer polietilena dengan bahan pengisi tepung ubi kayu. Telah dilaporkan

bahwa tingkat dispersibilitas bahan pengisi tepung ubi kayu sangat tergantung dari

plastisitas dan sifat pembasahan matriks polietilena pada permukaan pori – pori bahan

pengisi. (Kiatkam Jonrwong, 1996)

Hornsby (1995), telah menggunakan berbagai asam lemak dan asam lemak

turunannya sebagai pendispersi magnesium hidroksida dalam matriks polipropilena.

Berdasarkan uraian di atas maka peneliti mencoba melakukan penelitian tentang

peranan pendispersi asam stearat terhadap kompatibilitas pencampuran plastik bekas

dengan bahan pengisi dekstrin untuk memperoleh produk plastik bekas dengan sifat –

sifat yang lebih baik sehingga dapat dimanfaatkan kembali.

1.2Permasalahan

Apakah asam stearat dapat berperan sebagai pendispersi dalam meningkatkan

(17)

Untuk mengetahui peranan pendispersi asam stearat dalam meningkatkan

kompatibilitas campuran plastik bekas dengan bahan pengisi dekstrin.

1.4Manfaat

Memberikan informasi tentang pengolahan plastik bekas dengan penambahan

bahan pengisi dan pendispesi untuk memperoleh bahan yang kompatibel dengan sifat -

sifat yang lebih baik sehingga dapat dimanfaatkan kembali sekaligus dapat mengurangi

terjadinya pencemaran lingkungan. Disamping itu juga memberikan informasi tentang

pemanfaatan dekstrin dari bonggol pisang yang selama ini hanya dibiarkan membusuk

setelah penebangan.

1.5Pembatasan Masalah

Penelitian ini dibatasi pada :

(18)

2. Bahan pengisi yang digunakan adalah dekstrin dari pati bonggol tanaman

pisang kepok (Musa paradisiaca) yang telah ditebang. 3. Bahan pendispersi yang digunakan adalah asam stearat.

4. Analisis hasil pencampuran diamati melalui uji tarik dan kemuluran, analisis

gugus fungsi dengan spektroskopi infra merah dan analisis termal dengan

DTA.

1.6Metodologi Penelitian

1. Penelitian ini bersifat eksperimen laboratorium.

2. Modifikasi pati untuk memperoleh dekstrin melalui degradasi dengan cara

memanaskan pati bonggol pisang yang telah diasamkan dengan HCl 1% (v/v)

pada suhu 120oC.

3. Pencampuran plastik bekas jenis polipropilena dengan bahan pengisi dekstrin

tanpa penambahan bahan pendispersi secara ekstrusi pada suhu konstan

170oC. Hasil pencampuran kemudian dibuat kedalam bentuk film dan

spesimen yang sesuai untuk pengujian selanjutnya. Hal yang sama dilakukan

untuk pencampuran plastik bekas jenis polipropilena dengan bahan pengisi

dekstrin dan bahan pendispersi asam stearat.

4. Analisis hasil pencampuran untuk mengetahui sifat fisik, sifat mekanik dan

sifat termal dilakukann dengan uji tarik, analisis gugus fungsi dengan

spektroskopi infra merah dan analisis termal dengan DTA.

Variabel – variabel yang digunakan :

a. Variabel tetap :

- Suhu pemanasan

- Waktu pemanasan

- Suhu ekstrusi

(19)

- Berat (g) plastik (polipropilena) bekas

- Berat (g) dekstrin

- Berat (g) asam stearat

c. Variabel terikat :

- Kuat tarik dan kemuluran

- Perubahan gugus fungsi

- Sifat termal

1.7Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboratorium Kimia Polimer FMIPA USU Medan.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Polipropilena

Polipropilena merupakan polimer termoplastik yang dapat dibuat melalui proses

polimerisasi adisi monomer propilena. Polimerisasi propilena dengan katalis Ziegler –

Natta akan menghasilkan kristalin isotaktik. Polimer isotaktik terbentuk bila terjadi

orientasi monomer dengan konfigurasi yang paling mantap. Gugus – gugus metil di

dalam polipropilena isotaktik seluruhnya berada pada sisi yang sama di dalam rantai

(20)

Gambar 2.1 Polimerisasi Polipropilena

2.1.1 Struktur Molekul Dan Sifat Polipropilena.

Menurut Natta, ada tiga macam bentuk konfigurasi ruang yang berbeda dari rantai

polimer polipropilena. Perbedaan ini berdasarkan letak gugusan – gugusan CH3nya. Dua

bentuk konfigurasi mempunyai susunan yang teratur, masing – masing dinamakan

isotaktik dan sindiotaktik. Sedangkan yang tidak teratur dinamakan ataktik. Gugus -

gugus metil di dalam polipropilena isotaktik seluruhnya berada pada sisi yang sama di

dalam rantai polimer. Pada struktur sindiotaktik, gugus – gugus metil berada pada posisi

yang bergantian di sepanjang rantai utamanya. Sedangkan struktur ataktik merupakan

distribusi daripada struktur isotakik dan sindiotaktik.

Molekul polipropilena mengandung atom C tersier dengan gugus metil rantai

utama. Atom hidrogen terikat pada atom karbon tersier yang mudah bereaksi dengan

oksigen dan ozon, yang menyebabkan ketahanan oksidasinya lebih kecil daripada

polietilena.

Dalam hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon yang terklorinasi larut pada suhu

80oC atau lebih, tapi pada suhu biasa hanya membengkak, oleh karena itu sukar untuk

diolah dengan perekatan dan pencapan seperti halnya polietilena yang memerlukan

perlakuan tertentu pada permukaannya. Sifat tembus cahayanya pada pencetakan lebih

baik daripada polietilena dengan permukaan yang mengkilap, penyusutannya pada

pencetakan kecil, penampilan dan ketelitian dimensinya lebih baik. (Surdia, 1995) Pada

tabel berikut dapat dilihat sifat – sifat polipropilena.

(21)

Modulus tarik, N/mm2 1050- 2100

Modulus lentur, N/mm2 1400 – 2100

Perpanjangan saat putus, % 500 – 900

Kekuatan bentur, ½ in.ft-lb/in 1,5

Konduktifitas termal, W/Mk 0,1

Penyerapan air, 1/8 in dalam 24 jam, % 0,01

Karena keteraturan ruang polimer ini, rantai dapat dikemas lebih terjejal sehingga

menghasilkan plastik yang kuat dan tahan panas. Secara sederhana, plastik polipropilena

dapat ditandai jika ditarik akan lebih getas dibanding dengan plastik polietilena. Pada

suhu ruang beberapa sifat seperti daya regang dan kekakuan sama dengan sifat polietilena

bermassa jenis tinggi, tetapi sifat itu berubah pada suhu yang lebih tinggi. Asam – asam

kuat yang bersifat mengoksidasi (seperti nitrat berasap) dengan lambat menyerang resin,

polipropilena juga tidak terurai di alam, memiliki ketahanan panas dan ketahanan abrasi

yang sangat tinggi. (Cowd, 1991)

2.1.2 Penggunaan Polipropilena

Produk polipropilena lebih tahan terhadap goresan, digunakan untuk alat - alat

rumah tangga, bagian dalam mesin pencuci, bagian dalam komponen mobil, kursi,

tangkai pegangan, kotak, sistem pipa dalam tanah, alas sepatu, saluran udara, pipa air

panas, tali keranjang, isolator listrik. Karena sifat transparannya dan tembus cahaya

sehingga baik untuk kemasan (berupa lembaran tipis) makanan dan barang. (Cowd, 1991)

2.2 Bahan Pengisi Dan Bahan Pendispersi

2.2.1 Bahan Pengisi

Bahan pengisi adalah bahan yang dicampurkan kedalam bahan polimer, yang

(22)

digunakan sebagai penguat, perbaikan suhu deformasi termal, pelindung ketahanan cuaca

dan perbaikan sifat pencetakan. Bahan pengisi dapat berupa senyawa organik, seperti

serat sellulosa dan pati, maupun senyawa anorganik, seperti magnesium hidroksida.

Pati dapat diubah menjadi dekstrin melalui degradasi sebagian dengan panas

dibawah kondisi asam atau secara pirolisis, yaitu pemanasan pati kering yang telah

diasamkan. Degradasi pati juga dapat dilakukan secara enzimatis. Dekstrin merupakan

intermediet antara tepung dan gula, mempunyai berat molekul antara 800 - 70.000

dengan rumus molekul (C6H10O5)n.

Dekstrin mudah larut di dalam air, dengan berat jenis1.5 g/cm3, sifat- sifat fisik

dekstrin antara lain berasa manis jika dimakan dan tidak beracun, memiliki warna putih

kekuning – kuningan, kental dan liat seperti kanji jika dicampur dengan air pada

perbandingan 3 : 1 dan berbentuk bubuk halus 5 – 10 mikron. Untuk menganalisis adanya

pati dapat dilakukan uji iodin. Pati yang berikatan dengan iodin akan menghasilkan

warna biru bila berupa polimer – polimer glukosa yang lebih besar dari 20, misalnya

molekul amilosa. Bila polimernya kurang dari 20, misalnya

amilopektin, maka akan dihasilkan warna merah. Dekstrin dengan 6 – 8 unit glukosa

penyusunnya akan membentuk warna cokelat. (Winarno, 1980)

Gambar 2.2 Struktur Dekstrin

Wuzburg (1996) menyatakan bahwa reaksi hidrolisis yang dikatalisis oleh asam dapat memutuskan ikatan – D - (1,4) dan kemungkinan – D - (1,6) glikosida dalam pati yang akan menurunkan berat molekul pati yang ditandai dengan menurunnya

viskositas pati bila didispersikan dalam air. Gugus ujung reduksi meningkat dikarenakan

ikatan glikosida terhidrolisis membentuk gugus ujung aldehid. Kimia dekstrin terpusat

O

ikatan –glikosidik pada C-4 1

3 2 4 1 1

(23)

pada gugus hidroksil (OH) dan ikatan glikosida (C - O - C), yang merupakan dua sisi

reaktif untuk reaksi penggantian (fungsi OH) dan pemutusan rantai (C - O - C).

Keberadaan tiga gugus alkohol untuk setiap unit glukosa (alkohol primer pada C6 dan

alkohol sekunder pada C2 dan C3 dengan struktur diol) menunjukkan bahwa karbohidrat

reaktif karena sifat makro molekulnya tidak dapat hanya dianggap sebagai alkohol.

Kompetisi antara oksigen nukleofilik yang ada pada gugus OH dan rantai glikosida

mengakibatkan sifat asam pada dekstrin mendominasi dan menutupi sifat basa. Karena

sifat ini menyebabkan dekstrin bersifat hemiasetal sehingga menjadi reaktif dan mudah

direaksikan dengan senyawa kimia lain. (Fleche,1985)

2.2.2 Bahan Pendispersi

Penambahan bahan pendispersi berfungsi sebagai pelunak dan pembasah pada

matriks polimer. Pelunak atau pemlastis merupakan bahan yang ditambahkan kedalam

bahan polimer sehingga molekul pemlastis akan berada diantara rantai polimer yang

mempengaruhi mobilitas rantai dan menaikkan plastisitas bahan. (Wirjosentono,1993)

Muhammad Taufik (2002) meningkatkan efisiensi impregnasi polipropilena

dalam kayu kelapa sawit dengan menambahkan bahan pendispersi dari golongan

hidrokarbon dan asam oleat yang berfungsi sebagai pelunak dan pembasah pada fase

antar muka matriks polipropilena dan kayu kelapa sawit. Dimana pendispersi

hidrokarbon alifatis (vaselin dan lillin parafin) bekerja melalui proses pelunakan /

plastisasi, dan pendispersi asam oleat bekerja melalui proses pembasahan.

Salah satu bahan dasar penyusun lipid simpanan dan lipid struktural adalah asam

karboksilat alifatik berantai lurus, baik yang jenuh maupun yang mengandung satu atau

lebih ikatan rangkap yang umumnya dikenal sebagai asam lemak contohnya asam stearat,

sebuah asam karboksilat linier dengan 18 atom karbon, dengan rumus molekul

C17H35COOH, mempunyai berat molekul 284.7, titik leleh 69.6oC, dan titik didih

376.1oC. (Page,1985)

(24)

Gambar 3. Anion stearat

Molekul asam stearat memiliki daerah hidrofobik dan hidrofilik sekaligus, dua

sifat yang saling bertolak belakang, atau mempunyai sifat amfipatik, karena mengandung

gugus karboksilat ionik yang hidrofilik (suka air) pada satu ujung dan rantai hidrokarbon

hidrofobik (benci air). Dalam suasana air, molekul – molekul stearat secara spontan

mengatur sendiri sedemikian agar persentuhan antara gugus – gugus hidrofobik dan air

sedikit mungkin, struktur – struktur tersusun untuk memperkecil penyentuhan antara

bagian hidrokarbon apolar dari ion stearat dan air. Sebaliknya gugus karboksilnya karena

bersifat polar, cenderung untuk berhubungan dengan lingkungan sekitar yang terutama

terdiri dari air. (Page, 1985)

2.3 Dispersi Bahan Pengisi Dalam Matriks Polimer

Pendispersi pembasah merupakan bahan surfaktan yang bila ditambahkan dalam

bahan polimer akan terjadi interaksi fisik antara pendispersi dengan suatu substrak resin

polimer melalui gugus non polar dengan permukaan suatu substrak melalui gugus

polarnya. Mekanisme pembasahan berlangsung dengan cara interaksi

antara pendispersi jenis surfaktan dengan bahan pengisi melalui gugus polarnya dan

dengan matriks polimer melalui gugus non polarnya, akibatnya akan terbentuk ikatan

yang lebih kuat antara matriks dan bahan pengisi. (Risnawaty, 1999)

Pada mekanisme pelunakan, bahan pendispersi merupakan pelunak atau pelarut

yang mampu membawa matriks polimer untuk memasuki pori - pori serbuk pengisi,

sehingga akan memperluas permukaan kontak antara matriks dengan serbuk pengisi.

Pendispersi lilin parafin dan minyak kacang kedelai telah digunakan dalam matriks

polimer polietilena dengan bahan pengisi tepung ubi kayu. Dilaporkan bahwa tingkat

dispersibilitas bahan pengisi sangat tergantung dari sifat pembasahan bahan pendispersi

tepung ubi kayu dengan matriks polietilena. (Kietkam Jornwong, 1996) Campuran

polimer yang membentuk sistem non polar telah menggunakan berbagai asam lemak dan

asam lemak turunannya sebagai pendispersi bahan pengisi magnesium hidroksida,

(25)

berinteraksi dengan permukaan magnesium hidroksida dan gugus non polarnya juga

berinteraksi dengan gugus polipropilena. (Hornsby, 1995)

2.3.1 Kompatibilitas Campuran Polimer

Istilah kompatibilitas digunakan untuk menjelaskan pencampuran satu polimer

dengan polimer lain atau pencampuran polimer dengan bahan aditif yang menyatakan

hasil campuran bersifat homogen (dapat campur) atau tidak. Ada dua jenis kompatibilitas

antara lain kompatibilitas secara temodinamik dan teknologi. Secara teknologi,

kompatibilitas merupakan proses yang mempertinggi sifat campuran, sedangkan secara

termodinamik memberikan percampuran yang lebih baik, hal ini mungkin disebabkan

ukuran partikel yang dihasilkan selama pencampuran lebih kecil. Suhu transisi dari dua

polimer berubah bila campuran polimer tersebut kompatibel.

Banyak cara yang telah dilakukan dalam mendapatkan kompatibilitas antara

matriks dan bahan pengisi. Seperti halnya terhadap matriks polipropilena dan bahan

pengisi serat sellulosa sebagai penguat, misalnya dengan menggraftingkan rantai

hidrokarbon pada sejumlah gugus hidroksil pada serat sellulosa, modifikasi

esterifikasi pada serat sellulosa dengan anhidrida maleat dan lain – lain yang tujuannya

adalah mengurangi kepolaran dari serat sellulosa sehingga dapat berinteraksi dengan

matriks polipropilena yang bersifat non polar.

Selain itu asam stearat juga telah digunakan sebagai pelumas dalam campuran

polivinil klorida (PVC), stirena akrilonitril (SAN) copolimer dengan bahan pengisi serat

gelas yang dapat memperbaiki / meningkatkan sifat – sifat mekanik dari poliblen.

(Kietkam Jornwong, 1996)

2.4 Pengolahan Dan Pencetakan Bahan Polimer

Pencetakan (molding) adalah operasi pengiringan campuran polimer yang berwujud fluida kedalam suatu cetakan serta pembekuannya sehingga menjadi barang

(26)

pencetakan yang paling umum dilakukan adalah pencetakan injeksi, pencetakan ekstrusi

dan pencetakan tiup. Metode ekstrusi dapat digunakan untuk hampir semua tipe

termoplastik. (Rosen, 1982)

Resin termoplastik yang dipanaskan sampai cair (plastis) diekstrusi secara

kontinyu melalui lubang cetakan. Mesin ekstrusi terdiri dari cetakan dan unit penekan.

Cetakan memberikan bentuk dan unit penekan mendorong bahan keluar dari lubang

cetakan, mendinginkan dan mengontrol bentuk serta dimensi hasil ekstrusi. (Surdia,

1995)

Ekstrusi merupakan cara yang sangat praktis, karena dengan die yang sesuai maka

akan dapat menghasilkan berbagai produk. Plastik berbentuk butiran atau bubuk

dimasukkan lewat corong, didorong ke skrew baja, dialirkan ke sepanjang baja (barrel),

dipanaskan. Pada ujung ekstruder lelehan melalui die menghasilkan ekstrudat dengan

bentuk sesuai yang dikehendaki. Tiap bagian berfungsi khas :

1. Bagian umpan berlekuk saluran terdalam, mendorong resin dingin ke daerah lebih

panas.

2. Bagian kempaan, lekukan salurannya mendangkal, fungsinya melelehkan,

mencampur dan mengempa resin, serta mendorong balik udara yang terikut

kembali ke bagian umpan.

3. Bagian pengukuran, berlekuk saluran dangkal memberi tekanan balik sehingga

lelehan menjadi seragam, suhunya seragam, lalu mengukur dengan tepat

penyalurannya lewat die dengan laju alir tetap sehingga keluaran sangat seragam

dan terkontrol. (Hartomo, A.J., 1993)

2.5 Karakterisasi Polipropilena

Karakterisasi dilakukan untuk mengetahui dan menganalisis sifat - sifat

polipropilena baik sebelum maupun sesudah perlakuan. Karakterisasi yang dilakukan

dalam penelitian ini diantaranya pengujian sifat mekanis, analisis gugus fungsi dengan

menggunakan spektroskopi infra merah, dan analisis sifat termal dengan menggunakan

(27)

2.5.1 Pengujian Sifat Mekanik

Pengujian sifat mekanik bahan polmer sangat penting karena penggunaan bahan

polimer sebagai bahan industri sangat bergantung pada sifat mekanisnya. Sifat mekanik

polimer merupakan salah satu sifat yang sering digunakan untuk karakterisasi suatu

bahan polimer. Sifat mekanik merupakan gabungan antara kekuatan yang tinggi dan

elastisitas yang baik, sifat ini disebabkan oleh adanya dua macam ikatan dalam bahan

polimer, yakni ikatan yang kuat antara atom dan interaksi antara rantai polimer yang

lemah.

Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dasar dari bahan polimer. Kekuatan tarik

suatu bahan didefenisikan sebagai besarnya beban maksimum (Fmaks) yang digunakan

untuk memutuskan spesimen bahan dibagi dengan luas penampangnya pada keadaan

semula.

Bila suatu bahan dikenakan beban tarikan yang disebut tegangan (gaya persatuan luas),

maka bahan akan mengalami perpanjangan (regangan). Kenaikan regangan bahan

polimer berbanding lurus dengan tegangan.

Selain besaran kekuatan tarik ( ), sifat mekanik bahan juga diamati dari sifat kemulurannya ( ) yang didefenisikan sebagai pertambahan panjang yang dihasilkan oleh ukuran panjang spesimen akibat gaya yang diberikan.

(28)

Keterangan :

= Kemuluran (%)

Io = Panjang spesimen mula – mula (mm)

It = Panjang spesimen setelah diberi beban (mm)

Besaran kemuluran ini berguna untuk mengamati sifat plastis dari bahan polimer.

(Wirjosentono, 1993)

2.5.2 Analisis Spektroskopi Infra Merah

Spekroskopi infra merah (IR) merupakan metode yang sangat luas digunakan

untuk karakterisasi struktur molekul polimer karena memberikan banyak informasi dan

secara relatif tidak mahal dan mudah menggunakannya. Pembandingan posisi absorpsi

dalam spektrum IR suatu sampel polimer dengan daerah absorpsi karakteristik,

menunjukkan identifikasi pada keberadaan ikatan dan gugus dalam polimer. Komposisi

polimer olefin, gugus nitril, ester, hidroksil sampai ketakjenuhan dapat diungkapkan.

Film polimer diberi lakuan kimia tertentu sehingga spektrum IRnya berubah sesuai

hilangnya suatu gugus atau diganti gugus tertentu lainnya. Sampel yang digunakan untuk

analisis ini dapat berupa padat, cair dan gas. Metode penyiapan untuk polimer antara lain;

melarutkan polimer kedalam suatu pelarut seperti karbon disulfida, karbon tetraklorida

atau kloroform, pembuatan film transparan dan metode pelet KBr. (Hartomo, A.J., 1995)

Pada analisis IR, suatu persyaratan yang harus dipenuhi untuk dapat mengidentifikasi

data secara IR dari suatu polimer adalah bahwa zat yang diselidiki harus homogen secara

kimia. Tahap awal identifikasi bahan polimer, bahan serapan dan karakteristik untuk

masing – masing bahan polimer harus diketahui dengan membandingkan spektrum yang

telah dikenal. Pita serapan yang khas akan ditunjukkan oleh monomer penyusun material

dan struktur molekulnya. (Taufik, M., 2002) Hubungan kuantitatif antara konsentrasi (C)

dan absorbansi (A) pada spektroskopi infra merah diberikan oleh persamaan

Lambert-Beer :

(29)

Keterangan :

= Absorbsifitas molar

L = Tebal sampel (jarak yang ditempuh sinar IR yang menembus sampel)

Dalam hubungan dengan intensitas radiasi, absorbansi (A) didefenisikan sebagai :

Io = Intensitas radiasi sebelum melalui sampel

I = Intensitas radiasi setelah melalui sampel

2.5.3 Analisis Termal

Analisis termal didefenisikan sebagai pengukuran sifat – sifat fisika dan kimia

bahan sebagai fungsi suhu. Yang termasuk kedalam metode analisis termal salah satunya

adalah Differential Thermal Analysis (DTA). DTA merupakan teknik analisis yang banyak digunakan untuk mendeteksi efek termal yang disertai dengan perubahan kimia

maupun fisika dari bahan sebagai fungsi dari suhu dengan kecepatan pemanasan konstan.

Dalam DTA panas yang diserap atau yang dibebaskan dari suatu sistem atau

sampel diamati dengan cara mengukur perbedaan suhu antara sampel dengan senyawa

pembanding sebagai fungsi suhu. Sistem ordinat DTA menggambarkan perbedaan antara

suhu bahan dengan suhu pembanding. Perubahan suhu (∆T) dihitung menggunakan

persamaan :

Senyawa – senyawa polimer amorf dan bagian dari polimer semi kristalin

memiliki suhu transisi gelas (Tg), namun polimer kristalin murni tidak memilki suhu

(30)

dari lunak dan elastis menjadi keras, rapuh, dan mirip kaca. Suhu transisi gelas campuran

polimer dipengaruhi oleh rantai samping. Fleksibilitas rantai samping ditentukan oleh

mudah tidaknya rotasi gugus – gugus yang berikatan secara kovalen. Rotasi ini

ditentukan oleh energi gaya – gaya kohesi molekul. Bila fleksibilitas rantai turun

mengakibatkan suhu transisi gelas meningkat. Fleksibilitas juga dipengaruhi oleh

halangan sterik, peningkatan jumlah halangan sterik akan menurunkan fleksibilitas rantai.

Halangan sterik ditentukan oleh ukuran dan bentuk rantai utama. Gugus – gugus samping

yang besar dan kaku akan menurunkan fleksibilitas rantai utama sehingga suhu transisi

gelas meningkat. Penambahan gugus samping yang fleksibel akan meningkatkan jarak

rantai sehingga gaya intramolekuler menurun dan kemuluran meningkat. (Taufik, M.,

2002)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Peralatan

- Neraca analitis Mettler AE 2000

- Seperangkat alat ekstruder Ulir tunggal

- Seperangkat alat pencetak tekan Dreich D-6072

- Seperangkat alat uji tarik Tokyo Testing Machine MFG

- Seperangkat alat uji termal

(31)

- Seperangkat alat ayakan

- Termometer Sartorius

- Plastik bekas (jenis polipropilena)

- Bonggol pisang kepok (Musa paradisiaca normalis)

- HCl (hidrogen klorida) p.a (E.Merck)

- Asam stearat p.a (E.Merck

- Larutan iodin p.a (E.Merck)

- Aquades

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Penyiapan Plastik Bekas

Plastik bekas direndam dan dicuci sampai bersih lalu dikeringkan dan dipotong –

potong.

(32)

- Bonggol pisang dibersihkan dan dicuci dari kotoran dengan air bersih, kemudian

dipotong – potong dan dihaluskan dengan blender.

- Bubur bonggol pisang yang dihasilkan kemudian dipisahkan antara serat dan pati

dengan menggunakan kain saring sambil diperas hingga ampasnya kering.

- Hasil perasan didiamkan satu malam hingga terbentuk lapisan supernatan dan

endapan bubur pati.

- Supernatan dibuang dan bubur pati yang diperoleh dikeringkan didalam oven

pada suhu 40 – 50oC selama 24 jam hingga kering.

- Setelah kering, serbuk pati dihaluskan dengan mortar kemudian diayak dengan

ayakan 80 - 90 mesh untuk memisahkan kotoran dan pati sehingga dihasilkan

serbuk pati bonggol pisang.

- Pati bonggol pisang dianalisis secara kualitatif dengan uji iodin menggunakan

larutan iodium 0.01 N dan dianalisis dengan spektrofotometer infra merah.

3.3.3 Pembuatan Dekstrin

- Serbuk pati ditimbang sebanyak 10 gram, kemudian dimasukkan kedalam gelas

kimia 250 ml.

- Kedalamnya ditambahkan HCl 1% (v/v) kira – kira sebanyak 15 ml hingga

terbentuk bubur pati asam.

- Bubur pati asam dikeringkan pada suhu ruang

- Serbuk pati asam kering kemudian dipanaskan dengan cara menggongseng

(roasting) menggunakan penangas minyak pada suhu 120oC selama 7 jam sambil diaduk.

- Dekstrin yang terbentuk didinginkan dalam desikator selama 15 – 30 menit.

- Dilakukan pelembaban kembali (rehumidifying) dekstrin dengan cara

menyemprotkan aquades pada dekstrin untuk menstabilkan kadar air.

- Kemudian dikeringkan, kemudian dihaluskan dengan mortar dan diayak dengan

(33)

- Dekstrin yang diperoleh diuji dengan uji iodin dan dianalisis dengan

spektrofotometer infra merah.

3.3.4 Pembuatan Campuran Plastik Bekas, Dekstrin Dan Asam Stearat

Ditimbang 60 gram plastik bekas dan 40 gram dekstrin, kemudian dicampur

secara ekstrusi pada suhu 170oC. Dengan prosedur yang sama dibuat campuran plastik

bekas-dekstrin-asam stearat dengan variasi berat asam stearat (2, 4, 6, 8, 10) gram,

sehingga diperoleh ekstrudat.

3.3.5 Pembuatan Spesimen

Ekstrudat yang diperoleh diletakkan diantara dua lempengan (pelat baja) yang

telah dilapisi dengan kertas alumunium kemudian dicetak tekan dengan alat penekan

panas pada suhu 175oC selama 3 menit tanpa tekanan. Pemanasan dilanjutkan 3 menit

dengan memberikan tekanan 100 kN. Film spesimen dipotong – potong untuk kebutuhan

pengujian dan karakterisasi.

3.3.6 Pengujian Pati dan Dekstrin

Pati dan dekstrin yang diperoleh diuji dengan uji iodin dan dianalisa dengan

spektrofotometer infra merah.

(34)

Pengujian kekuatan tarik dan kemuluran spesimen dilakukan mengikuti prosedur

baku ASTM-D 638-72 type IV, dengan dimensi spesimen seperti terlihat pada gambar

berikut ;

Pengujian dilakukan dengan menggunakan peralatan uji tarik dan kemuluran MFG

SC-2DE. Kedua ujung spesimen dijepit pada alat uji, kemudian dikenakan tarikan pada beban

100 kgf dengan kecepatan tarik 20 mm/menit, selanjutnya dicatat tegangan maksimum (F

maks) dan regangan (L) pada saat spesimen putus.

3.3.8 Pengujian Sifat Termal Dengan Metode Differential Thermal Analysis (DTA)

Sampel ditimbang dengan berat 30 mg dalam cawan cuplikan. Material

pembanding ditimbang dengan berat yang sama dengan sampel, kemudian ditempatkan

berdampingan pada unit cuplikan kemudian diuji. Hasil analisis dicatat berupa

termogram.

3.3.9 Pengujian Dengan Spektrofotometer Infra Merah

1.5 cm 1cm

5.5 cm

Gambar 3.1 Bentuk Spesimen Untuk Pengujian Kekuatan Tarik

(35)

Spesimen diuji dengan spektrofotometer inframerah untuk mengetahui pengikatan

antara asam stearat plastik bekas dan dekstrin. Hasilnya direkam kedalam kertas berskala

berupa aluran kurva bilangan gelombang terhadap intensitas.

3.4 Bagan Penelitian

3.4.1 Ekstraksi Pati Bonggol Pisang

3.4.2 Pembuatan Dekstrin

Supernatan Endapan

Pati bonggol pisang

Hasil / data

Didiamkan satu malam

Diuji dengan uji iodin dan dianalisis dengan spektrofotometer IR

Dipotong - potong dan

Diperas dengan kain saring

Dihaluskan dengan blender

Disaring dengan saringan 80-90 mesh Dikeringkan dalam oven pada

suhu 40-45oC selama 24 jam

Pati bonggol pisang

Pati asam

Ditambahkan HCl 1% (v/v) 15 ml

(36)

(37)

3.4.4 Proses Pencampuran Plastik Bekas Dan Dekstrin Dengan Penambahan Asam Stearat

Plastik bekas

jenis polipropilena Dekstrin

Hasil pencampuran

Bentuk film

Spesimen

Dicampur secara ekstrusi pada suhu 170 oC

Dikarakterisasi

Dicetak tekan pada suhu 175oC

Uji FT-IR Uji DTA

(38)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

Plastik bekas

jenis polipropilena

Dekstrin +

Asam stearat

Hasil pencampuran

Bentuk film

Spesimen

Dicampur secara ekstrusi pada suhu 170 oC

Dikarakterisasi

Dicetak tekan pada suhu 175oC

Uji FT-IR Uji DTA

(39)

4.1 Ekstraksi Pati Dari Bonggol Pisang

Pati bonggol pisang diperoleh dengan mengekstraksi bonggol pisang kepok

(Musa paradisiaca normalis) sebanyak 25 kg yang menghasilkan bubur pati sebanyak 2850 g berat basah atau sekitar 11.4%, setelah dikeringkan diperoleh pati sebanyak 750 g

berat kering atau sekitar 25.4% berat kering.

Pati bonggol pisang yang telah kering tersebut diuji secara kualitatif dengan uji

iodin. Hasil reaksi memberikan warna biru yang menunjukkan bahwa serbuk yang

dihasilkan mengandung pati. Munculnya warna biru disebabkan karena molekul iodin

terikat dalam rantai spiral amilosa yang terdapat dalam pati. (Winarno, 1992)

Selanjutnya pati diuji dengan spektrofotometer infra merah, spektrum pati

bonggol pisang terlihat pada lampiran 4.1. Dari spektrum terlihat muncul puncak dengan

bilangan gelombang 3390.47 cm-1 ; 2932.97 cm-1 ; 1643.38 cm-1 ; dan 1156.63 – 1021.85

cm-1. Bilangan gelombang tersebut masing – masing menunjukkan adanya gugus OH

yang berikatan hidrogen, rentangan CH alkana, gugus C=O aldehid dan gugus C-O-C eter

yang semuanya ini menunjukkan struktur pati. Munculnya gugus C=O aldehid pada pati

kemungkinan disebabkan karena terjadinya pemutusan rantai glikosida membentuk gugus

C=O aldehid dan gugus OH pada ujung amilosa atau amilopektin yang terdapat pada pati.

4.2 Pembuatan Dekstrin

Dekstrin diperoleh dengan cara memanaskan pati bonggol pisang yang telah

diasamkan dengan HCl 1% (v/v). Dari sekitar 10 g pati diperoleh dekstrin sebanyak 7,75

g atau sekitar 77,5 %. Hasil yang diperoleh tidak mencapai 100% kemungkinan

disebabkan karena terjadinya kehilangan dekstrin selama proses dekstrinasi terutama

ketika pengeringan pendahuluan dan tahap pelembaban kembali. Kemudian dekstrin

(40)

merah kecokelatan yang menunjukkan bahwa serbuk mengandung dekstrin. Munculnya

warna merah kecokelatan disebabkan karena molekul iodin berikatan dengan molekul

amilopektin pada dekstrin yang memiliki rantai yang lebih pendek yaitu sekitar 6 - 8 unit

monomer. (Winarno, 1992)

Selanjutnya dekstrin dianalisa dengan spektrofotometer infra merah, spektrum

hasil analisa dapat dilihat pada lampiran 4.2. Pada spektrum terlihat puncak dengan

bilangan gelombang 3400.98 cm-1; 2932.08 cm-1; 1637.89 cm-1; 1365.35 cm-1 dan

1152.01–1023.31 cm-1 . Bilangan gelombang tersebut masing – masing menunjukkan

adanya gugus OH berikatan hidrogen, rentangan CH alkana, gugus C=O aldehid, gugus

C-OH dan gugus C-O-C eter. Spektrum ini tidak jauh berbeda bila dibandingkan dengan

spektrum dekstrin komersil yang dapat dilihat pada lampiran 4.3. Namun terlihat bahwa

pada dekstrin memiliki serapan gugus C=O aldehid, hal ini kemungkinan disebabkan

terjadinya pemutusan rantai glikosida membentuk gugus C=O aldehid dan gugus OH

pada gugus ujung glikosida atau amilopektin yang terdapat pada dekstrin.

4.3 Pengujian Sifat Mekanik Campuran Plastik Bekas (Polipropilena) Dengan Dekstrin Dan Asam Stearat

Pengujian terhadap sifat mekanik yang dilakukan meliputi kekuatan tarik ( t) dan

kemuluran ( ). Data hasil pengujian kekuatan tarik dan kemuluran dapat dilihat pada lampiran 4.4, lampiran 4.5 dan lampiran 4.6. Dari data terlihat perubahan kekuatan tarik

dan kemuluran pada campuran plastik bekas dengan pengisi dekstrin sebelum dan

sesudah penambahan asam stearat sebagai pemlastis. Dari data terlihat bahwa kekuatan

tarik dan kemuluran campuran plastik bekas dan dekstrin sebelum penambahan asam

stearat adalah sebesar 48.80 kgf/mm2 dan kemuluran sebesar 1.08%. Setelah penambahan

asam stearat 2 g sampai 6 g terlihat adanya kenaikan pada kekuatan tarik dan

kemulurannya, dan maksimum terjadi pada penambahan asam stearat sebanyak 6 g,

memberikan kekuatan tarik sebesar 117.80 kgf/mm2 dan kemuluran sebesar 4.80%. Hal

ini menunjukkan bahwa asam stearat dapat bertindak sebagai pemlastis pada campuran

(41)

kemulurannya. Namun pada penambahan asam stearat 8 g sampai 10 g terjadi penurunan

pada kekuatan tarik dan kemuluran, hal ini dimungkinkan karena telah melampaui titik

jenuh pencampurannya dalam hal dispersi molekul pemlastis kedalam fase polimer.

4.4 Analisis Spektrum Infra Merah Campuran Plastik Bekas (Polipropilena) Dengan Dekstrin Dan Asam Stearat

Analisis ini bertujuan untuk mengetahui gugus fungsi komponen polimer

polipropilena dan gugus fungsi komponen polimer polipropilena setelah dicampur

dengan bahan pengisi dekstrin dan asam stearat. Analisis ini juga memberikan informasi

tentang perubahan gugus fungsi dan adanya interaksi secara kimia. Pada spektrum

polipropilena komersil pada lampiran 4.7 terlihat puncak dengan bilangan gelombang

2823.6 – 2723.3 cm-1 yang merupakan serapan C-H dan diperkuat dengan tekukan

pada 808.1 – 898.8 cm-1 yang merupakan serapan yang khas untuk polipropilena,

sedangkan puncak dengan bilangan gelombang 1440.7 – 1355.9 cm-1 merupakan serapan

CH2 dan CH3. Pada spektrum plastik bekas pada lampiran 4.8 terlihat puncak dengan

bilangan gelombang yang tidak jauh berbeda yaitu 2921.41 – 2839.62 cm-1 yang

menunjukkan serapan gugus C-H yang diperkuat dengan adanya tekukan C-H pada

808.92 – 899.11 cm-1 yang merupakan serapan yang khas untuk polipropilena, serta

puncak dengan bilangan gelombang 1376.44 – 1459.79 cm-1 menunjukkan serapan gugus

CH3 dan CH2, ini memperlihatkan bahwa plastik bekas yang digunakan dalam penelitian

ini merupakan jenis polipropilena.

Setelah dilakukan penambahan bahan pengisi dekstrin dan pendispersi asam

stearat pada lampiran 4.9 terlihat puncak serapan C-H pada bilangan gelombang 2950.47

– 2839.84 cm-1. Dan puncak dengan bilangan gelombang 1462.44 – 1376.41 cm-1 yang

merupakan serapan CH2danCH3, selain itu terlihat juga puncak serapan gugus OH dari

dekstrin pada bilangan gelombang 3789.75 cm-1, dan pada bilangan gelombang 1712.73

cm-1 muncul serapan gugus C=O ester, dimana hal ini menunjukkan bahwa hasil

pencampuran antara plastik bekas dengan dekstrin dan asam stearat hanya merupakan

(42)

4.5 Analisis Termal Menggunakan DTA

Analisis ini bertujuan untuk mengetahui sifat – sifat termal komponen campuran

plastik bekas. Analisis ini meliputi temperatur leleh, temperatur terurai dan temperatur

terdekomposisi. Pada lampiran 4.10 yang merupakan termogram DTA dari plastik bekas

memberikan informasi terjadi perubahan bentuk dari padat menjadi cair atau mencapai

suhu transisi kaca pada suhu 160oC yang ditandai dengan munculnya puncak endotermis

pada suhu tersebut. Sedangkan suhu terdekomposisi terlihat pada puncak eksotermis yang

muncul pada suhu 410oC.

Pada lampiran 4.11 yang merupakan termogram DTA dari plastik bekas dengan

penambahan bahan pengisi dekstrin dan pendispersi asam stearat memberikan informasi

terjadi perubahan bentuk dari padat menjadi cair atau mencapai suhu transisi kaca pada

suhu 160oC yang ditandai dengan munculnya puncak endotermis pada suhu tersebut.

Namun terlihat ada dua puncak eksotermis yang muncul berdekatan yaitu keadaan

terdekomposisi terlihat pada puncak eksotermis yang muncul pada suhu 380oC, dan

keadaan terbakar yang terlihat pada puncak eksotermis yang muncul pada suhu 390oC.

Munculnya dua puncak yang masih terpisah ini menunjukkan bahwa pencampuran

polimer masih kurang homogen dan menunjukkan bahwa interaksi yang terjadi hanya

berupa interaksi secara fisik.

(43)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Penambahan bahan pendispersi asam stearat kedalam campuran plastik bekas

(polipropilena) dan bahan pengisi dekstrin dapat meningkatkan interaksi antara

bahan pengisi dengan matriks polimer sehingga dihasilkan campuran yang lebih

kompatibel, hal ini terlihat dengan adanya peningkatan sifat kekuatan tarik dan

kemulurannya. Peningkatan sifat kekuatan tarik dan kemuluran diperoleh

maksimum pada penambahan asam stearat sebanyak 6 gram, yaitu memberikan

kekuatan tarik sebesar 117.80 kgf/mm2 dan kemuluran sebesar 4.8%. Hasil

analisis dengan infra merah menunjukkan terjadinya interaksi fisik antara plastik

bekas dengan dekstrin dan asam stearat. Hal ini dapat dilihat dengan munculnya

gugus OH pada bilangan gelombang 3789.75 cm-1 dan gugus C=O pada bilangan

gelombang 1712.73 cm-1. Hasil analisis termal menunjukkan bahwa terdapat dua

puncak eksotermis yang berdekatan yaitu pada suhu 380oC, dan 390oC.

Munculnya dua puncak yang masih terpisah ini menunjukkan bahwa

pencampuran polimer masih dalam fase terpisah atau kurang homogen.

5.2 Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka perlu disarankan untuk

mempertimbangkan pemilihan berbagai bahan – bahan yang sudah tidak terpakai

lainnya sehingga dapat bermanfaat kembali dan dengan demikian dapat menurunkan

(44)

DAFTAR PUSTAKA

Cowd, M.A., 1991, Kimia Polimer, ITB Bandung.

Fleche, G., 1985, Chemical Modification and Degradation of Starch, IA GMA Van Beynum and J.A Roels Edition, Marcel Dekker Inc., New York.

Hartomo, A.J., 1993, Dasar – dasar Profesi Politeknik Pemrosesan Polimer Praktis,

Cetakan Ketiga, Andi Offset, Yogyakarta.

Hornsby, P.R., Watson, C.L., 1995, Interfacial Modification of Polyprophylene Composite Filled with Magnesium Hidrokside, J. Material Science.

Kietkamjornwong, S., 1996, Degradation of Polyethylene Cassava Starch Blend,

Bandung – Bogor, Indonesia.

Page, D.S., Soendoro, R., 1995, Prinsip – prinsip Biokimia, Edisi Kedua, Erlangga, Jakara.

Risnawaty, L., 1999, Peranan Anhidrida Maleat Terhadap Kompatibilitas Campuran PE dan Karet Alam SIR 20 dengan Pengisi Pulp Tandan Kosong Sawit, Tesis Kimia S-2, USU, Medan.

Rosen, L.S., 1982, Fundamental Principle of Polymer Material, Jhon Willey, London.

Siregar, A.H., 1999, Peranan Pendispersi Hidrokarbon dan Turunan Gliserida Minyak Sawit Mentah Terhadap Kompatibilitas Pengisi Pulp Tandan Kosong Sawit dalam Matriks Polipropilena, Tesis S-2 Kimia USU, Medan.

Sulaiman, A.H., 1991, Ekstraksi Pati Dari Bonggol Beberapa Varietas Pisang Dengan Metoda Basah dan Metoda Kering, Penelitian Fakultas Pertanian USU, Medan.

Surdia, T., 1995, Pengetahuan Bahan teknik, Pradnya Paramita, Jakarta

Taufik, M., 2002, Peranan Pendispersi Hidrokarbon dan Asam Oleat Pada Efisiensi Impregnasi Polipropilena Dalam Kayu Kelapa Sawit, Tesis Program Pasca Sarjana USU, Medan.

Winarno, F.G., 1980, Pengantar Teknologi Pangan, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

(45)

Wirjosentono, B., 1993, Degradasi Plastik PVC Oleh Pengaruh Cahaya Ultraviolet dan Sinar Matahari Dalam Media Berair, Laporan Penelitian, Lembaga Penelitian USU, Medan.

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

Lampiran 4.4 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik ( t) Dan Kemuluran ( )

No Asam Stearat (g)

Kekuatan Tarik (kgf/mm2) Kemuluran (%)

1 0 48.80 1.08

Campuran Plastik Bekas Dan Dekstrin

(52)

Lampiran 4.6 Grafik Pengaruh Asam Stearat Terhadap Kemuluran ( ) Campuran Plastik Bekas Dan Dekstrin

0 1 2 3 4 5 6

0 2 4 6 8 10

Asam Stearat (g)

K

em

ul

ur

an (

%

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)