Aplikasi dan Karakterisasi Sifat Fisik-Mekanik Plastik Biodegradable dari Campuran LLDPE dan Tapioka

Adalah suatu anugerah ....

Orang yang bisa tersenyum dalam kesulitan,

Yang bisa mengerahkan kekuatan dari kesusahan,

Dan menjadi berani melalui renungan,

Merupakan urusan pikiran kecil

untuk menyusut,

Tetapi dia yang hatinya teguh,

Dan nuraninya menyetujui tingkah lakunya,

Yang akan mengikuti prinsipnya sampai mati.

SKRlPSI

APLlKASI DAN KARAKTE!SASI SFAT FISIK-MEKANIK

PLASTIK BODEGRADABLE DA! CAMPURAN

LLDPE DAN TAPIOKA

Oleh

VALENTNA THERESIA

F03498052

2003

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

APLIKASI DAN KARAKTERISASI SIFAT FISIK-MEKANIK

PLASTIK BODEGADABLE DARI CAMPURAN

LLDPE DAN TAPIOKA

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada JurusBn Teknologi Industri Pertanisn,

Fakultas Teknologi Pertanian,

Institut Pertanian Bogor

Oleb

VALENTINA THERESIA

F03498052

2003

FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

APLIKASI DAN KARAKTERISASI SIFAT FISK-MEKANIK

PLASTIK BODEGADABLE DARI CAMPURAN

LLDPE DAN TAPIOKA

Skripsi

Sebagai salah satu syarst untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian,

Fakultas Teknoloi Pertanian, lnstitut Pertanian Bogor

Oleh

VALENTINA THERESIA F03498052

Dilahirkan pada tanggal 2 Februari 1980 di Bogor

Tanggal lulus: 10 Januari 2003

Menyetujui,

M./

Dr. Ir. Hi. liab Sailab. MS. Jr. Lies A. Wisojodharm. MSc.

VALENTINA THERESIA. F03498052. Aplikasi dan Karakterisasi Sifat Fisik-Mekanik Plastik Biodegradable dari Campuran LLDPE dan Tapioka. Di bawah bimbingan : llIah Sailah dan Lies . Wisojodharmo. 2003

RINGKASAN

Plastik mempunyai peranan penting daln kehidupan manusia. mulai dari sekedar pemenuhan kebutuhan yang sangat sederhana snpai pada kebutuhan yang serba rumit dan canggih. Akan tetapi, snpah plastik menjadi masalah lingkungan berskala global karena plastik tida. dapat teromba. dalam lingkungan. Pengembangan bahan �lastik biodegradable merupakan salah satu altematif untuk memecahkan masalah ini.

Tujuan dari peneiitian ini adalah untuk oempelajari teknik pembuatan plastik biodegradable berbahan baku poliroer sintetis (LLDPE) dan polimer alam (pati tapioka) dengan metode pencampuran yang kemudian diaplikasikan menjadi barang j adi berupa mangkuk (cup) serta untuk mengetahui pengaruh pencampuran LLDPE dan pati apioka dengan pennbahan bahan aditif seperti asam sitrat, natrium bikarbonat, hynin, dan gliserin terhadap sifat fisik dan mekanik dari material yang terbentuk.

Penelitian ini menggunakan rancangan percobaan aeak lengkap dengan faktor tunggal yaitu konsentrasi pati

(15 %, 25 %,

n

30 %).

_{rakerisasi dari}

bahan plastik biodegradable yang diamati adalah Melt Flow Index (MFI), kekuatan tarik dan perpanjangan putus, analisa morfologi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM), dan analisa gugus fungsi dengan Fourier Transform Infra Red (FTIR).

Dari hasil analisa Melt Flow Index (MFI) menunjukkan bahwa semakin banyak konsentrasi pati tapioka yang ditambahkan mengakibatkan nilai MFI semakin rendah. Hal ini berarti bahwa pada konsentrasi pati tapioka yang tinggi mengakibatkan bahan menjadi sulit mengalir. Perlakuan konsentrasi pati tapioka berpengaruh sangat nyata terhadap kekuatan tarik n perpanjangan putus i

plastik biodegraable yang dihasilkan, dimana semakin besar konsentrasi pati tapioka yang dinbahkan maka kekuatan tarik n perpanjangan putusnya akan semakin menurun.

VALENTINA THERESIA. F034980S2. The Application and Characterization of Physical-Mechanical Properties of Biodegradable Plastic from Blending of LLDPE and Tapioca Starch. Under Supervision: 1l1ah Sailah and Lies A. Wisojodharmo. 2003.

SUMMARY

Plastic plays important role in human life. It covers the very simple needs of human being up to the complicated one. However, nowadays, plastic trash seems still to be a global environmental problem, as it has non-biodegradable characteristic in the environment. The development of biodegradable-based plastic material becomes one of altenatives to solve h' problem.

The objective of this research was to study the technique of biodegradable plastic making originated from synthetic polymer (LLDPE) and natural polymer (tapioca starch) using blending method, which, in further be applied into cup shaped product. The second objective was to ind out the effect of blending between LLDPE and tapioca starch by adding an additive agent such as citric acid, natrium bicarbonate, hyamin, and glycerin to the physical and mechanical properties of the formed material.

This research was conducted using completed random experiment design using single factor, which was tapioca starch concenration

(15 %, 25 %.

and

30

%).

The characterization of biodegradable-based plastic material observed were

the Melt Flow Index (MFI), the tensile strength and the elongation at break, morphology test using Scanning Electron Microscopy (SEM), and specific group test using Fourier Transform Inra Red (FTIR).

The MFI test showed that, as much as the tapioca starch concenration added into the blending, the MFI point become lower. It means that high level of tapioca starch concentration caused the diiculiies for material to low. Tapioca starch concentration treatment has signiicant effect to the tensile strength and the elongation at break of the resulted biodegradable plastic, which as much as the tapioca starch concentration added into the blending, it caused the tensile strength and the elongation at break 'Nere become lower.

The addition of optimum tapioca starch at

30

%

of concentration resulted

karena hanya dengan rahmat dan hidayah-Nya penulis berhasiL menyelesaikan

penelitian dan penulisan skripsi yang berjudul "Aplikasi dan Karakterisasi Sifat

Fisik-Mekanik Plastik Biodegradable dari Campuran LLDPE dan Tapioka". Selama melakukan penelitian sampai dengan terselesainya skripsi ini,

penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena iu pada kesempatan ini penulis menghaturkan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya

kepada:

I. Ibu Dr. Ir. Hj. lllah Sailah, MS selaku dosen pembimbing I yang telab banyak memberikan bimbingan dan pengarahan yang sangat membantu penulis dalam

menyelesaikan skripsi ini serta selama penulis menyelesaikn pendidikan di

IPB.

2.

Ibu Ir. Lies A. Wisojodharmo, MSc selaku dosen pembimbing II yang senantiasa meluangkan watunya untuk penuiis, juga bimbingan n fasilitas yang diberikan selama penulis melakukan penelitian.

3.

Bapak Dr. Ir. Sapta Raharja, DEA selaku dosen penguji atas saran n masukan untuk kesempnaan skripsi ini.

Tak lupa penulis menghaturkan rasa terima kasih yang tulus kepada

Mamah, Papah, dan kakak-kakakku tercinta (Aa Hengky dan Aa Erwin), yang

sdalu mencurahkan kasih sayang, dukungan baik materi maupun spirituil, n _doa

yang tak henti-hentinya demi keberhasilan penulis.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari epna Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak demi

penyempumaan skripsi ini. Akhir kata semoga skripsi ini dapat ennanfaat bagi

pihak-pihak yang membutuhkannya.

Bogor, Januari

2003

UCAPAN TERIMA KASIH

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih

yang sebesar-besamya kepada :

"

1.

Kakak-kakak iparku (Mbak Pipih dan Mbak Tuti), Tante Henny dan Selvy,

atas perhatian dan dukungannya, serta "si Dede Keeil" yang kehadirannya

telah membuat suasana bn di keluarga kita.

2.

Ibu Ida dan Bapak Dody A. Winarto yang telah banyak membimbing penulis

selama melakukan penelitian di STP - Puspiptek Serpong.

3. Bapak Abdurrahman, Bapak Rahmat, Bapak Wawas, lbu leha, Bapak Jayatin,

Mbak Yepi, dan seluruh staf STP - Puspiptek Serpong, atas semua bantuan

dan bimbingannya.

4.

lbu Eel, lbu Rini, Bapak Tjutjuk, Mbak Vina

n

Bapak Jainal yang telah

banyak memhantu dan memberikan masukan.

5. Bapak Sudirman

n

Ibu

i

yang telah banyak membantu penulis selama

melakukan pengujian SEM di BAT AN.

6.

Bapak Wagimin dan Bapa.-bapak di Perpusan Fateta, atas pinjaman

buku-bukunya.

7.

Tenan-tenan satu bimbingan - Dessy D. dan Dian I., atas kejas

n

ya yang

baik, serta Vina F. atas bantuan dan inspirasinya.

8.

Sahabat-sahabatku - Yuni, Novi,

Au,

Titin, Rutty, Anti, Dino, Santi, Eno,

n

teh Rani, atas bantuan dan dukungannya.

9.

Tenan-tenan TIN-35 yang tidak dapat disebutkan satu-persatu

n

ya,

terina kasih atas kebersamaannya.

"

DAFTAR lSI

Halaman

KATA PENGANTAR ... .

UCAPAN TERIMA KASIH... ii

DAflAR lSI ... iii

DAFT AR T ABEL ...•... v

DA"T AR GAMBAR... vi

DAF"IAR LAMPlRAN... vii

I. PENDAHULUAN ...•.... 1

A. atar Belakang... I B. Tujuan

.

...

.

...

..

..

3

II. TINJAUAN PUST AKA... 4

A. Plastik Biodegradable ...

4

B. Polietilen ...

4

C.

Pati Tapioka ... 6

D. Proses Pembuatan Plastik Biodegradable...

11

E. Bahan Aditi... 12

F. Karakterisasi Plastik Biodegradable...

14

1.

Karakterisasi Aliran Bahan (Melt Flow Index) ..

,...

14

2.

Karakterisasi Sifat Mekanik ...

, ... , ... ,...

14

3.

Karakterisasi Morfologi Bahan dengan SEM... ...

15

4.

Karakterisasi Gugus Fungsi dengan FTR...

15

m. ETODE PENELITIAN ... 18

A. Bahan dan Alat ...

18

I.

Bahan ...

18

2. Alat...

18

B. Metode Penelitian...

19

1.

Penelitian Pendahuluan ...

, ... ... ... ... ...

19

2. Penelitian

Uaa...

19