PENGARUH PEMBERSIHAN DENGAN ENERGI
MICROWAVE
TERHADAP KEKERASAN PERMUKAAN BASIS
GIGITIRUAN NILON TERMOPLASTIK DAN
RESIN AKRILIK POLIMERISASI PANAS
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi
syarat memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi
Oleh:
YUNISHARA PRATIWI
NIM : 110600064
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
Fakultas kedokteran Gigi
Departemen Prostodonsia
Tahun 2015
Yunishara
Pengaruh Pembersihan dengan Energi Microwave terhadap Kekerasan Permukaan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik dan Resin Akrilik Polimerisasi
Panas
xiii + 65 halaman
Metode pembersihan gigitiruan dengan energi microwave efektif dalam membunuh beberapa mikroorganisme. Pembersihan basis gigitiruan resin akrilik
polimerisasi panas dengan energi microwave daya 800 Watt selama 3 menit efektif membunuh koloni Candida albicans, tetapi pembersihan dengan energi microwave dapat menyebabkan perubahan dari sifat kekerasan permukaan bahan basis gigitiruan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pembersihan dengan energi
microwave terhadap kekerasan permukaan basis gigitiruan nilon termoplastik dan
resin akrilik polimerisasi panas serta perbedaan kekerasan permukaan basis gigitiruan
nilon termoplastik dan resin akrilik polimerisasi panas yang dibersihkan dengan
energi microwave. Jenis penelitian ini adalah eksperimental laboratoris, sampel terbuat dari nilon termoplastik dan resin akrilik polimerisasi panas berbentuk batang
uji berukuran 65 mm x 10 mm x 2,5 mm. Jumlah seluruh sampel adalah 24 sampel
untuk 4 kelompok. Sampel tersebut dilakukan uji kekerasan permukaan
menggunakan alat Vickers Hardness Tester, kemudian dilakukan analisis statistik univarian untuk mengetahui nilai rerata dan standar deviasi kekerasan permukaan
setiap kelompok, dilanjutkan dengan analisis statistik uji ANOVA untuk mengetahui
pengaruh pembersihan dengan energi microwave 800 Watt dalam 3 menit terhadap kekerasan permukaan nilon termoplastik dan resin akrilik polimerisasi panas serta
mengetahui perbedaan kekerasan permukaannya. Hasil penelitian menunjukkan
VHN, pengulangan 1 kali adalah 7,233 ± 0,367 VHN, pengulangan 2 kali adalah
6,567 ± 1,023 VHN, pengulangan 3 kali adalah 5,833 ± 0,774 VHN. Kekerasan
permukaan resin akrilik polimerisasi panas kelompok kontrol adalah 16,733 ± 0,408
VHN, pengulangan 1 kali adalah 16,983 ± 0,512 VHN, pengulangan 2 kali adalah
16,800 ± 0,352 VHN, pengulangan 3 kali adalah 16,450 ± 0,217. Ada pengaruh
pembersihan dengan energi microwave berdaya 800 Watt dalam 3 menit terhadap kekerasan permukaan nilon termoplastik dengan nilai p = 0,013 tetapi tidak ada
pengaruh terhadap kekerasan permukaan resin akrilik polimerisasi panas dengan nilai
p = 0,152 Pembersihan dengan energi microwave 800 Watt dalam 3 menit dapat dianjurkan untuk gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas, tetapi tidak dianjurkan
untuk gigitiruan nilon termoplastik.
PERNYATAAN PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan
di hadapan tim penguji skripsi
Medan, 2015
Pembimbing Tanda Tangan
Putri Welda Utami Ritonga, drg., MDSc ………..
TIM PENGUJI SKRIPSI
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan
dihadapan tim penguji skripsi
TIM PENGUJI
KETUA : Ariyani, drg., M.Kes
ANGGOTA : 1. Putri Welda Utami Ritonga, drg., MDSc
2. Prof. Haslinda Z. Tamin, drg., M.Kes., Sp.Pros (K)
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat
dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu
syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi, Fakultas Kedokteran Gigi,
Universitas Sumatera Utara.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada kedua
orang tua tercinta, yaitu ayahanda Junaidi dan ibunda Erlenawati yang telah
membesarkan, memberikan kasih sayang yang tak terbalas, doa, semangat dan
dukungan kepada penulis. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada adik
penulis Ody Fahmuda, ibunda asuh penulis Desmi serta segenap keluarga yang
senantiasa memberikan dukungan kepada penulis.
Dalam penulisan skripsi ini, penulis telah banyak mendapatkan pengarahan,
bimbingan dan doa dari berbagai pihak sehingga skripsi ini dapat disusun dengan
baik. Pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati dan penghormatan yang
tulus, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Putri Welda Utami Ritonga, drg., MDSc selaku dosen pembimbing
penulis yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, arahan,
dukungan dan semangat kepada penulis selama penulisan skripsi sehingga skripsi ini
dapat diselesaikan dengan baik.
2. Prof. Nazruddin, drg., C.Ort, Ph.D., Sp.Ort selaku Dekan Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
3. Syafrinani, drg., Sp.Pros (K) selaku Ketua Departemen Prostodonsia
Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
4. Prof. Haslinda Z. Tamin, drg., M.Kes., Sp.Pros (K) selaku koordinator
skripsi yang telah memberikan perhatian dan motivasi kepada penulis selama
penulisan skripsi dan juga selaku anggota tim penguji skripsi yang telah memberikan
5. Ariyani, drg., MDSc selaku ketua tim penguji, Eddy Dahar, drg., M.Kes
selaku anggota tim penguji yang telah memberikan saran dan masukan kepada
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
6. Wandania Farahanny, drg., MDSc selaku penasehat akademik yang telah
memberikan motivasi, dukungan dan bantuan selama pendidikan di Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
7. Seluruh staf pengajar dan pegawai Departemen Prostodonsia Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara atas bantuan dan motivasi sehingga
penulisan skripsi ini berjalan lancar.
8. Seluruh pimpinan dan karyawan Unit Uji Laboratorium Dental Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara yang telah banyak membantu dalam
pembuatan sampel penelitian.
9. Mas’ud Wanto, S.Pd selaku laboran Laboratorium Teknik Mesin
Universitas Negeri Medan yang telah membantu penulis dalam pengujian sampel.
10.Maya Fitria, SKM., M.Kes selaku staf pengajar di Fakultas Kesehatan
Masyarakat Unieversitas Sumatera Utara atas bantuannya kepada penulis dalam
analisis statistik.
11.Teman – teman seperjuangan yang melaksanakan penulisan skripsi di
Departemen Prostodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara :
Maria L Sirait, Rahmi Husni, Lulu Fanty Caroline, Dhyta Debrina MS, Vandersun
Lestari, Sarah Zulaikha R, Jasmin Khaur, Tinesh Raj, Tiffani, Yoges, Augina Era
Pangestika, Yulindia Pitri, Ribka Julia, Michiko, Khalila, Oktia Kiki Triana, Citra
Purnamasari, Dina Fachriza, Grace A. Siahaan, Thinagan, Jefferson Daniel, Garry B
Gunawan dan para senior residen Program Pendidikan Dokter Gigi Spesialis
(PPDGS) Prostodonsia atas dukungan dan bantuannya selama pengerjaan skripsi.
12. Sahabat – sahabat penulis : Augina Era, Ulfa Fitria, Elfiza Fetrianis,
Novita Zein, Hafizah, Monica Nindia, Oktia Kiki, Nadya Lovianda, Riyandika, Roni
Rustam Afandi serta seluruh teman – teman angkatan 2011, serta senior dan junior
yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu atas doa, dukungan moral dan
Semoga Tuhan yang Maha Esa membalas kebaikan dan memberikan
kemudahan kepada kita semua. Penulis sepenuhnya menyadari bahwa dalam
penulisan skripsi ini masih ditemukan banyak kekurangan, oleh karena itu penulis
memohon maaf yang sebesar-besarnya apabila terdapat kesalahan selama penyusunan
skripsi ini. Dengan kerendahan hati penulis berharap semoga skripsi ini dapat
memberikan sumbangan pikiran yang berguna bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan, 2015 Penulis,
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL ...
HALAMAN PERSETUJUAN ...
HALAMAN TIM PENGUJI SKRIPSI ...
2.3 Resin Akrilik Polimerisasi Panas ... 15
3.7 Pembersihan Sampel dengan Energi Microwave ... 43
3.8 Pengukuran Kekerasan Permukaan ... 45
3.9 Kerangka Operasional Penelitian ... 46
3.10 Analisis Data ... 47
BAB 4 HASIL PENELITIAN ... 48
4.1 Kekerasan Permukaan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik yang Dibersihkan dengan Energi Microwave Berdaya 800 Watt dalam 3 Menit dengan Pengulangan 1 Kali, 2 Kali, dan 3 Kali... 48
4.2 Kekerasan Permukaan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas yang Dibersihkan dengan Energi Microwave Berdaya 800 Watt dalam 3 Menit dengan Pengulangan 1 Kali, 2 Kali, dan 3 Kali... 49
4.3 Pengaruh Pembersihan dengan Energi Microwave 800 Watt dalam 3 Menit dengan Pengulangan 1 Kali, 2 Kali dan 3 Kali terhadap Kekerasan Permukaan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik ... 50
4.4 Pengaruh Pembersihan dengan Energi Microwave 800 Watt dalam 3 Menit dengan Pengulangan 1 Kali, 2 Kali dan 3 Kali terhadap Kekerasan Permukaan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas ... 51
BAB 5 PEMBAHASAN ... 52
5.1 Kekerasan Permukaan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik yang Dibersihkan dengan Energi Microwave Berdaya 800 Watt dalam 3 Menit dengan Pengulangan 1 Kali, 2 Kali, dan 3 Kali ... 52
5.2 Kekerasan Permukaan Basis Gigitiruan Resin Akrilik Polimerisasi Panas yang Dibersihkan dengan Energi Microwave Berdaya 800 Watt dalam 3 Menit dengan Pengulangan 1 Kali, 2 Kali, dan 3 Kali... 54
5.3 Pengaruh Pembersihan dengan Energi Microwave 800 Watt dalam 3 Menit dengan Pengulangan 1 Kali, 2 Kali dan 3 Kali terhadap Kekerasan Permukaan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik ... 55
BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN ... 59
6.1 Kesimpulan ... 59
6.2 Saran ... 60
DAFTAR PUSTAKA ... 61
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1 Defenisi operasional variabel bebas ... 33
2 Defenisi operasional variabel terikat ... 34
3 Defenisi operasional variabel terkendali ... 34
4 Kekerasan permukaan basis nilon termoplastik yang tanpa dan dibersihkan dengan energi microwave berdaya 800 watt
dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali,
dan 3 kali ... 49
5 Kekerasan permukaan basis resin akrilik polimerisasi panas yang tanpa dan dibersihkan dengan energi microwave berdaya 800 watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali,
2 kali, dan 3 kali ... 50
6 Pengaruh pembersihan dengan energi microwave berdaya 800 watt dalam 3 menit terhadap kekerasan permukaan basis gigitiruan nilon termoplastik dengan pengulangan 1 kali,
2 kali, dan 3 kali ... 50
7 Pengaruh pembersihan dengan energi microwave berdaya 800 watt dalam 3 menit terhadap kekerasan permukaan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dengan
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1 Bentuk dan ukuran sampel ... 31
2 Penanaman model induk ... 38
3 Pemasangan spru ... 38
4 Cartridge berisi nilon termoplastik ... 39
5 Furnace ... 40
6 Alat injektor ... 40
7 Mold pembuatan sampel ... 41
8 Sampel kelompok nilon termoplastik ... 43
9 Sampel kelompok resin akrilik polimerisasi panas ... 43
10 Sampel diberi perlakuan ... 44
11 Sampel didinginkan ... 44
12 Sampel diuji dengan alat vickers hardness tester ... 44
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1 Surat Izin Penelitian
2 Ethical Clearance
3 Surat Keterangan Selesai Penelitian
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sejak 700 tahun sebelum masehi gigitiruan telah menjadi suatu perawatan
dalam penanggulangan kehilangan gigi.1 Perawatan gigitiruan bertujuan untuk mempertahankan kesehatan rongga mulut, memperbaiki fonetik, oklusi dan estetis,
serta mengembalikan atau mempertahankan efisiensi pengunyahan. Basis gigitiruan
merupakan salah satu komponen dari gigitiruan yang digunakan sebagai tempat
anasir gigitiruan dan bagian yang bersandar di atas tulang yang tertutup oleh jaringan
lunak.2 Basis gigitiruan terbagi atas dua jenis yaitu logam dan non logam. Salah satu bahan basis non logam adalah resin. Berdasarkan sifat termal, resin diklasifikasikan
menjadi termoplastik dan termoset. Resin termoplastik adalah resin yang dapat
dilunakkan dan dibentuk berulang kali dengan suhu dan tekanan yang tinggi tanpa
terjadi perubahan kimia, contoh resin termoplastik antara lain selulosa nitrat,
polikarbonat, poliesteren dan nilon termoplastik/poliamida. Resin termoset adalah
resin yang hanya dapat dibentuk satu kali dengan adanya pemanasan, contohnya
antara lain vulkanit, silikon dan resin akrilik.3,4
Resin akrilik telah diperkenalkan sejak tahun 1937 dan digunakan pada tahun
1946 oleh bidang kedokteran gigi.5,6 Resin akrilik dipilih sebagai bahan basis gigitiruan karena memiliki kualitas estetik, murah dan mudah diproses.7 Berdasarkan proses polimerisasi, resin akrilik diklasifikasikan menjadi tiga yaitu resin akrilik
polimerisasi sinar, resin akrilik swapolimerisasi, dan resin akrilik polimerisasi panas.1 Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan yang terdiri dari bubuk dan cairan
yang dicampur dan membutuhkan energi panas untuk menjadi kaku dan padat. Bahan
basis ini sering digunakan karena banyak kriteria yang memenuhi sebagai bahan basis
gigitiruan yang ideal, seperti tampilan yang natural mengikuti jaringan mulut, kuat,
yang dapat menyebabkan gejala hipersensitivitas pada pasien, dan crazing sehingga melemahkan gigitiruan.9,10
Nilon termoplastik merupakan bahan basis gigitiruan yang penggunaannya
meningkat beberapa dekade belakangan ini.11 Penggunaan nilon sebagai basis gigitiruan merupakan alternatif pengganti dari resin akrilik oleh karena sifatnya yang
resisten terhadap fraktur dan tidak terdapat monomer sisa yang dapat menimbulkan
gejala hipersensitivitas.7,12 Nilon merupakan nama umum dari suatu polimer termoplastik yang tergolong dalam kelas poliamida dan pertama sekali diperkenalkan
pada kedokteran gigi sekitar tahun 1950.4,13-4 Nilon termoplastik merupakan polimer kristalin, sedangkan resin akrilik merupakan polimer amorphous.15 Nilon termoplastik memiliki kekurangan antara lain sulit untuk diproses, mengalami perubahan warna,
timbul stain, penyerapan air yang tinggi, dan terjadi kekasaran permukaan setelah beberapa minggu pemakaian.4,9
Salah satu sifat mekanis dari bahan basis nilon termoplastik dan resin akrilik
polimerisasi panas adalah kekerasan permukaan.16-7 Kekerasan permukaan didefinisikan sebagai resistensi suatu bahan terhadap indentasi permanen atau
penetrasi.5,18-20 Kekerasan permukaan merupakan hasil interaksi dari beberapa sifat seperti keelastisan, kelenturan, dan ketahanan terhadap fraktur.21 Kekerasan permukaan berhubungan dengan seberapa besar kemampuan bahan untuk menahan
goresan, abrasi, keausan dan perubahan bentuk.5,17,22 Berdasarkan definisi sangat jelas bahwa sifat kekerasan permukaan sangat penting untuk diperhatikan karena dapat
mempengaruhi karakteristik permukaan basis gigitiruan.5,16-7 Umumnya, nilai kekerasan yang rendah menunjukkan bahan yang lembut dan begitu juga
sebaliknya.5,19 Terdapat faktor – faktor yang mempengaruhi sifat mekanis suatu bahan antara lain berat molekul polimer, rasio dari monomer sisa, porositas internal
dari matriks polimer, berkontak dengan bahan kimia, kehilangan komponen pelarut,
penyerapan air, ketegangan dan perubahan suhu.23 Nilai kekerasan nilon adalah 14,5 VHN, nilai tersebut lebih rendah jika dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi
Setelah pemasangan gigitiruan kepada pasien, seorang dokter gigi harus
memberikan instruksi pemeliharaan gigitiruan. Pemeliharaan yang adekuat terhadap
gigitiruan sangat dibutuhkan pasien agar gigitiruan tetap estetis, tidak bau, dan
kesehatan jaringan mulut terjaga. Metode pembersihan gigitiruan idealnya efektif,
murah dan mudah diaplikasikan.16,25 Metode pembersihan gigitiruan dapat dilakukan dalam beberapa cara, antara lain metode kemis yaitu dengan natrium hipoklorit,
asam, effervescent, klorheksidin, dan energi microwave, metode mekanis yaitu penyikatan dengan sikat gigi biasa atau sikat gigi khusus, dan ultrasonik serta metode
kombinasi kemis dan mekanis.26
Rohler dan Bulard (1985) merekomendasikan penggunaan metode
pembersihan dengan energi microwave untuk meminimalisasi kekurangan dari metode pembersihan dengan larutan kimia. Microwave adalah suatu alat yang menggunakan iradiasi gelombang mikro dengan frekuensi 2450 MHz. Metode ini
mempunyai kelebihan yaitu biaya murah dan mudah untuk digunakan.27 Metode pembersihan dengan energi microwave juga tidak menyebabkan bau dan mengubah warna, tidak menimbulkan reaksi alergi, tidak membutuhkan tempat penyimpanan
khusus, dan tidak kadaluarsa.16,25,27 Metode ini dilakukan dengan cara merendam gigitiruan dalam suatu gelas berisi akuades dimasukkan ke dalam microwave selama beberapa menit dan efektif membunuh mikroorganisme seperti Stafilococcus aureus,
dan Candida albicans.20,28 Silva dkk. (2006) menyatakan bahwa pembersihan dengan
energi microwave selama 6 menit dengan daya 650 Watt efektif dalam mensterilkan gigitiruan yang dikontaminasi dengan Candida albicans dan Stafilococcus aureus.28 Ritonga (2013) menyatakan bahwa pembersihan basis gigitiruan resin akrilik
polimerisasi panas dengan energi microwave daya 800 Watt selama 3 menit efektif membunuh koloni Candida albicans dan perubahan dimensi yang terjadi masih termasuk dalam batas toleransi.29 Meskipun efektif untuk pembersihan gigitiruan, beberapa penelitian menunjukkan bahwa metode dengan energi microwave ini memiliki efek yang tidak diinginkan karena energi microwave menyebabkan molekul air bergetar dua sampai tiga milyar kali per detik, sehingga menghasilkan gesekan
mempengaruhi sifat – sifat dari bahan basis gigitiruan.11,16,30-1 Molekul air yang diserap masuk ke dalam ruangan antara rantai polimer oleh karena ukuran molekul air
yang lebih kecil dibandingkan jarak rantai polimer pada matriks polimer dan
menyebabkan jarak rantai menjadi lebih jauh sehingga menyebabkan terjadinya
ekspansi, mempengaruhi kekuatan, stabilitas warna, stabilitas sifat fisis, dan mekanis
seperti kekerasan permukaan bahan.32 Penyerapan air pada nilon termoplastik lebih tinggi jika dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas. Hal ini terjadi
karena nilon termoplastik memiliki sifat higroskopik dan memiliki ikatan linier.
Ikatan linier pada nilon termoplastik yang tidak mampu menolak air dan memiliki
jarak rantai polimer yang lebih besar pada matriks polimer, sedangkan resin akrilik
polimerisasi panas memiliki ikatan silang yang sulit didegradasi oleh air dan memiliki
jarak rantai polimer yang lebih kecil pada matriks polimer menyebabkan penyerapan
air resin akrilik polimerisasi panas lebih rendah dibandingkan nilon termoplastik.8,32 Air yang terserap juga bertindak sebagai plasticizer sehingga menyebabkan perubahan kekerasan permukaan dari nilon termoplastik dan resin akrilik polimerisasi
panas.11,16 Plasticizer merupakan bahan yang masuk kedalam polimer yang menyebabkan polimer lebih lunak.5
Rafah dkk. (2010) menyatakan bahwa pembersihan dengan energi microwave 800 Watt selama 10 menit dalam kondisi yang berbeda (perendaman dengan larutan
NaCl 40%, akuades, dan tanpa perendaman) secara signifikan meningkatkan
kekasaran permukaan dari resin akrilik polimerisasi panas, resin akrilik
swapolimerisasi dan bahan soft liner, sementara kekerasan permukaan tidak mengalami perubahan yang signifikan setelah pembersihan dengan energi microwave dengan tiga kondisi yang berbeda.16 Ali dkk. (2011) menyatakan bahwa pengulangan pembersihan energi microwave 680 Watt selama 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 3 kali, dan 7 kali menyebabkan penurunan tetapi tidak signifikan terhadap kekuatan
transversal, kekerasan dan kekasaran permukaan pada nilon termoplastik dan resin
akrilik polimerisasi panas.12 Ammar dkk. (2013) menyatakan terdapat perbedaan yang signifikan dari kekerasan permukaan nilon berdasarkan jenis pembersihan (larutan
pembersihan dengan larutan kimia dapat meningkatkan kekerasan permukaan nilon
termoplastik dan radiasi microwave dapat menurunkan kekerasan permukaan nilon termoplastik, tetapi hasil penelitian juga menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan
signifikan kekerasan permukaan nilon termolpastik berdasarkan interval waktu (2
hari, 1 minggu, 1 bulan, dan 2 bulan).11 Hamid dkk. (2013) menyatakan jenis bahan, metode pembersihan, dan interaksinya mempengaruhi secara signifikan terhadap hasil
kekerasan permukaan. Penggunaan microwave 900 Watt selama 2 menit pada nilon termoplastik dengan merek yang berbeda (Flexiultra, Flexipast) menunjukkan bahwa
Flexiultra lebih tinggi kekerasannya dibandingkan Flexipast, dan merupakan hasil
yang tertinggi dibandingkan dengan percobaan yang lain.33 Penelitian Seo dkk. (2007), Machado dkk. (2009) menerangkan bahwa tidak terdapat pengaruh terhadap
kekerasan permukaan resin akrilik polimerisasi panas setelah dibersihkan dengan
energi microwave 650 Watt dalam 6 menit.34,35 Ahmad NS, Yusuf SN (2013) menyatakan bahwa maksimal pembersihan energi microwave 630 Watt selama 3 menit dengan pengulangan sebanyak 10 kali tidak menyebabkan perubahan dimensi
yang signifikan dari basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas, sehingga tidak
dianjurkan untuk melakukan pembersihan gigitiruan setiap hari atau setiap minggu
karena akan memperpendek umur dari gigitiruan.36
1.2 Permasalahan
Resin akrilik polimerisasi panas sebagai basis gigitiruan sampai saat ini masih
sering digunakan karena banyak kriteria yang memenuhi sebagai bahan basis
gigitiruan. Resin akrilik polimerisasi panas juga memiliki kekurangan yaitu porositas,
mudah fraktur, menghasilkan monomer sisa yang dapat menyebabkan gejala
hipersensitivitas pada pasien, dan crazing sehingga melemahkan gigitiruan. Untuk mengatasi kekurangan tersebut, maka ditemukan alternatif pengganti bahan basis
gigitiruan yaitu nilon termoplastik. Nilon termoplastik memiliki sifat resisten
terhadap fraktur dan tidak terdapat monomer sisa yang dapat menimbulkan gejala
hipersensitivitas. Pemeliharaan yang adekuat terhadap gigitiruan merupakan hal yang
gigitiruan. Ada berbagai jenis metode pembersihan gigitiruan salah satunya adalah
metode kimia. Energi microwave merupakan salah satu jenis dari metode kimia. Keuntungan penggunaan energi microwave yaitu dapat membunuh beberapa mikroorganisme seperti Candida albicans dan Stafilococcus aureus, tidak mengubah warna dan bau basis gigitruan, tidak memerlukan tempat penyimpanan khusus serta
mudah dalam penggunaannya. Pembersihan dengan energi microwave 800 Watt dalam waktu 3 menit sudah efektif dalam pembersihan gigitiruan dan tidak
menyebabkan perubahan dimensi basis gigitiruan. Selain efektif membunuh
mikroorganisme, energi microwave juga dapat memberikan efek yang tidak diinginkan terhadap sifat basis gigitiruan, seperti kekerasan permukaan. Pembersihan
dengan energi microwave 680 Watt selama 6 menit menyebabkan penurunan terhadap kekuatan transversal, kekasaran dan kekerasan permukaan basis gigitiruan
nilon dan resin akrilik polimerisasi. Pembersihan dengan energi microwave 900 Watt selama 2 menit menyebabkan perubahan kekerasan permukaan nilon termoplastik.
Maksimal pembersihan energi microwave 630 Watt selama 3 menit dengan pengulangan sebanyak 10 kali tidak menyebabkan perubahan dimensi yang signifikan
dari basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas. Dari uraian di atas timbul
pemikiran untuk memanfaatkan alat yang banyak dimiliki rumah tangga yaitu
microwave menjadi salah satu alternatif pembersihan gigitiruan, tetapi khususnya di
kota Medan, distribusi microwave yang paling banyak adalah microwave dengan daya tinggi (800-900 Watt) dengan waktu pembersihan lebih singkat dari 6 menit disertai
dengan pengulangan, sehingga dirasa perlu untuk melakukan penelitian apakah ada
pengaruh pembersihan dengan energi microwave 800 Watt selama 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, dan 3 kali terhadap kekerasan permukaan nilon
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan di atas dapat dirumuskan masalah sebagai berikut :
1. Berapa kekerasan permukaan basis gigitiruan nilon termoplastik yang
dibersihkan dengan energi microwave berdaya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, dan 3 kali ?
2. Berapa kekerasan permukaan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi
panas yang dibersihkan dengan energi microwave berdaya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, dan 3 kali ?
3. Apakah ada pengaruh pembersihan dengan energi microwave berdaya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, dan 3 kali terhadap
kekerasan permukaan basis gigitiruan nilon termoplastik ?
4. Apakah ada pengaruh pembersihan dengan energi microwave berdaya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, dan 3 kali terhadap
kekerasan permukaan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas ?
1.4 Tujuan Penelitian
1. Untuk melihat kekerasan permukaan basis gigitiruan nilon termoplastik
yang dibersihkan dengan energi microwave berdaya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, dan 3 kali.
2. Untuk melihat kekerasan permukaan basis gigitiruan resin akrilik
polimerisasi panas yang dibersihkan dengan energi microwave berdaya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, dan 3 kali.
3. Untuk melihat pengaruh pembersihan dengan energi microwave berdaya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, dan 3 kali terhadap
kekerasan permukaan basis gigitiruan nilon termoplastik.
4. Untuk melihat pengaruh pembersihan dengan energi microwave berdaya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, dan 3 kali terhadap
1.5 Manfaat Penelitian
1.5.1 Manfaat Teoritis
1. Penelitian ini diharapkan dapat berkontribusi terhadap perkembangan ilmu
pengetahuan dan penerapannya, khususnya di bidang prostodonsia.
2. Hasil penelitian ini dapat dijadikan sebagai bahan referensi untuk penelitian
lebih lanjut.
1.5.2 Manfaat Praktis
1. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dipergunakan oleh dokter gigi
sebagai pedoman dalam memberikan penjelasan kepada pasien mengenai cara
membersihkan gigitiruan yang efektif dengan energi microwave berdaya tinggi pada basis gigitiruan nilon termoplastik dan resin akrilik polimerisasi panas.
2. Hasil penelitian ini diharapkan menjadi masukan dan memberikan
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Basis Gigitiruan
Berbagai jenis bahan telah digunakan untuk membuat basis gigitiruan. Kayu,
tulang, ivory, keramik, logam, logam aloi, dan berbagai polimer telah digunakan
dalam pembuatan basis gigitiruan. Perkembangan yang pesat menyebabkan
penggunaan bahan basis gigitiruan alami beralih menjadi menggunakan bahan basis
gigitruan resin sintetis.3.6
Basis gigitiruan dapat didefinisikan sebagai bagian dari gigitiruan yang
bersandar pada jaringan pendukung dan tempat anasir gigitiruan dilekatkan.2,19 Basis gigitiruan mendukung anasir gigitiruan, menerima dan mendistribusikan gaya
fungsional serta memberikan efek estetis khususnya bila basis terlihat alami.32 Bahan basis gigitiruan sangat berpengaruh terhadap daya tahan dan sifat – sifat dari suatu
basis gigitiruan.
2.1.1 Persyaratan Basis Gigitiruan
Persyaratan basis gigitiruan yang ideal antara lain :5,7
a. Biokompatibel : tidak toksik dan tidak menyebabkan iritasi
b. Karakteristik permukaan : permukaan keras, halus dan kilat
c. Warna : translusen dan warna merata
d. Stabilitas warna : baik
e. Tidak berporus
f. Kekuatan lentur : tidak kurang dari 60 – 65 MPa
g. Modulus elastisitas : minimal 2000 MPa
h. Tidak ada monomer sisa
i. Tidak menyerap cairan
j. Ketahanan terhadap abrasi dan kekerasan yang baik
l. Tidak larut
m. Mudah dimanipulasi dan direparasi
n. Mudah dibersihkan
2.1.2 Klasifikasi Basis Gigitiruan
Klasifikasi basis gigitiruan dibagi atas dua kelompok yaitu logam dan non
logam.
2.1.2.1 Logam
Ada beberapa jenis logam yang digunakan sebagai basis gigitiruan, antara lain
yaitu kobalt kromium, aloi emas, alumunium, dan stainless steel. Keunggulan logam sebagai basis gigitiruan, antara lain : 2 1. Ketepatan dimensi
Basis yang terbuat dari emas aloi, krom, titanium aloi tidak hanya lebih tepat,
tetapi juga mampu mempertahankan bentuk tanpa mengalami perubahan selama
pemakaian dalam mulut.
2. Ketahanan terhadap abrasi
Bahan logam merupakan bahan yang tahan terhadap abrasi sehingga akan
meningkatkan toleransi jaringan, dimana permukaan basis yang licin dan mengkilap
akan menghingari terjadinya penumpukan plak dan kalkulus.
3. Konduktivitas termal
Logam memiliki konduktivitas termal yang baik daripada resin. Adanya
perubahan temperatur yang terjadi langsung disalurkan ke jaringan di bawahnya,
maka hal ini akan menjaga kesehatan dari jaringan rongga mulut. Kesamaan termal
yang diterima oleh jaringan yang terutup dan tidak tertutup basis gigitiruan
memberikan perasaan nyaman kepada pemakai gigitiruan.
4. Kekuatan maksimal dan ketebalan minimal
Bahan logam bisa dibuat lebih tipis dibandingkan dengan bahan resin akrilik
dan tetap memiliki kekuatan maksimal dan kaku. Keuntungan dari basis yang tipis
2.1.2.2 Non Logam
Jenis bahan basis non logam antara lain adalah resin. Berdasakan termal, basis
resin dapat dibagi menjadi dua yaitu termoplastik dan termoset:3 a. Termoplastik
Bahan termoplastik merupakan bahan yang dapat dilunakkan dan dibentuk
pada suhu dan tekanan tanpa adanya perubahan kimia. Klasifikasi dari bahan
termoplastik antara lain asetal termoplastik, polikarbonat termoplastik, akrilik
temoplastik dan nilon termoplastik.3,4 b. Termoset
Bahan termoset merupakan bahan yang mengalami reaksi kimia pada saat
dibentuk. Produk akhir dari bahan ini secara kimia berbeda dari substansi awalnya.
Setelah diproses bahan tidak dapat dilunakkan kembali untuk dibentuk. Bahan
termoset yang banyak digunakan pada kedoketeran gigi antara lain : resin akrilik,
vulkanit, silikon.3
2.2 Nilon Termoplastik
Nilon merupakan nama umum dari suatu polimer termoplastik yang tergolong
ke dalam kelas poliamida. Nilon termoplastik pertama sekali diperkenalkan pada
kedokteran gigi sekitar tahun 1950.13-4 Nilon termoplastik merupakan polimer kristalin yang memiliki sifat tidak dapat larut dalam pelarut, ketahanan panas yang
tinggi dan memiliki kekuatan yang tinggi serta kekuatan tensil yang baik.4
Pada beberapa dekade belakangan ini, penggunaan nilon termoplastik semakin
meningkat dan sebagai bahan basis alternatif untuk menggantikan metal dan resin
akrilik polimerisasi panas.11,13 Sebagai bahan basis gigitiruan, nilon termoplastik memiliki beberapa kelebihan, antara lain :
Semitranslusen dan estetis lebih baik
Fleksibel
2.2.1 Komposisi
Nilon dihasilkan melalui reaksi kondensasi antara monomer diamina (2 NH2 grup) dan asam dibasic atauasam karbosilik (2 COOH grup ).5,13,15 Nilon memiliki ikatan linier (ikatan polimer tunggal) yang mengandung hexamethylenadiamine di dalam nilon termoplastik yang akan membentuk ikatan poliamida yang panjang.37 Ikatan linier menyebabkan bahan nilon termoplastik menjadi fleksibel dan dapat
dibentuk kembali. Ikatan linier ini juga lebih lemah daripada ikatan silang dari resin
akrilik.32 Polimer nilon termoplastik merupakan kristalin yang memiliki rantai molekul yang teratur, rapat dan kuat.38 Derajat kristalin bergantung dengan detail dari formasi, komposisi, konfigurasi molekul, dan metode pembentukannya.32
2.2.2 Manipulasi
Manipulasi nilon termoplastik harus menggunakan kuvet yang di desain
khusus yaitu kuvet di bawah tekanan (injection moulding). Nilon termoplastik harus dilelehkan dan diinjeksikan kedalam kuvet tersebut. Nilon yang tersedia dalam
komponen berbentuk cartridge dilelehkan pada suhu 248,8-265,5oC dengan menggunakan furnace elektrik. Selanjutnya nilon termoplastik yang telah meleleh ditekan kedalam kuvet menggunakan alat injektor. Tekanan pada injection moulding dijaga agar tetap berada dalam tekanan 5 bar selama 3 menit dan segera setelah itu,
kuvet beserta cartridge dilepaskan. Kemudian kuvet dibiarkan dingin selama 20 menit sebelum dibuka.12,14,32
2.2.3 Sifat–Sifat
Sifat–sifat bahan basis gigitiruan nilon termoplastik dibagi atas sifat mekanis,
sifat kemis, sifat fisis dan sifat biologis.
2.2.3.1 Sifat Mekanis
a. Kekuatan Tensil
Kekuatan tensil nilon termoplastik jauh lebih besar daripada resin akrilik.
b. Kekuatan Impak
Kekuatan impak adalah suatu ukuran kekuatan bahan diukur dari energi yang
diperlukan untuk memulai dan melanjutkan retakan sebuah spesimen dengan dimensi
tertentu. Daya tahan terhadap impak yang tinggi merupakan suatu kelebihan nilon
termoplastik. Nilai kekuatan impak nilon termoplastik adalah 120-150 kg/mm3.24
c. Fatigue
Fatigue rusak atau patah dari suatu bahan yang disebabkan beban berulang di
bawah batas tahanan bahan. Fatigue dapat mengakibatkan terjadinya fraktur gigitiruan. Pada nilon termoplastik, daya tahan terhadap fatigue merupakan salah satu kelebihan utama nilon termoplastik.4
d. Kekerasan Permukaan
Permukaan basis gigitiruan seharusnya memiliki kekerasan permukaan untuk
daya tahan terhadap kerusakan permukaan.18 Nilai kekerasan nilon termoplastik adalah 14,5 VHN.24 Penelitian Gladstone (2012) yang mendapatkan kekerasan permukaan nilon termoplastik (Lucitone FRS) memiliki rentang sekitar 7,67-8,45 VHN dan menyatakan bahwa nilon termoplastik memiliki kekerasan yang rendah dan
penelitian Shah dkk (2014) mendapatkan kekerasan permukaan nilon termoplastik
(Valplast) adalah 10,2 VHN.18,39 Nilai kekerasan tersebut lebih rendah jika
dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas. Ikatan amida pada nilon
termoplastik mempengaruhi kekerasan permukaan karena adanya kecenderungan
ikatan tersebut untuk mengkristal dan diperkuat dengan pembentukan ikatan hidrogen
antara atom oksigen dan nitrogen dari dua kelompok amida.40
2.2.3.2 Sifat Kemis
a. Stabilitas Warna
Stabilitas warna adalah kemampuan dari suatu lapisan permukaan satu pigmen
untuk bertahan dari degradasi yang disebabkan dari pemaparan lingkungan.
Takabayashi (2010) mempelajari stabilitas warna dari beberapa bahan polimer dan
menemukan bahwa nilon termoplastik mengalami perubahan warna setelah direndam
b. Penyerapan Air
Penyerapan air yang tinggi merupakan salah satu kekurangan utama dari nilon
termoplastik. Takabayashi (2010) yang membandingkan nilai penyerapan air antara
rantai poliamida, polikarbonat, dan polietilen terephthalat, hasilnya menunjukkan
terdapat perbedaan signifikan nilai penyerapan air dari 3 bahan tersebut. Poliamida
memiliki derajat hidrofilik yang tertinggi.41 Nilon termoplastik memiliki sifat penyerapan air yang tinggi karena struktur rantai linier tunggal pada bahan basis nilon
termoplastik yang lebih lemah dibandingkan struktur ikatan silang dari resin akrilik
polimerisasi panas.32 Frekuensi kelompok amida yang hidrofilik sepanjang rantai mempengaruhi penyerapan air dari setiap jenis nilon termoplastik. Penyerapan air
rendah dan ketahanan kemis lebih baik jika jarak antara kelompok amida semakin
besar.10,12,32 Struktur ikatan linier pada nilon termoplastik memiliki jarak rantai polimer yang lebih besar dibandingkan molekul air dengan ukuran kurang dari 0,28
nm menyebabkan nilon termoplastik tidak dapat menolak penyerapan air.8,42 Jenis nilon termoplastik yang pertama memiliki penyerapan air yang tinggi yaitu 8,5%,
kemudian dikembangkan jenis nilon termoplastik yang ditambah serat kaca sehingga
nilai penyerapan air menjadi relatif lebih rendah yaitu 1.2 %.15
2.2.3.3 Sifat Biologis
a. Biokompatibilitas
Biokompatibilitas nilon termoplastik sangat baik.43 Nilon termoplastik tahan terhadap pelarut dan bahan kimia. Nilon termoplastik tidak memiliki monomer sisa
dan hampir tidak memiliki porositas karena diproses dengan teknik injection
moulding. Nilon merupakan alternatif yang tepat untuk pasien yang alergi terhadap
logam dan monomer dari resin akrilik.12 b. Pembentukan Koloni Bakteri
Pembentukan koloni bakteri pada permukaan gigitiruan dipengaruhi oleh
penyerapan air, energi bebas permukaan, kekerasan dan kekasaran permukaan.19 Kekasaran permukaan nilon termoplastik masih dalam batas normal dan terlihat halus
albicans terlihat sangat tinggi pada nilon termoplastik jika dibandingkan dengan dengan resin akrilik polimerisasi panas.4
2.2.3.4 Sifat Fisis
a. Ekspansi Termal
Nilon termoplastik memiliki koefisien ekspansi termal yang rendah.4 Hargaves (1971) membandingkan nilon termoplastik dengan nilon termoplastik yang
ditambahkan serat kaca dan menemukan koefisien ekspansi linier dari nilon yang
ditambah serat kaca lebih rendah daripada nilon.15 b. Kekasaran Permukaan
Kekasaran permukaan dari bahan kedokteran gigi memiliki ambang batas yaitu 0,2 μm. Kekasaran permukaan suatu bahan dipengaruhi oleh teknik poles baik secara mekanis maupun kimia. Abuzar dkk. (2010) menyatakan bahwa kekasaran
permukaan dari nilon termoplastik lebih kasar daripada resin akrilik yang sudah
maupun belum dipoles. Hasil penelitian Abuzar dkk. (2010) menunjukkan bahwa
nilai kekasaran nilon termoplastik sebelum dipoles adalah 1,111 ± 0,178 µm dan
sesudah dipoles sebesar 0,146 ± 0,018 µm.9 Rahal dkk (2004) menyatakan kekasaran permukaan berhubungan dengan penyerapan air karena air masuk melalui porositas
permukaan.8
2.3 Resin Akrilik Polimerisasi Panas
Resin akrilik merupakan bahan yang paling umum digunakan untuk
pembuatan basis gigitiruan sampai saat ini. Resin akrilik sebagai bahan pilihan karena
memiliki estetis yang baik, cukup baik dalam hal sifat fisis dan mekanis, murah, dan
mudah dibuat dengan peralatan yang tidak mahal.7 Resin akrilik polimerisasi panas merupakan bahan yang terdiri dari bubuk dan cairan yang dicampur dan
membutuhkan energi panas untuk menjadi kaku dan padat.7 Energi panas yang dibutuhkan untuk proses polimerisasi dapat diperoleh dengan merendam dalam air
yang dipanaskan (waterbath). Resin akrilik polimerisasi panas merupakan polimer
memiliki karakter umum yaitu bahwa setiap sub-unit pada fase cair sangat mudah
berbelit dan hampir tidak mungkin untuk diuraikan kembali.15 Ikatan resin akrilik polimerisasi panas adalah ikatan silang.8,44 Hal ini menyebabkan polimer lebih kaku, lebih resisten terhadap suhu, mengurangi kelarutan dan tidak dapat dibentuk kembali.
Ikatan silang juga menyebabkan bahan mudah untuk dipoles, sehingga menghasilkan
bahan restorasi yang estetis.44
2.3.1 Komposisi
Unsur pokok dari resin akrilik polimerisasi panas adalah :7,10 a. Bubuk
Polimer : butiran atau granul poli metil metakrilat
Inisiator : benzoyl peroxide
Pigmen/pewarna : garam cadmium atau besi, atau pewarna organik
Plasticizer : dibutyl phthalate b. Cairan
Monomer : metil metakrilat
Cross-linking agent : ethyleneglycol dimethylacrylate Inhibitor : hydroquinone
2.3.2 Manipulasi
Resin akrilik polimerisasi panas umumnya diproses dalam sebuah kuvet
dengan menggunakan teknik compression-moulding. Bubuk dan cairan dicampur dengan perbandingan 3:1 satuan volume atau perbandingan 2:1 satuan berat. Setelah
pencampuran, bahan mengalami beberapa tahapan yaitu :3,29
1. Tahap basah : campuran seperti pasir (wet sand stage). Pada tahap ini secara bertahap polimer bercampur dengan monomer
3. Tahap lembut : campuran seperti adonan mudah diangkat dan tidak lengket
lagi. Pada tahap ini monomer sudah larut seluruhnya ke dalam polimer. Waktu yang
tepat dan sesuai untuk diisi ke dalam mold (doughstage/gel stage)
4. Tahap karet : campuran seperti karet (rubbery stage) dan tidak bisa dimasukkan lagi ke dalam mold. Pada tahap ini monomer sudah tidak dapat
bercampur dengan polimer lagi.
5. Tahap kaku : tahap dimana akrilik tidak dapat dibentuk lagi (stiff stage) Setelah pembuangan malam, adonan diisikan dalam mold gips. Kuvet
ditempatkan di bawah tekanan, dalam water bath dengan waktu dan suhu terkontrol untuk memulai polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas. Umumnya resin akrilik
polimerisasi panas dipolimerisasi dengan menempatkan kuvet dalam water bath dengan suhu konstan pada 70oC selama 90 menit dan dilanjutkan dengan perebusan akhir pada suhu 1000C selama 30 menit sesuai rekomendasi Japan Industrial Standar (JIS).3
Setelah prosedur polimerisasi, kuvet dibiarkan dingin secara perlahan hingga
mencapai suhu kamar. Kemudian resin dikeluarkan dari mold dengan hati – hati
untuk menghindari fraktur dan distorsi gigitiruan. Basis gigitiruan akrilik yang telah
dikeluarkan dari kuvet, siap untuk diproses akhir dan dipoles.7,10
2.3.3 Sifat-Sifat
Sifat bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas terbagi atas sifat
mekanis, sifat kemis dan biologis, serta sifat fisis.19
2.3.3.1 Sifat Mekanis
Sifat mekanis adalah ilmu fisika yang berhubungan dengan energi dan
kekuatan serta efeknya terhadap benda. Sifat mekanis bahan basis gigitiruan terdiri
a. Kekuatan Tensil
Kekuatan tensil resin akrilik polimerisasi panas adalah 55 MPa (8000 psi).
salah satu kekurangan utama resin akrilik adalah kekuatan tensil resin akrilik yang
rendah. 10,15
b. Kekuatan Impak
Kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas adalah 31,4 J/m.5 Resin akrilik memiliki kekuatan impak yang relatif rendah dan apabila gigitiruan akrilik
jatuh ke atas permukaan yang keras kemungkinan besar akan terjadi fraktur.
c. Fatigue
Gigitiruan menerima sejumlah besar tekanan lengkungan pada saat proses
pengunyahan. Karena alasan tersebut, fatigue menjadi sifat yang penting untuk diperhatikan. Fatigue merupakan representasi jumlah lengkungan sebelum kerusakan terjadi pada tekanan tertentu. Kekuatan fatigue basis resin akrilik polimerisasi panas adalah 1,5 juta lengkungan sebelum patah dengan beban 2500 lb/in2 pada stress maksimum 17,2MPa.5
d. Crazing
Crazing merupakan kumpulan retakan pada permukaan gigitiruan resin akrilik
yang dapat melemahkan basis gigitiruan. Retakan - retakan ini dapat timbul akibat
salah satu dari tiga mekanisme berikut. Pertama, ketika pasien memiliki kebiasaan
sering mengeluarkan gigitiruannya dan membiarkannya kering, siklus penyerapan air
yang konstan diikuti pengeringan sehingga dapat menimbulkan stress tensil pada permukaan dan mengakibatkan terjadinya crazing. Kedua, ketika menggunakan anasir gigitiruan porselen juga dapat menyebabkan crazing pada basis di daerah sekitar leher anasir gigitiruan yang diakibatkan perbedaan koefisien ekspansi termal
antara porselen dan resin akrilik. Ketiga, selama proses perbaikan gigitiruan dapat
menyebabkan crazing ketika monomer metil metakrilat berkontak dengan resin akrilik yang telah mengeras dari potongan yang sedang diperbaiki.19
e. Kekerasan permukaan
Nilai kekerasan permukaaan resin akrilik polimerisasi panas adalah 15-18
dibandingkan dengan logam dan mengakibatkan basis resin akrilik cenderung
menipis. Penipisan tersebut disebabkan makanan yang abrasif dan terutama pasta gigi
pembersih yang abrasif, namun penipisan basis resin akrilik ini bukan suatu masalah
besar.
2.3.3.2 Sifat Kemis
Sifat kemis adalah sifat suatu bahan yang dapat mengubah sifat dasar bahan
tersebut, seperti penyerapan air dan stabilitas warna.
a. Stabilitas Warna
Resin akrilik polimerisasi panas memiliki stabilitas warna yang baik. Yu-lin
Lai (2003) berpendapat, stabilitas warna dan ketahanan terhadap stain pada nilon,
silikon serta dua jenis resin akrilik dan ditemukan resin akrilik menunjukkan nilai
diskolorisasi yang paling rendah setelah direndam dalam larutan kopi.15 b. Penyerapan Air
Penyerapan air resin akrilik polimerisasi panas terjadi karena polar dari
molekul resin akrilik. Koefisien difusi yang rendah menyebabkan resin akrilik
polimerisasi panas memiliki penyerapan air yang rendah. Nilai koefisien difusi resin
akrilik polimerisasi panas adalah 0,11 x 10-6 cm2/detik dan nilai penyerapan air resin akrilik polimerisasi panas adalah 0,69 mg/cm2.3,5 Resin akrilik polimerisasi panas memerlukan waktu hampir 17 hari untuk menjadi jenuh, tetapi waktu yang
dibutuhkan untuk mencapai kejenuhan bervariasi, tergantung pada ketebalan basis
gigitiruan.45 Resin akrilik polimerisasi panas menyerap air dengan sangat signifikan pada 24 jam sampai 50 jam pertama saat direndam dalam air, tetapi sesudahnya
penyerapan air tidak terjadi dalam jumlah signifikan karena koefisien difusi yang
rendah.46 Penyerapan air memberikan pengaruh terhadap sifat mekanis dan menyebabkan perubahan dimensi. Perubahan dimensi dapat berupa ekspansi ataupun
2.3.3.3 Sifat Biologis
Sifat biologis adalah sifat suatu bahan dalam interaksinya dengan makhluk
hidup, seperti biokompatibilitas dan pembentukan koloni bakteri.
a. Biokompatibilitas
Secara umum, resin akrilik polimerisasi panas sangat biokompatibel.
Walaupun demikian, beberapa pasien mungkin menunjukkan reaksi alergi di rongga
mulut. Monomer sisa yang dihasilkan dan benzoic acid merupakan komponen iritan. Batas maksimal konsentrasi monomer sisa untuk resin akrilik polimerisasi panas
menurut standar ISO adalah 2,2 %.3,7 b. Pembentukan Koloni Bakteri
Kemampuan berkembang organisme tertentu pada permukaan gigitiruan resin
akrilik berkaitan dengan penyerapan air, energi bebas permukaan, kekerasan
permukaan, dan kekasaran permukaan.19 Beberapa penelitian menunjukkan bahwa resin akrilik polimerisasi panas memiliki penyerapan air yang rendah, permukaan
yang halus, kekerasan permukaan yang tinggi dan sudut kontak permukaan dengan
air yang cukup besar sehingga apabila diproses dengan baik dan sering dibersihkan
maka perlekatan bakteri tidak akan mudah terjadi.
2.3.3.4 Sifat Fisis
Sifat fisis adalah sifat suatu bahan yang diukur tanpa diberikan tekanan atau
gaya dan tidak mengubah sifat kimia dari bahan tersebut. Sifat fisis terdiri atas massa
jenis, ekspansi termal, porositas, kekasaran permukaan, ketepatan dimensi dan
akurasi.19
a. Massa Jenis
Resin akrilik memiliki massa jenis yang relatif rendah yaitu sekitar 1,2 g/cm3. Hal ini disebabkan resin akrilik terdiri dari kumpulan atom - atom ringan, seperti
karbon, oksigen dan hidrogen.19 b. Ekspansi Termal
Koefisien ekspansi termal resin akrilik polimerisasi panas adalah sekitar 80
umumnya tidak menimbulkan masalah, namun kemungkinan dapat terjadi
kelonggaran dan lepasnya anasir gigitiruan porselen yang tersusun pada basis
gigitiruan akibat perbedaan ekspansi dan kontraksi.7 c. Porositas
Salah satu masalah yang sering terjadi pada resin akrilik polimerisasi panas
adalah adanya porositas atau gelembung selama selama proses manipulasi.
Gelembung atau porositas pada permukaan dan di bawah permukaan dapat
mempengaruhi sifat fisis, estetik dan kebersihan basis gigitiruan. Ada dua penyebab
utama porositas yaitu polimerisasi shrinkage dikenal dengan porositas kontraksi dan penguapan dari monomer diistilahkan dengan porositas gas.7
Porositas juga dapat berasal dari pengadukan komponen bubuk dan cairan
yang tidak benar. Timbulnya porositas dapat diminimalkan dengan adonan resin
akrilik yang homogen, penggunaan perbandingan polimer dan monomer yang tepat,
prosedur pengadukan yang terkontrol dengan baik, serta waktu pengisian bahan ke
dalam mold yang tepat.29
d. Kekasaran Permukaan
Ambang batas nilai kekasaran permukaan dari bahan kedokteran gigi adalah
mendekati 0,2 µm.9 Beberapa peneliti menyatakan bahwa resin akrilik polimerisasi panas memiliki permukaan yang halus dan mampu mempertahankan pemolesan yang
baik selama jangka waktu pemakaian yang panjang. Abuzar dkk (2010) menyatakan
bahwa resin akrilik yang sudah maupun belum dipoles memiliki permukaan yang
lebih halus daripada nilon termoplastik.9 Hasil penelitian Abuzar dkk (2010) menunjukkan nilai kekasaran permukaan dari resin akrilik polimerisasi panas yang
belum dipoles sebesar 0,995 ± 0,12 µm dan setelah dipoles sebesar 0,046 ± 0,007
µm.9
e. Stabilitas Dimensi dan Akurasi
Stabilitas dimensi dan akurasi mempunyai peranan penting dalam hal
memperoleh adaptasi yang baik antara gigitiruan dengan jaringan rongga mulut.
Kestabilan dimensi resin akrilik polimerisasi panas berhubungan dengan absorpsi air
Hal ini berpengaruh terhadap dimensi dan stabilitas gigitiruan, oleh karena itu
absorpsi air sebaiknya sekecil mungkin yaitu tidak boleh lebih dari 32 µg/mm3. 3,5,7
2.4 Kekerasan Permukaan
Kekerasan permukaan merupakan salah satu sifat mekanis yang didefinisikan
sebagai resistensi suatu bahan terhadap indentasi permanen atau penetrasi.5 Kekerasan permukaan merupakan hasil interaksi dari beberapa sifat seperti
keelastisan, kelenturan, dan ketahanan terhadap fraktur.21 Terdapat faktor – faktor yang mempengaruhi sifat mekanis suatu bahan antara lain berat molekul polimer,
rasio dari monomer sisa, porositas internal dari matriks polimer, berkontak dengan
bahan kimia, kehilangan komponen pelarut, penyerapan air, ketegangan dan
perubahan suhu.23 Kekerasan permukaan berhubungan dengan seberapa besar kemampuan bahan untuk menahan goresan, abrasi, keausan dan perubahan bentuk.5,17 Berdasarkan definisi sangat jelas bahwa sifat kekerasan permukaan sangat penting
untuk diperhatikan karena dapat mempengaruhi karakteristik permukaan basis
gigitiruan.16-7 Oleh karena itu, basis gigitiruan seharusnya memiliki kekerasan yang dapat memberikan ketahanan dari perubahan bentuk dan fraktur.18 Umumnya, nilai kekerasan yang rendah menunjukkan bahan yang lembut dan begitu juga
sebaliknya.19 Tingkat kekerasan permukaan melibatkan keadaan morfologi permukaan yang kompleks dan tekanan yang diberikan pada saat percobaan bahan.
Ada berbagai jenis alat yang dapat digunakan untuk mengukur kekerasan
permukaan seperti Brinell, Knoop, Vickers, Rockwell, Barcol, dan Shore A hardness
tester.5,20 Setiap alat memiliki perbedaan satu sama lainnya dan masing – masing alat
memiliki keuntungan dan kerugian. Ada perbedaan bahan indentasi, geometri dan
beban pada setiap percobaan kekerasan permukaan. Bahan indentasi dapat terbuat
dari logam, berlian, dan bentuk dapat berupa bola, kerucut, piramida, atau jarum.
Rentang beban yang diberikan mulai dari 0,5 N sampai 30 KN. Pemilihan alat ukur
yang akan digunakan berdasarkan bahan yang akan diukur, ekspektasi beban, dan
2.5 Metode Pembersihan Gigitiruan
Setelah pemasangan gigitiruan kepada pasien, seorang dokter gigi harus
memberikan instruksi pemeliharaan atau pembersihan gigitiruan. Pemeliharaan yang
adekuat terhadap gigitiruan sangat dibutuhkan pengguna agar gigitiruan tetap estetis,
tidak bau, dan kesehatan jaringan mulut terjaga. Terdapat 3 metode pembersihan
gigitiruan, yaitu :29
1. Metode pembersihan gigitiruan secara mekanis dapat dilakukan dalam 2
cara, yaitu dengan menggunakan sikat gigi dan menggunakan alat pembersih
ultrasonik.
2. Metode pembersihan gigitiruan secara kemis dapat dibagi menjadi
beberapa jenis, yaitu menggunakan natrium hipoklorit, asam seperti vinegar,
effervescent, klorheksidin dan energi microwave.
3. Kombinasi metode mekanis dan kemis dimana cara pembersihan secara
mekanis dan kemis digunakan bersamaan. Misalnya, kombinasi sikat gigi dengan
effervescent, kombinasi sikat gigi dengan asam, kombinasi sikat gigi dengan energi
microwave dan sebagainya.
2.6 Energi Microwave
Microwave adalah suatu alat yang memancarkan iradiasi gelombang mikro
dengan frekuensi 2450 Mhz untuk memanaskan suatu benda seperti makanan. Alat
ini menggunakan gelombang elektromagnetik mikro dengan batas frekuensi antara
1.000 MHz hingga 300.000 MHz dan batas panjang gelombang diantara infra merah
dan gelombang radio (1mm – 30cm).28 Energi microwave merupakan suatu gelombang elektromagnetik seperti gelombang cahaya, energi gelombang ini tidak
dapat dilihat mata kita karena panjang gelombangnya (walaupun sangat kecil
dibanding gelombang radio) jauh lebih besar dari panjang gelombang cahaya (di luar
spektrum sinar tampak). Keduanya terdapat dalam spektrum gelombang
Microwave bergerak dalam garis lurus dengan kecepatan cahaya (186,282 miles/sec).29
Magnetron merupakan salah satu komponen utama dari microwave yang berfungsi untuk menggerakkan molekul sehingga meningkatkan panas dari zat
tersebut. Magnetron adalah sejenis tabung hampa penghasil gelombang mikro. Fungsi
magnetron adalah memancarkan gelombang mikro ke dalam ruang pemanas
microwave. Gelombang mikro yang dipancarkan magnetron ke dalam ruang
microwave akan dipantulkan oleh lapisan logam dari dinding microwave, apabila
gelombang mikro mengenai cairan, maka energi gelombang mikro ini akan diserap
oleh cairan tersebut sehingga molekul - molekul air tersebut dapat bergerak.
Pergerakan ini kemudian menyebabkan molekul - molekul air saling bertubrukan.
Bergeraknya meolekul air ini disebabkan karena air adalah fluida. Tubrukan-tubrukan
inilah yang akan meningkatkan suhu molekul air, yang kemudian meningkatkan suhu
makanan secara keseluruhan.29,47
Energi microwave dapat digunakan untuk dekontaminasi makanan, alat – alat laboraturium, alat – alat kedokteran gigi, lensa kontak, sponge rumah tangga, dan alat – alat kesehatan rumah. Dalam kedokteran gigi, energi microwave banyak digunakan untuk berbagai tujuan, salah satunya untuk pembersihan gigitiruan. Energi
microwave dikategorikan sebagai metode pembersihan secara kemis karena reaksi
kimia yang terjadi pada molekul polar yang terdapat pada mikroorganisme yang
berkolonisasi pada gigitiruan, akibat iradiasi microwave. Energi microwave dijadikan sebagai salah satu metode pembersihan gigitiruan karena tidak mengubah bau, warna
gigitiruan, tidak menimbulkan reaksi alergi pada pemakai gigitiruan dan efektif dalam
membunuh beberapa mikroorganisme, seperti Candida albicans.27 Silva dkk. (2006) menyatakan bahwa pembersihan dengan energi microwave selama 6 menit dengan daya 650 Watt efektif dalam mensterilkan gigitiruan yang dikontaminasi dengan
Candida albicans dan S aureus.28 Ritonga (2013) menyatakan bahwa pembersihan
Pemanasan yang selektif oleh energi microwave tergantung pada komposisi kemis sel mikroba dan volume serta komposisi cairan medium sekitarnya. Microwave akan menimbulkan panas pada bahan yang mengandung cairan dengan menggetarkan
molekul yang ada di dalam bahan tersebut. Selain itu, penggunaan medium cairan
juga merupakan faktor penting bagi keberhasilan sterilisasi dengan menggunakan
energi microwave. Molekul air yang ada di dalam sel maupun sebagai medium diploid dan berinterkasi dengan gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh
microwave sehingga terjadi tubrukan intermolekuler dan menghasilkan panas yang
mengakibatkan denaturasi protein dan DNA.29,48 Neppelenboerk dkk. (2003) menyatakan bahwa pembersihan gigitiruan dengan energi microwave akan lebih efektif membunuh Candida albicans bila dibersihkan dalam air atau dibasahi selama pemaparan dengan energi microwave.48 Silva dkk. (2006) menyatakan bahwa iradiasi
microwave selama 6 menit dengan daya 650 Watt efektif dalam mensterilkan
gigitiruan yang dikontaminasi dengan Candida albicans dan S aureus.28
2.7 Energi Microwave sebagai Alternatif Pembersihan Gigitiruan
Hasil dari beberapa penelitian menunjukkan bahwa metode pembersihan
dengan energi microwave efektif untuk pembersihan gigitiruan, akan tetapi beberapa penelitian juga menunjukkan bahwa panas yang dihasilkan selama pembersihan
mempercepat penyerapan air bahan basis gigitiruan sehingga memberikan efek yang
tidak diinginkan pada sifat bahan basis gigitiruan, seperti pada kekerasan
permukaan.28,31,48,49 Energi microwave menyebabkan molekul air bergetar dua sampai tiga milyar kali per detik, sehingga menghasilkan gesekan yang menimbulkan panas.
Panas yang dihasilkan meningkatkan rasio penyerapan air.31 Molekul air yang diserap masuk ke dalam ruangan antara rantai polimer oleh karena ukuran molekul air yang
lebih kecil yaitu kurang dari 0,28 nm dibandingkan jarak rantai polimer pada matriks
polimer dan menyebabkan jarak rantai menjadi lebih jauh sehingga terjadi ekspansi,
mempengaruhi kekuatan, stabilitas warna, stabilitas sifat fisis, dan mekanis seperti
termoplastik memiliki sifat higroskopik, memiliki ikatan linier yang lebih lemah dan
terdiri dari ikatan amida yang bersifat hidrofilik.4,32 Ikatan linier pada nilon termoplastik yang tidak mampu menolak air dan memiliki jarak rantai polimer yang
lebih besar pada matriks polimer, sedangkan resin akrilik polimerisasi panas memiliki
ikatan silang yang sulit didegradasi oleh air dan memiliki jarak rantai polimer yang
lebih kecil pada matriks polimer menyebabkan penyerapan air resin akrilik
polimerisasi panas lebih rendah dibandingkan nilon termoplastik.8,32 Selain itu, nilon termoplastik juga memiliki kekasaran permukaan yang lebih tinggi jika
dibandingkan dengan resin akrilik polimerisasi panas menyebabkan penyerapan air
pada nilon termoplastik semakin tinggi. Rahal dkk (2004) menyatakan bahwa
kekasaran permukaan berhubungan dengan rasio penyerapan air karena air dapat
masuk melalui permukaan yang kasar.8 Air yang terserap juga bertindak sebagai
plasticizer sehingga menyebabkan perubahan kekerasan permukaan dari nilon
termoplastik dan resin akrilik polimerisasi panas.11,16,22 Plasticizer merupakan bahan yang ada dalam polimer menyebabkan polimer lebih lunak dan elastis.5 Plasticizer merupakan bahan kimia polimer yang tidak terlibat pada reaksi polimerisasi dan tidak
menjadi bagian dari polimer. Bahan ini biasanya adalah ester dengan berat molekul
yang rendah. Plasticizer bekerja secara kimia memecah jaringan polimer dan memodifikasi interaksi antara untaian polimer. Plasticizer paling sering digunakan pada polimer yang tidak memiliki struktur ikatan silang.5,44
Rafah dkk. (2010) menyatakan bahwa pembersihan dengan menggunakan
energi microwave 800 Watt selama 10 menit dalam kondisi yang berbeda (perendaman dengan larutan NaCl 40%, akuades, dan tanpa perendaman) secara
signifikan meningkatkan kekasaran permukaan dari resin akrilik polimerisasi panas,
resin akrilik swapolimerisasi dan bahan soft liner, sementara kekerasan permukaan tidak mengalami perubahan yang signifikan setelah pembersihan dengan energi
microwave dengan tiga kondisi yang berbeda.16 Ali dkk. (2011) menyatakan bahwa
pengulangan pembersihan energi microwave 680 Watt selama 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 3 kali dan 7 kali menyebabkan penurunan tetapi tidak signifikan
termoplastik dan resin akrilik polimerisasi panas.12 Ammar dkk. (2013) menyatakan terdapat perbedaan yang signifikan dari kekerasan nilon berdasarkan jenis
pembersihan (larutan pembersihan, microwave 650 Watt 6 menit, dan akuades). Hasil menunjukkan pembersihan dengan larutan kimia dapat meningkatkan kekerasan nilon
dan radiasi microwave dapat menurunkan kekerasan nilon, tetapi hasil peneltian juga menunjukkan tidak ada perbedaan kekerasan permukaan yang signifikan berdasarkan
interval waktu (2 hari, 1 minggu, 1 bulan dan 2 bulan).11 Hamid dkk. (2013) menyatakan jenis bahan, metode pembersihan, dan interaksinya mempengaruhi
secara signifikan terhadap hasil kekerasan permukaan. Penggunaan microwave 900 Watt selama 2 menit pada nilon termoplastik dengan merek yang berbeda (Flexiultra,
Flexipast) menunjukkan bahwa Flexiultra lebih tinggi kekerasannya dibandingkan
Flexipast, dan merupakan hasil yang tertinggi dibandingkan dengan percobaan yang
lain.33 Penelitian dari Seo dkk. (2007), Machado dkk. (2009) menerangkan bahwa tidak terdapat pengaruh terhadap kekerasan permukaan resin akrilik polimerisasi
panas setelah dibersihkan dengan energi microwave 650 Watt dalam 6 menit.34,35 Ahmad NS, Yusuf SN (2013) menyatakan bahwa maksimal pembersihan energi
microwave 630 Watt selama 3 menit dengan pengulangan sebanyak 10 kali tidak
menyebabkan perubahan dimensi yang signifikan dari basis gigitiruan resin akrilik
polimerisasi panas, sehingga tidak dianjurkan untuk melakukan pembersihan
gigitiruan setiap hari atau setiap minggu karena akan memperpendek umur dari
Sifat kemis
Sifat fisis Sifat kemis Sifat mekanis
Energi Microwave
kedalam ruang antar rantai polimer jarak rantai polimer menurunkan kekerasan permukaan permukaan
Nilon termoplastik higroskopik
Maksimal pembersihan energi microwave 630 Watt 3 menit tidak menyebabkan perubahan dimensi yang siginifikan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas 10 kali pengulangan tidak dianjurkan pembersihan gigitiruan setiap hari atau setiap minggu
2.10 Hipotesis Penelitian
1. Ada pengaruh pembersihan dengan energi microwave berdaya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, 3 kali terhadap kekerasan permukaan basis
gigitiruan nilon termoplastik.
2. Ada pengaruh pembersihan dengan energi microwave berdaya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, 3 kali terhadap kekerasan permukaan basis
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian
Rancangan penelitian yang dilakukan adalah eksperimental laboratoris. Kegiatan
percobaan yang memiliki tujuan untuk mengungkapkan suatu pengaruh yang muncul
sebagai akibat pemberian perlakuan tertentu.
3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian
3.2.1 Sampel Penelitian
Sampel penelitian untuk kekerasan permukaan terhadap nilon termoplastik dan resin
akrilik polimerisasi panas dengan bentuk batang berukuran 65 mm x 10 mm x 2,5 mm
berdasarkan spesifikasi ISO 1567 (Gambar 1).12
65 mm
10 mm 2,5 mm
Gambar 1. Bentuk dan ukuran sampel
3.2.2 Besar Sampel Penelitian
Jumlah sampel penelitian dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
(t – 1) (r –1) ≥ 15
Keterangan :
t : jumlah perlakuan
r : jumlah ulangan
Penelitian ini terdiri dari 4 kelompok sampel untuk pengujian terhadap kekerasan
dan kekasaran permukaan, maka t = 4 dan jumlah sampel (r) setiap kelompok dapat
(4 – 1) (r –1) ≥ 15
3 (r -1) ≥ 15
3r –3 ≥ 15
3r ≥ 15 + 3
3r ≥ 18
r ≥ 18/3
r ≥ 6 ~ r = 6
Jumlah sampel yang dibutuhkan adalah 24, dengan perlakuan setiap kelompok
adalah 6 sampel.
3.3 Variabel Penelitian
3.3.1 Klasifikasi Variabel
3.3.1.1 Variabel Bebas
a. Basis nilon termoplastik yang dibersihkan dengan energi microwave dengan daya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, dan 3 kali.
b. Basis resin akrilik polimerisasi panas yang dibersihkan dengan energi
microwave dengan daya 800 Watt dalam 3 menit dengan pengulangan 1 kali, 2 kali, dan 3
kali.
3.3.1.2 Variabel Terikat
a. Kekerasan permukaan basis nilon termoplastik dan basis resin akrilik
polimerisasi panas
3.3.1.3 Variabel Terkendali
1. Nilon Termoplastik
