LAMPIRAN B. ALAT YANG DIGUNAKAN UNTUK PENELITIAN
Alat Refluks Gottech AI-7000 M Testing Machine Alat Uji Tarik
SDT – Q 600 Alat Uji Termal
LAMPIRAN D. KURVA TEGANGAN-REGANGAN DARI VARIASI MASING-MASING SAMPEL
1. Variasi tanpa ada Asam Laurat
3. Variasi dengan Asam Laurat 0,4g
5. Variasi dengan Asam Laurat 0,8g
DAFTAR PUSTAKA
Anasagasti, M., M. Hidalgo and C. Mijangos. 1999. Transesterification and
Crosslinking of poly (Vinyl Chloride-co-vinyl acetate) copolymers in the Melt. J.Appl.polym,sci., 72. 621-630.
Andreas, H. 1990. PVC Stabilzer. Plastics Additives Handbook. 3rd edition. Hanser Publisher. Munich, Germany.
Anhwange. B., Ugye.T and T. Nyiaatagher. 2009. Chemical Composition of Musa
Sapientum (Banana) Peels. Electronic Journal of enviromental. Agricultural
and food chemistry. ISSN:1579-4337.
Bhatnagar. M.S. 2004. A Text Book of Polymers (Chemistry and Technology of
Polymers): (Processing and Applications). Volume II. S .Chand and
Company Ltd. New Delhi.
Billmeyer, F.W. 1984. Textbook of Polymer Science. 3rd Edition. John Willeys & Sons. New York.
Chattopadhyay, S. 2000. Compatibility Studies on Solution of Polymer Blends by
Viscometeric and Phase Separation Technique. J.App. Polym.Sci.
77.880-889.
Cowd, M.A. 1991. Kimia Polimer. Terjemahan Firman, H. ITB. Bandung.
Coltro, L., Joyce, B and Emerson M. 2013. Performance Evaluation of New
Plastisizers for Stretch PVC Films. Journal of Polymer 32. 272-278.
Dirven, H.A., Vander Broek, P.H., Arends, A.M., Henderson, P.T. 1993. Metabolites
of Plastisizers di(2-ethylhexyl) Phtalate in Urine Sample of Workers in Polyvinyl Chloride Pro Urine Sample of Workers in Polyvinyl Chloride Processicessing Industries. Int.Arch.Occup. Environ.Health, 64(8):549-554.
Effendi, H.M. 2000. Modifikasi dan Penggunaan Pemlastis Turunan Asam Oleat pada
Matriks Polivinil Klorida. Tesis Program Pascasarjana USU. Medan.
Frankel, E.N. 1975. Acyl Ester From Oxo-Derived Hydroxymethyl Stearates as
Plasticizers for Polyvinil Chloride. JAOCS 52. 498-504.
Fras, I. 1998. Mechanical Properties of Polyvinil Chloride: Effect of Drawing and
Filler Orientation. J. Polymer 39. 4773-4783
Gibbons, W.S., R.P Kussy. 1998. Influence of Plasticizer Configurational Changes of
Dielectric Characteristics of Highly Plasticized Polyvinil Chloride. J.
Polymer 39 (3). 3167-3178.
Grassie, N and G. Schoot. 1985. Polymer Degradation & Stabilisation. 1st ed, Cambridge Unversity Press. Cambridge.
Guarrotxena, G.N and M.J. Milan. 1999. Local Chain Configuration Dependenceof
Mechanism of Analogous Reaction of Polyvinil Chloride: 4, Nuchleophilic Subtitution with Sodium Thiobenzoate. J.Polymer 40. 629-639.
Gunstone, F.D. 1993. The Study of Natural Epoxy Oil & Epoxized Vegetable Oil by 13
C Nuclear Magnetics Resonance Spectroscopy. JAOCS 7 (11). 1139-1144.
Johari dan Rahmawati. 2006. Kimia SMA untuk kelas XII. Esis. Jakarta
Khoesoema, E., Erick, K., Hamidah, H 2012. Pengaruh Pencuacaan Alam Terhadap
Produk Lateks Karet Alam Berpengisi Tepung Kulit Pisang Yang Diputihkan Dengan Hidrogen Peroksida. Jurnal Teknik Kimia Fakultas Teknik USU.
Medan.
Lakhsmi, S and Jayakrishnan. 1998. Photo Crosslink of Dithiocarbonate Substittued PVC Reduces Plasticizer Migration. J.Polymer 39 (3). 151-157.
Lide, D.R. 2005. CRC Handbook of Chemistry and Physics 86th ed. Boca Raton (FL): CRC Press
Meier, L., Muller, H. 1990. Plastic Additives Handbook. 3rd edition. Hansher Publisher. Munich. Germany.
Munadjim. 1988. Teknologi Pengolahan Pisang. Gramedia. Jakarta.
Nasruddin. 2010. Studi dan Simulasi Permodelan Laju Difusi Aditif Asam Stearat dan
Asam Palmitat dalam zat Padat Polimer Polivinil Klorida. Disertasi Program
Pascasarjana USU. Medan
Ningsih, T. 1999. Kompatibilitas Poliblen Polipropilena Bekas dengan pengisi Pulp
termodifikasi Asam lemak. Jurnal USU. Medan. 9-10
Nirwana. 2001. Penigkatan Pemlastis Asam Lemak Jenuh dan Tak Jenuh dalam
Matriks Polyvinil Chloride (PVC). Tesis Program Pascasarjana. USU. Medan.
Pena,J.R., Hidalgo, M., and Mijangos, C. 1999. Plastification of Polyvinyl Chloride by
Polymer Blending. J.Appl.Polym.Sci.75: 1303-1312
Rahmawati, A., Dwiyanti, W., Falma, K., Indra, R. 2011. Pemanfraatan Kulit Pisang
Saefurohman, A., Purwantiningsih Sugita, Suminar S. Achmadi. 2011. Epoksida dan Kinetika Minyak Jarak Pagar Sebagai Pemlastis Film Polivinil Klorida. Jurnal Valensi Vol. 2 No. 3, Nop 2011 (420-429).
Sitorus, A. 2009. Penyediaan Film Mikrokomposit PVC Menggunakan Pemlastis
Stearin Dengan Pengisi dan Penguat Serat Alam. Tesis Program Pascasarjana
USU. Medan.
Stevens, M.P. 2001. Kimia Polimer. Terjemahan Lis Sopyan. Cetakan Pertama. Pradnya Paramita. Jakarta.
Surdia. 1985. Pengetahuan Bahan Teknik. Pradnya Paramitha. Jakarta.
Susanti, L. 2006. Perbedaan Penggunaan Jenis Kulit Pisang terhadap Kualitas Nata. Skripsi sarjana Univesitas Negeri Semarang. Semarang.
Tjitrosoepomo, 2001. Morfologi Tumbuhan. Gadjah mada university Press.
Umam, M.K. 2013. Pengaruh Pemanasan dan Perubahan Bentuk pada Kekuatan
Tarik Polyvinyl Chloride (PVC). Jurnal Jurusan Pendidikan Teknik Mesin FT
UNY. Yogyakarta.
Wicaksono, A. 2006. Karakterisasi Kekuatan Bending Komposit Berpenguat Kombinasi Serat Kenaf Acak dan Anyam. Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang. Malang.
Wirjosentono, B, Surdia, M.N, Bahri, S. 1995. Peningkatan Pemantap Turunan
Stearat dan Peran Pemantapnya oleh Pengaruh Panas dalam Matriks PVC.
Laporan Penelitian. Lembaga Penelitian USU. Medan.
Wirjosentono, B. 1998. Struktur dan Sifat Mekanis Polimer. Intan Dirja Lela Press. Medan.
Zhong, Z.Z.S., Yang.K., Guo, Q. 1998. Miscibility Phase Behavior and Mechanical
Properties of Ternary Blends of Polyvinyl Chloride/ Polystyrene/ Chlorinated Polyethylene-Graft-Polystyrene. J.Appl.Polym Sci.69.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
- Neraca Analitik Sartorius
- Alat-alat gelas Pyrex
- Hotplate dan stirer Cimarec Thermo
- Alat penghancur/penggiling - Pisau
- Desikator
- Oven Memert
- Seperangkat alat Refluks Pyrex
- Seperangkat alat uji tarik Gottech AI-7000M
- Spektrofotometer FT-IR Shimadzu FTIR Prestige 21 - Uji Termal (TGA dan DSC) SDT – Q600
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: - Resin Polivinil klorida Siamvic 372 LD
- Asam Laurat PT. Musim Mas
- Tetrahidrofuran (THF) p.a E. Merck - Kulit pisang raja
- Aquadest
3.2. Pr osedur Penelitian 3.2.1. Penyediaan Bahan Pengisi
Kulit pisang raja yang sudah dipisahkan dari buahnya dicuci bersih, dicacah dengan menggunakan pisau dengan ukuran kurang lebih 1 x 0,5cm. Kemudian, kulit pisang
dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 800C selama 24 jam.
Setelah kering, kulit pisang dicacah halus dengan menggunakan blender hingga halus dan bentuknya menyerupai tepung. Hasil tumbukan kasar tepung pisang diayak dengan test shieve dengan ukuran 100 mesh. Hasil dari kulit pisang yang masih kasar diblender kembali dan diayak hingga mendapatkan tepung pisang yang halus.
3.2.2. Pembuatan Campur an PVC Dengan Asam Laur at dan Tepung Kulit Pisang
Ditimbang 7 gram resin PVC kemudian ditambahkan asam laurat sesuai dengan variasi (0 ;0,2 ;0,4 ;0,6 ;0,8 dan 1 g). Kemudian dimasukkan kedalam erlenmeyer dan dilarutkan dengan 70 ml pelarut tetrahidrofuran (THF). Selanjutnya, direfluks menggunakan stirer selama 4 jam pada suhu 500C. Setelah PVC larut ditambahkan serbuk kulit pisang ukuran 100 mesh sebanyak 3 g.
Setelah itu dituang dalam kaca berukuran 15 x 15 cm. Matriks kemudian dikeringkan dalam lemari asam selama 4 jam hingga pelarutnya menguap sampai kering.
3.3. Pengujian/Kar akter isasi Mater ial
Pengujian kadar air dilakukan untuk mengetahui kadar air yang terdapat pada Serbuk kulit pisang dan asam laurat yang digunakan. Adapun prosedur kerja untuk pengujian kadar air, yaitu sebagai berikut:
- Ditimbang cawan kosong.
- Ditambahkan sampel sebanyak + 5g kedalam cawan tersebut.
- Selanjutnya, dimasukkan kedalam oven selama 3 jam pada suhu 105 + 50C. - Setelah itu, sampel tersebut didinginkan didalam desikator selama + 30 menit - Ditimbang cawan dan sample tersebut sampai mencapai berat konstan
Adapun perhitungan untuk persen kadar air, yaitu:
% ��������= � − �
����������� (�)� 100% Ket: A = Berat sampel setelah di oven
B = Berat sampel sebelum di oven
3.3.2. Uji Kekuatan Tar ik
Alat diset sesuai dengan yang diperlukan. Spesimen dibentuk sedemikian rupa, berdasarkan ASTM D-638. Kedua ujung spesimen dijepit pada alat uji dan kemudian dikenakan tarikan pada beban 100 kgf dengan kecepatan tarik 50 mm/menit. Selanjutnya dicatat tegangan maksimum (F max) dan regangan (L) pada saaat spesimen putus. Adapun bentuk untuk ukuran spesimen uji tarik terlihat pada Gambar 3.1 dibawah ini.
Gambar 3.1. Spesimen Uji Kekuatan Tar ik sesuai ASTM D-638
Film hasil pencampuran dijepit pada tempat sampel. Kemudian diletakkan pada alat kearah sinar infra merah. Hasilnya akan direkam ke atas kertas berskala berupa aliran kurva bilangan gelombang 4000 - 200 cm-1 terhadap intensitas.
3.3.4. Uji Sifat Termal dengan Thermogravimetry Analysis (TGA) dan Differential Scanning Calorimetry (DSC)
Spesimen hasil pencampuran dengan asam lemak diuji dengan analisis TGA dan DSC dan membandingkannya dengan spesimen tanpa penambahan pemlastis asam laurat.
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Bagan pembuatan tepung dar i kulit pisang (Rahmawati, et.al, 2011)
3.4.2. Bagan pembuatan Komposit PVC
Kulit pisang dipisah kan dengan buah nya dan dicuci hingga bersih
Kulit pisang dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 800C selama 24 jam
Kulit pisang dipotong kecil-kecil dengan ukuran lebih kurang 1 x 0,5 cm
Kulit pisang dicacah halus dengan menggunakan blender hingga halus dan bentuknya menyerupai tepung
Kulit pisang diayak dengan ayakan test shieve dengan ukuran 100 mesh
Asam laurat
(0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1g)
7 g resin PVC
PVC Terplastisasi
Film
Uji Tarik Uji FT-IR
Dicampur dengan 70 ml THF & direfluks selama 4 jam pada suhu 500C (Nirwana, 2001)
Dituang diatas plat kaca berukuran 15x15 cm dan dikeringkan hingga pelarut menguap
TGA dan DSC
Dipotong-potong Dikaraterisasi
Dimasukkan 3 g serbuk kulit pisang dan direfluks
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
4.1.1. Hasil Serbuk Kulit Pisang Raja
Melalui serangkaian pengolahan dari kulit pisang maka diperoleh serbuk kulit pisang dengan ukuran 100 mesh, dimana serbuk kulit pisang yang didapat digunakan sebagai bahan pengisi pada matriks PVC. Hasil serbuk kulit pisang dapat dilihat pada gambar 4.1 berikut ini:
Gambar 4.1. Serbuk Kulit Pisang Raja ukuran 100 mesh
4.1.2. Hasil komposit PVC berpengisi serbuk kulit pisang dan asam laurat
Gambar 4.2. Hasil komposit PVC, serbuk kulit pisang dan: (A) tanpa
penambahan asam laurat; (B) asam laurat 0,2 g; (C) asam laurat 0,4 g; (D) asam laurat 0,6 g; (E) asam laurat 0,8 g dan (F) asam laurat 1 g.
4.2 Pembahasan
4.2.1. Analisa kadar Air Asam Laurat dan Serbuk Kulit Pisang
Analisa kadar air Asam laurat dan Serbuk kulit pisang di lakukan di laboratorium PT. Jasindo testing Services – Medan, yang dapat dilihat pada tabel berikut ini
Tabel 4.1. Hasil analisis Kadar Air
No Contoh Kadar Air (%)
1 Asam laurat 0.06
2 Serbuk Kulit pisang 4,31
4.2.2. Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran komposit PVC, SKP dan Asam Laurat
Pengujian kekuatan tarik dilakukan di Laboratorium Teknik Kimia USU yang bertujuan untuk mengetahui sifat mekanik dari material tersebut, seperti kekuatan
tarik dan kemulurannya. Pada penelitian ini pengujian kekuatan tarik dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan asam laurat sebagai pemlastis pada matriks PVC yang dihasilkan. Dimana pengisi yang digunakan adalah serbuk kulit pisang raja ukuran 100 mesh dan dicampurkan dengan cara di refluks. Adapun variasi perbandingan matriks PVC, yaitu:
1. PVC : SKP : Asam Laurat (7 : 3 : 0) g
Dengan variasi PVC : SKP : Asam laurat tersebut kekuatan tarik dan kemuluran yang dihasilkan dapat dilihat pada tabel 4.2 sebagai berikut:
Berikut ini adalah kurva tegangan - regangan dari hasil uji sifat Mekanik Komposit PVC yang ditunjukkan pada gambar 4.3 sebagai berikut:
Gambar 4.3. Kurva Tegangan-Regangan dari Komposit PVC: SKP: Asam laurat
Grafik hubungan antara variasi PVC/serbuk kulit pisang/asam laurat dengan kekuatan tarik ditunjukkan pada gambar 4.4 sebagai berikut:
Gambar 4.4. Gafik Uji Tarik dari komposit PVC :SKP :asam laurat 8,28
Variasi Berat Asam Laurat (g)
Dari grafik 4.4 terlihat bahwa perbandingan PVC: serbuk kulit pisang: asam laurat (7:3:0,4) g memiliki kekuatan tarik yang paling besar yaitu sebesar 14,12 MPa dan kekuatan tarik paling rendah dengan perbandingan (7:3:0) g sebesar 8,28 MPa. Hal ini disebabkan asam laurat telah tercampur secara homogen, sehingga terbentuk campuran yang berinteraksi satu dengan yang lain.
Sedangkan pada penambahan asam laurat dari 0,6-1 g menyebabkan kekuatan tarik menurun. Penurunan kekuatan tarik disebabkan karena volume asam laurat telah melampui titik jenuh percampuran pemlastis dengan resin PVC, sehingga molekul-molekul pemlastis yang berada dalam fase tersendiri diantara rantai polimer akan menurunkan gaya intermolekuler dalam rantai dan gerakan rantai lebih bebas. Hal ini didukung oleh penelitian Coltro, et.al (2013) tentang pengaruh pemlastis terhadap kekuatan tarik PVC
Berikut ini adalah grafik hubungan antara variasi PVC/serbuk kulit pisang/asam laurat terhadap kemuluran yang ditunjukkan pada gambar 4.5. berikut ini:
Gambar 4.5. Gafik Kemuluran dari komposit PVC :SKP :asam laurat
Dari gambar 4.5 terlihat bahwa kemuluran yang paling besar diperoleh dengan perbandingan PVC:SKP:asam laurat (7:3:0) g yaitu sebesar 52,54% dan kemuluran yang paling rendah diperoleh dengan perbandingan (7:3:1) g yaitu sebesar 6,88%. Hal ini menunjukkan adanya . Hal tersebut sesuai dengan penelitian Coltro, et.al. (2013) bahwa bila kadar pemlastis ditingkatkan menyebabkan kekuatan tarik dan kemuluran akan menurun, karena molekul-molekul pemlastis yang berada dalam fase tersendiri
52,54
diantara rantai polimer akan menurunkan gaya intermolekuler dalam rantai, sehingga gerakan rantai lebih bebas.
4.2.3. Analisa FT-IR
Analisa FT-IR digunakan untuk mengetahui perubahan gugus fungsi dari PVC yang mengadung pemlastis asam laurat dan tanpa pemberian asam laurat. Bilangan gelombang PVC dan serbuk kulit pisang (SKP) tanpa penambahan zat pemlastis asam laurat dapat dilihat pada tabel 4.3 sebagai berikut:
Tabel 4.3. Bilangan Gelombang PVC dan Serbuk kulit pisang
Sampel Bilangan
3441,01 O-H Ikatan Hidrogen
2924,09; 2862,36 C-H Alifatik
1627,92 C=O Ester
1435,04 C-H2
1103,28 C-O Ester
617,22 C-Cl
Dari Spektrum PVC tanpa pemlastis memberikan informasi pada bilangan gelombang 3441,01 cm-1 menunjukkan adanya gugus OH ikatan Hidrogen dari serbuk kulit pisang. Bilangan gelombang 2924,09 cm-1 dan 2862,36 cm-1 menunjukkan gugus C-H Alifatik yang didukung daerah sidik jari pada 1435,04 cm-1 menunjukkan adanya gugus C-H2. Pada bilangan gelombang 1627,92 cm-1 menunjukkan gugus C=O ester
yang didukung daerah sidik jari pada 1103,29 cm-1 menunjukan adanya gugus C-O pendukung ester yang terdapat pada serbuk kulit pisang.
Sedangkan, bilangan gelombang PVC dan SKP dengan penambahan asam laurat dapat dilihat pada tabel 4.4 sebagai berikut:
Spesimen Bilangan Gelombang
3433,29 O-H Ikatan hidrogen
2924,09 ; 2854,65 C-H Alifatik
1627,92 C=O Ester
1327,03 C-H2
1080,14 C-O Ester
617,32 C-Cl
Dari Spektrum PVC dengan penambahan asam laurat memberikan informasi pada bilangan gelombang 3433,29 cm-1 menunjukkan adanya gugus OH ikatan hidrogen dari serbuk kulit pisang dan asam laurat. Bilangan gelombang 2924,09 cm-1 dan 2854,65 cm-1 menunjukkan gugus C-H Alifatik yang didukung daerah sidik jari pada 1327,03 cm-1 menunjukkan adanya gugus C-H2. Pada bilangan gelombang
1627,92 cm-1 menunjukkan adanya gugus C=O ester yang didukung daerah sidik jari pada 1080,14 cm-1 menunjukkan gugus C-O pendukung ester dari serbuk kulit pisang dan asam laurat.
Dari kedua spektrum FTIR diatas bahwa terjadi pergeseran pada gugus OH, dimana tanpa ada penambahan asam laurat berada pada bilangan gelombang 3441,01 cm-1, sedangkan dengan penambahan asam laurat gugus OH berada pada bilangan gelombang 3433,29 cm-1 (Pavia, 1974).
Gambar 4.6. Gafik FTIR komposit PVC Tanpa dan Dengan Asam Laurat
4.2.4. Karakteristik TGA komposit PVC
Analisis termal merupakan teknik untuk mengukur sifat fisis suatu bahan dan atau hasil reaksi yang diukur sebagai fungsi temperatur. TGA merupakan teknik untuk mengukur perubahan berat dari suatu senyawa sebagai fungsi dari suhu ataupun waktu.
Analisa TGA dilakukan pada dua sample yakni PVC, serbuk kulit pisang dan tanpa pemlastis, sedangkan sample yang lain menggunakan Asam laurat.
Dari hasil analisa matriks PVC, serbuk kulit pisang dan tanpa penambahan asam laurat berat sampel yang digunakan sebesar 10,7700 mg. Sedangkan komposit yang menggunakan asam laurat sampel yang digunakan sebesar 10,4990 mg. Pemanasan dilakukan selama 1 jam hingga suhu 6000C, dimana laju konstan 100C/menit.
Berikut ini adalah grafik TGA komposit PVC tanpa penambahan asam laurat dan menambahkan asam laurat yang ditunjukkan pada gambar 4.7 berikut ini
Gambar 4.7. Kurva TGA komposit PVC tanpa dan dengan asam laurat
Hasil karakterisasi thermal dengan TGA, PVC yang sudah direfluks menggunakan pelarut THF dapat dilihat bahwa terjadi perubahan massa sampel dari komposit pvc tanpa menggunakan asam laurat, dimana sampel mula-mula pada suhu proses dibawah 1000C, terjadi penurunan berat sebesar 2,36%. Pengurangan massa sampel diduga karena penguapan dari pelarut THF. Selanjutnya, pada suhu pada suhu proses 100– 2500C terjadi penurunan berat sebesar 7,46%. Pengurangan massa sampel diduga karena mengaupnya air dan senyawa yang mudah menguap (volatile impurities). Selanjutnya pada suhu pada suhu proses 250–3700C terjadi penurunan massa sampel yang cukup tinggi (terdegradasi) sebesar 80,44%. Pengurangan massa ini karena dari PVC murni yang terdegradasii. Ini merupakan titik leleh dari PVC. Selanjutnya, pada suhu sekitar 420-5000C terjadi pengurangan sample sebesar 16,1%. Ini merupakan degradasi dari PVC bersama dengan sisa komposit yang terdegradasi. Adapun sisa residu nya sebesar 2,063 mg atau 19,15%.
terdegradasi. Ini merupakan titik leleh dari PVC. Selanjutnya, pada suhu sekitar 420-5000C terjadi pengurangan sample sebesar 16,72%. Ini merupakan degradasi dari PVC bersama dengan sisa komposit yang terdegradasi. Adapun sisa residu dari komposit dengan menggunakan pemlastis sebesar 1.762 mg atau sebesar 16,79%.
4.2.5. Karakteristik DSC komposit PVC
Differential Scanning Calorimetry (DSC) adalah suatu teknik analisa termal yang
Gambar 4.8. Kurva DSC komposit PVC tanpa dan dengan asam laurat
Dari thermogram DSC diatas dapat dilihat bahwa komposit PVC tanpa asam laurat diketahui suhu transisi glass sebesar 61,880C. Kemudian sampel mengalami titik lebur (melting point) pada suhu 294,220C. Selanjutnya, sampel mengalami titik terdekomposisi pada suhu 457,480C.
Sedangkan, komposit PVC yang menggunakan asaam laurat diketahui suhu transisi glass sebesar 61,380C. Kemudian sampel tersebut mengalami titik leleh (melting point) sebesar 288,710C. Selanjutnya, titik terdekomposisi komposit dengan pemlastis ini pada suhu 444,530C.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1. Variasi asam laurat laurat sebagai pemlastis terhadap kekuatan tarik yang paling tinggi dihasilkan dengan perbandingan (7:3:0,4) g sebesar 14,12 Mpa, dan kemuluran sebesar 52,54%. Sedangkan, kekuatan tarik yang paling rendah dihasilkan pada perbandingan (7:3:0) g sebesar 8,28 Mpa dan kemuluran sebesar 4,92%. Dalam hal ini, pengaruh asam laurat sebagai pemlastis menambah sifat mekanik pada matriks PVC dengan pengisi serbuk kulit pisang
2. Untuk pengujian sifat termal, komposit PVC tanpa pemlastis dengan menggunakan TGA terdegradasi pada suhu 250– 3700C dengan penurunan massa sampel sebesar 80,44%. Sedangkan, komposit PVC dengan penambahan pemlastis terdegradasi dengan penurunan massa sampel sebesar 83,19%. Dalam hal ini, pengaruh pemlastis yaitu asam laurat pada komposit PVC akan mempengaruhi sifat termal nya, dimana tanpa pemlastis sifat termal nya lebih tinggi dari pada menggunakan pemlastis. Meskipun perubahan yang didapat tidak terlalu signifikan.
5.2 Saran
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Polivinil Klorida
Polivinil klorida (PVC) adalah pemakaian di dunia, setela 50% PVC yang diproduksi dipakai dalam konstruksi. Sebagai bahan bangunan, PVC relatif murah, tahan lama, dan mudah dirangkai. PVC bisa dibuat lebih elastis dan fleksibel dengan menambahka umumnya dipakai sebagai bahan pakaian, perpipaan, atap, dan insulasi kabel listrik. PVC diproduksi dengan car Karena 57% massanya adal ba
PVC adalah termasuk bahan polimer yang paling banyak digunakan selain polietilen, polipropilen dan polistiren, dimana menguasai 75% pasaran bahan polimer dunia baik disebabkan karena beragamnya senyawa turunan PVC maupun karena luasnya bidang penggunaannya (Anasagasti, 1999). PVC mempunyai sifat keras dan kaku. Kekuatan benturannya baik, mudah terdegradasi akibat panas dan cahaya, mudah disintesis, bentuknya serbuk putih sehingga mudah diolah, mudah larut dalam suhu kamar serta tidak mudah terbakar (Billmeyer, 1984). Berikut ini adalah bentuk serbuk dari polivinil klorida (PVC).
Gambar 2.1. Bentuk ser buk putih PVC
mempunyai rumus molekulnya adalah (-CH2 – CHCl -)n. Bentuk ini mempunyai titik leleh (melting point) sekitar 2040C dan temperatur transisi glass antara 70 -1000C. Kegunaan dalam kehidupan adalah sebagai pipa plastik (paralon), peralatan kelistrikan, dashboard mobil, atap bangunan dan lain-lain.
Ada tiga klasifikasi utama dari industri polimer, yaitu plastik, serat dan karet atau elastomer. Salah satu bahan polimer yang populer dimasyarakat adalah plastik. Berdasarkan sifat termalnya polimer terbagi atas dua bagian yaitu termoplastik dan termoset (Steven, 2001). PVC adalah suatu bahan polimer yang bersifat termoplastik yaitu jika diberi beban akan berubah bentuk dan jika beban dilepaskan tidak akan kembali ke bentuk semula (Wirjosentono, 1998).
2.1.1. Pembuatan PVC
PVC dibuat dengan cara reaksi polimerisasi suspensi atau emulsi monomer vinil
klorida (CH2=CHCl) pada suhu 20 dan 50
0
C (Cowd, 1991). Setiap molekul PVC kira
– kira mengandung 100 sampai 150 monomer berulang vinil klorida. Untuk menghasilkan PVC yang lebih banyak (lebih dari 80%) digunakan polimerisasi suspensi. Dengan polimerisasi ruah dan emulsi hanya diperoleh PVC dengan kadar rendah (Billmeyer, 1984).
2.1.2. Struktur dan Sifat PVC
Berdasarkan strukturnya dikenal tiga macam taksisitas PVC, yaitu: isotaktik, sindiotaktik dan ataktik. Pada PVC isotaktik, atom-atom Cl terletak pada posisi sama atau sepihak. PVC dengan konfigurasi sindiotaktik mempunyai atom Cl yang terletak pada posisi bergantian sepanjang rantai utamanya, sedangkan PVC dengan konfigurasi ataktik, atom-atom Cl terletak terdistribusi acak antara bentuk isotaktik dan bentuk sindioataktik (Guarrotxena, et.al, 1999).
Berikut ini adalah gambar struktur dari PVC menurut Taksisitas nya:
Gambar 2.2. Bentuk Str uktur PVC ber dasar kan Taksisitas
PVC merupakan tepung putih dengan massa jenis 1,4 g/cm sehingga ketahanannya terhadap air sangat baik. Selain itu juga ketahanan terhadap asam (asam lemak dan kuat), serta terhadap alkali juga baik. Tidak bersifat racun, tidak mudah terbakar, isolasi listriknya baik dan tahan terhadap banyak larutan (Surdia, 1985).
Sifat fisika PVC, jika tidak diberi pemlastis, bentuknya keras dan kaku, kekuatan benturannya baik, sedangkan yang telah diberi pemlastis bentuknya lembut, fleksibel, elastis dan dimensi stabilitasnya baik. PVC mudah terdegradasi akibat panas dan cahaya, dimana warnanya akan berubah, sehingga tidak pernah dijumpai dalam keadaan murni. PVC selalu ditambahkan zat-zat aditif seperti pewarna, pelembut, pengisi, penguat serta pemantap (Fried, 1995). Sifat-sifat umum kemasan PVC adalah sebagai berikut:
- Tembus pandang, ada juga yang keruh. - Permeabilitas terhdap uap air dan gas rendah.
- Tahan lemak, minyak, alkohol dan pelarut petroleum.
- Kekuatan tarik dan regangan tinggi serta tidak mudah sobek.
Berikut ini adalah gambar reaksi pembentukan dari polivinil klorida (PVC)
Gambar 2.3. Reaksi Pembentukan PVC
2.1.3. Kegunaan PVC
Penggunaan PVC sangat luas, mulai sebagai barang-barang lunak sampai pada bahan-bahan konstruksi bangunan yang keras dan kaku. Dengan proses ekstruksi, PVC dapat dipakai untuk pembungkus, busa dan sebagainya. Untuk bahan kaku dan keras biasanya dibuat dengan mencampurkan PVC murni dengan bahan aditif lain. Derajat polimerisasi (DP) PVC dapat menunjukkan sifat mekanik bahan. Jika DP tinggi, akan memberikan sifat mekanik yang baik. Jika DP rendah, maka sifat mekaniknya menjadi buruk. Berdasarkan DP dari PVC, penggunaan PVC dikelompokkan menjadi 6 kelompok, yakni:
- PVC dengan DP 2500-3000 dapat digunakan untuk pembuatan selang dan pembungkus.
- PVC dengan DP 1300-1700 digunakan sebagai pembungkus kabel listrik.
- PVC dengan DP 1000-1300 digunakan untuk membuat film, kulit tiruan, lembaran tipis dan pipa-pipa lunak.
- PVC dengan DP 700-800 untuk lembaran kaku dan botol.
- PVC dengan DP 400-500 digunakan untuk plat (piringan) gramofon dan
- PVC dengan DP lebih kecil dari 400 dipakai untuk pembuatan cat dan perekat. (Surdia, 1985).
2.1.4. Modifikasi PVC
penggunaanya berbeda-beda sesuai dengan derajat polimerisasinya, serta sifat yang mudah terdegaradasi akibat panas dan cahaya), maka perlu diberikan bahan aditif, supaya sifat-sifat fisika maupun kimia bahan mengalami perubahan (modifikasi). Adapun zat-zat aditif yang ditambahkan pada polivinil klorida, diantaranya:
1. Warna dan pigment 2. Pemlastis (plastisizer) 3. Pengisi (Filler)
4. Penguat (reinforcement) 5. Pemantap (Stabilizer).
Penambahan aditif ini tentunya disesuaiakan dengan tujuan yang ingin dicapai (Nirwana, 2001).
2.1.5. Degradasi PVC
Masalah yang perlu diatasi pada pemakaian bahan PVC adalah kecenderungannya mengalami degradasi pada proses pengolahan oleh pengaruh panas dan pada pemakaiannnya oleh pengaruh cuaca dan sinar matahari serta media penggunaan. Disamping itu, kondisi lingkungan seperti adanya oksigen dan bahan-bahan kimia oksidator turut pula mempengaruhi kecepatan degradasi. Pada proses degradasi akan membebaskan atom Cl dari molekul PVC disamping dehidroklorinasi yang mengakibatkan perubahan warna dan perubahan sifat fisiknya (Wirjosentono, et.al, 1995).
Mekanisme umum degradasi PVC oleh pengaruh panas telah dirumuskan oleh Stromberg yang terdiri dari tahap inisiasi, propagasi dan terminasi (Grassie, 1985).
Tahap Inisiasi
CHCl CH2 CHCl CH2 Cl - CHCl CH2 CH CH2 +Cl
Tahap Pr opagasi
Makroradikal yang terbentuk akibat pelepasan atom H atau Cl pada tahap inisisasi akan segera bereaksi dengan oksigen membentuk radikal peroksida. Selanjutnya, ini akan bereaksi dengan molekul PVC membentuk hidroperoksida (ROOH) dan radikal baru, yang selanjutnya dapat bereaksi dengan oksigen kembali secara berulang
CHCl CH2 CH CH2 + Cl CHCl
CH CH CH2 + HCl
H-Tahap Ter minasi
Proses terminasi dapat terjadi dengan cara penggabungan bimolekuler radikal peroksida yang selanjutnya akan membentuk senyawa keton dan alkohol sekunder yang stabil.
CHCl CH2 CHCl CH2 CHCl CH CH CH + HCl
2
Dari mekanisme diatas dapat terlihat bahwa degradasi PVC melibatkan pelepasan HCl, pembentukan gugus karbonil (aldehid, keton, atau asam), serta pemutusan rantai dan crosslink. Gejala ini dapat digunakan untuk mengamati jalannya degradasi PVC, melalui teknik gravimetri, spektroskopi infra-merah dan perubahan mekanik (Wirjosentono, et.al, 1995).
Secara umum, proses degradasi atau kerusakan/penurunan mutu polimer dapat pula diartikan sebagai reaksi kimia yang melibatkan mekanisme rantai oksidasi. Degradasi polimer juga merupakan reaksi rantai radikal yang menghasilkan suatu hidroperoksida sebagai hasil utama. Sedangkan pada tahap awal, proses degradasi ini diinisiasi oleh pembentukan radikal makro didalam polimer, karena pengaruh gesekan mekanik, panas atau radiasi elektromagnetik (Wirjosentono, et.al, 1995).
2.2. Bahan Pendisper si
polimer sehingga molekul pemlastis akan berada diantara rantai polimer yang mempengaruhi mobilitas rantai dan menaikkan plastisitas bahan (Wirjosentono, 1993).
Pemlastis dalam konsep sederhana adalah merupakan pelarut organik dengan titik didih tinggi atau padatan dengan titik leleh rendah yang ditambahkan kedalam resin yang keras atau kaku, sehingga akumulasi gaya antar molekul pada rantai panjang akan menurun, akibatnya kelenturan, pelunakan dan pemanjangan resin akan bertambah (Fras, 1998).
Dengan berkurangnya gaya antar molekul, menyebabkan gerakan rantai lebih mudah bergerak, akibatnya bahan yang tadi keras atau kaku akan menjadi lembut pada suhu kamar (Cowd, 1991). Pemlastis yang banyak digunakan untuk PVC, biasanya mengandung ester-ester dari asam organik seperti DOP (Dioctyl Phtalate), DOA (Dioctyl Adipate), DIOP (Di Iso Octyl Phtalate), TOP (Tri Octyl Phthalate) dan lain-lain (Gibbon, et.al, 1998).
Sementara untuk keperluan-keperluan medis seperti pembuat kantung darah, tabung transfusi, kantung urin, pembungkus obat dan lain-lain, biasanya digunakan pemlastis DEHP (Di Ethylhexyl Phtalate). DEHP ternyata mempunyai efek terhadap kesehatan seperti terjadinya abnormalitas hati dan juga menyebabkan penyakit kanker (Lakhsmi, 1998)
Proses pemlastis, prinsipnya adalah terjadinya dispersi molekul pemlastis kedalam fase polimer. Bilamana pemlastis mempunyai gaya interaksi dengan polimer, proses dispersi akan berlangsung dalam skala molekul dan terbentuk larutan polimer-pemlastis, sehingga keadaan seperti ini disebut kompatibel. Interaksi antara pemlastis – polimer ini sangat dipengaruhi oleh sifat afinitas kedua komponen. Kalau afinitas polimer – pemlastis kecil, akan terjadi plastisasi antar molekul. Sedangkan jika afinitas polimer – pemlastis tinggi, maka molekul pemlastis akan terdifusi kedalam bundel, disini molekul pemlastis akan berada diantara rantai polimer dan mempengaruhi mobilitas rantai (Wirjosentono, et.al, 1995).
yang dilakukan Gibbon menunjukkan bahwa membran-membran yang lebih kuat dan lebih liat (kenyal) dihasilkan ketika sedikit pemlastis yang digunakan dalam membran. Hasil uji mekanik ini menunjukkan bahwa pemlastis yang mempunyai berat molekul yang lebih rendah akan memperbaiki kekuatan dan keliatan membran (Gibbon, 1997).
Ketika sejumlah kecil ditambahkan pada suatu polimer, pemlastis ini akan menyebabkan molekul polimer bergerak kedalam konfigurasi energi yang lebih rendah. Dalam konfigurasi ini molekul-molekul menjadi kurang bergerak, dengan demikian akan meningkatkan kekuatan dan keliatan yang baik dari polimer. Sebaliknya jika pemlastis yang ditambahkan terlalu banyak, molekul-molekul polimer banyak bergerak, akibatnya terjadi penurunan kekuatan dan keliatan polimer (Gibbon, 1997).
Pemlastis yang ideal untuk PVC, memenuhi sifat-sifat berikut (Frankel, 1975): 1. Harus kompatibel
2. Suhu pembekuan dibawah -400C 3. Regangan tensile diatas 2800 psi 4. Modulus dibawah 1200 psi
5. Kehilangan perpindahan dibawah 3% 6. Kehilangan penguapan 1%
PVC yang mengandung gugus-gugus polar, memerlukan pemlastis polar untuk mencapai kompatibilitas yang baik (Frankel, 1975).
Dalam pengolahan membentuk bahan jadi atau setengah jadi kedalam bahan polimer murni biasanya ditambahkan suatu zat cair atau padat untuk meningkatkan sifat plastisitasnya. Proses ini dikenal dengan plastisasi, sedangkan zat yang ditambahkan disebut pemlastis. Plastisasi akan mempengaruhi sifat fisik dan sifat mekanis bahan polimer seperti kekuatan tarik, kelenturan, kemuluran, sifat listrik, suhu alir dan suhu transisi gelas (Tg) (Efendi, 2000). Beberapa teori yang menjelaskan peristiwa plastisasi dan akan diuraikan berikut ini.
2.2.1 Teor i pelumasan
gaya-gaya ikatan dengan polimer. Molekul pemlastis hanya terdispersi diantara fase polimer sehingga menentukan gaya-gaya intermolekuler pada rantai polimer dan oleh karenanya hanya menyebabkan plastisasi partial.
Jika pemlastis memiliki gaya interaksi dengan polimer, proses dispersi akan berlangsung dalam skala molekul dan terbentuk larutan polimer-pemlastis. Dalam hal ini, polimer dan pemlastis disebut bersifat kompatibel.
Senyawa-senyawa pemlastis yang bertindak sebagai pelumas bukan merupakan pemlastis yang efektif karena hanya menurunkan viskositas lelehan sehingga hanya mempermudah proses pengolahan bahan polimer namun tidak berpengaruh terhadap sifat-sifat mekanis bahan polimer. Pemlastis seperti ini hanya digunakan dalam jumlah yang sedikit dan disebut sebagai bahan pembantu pengolahan atau processing aids (Meier; 1990).
2.2.2 Teori Solvasi
Teori ini didasarkan pada konsep kimia koloid. Sistem polimer-pemlastis dipandang sebagai sebuah koloid liofilik. dimana pemlastis membentuk lingkaran solvasi di sekeliling partikel polimer (fase dispersi). Secara fisik, tidak ada perbedaan mendasar antara bahan-bahan yang berfungsi sebagai pelarut dan yang berfungsi sebagai pemlastis. Dalam kedua hal tersebut; tidak ada interaksi kimia (hanya interaksi fisik) antara pemlastis atau pelarut dan polimer.
pemlastis-pemlastis lebih rendah dibanding gaya polimer-polimer (Meier, 1990).
2.2.3 Teori Termodinamika
Teori ini berusaha untuk menafsirkan gaya-gaya intermolekuler dalam sistem, pemlastis/polimer melalui model berdasarkan ketahanan deformasi dari 3 dimensi gel. Gel terbentuk melalui gaya-gaya ikatan yang efektif disepanjang rantai polimer.
Pemlastis hanya terserap ke dalam daerah amorf polimer sehingga tidak terikat kuat. Efek pemlastis adalah menurunkan gaya-gaya intermolekuler (gaya dipol, gaya dispersi dan ikatan hidrogen) sebanyak mungkin dan mengurangi ikatan antara molekul-molekul polimer satu sama lain, yaitu dengan cara menyelubungi titik pusat gaya yang menahan rantai polimer bergabung. Hal ini mengurangi titik kontak antara molekul polimer dan merubah polimer menjadi lentur/fleksibel (Meier, 1990).
2.2.4 Teori Polaritas
Sesuai teori ini gaya intermolekuler antara molekul pemlastis, molekul-molekul polimer dan molekul-molekul-molekul-molekul pemlastis-polimer harus seimbang untuk menghasilkan gel yang stabil. Oleh karena itu, polaritas pemlastis yang mengandung satu atau lebih gugus polar dan non polar harus sesuai dengan polaritas dari partikel polimer. Polaritas molekul pemlastis tergantung pada adanya gugus-gugus yang mengandung oksigen, posfat dan sulfur. Pemlastis-pemlastis yang mengandung gugus-gugus ester polar; fenil terpolarisasi dan alkil non polar dapat juga bertindak sebagai gugus yang menyelubungi polimer. Namun orientasi dan arah gugus-gugus polar pemlastis menentukan interaksinya dengan dipol-dipol polimer (Meier, 1990).
2.3. Asam Laur at
dapat mengandung 50% asam laurat, serta lain adalah susu sapi.
Asam laurat memiliki titik lebur 44 °C dan titik didih 225 °C sehingga pada suhu ruang berwujud padatan berwarna putih, dan mudah mencair jika dipanaskan. Rumus kimia: CH3(CH2)10COOH, berat molekul 200,3 g.mol-1. Asam ini larut dalam
pelarut polar, misalnya di satu ujung dan gugus
Kita dapat menemukan kandungan asam laurat dalam beberapa makanan yang mengandung lemak nabati seperti pada minyak kelapa dan minyak inti kelapa sawit. Bahkan sebagian besar lemak yang dikandungnya adalah lemak asam laurat. Beberapa makanan lain yang memiliki kandungan asam laurat adalah karamel, susu bubuk, dan mentega. Selain itu ini dimanfaatkan oleh industri pencuci, misalnya pada Sodium lauril sulfat (SLS) adalah turunan yang paling sering dipakai dalam industri sabun dan sampo. Pada Industri Kosmetik, Asam Laurat ini berfungsi sebagai pengental, pelembab dan pelembut (Lide, 2005).
2.4. Pisang Raja
Pisang raja termasuk jenis pisang buah. Menurut ahli sejarah dan botani secara umum pisang raja berasal dari kawasan Asia Tenggara dan pulau-pulau pasifik barat. Selanjutnya menyebar ke berbagai negara baik negara tropis maupun negara subtropis. Akhirnya buah pisang dikenal di seluruh dunia. Jadi pisang raja termasuk tanaman asli Indonesia dan kultivar-kultivarnya banyak ditemukan di pulau Jawa (Zuhairini, 1997). Adapun klasifikasi tanaman pisang raja menurut Tjitrosoepomo (2001) adalah sebagai berikut:
Kerajaan : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Kelas : Monocotyledoneae
Ordo : Zingiberales
Famili : Musaceae
Genus : Musa
Kulit pisang merupakan bahan buangan (limbah buah pisang) yang cukup banyak jumlahnya. Pada umumnya kulit pisang belum dimanfaatkan secara nyata, hanya dibuang sebagai limbah organik saja atau digunakan sebagai makanan ternak seperti kambing, sapi, dan kerbau. Jumlah kulit pisang yang cukup banyak akan memiliki nilai jual yang menguntungkan apabila bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku makanan (Susanti, 2006). Kandungan unsur gizi kulit pisang cukup lengkap, seperti karbohidrat, lemak, protein, kalsium, fosfor, zat besi, vitamin B, vitamin C dan air. Unsur-unsur gizi inilah yang dapat digunakan sebagai sumber energi dan antibodi bagi tubuh manusia (Munadjim, 1988).
2.4.1. Kandungan kimia dalam kulit pisang
Buah pisang banyak mengandung karbohidrat baik isinya maupun kulitnya. Pisang mempunyai kandungan khrom yang berfungsi dalam metabolisme karbohidrat dan lipid. Khrom bersama dengan insulin memudahkan masuknya glukosa ke dalam sel-sel. Kekurangan khrom dalam tubuh dapat menyebabkan gangguan toleransi glukosa. Umumnya masyarakat hanya memakan buahnya saja dan membuang kulit pisang begitu saja. Di dalam kulit pisang ternyata memiliki kandungan vitamin C, B, kalsium, protein, dan juga lemak yang cukup. Hasil analisis kimia menunjukkan bahwa komposisi kulit pisang banyak mengandung air yaitu 68,90 % dan karbohidrat sebesar 18,50 %.
Komposisi zat gizi kulit pisang dapat dilihat pada tabel 2.1 di bawah ini:
Tabel 2.1. Komposisi Zat Gizi Kulit Pisang per 100 gram bahan
Posfor (mg)
Sumber: Balai penelitian dan penegembangan Industri, Jatim, Surabaya (1982)
Karbohidrat atau Hidrat Arang yang dikandung oleh kulit pisang adalah amilum. Amilum atau pati ialah jenis polisakarida karbohidrat (karbohidrat kompleks). Amilum (pati) tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang.
Hewan dan manusia juga menjadikan pati sebagai sumber energi yang penting. Amilum merupakan sumber energi utama bagi orang dewasa di seluruh penduduk dunia, terutama di negara berkembang oleh karena di konsumsi sebagai bahan makanan pokok. Disamping bahan pangan kaya akan amilum juga mengandung protein, vitamin, serat dan beberapa zat gizi penting lainnya (Johari, 2006).
2.5. Bahan Pengisi
Bahan pengisi digunakan secara luas sebagai bahan tambahan pada komposisi polimer. Bahan pengisi inert ditambahkan pada komposisi polimer untuk memperbaiki sifat dan untuk mengurangi biaya atau harga.
Ada tiga jenis pengisi yaitu : 1. Pengisi yang memperkuat
Akan memperkuat polimer dengan adanya tarikan yang tinggi dari serat yang dikenal dengan serat plastik yang memperkuat (fibre reinforced plastic / FRP). FRP memiliki modulus elastisitas yang tinggi, kekuatan yang tinggi, tahan terhadap korosi dan mudah untuk dibentuk. Serat penguat yang utamanya adalah kaca, grafit, alummina, carbon, boron.
Serat yang mempunyai kekuatan mekanik disebut serat aktif dan yang tidak mempunyai kekuatan mekanik disebut serat tidak aktif. Serat aktif (carbon black, silika gel) lebih kuat 10 hingga 20 kali dibandingkan karet sintetik.
3. Pengisi tidak aktif
Serat ini digunakan untuk menekan harga lebih rendah sebaik mungkin seperti hasil pencampurannya yang baik. Serat ini terdiri dari kayu dan material yang hampir sama dengan bentuk dan ukuran yang berbeda. Serat ini juga mengisi volume lebih besar lagi. Oleh karena itu perbandingan serat dengan matriksnya sangatlah penting agar tidak terjadinya kesalahan metode (Bhatnaghar, 2004).
Umumnya proses pengolahan polimer dilakukan dengan menambahkan bahan pengisi untuk memodifikasinya dengan partikel-partikel ataupun padatan berpori. Resin, amino, tepung kayu, selulosa, kalsium karbonat. Material-material ini dapat meningkatkan kekuatan stabilitas bentuk (struktur polimer), tahan terhadap abrasi dan material yang stabil terhadap panas. Secara prinsip pengisi yang dipakai dalam polimer dapat dibedakan menjdi dua jenis yaitu partikulat dan fibrus (Ningsih, 1999).
2.6. Kompatibilitas
Kompatibilitas pemlastis dengan bahan polimer merupakan hal yang penting, dimana kompatibilitas yang baik menunjukkan campuran pemlastis dan polimer yang stabil dan homogen. Kompatibilitas campuran dipengaruhi oleh interaksi molekul polimer– pemlastis, bahan aditif, tekanan, suhu, kelembaban dan cahaya.
Kemudian kompatibilitas tersebut ditentukan melalui panas reaksi campuran, suhu transisi gelas, morfologi, sifat mekanikal dinamis dan secara viskometrik (Chattopadhyay, 2000).
polimer dan pemlastis terganggu (Zhong, et.al, 1998).
2.7. Kar akter isasi PVC
Karakterisasi dilakukan untuk mengetahui dan menganalisa sifat-sifat PVC baik sebelum maupun sesudah perlakuan. Karakterisasi yang dilakukan dalam penelitian ini diantarnya uji sifat mekanis polimer, Fourier Transform Infra Red Spectroscopy (FT-IR) dan Thermogravimetry Analysis (TGA) serta Differential scanning calorimetry (DSC).
2.7.1 Pengujian Sifat Mekanik PVC
Pengujian sifat mekanik bahan polimer penting karena penggunaan bahan polimer sebagai bahan industri sangat bergantung pada sifat mekanisnya, yaitu gabungan anatara kekuatan yang tinggi dan elastisitas yang baik. Sifat mekanik ini disebabkan oleh adanya dua jenis ikatan dalam bahan polimer, yakni ikatan kimia yang kuat anatar atom dan interaksi antara rantai polimer yang lebih lemah. Sifat mekanis biasanya dipelajari dengan mengamati sifat kekuatan tarik ( �), yaitu beban maksimum (F max ) yang dibutuhkan untuk memutuskan spesimen bahan, dibagi dengan luas penampang bahan.
Sedangkan kemuluran (
ε
) adalah nisbah pertambahan panjang terhadapspesimen semula.
L0 : Panjang spesimen mula-mula (mm)
Hasil pengamatan sifat kekuatan tarik dinyatakan dalam bentuk kurva tegangan, yakni nisbah beban dengan luas penampang terhadap perpanjangan bahan (regangan), yang disebut kurva tegangan – regangan.
Adapun bentuk kurva tegangan-regangan bahan polimer ditunjukkan pada gambar 2.4 dibawah ini.
Gambar 2.4. Kur va tegangan – r egangan bahan polimer
Jika bahan polimer dikenakan gaya tarikan dengan kecepatan tetap, mula-mula kenaikan tegangan yang diterima bahan berbanding lurus dengan perpanjangan spesimen, sampai dengan titik elastisitas. Bila tegangan dilepas spesimen akan kembali kebentuk semula, tetapi jika tegangan dinaikan sedikit saja maka akan terjadi perpanjangan yang besar. kemiringan kurva pada keadaan ini disebut modulus (
ε
) atau kekauan.2.7.2 F ourier Transform Infra-Red Spectroscopy (FT-IR)
Radiasi infra merah yang terpenting dalam penentuan struktur atau analisis gugus fungsi terletak pada daerah dengan bilangan gelombang antara 200 – 4000 cm-1 (Wirjosentono, et.al, 1995). Pada temeperatur kamar, molekul senyawa organik berada dalam keadaan vibrasi tetap. Setiap ikatan mempunyai frekwensi ulur dan tekuk yang khas dan dapat menyerap sinar frekwensi tersebut. Untuk mengukur intensitas serapan dalam spektra infra merah cukup mengetahui bahwa intensitas serapan adalah kuat, sedang, lemah atau tak menentu. Absorbansi suatu cuplikan pada frekwensi tertentu didefenisikan sebagai:
L0: Intensitas cahaya sebelum mengadakan interaksi dengan cuplikan
L : intensitas cahaya sesudah mengadakan interaksi dengan cuplikan
Hubungan antara absorbansi dengan transmitan dinyatakan dengan
A = Log
T 1
...(2.4)
Biasanya untuk menganalisa, sampel dapat berupa padat, cair dan gas. Sedangkan metode penyiapan analisa untuk bahan polimer dapat dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya melarutkan bahan polimer kedalam suatu pelarut seperti karbon disulfida, karbon tetraklorida, kloroform dan tetrahidrofuran atau dengan pembuatan film transparan dengan metode pelet KBr.
2.7.3 Diferential Scanning Calorimetry (DSC)
Analisa termal didefenisikan sebagai pengukuran sifat-sifat fisika dan kimia bahan sebagai fungsi temperatur. Yang termasuk kedalam metode analisis termal adalah
Differential Thermal Analysis (DTA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) dan
Thermogravimetry Analysisis (TGA). Dalam DSC panas yang diserap atau dibebaskan
endotermis.
Analisa DSC sendiri adalah sebuah teknik dimana perubahan suhu (ΔT) antara sampel dengan pembanding yang inert diukur sebagai fungsi suhu. Pada instrumen, mengukur perbedaan suhu antara sampel dan pembanding digunakan termkopel.
Karena menggunakan pembanding, maka dilakukan pengkorvesian dengan menggunakan suatu tabel kalibrasi termokopel elektromative force. Kurva DSC biasanya menjadi satu dengan kurva DTA. kedua kurva diplot sebagai fungsi temperatur dengan kecepatan konstan. Perbedaan kedua alat ini hanya terletak pada ordinatnya. Pada DTA menunjukkan perbedaan temperatur sampel dengan pembanding (ΔT), sedangkan pada DSC ordinat menunjukkan perbedaan energi anatar sampel dengan pembanding (dΔQ/dt). Adapun bentuk kurva DTA dan DSC ditujukkan pada gambar 2.5 berikut ini:
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Komposit merupakan salah satu jenis bahan yang dibuat dengan penggabungan dua atau lebih macam bahan yang mempunyai sifat yang berbeda menjadi satu material dengan sifat yang berbeda pula. Komposit mempunyai keunggulan seperti kuat, ringan, tahan korosi, ekonomis dan sebagainya (Wicaksono, 2006).
Komponen penyusun plastik terdiri atas dua jenis, yaitu komponen utama berupa polimer (resin) yang merupakan komponen terbesar dari bahan plastik dan aditif. Aditif adalah komponen yang sangat penting dalam plastik (Saefurohman, et.al, 2011). Penambahan bahan aditif kedalam bahan polimer, tentunya disesuaikan dengan tujuan yang ingin dicapai. Penambahan pemlastis misalnya bertujuan untuk menurunkan akumulasi gaya antar molekul pada rantai polimer, sehingga terjadi pertambahan kelenturan (fleksibilitas), pelunakan (softness) dan pemanjangan (elongation) bahan polimer tersebut (Fras, 1998). Dalam hal lain, bahan aditif dapat bersifat racun karena disintetis dari minyak bumi, bahan-bahan organik yang kompleks. Oleh karena itu, pemilihan dan penggunaan bahan aditif yang cermat dapat meningkatkan manfaaat penggunaan bahan polimer dalam kehidupan sehari-hari. Penggunaan aditif dari minyak nabati telah mulai dikembangkan, karena minyak nabati selain tidak beracun, juga lebih bersahabat dengan lingkungan (Gunstone, 1993).
lempengan tabung, isolasi kabel, kartu kredit, botol, piringan hitam dan sebagainya (Gunstone,1993).
Hingga saat ini bahan pemlastis untuk PVC yang masih banyak digunakan berasal dari minyak bumi seperti DOP (Dioktil Phtalat), TOP (Trioktil Phtalat), DMP (Dimetil Phtalat) dan lain-lain (Gibbon, et.al, 1998). Bahan-bahan ini selain tidak dapat diperbaharui, juga bersifat racun (Dirven, et.al, 1993), terutama bila produk digunakan sebagai pembungkus obat dan makanan karena sifatnya yang dapat bermigrasi dari matriks polimernya (Pena, et.al, 1999).
Selain plastisizer, bahan aditif lainya adalah pengisi (filler). Pemberian bahan pengisi akan mempengaruhi sifat komposit polimer, termasuk sifat degradasi dan stabilitas polimer. Bahan pengisi juga digunakan untuk berbagai tujuan diantaranya sebagai penguat, dan pengurangan biaya (Khoesoema et.al, 2012).
Salah satu limbah biomassa hasil kegiatan pertanian yang melimpah di Indonesia adalah limbah kulit pisang sebagai hasil samping komoditas buah pisang. Potensi ketersediaan pisang yang cukup melimpah inilah yang turut menghasilkan limbah. Kulit pisang yang merupakan bagian dari buah pisang yang umumnya hanya dibuang sebagai limbah (Rahmawati, et.al, 2010). Kulit pisang merupakan limbah di Indonesia yang pemanfaatanya belum begitu banyak, sehingga akan digunakan sebagai pengisi. Selain itu menurut Anhwange (2009) bahwa kulit pisang mengandung serat sebanyak 31,70%, sehingga merupakan potensi sumber serat alami untuk diolah menjadi pengisi polimer. Penggunaan kulit pisang yang merupakan sampah organik dari buah pisang juga bisa mengurangi volume sampah atau limbah yang akan mencemari lingkungan (Khoesoema et.al, 2012)
biodegradabilitas dengan jamur lebih besar dibanding dengan penguburan dalam tanah. Serta Coltro et.al (2013) juga melakukan penelitian tentang kekuatan tarik dari PVC menggunakan pemlastis dari DEHA (Di Etilheksil Adipat) dan minyak kedelai yang diepoksidasi.
Berdasarkan informasi diatas, penulis ingin mencoba menggunakan asam lemak dari minyak nabati yaitu asam laurat sebagai pendispersi, karena asam lemak juga merupakan pendispersi yang tidak beracun. Selain itu, asam lemak juga mudah diperoleh yang merupakan produk dari industri oleochemical. Oleh karena itu asam lemak yang digunakan sebagai pemlastis adalah asam laurat. Selain itu ditambahkan bahan pengisi yang digunakan untuk menambah sifat mekanik dari matriks PVC tersebut. Bahan pengisi yang digunakan adalah limbah kulit pisang dimana kulit pisang memiliki serat alami yang cukup baik digunakan sebagai bahan pengisi.
1.2. Permasalahan
Adapun permasalahan yang dapat ditimbulkan dalam penelitian ini adalah:
1. Apakah asam laurat yang digunakan sebagai bahan pendispersi berpengaruh terhadap sifat mekanik dari matriks PVC.
2. Apakah kulit pisang raja dan asam laurat yang digunakan berpengaruh terhadap sifat termal dari matriks PVC
.
1.3. Pembatasan Masalah
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Bahan matriks poliolefin yang digunakan adalah resin polivinil klorida dengan merk siamvic 372 LD yang diperoleh dari purwokerto
2. Bahan pendispersi yang digunakan adalah asam laurat yang diperoleh dari tempat peneliti bekerja di PT. Jasindo Testing Services, Medan.
3. Bahan pengisi yang digunakan adalah kulit pisang raja yang diperoleh dari tempat penjualan gorengan daerah Asrama Haji Medan.
Berdasarkan masalah diatas maka tujuan penelitian adalah:
1. Mengetahui pengaruh penambahan asam laurat dalam matriks PVC terhadap sifat mekanik.
2. Mengetahui sifat termal dari matriks PVC dengan dan tanpa penambahan asam laurat.
1.5. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermananfaat, yaitu:
1. Untuk memberikan informasi tentang manfaat asam laurat sebagai pendispersi dan serbuk kulit pisang sebagai bahan pengisi pada komposit PVC.
2. Untuk memberikan informasi tentang pengolahan bahan polimer untuk memperoleh sifat-sifat yang baik, serta memberikan informasi tentang pemanfaatan kulit pisang yang selama ini kurang dimanfaatkan.
1.6.Metodologi Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimen laboratorium, dengan variabel-variabel sebagai berikut:
1. Penyiapan serbuk kulit pisang. Kulit pisang yang telah dipisahkan dengan daging buahnya kemudian dicuci hingga bersih, dipotong kecil-kecil, lalu dikeringkan pada suhu 800C. Selanjutnya, dihaluskan dan diayak dengan ayakan 100 mesh. 2. Proses pembuatan komposit resin PVC, asam laurat dan serbuk kulit pisang raja
dengan menggunakan pelarut THF dan direfluks menggunakan magnetik stirer pada suhu 500C selama 4 jam.
3. Proses pencetakan komposit sesuai dengan ASTM D-638
4. Karakterisasi yang dilakukan meliputi uji kekuatan tarik (tensile test) dan kemuluran, uji sifat termal TGA dan DSC serta analisa gugus FTIR.
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
suhu sampel pada saat di refluks 500C waktu pengadukan selama 4 jam
berat PVC :serbuk kulit pisang adalah (7:3) g
Variabel bebas : berat asam laurat adalah 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 dan 1 g
Variabel terikat : hasil analisa dikarakteristik dengan uji sifat mekanik yaitu kekuatan tarik dan kemuluran (sesuai ASTM D 638), uji sifat termal dengan TGA dan DSC serta perubahan gugus fungsi dengan FTIR.
1.7.Lokasi Penelitian
Adapun lokasi Penelitian ini dilakukan di beberapa laboratorium, yaitu:
1. Pembuatan komposit dilakukan ditempat peneliti bekerja, yaitu di Laboratorium Independent PT. Jasindo Testing Services-Medan.
2. Pencetakan spesimen dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Uji sifat mekanik yaitu kekuatan tarik dan kemuluran dilakukan di Laboratorium Penelitian Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
4. Uji sifat termal dengan TGA dan DSC dilakukan di Laboratorium Terpadu Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
PENGARUH PENAMBAHAN ASAM LAURAT SEBAGAI PENDISPERSI PADA MATRIKS POLIVINIL KLORIDA(PVC) DENGAN BAHAN
PENGISI SERBUK KULIT PISANG RAJA (Musa paradisiaca L) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN TERMAL
Penelitian tentang pengaruh penambahan asam laurat sebagai pendispersi pada komposit PVC dengan pengisi serbuk kulit pisang raja telah dilakukan. Adapun variasi berat PVC:Serbuk kulit pisang:asam laurat yang digunakan adalah (7:3:0) g, (7:3:0,2) g, (7:3:0,4) g, (7:3:0,6) g, (7:3:0,8) g dan (7:3:1) g. Analisa yang dilakukan meliputi uji mekanik (kekuatan tarik dan kemuluran) sesuai ASTM D638, uji sifat termal menggunakan TGA dan DSC serta uji gugus fungsi komposit menggunakan spektrofotometer FTIR tanpa dan dengan menggunakan asam laurat. Dari hasil analisa yang dilakukan menunjukkan bahwa kekuatan tarik yang paling tinggi didapatkan pada perbandingan (7:3:0,4) g sebesar 14,12 Mpa dan kemuluran sebesar 42,60%. Pada pengujian sifat termal, komposit PVC tanpa asam laurat menggunakan TGA,mengalami penurunan berat pada suhu 265-3320C sebesar 80,44%. Sedangkan komposit PVC dengan penambahan asam laurat mengalami penurunan berat pada suhu 257-3230C sebesar 83,19%. Dalam hal ini didapati bahwa sifat termal yang menggunakan asam laurat lebih besar mengalami penurunan berat dari pada yang tidak menggunakan asam laurat.
THE EFFECT ADDITION OF LAURIC ACID AS INTERFACIAL THE MATRIX POLYVINYL CHLORIDE (PVC) WITH FILLER
POWDER KING BANANA PEEL(MUSA PARADISIACA .L) ON MECHANICAL PROPERTIES AND THERMAL
ABSTRACT
The research about the effect of the addition of lauric acid as interfacial in PVC composite with filler powder king banana peel has been examined. The weight variation from PVC: powder banana peel: lauric acid is (7: 3: 0) g, (7: 3: 0.2) g, (7: 3: 0.4) g, (7: 3: 0.6) g, (7: 3: 0.8) g and (7: 3: 1) g. As the analysis performed include on the mechanical test (tensile strength and elongation) in accordance with ASTM D638, Test of thermal properties use TGA and DSC and test of functional groups use FTIR spectrophotometer without and using lauric acid. From the results of the analysis showed that the highest tensile strength obtained at ratio (7: 3: 0.4) g of 14.12 MPa and elongation break is 42,60%. In the testing of the thermal properties, composite PVC without lauric acid, TGA has decomposed at temperature of 265-3320C amounted to 80.44%. While the composite PVC with additve of lauric acid has decomposed at a temperature of 257-3230C amounted to 83.19%. In this case was found that the thermal properties that use lauric acid more rapidly decomposed than those not using a lauric acid.
Keyword: PVC, Lauric Acid, Mechanical Properties, TGA, DSC, FTIR
Bahan Seminar Hasil Departemen Kimia
Pengaruh Penambahan Asam Laurat Sebagai Pendispersi Pada
Matriks Polivinil Klorida
(Pvc) Dengan Bahan Pengisi Serbuk Kulit
Pisang Raja (Musa Paradisiaca L) Tehadap
Sifat Mekanik Dan Termal
Tengku Chairul Bahri
130822038
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH PENAMBAHAN ASAM LAURAT SEBAGAI PENDISPERSI PADA MATRIKS POLIVINIL KLORIDA(PVC) DENGAN BAHAN
PENGISI SERBUK KULIT PISANG RAJA (Musa paradisiaca L) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN TERMAL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
TENGKU CHAIRUL BAHRI 130822038
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH PENAMBAHAN ASAM LAURAT
SEBAGAI PENDISPERSI PADA MATRIKS
POLIVINIL KLORIDA(PVC) DENGAN BAHAN PENGISI SERBUK KULIT PISANG RAJA (Musa
paradisiaca L) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN
TERMAL
Kategori : SKRIPSI
Nama : TENGKU CHAIRUL BAHRI
NomorIndukMahasiswa : 130822038
Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA
Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Disetujui di Medan, 2016
Komisi pembimbing :
Pembimbing II, Pembimbing I,
Dr. Amir HamzahSiregar, M.Si Dr. Yugia Muis, M.Si
NIP. 196106141991031002 NIP. 195310271980032003
Diketahui/ Disetujui Departemen Kimia Ketua,
PERNYATAAN
PENGARUH PENAMBAHAN ASAM LAURAT SEBAGAI PENDISPERSI PADA MATRIKS POLIVINIL KLORIDA(PVC) DENGAN BAHAN PENGISI
SERBUK KULIT PISANG RAJA (Musa paradisiaca L) TERHAP SIFAT MEKANIK DAN TERMAL
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2016
PENGHARGAAN
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Karunia-Nya kepada Penulis sehingga skripsi ini dapat Penulis selesaikan sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Saya menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang tulus kepada ayahanda saya tersayang (Alm) H.T. Bayazid dan ibunda tercinta Roslaini atas segala doa, nasehat, bimbingan, pengorbanan, semangat, cinta dan kasih sayangnya yang telah diberikan kepada penulis sehingga saya dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Tak lupa kepada abang dan kakak saya tercinta atas doa dan semangat kepada penulis.
Dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada Dr. Yugia Muis M,Si selaku dosen pembimbing 1 dan Dr. Amir Hamzah Siregar, M.Si selaku pembimbing 2 yang telah banyak memberikan saya arahan, bimbingan, masukan, dan saran dalam penyelesaian skripsi ini. Dr. Rumondang Bulan, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, serta seluruh staff pegawai Departemen Kimia. Bapak dan ibu dosen yang telah memberikan saya ilmu yang insya Allah dapat saya amalkan dikemudian hari. Terima kasih kepada teman-teman kimia Ekstensi stambuk 2013 yang telah memberikan semangat dan kerjasama yang baik selama ini. Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan kita kelak.
ABSTRAK
PENGARUH PENAMBAHAN ASAM LAURAT SEBAGAI PENDISPERSI PADA MATRIKS POLIVINIL KLORIDA(PVC) DENGAN BAHAN
PENGISI SERBUK KULIT PISANG RAJA (Musa paradisiaca L) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN TERMAL
Penelitian tentang pengaruh penambahan asam laurat sebagai pendispersi pada komposit PVC dengan pengisi serbuk kulit pisang raja telah dilakukan. Adapun variasi berat PVC:Serbuk kulit pisang:asam laurat yang digunakan adalah (7:3:0) g, (7:3:0,2) g, (7:3:0,4) g, (7:3:0,6) g, (7:3:0,8) g dan (7:3:1) g. Analisa yang dilakukan meliputi uji mekanik (kekuatan tarik dan kemuluran) sesuai ASTM D638, uji sifat termal menggunakan TGA dan DSC serta uji gugus fungsi komposit menggunakan spektrofotometer FTIR tanpa dan dengan menggunakan asam laurat. Dari hasil analisa yang dilakukan menunjukkan bahwa kekuatan tarik yang paling tinggi didapatkan pada perbandingan (7:3:0,4) g sebesar 14,12 Mpa dan kemuluran sebesar 42,60%. Pada pengujian sifat termal, komposit PVC tanpa asam laurat menggunakan TGA,mengalami penurunan berat pada suhu 265-3320C sebesar 80,44%. Sedangkan komposit PVC dengan penambahan asam laurat mengalami penurunan berat pada suhu 257-3230C sebesar 83,19%. Dalam hal ini didapati bahwa sifat termal yang menggunakan asam laurat lebih besar mengalami penurunan berat dari pada yang tidak menggunakan asam laurat.
THE EFFECT ADDITION OF LAURIC ACID AS INTERFACIAL THE MATRIX POLYVINYL CHLORIDE (PVC) WITH FILLER
POWDER KING BANANA PEEL(MUSA PARADISIACA .L) ON MECHANICAL PROPERTIES AND THERMAL
ABSTRACT
The research about the effect of the addition of lauric acid as interfacial in PVC composite with filler powder king banana peel has been examined. The weight variation from PVC: powder banana peel: lauric acid is (7: 3: 0) g, (7: 3: 0.2) g, (7: 3: 0.4) g, (7: 3: 0.6) g, (7: 3: 0.8) g and (7: 3: 1) g. As the analysis performed include on the mechanical test (tensile strength and elongation) in accordance with ASTM D638, Test of thermal properties use TGA and DSC and test of functional groups use FTIR spectrophotometer without and using lauric acid. From the results of the analysis showed that the highest tensile strength obtained at ratio (7: 3: 0.4) g of 14.12 MPa and elongation break is 42,60%. In the testing of the thermal properties, composite PVC without lauric acid, TGA has decomposed at temperature of 265-3320C amounted to 80.44%. While the composite PVC with additve of lauric acid has decomposed at a temperature of 257-3230C amounted to 83.19%. In this case was found that the thermal properties that use lauric acid more rapidly decomposed than those not using a lauric acid.
Keyword: PVC, Lauric Acid, Mechanical Properties, TGA, DSC, FTIR
Halaman
Daftar lampiran xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Permasalahan 3
1.3. Pembatasan Masalah 3
1.4. Tujuan Penelitian 4
1.5. Manfaat Penelitian 4
1.6. Metodologi Penelitian 4
1.7. Lokasi Penelitian 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Polivinil Klorida 6
2.1.1. Pembuatan PVC 7
2.1.2. Struktur dan Sifat PVC 7
2.1.3. Kegunaan PVC 9
2.1.4. Modifikasi PVC 10
2.1.5. Degradasi PVC 10
2.2. Bahan Pendispersi 12
2.2.1. Teori Pelumasan 14
2.2.2. Teori Solvasi 14
2.2.3. Teori Termodinamika 15
2.2.4. Teori Polaritas 16
2.3. Asam Laurat 16
2.4. Pisang Raja 17
2.4.1. Kandungan Kimia dalam Kulit Pisang 18
2.5. Bahan Pengisi 19
2.6. Kompatibilitas 20
2.7. Karakterisasi PVC 20
2.7.1. Pengujian Sifat Mekanik PVC 21
2.7.2. Fourier Transform Infra-Red Spectroscopy (FT-IR) 22
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Alat dan Bahan 25
3.2. Prosedur Penelitian 26
3.2.1. Penyediaan Bahan Penngisi 26
3.2.2. Pembuatan Campuran PVC dengan Asam Laurat dan Kulit Pisang 26
3.3. Pengujian/Karakterisasi Material 27
3.3.1. Uji Kadar Air Asam Laurat dan Serbuk Kulit Pisang 27
3.3.2. Uji Kekuatan Tarik 27
3.3.3. Analisa Spektroskopi Infra Merah (FT-IR) 28
3.3.4. Uji Sifat Termal dengan TGA dan DSC 28
3.4. Bagan Penelitian 28
3.4.1. Bagan Pembuatan Tepung dari Kulit Pisang 28
3.4.2. Bagan Pembuatan Komposit PVC 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian 30
4.1.1. Hasil Serbuk Kulit Pisang Raja 30
4.1.2. Hasil Komposit PVC, Serbuk Kulit Pisang dan Asam Laurat 30
4.2. Pembahasan 31
4.2.1. Analisa Kadar Air Asam Laurat dan Serbuk Kulit Pisang 31 4.2.2. Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran Komposit PVC, SKP dan
Asam Laurat 31
4.2.3. Analisa FT-IR 35
4.2.4. Karakteristik TGA komposit PVC 37
4.2.5. Karakteristik DSC komposit PVC 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 41
5.2. Saran 41
DAFTAR PUSTAKA 42
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Komposisi Zat Gizi Kulit Pisang per 100 gram Bahan 18
Tabel.4.1 Hasil Analisis Kadar Air 31
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Kekuatan Tarik dan Kemuluran PVC, SKP dan Asam
Laurat 32
Tabel 4.3 Bilangan Gelombang PVC dan Serbuk kulit pisang 35
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Bentuk Serbuk Putih PVC 6
Gambar 2.2 Bentuk struktur PVC berdasrkan Taksisitas 8
Gambar 2.3 Reaksi Pembentukan PVC 9
Gambar 2.4 Kurva Tegangan-Regangan Bahan Polimer 22
Gambar 2.5 Pola Umum Kurva DTA dan DSC 24
Gambar 3.1 Spesimen Uji Kekuatan Tarik Sesuai ASTM D 638 27
Gambar 4.1 Serbuk Kulit Pisang Raja Ukuran 100 mesh 30
Gambar 4.2 Hasil Komposit PVC 31
Gambar 4.3 Kurva Tegangan-Regangan dari Komposit PVC 33
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN A. SPESIFIKASI RESIN PVC YANG DIGUNAKAN 45
LAMPIRAN B. ALAT YANG DIGUNAKAN UNTUK PENELITIAN 46
LAMPIRAN C. KURVA DSC DARI RESIN PVC MURNI 47
LAMPIRAN D. KURVA TEGANGAN-REGANGAN DARI VARIASI MASING-
DAFTAR SINGKATAN
PVC : Polivinil Klorida SKP : Serbuk Kulit Pisang
