BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gigi memiliki peran yang sangat penting bagi manusia, tanggalnya gigi dapat
mengakibatkan kemampuan menelan dan mencerna makanan berkurang, serta
berkurangnya kemampuan dalam mengucapkan beberapa huruf dengan
baik.1 Gangguan yang terjadi akibat kehilangan gigi bisa dicegah dengan pembuatan gigi tiruan untuk menggantikan gigi yang hilang.Gigi tiruan yang dipakai dapat
berupa lepasan dan cekat. Pada umumnya komponen gigi tiruan terdiri dari beberapa
bagian salah satunya adalah basis gigi tiruan. Basis gigi tiruan merupakan bagian dari
gigi tiruan yang berhadapan dengan jaringan rongga mulut sekaligus tempat
melekatnya anasir gigi tiruan yang bertujuan untuk memperbaiki estetis, fungsi
pengunyahan, fungsi berbicara serta melindungi jaringan pendukung di bawah gigi
tiruan.2,3Basis gigi tiruan dapat dikatakan baik apabila memenuhi beberapa persyaratan seperti biokompatibilitas, kekuatan yang baik, sifat termal yang
memuaskan, stabilitas warna, dan ketahanan terhadap kekuatan mekanis seperti abrasi
saat pemakaian normal.
Bahan yang digunakan dalam pembuatan basis gigi tiruan dibagi menjadi dua
kelompok yaitu logam dan non logam. Bahan basis gigi tiruan non logam terdiri dari
dua jenis yaitu termoset dan termoplastik. Termosetmerupakan bahan yang hanya
dapat dibentuk satu kali dengan adanya pemanasan. Termoplastikmerupakan bahan
yang dapat dilunakkan dan dibentuk berulang kali dengan suhu dan tekanan yang
tinggi tanpa terjadi perubahan kimia. Contoh bahan termoplastik yaitu asetal,
polikarbonat, resin akrilik termoplastik dan nilon.
4,5
Basis gigi tiruan telah mengalami perkembangan, salah satunya nilon
termoplastik yang dapat digunakan sebagai alternatif bahan basis gigi tiruan. Nilon
termoplastik diperkenalkan pada tahun 1950-an dibidang kedokteran gigi dengan
nama Valpast dan Flexiplast. Nilon termoplastik adalah nama generik dari tipe
termoplastik polimer dengan golongan yang dikenal sebagai poliamida. Poliamida
dihasilkan dari proses reaksi kondensasi antara diamine NH2H-(CH2)6-NH2 dan
dibasic acid CO2H-(CH2)4-COOH. Nilon termoplastik merupakan polimer yang
bersifat crystalline. Sifat crystalline ini mengakibatkan nilon termoplastik memiliki
ikatan rantai yang panjang sehingga tahan terhadap larutan kimia dan memiliki
stabilitas yang tinggi. Nilon termoplastik memiliki beberapa keunggulan
dibandingkan dengan polimetil metakrilat (PMMA) yaitu lebih fleksibel atau lentur,
tidak menggunakan kawat retensi, memiliki estetis yang baik, sangat stabil, kekuatan
impak yang tinggi, memiliki ketahanan terhadap fatigue serta cocok digunakan bagi
pasien yang alergi dengan PMMA. Nilon termoplastik memiliki kelemahan yaitu
penyerapan air yang tinggi, perubahan warna bahan dasar, dan perubahan dimensi.
Nilon termoplastik memiliki kecenderungan penyerapan air yang tinggi. Penyerapan
air yang tinggi pada nilon termoplastik terjadi karena ikatan amida yang bersifat
hidrofilik, sehingga molekul air yang masuk diantara rantai molekul membentuk
rantai utama poliamida.
Nilon termoplastik memiliki sifat mekanis salah satunya yaitu kekerasan
permukaan. Kekerasan permukaan didefenisikan sebagai ketahanan sebuah benda
terhadap penetrasi dari sebuah indentor. Uji kekerasan permukaan dapat digunakan
untuk mengetahui kemampuan suatu bahan terhadap abrasi, goresan selama
pemakaian maupun saat dilakukan pembersihan. Sifat ini penting karena akan
mempengaruhi lama pemakaian gigi tiruan.Kekerasan permukaan bahan dapat
dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kehalusan permukaan, porositas dan
penyerapan air. Semakin mudah suatu bahan menyerap air maka bahan akan lebih
mudah untuk melunak sehingga kekerasan permukaan dapat berkurang.
2,7-9
5,10
Umumnya,
nilai kekerasan yang rendah menunjukkan bahan yang lembut begitu juga sebaliknya.
Untuk mengatahui nilai dari kekerasan permukaan dari suatu bahan dapat dilakukan
dengan alat tes kekerasan yaitu Brinell, Rockwell, Vikers dan Knoop. Pengujian ini
dilakukan dengan cara memberikan tekanan pada bahan kemudian nilai yang
suatu bahan.Masing–masing dari alat uji kekerasan dibedakan dari bentuk indentor
yang ditekankan pada permukaan material. Pada prinsipnya, pengujian dilakukan
dengan cara pemberian tekanan dari indentor yang berbentuk berlian yang akan
membuat jejakan pada bahan dengan pembebanan tertentu. Semakin besar beban
indentasi maka semakin besar jejakan yang dihasilkan.Tekanan yang diberikan oleh
alat pengujian kekerasan akan mengakibatkan bahan mengalami kombinasi tekanan
kompresi, gaya gesek dan tekanan di berbagai arah.10,11Uji kekerasan permukaan telah banyak digunakan sebagai metode menyelidiki faktor yang mempengaruhi
tingkat konversi resin dan karakterisasi kualitas mekanik polimer.12Kekerasan permukaan nilon adalah sebesar 14,5 HVN.13Menurut penelitian Gladstone dkk (2012) dari pengujian dua bahan antara nilon dengan polimetil metakrilat, nilon
memiliki kekerasan 7,67 HVN sementara PMMA memiliki kekerasan 14,4
HVN.14Menurut penelitian Duymus dkk (2016) dari pengujian empat jenis bahan basis gigi tiruan yang berbeda nilai dari kekerasan nilon 9,62 HVN lebih rendah
dibanding PMMA yaitu 18,57 HVN.
Nilon termoplastik dibentuk dengan teknik injection moulding menggunakan
kuvet khusus. Proses injection moulding dilakukan dengan cara menginjeksikan
butiran nilon padat yang telah berubah bentuk menjadi cair setelah melalui
pemanasan pada suhu tertentu ke dalam kuvet dibawah tekanan hidrolik yang
dipertahankan selama beberapa menit. Nilon cair tersebut mengalir ke dalam mold
melalui spru sehingga nantinya nilon yang diinjeksikan akan tersisa di spru dan
memadat kemudian membentuk spru nilon. Setelah proses selesai, spru nilon akan
dipotong menggunakan bur pemotong sebelum proses pemolisan basis. Spru nilon ini
akan dipotong kemudian akan menjadi nilon sisa.
15
Sejak ditemukan pertama kali pada tahun 1907, penggunaan plastik dan
barang-barang berbahan dasar plastik semakin meningkat. Plastik yang dibentuk
dengan proses polimerisasi yaitu proses penggabungan beberapa molekul sederhana
(monomer) melalui proses kimia menjadi molekul besar (makromolekul atau
polimer). Di Indonesia, kebutuhan plastik terus meningkat hingga mengalami
kenaikan rata-rata 200 ton per tahun. Tahun 2002, tercatat 1,9 juta ton, tahun 2003
naik menjadi 2,1 juta ton, tahun 2004 naik lagi menjadi 2,3 juta ton per tahun. Di
tahun 2010, 2,4 juta ton, dan pada tahun 2011, sudah meningkat menjadi 2,6 juta ton.
Akibat dari peningkatan penggunaan plastik ini adalah bertambah pula sampah
plastik. Nilon termoplastik merupakan bahan plastik yang banyak menghasilkan sisa
dan dapat mencemari lingkungan.17,18 Penanganan sampah plastik yang populer selama ini dapat dilakukan dengan beberapa cara seperti kegiatan memakai berulang
kali barang-barang yang terbuat dari plastik, mengurangi pembelian barang-barang
dari plastik,terutama barang yang sekali pakai dan mendaur ulang
barang-barang yang terbuat dari plastik.19 Mendaur ulang bahan-bahan yang telah dipakai dapat dilakukan melalui beberapa cara yaitu daur ulang primer, sekunder, tersier dan
kuartener. Daur ulang yang paling populer adalah dengan daur ulang sekunder yaitu
mendaur ulang sebuah bahan yang telah di gunakan kemudian dipisahkan dari
kontaminasi untuk dibentuk kembali.
Lozano-González dkk (2000) melakukan penelitiannya untuk mengetahui
berapa kali mendaur ulang nilon 6 tanpa kerugian yang signifikan dari sifat
fisik-mekanik. Pada penelitiannya nilon 6 tersebut didaur ulang 10 kali, pada siklus
kedelapan sifat material tidak mengalami perubahan. Perubahan terjadi 10-15% pada
siklus ke sepuluh pada sifat nilon 6 yang diinjeksi dan pada nilon murni.
19
20
Meyabadi
dkk (2010) dalam penelitiannya melakukan proses daur ulang nilon yaitu dengan
mengkombinasikan nilon murni dengan nilon daur ulang dengan persentase nilon
daur ulang pada masing-masing sampel 0%, 25%, 50%, 75%, dan 100%. Hasil
penelitian menjelaskan bahwa sifat fisis dan mekanis pencampuran 50% nilon daur
ulang lebih baik dibandingkan 25% nilon daur ulang. Hal ini dapat disebabkan oleh
cabang rantai molekul yang dihasilkan akibat pencampuran nilon daur ulang dan
nilon murni.Semakin banyak cabang rantai molekul yang terbentuk, semakin rendah
kristalisasinya dan semakin rendah pula berat molekulnya. Nilon murni memiliki
berat molekul lebih besar sehingga memiliki ketahanan terhadap tekanan yang lebih
besar. Pencampuran 50% nilon daur ulang dengan 50% nilon murni
menghasilkancabang rantai yang lebih sedikit sehingga kristalisasi semakin baik dan
menunjukkan sedikit penurunan pada nilon 6, kecuali kekuatan impak yang
mengalami dampak penurunan yang signifikan. Kekuatan tensil menurun sekitar
1,42%, kekerasan berkurang 1,5% sementara pada kekuatan impak menurun sekitar
36,5%.20 Pada penelitian sebelumnya Aldini I (2016)melakukan penelitian proses daur ulang nilon murni dan nilon daur ulang dengan presentase 60% nilon murni dan
40% nilon daur ulangterhadap kekuatan impak basis gigi tiruan nilon termoplastik
yang menunjukan bahwa adanya peningkatan kekuatan impak yang bermakna yaitu
dari 42,78 ± 13,94 x 10-3 J/mm2 menjadi 61,89 ± 13,33 x 10-3 J/mm2.21Angeline (2016)melihat tentang pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang
terhadap penyerapan air basis gigi tiruan nilon termoplastik. Hasil penelitian
menunjukan bahwa penambahan 60% nilon murni pada 40% nilon daur ulang akan
menghasilkan nilai 11,197 ± 3,019 menjadi 12,078 ± 2,941.22Hasil penelitian Aldini dan Angeline menunjukkan adanya pengaruh penambahan nilon murni terhadap nilon
daur ulang dengan presentase nilon murni lebih banyak.
1.2 Permasalahan
21,22
Nilon termoplastik merupakan bahan basis gigi tiruan golongan poliamida
yang memiliki banyak keunggulan seperti lebih fleksibel atau lentur, tidak
menggunakan kawat retensi, memiliki estetika yang baik, sangat stabil, kekuatan
impak yang tinggi serta cocok bagi pasien yang alergi terhadap PMMA. Nilon
termoplastik memiliki kelemahan seperti kecenderungan penyerapan air yang tinggi
mengakibatkan basis gigi tiruan mudah untuk melunak kemudian menurunkan
kekerasan permukaan dari basis gigi tiruan yang dapat memengaruhi lama pemakaian
gigi tiruan.
Pembuatan nilon termoplastik dilakukan dengan cara merubah bahan yang
berbentuk padat kemudian berubah seperti cairan yang kemudian diinjeksikan dengan
teknik injection moulding. Proses injection moulding ini akan menghasilkan sisa spru
yang nantinya akan menaikan jumlah nilon sisa. Peningkatan dari nilon sisa akan
mengakibatkan pencemaran lingkungan.Penanggulangan dapat dilakukan dengancara
mendaur ulang kembali benda yang telah dipakai. Proses daur ulang yangdilakukan
pencemaran lingkungan serta pemanfaatan bahan sisa dari nilon termoplastik. Dalam
proses daur ulang, perbandingan pada nilon murni dan nilon daur ulang harus
diperhatikan, hal ini dilakukan agar selain mengurangi penggunaan bahan utama juga
tidak mengurangi ketahanan bahan basis gigi tiruan dalam penggunaanya.
Pada penelitian sebelumnya sifat fisis dan mekanis pencampuran 50% nilon
daur ulang lebih baik dibandingkan pencampuran 25% nilon daur ulang.Hal ini dapat
disebabkan oleh cabang rantai molekul yang dihasilkan akibat pencampuran nilon
daur ulang dan nilon murni.Semakin banyak cabang rantai molekul yang terbentuk,
semakin rendah kristalisasinya dan semakin rendah pula berat molekulnya.Nilon
murni memiliki berat molekul lebih besar sehingga memiliki ketahanan terhadap
tekanan yang lebih besar.Dengan pencampuran 50% nilon daur ulang dengan 50%
nilon murni menghasilkancabang rantai yang lebih sedikit sehingga kristalisasi
semakin baik dan sifat-sifat nilon dapat dipertahankan.Aldini dan Angeline (2016)
melakukan penelitian proses daur ulang nilon murni dan nilon daur ulang dengan
presentase 60% nilon murni dan 40% nilon daur ulang dengan hasil adanya pengaruh
nilon murni terhadap nilon daur ulang dimana presentase nilon murni lebih besar
dibanding nilon daur ulang.Pada penelitian ini penggunaan perbandingan nilon murni
dan nilon daur ulang adalah 60% : 40% dimana presentase nilon murni lebih banyak.
Penelitian ini bertujuan untuk memberikan manfaat dalam peningkatan kekerasan
permukaan bahan basis gigi tiruan setelah dilakukan proses daur ulang.
1.3Rumusan Masalah
1. Berapakah nilai kekerasan permukaaan basis nilon murni, nilon daur ulang, dankombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang?
2. Apakah ada perbedaan kekerasan permukaan antara nilon murni, nilon daur
ulang, dan kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang?
3. Apakah ada pengaruh penambahan 60% nilon murni ke dalam 40% nilon
daur ulang terhadap kekerasan permukaan basis gigi tiruan nilon termoplastik?
1. Untuk mengetahui nilai kekerasan permukaan nilon murni, nilon daur
ulang, dankombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang.
2. Untuk mengetahui perbedaan kekerasan permukaan antara nilon murni,
nilon daur ulang dan kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang.
3. Untuk mengetahui pengaruh penambahan 60% nilon murni dengan 40%
nilon daur ulang terhadap kekerasan permukaan basis gigi tiruan nilon termoplastik.
1.5Manfaat Penelitian 1.5.1 Manfaat Teoritis
1. Penelitian ini diharapkan memberikan sumbangan atau kontribusi bagi
perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya di bidang Prostodonsia.
2. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan bahan referensi untuk
penelitian lebih lanjut tentang bahan basis gigi tiruan hasil daur ulang.
1.5.2 Manfaat Praktis
1. Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai pertimbangan
pemanfaatan bagi dokter gigi, tekniker gigi dan laboratorium dalam mengelola
limbah nilon termoplastik untuk didaur ulang.
2. Hasil penelitian ini diharapkan menjadi masukan dan memberikan
informasi bagi masyarakat untuk memanfaatkan limbah nilon termoplastik yang
menumpuk dengan melakukan daur ulang.
