PENGARUH PENAMBAHAN SERAT KACA TERHADAP
PENYERAPAN AIR DAN KEKUATAN TRANSVERSAL
SERTA MODULUS ELASTISITAS
BAHAN BASIS GIGITIRUAN
NILON TERMOPLASTIK
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi
Oleh:
YOGES A/P VELLASAMY
NIM : 110600179
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Fakultas Kedokteran Gigi
Departemen Prostodonsia
Tahun 2015
Yoges A/P Vellasamy
Pengaruh Penambahan Serat Kaca Terhadap Penyerapan Air Dan Kekuatan
Transversal Serta Modulus Elastisitas Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik
xiii + 66 Halaman
Penggunaan nilon sebagai bahan basis gigitiruan telah dibahas pada literatur
pada tahun 1950. Nilon tidak menggunakan cangkolan logam, bersifat ringan,
memiliki estetik yang baik, bebas monomer dan bersifat hipoalergenik sehingga dapat
menjadi alternatif bagi pasien yang sensitif terhadap resin akrilik konvensional, nikel
atau kobalt kromium. Walaupun bahan basis gigitiruan nilon termoplastik memiliki
kelebihan, namun bahan tersebut masih memiliki kekurangan seperti tingkat
penyerapan air yang tinggi menyebabkan molekul air berdifusi ke dalam rantai
poliamida dan memutuskan rantai panjang poliamida serta ikatan antar molekul
sehingga mengakibatkan kekuatan mekanis menurun. Salah satu usaha yang dapat
dilakukan untuk mengurangi penyerapan air adalah dengan penambahan serat kaca
pada bahan basis gigitiruan. Penyatuan serat kaca ke dalam matriks poliamida
membutuhkan bahan adhesif silane coupling agent. Dengan penambahan silane, serat kaca dapat mengisi rongga kosong pada matriks sehingga mengurangi penyerapan air
dan menghindari terjadinya penurunan kekuatan transversal serta modulus elastisitas.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca terhadap
penyerapan air, kekuatan transversal dan modulus elastisitas bahan basis gigitiruan
nilon termoplastik. Rancangan penelitian ini adalah eksperimental laboratoris. Sampel
pada penelitian ini adalah nilon termoplastik berukuran (15 ± 1) mm x (0,5 + 0,1) mm
untuk sampel penyerapan air dan 64 mm x (10 ± 0,2) mm x (3,3 ± 0,2) mm untuk
sampel kekuatan transversal dan modulus elastisitas. Jumlah sampel sebanyak 81
penyerapan air, tiga kelompok sampel untuk uji kekuatan transvesal dan tiga
kelompok sampel untuk uji modulus elastisitas. Sampel tersebut dilakukan pengujian
penyerapan air, kekuatan transversal dan modulus elastisitas, kemudian dianalisis
dengan uji ANOVA untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca terhadap
penyerapan air, kekuatan transversal dan modulus elastisitas. Hasil penelitian ini
menunjukkan bahwa terdapat pengaruh penambahan serat kaca terhadap penyerapan
air bahan basis gigitiruan nilon termoplastik dengan nilai p = 0,0001 (p < 0,05),
terhadap kekuatan transversal dengan nilai p = 0,0001 (p < 0,05) dan terhadap
modulus elastisitas dengan nilai p = 0,003 (p < 0,05). Pada penelitian ini terlihat
bahwa penambahan serat kaca 1% dan 1,5% pada bahan basis gigitiruan nilon
termoplastik akan mengurangi nilai penyerapan air serta meningkatkan kekuatan
transversal dan modulus elastisitas, namun ditemukan tidak ada perbedaan modulus
elastisitas antara kelompok tanpa penambahan serat kaca dengan kelompok
penambahan serat kaca 1%.
PERNYATAAN PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan
di hadapan tim penguji skripsi
Medan, 19 Mei 2015
Pembimbing Tanda tangan
Ariyani, drg., MDSc ...
TIM PENGUJI SKRIPSI
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan tim penguji
pada tanggal 19 Mei 2015
TIM PENGUJI
KETUA : Dwi Tjahyaning Putranti, drg., MS
ANGGOTA : 1. Ariyani, 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 berkat
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Kedokteran Gigi Universitas
Sumatera Utara.
Rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis
sampaikan kepada kedua orang tua tercinta, yaitu Ayahanda (Vellasamy) dan Ibunda
(Pushpa Devi) yang telah membesarkan, memberikan kasih sayang yang tidak
terbalas, doa, nasehat, semangat, dan dukungan baik moril secara maupun materil
kepada penulis, begitu juga kepada ketiga adik penulis Kayaethree, Yuvittha dan
Selva Ganapathy atas doa, cinta kasih dan dukungan, serta pengorbanan demi
kebaikan dan kebahagiaan penulis. Seluruh keluarga besar Nallamah, Paramasivam
dan Palaniappan yang senantiasa memberikan semangat dan dukungan kepada
penulis selama penulisan skripsi ini.
Dalam penulisan skripsi ini, penulis telah banyak mendapat bantuan,
bimbingan, serta saran dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima kasih serta
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1. Ariyani, drg., MDSc selaku dosen pembimbing yang telah memberikan
pengarahan, saran, nasehat, dorongan, serta meluangkan waktu, tenaga, pemikiran
dan kesabaran kepada penulis selama penelitian dan penulisan sehingga skripsi ini
dapat terselesaikan.
2. Prof. H. Nazruddin, drg., Ph.D., C.Ort, Sp.Ort selaku Dekan Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
3. Prof. Haslinda Z. Tamin, drg., M.Kes, Sp.Pros (K) selaku koordinator
skripsi Departemen Prostodonsia dan anggota tim penguji yang telah meluangkan
waktu untuk membimbing dan memberikan saran kepada penulis dalam
4. Syafrinani, drg., Sp.Pros (K) selaku Ketua Departemen Prostodonsia
Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara
5. Dwi Tjahyaning Putranti, drg., MS selaku Pembantu Dekan II Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara dan selaku ketua tim penguji skripsi
yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini.
6. Putri Welda Utami Ritonga, drg., MDSc selaku penasehat akademik dan
anggota tim penguji yang telah memberikan saran dan motivasi selama masa
pendidikan maupun selama penulisan skripsi kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini.
7. Seluruh staf pengajar serta pegawai Departemen Prostodonsia Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara atas motivasi dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini hingga selesai.
8. Muzakir dan Asnidar selaku laboran serta pimpinan dan seluruh karyawan
Unit UJI Laboratorium Dental Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara
yang telah membantu penulis dalam pembuatan sampel penelitian dan memberikan
dukungan kepada penulis.
9. Prof. Dr. Harry Agusnar, MDSc., M. Phil selaku Kepala Laboratorium
Pusat Penelitian FMIPA-USU dan Erly Sitompul, M.Si., Apt selaku Kepala Bagian
Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara atas
bantuan yang telah diberikan kepada penulis selama pelaksanaan penelitian skripsi
ini.
10. Maya Fitria, SKM., M.Kes dari Fakultas Kesehatan Masyarakat
Universitas Sumatera Utara yang telah meluangkan waktu untuk membantu penulis
dalam analisis statistik.
11. Teman-teman seperjuangan yang melaksanakan penulisan skripsi di
Departemen Prostodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara:
Tiffany, Tineshraj, Jasmin Kaur, Lulu Fanty Caroline, Dytha Debrina, Vandersun
Lestari, Michiko, Augina Era Pangestika, Yunishara Pratiwi, Maria Lisna Rawaty S,
Siahaan, Garry Beta Gunawan, Dina Fachriza, Rahmi Husni, Sarah Zulaikha,
Khalilah, Jefferson, Thinagan, Khairina Atyqa dan para residen PPDGS Departemen
Prostodonsia atas dukungan dan bantuannya selama penulisan skripsi.
12. Teman-teman terdekat terutama Witta Andriany, Ashvinaa Morgan,
Nirosa S. Sankar, Rogini Parameswaran dan juga teman-teman angkatan 2011 yang
tidak dapat disebutkan satu per satu atas segala bantuan, perhatian, dukungan, dan
dorongan semangat yang diberikan dari awal hingga akhir penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh
karena itu saran dan kritik yang membangun dari berbagai pihak sangat diharapkan.
Akhir kata, penulis mengharapkan agar skripsi ini dapat berguna bagi pengembangan
disiplin ilmu Departemen Prostodonsia, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas
Sumatera Utara, dan bagi kita semua.
Medan, 19 Mei 2015 Penulis
2.2.2 Manipulasi ... 9
3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian ... 26
3.6.2 Pembuatan Sampel ... 33 4.1 Penyerapan Air Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik tanpa dan dengan Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran 3 mm dengan Konsentrasi 1% dan 1,5% ... 43
4.2 Kekuatan Transversal Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik tanpa dan dengan Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran 3 mm dengan Konsentrasi 1% dan 1,5% ... 44
4.3 Modulus Elastisitas Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik tanpa dan dengan Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran 3 mm dengan Konsentrasi 1% dan 1,5% ... 45
4.4 Pengaruh Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran 3 mm dengan Konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap Penyerapan Air Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik ... 46
4.5 Pengaruh Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran 3 mm dengan Konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap Kekuatan Transversal Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik ... 47
4.6 Pengaruh Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran 3 mm dengan Konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap Modulus Elastisitas Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik ... 48
BAB 5 PEMBAHASAN 5.1 Penyerapan Air Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik ... tanpa dan dengan Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil ... Ukuran 3 mm dengan Konsentrasi 1% dan 1,5% ... 50
5.2 Kekuatan Transversal Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik tanpa dan dengan Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran 3 mm dengan Konsentrasi 1% dan ... 1,5% ... 51
5.4 Pengaruh Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran 3 mm dengan Konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap Penyerapan .
Air Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik ... 54 5.5 Pengaruh Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran
3 mm dengan Konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap Kekuatan ...
Transversal Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik ... 55 5.6 Pengaruh Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran
3 mm dengan Konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap Modulus
Elastisitas Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik ... 57
BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan ... 59 6.2 Saran ... 60
DAFTAR PUSTAKA ... 61
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1 Definisi operasional variabel bebas ... 28
2 Definisi operasional variabel terikat ... 29
3 Definisi operasional variabel terkendali ... 29
4 Penyerapan air bahan basis gigitiruan nilon termoplastik tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan
konsentrasi 1% dan 1,5% ... 44
5 Kekuatan transversal bahan basis gigitiruan nilon termoplastik tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5% ... 45
6 Modulus elastisitas bahan basis gigitiruan nilon termoplastik tanpa dan dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm
dengan konsentrasi 1% dan 1,5% ... 46
7 Pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap penyerapan air bahan
basis gigitiruan nilon termoplastik ... 47
8 Pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap kekuatan transversal
bahan basis gigitiruan nilon termoplastik ... 48
9 Pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 3 mm dengan konsentrasi 1% dan 1,5% terhadap modulus elastisitas bahan
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1 Struktur kimia bahan nilon termoplastik ... 9
2 Kekuatan transversal... 16
3 Grafik hubungan tegangan-regangan... 18
4 Serat kaca bentuk batang ... 19
5 Serat kaca bentuk anyaman ... 20
6 Serat kaca bentuk potongan kecil ... 21
7 Ukuran model induk silindris penyerapan air ... 26
8 Ukuran batang uji kekuatan transversal dan modulus elastisitas ... 26
9 Penanaman model induk dan pemasangan spru pada kuvet bawah 34
10 Nilon termoplastik di dalam cartridge ... 35
11 Cartridge dimasukkan ke dalam furnace ... 36
12 Nilon termoplastik diinjeksikan ke dalam kuvet ... 36
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1 Surat Keterangan Komisi Etik Penelitian
2 Surat Permohonan Izin Penelitian di Lab. UJI Dental FKG USU
3 Surat Permohonan Izin Penelitian di Lab. Mikrobiologi Fakultas Farmasi
4 Surat Permohonan Izin Penelitian di Lab. Penelitian FMIPA
5 Hasil Uji Statistik
6 Hasil Pengukuran Nilai Penyerapan Air
