vi
ABSTRAK
Bioplastik merupakan plastik yang dapat digunakan seperti layaknya plastik konvensional, namun akan hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme menjadi air dan karbon dioksida. Pati merupakan bahan polimer alami yang dapat digunakan untuk produksi bioplastik. Penambahan partikel penguat terbukti dapat memperbaiki sifat mekanik bioplastik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan filler pada hasil akhir bioplastik. Pembuatan bioplastik merujuk pada metode melt intercalation, dimana tidak diperlukan penambahan pelarut dalam pembuatan bioplastik. Pada penelitian ini digunakan massa pati kulit singkong sebesar 10 gram, dengan variasi massa mikrokristalin selulosa Avicel PH101 yang digunakan adalah 0; 2; 4; dan 6% (wt/wt), sedangkan volume sorbitol yang digunakan adalah 20; 25; dan 30% (wt). Temperatur pemanasan larutan bioplastik yang digunakan adalah 76oC. Bioplastik yang dihasilkan dianalisis sifat fisika dan kimianya, meliputi analisis FT-IR, SEM, RVA, kekuatan tarik, pemanjangan pada saat putus, penyerapan air, dan densitas. Dari hasil analisis FT-IR ditunjukkan adanya perluasan gugus C=O pada rentang 1118,71 cm-1 dan 1168,86 cm-1 serta perluasan gugus OH pada rentang 2870,08 cm-1 dan
2989,66 cm-1. Hasil analisa FTIR ini tidak menunjukkan adanya gugus fungsi baru yang terbentuk. Hasil SEM menunjukkan morfologi bioplastik dimana masih terdapat filler MCC yang tidak terdispersi dengan baik atau aglomerasi yang secara tidak langsung mempengaruhi sifat mekanik bioplastik. Dari analisa pati kulit singkong diperoleh kadar pati 75,9061%, kadar amilosa 25,1921%, kadar amilopektin 49,9139%, kadar air 9,45%, kadar abu 1,5%, kadar lemak 1,58%, kadar protein 4,25%, suhu gelatinisasi 76,685oC dengan viskositas puncak sebesar 4225,5 cP dan viscosity breakdown sebesar 2566,5 cP. Pada penelitian ini diperoleh bioplastik dengan kondisi terbaik pada penggunaan massa mikrokristalin selulosa 6% dan sorbitol 20%, dengan nilai kuat tarik 9,12 Mpa, persen perpanjangan pada saat putus 0,29%, nilai densitas 1,05 gr/cm3 dan persen penyerapan air 40,18%.
Kata kunci : pati, mikrokristalin selulosa, sorbitol, bioplastik, biodegradable
vii
ABSTRACT
Bioplastic is plastic that can be used as the common conventional plastic, but has the tendency to decompose by microorganism activities and transform to water and carbon dyoxyde. Starch is natural polymer that is used as matrix in the production of bioplastics. The addition of filler can improve the mechanical properties of bioplastics. Production of bioplastics refers to the melt intercalation method, which does not need the addition of a solvent to the production of bioplastics. In this experiment, the mass of cassava peel starch used was 10 gram, using microcrystalline cellulose content Avicel PH101 with variation of 0; 2; 4; and 6% (wt / wt), while the volume of sorbitol used was 20; 25; and 30% (wt). Heating temperature of bioplastics’ solution was 76 ° C. Bioplastics were physical and chemical analyzed, including FT-IR, SEM, RVA, tensile strength, elongation at break, water absorption, and density analysis. The results of FT-IR analysis indicated the expansion of the group C=O in the range of 1118.71 and 1168.86 cm-1 as well as the expansion of the OH group in the range of 2870.08 and 2989.66 cm-1. FTIR analysis results does not indicate a new functional group. SEM result shows the morphology of bioplastics with MCC filler poorly dispersed in bioplastic inducing agglomeration. The analysis of cassava peel starch results in starch content of 75,9061%, amylose content of 25,1921%, amylopectin content of 49,9139%, moisture content of 9,45%, ash content of 1,5%, fat content of 1,58%, protein content of 4,25%, gelatinization temperature 76,685 oC with viscosity peak of 4225,5 Cp and viscosity breakdown of 2566,5 cP. From this research, bioplastic with the best and optimum characteristics is found at microcrystalline cellulose content 6% and sorbitol content 20%, with a value of 9,12 MPa tensile strength, percent extension at break of 0,29%, the density of 1,05 gr/cm3 and water uptake of 40,18%.
Key words: starch, microcrystalline cellulose, sorbitol, bioplastic, biodegradable
