Surface Roughness Characterization of Veined and Non-veined Heat-Cured Acrylic Resin
Nurisna Hasanah*, Siti Triaminingsih**, Niti Matram**
*Academic Programs of Faculty of Dentistry, University of Indonesia
**Department of Dental Material, Faculty of Dentistry, University of Indonesia
Corresponding address : Department of Dental Material, Faculty of Dentistry, University of Indonesia. Jalan Salemba Raya No. 4 Jakarta Pusat 10430 Indonesia. Phone: +62 21 3151035 Email address : nurisna.hasanah@gmail.com
Abstract
The aim of this study was to determine the difference of surface roughness value of veined and non-veined heat-cured acrylic resin. Thirty two specimens of acrylic resin were used in this study with 16 specimens of each group. Surface roughness value (Ra) was measured using Surface Roughness Tester at 5 different places with each 7,5 mm of evaluation length. The result of this study showed that there was no significant difference p > 0,05 between the mean of surface roughness value of veined and non-veined heat-cured acrylic resin.
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan nilai kekasaran permukaan lempeng resin akrilik polimerisasi panas dengan serat dan tanpa serat. Penelitian menggunakan 32 spesimen dengan 16 spesimen untuk masing-masing kelompok. Nilai kekasaran permukaan (Ra) diukur dengan menggunakan Surface Roughness Tester pada 5 tempat berbeda dengan masing-masing panjang evaluasi 7,5 mm. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan bermakna p > 0,05 antara nilai rata-rata kekasaran permukaan resin akrilik polimerisasi panas dengan serat dan tanpa serat.
Keywords :
PENDAHULUAN
Resin akrilik polimerisasi panas merupakan resin akrilik yang paling sering digunakan sebagai bahan basis gigi tiruan lepasan karena keutamaannya seperti biokompatibel, estetis yang baik, mudah dibuat dan diperbaiki, sifat absorbsi air yang rendah, konduktivitas termal yang baik, dan ekonomis.1 Resin akrilik yang dipakai di kedokteran gigi dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu resin akrilik autopolimerisasi, resin akrilik polimerisasi sinar, dan resin akrilik polimerisasi panas.2
Energi termal yang digunakan untuk polimerisasi resin akrilik polimerisasi panas dapat diperoleh menggunakan perendaman air panas atau oven gelombang mikro.2 Terdapat berbagai merek resin akrilik polimerisasi panas dengan menggunakan perendaman air panas sebagai sumber energi termal. Beberapa di antaranya yang digunakan dalam kedokteran gigi adalah merek QC-20 dan Lucitone 550. Namun berdasarkan instruksi pabrik, resin akrilik polimerisasi panas merek QC-20 lebih mudah dan cepat proses polimerisasinya karena hanya dengan perendaman dalam air mendidih selama 20 menit sedangkan resin akrilik polimerisasi panas merek Lucitone 550 harus direndam dalam water-bath pada suhu 74℃ selama 9 jam.3 Resin akrilik polimerisasi panas merek QC-20 terdiri dari tipe yang memiliki serat dan tanpa serat. Tipe resin akrilik polimerisasi panas merek QC-20 dengan serat memiliki nilai estetis yang lebih tinggi dibandingkan resin akrilik polimerisasi panas merek QC-20 tanpa serat karena lebih terlihat seperti gingiva alami yang mempunyai pembuluh darah.4 Berdasarkan penelitian Loncar dkk, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi sifat suatu resin akrilik ketika ditambahkan serat yaitu arah dari serat, jumlah serat, dan adhesi serat dengan matriks polimer.5
Salah satu sifat yang penting untuk dievaluasi dari resin akrilik polimerisasi panas adalah kekasaran permukaan karena resin akrilik yang digunakan sebagai bahan basis gigi tiruan lepasan akan berkontak langsung dengan mukosa mulut. Terdapat penelitian yang
menyatakan bahwa serat kaca yang ditambahkan pada resin akrilik dapat meningkatkan kekasaran permukaan resin akrilik. Hal ini karena kekerasan serat kaca berbeda dengan resin akrilik sehingga pada saat pemolesan serat kaca menonjol atau timbul dari permukaan resin akrilik.6 Keadaan ini dapat menyebabkan iritasi pada mukosa yang berkontak langsung dengan resin akrilik dan meningkatkan akumulasi plak.5, 6
Kekasaran permukaan berhubungan dengan jumlah bakteri yang menempel atau berkoloni pada permukaan basis gigi tiruan. Berdasarkan penelitian Teughels dkk, material yang memiliki nilai kekasaran permukaan di bawah 0,2 µμm, memiliki jumlah mikrobakteri yang rendah.7 Oleh karena itu, akan dilakukan karakterisasi kekasaran permukaan lempeng resin akrilik polimerisasi panas dengan serat dan tanpa serat.
METODE PENELITIAN
Spesimen dibuat dari resin akrilik polimerisasi panas tanpa serat (QC-20, Dentsply, Batch no. AB0514KDS) dan dengan serat (QC-20, Dentsply, Batch no. 20130128A). Jumlah spesimen adalah 16 buah untuk resin akrilik polimerisasi panas tanpa serat dan 16 buah untuk resin akrilik polimerisasi panas dengan serat dengan ukuran 12 x 12 x 3 mm. Polimerisasi dilakukan dengan perendaman dalam air mendidih selama 20 menit kemudian kuvet didinginkan pada suhu ruang selama 24 jam. Spesimen dikeluarkan dari kuvet lalu direndam dalam aquades selama 48 jam untuk menghilangkan monomer sisa.8 Selanjutnya spesimen dihaluskan dengan amplas nomor 2000 dan dipoles dengan suspensi alumina 1 µμm.
Pengukuran kekasaran permukaan dilakukan dengan menggunakan alat Surface
Roughness Tester (Mitutoyo SJ-301, Japan). Nilai pengukuran kekasaran permukaan
dinyatakan dengan Roughness Average (Ra) dalam satuan µm. Pengukuran dilakukan pada 5 tempat yang berbeda pada masing-masing spesimen secara vertikal, horizontal, dan diagonal
dengan panjang evaluasi 7,5 mm. Analisis data menggunakan uji independent t-Test dengan signifikansi ! = 0,05.
HASIL PENELITIAN
Hasil penelitian nilai rata-rata kekasaran permukaan (Ra) resin akrilik polimerisasi panas dengan serat dan tanpa serat dapat dilihat pada tabel 1. Nilai rata-rata kekasaran permukaan lempeng resin akrilik polimerisasi panas tanpa serat adalah 0,3488 µμm dan nilai rata-rata kekasaran permukaan lempeng resin akrilik polimerisasi panas dengan serat adalah 0,3870 µμm. Nilai p yang didapat dari hasil uji statistik adalah 0,198 (p > 0,05) menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan bermakna antara nilai kekasaran permukaan lempeng resin akrilik polimerisasi panas tanpa serat dan dengan serat.
DISKUSI
Kekasaran permukaan dari basis gigi tiruan merupakan sifat yang penting karena kekasaran permukaan akan mempengaruhi kesehatan mukosa yang berkontak langsung dengan basis gigi tiruan.9 Berdasarkan penelitian Bollen dkk, resin akrilik yang memiliki nilai rata-rata kekasaran permukaan di bawah 0,2 µμm menunjukkan tidak ada peningkatan yang signifikan dari jumlah koloni bakteri yang menempel.10 Kolonisasi dalam jumlah ekstrim akan terjadi pada permukaan yang memiliki nilai rata-rata kekasaran permukaan di atas 2,2 µμm. Kekasaran permukaan dari resin akrilik yang sudah dipoles dengan berbagai bahan poles yang berbeda bervariasi yaitu antara 0,03 µμm – 0,75 µμm.11 Berdasarkan penelitian Al-Rifaiy, nilai rata-rata kekasaran permukaan resin akrilik polimerisasi panas yang dipoles dengan menggunakan pumice adalah 0,6333 µμm.12 Hal ini tidak jauh berbeda dengan penelitian Kuhar dan Funduk, resin akrilik polimerisasi panas yang dipoles dengan menggunakan pumice memiliki nilai rata-rata kekasaran permukaan 0,79 µμm.8 Dalam penggunaannya,
bahan poles yang digunakan untuk memoles basis gigi tiruan adalah pumice dan kapur poles dengan menggunakan felt cone. Namun dalam penelitian ini, bahan poles yang digunakan adalah suspensi alumina dengan ukuran partikel 1 µμm karena untuk standardisasi agar permukaan lempeng resin akrilik mengalami abrasi yang sama.
Kekasaran permukaan resin akrilik dipengaruhi oleh berbagai faktor. Kuhar dan Funduk mengatakan bahwa teknik dan bahan poles yang berbeda menyebabkan perbedaan nilai kekasaran permukaan.8 Selain itu terdapat penelitian lain yang menyatakan bahwa kekasaran permukaan resin akrilik juga dipengaruhi oleh jenis resin yang dipakai dan tipe polimerisasi resin akrilik yaitu polimerisasi panas, autopolimerisasi, atau polimerisasi sinar.12, 13 Pada penelitian ini, resin akrilik yang digunakan memiliki reaksi polimerisasi yang sama yaitu polimerisasi panas dan bermerek sama yaitu QC-20 (Dentsply). Selain itu kedua kelompok resin akrilik polimerisasi panas diberi perlakuan yang sama saat proses penghalusan dan pemolesan. Kedua kelompok resin akrilik polimerisasi panas dihaluskan dengan menggunakan kertas amplas SiC nomor 2000 dan dipoles dengan menggunakan suspensi alumina 1 µμm.
Loncar dkk mengatakan bahwa terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi sifat suatu resin akrilik ketika ditambahkan serat yaitu arah dari serat, jumlah serat, dan adhesi serat dengan matriks polimer.5 Berdasarkan hasil yang diperoleh dari penelitian ini, dapat diasumsikan bahwa serat yang terdapat dalam resin akrilik polimerisasi panas merek QC-20 memiliki adhesi yang baik dengan matriks polimer sehingga tidak ada serat yang terlepas saat proses manipulasi resin akrilik. Demikian juga arah serat maupun ukuran serat tidak mempengaruhi kekasaran permukaan. Hal tersebut menyebabkan nilai rata-rata kekasaran permukaan resin akrilik polimerisasi panas dengan serat tidak berbeda bermakna dengan resin akrilik polimerisasi panas tanpa serat.
Serat yang terdapat pada resin akrilik polimerisasi panas merupakan serat sintetis berwarna merah yang dapat terbuat dari nilon, akrilik, atau poliester.4, 14 Ketiga jenis serat tersebut termasuk kelompok polimer sehingga serat dapat berikatan baik dengan resin akrilik yang juga termasuk golongan polimer, terutama bila serat tersebut terbuat dari akrilik yang merupakan bahan yang sama dengan basis gigi tiruan tersebut. Hasil penelitian ini berbeda dengan penelitian terdahulu yang menyatakan bahwa serat kaca yang ditambahkan pada resin akrilik mempengaruhi kekasaran permukaan karena serat kaca yang menonjol atau timbul setelah proses penghalusan dan pemolesan.6 Serat kaca tersebut timbul karena serat kaca memiliki nilai kekerasan yang lebih tinggi dari resin akrilik sehingga menyebabkan permukaan resin akrilik dengan penambahan serat kaca tidak mengalami abrasi yang sama. Sedangkan pada resin akrilik polimerisasi panas merek QC-20, serat terbuat dari bahan polimer yang memiliki nilai kekerasan yang sama dengan resin akrilik tersebut sehingga permukaan lempeng resin akrilik mengalami abrasi yang sama. Walaupun serat yang terdapat pada resin akrilik polimerisasi panas terbuat dari golongan polimer, namun serat tersebut tidak larut dalam resin akrilik setelah proses polimerisasi sehingga tetap menambah nilai estetis dari basis gigi tiruan tersebut.
SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat perbedaan bermakna antara nilai kekasaran permukaan resin akrilik polimerisasi panas merek QC-20 dengan serat dan tanpa serat.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menambahkan perlakuan, misalnya dengan merendam resin akrilik dalam larutan asam, sesuai dengan kondisi yang dialami basis
gigi tiruan dalam mulut yang akan mempengaruhi kekasaran permukaan resin akrilik polimerisasi panas tanpa serat dan dengan serat.
DAFTAR REFERENSI
1. Carr AB, McGivney GP, Brown DT. McCracken's removable partial prosthodontics. 11th ed. Philadelphia: Elsevier Mosby; 2005. p. 9.
2. Anusavice KJ. Phillips' science of dental material. 11th ed. Philadelphia: W.B. Saunders Company; 2003. p. 144-60, 722-38.
3. The open dentistry journal [internet]. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC2720515/table/T1/. Accessed 27 Januari 2014.
4. Craig R, Powers J. Restorative dental materials. 11th ed. St. Louis, Missouri: Mosby, Inc; 2002. p. 636-9.
5. Loncar A, Vojvodic D, Jerolimov V, Komar D, Zabarovic D. Fibre reinforced polymers part II : Effect on mechanical properties. Acta Stomatologia Croatica. 2008;42(1):49-63. 6. O'Brien WJ. Dental materials and their selection. 3 ed. Illinois: Quintessence Publishing
Co, Inc; 2002. p. 76-85.
7. Teughels W, Assche NV, Sliepen I, Quirynen M. Effect of material characteristics and/or surface topography on biofilm development. Clinical Oral Implants Research. 2006;17(2):68-81.
8. Kuhar M, Funduk N. Effects of polishing techniques on the surface roughness of acrylic denture base resins. The Journal of Prosthetic Dentistry. 2005;93(1):76-85.
9. Radford DR, Sweet SP, Challacombe SJ, Walter JD. Adherence of Candida albicans to denture-base materials with different surface finishes. Journal of Dentistry. 1998;26:577-83.
10. Bollen C, Lambrechts P, Quirynen M. Comparison of surface roughness of oral hard materials to the threshold surface roughness for bacterial plaque retention: A review of the literature. Dental Materials. 1997;13:258-69.
11. Quirynen M, Marechal M, Busscher H, et al. The influence of surface free energy and surface roughness on early plaque formation: An in vivo study in man. Journal of Clinical Periodontology. 1990;17:138-44.
12. Al-Rifaiy MQ. The effect of mechanical and chemical polishing techniques on the surface roughness of denture base acrylic resins. The Saudi Dental Journal. 2010;22:13-17.
13. Bahrani F, Safari A, Vojdani M, Karampoor G. Comparison of hardness and surface roughness of two denture bases polymerized by different methods. World Journal of Dentistry. 2012;3(2):171-75.
14. Technical data sheet : Acrylic polymer heat polymerized FTRT32-001 [internet]. 2010 [disitasi 10 Januari 2014]. Available from http://www.newstetic.com/newstetic/ docs/tds_heatcure_acrylics.pdf
(Halaman 5)
5.1 Rata-rata Kekasaran Permukaan Lempeng Resin Akrilik Polimerisasi Panas tanpa Serat dan dengan Serat
Kelompok n Rata-rata Ra (µμm) ± SD p Resin akrilik polimerisasi
panas tanpa serat
16 0,3488 ± 0,0767
0,198 Resin akrilik polimerisasi
panas dengan serat
