Perpustakaan Digital ITB

Penggunaan plastik meningkat terus-menerus seiring dengan meningkatnya populasi manusia. Saat ini sebagian besar plastik diproduksi dari minyak bumi yang sulit didegradasi. Polylactic acid (PLA) merupakan bahan baku plastik dari sumber daya terbarukan yang menarik dikarenakan ramah lingkungan, kemudahan memprosesnya, dan biocompatibility. Namun, terdapat sifat PLA yang perlu ditingkatkan, seperti sifat mekanis, laju biodegradasi lambat, dan sifat penghalang yang kurang baik. Kombinasi PLA dengan filler dapat meningkatkan sifat PLA. Tujuan umum penelitian ini adalah menghasilkan PLA-nanokomposit dengan berbagai jenis nanoclay yang memiliki sifat lebih baik dari PLA murni dan PLA-biokomposit sebagai pembanding. Pada penelitian ini dilakukan produksi film nanokomposit dan film biokomposit dengan mencampur PLA dan nanoclay dan PLA dan selulosa menggunakan metode ektrusi. Beberapa jenis nanoclay yang diaplikasikan pada sintesis PLAnanoclay seperti organobentonit regenerasi, organobentonit komersial, dan Cloisite 30B. Organobentonit regenerasi merupakan Spent Bleaching Earth (SBE) yang telah diregenerasi dan dimodifikasi menggunakan senyawa organik. Sedangkan, organobentonit komersial merupakan bentonit komersial yang dimodifikasi menggunakan senyawa organik. Film biokomposit diproduksi dari PLA dan selulosa dari Tandan Kosong Kelapa Sawit. Pada metode ektrusi ini PLA-nanoclay atau PLA-selulosa dipanaskan di atas titik leleh PLA menggunakan ektruder. Hasil keluaran ektruder yang berupa pelet kemudian dicetak menggunakan alat compression molding machine hingga terbentuk film nanokomposit dan film biokomposit. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan struktur nanokomposit berupa eksfoliasi sebagian. Sifat mekanik nanokomposit, yaitu elongasi, kekuatan tarik, dan modulus young terbaik pada komposisi clay yang rendah (0,5-1% berat clay). Hal ini didukung dengan analisa SEM yang menunjukkan morfologi permukaan nanokomposit yang halus pada komposisi clay rendah. Peningkatan jumlah clay hingga 5% berat mengakibatkan terjadinya interaksi filler-filler yang mengakibatkan terbentuknya aglomerat yang menurunkan sifat mekanis nanokomposit. Sifat penyerapan air lebih kecil pada nanokomposit dengan penambahan clay 0,5-1%, sehingga laju biodegradasi menjadi lebih lambat pada waktu biodegradasi 30 hari dibandingkan dengan PLA murni. Namun penyerapan air dan laju biodegradasi meningkat dengan meningkatnya jumlah clay. Hasil karakterisasi terhadap film biokomposit berupa sifat mekanik yaitu elongasi, kekuatan tarik, dan modulus young mengalami penurunan dibandingkan dengan PLA murni. Hal ini dikarenakan adhesi antara selulosa dan matrik kurang baik. Sifat penyerapan air pada film biokomposit lebih tinggi dibandingkan dengan PLA murni. Laju penyerapan air yang tinggi mengakibatkan laju biodegradasi biokomposit lebih cepat dibandingkan PLA murni.