Perpustakaan Digital ITB

Plastik konvensional dari minyak bumi sulit terurai secara alami sehingga menyebabkan pencemaran lingkungan. Salah satu alternatif untuk mengatasi masalah tersebut adalah pengembangan plastik yang dapat terdegradasi secara alami. Plastik jenis ini merupakan plastik ramah lingkungan, dapat diperbarui, dan mudah terdegradasi oleh mikroorganisme di alam. Salah satu bahan biomaterial yang dapat digunakan sebagai bahan dasar plastik adalah pati. Pati merupakan polisakarida yang bersifat jumlahnya melimpah, ekonomis, tidak beracun, dan mudah terdegradasi secara alami. Pada penelitian ini, plastik dibuat dari komposit PELPVA (Pati–Etil Laurat dan Poli(Vinil Alkohol)). Pati dapat dikomplekskan dengan etil laurat membentuk kompleks inklusi pati–etil laurat untuk meningkatkan kuat tarik plastik dengan adanya peningkatan kristalinitas. Etil laurat merupakan turunan asam lemak yang memiliki rantai alifatik bersifat hidrofobik dan banyak dimanfaatkan sebagai zat aditif pemberi aroma dalam industi makanan, minuman, farmasi, dan kosmetik. Poli(Vinil Alkohol) atau PVA digunakan sebagai polimer campuran karena memiliki elastisitas yang tinggi sehingga dapat meningkatkan regangan plastik. Komposit dibuat menggunakan metode insitu melalui pencampuran pati dengan etil laurat pada 86 ?C selama 2 jam dengan variasi konsentrasi etil laurat sebesar 1, 3, 5, dan 7% (b/b terhadap berat total kompleks). Kompleks dicampurkan langsung dengan PVA dengan variasi 25:75, 50:50, dan 75:25 (PEL:PVA) tanpa adanya pengeringan terlebih dahulu. Selanjutnya, campuran ditambahkan pemplastis berupa gliserol sebanyak 19% (b/b terhadap berat total film) dan asam sitrat sebanyak 4% (b/b terhadap berat total film). Karakterisasi film PELPVA meliputi Fourier Transform Infra-Red (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), uji kuat tarik dan regangan, pengukuran sudut kontak, uji plastic ageing atau penuaan plastik berupa uji penyerapan kelembapan dan X-Ray Diffraction (XRD), dan uji penguburan dalam tanah. Hasil FTIR menunjukkan bahwa film PELPVA menunjukkan vibrasi karakteristik dari komponen penyusunnya, tetapi vibrasi C=O dari etil laurat tidak muncul. Hal tersebut mengindikasikan etil laurat telah masuk dalam kanal amilosa dan membentuk kompleks inklusi pati–etil laurat sehingga tidak dapat terdeteksi saat pengujian FTIR. Hasil uji mekanik menunjukkan bahwa (1) film PELPVA-3 (25:75) memiliki kuat tarik dan regangan maksimum yaitu sebesar 13,7 MPa dan 327,3%, (2) penambahan etil laurat menyebabkan peningkatan kuat tarik film, (3) pencampuran dengan PVA menyebabkan peningkatan kuat tarik dan regangan film. Hasil pengukuran sudut kontak menunjukkan film PELPVA bersifat hidrofilik dengan sudut kontak 40–70?. Hasil uji penguburan film PELPVA dalam tanah dengan pH 6,8–7 dan kelembapan 60–80% menunjukkan (1) film terdegradasi rata- rata 55% pada 7 hari, 64% pada 14 hari, dan 70% pada 30 hari, (2) film dengan kemampuan biodegradasi paling baik adalah film PELPVA-1 (75:25) yang terdegradasi mencapai 76% pada 7 hari, 84% pada 14 hari, dan 86% pada 30 hari, (3) komposisi kompleks PEL yang lebih besar dibandingkan PVA dapat meningkatkan kemampuan biodegradasi film, (4) semakin banyak etil laurat yang ditambahkan maka dapat menurunkan kemampuan biodegradasi film. Hasil uji penyerapan kelembapan pada proses penuaan plastik menunjukkan bahwa (1) penyerapan kelembapan maksimum film terjadi pada hari ke-28 yang ditandai dengan peningkatan massa rata-rata 10,7%, (2) setelah hari ke-28, persentase peningkatan massa akibat penyerapan kelembapan cenderung menurun, (3) penurunan penyerapan kelembapan setelah hari ke-28 terjadi oleh peningkatan kristalinitas akibat retrogradasi pati dan telah dikonfirmasi dengan data XRD, (4) film mengalami peningkatan nilai kuat tarik rata-rata sebesar 67% dan penurunan regangan rata-rata sebesar 11% akibat penyimpanan. Hasil TGA menunjukkan bahwa film PELPVA memiliki ketahanan termal lebih rendah dibandingkan pati akibat penambahan PVA yang bersifat mudah terdegradasi secara termal. Data-data tersebut menunjukkan bahwa film PELPVA memiliki sifat mekanik dan kemampuan biodegradasi yang sangat baik. Oleh karena itu, film PELPVA sangat berpotensi untuk diaplikasikan sebagai material plastik yang dapat terdegradasi secara alami.