Perpustakaan Digital ITB

Penggunaan plastik konvensional yang berlebihan dapat berbahaya bagi lingkungan karena sifatnya yang tidak dapat terurai secara alami, dapat bertahan dalam jangka waktu lama, dan menyebabkan polusi. Pengembangan dan pemanfaatan bioplastik merupakan solusi menjanjikan terhadap tantangan lingkungan yang ditimbulkan oleh plastik konvensional. Bioplastik adalah material yang secara alami dapat terurai dan kembali ke lingkungan tanpa menimbulkan bahaya jangka panjang. Pati adalah komponen umum dalam produksi bioplastik karena polimer alami yang jumlahnya melimpah, terbarukan, dan mudah terurai. Ketika dimodifikasi atau dikombinasikan dengan polimer atau aditif lainnya, plastik berbahan dasar pati dapat menunjukkan sifat fisik dan karakteristik penguraian yang bervariasi, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi dengan dampak lingkungan yang lebih rendah. Keterbatasan film pati murni seperti sifat mekanik yang rendah, kerapuhan, dan sensitivitas air yang tinggi mendorong para peneliti untuk mengeksplorasi berbagai metode modifikasi. Metode kompleks inklusi merupakan pendekatan yang menjanjikan untuk meningkatkan sifat bahan berbasis pati. Kompleks inklusi melibatkan pembentukan struktur molekul di mana amilosa dari pati sebagai molekul inang merangkum molekul tamu, biasanya zat hidrofobik, sehingga menghasilkan sifat yang dimodifikasi pada bahan berbasis pati sesuai kebutuhan. Pada penelitian ini, film bioplastik dibuat dari kompleks pati–polibutadiena (PPBD) dan polivinil alkohol (PVA) (MM = 70.000 g/mol) sebagai polimer tambahan serta pemplastis gliserol. Pati yang digunakan berasal dari singkong. Kompleks inklusi dibuat dengan mencampurkan pati dan polibutadiena (MM = 1530–2070 g/mol) sebagai molekul tamu pada suhu 85 ?C selama 2 jam dengan variasi konsentrasi polibutadiena (0, 5, 7, 10, 15, 20, dan 25% b/b terhadap massa total kompleks). Kompleks pati–polibutadiena yang terbentuk dikarakterisasi dengan FTIR (Fourier-Transform Infrared Spectroscopy), XRD (X-Ray Powder Diffraction), dan uji kanal amilosa. Berdasarkan data FTIR, serapan polibutadiena tidak muncul pada kompleks yang mengindikasikan bahwa polibutadiena sudah terinklusi ke dalam amilosa pati. Hasil XRD menunjukkan adanya puncak difraksi (2?) pada sekitar 20 ° yang mengindikasikan bahwa polibutadiena meningkatkan kristalinitas pati. Uji kanal amilosa dilakukan dengan penambahan larutan iodin pada suspensi sampel kemudian diukur absorbansinya. Warna biru dari kompleks pati–iodin memiliki serapan maksimum pada panjang gelombang 620 nm, intensitas serapan kompleks pada panjang gelombang tersebut lebih kecil dibandingkan dengan kontrol (pati pemanasan tanpa penambahan polibutadiena) sehingga menunjukkan bahwa sebagian kanal amilosa telah diisi oleh polibutadiena. Film campuran polivinil alkohol dan pati–polibutadiena (PPBD/PVA) dibuat dengan perbandingan massa PPBD:PVA yaitu 1:1, 1:2, 2:1, 1:3, 3:1, 1:4, dan 4:1. Film PPBD/PVA dikarakterisasi dengan FTIR, uji sifat mekanik, uji penguburan dalam tanah, dan uji penyerapan uap air. Secara umum, hasil uji sifat mekanik yang meliputi kuat tarik dan regangan menunjukkan bahwa keberadaan polibutadiena dan PVA meningkatkan sifat mekanik film. Dengan konsentrasi polibutadiena yang sama, kenaikan jumlah PVA menyebabkan kuat tarik dan regangan film meningkat. Kekuatan mekanik yang paling baik diperoleh pada konsentrasi polibutadiena 20% dan perbandingan PPBD:PVA 1:4 (PPBD20/PVA 1/4), dengan kuat tarik 14,19 MPa dan regangan 295% serta pada konsentrasi polibutadiena 25% dan perbandingan PPBD:PVA 1:3 (PPBD25/PVA 1/3), dengan kuat tarik 12,65 MPa dan regangan 461,67%. Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 7818:2014 tentang Kantong Plastik Mudah Terurai, persyaratan kuat tarik plastik minimal sebesar 13,7 MPa dan regangan sebesar 400–1120% sehingga film tersebut berpotensi untuk diaplikasikan sebagai material kantong plastik. Adanya polibutadiena menurunkan kemampuan penyerapan uap air karena sifatnya yang hidrofobik. Uji penguburan dalam tanah menunjukkan bahwa rata-rata film telah terurai lebih dari 50% selama 7 hari penguburan pada tanah dengan pH 6,8–7,0 dan kelembaban relatif 40–60%. Keberadaan polibutadiena dan PVA menurunkan kemampuan degradasi film.