Pembuatan dan Karakterisasi Plastik Biodegradable dari Umbi Talas (Xanthosoma sagittifolium) dengan Penambahan Filler Kitosan dan Kalsium Silikat

Abstract

Permasalahan tentang sampah plastik di Indonesia berdampak pada ketidakstabilan ekosistem lingkungan dan peningkatan pencemaran lingkungan. Hal ini dikarenakan sampah plastik tidak dapat terurai oleh mikroorganisme di dalam tanah. Inovasi untuk mengatasi masalah ini terus dilakukan, salah satunya adalah pengembangan plastik biodegradable. Plastik biodegradable dalam penelitian ini dikembangkan dengan pati umbi talas sebagai bahan utama, sorbitol sebagai plasticizer serta kitosan dan kalsium silikat sebagai filler. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan filler kitosan dan kalsium silikat terhadap sifat mekanik, kemampuan biodegradasi, maupun water absorption. Selain itu, juga dilakukan analisa Scanning Electron Microscope (SEM) untuk mengetahui morfologi dari plastik biodegradable. Variabel berubah yang digunakan dalam penelitian ini adalah 2%,4%,6% dan 8% dari berat pati yang digunakan. Plastik biodegradable dibuat menggunakan metode casting, di mana pati didispersikan ke dalam campuran air dan plasticizer. Hasil percobaan menunjukkan bahwa kemampuan degradasi paling tinggi sebesar 42,86% untuk plastik biodegradable dengan filler kalsium silikat 6%. Sedang hasil uji water absorption menunjukkan nilai terendah 11,76% dengan filler kitosan 8%. Uji kuat tarik diperoleh nilai paling besar 9,56 MPa pada filler kalsium silikat 6%.Plastic waste in Indonesia became a national problematic that has an impact on the instability of environmental ecosystems and increased environmental pollution. This happens because plastic waste cannot be decomposed by microorganisms in the soil. Innovation has been carried out continuously to overcome this problem. the development of biodegradable plastic became one solution to this problem. Biodegradable plastic in this study was developed with taro tuber starch as the main ingredient, sorbitol as plasticizer and chitosan and calcium silicate as filler. The objective of this study was to determine the effect of the addition of chitosan and calcium acetate as fillers on mechanical properties, biodegradability, and water absorption. Scanning Electron Microscope (SEM) was also analyzed in this study to determine the morphology of biodegradable plastic. The variables used in this study were the amount of fillers as much as 2%, 4%, 6%, and 8% of the weight of the starch used. Biodegradable plastic has been made using the casting method, in which starch is dispersed into a mixture of water and plasticizer. The results showed that the highest biodegradation ability was 42.86% for biodegradable plastic with 6% calcium silicate filler. While the water absorption results showed the lowest value of 11.76% for biodegradable plastic with 8% chitosan filler. Tensile strength test obtained the highest value of 9.56 MPa for biodegradable plastic with 6% calcium silicate filler.

Studi Literatur Karakterisasi Plastik Biodegradable Berbahan Dasar Pati Dengan Penambahan Filler Casio3 Dan Caco3

“…Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan plastik biodegradable yang telah dilakukan antara lain pati jagung dengan campuran kalsium karbonat dan kalsium silikat serta sorbitol sebagai pemlastis [2], pati jagung [1], pati umbi talas dengan campuran kalsium silikat serta sorbitol sebagai pemlastis [3], dan pati kulit pisang dengan campuran kalsium karbonat dan sorbitol sebagai pemlasitis [4] Bonggol jagung merupakan limbah dari tanaman jagung yang memiliki komponen (32,3 -45,6%), hemiselulosa (39,8%), dan lignin (6,7 -13,9%) sehingga memiliki potensi sebagai bahan dasar pembuatan plastik biodegradable [5].Plastik biodegradable memiliki kekuatan mekanik yang rendah, maka dari itu diperlukan zat tambahan untuk memperbaiki hal tersebut. Penambahan plasticizer dapat mengurangi kerapuhan,meningkatkan fleksibilitas serta ketahanan film [6].…”

“…Uji kuat tarik merupakan salah satu uji untuk mengetahui ketahanan suatu bahan terhadap gaya tarik yang dikenakan [8]. Pada Tabel 1 terlihat dimana pada setiap variabel penambahan nilai kuat tarik terus mengalami kenaikan dengan titik tertinggi pada penambahan jumlah kalsium silikat sebanyak 6% menghasilkan nilai kuat tarik 9,56 MPa tetapi mengalami penurunan pada variabel 8% menurut Udjiana [3] hal ini disebabkan karena kalsium silikat yang dicampurkan belum homogen, sehingga penambahan filler yang semakin banyak menghasilkan properties yang berbeda dengan tren sebelumnya dan juga dapat disebabkan karena kalsium silikat yang digunakan belum mencapai ukuran nano.…”

“…Sehingga dari beberapa data penelitian diatas dapat ditarik kesimpulan sementara bahwa filler kalsium silikat memiliki nilai kuat tarik yang lebih besar dibanding dengan kalsium karbonat, salah satunya dikarenakan kalsium silikat yang akan terbentuk menjadi kalsium hidroksida di dalam air, dan akan mengikat gugus OHyang terdapat dalam pati. Selain itu juga akan terbentuk ikatan hidrat, (C-S-H) kalsium silikat hidrat dimana ikatanikatan tersebut menguatkan bonding strenght [3]. Namun kalsium silikat harus di preparasi 192 dengan sebaik mungkin hingga mencapai ukuran nano agar dapat terlarut sempurna pada larutan plastik yang akan dicetak.…”

“…Uji ketahanan terhadap air atau yang biasa disebut dengan water absorption atau water uptake merupakan pengujian yang dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui sifat ketahanan plastik terhadap air [3].…”

PEMBUATAN DAN KARATERISASI MATERIAL KONTRUKSI DARI LIMBAH PLASTIK LDPE (LOW DENSITY POLYETHYLENE) DAN PP (POLYPROPYLENE) DENGAN PENAMBAHAN KALSIUM KARBONAT (CaCO3)

“…Selain itu, bahan baku utama plastik yang berasal dari minyak bumi, keberadaannya semakin menipis dan tidak dapat diperbaharui. Polimer plastik yang sulit untuk terurai menyebabkan terjadinya penumpukan limbah dan menjadi penyebab utama pencemaran dan kerusakan lingkungan hidup [2].…”