KARAKTERISTIK SIFAT MEKANIK BIOPLASTIK PATI SINGKONG/PVA DENGAN PENAMBAHAN PULP TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DAN ASAM SITRAT TERAKTIVASI

Bernadeta Ayu Widyaningrum, Wida Banar Kusumaningrum, Firda Aulya Syamani, Dwi Ajias Pramasari, Sukma Surya Kusuma, Fazhar Akbar, Rahyani Ermawati, Agustina Arianita Cahyaningtyas

Abstract


Bioplastik pati singkong telah banyak dilirik sebagai alternatif pengganti plastik non-degradasi. Namun sifat mekanik yang rendah mengharuskan dilakukannya penambahan bahan adiktif seperti polivinil alkohol (PVA) dan dimodifikasi dengan penambahan pulp tandan kosong kelapa sawit (TKKS) maupun dengan asam sitrat teraktivasi (AS). Komposisi optimum bioplastik terplastisasi/ PVA  yang didapat yaitu sebanyak 5,5 gram pati singkong, 0,275 gram gliserol, dan 5,5 gram PVA. Pada pembuatannya pati singkong dengan bahan aditif lainnya dicampur pada suhu 75 oC dan dituangkan pada cetakkan, kemudian dikeringan pada suhu ruang. Nilai kuat tarik dan presentase elongasi dilihat sebagai indikasi sifat mekanik. Pada penelitian ini dihasilkan penambahan komposisi 0,055 gram TKKS menghasilkan kuat tarik 14,248 N/mm2 dan presentase elongasi sebesar 29,596% dibandingkan dengan penambahan AS teraktivasi sebanyak 0,825 gram dengan nilai kuat tarik 14,512 N/mm2 dan presentase elongasi sebesar 16,932%. Gugus fungsi O–H, C–H, C=O, dan C–O mengindikasikan interaksi komposit bioplastik yang terkonfirmasi menggunakan spektroskopi FTIR. Menurut tes differential scanning colorimetry (DSC) ditunjukkan adanya puncak endotermik yang merupakan kondisi peleburan dari pengaruh interaksi komposisi dalam bioplastik selama proses pemanasan. Dari hasil penelitian membuktikan bahwa bioplastik terplastisasi/ PVA dengan penambahan TKKS mampu meningkatkan sifat mekanik dan dapat digunakan sebagai acuan pembuatan bioplastik, khususnya sebagai kemasan.


Keywords


Asam sitrat, Bioplastik, PVA, Sifat mekanik, TKKS

Full Text:

PDF

References


Amin, Md R., M. A. Chowdhury, and Md A. Kowser. 2019. “Characterization and Performance Analysis of Composite Bioplastics Synthesized Using Titanium Dioxide Nanoparticles with Corn Starch.” Heliyon 5 (8). doi:10.1016/j.heliyon.2019.e02009.

Amni, C., Marwan, and Mariana. 2015. “Pembuatan Bioplastik Dari Pati Ubi Kayu Berpenguat Nano Serat Jerami Dan ZnO.” Jurnal Litbang Industri 5 (2): 91. doi:10.24960/jli.v5i2.670.91-99.

Binod, P., R. Sindhu, R. R. Singhania, S. Vikram, L. Devi, S. Nagalakshmi, N. Kurien, R. K. Sukumaran, and A. Pandey. 2010. “Bioethanol Production from Rice Straw: An Overview.” Bioresource Technology 101 (13). Elsevier: 4767–74. doi:10.1016/j.biortech.2009.10.079.

Cahyaningtyas, A. A., R. Ermawati, G. Supeni, A. Firda, N. Masruchin, W. B. Kusumaningrum, D. A. Pramasari, et al. 2019. “Modification and Characterization of Oil Palm Trunks Starch by Hydrolysis as Bioplastic Raw Material.” Jurnal Kimia Dan Kemasan 41 (1): 37–44.

Cinelli, P., E. Chiellini, J. W. Lawton, and S. H. Imam. 2006. “Foamed Articles Based on Potato Starch, Corn Fibers and Poly(Vinyl Alcohol).” Polymer Degradation and Stability 91 (5): 1147–55. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2005.07.001.

Coniwanti, P., L. Laila, and M. R. Alfira. 2014. “Pembuatan Film Plastik Biodegredabel Dari Pati Jagung Dengan Penambahan Kitosan Dan Pemplastis Gliserol.” Jurnal Teknik Kimia 20 (4): 22–30.

Dewanti, D. P. 2018. “Potensi Selulosa Dari Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Bahan Baku Bioplastik Ramah Lingkungan.” Jurnal Teknologi Lingkungan 19 (1): 81. doi:10.29122/jtl.v19i1.2644.

Erwinsyah, A. Afriani, and T. Kardiansyah. 2015. “Potensi Dan Peluang Tandan Kosong Sawit Sebagai Bahan Baku Pulp Dan Kertas: Studi Kasus Di Indonesia.” Jurnal Selulosa 5 (02): 79–88. doi:10.25269/jsel.v5i02.79.

Firdaus, F., S. Mulyaningsih, and H. Anshory. 2008. “Sintesis Film Kemasan Ramah Lingkungan Dari Komposit Pati, Khitosan, Dan Asam Polilaktat Dengan Pemlastik Gliserol: Studi Morfologi Dan Karakteristik Mekanik.” Logika 58 (1): 1–14. doi:10.20885/logika.vol5.iss1.art4.

Garcia, P. S., M. V. Eiras Grossmann, F. Yamashita, S. Mali, L. H. Dall’Antonia, and W. J. Barreto. 2011. “Citric Acid as Multifunctional Agent in Blowing Films of Starch/PBAT.” Quimica Nova 34 (9): 1507–10. doi:10.1590/S0100-40422011000900005.

Ginting, M. H. S, R. F. Sinaga, R. Hasibuan, and G. Ginting. 2014. “Pengaruh Variasi Temperatur Gelatinisasi Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik Dan Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik Pati Umbi Talas,” no. November: 1–3.

Hidayat, P. 2008. “Teknologi Pemanfaatan Serat Daun Nanas Sebagai Alternatif Bahan Baku Tekstil.” Teknoin 13 (2). doi:10.20885/.V13I2.795.

Iriani, E. S., K. Wahyuningsih, T. C. Sunarti, and A. W. Permana. 2015. “Sintesis Nanoselulosa Dari Serat Nanas Dan Aplikasinya Sebagai Nano Fillerpada Film Berbasis Polivinil Alkohol.” Jurnal Penelitian Pascapanen Pertanian 12 (1): 11. doi:10.21082/jpasca.v12n1.2015.11-19.

Janssen, L. P.B.M., and L. Moscicki. 2010. Thermoplastic Starch: A Green Material for Various Industries. Edited by Leon P. B. M. Janssen and Leszek Moscicki. Thermoplastic Starch: A Green Material for Various Industries. Wiley. doi:10.1002/9783527628216.

Jiménez, L., L. Serrano, A. Rodríguez, and A. Ferrer. 2009. “TCF Bleaching of Soda-Anthraquinone and Diethanolamine Pulp from Oil Palm Empty Fruit Bunches.” Bioresource Technology 100 (3). Elsevier: 1478–81. doi:10.1016/j.biortech.2008.08.012.

Khoramnejadian, S., J. Zavareh, and S. Khoramnejadian. 2013. “Effect of Potato Starch on Thermal and Mechanical Properties of Low Density Polyethylene.” Current World Environment Journal 8 (2). Enviro Research Publishers: 215–20. doi:10.12944/cwe.8.2.06.

Kusumaningrum, W. B., Ismadi, and S. S. Munawar. 2014. “Effect of Ultrasonication Process from Unbleached Empty Fruit Bunch Pulp Reinforcing with Polyvinyl Alcohol.” Majalah Polimer Indonesia 17 (1). Majalah Polimer Indonesia: 11–15.

Marinopoulou, A., E. Papastergiadis, S. N. Raphaelides, and M. G. Kontominas. 2016. “Morphological Characteristics, Oxidative Stability and Enzymic Hydrolysis of Amylose-Fatty Acid Complexes.” Carbohydrate Polymers 141 (May). Elsevier Ltd: 106–15. doi:10.1016/j.carbpol.2015.12.062.

Park, H. R., S. H. Chough, Y. H. Yun, and S. D. Yoon. 2005. “Properties of Starch/PVA Blend Films Containing Citric Acid as Additive.” Journal of Polymers and the Environment 13 (4): 375–82. doi:10.1007/s10924-005-5532-1.

Piarpuzán, D., J. A. Quintero, and C. A. Cardona. 2011. “Empty Fruit Bunches from Oil Palm as a Potential Raw Material for Fuel Ethanol Production.” Biomass and Bioenergy 35 (3). Pergamon: 1130–37. doi:10.1016/j.biombioe.2010.11.038.

Ramlee, N. A., M. Jawaid, E. S. Zainudin, and S. A. K. Yamani. 2019. “Modification of Oil Palm Empty Fruit Bunch and Sugarcane Bagasse Biomass as Potential Reinforcement for Composites Panel and Thermal Insulation Materials.” Journal of Bionic Engineering 16 (1). Springer: 175–88. doi:10.1007/s42235-019-0016-5.

Raquez, J. M., Y. Nabar, R. Narayan, and P. Dubois. 2008. “In Situ Compatibilization of Maleated Thermoplastic Starch/Polyester Melt-Blends by Reactive Extrusion.” Polymer Engineering and Science 48 (9). John Wiley & Sons, Ltd: 1747–54. doi:10.1002/pen.21136.

Reddy, N., and Y. Yang. 2010. “Citric Acid Cross-Linking of Starch Films.” Food Chemistry 118 (3). Elsevier Ltd: 702–11. doi:10.1016/j.foodchem.2009.05.050.

Sagnelli, D., K. H. Hebelstrup, E. Leroy, A. Rolland-Sabaté, S. Guilois, J. J. K. Kirkensgaard, K. Mortensen, D. Lourdin, and A. Blennow. 2016. “Plant-Crafted Starches for Bioplastics Production.” Carbohydrate Polymers 152. Elsevier Ltd.: 398–408. doi:10.1016/j.carbpol.2016.07.039.

Shi, R., J. Bi, Z. Zhang, A. Zhu, D. Chen, X. Zhou, L. Zhang, and W. Tian. 2008. “The Effect of Citric Acid on The Structural Properties and Cytotoxicity of The Polyvinyl Alcohol/Starch Films When Molding at High Temperature.” Carbohydrate Polymers 74 (4): 763–70. doi:10.1016/j.carbpol.2008.04.045.

Siddaramaiah, B. Raj, and R. Somashekar. 2004. “Structure-Property Relation in Polyvinyl Alcohol/Starch Composites.” Journal of Applied Polymer Science 91 (1). John Wiley & Sons, Ltd: 630–35. doi:10.1002/app.13194.

Sulchan, M., and E. Nur W. 2007. “Keamanan Pangan Kemasan Plastik Sterefoam.” Kedokteran Indonesia 57 (2): 54–59.

Suryanto, H., Wahyuningtyas, N. E. W. Reza, P. Puspitasari, and S. Sukarni. 2016. “Struktur Dan Kekerasan Bioplastik Dari Pati Singkong.” SeNTerTek (Seminar Nasional Terapan Teknologi) 2016 Politeknik Negeri Malang, 91.

Sutan, S., D. M. Maharani, and F. Febriari. 2019. “Studi Karakteristik Sifat Mekanik Bioplastik Berbahan Pati - Selulosa Kulit Siwalan (Borassus Flabellifer).” Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis Dan Biosistem 7 (1): 97–111.

Tang, X., and S. Alavi. 2011. “Recent Advances in Starch, Polyvinyl Alcohol Based Polymer Blends, Nanocomposites and Their Biodegradability.” Carbohydrate Polymers 85 (1). Elsevier Ltd.: 7–16. doi:10.1016/j.carbpol.2011.01.030.

Venkatesh, K. V. 1997. “Simultaneous Saccharification and Fermentation of Cellulose to Lactic Acid.” Bioresource Technology 62 (3). Elsevier Science Ltd: 91–98. doi:10.1016/S0960-8524(97)00122-3.

Yoon, S. D., S. H. Chough, and H. R. Park. 2006. “Properties of Starch-Based Blend Films Using Citric Acid as Additive. II.” Journal of Applied Polymer Science 100 (3): 2554–60. doi:10.1002/app.23783.




DOI: http://dx.doi.org/10.24817/jkk.v42i2.6130

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2020 Bernadeta Ayu Widyaningrum, Wida Banar Kusumaningrum, Firda Aulya Syamani, Dwi Ajias Pramasari, Sukma Surya Kusuma, Fazhar - Fazhar Akbar, Rahyani - Ermawati, Agustina Arianita Cahyaningtyas

Jurnal Kimia dan Kemasan is indexed by:

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.