PENGARUH PENAMBAHAN POLIETILEN GLIKOL DIAKRILAT …repository.ump.ac.id/4356/1/COVER_ROYYAN IFANI...

i

PENGARUH PENAMBAHAN POLIETILEN GLIKOL DIAKRILAT

TERHADAP KARAKTERISTIK HIDROGEL FILM UNTUK

APLIKASI PEMBALUT LUKA

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat

Menyelesaikan Pendidikan Strata Satu Program Studi Teknik Kimia

Oleh:

ROYYAN IFANI DINI

1303020021

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2017

ii

Pengaruh Penambahan Polietilen…, Royyan Ifani Dini, Fakultas Teknik UMP, 2017

iii


iv


v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

“Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya bersama

kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu

urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain). Dan hanya kepada

Tuhanmulah engkau berharap.” (QS. Al-Insyirah,6-8)

Belajar dari kemarin, hidup untuk sekarang, berharap untuk besok. Hal yang

paling penting adalah jangan berhenti bertanya. (Albert Einstein)

Orang-orang yang sukses telah belajar membuat diri mereka melakukan hal yang

harus dikerjakan ketika hal itu memang harus dikerjakan, entah mereka

menyukainya atau tidak. (Aldus Huxley)

Musuh yang paling berbahaya di atas dunia ini adalah penakut dan bimbang.

Teman yang paling setia, hanyalah keberanian dan keyakinan yang teguh.

(Andrew Jackson)

"Sesuatu yang belum dikerjakan, seringkali tampak mustahil; kita baru yakin

kalau kita telah berhasil melakukannya dengan baik." (Evelyn Underhill)


vi

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh polietilen glikol diakrilat

(PEGDA) pada proses crosslinking dan menganalisi sifat hidrogel film yang

terbentuk sebagai aplikasi pembalut luka. Formulasi konsentrasi polietilen glikol

diakrilat (PEGDA) yang digunakan adalah 0 sampai 30% (berat) dan diiradiasi

untuk mendapatkan hidrogel silang dengan menggunakan radiasi electron beam

dengan dosis 300 kGy. Karakteristik yang diukur meliputi fraksi gel, rasio

swelling, laju transmisi uap air dan sifat mekanik. Struktur kimianya dianalisis

menggunakan Spektrofotometer Fourier Transform-Infra Red (FT-IR). Hasil

penelitian menunjukan bahwa nilai fraksi gel meningkat dengan bertambahnya

kandungan PEGDA sedangkan nilai rasio swelling sebaliknya semakin menurun.

Kekuatan hidrogel cenderung meningkat dilihat pada nilai kuat tarik dari 2.22

menjadi 5.66 N/m2 dan modulus elastis mempunyai nilai tertinggi 193.65 MPa.

Hal ini disebabkan naiknya kandungan PEGDA akan meningkatkan crosslinking.

Sedangkan nilai elongation hidrogel film menurun dengan nilai terendah sebesar

530.6267%. Laju transmisi uap air mempunyai nilai tertinggi sebesar 3.02 g/m2h

dengan kandungan PEGDA 10%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa

penambahan kandungan PEGDA dapat meningkatkan karakteristik dalam kuat

tarik, modulus elastis, dan transmisi uap air sehingga diharapkan hidrogel dapat

yang digunakan untuk aplikasi pembalut luka.

Kata kunci: hidrogel berikatan silang, berkas elektron, sifat mekanis, pembalut

luka.


vii

ABSTRACT

A research has been conducted to determine the effect of Polyethylene Glycol

Diacrylate (PEGDA) on the properties of crosslinked hydrogel film. The

composition of Polyethylene Glycol Diacrylate (PEGDA)/Polyethylene Oxide

(PEO) concentration was 0 to 30% (by weight). The hydrogel films were produce

by electron beam irradiation process at 300 kGy dose to obtaining crosslinked.

The measured characteristics included gel fraction, swelling ratio, vapor

transmission rate, and mechanical properties. The chemical structure was

analysed using Spektrofotometer Fourier Transform-Infra Red (FT-IR). The

research result showed that the gel fraction value increased with increasing

PEGDA content. Meanwhile, the swelling ratio value decreased with addition

concentration PEGDA. The hydrogels strength tended to increase from 2.22 to

5.66 N/m2 and its elastic modulus, having the highest value of 193.65 MPa. Due

to the high PEGDA content of hydrogel. The elongation of hydrogel decreased

with increase PEGDA content with the lowest value of 530.6267%. The rate of

vapor transmission reached the highest value of 3.02 g / m2h with 10% PEGDA

content. The result showed that the addition of PEGDA content can improve the

tensile strength, elastic modulus, and vapor transmission demonstrate the

possibility of mechanically robust and be expected can be used for wound

dressing applications.

Keywords: cross-linked hydrogel, electron beam, mechanical properties, wound

dressing.


viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadiran Allah SWT, yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan

Skripsi dengan judul “Pengaruh Penambahan Polietilen Glikol Diakrilat Terhadap

Karakteristik Hidrogel Film Untuk Aplikasi Pembalut Luka”. Penyusunan Skripsi

ini merupakan salah satu syarat dalam menyelesaikan program studi Strata Satu

(S1) dan memperoleh gelar Sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Purwokerto. Skripsi ini tidak akan selesai tepat waktu tanpa

bantuan berbagai pihak. Oleh sebab itu penulis sampaikan ucapan terima kasih

yang setulus-tulusnya kepada:

1. Kedua orang tua serta kedua kakak aku yang tidak telah memberikan

motivasi, doa dan semangat.

2. Bapak Taufiq Tamam, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik.

3. Bapak Haryanto, Ph.D. , selaku Kaprodi Teknik Kimia.

4. Bapak Haryanto, Ph.D. , selaku Dosen Pembimbing.

5. Bapak Anwar Ma’ruf, S.T., MT., selaku Pembimbing Akademik.

6. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Purwokerto.

7. Tata Usaha dan Civitas Akademika Teknik Kimia Universitas

Muhammadiyah Purwokerto.

8. Teman Teknik Kimia angkatan 2013 yang telah berjuang bersama-sama

dari semester 1 hingga sekarang dan semoga kita semua sukses selalu.

9. Seseorang yang sudah saling memotivasi dalam pengerjaan skripsi

masing-masing. Terima kasih juga sudah menemani dalam pengerjaan

Skripsi ini dan menerima keluh kesahku selama ini. Penulis menyadari

sepenuhnya bahwa dalam menyelesaikan Skripsi ini masih sangat jauh

dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun

penulis akan menerima dengan senang hati. Semoga Skripsi ini dapat

memberikan manfaat.

Purwokerto, Juli 2017

Penulis


ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

PERNYATAAN ................................................................................................. iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... v

ABSTRAK ......................................................................................................... vi

ABSTRACT ........................................................................................................ vii

KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ............................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah ...................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 2

1.4 Manfaat Penulisan ......................................................................................... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 4

2.1 Hidrogel ........................................................................................................ 4

2.2 Polietilen Oksida ........................................................................................... 4

2.3 Polietilena Glikol Diakrilat ........................................................................... 8

2.4 Material dan Aplikasi Hidrogel.. .................................................................. 10

2.5 Struktur dan Komposisi Hidrogel ................................................................ 11

2.6 Hidrofilisitas dan Hidrofobisitas Hidrogel .................................................... 13

2.7 Sifat Fisiko-Kimia Hidrogel.......................................................................... 14

2.8 Biokompatibilitas .......................................................................................... 19

2.9 Sifat Biologis Hidrogel ................................................................................. 19

BAB III METODE PENELITIAN .................................................................. 21

3.1 Alat Penelitian ............................................................................................... 21


x

3.2 Bahan Penelitian ........................................................................................... 21

3.3 Rancangan Penelitian .................................................................................... 21

3.4 Prosedur Penelitian ....................................................................................... 22

3.5 Tahap Pengujian Karakteristi Film Hidrogel ................................................ 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 27

4.1 Analisis spektra FTIR ................................................................................... 27

4.2 Pengaruh konsentrasi hidrogel PEO-PEGDA terhadap Fraksi Gel .............. 29

4.3 Pengaruh konsentrasi hidrogel PEO-PEGDA terhadap Rasio Swelling ....... 29

4.4 Pengaruh konsentrasi hidrogel PEO-PEGDA terhadap Transmisi uap air ... 31

4.5 Pengaruh konsentrasi hidrogel PEO-PEGDA terhadap sifat mekanik ......... 32

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 36

5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 36

5.2 Saran ............................................................................................................. 36

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Material dan aplikasi hidrogel ........................................................... 12

Tabel 3.1. Komposisi pembuatan hidrogel film .................................................. 23


xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Struktur molekul Polietilen Oksida .......................................... 7

Gambar 2.2. Reaksi polimerisasi etilen glikol .............................................. 9

Gambar 2.3. Polietilena Glikol dan turunannya ............................................ 11

Gambar 2.4. Sruktur kerangka jaringan hidrogel .......................................... 13

Gambar 2.5. Struktur penampang hidrogel ................................................... 13

Gambar 3.1. Diagram alir pembuatan hidrogel Polietilen Oksida

(PEO)/Polietilen Glikol Diakrilat (PEGDA) ............................ 24

Gambar 3.2. Diagram alir pembuatan crosslinked hidrogel dengan radiasi

electron beam ........................................................................... 24

Gambar 4.1. Grafik analisa FTIR hidrogel PEO-PEGDA sesudah

crosslinking dengan konsentrasi PEGDA 0% dan 30% ........... 28

Gambar 4.2. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap fraksi gel ......... 30

Gambar 4.3. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap rasio swelling .. 32

Gambar 4.4. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap kecepatan

transmisi uap air ....................................................................... 35

Gambar 4.5. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap elongasi........... 36

Gambar 4.6. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap tensile strength 36

Gambar 4.7. Grafik pengaruh komposisi PEGDA terhadap young’s

modulus .................................................................................... 36


xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Data hasil gugus fungsi senyawa hidrogel PEO-PEGDA

sesudah crosslinking dengan konsentrasi PEGDA 0% dan

30% menggunakan alat FTIR ................................................... 43

Lampiran 2 Data hasil fraksi gel dari sampel hidrogel PEO-PEGDA ......... 89

Lampiran 3 Data hasil rasio swelling dari sampel hidrogel PEO-PEGDA .. 89

Lampiran 4 Data hasil kecepatan transmisi uap air dari sampel hidrogel

PEO-PEGDA ............................................................................ 90

Lampiran 5 Data hasil kuat tarik dari sampel hidrogel PEO-PEGDA

meliputi elongation, tensile strength dan young’s modulus ..... 90

Lampiran 6 Foto hasil hidrogel film PEO-PEGDA ..................................... 92

Lampiran 7 Foto alat pembuatan hidrogel PEO-PEGDA ............................ 93


PENGARUH PENAMBAHAN POLIETILEN GLIKOL DIAKRILAT …repository.ump.ac.id/4356/1/COVER_ROYYAN IFANI...

Documents

Transcript of PENGARUH PENAMBAHAN POLIETILEN GLIKOL DIAKRILAT …repository.ump.ac.id/4356/1/COVER_ROYYAN IFANI...