PRODUKSI PLASTIK DUNIA

2003 2010 0

400

200

100

300

48 juta

304 juta

(juta ton)

(tahun)

SAMPAH PLASTIK SURABAYA

335,4 TON/HARI

>< Harga relatif lebih mahal

Terdegradasi 6-10 minggu Sifat mekanis rendah Terdegradasi 9 hari

Perpaduan Singkong dan Umbi Porang

PENGARUH KOMPOSISI GLUKOMANAN-TAPIOKA TERHADAP KARAKTERISTIK BIOPOLIMER SEBAGAI

PLASTIK RAMAH LINGKUNGAN

Rumusan Masalah Bagaimana pengaruh komposisi glukomanan porang/tapioka terhadap performansi bio polimer sebagai plastik ramah lingkungan.

Tujuan Penelitian Melakukan studi eksperimental untuk mengetahui pengaruh komposisi glukomanan porang/tapioka terhadap performansi bio-polimer sebagai plastik ramah lingkungan.

Batasan Masalah

• Bahan yang digunakan adalah glukomanan porang yang diproduksi oleh CV. Alif Jaya dan tepung beras Rose Brand yang diproduksi oleh PT. Budi Starch and Sweetener Tbk.

• NaOH 2,5ml yang diperoleh dari Toko SUK dan Gliserin dari PT. Brataco.

• Variasi yang digunakan adalah kadar tepung tapioka sebesar 0%, 10%, 20%, 30%, 40% dan 50% dari total massa 10gr.

• Uji yang dilakukan adalah uji mekanik (uji tarik), uji degradasi biologis, uji swelling dan uji FTIR.

Metode Penelitian

Mulai

Persiapan Bahan(Variasi Kadar Tapioka 0%,10%,20%, 30%,40%,50%)

Pembuatan Sampel

Sampel Jadi?

Uji Sampel Bahan

Uji Tarik Uji Biodegradasi Uji FTIR Uji Swelling

Analisa

Kesimpulan

Selesai

Ya

Tidak

Pembuatan Film Biopolimer

Glukomanan

Tepung Tapioka

NaOH 1M, 5ml

10ml Gliserin

Aquades 85ml

2 rpm, 80oC

Uji Sampel

• Uji Tarik • Uji Swelling • Uji Biodegradasi • FTIR

Uji Tarik

• ASTM D638 Type V (lo=6cm, wo=1cm)

Autograph Dicatat Gaya (F) dan pertambahan panjang (∆l)

Hasil Uji Tarik

Kadar Tapioka (%) σ (kPa) ε (%) E (kPa)

0 1212,12 15,45 78,45

10 689,66 18,73 36,83

20 416,67 38,88 10,72

30 454,55 27,38 16,60

40 400 24,25 16,49

50 344,83 24,75 13,93

Grafik Tensile Strength

0 10 20 30 40 50200

400

600

800

1000

1200Te

nsile

Stre

ngth

(kP

a)

Kadar Tapioka (%)

Grafik Elongasi

0 10 20 30 40 5015

20

25

30

35

40E

long

asi (

%)

Kadar Tapioka (%)

Grafik Modulus Elastisitas

0 10 20 30 40 50

10

15

20

25

30

35

40

Mod

ulus

Ela

stis

itas

(kP

a)

Kadar Tapioka (%)

Uji Swelling

• Sampel dipotong menjadi ukuran 2x2cm

Massa awal (m1) Massa akhir (m2) Dicelup 10 dtk

Hasil Uji Swelling

Kadar Tapioka (%) ∆m (gr) (%)

0 0.1516 80.8280

10 0.1108 70.8893

20 0.1185 62.7493

30 0.0980 66.5987

40 0.1020 43.8944 50 0,1180 33,1184

Grafik Uji Swelling

0 10 20 30 40 50

30

40

50

60

70

80D

eraj

at P

engg

embu

ngan

(%)

Kadar Tapioka (%)

Uji Biodegradasi

• Sampel dipotong menjadi ukuran 2x2cm • Diamati perubahan dimensi dan massa

Sampel

Pseudomonas sp.

Wadah + Jaring Diamati setiap 24 jam sampai sampel habis

Hasil Uji Biodegradasi

Hari 1 Hari 3 Hari 5

Grafik Laju Biodegradasi

0 10 20 30 40 500.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20Laju

Degra

dasi

(gr/hari)

Kadar Tapioka (%)

Uji FTIR

• Analisis FTIR di Jurusan Material dan Metalurgi

Hasil Uji FTIR

4000 3000 2000 1000 0

Tran

smita

nsi (%

)

Bilangan Gelombang (cm-1)

10% 20% 30% 40% 50%

O-H C-H C=O

O-H bengkok

C-F ulur

C-C ulur

Aliphatic C-I ulur

Interpretasi Hasil

0 10 20 30 40 50200

400

600

800

1000

1200

1400% gr/hari% kPa Kuat Tarik

Kadar Tapioka (%)

10

15

20

25

30

35

40 Elongasi

30

40

50

60

70

80

90 Swelling

0,16

0,17

0,18

0,19

0,20

0,21

Laju Biodegradasi

Kesimpulan

• Semakin besar kadar tepung tapioka, sifat kekuatan tarik dan modulus elastisitas dan derajat penggembungan biopolimer cenderung menurun. Namun elongasi cenderung meningkat.

• Sampel dengan kadar tapioka 10% merupakan sampel dengan performansi yang optimal dengan nilai kuat tarik sebesar 689,66 kPa, elongasi sebesar 18,73%, modulus elastisitas 36,83 kPa, derajat penggembungan sebesar 70,8893% dan laju biodegradasi 0,1725 gr/hari.

Daftar Pustaka • Al Ummah, Nathiqoh. 2013.“Uji Ketahanan Biodegradable Plastic Berbasis Tepung Biji Durian (Durio

Zibethinus Murr) Terhadap Air dan Pengukuran Densitasnya”. Skripsi Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Negeri Semarang.

• Arifin, M. A. 2001. “Pengeringan Umbi Iles Iles secara Mekanik untuk Meningkatkan Mutu Keripik Iles”. Program Pascasarjana, IPB, Bogor.

• ASTM D570. 2002. “Standard Test Method for Water Absorption of Plastics”. Annual Books of ASTM Standards, USA

• Avérous, Luc dan Pollet, Eric. 2012. “Environmental Silicate Nano-Biocomposites”. Chapter 2, Green Energy and Technology, DOI: 10.1007/978-1-4471-4108-2_2, Springer-Verlag London.

• Callister, William. D. 2007. “Material Science and Engineering An Introduction Seventh Ed”. New York: John Wiley & Sons, Inc.

• Cheng, L.H. , A. Abd Karim, Norziah, M.H., Fazilah, A., and C.C. Seow. 2006. “Interactive Effect Of Water-Glycerol And Water-Sorbitol On Physical Properties Of Konjac Glucomannan Films”. J Food Sci 71, 2:E62-7.

• Coates, John. 2000. “Interpretation of infara red spectra A practical approach,” dalam Encyclopedia of analytical chemistry, USA: John Wiley & Sons

• Dasuki Z., Muhammad dan Mawarani, Lizda J. 2014. “Pengaruh Penambahan NaOH Terhadap Karakteristik Bioplastik Tepung Porang”. Tugas Akhir Jurusan Teknik Fisika, FTI, ITS

• Gledhill, W.E. 1974. “Linear Alkylbenzene Sulfonate : Biodegradation and Aquatic Interaction”. Journal of Applied Microbiology, 17 : 265-293

• Koeswara, S. 2006. “Iles-iles dan Hasil Olahannya”, <URL: http://www.scribd.com/doc/70498974/Iles-Iles-Dan-Hasil-Olahannya>, akses tanggal 2 September 2013.

• Lepoittevin, Bénédicte, Xiaolu Wang, Jean-Pierre Baltaze, Hefang Liu, Jean-Marie Herry d, Marie-Noëlle Bellon-Fontaine d, Philippe Roger. 2011. “Radical polymerization and preliminary microbiological investigationof new polymer derived from myrtenol”. European Polymer Journal 47 1842–1851

• Merisianto, Ganda dan Mawarani, Lizda J. 2013. “Pengembangan Plastik Photobiodegradable Berbahan Dasar Umbi Ubi Jalar”. Jurnal Teknik Pomits Vol. 2, No. 1,.

• Nurjanah, Zakiah. 2010. “Kajian Proses Pemurnian Tepung Glukomanan Dari Umbi Iles-Iles Kuning (Amorphophallus Oncophyllus) Dengan Menggunakan Enzim α-Amilase” Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, Bogor.

• Pradipta, I Made D. dan Mawarani, Lizda J. 2012. “Pembuatan dan Karakterisasi Polimer Ramah Lingkungan Berbahan Dasar Glukomanan Umbi Porang”. Tugas Akhir Jurusan Teknik Fisika, FTI, ITS

• Rohaeti, Eli (2009), “Karakterisasi Biodegradasi Polimer”, Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Yogyakarta,

• Sanjaya, I Gede dan Tyas Puspita. 2011. “ Pengaruh Penambahan Khitosan dan Plasticizer Gliserol Pada Karakteristik Plastik Biodegradable Dari Pati Limbah Kulit Singkong”. Tugas Akhir Jurusan Teknik Kimia, FTI, ITS

•

• Smith, William F. 1990. “Principle of Materials Science and Engineering-2nd Ed”. Singapore: McGraw-Hill, Inc.

• Steven, Malcolm. P. 2001. “Kimia Polimer”. Diterjemahkan oleh Dr. Ir. Iis S. Jakarta: Pradnya Paramita.

• Sumbono, Aung. 2010. “Differential Scanning Calorimetry & Thermo-Gravimetric Analysis”. http://ecimansorong.blogspot. com/2010/05/differential-scanning-calorimetry.html diakses 29 januari 2014 pukul 13.15 WIB)

• Syaefullah, S. 1990. “Studi Karakteristik Glukomannan dari Sumber “Indigenous” Iles Iles (Amophophallus Oncophyllus) dengan Variasi Proses Pengeringan dan Basis Perendaman”. Tesis Teknologi Pasca Panen, Fakultas Pascasarjana IPB, Bogor.

• Xu, Changgang, Xuegang Luo, Xiaoyan Lin, Xiurong Zuo, Lili Liang. 2009. “Preparation and characterization of polylactide/thermoplastic konjac glucomannan blends”. Polymer 50, 3698–3705.

• http://olahsampah.com/index.php/teknologi/47-menyulap-sampah-plastik-menjadi-bbm-tidak-harus-mahal, diakses pada tanggal 3 Juni 2013 pukul 21.30 WIB

• http://www.dephut.go.id/alus_assets/INFORMASI/Web%20HHBK/Porang1.html, diakses pada tanggal 6 Juni 2013 pukul 13.30 WIB

• https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/VirtTxtjml/polymers.htm, diakses pada tanggal 26 Desember 2013 pukul 10.30 WIB.

Terima kasih