Sintesis Mikro Selulosa Bakteri Sebagai Penguat (Reinforcement) Pada Komposit Bioplastik Dengan Matriks PVA (PolyVinyl Alcohol)

Maryam Maryam, Dedy Rahmad, Yunizurwan Yunizurwan

Abstract


Permasalahan limbah dari plastik konvensional yang mencemari lingkungan dan tanah perlu dicarikan solusi. Pengembangan plastik biodegradable dengan matriks polyvinyl alcohol (PVA) menjadi salah satu solusi. PVA  merupakan polimer sintetis yang mudah larut dalam air dan mudah terdegradasi. Kekurangan plastik biodegrdable adalah memiliki karakteristik fisik dan mekanis yang rendah, sehingga perlu ditambahkan penguat (reinforcement). Penguat yang digunakan adalah mikro selulosa bakteri yang mana kandungan selulosanya cukup tinggi dan mudah diperoleh. Metode yang digunakan untuk membuat mikro selulosa bakteri adalah hidrolisis asam klorida pada kondisi 5M, 55°C, 24 jam. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL) dengan perlakuan penambahan penguat mikro selulosa bakteri yang meliputi 0%, 2%, 6%, dan 10%. Pembuatan plastik biodegradable menggunakan metode casting. Hasil penelitian sintesis mikro selulosa bakteri diperoleh ukuran 489,9 nm. Komposisi terbaik pada penambahan penguat 2%, dengan kekuatan tarik 15,72 MPa, modulus young 16,3 GPa dan densitas 0,13 g/cm3 dengan tingkat degradasi 100%. Kegunaan bioplastik ini disarankan sebagai pengemas cerdas (smart packaging).

Keywords


bioplastik, hidrolisis, PVA, mikro selulosa bakteri

Full Text:

PDF

References


[ASTM], American Society for Testing and Materials (US). 2002. Standard test methods for tensile properties of plastics, Standard Designation: D 882-02.

Abdolmohammadi, S.; Siyamak, S.; Ibrahim, N.A.; Yunus, WMZW.; Rahman, MZA.; Aziz, S.; Fatehi, A. 2012. "Enhancement of Mechanical and Thermal Properties of Polycaprolactone/Chitosan Blend by Calcium Carbonate Nanoparticles." International Journal of Moleculer Sciences 13 (4):4508-4522.

Baek, C.S; Cho, K.H; Ahn, J.W. 2014. "Effect of Grain Size and Replacement Ratio on the Plastic Properties of Precipitation Calcium Carbonat Using Limestone as raw material." Journal of the Korean Ceramic Society 51 (2):127-131.

Bratovčić, A; Odobašić, A; Ćatić, S; Šestan, I. 2015. "Application of polymer nanocomposite materials in food packaging." Croat J. Food Sci. Technol 7 (2):86-94.

Brito, B. S. L.; Pereira, Fabiona V.; Putaux, Jean-Luc; Jean, Bruno. 2012. "Preparation, Morphology and Structure of Cellulose Nanocrystals From Bamboo Fibers." Cellulose 19:1527 – 1536.

Darni, Y.; Fathanah, U. 2011. "Pembuatan Plastik Biodegradable dari Campuran Pati Ubi Jalar (Ipomoea Batatas) dan Selulosa Residu Rumput Laut (Eucheuma Spinossum) dengan Gliserol sebagai Plasticizer." Seminar Nasional Hasil Riset dan Standarisasi Industri, Banda Aceh.

Edison, D; Neswati; Rahmi. 2016. Pengaruh Konsentrasi HCl Dalam Proses Hidrolisis Α-Selulosa Dari Ampas Tebu (Saccharum Officinarum, L.) Terhadap Karakteristik Mikrokristalin. http://repository.unand.ac.id.

Honavar, Z; Hadian, Z; Mashayekh, M. 2016. "Nanocomposite in food packaging application and their risk assessment for health." Electronic Physician 8 (6):2531-2538.

Iriani, Evi Savitri; Wahyuningsih, Kendri; Sunarti, Titi Chandra; Permana, Asep W. 2015. "Sintesis Nanoselulosa Dari Serat Nanas dan Aplikasinya Sebagai Pada Film Berbasis Polivinil Alkohol." Jurnal Penelitian Pasca Panen Pertanian 12 (1):11-19.

Jain, KK. 2008. The Handbook of nanomedicine. Basel: Humana Press.

Kakroodi, A.R.; Cheng, S.; Sain, M., Asiri, A. 2014. "Mechanical, Thermal, And Morphological Properties of Nanocomposites Based on Polyvinil Alcohol And Celluloce Nanofiber from Aloe Vera Rind." Journal of Nanomaterials 3.

Kamsiati, Elmi. 2013. "Plastik Ramah Lingkungan." Buletin Inovasi Teknologi Pertanian, 55-56.

Lin, OH; Ishak, ZAM; Akil, HM. 2009. "Preparation and properties of nanosilica-filled polypropylene composites with PP-methyl POSS as compatibiliser." Mater Design 30:748–751.

Michael, Ioelovich. 2012. "Optimal Conditions for Isolation of Nanocrystalline Cellulose Particles." Journal of Nanoscience and Nanotechnology 2 (2):9-13.

Muhaimin, M; Astuti, Wijayanti Dwi; Sosiati, Harini; Triyana, Kuwat. 2014. "Fabrikasi Nanofiber Komposit Nanoselulosa/PVA dengan Metode Electrospinning." Pertemuan Ilmiah XXVIII HFI Jateng & DIY, Yogyakarta.

Mulyono, N.; Suhartono, MT.; Angelina, S.;. 2015. "Development of Bioplastic Based on Cassava Flour and Its Starch Derrivatives for Food Packaging." Journal of Harmonized Research in Apllied Sciences 3 (2):125-132.

Oke, Isdin. 2010. "Nanoscience in nature: cellulose nanocrystals." SURG 3 (2):77-80.

Roohani, M; Habibi, Y.; Belgacem, YM; Ebrahim, G.; Karimi, A.N.; Dufresne, A. 2008. "Cellulose Whiskers Reinforced Polyvinyl Alcohol Copolymer Nanocomposites." European Polymer Journal 44:2489-2498.

Rosa, M. F.; Medeiros, E. S.; Malmonge, J. A.; Gregorski K. S.; Wood, D. F.; Mattoso, L. H. C.; Glenn, G.; Orts, W. J.; Imam, S. H. 2010. "Cellulose Nanowhiskers From Coconut Husk Fibers: Effect Of Preparation Conditions On Their Thermal And Morphological Behavior." Carbohydrate Polymers 81:83-92.

Sadeghifar, H.; Ilari, F.; Sarah, P. C.; Dermot F. B.; Dimitris S. A. 2011. "Production Of Cellulose Nanocrystals Using Hydrobromic Acid And Click Reactions On Their Surface. Springer." Journal Material Science 46 (22):7344-7355.

Sanchez, MD.; Lagaron, JM. 2012. "Nanocomposite for food and beverage packaging material." In Nanotechnology in the Food, Beverage and Nutraceutical Industries, edited by Qingrong Huang, 335-361. Woodhead Publishing.

Souza, A.C.; Benze, R.;Ferrao, E.S.; Ditchfield, C.; Coelho, A.C.V.; Tadini, C.C. 2012. "Cassava Starch Biodegradable Films : Influence of Glycerol and Clay Nanoparticles Content on Tensile and Barrier Properties and Glass Transition Temperature." LWT- Food Science and Technology 46:110-117.

Sultyo, H. W.; Ismiyati. 2012. "Pengaruh Formulasi Pati Singkong–Selulosa Terhadap Sifat Mekanik Dan Hidrofobisitas Pada Pembuatan Bioplastik." Konversi 1 (2):23-30.

Syamsu, Khaswar.; Kuryani, Tutus. 2014. "Pembuatan Biofilm Selulosa Asetat Dari Selulosa Mikrobial Nata De Cassava." E-Jurnal Agroindustri Indonesia 3 (1):126-133.

Utomo, W.A.; Argo, B.D.; Hermanto, M.B. 2013. "Pengaruh Suhu dan Lama Pengeringan Terhadap Karakteristik Fisikokimiawi Plastik Biodegradable dari Komposit Pati Lidah Buaya (Aloe Vera)-Kitosan." Jurnal Bioproses Komoditas Tropis 1 (1).

Wang, N.; Enyong, D.; Rongshi, C. 2008. "Preparation and Liquid Crystalline Properties of Spherical Cellulose Nanocrystals." Langmuir 24:5-8.

Xiong, R.; Xinxing, Z.; Dong, T.; Zehang, Z.; Canhui, L. 2012. "Comparing Microcrystalline With Spherical Nanocrystalline Cellulose From Waste Cotton Fabrics." Cellulose 19:1189–1198.




DOI: http://dx.doi.org/10.24817/jkk.v41i2.4055

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2019 Maryam Maryam, Dedy Rahmad

Jurnal Kimia dan Kemasan is indexed by:

Creative Commons License

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