STUDI IRADIASI SELULOSA MIKROBIAL UNTUK CAMPURAN POLYLACTIC ACID (PLA) SEBAGAI BAHAN FILAMENT 3D PRINTING YANG BERSIFAT LENTUR DAN BIODEGRADABLE

DINUR RAFIF NAJWAN, Dr. Tita Puspitasari, M.Si. ; Ir. Anung Muharini, M.T.

2022 | Skripsi | S1 TEKNIK NUKLIR

Sampah plastik merupakan isu lingkungan yang sangat diperhatikan dewasa ini. Di sisi lain, salah satu teknologi penunjang revolusi industri 4.0 adalah 3D printing, yang mana teknologi ini menggunakan bahan baku plastik. Dalam proses 3D printing ini, plastik dibentuk menjadi benang (filament), kemudian masuk ke 3D printing untuk dicetak. Untuk menciptakan bahan baku 3D printing yang bersifat ramah lingkungan serta tetap memiliki keunggulan dari sifat fisik, diteliti bahan filament 3D printing dari campuran selulosa mikrobial iradiasi dan polylactic acid (PLA). Untuk mengetahui pengaruh dosis iradiasi dan kadar selulosa mikrobial terhadap sifat fisik dan kemampuan biodegradasi bahan filament 3D printing, dilakukan penelitian dengan mengukur kuat tarik, menghitung modulus elastis, dan mengukur waktu biodegradasi bahan filament untuk variasi dosis iradiasi 0 kGy, 50 kGy, 100 kGy dan 150 kGy serta kadar selulosa sebesar 2,5%, 5%, 7,5%, 10%, dan 12,5% dalam bahan filament. Dalam pembuatan bahan filament, dosis iradiasi berpengaruh terhadap kemampuan biodegradasi bahan filament ketika dosisnya 100 kGy atau lebih dan hanya memengaruhi modulus elastis selulosa mikrobial pada taraf kepercayaan 80%, tetapi tidak memengaruhi sifat fisik bahan filament. Kemudian kadar selulosa dalam bahan filament akan memengaruhi kemampuan fisik serta kemampuan biodegradasi. Bahan filament memiliki kemampuan biodegradasi terbaik pada dosis iradiasi 150 kGy dan kadar selulosa 12,5%. Semakin tinggi kadar selulosa, maka pengaruh dosis iradiasi terhadap kemampuan fisik bahan akan semakin berkurang.

Plastic waste is an environmental issue that is of high concern today. On the other hand, one of the supporting technologies of the industrial revolution 4.0 is 3D printing, which technology uses plastic raw materials. In this 3D printing process, the plastic is formed into a thread (filament), then enters the 3D printing for printing. For the sake of creating 3D printing materials that are environmentally friendly and still have the advantage of physical properties, 3D printing filament material is examined from a mixture of irradiated microbial cellulose and polylactic acid (PLA). To determine the effect of irradiation dose and microbial cellulose percentage on physical properties and biodegradability of 3D printing filament material, research was carried out by measuring tensile strength, calculating elastic modulus, and measuring the time of biodegradation of filament material for variation in irradiation dose of 0kGy, 50 kGy, 100 kGy and 150 kGy and cellulose percentage of 2.5%, 5%, 7.5%, 10% and 12.5% in filament material. The irradiation dose affects the biodegradability of the filament material when the dose is 100 kGy or more and only affects the elastic modulus of microbial cellulose at 80% confidence level, but does not affect the physical properties of the filament material. Then the level of cellulose in the filament material will affect physical ability and biodegradability. Filament material has the best biodegradation ability at 150 kGy irradiation dose and 12.5% cellulose content. The higher the level of cellulose, the effect of the irradiation dose on the physical ability of the material will be reduced.

Kata Kunci : selulosa mikrobial, polylactic acid, dosis iradiasi, filament 3D printing