PEMANFAATAN AMPAS RUMPUT LAUT, KITOSAN DAN POLIVINIL ALKOHOL (PVA) DALAM PEMBUATAN PLASTIK BIODEGRADABLE

ELSARI TANJUNG PUTRI, Dr. Ir. Sarto, M.Sc.

2011 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Plastik biodegradable adalah salah satu bahan pengemas alternatif yang terbuat dari polimer alami dan ramah lingkungan. Plastik tersebut dapat terbuat dari ampas rumput laut, kitosan atau dengan mencampurkan polimer sintetik yang ramah lingkungan yaitu polivinil alkohol (PVA). Penelitian bertujuan untuk mengetahui karakteristik dan konsentrasi optimum campuran ampas rumput laut, kitosan dan PVA dalam pembuatan plastik biodegradable serta biodegradabilitas plastik. Penelitian disusun berdasarkan rancangan acak lengkap faktorial yang terdiri dari 2 faktor yaitu faktor substitusi ampas rumput laut-kitosan (A) yang terdiri dari 5 perlakuan (100%; 75%; 50%; 25%; 0%) dan konsentrasi PVA (B) yang terdiri dari 3 perlakuan (15%, 20%, 25%). Pembuatan plastik biodegradable pada skala laboratorium dengan menggunakan metode solution casting. Ampas rumput laut, kitosan dan PVA dicampur, dipanaskan pada suhu 700C dan dilakukan pengadukan selama 15 menit. Campuran tersebut kemudian dikeringkan di dalam oven pada suhu 450C selama 18 jam. Parameter yang diukur adalah sifat mekanik (tensile strength dan persen pemanjangan), laju transmisi uap air (WVTR), morfologi, gugus fungsi dan biodegradabilitas dalam tanah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa plastik biodegradable yang dihasilkan dari substitusi ampas rumput laut dan kitosan lebih baik dari perlakuan yang hanya menggunakan ampas rumput laut, tetapi tidak lebih baik dari perlakuan kitosan saja. Substitusi ampas rumput laut dan kitosan yang optimum dengan mutu terbaik adalah 50% ampas rumput laut, 50% kitosan dan 20% PVA dengan karakteristik plastik sebagai berikut: nilai tensile strength sebesar 22,817 MPa, nilai persen pemanjangan sebesar 17,413% dan nilai water vapor transmission rate sebesar 2,295 gr/m2/jam. Morfologi plastik yang banyak mengandung ampas rumput laut terlihat tidak rapat dan tampak retakan sedangkan perlakuan lainnya terlihat halus. Gugus-gugus fungsi yang terdapat pada plastik berasal dari komponen penyusun plastik. Hasil pengujian biodegradabilitas plastik dalam tanah selama 8 minggu menunjukkan bahwa semakin banyak kadar kitosan maka semakin cepat terdegradasi, sedangkan semakin banyak kadar PVA maka semakin lama terdegradasi dalam tanah.

Biodegradable plastic is one of the alternative packaging made from natural polymer and environmentally friendly. The plastic can made from seaweed residue, chitosan or by mixing with the synthetic polymers that are environmentally friendly such as polyvinyl alcohol (PVA). The objectives of research are to know the characteristic and optimum concentration of seaweed residue-chitosan-PVA blend for producing of biodegradable plastic with the best quality and to know the biodegradability of plastic. The study was done in laboratory scale and arranged based on factorial completely randomize design with 2 factors, namely: substitution of seaweed residuechitosan (A) with 5 treatments (100%; 75%; 50%; 25%; 0%) and PVA concentration with 3 treatments (15%, 20%, 25%). The method for manufactured of biodegradable plastic using solution casting. Seaweed residue, chitosan and PVA was mixed, heated in the temperature of 700C, stirred for 15 minutes and dried in air oven at temperature of 450C for 18 hours. The parameters observed were namely mechanical properties (tensile strength and elongation), water vapor transmission rate (WVTR), morphology, function group and biodegradability in soil burial. The results show that biodegradable plastic based on substitution of seaweed residue and chitosan better than biodegradable plastic based on only seaweed residue, but not better than biodegradable plastic based on only chitosan. The optimum substitution of seaweed residue and chitosan with the best quality is 50% seaweed residue, 50% chitosan and 20% PVA with the characteristic namely: tensile strength values 22,817 MPa, elongation values 17,413% and WVTR values 2,295gr/m2/hour. Morphology of plastic which contains a lot of seaweed residue (a1, a2) is not smooth and shows pores/cracks but another plastic (a3, a4, a5) show the compact structure. The functional groups found on the plastic biodegradable derived from raw materials. The biodegradability test in soil burial for 8 weeks result show that with the increasing of chitosan concentration make the degradation of plastics will be more rapidly. Whereas the increasing of PVA concentration make the degradation of plastic will be slowly.

Kata Kunci : ampas rumput laut, kitosan, PVA, plastik biodegradable