PLASTIK NANOKOMPOSIT KITOSAN-LEMPUNG-TiO2

Endaruji Sedyadi, S.Si, Dr. Indriana Kartini, M.Si,

2012 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan preparasi plastik nanokomposit kitosan-lempung-TiO2 dengan peningkatan sifat mekanik, daya serap serta hamburan UV-Visibel. Variabel yang dikaji meliputi temperatur (45, 65 dan 85 C), jumlah lempung (0, 1, 3, 5 dan 15% (b/b)) dan jenis kristalin TiO2 sebagai bahan pengabsorb (anatas dan rutil). Kitosan diperoleh dari deasetilasi kitin limbah kulit udang, digunakan sebagai bahan dasar pembuatan plastik dengan menggunakan metode pencetakan larutan (solvent casting). Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur pengeringan optimum pembentukan plastik kitosan adalah 65 C selama 7 jam dengan sifat gaya regang 18,68 MPa. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa plastik nanokomposit kitosan-lempung memiliki gaya regang lebih tinggi daripada plastik kitosan. Penambahan lempung sebesar 5% (b/b) menghasilkan plastik dengan peningkatan gaya regang sebesar 28,16% lebih tinggi (23,94 MPa). Gambar TEM menunjukkan bahwa struktur lempung terdispersi dalam polimer kitosan dalam struktur tereksfoliasi bersamaan dengan terinterkalasi. Plastik kitosan-lempung- TiO2 rutil memiliki serapan sinar UV dengan rentang serapan lebih lebar di daerah UV-C (100-290 nm), UV-B (290-320 nm) dan tingkat hamburan sinar visibel yang lebih tinggi dibandingkan plastik kitosan-lempung-TiO2 anatas. Opasitas plastik kitosan yang dihasilkan adalah sebesar 6,75 x 10-4 nm OD/mikron. Penambahan TiO2 anatas dan rutil masing-masing meningkatkan opasitas plastik menjadi 18 x 10-4 nm OD/mikron (106,7%) dan 13,75 x 10-4 nm OD/micron (103,7%). Sementara itu, penambahan TiO2 rutil meningkatkan opasitas plastik menjadi 13,75 x 10-4 nm OD/mikron (103,7%). Plastik nanokomposit kitosanlempung- TiO2 rutil menghasilkan sifat mekanis dan serapan sinar UV yang lebih baik dibandingkan dengan plastik komersial.

Plastic nanocomposite of chitosan-clay-TiO2 with increased mechanical, UV-Visible absorption and reflection properties has been prepared. Plastic preparation variables consisting of temperature (45, 65 and 85 °C), clay content (0, 1, 3, 5 and 15% (w/w)) and crystalline type of TiO2 as UV absorber material (anatase and rutile) were studied. Chitosan obtained from chitin deacetylation of shrimp waste was used as a starting material for plastic preparation using solvent casting method. Results showed that optimum drying temperature for preparation of chitosan plastic was at 65 °C for 7 hours with a good tensile strength of 18.68 MPa. It is also shown that chitosan-clay nanocomposite plastics having higher tensile strength than those of chitosan. Addition of 5% (w/w) clay produced a plastic with an increased tensile strength of 28.16% higher (23.94 MPa). TEM images showed that clay structure was dispersed in chitosan polymer as an exfoliated structure. Chitosan-clay-TiO2 rutile plastic has wider UV absorption in UV-C (100-290 nm) and UV-B (290-320 nm) range and higher visible reflection than chitosan-clay-TiO2 anatase plastic. The opacity of chitosan plastic was 6.75 x 10-4 nm OD/micron. Addition of TiO2 anatase and rutile increased plastic opacity to 18 x 10-4 nm OD/micron (106.7%) and 13.75 x 10-4 nm OD/micron (103.7%), respectively. Plastic nanocomposites of chitosan-clay-TiO2 rutile resulted in better mechanical and light absorption properties than commercial plastic.

Kata Kunci : kitosan, lempung, TiO2 rutil, gaya regang, absorbsi UV