Teknologi Industri Pertanian (S2)

Permanent URI for this collection

https://repository.unpad.ac.id/handle/kandaga/163

Browse

Browsing Teknologi Industri Pertanian (S2) by Subject "Biodegradable"

Now showing 1 - 2 of 2
  • No Thumbnail Available
    Item
    PRODUKSI PATI TERMOPLASTIK BERBASIS SINGKONG PAHIT (MANIHOT ESCULENTA CRANTZ) DAN APLIKASINYA SEBAGAI POLYBAG AKTIF BIODEGRADABLE
    (2023-04-10) RISKA SUMIRAT; Fitry Filianty; Tidak ada Data Dosen
    Penggunaan pati termoplastik sebagai polybag aktif biodegradable merupakan alternatif menuju pertanian yang berkelanjutan. Selain itu, langkah ini adalah salah satu solusi permasalahan limbah plastik konvensional yang tidak dapat terdegradasi. Salah satu bahan alami yang potensial adalah pati singkong pahit (Manihot esculenta crantz). Pati singkong pahit mempunyai kadar pati yang tinggi, namun mengandung sianida sehingga tidak dapat dikonsumsi sebagai bahan pangan. Pati termoplastik disintesis dengan menambahkan urea dan gliserol di rheomixer pada suhu 90oC, 50 rpm selama 10 menit. Penggunaan plasticizer harus dilakukan secara efisien agar menghasilkan hasil optimum, oleh karena itu formulasi dianalisis menggunakan response surface method (RSM). Faktor bebas (x) adalah komposisi urea dan gliserol sedangkan respon (y) adalah kekuatan tarik dan elongasi. Hasil analysis of variance (ANOVA) menunjukkan bahwa nilai signifikansi model dan faktor berada di bawah taraf alpha (p<5%), yang menunjukkan model signifikan. Validitas model menunjukkan 99,97% untuk kekuatan tarik dan 99,96% untuk elongasi. Pati termoplastik optimum kemudian dilakukan pengujian, yaitu meliputi sifat morfologi fungsional, mekanis, termal, kritalin, barrier, dan sifat biodegradable. Proses plastisasi pati di rheomix menjadi pati termoplastik menyebabkan perubahan nilai persen kristalinitas dan suhu degradasi bergeser dan berubah pada nilai yang lebih rendah dibandingkan bahan penyusunnya. Selain itu berdasarkan hasil Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) menunjukkan terbentuknya ikatan hidrogen yang lebih kuat antara pati dan plasticizer. Permukaan pati termoplastik optimum dianalasis dengan Scanning Electron Microscope (SEM) menunjukkan sudah terplastisasi dengan baik, namun tidak halus. Hal ini mempengaruhi sifat barrier yang meliputi water upatake, water solubility, water vapor transmission rate (WVTR) dan sudut kontak secara berturut-turut adalah 168,5%, 37,55%, 3045,1 g/m2 day dan 82o. Selain itu pati termoplastik sudah terdegradasi sempurna pada hari ke-20. Pengembangan formula optimum hasil RSM kemudian dikembangkan menjadi polybag aktif biodegradable. Hasil formula dianalisis untuk mengetahui pengaruh urea pada karakteristik polybag dan pertumbuhan tanaman. Berdasarkan hasil pengamatan pada sampel polybag menunjukkan bahwa kandungan urea terbaik yang berpengaruh pada pertumbuhan tanaman pakcoy adalah polybag dengan konsentrasi urea 1% (R1). Polybag R1 bertahan hidup selama 32 hari dan tahan terhadap cuaca dingin dibandingkan dengan sampel polybag lainnya yang menunjukkan fenomena daun rontok secara berurutan.
  • No Thumbnail Available
    Item
    SINTESIS KOMPOSIT PATI TERMOPLASTIK SINGKONG PUCUK BIRU DAN POLYLACTIC ACID (PLA) SEBAGAI PLASTIK BIODEGRADABLE
    (2023-04-10) ARFIATHI; Fitry Filianty; Tidak ada Data Dosen
    Pemakaian plastik sintesis yang sulit terurai, berdampak pada pencemaran lingkungan. Plastik Biodegradable yang cepat terdegradasi menjadi salah satu alternatif permasalahan tersebut. Pati dapat dimanfaatkan menjadi bioplastik yaitu pati termoplastik (TPS) dengan tambahan isosorbid sebagai pemlastis dan asam sitrat sebagai co-plasticizer, dengan rheomixer (suhu 120ºC, 80 rpm, 7 menit). Selanjutnya dilakukan pencampuran Polylactic Acid (PLA) dengan formulasi terbaik PBCA yang menghasilkan sifat mekanis terbaik pada suhu 150 ºC, 80 rpm, 7 menit. Pencampuran dua polimer yaitu TPS dan PLA memungkinkan untuk mendapatkan plastik dengan sifat mekanis yang baik dan degradasi yang cepat dibandingkan plastik sintetis. Kombinasi PBCA/PLA sulit bercampur karena interaksi antarmuka yang buruk antara granula pati hidrofilik dan PLA hidrofobik. Penambahan asam sitrat dapat meningkatkan suhu degradasi pati interaksi antara pati dan isosorbid serta memfasilitasi pencampuran PBCA dan PLA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa asam sitrat mempengaruhi karakteristik pati termoplastik yaitu asam sitrat sebesar 1% meningkatkan kuat tarik dari 9,66 MPa (PBCA 0) menjadi 12,93 MPa (PBCA 1), penambahan asam sitrat menggeser puncak kristal dari 18,99 ºC pada PBCA 0 menjadi 18,72 ºC pada PBCA 3. Penambahan asam sitrat pada konsentrasi 1–5% dapat meningkatkan suhu transisi gelas dari 48,81oC menjadi 55-76oC dan storage modulus (E’) pada 25 oC dari 2,46 menjadi 3,47 GPa. Hasil analisis TGA konsentrasi asam sitrat pada PBCA menurunkan nilai Td1Onset 177 – 146,92 oC, Td2Onset dari 287,25 oC menjadi 280,15 oC dan Td1Max 171 ,83 menjadi 134,09 oC, Td1Max dari 311,12oC menjadi 304,18 oC. Penambahan PLA memperbaiki sifat kuat tarik pada TPS yaitu 13,42 MPa (PBCA/PLA 5%), penambahan PLA 20% menaikkan elongasi PBCA 0,89% menjadi 2,57%, terjadinya pergeseran derajat kristalinitas yaitu 18,78o – 18,49o ketika PLA ditambahkan. Nilai suhu awal dekomposisi (Tdonset) maupun suhu dekomposisi maksimal pada bioplastik campuran PBCA/PLA lebih kecil dibandingkan PLA murni 337,11 dan 369, 55 oC. Semakin tinggi konsentrasi PLA 5 – 20% yang ditambahkan suhu Tg pada bioplastik juga meningkat (41,55 – 55,01°C) namun masih lebih rendah dibandingkan PBCA (55,76°C), storage modulus (E’) bioplastik berkisar 0,63– 1,69 GPa. Biodegradasi sampel PBCA dan campuran PBCA dan PLA dengan metode soil burial pada hari ke 6 tersisa berat sampel yang tersisa sebesar 0 – 0,09 g sedangkan PLA hampir tidak mengalami degradasi yaitu 0,37 g, pada metode Aspergilus Niger pada hari ke 10 sampel PBCA dan PBCA/PLA telah ditutupi oleh jamur sebesar 98-99%.