Prosiding Pertemuan Ilmiah gains Materi 1996

POLYBLEND HDPE PATI DENGAN BEBERAPA JENIS SURFACTAN1

2Supraptiningsih2. Nursamsi Sarengar, Anun Yuniari

ABSTRAKPOLYBLEND HDPE -PATI DENGAN BEBERAPA JENiS SURFACTAN .Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui

penganJh beberapajenis surfactan pada Polyblend ImPE-Pati terhadap sifat filiI. Jenis surfactan yang dipakai adalah Hyarnine 1622, NN-Cetylp)Tidiniurn Chioride-Monohydrat (CPC), NN-cetyl N,N,N Trirnetyl-Amoniurn Bromida (CTAB) dan Asam Stearat. Sedangkanjwnlahsurfactan belvariasi (2,5 ; 5 ; 7,5 ; 10 ) bagian. Hasil kompon blending setelah diuji sifat filiI menunjukkan bahwa untuk uji kuat tarik,surfactan jenis Hyarnine, CT AB dan Asaro Stearat cenderung mengalami penurunan dengan bertambahnya jurnlah surfactan, sedaltlgkan CPCcenderung tidak mengalami perubahan. Untuk uji kemuluran menunjukkan bahwa makin tinggi kadar surfactan (jenis Hyalnine, CPC,CT AB), kemuluran semakin tunm, sedangkan Asam Stearat makin tinggi jurnlahnya kemuluran naik.

ABSTRACTPOLYBLEND OF HDPE -STARCH WITH VARIOUS SURFACTANTS. The aim of this Research is to know influence of

many surfactants in ImPE-Starch polyblend to physical properties. The kind of surfactants are Hyamine 1622, NN-Cetylpiridinium ChlorideMonohydrat (CPC) , NN-Cetyl N,N,N- Trirnetyl-Amoniurn Bromide (CTAB) and Stearic Acid. Surfactants quantity variation are 2,5 ; 5 ;7,5 ; 10 part. The result of physical properties blend compound is tensile strength will be lower if surfactant increase (Hyamine, CT AB andStearic Acid) but CPC is not. Elongation test showed that rise in sillfactant (Hyamine, CPC, CT AB) elongation will be lower, but. for StearicAcid elongation will be increase.

.Polimerisasi suatu monomer dalamlingkungan polimer lain

Pencampuran polimer normalnya sebagaisuatu proses yang endotermis, maka I.JOliblendyang dihasilkan akan lebih banyak sistimheterogen. Dalam sistim heterogen ir" dapatdianggap terjadi dispersi polimer yang satukedalam polimer yang lain. Tingkat pendispersiantergantung pada metode pencampuran, s(:dangkanpemilihan polimer pendispersi tergantung padateknik pencampuran. Kedua rnacam polibllend baikhomogen rnaupun heterogen telah menjadi bahandasar polimer komersial yang renting terutarnakarena poliblend mudah dibentuk untuk k4~luan-keperluan khusus clan dapat dimodiflkasi untukmemperbaiki sifat bahan menjadi sifat lain yanglebih baik.

Pada penelitian ini dimaksudkan untukmencari komposisi blendingicampuran PE-Pati clansurfactan yang baik, pada kisaran yang lebihsempit dati penelitian yang pemah dilakukan

sebelumnya, dengan mengamati pengaruhnyaterhadap sifat-sifat fisikaPeralatan untuk Pengujian :.Tensile Strength Tester

.Jangka SorongPemilihan jenis surfactan dengan

mempertimbangkan sifat surfactan yang sesuaidengan sifat tiap-tiap polimer yang akan ldicampuragar terbentuk emulsi padat yang baik.

MA TERI DAN METODE-Materi PenelitianMateri penelitian meliputi bahan clan alat yang

digunakan pada peneltian.-BahanBahan yang dipergunakan untuk penelitian adalah

PENDAHULUANBanyak penelitian telah dilakukan yaitu

tentang penggunaan plastik sintetis yang dicampurdengan bahan yang hancur oleh mikroornagisme,misalnya karbohidrat clan sellulosa (C6H 1 0O5)n.Salah satu bahan yang menarik para penelitiadalah polietilen yang dicampur dengankarbohidrat atau sellulosa Pencampuran duamacam atau beberapa polimer (poliblend), dapatmenghasilkan poliblend yang homogen clanmungkin poliblend heterogen, tergantung dariparameter kelarutan masing-rnasing komponenpolimer .Poliblend merupakan campuran fisikadari dua jenis polimer atau lebih yang strukturnyadapat berbeda yaitu homopolimer atau kopolimer.Terdapat dua hal yang berhubungan denganpoliblend yaitu pertama adalah campuran

kopolimer yang mempunyai perbedaanperbandingan satuan komonomer.

Hal yang kedua meliputi kopolimer blokyang dengan sendirinya tidak berbentuk blendmelainkan berbentuk susunan padat yangcampuran- nya mirip secara fisika. Didalam sistimpoliblend tidak terjadi ikatan kovalen antarakomponen-komponennya. Interaksi yang terjadipada sistim ini dapat berupa ikatan. hidrogen,antaraksi dipol-dipol clan ikatan Van Der Walls.Untuk memperoleh campuran polimer yang cukupbaik perlu dipilih aditif yang dapat mengemulsikankeduanya yaitu surfactan.

Untuk membentuk poliblend dapatdigunakan berbagai bahan polimer. Poliblendtersebut dapat dibentuk dari.Polimer Sintetik -Polimer Sintetik.Polimer Sintetik -Polimer Alam.Polimer Alam -Polimer AlamMetode yang dapat digunakan dalam pembentukanpoliblend meliputi antara lain :.Pencampuran secara mekanis atau ekstrusi.Pencampuran larutan-larutan polimer diikuti

dengan pengendapan ataupun penguapanpelarut

.High Density Polyethylene (IillPE) merk 1mRIGIDEX 5301 AANP, mempunyai titikleleh 174 C

.Pati/ tepung tapioka

1 Dipresentasikan pada Seminar Ilmiah PPSM 1996

2 BBKKP Yogyakarta

222

basil uji tersebut dibuat graflk hubungan Imtarasifat fisis (kuat tarik, kemuluran dan kuat sobek)dengan berat masing-masing surfactan dan graflkhubungan antara sifat fisis dengan perbandinganPati/Pati + PE

.Surfactan kationik-N Cetylpiridiniwn Chloride Monohydrat

(CPC)-N Cetyl N,N,N-trimethyl Arnrnoniwn

Bromide (CT AB)-Hyamine 1622

.Surfactan Anionik-Asam Stearat

-Alat

Alat-alat yang digunakan terdiri dari peralatanuntuk proses dan pengujian.Peralatan untuk Proses berupa :.Reocord 90 (laboplastomill).Mesin Grinder/ pencacah

.Timbangan

.Hydraulic PressPENGUJIANUji fisis yang dilakukan meliputi uji kekuatantarik, kemuluran dan kekuatan sobek. Metode

penguJlansesuai JIS K 6781-1977 : "Polyethylene Films forAgriculture ".

PEMBAHASANPengaruh Jumlah Pati

Pengaruh jwnlah pati terhadap sifat fisiskuat tarik, kemuluran dan kuat sobek ternyatauntuk keempat jenis surfactan menunjukkan gejalayang sarna yaitu makin tinggi jumlah pari, makaketiga sifat fisis tersebut makin turun. Hipotesauntuk gejala ini adalah bahwa pari pada komponini ternyata berfungsi sebagai filler atau bahanpengisi dalam kompon HDPE, sehingga denganpenambahan jumlah filler sifat-sifat fisis tersebutakan turun. Pengaruh Jenis daD JumlahSurfactan

Surfactan yang digunakan adalahsurfactan kationik 3 macam yaitu Hyamine 1622,N- Cetylpiridiniwn Chloride Monohidrat (CPC),N-Cetyl-N,N,N Trimetyl Amoniwn Bromide(CTAB). Sedangkan anionik 1 macam yaitu AsamStearat. Tujuan penggunaan PE dengan Pati agarterjadi campuran yang homogen. Hasil komponblending setelah diuji sifat fisisnyamenunjukkan bahwa untuk uji kuat tarik,surfactan jenis hyamine 1622, CTAB clanAsam Stearat cenderung mengalami penurunandengan bertambahnya jumlah surfactan.Sedangkan untuk surfactan CPC cenderung tidak

mengalami perubahan.Untuk uji kemuluran ternyata

menunjukkan bahwa semakin tinggi kadarsurfactan Genis hyamine, CPC dan CTAB) makakemuluran semakin turun' sedangkan untuk asamstearat makin tinggi jumlahnya maka kemuluransemakin naik. Hal ini diduga karena asam stearatjuga berfungsi sebagai lubricant sehingga akanmenaikkan kemuluran.

-Metode PenelitianMetode penelitian meliputi desain, pelaksanaanpenelitian dan pengujianDesain Penelitian :.Perbandingan HOPE/ Pati (bervariasi)

PE : Pati = 60/40,70/30,80/20,90/10

.Jenis Surfactan ( bervariasi)Hyamine 1622, CPC, CTAB, Asam Stearat

.Jurnlah Surfactan (bervariasi)2,5; 5; 7,5; 10

Matrik jurnlah kompon yang dibuat = 4 x 4 x 4 =

64 kompon ditambah 4 kompon tanpa surfactan

(sebagai kontrol)

PELAKSANAAN PENELITIANBahan-bahan disiapkan dan ditimbang,

dimasukkan me1a1ui hopper keda1am Reocord.Suhu ditentukan 170 C dan kecepatan putaranmesin 60 rpm (kondisi ini dipero1eh daTi pene1itianterdahu1u). Jika grafik di1ayar monitor te1ahmenunjukkan energi putar konstan, maka mesindihentikan. Kompon diambi1 dan dibiarkan dinginpada suhu kamar, kemudian dimasukkan pada a1at

pencacah (grinder). Serpihan kompon dipressdengan menggunakan a1at hidrau1ic press padasuhu 150 C, tekanan 150 Kg/cm2 dan waktu 6menit. Hasi1 yang berbentuk 1empeng dikondisikandalam ruang kondisi selama minimum 24 jam.Secara organo1eptis sampe1 lempeng diamati.Dengan menggunakan dumbe11, sampel dipotonguntuk pengujian kuat tarik, kemuluran danketahanan sobek.

KESIMPULANDari basil penelitian dan pembahasan

yang dilaku kan maka dapat ditarik kesimpulan :I) Penambahan jumlah surfactan jenis hyamine

1622, N-Cetyl N,N,N-trimetyl- AmoniumBromide (CrAB) dan asam stearatmenurunkan basil uji kuat tarik poliblend.

2) Penambahan jumlah surfactant asam stearatmenaikkan kemuluran poliblend HDPE-Pati.

DAFT AR PUST AKA

1. MARK F. HERMAN, Encyclopedia of PolymerScience Engineering Vol. 2, PolytechnicInstitute of New York.

2. MUCHY MUL YOHARJO, 1987 " manual

Analisia Pati & Produk Pati ", Pusat antarUniversitas Pangan & Gizi Universitas GadjahMada Yogyakarta

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASANHasil Penelitian

Hasil Penelitian berupa data basiluji kuat tarik, kemuluran dan kuat sobek. Dan

223

3. RACHMA YENI, "Peranan Surfactan dalamAntar-aksi antara Polietilen dan Pati '"

Program Magister Kimia, Pasca Sarjana lIBBandWlg

Suppraptiningsih :1. Pengamatan hanya dilakukan secara visual,

rencana penelitian lanjutan adalahpengamatan homogenitas dan strukturmolekulnya. Penambahan poliblendtergantung komposisinya, ada beberapa yangtampak homogen.

2. Tujuan penambahan Pati adalah agar bledHDPE dengan Pati tersebut dapat menjadifilm yang dapat terdegradasi oleh mikroba.Fungsi surfactant sebagai kompatibilitasantara polimer HDPE dan polimer alam Patio

DISKUSI :Agus Hadi Ismoyo :1. Bagaimanakah penempatan polyblend IillPE-

Pati tersebut (homogenitasnya)?2. Apa tujuan utama dari penambahan Pati

tersebut dan apakah fungsi surfactan padaproses tersebut ?

0 01 02 O. 04 01IPa'VlPal1 .PEl)

-""'HIa.", -..".H".""", -""'0'-D.. "". HIo- , " HIa.I, .'0 .

Gambar 1(a). Penganlh pIli dIn PE pada kuat tarik poliblend

0 0\ O~ 08 o. as1Pa1i/IP"1 .P!)!

~- ,- ,.". .,.." ~ IC..,..,~. .Ia'" ." -,..t. ", Gambar 2(a). Pengaruh pati dan PE pada kemuluran poliblend

TOO _an I~J

-~.. ...I_.1400,_.

100-

100,

"Y"~~ .~:~~:' "';:::::::"5-".: .""

.. ~~, 02 03 04 05

1P0ti/lPotf .PeJl

-"".0.""",,".-,- 0.".0.."'.0..7,"- ",.,.f'C.T..u..., -"".O.T..A.',,~ 0

Gambar 2(b). Penganlh pati daD PE pada kemuluran poliblend

0 01 02 03 O. caIPaIiI/PaIi .PIli

-"".co ,"", -+- ",'CO "... ",_."".Cor.."'"" -"",c , Gambar l(b). Pengaruh pati dIn PE pada kuat tarik poliblend

0 01 OZ 01 04 01'Pail/CPa,' .PEl'

-"". C.'.Ct. 1.1 I -1.". CI.c1 .'.' I ,...'-G.' "".c.'.CI.II ~ '.'10 CI.CI.tO I

Gamber l(c). Pengaruh pati dan PE pada kW!;t tank poliblend

0 01 02 03 04 OS

IPaU/(Patl+ PElf

-aOt' a.". a...,.. I. ~ ...0..,.-e.. I a...,... 7.1. -lirl. I 10 .

Gambar l(d). Pengaroh pati dan PE pada kuat tarik poliblend

0 01 02 03 04 01IPaIV(PaU .PI)J

-"rl. """".11 -lurl. I,..rat, 7.1. 1.....aurl. I_." .I -1..,. '...r'h " 1

Gambar 2(d). Pengaroh pati dan PE pada kemuluran poliblend

224

K1Iat 80b'" (Ioa'C.,) -..'.0. :

110. ii

100. ii80. .

80'

.0-

10-

_I T.,lk 1~/c.,)

~"---'--"'-'

:-.

.0 01 02 03 04 01

lPa'l/lPali .Pel!

-_.,,-,.,... .-'- ...,. "Ia." , 7.1. ,...-0" , I. ,. .

Gambar 3(a). Pcnganlh pati dan PE pada kuat sobek poliblcnd

Gambar S(b). Pcngaroh surf.C.A.Br pada kuat tank poliblcnd

.-'-

K..t 8cbek fllO/cl\l140 .,110 .~~:::::::::::>- t100 00,

80 :~~~ , ~ ~80 --:--'--:::::~;;::~40 .

10

0 0 01 02 03 04 o.!PaUI/Patl .PEl)

-awl. ,... 1.1 I ,.. at..,.t, ,... trolt. -,... ".. ,... ..I

Gambar 3(d). Penganlh pati dan PE pada kuat sobek poliblend

lie...",,"" (~I12.00 ;-~~- I

1000.

-,eGG"

ICMt T.,* (tG/c.,'ISO

200

tSO

tOO

10

00 2 ...10 t2

, ,. Hlam" 10),( ".1- 00' -1'otV< ,. 0.1,1 1- 00' "" 0.'

Gamba! S(a). Pcnganlh swf.Hiamin pada kuat tank poliblcnd

225

2tO.

200'

150'

100'

10"

Ot, , ' ' ,--'0 2 4 ..10 12

.0'01 c. T0'.AI8m.8,_lda (0)

-','VIp""'O" 0,1 -P.tV(,.tlo"l- 0,1-","Ip",,'OI- 0" "D- ...,,(, 1- 0,'

Gambar 6(a). Pengaruh sun.Hiamin pada ken1uluran poliblend

200' """-".'-0"..""

01 ..' ' .-0 2 4 ..~ 12

-eret Burl. Hlaml" 10)

-""'1 0.' --+- ...",.', 0.1,,(.,'I"S" D. ..tVI,,'I-.Vo 0.'

100 _kif.. (~

800"

500'

400.

_.ZOO.,

tOO.

O.0 2 4 8 8 ~

Derat C.'rm.AI8m.Bro..ida (gJ

-"'1/"""'11- 0.' ,1/1..,1-")- 0.2--"'I/C.."",!- 0.3 ..G', ""IC..,I-'")o 0.'

Gambar 6(b). Pengaruh surf.C. T.A.Br. pada kemuluran

JK'liblend

12

lCuat 8_~ (~...)1-0

120 l100 ~

~ '--"'-'-'--"""'.'-".."."""'-""--"-'0

40 .

20

00 2 -& 8 10 12

S.r.' Burt. Hlam'n (gJ

-"'II'.a"'-II-..' -+- _alii/paIl--II- 0"

IIIpal.._11- O,a a"/!pall,-.)' 0,-

Gambar 7(a). Pengaroh swf.Hiamin pada kuat sobek poliblend

"-_I.,.. (~)700, --

100.

100"

000.

300;

ZOO,tOO

0 2 .e e 10 12eora' Surf. e,o.,o' (0)

-,"",<.,OIoP_/- 00' -..tU<., ,/- 0..-_/(..".._/- 0,3 "OUC..",../- 0,'

Gambar 6(d). Pengaruh .wf.stearat pada kemuluran poliblend

__klllo/...)

::~-~ ---1,~I7~~ '- I10'IO.-.'.-' ~ ~..co.10-

o.

~

~t 8obek (kg/om!1CO

120

100

8080 .A .

40 Q

20

00 I .8 B 1C "

B.,.I 811t1. 810.,., (G1

-"IV',.""... G.' --P,tV(, P'" 0..-h,vl,'I"P'" 0.' ..g.. P.tl/l,...,.,. 0,'

Gambar 7(d). Penganlil swf.Stearat pada kemuluran poliblend

I I

0 Z ...10 12a...\ ".f. c'pJ('Of'" (g)

-_"".)0..1 -,.,1/(..II...)og.!1iliooi"'.)0 g.. '.1/(0011..,). D.'

Gzmbar 7(c). Pengaroh surf.C.P. Cl. pada kemuluran poliblend

226