Analisis Sifat Mekanik dan Sifat Fisik Film PVA Kitosan-Kulit Kopi dengan Variasi Massa Kitosan

Abstract

Penelitian diawali dengan persiapan bahan penyusun film; larutan kitosan, larutan PVA dan bubuk kulit kopi. Larutan kitosan disiapkan dengan melarutkan bubuk kitosan dalam 30 mL asam asetat 1%, lalu diaduk pada 80°C selama 35 menit. Larutan PVA dibuat dengan melarutkan 7,78 gram PVA ke dalam 70 mL akuades dan diaduk pada 90°C selama 30 menit. Larutan kulit kopi dibuat dari 10 gram bubuk kulit kopi yang dilarutkan dalam 100 mL larutan CTAB 0,5%, diaduk pada 50°C selama 30 menit, lalu diekstraksi menggunakan metode hidrotermal pada 180°C selama 25 menit. Endapan hasil filtrasi dikeringkan pada 100°C selama 4 jam untuk menghasilkan bubuk kulit kopi. Pembuatan film dilakukan dengan mencampurkan larutan kitosan ke dalam larutan PVA, kemudian penambahan 1,5 gram bubuk kulit kopi. Campuran diaduk pada 50°C selama 30 menit untuk setiap penambahan kitosan dan penambahan bubuk kulit kopi, lalu dicetak dan didiamkan selama 24 jam pada suhu ruang. Film selanjutnya dikeringkan dalam oven pada 60°C selama 24 jam. Film yang dihasilkan diuji secara mekanik (uji tarik) dan fisik (densitas, kadar air, indeks Swelling, dan kelarutan dalam air). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa variasi kitosan mempengaruhi sifat mekanik dan sifat fisik film PVA-kitosan-kulit kopi. Variasi massa kitosan berpengaruh signifikan terhadap sifat mekanik film PVA-kitosan-kulit kopi. Pada massa kitosan yang rendah (0,3 gram), film menunjukkan sifat mekanik yang kurang baik akibat kurangnya interaksi antara kitosan, PVA, dan kulit kopi. Peningkatan massa kitosan menjadi 0,46 meningkatkan kekuatan tarik namun menurunkan elongasi dan elastisitasnya. Peningkatan massa kitosan hingga 0,61 gram menghasilkan perbaikan sifat mekanik, ditandai dengan kekuatan tarik, elongasi, dan elastisitas yang tinggi dan seimbang. Hal ini menunjukkan bahwa jumlah kitosan pada variasi ini cukup untuk membentuk struktur film yang kuat dan fleksibel. Namun, peningkatan massa kitosan lebih lanjut hingga 0,77 gram dan 0,92 gram justru menurunkan sifat mekanik film. Hal ini disebabkan oleh tingginya viskositas larutan yang menghambat pencampuran homogen, sehingga distribusi kitosan menjadi tidak merata. Variasi massa kitosan berpengaruh signifikan terhadap sifat fisik film PVA-kitosan-kulit kopi. Pada massa kitosan rendah (0,3 gram), film menunjukkan sifat fisik yang kurang baik, ditandai dengan densitas rendah, kadar air tidak ideal, serta indeks swelling dan solubilitas yang tinggi. Peningkatan massa kitosan hingga 0,77 gram menghasilkan sifat fisik yang optimal, dengan struktur film yang lebih padat, kadar air ideal, serta nilai indeks swelling dan kelarutan dalam air yang rendah. Hal ini menunjukkan bahwa pada variasi ini, distribusi kitosan merata dan interaksinya dengan PVA dan kulit kopi kuat. Namun, pada variasi tertinggi (0,92 gram), densitas kembali menurun akibat struktur film yang kurang rapat meskipun kadar air dan kelarutan tetap rendah.