Analisis Uji Tarik dan Biodegradasi Biokomposit Polylactic Acid-Pati Jagung Berpenguat Serat Sabut Kelapa

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penambahan serat sabut kelapa terhadap sifat mekanik, morfologi permukaan, dan kemampuan biodegradasi biokomposit berbasis Polylactic Acid (PLA) dan pati jagung. Biokomposit dibuat menggunakan metode solvent casting dengan variasi fraksi volume serat sabut kelapa sebesar 3%, 4%, 5%, dan 6%, sedangkan kandungan pati jagung dijaga konstan sebesar 5% dari total matriks PLA. Serat sabut kelapa terlebih dahulu diberi perlakuan alkalisasi menggunakan NaOH 5% dan bleaching menggunakan H₂O₂ sebelum proses pencampuran. Karakterisasi material dilakukan melalui pengujian tarik berdasarkan ASTM D638 Tipe I, pengamatan morfologi menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM), serta pengujian biodegradasi berdasarkan ASTM D5988 menggunakan media tanah kompos selama 21 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan pati jagung dan serat sabut kelapa menyebabkan penurunan kekuatan tarik dibandingkan PLA murni. Variasi serat 4% menghasilkan kekuatan tarik tertinggi di antara seluruh biokomposit sebesar 2,43 MPa, sedangkan modulus elastisitas tertinggi diperoleh pada variasi 6% sebesar 201,75 MPa. Pengamatan SEM menunjukkan adanya fiber pull-out, interfacial debonding, micro void, dan gumpalan pati jagung yang memengaruhi kemampuan transfer tegangan pada material. Hasil uji biodegradasi menunjukkan bahwa semakin tinggi kandungan serat sabut kelapa, semakin besar kehilangan massa material, dengan variasi 6% mencapai 25,70% setelah 21 hari penguburan. Penelitian ini menunjukkan bahwa variasi serat 4% memberikan performa mekanik terbaik di antara seluruh biokomposit, sedangkan variasi 6% menghasilkan kemampuan biodegradasi tertinggi.