Pengaruh Perlakuan Alkalisasi Serbuk Daun Sirih Terhadap Sifat Tarik Biokomposit Berbasis Poly(Lactic Acid): Metode Solvent Cast-Film

Abstract

Poly(lactic acid) (PLA) merupakan salah satu termoplastik berbasis bio yang berasal dari sintesis hasil pertanian (pati dan gula). PLA dianggap sebagai material alternatif yang menjanjikan untuk mengurangi masalah pembuangan limbah padat masyarakat karena ketersediaannya yang melimpah, dan sifatnya yang biodegradable. Pada umumnya peneliti menggunakan metode solvent cast-film untuk menghasilkan lembaran plastik tipis dengan kehalusan yang baik. Metode tersebut dianggap sebagai metode paling sederhana untuk proses pembuatan komposit matriks polimer (PMC) (terutama yang diperkuat serat alam), karena pada prosesnya tidak membutuhkan peralatan khusus dan dapat menghindari kemungkinan terjadinya kerusakan pada serat seperti yang biasanya terjadi pada proses melt-mixing. Selulosa yang ada pada sebagian besar dinding sel tanaman atau organisme lainnya menjadi alasan lain peneliti karena dianggap memiliki kompatibilitas yang baik untuk membentuk ikatan antar-muka dengan PLA. Akan tetapi, modifikasi kimiawi pada dinding sel tersebut perlu dilakukan untuk meregenerasi selulosa pada permukaannya. Salah satu metode yang sangat populer yaitu perlakuan alkalisasi dengan menggunakan NaOH sebagai media rendam partikel atau serat alam pada temperatur dan durasi tertentu. Sebagai negara beriklim tropis, salah satu sumber daya alam yang berpotensi sebagai pengisi PLA ditinjau dari ketersediaan dan kandungannya yaitu daun sirih (Piper betle L.). Pada setiap helainya, daun sirih hijau mengandung serat (2,3%), air (85%), essential oil (0,08%), karbohidrat (0,5%), protein (3%) dan mineral lainnya. Selain itu, tanaman tersebut mengandung molekul bioaktif sterol yang berperan sebagai agen anti-bakteri. Sehingga fokus pada penelitian ini yaitu bertujuan untuk menganalisa pengaruh perlakuan alkalisasi dengan penambahan fraksi massa serbuk daun sirih terhadap sifat tarik biokomposit berbasis PLA. Penelitian ini terbagi menjadi 2 (dua) tahap, yaitu proses fabrikasi dan pengujian tarik biokomposit diikuti dengan fracture examination. Sebelum proses fabrikasi, daun sirih terlebih dahulu dikeringkan di bawah sinar matahari selama 3-5 hari. Kemudian daun sirih diberi perlakuan alkalisasi dengan cara merendam di dalam larutan NaOH 7% selama 3 jam pada temperatur ruangan dilanjutkan dengan proses pembilasan sampai pH 7 dan pengeringan menggunakan oven selama 24 jam pada temperatur 40 oC. Selanjutnya daun yang telah dialkalisasi dilakukan proses crushing dan diikuti penyaringan menggunakan mesh 80, sehingga didapatkan serbuk daun sirih yang berukuran tidak lebih dari 177 μm. Proses fabrikasi diawali dengan pelarutan PLA di dalam kloroform selama 120 menit dengan keadaan ditutup aluminium foil. Setelah 120 menit, serbuk daun sirih (treated;untreated, 1 – 3 %wt.) dimasukkan ke dalam larutan PLA diikuti dengan pengadukan mekanis