Lembaran Komposit Plastik Berbahan Linear Low Density Poly Ethylene Dengan Penambahan Lignin Sebagai Penyerap Sinar Ultraviolet untuk Mulsa Pertanian
Date
2024Author
Putri, Della Apriyani Kusuma
Kurniati, Mersi
Syamani, Firda Aulya
Metadata
Show full item recordAbstract
Mulsa berbahan Low Linear Density Polyethylene (LLDPE) mempunyai
sifat mekanik yang cukup baik yaitu bersifat fleksibel sehingga mudah dibentuk
menjadi lembaran tipis. Namun selain memiliki kelebihan, LLDPE juga memiliki
kekurangan jika diterapkan di lapangan. Mulsa LLDPE mudah terdegradasi akibat
radiasi sinar ultraviolet (UV) sinar matahari dan juga sulit terurai di dalam tanah.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan film mulsa dari LLDPE
dengan penambahan serbuk lignin yang diekstrak dari lindi hitam dan serbuk serat
kelapa, kemudian menganalisis ketahanan mulsa berbahan dasar LLDPE dan
biomassa tersebut terhadap sinar UV. Selanjutnya, pati termoplastik (TPS) dan poli
(etilen-alt-maleat anhidrida) atau MAPE ditambahkan ke dalam formula untuk
meningkatkan biodegradasi mulsa. LLDPE, serbuk lignin dan serbuk sabut kelapa
dicampur dengan metode melt mixing menggunakan rheomixer pada suhu 130 °C
dan kecepatan 80 rpm selama 6 menit. Proporsi lignin atau sabut kelapa adalah 1, 5
dan 9% dari berat total. Sedangkan pada tahap selanjutnya, proporsi lignin atau
serbuk sabut kelapa adalah 0, 1, 2, 3, 4, 5 dan 9% untuk mulsa yang dicampur
dengan LLDPE, TPS, dan MAPE. Campuran hasil pengolahan rheomixer dikempa
panas menjadi lembaran plastik tipis. Lignin dan serbuk serat kelapa dikarakterisasi
kristalinitasnya dengan X-Ray Diffractometer (XRD), uji termal menggunakan
Differential Scanning Calorimetry (DSC) dan analisis gugus fungsinya dengan
Fourier Transform Infra Red (FTIR). Sedangkan karakterisasi plastik lembaran
tipis dilakukan dengan menggunakan Mesin Uji Universal (sifat mekanik). Kinerja
serapan UV lignin dan serbuk sabut kelapa pada mulsa berbahan dasar LLDPE
dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis, sedangkan uji biodegradabilitas
dilakukan selama 60 hari.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa derajat kristalinitas lignin dan
serbukserat kelapa masih sangat rendah sehingga dapat dikatakan masuk dalam
kategori amorf. Sementara hasil uji termal menunjukkan penambahan lignin dan
serbuk seratkelapa sampai sebanyak 9% tidak menyebabkan perubahan titik leleh
yang signifikan. Berdasarkan analisa gugus fungsi lembaran komposit didapatkan
penyerapan gugus fungsi khas dari LLDPE dan lignin. Sementara itu, karakterisasi
sifat mekanis lembaran komposit, menunjukkan penambahan lignin menyebabkan
nilai kekuatan tarik lebih kecil jika dibandingkan dengan sampel tanpa penambahan
lignin. Namun setelah penambahan MAPE terlihat pada lembaran komposit dengan
konsentrasi lignin 9% terjadi peningkatan daya tarik yang tajam, kuat tariknya
menjadi sama dengan lembaran plastik komposit dari LLDPE ditambah pati
termoplastik tanpa penambahan lignin. Pada uji serapan UV-Vis menunjukkan
bahwa semakin tinggi kandungan lignin dan serbuk sabut kelapa pada lembaran
komposit maka serapan UV semakin besar, terlihat pada kandungan 9%
menunjukkan serapan terbaik dibandingkan sampel lainnya, namun sebaliknya
tingkat pengurangan massa lebih kecil. Berbeda dengan sampel yang diuji
biodegradasi, semakin tinggi kandungan serbuk sabut kelapa dan lignin maka
semakin besar pula laju reduksi massanya. Mulsa berbahan Low Linear Density Polyethylene (LLDPE) mempunyai
sifat mekanik yang cukup baik yaitu bersifat fleksibel sehingga mudah dibentuk
menjadi lembaran tipis. Namun selain memiliki kelebihan, LLDPE juga memiliki
kekurangan jika diterapkan di lapangan. Mulsa LLDPE mudah terdegradasi akibat
radiasi sinar ultraviolet (UV) sinar matahari dan juga sulit terurai di dalam tanah.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan film mulsa dari LLDPE
dengan penambahan serbuk lignin yang diekstrak dari lindi hitam dan serbuk serat
kelapa, kemudian menganalisis ketahanan mulsa berbahan dasar LLDPE dan
biomassa tersebut terhadap sinar UV. Selanjutnya, pati termoplastik (TPS) dan poli
(etilen-alt-maleat anhidrida) atau MAPE ditambahkan ke dalam formula untuk
meningkatkan biodegradasi mulsa. LLDPE, serbuk lignin dan serbuk sabut kelapa
dicampur dengan metode melt mixing menggunakan rheomixer pada suhu 130 °C
dan kecepatan 80 rpm selama 6 menit. Proporsi lignin atau sabut kelapa adalah 1, 5
dan 9% dari berat total. Sedangkan pada tahap selanjutnya, proporsi lignin atau
serbuk sabut kelapa adalah 0, 1, 2, 3, 4, 5 dan 9% untuk mulsa yang dicampur
dengan LLDPE, TPS, dan MAPE. Campuran hasil pengolahan rheomixer dikempa
panas menjadi lembaran plastik tipis. Lignin dan serbuk serat kelapa dikarakterisasi
kristalinitasnya dengan X-Ray Diffractometer (XRD), uji termal menggunakan
Differential Scanning Calorimetry (DSC) dan analisis gugus fungsinya dengan
Fourier Transform Infra Red (FTIR). Sedangkan karakterisasi plastik lembaran
tipis dilakukan dengan menggunakan Mesin Uji Universal (sifat mekanik). Kinerja
serapan UV lignin dan serbuk sabut kelapa pada mulsa berbahan dasar LLDPE
dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis, sedangkan uji biodegradabilitas
dilakukan selama 60 hari.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa derajat kristalinitas lignin dan
serbukserat kelapa masih sangat rendah sehingga dapat dikatakan masuk dalam
kategori amorf. Sementara hasil uji termal menunjukkan penambahan lignin dan
serbuk seratkelapa sampai sebanyak 9% tidak menyebabkan perubahan titik leleh
yang signifikan. Berdasarkan analisa gugus fungsi lembaran komposit didapatkan
penyerapan gugus fungsi khas dari LLDPE dan lignin. Sementara itu, karakterisasi
sifat mekanis lembaran komposit, menunjukkan penambahan lignin menyebabkan
nilai kekuatan tarik lebih kecil jika dibandingkan dengan sampel tanpa penambahan
lignin. Namun setelah penambahan MAPE terlihat pada lembaran komposit dengan
konsentrasi lignin 9% terjadi peningkatan daya tarik yang tajam, kuat tariknya
menjadi sama dengan lembaran plastik komposit dari LLDPE ditambah pati
termoplastik tanpa penambahan lignin. Pada uji serapan UV-Vis menunjukkan
bahwa semakin tinggi kandungan lignin dan serbuk sabut kelapa pada lembaran
komposit maka serapan UV semakin besar, terlihat pada kandungan 9%
menunjukkan serapan terbaik dibandingkan sampel lainnya, namun sebaliknya
tingkat pengurangan massa lebih kecil. Berbeda dengan sampel yang diuji
biodegradasi, semakin tinggi kandungan serbuk sabut kelapa dan lignin maka
semakin besar pula laju reduksi massanya.