## BIOPLASTIK DARI NATA DE COCO DENGAN METODE MELT INTERCALATION (KAJIAN PENGARUH JENIS FILLER DAN KONSENTRASI FILLER)
BIOPLASTIC FROM NATA DE COCO USING THE MELT INTERCALATION METHOD (STUDY OF THE EFFECT OF VARIATION FILLER TYPES AND CONSENTRATION FILLER)
Ani Melani1), Robiah2), Ismi Manora Siahaan3)
1,2,3) Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Palembang, Palembang, Indonesia Corresponding Author E-mail: superrobiah@gmail.com
Abstract: Bioplastic is a plastic that can be degraded in a faster time than conventional plastic  which is difficult to degrade and pollutes the environment. In order for plastic to be easily degraded, plastic is made from natural materials such as starch and cellulose. Cellulose is a carbohydrate food reserve in plants. Nata de coco is a material that contains a lot  of  cellulose,  which  is  42,57%  (Nur  Arfa,  2017).  Research  on  biodegradable  plastic  from  nata  de  coco  aims  to determine  the  effect  of  adding  the  type  of  filler  (Chitosan,  ZnO)  and  filler  concentration  on  the  characteristics  of bioplastic produced based on the Indonesian National Standard (SNI 7188-7:2017). In this research, the manufacture of bioplastic  uses  the  melt  intercalation  method,  namely  the  vase  inversion  technique  with  solvent  evaporation  after  the molding process. The fixed variables in this study were Nata de coco as much as 10 grams with constant stirring time for 30 minutes and oven time for 5 hours at a temperature of 45°C and sorbitol as a plasticizer  as much as 25% of the weight  of  nata  de  coco.  While  the  independent  variables  are  the  type  of  filler  Chitosan,  ZnO  and  filler  concentration (3%,  6%,  9%,  12%,  and  15%).  The  results  of  the  study  were  bioplastic  sheets  which  were  then  analyzed  for  tensile strength, elongation and biodegradation. Based on the results of the analysis of bioplastic from  nata de coco  with the best  variation  and  concentration  at  Zn  O,3%  in  terms  of  tensile  strength  of  5,9524  MPa,  elongation  of  16%  and biodegradation with analysis for 9 days of 64,4% residual weight and biodegradable plastic meets Indonesian National Standard (SNI 7188-7:2017).
Keywords: Bioplastic, Cellulose, Nata de coco, Filler, Plasticizer, Melt Intercalation Method.
Abstrak : Bioplastik merupakan plastik yang dapat terdegradasi dalam waktu yang lebih cepat dibandingkan dengan plastik konvensional yang sulit terdegradasi sehingga  mencemari lingkungan. Agar plastik mudah terdegradasi maka plastik  terbuat  dari  bahan  alami  seperti  pati  dan  selulosa.  selulosa  merupakan  karbohidrat  cadangan  pangan  pada tanaman.  Bahan  baku  Nata  de  coco  merupakan  salah  satu  bahan  yang  banyak  mengandung  selulosa,  yaitu  42,57  % (Nur  Arfa,  2017).  Penelitian  Bioplastik  dari  nata  de  coco  dengan  Metode  Melt  Intercalation  ini  bertujuan  untuk mengetahui pengaruh penambahan jenis  filler dan  konsentrasi  filler  terhadap  karakteristik bioplastik  yang dihasilkan berdasarkan  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI  7188-7:2017).  Pada  penelitian  ini  pembuatan  bioplastik  menggunakan metode melt intercalation yaitu teknik inversi fasa dengan penguapan pelarut setelah proses pencetakan. Variabel tetap pada  penelitian  ini  adalah  Nata  de  coco  sebanyak  10  gram  dengan  kondisi  waktu  pengadukan  konstan  dengan menggunakan  magnetic  stirrer  selama  30  menit  dan  waktu  pengovenan  selama  5  jam  pada  temperatur  45°C  dan sorbitol sebagai plasticizer sebanyak 25% dari berat nata de coco. Sedangkan variabel bebas adalah jenis filler Kitosan dan  ZnO  dan  konsentrasi  filler  (3%,  6%,  9%,  12%,  dan  15%).  Hasil  penelitian  berupa  lembaran  bioplastik  yang kemudian  dianalisa  kuat  tarik,  pemanjangan  (elongation)  dan  biodegradasi.  Berdasarkan  hasil  analisa  bioplastik  dari nata  de  coco  dengan  variasi  dan  konsentrasi  terbaik  adalah  pada  ZnO  3%  ditinjau  dari  nilai  kuat  tarik  5,9524  MPa, Pemanjangan  16%  dan  biodegradasi  dengan  analisa  selama  9  hari  sebesar  64,4  %  berat  residual  dan  bioplastik memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI 7188-7:2017).
Kata kunci: Bioplastik, Selulosa, Nata de coco, Filler, Plasticizer, Metode Melt Intercalation.

## 1. PENDAHULUAN
Penggunaan  plastik  sebagai  bahan pengemas  menghadapi  berbagai  persoalan lingkungan,  tidak  dapat  didaur  ulang  dan diuraikan secara alami  oleh mikroba di  dalam tanah,  sehingga  terjadi  penumpukan  sampah
plastik  yang  dapat  menyebabkan  pencemaran dan  kerusakan  bagi  lingkungan.  Bahan  utama pembuat  plastik  konvensional  berasal  dari minyak  bumi,  yang  keberadaannya  semakin menipis  dan  tidak  dapat  diperbaharui.  Karena hal  ini,  maka  diharapkan  bahan  alternatif
sebagai  pengganti  bahan  dasar  pembuatan kantong plastik.
Bioplastik  merupakan  plastik  yang dibuat  dari  bahan-bahan  alami  seperti  pati selulosa  dan  protein  yang  dapat  diuraikan menggunakan mikroorganisme, sehingga lebih ramah  lingkungan  bila  dibandingkan  dengan plastik  komersial  (Agustin  dkk.,  2016). Selulosa  adalah  salah  satu  bahan  yang  paling banyak  dan  luas  terdapat  di  alam  dan  juga bahan  yang  mudah  ditemukan,  selulosa merupakan karbohidrat cadangan pangan pada tanaman. Nata  de  coco merupakan  salah  satu bahan  yang  banyak  mengandung  selulosa, yaitu  42,57  %.  Pemanfaatan nata  de coco sebagai alternatif bahan baku selulosa memiliki beberapa keuntungan yaitu pemanfaatan  limbah  buangan  air  kelapa  (Nur Arfa, dkk., 2017).
Pada  penelitian  ini,  menggunakan bahan  dasar  selulosa  bakteri nata  de  coco yang  memiliki  kelebihan  dibanding  selulosa tumbuhan.  Kelebihannya  antara  lain  memiliki kandungan selulosa dengan tingkat kemurnian yang  tinggi  karena  bebas  lignin  dan  juga  dan dapat  diproduksi  dalam  waktu  relatif  singkat serta  selulosa  yang  dihasilkan  sudah  dalam bentuk  lembaran.  Selain  itu,  selulosa  bakteri sangat baik diaplikasikan sebagai plastik yang tahan  terhadap  penguapan,  karena  selulosa dapat  menyerap  air  dengan  baik,  namun selulosa  sebagai  bahan  dasar  bioplastik  juga masih memiliki kekurangan sehingga dibutuhkan  zat  aditif  untuk  memperbaiki sifatnya,  seperti plasticizer dan filler (Darni dkk,2009). Plasticizer adalah  senyawa  yang memungkinkan  plastik  yang  dihasilkan  tidak mudah  rapuh  dan  kaku,  sehingga  dapat meningkatkan elastisitas. Bahan perekat merupakan  bahan  pengisi (filler) sehingga dapat meningkatkan kekuatan tarik pada suatu material.
Dalam  penelitian  ini,  bioplastik  dari nata de coco dengan Metode Melt Intercalation menggunakan plasticizer sorbitol serta  penambahan  jenis filler (Kitosan,  ZnO) dan  jumlah  konsentrasi filler (3%,  6%,  9%, 12%, dan 15%) kemudian dianalisa karakteristik  bioplastik  (SNI  7188-7:2017).
Diharapkan  data  hasil  penelitian  bioplastik dari nata de coco dapat dijadikan bahan acuan dalam  penelitian  selanjutnya  dan  juga  dapat mengembangkan pembuatan plastik dari bahan selulosa  yang  dapat  terurai  secara  alami (biodegradable) sehingga  mampu  mengurangi pencemaran lingkungan.

## 2. TEORI DASAR 2.1 Nata De Coco
Nata  de  coco adalah  selulosa  bakteri atau  disebut  bioselulosa  yang  merupakan biopolimer  yang  dapat  diperoleh  dari  hasil pertanian. polimer alam berupa zat karbohidrat (polisakarida) dengan rumus molekul ( ).  Polimer  alam  mempunyai  sifat termoplastik  yang  memiliki  potensi  untuk dibentuk  atau  dicetak  menjadi  bioplastik. Polimer jenis ini memiliki keunggulan tersedia sepanjang  tahun (renewable) dan  mudah hancur  secara  alami (biodegradable) .  Di Indonesia  penggunaan  selulosa  sebagai  bahan baku  untuk  bioplastik  mempunyai  potensi besar  karena  banyak  bahan  baku  selulosa,  di antaranya  serat  nanas,  kelapa,  jerami  rumput laut  dan  padi  merupakan  beberapa  alternatif sumber  selulosa.  Selulosa  bakteri  dari  subtrat air  kelapa (nata  de  coco) memiliki  kelebihan dibandingkan  selulosa  tumbuhan,  kandungan selulosanya  dengan  tingkat  kemurnian  yang tinggi  karena  bebas  lignin,  struktur  jaringan yang sangat baik, kemampuan degradasi tinggi (Essa, dkk., 2017).

## 2.2 Plastik
Plastik merupakan bahan kimia sintetik yang  bersifat  ringan,  kuat  dan  elastis.  Produk plastik sintetik membutuhkan waktu lebih dari 100  tahun  untuk  terdegrasi  dengan  sempurna. Saat  terurai  atau  terdegrasi  partikel  plastik akan  mencemari  air  dan  tanah.  Jika  dibakar akan  menghasilkan  asap  beracun yang berbahaya bagi kesehatan, jika proses pembakarannya  tidak  sempurna  plastik  akan mengurai  diudara  sebagai  dioksin  (Anonim, 2007).  Plastik  adalah  polimer  rantai  panjang atom  mengikat  satu  sama  lain.  Rantai  ini membentuk  banyak  unit  molekul  berulang, atau monomer. Plastik yang umum terdiri dari
Volume 15 No. 01 Juli 2024
polimer  karbon  saja  atau  dengan  oksigen, nitrogen, chlorine atau belerang.
Berdasarkan  bahan  baku  yang  dipakai plastik  dikelompokan  menjadi  dua  kelompok, yakni  plastik  dengan  bahan  dasar  petrokimia (non-renewable  resources) dengan  bahan aditif,  dan  plastik  dengan  bahan  dasar  sumber daya  alam  terbarukan (renewable  resources) , seperti  tanaman  yang  mengandung  pati  dan protein  serta  selulosa  seperti  ampas  tebu, ampas  tahu,  kulit  pisang,  kulit  nangka,  umbi- umbian dan biji-bijian (Selpiana, dkk.,2016).

## 2.3 Bioplastik
Bioplastik  merupakan  plastik  yang digunakan  layaknya  seperti  plastik  sintetik namun  akan  hancur  terurai  oleh  aktivitas mikroorganisme  setelah  habis  terpakai  dan dibuang ke lingkungan.
Bioplastik
menunjukkan keadaan plastik yang terdegradasi  sebagai  hasil  dari  aktivitas  alam yang  melibatkan  mikroorganisme  seperti bakteri,  jamur,  dan  alga.  Bioplastik  dapat terdegradasi oleh lingkungan tertentu misalnya tanah,  kompos,  atau  lingkungan  perairan (Seigel, dkk., 2017).
Bioplastik berbahan dasar pati/selulosa dapat  didegradasi  oleh  bakteri  pseudomonas dan  bacillus memutus  rantai  polimer  menjadi monomer  -  monomernya.  Senyawa  -  senyawa hasil degradasi bioplastik selain menghasilkan senyawa  organik  dan  aldehid  sehingga  plastik ini aman bagi lingkungan. Sebagai perbandingan,  plastik  sintetik  membutuhkan waktu sekitar 100 tahun agar dapat terdekomposisi  10  hingga  20  kali  lebih  cepat. Hasil  degradasi  plastik  ini  dapat  digunakan sebagai  makanan  ternak  atau  sebagai  pupuk kompos.  Bioplastik  yang  terbakar  tidak menghasilkan senyawa kimia yang berbahaya. a. Metode Melt Intercalation
Berbagai metode pembuatan bioplastik diantaranya,  yaitu  eksfoliasi  atau  adsobrsi, polimerisasi  in  situ  interkalatif,  interkalasi larutan atau interkalasi prepolimer dari larutan. Pada  penelitian  ini  digunakan  metode melt intercalation.  Melt  intercalation merupakan metode  yang  ramah  lingkungan  karena  tidak digunakannya  pelarut  organik  yang  nantinya dapat  menjadi  limbah,  sementara  metode
eksfoliasi,  polimerisasi  in  situ  interkalatif  dan interkalasi larutan menggunakan pelarut.
Melt intercalation adalah teknik inversi fasa  dengan  penguapan  pelarut  setelah  proses pencetakan  yang  dilakukan  pada  cawan  petri, metode  pembuatan  bioplastik  ini  di  dasarkan pada  prinsip  termodinamika  larutan  dimana keadaan awal larutan stabil kemudian mengalami ketidakstabilan pada tahap perubahan  fasa (demixing) dari  air  menjadi padat, perubahan fasa diawali dengan perubahan  satu  lapisan  larutan  menjadi  dua lapisan, salah satu lapisan yang berkonsentrasi tinggi (polimer) akan menjadi padat sedangkan lapisan  yang  berkonsentrasi  rendah  (pelarut) akan menguap (Arifin, dkk., 2017).
b. Plasticizer Plasticizer adalah bahan tambahan atau aditif  yang  berfungsi  untuk  meningkatkan elastisitas  dan  mengurangi  kekakuan  dan  juga mengurangi  daya  tarik  antara  rantai  polimer untuk  membuatnya  lebih  fleksibel.  Semakin banyak  penggunaan plasticizer, maka  akan meningkatkan  kelarutan.  Begitu  pula  dengan penggunaan plasticizer yang bersifat hidrofilik juga  akan  meningkatkan  kelarutannya  dalam air  (Bourtoom  dalam  Rinaldi,  dkk.,  2017). Macam-macam plasticizer antara lain  gliserol, sorbitol,  poli  vinil  alkohol,  propilen  glikol (American Society for Testing and Materials).
Sorbitol adalah senyawa monosakarida polyhidric  alcohol .  Nama  kimia  lain  dari sorbitol  adalah  hexitol  atau  glusitol  dengan rumus  kimia struktur  molekul  nya mirip  dengan  struktur  molekul  glukosa  hanya yang  berbeda  gugus  aldehid  pada  glukosa diganti  menjadi  gugus  alkohol.  Zat  ini  berupa bubuk kristal berwarna putih yang higroskopis,  tidak  berbau  dan  berasa  manis, sorbitol  larut  dalam  air,  gliserol, propylene glycol ,  serta  sedikit  larut  dalam  metanol, etanol,  asam  asetat,  phenol  dan  acetamida. Namun tidak larut hampir dalam semua pelarut organik. (Othmer, 1960).
Pada  pembuatan  bioplastik,  sorbitol berperan  sebagai plasticizer. Penambahan plasticizer ini  digunakan  untuk  meningkatkan sifat  plastisitasnya,  yaitu  sifat  mekanik  yang lunak,  ulet,  dan  kuat. Plasticizer dapat
Volume 15 No. 01 Juli 2024 menurunkan gaya intermolekul dan meningkatkan  fleksibilitas  plastik  dengan memperlebar  ruang  kosong  molekul  dan melemahkan  ikatan  hidrogen  rantai  polimer, Akibatnya kelenturan, pelunakan dan pemanjangan  resin  akan  bertambah.  Oleh karena  itu,  plastisisasi  akan  mempengaruhi sifat  fisik  dan  mekanisme  bioplastik  seperti kekuatan  tarik,  elatisitas,  kekerasan  dan sebagainya. (Yuniarti, 2019).
c. Filler Bahan  pengisi (filler) berfungsi  untuk meningkatkan  beberapa  sifat  fisik  bioplastik seperti  meningkatkan  kekakuan  pada  bahan yang terlalu lentur dan meningkatkan kekuatan. Filler bekerja  berdasarkan  prinsip adesi, yaitu gaya tarik-menarik antara molekul - molekul dari jenis bahan yang berbeda. Pada penelitian  ini  menggunakan  dua  jenis filler , yaitu  Kitosan,  ZnO.      Kitosan  adalah  turunan kitin yang pertama kali ditemukan oleh Hoppe Syler,  1984  dengan  rumus  kimia .
Kitosan  merupakan  polimer  kationik  yang dapat  mengalami  biodegradasi  dan  juga memiliki  kegunaan  yang  sangat  luas  dalam kehidupan sehari-hari misalnya sebagai absorben  limbah  logam  berat,  zat  warna, pengawet  dll,  kitosan  dapat  aktif  dan berinteraksi  dengan  sel  enzim  atau  matrik polimer yang bermuatan negatif.
ZnO  yang  digunakan  dalam  bioplastik adalah  sebagai  penguat (filler) ,  yang  nantinya bahan ini akan mampu  menguatkan bioplastik yang  dihasilkan  dalam  menahan  beban  atau gaya  pada  saat  dilakukan  uji  tarik.  Partikel filler selama proses homogenisasi akan masuk dan  berikatan  dengan  interlayer  matriks polimer.  Hal  ini  dikarenakan  gugus-gugus pada  ZnO  akan  menangkap  elektron  dari gugus hidroksil (OH) pada polimer polisakarida  sehingga  gugus  tersebut  dapat saling  berikatan. Zinc  oxide terbuat  dari kombinasi zinc dan  molekul  oksigen  yang sudah melalui tahap pemanasan. ZnO merupakan  mineral  berwarna  putih  berbentuk bubuk  yang  juga  sering  digunakan  sebagai pelindung  kulit  dari  paparan  sinar  matahari. Oleh  karena  itu,  mineral zinc oksida  banyak dimanfaatkan  pada  produk  perawatan  kuku,
lotion bayi, perawatan make up, sabun mandi, senyawa  ini  banyak  digunakan  sebagai  aditif dalam  berbagai  material  dan  produk  termasuk karet,  plastik, keramik, kaca, semen, pelumas, cat,  dan  baterai.  Nama  lain  Seng  oksida  ialah Seng  putih,  calamine.  Karena  berfungsi sebagai  penguat,  penambahan  logam  zinc oxide  ini  mampu  meningkatkan  sifat  mekanik dari  bioplastik  yang  dihasilkan.    Penambahan ZnO  dalam  pembuatan  bioplastik  mampu meningkatkan  nilai  kuat  tarik  dari  bioplastik yang dihasilkan.
d. Karakteristik Bioplastik
Karakteristik  suatu  bioplastik  terdiri dari:
1) Kuat tarik (tensile strength)
Dalam  istilah  umum,  strength  atau kekuatan dapat didefinisikan sebagai kemampuan  suatu  struktur  untuk  menahan beban  tanpa  mengalami  kerusakan,  kerusakan dapat terjadi oleh deformasi struktur.
2) Persen pemanjangan (elongation) Elongation atau  proses  pemanjangan merupakan  perubahan  panjang  maksimum pada  saat  terjadi  peregangan  hingga  sampel bioplastik terputus.
3) Biodegradabilitas Biodegradabilitas atau kemampuan bioplastik dilakukan untuk mengetahui lamanya  waktu  yang  dibutuhkan  oleh  plastik untuk  terurai  di  alam  secara  sempurna (Selpiana, dkk., 2017).
2.4 Standar  Nasional  Indonesia  (SNI)  pada Bioplastik
Penggunaan bioplastik diharapkan dapat  mengurangi  permasalahan  lingkungan, dimana  plastik  konvensional  sangat  sulit terdegredasi.
Tabel 2.1 Standar Nasional Indonesia Plastik Bioplastik SNI 7188-7:2017 Karakteristik Nilai Kuat Tarik (MPa) 1-10 MPa Persen Elongasi (%) (%) 10-20% Biodegradasi 100% dalam 60 hari
Sumber: Standar Nasional Indonesia No. 7188-7:2017
Volume 15 No. 01 Juli 2024
Kriteria  ambang  batas  pada  bioplastik juga  diterapkan  oleh  Badan  Standarisasi Nasional untuk menetapkan persyaratan lingkungan  yang  harus  dipenuhi  sebagai produk  yang  ramah  lingkungan.  Berikut  ini data  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI)  pada bioplastik ditunjukkan pada tabel 2.1.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan
a. Bahan yang digunakan
Nata de coco sebagai bahan baku utama, kitosan  dan  ZnO  sebagai fille r  dan  Sorbitol sebagai plasticizer , aquades.
b. Alat yang digunakan
Neraca  analitik,  cawan  petri,  oven, beaker  glass,  hot  plate,  blender, spatula,  plat kaca, magnetic strirer , thermometer , dan gelas ukur.
3.2 Variabel Penelitian
Beberapa variabel proses yaitu variabel bebas  dalam  penelitan  ini  adalah  jumlah konsentrasi filler dan jenis filler dan plasticizer sorbitol  adalah  variabel  tetap,  berikut  variabel tetap yang digunakan:
a. Nata de coco = 10 gram
b. Aquadest = 100 ml
c. Sorbitol = 25%
d. Waktu pengadukan = 30 menit
e. Waktu pengeringan = 5 jam
f. Temperatur pengeringan   = 45 °C
g. Temperatur pengadukan   = 80 ºC
h. Berikut variabel bebas yang digunakan:
- Konsentrasi  filler (3%, 6%, 9%, 12%, dan 15%) dari berat nata de coco
- Jenis filler (Kitosan, ZnO)
3.3 Prosedur Penelitian
a. Pembuatan Bioplastik
- Menyiapkan nata  de  coco kemudian dihaluskan menggunakan blender.
- Filler ditimbang (Kitosan, ZnO) dengan  variasi  konsentrasi(3%,  6%, 9%, 12%, dan 15%) dari berat nata de coco , disiapkan sebanyak 10 sampel.
- Plasticizer sorbitol ditimbang sebanyak  25% dari berat nata  de coco dan disiapkan 10 sampel.
- Plasticizer sorbitol  25%  dari  berat nata  de  coco dimasukkan  ke  dalam beaker gelas berisi aquadest 100 ml.
- Filler ditambahkan  dengan  variasi konsentrasi  (3%,  6%,  9%,  12%,  dan 15%)  dari  berat nata  de  coco . Dilakukan  untuk  setiap  jenis  filler (Kitosan, ZnO)
- Ditambahkan  10  gram nata  de  coco
kemudian diaduk dan dipanaskan pada temperatur 80 ºC selama 30 menit
- Larutan yang membentuk gel kemudian  dicetak  pada  cawan  petri ukuran 14 cm x 14 cm.
- Kemudian  dikeringkan  menggunakan oven  dengan  suhu  ±  45 o C  selama  5 jam.
- Cetakan  dikeluarkan  dari  oven  lalu biarkan dalam temperatur kamar Bioplastik  yang  dihasilkan  di  uji  hasil
akhirnya  dengan  melakukan  analisa  uji  kuat tarik,  uji  pemanjangan  (elongation),  dan  uji biodegradasi.
b. Kuat tarik (tensile strength)
Menurut (Ramdani, 2019), perhitungan nilai uji tarik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
σ = Dimana: σ = tegangan tarik (N/mm 2 ) F = gaya yang dihasilkan (N) A = luas alas (mm 2 ) c. Pemanjangan (%elongation) Menurut (Sri Anastasia, 2019)
elongation dinyatakan  dalam  presentase,
pengukuran elongasi dilakukan dengan rumus:
Elongation (%) = x 100 %
Dimana: I
= panjang akhir (mm)
= panjang awal (mm)
d. Biodegradasi (Metode Soil Burial Test ) Pada pengujian degradasi biodegradable  plastic yang  dihasilkan  di  uji hasil  akhirnya  dengan  melakukan  analisa  uji kuat  tarik,  uji  pemanjangan (elongation) ,  dan uji  biodegradasi  bisa  dilakukan  dengan pengujian soil burial test . soil burial test yaitu penanaman  bioplastik  di  dalam  tanah  untuk
mengetahui  kemampuan  degradasinya  (Dinda Putri,  2017),  persen  kehilangan  berat  dapat dihitung  dengan  menggunakan  rumus  sebagai berikut:
% berat residual =100% -
x 100% Dimana: W1 =  berat  plastik  sebelum  di  uji biodegredasi (gram) W2 =  berat plastik setelah di uji biodegredasi (gram)

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian  Bioplastik  dari nata  de  coco dengan  metode melt  intercalation dengan variasi konsentrasi filler 3% 6% 9% 12% 15% dan  jenis  filler  (ZnO,  Kitosan).  Konsentrasi sorbitol  sebagai  plasticizer adalah  25%. Nata de  coco yang  digunakan  pada  setiap  sampel adalah  sebanyak  10  gram  dengan  kondisi waktu  pengadukan  konstan  selama  30  menit dan  waktu  pengovenan  selama  5  jam  pada temperatur  45°C.  Hasil  penelitian  berupa lembaran  bioplastik  yang  kemudian  dianalisa uji  kuat  tarik,  pemanjangan (elongation) dan uji  biodegradasi.  Berikut  hasil  analisa  kuat tarik, pemanjangan bioplastik, dan uji biodegradasi.
1. Kuat tarik (tensile strength) Dalam  istilah  umum strength atau kekuatan  adalah  tegangan  maksimum  yang bisa  ditahan  oleh  sebuah  bahan  ketika diregangkan atau ditarik sebelum plastik putus. Kemampuan  suatu  struktur  untuk  menahan beban  tanpa  mengalami  kerusakan. Tensile termasuk  juga  ketahanan  material  terhadap kuat  tekan  atau  tegangan.  Hasil  penelitian mengenai  kuat  tarik  pada  sampel  bioplastik dari nata  de  coco ,  dilakukan  dengan  alat Universal Testing  Machine  (UTM).  Uji  kuat tarik  dilakukan  dengan  memotong  bioplastik menjadi  ukuran  10  cm  x  2  cm,  lalu  ujung plastik dijepit pada alat UTM dan dilakukan uji kuat  tarik  sampai  plastik  terputus,  berikut ditunjukkan pada Gambar 4.1.
Pada Gambar 4.1. dapat terlihat pengaruh  penambahan  konsentrasi  filler  (0%, 3%,  6%,  9%,  12%,  dan  15%)  terhadap  kuat tarik  bioplastik  dari nata  de  coco .  Pada  saat penambahan kitosan, konsentrasi 0% nilai kuat
tarik,  yaitu  2,606  MPa  dan  kitosan  3%  nilai kuat  tarik  naik  sebesar  5,9236  MPa,  kitosan 6%  nilai  kuat  tarik  naik  menjadi  6,190  MPa, pada kitosan 9%,12%, dan 15% nilai kuat tarik cenderung  turun,  kitosan  9%  sebesar  5,9236 MPa,  kitosan  12%  sebesar  4,7391  MPa  dan kitosan  15%  sebesar  3,5534  MPa.  Pada  saat penambahan  ZnO,  konsentrasi  0%  nilai  kuat tarik  yaitu  2,606  Mpa  dan  ZnO  3%  nilai  kuat tarik  menjadi MPa  pada  saat  ZnO  6% nilai kuat tarik naik 6,190 MPa kemudian pada konsentrasi  9%  nilai  kuat  tarik  turun  sebesar 5,9526 dan 12% didapat nilai kuat tarik cukup besar sebesar 9,2413 MPa dan pada 15% naik menjadi  9,3495  MPa.  Dengan  demikian  pada analisa  kuat  tarik  konsentrasi  kitosan  6% sebesar  6,190  Mpa,  merupakan  konsentrasi variasi  kitosan  terbaik  dan  konsentrasi  ZnO 15% sebesar 9,3495 Mpa merupakan konsentrasi variasi ZnO terbaik pada penelitian ini.
Gambar 4.1 Pengaruh Konsentrasi Filler (%) terhadap Kuat Tarik (MPa) Bioplastik pada Berbagai Variasi Filler
Pengaruh turun naiknya kuat tarik pada filler kitosan dipengaruhi oleh jumlah konsentrasi filler ,  mampu  mengisi  ruang  pori- pori  pada  bioplastik  sehingga  di  dapatkan bioplastik yang  memiliki  kekuatan  tarik  yang baik,  dengan  penambahan  konsentrasi filler yang  tepat    maka  akan  terisi  sesuai  yang  di butuhkan  pori-pori  pada  bioplastik sehingga gaya  tarik  menarik  antar  molekulnya  akan semakin  kuat  dan  nilai  kuat  tarik  pun  akan
meningkat.
Pengaruh turun naiknya kuat tarik pada
filler
ZnO karena dengan semakin bertambahnya konsentrasi
ZnO dapat menyebabkan  nilai  kuat  tarik  dari  bioplastik menjadi  meningkat  dan  ZnO  sebagai filler yang  menjadi  penghubung  dan  pengisi (filler) ikatan hidrogen intramolekul dan intermolekul yang  hilang  saat  sudah  di  tambahkan  selulosa dan  sorbitol.  Kekuatan  tarik  juga  sangat dipengaruhi  oleh  kerapatan  suatu  bahan.  Hal ini  didukung  oleh  penelitian  Afdalsufi,  2019 yang  menyatakan  kerapatan  suatu  bahan berpengaruh  terhadap  sifat  mekanik  bahan tersebut,  semakin  rapat  suatu  bahan  maka semakin  meningkatkan  sifat  mekaniknya, dalam  penelitian  Amni, et.al., 2016  juga menyatakan semakin banyak ditambah pengisi ZnO maka nilai kuat tarik semakin meningkat sehingga bioplastik yang dihasilkan mempunyai kekuatan tarik yang baik.
2. Pemanjangan (% elongation )
Persen pemanjangan (elongation) adalah  suatu  sifat  mekanik yang  erat hubungannya  dengan  sifat  fisik  bioplastik. Elongation atau proses pemanjangan merupakan  perubahan  panjang  maksimum pada  saat  terjadi  peregangan  hingga  sampel bioplastik  terputus.  Hasil  penelitian  mengenai pemanjangan pada sample  bioplastik dari nata de  coco ,  dilakukan  dengan  alat Universal Testing Machine (UTM). pemanjangan dilakukan dengan memotong bioplastik menjadi  ukuran  10  cm  x  2  cm,  lalu  ujung plastik  dijepit  pada  alat  UTM  dan  dilakukan pemanjangan  sampai  plastik  terlihat  putus, berikut ditunjukkan pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2. Pengaruh Konsentrasi Filler terhadap Pemanjangan (%elongasi) Bioplastik pada Berbagai Variasi Filler
Pada Gambar 4.2 dapat terlihat pengaruh penambahan  konsentrasi  ZnO  (0%,  3%,  6%, 9%,  12%,  dan  15%)  terhadap  pemanjangan bioplastik  dari nata  de  coco .  Pada  saat konsentrasi ZnO 0% didapat nilai pemanjangan  cenderung  rendah  yaitu  2,4% namun pada ZnO 3% didapat nilai pemanjangan  menjadi  16%.  Kemudian  pada ZnO  6%,  9%,  12%,  dan  15%  nilai pemanjangan  cenderung  turun  ZnO  6% didapat  nilai  pemanjangan  12%,  ZnO  9% pemanjangan  6%,  ZnO  12%  sebesar  4%  dan ZnO  15%  nilai  pemanjangan  berada  pada tingkat  terendah  yaitu  3%.  Pada  saat konsentrasi kitosan 0% didapat nilai pemanjangan  cenderung  rendah  yaitu  2,4% namun  pada  kitosan  3  %  nilai  pemanjangan menjadi  9,6%,  kitosan  6% pemanjangan sebesar  6%,  kitosan  9%  nilai  pemanjangan berada pada tingkat terendah sebesar 5,6% dan kitosan 12% pemanjangan yaitu 8% kemudian pada  kitosan  15%  didapat  nilai  pemanjangan cukup baik sebesar 11,2%.
Analisa  pemanjangan  bioplastik  dengan filler  kitosan  pada    konsentrasi  15%  nilai pemanjangan  sebesar  11,2  %  merupakan konsentrasi  variasi  kitosan  terbaik  sedangkan pada  filler  ZnO  pada  konsentrasi  3%  nilai pemanjangan, yaitu 16% merupakan konsentrasi  ZnO  terbaik  pada  penelitian  ini. Pengaruh  naik  turunnya  nilai  pemanjangan pada filler kitosan  dan  ZnO    terjadi  karena lamanya waktu pengeringan, suhu pengeringan yang  tidak  konstan,  pencampuran  bahan  yang kurang  homogen.  dan  juga  pengaruh  semakin besar  konsentrasi  Kitosan  dan  ZnO  yang digunakan  akan  membuat  semakin  sulitnya bahan akan tercampur sehingga mempengaruhi pemanjangan  dari  bioplastik  yang  dihasilkan, hal ini juga di dukung oleh penelitian Widodo, dkk.  2019  yang  menyatakan  bahwa  semakin meningkatnya konsentrasi
ZnO yang
ditambahkan maka akan mengakibatkan semakin  rendahnya  nilai  pemanjangan  dari bioplastik . Hal  ini  dikarenakan  ZnO  dapat
Volume 15 No. 01 Juli 2024
membentuk  ikatan  hidrogen  antar  rantai polimer  sehingga  bioplastik  menjadi  lebih rapat.
3. Uji biodegradasi
Untuk  mengetahui  biodegradasi  dari bioplastik  maka  dilakukan  uji  biodegredasi dengan tujuan untuk mengetahui laju degradasi sampel  dengan  berbagai  variasi  sehingga  bisa diketahui  berapa  lama  sampel  tersebut  akan terurai oleh mikroorganisme dalam tanah. Pada metode ini dilakukan dengan mengubur sampel di  dalam tanah kemudian menghitung  %  berat residual  dari  sampel  dalam  tiap  satuan  waktu (gram/day).
Gambar 4.3 Pengaruh Konsentrasi Filler (%)
terhadap % Berat Residual dengan Variasi Waktu Biodegrasdasi Bioplastik Pada Gambar 4.3 dapat dilihat pengaruh  penambahan  konsentrasi  kitosan (3%, 6%, 9%, 12%, dan 15%) % biodegradasi bioplastik  dari  nata  de  coco.  Pada  saat konsentrasi  kitosan  15%  di  hari  ke-  3  nilai biodegradasi  berada  pada  tingkat  terendah sebesar 42,4% hari ke- 6 sebesar 59,2% dan di hari  ke-  9  naik  menjadi  64,8%,  nilai biodegradasi konsentrasi kitosan 12%,9%,6%,3%  terus  naik  kitosan  12%  hari ke-  3  sebesar  43,5%  hari  ke-  6  sebesar  61,2% dan  dihari  ke  9  72,9%,  kitosan  9%  hari  ke-  3 sebesar  38%  hari  ke  6  sebesar  57,6%  dan  di hari ke 9 sebesar 84,2%, kitosan 6% hari ke- 3 sebesar 32% hari ke- 6 65,6% dan di hari ke 9 sebesar  85,2%,  kitosan  3%  hari  ke-  3  sebesar 53%  hari  ke  6  73,3%  dan  di  hari  ke-  9 mencapai  92,7%  dan  pada  kitosan  0% biodegradasi  mencapai  94,6%  dihari  ke  9.
Hasil  biodegradasi  terhadap  %  berat  residual konsentrasi kitosan 0% merupakan konsentrasi variasi  kitosan  terbaik  pada  penelitian  ini karena  semakin  banyak filler yang  digunakan akan  semakin  lama  tingkat  degradasi  terjadi sebab  penambahan filler akan  mempersulit mikroorganisme mendekomposisi tanah.
Pada  Gambar  4.4.  dapat  terlihat pengaruh  penambahan  konsentrasi  kitosan (0%,  3%,  6%,  9%,  12%,  dan  15%)  % biodegradasi bioplastik dari nata de coco .
Gambar 4.4 Pengaruh Konsentrasi Filler (%) terhadap % Berat Residual dengan Variasi Waktu Bioplastik
Pada saat konsentrasi ZnO 15% di hari ke  3  nilai  biodegradasi  berada  pada  tingkat terendah  yaitu  15,4%  hari  ke-  6  naik  menjadi 25,5%  dan  di  hari  ke  9  sebesar  42,3%  nilai biodegradasi ZnO 12%, 9%, 6%, 3% terus naik pada  ZnO  12%  hari  ke-  3  sebesar  16,5%  hari ke-  6  sebesar  30%  dan  dihari  ke-  9  sebesar 45,6%,  ZnO  9%  hari  ke-  3  19,2%  hari  ke-  6 sebesar  28,8%  dan  di  hari  ke-  9  47,2%,  ZnO 6%  hari  ke-  3  sebesar  20%,  hari  ke-  6  30,4% dan di hari ke- 9 sebesar 50,4%, ZnO 3% hari ke- 3 sebesar 23,3%, hari ke- 6 sebesar 47,7% dan  di  hari  ke-  9  mencapai  64,4%  dan  pada ZnO 0% biodegradasi mencapai 94,6% di hari ke-  9.  Hasil  biodegradasi  terhadap  %  berat residual  konsentrasi  ZnO  0%  merupakan konsentrasi variasi ZnO terbaik pada penelitian ini  karena  semakin  banyak filler yang digunakan akan semakin lama tingkat degradasi terjadi sebab penambahan filler akan
Volume 15 No. 01 Juli 2024
mempersulit mikroorganisme mendekomposisi tanah.
Pada  Gambar  4.5 dapat terlihat pengaruh  penambahan  konsentrasi  filler  ZnO dan  kitosan  terhadap  bioplastik  dari nata  de coco di hari ke 9 , pada konsentrasi kitosan 0% biodegradasi  mencapai  94,6%  dan  konsentrasi 3%  biodegradasi  menjadi  92,7%  dan  ZnO  0% juga  biodegradasi  mencapai  94,6%  kemudian konsentrasi  3%  biodegradasi  menjadi  64,4% namun  pada  konsentrasi  6%,  9%,  12%,  dan 15% untuk % berat residual cenderung turun.
Gambar 4.5. Pengaruh Konsentrasi Filler (%) terhadap % Berat Residual dengan Variasi Konsentrasi Filler pada Hari ke- 9 Untuk konsentrasi 6%, Kitosan
biodegradasi  85,2%  dan  ZnO  biodegradasi 50,4%.  Konsentrasi  9%,  Kitosan  biodegradasi 84,2%  dan  ZnO  biodegradasi  47,2%.  Pada
Konsentrasi  12%  biodegradasi  72,9%,  ZnO 45,6%.
Konsentrasi 15%, Kitosan
biodegradasi  64,8%  dan  ZnO  15%  sebesar 42,3%.  Semakin  banyak  konsentrasi filler yang  digunakan  maka  akan  semakin  lama tingkat  degradasi  terjadi  sebab  penambahan konsentrasi filler akan mempersulit mikroorganisme mendekomposisi tanah.
Filler kitosan pada biodegradasi hari ke- 9 lebih cepat terdegradasi dibanding filler ZnO dikarenakan  kitosan  merupakan  senyawa kimia  yang  berasal  dari  bahan  hayati  kitin yang diperoleh dari kulit udang sehingga cepat untuk  terdegradasi  sedangkan  pada filler ZnO biodegradasi lebih rendah karena partikel ZnO bertindak sebagai penghalang laju difusi air ke dalam polimer. Partikel ZnO sebagai
penyerang  mikroorganisme  sehingga  pada konsentrasi  ZnO  yang  lebih  besar  frekuensi penyerang  mikroorganisme  lebih  tinggi.  Oleh karena  itu,  biodegradasi  dengan filler ZnO mempunyai kecenderungan lebih lambat.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian Bioplastik dari Nata  De  Coco dengan  Metode Melt Intercalation (Kajian  Pengaruh  Jenis Filler dan  Konsentrasi Filler ) , dapat  disimpulkan bahwa  hasil  analisa bioplastik  dari nata  de coco dengan  konsentrasi  sorbitol  sebagai plasticizer adalah  25%. Nata  de  coco yang digunakan pada setiap sampel adalah sebanyak 10  gram  dengan  kondisi  waktu  pengadukan konstan selama 30 menit dan waktu pengovenan  selama  5  jam  pada  temperatur 45°C.  Variasi  konsentrasi  dan  jenis filler terbaik  adalah  kitosan  6%  nilai  kuat  tariknya 6,190  Mpa,  pemanjangan  (elongasi)  12%  dan biodegradasi  dengan  analisa  selama  9  hari sebesar  85,2%  yang  terurai,  maka  bioplastik memenuhi  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI 7188-7:2017) 5.2 Saran
Dari pembahasan tersebut, maka  dapat disarankan:
1. Pengadukan  saat  pembuatan  sampel  harus secara merata dan suhu dijaga konstan.
2. Temperatur pengeringan harus dijaga konstan  untuk  menghindari  terjadinya kerusakan sampel bioplastik.
3. Penelitian ini dapat dilakukan pengembangan  dengan  berbagai  variasi jenis dan konsentrasi plasticizer .

## DAFTAR PUSTAKA
Agustin  Yuana  Elly,  dkk..  2016. Plastik Biodegradable. Jurusan teknik kimia Universitas Surabaya.
Aripin,  dkk..  2017. Studi  Pembuatan  Bahan Alternatif Plastik Biodegradable Dari Pati Ubi Jalar  Dengan  Plasticizer  Gliserol .  Jurusan Teknik Mesin Universitas Bhayangkara Jakarta: Jakarta.
Anonim.  2007. Bahaya  Bahan  Plastik . Mojokerto:  Pusat  Pendidikan  Lingkungan Hidup.
Rinaldi,  dkk.  2017. Sifat  plasticizer .  Skripsi Universitas Indonesia.
Chemical  Science.  2016. Sintesis  Plastik Biodegradable  dengan  Plasticizer  Gliserol. Jurusan  Kimia  FMIPA  Universitas  Negeri Semarang.
Dinda  Putri.  2017. Sintesis  Bioplastik  Dari Pati  Kulit  Pisang  Raja  dengan  Berbagai
Bahan
Perekat.
Skripsi
Universitas
Muhammadiyah Palembang.
Darni,  dkk..  2009. Studi  Pembuatan  dan Karakteristik Sifat Mekanik dan Hidrofobisitas Bioplastik  dari  Pati  Sorgum .  Jurusan  Teknik Kimia FT Kimia Unila: Lampung.
Essa,  dkk..  2017. Alternatif  Sumber  Selulosa
Sebagai Bahan Plastik Biodegradable. Universitas Lampung.
Fajri  Kurniawan.  2017 Bioplastik  Pati  Umbi Talas  Melalui  Proses  Melt  Intercalation. Universitas Muhammadiyah Palembang.
Handbook, Perry. 1950. Sifat  Kimia dan Fisik Plasticizer Glirserol Sorbitol
Keshk.
2021. Formulasi Plastik
Biodegradable  Yang  Berbahan  Baku  Selulosa Dengan  Plasticizer  Sorbitol  dan  Gliserol . Skripsi Universitas Sebelas Maret.
Lisberth  Tampubolon.  2008. Sifat  Selulosa Bakteri  dari  Nata  de  Coco .  Jurusan  Teknik Kimia USU: Medan.
Lipi. 2017. Komponen Selulosa dan Monomer Penyusunnya. Lembaga  Ilmu  Pengetahuan Indonesia.
Leonard  G.  Krauskopf,  Allen  Godwin. Handbook  Plasticizer  Chapter  978-1-56990- 379-7.
Nur  Arfa,  dkk..  2017. Potensi  Nata  De  Coco Sebagai  Bahan  Baku  Plastik .  Jurnal  Biologi Universitas Negeri Makasar.
Sari  Permata  Diah.  2018. Sorbitol  sebagai plasticizer. Program  Studi  kimia  UIN  Sunan Kali Jaga. Yogyakarta.
Phong,  dkk.  2017. Pemanfaatan  Nata  de Coco. Jurusan  Teknik  Kimia  Universitas Muhammadiyah Semarang.
Sri Haryati, Anggie Septia, Yuni Safitri. 2017. Plastik  Biodegradable  Dengan  Plasticizer Gliserol  dan  Bahan  Pengisi. Jurusan  Teknik Kimia Universitas Sriwijaya.
Seigel, dkk. 2017.
Sintesa Plastik Biodegradabel Dari . Program Studi Pendidikan Kimia UNS: Sukarta.
Selpiana,  dkk..  2016. Pengaruh  Penambahan Kitosan  dan  Gliserol  Pada  Pembuatan Bioplastik Dari Ampas Tebu dan Ampas Tahu . Jurusan  Teknik  Kimia  Universitas  Sriwijaya: Palembang.
Sri Anastasia. 2019. Pemanjangan % Elongation  Plastik  Biodegradable. Fakultas Teknik Universitas Wahis Hasyim: Semarang.
Utomo  Arief,  dkk..  2016. Faktor  yang Mempengaruhi Biodegradabilitas Plastik. Teknik kimia Universitas Surakarta.
Yuniarti. 2019. Plastik Biodegradable Sebagai Bahan  Plastik  Ramah  Lingkungan, Skripsi Universitas Negeri Semarang. https://www.ilmukimia.org/2013/03/polimeris asi-kondensasi.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Glycerol https;//sni.bsn.go.id  (Badan  Standar  Nasional, BSN,  2016. Kriteria,  Ambang  Batas  dan
Metode Uji / Verifikasi SNI. Standar  Nasional indonesia Plastik Biodegradable.