## PRODUKSI FILM BIOMULSA DARI KLOBOT JAGUNG - LLDPE UNTUK APLIKASI DI BIDANG HORTIKULTURA

## THE PRODUCTION OF BIOMULCHING FILMS BASED ON  CORN HUSK -LLDPE POLYMER FOR HORTICULTURAL APPLICATIONS
Mersi Kurniati 1)* , Akhiruddin Maddu 1) , dan Sidikrubadi Pramudito 2)
1) Divisi Biofisika Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam , Institut Pertanian  Bogor Kampus IPB Darmaga, Bogor, Jawa Barat, 16680, Indonesia Email : mersikurniati@gmail.com
2) Divisi Teori Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam , Institut Pertanian Bogor 16680, Indonesia
Makalah: Diterima 10 Agustus 2018; Diperbaiki 29 Januari 2019; Disetujui 25 Maret 2019

## ABSTRACT
From  a  crop  production  perspective,  plastic  mulches  can  increase  yields,  extend  the  growing  season, reduce weed pressure, increase fertilizer use efficiency, conserve soil moisture, and increase soil temperature. A major  limitation  of  polyethylene  mulch  involves  disposal  of  mulch  material  following  use.  Recently, biodegradable mulch films have been viewed as a more sustainable ecological alternative to plastic polyethylene mulch.  In  an  effort  to  cope  up  with  the  severe  and  continuously  growing  agricultural  plastic  waste  problem, biodegradable  film  was  fabricate  using natural  waste  (corn  husk)  as  reinforcing  agent and  the  film  fabricated was used to produce biodegradable mulching fim (Biomulch). In this research, the biomulch of the corn husk and Linear  Low  Density  Polyethylene  (LLDPE)  produced by  extrusion  and  calandering  method  with  a  width of  25 cm has been made. Biomulches were made of corn husksby concentration of: 5, 10 and 15% (% w/w). Proximate and fiber analysis  were conducted to determine the composition of corn husks.  The biomulches were produced were  analyzed  by  mechanical,  thermal,  microstructure,  morphological,  and  functional  group  properties.The results  showed  that  the  mechanical  characteristics  decreased  with  the  addition  of  cornhusk  concentration  on biomulches,  and  concentration  5  %    had  the  highest  mechanical  characteristics  with  tensile  strength  of  14.52 MPa, elongation at break of 358.10% and modulus of elasticity of 0.37 GPa.
Keywords: biomulches, corn husks, calandering, LLDPE

## ABSTRAK
Menurut  perspektif  produksi  tanaman,  mulsa  plastik  dapat meningkatkan  hasil  panen,  memperpanjang musim  tanam,  mengurangi  tekanan  gulma,  meningkatkan  efisiensi  penggunaan  pupuk,  menjaga  kelembaban tanah, dan meningkatkan suhu tanah. Keterbatasan utama mulsa plastik polietilen mencakup limbah bahan mulsa setelah  penggunaan.  Saat  ini,  film  mulsa  yang  dapat  terurai  secara  hayati  telah  dipandang  sebagai  alternatif ekologis  yang  lebih  berkelanjutan  daripada  mulsa  plastik  polietilen.  Dalam  upaya  untuk  mengatasi  masalah limbah plastik pertanian yang parah dan terus berkembang, film yang dapat terbiodegradasi dibuat menggunakan limbah  alami  (kulit  jagung)  sebagai  bahan  penguat  dan  film  yang  dibuat  digunakan  untuk  menghasilkan  fim mulsa  biodegradabel  (bomulsa). Dalam  penelitian  ini  telah  dibuat  film  biomulsa  berbahan  dasar  klobot  jagung dan Linear  Low  Density  Polyethylene (LLDPE)  dengan  menggunakan  metode  ekstrusi  dan calandering . Biomulsa dibuat dengan variasi 5, 10, dan 15% (b/b) klobot jagung dan penambahan anti UV, tinuvin P sebesar 1%.  Film biomulsa selanjutnya dianalisis sifat  mekanik,  sifat termal,  mikrostruktur,  morfologi permukaan dan gugus fungsinya.  Karakteristik mekanik film menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi klobot jagung akan menurunkan sifat mekanik film.  Konsentrasi klobot jagung 5% memberikan hasil terbaik dengan nilai kekuatan tarik 14,52 MPa, elongasi 358,10% dan modulus elastisitas sebesar 0,37 GPa.
Kata kunci : biomulsa, calandering. klobot jagung, LLDPE

## PENDAHULUAN
Teknologi  mulsa adalah suatu sistem  untuk memodifikasi suhu disekitar tanaman untuk mempercepat pertumbuhan dan meningkatkan kualitas  produksi  sebagai  upaya  peningkatan  nilai ekonomis  tanaman  (Kasirajan  dan  Mathieu,  2012). Penggunaan  mulsa plastik  sudah  menjadi  standar umum  dalam  produksi  tanaman  hortikultura  yang bernilai ekonomis tinggi, baik di negara-negara maju maupun  di  negara  berkembang,  termasuk Indonesia.
Plastik  yang  umum  digunakan  untuk  teknologi mulsa berasal dari plastik sintetis seperti Linier Low Density Polyethylene (LLDPE) dan Polivinil Klorida (PVC)  yang  umumnya  menimbulkan  masalah lingkungan  karena  plastik  tidak  dapat  terurai  dalam lingkungan setelah selesai dengan penggunaannya.
Plastik  LLDPE  memiliki  kemampuan  yang baik  dalam  mempertahankan  panas  dan  transmisi radiasi,  tetapi  plastik  tersebut  dapat  terdegradasi akibat  radiasi  ultraviolet  dari  matahari  secara  terus- menerus.  Berdasarkan  hal  tersebut  diperlukan  anti
Jurnal Teknologi Industri Pertanian 29 (1):97-105 (2019) Nomor DOI: 10.24961/j.tek.ind.pert.2019.29.1.97 ISSN: 0216-3160    EISSN: 2252-390
Terakreditasi Peringkat 2 Dirjen Penguatan Riset dan Pengembangan No 30/E/KPT/2018 Tersedia online http://journal.ipb.ac.id/index.php/jurnaltin
UV  yang  berfungsi  untuk  mengontrol  proses degradasi  pada  mulsa  pada  saat  penggunaan.  Anti UV sangat penting  karena pada plastik mulsa dapat menahan  laju  degradasi  dari  sinar  ultraviolet matahari  sehingga  meningkatkan  umur  plastik mulsa,  tidak  mudah  hancur  dan  terurai  oleh  alam. Kandungan  UV  yang  seimbang  pada  kandungan mulsa  membuat kekuatan plastik  mulsa sangat baik, memiliki  degradasi  terkontrol  sehingga  petani  dapat mempergunakan sampai beberapa kali pemakaian.
Seiring  dengan  isu  global  terkait  suatu produk  yang  ramah  lingkungan,  maka  teknologi biomulsa  ini  menjadi  sangat  menarik  untuk dikembangkan. Pengembangan bahan plastik biodegradabel merupakan salah satu alternatif untuk memecahkan masalah ini. Salah satu serat alam yang belum  termanfaatkan  secara  optimal  dan  memiliki potensi  untuk  dikembangkan  menjadi  bioplastik adalah  kulit  buah  jagung  atau  klobot  jagung  yang sampai  saat  ini  masih  dianggap  sebagai  limbah. Klobot jagung di Indonesia cukup  melimpah  karena jagung merupakan komoditas yang mudah ditemukan  di  Indonesia.  Menurut  data  Badan  Pusat Statistik  (BPS),  produksi  jagung  pada  tahun  2016 sebesar  23,19  juta  ton.  Klobot  jagung  merupakan salah  satu  bahan  yang  memiliki  kandungan  selulosa yang  cukup  tinggi  sekitar  38,2%,  hemiselulosa 44,5%, lignin 6,6%, protein 1,9%, abu 2,8% dan dari hasil panen buah jagung, bobot klobot jagung sekitar 38,4%. (Yang et al ., 2017).
Serat memiliki sifat mekanik yang baik dan sudah  sering  digunakan  untuk  pembuatan  komposit dengan  mencampurkannya  pada  berbagai  polimer. Selulosa  yang  terkandung    pada  klobot  jagung berperan  sebagai  penguat  karena  mempunyai struktur  kristal.  Sifat  mekanis  selulosa  yang  kuat menyebabkan selulosa berpotensi untuk dimanfaatkan  sebagai  penguat  dalam  komposit polimer (Zhijian et al., 2016).
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  membuat film  biomulsa  klobot  jagung-LLDPE  dengan  tiga varian komposisi klobot jagung  yaitu 5%, 10%, dan 15%,  dalam  pembuatannya  digunakan  bahan  aditif yaitu  Tinuvin  P  sebagai  anti  UV,  Irganox  sebagai antioksidan,  gliserol  sebagai plasticizer ,  dan  asam oleat  sebagai coupling  agent .  Selanjutnya    film biomulsa  dianalisis  sifat  mekanik,  termal,  struktur, morfologi dan sifat optiknya.

## BAHAN DAN METODE

## Persiapan Bahan Baku
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah  klobot  jagung  manis  yang  diperoleh  dari Pasar  Induk  Kemang  Bogor.  Klobot  jagung  lapisan ke 4 sampai dengan lapisan ke ±15 dibersihkan dan kemudian  dicacah.  Proses  selanjutnya  cacahan klobot  jagung  dikeringkan  menggunakan  oven sampai  kadar  air  10%.  Setelah  pengeringan  klobot jagung  digiling  kemudian  diayak  menggunakan
saringan  lolos  100 mesh (149  m).  Serbuk  klobot jagung dikarakterisasi komponen-komponennya (kadar  air,  protein  kasar,  lemak  kasar,  serat  kasar, kadar  abu  dan  karbohidrat)  menggunakan  metode yang berdasarkan pada SNI-01-2891-1992. Karakterisasi  komponen  serat  dengan  metode  Van Soest  (1991).  Pengamatan  gugus  fungsi  serta mikrostruktur  juga  dilakukan  pada  serbuk  klobot jagung.

## Pencetakan Film Biomulsa
Produksi  film  biomulsa  dilakukan  dengan tiga tahap pencampuran. Pertama adalah pencampuran  serbuk  klobot  jagung,  akuades  dan giserol.  Klobot  jagung  dan  akuades  dicampur terlebih  dahulu  sampai  kadar  air  25%,  setelah  itu dicampur dengan 10% gliserol kemudian didiamkan selama  2  minggu.  Kedua  adalah  pencampuran LLDPE, Asam  Oleat (AO), Tinuvin P, dan Irganox. Asam  oleat  berfungsi  sebagai  plastisizer,  Tinuvin  P dapat  memperlambat  proses  degradasi    dan  Irganox sebagai  bahan  antioksidan.  LLDPE  ditambah  0,2% Irganox  dengan  pencampuran  kering  kemudian ditambahkan 1% Tinuvin P dan 2% AO (Nurdayat et al., 2004).  Ketiga adalah pencampuran total dimana campuran  pertama  dan  kedua  dicampur  dengan variasi  5,  10,  15    (%bb)  campuran  pertama. Selanjutanya  5%  campuran  disebut  M5,  10% campuran disebut M10, 15% campuran disebut M15. Pencampuran  menggunakan  alat  ekstrusi  pada  suhu 180 o C    dengan    kecepatan  putar  30  rpm.    Hasil ekstrusi kemudian dicetak dengan menggunakan alat cetak  lembaran  film  ( calandering) dengan  lebar  15 cm dan target ketebalan  0,5 mm.

## Karakterisasi Gugus Fungsional
Pengamatan  spektrum  serapan  infra  merah pada  biomulsa    diamati  dengan Fourier  Transform Infrared (FTIR) spectrometer Bruker  Tensor-37. Sampel  sebanyak  2  mg  dibentuk  pelet  dengan penambahan  Kbr  200  mg  (ketebalan  1  mm).  Pelet yang  terbentuk  dikenai  sinar  infra  merah  dengan rentang bilangan gelombang pada 400-4000 cm -1 , 32 scan dan  resolusi  4  cm -1 .  Analisis  FTIR  dilakukan untuk  mengetahui  keberadaan  gugus  fungsional serbuk  klobot  jagung  serta  film  biomulsa  M5,  M10 dan M15.

## Karakterisasi Termal
Sifat termal serbuk klobot jagung berukuran 100 mesh ,  film  biomulsa  M5,  M10  dan  M15 dikarakterisasi menggunakan alat Differential Scanning  Calorimetry (DSC),  Perkin-Elmer  Co Norwalk  yang  dapat  mengukur  secara  kuantitatif perubahan  entalpi  yang  timbul  sebagai  fungsi  dari suhu  dan  waktu.  Pengujian  dilakukan  dengan kondisi  sampel  ditahan  pada  suhu  30 o C  selama  5 menit  dan  kemudian  dilakukan  pemanasan  sampai 200 o C dengan kecepatan 5 o C/menit.

## Karakterisasi Mikrostuktur
Mikrostruktur serbuk klobot jagung dan film biomulsa  kode  sampel  M5,  M10  dan  M15  diamati dengan  X- ray  diffractometer (XRD)-700  Shimadzu pada  posisi  statis  menggunakan  sumber  radiasi  Cu K  (  =1,5418  Å)  dengan  kondisi  operasi  pada  40 kV, 30 mA, sudut 2  = 10 - 80  dan kecepatan scan 2  /menit.

## Karakterisasi Sifat Mekanik
Pengujian  mekanik  dilakukan  dengan menggunakan Universal  Testing  Machine (UTM) dengan  merk  Shimadzu  tipe  AGS-10  Kg.  Uji  tarik dilakukan  dua  arah  dan  disesuaikan  dengan  standar ASTM  D638,  dengan  ketebalan  ±  0,5  mm  (Wu, 2014). Uji tarik  ASTM D638 ini merupakan standar yang  dirancang  untuk  mengetahui  sifat  tarik  untuk kontrol  dan  spesifikasi  dari  bahan  plastik.  Setiap sampel diambil lima spesimen untuk pengujian sifat mekanik.    Proses  penarikan  sampel  dilakukan dengan  dengan  kecepatan  5  mm/menit  pada  suhu 22,4 o C  dan  kelembaban  relatif    58%,  penarikan dilakukan  hingga  sampel  mengalami  perpatahan. Hasil dari pengujian tarik ini adalah kurva tegangan- regangan  yang  menunjukkan  ketahanan  benda  atau sampel  terhadap  pemberian  beban  tarik  dan  nilai persentase pertambahan panjang saat terjadi perpatahan  ( elongation  at  break )  bahan.  Sampel yang diuji adalah film biomulsa M5, M10 dan M15.

## Karakterisasi Morfologi Permukaan
Morfologi  biomulsa  diamati  menggunakan Scanning  Electron  Microscopy (SEM)  merk  JEOL JSM-6510  LA  dengan  tegangan  akselerasi  elektron 20  kV  dan  perbesaran  100  kali  dan  1000  kali. Sampel  yang  diuji  SEM  adalah  film  biomulsa  M5, M10 dan M15.

## Karakterisasi Sifat Optik
Pengujian UV-Vis bertujuan untuk mengetahui  karakteristik  absorbansi  dan  pengaruh penambahan  tinuvin  P  pada  film  biomulsa. Pengujian dilakukan dengan  perangkat Ocean Optik UV-Vis  serial  USB4000FL.  Pengukuran  dilakukan pada rentang 200-800 nm, dimana rentang UV pada 200-400 nm dan cahaya tampak pada 400-800 nm.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisis Proksimat dan Komponen Serat
Analisis proksimat dilakukan untuk mengetahui  komposisi  dari  serbuk  klobot  jagung. Hasil  uji  disajikan  pada  Tabel  1.  Berdasarkan  data tersebut  serbuk  klobot  jagung  memiliki  kandungan kadar  lemak  dan  protein  yang  rendah,  artinya  tidak baik untuk dijadikan pakan ternak  (Bunyamin et al., 2013).
Klobot  jagung  memiliki  kadar  abu  yang kecil  yakni  sebesar  5,14%.  Berdasarkan  penelitian oleh Liu et al . (2010), kadar abu dalam ukuran 14-50 µm dapat meningkatkan kuat tarik komposit dengan matriks  HDPE.    Serat  kasar  dan  karbohidrat memiliki  konsentrasi  tertinggi  yakni  berkisar  di 25,48%  dan  57,90%.  Penambahan  serat  alami berfungsi  untuk  mensubstitusi  penggunaan  polimer sintetis dan sudah sering digunakan untuk pembuatan  komposit  dengan  mencampurkannya pada berbagai polimer (Zhijian et al., 2016).
Tabel  1.  Hasil  uji  proksimat  serbuk    klobot  jagung 100 mesh
Parameter Uji (%bb) Nilai Kadar air 9,71  0,02 Kadar abu 5,14  0,04 Kadar protein kasar 5,15  0,01 Kadar serat kasar Selulosa Hemiselulosa Lignin Kadar lemak kasar 25,48  0,30 23,48  0,26 32,82  0,41 9,23  0,02 1,28  0,03 Kadar karbohidrat* 53,24  0,34
* By Difference

## Mulsa Klobot Jagung
Mulsa  dicetak  dengan  menggunakan  alat ekstrusi calandering, yang  menghasilkan  plastik panjang dengan ketebalan ±0,5 mm dan lebar 15 cm. Foto  hasil  pencetakan  dapat  dilihat  pada  Gambar  1. Dari Gambar 1 terlihat bahwa  warna mulsa semakin gelap  dengan  semakin  besarnya  konsentrasi  klobot jagung.
(a) (b)
(c)
Gambar 1. Mulsa (a) M5, (b) M10 dan (c) M15
Penyebaran secara merata material-material matriks  dalam  suatu  komposit  merupakan  hal  yang sangat penting. Penyebaran material-material tersebut  mempengaruhi  sifak  mekanik  dalam komposit  tersebut  (Wu,  2014).  Analisis  morfologi dengan SEM dilakukan  untuk  mengamati  morfologi film  biomulsa  yang  dihasilkan.  Hasil  SEM berukuran  100 mesh atau  149  µm  ditunjukkan  pada Gambar  2  bahwa  film  biomulsa  memiliki  pori-pori atau ruang kosong, ini memungkinkan untuk disisipi oleh LLDPE sehingga mempermudah pencampuran.
Gliserol  dan  asam  oleat  merupakan  cairan yang  memiliki  titik  leleh  dibawah  suhu  ruang  yakni 18 o C  dan  14 o C  (Pubchem,  2017).  Tinuvin  P  dan Irganox  berwujud  kristal  yang  memiliki  titik  leleh 132 o C  dan  55 o C  (Ciba,  1998).  Titik  leleh  LLDPE berkisar  di  120 o C  -  160 o C  sementara  klobot  jagung titik leleh sebesar 290 o C (Ciba, 2009).  Pencampuran bahan-bahan  penyusun  mulsa  menggunakan single screw extruder dengan suhu 180 o C, dimana suhu ini lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  titik  leleh  dari bahan-bahan  penyusun  mulsa  kecuali  klobot  jagung yang  memiliki  suhu  degradasi  196,21  C.  Selain pengaruh  suhu juga terdapat pengaruh  mekanik dari perputaran sekrup hal ini  membantu untuk  material- material  tersebut  lebih  mudah  meleleh.  Berdasarkan titik leleh tersebut gumpalan  pada permukaan mulsa sebagian besar merupakan serbuk klobot jagung dan sebagian  kecil  tinuvin  P.  Adanya  gumpalan  di permukaan mulsa mengindikasikan kurang meratanya distribusi serbuk klobot jagung dan bahan aditif  lainya  di  dalam  film  biomulsa.  Hal  ini diakibatkan  oleh  sifat  yang  berbeda  antara  LLDPE dan klobot jagung.  Klobot jagung bersifat hidrofilik dan  LLDPE  bersifat  hidropobik.  Selain  itu perbedaan  skema  ikatan  hidrogen  antar  klobot jagung dan LLDPE membuat ikatan antar permukaan tidak maksimal.
Analisis  Gugus  Fungsi  Klobot  Jagung  dan  Film Biomulsa
Hasil  analisis  FTIR  disajikan  pada  Gambar 3.  Berdasarkan  spektrum  FTIR,  ikatan  O-H  regang, hidroksil bebas pada bilangan gelombang 3742 cm -1 teridentifikasi  dalam  gugus  fungsi  alkohol,  air,  dan fenol. Ikatan O-H regang, ikatan H- pada 3416 cm -1
terindentifikasi  dalam  gugus  fungsi  yang  sama dengan sebelumnya. Puncak pada bilangan gelombang 2921 cm -1 merupakan ikatan C-H regang yang  teridentifikasi  dalam  gugus  fungsi  alkana  dan asam  karboksilat.  Ikatan  C-H  regang  pada  bilangan gelombang  2361  cm -1 teridentifikasi  dalam  gugus fungsi metil dan alifatik jenuh.
Ikatan C=O regang pada bilangan gelombang  1827  cm -1 teridentifikasi  dalam  gugus fungsi  ester  dan  alifatik  jenuh  (lemak),  sementara pada  bilangan  gelombang    1735  cm -1 dalam  gugus fungsi  ester  dan  alifatik  jenuh  (protein)  sesuai dengan  penelitian  Alfiani et  al. (2014).  Ikatan  N-H tekuk  pada  bilangan  gelombang  1649  cm -1 teridentifikasi gugus fungsi  amina (amilase). Ikatan C=C  regang  pada  bilangan  gelombang  1517  cm -1 teridentifikasi  gugus  fungsi  alkena  (lignin).  Ikatan C-C  vibrasi  pada  1252  cm -1 teridentifikasi  gugus fungsi  alkil  dan  C-O  regang  pada  1040  cm -1 dalam gugus  fungsi  alkohol  (selulosa,  hemiselulosa, lignin),  asam  karboksil,  ester,  dan  eter.  Hasil  uji proksimat, serat, dan analisis kurva FTIR memungkinkan  untuk  klobot  jagung  dijadikan sebagai  bahan  substitusi    pembuatan  bioplastik, sehingga  dapat  mengurangi  penggunaan  plastik secara penuh.
Hasil  Spektrum  FTIR  dapat  dilihat  pada Gambar  4.  Spektrum  tersebut  menunjukkan  tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara mulsa M5, M10  dan  M15,  dimana  terdapat  puncak  lemah  dan kuat.  Spektrum vibrasi dari suatu molekul memiliki keunikan  tersendiri  yang  bisa  menjadi  karakteristik dari  molekul  tersebut  (Coates,  2000).  Inframerah merupakan  gelombang  yang  dapat  mendeteksi spektrum  vibrasi  dari  molekul,  sehingga  pada spektrum inframerah dapat digunakan untuk melihat karakteristik  ikatan/gugus  fungsi  suatu  material. Spektrum  FTIR  film  biomulsa  jika  dibandingkan dengan  hasil-hasil  penelitian  sebelumnya  yang membahas  tentang  material  utama  penyusun  film biomulsa, menunjukkan terdapat beberapa kesamaan puncak  yang  terbentuk.  Spektrum  FTIR  LLDPE hasil  penelitian  Konoz et  al. (2011)  memiliki kesamaan  pola  pada  puncak  714  cm -1 ,  770  cm -1 , 1374 cm -1 dan 1639 cm -1 .
(a)
(b)
(c)
Gambar 2. SEM film biomulsa (a) M5 (b) M10 (c) M15; perbesaran 1000 kali
Gambar 3. Grafik FTIR serbuk klobot jagung berukuran 100 mesh
Bilangan gelombang (cm -1 ) 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Tr an sm ita ns i ( % ) (a) (b) (c)
Gambar 4. Spektrum FTIR klobot jagung dan mulsa dengan variasi (a) M5, (b) M10 dan (c) M15

## Analisis Termal Mulsa
Analisis termal bertujuan untuk mengetahui karakteristik  termal  dan  kristalisasi  dari  serbuk klobot  jagung  dan  mulsa  klobot  jagung.  Salah  satu karakteristik termal yakni suhu transisi gelas, dimana terjadi  perubahan  sifat  bahan  yang  semula  padat seperti  gelas  menjadi  lunak  seperti  karet.  Suhu transisi  gelas  ditentukan  melalui  interpolasi  saat terjadi  reaksi  endotermis  pertama,  dimana  bahan mulai menyerap panas hingga terjadi pelepasan kalor ke lingkungan.
Karakteristik  puncak  endotermik  serbuk klobot jagung berukuran 100 mesh ditunjukkan pada Gambar  5.  Kurva  endotermik  tersebut  memiliki rentang  dari  33 o C  sampai  130 o C,  dengan  puncak  di 70 o C,  dalam  selang  tersebut  terjadi  perubahan  fasa kristal  menjadi  lebih  amorf  dan  dari  padat  menjadi lebih  elastic.  Karakteristik  termal  film  biomulsa ditunjukan  oleh  Gambar  6,    dimana  nilai  Tg  dari ketiga  variasi  tersebut  cenderung  meningkat  dengan
peningkatan  konsentrasi  klobot  jagung.  Nilai Tgbiomulsa berkisar diantara 116-119 o C, peningkatan  ini  diakibatkan  oleh  penurunan  ruang kosong dalam pergerakan molekul pada mulsa (Wu, 2014).
Gambar 5. Grafik DSC serbuk klobot berukuran 100 mesh
Bilangan gelombang (cm -1 ) 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 T ra ns m ita ns i ( % ) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 O-H (3742 cm-1) O-H (3416 cm -1 ) C-H (2921 cm -1 ) C-H (2361 cm -1 ) C=O (1735 cm -1 ) C=O (1827 cm -1 ) C-C (1252 cm -1 ) C-O (1040 cm-1) C=C (1517 cm -1 ) N-H (1649 cm -1 ) Suhu ( o C) 40 60 80 100 120 140 160 180 H ea t F lo w E nd o U p ( m W ) 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 70 o C
Gambar  6.  Grafik  DSC  film  biomulsa  (a)  M5,  (b) M10 (c) M15
Nilai  ini  lebih  besar  dibandingkan  suhu lingkungan, dimana plastik dikatakan dapat berfungsi  dengan  baik  jika  memiliki  suhu  Tg  diatas suhu  lingkunganya  (Stevens et  al., 2007).  Terdapat dua  puncak  endoterm  berdekatan  dalam  kurva  DSC yang menunjukan adanya dua morfologi kristal yang berbeda  pada  mulsa  yang  serupa  dengan  penelitian Run et  al. (2009).  Adanya  dua  puncak  juga menunjukkan ketidakhomogenan pencampuran bahan-bahan mulsa seperti ditunjukkan pada analisis SEM.  Entalpi  pada  endoterm  atau  energi  yang diperlukan untuk terjadinya perubahan fasa mengalami peningkatan, dengan peningkatan konsentrasi  klobot  pada  film  biomulsa.  Besar  nilai entalpi  untuk  film  biomulsa  M5,  M10  dan  M15 berturut-turut  adalah  69,096  J/g,  75,259  J/g,  dan 83,975  J/g.  Nilai  entalpi  dapat  menjadi  indikator kristalinitas  suatu  material,  dimana  semakin  besar nilai enatalpinya maka semakin tinggi kristalinitasnya (Wu, 2014; Run et al,. 2009).

## Analisis Struktur Biomulsa
Grafik  XRD  pada  Gambar  7  menunjukkan pola yang serupa dengan hasil DSC.  Dimana klobot jagung  memiliki  satu  puncak,  sementara  mulsa memiliki  dua  puncak  dominan.  Klobot  jagung memiliki  satu  puncak  dominan  di  2θ  =  22,47 o . Mulsa  memiliki  dua  puncak  dominan  dimana  untuk
film  biomulsa  M5  memiliki  dua  puncak  tertinggi  di 2θ  =  21,637 o dan2θ  =  23,938 o . . Film  biomulsa  M10 memiliki  dua  puncak  tertinggi  di  2θ  =  21,777 o dan 2θ  =  24,063 o .  Film  biomulsa  M15  memiliki  dua puncak  tertinggi  di  2θ  =  21,721 o dan    2θ  =  24,027 o . Berdasarkan literatur (Yan Jie dan Wei Dong, 2007), LLDPE murni memiliki dua puncak dominan antara lain  2θ  =  21,7 o dan  24,2 o .  Berdasarkan  hal  ini,  dua puncak  pada  film  biomulsa  merupakan  puncak kristalin  dari  matriks  LLDPE.  Karakteristik  dari puncak-puncak  mulsapun  tidak  berbeda  jauh,  ini dikarenakan  klobot  jagung  merupakan  material alami yang bersifar amorf.
Gambar 7. Grafik XRD (a) Klobot jagung 100 mesh (b) Film biomulsa M5 (c) Film biomulsa M10 (d) Film biomulsa M15

## Analisis Sifat Mekanik Film Biomulsa
Hasil uji dapat dilihat pada Gambar 8 dan 9. Dari  hasil  uji  tarik  didapatkan  kekuatan  tarik, modulus elastisitas, dan elongation at break .  Untuk sisi  panjang,  semakin  meningkatnya  konsentrasi klobot  jagung  membuat  kekuatan  tarik  dari  mulsa mengecil.  Hal  ini  diakibatkan  oleh  pengaruh interaksi  antar  LLDPE  dan  klobot  tidak  sekuat LLDPE  murni itu sendiri sesuai dengan  Wu (2014). Hasil  tersebut  juga  terlihat  pada  kekuatan  tarik  dari sisi lebar.
(a)                                                                                              (b)
Temperatur ( o C) 60 80 100 120 140 160 H ea t F lo w E nd o U p ( m W ) (a) (b) (c) 116 o C 117 o C 119 o C 123.37 o C 122.33 o C 121.98 o C 15 20 25 30 35 40 In te ns it as ( C o un t) (a) (b) (c) (d) ) Derajat ( 2  0 2 4 6 8 10 12 14 16 5 10 15 Kuat T ar ik ( M P a) Konsentrasi Klobot Jagung (%) Lebar Panjang 0 50 100 150 200 250 300 350 400 5 10 15 El o n g at io n a t B re ak ( %) Konsentrasi Klobot Jagung (%) Lebar Panjang
Gambar 9. Modulus elastisitas mulsa
Besar  kuat  tarik  untuk  LLDPE  murni berdasarkan data yang dikeluarkan oleh Prospector® memiliki  rentang  6,96-31,37  MPa.  Rentang  ini masih  sesuai  dengan  kuat  tarik  untuk  sisi  panjang dimana  memiliki  rentang  8,82-14,52  MPa.  Kuat tarik sisi lebar hanya film biomulsa M5  yang  masih masuk  dalam  rentang  LLDPE  murni,  yakni  7,85 MPa,  sementara  film  biomulsa  M10  dan  M15 besarnya dibawah rentang tersebut.
Modulus elastisitas merupakan kemampuan bahan  melawan  perubahan  bentuk  atau  deformasi permanen akibat pembebanan.  Berbeda dengan hasil kuat  tarik,  nilai  modulus  elastisitas  untuk  panjang terbesar  pada  mulsa  M10  sebesar  0,32  GPa, sedangkan untuk lebar pada mulsa M5 sebesar  0,37 GPa.  Jika  batas  ini  dilewati  maka  mulsa  tersebut akan  mengalami  kerusakan  (Oroh et  al., 2013). Besar modulus elastisitas tersebut tidak berbeda jauh dengan LLDPE murni sesuai data Prospector® yakni pada rentang 0,24-0,42 GPa.
Elongation  at  break merupakan  kemampuan material  dalam  menahan  beban  sehingga  material tersebut  tidak  putus,  walaupun  terjadi  kerusakan permanen. Berdasarkan Gambar 9 terlihat perbedaan yang  sangat  signifikan  antara  sisi  panjang  dan  sisi lebar.  Dimana  sisi  panjang  memiliki  kemampuan elastisitas lebih besar dibandingkan sisi lebar seperti pada kuat tarik. Hal ini diakibatkan arah pencetakan mulsa  searah  dengan  sisi  panjang,  sehingga  serat- serat lebih dominan mengarah ke sisi panjang. Besar elongation at break LLDPE murni berdasarkan data Prospector®  memiliki  rentang  dari  47%-1000%. Sama  seperti  kuat  tarik, strain  at  break sisi  panjang masuk  dalam  rentang  tersebut,  sementara  sisi  lebar hanya  mulsa  M5  yang  masih  masuk  dalam  rentang LLDPE murni.
Bahan  pemlastis  (gliserol)  ditambahkan untuk  mengurangi  kekakuan  dari  polimer  dan meningkatkan fleksibilitas polimer tersebut. Penambahan pemlastis dalam jumlah kecil agar tidak melemahkan plastik yang dihasilkan (Zulferiyenni et
al ., 2014).  Pencampuran pertama antara gliserol dan klobot  menyebabkan  terjadi  interaksi  antara  gliserol dan  klobot  sehingga  sifat  mekaniknya  lebih  baik. Begitu pula penambahan asam oleat, bertujuan untuk menjadi  perekat  antara  campuran  satu  dan  LLDPE yang nantinya dapat berpengaruh ke sifat mekaniknya.
Pemlastis  inilah  yang  membuat  nilai modulus  elastisitas  antara  lebar  dan  panjang  tidak berbeda  jauh,  bahkan  pada  film  biomulsa  M5  nilai modulus  elastisitas  lebih  besar  pada  sisi  lebar. Interaksi  antara  glilserol  dan  klobot,  serta  fungsi asam oleat yang masih belum maksimal mengakibatkan penurunan sifat  mekanik.Ini terbukti dengan terjadinya penurunan nilai kekuatan tarik dan strain  at  break dengan  peningkatan  konsentrasi klobot  jagung.  Selain  itu  pada  analisis  SEM menunjukan  ketidakhomogenan  mulsa  yang  artinya material  seperti  gliserol  dan  asam  oleat  belum berfungsi maksimal.

## Analisis Sifat Optik Film Biomulsa
Mulsa  memiliki  warna  jingga  hingga kecoklatan,  warna  komplementer  dari  jingga  adalah biru  kehijauan  dengan  rentang  panjang  gelombang 480-490  nm  (Shameli et  al .,  2010).  Warna komplementer merupakan warna yang terlihat ketika disinari cahaya tampak, berbeda dengan warna yang diserap.    Berdasarkan  Gambar  10  puncak  absorbsi untuk film biomulsa M5 dan M10 terletak di panjang gelombang  480  nm,  untuk  film  biomulsa  M15  di panjang  gelombang  481  nm.  Hal  ini  sesuai  dengan warna  dari  mulsa,  dimana  warna  yang  diserap disekitar  rentang  480-490  nm.  Dalam  rentang  UV semakin  besar  konsentrasi  klobot  jagung  maka semakin  kecil  daya  serapnya  terhadap  UV, sementara  pada  pemaparan  cahaya  tampak  terjadi peningkatan  drastis  pada  film  biomulsa  M15.    Hal ini dikarenakan warna pada film biomulsa M15 lebih gelap  dibandingkan  yang  lainya  dan  film  biomulsa M10  lebih  gelap  dibandingkan  film  biomulsa  M5 ketika  memasuki  rentang  cahaya  tampak.  Selain pengaruh  warna  terdapat  juga  pengaruh  dari karbohidrat  yang  terkandung  dalam  klobot  jagung (Kaijanen et al ., 2015).
Karbohidrat  terbagi  atas  dua  kelompok yakni  aldosa  yang  memiliki  gugus  aldehid  dan ketosa  yang  memiliki  gugus  keton.  Ikatan  rangkap dimiliki  oleh  karbohidrat  dari  aldehid  dan  keton, sementara  LLDPE  tidak  memiliki  ikatan  rangkap akibat  dari  reaksi  adisi  saat  pembentukannya. Transisi elektron  yang terjadi akibat radiasi UV-Vis pada  karbohidrat  adalah  π-π*  dan  n-π*  dimana transisi  ini  memerlukan  energi  yang  kecil  dan panjang gelombang yang besar.
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 5 10 15 M o d u lu s El ast isi ta s (G P a) Konsentrasi Klobot Jagung (%) Lebar Panjang
Gambar 10. Spektrum absorbansi UV-Vis mulsa
Semakin  banyak  ikatan  rangkap  yang terkonjugasi  maka  semakin  kecil  celah  energinya (Vojta,  2017).  Transisi  ini  sesuai  dengan  spektrum yang  diperlihatkan  pada  Gambar  10. Tinuvin  P merupakan Ultraviolet  light  absorber (UVA)  dari kelas hydroxyphenol benzotriazole, yang penggunaanya dengan mencampurkan pada berbagai jenis polimer. Tinuvin memiliki kemampuan  menyerap  maksimum  sinar  ultraviolet pada rentang 300-400 nm dan stabil terhadap cahaya selama  penyinaran  (Ciba,  1998).    Gambar  11 menunjukkan struktur kimia  dari Tinuvin P, dimana terdapat  ikatan  rangkap  yang  memilki  transisi  π-π* dan  n-π*.  Dari  data  yang  diperoleh  film  biomulsa M5 memiliki daya serap UV lebih baik dibandingkan film biomulsa M10 dan M15.
Gambar 11. Struktur kimia Tinuvin P (Ciba, 1998)
Puncak  pada  rentang  UV  hanya  terdeteksi pada  konsentrasi  5%  pada  panjang  gelombang  290 nm.  Ini  menunjukkan    adanya  penyerapan  radiasi UV  yang  ditimbulkan  oleh  tinuvin  P.  Pada  film biomulsa  M10  dan  M15  tidak  ada  puncak  yang dominan, dikarenakan pengaruh penambahan  klobot jagung.  Klobot  jagung  merupakan  material  organik yang  memiliki  gugus  rangkap  C  dan  O  dimana memungkinkan  terjadi  transisi  elektron  π-π*  dan  n- π*.  Transisi  elektron  n-π*  memiliki  energi  lebih rendah dibandingkan π-π*.  Berbeda dengan LLDPE yang banyak memiliki ikatan C tunggal,
memungkinkan  terjadinya  transisi  dengan  energi yang  lebih  besar  yakni  transisi  σ-σ*.  Penambahan klobot  jagung  mengakibatkan  bergesernya  puncak pada  rentang  UV  sehingga  tidak  muncul  puncak dominan  untuk  film  biomulsa  M10  dan  M15  akibat pengaruh transisi elektron n-π*.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  proksimat,  serat  dan FTIR  klobot  jagung  berpotensi  sebagai  penguatfilm mulsa.    Permukaan  film  biomulsa  tidak  homogen dan  terdapat  gumpalan-gumpalan  yang  merupakan klobot  dan  tinuvin  P.    Analisis  termal  menunjukkan mulsa dapat berfungsi baik secara termal dan energi entalpinya  meningkat  dengan  peningkatan  klobot jagung,  sesuai  dengan  analisis  XRD.  Sifat  mekanik cenderung menurun dengan penambahan konsentrasi klobot  jagung,  dimana  ikatan  gliserol  dan  klobot serta  fungsi  asam  oleat  optimal.  Film  biomulsa menyerap maksimum cahaya pada panjang gelombang 480 nm.
Saran Film biomulsa dalam penelitian ini menunjukkan  kemampuan  absorpsi  optik  yang  baik dan selanjutnya pembuatan film dapat dikembangkan  dengan  memberikan  warna  pada biomulsa  sehingga  diharapkan  dapat  meningkatkan kemampuan  biomulsa  terutama  untuk  mengontrol suhu pada tanaman.

## DAFTAR PUSTAKA
[Ciba]  Ciba  Specialty  Chemical.1998.Tinuvin  P Benzotriazole  UV  Absorber.http://www .polivinilplasti k.com/urunler/tinp.pdf.[20 Januari 2017].
[Ciba] Ciba Specialty Chemical. 2009. Irganox 1076
[diunduh tanggal 20 Januari 2017]. Panjang Gelombang (nm) 300 400 500 600 700 800 A bs or ba ns i 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 5% Klobot 10% Klobot 15% Klobot
Tersedia pada: http://www.shanghaigu anan.com/pic/20149161135665 5.pdf
[Pubchem].  2017.  Oleic  Acid. https://pubchem.ncbi. nlm.nih.gov/compound /oleic_acid#section=Top . [20 Januari 2017]. Alfiani S, Lilig T, dan  Malikhatun N. 2014. Analsis kadar  asam  lemak  bebas  dalam  minyak hasil penggorengan berulang dengan metode tirasi asam
basa
dan spektrototometer fourier transformation infra  red  (FTIR). Journal  Pharma  Science . 1(1):7-13.
Brodhagen M, Peyron M, Miles C, Inglis DA. 2015. Biodegradable  plastic  agricultural  mulches and  key  features  of  microbial  degradation. Appllied Microbiol Biotechnol. 99(3): 1039- 1056,doi 10.1007/s00253-014-6267-5.
Bunyamin  Z,  Roy  E,  dan  Andayani.  2013. Pemanfaatan  limbah  jagung  untuk  industri pakan  ternak. Seminar  Nasional  Inovasi Teknologi Pertanian. 153-166 . Coates J. 2000. Interpretation of Infrared Spectra, A Practical Approach. Encyclopedia of Analytical Chemistry, R.A. Meyers (Ed.) :10815-10837.
Kaijanen  L,  Maaret  P,  Suvi  P,  Eeva  J,  Satu-Pia  R.
2015. Ultraviolet detection of
monosaccharides: multiple wavelength strategy  to  evaluate  result  after  capillary zone electrophoretic separation. International Journal Electrochem. Science . 10:2950-2961.
Kasirajan  S  dan  Ngouajio  M.  2012.  Polyethylene and  biodegradable  mulches  for  agricultural application:  a  review. Agron  Sustain  Dev. 32:501-529,doi  10.1007/s13593-011-0068- 3.
Konoz  E,  Amir  HMS,  Feazbakhs  A,  Zamani  E.
2012. Characterization and quantification of the  cross-linking  of  linear  low  density polyethylene with silane grafting by Fourier transform  infrared  (FTIR)  spectroscopy.
Journal Iranian Chemical Res. 5(1):31-38. Liu  Min,  Huang  Z,  dan  Yang  Y.  2010.  Analysis  of biodegradable of three biodegradable mulching films. Springher. Journal Polymers Environment. 18: 148-154. Nurdayat  S,  Kemala  T,  Sudirman,  Karo-Karo  A. 2004.  Pengaruh  penambahan  anti  UV tinuvin  783  terhadap  karakteristik  polivinil klorida. Sains  Materi  Indonesia .  6(1):  32- 39.
Oroh  J,  Sapupu  FP,  dan  Lumitang  R.  2013.  Analisi sifat  mekanik  material  komposit  dari  serat sabut  kelapa. e-journal  Universitas  Sam Ratulangi. 1(1):1-10.
Run  M,    Song  H,    Wang  S  ,  Libin  B,  Yinghua  J. 2009. Crystal morphology, melting behaviors  and  isothermal  crystallization kinetics  of  SCF/PTT  composite. Polym Composite :87-94 .
Shameli  K,  Mansoor  BA,  dan  Wan  MZWY.  2010. Silver/poly  (latic  acid)  nanocomposite: preparation, characterization and antibacterial  activity. International  Journal Nanomedicine . 5(1):573-579.
Stevens  RJ,  Leonid  VZ,  dan  Pamela  MN.  2007.
Effects  of  temperature  and  disorder  on thermal  boundary  conductance  at  solid– solid  interfaces:  Nonequilibrium  molecular dynamics simulations. International Journal  Heat  and  Mass  Transfer. 50:3977- 3989.
Van  Soest  PJ,  Robertson  JB,  dan  Lewis  BA.  1991.
Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber,  and  non  starch  polysaccharides  in relation  to  animal  nutrition. Journal  Dairy Science. 74: 3583-3597.
Vojta  D,  Eva  MK,  dan  Jens  SL.  2017.  Electronic states  of  myricetin.  UV-Vis  polarization spectroscopy and quantum chemical calculation. Spectrochimica  Acta  part  A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy . 173:182-187.
Wu  CS.  2014.  Preparation  and  characterization  of polyhydroxyalkanoate bioplastic-based green renewable composite  from rice  husk. Journal  Polym  Environ .  22:384-392,doi 10.1007/s10924-014-0662-y.
Yan JW dan Yan WD. 2007. Investigation on chain structure  of  LLDPE  obtained  by  ethylene in-situ  copolymerization  with  DSC  and XRD. Chinese Science Bulletin . 52(6): 736- 742.
Yang  X,  Han  F,  Xu  C,  Jiang  S,  Huang  L,  Liu  L. 2017. Effects of preparation methods on the morphology and properties of nanocellulose (NC)  extracted  from  corn  husk. Industrial Crops and Product . 109: 241-247. doi:10.1016/j.indcrop.2017.08.032.
Zhijian  T,  Yongjian  Y,  Hongying  W,  Wanlai  Z,
Yuanru Y, Chaoyun W. 2016. Physical and degradable  properties  of  mulching  film prepared from natural fibers and biodegradable  polymers. Appllied  Science.
6:147-152.
Zulferiyenni, Marmiza, dan Erli NS. 2014. Pengaruh konsentrasi  gliserol  dan  tapioka  terhadap karakteristik  biodegradable  film  berbasis ampas  rumput  laut Eucheuma  cottonii . Jurnal  Teknologi  dan  Industri  Hasil Pertanian .19 (3): 257-273.