Effect of the Glycerol Addition on the Physical Characteristics of Biodegradable Plastic Made from Oil Palm Empty Fruit Bunch

Farida Hanum Hamzah, Fitra Fatthoni Sitompul, Dewi Fortuna Ayu, Angga Pramana

Abstract


Abstract

Plastic is a packaging material used as a container to protect and store food as well as non-food products essential for the community, specifically in Indonesia. This study aims to examine the effect of glycerol addition as a plasticizer on the physical characteristics of biodegradable plastic made from oil palm empty fruit bunches (OPEFBs). It was conducted through an experiment using a completely randomized design (CRD) consisting of 5 treatments and 3 replications. The treatments include P1, P2, P3, P4, and P5 with 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, and 3% glycerol, respectively, in the formulation of biodegradable plastic. The results showed that the addition of glycerol had significant effects on water resistance, vapor transmission rate, tensile strength, and elongation, but had no significant effect on the biodegradability of plastic. Furthermore, the addition of glycerol as a plasticizer improved the elongation of biodegradable plastic made from OPEFB, but did not improve the characteristics of water resistance, vapor transmission rate, and tensile strength. The P1 treatment produced the best result as it generated a water resistance of 2.226%, vapor transmission rate of 16.306 g/m2/hour, tensile strength of 2.430 MPa, and elongation of 18.950%. In addition, the biodegradable plastic was able to decompose in two weeks.

Keywords: biodegradable plastic, glycerol, oil palm empty fruit bunch

 

Abstrak

Plastik merupakan bahan kemasan yang digunakan sebagai wadah untuk melindungi dan menyimpan produk pangan dan non-pangan yang penting bagi masyarakat, khususnya di Indonesia. Tujuan penelitian ini adalah untuk menguji pengaruh penambahan gliserol sebagai plasticizer terhadap karakteristik fisik plastik biodegradable berbahan tandan kosong kelapa sawit. Penelitian ini dilakukan melalui eksperimen dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari 5 perlakuan dan 3 ulangan. Perlakuan dalam penelitian ini adalah P1, P2, P3, dan P4 dengan penambahan gliserol berturut-turut sebanyak 1%, 1,5%, 2%, 2,5%, dan 3% dalam formulasi plastik biodegradable. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan gliserol berpengaruh nyata terhadap ketahanan air, laju transmisi uap air, kekuatan tarik, dan perpanjangan, namun tidak berpengaruh nyata terhadap uji biodegradabilitas plastik biodegradable. Penambahan gliserol sebagai plasticizer meningkatkan elongasi plastik biodegradable dari tandan kosong kelapa sawit, namun tidak dapat meningkatkan karakteristik ketahanan air, laju transmisi uap air, dan kekuatan tarik. Perlakuan P1 adalah yang terbaik karena menghasilkan daya tahan air sebesar 2,226%, laju transmisi uap air sebesar 16,306 g/m2/jam, kuat tarik sebesar 2,430 MPa, dan elongasi sebesar 18,95%. Plastik biodegradable juga mampu terurai dalam waktu dua minggu.

Kata kunci: gliserol, plastik biodegradable, tandan kosong kelapa sawit

 


Keywords


biodegradable plastic; glycerol; oil palm empty fruit bunch; gliserol; plastik biodegradable; tandan kosong kelapa sawit

Full Text:

PDF

References


Akbar, F., Anita, Z., & Harahap, H. (2013). Pengaruh waktu simpan film plastik biodegradasi dari pati kulit singkong terhadap sifat mekanikalnya. Jurnal Teknik Kimia USU, 2(2), 11–15. https://doi.org/10.32734/jtk.v2i2.1431

Amaliya, R. R., & Putri, W. D. R. (2014). Karakterisasi edible film dari pati jagung dengan penambahan filtrat kunyit putih sebagai antibakteri. Jurnal Pangan Dan Agroindustri, 3(2), 43–53.

American Society for Testing and Material (ASTM) D5988-18. (2018). Standard Test Method for Determining Aerobic Biodegradation of Plastic Materials in Soil. In ASTM International. West Conshohocken.

American Society for Testing and Material (ASTM) D882-02. (1995). Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastics Sheeting. In Annual Book of American Standard Testing Methods. West Conshohochem.

Anandito, R. B. K., Nurhartadi, E., & Bukhori, A. (2012). Pengaruh gliserol terhadap karakteristik edible film berbahan dasar tepung jali (Coix lacryma-jobi L.). Jurnal Teknologi Hasil Pertanian, 5(2), 17–23.

Anggarini, F., Latifah, & Sundari, S. (2013). Aplikasi Plasticizer Gliserol pada Pembuatan Plastik Biodegradable dari Biji Nangka. Department of Chemistry. Faculty of Math and Science. Universitas Negeri Semarang. Semarang.

Apriyani, M., & Sedyadi, E. (2015). Sintesis dan karakterisasi plastik biodegradable dari pati onggok singkong dan ekstrak lidah buaya (Aloe vera) dengan plasticizer gliserol. Jurnal Sains Dasar, 4(2), 145–152. https://doi.org/10.21831/jsd.v4i2.9090

Badan Pusat Statistik Provinsi Riau. (2016). Provinsi Riau dalam Angka 2016. Pekanbaru: Badan Pusat Statistik Provinsi Riau.

Coniwanti, P., Pertiwi, D., & Pratiwi, D. M. (2014). Pengaruh peningkatan konsentrasi gliserol dan vco (virgin coconut oil) terhadap karakteristik edible film dari tepung aren. Jurnal Teknik Kimia Universitas Sriwijaya, 20(2), 17–24.

Darni, Y., & Utami, H. (2009). Studi pembuatan dan karakteristik sifat mekanik dan hidrofobisitas bioplastik dari pati sorgum. Jurnal Rekayasa Kimia & Lingkungan, 7(2), 88–93.

Darnoko, & Sutarta, A. S. (2006). Pabrik kompos di pabrik sawit. Tabloid Sinar Tani.

Dewanti, D. P. (2018). Potensi selulosa dari limbah tandan kosong kelapa sawit untuk bahan baku bioplastik ramah lingkungan. Jurnal Teknologi Lingkungan, 19(1), 81–88. https://doi.org/10.29122/jtl.v19i1.2644

Erwinsyah, Afriani, A., & Kardiansyah, T. (2015). Potensi dan peluang tandan kosong sawit sebagai bahan baku pulp dan kertas: studi kasus di Indonesia. Jurnal Selulosa, 5(2), 79–88. https://doi.org/10.25269/jsel.v5i02.79

Hidayati, S., Zulferiyenni, Z., & Satyajaya, W. (2019). Optimasi pembuatan biodegradable film dari selulosa limbah padat rumput laut Eucheuma cottonii dengan penambahan gliserol, kitosan, cmc dan tapioka. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 22(2), 340–354. https://doi.org/10.17844/jphpi.v22i2.27782

Huri, D., & Nisa, F. C. (2014). Pengaruh konsentrasi gliserol dan ekstrak ampas kulit apel terhadap karakteristik fisik dan kimia edible film. Jurnal Pangan Dan Agroindustri, 2(4), 29–40.

Indriyani, S. M., & Fahma, F. (2016). Aplikasi Nanofiber Selulosa Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) sebagai Reinforcement Agent pada Komposit Thermoplastic Starch-Polivinil Alkohol (TPS-PVA). Department of Food Science and Technology. Faculty of Agricultural Technology. IPB University. Bogor.

Kementerian Perindustrian Republik Indonesia. (2013). Semester I, Konsumsi Plastik 1,9 Juta Ton. Retrieved April 13, 2017, from https://kemenperin.go.id/artikel/6262/semester-i,-konsumsiplastik3,2-juta-ton

Khoramnejadian, S. (2011). Converting non-biodegradable plastic to biodegradable plastic by using natural polymer to help environment conservation. Journal of Food, Agriculture and Environment, 9(2), 477–479.

Lai, D. S., Osman, A. F., Adnan, S. A., Ibrahim, I., Alrashdi, A. A., Ahmad Salimi, M. N., & Ul-Hamid, A. (2021). On the use of opefb-derived microcrystalline cellulose and nano-bentonite for development of thermoplastic starch hybrid bio-composites with improved performance. Polymers, 13(6), 897. https://doi.org/10.3390/polym13060897

Lestari, N. S., Armina, R. S. N., Prabowo, R. A., Riswanti, P. A., Wulansari, R., & Triwiyatno, A. (2017). Formula plastik biodegradable berbahan dasar pati sukun dan carboxymethyl cellulose (cmc) dari tongkol jagung dengan reagen gliserol. In Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi (Vol. 1, pp. 83–87). Semarang: Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim.

Mandasari, A., Safitri, M. F., Perangin-angin, E. R., Sunarwati, D., Safitri, W. D., & Nasution, H. I. (2017). Karakterisasi uji kekuatan tarik (tensile strength) film plastik biodegradable dari tandan kosong kelapa sawit dengan penguat zink oksida dan gliserol. Einstein, 5(2), 1–8. https://doi.org/10.24114/einstein.v5i2.11835

Munthoub, D. I., & Rahman, W. A. W. A. (2011). Tensile and water absorption properties of biodegradable composites derived from cassava skin/polyvinyl alcohol with glycerol as plasticizer. Sains Malaysiana, 40(7), 713–718.

Nisah, K. (2017). Study pengaruh kandungan amilosa dan amilopektin umbi-umbian terhadap karakteristik fisik plastik biodegradable dengan plastizicer gliserol. BIOTIK : Jurnal Ilmiah Biologi Teknologi Dan Kependidikan, 5(2), 106–113. https://doi.org/10.22373/biotik.v5i2.3018

Padil, Yelmida, A., & Candra, M. (2011). Optimasi hidrolisis tandan kosong sawit dengan ekstrak abu tks menggunakan rancangan percobaan response surface methode. Jurnal Sains Dan Teknologi, 10(1), 42–46.

Pelita, E., Hidayani, T. R., & Gusfiyesi. (2018). Perbandingan sifat fisika plastik biodegradabel dari limbah plastik polipropilena dan pati tandan kosong kelapa sawit yang dicampur dengan alat ekstruder dan alat rheomix. Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet Dan Plastik, 7(1), 107–118.

Pimpan, V., Ratanarat, K., & Pongchawanakul, M. (2001). Preliminary study on preparation of biodegradable plastic from modified cassava starch. Journal of Scientific Research, Chulalongkorn University, 26(2), 117–126.

Pramana, A., Cahyanto, M. N., Adhianata, H., & Zalfiatri, Y. (2020). Karakteristik fisik lignin pada serat tandan kosong kelapa sawit PT. Tunggal Perkasa Plantation Provinsi Riau menggunakan metode organosolv. Jurnal Pengendalian Pencemaran Lingkungan (JPPL), 2(1), 43–49. https://doi.org/10.35970/jppl.v2i1.153

Pramana, A., Hamzah, A., Haitami, A., & Okalia, D. (2021). Quality analysis of “kosmos” tkks compose using selulotic microorganism. Agrointek : Jurnal Teknologi Industri Pertanian, 15(3), 839–844. https://doi.org/10.21107/agrointek.v15i3.10149

Pratiwi, R., Rahayu, D., & Barliana, M. I. (2016). Pemanfaatan selulosa dari limbah jerami padi (Oryza sativa) sebagai bahan bioplastik. IJPST (Indonesian Journal of Pharmaceutical Science and Technology), 3(3), 83–91. https://doi.org/10.15416/ijpst.v3i3.9406

Rahayu, D. U. C., Hutauruk, J. E., Krisnandi, Y. K., & Saepudin, E. (2020). Oil palm empty fruit bunch (OPEFB) (Elaeis guineensis Jacq.) cellulose conversion into levulinic acid using hierarchical Mn/ZSM-5 heterogeneous catalyst. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 763(1), 012034. https://doi.org/10.1088/1757-899X/763/1/012034

Safitri, I., Riza, M., & Syaubari, S. (2016). Uji mekanik plastik biodegradable dari pati sagu dan grafting poly (nipam)-kitosan dengan penambahan minyak kayu manis (Cinnamomum burmannii) sebagai antioksidan. JLI (Jurnal Litbang Industri), 6(2), 107–116. https://doi.org/10.24960/jli.v6i2.1914.107-116

Silitonga, N., Tarigan, N., & Saragih, G. (2019). Pengaruh kosentrasi NaOH pada karakterisasi α selulosa dari pelepah kelapa sawit. Ready Star, 2(1), 103–108.

Sinaga, R. F., Ginting, G. M., Ginting, M. H. S., & Hasibuan, R. (2014). Pengaruh penambahan gliserol terhadap sifat kekuatan tarik dan pemanjangan saat putus bioplastik dari pati umbi talas. Jurnal Teknik Kimia USU, 3(2), 19–24. https://doi.org/10.32734/jtk.v3i2.1608

Sitompul, A. J. W. S., & Zubaidah, E. (2017). Pengaruh jenis dan konsentrasi plasticizer terhadap sifat fisik edible film kolang kaling (Arenga pinnata). Jurnal Pangan Dan Agroindustri, 5(1), 13–25.

Warkoyo, Rahardjo, B., Marseno, D. W., & Karyadi, J. N. W. (2014). Sifat fisik, mekanik dan barrier edible film berbasis pati umbi kimpul (Xanthosoma sagittifolium) yang diinkorporasi dengan kalium sorbat. Agritech, 34(1), 72–81.

Wattimena, D., Ega, L., & Polnaya, F. J. (2016). Karakteristik edible film pati sagu alami dan pati sagu fosfat dengan penambahan gliserol. Jurnal Agritech, 36(3), 247–252. https://doi.org/10.22146/agritech.16661




https://doi.org/10.21776/ub.industria.2021.010.03.5

Refbacks

  • There are currently no refbacks.