Karakteristik Bioplastik Berbahan Karagenan-Alginat-Gliserol dengan Penambahan BaCl2 sebagai Crosslinker

Abstract

Bioplastik adalah plastik berbahan dasar polimer organik alami (biopolimer), dapat digunakan seperti plastik pada umumnya akan tetapi lebih mudah diuraikan. Penelitian mengenai bioplastik diperlukan untuk mendapatkan plastik yang ramah lingkungan. Karagenan dan alginat adalah polisakarida dari rumput laut yang berpotensi sebagai bahan bioplastik. Resistensi bioplastik karagenan-alginat-gliserol terhadap air dapat ditingkatkan dengan proses crosslink menggunakan logam divalen. Kation divalen akan bereaksi dengan asam guluronat alginat membentuk interaksi yang kuat (egg-box). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan crosslinker BaCl₂ terhadap karakteristik (ketebalan, ketahanan air, dan biodegradabilitas) bioplastik karagenan-alginat-gliserol. Karagenan diperoleh dari ekstraksi Kappaphycus alvarezii dan alginat diperoleh dari ekstraksi Sargassum sp yang berasal dari Jepara, Jawa Tengah. Bioplastik dibuat dengan 1,5 g karagenan dan 0,5 g alginat yang dicampur dalam 146 mL akuades pada suhu 90ºC selama 45 menit. Gliserol sebanyak 2 mL ditambahkan pada suhu 70ºC selama 15 menit, kemudian dicetak dan dikeringkan dalam oven bersuhu 50ºC selama 18 jam. Bioplastik direndam pada larutan BaCl₂ (1%; 2%; 3% dan 4%) selama 5 menit dan dikeringkan pada suhu ruang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi crosslinker berpengaruh (p<0,05) terhadap ketebalan, ketahanan air dan biodegradabilitas bioplastik. Peningkatan konsentrasi crosslinker meningkatkan ketahanan air dan biodegradabilitas, namun menurunkan ketebalan. Bioplastik terbaik pada penelitian ini adalah bioplastik dengan perendaman BaCl₂ 4% karena memenuhi standar ketebalan (0,008 cm), mendekati standar ketahanan air (52,25%) dan biodegradabilitas (25,68%).

Bioplastics are plastics based on natural organic polymers (biopolymers) and are easier to decompose. Research on bioplastics is needed to obtain environmentally friendly plastics. Carrageenan and alginate are polysaccharides from seaweed that have the potential to be bioplastic materials. The resistance of carrageenan-alginate-glycerol bioplastics to water can be improved by a crosslinking process using divalent metals. Divalent cations will react with alginic guluronic acid forming a strong interaction (egg-box). This study aims to determine the effect of the addition of BaCl₂ crosslinkers on the characteristics (thickness, water resistance, and biodegradability) of carrageenan-alginate-glycerol bioplastics. Carrageenan was obtained from the extraction of K. alvarezii and alginate was obtained from the extraction of Sargassum sp from Jepara, Central Java. Bioplastics were prepared with 1.5 g of carrageenan and 0.5 g of alginate mixed in 146 mL of aqueous at 90ºC for 45 min. 2 mL of glycerol 2 mL is added at 70ºC for 15 minutes, then molded and dried in a 50ºC oven for 18 hours. Bioplastics were soaked in BaCl₂ solution (1%; 2%; 3% and 4%) for 5 minutes and dried at room temperature. The results showed that crosslinker concentrations had an effect (p<0.05) on the thickness, water resistance, and biodegradability of bioplastics. Increased crosslinker concentration increases water resistance and biodegradability, but decreases thickness. The best bioplastics in this study were bioplastics with 4% BaCl₂ immersion because they met thickness standards (0.008 cm), close to water resistance standards (52.25%), and biodegradability standards (25.68%).