Alternatif Plastik Ramah lingkungan Blend-Polietilen Tereftalat (PET), Poli(asam laktat) (PLA), Poli(Etilen Glikol) (PEG)

PET hingga sekarang botol PET jumlah pasarnya masih meningkat. Thermoplastik memberikan sumbangan terbesar konsumsi plastik mencapai 80% …

Poli etilen tereftalat (PET) adalah polimer dengan permintaan produksi yang tinggi. Polimer sintetik berkembang pesat sejak berhasil disintesis poliester alifatik oleh Carother dan koleganya pada kisaran 1940. Poli etilentereftalat (PET) merupakan polimer yang produknya banyak dipakai untuk produk serat (fibers), lapisan (film) , material pembentuk (moulding material) (Ravindranath, K., and Mashelkar R. A. 1986) dan pembungkus (packaging) (Al-salem, S., M., et al., 2009).

Saat ini PET menjadi komponen utama material pembungkus (packaging material), terutama botol air dan minuman ringan kemasan. Pertimbangan berdasar bahan ringan, bening dan tidak bersifat pecah seperti kaca. PET juga dapat disubsitusikan  pada material logam seperti kaleng (Welle, F. 2011). Berdasar kelebihan sifat-sifat PET ini hingga sekarang botol PET jumlah pasarnya masih meningkat. Thermoplastik memberikan sumbangan terbesar konsumsi plastik mencapai 80%.

Di sisi lain PET  ini resisten di lingkungan, tidak bisa terdegradasi (non-degradable) dengan cepat secara alami. Botol PET di lingkungan dapat eksis 30-40 tahun di kelembapan 45-100 %, suhu 20 °C, dan kehilangan sifat aslinya hanya 50%. Pada kondisi yang sama film poliester bertahan di lingkungan 90 hingga 100 tahun (Darwin, K., dan Sebastian, M. G. A., 1999 dalam Xia, et al., 2014).  PET merupakan semikristalin, polimer termoplastik dengan karakter kaku (high strength), transparan dan aman.

Jenis Poli etilen Tereftalat

Jenis PET yang digunakan untuk bahan pembuat botol miniman sekali pakai berbeda dengan pet yang digunakan untuk serat (fiber). Perbedaan terletak pada berat molekul dan pada viskositas intrinsik (al-Sabagh, et. al., 2015). perbedaan jenis PET yang digunakan, maka berbeda pula waktu yang dibutuhkan oleg PET untuk terurai. Torres-Huerta, A. M. et al, 2014, membandingkan virgin PET dan rPET , diperoleh perkiraan degradasi 125 tahun dan 86 tahun.

Penelitian Sustainable Waste Indonesia yang didanai Danone Aqua menyebutkan angka 350.000 ton botol PET per tahun konsumsi dan sebanyak 216.047 berhasil dikumpulkan lagi. Daur ulang botol plastik ini mencapai 62%. Angka ini masih sangat kecil bila dibandingkan dengan angka limbah plastik secara keseluruhan. Hanya 7% yang berhasil didaurulang, 69% masuk ke pembuangan akhir, sisa 24% mencemari lingkungan.

Tahun 1991, di Amerika disetujui post-comsumer PET yang berkenaan dengan makanan. Dua puluh tahun kemudian seluruh dunia mengalami progres yang positif untuk recycling botol-ke-botol. Jepang merupakan negara Asia dengan  re-collect rate tertinggi terhadap botol PET, yaitu 77,9% (Welle, F., 2011). Shen, et al., 2010 mengemukakan 4 pendekatan recycling, yaitu secara mekanik, semi-mekanik, menjadikan oligomer dan menjadikan monomer.

Solusi Limbah PET

Berbagai penelitian dilakukan untuk memberikan solusi mengatasi limbah PET. Proses recycled terbesar untuk botol PET yaitu mengubahnya menjadi serat (fiber)(Shen, L., Worrell, E. dan Pattel., 2010). Penelitian-penelitian yang menyangkut ini antara lain, daur ulang elektrospun PET (Mahar, F. K., et all., 2017), modifikasi PET dengan asam polilaktat (PLA) melalui hidolisis (Acar, I., Kasgoz, A., Ozgumus, S. and Orbay M., 2006) dan membuat blend PET-PLA, (McLauchlin, M. R,. and Ghita, O. R. 2016).

Anak-anak melihat sampah plastik

Berdasar hal tersebut penelitian menjadi penting sebagai upaya memberi sifat degradable pada PET dan meningkatkan sifat post-consumer lainnya. Sehingga sifat PET yang diproduksi semakin baik dan diterima pasar sekaligus ramah lingkungan.  Torres-Huerta, A. M. et al, 2014, blend PET/PLA 90/10 perkiraan lifetime 103 tahun, sedangkan rPET/PLA 58 tahun. untuk mendapatkan hasil yang digambarkan maka perlu diteliti dengan membuat blend antara PET dengan poli (asam laktat (PLA), dengan ditambahkan plasticizer poli(etilen glikol) (PEG). Sifat PET yang non-degradable dengan penambahan PLA diharapkan akan membuat PET bisa didegradasi di lingkungan.  Namun, Martin, O. dan Ave├érous, L. 2001, menyebutkan PLA mempunyai keterbatasan elongasi. Sehingga PLA membutuhkan biokompatibel  plasticizer atau diblend dengan polimer lain. La Mantia, F. P., et al., 2012, menjelaskan, meski pun PLA mempunyai elongasi terbatas ternyata mampu menurunkan rigid dari PET. Kekakuan tersebut berkurang dengan penambahan PLA dimulai angka 5% dari berat. Bijarimi, B., et al, 2016, melakukan penelitian untuk menurunkan kekakuan PLA membuat blend PLA-PEG mendapatkan angka 2,5-10% dari berat. Sheth, M., 1997 mecobakan membentuk miscible blend PLA-PEG dan mendapatkan perbandingan kisaran 50/50. pada perbandingantersebut kedua komponen mulai terjadi kristalisasi.

PLA alternatif solusi

PLA bisa diproduksi dari karbohidrat alami seperti dektrosa derivat dari tepung jagung atau tebu melalui proses fermentasi (Dawson, T., 2011). Poli(asam laktat) bersumber dari asam laktat. Asam laktat ini dapat dihasilkan dari salah satu substratnya yaitu tetes tebu (molase) Tetes tebu merupakan hasil samping pengolahan gula. Indonesia adalah salah satu negara penyuplai gula dunia. Berdasar data statistik BPS menunjukkan, propinsi Jawa Timur merupakan penghasil tebu terbesar secara nasional. Akan tetapi, pemenuhan kebutuhan asam laktat Indonesia masih dari impor.

Sampah plastik di sungai

Mengingat produksi PET menjadi produk yang akan terus diproduksi dan pasarnya terus berkembang, maka dalam penelitian ini hasil blend diujikan pada pewarna CI 167. Penelitian Yiqi and Huda, 2003 menyebutkan, PLA mempunyai afinitas pewarnaan yang lebih rendah daridapada PET. Hal ini berakibat pla mempunyai color yield lebih tinggi dibandingkan PET. Blend yang terbentuk akan didegradasi menggunakan enzim Proteinase K, sehingga diketahui pula perkiraan lifetime blend di lingkungan.

Penulis: Luqi Khoiriyah