1 / 34

Teknologi Bio polimer

Teknologi Bio polimer. Polimer. Polimer diklasifikasikan dalam: Sintetik Alami Polimer sintetik diperoleh dari polimerisasi minyak bumi melalui rekayasa proses menggunakan katalis dan panas. . Contoh Polimer Sintetik. Polyethylene Polypropylene Polytetrafluoroethylene (Teflon ® )

webb
Download Presentation

Teknologi Bio polimer

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Teknologi Bio polimer

  2. Polimer • Polimer diklasifikasikan dalam: • Sintetik • Alami • Polimer sintetik diperoleh dari polimerisasi minyak bumi melalui rekayasa proses menggunakan katalis dan panas.

  3. Contoh Polimer Sintetik • Polyethylene • Polypropylene • Polytetrafluoroethylene (Teflon®) • Polyvinylchloride • Polyvinylidenechloride • Polystyrene • Polyvinylacetate • Polymethylmethacrylate (Plexiglas®) • Polyacrylonitrile • Polybutadiene • Polyisoprene • Polycarbonate • Polyester • Polyamide (nylons) • Polyurethane • Polyimide • Polyureas • Polysiloxanes • Polysilanes • Polyethers

  4. Polimeralami • Polimeralamitelah lama digunakanuntuk: pakaian, dekorasi, peralatan, perlindungan, transportasi, dsb. • Contohpolimeralami: • Pati • Selulosa (kayu) • Protein • Rambut • Sutera • DNA and RNA • Tanduk • Karet

  5. Biopolimer • Biopolimers diperoleh dari polimerisasi bahan baku bio dengan rekayasa proses industri. • Bahan baku Bioplomer diisolasi dari tanaman, binatang atau disintesis dari biomass menggunakan enzim/mikrobia.

  6. Contoh Biopolimer • Polyesters • Polylactic acid • Polyhydroxyalkanoates • Proteins • Silk • Soy protein • Corn protein (zein) • Polysaccharides • Xanthan • Gellan • Cellulose • Starch • Chitin • Polyphenols • Lignin • Tannin • Humic acid • Lipids • Waxes • Surfactants • Specialty polymers • Shellac • Natural rubber • Nylon (from castor oil)

  7. Mengapa Biopolimer? • Bahanbakarfosil (minyak, gas, batubara) semakinmahaldanlangkakarenatidakdapatdiperbaharuisehinggadiperlukanbahanbaku yang terbaharui. • Kinimulaidikembangkanteknologiuntukbiopolimerbarumenggunakantanaman. • Sebagianbesarpolimersintetiktidak biodegradable

  8. Biodegradable Polymers • Polimer seperti polyethylene dan polypropylene tahan di lingkungan sampai beberapa tahun setelah pembuangan. • Recycling secara fisis terhadap plastik sering tidak praktis dan tidak diinginkan • Biodegradable polymers mudah dirombak secara enzimatis atau hidrolisis alami.

  9. Untuk apa Polimer biodegradable? • Bahanpengemas (mis, tasbelanja, kemasanmakanan, kartonuntuktelur, dsb) • Medik (misalatsuntik, wadahinfus, dsb) • Kosmetik • Mainananak, • dsb

  10. AdaTigaKelompokBiopolimer Yang MenjadiBahanDasarDalamPembuatanFilm Kemasan Biodegradable • Campuranbiopolimerdenganpolimersintetis Filmjenisinidibuatdaricampurangranulapati (5 – 20 %) danpolimersintetissertabahantambahan  (prooksidandanautooksidan). Bahaninimemilikinilaibiodegradabilitas yang rendahdanbiofragmentasisangatterbatas. www.themegallery.com

  11. Polimermikrobiologi (polyester) • Biopolimerinidihasilkansecarabioteknologisataufermentasidenganmikroba genus Alcaligenes . • Biopolimerjenisinidiantaranyapolihidroksibutirat (PHB), polihidroksivalerat (PHV), asampolilaktat (polylactic acid) danasampoliglikolat (polyglycolic acid).  • Bahaninidapatterdegradasisecarapenuholehbakteri, jamurdan alga.  Namunolehkarenaprosesproduksibahandasarnya yang rumitmengakibatkanhargakemasan biodegradable inirelatifmahal. www.themegallery.com

  12. Polimerpertanian : • Biopolimerinitidakdicampurdenganbahansintetisdandiperolehsecaramurnidarihasilpertanian. Polimerpertanianinidiantaranya cellulose (bagiandaridindingseltanaman), cellophan, celluloseacetat, chitin (padakulitCrustaceae), pullulan (hasilfermentasipatiolehPullulariapullulans ).  • Polimerhasilpertanianmempunyaisifattermoplastik, sehinggamempunyaipotensiuntukdibentukataudicetakmenjadi film kemasan.  www.themegallery.com

  13. Keunggulanpolimerjenisiniadalahtersediasepanjangtahun (renewable) danmudahhancursecaraalami (biodegradable). Beberapapolimerpertanian yang potensialuntukdikembangkanadalahpatigandum, patijagung,  kentang, casein, zein, konsentrat whey dan soy protein. www.themegallery.com

  14. O O [ ] H O C ( C H ) C O H 2 n Polyhydroxyalkanoates • Polyhydroxyalkanoates (PHA) diakumulasisebagigranuladalamsitoplasma sel. • PHAs adalahpoliestertermoplastik • Sifatdapatelastissepertikaret (rantaipanjang) dankakusepertiplastik (rantaipendek).

  15. Produksi PHA Bahan Baku Preparasi Media Fermentasi Penghancuran Sel Pencucian Sentrifugasi Pengeringan PHA Sumber Karbon Pertumbuhan Bakteri dan akumulasi polimer Pemurnian Polimer

  16. Polylactic Acid • Polylactic acid (PLA) didegradasisecarahidrolisisdantidakdiserangmikrobia • Serat PLA halussepertisuteradenganmenjagakelembaban yang bagus. • Kopolimerasamlaktatdanasamglikolatdigunakandalambidangkesehatan.

  17. Bahan baku yang dapat digunakan dalam pembuatan PLA adalah semua bahan yang mengandung pati seperti singkong, ubi jalar, jagung, dan gandum. • Pati yang telah diperoleh diolah lebih lanjut menjadi glukosa melalui proses hidrolisis. Glukosa inilah yang nantinya akan difermentasi oleh mikroorganisme seperti bakteri Lactobacillus menjadi asam laktat sebagai monomer. www.themegallery.com

  18. Selanjutnya asam laktat dipolimerisasi dengan bantuan panas dan katalis logam menjadi PLA. • Selain Lactobacillus, juga dikembangkan proses fermentasi menggunakan ragi Sacharomieces cerevisiae dan Escerecia coli. • Keunggulan PLA adalah waktu penguraiannya yang singkat hanya kurang lebih 2-6 minggu serta sedikit dihasilkan residu CO­2. www.themegallery.com

  19. MetodePembuatan Film A. Metodepembuatan film yang dikembangkanolehIsobe • Bahandasar (zein) dilarutkandalamacetondengan air 30 % (v/v) atauetanoldengan air 20 % (v/v).  • Kemudianditambahkanbahanpemlastik (lipidaataugliserin), dipanaskanpada 50o c selama 10 menit.  • Selanjutnyadilakukanpencetakanpada casting denganmenuangkan 10 ml campurankepermukaan plat polyethylene yang licin.  • Dibiarkanselama 5 jam padasuhu 30 sampai 45o c denganrhruanganterkendali.  • Film yang terbentukdilepasdaripermukaancetakan (casting), dikeringkandandisimpanpadasuhuruangselama 24 jam www.themegallery.com

  20. B. Metode yang dikembangkanolehFrinaultdenganbahandasar (casein) menggunakanpencetakekstruderdengantahapprosesterdiridari : • pencampuranbahandasardenganaceton/etanol- air, • penambahanplasticiser, • pencetakandenganekstruderkemudianpengeringan film. www.themegallery.com

  21. C. Metode Yang Dikembangkan Yamada • Bahandasar (zein) dilarutkandalametanol 80 %. • Ditambahkanpemlastis, dipanaskanpadasuhu 60 sampai 70o C selama 15 menit. • Campurankemudiandicetakpada auto-casting machine.  • Selanjutnyadibiarkanselama 3 – 6 jam padasuhu 35o c denganrhruangan 50 %.  • Film kemudiandikeringkanselama 12 – 18 jam padasuhu 30o c padarh 50 %.  • Dilanjutkandengan conditioning dalamruangselama 24 jam padasuhudanrhambien. www.themegallery.com

  22. Biodegradabilitas • Alasanutamamembuatkemasanplastikberbahandasarbioplimeradalahsifatalamiahnya yang dapathancuratauterdegradasidenganmudah..  • Umumnyasetelahsampahkemasandibuangketanah (landfill), akanmengalamiprosespenghancuranalamibaikmelaluiprosesfotodegradasi (cahayamatahari, katalisa), degradasikimiawi (air, oksigen), biodegradasi (bakteri, jamur, alga, enzim) ataudegradasimekanik (angin, abrasi).  www.themegallery.com

  23. Proses-prosestersebutdapatberlansungsecaratunggalmaupunkombinasi.  Beberapafaktor yang mempengaruhitingkatbiodegradabilitaskemasansetelahkontakdenganmikroorganisme, yakni : sifathidrofobik, bahanaditif, prosesproduksi, strukturpolimer, morfologidanberatmolekulbahankemasan (Griffin, 1994).  www.themegallery.com

  24. Prosesterjadinyabiodegradasi film kemasanpadalingkunganalam • Dimulaidengantahapdegradasikimiayaitudenganprosesoksidasimolekul, menghasilkanpolimerdenganberatmolekul yang rendah.  • Prosesberikutnya (secondary process) adalahseranganmikroorganisme (bakteri, jamurdan alga) danaktivitasenzim (intracellular, extracellular). www.themegallery.com

  25. Contohmikroorganismediantaranyabakteriphototrop (Rhodospirillium, Rhodopseudomonas, Chromatium, Thiocystis), pembentukendospora (Bacillus, Clostridium), gram negatifaerob (Pseudomonas, Zoogloa, Azotobacter, Rhizobium), Actynomycetes, Alcaligenes • Umumnyakecepatandegradasipadalingkunganlimbahcairanaeroblebihbesardaripadalimbahcairaerob,  kemudiandalamtanahdan air laut.  www.themegallery.com

  26. Kendalautama yang dihadapidalampemasarankemasaniniadalahharganya yang relatiftinggidibandingkan film kemasan PE.  • Sebagaiperbandinganuntuk PHBV sekitar US$ 8 – 10/lb, sedangkanuntuk film PE hanya US$ 0.30 – 0.45/lb.  www.themegallery.com

  27. Biayaproduksi yang tinggiberasaldarikomponenbahanbaku (sumberkarbon), prosesfermentasi (isolasidanpurifikasipolimer) daninvestasi modal.   Upayauntukmenekanhargatersebutadalahmenggunakansubstratdari methanol, molasses danhemicellulosehydrolysate www.themegallery.com

  28. Di Indonesia penelitiandanpengembanganteknologikemasanplastik biodegradable masihsangatterbatas. • Hal initerjadikarenaselainkemampuansumberdayamanusiadalampenguasaanilmudanteknologibahan, jugadukungandanapenelitian yang terbatas.  Dipahamibahwapenelitiandalambidangilmudasarmemerlukanwaktu lama dandana yang besar.  www.themegallery.com

  29. Prospekpengembanganbiopolimeruntukkemasanplastik biodegradable di Indonesia sangatpotensial.  • Alasaninididukungolehadanyasumberdayaalam, khususnyahasilpertanian yang melimpahdandapatdiperolehsepanjangtahun. Berbagaihasilpertanian yang potensialuntukdikembangkanmenjadibiopolimeradalahjagung, sagu, kacangkedele, kentang, tepungtapioka, ubikayu (nabati) dan chitin darikulitudang (hewani) dan lain sebagainya www.themegallery.com

  30. www.themegallery.com

  31. www.themegallery.com

  32. www.themegallery.com

  33. www.themegallery.com

  34. Thank You ! www.themegallery.com

More Related