PENGARUH VARIASI UKURAN PARTIKEL TEPUNG KULIT PISANG TERHADAP SIFAT MEKANIK KOMPOSIT BIOPLASTIK BERBASIS POLYLACTIC ACID

Authors

  • Isa Yuanata Abdulloh Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Vokasi, Universitas Negeri Surabaya, Jl. Prof. Moch Yamin, Ketintang, Gayungan, Surabaya 60231, Indonesia
  • Andita Nataria fitri Ganda Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Vokasi, Universitas Negeri Surabaya, Jl. Prof. Moch Yamin, Ketintang, Gayungan, Surabaya 60231, Indonesia
  • Dewi Puspitasari Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Vokasi, Universitas Negeri Surabaya, Jl. Prof. Moch Yamin, Ketintang, Gayungan, Surabaya 60231, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.51510/sinergipolmed.v7i1.3047

Keywords:

Bioplastik PLA, tepung kulit pisang, sifat mekanik

Abstract

Produksi pisang yang tinggi di Indonesia menghasilkan limbah kulit pisang dalam jumlah besar yang berpotensi menimbulkan permasalahan lingkungan apabila tidak dimanfaatkan secara optimal. Kulit pisang memiliki kandungan pati dan lignoselulosa yang berpotensi digunakan sebagai filler alami dalam pengembangan bioplastik ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi ukuran partikel tepung kulit pisang terhadap sifat mekanik komposit bioplastik berbasis polylactic acid (PLA). Bioplastik dibuat dengan metode injection molding menggunakan tiga variasi ukuran partikel tepung kulit pisang, yaitu mesh 50, 100, dan 200. Karakterisasi sifat mekanik dilakukan melalui uji tarik untuk menentukan kekuatan tarik, modulus elastisitas, dan elongasi, serta didukung oleh analisis morfologi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). Hasil penelitian menunjukkan bahwa penurunan ukuran partikel filler secara signifikan meningkatkan performa mekanik bioplastik. Spesimen dengan ukuran partikel paling halus (mesh 200) menghasilkan kekuatan tarik tertinggi sebesar 36,88 MPa, modulus elastisitas 83,49 MPa, dan elongasi 8,33%. Hasil SEM mengonfirmasi adanya dispersi filler yang lebih homogen dan ikatan antarmuka yang lebih baik. Analisis statistik menggunakan uji ANOVA menunjukkan bahwa variasi ukuran partikel memberikan pengaruh signifikan terhadap seluruh parameter mekanik (p < 0,05). Penelitian ini memberikan manfaat bagi masyarakat melalui pemanfaatan limbah kulit pisang sebagai bahan baku bernilai tambah untuk pengembangan bioplastik ramah lingkungan.

References

Cree, D., Owuamanam, S., & Soleimani, M. (2023). Mechanical Properties of a Bio-Composite Produced from Two Biomaterials: Polylactic Acid and Brown Eggshell Waste Fillers. Waste, 1(3).

Dobrosielska, M., Dobrucka, R., Brzakalski, D., Frydrych, M., Kozera, P., Wieczorek, M., Jałbrzykowski, M., Kurzydłowski, K. J., & Przekop, R. E. (2022a). Influence of Diatomaceous Earth Particle Size on Mechanical Properties of PLA/Diatomaceous Earth Composites. Materials, 15(10).

Dobrosielska, M., Dobrucka, R., Brzakalski, D., Frydrych, M., Kozera, P., Wieczorek, M., Jałbrzykowski, M., Kurzydłowski, K. J., & Przekop, R. E. (2022b). Influence of Diatomaceous Earth Particle Size on Mechanical Properties of PLA/Diatomaceous Earth Composites. Materials, 15(10), 1–19.

Faruk, O., Bledzki, A. K., Fink, H. P., & Sain, M. (2012). Biocomposites reinforced with natural fibers: 2000-2010. In Progress in Polymer Science (Vol. 37, Issue 11).

Joe, A. C., Tănase, M., Călin, C., Sîrbu, E. E., Banu, I., Bomboș, D., & Cuc, S. (2025). Pyrolyzed Biomass Filler for PLA-Based Food Packaging. Polymers, 17(10).

Karne, H. U., Gaydhane, P., Gohokar, V., Deshpande, K., Dunung, P., & Bendkule, G. (2023). Synthesis of biodegradable material from banana peel. Materials Today: Proceedings.

Kong, F., Nie, B., Han, C., Zhao, D., Hou, Y., & Xu, Y. (2022). Flame Retardancy and Thermal Property of Environment-Friendly Poly(lactic acid) Composites Based on Banana Peel Powder. Materials, 15(17).

Kong, M., Qin, Z., Zhang, P., Xie, G., Wang, H., Wang, J., Guan, F., Yang, W., & Qiu, Z. (2023). Study on modified poplar wood powder/polylactic acid high toughness green 3D printing composites. International Journal of Biological Macromolecules, 228.

Lendvai, L., Omastova, M., Patnaik, A., Dogossy, G., & Singh, T. (2023). Valorization of Waste Wood Flour and Rice Husk in Poly(Lactic Acid)-Based Hybrid Biocomposites. Journal of Polymers and the Environment, 31(2), 541–551.

Lingkungan, J. I., Sari, N. N., & Saridewi, N. (2025). Pengembangan Bioplastik Berbahan Dasar Pati Kulit Pisang Kepok Menggunakan Nanofiber Selulosa Kulit Daun Lidah Buaya sebagai Filler. 23(4), 1066–1074.

Miller, K., Reichert, C. L., Loeffler, M., & Schmid, M. (2024). Effect of Particle Size on the Physical Properties of PLA/Potato Peel Composites. Compounds, 4(1).

Rai, P., Mehrotra, S., Gautam, K., Kar, A. K., Saxena, A., Patnaik, S., Anbumani, S., Pandey, A., Priya, S., & Sharma, S. K. (2023). Polylactic acid/tapioca starch/banana peel-based material for colorimetric and electrochemical biosensing applications. Carbohydrate Polymers, 302.

Rudolf, H. (2020). Composites and copolymers containing redox-active molecules and intrinsically conducting polymers as active masses for supercapacitor electrodes-an introduction. Polymers, 12(8).

Şen, İ., & Sever, K. (2025). Production and characterization of agricultural waste natural fiber-filled polylactic acid composites. Polymer Bulletin, 82(9), 4051–4074.

Serfandi, D. N., Setyarini, P. H., Purnami, P., & Sulistyono, S. (2023). Karakterisasi Biodegradasi Pada Komposit Polymer Polylactid Acid (Pla) Dengan Penambahan Chitosan Dan Hydroxyapatite. Jurnal Rekayasa Mesin, 14(3), 953–962.

Vengadesan, E., Morakul, S., Muralidharan, S., Pullela, P. K., Alarifi, A., & Arunkumar, T. (2025). Enhancement of polylactic acid (PLA) with hybrid biomass-derived rice husk and biocarbon fillers: a comprehensive experimental study. Discover Applied Sciences, 7(3).

Verma, P., Rani, R., Das, D., Rai, K. K., Gogoi, P., & Badwaik, L. S. (2024). Transformation of banana peel into biodegradable film added with starch and carboxymethyl cellulose and its characterization. Sustainable Chemistry and Pharmacy, 37.

Downloads

Published

2026-02-28