Jurnal Dinamika Penelitian Industri Vol. 31 No. 2 Tahun ...

143

Hal. 143-154 Jurnal Dinamika Penelitian Industri Vol. 31 No. 2 Tahun 2020

THE EFFECT OF PLASMA RADIATION EXPOSURE TO THE SURFACE AND ANTIBACTERIAL PROPERTIES OF TC75%25%

WOVEN FABRICS FOR MEDICAL TEXTILE APPLICATIONS

PENGARUH VARIASI PAPARAN RADIASI PLASMA TERHADAP SIFAT PERMUKAAN KAIN DAN SIFAT ANTIBAKTERI KAIN TENUN TC75%25%

UNTUK APLIKASI TEKSTIL MEDIS

Valentinus Galih Vidia Putra1, Syarif Iskandar1, Yulinda Putri Amirul Ummah1 1Jurusan TeknikTekstil, Politeknik STTT Bandung, Jalan Jakarta No. 31, Bandung, 40272,

Indonesia. 1e-mail: [email protected]

Diterima: 04 Agustus 2020; Direvisi: 10 Desember 2020 – 26 Desember 2020; Disetujui: 28 Desember 2020

Abstrak

Energi plasma dalam industri tekstil telah banyak dikembangkan untuk modifikasi sifat permukaan kain terutama tekstil medis. Dewasa ini, semakin banyak jenis kain yang ditemukan seperti kain TC75%25% yang merupakan kombinasi 75% serat poliester dan 25% serat katun yang artinya sifat hidrofobik kain lebih dominan dan sukar dilakukan implementasi polimer. Efek modifikasi permukaan akibat radiasi plasma diharapkan mampu menaikkan sifat adhesif, pembasahan sehingga kain TC75%25% tersebut menjadi hidrofilik dan dapat dilakukan implementasi polimer antibakteri. Pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transfor Infrared (FTIR) dan antibakteri dilakukan untuk melihat perubahan struktur morfologi, ikatan, dan menekan aktivitas bakteri. Variasi diberikan dengan lama waktu proses 2; 3; 4 menit dan variasi tegangan 2; 2,5; 3 kV. Hasil pengujian terhadap kain TC75%25% menunjukkan bahwa paparan radiasi plasma dengan variasi terbaik waktu proses paling besar yaitu 4 menit dan tegangan paling besar yaitu 3 kV menunjukkan hasil paling optimal pada kain TC75%25%. Adanya kenaikan sifat pembasahan dan kain menjadi hidrofilik yang telah diuji dengan uji tetes dan pengukuran sudut kontak pada kain TC75%25% memungkinkan teknologi plasma dapat digunakan untuk implementasi pembuatan polimer antibakteri. Kata kunci: Plasma Bertekanan Atmosfir, Plasma Pijar Korona, Modifikasi Permukaan, Antibakeri.

Abstract

Plasma energy in the textile industry has been developed to modify the surface properties of fabrics, especially medical textiles. Today, more and more types of fabrics are found, such as TC75% 25% fabric which is a combination of 75% polyester fiber and 25% cotton fiber, which means that the hydrophobic nature of the fabric is more dominant and it is difficult to implement polymers. The effect of surface modification due to plasma radiation is expected to be able to increase the adhesive and wetting properties so that the TC75% 25% fabric becomes hydrophilic and an antibacterial polymer can be implemented. Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared (FTIR), and antibacterial tests were carried out to see changes in morphological structure, bonding, and to suppress bacterial activity. Variations are given with processing time 2; 3; 4 minutes and 2 voltage variations; 2.5; 3 kV. The test results on TC75% 25% cloth showed that the plasma radiation exposure with the best variation in processing time was 4 minutes and the greatest tension was 3 kV showed the optimal results on TC75% 25% cloth. The increase in wetting properties and the fabric to be hydrophilic which has been tested by drip test and contact angle measurement on the TC75% 25% fabric allows plasma technology to be used for the implementation of the manufacture of antibacterial polymers.

Keywords: Atmospheric Pressure Plasma, Plasma Corona Discharge, Surface Modification, Antibacterial.

mailto:[email protected]

144


PENDAHULUAN

Tekstil merupakan salah satu industri besar di

Indonesia. Luasnya aplikasi tekstil untuk

kehidupan membuat industri tekstil masuk

dalam sepuluh klaster industri inti yang menjadi

prioritas pengembangan dalam jangka panjang

sebagaimana tercantum pada Peraturan

Presiden No. 7 tahun 2005. Dewasa ini,

semakin banyak jenis penyakit yang

mengancam kehidupan manusia yang

disebabkan oleh infeksi. Menurut Jawetz,

Melnick, Adelberg (2001) penyakit infeksi dapat

disebabkan oleh empat kelompok, yaitu bakteri,

jamur, virus dan parasit. Aktivitas penyebaran

penyakit oleh bakteri dan virus berlangsung

begitu mudah, salah satu media penyebarannya

yaitu udara yang terkontaminasi. Aksit,

Camlibel, Zeren dan Kutlu (2017) menyatakan

bahwa perkembangan industri tekstil saat ini

tidak hanya berfokus pada material tekstil

sandang, namun juga harus berfokus pada

material tekstil fungsional, seperti tekstil medis

(masker, perban, dsb). Aksit, Camlibel, Zeren

dan Kutlu (2017) telah berhasil dalam

merancang dan mengembangkan suatu

material tekstil medis sebagai material

antibakteri menggunakan kain tenun dan nir

tenun dengan metode pelapisan Ag/TiO2 serta

perlakuan awal (pre-treatment) menggunakan

teknologi plasma. Badan Pusat Statistika (BPS)

Statistik Lingkungan Hidup Indonesia tahun

2018 menyatakan bahwa kualitas air sungai di

Indonesia umumnya berada pada status

tercemar berat. Souma (2012) menyatakan

bahwa penerapan teknologi plasma adalah

salah satu cara untuk mengembangkan suatu

produk tekstil yang ramah lingkungan serta

hemat energi. Menurut Souma (2012) teknologi

plasma merupakan salah satu solusi untuk

mengatasi masalah yang muncul dari proses

tekstil, seperti dalam proses tekstil de-sizing,

pewarnaan dsb. Souma (2012) juga

menyatakan bahwa teknologi plasma

merupakan pilihan yang baik untuk membatasi

dampak lingkungan dari proses tekstil, hal ini

disebabkan karena teknologi plasma

menggunakan lebih sedikit energi dan air

sehingga memungkinkan mengurangi zat kimia

berbahaya.

Morent , dkk (2008), Geyter De, Morents

R, Leys C (2007), Lieberman, M., & Lichtenberg

(1994) menyatakan bahwa teknologi Plasma

Corona Discharge (plasma pijar korona) bekerja

dengan modifikasi sifat permukaan kain untuk

meningkatkan energi permukaan dari suatu

material untuk mendapatkan sifat pembasahan

(wettability), tegangan listrik permukaan dan

sifat pengikatan kimia. Plasma pijar korona

biasanya diaplikasikan pada lapisan-lapisan

polimer seperti PP (polypropylene), PE

(polyethylene), PET (polyethylaene

terephthalate), PVC (polyvinyl chloride), PA

(polyamide), foil untuk logam dan kertas, busa

(foam), kain tenun dan kain-kain nir tenun

(Nema, Jhala, 2015). Plasma pijar korona

biasanya dapat digunakan pada berbagai

bidang seperti printing, painting, gluing,

laminating, coating dan sebagainya (Kumar,

Rajasekar, Pal, Nayak dan Ismail 2016).

Menurut Amril (2015), Kumar, Rajasekar,

Pal, Nayak dan Ismail (2016), Shishoo (2007),

Putra&Wijayono (2019), Putra, Momahad, Yusuf

(2020), Mandolfino C. (2019), Wang, K Li, J,

Wang, S (2012), Putra, Wijayono, Mohamad

(2020), Bhat dkk (2011), Eshraga dkk (2020)

perlakuan awal atau pre-treatment

menggunakan plasma pijar korona yang

dibangkitkan dengan tekanan atmosfer dan

udara lingkungan sebelum dilakukan proses

pelapisan pada suatu material dapat

meningkatkan energi permukaan, sifat

pembasahasan, sifat hidrofilik, daya serap dan

sifat lengket. Hal senada dinyatakan oleh Profili

dkk (2020), Kim, dkk (2010), Sundriyal, P.,

Pandey S, Bhattacharya, (2020), Rauscher,

Perucca dan Buyle (2010), Nugraha, Muhlisin.,

Pandji (2019), Laroussi dan Keidar (2017)

bahwa penerapan lain dari teknologi plasma

pada pelapisan suatu material dengan

ketebalan skala nanometer, hasil dari

pelapisannya akan memiliki hasil yang berbeda-

Putra, VGV The Effect Of Variations In Time And Voltage Of Plasma Radiation Exposure To The Surface Properties dkk And Antibackterial Properties Of Tc75%25% Woven Fabrics For Medical Textile Appliacations

145

Sumber: Putra, Wijayono, Mohamad (2020)

beda untuk antistatik dan disinfektan. Aksit,

Camlibel, Zeren dan Kutlu (2017) telah berhasil

dalam merancang dan mengembangkan suatu

material tekstil medis sebagai material

antibakteri dengan metode pelapisan

mengggunakan bahan Ag/TiO2. Pelapisan

menggunakan Ag/TiO2 merupakan jenis pelapis

anorganik. Rauscher, Perucca dan Buyle (2010)

menyatakan bahwa material untuk pelapisan

dapat berupa material organik dan material

anorganik. Wilda dan Putra (2020) melakukan

pelapisan kain menggunakan antibakteri organik

yaitu minyak atsiri yang dinilai memiliki senyawa

antibakteri. Hal tersebut membuka wawasan

bahwa bahan organik dapat dijadikan alternatif

pengganti untuk mendapatkan bahan pelapis

yang bersifat antibakteri. Menurut Sheikh,

Abdullah, Meghavanshi dan Irsyad (2012) salah

satu jenis material organik yang memiliki

kemampuan sebagai material antibakteri adalah

Sirih hijau (Piper betle L.). Kemampuan

antibakteri yang dimiliki daun sirih inilah yang

kemudian dimanfaatkan untuk menghambat

pertumbuhan patogen.Kelebihan dari teknologi

plasma telah banyak dibuktikan pada bidang

tekstil, namun ketidaktahuan industri tekstil

menyebabkan teknologi ini jarang ditemui.

Fathurrahman dan Musfiroh (2018)

menerangkan pada tumbuhan terdapat berbagai

metabolit sekunder seperti golongan alkaloid,

tanin, golongan polifenol dan turunanya yang

kemudian menjadi acuan pengembangan obat

herbal telah terbukti bekerja sebagai derivat

antikanker, antibakteri dan antioksidan.

Metabolit sekunder ini biasanya dihasilkan oleh

tumbuhan tingkat tinggi sebagai hasil

mekanisme pertahanan diri organisme dari

ancaman-ancaman yang dapat terjadi seperti

hama, pemangsa maupun iklim. Tanin adalah

salah satu senyawa aktif metabolit sekunder

yang mempunyai beberapa khasiat seperti

sebagai anti diare, antibakteri dan antioksidan.

Tanin terdapat pada bagian tumbuhan salah

satunya pada daun Sirih. Sifat antibakteri dari

material organik seperti daun sirih hijau sendiri

telah banyak digunakan pada berbagai produk

yang dijual bebas dipasaran (Sari Puspita dkk.,

2012), tetapi belum ada yang menggunakan

perkembangan tekonologi plasma dalam

penerapannya. Oleh karena itu penelitian ini

dilakukan dengan maksud untuk mengkaji

pengaruh variasi tegangan listrik dan waktu

paparan radiasi plasma terhadap sifat

permukaan kain dan sifat antibakteri kain

tenun tc 75%25% untuk aplikasi tekstil

medis.

BAHAN DAN METODA

Bahan dan metode pada penelitian ini dapat

dijelaskan sebagai berikut, yaitu bentuk mesin

generator plasma yang digunakan pada

penelitian ini dapat ditunjukkan seperti pada

Gambar 1.

Gambar 1 Skema perangkat plasma berkonfigurasi

tip-silinder

Alat generator plasma pada percobaan

ini adalah jenis seperangkat Plasma Corona

Discharge Tip-Silinder pada penelitian Putra,

Mohamad dan Yusuf (2020). Reaktor plasma

146


korona dengan tiga buah elektroda lancip dan

sebuah silinder pejal yang terbuat dari

lempengan logam. Elektroda titik yang

digunakan berupa baut runcing (lancip) dan

berjumlah tiga buah yang dipasangkan pada

suatu papan yang terhubung seri dengan jarak

1,5 cm tiap bautnya. Elektroda titik digunakan

sebagai elektroda positif (anoda yang terhubung

ke tegangan sumber) dan dan dipasang tegak

lurus terhadap elektroda silinder pejal sebagai

elektroda negatif (katoda yang terhubung ke

ground). Jarak antara elektroda positif dan

elektroda silinder pejal adalah 2,5 cm (Putra,

Mohamad dan Yusuf, 2020). Untuk analisa

pergerakan elektron dapat digunakan

multimeter tegangan tinggi yangmana arah

pergerakan elektron akan berlawanan dengan

arah pergerakan arus dan medan listrik statik E.

Pada keadaan tegangan listrik plasma (ditandai

dengan munculnya cahaya biru pada daerah

elektroda positif baut lancip (Gambar 1)

diperlihatkan munculnya muatan ion-ion positif

(berwarna ungu kebiruan) yang bersumber dari

tegangan positif yang berlawanan dengan arah

gerak elektron (Putra, Mohamad dan Yusuf,

2020). Muatan yang bergerak ini diawali oleh

peristiwa ionisasi yang berada pada elektroda

tiga titik dan dibangkitkan dari tegangan tinggi

anoda. Ionisasi terjadi pada daerah elektroda

positif, karena pengaruh suatu medan listrik

statik E dengan intensitas tinggi yang

dibangkitkan dengan tegangan tinggi (High

Voltage). Ion hasil ionisasi pada zona ionisasi

(zona plasma) di daerah baut lancip atau anoda

bergerak menuju elektroda negatif silinder pejal

(katoda) melalui suatu daerah drift region. Aliran

ion-ion ini akan menimbulkan arus ion yang

disebut arus saturasi unipolar. Aliran ion positif

tersebut membawa molekul dan juga atom gas

pada daerah antara elektroda baut dan silinder

pejal tersebut. Aliran ion positif ini bergerak

menuju permukaan kain dan menumbuk

permukaan kain sehingga dapat memodifikasi

sifat permukaan kain. Pembangkitan plasma

pada generator plasma tak simetri dapat diatur

secara visual melalui pengaturan tegangan

input AC dan tegangan output DC pada

perangkat (Putra, Mohamad dan Yusuf, 2020).

Bahan kain tekstil berupa kain

TC75%25% yang dibeli dari Toko Grosir yang

beralamat di Jl. Tamim no.16, Bandung,

Indonesia. yang artinya terdapat campuran

bahan Tetteron sebanyak 75% dan Cotton

sebanyak 25% (sampel kain) dipotong dengan

ukuran 10x10cm2 sebanyak 10 buah, dimana

sampel kain ke-1 sampai ke-9 akan melalui

proses variasi plasma dan sampel kain ke-10

tidak diproses plasma. Plasma pijar korona

dibangkitkan menggunakan sumber tegangan

tinggi DC. Nilai tegangan diukur menggunakan

multimeter tegangan tinggi dan penentuan

kondisi lingkungan adalah pada tekanan

atmosfer dengan suhu ruangan.

Sampel kain TC75%25% diletakkan

pada pada elektroda silinder pejal bermuatan

negatif dan dilakukan modifikasi permukaan

kain menggunakan perlakuan plasma pijar

dengan variasi waktu 2 menit, 3 menit dan 4

menit dengan variasi tegangan DC 2 kV, 2.5 kV,

dan 3 kV. Kain TC75%25% yang digunakan

memiliki tetal benang lusi adalah 65 helai/inch

dan tetal benang pakan 50 helai/inch. Kain

TC75%25% yang telah dimodifikasi permukaan

menggunakan plasma kemudian diuji waktu

serap dan nilai sudut kontaknya.

Sampel kain yang telah melalui proses

plasma langsung ditetesi menggunakan pipet

tetes menggunakan cairan akuades pada setiap

titik untuk memperoleh waktu serap. Uji sudut

kontak dilakukan dengan menggunakan piranti

kamera dan juga software Angulus: Measure

angles on image/videos yang dikembangkan

oleh DPP beralamat di Woodmore Drive

Hanover 13, NH 03755, Amerika Serikat. yang

dapat diunduh melalui android playstore untuk

mendapatkan nilai sudut kontak tetesan air

terhadap permukaan sampel kain. Hal yang

serupa juga dilakukan untuk sampel kain yang

tidak diplasma.

Hasil pengujian sampel kain

dibandingkan waktu serapnya. Sampel kain

dengan waktu serap terkecil (memiliki daya

pembaasan (wettability) paling besar) dan kain


147

yang tidak diproses plasma direndam dalam

larutan ekstrak daun sirih dibeli dari online

shopping toko resmi Baliaromindonaturals

Official Store, Bali, Indonesia selama 1x30

menit, didapatkan sifat antibakteri. Dilakukan

pengujian FTIR untuk melihat ikatan-ikatan

kimia pada kain dan SEM untuk melihat

morfologi perbandingan permukaan sampel kain

pada sampel kain yang tidak diplasma dan

diplasma. Pengujian antibakteri diakhir untuk

melihat perbandingan daya hambat gerak

bakteri pada kain yang dilapisi antibakteri yang

diperlakukan plasma sebelumnya dan tidak

diperlakukan plasma.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan pengujian tetes dan sudut

kontak yang dilakukan pada sampel kain

TC75%25% diperoleh data ditunjukkan Tabel 1

menunjukkan data hasil pengujian uji sudut

kontak dan Tabel 2 menunjukkan data uji tetes.

Tabel 1. Hasil pengujian nilai sudut kontak

Waktu Proses Plasma 2 menit

Teg (kV) Sudut Kontak (o)

2 79,6

2,5 72,0

3 59,8



2 68,1

2,5 55,2

3 43,5



2 67,4

2,5 40,4

3 37,9

Tanpa proses plasma


0 97,9

Tabel 2. Hasil pengujian uji tetes

Dari hasil pengujian yang telah

dilakukan, berikut akan dibahas hubungan

perbandingan variasi proses dengan hasil yang

diperoleh.

Gambar 2. Grafik perbandingan lama waktu proses

terhadap rata-rata waktu serap.

0

10

20

30

2 3 4

Rat

a-ra

ta W

aktu

Ser

ap (

men

it)

Waktu Proses Plasma (menit)

Grafik Hubungan Rata-rata Waktu Serap dan Waktu Proses Plasma

Tegangan 2 Kv Tegangan 2,5 Kv Tegangan 3 Kv


Teg

(kV)

Lama waktu serap titik (menit)

x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x

2 18,6 20,0 25,2 34,1 35,2 26,6

2,5 5,2 8,5 10,6 16,0 16,4 11,3

3 2,3 2,5 4,2 4,4 4,5 3,7


Teg

(kV)


x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x

2 7,2 9,2 10,6 12,0 12,2 10,2

2,5 2,1 2,2 2,2 2,3 2,5 2,3

3 1,2 1,3 1,3 2,3 2,5 1,7


Teg

(kV)


x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x

2 6,1 10,0 10,5 11,6 12,0 10,0

2,5 1,2 1,2 1,5 2,2 2,2 1,7

3 0,6 1,3 1,4 1,4 2,4 1,4

Tanpa Proses Plasma x

Teg.

(kV)


x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x

0 89,1 90,0 95,4 98,2 98,6 94,2

0

10

20

30

2 3 4

Rata

Wa

ktu

Se

rap

(m

en

it)


Grafik Hubungan Rata-rata Waktu Serap dan Waktu Proses Plasma

Tegangan 2 Kv Tegangan 2,5 Kv

Tegangan 3 Kv

148


Gambar 3. Grafik perbandingan lama waktu proses

terhadap nilai sudut kontak.

Gambar 2 adalah Grafik perbandingan

lama waktu proses terhadap rata-rata waktu

serap dan Gambar 3 adalah Grafik

perbandingan lama waktu proses terhadap nilai

sudut kontak. Menurut Kasih dan Nasution

(2019) hasil dari percobaan perlakuan plasma

discharge pada material PE menunjukkan

bahwa terjadi perubahan sifat permukaan

material dari hidrofobik (tidak suka air) menjadi

hidrofilik (suka air) dan level hidrofiliknya

menjadi semakin besar dengan semakin

lamanya waktu perlakuan plasma. Konfirmasi

akan hal ini ditunjukkan dengan sudut kontak

(contact angle) dari tetesan air (droptest) pada

permukaan PE yang semakin kecil.Hasil grafik

tersebut menunjukkan bahwa waktu serap dan

nilai sudut kontak cenderung turun atau

berbanding terbalik terhadap penambahan

waktu proses plasma. Hal ini membuktikan

bahwa dengan adanya perlakuan plasma

lucutan pijar korona terhadap sampel kain

TC25%75% mampu meningkatkan kemampuan

pembasahan (wettability) permukaan sampel

kain dibandingkan dengan sampel kain yang

tidak mendapatkan perlakuan plasma dan yang

mendapatkan perlakuan plasma dengan waktu

yang lebih singkat. . Grafik perbandingan besar

tegangan listrik terhadap rata-rata waktu serap

dapat diperlihatkan pada Gambar 4, sedangkan

Grafik perbandingan besar tegangan listrik

terhadap nilai sudut kontak dapat diperlihatkan

pada Gambar 5

Gambar 4. Grafik perbandingan besar tegangan

listrik terhadap rata-rata waktu serap

Gambar 5. Grafik perbandingan besar tegangan

listrik terhadap nilai sudut kontak.

Pada Gambar 4 dan Gambar 5 , adanya

penempatan sampel kain di atas permukaan

katoda, maka pembawa muatan yang bergerak

0

5

10

15

20

25

30

2 2.5 3 Rata

waktu

sera

p (

men

it)

Tegangan listrik (kV)

Grafik Hubungan Rata-rata Waktu Serap dan Tegangan listrik

Waktu proses 2 menit Waktu proses 3 menit

Waktu proses 4 menit

0

20

40

60

80

100

2 2.5 3

Nila

i Su

du

t K

on

tak

( o )

Tegangan listrik (kV)

Grafik Hubungan Nilai Sudut Kontak dan Tegangan listrik

Waktu Proses 2 menit Waktu Proses 3 menit

Waktu Proses 4 menit

0

20

40

60

80

100

2 3 4

Nila

i Su

du

t K

on

tak (

o )


Grafik Hubungan Nilai Sudut Kontak dan Waktu Proses Plasma

Tegangan 2 Kv Tegangan 2,5 Kv

Tegangan 3 Kv


149

menuju katoda harus melewati material sampel

sehingga peristiwa penumbukan pun terjadi dan

mengakibatkan turunnya nilai sudut kontak dan

waktu serap terhadap lamanya perlakuan

plasma. Fitriani, Nur dan Arianto (2017)

menyatakan frekuensi tumbukan muatan dalam

jumlah besar yang berarti semakin besar pula

nilai mobilitas ion. Menurut Kusumandari,

Saraswati, Saputri (2019) semakin besar

tegangan listrik yang digunakan menyebabkan

semakin besarnya medan listrik dan intensitas

plasma yang terbentuk di sekitar elektroda,

sehingga semakin banyak terjadi ionisasi yang

menghasilkan spesi aktif. Lai Jiangnan dkk

(2005) menyebutkan bahwa hasil tes XPS

menunjukkan rasio atom oksigen pada

permukaan kain polycarbonate (PC),

polypropylene (PP), polyethylene terephthalate

(PET) meningkat dengan perlakuan plasma,

yangmana angka kandungan oksigen naik, hal

ini diperjelas dengan adanya kandungan

oksigen baru yang membentuk gugus fungsi

pada permukaan polimer yang berkontribusi

dalam peningkatan sifat hidrofilik. Keadaam

inilah yang kemudian menghasilkan sifat adhesif

(saling mengikat) sehingga daya serap kain pun

meningkat dan cenderung hidrofilik. Hasil grafik

terlihat bahwa nilai rata-rata waktu serap dan

sudut kontak cenderung turun seiring dengan

penambahan besarnya tegangan listrik. Hasil uji

FTIR dapat diperlihatkn pada Gambar 6,

Gambar 7 dan Gambar 8

Gambar 6. Hasil uji FTIR TC75%25% polos tanpa plasma

150


Gambar 7. Hasil uji FTIR TC75%25% polos tanpa plasma dilapisi antibakteri

Gambar 8. Hasil uji FTIR TC75%25% diplasma dilapisi antibakteri


151

Fathurrahman dan Musfiroh (2018)

menerangkan pada tumbuhan terdapat berbagai

metabolit sekunder seperti golongan alkaloid,

tanin, golongan polifenol dan turunanya yang

kemudian menjadi acuan pengembangan obat

herbal telah terbukti bekerja sebagai derivat

antikanker, antibakteri dan antioksidan.

Metabolit sekunder ini biasanya dihasilkan oleh

tumbuhan tingkat tinggi sebagai hasil

mekanisme pertahanan diri organisme dari

ancaman-ancaman yang dapat terjadi seperti

hama, pemangsa maupun iklim. Tanin adalah

salah satu senyawa aktif metabolit sekunder

yang mempunyai beberapa khasiat seperti

sebagai anti diare, antibakteri dan antioksidan.

Tanin terdapat pada bagian tumbuhan salah

satunya pada daun Sirih.

Uji FTIR didasarkan atas prinsip

penyerapan tingkat energi tertentu. Frekuensi

yang dihasilkan akan berbeda karena atom-

atom yang berada pada senyawa tersebut

berbeda dan memiliki kekuatan ikatan yang

beragam antar atom atau antar molekulnya.

Hasil perbandingan uji FTIR yang dilakukan di

Labolatorium Kimia Analisis Politeknik STTT

Bandung, Bandung, Indonesia ditunjukkan pada

Gambar 6, Gambar 7 dan Gambar 8

menunjukkan pada panjang gelombang 675-995

nm terdapat ikatan C-H pada bagian sampel

yang diplasma dilapisi antibakteri dan sampel

yang tidak diplasma dilapisi antibakteri.

Kemudian untuk ikatan –O-H yang berada pada

panjang gelombang 3100-3300nm hanya

mengalami sedikit perbedaan pada ketiga

sampel tersebut dimana sampel yang

diperlakukan plasma sebelumnya memiliki lebih

banyak ikatan –O-H daripada sampel yang tidak

diperlakukan plasma, hal ini menunjukkan

adanya ikatan gugus hidroksil yang diakibatkan

adanya perlakuan dengan paparan radiasi

plasma. Sedangkan untuk gugus karbonil C=O

yang ada di panjang gelombang 1760-1665 nm

hampir semuanya sama antara ketiga sampel.

Pada hasil identifikasi untuk sampel

yang diplasma dan diberi anti bakteri ditemukan

puncak -O-H Fenol (pada panjang gelombang

3100-3300 nm), C-H alifatik (panjang

gelombang 675-995 nm), C=O ester (1690-1760

nm), C-O-H (1380 nm), dan C-O-C eter (1050-

1300 nm) yang mana puncak-puncak tersebut

merupakan puncak spesifik dari senyawa tanin.

Sari, Rita dan Puspawati (2015) menyatakan hal

senada bahwa gugus fungsi karakteristik tannin

yaitu –O-H, C-H alifatik, C=O ester, C=C

aromatik, C-O-H, dan C-O-C eter. Terdapatnya

gugus ester memperkuat dugaan adanya

senyawa tanin terhidrolisis. Ekstrak daun sirih

memiliki senyawa minyak atsiri yang aktif

sebagai antibakteri umumnya mengandung

gugus fungsi hidroksil (-OH) dan karbonil. Dari

hasil tersebut dapat dijelaskan bahwa

pengurangan ikatan C-H secara masif akibat

proses plasma membuat gugus hidroksil –OH

(antibakteri) mengisi kedudukan atom H. Berikut

Gambar 9 dan Gambar 10 menunjukkan hasil

Uji SEM yang dilakukan di Balai Besar Tekstil,

Bandung, Indonesia, menunjukkan hasil sebagai

berikut.

Gambar 9. Hasil uji SEM sampel kain TC75%25%

polos tanpa plasma

Gambar 10. Hasil uji SEM sampel kain TC75%25%

diplasma dan dilapisi antibakteri.

152


Gambar 9 dan Gambar 10 menunjukkan

hasil pengujian SEM pada sampel kain

TC75%25% dilapisi antibakteri tanpa perlakuan

plasma dan dengan perlakuan plasma. Dari

hasil tersebut menunjukkan bahwa struktur

morfologi dari permukaan kain TC75%25%

mengalami perubahan. Terlihat pada bagian

sampel kain tanpa plasma menunjukkan serat

masih dalam keadaan rapat/padat. Sedangkan

pada kain yang telah diperlakukan plasma

terhadap serabut-serabut halus pada serat yang

artinya tingkat kekasaran (roughness) kain

meningkat dan hal ini berhubungan dengan

naiknya tegangan permukaan serta energy

permukaan yang akan menyebabkan naiknya

sifat hidrofilik. Hal tersebut karena tumbukan

antara partikel bermuatan pada proses plasma

dengan permukaan sampel kain TC75%25%

mengakibatkan terjadinya kerusakan pada

struktur morfologi kain dalam level nanometer.

Berikut Gambar 11 dan Gambar 12

menunjukkan hasil uji antibakteri yang dilakukan

di Laboratorium Mikrobiologi Dinas Pendidikan

SMKN 7 Pemerintah Kota Bandung, Jawa

Barat, Indonesia.

Tabel 3. Perhitungan jarak daerah hambat bakteri.

Catatan: Daerah bening (jarak diukur dari titik

tengah sampel dengan bakteri terdekat).

Dari hasil pengujian antibakteri diatas

didapatkan bahwa sampel kain TC75%25%

yang telah diperlakukan plasma sebelum

dilakukan pelapisan antibakteri menunjukkan

kemampuan resistensi terhadap bakteri lebih

baik dibandingkan sampel kain yang tidak

diperlakukan plasma sebelumnya. Hasil yang

sedemikian rupa membuat penelitian ini dapat

menjadi studi awal dari perkembangan tekstil

medis kain TC75%25% yang sukar untuk

dilakukan implementasi sifat tertentu menjadi

mungkin untuk diimplementasikan suatu sifat

antibakteri.

KESIMPULAN

Pada penelitian kali ini dapat ditarik

kesimpulan bahwa perlakuan plasma

terhadap kain TC 75%25% mempengaruhi

sifat permukaan kain yaitu meningkatkan sifat

pembasahan (wettability) ditandai dengan

semakin kecilnya waktu serap dan nilai sudut

kontak dengan variasi yang telah dilakukan.

Hal tersebut membuat sifat antibakteri paling

optimal pada kain TC75%25% yang

diperlakukan plasma dengan variasi

tegangan listrik paling besar yaitu 3 kV dan

waktu proses plasma paling lama yaitu 4

menit.

Jenis

sampel

Daerah bening /zona

hambat (mm) Keterangan

x 1 x 2 x 3 x

Tanpa

plasma

dilapisi

anti-

bakteri

4,5 4,0 5,0 4,5

D<5 mm,

daya hambat

kurang (rentan

tumbuh

bakteri).

Plasma

dilapisi

anti-

bakteri

6,0 8,0 16 10

D=5-10 mm,

daya hambat

cukup (bakteri

cukup

resisten).

Gambar 11. Hasil uji antibakteri sampel kain

TC75%25% polos tanpa plasma

Gambar 12. Hasil uji antibakteri sampel kain

TC75%25% diperlakukan plasma


153

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih ditujukan kepada Lab.

Fisika-Mekatronika Politeknik STTT Bandung,

serta dosen pembimbing Politeknik STTT

Bandung yang telah memberikan dukungan

pada penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Aksit Aysun., Camlibel N.O., Zeren E.T., Kutlu B.

(2017), Development of Antibacterial

Fabrics by Treatment with Ag-dopped TiO2 Nanoparticles, The Journal of The Textile Institute. Vol 108. 2046-2056

Amril, H., (2015). Teknologi Plasma untuk

Pengolahan Air, Jurusan Teknik Kimia.

Bandung: Institut Teknologi Bandung.

Bhat N., Netravali A.N., Gorce A.V.,

Sathianarayan M.P., Arolkar G.A., dan

Deshmukh R.R. (2011), Surface

Modification of Cotton Fabrics Using

Plasma Technology, Text. Res. J, 81:

1014-1026

BPS (Badan Pusat Statistika) Statistik

Lingkungan Hidup Indonesia, 2018.

Eshraga A A SIDDIG, Yu XU, Tao HE, Ming

GAO, Baojing YANG, Tianshu

WANG, Jing ZHANG, (2020) Plasma-

induced graft polymerization on the

surface of aramid fabrics with improved

omniphobicity and washing durability, Plasma Science and

Technology, 10.1088/2058- 6272/ab65dd, 22, 5, (055503).

Fathurrahman N.R., Musfiroh Ida (2018), Artikel

Tinjauan: Teknik Analisis Instrumentasi Senyawa Tanin, Farmaka, Suplemen

Vol.16 No.2.449

Fitriani F., Nur Muhammad, Arianto F. (2017),

Karakteristik Plasma Lucutan

Berpenghalang Dielektrik Isian Gas Nitrogen, Youngster Physics Journal. vol.

6, no. 3. 229-234

Geyter De, Morents R, Leys C (2007), Surface

Characterization Of Plasma-Modified

Polyethylene by Contact Angle

Experiments And ATR-FTIR

Spectroscopy, Wiley Interscience, DOI 10.1002/sia.2611

Jawetz E., Melnick J.L., Adelberg E.A (2001),

Mikrobiologi Kedokteran, Edisi XXII (terjemahan), Salemba Medika, Jakarta

Kasih T.P, Nasution J. (2019), Pengembangan

Teknologi Plasma Dingin Untuk

Modifikasi Karakteristik Permukaan

Material Tanpa Mengubah Sifat Dasar

Material, Universitas Bina Nusantara,

Jurnal PASTI Volume X No. 3, 373 – 379.

Kim, C. H., Bahn, J. H., Lee, S. H., Kim, G. Y.,

Jun, S. I., & Lee, K. (2010). Induction of

cell growth arrest by atmospheric non-

thermal plasma in colorectal cancer

cells. J Biotechnol, 530-8.

Kumar P.S., Rajasekar R., Pal S.K., Nayak G.C.,

Ismail S.M.R.S. (2016), Paints and

Coating of Multicomponent Product,

Springer Science Business Media,

Dordrecht

Kusumandari, Saraswati T.E., Saputri N. (2019),

Lucutan Plasma Pijar Korona dengan

Variasi Tegangan untuk Degradasi

Metilen Biru, Indonesian Journal of Applied Physics. 9(01).34

Lai Jiangnan dkk. (2005), Study On

Hydrophilicity of Polymer Surfaces

Improved by Plasma Treatment, Science

Direct, Applied Surface Science 252 (2006) 3375–3379.

Laroussi, M., Lu, X., & Keidar, M. (2017).

Perspective: The physics, diagnostics,

and applications of atmospheric pressure

low temperature plasma sources used in plasma medicine. Journal of Applied Physics. 122(2): 020901.

Lieberman, M., & Lichtenberg. (1994). Principles

of Plasma Discharges and Materials

Processing. New York: John Wiley and

Sons

Mandolfino C. (2019), Polypropylene Surface

Modification by Low Pressure Plasma to

Increase Adhesive Bonding: Effects of

Parameters Surfaces and Coatings

Technology,

154


https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.03.047, S0257-8972(19)30315-9.

Morent, R., Geyter, N. D., Verschuren, J., Clerk,

K. D., Kiekens, P., & Leys, C. (2008).

Non-thermal Plasma Treatment of

Textiles. Surf. Coat. Technol, 3427-3449.

Murti W., Putra V.G.V (2020), Studi Pengaruh

Perlakuan Plasma Terhadap Sifat

Material Antibakteri Kain Kassa

Menggunakan Minyak Atsiri, Jurnal

Teori dan Aplikasi Fisika. Vol. 08, No. 01,69.

Nema S.K., Jhala P.B. (2015), Plasma

Technologies for Textile and Apparel,

Woodhead Publishing India PVT LTD, New Delhi, India.

Nugraha M.K., Muhlisin Z., Pandji, T (2019),

Karakterisasi Plasma Lucutan Korona

Positif pada Kondisi Atmosfer dengan

Konfigurasi Elektroda Titik Bidang dan

Pengaruhnya terhadap Kain Sutera Alam (Bombyx Mori), Arena Tekstil Vol. 34

No.1.25

Profili J, Asadollahi S, Vinchon P, Dorris

A, Beck S, Sarkassian A, Luc Stafford,

(2020), Recent progress on

organosilicon coatings deposited on

bleached unrefined Kraft paper by non-

thermal plasma process at atmospheric

pressure, Progress in Organic

Coatings, 10.1016/j.porgcoat.2020.105865, 147, (105865).

Putra V.G.V, Mohamad J.N, Yusuf Y (2020),

Study of Surface Tension Properties look

on Contact Angle Value on 100% Nylon

Textile Fabric using Plasma Corona

Discharge Technology, Wahana Fisika.5(1).10-17

Putra, V. G. V. & Wijayono, A., (2019). Suatu Studi Awal Modifikasi Sifat Pembasahan Pada Permukaan Kain Tekstil Poliester 100% Menggunakan Teknologi Plasma Pijar Korona. In Prosiding Seminar Nasional Fisika, 8: 15-20.

https://doi.org/10.21009/03.SNF2019.02.PA.03

Putra V.G.V, Wijayono A, Mohamad J.N. (2020),

Efek Modifikasi Plasma Untuk

Meningkatkan Sifat Tahan Api Dari Kain

Katun, Jurnal Dinamika Penelitian Industri Vol. 31 Nomor 1.59

Rauscher H., Perucca M., Buyle G. (2010),

Plasma Technology For Hyperfunctionals

Surfaces, Wiley-VCH, Weinheim, ISBN: 978-3-527-32654-9.

Sari Puspita P., Wiwik Susanah Rita, Dan Ni

Made Puspawati (2015), Identifikasi Dan

Uji Aktivitas Senyawa Tanin Dari Ekstrak

Daun Trembesi Sebagai Antibakteri, Jurnal Kimia 9 (1), ISSN 1907-9850.

Sheikh M., Abdullah R.M., M.K., Meghavanshi.,

Irsyad M (2012), Studies on Some Plant

Extract for Their Antimicrobial Potential

Against Certain Pathogenic

Microorganisms, American Journal of Plant Science.3. 209-213

Shishoo R. (2007), Plasma Technologies for

Textiles, Cambridge, Woodhead Publishing Ltd.

Souma D. (2012), Water and Stain Repellent

Textiles Using New Plasma Technology,

Chalmers University Of Technology, Sweden.

Sundriyal, P., Pandey S, Bhattacharya (2020),

Plasma-assisted surface alteration of

industrial polymers for improved

adhesive bonding, International Journal

of Adhesion and

Adhesives, 10.1016/j.ijadhadh.2020.102626, (102626).

Wang, K Li, J, Wang, S (2012), The Surface

Modification of Polyethylene (PE) Film

Using Air Coplanar Barrier Discharge at

Atmospheric Pressure, Proceeding 2nd

International Conference on Electronic

and Mechanical Engineering and

Information Technology https://doi.org/10.2991/emeit.2012.226

https://dx.doi.org/10.2991/emeit.2012.226

Jurnal Dinamika Penelitian Industri Vol. 31 No. 2 Tahun ...

Documents

Transcript of Jurnal Dinamika Penelitian Industri Vol. 31 No. 2 Tahun ...