pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

88
PENGARUH PENAMBAHAN NILON MURNI PADA NILON DAUR ULANG TERHADAP MODULUS ELASTISITAS BASIS GIGI TIRUAN NILON TERMOPLASTIK SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi tugas dan melangkapi syarat guna memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi Oleh: Ulita Khairunnisa Harahap NIM: 130600031 FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Upload: others

Post on 03-Oct-2021

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

   

PENGARUH PENAMBAHAN NILON MURNI PADA

NILON DAUR ULANG TERHADAP MODULUS

ELASTISITAS BASIS GIGI TIRUAN NILON

TERMOPLASTIK

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi tugas dan melangkapi syarat

guna memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi

Oleh:

Ulita Khairunnisa Harahap

NIM: 130600031

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2017

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 2: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

   

Fakultas Kedokteran Gigi

Departemen Prostodonsia

Tahun 2017

Ulita Khairunnisa Harahap

Pengaruh Penambahan Nilon Murni Pada Nilon Daur Ulang Terhadap

Modulus Elastisitas Basis Gigi Tiruan Nilon Termoplastik

xiii + 63 Halaman

Nilon termoplastik adalah golongan polimer poliamida yang

merupakan kelompok polimer yang ditandai dengan rantai karbon dengan -CO-NH-.

Poliamida dipolimerisasi langsung oleh asam amino atau dengan reaksi diamina

dengan dibasic acid. Penggunaan bahan nilon termoplastik sebagai basis gigi tiruan

banyak diminati karena memiliki estetis yang baik dan juga nilon memiliki

fleksibilitas yang tinggi karena modulus elastisitas yang rendah sehingga tahan

terhadap fraktur, hal ini membuat bahan ini nyaman saat dipakai dan memberikan

retensi yang kuat dan dapat digunakan pada gigi yang memiliki undercut yang besar.

Teknik manipulasi nilon termoplastik dengan injection moulding akan menghasilkan

basis gigi tiruan dan nilon sisa (spru). Penggunaan basis gigi tiruan nilon termoplastik

menghasilkan limbah yang menyebabkan pencemaran lingkungan. Mengatasi

pencemaran lingkungan tersebut adalah mendaur ulang nilon sisa menjadi basis gigi

tiruan kembali. Pada proses daur ulang akan terjadi perubahan sifat mekanis maka

dibutuhkan penambahan nilon murni pada nilon daur ulang untuk melihat apakah

kombinasi nilon murni dengan nilon daur ulang memiliki pengaruh terhadap modulus

elastisitas basis gigi tiruan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh

penambahan 60% nilon termoplastik murni pada 40% nilon daur ulang terhadap

modulus elastisitas basis gigi tiruan nilon termoplastik. Rancangan penelitian ini

adalah eksperimental laboratoris. Sampel pada penelitian ini adalah nilon

termoplastik berbentuk batang uji dengan ukuran 64 x 10 x 3,3 mm. Jumlah sampel

sebanyak 27 sampel untuk 3 kelompok. Sampel tersebut dilakukan uji modulus

elastisitas dengan menggunakan metode three-point bending, kemudian dianalisis

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 3: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

   

dengan uji ANOVA satu arah untuk mengetahui perbedaan nilai modulus elastisitas

masing masing kelompok serta uji LSD untuk mengetahui pengaruh penambahan

nilon termoplastik murni pada nilon daur ulang terhadap modulus elastisitas. Hasil

penelitian ini menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan antara nilon murni dan

nilon daur ulang dengan nilai p = 0,006 (p < 0,05). Berdasarkan hasil uji LSD terlihat

perbedaan yang signifikan pada kelompok A dengan kelompok B

p = 0,002 (p < 0,05) tetapi kelompok B dengan kelompok C (p = 0,067) dan

kelompok A dengan kelompok C (p = 0,119) tidak menunjukkan adanya perbedaan

yang signifikan. Pada penelitian ini terlihat bahwa tidak ada pengaruh penambahan

60 % nilon termoplastik murni pada 40 % nilon daur ulang terhadap modulus

elastisitas basis gigi tiruan nilon termoplastik. Akan tetapi, kelompok C masih dapat

digunakan sebagai basis gigi tiruan yang dapat digunakan untuk kasus - kasus klinis

seperti kasus gigi yang memiliki undercut yang tidak begitu besar selama sifat – sifat

mekanis lainnya tidak berubah.

Daftar rujukan : 47 (2007-2016)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 4: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

   

PERNYATAAN PERSETUJUAN

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan

di hadapan tim penguji skripsi

Medan, 18 Desember 2017 Pembimbing Tanda Tangan

Siti Wahyuni, drg., MDSc .........................

NIP. 197906152006042001

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 5: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

   

TIM PENGUJI SKRIPSI

Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan

di hadapan tim penguji skripsi 18 Desember 2017

TIM PENGUJI

KETUA : Prof. Haslinda Z.Tamin, drg., M.Kes.,Sp.Pros (K)

ANGGOTA : 1. Siti Wahyuni, drg., MDSc

2. Ariyani Dalmer, drg., MDSc,. Sp.Pros

3. Ricca Chairunnisa, drg., Sp.Pros

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 6: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

v

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat

rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai

salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Kedokteran Gigi Universitas

Sumatera Utara.

Rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis

sampaikan kepada kedua orang tua tercinta, yaitu ayahanda Drs. Ramadan Harahap.,

SH.,M.Pd dan ibunda Mahdalena Tarigan.,S.Pd yang telah membesarkan,

memberikan kasih sayang yang tidak terbalas, doa, nasehat, semangat, dan dukungan

baik moril maupun materi kepada penulis. Penulis juga menyampaikan terima kasih

kepada kakak penulis yaitu Rizky Annisa Harahap dan abang Yudi Parpodaan

Harahap serta segenap keluarga yang senantiasa memberikan semangat dan dukungan

kepada penulis selama penulisan skripsi ini.

Dalam penulisan skripsi ini, penulis telah banyak mendapat bantuan,

bimbingan serta saran dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima

kasih serta penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:

1. Siti Wahyuni, drg., MDSc selaku dosen pembimbing skripsi yang telah

memberikan pengarahan, saran, nasehat, dorongan, serta meluangkan waktu, tenaga

pemikiran dan kesabaran kepada penulis selama penelitian dan penulisan sehingga

skripsi ini dapat terselesaikan.

2. Dr. Trelia Boel, drg., M.Kes., Sp.RKG (K) selaku Dekan Fakultas

Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.

3. Syafrinani, drg., Sp. Pros (K) selaku Ketua Departemen Prostodonsia

Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera

4. Prof. Haslinda Z. Tamin, drg., M.Kes., Sp. Pros (K) selaku Koordinator

Skripsi Departemen Prostodonsia dan ketua tim penguji skripsi yang telah

memberikan saran dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 7: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

vi

5. Ricca Chairunnisa, drg., Sp. Pros dan Ariyani Dalmer, drg,.MDSc,Sp. Pros

selaku anggota tim penguji yang telah memberikan saran dan masukan kepada

penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

6. Ervina Sofyanti, drg., Sp.Ort (K) selaku penasehat akademik yang telah

memberikan bimbingan dan motivasi selama masa pendidikan maupun selama

penulisan skripsi di Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.

7. Seluruh staf pengajar serta pegawai Departemen Prostodonsia Fakultas

Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara atas motivasi dan bantuan dalam

menyelesaikan skripsi ini hingga selesai.

8. Pimpinan dan seluruh karyawan Unit UJI Dental Fakultas Kedokteran Gigi

Universitas Sumatera Utara, khususnya Muzakir, AMTG selaku laboran yang telah

membantu penulis dalam pembuatan sampel penelitian dan memberikan dukungan

kepada penulis.

9. Dekan Fakultas Teknik USU yaitu Ir. Seri Maulina, M.Si., Ph.D, Ketua

Jurusan Teknik Mesin USU, dan Maragi Mutaqin, ST.MT selaku Kepala

Laboratorium yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan penelitian.

10. Prana Ugiana Gio, M.Si dari Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara yang telah meluangkan waktu untuk

membantu penulis dalam analisis statistik.

11. Rekan bimbingan penulis dalam menyelesaikan skripsi, Jeewena A/P

Ravichanthiran dan Fitra Pratiwi yang telah bersama-sama berjuang, saling

mendoakan, memberi semangat dan membantu dalam seluruh tahap penyelesaian

skripsi.

12. Sahabat-sahabat terbaik penulis: Hadi Chandra Pasaribu, Melinda Sri

rezeki, Yenny Diviana Sari, Feby Annisa, Nur Sam Mei Lisa, Sri Khairunnisa, Tiara

Rizky, Emalia Laini, Ananda Rizky Saleh yang telah memberikan bantuan dan

dukungan dalam pembuatan skripsi ini

13. Teman-teman terdekat penulis terutama Sri Handayani, Cut Aina Safitri,

Puteri Ridha, Elfia Yusdani serta rekan-rekan sejawat stambuk 2013 yang tidak dapat

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 8: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

vii

disebutkan satu per satu atas segala bantuan, perhatian dan dorongan semangat serta

dukungan moril yang diberikan dari awal hingga akhir penulisan skripsi ini.

14. Teman-teman seperjuangan yang melaksanakan penulisan skripsi di

Departemen Prostodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara:

Jaaspreet Kaur, Allya Nurul, Uswatun Hasanah, Ludwika P, Yosanna, Hafsani

Fauzia, Bayu Panca Nugraha, Rintan P, Raudhathul H, Hafisafriani, Naro Ida Sari,

Dinda Talintha, Afrina Fadillah, Hanny Natasya, Tasya Estu, Saima PH, Mira

Ginting S, Afrita R, Tri Rizky, Yudi Setiawan, Karina H, Sri Handayani, Riri

Harliani dan para residen PPDGS Prostodonsia atas dukungan dan bantuannya selama

penulisan skripsi.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh

karena itu saran dan kritik yang membangun dari berbagai pihak sangat diharapkan.

Akhir kata, penulis mengharapkan agar skripsi ini dapat berguna bagi pengembangan

ilmu Prostodonsia, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara, dan bagi

kita semua.

Medan, 18 Desember 2017 Penulis,

(Ulita Khairunnisa Harahap) NIM : 130600031

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 9: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

viii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ...................................................................................

HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................

HALAMAN TIM PENGUJI .......................................................................

KATA PENGANTAR ................................................................................ v

DAFTAR ISI ............................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xii

DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................

xivp

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .................................................................. 1 1.2 Permasalahan ..................................................................... 5 1.3 Rumusan Masalah ............................................................. 6 1.4 Tujuan Penelitian .............................................................. 7 1.5 Manfaat Penelitian ............................................................ 7

1.5.1 Manfaat Teoritis .................................................... 7 1.5.2 Manfaat Praktis ..................................................... 7

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Basis Gigi Tiruan ............................................................. 8 2.1.1 Pengertian ................................................................. 8 2.2.2 Persyaratan ............................................................... 8 2.2 Bahan ................................................................................. 8 2.2.1 Logam ...................................................................... 9 2.2.2 Non Logam ............................................................... 9

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 10: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

ix

2.2.2.1 Termoset ...................................................... 9 2.2.2.2 Termoplastik ............................................... 10 2.3 Nilon Termoplastik Murni ................................................ 11 2.3.1 Keuntungan dan Kerugian ........................................ 12 2.3.2 Indikasi dan Kontra Indikasi .................................... 13 2.3.3 Komposisi ................................................................ 13 2.3.5 Sifat – Sifat .............................................................. 14 2.4 Modulus Elastisitas ........................................................... 16 2.4.1 Pengertian ...................................................... 16 2.4.2 Alat Uji dan Cara Pengukuran ....................... 16 2.4.3 Faktor – Faktor yang Memengaruhi .............. 17 2.4.4 Manipulasi ...................................................... 19 2.5 Pengelolaan Nilon Sisa ..................................................... 20 2.5.1 Daur Ulang .............................................................. 20 2.5.2 Metode Daur Ulang ................................................. 20 2.5.2.1 Daur Ulang Primer (In-plant) ..................... 20 2.5.2.2 Daur Ulang Sekunder (Mekanis) ................ 21 2.5.2.3 Daur Ulang Tersier (Kimiawi) .................... 22 2.5.2.3 Daur Ulang Kuartener (Energy Recovery) . 22 2.5.3 Penambahan Bahan Kompatibilisasi ....................... 23 2.5.4 Modifikasi ................................................................ 23 2.5.5 Perubahan Pada Nilon Daur Ulang ......................... 23 2.6 Kerangka Teori .................................................................. 25 2.7 Kerangka Konsep .............................................................. 26 2.8 Hipotesis Penelitian ........................................................... 27 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Rancangan Penelitian ........................................................ 28 3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian ................................ 28 3.2.1 Sampel Penelitian .................................................... 28 3.2.2 Besar Sampel ........................................................... 28 3.3 Variabel Penelitian dan Defenisi Operasional .................. 30 3.3.1 Identifikasi Variabel Penelitian ................................ 30 3.3.2 Defenisi Operasional ................................................ 31 3.4 Tempat dan Waktu Penelitian ........................................... 33 3.4.1 Tempat Pembuatan Sampel ...................................... 33 3.4.2 Tempat Pengujian Sampel ....................................... 33 3.4.3 Waktu Penelitian ...................................................... 33 3.5 Alat dan Bahan Penelitian ................................................. 33 3.5.1 Alat Penelitian .......................................................... 33 3.5.2 Bahan Penelitiian ..................................................... 36 3.6 Cara Penelitian .................................................................. 37 3.6.1 Pembuatan Model Induk .......................................... 37

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 11: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

x

3.6.2 Pembuatan Sampel ................................................... 37 3.6.2.1 Pembuatan Sampel Kelompok A ................. 38 3.6.2.2 Pembuatan Sampel Kelompok B dan C ....... 40 3.6.2.3 Penyelesaian Sampel Kelompok A, B dan C 43 3.6.3 Pengukuran Modulus Elastisitas .............................. 43 3.7 Analisis Data ..................................................................... 45 3.8 Kerangka Operasional Penelitian ...................................... 46 3.8.1 Pembuatan Sampel Kelompok A ............................. 46 3.8.2 Pembuatan Nilon Daur Ulang .................................. 47 3.8.3 Pembuatan Samepl Kelompok B dan C ................... 48 3.8.4 Pengujian Modulus Elastisitas ................................. 49 BAB 4 HASIL PENELITIAN ................................................................. 50 4.1 Nilai Modulus Elastisitas Nilon Termoplastik Murni, Nilon Daur Ulang, dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang ................................................................ 50

4.2 Perbedaan Modulus Elastisitas Nilon Termoplastik Murni Nilon Daur Ulang dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang ......................................................... 51

4.3 Pengaruh Penambahan 60% Nilon Termoplastik Murni Pada 40 % Nilon Daur Ulang Terhadap Modulus Elastisitas Basis Gigi Tiruan Nilon Termoplastik ........................................... 52 BAB 5 PEMBAHASAN ........................................................................... 54 5.1 Nilai Modulus Elastisitas Nilon Termoplastik Murni, Nilon Daur Ulang, dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40%

Nilon Daur Ulang ................................................................ 54 5.2 Perbedaan Modulus Elastisitas Nilon Termoplastik Murni Nilon Daur Ulang dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang ........................................................ 56 5.3 Pengaruh Penambahan 60% Nilon Termoplastik Murni Pada 40 % Nilon Daur Ulang Terhadap Modulus Elastisitas Basis Gigi Tiruan Nilon Termoplastik ................................ 57 BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 58 6.1 Kesimpulan ............................................................................ 58 6.2 Saran ....................................................................................... 59 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 60 LAMPIRAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 12: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

xi

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1 Defenisi operasional variabel bebas .................................................. 31

2 Defenisi operasional variabel terikat ................................................. 31

3 Defenisi operasional variabel terkendali ........................................... 31

4 Defenisi operasional variabel tidak terkendali .................................. 33

5 Nilai modulus elastisitas nilon termoplastik murni, nilon daur ulang dan kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang ....... 50

6 Perbedaan modulus elastisitas nilon termoplastik murni, nilon daur ulang dan kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang .......................................................................................... 51 7 Pengaruh penambahan 60% nilon murni pada 40 % nilon daur

ulang terhadap modulus elastisitas basis gigi tiruan nilon termoplastik ....................................................................................... 52

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 13: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1 Basis gigi tiruan nilon termoplastik ................................................ 10

2 Reaksi antara dua asam amino(monomer) ...................................... 11

3 Grafik tegangan dan regangan pada uji modulus elastisitas ............ 17

4 Ukuran batang uji modulus elastisitas ............................................. 28

5 Model induk .................................................................................... 33

6 Injection flask .................................................................................. 34

7 Vibrator ........................................................................................... 34

8 Cartridge ......................................................................................... 34

9 Furnace ........................................................................................... 35

10 Injector ............................................................................................ 35

11 Nilon termoplastik murni ................................................................ 36

12 Nilon daur ulang .............................................................................. 36

13 Aluminium foil ................................................................................ 37

14 Lempengan karet ............................................................................. 37

15 Penanaman model pada kuvet khusus ............................................. 39

16 Pengisian gips ke dalam kuvet diatas vibrator ................................ 39

17 Desikator ......................................................................................... 41

18 Penginjeksian nilon ke dalam kuvet ................................................ 42

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 14: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

xiii

19 Nilon sebelum dipoles ..................................................................... 43

20 Nilon sesudah dipoles ...................................................................... 43

21 Servopulser Universal Testing Machine ......................................... 44

22 Nilon sesudah dilakukan pengujian ................................................. 45

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 15: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

1 Lembar Hasil Data Statistik

2 Lembar Surat Izin Penelitian di Unit UJI Dental FKG USU

3 Lembar Surat Izin Penelitian di Magister Teknik Mesin USU

4 Lembar Surat Keterangan Selesai Penelitian di Unit UJI Dental FKG USU

5 Lembar Surat Keterangan Selesai Penelitian di Magister Teknik Mesin

USU

6 Lembar Surat Keterangan Health Research Ethical Committee (EC)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 16: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

1

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Basis gigi tiruan adalah tempat bersandarnya gigi tiruan dan bersandar pada

jaringan lunak serta tempat melekatnya anasir gigi tiruan. Basis gigi tiruan

mendukung anasir gigi tiruan dan menerima beban fungsional dari pengunyahan

dan mendistribusikannya ke jaringan pendukung. Basis gigi tiruan menerima

dukungan melalui kontak yang rapat dengan jaringan keras gigi dibawahnya.1 Syarat

– syarat gigi tiruan yang baik adalah mempunyai biokompabilitas yang tinggi,

penyerapan air yang rendah, mudah di perbaiki, stabilitas warna baik, mudah

dimanipulasi, tidak menyebabkan toksik dan tidak menyebabkan iritan bagi

penggunanya. Sifat kekuatan mekanik yang baik yaitu kekuatan transversal,

kekuatan fatique dan modulus elastisitas yang baik dan memiliki pengantar panas

termal yang baik.2,3

Bahan yang digunakan dalam pembuatan basis gigi tiruan dibedakan

menjadi dua kelompok yaitu, logam dan non-logam. Bahan basis gigi tiruan logam

adalah kobalt kromium, gold alloy, aluminium, dan stainless steel. Bahan basis gigi

tiruan non logam terdiri dari dua jenis yaitu termoset dan termoplastik. Bahan

termoset merupakan bahan yang mengalami perubahan kimia ketika dipanaskan.

Contoh bahan termoset adalah cross-linked polimetil metakrilat, vulkanit, dan fenol

formaldehid.3 Bahan termoplastik adalah molekul yang dihasilkan dari hasil

polimerisasi, memiliki rantai molekul yang panjang dan lurus atau bercabang, tetapi

juga memiliki rantai sisi atau rantai kelompok yang tidak melekat pada molekul

polimer lainnya. Akibatnya apabila dipanaskan akan melunak dan apabila dicairkan

dapat memadat kembali sehingga dapat dipakai berulang kali.3 Contoh bahan

termoplastik adalah asetal termoplastik, polister termoplastik, polikarbonat

termoplastik, akrilik termoplastik dan nilon termoplastik.4,5

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 17: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

2

Nilon termoplastik adalah golongan polimer poliamida yang merupakan

kelompok polimer yang ditandai dengan rantai karbon dengan -CO-NH-. Poliamida

dipolimerisasi langsung oleh asam amino atau dengan reaksi diamina dengan dibasic

acid.6 Nilon termoplastik merupakan polimer yang bersifat crystalline. Sifat

crystalline ini mengakibatkan nilon termoplastik memiliki ikatan rantai yang panjang

sehingga tahan terhadap larutan kimia dan memiliki stabilitas yang tinggi.7

Penggunaan nilon termoplastik sebagai bahan basis gigi tiruan merupakan suatu

kemajuan dalam bidang kedokteran gigi.5 Keuntungan dari nilon termoplastik sebagai

bahan basis gigi tiruan adalah nilon memiliki fleksibilitas yang tinggi yang dapat

membantu pasien dalam memasang dan melepas gigi tiruan dari mulut.8 Nilon

termoplastik memiliki retensi yang cukup kuat karena basis dari gigi tiruan yang

diperluas sampai ke daerah interproksimal gigi dan meminimalisasi undercut yang

terjadi pada gigi tiruan. Nilon termoplastik juga dapat meningkatkan fungsi estetis

karena tidak ada cengkeram logam dan berwarna merah muda sehingga menyerupai

gusi, tipis, stabil, serta menjaga kesehatan gusi disebabkan adanya efek memijat gusi

dari basis gigi tiruan.9,10 Nilon termoplastik memiliki kekuatan impak yang tinggi,

ketahanan terhadap fatique yang tinggi, ketahanan pelarut yang baik, permukaan yang

licin sehingga tidak poreus, tidak berbau dan tidak mengandung monomer sisa

sehingga aman terhadap pasien yang alergi terhadap monomer sisa. Kerugian dari

nilon termoplastik adalah memerlukan peralatan yang mahal dan kuvet khusus,

kesulitan dalam pembuatan mold, sulit diperbaiki jika terjadi kerusakan, terjadi

diskolorasi dan stain pada gigi tiruan dan cenderung menyerap air. Penyerapan air

yang tinggi pada nilon termoplastik terjadi karena ikatan amida yang bersifat

hidrofilik, sehingga molekul air yang masuk diantara rantai molekul membentuk

rantai utama poliamida.9.11

Modulus elastisitas adalah sifat bahan yang memungkinkan untuk berubah bentuk

jika diberi beban dan bila beban tersebut dihilangkan akan kembali ke bentuk semula.

Modulus elastisitas merupakan kekakuan relatif atau rigiditas dari suatu bahan, yang

diukur dengan kemiringan linear elastis dari grafik tegangan regangan.12 Modulus

elastisitas dipengaruhi oleh suhu, transition glass temperature (Tg), derajat

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 18: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

3

crystalline , transition strain strate, dan berat molekul pada saat pembuatan nilon

menjadi basis gigi tiruan, sehingga dapat berubah setiap waktu, apabila salah satu

faktor berubah nilainya maka modulus elastisitas juga berubah. Berdasarkan

penelitian Meyabadi dkk (2010) melakukan proses daur ulang dengan

mengkombinasikan nilon daur ulang dengan nilon termoplastik murni. Hasil

menunjukkan semakin besar persentase nilon daur ulang yang ditambahkan maka

semakin tinggi pola penurunan pada glass transition temperature (Tg). Apabila

terjadi penurunan Tg pada nilon yang dihasilkan akan memengaruhi sifat mekanis

basis gigi tiruan. Tg pada nilon murni adalah 76 oC sedangkan nilon daur ulang

adalah 67 oC. Nilon merupakan polimer semi-crystalline yang mempunyai campuran

daerah crystalline dan amorphous. Suhu yang semakin lama semakin meningkat

daerah amorphous tidak stabil dan terjadi pergerakan pada Tg. Derajat crystalline

pada nilon murni meningkat sedangkan pada nilon daur ulang derajat crystalline

mengalami penurunan, hal ini disebabkan oleh polimer amorphous yang berisi ikatan

hidrogen akan membentuk suatu ikatan rantai yang baru. Ikatan rantai tersebut

meluas di daerah amorphous sehingga nilon daur ulang memiliki ikatan rantai yang

pendek, ikatan yang awalnya panjang yaitu CH2-CH2-CH2 akan terpotong menjadi

CH2 dan CH3-CH3 sehingga jumlah CH3 lebih banyak dari CH2. Berat molekul

pada nilon juga berubah ketika didaur ulang , berat molekul nilon murni lebih besar

daripada berat molekul nilon daur ulang , hal ini disebabkan ikatan kimianya menjadi

pendek dan tidak teratur sehingga ruang intermolekul merenggang dengan

berkurangnya berat molekul ini akan memengaruhi stress dan strain pada modulus

elastisitas nilon yang dihasilkan.13 Hiroyuki (2008) menyatakan derajat crystalline

merupakan faktor yang paling memengaruhi modulus elastisitas dibanding berat

molekul. Transition strain strate pada nilon bila semakin kecil maka derajat

crystalline menurun sehingga modulus elastisitas meningkat dan menjadi lebih kaku

yang mengakibatkan basis gigi tiruan menjadi britlle, begitu juga sebaliknya apabila

derajat crystalline meningkat maka modulus elastisitas nilon akan menurun sehingga

basis gigi tiruan menjadi ductile atau fleksibel.14 Salah satu syarat basis gigi tiruan

yang baik adalah kaku/rigid, tetapi basis gigi tiruan yang kaku akan menjadi brittle

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 19: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

4

sedangkan nilon termoplastik banyak diminati karena memiliki estetis dan fleksibel,

Nilon termoplastik memiliki fleksibilitas yang tinggi karena modulus elastisitas yang

rendah sehingga tahan terhadap fraktur, hal ini membuat bahan ini nyaman saat

dipakai dan memberikan retensi yang kuat dan dapat digunakan pada gigi yang

memiliki undercut yang besar.15 Basis gigi tiruan yang dihasilkan dari nilon daur

ulang akan mempunyai modulus elastisitas yang tinggi akan tetapi memiliki

kelemahan yaitu menjadi brittle/rapuh sedangkan basis gigi tiruan yang dihasilkan

dari campuran 60 % nilon murni dengan 40% nilon daur ulang mempunyai modulus

elastisitas yang rendah tetapi masih bisa digunakan sebagai basis gigi tiruan

dikarenakan fleksibilitasnya. Menurut standar ISO, modulus elastisitas basis gigi

tiruan yang ideal adalah 2000 Mpa. Berdasarkan pada penelitian Takabayashi (2010)

didapatkan hasil dari merek Valplast 826,17 Mpa, Lucitone FRS 1638,90 Mpa dan

Flexite supreme 1571,27 Mpa pada pengujian modulus elastisitas basis gigi tiruan

nilon termoplastik.16

Teknik manipulasi nilon termoplastik menggunakan tenik injection moulding.

Teknik ini diperkenalkan oleh Ivoclar pada pertengahan tahun 1970. Teknik ini

menggunakan teknik khusus yang dimana nilon dilunakkan menggunakan tungku

pembakaran kemudian disuntikkan kedalam mold ketika dalam keadaan panas.

Kerugian dari teknik injection moulding ini selain mahal juga menggunakan

alat – alat khusus seperti mechanical compress, investing flask, cartridges, cartridge

carrier dan electric furnace. Kerugian lainnya adalah menghasilkan spru dan menjadi

limbah yang dapat mencemari lingkungan.16,17

Daur ulang nilon dilakukan untuk mengatasi limbah sehingga dapat

meminimalisasi pencemaran lingkungan. Achillas (2007) membagi empat metode

daur ulang limbah polimer yaitu, daur ulang primer (in-plant), daur ulang sekunder

(mekanis), daur ulang tersier (kimiawi) dan daur ulang kuartener (energy recovery).18

Metode daur ulang kimiawi dan mekanis merupakan metode yang paling sering

dilakukan. Namun dari sudut pandang industri, daur ulang mekanik yang paling

sering digunakan karena biayanya murah dan mudah dilakukan.15 Soja dkk (2013)

mendaur ulang nilon sisa dan hasil dari Fourier Transformed Infrared Spectroscopy

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 20: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

5

(FTIR) menunjukkan nilon daur ulang mengalami degradasi polimer karena ikatan

antar C-C terpotong sehingga menyebabkan rantai kimianya menjadi pendek.

Terpotongnya rantai kimia karena proses daur ulang memengaruhi ukuran dan derajat

crystalline dari nilon.19 Meyabadi dkk (2010) melakukan proses daur ulang secara

mekanik dengan cara memodifikasi potongan PA6 murni : PA6 daur ulang yang

dicampur dengan proses pemanasan dengan lima perbandingan konsentrasi potongan

PA6 murni : PA6 nilon daur ulang yaitu dengan konsentrasi 100% : 0% , 75% : 25% ,

50% : 50%, 25% : 75%, dan 0% : 100%. Hasil menunjukkan bahwa derajat

crystalline pada nilon dengan konsentrasi 50% : 50 % lebih baik daripada 75% : 25%

disebabkan konsentrasi 50 % nilon murni dengan 50 % nilon daur ulang menciptakan

ikatan rantai lebih sedikit sehingga kristalisasi menjadi semakin baik dan sifat nilon

yang dihasilkan dapat dipertahankan.13 Oleh karena itu, peneliti melakukan penelitian

untuk melihat pengaruh penambahan nilon termoplastik murni pada nilon daur ulang

dengan perbandingan nilon termoplastik murni 60% dan nilon daur ulang 40 %,

konsentrasi pada nilon termoplastik murni lebih banyak digunakan karena nilon daur

ulang yang melebihi konsentrasi nilon termoplastik murni akan menurunkan struktur

nilon yang dihasilkan.

1.2 Permasalahan

Penggunaan bahan nilon termoplastik sebagai basis gigi tiruan banyak

diminati karena memiliki estetis yang baik. Nilon termoplastik memiliki fleksibilitas

yang tinggi karena modulus elastisitas yang rendah sehingga tahan terhadap fraktur,

hal ini membuat bahan ini nyaman saat dipakai dan memberikan retensi yang kuat

dan dapat digunakan pada gigi yang memiliki undercut yang besar. Namun,

penggunaan basis gigi tiruan nilon termoplastik menghasilkan limbah yang

menyebabkan pencemaran lingkungan. Salah satu cara untuk mengatasi pencemaran

lingkungan tersebut adalah mendaur ulang nilon sisa menjadi basis gigi tiruan

kembali. Basis gigi tiruan dengan nilon daur ulang menimbulkan beberapa kerugian

yaitu mengalami degradasi polimer karena ikatan antar C-C terpotong sehingga

menyebabkan rantai kimianya menjadi pendek yang memengaruhi ukuran dan derajat

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 21: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

6

crystalline nilon, dengan demikian sifat – sifat dari nilon yang dihasilkan akan

mengalami penurunan sifat. Mendaur ulang nilon sisa meningkatkan modulus

elastisitas yang mengakibatkan basis gigi tiruan menjadi kaku dan kurang fleksibel.

Mengatasi hal tersebut maka dilakukan modifikasi dengan mencampur nilon murni ke

dalam nilon daur ulang yang nantinya akan memperbaiki basis gigi tiruan yang

dihasilkan dan tetap menjadi tetap fleksibel. Meyabadi dkk (2010) melakukan proses

daur ulang secara mekanik dengan cara memodifikasi potongan PA6 murni : PA6

daur ulang yang dicampur dengan proses pemanasan dengan lima perbandingan

konsentrasi potongan PA6 murni : PA6 nilon daur ulang yaitu dengan konsentrasi

100% : 0% , 75% : 25% , 50% : 50%, 25% : 75%, dan 0% : 100%. Hasil

menunjukkan bahwa derajat crystalline pada konsentrasi 50% : 50 % lebih baik

daripada 75% : 25%.8 Oleh karena itu dikarenakan konsentrasi yang paling baik

adalah 50 % : 50 % dibandingkan dengan konsentrasi 75 % : 25 % maka peneliti

melakukan penelitian dengan konsentrasi nilon termoplastik murni 60% dan nilon

daur ulang 40 % untuk melihat pengaruh penambahan nilon termoplastik murni pada

nilon daur ulang dikarenakan jika konsentrasi nilon daur ulang melebihi dari

konsentrasi nilon termoplastik murni akan menurunkan struktur nilon yang

dihasilkan.

1.3 Rumusan Masalah

Pada penelitian ini dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :

1. Berapa nilai modulus elastisitas pada nilon termoplastik murni, nilon daur

ulang dan kombinasi 60 % nilon termoplastik murni dengan 40% nilon daur ulang?

2. Apakah ada perbedaan modulus elastisitas nilon termoplastik murni, nilon

daur ulang dan kombinasi 60% nilon termoplastik murni dengan 40% nilon daur

ulang?

3. Apakah ada pengaruh penambahan 60 % nilon termoplastik murni pada

40 % nilon daur ulang terhadap modulus elastisitas gigi tiruan nilon termoplastik?

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 22: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

7

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :

1. Untuk mengetahui nilai modulus elastisitas pada nilon termoplastik murni,

nilon daur ulang dan kombinasi 60 % nilon termoplastik murni dengan 40% nilon

daur ulang.

2. Untuk mengetahui perbedaan modulus elastisitas antara termoplastik

murni, nilon daur ulang, dan kombinasi 60% nilon termoplastik murni dengan 40%

nilon daur ulang.

3. Untuk mengetahui pengaruh penambahan 60 % nilon termoplastik murni

pada nilon daur ulang 40% terhadap modulus elastisitas basis gigi tiruan nilon

termoplastik.

1.5 Manfaat Penelitian

1.5.1 Manfaat Teoritis

1. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi atau sumbangan

bagi pengembangan ilmu kedokteran gigi khususnya di bidang prostodonsia.

2. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan referensi tentang sifat

mekanis dari nilon termoplastik terutama pada modulus elastisitas nilon termoplastik

pada penelitian lebih lanjut.

1.5.1 Manfaat Praktis

1. Penelitian ini dapat memberi masukan pada dokter gigi, tekniker gigi dan

laboratorium ataupun masyarakat mengenai usaha pemamfaatan limbah menjadi

produk yang lebih baik lagi dan mengurangi pencemaran lingkungan.

2. Hasil penelitian ini dapat menjadi masukan informasi untuk dokter gigi,

tekniker gigi dan laboratorium tentang modulus elastisitas nilon termoplastik murni

dengan penambahan 40 % nilon daur ulang.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 23: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

8

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Basis Gigi Tiruan

2.1.1 Pengertian

Basis gigi tiruan adalah bagian dari gigi tiruan yang bersandar pada jaringan

lunak rongga mulut dan sebagai tempat melekatnya anasir gigi tiruan.1 Basis gigi

tiruan berfungsi menerima beban fungsional pengunyahan dan meneruskan beban

yang diterima ke jaringan pendukung gigi penyangga, mukosa dan tulang alveolar

yang berada di bawah basis gigi tiruan. Basis gigi tiruan memberikan retensi dan

stabilisasi gigi tiruan serta meningkatkan estetika pada penggunanya.20

2.1.2 Persyaratan

Syarat ideal basis gigi tiruan adalah meningkatkan estetis, tidak mengandung

bau dan rasa, biokompatibel terhadap jaringan, mampu menghantarkan panas ataupun

dingin, tidak mengandung bahan berbahaya, bersifat radiopak, resisten dan tidak larut

pada absorbsi cairan di dalam rongga mulut, resisten terhadap tumbuhnya bakteri,

ringan, mudah dibersihkan, mudah diperbaiki, harganya murah,20,21 Syarat lainnya

adalah penyerapan air yang rendah, stabilitas warna baik, mudah dimanipulasi, tidak

menyebabkan toksik dan tidak menyebabkan iritan bagi penggunanya. Sifat kekuatan

mekanik yang baik yaitu memiliki kekuatan transversal, kekuatan impak, kekuatan

fatique dan modulus elastisitas yang baik dan merupakan penghantar pengantar panas

termal yang baik.2,3

2.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam pembuatan basis gigi tiruan dibagi ke dalam

dua kelompok, yaitu logam dan non logam.3

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 24: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

9

2.2.1 Logam

Basis gigi tiruan kerangka logam sudah digunakan sebagai basis gigi tiruan

pada umumnya berupa aluminium, kobalt, logam emas dan stainless steel.

Keuntungan bahan logam sangat rigid atau kaku, mudah dibersihkan karena

permukaannya licin dan tidak kasar. Selain itu, memiliki kekuatan yang baik, tahan

terhadap fraktur dan abrasi tetapi mempunyai kelemahan yatu pembuatannya

memerlukan biaya yang mahal, estetis yang kurang baik dan proses pembuatan yang

sulit. Karakteristik bahan basis gigi tiruan kerangka logam yang khas yaitu,

merupakan penghantar panas dan listrik yang baik, dan kerangka logam lebih mudah

dibentuk daripada kerangka non logam karena non logam lebih rapuh.3

2.2.2 Non Logam

Bahan non logam digunakan dalam bidang kedokteran gigi karena memiliki

sifat yang lebih baik daripada kerangka logam. Keuntungan dari basis gigi tiruan non

logam adalah mudah diperbaiki dan mudah dalam proses pembuatannya, dapat

disesuaikan dengan jaringan, mudah dipolis dan dapat meningkatkan estetika saat

menggunakannya. Kekurangan dari bahan basis gigi tiruan non logam ini adalah

permukaannya lebih kasar sehingga sulit saat dibersihkan, mudah terabrasi, mudah

retak, penghantar panasnya kurang baik. Bahan ini dapat dibagi menjadi dua jenis

berdasarkan karakteristik termalnya yaitu termoset dan termoplastik.3

2.2.2.1 Termoset

Bahan termoset atau thermo-hardening polimer adalah jenis resin yang proses

polimerisasinya mengalami perubahan kimia. Polimer termoset adalah jenis polimer

yang menjadi padat secara permanen pada saat proses pembuatannya dan tidak

melunak ketika dilakukan proses pemanasan kembali. Contohnya adalah cross-linked

polimetil metakrilat, fenol-formaldehid, vulkanit, dan resin akrilik.3

Keuntungan dari bahan termoset adalah tidak bisa meleleh dan memiliki

ikatan kohesi, ikatan rantai membatasi pemindahan makromolekul yang satu

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 25: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

10

terhadap yang lain. Kerugian dari bahan termoset adalah proses pemanasan yang

membutuhkan waktu relatif lama, pemrosesan sulit dikontrol, beberapa polimer

melepaskan gas dalam bentuk uap pada proses pengerasan, dan sisa hasil produksi

bahan tidak dapat diproses lagi karena reaksi pengerasannya irreversibel atau tidak

dapat kembali ke bentuk semula.21,22

2.2.2.2 Termoplastik

Termoplastik adalah bahan yang tidak mengalami perubahan struktur kimia

selama proses pembuatan yang pada akhirnya akan sama hasilnya seperti aslinya

kecuali bentuknya. Termoplastik adalah jenis bahan yang akan melunak ketika

dipanaskan dan akan mengeras kembali saat proses pendinginan secara reversibel.3

(Gambar 1)

Bahan termoplastik adalah molekul yang dihasilkan dari hasil polimerisasi,

memiliki rantai molekul yang panjang dan lurus atau bercabang tetapi memiliki rantai

sisi atau rantai kelompok yang tidak melekat pada molekul polimer lainnya.

Akibatnya, bahan termoplastik ini dapat dilunakkan dan dikeraskan berulang kali

dengan bantuan peningkatan atau penurunan suhu. Bahan termoplastik apabila di

panaskan akan melunak dan apabila dicairkan dapat memadat kembali sehingga

dapat dipakai berulang kali.1,23,24

Gambar 1.Basis gigi tiruan nilon termoplastik

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 26: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

11

Ada berbagai jenis resin termoplastik seperti :

a. Asetal termoplastik

Asetal termoplastik adalah bahan berbasis poli(oxy-metilen), seperti

homopolimer yang memiliki sifat mekanik jangka pendek yang baik, tetapi sebagai

kopolimer yang memiliki stabilitas jangka panjang yang lebih baik.1,21,23

b. Polikarbonat termoplastik

Polikarbonat termoplastik adalah sebuah ikatan polimer dari bisphenol-4

carbo. Termoplastik ini memiliki estetika yang baik, sangat kuat, tahan terhadap

fraktur, dan cukup fleksibel.1,23,25

c. Akrilik termoplastik

Polimetil metakrilat memiliki kekuatan tensil dan fleksural yang adekuat

dalam aplikasinya. Kekurangan dari bahan ini adalah kekuatan impaknya rendah,

adanya porositas serta penyerapan air yang tinggi dan terdapat monomer sisa.1,23,25

d. Nilon termoplastik

Nilon termoplastik adalah golongan polimer poliamida yang merupakan

kelompok polimer ditandai dengan rantai karbon dengan -CO-NH-. Poliamida

dipolimerisasi langsung oleh asam amino atau dengan reaksi diamine dengan dibasic

acid.11

2.3 Nilon Termoplastik Murni

Nilon dikenal sebagai basis gigi tiruan sejak tahun 1950. Nilon merupakan

nama generik dari polimer kelas poliamida. Nilon merupakan hasil kopolimer

kondensasi yang dibentuk dari reaksi diamine dan dicarboxylic acid (Gambar 2).

Unsur kimia yang termasuk dalam kelas poliamida adalah karbon, hidrogen,

nitrogen, dan oksigen.26

Reaksi polimerisasi kimia adalah sebagai berikut :

Gambar 2 . Reaksi antara dua asam amino(monomer)27

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 27: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

12

Unit peptida menghasilkan ikatan hidrogen antara rantai polimer, yang

memberikan nilon memiliki karakteristik khusus. Sifat dari nilon dapat dimodifikasi

dengan mengubah kepadatan dari amida seperti titik leleh, kekuatan impak, suhu

rendah, penyerapan air dan ketahanan kimia terhadap logam dan asam. Nilon

poliamida (PA) merupakan satu jenis polimer linear dan tidak memiliki ikatan silang

atau crosslinking seperti termoset oleh karena itu bahan ini bersifat fleksibel dan

dapat dibentuk kembali atau didaur ulang.27

2.3.1 Keuntungan dan Kerugian

Keuntungan dari nilon termoplastik sebagai gigi tiruan adalah :28

a. Warna bahan yang translusen dengan jaringan mukosa dibawahnya

sehingga lebih estetis

b. Tidak menggunakan cangkolan logam

c. Bahan yang kuat dan fleksibel

d. Biokompabilitas karena bebas monomer sisa

e. Tidak menyebabkan reaksi alergi

f. Ringan dan tidak rapuh

g. Permukaan licin sehingga tidak ada pertumbuhan bakteri

h. Mempertahankan kelembaban sehingga nyaman saat memakainya

i. Tidak mengiritasi gingiva

Kerugian dari nilon termoplastik sebagai gigi tiruan adalah.9,11

a. Memerlukan peralatan yang mahal dan kuvet khusus

b. Kesulitan dalam pembuatan mold

c. Sulit diperbaiki jika terjadi kerusakan

d. Cenderung menyerap air

e. Terjadi diskolorasi dan stain pada gigi tiruan

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 28: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

13

2.3.2 Indikasi dan Kontra Indikasi

Indikasi bahan nilon termoplastik sebagai basis gigi tiruan. 13,19,30

a. Untuk kasus kehilangan gigi sebagian

b. Terdapat undercut pada gigi yang akan menjadi penyangga

c. Pasien memiliki gigi tilting

d. Pasien yang alergi dengan monomer sisa

e. Pasien dengan tuberositas maksilaris yang besar

f. Kasus yang membutuhkan estetis

g. Pasien yang memilih untuk tidak menggunakan gigi tiruan cekat

h. Pasien yang memiliki riwayat GTSL patah berulang

Kontraindikasi bahan nilon sebagai basis gigi tiruan:27,30

a. Derajat kebersihan rongga mulut yang buruk

b. Mahkota gigi pendek

c. Linggir alveolar tajam

d. Jaringan yang flabby

e. Jarak interoklusal < 4mm

f. Pasien tidak memiliki vertikal stop

g. Free-end bilateral dengan linggir berbentuk knife-edge

h. Memiliki torus lingualis pada rahang bawah

i. Memiliki overbite yang besar >4mm

j. Free-end bilateral dengan linggir alveolar yang atrofi pada rahang atas

2.3.3 Komposisi

Nilon termoplastik merupakan turunan polimer yang dihasilkan oleh reaksi

kondensasi monomer diamine dan dibasic acid dimana sifat fisis dan mekanisnya

tergantung pada ikatan antara asam dan amida. Perbedaan utama dalam hal sifat

antara resin akrilik dan nilon, yaitu nilon merupakan polimer crystalline sedangkan

resin akrilik merupakan polimer amorphous.31 Sifat crystalline ini mengakibatkan

nilon memiliki sifat yang tidak dapat larut dalam pelarut, tahan terhadap panas dan

kekuatan yang tinggi serta kekuatan tensil yang baik.32

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 29: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

14

2.3.5 Sifat-Sifat

A.Sifat Fisis

Sifat-sifat fisis basis gigi tiruan nilon termoplastik adalah:

a. Penyerapan Air

Penyerapan air yang tinggi merupakan kelemahan dari nilon termoplastik

sebagai bahan basis tiruan. Nilon memiliki sifat hidrofilik yaitu kemampuan suatu zat

untuk menyerap molekul air dari lingkungannya.35 Nilai maksimum penyerapan air

untuk bahan dasar bahan basis gigi tiruan menurut ADA adalah 32 ug/mm2.11

b. Porositas

Nilon hampir tidak memiliki porositas. Porositas pada nilon disebabkan

masuknya udara selama proses injection moulding. Bila udara ini tidak dikeluarkan,

maka gelembung - gelembung besar dapat terbentuk pada basis gigi tiruan.11

c. Stabilitas Warna

Stabilitas warna adalah kemampuan dari suatu lapisan permukaan atau

pigmen untuk bertahan dari degradasi yang disebabkan pemaparan dari lingkungan.

Bahan nilon termoplastik memiliki stabilitas warna yang rendah karena penyerapan

air yang tinggi. Penyerapan air menyebabkan cairan difusi ke dalam matriks dan

mengisi ruang antara matriks sehingga menyebabkan perubahan warna.11

d. Stabilitas dimensi

Perubahan dimensi pada nilon berhubungan pada saat pemrosessan nilon

menjadi basis gigi tiruan. Menurut penelitian Parvizi dkk (2004) membuktikan

perubahan stabilitas dimensi dari nilon lebih besar dari resin akrilik sebanyak 2,5%.11

B. Sifat Kimia dan Sifat Biologis

Salah satu faktor penting yang menentukan daya tahan bahan di dalam

rongga mulut adalah stabilitas kemis. Bahan basis gigi tiruan yang baik seharusnya

tidak larut dalam cairan rongga mulut, tidak mudah erosi dan tahan terhadap korosi.22

Sifat biologis merupakan syarat utama dari seluruh material yang digunakan

dalam bidang kedokteran gigi. Idealnya, suatu material yang layak dimasukkan ke

dalam rongga mulut adalah tidak toksik, tidak mengiritasi, tidak bersifat karsinogenik

ataupun dapat menimbulkan reaksi alergi.22 Nilon termoplastik adalah basis gigi

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 30: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

15

tiruan yang bebas monomer, bersifat hipoalergenik sehingga dapat menjadi alternatif

bagi pasien yang sensitif terhadap resin akrilik polimerisasi panas, nikel atau kobalt

kromium.21,33

C. Sifat Mekanis

Sifat-sifat mekanis basis gigitiruan nilon termoplastik adalah:

1. Kekuatan Transversal

Kekuatan transversal merupakan kombinasi dari kekuatan tarik dan kekuatan

geser. Hasil penelitian Kohli (2013) menunjukkan kekuatan transversal pada nilon

adalah 77,28 MPa.31

2. Kekuatan Impak

Salah satu kelebihan dari nilon termoplastik adalah mempunyai kekuatan

impak yang tinggi. Hal tersebut menyebabkan bahan nilon termoplastik mempunyai

ketahanan yang tinggi terhadap fraktur. Nilai kekuatan impak nilon termoplastik

adalah 120-150 kg/mm.33

3. Kekuatan Tensil

Kekuatan tarik merupakan salah satu sifat yang mempengaruhi ketahanan

terhadap fraktur. Kekuatan tarik dari nilon termoplastik adalah 65 MPa.16

4. Kekuatan fatique

Nilon termoplastik mempunyai daya tahan terhadap fatique serta dapat

meneruskan tekanan yang diterima. Hal tersebut merupakan salah satu keunggulan

dari nilon termoplastik sehingga memiliki ketahanan yang tinggi terhadap fraktur.13

5. Modulus Elastisitas

Nilon termoplastik mempunyai modulus elastisitas yang rendah sehingga

bersifat fleksibel. Hasil penelitian Kohli (2013) menunjukkan modulus elastisitas

pada nilon adalah 1211,09 MPa. Modulus elastisitas basis gigi tiruan yang ideal

menurut ISO adalah diatas 2000 MPa.16,21

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 31: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

16

2.4 Modulus Elastisitas

2.4.1 Pengertian

Modulus elastisitas adalah sifat bahan yang memungkinkan untuk berubah

bentuk jika diberi beban dan bila beban tersebut dihilangkan akan kembali ke bentuk

semula. Modulus elastisitas merupakan kekakuan relatif atau rigiditas dari suatu

bahan, yang diukur dengan kemiringan linear elastis dari grafik tegangan regangan.

Perbandingan antara tekanan (stress) dengan perubahan regangan strain) yang

diakibatkan adalah konstan.12 Nilon termoplastik memiliki modulus elastisitas yang

rendah yang mennyebabkan basis gigi tiruan menjadi fleksibel. Fleksibilitas pada

basis gigi tiruan sangat diperlukan pada kasus - kasus yang memiliki riwayat GTSL

patah berulang, cleft plate, terdapat undercut yang besar, terdapat gigi yang tilting,

memiliki tuberositas maksila yang besar dan kasus yang membutuhkan estetis, pasien

yang tidak menginginkan cangkolan kawat atau tuang.13,19,29 Basis gigi tiruan nilon

termoplastik ini sangat di minati disebabkan fleksibilitasnya yang tinggi sehingga

sangat nyaman saat dipakai. Syarat modulus elastisitas basis gigi tiruan yang ideal

menurut ISO adalah mempunyai nilai diatas 2000 Mpa. Modulus elastisitas nilon

termoplastik belum memenuhi syarat sebagai basis gigi tiruan yang ideal tetapi nilon

termoplastik memiliki sifat mekanis yang memenuhi syarat ideal seperti kekuatan

impak yang tinggi, kekuatan fatique yang tinggi dan kekuatan transversal yang tinggi

sehingga nilon termoplastik ini masih dapat digunakan sebagai bahan basis gigi tiruan

umtuk kasus tertentu.

2.4.2 Alat Uji dan Cara Pengukuran

Modulus elastisitas diuji dengan Universal Testing Machine. Sampel bahan

nilon termoplastik diletakkan pada alat uji, diberi bantalan penekanan diatasnya, lalu

pembebanan diberikan di tengah - tengah secara berkelanjutan sampai beban

maksimum dan timbul keretakan. Besarnya defleksi atau lenturan yang terjadi pada

saat pengujian dicatat pada setiap selang beban tertentu.12

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 32: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

17

Rumus modulus elastisitas dengan uji three-point bending dapat ditulis

dengan rumus berikut:34

Eb = Modulus elastis bending

L = Panjang (mm)

m = Slope tangen pada kurva beban vs defleksi (N/mm)

b = Lebar (mm)

d =Tebal (mm)

Gambar 3. Grafik tegangan dan regangan

pada uji modulus elastisitas34

Titik A menunjukkan hasil bahwa regangan berubah secara linier dengan

tegangan. Titik B adalah batas elastik. Jika tegangan yang lebih besar diberikan,

bahan akhirnya patah. Seperti ditunjukkan oleh titik C.35 (Gambar 3)

2.4.3 Faktor – Faktor yang Memengaruhi

a. Berat Molekul

Berat molekul berhubungan langsung dengan sifat – sifat mekanik dari suatu

polimer. Berat molekul polimer berubah karena struktur kimia yang terjadi selama

pemrosesan polimer tersebut. Struktur kimia tersebut terjadi dikarenakan adanya gaya

tarik antar molekul yang berakibat pada kerapatan ruang intermolekul, viskositas dan

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 33: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

18

cabang rantai polimer yang merupakan manifestasi dari gugus polimer dihubungkan

dengan berat molekul. Sifat mekanik akan semakin baik jika berat molekulnya

semakin tinggi.13 Berat molekul pada nilon juga berubah ketika didaur ulang , berat

molekul nilon murni lebih besar daripada berat molekul nilon daur ulang , hal ini

disebabkan ikatan kimianya memendek dan tidak teratur sehingga ruang

intermolekul merenggang, dengan berkurangnya berat molekul ini akan

mempengaruhi stress dan strain pada modulus elastisitas nilon yang dihasilkan.12

b. Suhu

Suhu adalah karakteristik dasar yang dapat dihubungkan dengan sifat - sifat

dan pemrosesan polimer. Pemanasan yang dilakukan akan menyebabkan melepasnya

sifat – sifat dari polimer dan melebur menjadi cairan. Ketika suhu dinaikkan maka

akan terjadi suatu perubahan pada struktur polimer. Hal ini karena terjadinya energi

kinetik antar molekul dari polimer tersebut.38 Nilon merupakan polimer semi-

crystalline yang mempunyai campuran struktural daerah crystalline dan amourphous.

Suhu yang semakin lama semakin menaik daerah amorphous tidak stabil dan terjadi

pergerakan pada Transition glass termperature (Tg). Derajat crystalline pada nilon

murni meningkat sedangkan pada nilon daur ulang derajat crystalline mengalami

penurunan, hal ini disebabkan oleh polimer amorphous yang berisi ikatan hidrogen

membentuk suatu ikatan rantai yang baru , ikatan rantai tersebut meluas di daerah

amophous sehingga nilon daur ulang memiliki ikatan rantai yang pendek, ikatan yang

awalnya panjang yaitu CH2-CH2-CH2 akan terpotong menjadi CH2 dan CH3-CH3

sehingga jumlah CH3 lebih banyak dari CH2. Pada penelitian Meyabadi dkk (2010)

yang melakukan proses daur ulang dengan mengkombinasikan nilon daur ulang

dengan nilon termoplastik murni. Hasil menunjukkan semakin besar persentase nilon

daur ulang yang ditambahkan maka semakin tinggi pola penurunan pada glass

transition temperature (Tg). Apabila terjadi penurunan Tg pada nilon yang

dihasilkan akan memengaruhi sifat mekanis dari nilon yaitu modulus elastisitas.12

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 34: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

19

c. Transition strain strate

Transition strain strate pada nilon menurun maka derajat crystalline menurun

sehingga modulus elastisitas meningkat dan menjadi lebih kaku yang mengakibatkan

basis gigi tiruan menjadi britlle, apabila transition strain strate meningkat, derajat

crystalline juga meningkat maka modulus elastisitas nilon akan menurun sehingga

basis gigi tiruan menjadi ductile atau fleksibel. Modulus elastisitas menjadi

meningkat ketika laju tegangan dan regangan pada saat di beri stress laju kurva

menaik dengan cepat tetapi regangan tidak mengalami perubahan kenaikan yang

cepat tetapi menjadi brittle/rapuh sedangkan modulus elastisitas menjadi rendah

ketika laju regangan menaik dengan cepat saat di beri stress tetapi tegangan

mengalami kenaikan laju yang lambat menyebabkan nilon menjadi fleksibel.14

2.4.4 Manipulasi

Teknik manipulasi nilon termoplastik menggunakan tenik injection moulding.

Teknik ini diperkenalkan oleh Ivoclar pada pertengahan tahun 1970. Teknik ini

menggunakan teknik khusus yang dimana nilon dilunakkan menggunakan tungku

pembakaran kemudian disuntikkan kedalam mold ketika dalam keadaan panas.

Keuntungan dari injection moulding adalah efisien waktu dalam pengerjaan, hasil

cetakan lebih stabil. Kerugian dari teknik injection moulding ini selain mahal juga

menggunakan alat – alat khusus seperti mechanical compress, investing flask,

cartridges, cartridge carrier dan electric furnace. Kerugian lainnya adalah

menghasilkan spru dan menjadi limbah yang dapat mencemari lingkungan.11 Teknik

manipulasi nilon termoplastik menggunakan tenik injection moulding dengan cara

nilon termoplastik dimasukkan dalam satu cartridge dan dilelehkan pada suhu 210oC

dengan furnace. Selanjutnya nilon yang telah meleleh ditekan ke dalam kuvet oleh

plugger di bawah tekanan yang diberikan oleh pres hidrolik atau manual sebesar 3000

PSI. Tekanan injection moulding dilakukan pada tekanan 720-750 kPa pada suhu

220 ᵒC selanjutnya di tunggu selama 15 menit kemudian kuvet beserta cartridge

segera dilepaskan. Kuvet kemudian dibiarkan dingin pada suhu kamar selama 30

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 35: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

20

menit sebelum dibuka. Setelah kuvet dilepaskan, spru dibuang menggunakan bur

pemotong. Setelah seluruh nilon dipreparasi, seluruh bagian yang masih tersisa

dibersihkan dengan tungsten carbide bur kemudian dipoles.17

2.5 Pengelolaan Nilon Sisa

Bahan sisa adalah barang yang sudah tidak dipakai lagi, ataupun yang sengaja

dibuang. Bahan sisa terbagi atas dua yaitu primary waste dan secondary waste.

Primary waste memiliki kualitas yang sama baiknya dengan material yang murni

ketika didaur ulang karena primary waste tidak terkontaminasi dengan material lain,

sementara secondary waste sudah terkontaminasi dan bercampur dengan material

lain. Hal yang harus dilakukan dalam menentukan cara untuk mengatasi bahan sisa

secara efektif dan efisien untuk menjaga lingkungan dari pencemaran, yaitu dengan

mendaur ulangnya. Nilon dapat menyebabkan pencemaran lingkungan sehingga

sangat perlu diperhatikan cara untuk menanggulanginya.9,11

2.5.1 Daur Ulang

Daur ulang adalah metode untuk mengurangi pencemaran lingkungan. Nilon

termasuk ke dalam kelas termoplastik yaitu bahan yang tidak mengalami perubahan

struktur kimia ketika dipanaskan sehingga bahan ini dapat didaur ulang. Dulunya,

nilon sisa akan dibuang tanpa didaur ulang, tetapi karena nilon termasuk kelas

polimer yang sangat diminati dan karena penggunaannya yang terus meningkat maka

nilon sisa yang dihasilkan juga ikut meningkat sehingga nilon sisa ini perlu

dimanfaatkan.38,39

2.5.2 Metode Daur Ulang

2.5.2.1 Daur Ulang Primer (In-plant)

Proses mendaur ulang secara sederhana pada limbah yang belum

terkontaminasi. Proses ini paling sering digunakan karena memastikan kesederhanaan

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 36: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

21

dan biaya yang rendah dalam pengolahannya tetapi hanya pada jenis limbah yang

bersih.18

2.5.2.2 Daur Ulang Sekunder (Mekanis)

Metode daur ulang yang memungkinkan untuk dilakukan banyak orang

dengan teknik yang lebih disederhanakan. Secara umum daur ulang mekanik

dilakukan melalui empat tahap, yaitu tahap pertama mengumpulkan material yang

akan disortir. Tahap kedua material akan dipotong lalu dicuci dan dikeringkan

ditahap ketiga, material akan dicairkan dan diproses kembali menjadi butiran atau

langsung dibentuk menjadi produk baru.40 Tahapan daur ulang pada daur ulang

mekanik melalui beberapa tahap yaitu sebagai berikut:41,42,43

a. Proses pencucian (washing)

Proses pencucian dilakukan menggunakan air. Penambahan zat kimia seperti

surfaktan hanya dilakukan apabila bahan yang didaur ulang terkontaminasi bahan

tertentu.

b. Tahap pemotongan (cutting/shredding)

Bahan yang akan didaur ulang dipotong dengan pisau cutter atau gunting

menjadi bentuk serpihan.

c. Tahap pemisahan dengan bahan terkontaminasi (contaminant separation)

Kertas, debu, dan bahan lain yang mengontaminasi disingkirkan /dipisahkan

dari bahan yang akan didaur ulang

d. Separator drum

Fungsi separator drum adalah untuk menyeleksi bahan yang akan didaur ulang

berdasarkan ukuran partikel. Sebagai contoh, bahan nilon termoplastik akan

tenggelam sementara plastik lain seperti polyethylene akan mengapung.

e. Proses pengeringan (drying)

Nilon sisa yang sudah dicuci dikeringkan di dalam desikator selama satu hari

dengan suhu 37 OC. Pengeringan yang dilakukan minimal harus 6 jam untuk

mendapatkan penampilan nilon yang baik. Penelitian melalui analisis

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 37: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

22

thermogravimetric analysis (TGA) menunjukkan proses pengeringan akan

memengaruhi kandungan air pada nilon.

2.5.2.3 Daur Ulang Tersier (Kimiawi)

Daur ulang kimiawi istilah yang digunakan pada penggunaan teknologi yang

canggih dalam mengolah bahan plastik menjadi molekul yang lebih kecil, biasanya

menggunakan cairan atau gas. Metode ini menggunakan proses depolimerisasi

dengan cara menghancurkan rantai polimer menjadi monomer dengan reaksi kimia.

Degradrasi bahan polimer menjadi senyawa dengan berat molekul rendah yang

disebut sebagai bahan baku daur ulang atau bahan kimia daur ulang dengan

mengubah polimer kembali menjadi monomer yang dapat dimurnikan dengan

menggunakan metode kimia normal dan kemudian direpolimerisasi yang akan

menghasilkan bahan yang identik dengan resin atau bahan asli. Proses ini meliputi

tiga tahapan, yaitu asidolisis, hidrolisis, dan aminolisis.18,41

2.5.2.3 Daur Ulang Kuartener (Energy Recovery)

Energy recovery merupakan metode yang mengacu pada pemulihan energi

plastik. Kandungan energi yang terkadung dalam sampah dapat diambil langsung

dengan cara menjadikannya bahan bakar atau secara langsung mengolahnya menjadi

bahan bakar. Daur ulang ini juga dikenal dengan Thermal recycling , proses yang

melibatkan pemulihan energi selama proses insinerasi dan menghasilkan asap yang

beracun.43 Metode ini mengarah pada pembakaran sampah untuk menghasilkan

energi dalam bentuk panas, aliran dan listrik. Insinerasi atau pembakaran sampah

yang dilakukan merupakan cara efektif dalam mengurangi volume sampah. Meskipun

polimer dapat menghasilkan energi yang tinggi, metode ini secara ekologis tidak

dapat diterima dalam ilmu kesehatan karena menghasilkan asap beracun seperti

dioxin dalam udara.39

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 38: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

23

2.5.3 Penambahan Bahan Kompatibilisasi

Salah satu jalan untuk meningkatkan berat molekul dari polimer yakni dengan

compatibilisation (penambahan bahan kompatibilisasi). Penambahan zat

kompatibiliser ini memiliki interaksi spesifik dan atau reaksi kimia dengan komponen

campuran polimer. Dengan penambahan agen kompatibilizer maka karakteristik dari

polimer tersebut tidak jauh berbeda dengan polimer murni. Hal ini disebabkan karena

struktur crystalline dari polimer yang memiliki ikatan hidrogen yang kuat.

Kompatibilizer dapat mengembalikan ikatan ini tanpa adanya deformasi dari struktur

yang ada. Contoh agen kompatibilizer adalah Surlyn ionomer dan Fusabond.18

2.5.4 Modifikasi

Salah satu cara mengatasi perubahan yang terjadi pada nilon yaitu dengan

memodifikasinya. Modifikasi adalah teknik yang dilakukan dengan cara

menambahkan sejumlah plastik murni dengan plastik yang telah didaur ulang, atau

dengan jenis plastik berbeda dengan persentase tertentu. Modifikasi bertujuan untuk

mengurangi cabang dari ikatan yang terbentuk sehingga polimer baru yang dihasilkan

tidak jauh berbeda dengan polimer murni.15 Meyabadi dkk (2010) melakukan proses

daur ulang secara mekanik dengan cara modifikasi potongan PA6 murni : PA6 daur

ulang. PA6 murni dengan PA6 daur ulang dicampur dengan proses pemanasan

dengan 5 perbandingan konsentrasi potongan PA6 murni : PA6 daur ulang yaitu :

konsentrasi 100% : 0 %, 75% : 25 %, 50% : 50%, 25% : 75%, dan 0% : 100%. Pada

perbandingan konsentrasi nilon termoplastik murni 50 % nilon daur ulang, penurunan

kristalisasi tidak signifikan karena ikatan hidrogen nilon termoplastik murni yang

mengisi daerah amorphous dari nilon daur ulang.13

2.5.5 Perubahan Pada Nilon Daur Ulang

Pada penelitian Bernasconi dkk (2008) mempelajari nilon daur ulang yang

dicampur dengan nilon termoplastik murni dan limbah serat kaca yang hasilnya

adalah menurunnya modulus elastisitas. Pada penelitian Gotisolo dkk (2007)

menyatakan bahwa setelah mendaur ulang nilon didapatkan bahwa tegangan saat

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 39: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

24

istirahat menurun dalam sejumlah proses daur ulang yang menunjukkan peningkatan

pada modulus elastisitas Buccella dkk (2012) yaitu penambahan nilon murni pada

nilon daur ulang akan menghasilkan struktur nilon yang lebih baik. Pada analisis

terminal group, terlihat peningkatan berat molekul ketika nilon murni ditambahkan

pada nilon daur ulang dan reaksi kimia terjadi antara chain extender dengan ikatan

amida sehingga ruang intermolekul akan memadat dan derajat crystalline meningkat.

Analisis rheological test juga menunjukkan viskositas yang meningkat dengan

adanya penambahan nilon murni akibat bertambahnya berat molekul.36,37

Nilon termoplastik yang sudah didaur ulang memilki permasalahan yaitu

terjadi perubahan sifat, pada penelitian Soja dkk (2013) menyatakan bahwa ratio

methyl (-CH3-) meningkat, metthylen (-CH2-) mengalami penurunan. Hal ini terjadi

dikarenakan adanya pemotongan C-C sehingga mengakibatkan hasil ikatan menjadi

lebih pendek dengan kelompok metthylen yang lebih sedikit. Terpotongnya rantai

ikatan menjadi pendek akan memengaruhi sifat - sifat nilon termoplastik sebagai

basis gigi tiruan.31 Achilias (2012) menyatakan rantai kimia terpotong diakibatkan

oleh air yang berpenetrasi ke dalam nilon. Nilon yang telah dicuci akan tetap

mengikat air walaupun sudah dikeringkan. Dutta (2008) menyatakan pemotongan

rantai kimia diakibatkan karena polimer mengikat air dan air akan tetap berikatan

dengan rantai kimianya walaupun telah dikeringkan. Selain itu, proses pemanasan

akan menghasilkan uap air sehingga meningkatkan atom H yang berikatan dengan

atom C pada nilon sehingga ikatan yang awalnya panjang yaitu CH2-CH2-CH2 akan

terpotong menjadi CH2 dan CH3-CH3 sehingga jumlah CH3 lebih banyak dari CH2.

Hal ini akan mengakibatkan ikatan kimianya menjadi pendek dan menyebabkan

ikatan kimianya menjadi tidak teratur sehingga ruang intermolekul merenggang dan

mengurangi sifat mekanis dari nilon. Oleh karena itu diperlukan penambahan nilon

murni ke dalam nilon daur ulang untuk mengatasi struktur polimer yang berubah.44,45

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 40: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

25

2.6 Kerangka Teori

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 41: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

26

2.7 Kerangka Konsep

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 42: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

27

2.8 Hipotesis Peneliitian

1. Ho : Tidak ada perbedaan nilai modulus elastisitas antara nilon termoplastik murni, nilon daur ulang dan kombinasi 60 % nilon termoplastik murni dengan 40 % nilon daur ulang

Ha : Ada perbedaan nilai modulus elastisitas antara nilon termoplastik murni, nilon daur ulang dan kombinasi 60 % nilon termoplastik murni dengan 40 % nilon daur ulang

2. Ho : Tidak ada pengaruh penambahan 60 % nilon termoplastik murni pada 40 % nilon daur ulang terhadap modulus elastisitas basis gigi tiruan nilon termoplastik

Ha : Ada pengaruh penambahan 60 % nilon termoplastik murni pada 40% nilon daur ulang terhadap modulus elastisitas basis gigi tiruan nilon termoplastik

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 43: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

28

 

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian yang dilakukan pada penelitian modulus elastisitas ini

adalah eksperimen laboratoris.

3.2 Sampel dan Besar Sampel Penelitian

3.2.1 Sampel Penelitian

Sampel pada penelitian ini adalah nilon termoplastik murni, nilon daur ulang

dan nilon kombinasi 60 % nilon termoplastik murni dan 40 % nilon daur ulang

dengan menggunakan model induk dengan ukuran 64×10× 3,3 mm (ISO standard

20795-1) (Gambar 4).45

64 mm

10 mm 3,3 mm

Gambar 4. Ukuran batang uji modulus elastisitas

3.2.2 Besar Sampel

Besar sampel pada penelitian ini dihitung berdasarkan rumus Federer:46

Keterangan:

t = Jumlah perlakuan

( t − 1 )( r − 1 ) ≥ 15

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 44: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

29

r = Jumlah replikasi

Dalam penelitian ini akan digunakan t = 3 karena jumlah perlakuan sebanyak

tiga perlakuan yaitu nilon termoplastik murni, nilon daur ulang dan kombinasi 60%

nilon termoplastik murni dengan 40% nilon daur ulang. Jumlah ( r ) tiap kelompok

sampel dapat ditentukan sebagai berikut:

( t – 1 ) ( r – 1 ) ≥ 15

( 3 – 1 ) ( r – 1 ) ≥ 15

2 ( r – 1 ) ≥ 15

2r – 2 ≥ 15

2r ≥ 15 + 2

r ≥ 17 / 2

r ≥ 8,5 à9

Dari hasil di atas, jumlah sampel minimal untuk tiap kelompok adalah

sebanyak 8,5 sampel, maka jumlah sampel untuk tiap kelompok adalah 9 sampel dan

total jumlah sampel untuk tiga kelompok adalah sebanyak 27 sampel.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 45: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

30

 

3.3 Variabel Penelitian dan Definisi Operasional

3.3.1 Identifikasi Variabel Penelitian

Variabel bebas : Bahan basis gigi tiruan nilon termoplastik yang berasal dari : 1. Nilon termoplastik murni 2. Nilon daur ulang 3. Kombinasi 60% nilon termoplastik murni dengan 40% nilon daur ulang

Variabel Terkendali:

1. Ukuran sampel

2. Jenis dan berat nilon termoplastik yang digunakan

3. Perbandingan adonan gips dengan air

4. Waktu pengadukan gips keras

5. Suhu pemanasan nilon termoplastik murni

6. Suhu pemanasan kombinasi 60% nilon termoplastik murni

dengan 40% nilon daur ulang dan nilon daur ulang

7. Lama pemanasan nilon termoplastik

8. Teknik pemolesan

9. Suhu perendaman air

10. Lama perendaman air

11. Rasio perbandingan campuran nilon termoplastik murni

dengan nilon daur ulang

12. Proses pembersihan nilon sisa

13. Lama dan suhu pengeringan nilon sisa

Variabel terikat :

Modulus Elastisitas

 

Variabel Tidak Terkendali : Ukuran nilon sisa

 

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 46: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

31

3.3.2 Defenisi Operasional

Tabel 1.Defenisi operasional variabel bebas

No Variabel bebas Defenisi Operasional Skala ukur Alat ukur 1 Nilon termoplastik murni Nilon termoplastik golongan

poliamida yang merupakan bahan termoplastik yang apabila dipanaskan akan melunak yang kemudian digunakan menjadi basis gigi tiruan dengan menggunakan teknik injection moulding

- -

2 Nilon Daur Ulang Nilon sisa hasil dari injection moulding yang telah diproses melalui tahapan daur ulang secara mekanis

- -

3 Kombinasi 60 %Nilon termoplastik murni dan 40 % Nilon daur ulang

Pengkombinasian nilon termoplastik murni dan nilon daur ulang dengan persentase nilon termoplastik murni sebanyak 60 % dan 40 % nilon daur ulang

- Timbangan digital

Tabel 2.Defenisi operasional variabel terikat

No Variabel terikat Defenisi Operasional Skala ukur Alat ukur 1 Modulus elastisitas Ukuran kekakuan suatu material

yang dapat di deskripsikan dalam suatu konstanta

rasio Universal Testing Machine

Tabel 3. Defenisi operasional variabel terkendali

No Variabel terkendali Defenisi Operasional Skala ukur Alat ukur 1 Ukuran Sampel Ukuran sampel dengan ukuran 64

mm x 10 mm x 3,3 mm untuk batang uji modulus elastisitas

- Kaliper digital

2 Jenis dan berat nilon yang digunakan

Jenis nilon yaitu Bioplast (Japan) berat nilon yang digunakan dalam ukuran 64 mm x 10 mm x 3,3 mm adalah 15 gram untuk 1

- Timbangan digital

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 47: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

32

sampel

No Variabel Terkendali Defenisi Operasional Skala Ukur Alat Ukur 3 Perbandingan adonan

gips dengan air Perbandingan adonan gips keras dengan air untuk menanam sampel dalam kuvet yaitu 100 gram gips keras : 30 ml air

- Gelas ukur dan Timbangan

4 Waktu pengadukan gips keras

Waktu yang dibutuhkan untuk mengaduk gips keras yaitu selama 1 menit (sampai homogen)

- Stopwatch

5 Suhu pemanasan nilon termoplastik murni

Suhu yang diperlukan untuk memanaskan nilon termoplastik murni sehingga melunak 225 OC

- -

6 Lama pemanasan nilon termoplastik

Lama pemanasan nilon termoplastik dalam furnace selama 11 menit

- Stopwatch

7 Teknik pemolesan Cara pemolesan sampel yaitu dihaluskan dengan kertas pasir waterproof ukuran 1000 - 1200 yang dipasangkan pada rotary grinder dengan air mengalir masing-masing selama 3 menit dengan kecepatan 500 rpm kemudian dilanjutkan dengan Sotch-Brite brush yang dipasangkan pada polishing motor dengan kecepatan 500 rpm dan menggunakan coarse pumice hingga mengkilat selama 1 menit dan menggunakan wheel buff (650 + 350) m/min

- -

8 Proses pemotongan dan panjang nilon spru hasil injection moulding

Nilon spru dipotong menggunakan pisau cutter atau gunting sama panjang dengan nilon murni yang belum dilelehkan

- Penggaris

9 Proses permbersihan nilon sisa

Nilon sisa dibersihkan dari bekas gips yang menempel menggunakan lekron , bur frasser dan air dingin

- -

10 Lama perendaman sampel dan suhu pengeringan nilon

Sampel direndam selama 50 jam dengan suhu 370C dan pengeringan di dalam desikator pada suhu 37 OC selama 1 hari

- -

11 Rasio perbandingan 60 % nilon murni sebanyak 9 - Timbangan

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 48: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

33

nilon murni dengan nilon daur ulang

gram dan 40 % nilon daur ulang sebanyak 6 gram

digital

Tabel 4. Definisi operasional variabel tidak terkendali

No Variabel tidak terkendali Defenisi Operasional Skala ukur Alat ukur 1 Ukuran nilon sisa

Nilon sisa dipotong dengan cara dipotong sesuai dengan ukuran butiran nilon termoplastik murni

- Jangka

3.4 Tempat dan Waktu Penelitian

3.4.1 Tempat Pembuatan Sampel

Unit UJI Dental Fakultas Kedokteran Gigi USU

3.4.2 Tempat Pengujian Sampel

Laboratorium Magister Teknik Mesin USU

3.4.3 Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada tanggal 14 Juni 2017 – 30 Agustus 2017

3.5 Alat dan Bahan Penelitian

3.5.1 Alat Penelitian

1. Model induk dari logam berbentuk (64 mm x 10 mm x 3,3 mm)(Gambar 5)

Gambar 5 .Model induk

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 49: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

34

2. Injection flask (Gambar 6)

Gambar 6. Injection flask

3. Vibrator (Pulsar 2 Filli Manfredi, Italy) (Gambar 7)

Gambar 7. Vibrator

4. Rubber bowl dan spatula

5. Lekron

6. Cartridge (Gambar 8)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 50: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

35

Gambar 8. Cartridge

7. Furnace (Type 12-70 110/220 V) (Gambar 9)

Gambar 9. Furnace

8. Alat Injector (Fresto Pneumatic type) (Gambar 10)

Gambar 10 . Injector

9. Desikator

10. Plugger

11. Polishing motor

12. Scotch-Brite brush

13. Straight handpiece (Strong)

14. Mata bur fraser

15. Rotary grinder

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 51: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

36

16. Disc pemotong

17. Stopwatch

18. Alat uji Servopulser Universal Testing Machine (Gambar 21)

19. Timbangan digital

20. Alat ukur ( penggaris, jangka, kaliper digital)

21. Gunting / pisau / cutter

3.5.2 Bahan Penelitian

1. Nilon termoplastik (Bioplast, Japan) (Gambar 11)

Gambar 11. Nilon termoplastik murni

2. Gips keras (Moldano, Germany)

3. Malam spru

4. Air

5. Vaselin sebagai bahan separasi

6. Nilon daur ulang (Gambar 12)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 52: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

37

Gambar 12. Nilon daur ulang

7. Aluminium foil (Gambar 13)

Gambar 13. Alunimium foil

8. Lempengan karet (Gambar 14)

Gambar 14. Lempengan karet

9. Kertas pasir waterproof ukuran 1000 - 1200

10. Coarse pumice

3.6 Cara Penelitian

3.6.1 Pembuatan Model Induk

Model induk dibuat dari logam stainless steel dengan ukuran 64 mm x 10 mm

x 3,3 mm untuk uji modulus elastisitas.

3.6.2 Pembuatan Sampel

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 53: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

38

Sampel yang dibuat terdiri dari tiga kelompok, yaitu

1. Nilon termoplastik murni (kelompok A) (Gambar 9)

2. Nilon daur ulang (kelompok B)

3. Kombinasi 60% nilon termoplastik murni dengan 40% nilon daur ulang

(kelompok C)

3.6.2.1 Pembuatan Sampel Kelompok A

A. Penanaman Model Induk Pada Kuvet Bawah

1. Penanaman model dengan teknik injection moulding dilakukan dengan

menggunakan kuvet khusus untuk injeksi .(Gambar 15)

2. Kuvet diolesi dengan bahan separasi vaselin.

3. Adonan gips keras dibuat dengan perbandingan 100 gram gips keras : 30

ml air.

4. Adonan gips keras diaduk hingga homogen kemudian dituang ke dalam

kuvet bawah yang telah disiapkan di atas vibrator.

5. Model induk dari logam dengan ukuran 64 mm x 10 mm x 3,3 mm

dibenamkan sampai setinggi permukaan adonan gips keras dalam kuvet, satu kuvet

berisi tiga model induk.

6. Gips keras dibiarkan selama 20 menit hingga mengeras.

Gambar 15. Penanaman model pada

kuvet khusus

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 54: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

39

B. Pemasangan Spru dan Pengisian Kuvet Atas

1. Spru terbuat dari malam yang digunakan sebagai jalan masuk nilon

diletakkan pada tepi model induk.

2. Olesi seluruh permukaan gips keras dengan vaselin.

3. Kuvet atas dipasangkan di atas kuvet bawah dan dikunci hingga rapat.

4. Membuat adonan gips keras dengan perbandingan 100 gram gips keras : 30

ml air.

5. Adonan gips diaduk hingga homogen dan dituang ke dalam kuvet melalui

salah satu lubang pengisian pada kuvet di atas vibrator. (Gambar 16)

6. Tunggu gips mengeras selama 60 menit.

Gambar 16. Pengisian gips ke dalam

kuvet di atas vibrator

C. Pengangkatan Model Induk Dan Pembuangan Spru

1. Setelah gips mengeras, kuvet atas dan kuvet bawah dibuka dan model induk

dikeluarkan.

2. Setelah itu kuvet atas dan bawah dipasang kembali .

3. Spru dibuang dengan cara dipanaskan dengan air mendidih hingga tidak ada

lagi sisa spru pada gips.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 55: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

40

D. Pengisian Nilon Termoplastik Murni Pada Mold

1. Kuvet bawah dan atas dipasang kembali.

2. Siapkan cartridge untuk pengisian butiran nilon termoplastik kemudian

potong aluminium foil membentuk lingkaran dan diletakkan pada dasar cartridge.

3. Timbang nilon termoplastik sebanyak 15 gr.

4. Butiran nilon termoplastik murni lalu dimasukkan ke dalam cartridge.

5. Sebelum cartridge dimasukkan ke furnace, furnace dipanaskan terlebih

dahulu selama 20 menit.

6. Kemudian cartridge yang berisi butiran nilon termoplastik dipanaskan

dalam alat furnace pada suhu 225 OC selama 11 menit.

7. Setelah nilon termoplastik meleleh, bagian dasar cartridge dilekatkan

lempengan karet dan dipasangkan pada alat injector.

8. Cartridge diletakkan pada posisi vertikal di atas lubang spru pada kuvet dan

nilon diinjeksikan ke dalam mold kemudian dibiarkan di bawah tekanan selama 3

menit dan biarkan selama 30 menit hingga mengeras.

3.6.2.2 Pembuatan Sampel Kelompok B dan C

Penanaman model induk pada kuvet bawah, pemasangan spru, pengisian

kuvet atas,pengangkatan model induk kelompok B dan C sama seperti pada

kelompok A.

A. Pengolahan Nilon Sisa Pada Kelompok B dan C

Tahapan pengelolaan nilon sisa yaitu :

1. Tahap pemisahan dengan bahan terkontaminasi (contaminant separation).

Bersihkan sisa gips yang melekat pada nilon menggunakan lekron, bur frasser dan

dapat dibantu dengan air.

2. Tahap pemotongan (cutting/shredding)

Nilon sisa (spru) dari pembuatan nilon termoplastik murni dipotong dari

sampel menggunakan bur disc. Nilon daur ulang dipotong dengan cara dipotong

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 56: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

41

menggunakan pisau cutter atau gunting sesuai dengan ukuran butiran nilon

termoplastik murni.

3. Proses pencucian (washing)

Proses pencucian dilakukan menggunakan air.

4. Proses pengeringan (drying)

Nilon sisa yang sudah dicuci dikeringkan di dalam desikator selama satu hari

dengan suhu 37 OC. (Gambar 17)

.

Gambar 17. Desikator

B. Pengisian Nilon Daur Ulang Pada Mold

1. Kuvet bawah dan atas dipasang kembali.

2. Siapkan cartridge untuk pengisian butiran nilon termoplastik kemudian

potong aluminium foil membentuk lingkaran dan diletakkan pada dasar cartridge

3. Timbang nilon daur ulang sebanyak 15 gr.

4. Butiran nilon daur ulang lalu dimasukkan ke dalam cartridg.e

5. Sebelum cartridge dimasukkan ke furnace, furnace dipanaskan terlebih

dahulu selama 20 menit.

6. Kemudian cartridge yang berisi butiran nilon daur ulang dipanaskan dalam

alat furnace pada suhu 225 OC selama 11 menit.

7. Setelah nilon termoplastik meleleh, bagian dasar cartridge dilekatkan

cincin plastik dan dipasangkan pada alat injector.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 57: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

42

8. Cartridge diletakkan pada posisi vertikal di atas lubang spru pada kuvet dan

nilon diinjeksikan ke dalam mold panas kemudian dibiarkan di bawah tekanan

selama 3 menit dan biarkan selama 30 menit hingga mengeras.

C. Pengisian Nilon Dengan Kombinasi 60% Nilon Termoplastik Murni

dengan 40% Nilon Daur Ulang Pada Mold

1. Kuvet bawah dan atas dipasang kembali.

2. Siapkan cartridge untuk pengisian butiran nilon termoplastik kemudian

potong aluminium foil membentuk lingkaran dan diletakkan pada dasar cartridge.

3. Timbang kombinasi 60% nilon termoplastik murni yaitu dengan berat 9 gr

dan 40% nilon daur ulang dengan berat 6 gr.

4. Butiran kombinasi nilon termoplastik murni dengan nilon daur ulang

dimasukkan ke dalam cartridge kemudian dicampur hingga merata.

5. Sebelum cartridge dimasukkan ke furnace, furnace dipanaskan terlebih

dahulu selama 20 menit.

6. Kemudian cartridge yang berisi butiran nilon dengan berat 9 gr pada nilon

termoplastik murni dan 6 gr nilon daur ulang dipanaskan dalam alat furnace pada

suhu 225 OC selama 11 menit.

7. Setelah nilon termoplastik meleleh, bagian dasar cartridge dilekatkan

cincin plastik dan dipasangkan pada alat injector.

8. Cartridge diletakkan pada posisi vertikal di atas lubang spru pada kuvet dan

nilon diinjeksikan ke dalam mold kemudian dibiarkan di bawah tekanan selama 3

menit dan biarkan selama 30 menit hingga mengeras. (Gambar 18)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 58: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

43

Gambar 18. Penginjeksian nilon

ke dalam kuvet

3.6.2.3 Penyelesaian Sampel Kelompok A, B dan C 1. Sampel dikeluarkan dari kuvet dan dirapikan dengan bur fraser untuk

menghilangkan bagian yang tajam. (Gambar 19)

2. Permukaan sampel dihaluskan dengan kertas pasir waterproof ukuran

1000 – 1200 yang dipasangkan pada rotary grinder dengan air mengalir masing-

masing selama 5 menit dengan kecepatan 500 rpm. Untuk mencegah terlepasnya

sampel pada saat pemolesan maka sampel diletakkan pada pemegang sampel yang

terbuat dari stainless steel.

3. Pemolesan dilanjutkan dengan Scotch-Brite brush yang dipasangkan pada

polishing motor dengan kecepatan 500 rpm dan menggunakan coarse pumice hingga

mengkilat. (Gambar 20)

4. Sampel direndam selama 50 jam dengan suhu 370C di dalam waterbath.

Gambar 19. Nilon sebelum dipoles Gambar 20. Nilon sesudah dipoles

3.6.3 Pengukuran Modulus Elastisitas

Pengukuran modulus elastisitas dilakukan dengan menggunakan alat

Survopulser Universal Testing Machine. Pengujian modulus elastisitas ini dilakukan

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 59: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

44

untuk mengetahui lenturan yang akan terjadi dari pembebanan yang diberikan.

(Gambar 21)

Prosedur yang akan dilakukan adalah siapkan batang uji nilon termoplastik

dengan ukuran yang sama dengan uji kekuatan transversal, beri nomor dan hitung

jarak antara penampangnya, atur jarak tumpuan, lalu pasang batang uji. Pembebanan

diberikan ditengah-tengah jarak sampel secara berkelanjutan sampai beban

maksimum dan timbul keretakan. Besarnya defleksi atau lenturan yang terjadi pada

saat pengujian dicatat pada setiap selang beban tertentu. Hitung nilai modulus

elastisitas dan kuat lenturnya berdasarkan beban maksimum, jarak tumpuan dan

penampangnya

Gambar 21. Servopulser Universal

Testing Machine

Rumus modulus elastisitas dengan uji three-point bending dapat ditulis

dengan rumus berikut:31

Eb = Modulus elastis bending

L = Panjang (mm)

m = Slope tangen pada kurva beban vs defleksi (N/mm)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 60: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

45

b = Lebar (mm)

d = Tebal (mm)

Gambar 22. Nilon sesudah dilakukan

Pengujian

3.7 Analisis Data

Analisis data yang digunakan untuk penelitian ini adalah :

1. Analisis Univarian untuk mengetahui nilai rata-rata dan standar deviasi

nilai modulus elastisitas masing-masing kelompok.

2. Uji ANOVA satu arah untuk mengetahui perbedaan nilai modulus

elastisitas antara nilon termoplastik murni, nilon daur ulang, dan kombinasi 60%

nilon termoplastik murni dengan 40% nilon daur ulang.

3. Uji LSD (Least Significant Different) untuk mengetahui pasangan

perlakuan mana yang signifikan antar kelompok yang diberi perlakuan.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 61: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

46

Sisa spru di buang dan model induk diangkat

Pemasangan furnace dan persiapan cartridge

Nilon termoplastik dimasukkan ke dalam Cartrigde

Injeksi nilon termoplastik murni ke dalam mold

Sampel Nilon Termoplastik

3.8 Kerangka Operasional Penelitian

3.8.1 Pembuatan Sampel Kelompok A

Model induk dari logam ukuran 64x10x 3,3 mm

Penanaman model induk pada kuvet bawah

Pemasangan malam spru

Pembuangan nilon spru

Nilon Sisa

Sampel kelompok A

Pemolesan sampel

Pemasangan kuvet atas

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 62: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

47

3.8.2 Pembuatan Nilon Daur ulang

Nilon Sisa

Daur ulang Sekunder

Pencucian nilon sisa dapat dilakukan dengan menggunakan air

Proses pemotongan nilon sisa menggunakan pisau atau cutter menjadi bentuk serpihan

Pemisahan kontaminan

Separator drum dengan menyeleksi berdasarkan ukuran partikel

Pengeringan dengan suhu 37ᵒC menggunakan desikator selama 1 hari

Nilon daur ulang

Perendaman sampel didalam waterbath selama 50 jam dalam suhu 37 oC

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 63: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

48

3.8.3 Pembuatan Sampel Kelompok B dan C

Model induk dari logam ukuran 64x10x 3,3 mm

Penanaman model induk pada kuvet bawah

Pemasangan malam spru

Sisa spru di buang dan model induk diangkat

Pemasangan furnace dan persiapan cartridge

Penimbangan nilon daur ulang sebanyak

15 gr

Penimbangan nilon termoplastik muni

sebanyak 9 gr dan nilon daur ulang sebanyak 6 gr

Injeksi nilon daur ulang ke dalam mold

Injeksi nilon kombinasi ke dalam mold

Sampel Kelompok B Sampel Kelompok C

Pemasangan kuvet atas

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 64: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

49

3.8.4 Pengujian Modulus Elastisitas

Sampel nilon ukuran 64x10x 3,3 mm

Pemberian nomor pada sampel

Pengaturan jarak tumpuan

Letakkan sampel pada alat uji

Pembebanan pada tengah tengah sampel

Keretakan atau patah pada sampel

Besar tegangan dan regangan,besar defleksi benturan, jarak penampang

Analisis data

Hasil

Perhitungan menggunakan rumus modulus elastisitas

Nilon termoplastik murni (sampel A)  

Nilon daur ulang (Sampel B)

Nilon campuran (sampel C)

Perendalam sampel dalam waterbath selama 50 jam dalam suhu 37 oC

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 65: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

50

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 66: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

50    

BAB 4

HASIL PENELITIAN

4.1 Nilai Modulus Elastisitas Nilon Termoplastik Murni, Nilon Daur

Ulang dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang

Nilai modulus elastisitas diuji dengan menggunakan alat Servopulser

Universal Testing Machine dengan cara memberikan beban pada batang uji nilon

termoplastik hingga batang uji tersebut patah dan besar tekanan dinyatakan dengan

satuan MPa. Modulus elastisitas terkecil pada kelompok A (nilon termoplastik murni)

adalah 1521,31 MPa, terbesar adalah 1965,98 MPa. Modulus elastisitas terkecil pada

kelompok B (nilon daur ulang) adalah 1668,58 MPa, terbesar adalah 2633,70 MPa.

Modulus elastisitas terkecil pada kelompok C (kombinasi 60% nilon murni dengan

40% nilon daur ulang) adalah 1670,01 MPa, terbesar adalah 2300,56 MPa. (Tabel 5)

Tabel 5. Nilai modulus elastisitas nilon termoplastik murni, nilon daur ulang, dan

kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang

No. Sampel

Modulus Elastisitas (Mpa) Kelompok A

(Nilon termoplastik murni)

Kelompok B (Nilon daur ulang)

Kelompok C (Kombinasi 60%

nilon murni dengan 40 % nilon daur

ulang) 1 1965,98** 2633,70** 2300,56** 2 1965,98** 2629,41 2179,17 3 1894,49 2317,22 2063,21 4 1886,37 2263,38 2063,21 5 1781,54 2261,95 2007,42 6 1752,94 2196,45 1950,26 7 1724,35 1923,09 1837,30 8 1695,75 1865,90 1752,94 9 1531,31* 1668,58* 1670,01* 𝑋 ± SD 𝑋 = 1798, 75

SD = 154,03 𝑋      = 2195,58 SD = 328,77

𝑋     = 1991,48 SD = 282,03

Keterangan: * nilai terkecil

** nilai terbesar

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 67: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

51    

Nilai rerata modulus elastisitas dianalisis dengan uji Univarian. Nilai rerata

modulus elastisitas pada kelompok A adalah 1798,75 Mpa, dengan standar deviasi

sebesar 154,03 MPa. Nilai rerata modulus elastisitas pada kelompok B adalah

2195,58 Mpa, dengan standar deviasi sebesar 328,77 MPa. Nilai rerata modulus

elastisitas pada kelompok C adalah 1991,48 MPa, dengan standar deviasi sebesar

282,03 MPa. (Tabel 5)

4.2 Perbedaan Nilai Modulus Elastisitas Nilon Termoplastik Murni,

Nilon Daur Ulang dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur

Ulang

Perbedaan nilai modulus elastisitas nilon termoplastik murni, nilon daur ulang

dan kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang dianalisis dengan

menggunakan uji Anova satu arah. Sebelum pengujian Anova, dilakukan uji

normalitas data untuk mengetahui bahwa sebaran data normal dengan menggunakan

uji Kolmogorov-Smirnov. Hasil uji normalitas diperoleh data dengan nilai p = 0,006

untuk kelompok A diperoleh p = 0,490. Kelompok B diperoleh nilai signifikansi

p = 0,554 dan nilai signifikansi p = 0,961 untuk kelompok C. Hal ini menunjukkan

bahwa data yang diperoleh normal.Setelah dilakukan uji normalitas data, maka

dilakukan uji homogenitas data untuk mengetahui bahwa data tersebut homogen

dengan menggunakan uji Levene. Hasil uji homogenitas diperoleh nilai 2.327 dengan

tingkat signifikansi p= 0,119 p > 0,05. Hal ini menunjukkan bahwa data yang

diperoleh homogen. Dari hasil uji ANOVA diperoleh nilai p = 0,006 (p < 0,05) hal ini

menunjukkan adanya perbedaan modulus elastisitas yang signifikan antara kelompok.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 68: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

52    

Tabel 6. Perbedaan nilai modulus elastisitas nilon termoplastik murni, nilon daur

ulang dan kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang

Kelompok

Modulus Elastisitas n 𝑋 ± SD p

A 9 1798,75 ±  154,03 0,006* B 9 2195,58  ±  328,77

C 9 1991,48  ±  282,03 *Signifikan

4.3 Pengaruh Penambahan 60% Nilon Murni Pada 40 % Nilon Daur

Ulang Terhadap Modulus Elastisitas Basis Gigi Tiruan Nilon Termoplastik

Untuk mengetahui kelompok mana yang memiliki pengaruh maka dilakukan

uji LSD (Least Significant Different). Berdasarkan hasil uji LSD terlihat perbedaan

yang signifikan antara kelompok A dengan kelompok B dengan nilai p = 0,002

(p < 0,05) tetapi tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok B dengan

kelompok C dengan nilai p = 0,067 dan kelompok A dengan kelompok C dengan

nilai p = 0,119. Hal ini menunjukkan bahwa tidak ada pengaruh penambahan

60% nilon murni ke dalam nilon daur ulang terhadap modulus elastisitas basis gigi

tiruan nilon termoplastik.

Tabel 7. Pengaruh penambahan 60% nilon murni pada 40 % nilon daur ulang

terhadap modulus elastisitas basis gigi tiruan nilon termoplastik

Kelompok p Kelompok A B

C 0,002* 0,119

Kelompok B A C

0,002* 0,067

Kelompok C A B

0,119 0,067

*Signifikan

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 69: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

53    

BAB 5

PEMBAHASAN

Rancangan penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah

eksperimental laboratoris yang bertujuan untuk mengungkapkan pengaruh

penambahan nilon murni pada nilon daur ulang terhadap modulus elastisitas basis

gigi tiruan nilon termoplastik. Penelitian ini menyelidiki kemungkinan adanya

pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang terhadap modulus elastisitas

basis gigi tiruan nilon termoplastik dengan cara memberi perlakuan kepada satu atau

lebih kelompok eksperimen kemudian hasil dari kelompok yang diberi perlakuan

tersebut dibandingkan dengan kelompok kontrol (kelompok nilon murni).

5.1 Nilai Modulus Elastisitas Nilon Termoplastik Murni, Nilon Daur

Ulang, dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur Ulang

Pada tabel 5 menunjukkan bahwa nilai modulus elastisitas terkecil pada

kelompok A adalah 1521,31 MPa, dan nilai yang terbesar pada kelompok A adalah

1965,98 MPa. Nilai Modulus elastisitas terkecil pada kelompok B adalah

1668,58 MPa, dan nilai yang terbesar pada kelompok B adalah 2633,70 MPa. Nilai

modulus elastisitas terkecil pada kelompok C adalah 1670,01 MPa, dan nilai yang

terbesar adalah 2300,56 MPa. Dari hasil penelitian tersebut didapatkan nilai modulus

elastisitas yang bervariasi pada setiap sampel dalam satu kelompok, walaupun masih

dalam cakupan data yang homogen berdasarkan uji homogenitas (uji Levene). Hal

tersebut kemungkinan dapat disebabkan oleh beberapa faktor yang memengaruhi

proses pembuatan sampel yang dan tidak dikendalikan selama penelitian berlangsung

yaitu adanya mikro porositas yang terjadi pada saat proses injeksi karena masuknya

udara selama prosedur pemanasan. Semakin banyak porositas, maka akan semakin

mengurangi sifat mekanis suatu bahan sehingga bahan tersebut semakin mudah

mengalami fraktur karena adanya udara yang terperangkap. Selain itu, pada saat

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 70: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

54    

pemolesan terjadi distribusi penekanan yang berbeda - beda pada saat menggunakan

pemegang sampel sehingga menimbulkan kekasaran permukaan yang tidak rata.

Permukaan yang tidak rata memengaruhi tegangan dan regangan pada modulus

elastisitas nilon.47

Nilai rerata ± SD modulus elastisitas kelompok A adalah 1798,75  ±  154,03.

Nilai rerata ± SD modulus elastisitas kelompok B adalah 2195,58  ±  328,77dan nilai

rerata ± SD modulus elastisitas kelompok C adalah 1991,48  ±  282,03. Perbedaan

rerata pada setiap kelompok sampel menunjukkan modulus elastisitas yang terbesar

terdapat pada kelompok B dan nilai terkecil pada kelompok A. Ini menujukkan

modulus elastisitas pada kelompok B lebih besar daripada kelompok A dan kelompok

C.

Penelitian ini menunjukkan bahwa kelompok B memiliki nilai modulus

elastisitas yang paling besar dan mengakibatkan nilon menjadi lebih kaku sedangkan

kelompok C hanya memiliki nilai yang sedikit lebih tinggi dari kelompok A dan tidak

lebih tinggi dari kelompok B . Berdasarkan ISO, syarat basis gigi tiruan ideal adalah

memiliki modulus elastisitas tidak kurang dari 2000 MPa. Namun nilai modulus

elastisitas bahan basis gigi tiruan nilon termoplastik kurang dari syarat ideal basis gigi

tiruan tetapi nilon termoplastik digunakan sebagai basis gigi tiruan karena sifatnya

yang fleksibel. Basis gigi tiruan nilon termoplastik tidak dapat digunakan pada

seluruh kasus hanya pada kasus tertentu seperti seperti pasien yang memiliki riwayat

GTSL patah berulang, cleft plate, terdapat undercut yang besar, terdapat gigi yang

tilting, memiliki tuberositas maksila yang besar dan kasus yang membutuhkan estetis

dan pasien yang tidak menginginkan cangkolan kawat atau tuang.12,21,32

Meskipun, modulus elastisitas nilon termoplastik tidak memenuhi syarat sebagai

basis gigi tiruan yang baik tetapi nilon termoplastik memiliki sifat mekanis yang baik

seperti kekuatan impak yang tinggi, kekuatan fatique yang tinggi dan kekuatan

transversal yang tinggi sehingga basis ini masih dapat digunakan sebagai basis gigi

tiruan.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 71: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

55    

5.2 Perbedaan Nilai Modulus Elastisitas Nilon Termoplastik Murni,

Nilon Daur Ulang dan Kombinasi 60% Nilon Murni dengan 40% Nilon Daur

Ulang

Berdasarkan data yang diperoleh pada tabel 5, nilai modulus elastisitas pada

kelompok A yaitu sebesar (1798,75±154,03). Kelompok B yaitu sebesar

(2195,58±328,77) dan kelompok C yaitu sebesar nilai (1991,48 ± 282,03). Secara

statistik, hasil uji ANOVA satu arah (tabel 6) diperoleh nilai p= 0,006 (p < 0,05) yang

menyatakan adanya perbedaan yang siginifikan.

Nilon termoplastik merupakan polimer semi-crystalline yang mempunyai

campuran crystalline dan amorphous. Suhu yang semakin lama semakin meningkat

daerah amorphous tidak stabil dan terjadi pergerakan pada (Tg). Polimer crystalline

pada nilon murni meningkat sedangkan pada nilon daur ulang crystalline mengalami

penurunan, hal ini disebabkan oleh polimer amorphous yang berisi ikatan hidrogen

membentuk suatu ikatan rantai yang baru , ikatan rantai tersebut meluas di daerah

amophous sehingga nilon daur ulang memiliki ikatan rantai yang pendek.13 Akibat

degradasi polimer ini ikatan antara C-C terpotong sehingga menyebabkan rantai

kimianya menjadi pendek yang memengaruhi ukuran dan derajat crystalline nilon,

dengan demikian sifat – sifat dari nilon yang dihasilkan akan mengalami penurunan

sifat.19 Achilias (2012) menyatakan rantai kimia terpotong diakibatkan oleh air yang

berpenetrasi ke dalam nilon. Nilon yang telah dicuci akan tetap mengikat air

walaupun sudah dikeringkan. Rantai kimia yang terpotong diakibatkan proses

pencucian dan pemanasan nilon. Adanya molekul air akan menempati posisi antar

polimer. Sebagai akibatnya, ruang antara molekul meregang dan berat molekul

berkurang pada nilon daur ulang. Hal ini akan memengaruhi stress dan strain pada

modulus elastisitas nilon yang dihasilkan.17 Menurut penelitian Dutta (2008)

menyatakan pemotongan rantai kimia diakibatkan karena polimer mengikat air dan

air akan tetap berikatan dengan rantai kimianya walaupun telah dikeringkan. Selain

itu, proses pemanasan akan menghasilkan uap air sehingga meningkatkan atom H

yang berikatan dengan atom C pada nilon sehingga ikatan yang awalnya panjang

yaitu CH2-CH2-CH2 akan terpotong menjadi CH2 dan CH3-CH3 sehingga jumlah

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 72: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

56    

CH3 lebih banyak dari CH2. Penelitian Meyabadi dkk (2010) melakukan proses daur

ulang dengan mengkombinasikan nilon daur ulang dengan nilon termoplastik murni.

Hasil yang diperoleh dianalisis menggunakan Densicalorimetry. Hasil menunjukkan

semakin besar persentase nilon daur uang yang ditambahkan maka semakin tinggi

pola penurunan pada glass transition temperature (Tg). Penurunan Tg ini akan

memengaruhi sifat mekanis basis gigi tiruan.47 Menurut penelitian Hiroyuki (2008)

Transition strain strate pada nilon menurun maka derajat crystalline menurun

sehingga modulus elastisitas meningkat dan menjadi lebih kaku yang mengakibatkan

basis gigi tiruan menjadi britlle/rapuh, apabila Transition strain strate meningkat,

crystalline juga meningkat dan modulus elastisitas mengalami penurunan sehingga

basis gigi tiruan menjadi ductile atau fleksibel. Modulus elastisitas meningkat ketika

laju tegangan dan regangan pada saat di beri stress laju kurva meningkat dengan

cepat tetapi regangan tidak mengalami perubahan kenaikan yang cepat sehingga nilon

menjadi brittle/rapuh sedangkan modulus elastisitas menurun ketika laju regangan

meningkat dengan cepat saat di beri stress tetapi tegangan mengalami kenaikan laju

yang lambat menyebabkan nilon menjadi fleksibel.13

5.3 Pengaruh Penambahan 60 % Nilon Termoplastik Murni Pada 40 %

Nilon Daur Ulang Terhadap Modulus Elastisitas Gigi Tiruan Nilon

Termoplastik

Hasil uji LSD (Least Significant Different) menunjukkan adanya perbedaan

yang signifikan pada kelompok A dengan kelompok B dengan nilai p = 0,002 (p <

0,05) tetapi kelompok B dengan kelompok C dengan nilai p = 0,067 dan kelompok A

dengan kelompok C dengan nilai p = 0,119 tidak menunjukkan adanya perbedaan

yang signifikan. Dari hasil uji statistik terlihat bahwa tidak pengaruh yang signifikan

penambahan 60 % nilon termoplastik murni pada 40 % nilon daur ulang terhadap

modulus elastisitas basis gigi tiruan nilon termoplastik.

Pada proses pemanasan nilon daur ulang mengalami penurunan Tg yang

menyebabkan daerah amorphous meluas dan menyebabkan daerah amorphous lebih

besar daripada crystalline. Tg pada nilon murni adalah 76 oC sedangkan nilon daur

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 73: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

57    

ulang adalah 67 oC. Hal ini menunjukkan semakin besar persentase nilon daur uang

yang ditambahkan maka semakin tinggi pola penurunan pada glass transition

temperature (Tg). Apabila terjadi penurunan Tg pada nilon yang dihasilkan akan

memengaruhi sifat mekanis dari nilon yaitu modulus elastisitas. pada penelitian.12

Soja dkk (2013) menyatakan bahwa ratio methyl (-CH3-) meningkat, metthylen

(-CH2-) mengalami penurunan. Hal ini terjadi dikarenakan adanya pemotongan C-C

sehingga mengakibatkan hasil ikatan menjadi lebih pendek dengan kelompok

metthylen yang lebih sedikit. Terpotongnya rantai ikatan menjadi pendek akan

memengaruhi sifat - sifat nilon termoplastik sebagai basis gigi tiruan.18

Penambahan nilon murni ke dalam nilon daur ulang akan menghasilkan

struktur nilon yang lebih baik karena ikatan hidrogen nilon murni akan mengisi

daerah amorphous nilon daur ulang.18 Ini diakibatkan oleh reaksi chain extension atau

pemanjangan rantai kimia ketika nilon murni ditambahkan pada nilon daur ulang.

Nilon murni yang bertindak sebagai chain extenders akan meningkatkan berat

molekul dengan melipatgandakan ikatan kimia yang mengalami degradasi ketika

proses daur ulang berlangsung sehingga berat molekul nilon meningkat. Hal ini

sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Buccella dkk (2012) yaitu penambahan

nilon murni pada nilon daur ulang akan menghasilkan struktur nilon yang lebih baik.

Pada analisis terminal group, terlihat peningkatan berat molekul ketika nilon murni

ditambahkan pada nilon daur ulang dan reaksi kimia terjadi antara chain extender

dengan ikatan amida sehingga ruang intermolekul akan memadat dan crystalline

meningkat. Analisis rheological test juga menunjukkan viskositas yang meningkat

dengan adanya penambahan nilon murni akibat bertambahnya berat molekul.36,37

Meyabadi dkk (2010) melakukan proses daur ulang secara mekanik dengan

cara memodifikasi potongan PA6 murni : PA6 daur ulang yang dicampur dengan

proses pemanasan dengan lima perbandingan konsentrasi potongan PA6 murni : PA6

nilon daur ulang yaitu dengan konsentrasi 100% : 0% , 75% : 25% , 50% : 50%,

25% : 75%, dan 0% : 100%. Hasil menunjukkan bahwa derajat crystalline pada

konsentrasi 50% : 50 % lebih baik daripada 75% : 25%.8 Oleh karena itu dikarenakan

konsentrasi yang paling baik adalah 50 % : 50 % dibandingkan dengan konsentrasi

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 74: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

58    

75 % : 25 %. Berdasarkan hal tersebut, peneliti melakukan penelitian dengan

konsentrasi nilon termoplastik murni 60% dan nilon daur ulang 40 % untuk melihat

pengaruh penambahan nilon termoplastik murni pada nilon daur ulang dikarenakan

jika konsentrasi nilon daur ulang melebihi dari konsentrasi nilon termoplastik murni

akan menurunkan struktur nilon yang dihasilkan.

Penelitian ini menunjukkan bahwa kelompok B memiliki nilai modulus

elastisitas yang paling besar dan mengakibatkan nilon menjadi lebih kaku sedangkan

kelompok C hanya memiliki nilai yang sedikit lebih tinggi dari kelompok A dan tidak

lebih tinggi dari kelompok B. Berdasarkan hal tersebut, kelompok C memiliki

modulus elastisitas sedikit lebih tinggi dari nilon murni sehingga nilon yang

dihasilkan tidak lebih fleksibel dari nilon murni dan tidak lebih kaku dari nilon daur

ulang.

Pada penelitian ini tidak ada pengaruh penambahan 60 % nilon termoplastik

murni pada 40 % nilon daur ulang terhadap modulus elastisitas basis gigi tiruan nilon

termoplastik. Akan tetapi, kelompok C masih dapat digunakan sebagai basis gigi

tiruan yang dapat digunakan untuk kasus kasus klinis seperti kasus gigi yang

memiliki undercut yang tidak begitu besar selama sifat–sifat mekanis lainnya tidak

berubah.

Kelemahan pada penelitian ini adalah kesulitan pada saat pemotongan secara

manual yang menyebabkan ukuran dan bentuk nilon daur ulang yang dihasilkan

sedikit berbeda dengan bentuk dan ukuran dari nilon murni serta sulitnya

mengendalikan udara yang masuk ke dalam nilon saat proses injeksi.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 75: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

59    

BAB 6

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari hasil penelitian ini antara lain :

1. Nilai rerata ± SD modulus elastisitas nilon termoplastik murni adalah

1798,75±154,03. nilon daur ulang adalah 2195,58±328,77 dan nilon kombinasi 60

% nilon termoplastik murni dengan 40 % nilon daur ulang adalah 1991,48±282,03.

2. Ada perbedaan nilai modulus elastisitas antara nilon termoplastik murni,

nilon daur ulang dan kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang

dengan nilai p = 0,006 (p < 0,05).

3. Tidak ada pengaruh penambahan 60% nilon murni pada 40% nilon daur

ulang terhadap modulus elastisitas basis gigi tiruan nilon termoplastik. Berdasarkan

hasil uji LSD menunjukkan perbedaan yang signifikan antara nilon termoplastik

murni dengan nilon daur ulang dengan nilai p = 0,002 (p < 0,05) akan tetapi antara

nilon daur ulang dengan kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang

dengan nilai p = 0,067 (p >0,05), serta antara nilon termoplastik murni dengan

kombinasi 60% nilon murni dengan 40% nilon daur ulang dengan nilai p = 0,119

(p >0,05) tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan.

Pada penelitian ini terlihat bahwa tidak ada pengaruh penambahan 60 % nilon

termoplastik murni pada 40 % nilon daur ulang terhadap modulus elastisitas basis

gigi tiruan nilon termoplastik. Akan tetapi, kelompok C masih dapat digunakan

sebagai basis gigi tiruan yang dapat digunakan untuk kasus-kasus klinis seperti kasus

gigi yang memiliki undercut yang tidak begitu besar selama sifat–sifat mekanis

lainnya tidak berubah.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 76: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

60    

6.2 Saran

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai penambahan bahan

kompatibilisasi pada nilon daur ulang dalam memperbaiki kelemahan basis gigi

tiruan termoplastik yaitu modulus elastisitas.

2. Perlu dilakukan pemakaian alat yang lebih terukur pada saat pemotongan

nilon daur ulang sehingga mendapatkan ukuran yang sama atau mendekati ukuran

nilon murni.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang variasi persentase

penambahan nilon termoplastik murni ke dalam nilon daur ulang dalam mengatasi

kelemahan basis gigi tiruan nilon termoplastik yaitu modulus elastisitas.

4. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang metode daur ulang yang

lainnya seperti daur ulang In-plant, daur ulang kimiawi dan energy recovery.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 77: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

61    

DAFTAR PUSTAKA

1. Khindiria SK, Mittal S, Sukhija U. Evolution of denture base material. The J of

Indian Prosthodontics Society. 2009;9(2):64-69.

2. McCabe JF and Walls AWG. Applied dental material. 9thed. UK:Blackwell

Publishing, 2008:110-22

3. Manappallil JJ. Basic dental materials. 3rded. New Delhi: Jaypee Brothers

Medical Publishers (P), 2010 :99-101, 384.

4. Elsonbati AZ. Thermoplastic – composite materials. Croatia:Intech, 2012:26-27.

5. Nandal S, Ghalaut P, Shekhawat H, Gulati SM. New era in denture base resins:

a review. Dent JAdvance Studies 2012; 1(3):136-143.

6. Sharma A, Shashidhara HS. A review : Flexible removable partial dentures.

IOSR J of Dent and Medical Sciences 2014; 12 (12) : 58-62.

7. Kohli S, Bhatia S. Polyamides in dentistry. Int J of Science Study 2013; 1(1): 20-

25.

8. Rickman JL , Padipatvuthikul P, Satterthwaite J D. Comtemporary denture base

resin part:2. Dent Update April 2012; 39: 176–178

9. Thakral GK, Aeran H, Yadav B, Thakral R. Flexible partial dentures-A hope

for the challenged mouth. People’s Journal of Scientific Research 2012; 5(2);

57-9.

10. Tandon R, Gupta S, Agarwal SK. Denture base material :from past to future.

Indian J od Dental Science 2010;2(2):37-38

11. Vojdani M,Giti R. Polyamide as a denture base material: A Literature Review. J

Dent Shiraz Univ Med Sci 2015; 16 (l): 1-9

12. Mareti D. Pengaruh penambahan serat kaca terhadap kekuatan transversal dan

modulus elastisitas bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerasasi panas.

Skripsi. Medan: Universitas Sumatera Utara,2010.

13. Meyabadi TF, Mohaddes Mojtahedi MR, Mousav Shoustari SA. Melt spinning

of reused nylon 6: Structure and physical properties of as-spun, drawn, and

texture filaments. The J of the Textile Institute 2010;101(6):527-537.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 78: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

62    

14. Hiroyuki MAE, Omiyam M, Kishimoto K. : Effects of strain rate and relaxation

rate on elastic modulus of semi crystalline polymer. JASCOME, 2008;7(2):1-6.

15. Kenji F et al .Clinical application of removable partial dentures using

thermoplastc resin-part II:Defenition and indication of non-metal clasp

dentures.J of Prosthodontc Research,2014;58: 71-84.

16. Takabayashi Y.Characteristics of denture thermoplastic resins for non-metal

clasp dentures. Dental Materials Journal 2010; 29(4):356-358.

17. Singh K, Gupta N. Injection moulding technique for fabrication of flexible

prosthesis from flexible thermoplastic denture base materials. World J Dent

2012; 3(4): 303-307.

18. Achilias dkk.Recent advances in the chemical recycling of polymer (PP, PS,

LDPE, HDPE, PVC, PC, Nylon, PMMA). Greece: Aristotic Univ of

Thessaloniki.2012.

19. Soja J, Miskolczi N. Degradation of reinforced and unreinforced waste

polyamides during mechanical recycling. Hungarian J of Industry and Chemistry

Veszreem 2013; 41(2) : 131-6.

20. Carr AB, Browan DT. McCracken’s Removable Partial Prosthodontics.12th ed.

Canada: Elsevier, 2011:109-15

21. Sakaguchi RL,Powers JM, Craig’s restorative dental material.13th

ed.Philadelphia:Mosby Elsevier, 2012:141

22. Biron M. Thermoplastic and thermoplastic composite. 2th ed.

Waltham:Elsevier,2013:10-5.

23. Peydró MA, Juárez D, Selles MA, dkk. Study of mechanical behavior of

reprocessing polyamide. Fascicle of Management and Technological

Engineering 2011; 10(20): 1-4.

24. Shamur SN, Jagadeesh K, Nalavathi SD, Kashinath KR.“Flexible dentures” – an

alternate for rigid dentures?. J of Dental Sciences & Research 2011 ;1(1): 74 –

79.

25. Ardelean L, Bortun C, Podariu A, Rusu L. Manufacture of different types of

thermoplastic. 16 Maret 2012. hhtp://www.intechopen.com/books/thermo

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 79: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

63    

plastic-composite-materials/manufacture-of-different-types-of-thermoplastic. 7

Januari 2017

26. Sharma A, Shashidhara HS. A review: flexible removable partial dentures. J of

Dental and Medical Sciences 2014; 13(12): 58-62.

27. Thakral GK, Aeran H, Yadav B, Thakral R. Flexible partial dentures-A hope

for the challenged mouth. People’s Journal of Scientific Research 2012; 5(2);

57-9.

28. Alla RK, Sajjan S, Alluri VR, Ginjupalli K, Upadhya N. Influence of fiber

reinforcement on the properties of denture base resins. JBNB 2013; 4: 91-7.

29. Kenji F et al .Clinical application of removable partial dentures using

thermoplastc resin-part I:Defenition and indication of non-metal clasp

dentures.J of Prosthodontc Research, 2014;58:3-10.

30. Kohli S, Bhatia S. Flexural properties of polyamide versus injection-molded

polymethymethacrylate denture base materials. European Journal of

Prosthodontics 2013; 1(3): 56-60

31. Salman M, Saleem S. Effect of different denture cleanser solutions on some

mechanical and physical properties of nylon and acrylic denture base materials.

J Bagh College Dentistry 2011; 23: 19-24.

32. Ünalan F, Kursoglu P, Gürbüz Ö. Water sorption of denture teeth acrylic resin

reinforced with milled glass fiber. OHDMBCS 2007; 4(4): 57-62.

33. Putri IAS. Perbandingan kekuatan transversa dari tiga jenis resin basis gigitiruan

pada beberapa ketebalan. Skripsi. Makassar: Universitas Hasanuddin, 2014.

34. Betan DA,Soenoko R,Sonief AA. Pengaruh persentase alkali pada serat pangkal

pelepah daun pinang (Areca Catechu) terhadap sifat mekanis komposit polimer.

Jurnal Rekayasa Mesin Vol.5, No.2 Tahun 2014: 119-126.

35. Souisa M.Analisis modulus elastisitas dan angka poisson bahan dengan uji

tarik.Jurnal Barekeng 2011 ;5(2):10.

36. Goitisolo I, Eguaiazabal JI, Nazabal J. Effects of reprocessing on the structure

and properties of polyamide 6 nanocomposites. Polymer Degradation and

Stability 2008; 93: 1747-1752

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 80: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

64    

37. M. Bucella, A. Dorigato, E. Pasqualini. Thermo-mechanical properties of

Polyamide 6 chemically modified by chain extension with Polyamide/

Polycarbonate blend. J Polym Res 2012 : 1-9.

38. Ming DWS. An experimental study of nylon recycling and its modification using

halogen based material. Dissertation submitted in partial fulfilment of the

requirements for the Bachelor of Engineering (Hons) (Chemical Engineering)

2013: 4,10.

39. Odior A, Oyawale FA, Odusote JK. Development of polyethene recycling

machine from locally sourched material. Industrial Engineering Letters.

2012;2(6);42-3.

40. Worrel E, Reuter MA. Handbook of recycling; state of art for practitioners,

analysis and scientist. USA; Elsevier,2014.

41. Silva E. Recycled polyamides, a literature review and research oppoertunities.

College of Textile, NCSU,2008:1-15.

42. Wienaah MM. Sustainable plastic waste management case of Accra,

Ghana.Thesis.Accra:KTH Vetenskap Och Konst, 2007:1-28.

43. Hopewell J Dvorak R, Korsior E. Plastic recycling: challenges and

opportunieties. Phil. Trans. R.Soc.B 2009:5-6.

44. Dutta SS. Water absorption and dielectric properties of Epoxy insulation.

Norwegian University of Science and Technology Department of Electrical

Power Engineering. 2008: 21 .

45. ISO 20795-1: 2008. Dentistry-Denture base polymers. International Organization

for Standardization.

46. Hanafiah IKA. Rancangan Percobaan Teori & Aplikasi. Jakarta: Rajawali Pers,

2011: 9-11.

47. Hua su K, Horng lin J,Ching lin C. Influence of reprosessing on the mevhanichal

properties and structure of polyamide 6. Journal of Material Processing

Technology. 2007. 532-538.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 81: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

Hasil Data Statistik

Test of Homogeneity of Variances Modulis Elastisitas

Levene Statistic df1 df2 Sig.

2.327 2 24 .119

Berdasarkan hasil uji homogenitas di atas, diperoleh nilai p = 0,119 > 0,05, maka data memenuhi asumsi homogenitas. Dengan kata lain data homogen.

Tests of Normality

Kelompok

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic df Sig. Statistic df Sig.

Modulis Elastisitas Nilon Murni .172 9 .200* .931 9 .490

Nilon Daur Ulang .168 9 .200* .937 9 .554 Nilon Campuran .118 9 .200* .979 9 .961

a. Lilliefors Significance Correction *. This is a lower bound of the true significance.

Descriptives Modulus Elastisitas

N Mean Std.

Deviation Std. Error

95% Confidence Interval for Mean

Minimum Maximum Lower

Bound Upper Bound

Sampel A 9 1798.7509 145.03863 48.34621 1687.2643 1910.2374 1521.32 1965.99 Sampel B 9 2195.5809 328.77718 109.5923 1942.8604 2448.3014 1668.59 2633.71 Sampel C 9 1980.1240 201.47397 67.15799 1825.2574 2134.9906 1670.02 2300.56 Total 27 1991.4853 282.03621 54.27789 1879.9155 2103.0551 1521.32 2633.71

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 82: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 83: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

ANOVA Modulus Elastisitas Sum of Squares df Mean Square F Sig.

Between Groups 710375.776 2 355187.888 6.278 .006 Within Groups 1357779.186 24 56574.133 Total 2068154.961 26

Multiple Comparisons Modulus Elastisitas LSD

(I) Kelompok (J) Kelompok

Mean Difference

(I-J) Std. Error Sig.

95% Confidence Interval

Lower Bound Upper Bound

Sampel A Sampel B -396.83000* 112.12506 .002 -628.2448 -165.4152

Sampel C -181.37311 112.12506 .119 -412.7879 50.0416 Sampel B Sampel A 396.83000* 112.12506 .002 165.4152 628.2448

Sampel C 215.45689 112.12506 .067

-15.9579 446.8716

Sampel C Sampel A 181.37311 112.12506 .119 -50.0416 412.7879 Sampel B -215.45689 112.12506 .067 -446.8716 15.9579

*. The mean difference is significant at the 0.05 level.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 84: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 85: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 86: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 87: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Page 88: Pengaruh penambahan nilon murni pada nilon daur ulang

   

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA