BAB I - Eprints UNY

BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kondisi lingkungan Indonesia semakin hari semakin tercemar oleh polusi.
Polusi udara membuat suhu udara di Indonesia menjadi semakin tinggi. Udara
panas membuat tubuh berkeringat lebih banyak dan debu menempel lebih banyak.
Kondisi ini mempercepat pertumbuhan berbagai jenis bakteri yang bersifat
patogen bagi tubuh manusia. Bakteri-bakteri ini dapat menyebabkan berbagai
penyakit bagi tubuh manusia.
Pakaian merupakan salah satu perlindungan terluar tubuh dari lingkungan
termasuk bakteri-bakteri yang tumbuh di kulit maupun pakaian yang dikenakan.
Oleh karena itu dibutuhkan bahan pakaian yang dapat melindungi tubuh manusia
dari bakteri secara efektif. Salah satu upaya untuk meningkatkan kualitas dan
kuantitas bahan tekstil adalah melakukan modifikasi-modifikasi pada tekstil yang
menghasilkan bahan tekstil dengan sifat antikotor (hifrofob) dan antibakteri.
Aplikasi tekstil dengan sifat antibakteri dan antikotor telah banyak
digunakan dalam bidang medis sebagai bahan dasar penutup luka, baju pelindung
dokter, pasien dan para medis dan dalam bidang militer digunakan untuk bahan
seragam para tentara (El-Khatib, 2012). Namun, hingga saat ini bahan tekstil
dengan modifikasi antibakteri dan antikotor belum ditemui di pasaran. Kebutuhan
akan produk tekstil antibakteri dan antikotor masih bergantung pada produk luar
negeri dengan harga yang mahal. Sedikitnya produsen self-cleaning tekstil dengan
sifat antibakteri di Indonesia menyebabkan meningkatnya kebutuhan impor bahan
tekstil jenis ini.
1
Ketergantungan terhadap produk luar negeri, meningkatnya nilai impor,
mahal, dan kebutuhan akan produk tekstil dengan sifat antibakteri dan antikotor
menjadi latar belakang penelitian ini dilakukan. Produksi bahan tekstil dengan
sifat antibakteri dan antikotor dalam negeri ini diharapkan dapat menurunkan
tingginya nilai import bahan tekstil Indonesia dan mampu memenuhi kebutuhan
akan bahan sandang khususnya tekstil dengan sifat antibakteri dan antikotor.
Teknologi nanopartikel dapat diaplikasikan dalam industri tekstil untuk
memodifikasi berbagai serat tekstil agar memiliki sifat antibakteri. Nanopartikel
perak merupakan salah satu nanostruktur yang sudah terbukti menunjukkan
aktivitas antibakteri efektif (Haryono dan Harmami, 2010). Nanopartikel perak
terbukti menghambat pertumbuhan dari bakteri Eschericia coli, Bacillus subtilis,
Staphylococcus aureus (Ariyanta, Wahyuni, dan Priatmoko, 2014), dan
Pseudomonas aeruginosa (Guzman, Dille, and Godet, 2012).
Beberapa literatur mengungkapkan bahwa sifat antibakteri dari tekstil
dapat dikembangkan dengan cara pelapisan nanopartikel perak pada bahan tekstil,
misalnya pada katun (Shateri-Khalilabad & Yazdanshenas, 2013), sutera (Zhang
et al., 2014), wol (Boroumad et al., 2015) dan poliester (Kavitha & Dasan, 2013).
Aktivitas antibakteri ini dipengaruhi oleh ukuran partikel perak. Semakin kecil
ukuran nanopartikel maka aktivitasnya semakin meningkat. Ukuran optimal
nanopartikel perak adalah yang berukuran kecil dengan distribusi sangat sempit
(Crespo et al., 2012). Selain itu, pada konsentrasi rendah nanopartikel perak ini
aman digunakan pada tubuh manusia karena nanopartikel perak ini non-toksik
untuk manusia (Rai, Yadav, and Gade, 2009). Preparasi nanopartikel perak dapat
2
dilakukan dengan berbagai macam metode di antaranya: sputtering (Jiang, Qin, &
Zhang, 2010), reduksi menggunakan reduktor organik (Ahmad, dkk., 2015),
reduksi menggunakan jamur (Duran & Marcato, 2007), dan reduksi menggunakan
natrium sitrat (Ariyanta, Wahyuni, & Priatmoko, 2014).
Hidrofobisitas tekstil mempengaruhi sifat antikotor dari tekstil. Tekstil
dengan sifat antikotor yang bagus sering disebut sebagai self-cleaning textile.
Sifat hidrofob (antikotor) ini dapat dikembangkan dengan cara modifikasi bahan
tekstil dengan menggunakan senyawa berbasis silan. Pelapisan bahan serat oleh
senyawa silan dengan energi permukaan yang rendah terbukti dapat meningkatkan
hidrofobisitas serat (Khalil-Abad dan Yazdanshenas, 2010; Xue et al., 2012).
Pelapisan ini terinspirasi dari sifat permukaan daun tanaman Nelumbo nucifera
atau yang sering disebut teratai yang bersifat hidrofob. Beberapa jenis senyawa
berbasis
silan
telah
dipakai
untuk
memodifikasi
tekstil
seperti
γ-
methacryloxypropyl trimethoxy silane (MAPS) dan heksametildisilazen (HMDS)
(Gao et al., 2016); perfluorooctylated quaternary ammonium silane coupling
agent (PFSC) (Yu et al., 2007); polimetilhidroksilosan (PMHS) dan
Tetraethoxysilane (TEOS) (Guo et al., 2015); serta Heksadesiltrimetoksisilan
(HDTMS) (Xue et al., 2012).
Poliester dikenal dengan nama dagang dacron atau terelene. Serat poliester
merupakan salah satu jenis serat sintetis dengan serat yang kuat, tahan lama dan
antikusut. Poliester juga sering digunakan sebagai bahan campuran serat alami
lain seperti katun, wol maupun rayon untuk mendapatkan kain dengan sifat
antikerut, water repellance dan tahan lama. Secara alami poliester memiliki sifat
3
hidrofob sehingga sering digunakan sebagai bahan pakaian olah raga, pakaian
dalam, sprei dan pakaian medis. Tekstil yang tahan terhadap bakteri, virus, fungi
dan mikroorganisme berbahaya lainnya juga sering diperlukan sebagai bahan
baku pakaian olah raga, pakaian dalam, sprei dan pakaian medis (Smith & Mei
dan Hassan et al., 2011).
Berdasarkan latar belakang masalah, maka penelitian tentang modifikasi
serat poliester untuk meningkatkan sifat antibakteri dan antikotor (hidrofob) perlu
dilakukan. Deposit nanopartikel perak dan pelapisan senyawa berbasis silan
dilakukan untuk meningkatkan sifat antibakteri dan antikotor (hidrofob) serat
poliester. Preparasi nanopartikel perak dilakukan dengan metode reduksi larutan
AgNO3. Pelapisan senyawa HDTMS dilakukan melalui metode pencelupan.
Karakterisasi yang dilakukan meliputi analisis keberhasilan pembentukan
nanopartikel perak dengan spektrofotometer UV-Vis dan analisis gugus fungsi
dengan FTIR-ATR. Sudut kontak dan aktivitas antibakteri serat poliester
dianalisis untuk mengetahui pengaruh penambahan senyawa HDTMS.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dijabarkan, permasalahan yang
dapat diidentifikasi adalah:
1. Meningkatnya kebutuhan masyarakat akan kain yang bersifat antibakteri
dan antikotor
2. Preparasi dan karakterisasi nanopartikel perak dapat dilakukan dengan
berbagai macam metode
4
3. Berbagai macam senyawa turunan silan yang dapat digunakan untuk
modifikasi permukaan materi.
4. Banyaknya jenis uji aktivitas antibakteri dari serat poliester.
C. Pembatasan Masalah
Berdasarkan identifikasi masalah, batasan masalah penelitian ini adalah:
1.
Modifikasi serat poliester dilakukan dengan menambahkan nanopartikel
perak dan senyawa turunan silan
2.
Metode preparasi nanopartikel perak yang dilakukan adalah reduksi
laruran AgNO3 dengan reduktor natrium sitrat 3M.
3.
Senyawa turunan silan yang digunakan untuk modifikasi serat poliester
adalah HDTMS.
4.
Uji aktivitas antibakteri yang dilakukan menggunakan metode difusi
terhadap Staphylococcus aureus sebagai bakteri gram positif dan
Eschericia coli sebagai bakteri gram negatif.
D. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang permasalahan dalam penelitian ini dapat
dirumuskan sebagai berikut :
1. Bagaimana karakteristik serat poliester yang terdeposit nanopartikel
perak?
2. Bagaimana karakteristik serat poliester yang terdeposit nanopartikel perak
dan senyawa HDTMS?
3. Bagaimana
pengaruh
penambahan
senyawa
HDTMS
terhadap
hidrofobisitas (wettability) serat poliester tanpa dan dengan modifikasi?
5
4. Bagaimana pengaruh penambahan senyawa HDTMS terhadap aktivitas
antibakteri serat poliester tanpa dan dengan modifikasi?
5. Apakah ada perbedaan yang signifikan dalam hal aktivitas antibakteri dari
serat poliester tanpa dan dengan modifikasi?
6. Apakah ada perbedaan yang signifikan dalam hal aktivitas antibakteri dari
serat poliester tanpa dan dengan modifikasi terhadap bakteri Eschericia
coli dan Staphylococcus aureus?
E. Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk:
1. mengetahui karakteristik serat poliester yang terdeposit nanopartikel perak,
2. mengetahui karakteristik serat poliester yang terdeposit nanopartikel perak
dan senyawa HDTMS,
3. mengetahui
pengaruh
penambahan
senyawa
HDTMS
terhadap
hidrofobisitas (wettability) serat poliester tanpa dan dengan modifikasi,
4. mengetahui pengaruh penambahan senyawa HDTMS terhadap aktivitas
antibakteri serat poliester tanpa dan dengan modifikasi,
5. mengetahui adanya perbedaan yang signifikan dalam hal aktivitas
antibakteri dari serat poliester tanpa dan dengan modifikasi,
6. mengetahui adanya perbedaan yang signifikan dalam hal aktivitas
antibakteri dari serat poliester tanpa dan dengan modifikasi terhadap
bakteri Eschericia coli dan Staphylococcus aureus.
6
F. Kegunaan Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dengan harapan dapat memberi nilai guna
antara lain:
1. menambah khasanah ilmu khususnya bidang polimer,
2. mengembangkan modifikasi pada polimer dari bahan sintetik dengan sifat
antibakteri dan antikotor,
3. memberikan informasi tentang pengaruh penambahan senyawa HDTMS
terhadap hidrofobisitas (wettability)
serat poliester tanpa dan dengan
modifikasi,
4. memberikan informasi tentang pengaruh penambahan senyawa HDTMS
terhadap aktivitas antibakteri serat poliester tanpa dan dengan modifikasi.
7