TINJAUAN PUSTAKA
1.1 LATAR BELAKANG
Lateks karet alam pada dewasa ini dipakai untuk pembuatan berbagai bahan baku industri, seperti industri ban, bumper mobil, busa, peralatan medis, dan sebagainya [1]. Sebelum lateks karet alam digunakan untuk menghasilkan produk perlu dilakukan sambung-silang terlebih dahulu. Tujuan penyambung-silangan lateks karet alam adalah untuk menentukan produk lateks karet alam yang dihasilkan agar mencapai spesifikasi yang diinginkan. Proses penyambungan-silangan lateks karet alam dilakukan dengan mencampurkan bahan tambahan tertentu ke dalam lateks karet alam. Bahan tambahan kuratif yang biasa digunakan didalam pencampuran lateks mempunyai fungsi tertentu yang dinyatakan sebagai berikut: bahan vulkanisasi, bahan pencepat, bahan pengaktif, bahan penstabil, dan bahan antioksidan.
Bahan pengisi merupakan material yang paling besar ke dua dalam hal kuantitas di dalam suatu campuran karet setelah karet itu sendiri. Pada umumnya bahan pengisi digunakan untuk meningkatkan sifat mekanik produk lateks karet alam [2]. Beberapa pengisi anorganik yang pernah digunakan dalam produk lateks karet alam antara lain tanah liat [3], silika [4], dan graphene [5]. Camila, et al (2010) telah meneliti tentang penggunaan tanah liat sebagai bahan pengisi, hasil penelitian menunjukkan meningkatnya kekuatan tarik, kekuatan sobek, dan densitas sambung silang pada produk yang dihasilkan [70].
Adapun pengisi organik yang juga digunakan dalam produk lateks karet alam antara lain lignin dari serat cartoya [6], pati [9], dan selulosa mikrokristal [63]. Penambahan dari bahan pengisi tersebut akan meningkatkan kekuatan tarik, kekuatan sobek, pemanjangan saat putus, dan sifat biodegradasi pada produk lateks karet alam [6, 9, 63].
Pada penelitian ini bahan pengisi yang digunakan adalah selulosa mikrokristal dari ampas tebu. Penambahan selulosa mikrokristal ini diharapkan dapat meningkatkan kualitas produk lateks karet alam. Namun, pembuatan produk lateks karet alam berpengisi selulosa mikrokristal terdapat kendala dimana sifat pengisi
selulosa mikrokristal yang polar dan hidrofilik sedangkan lateks karet alam memiliki sifat yang nonpolar dan hidrofobik yang akan menyebabkan keduanya kurang serasi [64]. Oleh karena itu, pada penelitian ini diperlukan penambahan bahan penyerasi berupa surfaktan organik untuk memodifikasi pengisi sehingga dapat berikatan lebih baik dengan matriks. Rantai hidrokarbon pada surfaktan akan mengikat permukaan lapisan pengisi yang hidrofilik sehingga memungkinkan pengisi bercampur dengan lateks karet alam yang hidrofobik [65].
Beberapa surfaktan organik yang pernah digunakan dalam penelitian yaitu
sodium dioctylsufosuccinate (SDOSS) [66] dan sodium dodecylsulfate (SDS) [67].
Zhao dan Marek (2000) meneliti bahwa penambahan sodium dioctylsufosuccinate akan meningkatkan ikatan antarmuka dari lateks karet alam [66]. Pedrero, et al (2012) meneliti bahwa penambahan dari sodium dodecylsulfate akan meningkatkan ikatan antara matriks dan pengisinya sehingga dapat meningkatkan sifat mekanik dari komposit [67].
Salah satu surfaktan organik yang juga pernah digunakan dalam penelitian terdahulu adalah alkanolamida. Alkanolamida diperoleh dari hasil reaksi antara asam lemak turunan minyak sawit yaitu RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm
Stearin) dengan dietanolamina. Surya, et al (2013) meneliti bahwa penambahan
alkanolamida pada komposit lateks karet alam dengan pengisi karbon hitam akan meningkatkan tensile modulus, kekuatan tarik, kekerasan, dan densitas sambung silang. Hal ini disebabkan oleh keunggulan senyawa alkanolamida dimana molekul- molekul alkanolamida tersebut memiliki sifat polar dan non polar. Rantai hidrokarbon yang panjang bersifat non polar sedangkan gugus amidanya bersifat sangat polar [27]. Oleh karena itu, alkanolamida memiliki potensi yang baik untuk digunakan sebagai bahan penyerasi pada produk lateks karet alam dengan pengisi selulosa mikrokristalin.
Proses leaching sangat mempengaruhi sifat fisik film, karena pada waktu pencucian dapat melarutkan bahan-bahan bukan karet seperti lemak, protein, karbohidrat, dan kotoran-kotoran lainnya. Sehingga permukaan film karet menjadi lebih bersih, licin, dan dapat meningkatkan tegangan putus film [7]. Namun, pada proses leaching ini akan mengakibatkan modulus dan kekuatan tarik menurun. Lebih rendahnya modulus dan kekuatan tarik, mencirikan bahwa produk lebih nyaman
dipakai [8]. Berbagai macam larutan leaching yang dapat digunakan yaitu, larutan Kalium Hidroksida (KOH) 1%, Amonia 1%, Air bersih, Natrium Hidroksida (NaOH) 1%, dan alkohol : air = 1 : 1. Penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Utama, et al (2004) menuliskan bahwa proses leaching menggunakan KOH atau Amonia 1% dapat menghilangkan bahan-bahan bukan karet yang menempel dan juga meningkatkan sifat fisik dan mekanik film lateks karet alam [51]. Sumarti, et al (2001) meneliti tentang pengaruh air bersih terhadap proses leaching. Hasi penelitian yang diperoleh menunjukkan produk yang didapat lebih baik, hal ini terbukti pada permukaan film yang lebih licin, tegangan putus meningkat, dan hasil produk lebih tahan lama disimpan [7]. Oleh karena itu, pada penetian ini akan digunakan larutan ammonia 1% dan air sebagai larutan leaching.
Berdasarkan penjelasan di atas, maka penggunaan bahan penyerasi alkanolamida diharapkan dapat meningkatkan interaksi antarmuka (interfacial
adhesion) antara matriks lateks karet alam dengan pengisi selulosa mikrokristal dari
ampas tebu serta perlakuan leaching menggunakan air dan ammonia 1% pada produk film lateks karet alam diharapkan dapat meningkatkan sifat mekanik film lateks karet alam.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Hal yang perlu diperhatikan pada produk lateks karet alam untuk meningkatkan sifat mekaniknya yaitu keserasian matriks lateks karet alam dengan pengisi selulosa mikrokristal. Namun, pembuatan produk lateks karet alam berpengisi selulosa mikrokristal terdapat kendala dimana sifat pengisi selulosa mikrokristal yang polar dan hidrofilik sedangkan lateks karet alam memiliki sifat yang nonpolar dan hidrofobik yang akan menyebabkan keduanya kurang serasi. Oleh karena itu, pada penelitian ini diperlukannya penambahan bahan penyerasi berupa surfaktan organik untuk memodifikasi pengisi sehingga dapat berikatan lebih baik dengan matriks. Pada penelitian ini, penyerasi yang digunakan adalah alkanolamida.
Untuk membuat produk film lateks karet alam agar menjadi lebih bersih, licin, meningkatkan tegangan putus, dan daya simpan lebih lama maka film harus dilakukan perlakuan lanjutan yaitu dilakukannya perlakuan leaching. Proses leaching
ini dapat meningkatkan sifat fisik dan mekanik dari film lateks karet alam. Pada penelitian ini larutan leaching yang digunakan yaitu air dan ammonia 1%.
