Nama : Sukardi NIM : 120405043
Tempat/Tgl. Lahir : Binjai/28 Januari 1995 Nama orang tua : Luo Chiu Pheng dan Sek Hua Alamat orang tua :
Jalan Gatot Subroto No. 476, Binjai Barat Asal Sekolah :
• TK Perguruan Kristen Methodist Indonesia Binjai, tahun 1998-2000
• SD Perguruan Kristen Methodist Indonesia Binjai, tahun 2000-2006
• SMP Perguruan Kristen Methodist Indonesia Binjai, tahun 2006-2009
• SMA Perguruan Kristen Methodist Indonesia Binjai, tahun 2009-2012 Pengalaman Organisasi/Kerja :
1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2014/2015 sebagai anggota.
2. Keluarga Mahasiswa Buddist (KMB) Universitas Sumatera Utara
3. Asisten Laboratorium Ilmu Teknik Kimia I tahun 2015-2016 modul Pencampuran Fluida, Pemecahan dan Pengayakan, dan Sedimentasi. Artikel yang telah dipublikasi dalam Jurnal/Pertemuan Ilmiah :
1. Journal of Polymer Materials
2. ASEAN Journal of Chemical Engineering
3. 5th International Conference on Recent Advances in Materials, Minerals and Environment (RAMM) & 2nd International Postgraduate Conference on Materials, Mineral and Polymer (MAMIP) di Penang, Malaysia pada tanggal 4 – 6 Agustus 2015.
4. The 22nd Regional Symposium on Chemical Engineering (RSCE 2014) di Bangkok, Thailand pada tanggal 24 – 25 September 2015.
ABSTRAK
Kulit singkong merupakan salah satu limbah industri yang mengandung selulosa sebesar 37,9% dan memiliki potensi untuk dihidrolisis menjadi selulosa mikrokristalin. Selulosa mikrokristalin dari kulit singkong dapat menjadi alternatif pemanfaatan limbah dan memiliki potensi sebagai pengisi dalam film lateks karet alam. Kajian tentang pengaruh suhu vulkanisasi dan pembebanan pengisi pada pembuatan film lateks karet alam berpengisi selulosa mikrokristalin dari tepung kulit singkong dengan penyerasi alkanolamida telah dilakukan untuk memperoleh suhu vulkanisasi dan pembebanan pengisi pada film lateks karet alam berpengisi selulosa mikrokristalin dari tepung kulit singkong dalam menghasilkan densitas sambung silang dan sifat mekanik seperti kekuatan tarik, pemanjangan saat putus, dan modulus tarik yang terbaik. Pembuatan film lateks karet alam dilakukan dengan teknik pencelupan berkoagulan. Penelitian ini dimulai dengan proses pra-vulkanisasi lateks karet alam pada suhu 70°C dengan pembebanan pengisi sebesar 0 phr, 5 phr, 10 phr, 15 phr, 20 phr dan 25 phr. dan diikuti dengan proses vulkanisasi pada suhu 100°C dan 120°C selama 20 menit. Dari hasil karakterisasi FTIR diperoleh bahwa selulosa mikrokristalin dari tepung kulit singkong dengan penyerasi alkanolamida mampu berikatan dalam matriks lateks karet alam. Hasil pengujian sifat-sifat mekanik menunjukkan bahwa suhu vulkanisasi yang lebih tinggi akan meningkatkan terjadinya reaksi sambung silang yang ditunjukkan dengan meningkatnya sifat mekanik produk lateks karet alam pada suhu vulkanisasi 120°C dibandingkan dengan 100°C. Hasil uji mekanik selanjutnya didukung oleh analisa scanning electron
microscopy (SEM) yang menunjukkan adanya permukaan patahan yang mulus dan
pengisi yang terdistribusi merata pada film lateks karet alam dengan penambahan pembebanan pengisi sebesar 10 phr.
Kata kunci : alkanolamida, lateks karet alam, selulosa mikrokristalin, pencelupan
ABSTRACT
Cassava peel is one of the industrial waste which contains 37,9% cellulose and has the potential to be hydrolized into microcrystalline cellulose. Microcrystalline cellulose can be an alternative for waste utilization and has the potential as fillers in natural rubber latex films. The study on the effect of drying temperature and filler loading on the mechanical properties of natural rubber latex films filled with microcrystalline cellulose from cassava peel waste powder modified alkanolamide was done in order to obtain the optimum drying temperature and filler loading in producing better mechanical properties such as crosslink density, tensile strength, elongation at break, and tensile modulus. Natural rubber latex films was produced by using coagulant dipping method. This research was started from pre- vulcanization process at 70°C with 0 phr, 5 phr, 10 phr, 15 phr, 20 phr and 25 phr filler loading and continued with vulcanization process at 100°C and 120°C for 20 minutes. The result of FTIR characterization shows that microcrystalline cellulose from cassava peel waste powder with alkanolamide is capable of forming a bond with natural rubber latex. The results of mechanical properties shows that higher drying temperature will improve the crosslink reaction which was shown from the mechanical properties at 120°C were higher than the mechanical properties at 100°C. The results of mechanical properties were supported by Scanning Electron Microscopy which showed smooth surface and distributed homogeneously on the morphology of natural rubber latex products with the addition of 10 phr filler loading.
Keywords : alkanolamide, natural rubber latex, microcrystalline cellulose,
DAFTAR ISI
Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
PENGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI PRAKATA
DEDIKASI
RIWAYAT HIDUP PENULIS ABSTRAK ABSTRACT i ii iii v vi vii viii DAFTAR ISI ix
DAFTAR GAMBAR xiv
DAFTAR TABEL xviii
DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR SINGKATAN DAFTAR SIMBOL BAB I PENDAHULUAN xix xxi xxii 1 1.1 LATAR BELAKANG 1 1.2 PERUMUSAN MASALAH 3 1.3 TUJUAN PENELITIAN 4 1.4 MANFAAT PENELITIAN 4
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 7
2.1 LATEKS KARET ALAM 7
2.2 PEMBUATAN PRODUK LATEKS KARET ALAM 8
2.2.1 Bahan Pengisi (Filler) 8
2.2.2 Bahan Penyerasi (Compatibilizer) 9
2.2.3 Bahan Vulkanisasi (Vulcanizing Agent) 10
2.2.4 Bahan Pengaktif (Activator) 11
2.2.5 Bahan Pemercepat Reaksi (Accelerator) 12
2.2.6 Bahan Penstabil (Stabilizer) 12
2.2.7 Bahan Antioksidan (Antioxidant) 12
2.4 ISOLASI SELULOSA MIKROKRISTALIN DARI KULIT SINGKONG DENGAN METODE EKSTRAKTIF DAN HIDROLISIS
2.5 SELULOSA MIKROKRISTALIN DARI KULIT SINGKONG
15 17
2.6 ALKANOLAMIDA 18
2.7 METODE PENCELUPAN BERKOAGULAN 19
2.8 PENGUJIAN DAN KARAKTERISASI 20
2.8.1 Analisa Kandungan Amilum pada Selulosa Mikrokristalin 2.8.2 Analisa X-Ray Diffraction (XRD)
2.8.3 Uji Kekuatan Tarik (Tensile Strength)
20 20 21 2.8.4 Uji Densitas Sambung Silang (Crosslink Density) 22 2.8.5 Karakterisasi Fourier Transform Infra Red (FT-IR) 23 2.8.6 Karakterisasi Scanning Electron Microscope (SEM) 24 2.9 APLIKASI DAN KEGUNAAN PRODUK LATEKS KARET
ALAM 25
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 27
3.1 LOKASI PENELITIAN 27
3.2 BAHAN DAN PERALATAN 27
3.2.1 BAHAN 27
3.2.1.1 Bahan Yang Digunakan Untuk Pembuatan Bahan
Penyerasi Alkanolamida 27
3.2.1.2 Bahan Yang Digunakan Untuk Pembuatan Selulosa
Mikrokristalin dari Tepung Kulit Singkong 27 3.2.1.3 Bahan Yang Digunakan Untuk Pembuatan Senyawa
Lateks Karet Alam 28
3.2.2 Peralatan 28
3.2.1.1 Peralatan Yang Digunakan Untuk Pembuatan Bahan
Penyerasi Alkanolamida 28
3.2.1.2 Peralatan Yang Digunakan Untuk Pembuatan Selulosa
Mikrokristalin dari Tepung Kulit Singkong 29 3.2.1.3 Peralatan Yang Digunakan Untuk Pembuatan Senyawa
3.3 FORMULASI BAHAN 30 3.3.1 Formulasi Lateks Karet Alam dan Bahan Kuratif 30 3.3.2 Formulasi Dispersi Selulosa Mikrokristalin dari Tepung Kulit
Singkong dan Alkanolamida 30
3.4 PROSEDUR PENELITIAN 31
3.4.1 Prosedur Pembuatan Bahan Penyerasi Alkanolamida 31 3.4.2 Prosedur Pembuatan Selulosa Mikrokristalin dari Tepung Kulit
Singkong
3.4.3 Prosedur Analisa Kandungan Amilum pada Selulosa Mikrokristalin
31
32 3.4.4 Prosedur Pendispersian Selulosa Mikrokristalin dari Tepung
Kulit Singkong dan Alkanolamida 33
3.4.4 Prosedur Analisa Hasil Dispersi Selulosa Mikrokristalin dari
Tepung Kulit Singkong dan Alkanolamida 33
3.4.5 Prosedur Analisa Kandungan Padatan Total (TSC) Dari Lateks
Karet Alam 33
3.4.6 Prosedur Pembuatan Senyawa Lateks Karet Alam 34 3.4.6.1 Prosedur Pra-Vulkanisasi Lateks Karet Alam 34 3.4.6.2 Prosedur Uji Kloroform Pada Lateks Karet Alam Pra-
Vulkanisasi 34
3.4.6.3 Prosedur Vulkanisasi dan Pembuatan Film Lateks Karet
Alam 35
3.5 FLOWCHART PERCOBAAN 36
3.5.1 Flowchart Pembuatan Bahan Penyerasi Alkanolamida 36 3.5.2 Flowchart Pembuatan Selulosa Mikrokristalin dari Tepung
Kulit Singkong
3.5.3 Flowchart Prosedur Analisa Kandungan Amilum pada Selulosa mikrokristalin
38
40 3.5.4 Flowchart Pendispersian Selulosa mikrokristalin dari Tepung
Kulit Singkong dan Alkanolamida 41
3.5.5 Flowchart Analisa Hasil Dispersi Selulosa mikrokristalin dari
3.5.6 Flowchart Analisa Kandungan Padatan Total (TSC) Dari
Lateks Karet Alam 43
3.5.7 Flowchart Pra-Vulkanisasi Senyawa Lateks Karet Alam 44 3.5.8 Flowchart Uji Kloroform Pada Lateks Karet Alam Pra-
Vulkanisasi 45
3.5.9 Flowchart Vulkanisasi dan Pembuatan Film Lateks Karet Alam 46 3.6 PENGUJIAN SELULOSA MIKROKRISTALIN DAN PRODUK
LATEKS KARET ALAM 47
3.6.1 Analisa Kandungan Amilum pada Selulosa Mikrokristalin 3.6.2 Analisa X-Ray Diffraction (XRD)
47 47 3.6.3 Uji Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Dengan ASTM D412
3.6.4 Uji Densitas Sambung Silang (Crosslink Density) Dengan ASTM D471
48
48 3.6.5 Karakterisasi Fourier-Transform Infra-Red (FT-IR) 49 3.6.6 Karakterisasi Scanning Electron Microscope (SEM) 50 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 KARAKTERISASI SELULOSA MIKROKRISTALIN DARI TEPUNG KULIT SINGKONG
4.1.1 Analisa Sifat Fisika dan Sifat Kimia Selulosa Mikrokristalin dari Tepung Kulit Singkong
4.1.2 Analisa Scanning Electron Microscope (SEM) Selulosa Mikrokristalin dari Tepung Kulit Singkong
4.1.3 Karakterisasi Fourier Transform Infrared (FTIR) Selulosa Mikrokristalin dari Tepung Kulit Singkong
4.1.4 Karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) Selulosa Mikrokristalin dari Tepung Kulit Singkong
4.2 KARAKTERISASI FOURIER TRANSFORM INFRARED (FTIR) BAHAN PENYERASI ALKANOLAMIDA
4.3 KARAKTERISASI FOURIER TRANSFORM INFRARED (FTIR) DISPERSI SELULOSA MIKROKRISTALIN DARI TEPUNG KULIT SINGKONG DAN ALKANOLAMIDA
4.4 PENGARUH SUHU VULKANISASI DAN PEMBEBANAN
51 51 51 53 54 56 58 60
SELULOSA MIKROKRISTALIN DARI TEPUNG KULIT SINGKONG DENGAN PENYERASI ALKANOLAMIDA TERHADAP SIFAT-SIFAT MEKANIK FILM LATEKS KARET ALAM
4.4.1 Densitas Sambung Silang (Crosslink Density) Film Lateks Karet Alam
4.4.2 Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Film Lateks Karet Alam 4.4.3 Pemanjangan Saat Putus (Elongation at Break) Film Lateks Karet Alam
4.4.4 Modulus Tarik (Tensile Modulus) Film Lateks Karet Alam 4.5 KARAKTERISASI FOURIER TRANSFORM INFRARED (FTIR) FILM LATEKS KARET ALAM DENGAN DAN TANPA PENAMBAHAN PENGISI SELULOSA MIKROKRISTALIN DARI TEPUNG KULIT SINGKONG DAN PENYERASI ALKANOLAMIDA
4.6 KARAKTERISASI SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (SEM) PATAHAN FILM LATEKS KARET ALAM DENGAN DAN TANPA PENAMBAHAN PENGISI SELULOSA MIKROKRISTALIN DARI TEPUNG KULIT SINGKONG BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN 5.2 SARAN DAFTAR PUSTAKA 61 61 64 65 67 69 71 74 74 75 76
