B. Penelitian Utama
2. Sifat Fisik Kulit
Pengujian ini untuk menentukan sifat fisik kulit pada produk yang dihasilkan. Pengujian sifat-sifat fisik mengambil sampel pada bagian tertentu seperti terlihat pada Gambar berikut 10.
Gambar 14. Arah jaringan serat kolagen pada kulit (Haines, 1975)
Lokasi pengambilan sampel
a. Ketebalan
Ketebalan kulit domba pada umumnya berkisar antara 1 – 2 mm dengan jalinan serat kolagen pada lapisan korium yang relatif lebih halus serta lapisan grain yang hampir setengah dari ketebalan kulit total (Haines, 1975). Ketebalan kulit dapat diatur dengan mudah sesuai dengan keinginan pada waktu pembuatan kulit samoa. Proses yang pertama adalah shaving yang bertujuan untuk mengurangi ketebalan kulit sesuai dengan standar yang diinginkan dan menghilangkan bagian rajah (grain) kulit serta daging (flash). Dalam penelitian ini proses
shaving mengatur ketebalan kulit menjadi 0,7 – 0,8 mm sehingga
merata untuk melakukan proses selanjutnya. Proses pengaturan ketebalan yang kedua adalah buffing yang bertujuan untuk menghaluskan bagian permukaan kulit. Proses tersebut merupakan proses akhir pada penelitian ini setelah dilakukan proses penyamakan, oksidasi, pencucian dan pengeringan.
Ketebalan kulit awal dapat berbeda - beda menurut umur, jenis kelamin, dan tebal tipisnya bulu hewan. Semakin tua hewannya, makin tebal bulunya dan makin tipis, lapisan papilarisnya (Purnomo, 1985). Pengukuran ketebalan kulit menggunakan alat khusus yang mempunyai gaya tekan khusus ke kulitnya. Dari pengukuran ketebalan kulit samoa didapatkan ketebalan kulit adalah berkisar antara 0,61 - 0,87 mm
dengan ketebalan rata – rata adalah 0,74 mm. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 11. 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Ke te ba la n (m m 2 4 6
Konsentrasi Natrium Perkarbonat (% )
Air 70% Air 50% Air 30%
Gambar 15. Histogram Hubungan Antara Konsentrasi Natrium Perkarbonat, Jumlah Air dan Ketebalan Kulit
Hasil analisis ragam pada pengujian seluruh perlakuan ketebalan menunjukkan bahwa faktor bahan pengoksidasi natrium perkarbonat dan interaksi kedua faktor berpengaruh nyata terhadap ketebalan yang dihasilkan. Sedangkan faktor air tidak berpengaruh terhadap ketebalan. Hasil analisis lanjut Duncan mengenai perlakuan konsentrasi natrium perkarbonat (Lampiran 3), menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi natrium perkarbonatnya (dari 2%, 4% sampai 6%) maka ketebalan kulit semakin bertambah. Hal ini membuktikan bahwa minyak yang berpenetrasi ke kulit lebih banyak ketika konsentrasi natrium perkarbonat bertambah. Interaksi antara natrium karbonat dan air berbeda nyata untuk sampel A2BB2, A2B1B =A2BB3, A3B2B , A3BB1 , A3B3B , A1BB1, A1B3 B dan A1BB2. Interaksi kedua faktor berpengaruh nyata dapat dilihat dari Gambar 16.
Gambar 17 menunjukkan dengan konsentrasi natrium perkarbonat dan jumlah air yang berbeda saling berpotongan ataupun merujuk akan saling berpotongan. Hal ini menunjukkan ada interaksi antara faktor konsentrasi natrium perkarbonat dan air. Hasil ini menunjukkan bahwa ketebalan kulit samoa pada penelitian ini memenuhi standar sesuai dengan SNI (BSN, 1990), yaitu 0,3 – 1,2 mm. Hasil ketebalan
sebenarnya bisa diatur dalam proses bufing dan dalam kasus ini dianggap proses perlakuannya sama.
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 70% 50% 30% Ke te ba la n (mm) Jumlah Air Natrium perkarbonat 2% Natrium perkarbonat 4% Natrium perkarbonat 6% Gambar 18. Interaksi antara Konsentrasi Natrium Perkarbonat dan
Jumlah Air terhadap Ketebalan
b. Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik kulit merupakan suatu uji untuk mengetahui besarnya gaya yang diperlukan sampai kulit yang diuji sampai putus. Kekuatan tarik adalah salah satu sifat fisik yang berkaitan dengan daya tahan bahan. Besar kecilnya kekuatan tarik dipengaruhi oleh berbagai faktor, menurut Haines (1975) sudut yang kecil antara arah jalinan serat-serat kolagen terhadap permukaan grain kulit memungkinkan gaya tarik dapat didistribusikan lebih menyebar ke seluruh sumbu jalinan serat, sehingga kekuatan tarik kulit menjadi lebih besar. Tingginya nilai kekuatan tarik kulit dipengaruhi oleh tingginya komposisi protein serat di dalam kulit (Kanagy, 1977). Sudut yang kecil juga memungkinkan adanya lebih banyak jalinan serat-serat kolagen jika dibandingkan dengan sudut yang lebih besar pada kulit samak dengan ketebalan yang sama. Oleh karena itulah nilai kekuatan tarik menjadi semakin besar. Sebaliknya, menurut O’Flaherty dan Lollar (1960) bahwa kulit yang tipis mempunyai serat kolagen yang longgar, sehingga mempunyai daya regang dan kekuatan tarik yang lebih rendah jika dibandingkan dengan kulit yang lebih tebal. Pada industri nilai kekuatan tarik yang ini bisa diantisipasi dengan mengatur
ketebalan kulit, jika diinginkan kekuatan tarik yang lebih besar maka bisa dengan memotong kulit yang lebih tebal, begitu juga sebaliknya.
Berdasarkan data hasil penelitian ini, nilai kekuatan tarik sampel tegak lurus terhadap tulang belakang (perpendicular) berkisar antara 21,00 sampai dengan 35,95 N/mm2. Nilai kekuatan tarik tertinggi terdapat pada kombinasi oksidasi dengan natrium perkarbonat sebesar 4% dan jumlah air sebesar 50%, sedangkan nilai kekuatan tarik terendah terdapat pada perlakuan kombinasi dengan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar sebesar 2% dan jumlah air sebesar 70 %. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 19.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 Ke kua ta n T a r ik (N /m m 2 ) 2 4 6
Konsentrasi Natrium Perkarbonat (% )
Air 70% Air 50% Air 30%
Gambar 20. Histogram Hubungan Antara Konsentrasi Natrium Perkarbonat, Jumlah Air Dan Kekuatan Tarik Perpendicular
Hasil analisis ragam pada pengujian seluruh perlakuan kekuatan tarik perpendicular menunjukkan bahwa pada taraf perlakuan dengan faktor bahan pengoksidasi natrium perkarbonat dan air berpengaruh terhadap kekuatan tarik perpendicular yang dihasilkan, sedangkan dengan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap kekuatan tarik perpendicular (Lampiran 4). Semakin rendah konsentrasi natrium karbonat (6% dan 4% tidak berbeda nyata, tetapi berbeda nyata dengan 2%) dan semakin tinggi jumlah air (50% da 30% tidak berbeda nyata, tetapi berbeda nyata dengan 70%) yang diberikan membuat kekuatan tarik perpendicular menurun. Hal ini disebabkan minyak yang teroksidasi didalam kulit sedikit dikarenakan zat pengoksidasi sedikit
dan air yang menghidrolisis natrium perkarbonat banyak tersisa (tidak terpakai dalam menghidrolisis).
Pada sampel paralel, nilai kekuatan tarik berada pada kisaran 12,96 sampai dengan 22,71 N/mm2. Nilai kekuatan tarik tertinggi terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi natrium perkarbonat sebesar 4% dan jumlah air sebesar 50%, sedangkan nilai kekuatan terendah terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 2,0% dan konsentrasi air sebesar 70%. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 21.
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 K e k u a ta n T a r ik ( N /m m 2 ) 2 4 6
Konsentrasi Natrium Perkarbonat (% )
Air 70% Air 50% Air 30%
Gambar 22.Histogram Hubungan Antara Konsentrasi Natrium Perkarbonat, Jumlah Air dan Kekuatan Tarik Paralel
Hasil analisis ragam pada pengujian seluruh perlakuan kekuatan tarik sampel paralel menunjukkan bahwa pada taraf perlakuan dengan faktor bahan pengoksidasi natrium perkarbonat dan jumlah air tidak berpengaruh terhadap kekuatan tarik paralel yang dihasilkan, begitu juga dengan interaksi keduanya.
Jika dirata–ratakan nilai kekuatan tarik pada sampel
perpendicular dan paralel berkisar antara 16,98 sampai dengan 29,33
N/mm2. Nilai kekuatan tarik tertinggi terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 4% dan konsentrasi minyak sebesar 50 %, sedangkan nilai kekuatan tarik terendah terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 2% dan konsentrasi minyak
sebesar 70 %. Secara keseluruhan nilai kekuatan tarik tersebut sudah memenuhi SNI (BSN, 1990), yakni minimal 7,5 N/mm. Hasil analisis ragam pada pengujian kekuatan tarik rata-rata perpendicular dan paralel seluruh perlakuan menunjukkan bahwa faktor bahan pengoksidasi natrium perkarbonat dan jumlah air sebagai pelarut tidak berpengaruh terhadap kekuatan tarik kulit samak minyak yang dihasilkan, begitu juga dengan interaksi keduanya.Hal ini dapat dilihat pada Gambar 23. 0 5 10 15 20 25 30 K e k u at an T a r ik ( N /m m 2 ) 2 4 6
Konsentrasi Natrium Perkarbonat (% )
Air 70% Air 50% Air 30%
Gambar 24. Histogram hubungan antara konsentrasi natrium perkarbonat, jumlah air dan kekuatan tarik rata-rata
Jika dilihat pada grafik, secara garis besar nilai kekuatan tarik pada sampel perpendicular memiliki nilai yang lebih besar jika dibandingkan pada arah paralel. Menurut Haines (1975), kekuatan tarik sangat dipengaruhi oleh arah jalinan serat. Kekuatan tarik yang lebih besar diberikan oleh jalinan serat yang sejajar dengan arah tarikan dan begitu pula sebaliknya. Arah jalinan serat kolagen tidak hanya dipengaruhi oleh ketebalan kulit, tetapi juga dipengaruhi oleh lokasinya pada kulit tersebut.
c. Kemuluran (Elongasi)
Tingkat kemuluran merupakan salah satu faktor yang penting dalam menentukan mutu kulit samak. Tingkat kemuluran menunjukkan nilai elastisitas pada kulit samak minyak. Kulit samak yang mempunyai 32
tingkat kemuluran tinggi memungkinkan kulit tersebut untuk tidak mudah sobek pada saat digunakan, dibersihkan dan sebagainya.
Hasil penelitian menunjukkan nilai elongasi kulit samak minyak untuk sampel kulit paralel berada pada kisaran 120 – 129%. Nilai kemuluran tertinggi terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 4% dan konsentrasi air 50%, sedangkan nilai kemuluran yang paling rendah terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 2% dan konsentrasi air 70%. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 25. Hasil analisis ragam pada pengujian seluruh perlakuan elongasi sampel paralel menunjukkan bahwa faktor bahan pengoksidasi natrium perkarbonat dan konsentrasi air tidak berpengaruh terhadap kekuatan tarik paralel yang dihasilkan, begitu juga dengan interaksi keduanya.
0 20 40 60 80 100 120 140 E lon ga si ( % ) 2% 4% 6%
Konsentrasi Natrium Perkarbonat (% )
Air 70% Air 50% Air 30%
Gambar 26.Histogram Hubungan Antara Konsentrasi Natrium
Perkarbonat, Jumlah Air dan Elongasi Sampel Paralel
Pada sampel arah perpendikular, nilai kemuluran berkisar antara 177 – 246%. Kemuluran sampel perpendicular, nilai tertinggi terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi natrium perkarbonat sebesar 4% dan jumlah air 50%, sedangkan nilai kemuluran yang paling rendah terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 2% dan konsentrasi air 70%. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 27.
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 El o n g a si ( % ) 2 4 6
Konsentrasi Natrium Perkarbonat (% )
Air 70% Air 50% Air 30%
Gambar 28.Histogram Hubungan Antara Konsentrasi Natrium Perkarbonat, Jumlah Air Dan Elongasi Sampel Perpendicular.
Hasil analisis ragam pada pengujian seluruh perlakuan elongasi
perpendicular menunjukkan bahwa faktor bahan pengoksidasi natrium
perkarbonat dan jumlah air berpengaruh terhadap elongasi perpendicular yang dihasilkan, begitu juga dengan interaksi keduanya (Lampiran 7). Hasil analisis Duncan menunjukkan bahwa pengaruh natrium perkarbonat berbeda nyata untuk konsentrasi 4%, 6% dan 2%, sedangkan pengaruh air untuk konsentrasi 50% dan 70% tidak berbeda nyata, tetapi berbeda nyata dengan 30%. Hal ini menyebabkan minyak yang menempel memberikan rongga dan menyebabkan elongasinya bertambah. Interaksi antara natrium karbonat dan air berbedanyata untuk sampel A2BB2, A3B1B , A2BB1, A3B3B , A2BB3=A3B2B , A1BB3=A1B2B dan A1BB1. 0 50 100 150 200 250 300 70% 50% 30% Elon gas i (% ) Jumlah Air Natrium perkarbonat 2% Natrium perkarbonat 4% Natrium perkarbonat 6% Gambar 29. Interaksi antara Faktor Konsentrasi Natrium Perkarbonat
dan Jumlah Air terhadap Elongasi Perpendicular
Secara keseluruhan nilai kemuluran pada sampel perpendicular dan paralel bila dirata – rata berada pada kisaran 148,5 – 187,5 %. Nilai kekuatan tarik tertinggi terdapat pada perlakuan dengan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 4% dan konsentrasi air 50%, sedangkan nilai kemuluran terendah terdapat pada perlakuan dengan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 2% dan konsentrasi air 70%. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 19. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa faktor konsentrasi sodium perkarbonat dan konsentrasi air tidak berpengaruh terhadap elongasi rata-rata sampel perpendicular dan paralel, begitu juga dengan interaksi keduanya.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Elo n g a si ( % ) 2 4 6
Konsentrasi Natrium Perkarbonat (% )
Air 70% Air 50% Air 30%
Gambar 30.Histogram hubungan antara konsentrasi natrium perkarbonat, jumlah air dan elongasi sampel rata-rata
Besar kecilnya kemuluran kulit samak dipengaruhi oleh beberapa faktor. Kulit yang tersamak dengan baik akan memiliki nilai elastisitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan kulit yang kurang tersamak. Proses penyamakan minyak terjadi ketika minyak berpenetrasi ke dalam kulit dan mengalami proses oksidasi yang mengakibatkan terjadinya ikatan antara minyak dan protein kolagen pada kulit. Kemuluran kulit samak sangat dipengaruhi oleh serat kolagen seperti faktor – faktor yang mempengaruhi kekuatan tarik dan sobek, yakni ketebalan kulit dan arah serat.
d. Kekuatan Sobek
Kekuatan sobek merupakan suatu uji untuk menentukan gaya yang diperlukan untuk merobek kulit. Kekuatan sobek juga menentukan daya tahan kulit. Sama seperti pada kekuatan tarik, uji sobek juga sangat dipengaruhi oleh ketebalan, arah serat kolagen, dan sudut serat kolagen terhadap lapisan grain. Begitu juga dengan faktor lainnya yang mempengaruhi nilai kekuatan tarik juga sangat mempengaruhi nilai kekuatan sobek. Menurut Haines (1975), kekuatan yang lebih besar diberikan oleh jalinan serat yang sejajar dengan arah tarikan dan begitu pula sebaliknya. Demikian juga dengan sudut yang kecil antara arah jalinan serat-serat kolagen terhadap permukaan grain kulit maka gaya tarik dapat didistribusikan lebih menyebar ke seluruh sumbu jalinan serat, sehingga kekuatan sobek kulit menjadi lebih besar. Sudut yang kecil juga memungkinkan adanya lebih banyak jalinan serat-serat kolagen jika dibandingkan dengan sudut yang lebih besar pada kulit samak dengan ketebalan yang sama.
Pada sampel dengan arah paralel, kisaran nilai kekuatan sobek berkisar antara 64,60 sampai dengan 82,87 N/mm. Nilai tertinggi terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan perlakuan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 4% dan konsentrasi air 50%, sedangkan nilai yang paling rendah terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi natrium perkarbonat sebesar 2% dan jumlah air 70%. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 31. Hasil analisis ragam pada pengujian seluruh perlakuan kekuatan sobek paralel menunjukkan bahwa faktor bahan pengoksidasi natrium perkarbonat dan jumlah air tidak berpengaruh terhadap kekuatan sobek paralel yang dihasilkan, begitu juga dengan interaksi keduanya.
Pada pengujian sampel perpendicular, kisaran nilai kekuatan sobek adalah 49,69 sampai dengan 59,37 N/mm. Nilai tertinggi terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 4% dan konsentrasi air 50%, sedangkan nilai yang paling rendah terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan
konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 2% dan konsentrasi air 70% sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 32. Hasil analisis ragam pada pengujian seluruh perlakuan kekuatan sobek perpendicular menunjukkan bahwa faktor bahan pengoksidasi sodium perkarbonat dan konsentrasi air tidak berpengaruh terhadap kekuatan sobek
perpendicular yang dihasilkan, begitu juga dengan interaksi keduanya.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 K e ku a ta n So be k ( N /m m ) 2 4 6
Konsentrasi Natrium Perkarbonat (% )
Air 70% Air 50% Air 30%
Gambar 33. Histogram Hubungan Antara Konsentrasi Natrium Perkarbonat, Jumlah Air Dan Kekuatan Sobek Paralel
0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 K e ku a ta n So be k ( N /m m ) 2 4 6
Konsentrasi Natrium Perkarbonat (% )
Air 70% Air 50% Air 30%
Gambar 34. Histogram Hubungan Antara Konsentrasi Natrium Perkarbonat, Jumlah Air Dan Kekuatan Sobek Perpendicular.
Jika dirata-rata nilai kekuatan sobek sampel paralel dan
perpendicular berada pada kisaran 57,14 sampai dengan 71,12 N/mm
dengan nilai kekuatan sobek tertinggi terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi natrium perkarbonat sebesar 4% dan jumlah air 50%, sedangkan nilai kekuatan sobek yang paling rendah terdapat pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi sodium perkarbonat sebesar 2% dan konsentrasi air 70%. Secara keseluruhan, nilai kekuatan sobek berada diatas nilai SNI (BSN, 1990) yaitu diatas 15 N/mm, sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 35. Hasil analisis ragam pada pengujian kekuatan sobek seluruh perlakuan menunjukkan bahwa faktor bahan pengoksidasi natrium perkarbonat dan pelarut air tidak berpengaruh terhadap kekuatan sobek rata-rata perpendicular dan paralel kulit samak, demikian juga dengan interaksi keduanya.
Sama seperti pada kekuatan tarik, uji sobek juga sangat dipengaruhi oleh ketebalan, arah serat kolagen, dan sudut serat kolagen terhadap lapisan grain. Begitu juga dengan faktor lainnya yang mempengaruhi nilai kekuatan tarik juga sangat mempengaruhi nilai kekuatan sobek. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 K e ku a ta n So be k (N /m m ) 2 4 6
Konsentrasi Natrium Perkarbonat (% )
Air 70% Air 50% Air 30%
Gambar 36. Histogram hubungan antara konsentrasi natrium perkarbonat, jumlah air dan kekuatan sobek rata-rata
e. Daya Serap Air
Daya serap air adalah salah satu faktor yang sangat penting dalam menentukan mutu kulit samoa. Sifat ini menentukan baik atau tidaknya kulit samoa dapat menyerap air. Pengukuran daya serap air dilakukan sebanyak dua kali, yakni pada saat 2 jam dan 24 jam, sesuai dengan Standar Nasional Indonesia.
Data hasil penelitian menunjukan bahwa daya serap air pada waktu 2 jam pertama memiliki kisaran nilai antara 204– 226 %. Pada pengukuran daya serap waktu 24 jam, kisaran nilai antara 265– 303%. Secara keseluruhan nilai daya serap air untuk waktu 2 jam dan 24 jam berada di atas nilai standar, yakni minimal 100% untuk waktu 2 jam dan 200% untuk waktu 24 jam. Nilai tertinggi dan terendah pada pengukuran dua waktu tersebut terdapat pada perlakuan yang sama, yaitu pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi natrium perkarbonat sebesar 4% dan jumlah air 50%, sedangkan nilai terendah pada perlakuan kombinasi oksidasi dengan konsentrasi natrium perkarbonat sebesar 6% dan jumlah air 70%, sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 37 dan Gambar 38.
0 50 100 150 200 250 D a y a S era p A ir ( % ) 2% 4% 6%
Konsentrasi Natrium Perkarbonat (% )
Air 70% Air 50% Air 30%
Gambar 39. Histogram Hubungan Antara Konsentrasi Natrium Perkarbonat, Jumlah Air Dan Daya Serap Air 2 Jam
0 50 100 150 200 250 300 350 D