PERBANDINGAN SIFAT VULKANISAT
DARI BEBERAPA JENIS KARET SIKLO
Oleh :
Cicilia Bingar Kusumastuti
F34102067
2007
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Cicilia Bingar Kusumastuti. F34102067. Perbandingan Sifat Vulkanisat Dari Berbagai Jenis Karet Siklo. Di bawah bimbingan Ade Iskandar dan Ary Achyar Alfa. 2007.
RINGKASAN
Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki perkebunan karet terluas di dunia. Sebagian besar karet alam diekspor dalam bentuk bahan mentah, karena industri barang-barang jadi dari karet dalam negeri belum berkembang dengan baik. Pada tahun 2005, Indonesia dapat mengekspor 2,025 juta ton karet dari total produksi sebesar 2,271 juta ton. Karet yang diperdagangkan berupa karet konvensional dan karet spesifik teknis serta dalam bentuk cairan yang disebut lateks (Badan Pusat Statistik, 2005).
Upaya yang dapat dilakukan untuk memperbaiki kelemahan karet alam antara lain dengan memodifikasi atau mendegradasi struktur karet alam sehingga diperoleh karet alam dengan bobot molekul yang lebih rendah dan mengurangi jumlah protein yang terdapat di dalam karet. Salah satu cara memodifikasi karet alam secara kimia adalah melalui proses depolimerisasi dan deproteinasi (Deproteinized Natural Rubber).
Modifikasi selain dapat dilakukan untuk memperbaiki sifat karet, dapat juga menghasilkan suatu produk baru. Modifikasi untuk menghasilkan produk baru adalah dengan proses siklisasi. Karet siklo dapat dihasilkan dari berbagai jenis bahan baku lateks antara lain lateks pekat, lateks depolimerisasi dan lateks deproteinasi (DPNR).
Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan perbandingan karakteristik vulkanisat dari berbagai karet siklo yang dihasilkan dan mendapatkan perbandingan biaya produksi karet siklo dari lateks pekat, lateks deproteinasi dan lateks depolimerisasi.
Penelitian dilakukan melalui beberapa tahap yaitu pengadaan lateks kebun, pengolahan lateks kebun menjadi lateks pekat, lateks deproteinasi dan lateks depolimerisasi, pembuatan karet siklo, karakteristik vulkanisat karet siklo dan analisis biaya produksi.
Rendemen karet siklo menunjukkan jumlah karet siklo yang dihasilkan dengan perbandingan jumlah karet kering yang terdapat dalam lateks. Rendemen karet siklo yang dihasilkan berkisar antara antara 87,34-97,02%. Untuk tingkat kelarutan hasil pengujian menunjukkan bahwa karet siklo yang dihasilkan memiliki tingkat kelarutan dalam pelarut sebesar 7,85%-10%.
Karet siklo yang diperoleh kemudian divulkanisasi dengan metode ASTM IA yaitu formula yang tidak menggunakan bahan pengisi dan ASTM IIA formula yang menggunakan bahan pengisi. Vulkanisat karet siklo tersebut diuji sifat fisikanya yang meliputi kekerasan, tegangan putus, modulus 300 persen, perpanjangan putus, ketahanan sobek, bobot jenis, ketahanan kikis, perpanjangan tetap 50 persen dan ketahanan retak lentur. Vulkanisat yang dihasilkan selain dibandingkan dengan kontrol juga dibandingkan dengan SNI sol karet.
kekerasan kontrol sebesar 55. Nilai rata-rata tegangan putus tertinggi adalah pada karet siklo dengan bahan baku lateks depolimerisasi baik untuk metode ASTM IA maupun ASTM IIA dengan besar masing-masing adalah 4,35 N/mm2 dan 6,9 N/mm2. Dari hasil pengujian, hanya vulkanisat kontrol (ASTM IA dan ASTM IIA) dan karet siklo dari lateks depolimerisasi dengan metode ASTM IA yang nilai modulus 300 persennya dapat tercapai sedangkan yang lainnya tidak tercapai. Nilai rata-rata perpanjangan putus vulkanisat yang diperoleh berkisar antara 210-670% untuk metode ASTM IA dan 110-560% untuk metode ASTM IIA. Nilai rata-rata ketahanan sobek vulkanisat kontrol, karet siklo lateks pekat, lateks DPNR dan lateks depolimerisasi berturut-turut untuk metode ASTM IA adalah 2,1 N/mm2, 2,55 N/mm2, 2.4 N/mm2 dan 2,45 N/mm2, sedangkan untuk metode ASTM IIA masing-masing bernilai 9,2 N/mm2, 5,2 N/mm2, 5,1 N/mm2 dan 5,25 N/mm2. Nilai rata-rata bobot jenis yang diperoleh berkisar antara 0,9665 g/cm3 sampai 1,1275 g/cm3. Nilai rata-rata ketahanan kikis vulkanisat kontrol, karet siklo lateks pekat, lateks DPNR dan lateks depolimerisasi berturut-turut untuk metode ASTM IA adalah 373,2 mm3, 178,9 mm3, 250,75 mm3 dan 330,5 mm3, sedangkan untuk metode ASTM IIA masing-masing bernilai 232,22 mm3, 211,8 mm3, 122,5 mm3 dan 139,05 mm3. Nilai rata-rata ketahanan kikis yang diperoleh dalam hasil penelitian ini lebih rendah daripada nilai rata-rata ketahanan kikis kontrol. Nilai rata-rata perpanjangan tetap 50 persen berkisar antara 0-5,8%. Hasil pengujian menunjukkan bahwa semua vulkanisat yang menggunakan metode ASTM IA mempunyai nilai ketahanan retak lentur diatas 150 Kcs, sedangkan untuk metode ASTM IIA nilai ketahanan retak lenturnya berkisar antara 10-35 Kcs.
Cicilia Bingar Kusumastuti. F34102067. The Comparison of Vulcanizatee Properties from Cyclised Rubbers Variety. Supervised by Ade Iskandar and Ary Achyar Alfa. 2007.
SUMMARY
Indonesia is one of country that has the largest rubber plantation in the world. The greater parts of natural rubber are exported as raw materials because natural rubber industry was been not developed greatly yet in Indonesia. At year 2005, Indonesia exported 2,025 millions ton natural rubber from total production 2,271 millions ton. Commercialized rubber consists of conventional rubber, technical specific rubber and in the form of liquid or latex. (Badan Pusat Statistik, 2005)
The way to improve natural rubber weakness is by modify or degrade natural rubber structures to get natural rubber with low molecular weight and reduced protein of natural rubber. One of way to modify natural rubber chemicaly is by depolymerization and deproteination.
Modification processes not only improve rubber properties but also produce new product. Modification to produce new product is do by cyclisation process. Cyclised natural rubber is produced from some latex variety for the example is cream latex, depolymerization latex and deproteination latex.
The aims of this research are compare vulcanizate properties from cyclised rubber variety were produce and compare production cost of cyclised rubber from cream latex, depolymerization latex and deproteination latex.
The research was conducted in some phase there are natural latex stock, processing natural latex to become cream latex, depolymerization latex and deproteination latex, manufacturing cyclised rubber, characteristiction cyclised rubber vulcanizate and analysis production cost.
Cyclised rubber yield is cyclised rubber number that produced in comparison with dry rubber in latex. Cyclised rubber yield was produced in the amount of 87,34-97,02%. Cyclised rubber have 7,85%-10% solubilityin toluene.
Cyclised rubber was vulcanized using ASTM IA and ASTM IIA method. ASTM IA method which is formula not use filler and ASTM IIA method which formula use filler. Cyclised rubber vulcanizate are thr physical properties of parametric test such as hardness, tensile strength, modulus 300 percent, elongation at break, tear strength, specific gravity, abrasion resistance, permanent set 50 percent and flexing resistance. Vulcanizate which was produced was compare with control vulcanizate.
The average tear strength value for vulcanizate control, cream latex cyclised rubber, deproteination latex cyclised rubber and depolymerization latex cyclised rubber with ASTM IA method are 2,1 N/mm2, 2,55 N/mm2, 2.4 N/mm2 and 2,45 N/mm2. For ASTM IIA method the value are 9,2 N/mm2, 5,2 N/mm2, 5,1 N/mm2 and 5,25 N/mm2. The average of density value between 0,9665 g/cm3 and 1,1275 g/cm3.
The average abrasion resistance value for vulcanizate control, cream latex cyclised rubber, deproteination latex cyclised rubber and depolymerization latex cyclised rubber with ASTM IA method are 373,2 mm3, 178,9 mm3, 250,75 mm3 and 330,5 mm3. For ASTM IIA method the value are 232,22 mm3, 211,8 mm3, 122,5 mm3 and 139,05 mm3. The results of abrasion resistance value in this research less that the average abrasion resistance of control vulcanizate. The average permanent set 50 percent value between 0-5,8%.
Test result showed all of vulcanizate which use ASTM IA method have flexing resistance value is upper 150 Kcs, in the same time for ASTM IIA method the flexing resistance value showed between 10-35 Kcs.
Cyclised rubber from deproteination latex has production cost Rp. 18.836,26/kg, Cyclised rubber from depolymerization latex has production cost Rp. 17.345,30/kg and cyclised rubber from cream latex has production cost Rp. 16.096,80 /kg. Selling price for cyclised rubber is divide production cost with cyclised rubber yield. So selling price cyclised rubber, which comes from cream latex, deproteination latex and depolymerization latex, are Rp. 30.716,74 per kg, Rp. 34.407,90 per kg and Rp. 29.522,91 per kg.
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PERBANDINGAN SIFAT VULKANISAT
DARI BEBERAPA JENIS KARET SIKLO
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
Cicilia Bingar Kusumastuti F34102067
2007
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
SURAT PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul “Perbandingan Sifat Vulkanisat Dari Beberapa Jenis Karet Siklo” adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan dosen Pembimbing, dan kecuali dengan jelas ditunjukkan rujukannya.
Bogor, Januari 2007 Yang membuat pernyataan
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Semarang pada tanggal 6 Mei 1984, anak kedua dari dua bersaudara dari ayah bernama Soetrisno dan Ibu Patricia Tuti Hartini. Penulis menamatkan pendidikan dasar di Sekolah Dasar Santa Theresia Semarang pada tahun 1996. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 6 Semarang dan lulus pada tahun 1999. Penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Umum Negeri 5 Semarang hingga lulus tahun 2002.
Pada tahun yang sama, penulis kemudian menerima Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Teknologi Industri Pertanian Bogor, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada bulan Juli-Agustus 2005, penulis melaksanakan Praktek Lapangan di PT. DUA KELINCI, Pati dan menyelesaikan laporan Praktek Lapangan dengan judul “Mempelajari Teknologi Proses Dan Pengemasan Di PT. DUA KELINCI, Pati”
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan YME yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Perbandingan Sifat Vulkanisat Dari Beberapa Jenis Karet Siklo”. Penulisan ini dilakukan berdasarkan penelitian di Balai Penelitian Teknologi Karet (BPTK) Bogor selama sepuluh bulan terhitung dari bulan Februari 2006 sampai dengan November 2006. Skripsi ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Selama penelitian dan penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ir. Ade Iskandar, Msi selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan skripsi ini.
2. Ir. Ary Achyar Alfa, Msi selaku pembimbing selama di Balai Penelitian Teknologi Karet Bogor yang telah memberikan masukan, arahan dan bimbingan selama penelitian dan penulisan skripsi ini.
3. Ono Suparno, STP, MT, Ph.D selaku penguji yang telah memberikan masukan, arahan dalam penulisan skripsi ini.
4. Kedua orang tua dan kakak serta seluruh keluarga atas segala dukungan, kesabaran, doa dan pengorbanan yang tiada hentinya untuk penulis.
Penulis telah berusaha menyusun skripsi ini sebaik mungkin, namun kritik dan saran yang membangun sangat dibutuhkan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi berbagai pihak.
Bogor, Februari 2007
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan YME atas anugerah luar biasa yang telah diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan studi di Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dengan hasil yang sangat memuaskan.
Semua ini takkan pernah terjadi tanpa dukungan, kasih sayang, dorongan spiritual dan material, cinta serta doa yang tak henti-hentinya dari orang yang paling penulis sayangi di dunia ini yaitu kedua orang tua penulis. Beribu-ribu rasa terima kasih penulis ucapkan kepada mama dan papa atas semua yang telah diberikan kepada penulis. Tak lupa juga untuk kakak tersayang, terima kasih untuk kasih sayang dan perhatian yang sudah dicurahkan untuk penulis.
Untuk sahabat-sahabat penulis “Yuli, Evi, Kurnia dan Desi”. “Terima kasih Sahabat untuk semua hal yang tidak akan pernah terlupakan, perhatian dan bantuan yang begitu besar yang sudah kau berikan untuk sahabatmu ini”. Untuk semua teman-teman penulis di TIN 39 “Fariz, Yannita, Makki, Arin, Anastia, Maria Ulfah, Arban, Hera, Rian, Harti, Diah, Eva, Fifi, Vina, Asep, Irfan dan semua teman-teman yang lain yang tidak mungkin penulis ucapkan satu persatu. Terima kasih atas kebersamaan yang begitu indah, kenangan itu takkan pernah hilang dari ingatan.
Untuk teman-teman di Wisma Blobo “Endang, Yanti, Dian, Yanti ‘Agung’, Deia, Diah dan semuanya, terima kasih untuk hari-hari penuh canda di Blobo, empat tahun di Blobo tidak pernah membosankan karena ada kalian semua yang selalu membuat Blobo penuh warna.
Untuk Nuri, Kiki dan Popy, terima kasih karena kalian selalu menemani hari-hari penulis di Semarang, terima kasih untuk persahabatan luar biasa yang sudah lebih dari 20 tahun kita jalani bersama. Untuk Yudha Putra, terima kasih karena tidak pernah bosan mendengarkan keluhan dan cerita penulis, terima kasih atas nasehat, perhatian dan kasih sayang yang untuk penulis.
PERBANDINGAN SIFAT VULKANISAT
DARI BEBERAPA JENIS KARET SIKLO
Oleh :
Cicilia Bingar Kusumastuti
F34102067
2007
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Cicilia Bingar Kusumastuti. F34102067. Perbandingan Sifat Vulkanisat Dari Berbagai Jenis Karet Siklo. Di bawah bimbingan Ade Iskandar dan Ary Achyar Alfa. 2007.
RINGKASAN
Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki perkebunan karet terluas di dunia. Sebagian besar karet alam diekspor dalam bentuk bahan mentah, karena industri barang-barang jadi dari karet dalam negeri belum berkembang dengan baik. Pada tahun 2005, Indonesia dapat mengekspor 2,025 juta ton karet dari total produksi sebesar 2,271 juta ton. Karet yang diperdagangkan berupa karet konvensional dan karet spesifik teknis serta dalam bentuk cairan yang disebut lateks (Badan Pusat Statistik, 2005).
Upaya yang dapat dilakukan untuk memperbaiki kelemahan karet alam antara lain dengan memodifikasi atau mendegradasi struktur karet alam sehingga diperoleh karet alam dengan bobot molekul yang lebih rendah dan mengurangi jumlah protein yang terdapat di dalam karet. Salah satu cara memodifikasi karet alam secara kimia adalah melalui proses depolimerisasi dan deproteinasi (Deproteinized Natural Rubber).
Modifikasi selain dapat dilakukan untuk memperbaiki sifat karet, dapat juga menghasilkan suatu produk baru. Modifikasi untuk menghasilkan produk baru adalah dengan proses siklisasi. Karet siklo dapat dihasilkan dari berbagai jenis bahan baku lateks antara lain lateks pekat, lateks depolimerisasi dan lateks deproteinasi (DPNR).
Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan perbandingan karakteristik vulkanisat dari berbagai karet siklo yang dihasilkan dan mendapatkan perbandingan biaya produksi karet siklo dari lateks pekat, lateks deproteinasi dan lateks depolimerisasi.
Penelitian dilakukan melalui beberapa tahap yaitu pengadaan lateks kebun, pengolahan lateks kebun menjadi lateks pekat, lateks deproteinasi dan lateks depolimerisasi, pembuatan karet siklo, karakteristik vulkanisat karet siklo dan analisis biaya produksi.
Rendemen karet siklo menunjukkan jumlah karet siklo yang dihasilkan dengan perbandingan jumlah karet kering yang terdapat dalam lateks. Rendemen karet siklo yang dihasilkan berkisar antara antara 87,34-97,02%. Untuk tingkat kelarutan hasil pengujian menunjukkan bahwa karet siklo yang dihasilkan memiliki tingkat kelarutan dalam pelarut sebesar 7,85%-10%.
Karet siklo yang diperoleh kemudian divulkanisasi dengan metode ASTM IA yaitu formula yang tidak menggunakan bahan pengisi dan ASTM IIA formula yang menggunakan bahan pengisi. Vulkanisat karet siklo tersebut diuji sifat fisikanya yang meliputi kekerasan, tegangan putus, modulus 300 persen, perpanjangan putus, ketahanan sobek, bobot jenis, ketahanan kikis, perpanjangan tetap 50 persen dan ketahanan retak lentur. Vulkanisat yang dihasilkan selain dibandingkan dengan kontrol juga dibandingkan dengan SNI sol karet.
kekerasan kontrol sebesar 55. Nilai rata-rata tegangan putus tertinggi adalah pada karet siklo dengan bahan baku lateks depolimerisasi baik untuk metode ASTM IA maupun ASTM IIA dengan besar masing-masing adalah 4,35 N/mm2 dan 6,9 N/mm2. Dari hasil pengujian, hanya vulkanisat kontrol (ASTM IA dan ASTM IIA) dan karet siklo dari lateks depolimerisasi dengan metode ASTM IA yang nilai modulus 300 persennya dapat tercapai sedangkan yang lainnya tidak tercapai. Nilai rata-rata perpanjangan putus vulkanisat yang diperoleh berkisar antara 210-670% untuk metode ASTM IA dan 110-560% untuk metode ASTM IIA. Nilai rata-rata ketahanan sobek vulkanisat kontrol, karet siklo lateks pekat, lateks DPNR dan lateks depolimerisasi berturut-turut untuk metode ASTM IA adalah 2,1 N/mm2, 2,55 N/mm2, 2.4 N/mm2 dan 2,45 N/mm2, sedangkan untuk metode ASTM IIA masing-masing bernilai 9,2 N/mm2, 5,2 N/mm2, 5,1 N/mm2 dan 5,25 N/mm2. Nilai rata-rata bobot jenis yang diperoleh berkisar antara 0,9665 g/cm3 sampai 1,1275 g/cm3. Nilai rata-rata ketahanan kikis vulkanisat kontrol, karet siklo lateks pekat, lateks DPNR dan lateks depolimerisasi berturut-turut untuk metode ASTM IA adalah 373,2 mm3, 178,9 mm3, 250,75 mm3 dan 330,5 mm3, sedangkan untuk metode ASTM IIA masing-masing bernilai 232,22 mm3, 211,8 mm3, 122,5 mm3 dan 139,05 mm3. Nilai rata-rata ketahanan kikis yang diperoleh dalam hasil penelitian ini lebih rendah daripada nilai rata-rata ketahanan kikis kontrol. Nilai rata-rata perpanjangan tetap 50 persen berkisar antara 0-5,8%. Hasil pengujian menunjukkan bahwa semua vulkanisat yang menggunakan metode ASTM IA mempunyai nilai ketahanan retak lentur diatas 150 Kcs, sedangkan untuk metode ASTM IIA nilai ketahanan retak lenturnya berkisar antara 10-35 Kcs.
Cicilia Bingar Kusumastuti. F34102067. The Comparison of Vulcanizatee Properties from Cyclised Rubbers Variety. Supervised by Ade Iskandar and Ary Achyar Alfa. 2007.
SUMMARY
Indonesia is one of country that has the largest rubber plantation in the world. The greater parts of natural rubber are exported as raw materials because natural rubber industry was been not developed greatly yet in Indonesia. At year 2005, Indonesia exported 2,025 millions ton natural rubber from total production 2,271 millions ton. Commercialized rubber consists of conventional rubber, technical specific rubber and in the form of liquid or latex. (Badan Pusat Statistik, 2005)
The way to improve natural rubber weakness is by modify or degrade natural rubber structures to get natural rubber with low molecular weight and reduced protein of natural rubber. One of way to modify natural rubber chemicaly is by depolymerization and deproteination.
Modification processes not only improve rubber properties but also produce new product. Modification to produce new product is do by cyclisation process. Cyclised natural rubber is produced from some latex variety for the example is cream latex, depolymerization latex and deproteination latex.
The aims of this research are compare vulcanizate properties from cyclised rubber variety were produce and compare production cost of cyclised rubber from cream latex, depolymerization latex and deproteination latex.
The research was conducted in some phase there are natural latex stock, processing natural latex to become cream latex, depolymerization latex and deproteination latex, manufacturing cyclised rubber, characteristiction cyclised rubber vulcanizate and analysis production cost.
Cyclised rubber yield is cyclised rubber number that produced in comparison with dry rubber in latex. Cyclised rubber yield was produced in the amount of 87,34-97,02%. Cyclised rubber have 7,85%-10% solubilityin toluene.
Cyclised rubber was vulcanized using ASTM IA and ASTM IIA method. ASTM IA method which is formula not use filler and ASTM IIA method which formula use filler. Cyclised rubber vulcanizate are thr physical properties of parametric test such as hardness, tensile strength, modulus 300 percent, elongation at break, tear strength, specific gravity, abrasion resistance, permanent set 50 percent and flexing resistance. Vulcanizate which was produced was compare with control vulcanizate.
The average tear strength value for vulcanizate control, cream latex cyclised rubber, deproteination latex cyclised rubber and depolymerization latex cyclised rubber with ASTM IA method are 2,1 N/mm2, 2,55 N/mm2, 2.4 N/mm2 and 2,45 N/mm2. For ASTM IIA method the value are 9,2 N/mm2, 5,2 N/mm2, 5,1 N/mm2 and 5,25 N/mm2. The average of density value between 0,9665 g/cm3 and 1,1275 g/cm3.
The average abrasion resistance value for vulcanizate control, cream latex cyclised rubber, deproteination latex cyclised rubber and depolymerization latex cyclised rubber with ASTM IA method are 373,2 mm3, 178,9 mm3, 250,75 mm3 and 330,5 mm3. For ASTM IIA method the value are 232,22 mm3, 211,8 mm3, 122,5 mm3 and 139,05 mm3. The results of abrasion resistance value in this research less that the average abrasion resistance of control vulcanizate. The average permanent set 50 percent value between 0-5,8%.
Test result showed all of vulcanizate which use ASTM IA method have flexing resistance value is upper 150 Kcs, in the same time for ASTM IIA method the flexing resistance value showed between 10-35 Kcs.
Cyclised rubber from deproteination latex has production cost Rp. 18.836,26/kg, Cyclised rubber from depolymerization latex has production cost Rp. 17.345,30/kg and cyclised rubber from cream latex has production cost Rp. 16.096,80 /kg. Selling price for cyclised rubber is divide production cost with cyclised rubber yield. So selling price cyclised rubber, which comes from cream latex, deproteination latex and depolymerization latex, are Rp. 30.716,74 per kg, Rp. 34.407,90 per kg and Rp. 29.522,91 per kg.
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PERBANDINGAN SIFAT VULKANISAT
DARI BEBERAPA JENIS KARET SIKLO
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
Cicilia Bingar Kusumastuti F34102067
2007
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
SURAT PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul “Perbandingan Sifat Vulkanisat Dari Beberapa Jenis Karet Siklo” adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan dosen Pembimbing, dan kecuali dengan jelas ditunjukkan rujukannya.
Bogor, Januari 2007 Yang membuat pernyataan
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Semarang pada tanggal 6 Mei 1984, anak kedua dari dua bersaudara dari ayah bernama Soetrisno dan Ibu Patricia Tuti Hartini. Penulis menamatkan pendidikan dasar di Sekolah Dasar Santa Theresia Semarang pada tahun 1996. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 6 Semarang dan lulus pada tahun 1999. Penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Umum Negeri 5 Semarang hingga lulus tahun 2002.
Pada tahun yang sama, penulis kemudian menerima Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Teknologi Industri Pertanian Bogor, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada bulan Juli-Agustus 2005, penulis melaksanakan Praktek Lapangan di PT. DUA KELINCI, Pati dan menyelesaikan laporan Praktek Lapangan dengan judul “Mempelajari Teknologi Proses Dan Pengemasan Di PT. DUA KELINCI, Pati”
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan YME yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Perbandingan Sifat Vulkanisat Dari Beberapa Jenis Karet Siklo”. Penulisan ini dilakukan berdasarkan penelitian di Balai Penelitian Teknologi Karet (BPTK) Bogor selama sepuluh bulan terhitung dari bulan Februari 2006 sampai dengan November 2006. Skripsi ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Selama penelitian dan penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ir. Ade Iskandar, Msi selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan skripsi ini.
2. Ir. Ary Achyar Alfa, Msi selaku pembimbing selama di Balai Penelitian Teknologi Karet Bogor yang telah memberikan masukan, arahan dan bimbingan selama penelitian dan penulisan skripsi ini.
3. Ono Suparno, STP, MT, Ph.D selaku penguji yang telah memberikan masukan, arahan dalam penulisan skripsi ini.
4. Kedua orang tua dan kakak serta seluruh keluarga atas segala dukungan, kesabaran, doa dan pengorbanan yang tiada hentinya untuk penulis.
Penulis telah berusaha menyusun skripsi ini sebaik mungkin, namun kritik dan saran yang membangun sangat dibutuhkan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi berbagai pihak.
Bogor, Februari 2007
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan YME atas anugerah luar biasa yang telah diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan studi di Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dengan hasil yang sangat memuaskan.
Semua ini takkan pernah terjadi tanpa dukungan, kasih sayang, dorongan spiritual dan material, cinta serta doa yang tak henti-hentinya dari orang yang paling penulis sayangi di dunia ini yaitu kedua orang tua penulis. Beribu-ribu rasa terima kasih penulis ucapkan kepada mama dan papa atas semua yang telah diberikan kepada penulis. Tak lupa juga untuk kakak tersayang, terima kasih untuk kasih sayang dan perhatian yang sudah dicurahkan untuk penulis.
Untuk sahabat-sahabat penulis “Yuli, Evi, Kurnia dan Desi”. “Terima kasih Sahabat untuk semua hal yang tidak akan pernah terlupakan, perhatian dan bantuan yang begitu besar yang sudah kau berikan untuk sahabatmu ini”. Untuk semua teman-teman penulis di TIN 39 “Fariz, Yannita, Makki, Arin, Anastia, Maria Ulfah, Arban, Hera, Rian, Harti, Diah, Eva, Fifi, Vina, Asep, Irfan dan semua teman-teman yang lain yang tidak mungkin penulis ucapkan satu persatu. Terima kasih atas kebersamaan yang begitu indah, kenangan itu takkan pernah hilang dari ingatan.
Untuk teman-teman di Wisma Blobo “Endang, Yanti, Dian, Yanti ‘Agung’, Deia, Diah dan semuanya, terima kasih untuk hari-hari penuh canda di Blobo, empat tahun di Blobo tidak pernah membosankan karena ada kalian semua yang selalu membuat Blobo penuh warna.
Untuk Nuri, Kiki dan Popy, terima kasih karena kalian selalu menemani hari-hari penulis di Semarang, terima kasih untuk persahabatan luar biasa yang sudah lebih dari 20 tahun kita jalani bersama. Untuk Yudha Putra, terima kasih karena tidak pernah bosan mendengarkan keluhan dan cerita penulis, terima kasih atas nasehat, perhatian dan kasih sayang yang untuk penulis.
Repal, Aris, Teh Vera, Teh Yati, bapak di pabrik percobaan dan bapak-bapak di Laboratorium Fisika dan Kimia. Terima kasih atas bantuan yang telah diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan lancar.
Seperti kata pepatah lama “tak ada gading yang tak retak”, demikian juga dengan penulis yang jauh dari sempurna, untuk itu penulis meminta maaf apabila penulis telah melakukan kesalahan baik yang disengaja maupun tidak disengaja.
Bogor, Februari 2007
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ………...… i
UCAPAN TERIMA KASIH ... ii
DAFTAR ISI ……….. iv
DAFTAR TABEL ……….. vi
DAFTAR GAMBAR ………. vii
DAFTAR TABEL
Halaman
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Struktur ruang 1,4 cis poliisoprena ... 4 Gambar 2. Pohon Industri Tanaman Karet ... 6 Gambar 3. Struktur Molekul Karet Siklo ... 11 Gambar 4. Diagram Alir Pembuatan Lateks Pekat ... 22 Gambar 5. Diagram Alir Pembuatan Lateks DPNR ... 23 Gambar 6. Diagram Alir Pembuatan Lateks Depolimerisasi ... 24 Gambar 7. Diagram Alir Pembuatan Karet Siklo ... 25 Gambar 8. Karet Siklo dari Beberapa Jenis Lateks ... 31 Gambar 9. Histogram Rendemen Karet Siklo dari Beberapa Jenis
Lateks ...
32 Gambar 10. Histogram Tingkat Kelarutan Karet Siklo ... 33 Gambar 11. Histogram Kekerasan Karet Siklo ... 36 Gambar 12. Histogram Tegangan Putus Karet Siklo ... 37 Gambar 13. Histogram Modulus 300 Persen Karet Siklo ... 39 Gambar 14. Histogram Perpanjangan Putus Karet Siklo ... 40 Gambar 15. Histogram Ketahanan Sobek Karet Siklo ... 41 Gambar 16. Histogram Bobot Jenis Karet Siklo ... 43 Gambar 17. Histogram Ketahanan Kikis Karet Siklo ... 44 Gambar 18. Histogram Perpanjangan Tetap 50 Persen Karet Siklo ... 45 Gambar 19. Histogram Ketahanan Retak Lentur Karet Siklo ... 46 Gambar 20. Neraca Massa Pembuatan Karet Siklo Menggunakan
Lateks Pekat ...
49 Gambar 21. Neraca Massa Pembuatan Karet Siklo Menggunakan
Lateks DPNR ...
50 Gambar 22. Neraca Massa Pembuatan Karet Siklo Menggunakan
Lateks Depolimerisasi ...
51 Gambar 23. Contoh Hasil Uji Rheometer ... 61 Gambar 24. Potongan Uji Berbentuk Dayung (Dumbbel) ... 63 Gambar 25. Contoh Uji Ketahanan Sobek ... 66 Gambar 26 Contoh Uji Yang Akan Diukur Lebar Bagian Yang
Tidak Tersobek ...
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Prosedur Pengujian Karakteristik Lateks ... 59 Lampiran 2. Prosedur Pengujian Karakteristik Karet Siklo ... 60 Lampiran 3. Prosedur Pengujian Karakteristik Vulkanisasi Kompon
(ISO 3417) ...
61
Lampiran 4. Prosedur Pengujian Sifat Fisika Vulkanisat Karet Siklo 63 Lampiran 5. Data Rendemen Karet Siklo Dan Data Hasil Pengujian
Tingkat Kelarutan Karet Siklo Terhadap Toluen ...
70
Lampiran 6. Hasil analisis Spektroskopi ... 71 Lampiran 7. Data Sifat Fisika Vulkanisat Karet Siklo ... 73 Lampiran 8. Hasil Analisis Ragam dan Uji Lanjut Duncan ... 75 Lampiran 9. Tabulasi Neraca Massa Pembuatan Karet Siklo
Dengan Bahan Baku Lateks Pekat ...
83
Lampiran 10. Tabulasi Neraca Massa Pembuatan Karet Siklo Dengan Bahan Baku Lateks Deproteinasi (DPNR) ...
84
Lampiran 11. Tabulasi Neraca Massa Pembuatan Karet Siklo Dengan Bahan Baku Lateks Depolimerisasi ...
85
Lampiran 12 Tabulasi Kebutuhan Air Untuk Produksi Karet Siklo 1000 ml Lateks ...
86
Lampiran 13. Tabulasi Harga Bahan Baku Karet Siklo Untuk Produksi Karet Siklo 1000 ml Lateks ...
87
Lampiran 14. Tabulasi Harga Karet Siklo Untuk Produksi Karet Siklo 1000 ml Lateks ...
I. PENDAHULUAN
I. Latar Belakang
Karet alam merupakan salah satu komoditas yang menunjuang perekonomian Indonesia. Tahun 2005, Indonesia dapat mengekspor 2,025 juta ton karet dari total produksi sebesar 2,271 juta ton. Ragam karet yang diekspor berupa karet konvensional dan karet spesifik teknis serta dalam bentuk cairan yang disebut lateks (Badan Pusat Statistik, 2005). Saat ini konsumsi karet sebagai bahan baku dalam industri domestik masih rendah yaitu hanya sekitar 10%, dan 72% diantaranya diserap oleh industri ban (IRSG, 2006).
Karet alam tersusun dari hidrokarbon dan mengandung sejumlah kecil bagian bukan karet seperti lemak, glikolipida, fosfolipida, protein dan bahan organik lainnya. Kelebihan karet alam atau natural rubber (NR) dibandingkan dengan karet sintetis yaitu memiliki daya elastis dan daya pantul yang baik serta memiliki daya tahan terhadap keretakan. Selain memiliki kelebihan, karet alam juga memiliki kelemahan seperti mutunya tidak konsisten, tidak tahan terhadap panas, oksidasi dan minyak (Arizal, 1990).
Upaya yang dapat dilakukan untuk memperbaiki kelemahan karet alam antara lain dengan memodifikasi struktur karet alam. Deproteinasi dan depolomerisasi merupakan salah satu cara untuk memodifikasi karet alam secara kimia. Deproteinasi merupakan suatu proses untuk mengurangi jumlah protein di dalam karet sedangkan depolimerisasi adalah proses pemutusan polimer dengan cara menghilangkan kesatuan monomer secara bertahap.
Modifikasi selain dapat dilakukan untuk memperbaiki sifat karet, dapat juga menghasilkan suatu produk baru. Modifikasi untuk menghasilkan produk baru adalah dengan proses siklisasi. Karet alam siklis (cyclized natural rubber) atau yang lebih sering disebut dengan karet siklo adalah produk karet yang diperoleh dari hasil siklisasi yang termasuk dalam modifikasi tipe pertama karena modifikasi berlangsung tanpa masuknya senyawa lain ke dalam molekul karet (Alfa, 2000). Sifat karet alam siklis tergantung pada jenis bahan baku yang digunakan untuk modifikasi karet alam secara kimia dapat berupa karet padat, larutan karet atau lateks.
Sifat karet siklo yaitu ringan, lebih kaku, dapat digunakan sebagai bahan pengisi barang jadi karet dan mempunyai daya rekat yang baik telah menarik perhatian industri hilir karet untuk memanfaatkannya. Karet siklo banyak digunakan sebagai bahan baku industri cat, perekat dan bahan pengisi untuk sol sepatu dan barang jadi karet lainnya.
Karet siklo dapat dihasilkan dari berbagai jenis bahan baku lateks antara lain lateks pekat, lateks depolimerisasi dan lateks deproteinasi. Ketiga bahan baku tersebut akan menghasilkan sifat karet siklo yang berbeda satu dengan yang lainnya. Untuk itu perlu diketahui karakteristik karet siklo dari ketiga bahan baku lateks yang digunakan melalui sifat vulkanisatnya.
II. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah
1. Mendapatkan perbandingan karakteristik vulkanisat karet siklo dari lateks pekat, lateks deproteinasi dan lateks depolimerisasi.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Karet Alam
Tanaman karet adalah tanaman tropis, berkembang dengan baik pada zona antara 15˚LS dan 15˚LU dengan curah hujan tidak kurang dari 2000 mm per tahun. Tanaman ini tumbuh secara optimal pada ketinggian 200 m di atas permukaan laut, suhu pertumbuhan antara 25-35˚C dengan suhu optimal 28˚C (Setyamidjaja, 1993).
Karet alam merupakan salah satu komoditas pertanian yang penting bagi Indonesia. Pada tahun 1956, Indonesia berhasil menjadi penghasil karet alam terbesar di dunia. Tetapi karena kurangnya penggelolaan yang memadai produksi karet Indonesia mengalami penurunan.
Karet alam sebagai senyawa hidrokarbon, tersusun dari makromolekul poliisoprena (C5H8) yang bergabung secara head to tail. Rantai poliisoprena tersebut membentuk konfigurasi dengan susunan ruang yang teratur dengan rumus kimia cis 1,4 poliisoprena. Gambar Struktur ruang 1,4 cis poliisoprena dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Struktur ruang 1,4 cis poliisoprena (Honggokusumo, 1978) Penggunaan karet alam sebagai bahan baku barang jadi karet sangat disukai karena keunggulan sifat-sifatnya. Keunggulan karet alam antara lain memiliki kepegasan pantul yang baik, tegangan putus yang tinggi, daya lengket yang istimewa, fleksibilitas pada suhu rendah yang cukup baik, ketahanan sobek yang baik, ketahanan kikis yang cukup baik serta kalor timbul yang rendah. Namun demikian, karet alam juga memiliki beberapa kekurangan yaitu tidak tahan terhadap minyak dan pelarut hidrokarbon, tidak tahan terhadap panas, ozon, oksidasi dan sinar matahari (Arizal, 1990).
CH3
CH2 C CH CH2
CH3
Jenis karet alam sebagai bahan olahan setengah jadi yang siap untuk diproses lebih lanjut untuk membuat barang jadi adalah sebagai berikut : Karet konvensional (Rubber smoke sheet, white crepes, dan estate brown
crepe) Lateks pekat
Karet bongkah atau block rubber Karet spesifikasi teknis
Kelemahan karet alam dibandingkan dengan karet sintetis yaitu ketidakkonsistenan sifat-sifat yang dimiliki pada klon-klon yang berbeda atau pada klon yang sama tetapi berbeda kondisi sekelilingnya misalnya tanah, musim, cuaca, pemupukan dan lain-lain (Solichin, 2000). Klon adalah tanaman yang diperoleh dari hasil perbanyakan vegetatif atau aseksual melalui teknik okulasi sehingga memiliki sifat yang lebih baik daripada tanaman hasil perbanyakan generatif. Tanaman klon dari bibit yang terseleksi lebih seragam, umur produksinya lebih cepat dan jumlah lateks yang dihasilkan lebih banyak. Akan tetapi klon juga memiliki kekurangan yaitu daya tahan masing-masing klon terhadap penyakit tidak sama. Selain itu, pertumbuhan klon sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungannya (Anonim, 1999).
Upaya modifikasi diperlukan untuk mengatasi kelemahan karet alam, yaitu melalui pencampuran dengan karet sintetis atau plastik yang disebut modifikasi secara fisika. Upaya modifikasi lainnya dilakukan secara kimia, yaitu dengan cara mengurangi atau menghilangkan ikatan rangkapnya melalui upaya memodifikasi struktur kimia molekulnya (Alfa, 2000).
Modifikasi atau perubahan struktur kimia karet alam dapat berlangsung dengan masuk atau terikatnya senyawa atau gugus lain ke dalam rantai molekul karet, tetapi juga dapat berlangsung tanpa masuk atau terikatnya senyawa lain. Secara umum tipe dan cakupan modifikasi karet alam secara kimia dapat dikelompokkan sebagai berikut (Barnard, 1984) :
a. Modifikasi tipe 1, mencakup modifikasi atau perubahan struktur molekul
b. Modifikasi tipe 2, meliputi peristiwa atau reaksi adisi dan substitusi
senyawa atau gugus suatu fungsi lain pada rantai molekul karet
c. Modifikasi tipe 3, merupakan peristiwa atau reaksi pencangkokan
(grafting) polimer lain pada rantai molekul karet alam.
Modifikasi-modifikasi tersebut menghasilkan berbagai jenis turunan bahan olah karet.
Gambar 2 . Pohon Industri Tanaman Karet (SI-PUK)
B. Lateks Kebun
Menurut Nobel (1963) di dalam Goutara et al. (1985), lateks merupakan suspensi suatu larutan koloid dengan partikel karet dan bukan karet yang tersuspensi di dalam media yang mengandung banyak macam zat. Warna lateks adalah putih susu sampai kuning tergantung dari klon tanaman karet.
tergabung dengan globula karet. Senyawa lain adalah protein dan lemak yang menyelebungi partikel karet sebagai pelindung karet.
Lateks kebun rata-rata mempunyai kadar karet kering 35%. Kadar karet kering (KKK) yang terkandung dalam lateks sangat dipengaruhi oleh faktor tanaman, musim (curah hujan) dan tenggang waktu terhadap penyadapan (Morton, 1964 dalam Goutara et al., 1985). Menurut Goutara et al. (1985), lateks mengandung 25-40% bahan karet mentah (crude rubber) dan 60-75% serum (air dan zat yang larut). Partikel karet tersuspensi (tersebar secara merata) dalam serum lateks dengan ukuran 0,04-3 mikron atau 0,2 milyar partikel karet per milimeter lateks. Bentuk partikel lonjong sampai bulat. Berat jenis lateks 0,945 (pada 70˚F), serum 1,02 dan karet 0,91. Dengan adanya perbedaan berat jenis tersebut maka menyebabkan timbulnya “cream” pada permukaan lateks. Lateks membeku pada suhu 32˚F karena terjadi koagulasi.
Lateks jika disentrifugasi dengan kecepatan 1800 putaran per menit akan terpisah menjadi empat fraksi utama. Urutan fraksi dari bawah ke atas adalah fraksi karet, fraksi partikel Frey Wyssling, fraksi serum dan fraksi dasar. Fraksi karet berwarna putih dan mengandung partikel karet.
C. Lateks Pekat
Lateks pekat adalah lateks yang diperoleh dari hasil pemekatan lateks kebun dengan suatu metode pemekatan tertentu hingga dihasilkan kadar karet kering mencapai 60% dan tetap merupakan koloid yang stabil (Handoko, 2002). Pemekatan lateks menyebabkan sebagian bahan bukan karet yang terdapat di dalamnya berkurang sehingga menghasilkan lateks pekat yang mutunya lebih baik daripada mutu lateks kebun asalnya, karena lebih bermutu dan kandungan bahan bukan karetnya lebih rendah maka lateks pekat juga merupakan bahan baku yang cocok untuk modifikasi karet (Utami dan Siswantoro, 1989 dalam Alfa, 2002).
Pemekatan lateks dapat dilakukan dengan empat metode yaitu, metode pemusingan (sentrifugasi), pendadihan (creaming), penguapan (evaporasi) dan elektrodekantasi. Diantara keempat metode tersebut, metode sentrifugasi merupakan metode yang paling lazim digunakan. Pemekatan lateks kebun dengan alat sentrifugasi dapat membuat kandungan nitrogen dalam lateks kebun berkurang. Menurut Triwiyoso (1975) keuntungan cara pemekatan lateks menggunakan alat pemusing adalah lateks pekat yang diperoleh mengandung sedikit zat padat yang ada dalam serum dan juga kadar protein yang rendah serta bebas dari kotoran dan endapan.
KKK sekitar 60% dan lateks skim mengandung KKK 3-8%. Pemekatan dengan metode ini menyebabkan lateks pekat yang dihasilkan mengandung sedikit bahan bukan karet karena sebagian besar bahan-bahan bukan karet masuk kedalam lateks skim (Goutara et al., 1985).
D. Depolimerisasi Lateks
Depolimerisasi adalah reaksi pemutusan rantai molekul suatu polimer atau degradasi polimer melalui reaksi kimia. Putusnya ikatan rantai utama makromolekul menyebabkan terjadinya perubahan fisik polimer yang ditandai dengan pemendekan panjang rantai dan penurunan bobot molekul. Reaksi ini juga terjadi pada gugus samping, namun pengaruhnya tidak sebesar bila dibandingkan dengan reaksi pada gugus utama. Perubahan sifat fisik mengakibatkan pembentukan ikatan kimia baru melalui mekanisme ikatan silang sehingga konversi molekul menjadi lebih tinggi (Surdia, 2000).
Degradasi polimer dapat terjadi secara mekanik, termal, kimiawi fotokimiawi dan biodegradasi. Secara mekanik, degradasi polimer disebabkan oleh gaya-gaya luar yang bekerja pada rantai polimer sehingga ikatan putus. Secara kimiawi, degradasi polimer dapat terjadi dengan bantuan senyawa pemutus rantai molekul polimer (Surdia, 2000).
Degradasi polimer secara kimia dapat berlangsung dengan dua cara yaitu reaksi tahap tunggal dan reaksi rantai. Reaksi tahap tunggal terjadi akibat reaksi fotokimia, misalnya degradasi polimer secara enzimatik, sedangkan reaksi rantai merupakan reaksi degradasi polimer dengan bantuan radikal bebas karena adanya bahan oksidator seperti hidrogen peroksida (H2O2). H2O2 dalam karet akan membentuk radikal bebas melalui proses inisiasi.
E. Deproteinase (DPNR)
menggunakan enzim (Yapa dan Yapa, 1984 dalam Alfa, 1999). Deproteinase lateks secara enzimatis merupakan cara yang efisien karena dengan cara ini dapat dihasilkan peptida-peptida yang kurang kompleks dan mudah dipecah serta dapat melindungi produk yang dihasilkan dari kerusakan dan perubahan yang bersifat non hidrolitik (Johson dan Peterson, 1974 dalam Alfa, 1999).
Enzim yang paling umum digunakan dalam proses deproteinasi lateks adalah enzim papain. Papain merupakan salah satu jenis enzim protease atau
proteolitik yang dapat menguraikan atau memecah protein menjadi asam
amino. Papain berasal dari getah pepaya yang telah dikeringkan dan biasanya disadap dari buah pepaya muda. Papain mempunyai daya tahan panas lebih tinggi dibandingkan dengan enzim lain. Keaktifan enzim papain hanya menurun 20% pada pemanasan 70˚C selama 30 menit pada pH 7,0 (Winarno, 1986 dan Muhidin, 1999). Untuk menghidrolisa protein, papain dapat bekerja secara efektif jika pH, suhu, kemurnian dan konsentrasi papain berada pada kondisi yang tepat.
Selain dengan deproteinase lateks menggunakan enzim atau secara kimia, kandungan protein dalam lateks juga dapat dikurangi dengan adanya pemusingan atau pemekatan (Tanaka, 1998). Kandungan protein dalam karet alam dihitung sebagai kadar nitrogen yang dikalikan dengan faktor 6,25.
F. Karet Siklo
Karet siklo (cyclised rubber) adalah produk yang diperoleh dari hasil siklisasi karet alam, termasuk ke dalam kelompok modifikasi tipe 1, karena modifikasi berlangsung tanpa masuknya senyawa lain ke dalam molekul karet (Alfa, 2000). Peristiwa lain yang juga termasuk modifikasi tipe 1 adalah peristiwa depolimerisasi karet alam yaitu terjadinya pemendekan rantai molekul karet alam hingga berat molekulnya turun, dan peristiwa perubahan struktur molekul karet alam dari keadaan isomer cis menjadi trans.
banyak hasil-hasil penelitian tentang karet siklo yang kemudian dikembangkan, baik dari karet alam maupun karet sintetik, dengan menggunakan katalis asampara toluen sulfonik, asam sulfat dan asam stannit.
Fisher dan McColm (1927) menambahkan, apabila karet alam dicampur dengan asam sulfat atau asam p-sulfonat pada gilingan kemudian dipanaskan maka akan dihasilkan karet siklo. Menurut Janssen (1956) penambahan asam sulfat juga dapat dilakukan pada lateks kebun, dimana setelah menggumpal karet digiling sehingga berwujud lembaran, kemudian dipanaskan. Metode lain pembuatan karet siklo adalah dengan cara melarutkan karet terlebih dahulu dalam pelarut karet, lalu dipanaskan bersama katalis yang bersifat asam (Edward, 1955).
Dalam proses siklisasi, pengurangan ikatan rangkap dalam struktur molekul karet alam berhubungan dengan pembentukan struktur cincin (Goonetileke et al. 1993). Siklisasi yang ideal akan menghasilkan struktur cincin karet siklo yang tidak lagi memiliki ikatan rangkap dalam struktur molekulnya. Pada kenyataannya, keadaan tersebut sulit tercapai, karena pada struktur molekul karet siklo yang diperoleh dari berbagai penelitian masih terdapat ikatan rangkap, seperti yang dapat dilihat pada Gambar 3.
CH3
Menurut Naunton (1961) pemanasan karet alam dengan adanya katalis asam akan merubah karet menjadi bahan lain berupa resin, yaitu suatu isomer karet alam dengan pengurangan derajat ketidakjenuhan yang cukup besar. Asam sebagai katalis dianggap merupakan kelompok yang penting dalam pembuatan karet siklo secara komersial. Kelompok ini meliputi asam sulfat dan turunan organiknya dengan struktur umumnya R-SO2-X, dimana gugus X adalah hidroksil atau halogen (seperti p-toluene sulphonic acid), fenol yang mengandung sulfur atau asam fosfat dan senyawa lainnya seperti hidrogen fluorida.
Naunton (1961) menambahkan, senyawa asam yang paling sering digunakan sebagai katalis dalam pembuatan karet siklo adalah asam sulfonat, sulfonil klorida dan asam sulfat. Produk hasil siklisasi secara umum dikenal dengan nama “Thermoprene”, dan diketahui bahwa aplikasi terpenting dari produk ini adalah sebagai perekat dan bonding agent.
Karet siklo bersifat non polar, polimer non kristalin yang rantai-rantai molekulnya telah dikeraskan oleh formasi cincin. Sifat penting yang dimiliki oleh karet siklo adalah daya rekat yang sangat baik pada permukaan logam dan permukaan licin lainnya. Sifat penting lainnya yang masih perlu dilihat adalah kemampuan larut karet siklo dalam pelarut karet (Goonetileke et al., 1993).
Coomarasamy et al.(1981) menambahkan bahwa penampakan dan sifat karet siklo tergantung dari metode pembuatannya dan jenis asamnya. Karet siklo yang dibuat dari karet padat, biasanya hanya sesuai digunakan sebagai bahan penguat, karena viskositas larutannya tinggi serta sukar larut dalam pelarut karet.
Menurut Nadarajah et al.(1975), terdapat dua kegunaan utama dari karet siklo, yaitu sebagai “organic reinforcing resin” untuk karet dan sebagai
“binder” pada industri cat. Spesifikasi utama dari kegunaan karet siklo
sebagai “ organic reinforcing resin” adalah karet siklo dengan tingkat siklisasi di atas 70% dan bersifat “brittle” (keras tetapi rapuh) sedangkan untuk penggunaan karet siklo sebagai “ binder” pada cat dan tinta cetak membutuhkan persyaratan antara lain resin karet siklo harus mempunyai ketahanan terhadap bahan-bahan kimia, ketahanan terhadap suhu yang tinggi dan abrasi, serta dapat dicampur (blending) (Nadarajah et al., 1975). Meskipun demikian, resin karet siklo kurang cocok bila dijadikan sebagai perekat untuk bahan-bahan yang lentur/fleksibel. Hal ini disebabkan karena karet siklo cair yang direkatkan pada suatu permukaan akan mengeras kembali.
Resin karet siklo memiliki derajat keasaman (pH) relatif netral dan mampu bertahan terhadap proses hidrolisis, pengikisan, panas, alkali, serta asam yang tidak memiliki sifat pengoksidasi. Resin karet siklo juga mudah larut dalam pelarut aromatik dan cukup larut dalam pelarut alifatik, serta memiliki tahan listrik yang cukup tinggi (1017 ohm) sehingga dapat dijadikan sebagai isolator yang baik dalam industri elektronik. Dari sisi kesehatan, resin karet siklo bersifat netral dan tidak memiliki sifat racun (non-toxic) serta tidak larut dalam air sehingga aman dan ramah bagi lingkungan.
Tabel 1. Spesifikasi sifat karet siklo menurut Goonetilleke et al. (1993)
Komponen Standar Bobot molekul 15 400 – 79 000
Warna dan bentuk produk Putih, serbuk halus Kelarutan Larut dalam pelarut karet Bilangan iod (g I2/100 g polimer) 185 – 267
G. Cara Pembuatan Karet Siklo
karena adanya pemanasan dan penambahan katalis asam pada lateks, reaksi ini menyebabkan ikatan rangkap yang terdapat pada struktur molekul karet terputus dan saling berikatan (Alfa, 1999).
Mekanisme reaksi siklisasi karet alam berhubungan dengan protonisasi ikatan rangkap secara acak. Pada tahap pertama akan terbentuk ion karbonium yang disebabkan oleh adanya donor proton yaitu asam sulfat atau katalis yang bersifat asam lainnya. Tahap kedua adalah terbentuknya struktur monosiklik atau polisiklik akibat adanya ion karbonium tidak stabil yang tersiklisasi. Karet siklo dengan struktur polisiklik adalah produk akhir dari reaksi siklisasi karet alam (Verseen, 1987).
H. Teknologi Proses Pengolahan Karet Siklo
Proses pengolahan karet siklo pertama kali dibuat pada tahun 1927. Pengolahan karet siklo dari karet alam dapat dilakukan pada karet dalam bentuk padat, larutan atau dalam bentuk lateks. Karet siklo pada awalnya dibuat berdasarkan teknologi siklisasi karet padat. Karet alam padat dicampur dengan katalis asam sulfat atau asam para toluen sulfonat pada gilingan karet, kemudian lembaran yang diperoleh dipanaskan sehingga dihasilkan karet siklo. Penambahan asam sulfat juga dapat dilakukan pada karet alam dalam keadaan berupa lateks (Fisher dan McColm, 1927).
Teknologi siklisasi yang paling banyak digunakan untuk memproduksi karet siklo secara komersial adalah siklisasi karet alam dalam keadaan larutan karet. Teknologi siklisasi larutan karet ini mempunyai keunggulan karena prosesnya terhindar dari pengaruh oksidasi dan mampu menghasilkan karet siklo yang mudah larut dalam pelarut karet, tetapi biaya pengolahannya sangat tinggi. Biaya pengolahan siklisasi larutan karet meliputi biaya pengolahan karet padat dari lateks kebun menjadi karet padat, biaya pelarutan karet padat dan penggunaan pelarut serta katalis asam dalam jumlah yang besar (Coomarasamy et al., 1981).
keadaan lateks. Teknologi ini sudah lama dikenal, namun produk karet siklo yang diperoleh mempunyai kelemahan yaitu sukar larut dalam pelarut karet.
Karet siklo yang diperoleh dari lateks sukar larut diduga disebabkan oleh karet alam sendiri yang merupakan rantai panjang dan adanya bahan bukan karet dalam karet terutama protein. Karet siklo yang sukar larut dapat juga terjadi akibat reaksi oksidasi, untuk memperoleh karet siklo yang mudah larut diperlukan pemutusan rantai molekul karet sebelum disiklisasi. Reaksi oksidasi selama siklisasi dapat dicegah dengan penambahan anti oksidasi (anti oksidan) atau direaksikan dalam suasana inert/lembam, dibawah lingkungan nitrogen (Alfa, 1999). Kandungan protein dalam lateks dapat menghambat reaksi siklisasi, sehingga diperlukan penurunan atau penghilangan terhadap kadar protein lateks. Penurunan kadar protein dilakukan dengan cara hidrolisis protein menggunakan enzim (Yapa dan Lionel, 1980).
Menurut Naunton (1961), karet siklo dapat dibuat dengan cara memperlakukan karet dengan katalis bersifat asam pada suhu antara 50o C-150oC. Asam yang biasa digunakan adalah asam sulfat, asam para toluen sulfonat dan sulfonil klorida. Prinsip dari metode ini adalah pemanasan karet yang telah ditambah sejumlah asam pada suhu 125oC-145oC selama satu sampai empat jam.
Reaksi siklisasi sangat eksotermis khususnya pada awal reaksi, sehingga pendinginan diperlukan untuk mencegah panas yang terlalu tinggi (Naunton, 1961). Pencampuran antara lateks pekat dengan asam sulfat mengakibatkan timbulnya banyak panas. Campuran selama berlangsungnya reaksi siklisasi perlu didinginkan untuk mencegah terjadinya penggumpalan atau bahkan pengarangan (charring).
Menurut Veersen (1951), proses pengolahan karet siklo (siklisasi) dari bahan dasar berupa karet alam secara umum dilakukan dengan menggunakan
dengan air sebanyak 3 kali volume campuran reaksi. Dispersi yang diperoleh disaring, dicuci kemudian dikeringkan (Veersen, 1951).
I. Bahan-Bahan Kimia Karet
Bahan kimia karet dapat digolongkan atas fungsinya selama vulkanisasi atau dalam barang jadi karet, dan secara umum dikelompokkan atas bahan kimia pokok, bahan kimia tambahan, dan bahan penunjang. Bahan kimia pokok adalah bahan kimia yang harus ada dalam setiap kompon karet. Bahan kimia tambahan adalah bahan yang hanya ditambahkan pada pengolahan barang jadi karet tertentu atau ditambahkan untuk meningkatkan efisiensi pengolahan kompon karet. Bahan penunjang berfungsi sebagai penguat yang memberikan kekuatan pada bagian suatu barang jadi karet (Alfa, 2003). Bahan-bahan kimia yang digunakan untuk pembuatan kompon perekat antara lain :
1. Bahan pemvulkanisasi (vulkanisator)
Vulkanisator merupakan bahan yang digunakan dalam proses vulkanisasi primer. Proses vulkanisasi merubah struktur linier polimer menjadi jaringan tiga dimensi melalui peristiwa pembentukan ikatan silang antar molekul polimer. Pada proses vulkanisasi karet alam, vulkanisator bereaksi dengan gugus aktif molekul karet sehingga terbentuk jaringan tiga dimensi (Anonim, 1984 dan Alfa, 2001).
Vulkanisator yang banyak digunakan untuk proses vulkanisasi karet alam adalah belerang. Jumlah belerang yang digunakan dalam vulkanisasi mempengaruhi karakteristik sistem vulkanisasi dan polimer yang divulkanisasi. Peningkatan jumlah belerang akan mempersingkat waktu vulkanisasi, menigkatkan derajat vulkanisasi, meningkatkan kekuatan tarik, meningkatkan daya lenting, menurunkan perpanjangan putus, dan meningkatkan ketahanan sobek (Alfa, 2001).
2. Bahan pencepat (accelerator)
bahan pencepat membantu meningkatkan laju vulkanisasi kompon yang biasanya berlangsung lambat jika hanya menggunakan belerang. Pencepat yang digunakan dapat berupa satu atau kombinasi dari dua atau lebih jenis pencepat (Alfa, 2003).
3. Bahan penggiat (activator)
Bahan penggiat ditambahkan ke dalam sistem vulkanisasi untuk meningkatkan kecepatan proses vulkanisasi yang berjalan lambat bila hanya menggunakan belerang (Alfa, 2001). Bahan penggiat yang umum digunakan dalam sistem vulkanisasi karet alam menggunakan belerang adalah kombinasi antara ZnO dengan asam stearat. Kombinasi ini dapat meningkatkan jumlah ikatan silang dan kekakuan produk yang dihasilkan (vulkanisat) (Anonim, 1984).
4. Bahan pengisi (filler)
Bahan pengisi ditambahkan ke dalam kompon karet dalam jumlah besar dengan tujuan untuk meningkatkan sifat fisik, memperbaiki karakteristik pengolahan dan menurunkan biaya. Menurut Alfa (2001), bahan pengisi dibagi atas dua golongan, yaitu golongan bahan pengisi tidak aktif dan golongan bahan pengisi aktif atau bahan penguat. Bahan pengisi aktif akan meningkatkan kekerasan, ketahanan sobek, ketahanan kikis, dan tegangan putus pada produk karetnya. Penambahan pengisi tidak aktif hanya akan meningkatkan kekerasan dan kekakuan barang jadi karet, sedangkan kekuatan dan sifat lainnya akan berkurang. Bahan pengisi aktif contohnya antara lain karbon hitam, silika, aluminium silikat, dan magnesium silikat. Contoh bahan pengisi tidak aktif antara lain kaolin, berbagai jenis tanah liat, kalsium karbonat, magnesium karbonat, barium sulfat, dan barit (Abednego, 1990).
5. Bahan pelunak (plasticizer)
kristalin. Seiring dengan meningkatnya suhu, polimer akan berubah menjadi bahan yang bersifat karet (rubbery) dan pada akhirnya mejadi sebuah cairan yang elastis. Suhu dimana polimer kompleks memperlihatkan sifat rubbery
dapat diatur dan dimodifikasi melalui penambahan plasticizer (Wake, 1976).
6. Bahan antidegradasi (antioxidant)
Antioksidan berfungsi melindungi barang jadi karet dari kerusakan akibat oksigen dan ozon. Antioksidan umumnya digunakan dalam jumlah relatif kecil yaitu antara 1 – 2 bagian per seratus karet (Alfa, 2001). Antioksidan dapat dikelompokkan menjadi golongan turunan difenil amina (contoh : octylated diphenilamine); fenil naftilamin (contoh : phenyl-α, β
-naphtylamine); kondensat keton amina (contoh:
poly-2,2,4-trymethyl-1,2,dihydroquinoline, Flectol H); kondensat aldehid amina (contoh :
aldol-α-naphtylemine); fenil sulfida (contoh : santowhite crystal); turunan fenol (contoh: montaclere, ionol).
7. Bahan Bantu Olah
Bahan bantu olah adalah bahan kimia yang ditambahkan pada kompon untuk meningkatkan efektifitas pengolahan kompon tersebut, tanpa atau hanya sedikit akan mempengaruhi sifat fisika dan karakteristik vulkanisasi barang jadinya. Dalam tahap pencampuran berfungsi meningkatkan keseragaman blending karet, meningkatkan dispersi bahan pengisi dan bahan kimia karet lainnya. Contoh bahan bantu olah adalah dispergator FL, lilin hidrokarbon dan polietilen. Pemilihan bahan bantu olah harus mempertimbangkan efektifitas pengolahan, biaya dan kompatibilitasnya dengan karet (Alfa, 2003).
J. MASTIKASI DAN PENCAMPURAN KOMPON
Pencampuran adalah suatu tahapan utama dalam pembuatan kompon yang bertujuan untuk memasukkan bahan-bahan kimia ke dalam karet secara merata. Pencampuran tersebut dapat dilakukan dalam mesin pencampur terbuka (open roll mixer) atau pencampur tertutup (internal mixer).
Menurut Bhuana (1993),10pada proses pencampuran bahan kimia kompon karet termasuk bahan pengisi terdapat beberapa tahap yaitu :
1. Penurunan viskositas karet
Penurunan viskositas karet dilakukan pada tahap mastikasi dimana rantai polimer mengalami pemutusan.
2. Inkorporasi
Pada tahap ini karet yang telah mengalami penurunan viskositas siap untuk menerima bahan pengisi dan serbuk lainnya. Bahan-bahan yang dimasukkan ke dalam karet akan diselimuti oleh lapisan-lapisan yang sudah bersifat palstis.
3. Distribusi/dispersi
Tenaga mekanis gilingan atau rotor yang dihasilkan dari gesekan antara dua rol (gilingan terbuka) atau antar rol dan dinding pencampur (gilingan tertutup) mampu memutuskan aglomerate bahan pengisi menjadi struktur yang lebih kecil. Struktur yang lebih kecil tersebut selanjutnya harus terdistribusi secara merata dalam matrik karet.
4. Plastisasi
Karet yang telah bercampur dengan bahan kimia termasuk bahan pengisi akan mengalami plastisasi lebih lanjut sehingga akan memudahkan proses lebih lanjut.
1. Mastikasi karet
2. Pemasukan sebagian bahan pengisi
3. Pemasukan bahan pelunak dan sisa bahan pengisi
4. Pemasukan bahan penggiat dan anti degradasi
5. Pemasukan bahan pencepat
6. Pemasukan bahan pemvulkanisasi
K. Vulkanisasi
Menurut Suparto dan Santosa (2003), vulkanisasi merupakan suatu proses pembentukan jaringan tiga dimensi pada struktur molekul karet sehingga karet berubah dari thermoplastik menjadi stabil terhadap panas dengan perbaikan sifat-sifat elastisitasnya. Long (1985) menambahkan vulkanisasi akan menurunkan plastisitas, kelekatan dan kepekaan karet terhadap panas dan dingin, serta dapat meningkatkan elastisitas, kekuatan dan kemantapannya.
Long (1985) menyatakan bahwa diantara berbagai sistem vulkanisasi karet yang diketahui, vulkanisasi belerang merupakan sistem vulkanisasi yang paling umum dan banyak digunakan. Vulkanisasi dengan belerang umumnya digunakan untuk jenis karet mentah yang mempunyai ikatan rangkap yang cukup di dalam makro molekulnya, diantaranya karet alam. Untuk meningkatkan laju vulkanisasi, maka diperlukan penambahan bahan pencepat dan bahan penggiat.
Karakteristik vulkanisasi untuk setiap jenis kompon karet berbeda satu sama lain. Oleh karena itu, untuk setiap jenis kompon karet terlebih dahulu harus ditentukan suhu dan waktu vulkanisasi yang optimum dengan menggunakan alat rheometer. Hal ini perlu dilakukan agar dihasilkan vulkanisat yang sempurna matang (optimum cured).
III. METODOLOGI
A. BAHAN DAN ALAT
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah lateks kebun dari kebun karet Ciomas. Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini adalah surfaktan emulgen, toluen, hidrogen peroksida (H2O2), natrium hipoklorit (NaOCl), asam sulfat pekat (H2SO4), enzim papain, amonia, aseton dan akuades, seng oksida (ZnO), belerang, asam stearat, MBT, CBS (cyclohexylbenzthiazsulphenamide) dan carbon black.
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah wadah plastik, panci, pengaduk, oven, saringan, cawan alumunium, neraca analitik, timbangan, cawan petri, loyang, desikator, alat sentrifugasi, open roll mill, penggiling karet, penangas air, gelas ukur, stopwatch, erlenmeyer, aluminium foil, termometer, kertas pH, pipet tetes, buret dan kertas saring.
B. METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan melalui beberapa tahap yaitu pengadaan lateks kebun, pengolahan lateks kebun menjadi lateks pekat, lateks deproteinasi, dan lateks depolimerisasi, pembuatan karet siklo, karakteristik vulkanisat karet siklo dan analisis biaya produksi (biaya bahan baku dan biaya air).
a. Pengolahan lateks
Metodologi pengolahan lateks yang digunakan dalam penelitian ini berdasarkan hasil penelitian-penelitian sebelumnya. Prosedur yang diambil merupakan prosedur pengolahan lateks yang terbaik (optimal) dari penelitian-penelitian sebelumnya.
Lateks pekat
kering (KKK). Diagram alir pembuatan lateks pekat dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Diagram Alir Pembuatan Lateks Pekat Lateks Deproteinasi (DPNR)
Sebelum pembuatan lateks pekat DPNR, lateks kebun diuji Kadar Karet Kering (KKK) kemudian berikutnya adalah penambahan surfaktan emulgen sebanyak 2 bsk ke dalam lateks untuk mencegah penggumpalan. Lateks kemudian diencerkan sampai mencapai KKK 10 % lalu ditambahkan enzim papain sebanyak 0,06 bsk, penambahan enzim digunakan untuk menghidrolisa protein dalam lateks. Kemudian lateks diperam selama 24 jam dalam kondisi suhu ruang agar enzim papain dapat bekerja maksimal untuk menghidrolisa protein dalam lateks.
Lateks Kebun
Penyaringan
Lateks Kebun Bersih Emulgen 30% 2 bsk
Uji KKK Kotoran
Enzim Papain 0.06 bsk
Pengenceran hingga KKK 10% Air
Pemeraman 24 jam (suhu ruang)
Pemekatan
Lateks Pekat DPNR Uji KKK
Serum
Gambar 5. Diagram Alir Pembuatan Lateks Pekat DPNR Lateks Depolimerisasi
Gambar 6. Diagram Alir Pembuatan Lateks Pekat Depolimerisasi
b. Pembuatan Karet Siklo
Gambar 7. Diagram Alir Pembuatan Karet Siklo
c. Vukanisasi
Pembuatan vulkanisat dilakukan dengan cara menambahkan bahan-bahan kimia kompon karet dengan karet siklo yang sudah dibuat menjadi masterbat siklo dengan perbandingan karet alam dan karet siklo adalah 70:30.
Tabel 2. Susunan Formulasi Vulkanisat Karet (bsk) Metode
Bahan ASTM IA ASTM IIA
ZnO 6 5
Sulfur 3,5 2,25
Asam Stearat 0,50 2
MBT 0,50 -
CBS - 0,70
Carbon Black - 35
Karet Siklo 30 30
Karet Alam 70 70
Masterbat siklo yang akan dijadikan vulkanisat karet dimastikasi yaitu digiling sambil dipanaskan sampai tingkat viskositas tertentu sehingga karet menjadi lunak. Pelunakan karet akan memudahkan pencampuran antara karet dengan bahan pengisi, sehingga pencampuran dapat homogen. Pembuatan kompon vulkanisat karet dilakukan dengan cara mencampurkan masterbat siklo yang telah dimastikasi dengan bahan kimia kompon pada open roll mill, suhu penggilingan yaitu antara 60°C - 70°C.
Kompon vulkanisat karet yang dihasilkan dan telah dibiarkan sedikitnya selama 16 jam kemudian diuji karakteristik vulkanisasinya pada suhu 150°C, yang bertujuan untuk mengetahui waktu vulkanisasi optimum kompon. Kompon tersebut kemudian divulkanisasi pada suhu 150°C dengan waktu vulkanisasi optimum dan hasilnya diuji sifat fisika vulkanisatnya.
d. Karakteristik karet siklo
sedangkan vulkanisat dengan metode ASTM IIA digunakan untuk melihat sifat vulkanisat jika dipalikasikan pada barang jadi karet.
Pengujian fisika meliputi uji kekerasan, tegangan putus, modulus 300 persen, perpanjangan putus, bobot jenis, ketahanan sobek, ketahanan kikis, perpanjangan tetap 50 persen dan ketahanan retak lentur dan dilakukan juga pengujian untuk mengetahui tingkat kelarutan karet siklo pada toluen.
e. Analisis Biaya
Analisis biaya dilakukan terhadap biaya produksi siklo yang meliputi biaya bahan baku dan biaya air yang diperlukan dalam proses produksi siklo dalam skala laboratorium.
Dalam penelitian ini digunakan lateks kebun sebagai bahan baku utama, tetapi dalam prakteknya di industri digunakan lateks pekat sebagai bahan baku utama sehingga dalam penghitungan harga lateks pekat merupakan biaya proses pengolahan lateks kebun menjadi lateks pekat.
C. RANCANGAN PERCOBAAN
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak kelompol lengkap yang terdiri dari satu faktor dan dua ulangan/kelompok. Faktor perlakuan yang dimaksud adalah variasi formula yang terdiri dari tiga taraf yaitu lateks pekat, lateks deproteinasi dan lateks depolimerisasi. Model matematis rancangan percobaan satu faktor dengan rancangan acak kelompol lengkap menurut Mattjik dan Sumertajaya (2002) adalah :
Yij = μ + τi + βj + εij ;
Dengan :
Yij = Nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j
μ = Rataan umum
τi = Pengaruh perlakuan ke-i
βj = Pengaruh kelompok ke-j
ε
ij = Pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-jD. WAKTU DAN TEMPAT
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PEMBUATAN VULKANISAT KARET SIKLO
Bahan baku awal yang digunakan dalam penelitian ini adalah lateks kebun yang kemudian diolah untuk menjadi lateks pekat, lateks deproteinasi dan lateks depolimerisasi untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan karet siklo.
Karet siklo dibuat dengan memodifikasi karet alam secara kimia melalui reaksi siklisasi. Siklisasi merupakan proses perubahan bentuk struktur rantai molekul dari keadaan rantai lurus menjadi rantai siklik (cincin). Siklisasi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah siklisasi dengan bantuan katalis asam. Asam yang digunakan adalah asam sulfat karena asam sulfat lebih murah dan mudah diperoleh. Kadar asam sulfat yang ditambahkan sebanyak 70%.
Proses siklisasi berlangsung sebagai akibat dari adanya pemanasan campuran lateks dengan katalis asam sulfat teknis. Siklisasi menyebabkan adanya perubahan bentuk struktur rantai molekul dari keadaan rantai lurus menjadi rantai siklik. Pemanasan dilakukan dengan cara memanaskan campuran lateks-asam sulfat di atas pemanas (hot plate) dengan suhu pemanasan berkisar antara 100-105˚C.
Sebelum proses siklisasi perlu dilakukan penambahan surfaktan emulgen sebanyak 2 bsk. Penambahan surfaktan bertujuan untuk menghindari terjadinya penggumpalan lateks yang disebabkan karena turunnya pH pada saat penambahan asam sulfat dimana turunnya pH menyebabkan gaya tolak-menolak antar partikel karet menjadi terganggu sehingga menyebabkan lateks menggumpal.
