BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Hingga saat ini, pembuatan produk lateks karet alam telah banyak menarik perhatian para peneliti, baik dari dalam negeri maupun luar negeri. Hal ini disebabkan oleh sifat-sifat produk lateks karet alam yang tidak terdapat pada bahan-bahan lazim seperti logam besi, keramik, dan bahan-bahan polimer. Lateks karet alam adalah getah pohon karet yang berwarna putih dan berbau segar [3]. Getah lateks kira-kira mengandung sekitar 60-75% serum (air dengan zat-zat yang melarut di dalamnya) [2]. Lateks karet alam merupakan hasil penyadapan pohon Havea brasiliensis yang mengandung 30-40% partikel hidrokarbon karet yang terdiri dari cis 1,4 poliisoprena dan 2-3% protein. Lateks karet alam digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan produk seperti sarung tangan, kondom, busa, balon, dan benang lateks [4].
Lateks karet alam umumnya mempunyai sifat mekanik yang baik, namun lateks karet alam juga memiliki beberapa kelemahan sehingga tidak sesuai dengan produk yang diinginkan [66]. Untuk meningkatkan sifat mekanik tersebut, lateks karet alam diproses dengan penambahan bahan pengisi anorganik, seperti silika dan tanah liat (clays).
Camila, et al (2010) telah meneliti tentang penggunaan tanah liat (clays) sebagai bahan pengisi dan Luo, et al (2013) meneliti tentang penggunaan silika sebagai bahan pengisi pada film lateks karet alam. Dimana hasil dari kedua penelitian tersebut menunjukkan adanya peningkatan sifat mekanik sepeti kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan sobek (tear strength) dan densitas sambung silang (crosslink density) pada produk yang dihasilkan [66-67].
didegradasi. Kitosan juga biasa digunakan sebagai bahan pengisi organik pada film lateks karet alam [28]. Lu, et al (2015) meneliti bahwa penggunaan kitosan sebagai bahan pengisi pada lateks karet alam dapat meningkatkan sifat mekanik pada produk yang dihasilkan. Dimana dengan penambahan bahan pengisi berupa kitosan ke dalam lateks karet alam tersebut dapat meningkatkan kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan sobek (tear strength) dan densitas sambung silang (crosslink density) pada produk yang dihasilkan, jika dibandingkan dengan lateks karet alam tanpa penambahan bahan pengisi [48]. Harahap, et al (2015) juga telah meneliti tentang penggunaan tepung kulit singkong sebagai bahan pengisi pada lateks karet alam dengan penambahan alkanolamida. Dari penelitian tersebut, diketahui bahwa penambahan tepung kulit singkong sebagai bahan pengisi hingga kadar 10 phr dapat meningkatkan nilai densitas sambung silang, kekuatan tarik, dan modulus tarik. Sedangkan untuk nilai pemanjangan saat putus akan menurun seiring dengan bertambahnya pengisi tepung kulit singkong yang digunakan [9].
Selain itu, hal yang perlu diperhatikan untuk meningkatkan sifat mekanik produk lateks karet alam adalah keserasian antara lateks karet alam dengan pengisi, terdapat kendala dimana sifat lateks karet alam yang nonpolar dan hidrofobik dan pengisi selulosa mikrokristal yang polar dan hidrofilik menyebabkan keduanya kurang serasi [15]. Oleh karena itu, pada penelitian ini diperlukan penambahan bahan penyerasi berupa surfaktan organik untuk memodifikasi pengisinya sehingga dapat berikatan lebih baik dengan. Rantai hidrokarbon pada surfaktan akan mengikat permukaan lapisan pengisi yang hidrofilik sehingga memungkinkan pengisi bercampur dengan lateks karet alam yang hidrofobik [16].
Surfaktan organik yang juga pernah digunakan dalam penelitian terdahulu adalah alkanolamida. Alkanolamida diperoleh dari hasil reaksi antara asam lemak turunan minyak sawit yaitu RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin) dengan dietanolamina. Surya, et al (2013) meneliti bahwa penambahan alkanolamida pada lateks karet alam dengan pengisi karbon hitam akan meningkatkan modulus tarik, kekuatan tarik, kekerasan dan densitas sambung silang. Hal ini disebabkan oleh keunggulan senyawa alkanolamida dimana molekul-molekul alkanolamida tersebut memiliki sifat polar dan non polar. Rantai hidrokarbon yang panjang bersifat non polar sedangkan gugus amidanya bersifat sangat polar [68]. Oleh karena alkanolamida memiliki potensi yang baik untuk digunakan sebagai bahan penyerasi pada produk lateks karet alam dengan pengisi selulosa mikrokristal.
Bahan pengisi yang ditambahkan pada penelitian ini berupa selulosa mikrokristal dari ampas tebu. Selulosa mikrokristal ini bersifat polar dan hidrofilik, sedangkan lateks karet alam bersifat non polar dan hidrofobik. Karena adanya perbedaan sifat antara keduanya menyebabkan keduanya kurang serasi. Oleh karena itu diperlukan penambahan bahan penyerasi berupa surfaktan organik untuk memodifikasi pengisi sehingga interaksi antar lateks karet alam dan pengisi lebih baik. Dalam penelitian ini, bahan penyerasi yang digunakan adalah alkanolamida.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat film lateks karet alam berpengisi selulosa mikrokristal dari limbah ampas tebu sebagai pengisi dengan penambahan alkanolamida.
Adapun spesifik tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Pengaruh penambahan selulosa mikrokristal sebagai pengisi terhadap sifat mekanik dan karakteristik film lateks karet alam dengan dan tanpa penambahan alkanolamida.
2. Pengaruh waktu vulkanisasi dan suhu vulkanisasi terhadap sifat mekanik dan karakteristik film lateks karet alam berpengisi selulosa mikrokristal dengan dan tanpa penambahan penyerasi alkanolamida.
1.4 MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Salah satu alternatif untuk mengurangi pencemaran lingkungan diakibatkan oleh limbah padat ampas tebu yang dihasilkan oleh industri.
2. Memberikan informasi tambahan bagi dunia industri tentang pemanfaatan lanjutan limbah ampas tebu.
3. Memberikan informasi terutama dalam bidang rekayasa teknologi tentang pengaruh jumlah selulosa mikrokristal sebagai bahan pengisi pada film lateks karet alam sehingga dapat diketahui komposisi pengisi yang terbaik.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian, Fakultas Teknik Departemen Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara. Adapun bahan baku yang digunakan pada penelitian ini yaitu :
1. High Ammonia Lateks dengan kandungan 60% karet kering.
2. Bahan kuratif lateks karet alam seperti sulfur, zink oksida (ZnO), zinc diethyl dithio carbamate (ZDEC), dan antioksidan (AO). Bahan kuratif ini diperoleh dari Farten Technique (M) Sdn Bhd, Pulau Penang, Malaysia.
4. Alkanolamida dari bahan baku RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin) yang diperoleh dari PT. Socfin Indonesia dan dietanolamina.
Variabel-variabel yang dilakukan dalam penelitian ini adalah: Tabel 1.1 Variabel Tetap yang Dilakukan Dalam Penelitian
No Variabel Keterangan
1 Suhu pra-vulkanisasi 70 °C
2 Waktu vulkanisasi 10 menit; 20 menit
Tabel 1.2 Variabel Berubah yang Dilakukan Dalam Penelitian
No Variabel Keterangan
1 Suhu vulkanisasi 100 oC; 150 oC
2 Dispersi MCC, Alkanolamida, Air 0 bsk; 5 bsk; 10 bsk; 15 bsk
3 Komposisi Alkanolamida 0%; 2,5%
Formulasi larutan dispersi selulosa mikrokristal dan alkanolamida yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
Tabel 1.3 Formulasi Larutan Dispersi Selulosa Mikrokristal dan Alkanolamida
Bahan Persentase (%)
Selulosa Mikrokristal 10 10
Alkanolamida 0 2,5
Air 90 87,5
Formulasi lateks karet alam dan bahan kuratif yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
Tabel 1.4 Formulasi Lateks Karet Alam dan Bahan Kuratif
Bahan Berat (gram)
10 % Dispersi Selulosa Mikrokristal dan Alkanolamida
3 0, 5, 10, 15 Uji-Uji yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
2. Uji densitas sambung silang (crosslink density) dengan standar ASTM D471 di Laboratorium Lateks, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Analisa Scanning Electron Microscopy (SEM) di Laboratorium Scanning Electron Microscope (SEM), Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang.
4. Karakterisasi Fourier Transform Infra Red (FTIR) di Laboratorium Sentral, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang. 5. X - Ray Diffraction (XRD) di Pusat Sains dan Teknologi Bahan Maju (PSTBM)
