Pengaruh Leaching Pada Produk Film Lateks Karet Alam Berpengisi Mikrokristal Selulosa Avicel Dengan Penambahan Penyerasi Alkanolamida

Teks penuh

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Dewasa ini, pembuatan produk lateks karet alam dengan penambahan pengisi

organik maupun anorganik telah menyita banyak perhatian peneliti karena

menunjukkan adanya sifat dan karakteristik yang khusus dan unik pada produk lateks

karet alam [1-3]. Lateks karet alamterdiri dari 93-95% cis-1,4-poliisoprena yang

diperoleh dari hasil penyadapan batang pohon karet Hevea Brasiliensis. Lateks karet

alam merupakan sumber daya alam terbarukan yang memiliki kekuatan (strength)

dan pemanjangan (elongation)yang baik [4-5]. Produk-produk yang dihasilkan dari

lateks karet alam antara lain seperti sarung tangan, benang karet, balon, kateter,

pembalut luka elastis, kondom, tiup stetoskop dan lain-lain [6].

Produk lateks karet alam umumnya mempunyai sifat mekanik yang lebih

rendah dibandingkan dengan produk lateks karet alam yang sudah diberi tambahan

seperti bahan pengisi [7]. Untuk meningkatkan sifat mekanik dari lateks karet alam

perlu dilakukan kajian dengan menambahkan bahan pengisi (filler) ke dalam

formulasi lateks karet alam [8]. Penambahan bahan pengisi di dalam lateks karet

alam diyakini dapat menguatkan vulkanisat produk karet, sehingga sifat-sifat

mekanik seperti kekuatan tarik (tensile strength)menjadi meningkat [9].

Beberapa penelitian tentang pembuatan produk lateks karet alam umumnya

menggunakan pengisi mineralanorganik seperti kalsium karbonat [10], sodium

montmorillonite [11], dan kaolin [12]. Adapun pengisi organikseperti pati singkong

[13], pati jagung [14], dan pati kentang [15]juga pernah digunakan sebagai bahan

pengisi dalam produk lateks karet alam.Hasil-hasil dari penelitian tersebut

menunjukkan bahwa adanya penambahan pengisi organik maupun anorganik dalam

produk lateks karet alamdapat meningkatkan kekuatan tarik (tensile strength),

kekuatan sobek (tear strength) dan densitas sambung silang (crosslink density) dari

(2)

Di samping itu, masalah lingkungan merupakan hal yang serius sehingga

menuntut pemanfaatan limbah untuk sesuatu yang berguna baik dari segi sudut

pandang ekologi dan ekonomi [16]. Pemanfaatan limbah dari hasil pertanian yang

melimpah dan dapat diperoleh sepanjang tahun seperti limbah kulit singkong sudah

pernah dilakukan, seperti bahan baku pembuatan bioetanol dengan bakteri

Saccharomyes cereviseae [17]. Melihat potensi dari mikrokristal selulosa yang dapat

dibuat dari limbah selulosa, maka mikrokristal selulosa cocok digunakan sebagai

pengisi organik dalam produk lateks karet alam.

Adapun kendala yang terdapat dalam penyediaan produk lateks karet alam

yaitu kurang serasinya antara pengisi yang hidrofilik dan lateks karet alam yang

hidrofobik. Untuk itu, diperlukan modifikasi seperti pertukaran ion pada kation di

bagian luar pengisi dengan menggunakan surfaktan organik [20].Proses ini dilakukan

dengan mengikatkan rantai hidrokarbon (surfaktan) pada permukaan lapisan pengisi

yang hidrofilik sehingga memungkinkan pengisi bercampur dengan lateks karet alam

yang hidrofobik [21].

Surfaktan organik yang pernah digunakan dalam beberapa penelitian

sebelumnya yakni octadecylamine dan octadecyltrimethyl ammonium bromide

(ODTMA) [20] dan polietilen glikol [22]. Keawkumay, et al [20] meneliti bahwa

penambahan surfaktan octadecylamine dan octadecyltrimethyl ammonium bromide

(ODTMA) dalam produk lateks karet alam berpengisi montmorillonite (MMT)

meningkatkan kekuatan antarfasa antara matriks dan pengisi [20]. Gonzalez, et al

[22] meneliti bahwa penambahan surfaktan polietilen glikol dalam produk lateks

karet alam berpengisi montmorillonite (MMT) meningkatkan kekuatan tarik (tensile

strength) dan meningkatkan kekuatan antarfasa antara matriks dan pengisi [22].

Adapun jenis surfaktan organik lain yang pernah digunakan adalah

alkanolamida. Alkanolamida merupakan hasil reaksi antara asam lemak turunan

minyak sawit yaitu RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin) dengan

dietanolamina, dimana molekul-molekul alkanolamida tersebut memiliki sifat polar

dan non polar, rantai hidrokarbon yang panjang bersifat non polar sedangkan gugus

amidanya bersifat sangat polar [23]. Alkanolamida banyak digunakan sebagai bahan

foam boosting dan dalam campuran bahan surfaktan lain berguna sebagai cairan

(3)

alkanolamida memiliki potensi untuk digunakan sebagai bahan penyerasi pada

produk lateks karet alam seperti penelitian sebelumnya. Penelitian sebelumnya

menunjukkan bahwa penggunaan alkanolamida dapat memodifikasi pengisi silika

[23]dan kaolin [25] sehingga produk lateks karet alam yang dihasilkan memiliki sifat

mekanik yang lebih baik dibandingkan tanpa adanya modifikasi.

Leaching adalah proses pembuangan material hidrofilik dari produk latex

dengan cara mencuci produk latex tersebut dengan air. Proses ini bertujuan untuk

menghilangkan zat-zat lain selain karet yang larut dalam air seperti protein. Proses

leaching ini juga dapat meningkatkan dalam sifat fisis dari latex seperti kekuatan

tarik dan kejernihan film [50].

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Dalam penelitian ini yang menjadi permasalahan adalah :

1. Pengaruh leaching terhadap sifat mekanik dan karakteristik produk lateks karet

alam berpengisi mikrokristal selulosa dan penyerasi alkanolamida.

2. Pengaruh leaching pada penambahan alkanolamida sebagai bahan penyerasi

terhadap sifat mekanik dan karakteristik produk lateks karet alam berpengisi

mikro kristal selulosa dengan adanya perbandingan komposisi alkanolamida.

3. Pengaruh suhu vulkanisasi pada produk lateks karet alam berpengisi

mikrokristal selulosa dan penyerasi alkanolamida dengan proses leaching.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh leaching, suhu vulkanisasi

dan komposisi bahan penyerasi alkanolamida yang terbaik terhadap sifat mekanik

dan karakteristik produk lateks karet alam berpengisi mikrokristal selulosa seperti

kekuatan tarik (tensile strength), pemanjangan saat putus (elongation at break), dan

modulus tarik (tensile modulus) serta ditunjukkan oleh karakteristik Fourier

Transform Infra-Red (FTIR) dan didukung oleh analisa Scanning Electron

Microscope (SEM).

1.4 MANFAAT PENELITIAN

(4)

1. Memberikan informasi tambahan bagi dunia industri tentang pemanfaatan

lanjutan mikrokristal selulosa pada industri.

2. Memberikan informasi tentang manfaat proses leaching pada produk lateks

karet alam dalam bidang industri.

3. Memberikan informasi terutama dalam bidang rekayasa teknologi tentang

pengaruh komposisi alkanolamida sebagai bahan penyerasi pada produk lateks

karet alam sehingga dapat diketahui komposisi penyerasi yang terbaik.

1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Lateks, 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

diethyldithiocarbamate (ZDEC), dan antioksidan (AO). Bahan kuratif ini

diperoleh dari Farten Technique (M) Sdn Bhd, Pulau Penang, Malaysia.

3. Mikrokristal selulosa Avicell dengan ukuran 100 mesh.

4. Alkanolamida yang disintesa dari bahan baku RBDPS (Refined Bleached

Deodorized Palm Stearin) yang diperoleh dari PT. Socfin Indonesia dan

dietanolamina.

5. Bahan untuk melakukan leaching yaitu Aquadest dan larutan KOH 1%.

Variabel-variabel yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:

Tabel 1.1 Variabel Tetap Yang Dilakukan Dalam Penelitian

No Variabel Keterangan

1 Kadar mikrokristal selulosa 10%

2 Larutan dispersi mikrokristal selulosa dan alkanolamida 10 phr

3 Ukuran partikel mikrokristal selulosa 100 mesh

4 Suhu pra-vulkanisasi 70 °C

Tabel 1.2 Variabel BerubahYang Dilakukan Dalam Penelitian

No Variabel Keterangan

(5)

2 Kadar alkanolamida 0%; 0,5%; 1%; 1,5%; 2%; 2,5%

Formulasi larutan dispersi mikrokristal selulosa dan alkanolamida yang

digunakan dalam penelitian ini adalah :

Tabel 1.3 Formulasi Larutan Dispersi Mikro Kristal Selulosa dan Alkanolamida

Bahan Persentase (%)

Mikrokristal selulosa 10 10 10 10 10 10

Alkanolamida 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Air 90 89,5 89 88,5 88 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 Kadar(phr)

High Ammonia Lateks 60 % karet kering 100

Larutan Sulfur 50 % 1,8

Larutan ZDEC 50 % 1,8

Larutan ZnO 30 % 0,5

Larutan Antioksidan 50 % 1,2

Larutan KOH 10 % 1,8

Larutan Dispersi Mikrokristal Selulosa dan Alkanolamida 10

Uji-uji yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :

1. Uji kekuatan tarik (tensile strength), pemanjangan saat putus (elongation at

break), dan modulus tarik (tensile modulus)dengan standar internasional

ASTM D412.

2. Analisa Scanning Electron Microscopy (SEM) di Laboratorium Scanning

Electron Microscope (SEM), Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam, Universitas Negeri Medan.

3. Karakterisasi Fourier Transform Infra Red (FTIR) di Laboratorium Penelitian,

Figur

Tabel 1.1 Variabel Tetap Yang Dilakukan Dalam Penelitian

Tabel 1.1

Variabel Tetap Yang Dilakukan Dalam Penelitian p.4
Tabel 1.3  Formulasi Larutan Dispersi Mikro Kristal Selulosa dan Alkanolamida

Tabel 1.3

Formulasi Larutan Dispersi Mikro Kristal Selulosa dan Alkanolamida p.5
Tabel 1.4 Formulasi Lateks Karet Alam dan Bahan Kuratif

Tabel 1.4

Formulasi Lateks Karet Alam dan Bahan Kuratif p.5

Referensi

Memperbarui...