BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Lateks karet alam merupakan salah satu bahan polimer yang diperoleh dari Havea brasiliensis dan merupakan komoditi pertanian yang sangat penting. Di
Indonesia, lateks karet alam merupakan salah satu hasil pertanian terkemuka karena banyak menunjang perekonomian negara dengan total produksi 3,205 juta ton pada tahun 2014 [1].
Produk lateks karet alam umumnya memiliki beberapa kelemahan seperti polimer yang lain diantaranya rentan terhadap oksidasi atau degradasi akibat panas dan kekuatan mekanik yang rendah, terutama setelah dibentuk menjadi film tipis. Oleh sebab itu, dalam pengolahannya perlu ditambahkan penguat seperti pengisi (filler) baik berupa pengisi anorganik maupun pengisi organik. Penguat pada lateks karet alam terutama digunakan untuk meningkatkan kekuatan, ketahanan abrasi, kekerasan, kekuatan tarik, stabilitas termal dan modulus [2].
Selulosa merupakan salah satu contoh pengisi organik paling potensial karena merupakan polimer alam dengan jumlah yang melimpah dan memiliki sifat-sifat unggul seperti densitas rendah, kaku dan biodegradable. Oleh karena sifat tersebut, selulosa merupakan bahan baku yang menjanjikan untuk dijadikan pengisi organik [3]. Salah satu sumber selulosa yang paling potensial adalah ampas tebu. Ampas tebu merupakan limbah padat dari pengolahan industri gula tebu yang yang jumlahnya berlimpah di Indonesia serta volumenya mencapai 30-40% dari tebu giling. Saat ini perkebunan tebu rakyat mendominasi luas areal perkebunan tebu di Indonesia [4]. Ampas tebu terdiri atas selulosa 43,6 %, hemiselulosa 33,8 %, lignin 18,1 %, abu 2,3% dan lilin 0,8% dengan basis berat kering [5].
selulosa sebagai pengisi dengan tujuan agar interaksi antara pengisi dan lateks karet alam dapat terjadi dengan baik sehingga diharapkan akan meningkatkan sifat mekanik dan sifat ketahanan panas dari film lateks karet alam yang dihasilkan.
Selain itu, untuk meningkatkan keserasian antara lateks karet alam dan pengisi diperlukan penambahan bahan penyerasi seperti alkanolamida. Alkanolamida merupakan kelompok surfaktan nonionik yang berkembang dengan pesat dan dapat digunakan untuk memodifikasi nanokristalin selulosa agar dapat serasi dengan matriks lateks karet alam.
Dalam penyimpanan atau pemakaian produk lateks karet alam seringkali terjadi perubahan pada sifat mekanik dan kualitas produk yang disebabkan oleh beberapa hal seperti panas, aktivitas mikroba, cahaya, kelembapan dan lain lain [7;8]. Salah satu hal yang paling signifikan atas perubahan sifat mekanik maupun kualitas produk disebabkan oleh panas yang terkena pada produk dalam waktu yang lama atau aging. Penelitian terdahulu yang dilakukan oleh On, et al. (2011) menunjukkan bahwa
pada film lateks karet alam berpengisi silika aerogel terjadi peningkatan sifat mekanik film lateks karet alam yang dihasilkan dan sifat mekanik ini mengalami penurunan dengan adanya pengaruh aging [2]. Azura et al. (2008) menuliskan bahwa sifat mekanik dari film lateks karet alam berpengisi karbon hitam mengalami penurunan dengan adanya pengaruh aging [9]. Namun, penelitian yang dilakukan oleh Harahap, et al. (2015) menunjukkan bahwa sifat kekuatan tarik dan modulus tarik pada film lateks karet alam berpengisi tepung kulit singkong yang dimodifikasi alkanolamida yang dilakukan perlakuan aging mengalami peningkatan dengan adanya penambahan alkanolamida dan mengalami penurunan pada pemanjangan saat patah [10].
Oleh sebab itu dalam penelitian ini akan diuji ketahanan produk lateks karet alam berpengisi nanokristalin selulosa dan penyerasi alkanolamida terhadap panas dengan perlakuan aging.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Dalam penelitian ini yang menjadi permasalahan adalah :
2. Pengaruh perlakuan aging terhadap terhadap sifat mekanik dan karakteristik lateks karet alam berpengisi nanokristalin selulosa dengan penambahan penyerasi alkanolamida.
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh aging terhadap sifat mekanik dan karakteristik produk lateks karet alam berpengisi nanokristalin selulosa dan penyerasi alkanolamida serta didukung oleh analisa Scanning Electron Microscope (SEM) dan analisa Fourier Transform Infrared (FTIR).
1.4 MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Memberikan informasi tambahan bagi dunia industri tentang pemanfaatan lanjutan dan peningkatan nilai ekonomis limbah ampas tebu dari pabrik gula. 2. Memberi informasi mengenai alternatif pengolahan limbah yang dihasilkan
industri.
3. Memberikan informasi mengenai ketahanan produk lateks karet alam berpengisi nanokristalin selulosa dan penyerasi alkanolamida terhadap proses aging.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Departemen Kimia Universitas Sumatera Utara, Laboratorium Penelitian, Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara dan 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 diethyldithiocarbamate (ZDEC), dan antioksidan (AO). Bahan kuratif ini
4. Alkanolamida yang disintesa 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
Variabel Keterangan
Tabel 1.2 Variabel Berubah yang Dilakukan dalam Penelitian
Variabel Keterangan
Komposisi Alkanolamida 0 % dan 2,5 % Nanokristalin selulosa 0 bsk; 5 bsk; 10 bsk; 15 bsk
Formulasi larutan dispersi nanokristalin selulosa dan alkanolamida yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
Tabel 1.3 Formulasi Larutan Dispersi Nanokristalin Selulosa dan Alkanolamida
Bahan Persentase (%)
Nanokristalin selulosa 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)
Pengujian yang dilakukan untuk mengkarakterisasi nanokristalin selulosa yang dihasilkan adalah :
1. Analisa Transmission Electron Microscopy (TEM). 2. Analisa X-Ray Diffraction (XRD).
3. Karakterisasi Fourier Transform Infra Red (FTIR).
Pengujian yang dilakukan untuk film lateks karet alam yang dihasilkan adalah : 1. Uji kekuatan tarik (tensile strength), pemanjangan saat putus (elongation at break), dan modulus tarik (tensile modulus) dengan standar internasional ASTM
D412.
