PENGARUH BAHAN PEWARNA KARETPADA SIFAT FISIK DAN MEKANIK FILM KARET LATEKS ALAM IRADI~SI
Marga Utama*
ABSTRAK
PENGARUlI BAliAN PEWARNA KAREl' PADA SIFAT FISIK DAN MEKANIK FILM KAREl' LATEKS ALAM IRADIASI. Empatjenis bahan pcwama karet yaitu : 1082-D Tolui-dine Red Light, 2261-DYellow Oxide, 5490 DPhathalo Blue, dan3336-D Phtalo Green dengan bahan pewarna putih (TiO) pada kadar 0,03 : 0,06 : 0,09 : 0,12 : 0,18 :dan 0,36 psk (pcr seratus bagian berat karet) telah ditambahkan ke dalam lateks karel alam iradiasi. Pengaruh penyimpanan latcks berbahan pewarna karet dan dan film karetnya selama 6 dan 12bulan terhadap sifat fisik dan mekanik film karet, yaitu modulus, tegangan putus, perpanjangan putus, dan perpanjangan tetap telah dievaluasi. Ternyata dengan penambahan bahan pewarna karet sekitar 0,18psk ke dalam lateks alam iradiasi dapat menaikan tegangan putus dari 20MPa menjadi 23MPa, sedang sifat mekanik lainnya relatip sarna. Sebaiknya penambahan bahan pewarna dilakukan pada saat akan membuat film karet, supaya film karet yang dihasilkan tidak turun kualitasnya.
ABSTRACT
TilE EFFECT OF RUBIJER COLOURING AGENT ON TilE PIIYSICAL AND MECIIANICAL I'ROI>ERTIES OF IRRAI>IATEU NATURAL RUBBER LATEX. Four kinds os rub her eolouring agcnt such as 1082-DToluidinc Red Light, 2261-Yellow Oxide, 5490 DPhtalo Bluc, and 3336-D Phthalo Grecn with titan dioxide as a whitc pigment with concentration of 0.03 : 0.06 : 0.09 : 0.12 : 0.18 and 0.36 phr (part hundred ratio of rubber) into irradiated natural rubber latex has been donc. Thc effect of storagc time of coloured latex and it's film for 6 and 12month on the physical and mechanical propcrties of irradiatcd natural rubber film sueh as modulus, tcnsile strcngth, elonga-tion at bn:'1k and pcrmancnt set has been evaluatcd. It was idicated that by adding around 0.18 phr of colouring agent into the irradiated natural rubber latcx can improve the tensile strength from 20 MPa to 23 MPa, whilc thc other mcchanical properties was not so much differ. For making a good irradiated natural ruhher film, it is bcttcr by adding of rubber colouring agent just before making a rubber film.
PENDAHULUAN
Film karet lateks alam at all lateks alam iradiasi yang tidak diheri hahan pewarna karet hiasanya mempllnyai warna dasar coklat-kllning-kelahll. Warna ini hiasanya tidak dikehendaki, karena kllrang menarik (1-2) ..
Pada indllstri karet umllmnya digllnakan pewarna organik yang tidak larut dalam air. Pewarna mineral kurang mel11llaskan, kare'na di samping sukar digiling juga pengaruh warna lemah dan I11lldah mengendap dalam campuran lateks karena
herat jenisnya lehih hesar daripada lateks (3-4).
Beberap& persyaratan bahan pewarna yang dapat digunakan dalam teknologi latekg ialah di gamping tidak larut dalam air, tidak beracun, juga tidak mengandung bahan yang berbahaya bagi lateks misalnya logam-Iogam Mg, Ca, dan Cu dapat menggumpalkan lateks alam. Di samping itu bahan pewarna lateks harus dapat mengulas dengan baik, sehingga warna yang dihasilkan indah dan memenuhi selera konsumen (5).
Berdasarkan hal tersebut, maka dalam tulisan ini dibahas secara terinci hasil penelitian tentang pengaruh penambahan bahan pewarna karet ke dalam lateks alam iradiasi terhadap sifat fisik dan mekanik film karet yang dihasilkan. Pengruh pe-nyimpanan lateks yang mengandung bahan pewarna karet, dan penyimpanan film karet yang mengandung bahan pewarna karet terhadap sifat-sifat fisik dan mekanik film karet telah dievaluasi, dengan tujuan mengetahui secara pasti kualitas film karet yang dihasilkan.
BAHAN DAN METODE
Bahan. Lateks alam iradiasi yang diproduksi oleh Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi, BATAN, pada bulan Oktober 1985 dengan bahan pemeka CCI4 4 psk, dosis iradiasi 45 kGy. Empat macam bahan pewarna karet berupa bubuk, yaitu: 1082-0 Toluidine bahan pewarna dasar putih dari TiO yang semuanya buatan Bayer. Bahan dispersol Darvant.
Alat.
Instron tester type 1122 digunakan untuk menguji sifat fisik dan mekanik film karet, cetakan balon meteo, dan sarung tang an eksamen dari porselin untuk membuat balon meteo dan sarung tangan eksamen. Di samping itu digunakan juga ball mill untuk membuat dispersi zat warna.Metode. Dua ratus gram lateks alam iradiasi dibubuhi bahan pewarna karet berupa dispersi dengan kadar 0,03 : 0,06 : 0,09 : 0,12 : 0,18 : dan 0,36 psk. Titan dioksida dicampurkan ke dalam pewarna karet tersebut dengan kadar 10 kalinya. Campuran tersebut diaduk sampai rata, kemudian dibiarkan semalam. Campuran lateks
+
bahan pewarna yang sudah didiamkan semalam dituangkan di atas kaca sampai tebalnya 0,2 mm dan dikeringkan di udara bebas. Kemudian film karet tersebut dikupas dan dicuci dengan air mendidih selama 30 menit, lalu dikeringkan pada suhu 70°C selama 3 jam. Film karet yang sudah kering ini diuji sifat fisik dan mekaniknya yang prosedurnya disesuaikan dengan standar ASTM (7).Dari hasil optimum yang diproleh percobaan diatas, dibuatlah balon meteD oleh pengrajin karet yang berlokasi di Bogor, dengan warna merah.
Di samping itu secara laboratorium dibuat juga sarung tangan eksamen lateks alam iradiasi yang berbahan pewarna putih, yaitu titan dioksida pada kadar bervariasi.
Film karet dari balon meteo, maupun sarung tanan eksamen diuji sifat fisik dan mekaniknya sesuai standar ASTM.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Bahan Pewarna Karet. Pengaruh empat macam bahan pewarna karet yang menggunakan warna dasar putih (TiO ) dengan kadar sekitar 0,06 psk dalam bentuk dispersi ke dalam lateks alam iradiasi terhadap sifat fisik dan mekanik film karetnya disajikan di Tabel I. Pada tabel ini terlihat bahwa pewarna karet tidak mempengaruhi sifat film karetnya, karena baik modulus, tegangan putus, perpan-jangan putus, dan perpanperpan-jangan tetap nilainya tidak berbeda nyata. Selanjutnya bila
warna merah saja kadarnya divariasi dari 0,03 sampai 0,36 dengan TiO sebagai warna dasar, sifat fisik, dan mekanik film karetnya disajikan di Tabel 2. Tabel ini menunjukkan bahwa ada kecenderungan peningkatan tegangan putus film karet, setelah pemberian bahan pewarna karet mencapai 0,18 psk dengan nilai peningkatan dari 20 MPa menjadi 23 MPa. Gejala ini diduga bahwa dengan menggunakan bahan pewarna merah dapat meningkatkan daya adhesip antara partikel karet di dalam lateks alam iradiasi setelah dibuat film karet. Sementara itu sifat lainnya seperti modulus, perpanjangan putus, dan perpanjangan tetap tidak berbeda. Hal ini menci-rikan bahwa bahan pewarna karet tersebut tidak mengadakan interaksi antara mole-kul poliisopren di dalam partikellateks karet alam tersebut.
Pengaruh Penyimpanan. Pengaruh penyimpanan lateks alam iradiasi baik yang mengandung pewarna karet maupun yang tidak, terhadap sifat fisik dan meka-nik film karetnya tertera pada Tabel 3. Ternyata dengan penyimpanan lateks alam iradiasi selama 6 bulan baik tanpa maupun mengandung pewarna merah, sifat fisik dan mekanik film karetnya tidak jauh berbeda dengan yang disimpan 0 bulan, walaupun kadar bahan pewarna dinaikan sampai 0,36 psk. Tetapi bila kedua film karet tersebut disimpan selama 12 bulan, maka ada kecenderungan bahwa lateks yang sudah disimpan 2 sid 6 bulan baik tegangan putus, maupun perpanjangan putus turun lebih tajam daripada yang 0 bulan, sedang kenaikan modulus dan turunnya perpanjangan tetap relatip sarna (Tabel 4). Naiknya modulus dan turunnya perpan-jangan tetap ini disebabkan karena adanya penambahn reaksi pengikatan silang antara poliisopren karet alam selama penyimpanan lateks atau film karet. Selanjut-nya untuk meyakinkan hal tersebut, dibuatlah balon meteo dari lateks alam iradiasi yang dibubuhi bahan pewarna merah (1082-D-Toluidine Red Light) sebanyak 0,18 psk dengan dua cara, yaitu : pertama campuran lateks dan bahan pewarna merah disimpan 0 bulan, yang kedua ialah campuran lateks dan bahan pewarna merah disimpan 4 bulan. Kemudian film karet lateks alam iradiasi yang mengandung bahan pewarna dari kedua cara tersebut diuji sifat tisik dan mekaniknya (Tabel 5). Ternya-ta film karet dari balon meteo dengan cara kedua setelah disimpan 12 bulan tegangan putus film karetnya lebih rendah dari cara pertama, walaupun modulus dan perpan-jangan putus relaitp sama. Oleh sebab itu, lebih baik menyimpan lateks alam tanpa
bahan pewarna karet berupa dispersi daripada yang mengandung bahan pewarna. Daya Tahan Film Karet Terhadap Pemanasan. Sifat fisik dan mekanik film karet sarung tangan eksamen dari lateks alam iradiasi yang mengandung dispersi
TiO 0,5 sampai dengan 5 psk sebelum dan setelah dipanaskan 100°C selama 22 jam atau 70°C selama 166 jam tertera pada Tabel 6. Ternyata dengan membubuhkan dispersi TiO ke dalam lateks alam iradaisi sampai kadar 5 psk, tidak berpengaruh nyata pada sifat fisik dan mekanik film karet yang dihasilkan.
KESIMPULAN
Sifat fisik dan mekanik film karet lateks alam iradiasi yang mengandung bahan pewarna karet, yaitu warn a merah (1082-D Toluidine Red), warna kuning (2261- Yellow Oxide), warna biru (5490 D Phthalo Blue), dan warna hijau (3336-D Phathalo Green) dengan warna dasar putih (TiO ) tidak berbeda n).rata dengan yang tanpa bahan pewarna, tetapi bila campuran lateks dan bahan pewarna tersebut disim-pan 6 bulan, maka tegangan putus dan perdisim-panjangan putus film karet yang dihasilkan setelah disimpan 12 bulan turun lebih tajam daripada campuran lateks dan bahan pewarna yang disimpan 0 bulan.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan ban yak terima kasih kepada Saudari Dian Iramani dan Siti Umi Sholikhati yang telah membantu dalam menguji sifat fisik dan mekanik film karet. Di samping itu, kepada Bapak Robby, pengrajin karet di Bogor tidak lupa penulis ucapkan banyak terima kasih atas bantuannya membuat balon meteo.
DAFfAR PUSTAKA
1. KUSNATA,9/67, Balai Penelitian Perkebunan,Pembuatan barang-barangBogor (1967), tidak dipublikasi.karet dari lateks, Laporan intern No. 2. UTAMA, M., Studi pemakaian lateks alam iradiasi untuk pembuatan
barang-barang karet di tujuh pengrajin karet, Risalah Seminar Nasional Proses Radiasi(Ris. Sem. Nas. Jakarta 1986), PAIR-BATAN, Jakarta (1986) 76. 3. ANNONIME, Penuntun Praktis Pembuatan Barang Barang Karet Dari Karet
Alam,BPP Bogor dan Rubber Stichting, PT Kinta, Jakarta (1983).
4. ANNONIME, Penuntun Pembuatan Barang Karet Dari Karet Alam, BPP Bogor dan Rubber Stichting, PT Kinta, Jakarta (1985).
5. BOER, G.DE., Pengetahuan Praktis Tentang Karet, Ruygrock
&
Co, Jakarta (1952).6. CALVERT, K.O., Polymer Latices and Theri Applications, Applied Science Publisher Ltd., London (1983).
7. ANNONIME, ASTM, Standar test methods for rubber properties in tension, Annual Book of ASTM, D 412-83 (1984).
Tabel 1. Sifat fisik dan mekanik film karet lateks alam bahan pewarna karet sebanyak 0,06 psk dengan dioksida 0,6 psk
iradiasi yang mengandung 4 macam warna dasar putih, yaitu Titan
N
N ~Sifat Jenis bahan pewarna
1082 D 2261 D 5490 D 3336-D Kontrol ToluidineYell ow Phtalo Phtalo red oxide bluegreen Modulus 600%, MPa. 1,3 1,21,3 1,21,2 Tegangan putus, MPa.
20,0 20,421,0 21,3 20,8 Perpanjangan putus, %. 1000 10001060 1030 1000 Perpanjangan tetap, %. 12 1213 13 12
N
N
+>-Tabel 2. Sifat fisik dan mekanik film karet lateks alam iradia-
I
siyangD mengandung1082 Toluidine reddantitan
dioksida pada kadar yang berbeda-beda
Kadar
Kadar
ModulusPerpanjanganTegangan600%, 1E>B213
Titan
MPaputus,%putus,MPa Toluidine dioksida, red,psk psk 0,-0 0,-01,3100020,0 -t 0,03 0;31,2100020,1 0_,06 0,61,2100020,4 0,09 0,91,3106020,1 0,12 1,21,2100021,0 0,18 1,81,2106023,0 0,36 3,61,3100023,8
TabelSifat3.fisik daniradia-mekanik film latekskaret alam si yang berbahan pewarna
1082 D Toluidine red dengan titan
dioksidawarnasebagai dasar putih,pada lama penyimpanan berbeda Kadar Kadar
Waktu simpan kompon lateks,bulan. 1082 D Titan Sifat Tolui-diok-
°
2 46 dine, sida, psk psk Modulus 0,00 0,001,3 1,61,61,8 600%, MPa1,50,301,21,81,80,03 0,06 0,601,3 1,61,71,8 0,09 0,901,2 1,51,61,8 0,12 1,201,2 1,61,71,8 0,18 1,81,3 1,71,81,8 0,36 3,61,7 1,61,71,7 Tegangan 0,00 0,00 20,0 21,021,019,5 putus, MPa0,3020,719,017.,019,00,03 0,06 0,60 20,4 19,619,219,1 0,09 0,90 21,2 22,122,720,0 0,12 1,20 21,722,222,422,1 0,18 1,80 22,023,823,521,4 0,36 3,60 23,3 22,422,922,2 Perpanjangan 0,00 0,00 1000 1000780860 pu tus, % 0,030,301060103010501100 0,06 0,60 1050 103010601100 0,09 0,90 1075 108011001100 0,12 1,20 1125 103011001100 0,16 1,60 1100 110010801100 0,18 1,80 1100 110010801100 0,36 3,60 1150 113011001130 Perpanjangan 0,00 0,0014 10109 tetap,% 0,03 0,3013 111010 0,06 0,6014 111110 0,09 0,9013 10 99 0,12 1,2015 12109 0,18 1,8014 131210 0,36 3,6013 11109N
N
-...I
Tabel 5. Sifat fisik dan mekanik balon karet lateks alam ira-disi yang mengandung bahan pewarna merah (1082-D Toluidine red) 0,18 psk dan pigment putih (titan dioksida) 1,8 psk, pada penyimpanan kompon lateks dan balon meteD berbeda-beda
Lama
sim-Lama simpan ba10n meteo,bulan
sifat pon lateks, pan
kom-0 12 bulan. Modulus pOO%,MPa. 0 1,0 1,5 4 0,91,0 Tegangan putus,MPa. 0 20,0 21,0 4 15,019,0 Perpanjangan putus,%. 0 1000 1000 4 1000 1100 "'
Tabel 6. Daya tahan sifat fisik dan mekanik sarung tangan
ekeamen lateks alam iradiasi yang mengandung warna
putih (titan dioksida) dengn kadar berbeda-beda,
tarhadap pemanasan 100 C selama 22 jam, dan 70 C
salama 166 jam Sifat Perlakuan pemanasan sarung ta-ngan eksa-men a
Kadar titan dioksida, psk.
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 5,0 Modulus 600% Tegangan putus, , Suhu kamar 100oC/22 j. 70oC/7 hari Suhu kamar lOOoC/22 j. 70oC/7 hari 0,8 0,8 0,8 0,9 0,8 0,9 0,8 0,8 0,7 0,8 0,8 0,8 0,7 0,8 0,8 0,7 0,7 0,8 21 22 20 21 21 22 20 20 20 19 20 20 20 20 20 20 20 20 0,9 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 23 21
