BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Di Indonesia karet Havea brasilinsis diperkenalkan pertama kali pada tahun 1876. Hasil yang diambil dari tanaman karet alam adalah lateks dan bahan olahan yang dihasilkan dari lateks ini berupa sit, lateks pekat, dan karet remah. Lateks adalah cairan getah yang didapat dari bidang sadap pohon karet, pada umumnya berwarna putih seperti susu dan belum mengalami penggumpalan dengan atau tanpa penambahan bahan pemantap atau zat anti penggumpal. Lateks ini dapat diperoleh dengan cara menyadap antara kambium dan kulit pohon [1]. Pohon karet (Hevea brasiliensis) telah mencapai kepentingan komersial yang cukup besar. Pohon ini berasal dari daerah Amazon dan sekarang dibudidayakan di seluruh wilayah tropis Amerika Selatan, Afrika dan Asia [2]. Karet alam merupakan suatu komoditi non migas, penghasil devisa Negara di Indonesia. Karet alam ini memiliki sifat fleksibilitas tinggi dan mampu berkristalisasi pada suhu rendah, apabila diregang. 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 [3].
Proses pembuatan formulasi atau komponen karet alam, memiliki beberapa pilihan bahan kimia tambahan untuk meningkatkan kualitas vulkanisat produk karet alam. Bahan kimia tersebut memberikan sifat mekanik yang spesifik terhadap vulkanisat produk karet yang akan dibentuk [4].
menambahkan bahan pengisi (filler) ke dalam formulasi lateks karet alam, sehingga dapat memberikan nilai ketegangan tensile yang tinggi dan dapat digunakan untuk produksi bahan baku lateks [6]. Penambahan bahan pengisi di dalam lateks karet alam diyakini dapat menguatkan vulkanisat produk karet, sehingga kekuatan tarik dan sifat-sifat molekul lainnya seperti ketahanan sobek (tear strength), modulus elastisitas (modulus of elasticity), dan ketahanan lentur (flexural strength) menjadi meningkat [3].
Dari penelitian sebelumnya digunakan pengisi silika, umumnya sifat-sifat dari lateks karet alam diperkuat oleh silika. Silika merupakan butiran seperti kaca dengan bentuk pori, silika dibuat secara sintetis dari natrium silikat. Dengan penambahan bahan kuratif kedalam pengisi silika maka akan terjadi peningkatan kekuatan tarik, modulus dan ikat silang [7]. Penelitian sebelumnya juga ada yang menggunakan pengisi kaolin, dimana kaolin ini merupakan tanah liat pekat berwarna putih dengan ukuran partikel 300 mesh yang digunakan sebagai pengisi dan dimodifikasi dengan penyerasi alkanolamida pada lateks karet alam, dengan penambahan aquadest dan bahan kuratif maka akan memberikan ketahanan lentur yang meningkat pada produk lateks karet alam [8]. Pada penelitian ini digunakan pengisi bentonite clay yang berukuran 300 mesh. Bentonite clay adalah istilah yang digunakan untuk sejenis lempung yang mengandung mineral montmorillonite. Pada tahun 1960 Billson mendefinisikan bentonite clay sebagai mineral lempung yang terdiri dari 85% montmorillonite dan mempunyai rumus kimia (Al2O3 4SiO2 x H2O). Nama
montmorillonite ini berasal dari jenis lempung plastis yang ditemukan di
Montmorillonite, Perancis pada tahun 1847 [9].
Disamping bentonite clay sebagai pengisi digunakan juga alkanolamida sebagai penyerasi, dimana alkanolamida adalah hasil imidasi minyak inti kelapa sawit yaitu RBDPKO (Refined Bleached Deodorized Palm Karnel Oil). Alkanolamida ini merupakan turunan dari asam lemak yang memiliki gugus hidroksil yang digunakan sebagai bahan pelunak pada pembuatan tekstil dan juga pencegahan korosi [10]. Alkanolamida ini juga banyak digunakan sebagai bahan foam boosting dan dalam campuran bahan surfaktan lain yang berguna sebagai cairan
produk lateks karet alam seperti penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa penambahan alkanolamida berkisar 5 bsk ke dalam lateks karet alam berpengisi silika akan menghasilkan vulkanisat dengan modulus tensil yang lebih tinggi atau terjadi peningkatan kekuatan tarik dan kerapatan sambung silang. Apabila penambahan alkanolamida digunakan secara berlebihan akan menyebabkan kekuatan tarik dan kerapatan sambung silang menurun [7].
Berdasarkan uraian di atas, maka bentonite clay sesuai digunakan sebagai pengisi. Penggunaan bentonite clay berukuran 300 mesh sebagai pengisi diharapkan dapat meningkatkan sifat-sifat produk lateks karet alam dan juga diharapkan dapat meningkatkan interaksi antarfasa (interfacial adhesion) antara pengisi bentonite clay dengan matriks lateks karet alam dengan cara memodifikasi dengan alkanolamida.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh suhu vulkanisasi dan komposisi bentonite clay yang diharapkan dapat meningkatkan sifat mekanis dari lateks karet alam. Oleh karena itu dikaji hubungan formulasi spesifik antara bentonite clay dan alkanolamida pada lateks karet alam untuk menghasilkan sifat mekanis berupa kekuatan tarik (tensile strength) yang optimum dan swelling index untuk mendapatkan kerapatan sambung silang (crossling density) dengan
ASTM D 475, serta memperoleh hasil dari sampel yang akan dianalisa dengan menggunakan Fourier Transform Infra-Rer (FTIR) dan Scanning Electron Microscope (SEM).
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh suhu vulkanisasi dan komposisi bentonite clay dapat digunakan sebagai bahan pengisi yang baik dan dapat mempengaruhi sifat mekanik produk lateks karet alam, serta untuk menemukan formula terbaik bentonite clay yang tepat untuk menghasilkan produk lateks karet alam dengan sifat mekanik berupa kekuatan tarik (tensile strength) menjadi meningkat dan swelling index untuk mendapatkan kerapatan
1.4 MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Memberikan informasi tentang pengaruh suhu vulkanisasi dan komposisi bentonite clay terhadap sifat mekanik karakteristik produk lateks karet alam.
2. Memberikan informasi tentang komposisi bentonite clay yang dapat mempengaruhi sifat mekanik produk lateks karet alam.
3. Memberikan informasi tentang penggunaan bahan penyerasi alkanolamida yang dapat meningkatkan interaksi antarfasa (interfacial adhesion) antara pengisi bentonite clay dengan matriks lateks karet alam.
4. Memberikan informasi tentang penggunaan lateks karet alam dengan bahan kuratif dan bahan pengisi memiliki sifat mekanik yang lebih tinggi dibandingkan dengan lateks karet alam tanpa diberi tambahan bahan kuratif dan bahan pengisi.
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 basah.
2. Bentonite clay berukuran 300 mesh.
3. Alkanolamida yang disintesa dari bahan baku RBDPKO (Refined Bleached Deodorized Palm Kernel Oil).
Variabel-variabel yang dilakukan dalam penelitian adalah : Tabel 1.1 Variabel tetap dan variabel bebas yang dilakukan dalam penelitian
Formulasi lateks karet alam dan bahan kuratif yang digunakan dalam penelitian adalah :
Tabel 1.2 Formulasi Lateks Karet Alam dan Bahan Kuratif
Bahan pravulkanisasi Berat basah (gram)
High Ammonia Lateks 60 % 166,7
50 % Sulfur 3
50 % ZDEC 3
30 % ZnO 0,83
50 % Antioksidan 2
10 % KOH 3
10 %, 15 % Pengisi 5, 10, 15, 20, 25
Uji-uji yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
1. Uji kekuatan tarik (tensile strength) dengan ASTM D 412.
2. Uji swelling index untuk mendapatkan kerapatan sambung silang (crosslink density) dengan ASTM D471.
3. Analisa Scanning Electron Microscopy (SEM) di Laboratorium Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
