PENENTUAN WAKTU OKSIDASI UNTUK PROSES PENYAMAKAN KULIT SAMOA DENGAN MINYAK BIJI KARET DAN OKSIDATOR NATRIUM
HIPOKLORIT*
Ono Suparno*, Irfina Febianti
Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Kampus IPB Darmaga, PO Box 220, Bogor 16002 Telp/Fax: (0251) 8621974 *E-mail: ono.suparno@ipb.ac.id
ABSTRACT
Chamois leather is a well known product, as it has many uses, i.e. to filter high
quality gasoline, to clean and dry optical equipment, spectacles, windows, and
vehicle bodies. It can be produced by using rubber seed oil and oxidizing agent of
sodium hypochlorite. The best oxidation time condition for the tanning need to be
applied in order to obtain good quality leather. The objectives of the research was to
determine the best oxidation time condition for the tanning process. The experiment
was carried out by tanning of goat pickle pelts for 4, 6, and 8 hours of oxidation times
inside the rotary drum and 1, 2, and 3 days of oxidation times on a toggle dryer.
Chemical, physical and organoleptic properties of the leathers were measured. This
study shows that the chemical, physical and organoleptic properties of the leather
met the quality requirements for the chamois leather. The best oxidation times for the
process were 4 hours in the rotary drum and hang at toggle for 3 days. The chemical
properties of the leathers were pH of 7.5, ash content of 2.0%, and oil content of
4.5%. Their physical properties were thickness of 0.7 mm, tensile strength of 30.2
N/mm2, elongation at break 178.1%, tear strength of 75.1 N/mm, and water
absorption of 316% (2 hours) and 346% (24 hours). The organoleptic properties of
the leathers, i.e. softness, colour and odour, were good to excellent.
PENENTUAN WAKTU OKSIDASI UNTUK PROSES PENYAMAKAN KULIT SAMOA DENGAN MINYAK BIJI KARET DAN OKSIDATOR NATRIUM
HIPOKLORIT*
Ono Suparno*, Irfina Febianti
Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Kampus IPB Darmaga, PO Box 220, Bogor 16002 Telp/Fax: (0251) 8621974 *E-mail: ono.suparno@ipb.ac.id
ABSTRAK
Kulitsamoa merupakan produk kulit samak mempunyai banyak kegunaan, yakni untuk penyaring minyak bumi, membersihkan dan mengeringkan peralatan optik, kacamata, jendela, dan badan kendaraan. Kulit samoa dapat diproduksi dengan menggunakan minyak biji karet dan oksidator natrium hipoklorit. Kondisi
waktu oksidasi terbaik untuk penyamakan perlu diterapkan untuk mendapatkan mutu kulit yang baik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan waktu oksidasi
terbaik untuk proses penyamakan kulit samoa. Penelitian dilakukan dengan proses penyamakan kulit pikel kambing dengan waktu oksidasi di dalam drum berputar selama 4, 6 dan 8 jam dan waktu oksidasi di luar molen selama 1, 2 dan 3 hari. Sifat-sifat kimia, fisika dan organoleptik kulit diuji. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sifat-sifat kimia, fisika dan organoleptik kulit yang dihasilkan memenuhi standar mutu kulit samoa. Waktu oksidasi terbaik yang dihasilkan untuk proses oksidasi adalah 4 jam oksidasi di dalam molen dan 3 hari oksidasi di luar molen. Sifat-sifat kimia kulit yang dihasilkan pada kondisi tersebut adalah pH 7.5, kadar abu 2.0% dan kadar minyak 4.5%. Sifat-sifat fisika yang dihasilkan adalah tebal kulit 0.7 mm, kuat tarik 30.2 N/mm2, kemuluran 178.1%, kuat sobek 75.1 N/mm, penyerapan air 316%(2 jam) dan 346% (24 jam). Sifat-sifat organoleptik kulit, yakni kehalusan, warna dan bau, bermutu baik sampai sangat baik.
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan salah satu negara yang menghasilkan komoditas kulit. Kulit akan menjadi produk yang mempunyai nilai tambah yang tinggi dan mutu yang baik
apabila dilakukan pengolahan terlebih dahulu dengan serangkaian proses yang disebut dengan penyamakan. Kulit yang telah mengalami penyamakan dengan menggunakan minyak dinamakan dengan kulit samoa (chamois leather).
Penggunaan kulit samoa sangat luas dan permintaannya terus meningkat (Khrisnan et al. 2005), karena kulit samoa berfungsi sebagai penyaring minyak bumi mutu tinggi dan pembersih alat-alat optik. Selain itu, kulit samoajuga dapat digunakan sebagai pembersih jendela, badan kendaraan, kaca mata dan sebagainya.
Dewasa ini, penyamakan minyak memiliki kelemahan, yakni memerlukan waktu oksidasi yang cukup lama. Proses oksidasi setelah penyamakan dengan minyak membutuhkan waktu selama 10-12 hari (Hongru et al. 2008) atau sembilan hari (Suparno 2010). Hal ini mengakibatkan waktu yang dibutuhkan untuk memproduksi kulit samoa secara keseluruhan menjadi lama.
Penelitian terdahulu yang telah dilakukan menunjukkan bahwa natrium hipoklorit dan hidrogen peroksida merupakan oksidator yang baik dalam penyamakan kulit samoa menggantikan natrium perkarbonat yang telah digunakan sebelumnya (Suparno et al.
2011a, Suparno et al. 2011b). Natrium hipoklorit mempunyai keunggulan lebih murah dan
potensial digunakan sebagai oksidator dalam penyamakan kulit. Waktu oksidasi di dalam dan di luar drum berputar (toggle dry) yang terbaik dalam produksi kulit samoa perlu
ditentukan untuk mendapatkan mutu kulit yang baik.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan waktu oksidasi di dalam dan di luar drum berputar (toggle dry) terbaik untuk proses penyamakan kulit samoa
menggunakan minyak biji karet dan oksidator natrium hipoklorit.
METODE PENELITIAN Bahan dan Alat
berputar), alat stacking, mesin buffing, mesin shaving,toggle dryer, kuda-kuda,
thickness gauge, kubelka glass apparatus, tensile strength meter dan alat-alat untuk pengujian sifat-sifat kimia kulit samoa.
Metode Penelitian Penyamakan Awal
Penyamakan awal dilakukan dengan menggunakan metode yang dilaporkan oleh Suparno et al. 2009a (Tabel 1).
Tabel 1. Proses Penyamakan Awal (Suparno et al. 2009a)
Proses Bahan Kimia
Jumlah (%
pH diukur, minimum 3, jika kurang ditambahkan asam
pH diukur, minimum 8, jika kurang ditambahkan natrium karbonat
Penyamakan Minyak
Penyamakan minyak dilakukan dengan menggunakan metode yang dimodifikasi dari metode yang dilaporkan oleh Suparno et al. 2009a (Tabel 2).
Tabel 2. Proses Penyamakan Minyak (modifikasi dari Suparno et al. 2009a)
Proses Bahan Kimia
Jumlah (%
Minyak biji karet 30 Penyamakan dengan mengoleskan bahan penyamak pada kulit.
Natrium karbonat 0.5
Air 1.5
Pemeraman Semalam Disimpan dan
didiamkan. Natrium karbonat 4
Lanjutan tabel 2.
Pencucian 3 Air 1000 15 menit
Menggunakan air hangat (40oC). Air sisa cucian
dibuang.
Setting out
Pencucian 4 Air 1000
60 menit
Menggunakan air hangat (40oC). Air sisa cucian
dibuang. Natrium karbonat 2
Degreaser 1
Pencucian 5 Air 1000 15 menit
Menggunakan air hangat (40oC). Air sisa cucian
dibuang.
Setting out
Pengeringan 2 x 24 jam
Stacking
Buffing Tebal 0.3-1.2 mm.
Pengujian Sifat-sifat Kulit Samoa
Sifat-sifat fisik, kimia dan organoleptik kulit samoa diuji. Kuat tarik dan
elongasi putus diukur dengan SLP 6. Kuat sobek diuji dengan SLP 7 dan penyerapan air dengan SLP 19. Sifat-sifat kimia, yakni pH, kadar abu dan kadar
minyak diukur masing-masing dengan SLC 13, SLC 6 and SLC 4 (SLTC 1996). Sifat-sifat organoleptik, yakni kelembutan, warna dan bau diuji oleh dua orang pakar.
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat-sifat Fisik
Tebal
Tebal kulit samoayang dihasilkan pada penelitian ini adalah 0.60-0.74 mm dengan rata-rata yang dihasilkan sebesar 0.65 mm (Gambar 1). Hal ini menunjukkan bahwa tebal kulit samoatersebut sudah sesuai dengan SNI (BSN
Gambar 1. Hubungan antara waktu oksidasi dengan tebal kulit samoa
Kuat Tarik
Nilai kuat tarikkulit samoa yang dihasilkan adalah 22.5-30.2 N/mm2 (Gambar 2). Secara umum,kuat tariktersebut sudah memenuhi SNI (BSN 1990), yaitu minimum 7.5 N/mm2.
Gambar 2. Hubungan antara waktu oksidasi dengan kuat tarik kulit samoa
0,0
Waktu Oksidasi di Dalam Molen (jam)
Toggle Dry 1 Hari
Waktu Oksidasi di Dalam Molen (jam)
Toggle Dry 1 hari
Toggle Dry 2 hari
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa faktor waktu oksidasi di dalam molen dan waktu oksidasi di toggle dryer tidak berpengaruh nyata pada kuat tarik, sedangkan interaksi antara kedua faktor tersebut berpengaruh nyata pada kuat tarikkulit
samoayang dihasilkan. Uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa sampel dengan waktu oksidasi di dalam molen selama 8 jam dan di toggle dryerselama 1 hari berbeda nyata dengan sampel di dalam molen selama 4 jam dan di toggle dryerselama 1 hari serta di dalam molen selama 8 jam dan di toggle dryerselama 2 hari. Hal ini mengindikasikan
bahwa pada uji kuat tarik ini terdapat faktor-faktor luar yang menyebabkan interaksi antara kedua perlakuan tersebut berpengaruh secara nyata. Nilai kuat tarik tertinggi terdapat pada sampel dengan perlakuan waktu oksidasi di dalam selama 6 jam dan waktu oksidasi di toggle dyer selama 2 hari (Gambar 2).
Kemuluran
Kemuluran (elongation at break) adalah 144.7%-184.9%. Secara umum, kumuluran putus kulit samoa tersebut telah memenuhi standar SNI (BSN 1990), yakni minimum 50%.
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa kemuluran tidak dipengaruhi oleh faktor waktu oksidasi di dalam dan di toggle dryerserta interaksi antara keduanya. Hal ini mengindikasikan bahwa penelitian ini menghasilkan kulit samoa dengan kemuluran
yang tidak jauh berbeda antara perlakuan satu dengan lainnya (Gambar 3).
Gambar 3. Hubungan antara waktu oksidasi dengan kemulurankulit samoa 0
Waktu Oksidasi di Dalam Molen (jam)
Toggle Dry 1 Hari
Toggle Dry 2 Hari
Kuat Sobek
Nilai kuat sobekkulit samoa yang dihasilkan berkisar antara 62.8 dan 75.5 N/mm (Gambar 4). Secara keseluruhan, nilai kuat sobek kulit samoa tersebut sudah
memenuhi SNI (BSN 1990), yakniminimum 15 N/mm.
Analisis ragam menunjukkan bahwa kuat sobekkulit samoa pada penelitian ini tidak dipengaruhi oleh waktu oksidasi di dalam drum berputar, waktu oksidasi di
toggle dryer, serta interaksi antara keduanya.
Gambar 4. Hubungan antara waktu oksidasi dengan kuat sobekkulit samoa
Penyerapan Air
Penyerapan airkulit samoadilakukan sebanyak dua kali, yaitu pada 2 jam dan 24 jam setelah perendaman dalam air. Penyerapan air pada 2 jam pertama adalah 287.6%-374.4% (Gambar 5).Penyerapan air 24 jam adalah 321.2%-406.3% (Gambar 6).Secara umum, penyerapan air kulit samoa yang dihasilkan pada penelitian ini memenuhi SNI (BSN 1990), yaitu minimum 100% untuk penyerapan air 2 jam dan
200% untuk penyerapan air 24 jam. Jika dibandingkan dengan nilai penyerapan air antara waktu pengujian 2 jam dengan 24 jam, maka dapat dilihat bahwa nilai penyerapan air dengan waktu uji 24 jam mempunyai nilai penyerapan air yang lebih tinggi dibandingkan waktu uji penyerapan 2 jam. Hal ini disebabkan karena semakin lama waktu penyerapan, maka air yang terserap semakin banyak sampai pada titik tertentu ketika kulit sudah jenuh dengan air dan tidak dapat menyerap air lagi.
0
Waktu Oksidasi di Dalam Molen (jam)
Toggle Dry 1 Hari
Toggle Dry 2 Hari
Gambar 5. Hubungan antara waktu oksidasi dan penyerapan air 2 jamkulit samoa
Gambar 6. Hubungan antara waktu oksidasi dan penyerapan air 24 jamkulit samoa
Analisis ragam pada penyerapan air 2 jam dan 24 jam menunjukan bahwa penyerapan air tidak dipengaruhi oleh waktu oksidasi di dalam drum berputar dan waktu oksidasi di toggle dryer. Hal ini menunjukkan bahwa struktur kulit yang terbentuk tidak jauh berbeda, sehingga kapasitas penyerapan airtidak berbeda
secara nyata.
Waktu Oksidasi di Dalam Molen (jam)
Toggle Dry 1 Hari
Waktu Oksidasi di Dalam Molen (jam)
Toggle Dry 1 Hari
Toggle Dry 2 Hari
Sifat-sifat Kimia
Sifat-sifat kimia kulit samoa, yakni pH, kadar minyak dan kadar abu, yang dihasilkan dari penelitian ini disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Sifat-sifat kimia kulit samoa
Waktu oksidasi di dalam molen
(jam)
Waktu oksidasi di toggle dry
(hari)
pH Kadar minyak (%)
Kadar abu (%)
4 1 7.0 7.3 1.6
4 2 7.0 4.5 1.7
4 3 7.5 4.5 2.0
6 1 7.1 6.6 1.9
6 2 7.1 8.2 2.1
6 3 7.1 4.1 2.3
8 1 7.2 6.7 2.0
8 2 7.0 6.7 2.2
8 3 7.6 5.3 2.6
pH
Nilai pH kulit samoayang dihasilkan adalah 7.0-7.6 (Tabel 1).pH kulit samoa yang dihasilkan dari penelitian ini telah memenuhi SNI (BSN 1990), yakni maksimum 8.
Berdasarkan analisis ragam, waktu oksidasi di toggle dryer berpengaruh nyata
pada nilai pH kulit samoayang dihasilkan. Hasil uji Duncan menunjukkan bahwa waktu oksidasi di toggle dryer selama 3 hari berbeda nyata dengan waktu oksidasi di
toggle dryer selama 1 dan 2 hari. pH terendah dihasilkan dari perlakuan dengan
waktu oksidasi ditoggle dryerselama 2 hari yaitu rata-rata 7.0, sedangkan pH tertinggi dihasilkan dari perlakuan waktu oksidasi di toggle dryerselama 3 hari, yaitu rata-rata 7.6.
Kadar Minyak
dalam kulit pada saat penyamakan minyak. Mutu kulit samoa yang baik adalah kulit dengan kandungan minyak yang rendah (<10%) (BSN 1990). Kadar minyak yang tinggi pada kulit samoadapat berakibat pada timbulnya bau, lengket dan tidak
nyaman pada saat digunakan.
Kadar minyak kulit samoa yang dihasilkan adalah 4.1%-8.2% (Tabel 1). Kadar minyak tersenut memenuhi SNI (BSN 1990), yakni maksimum 10%. Berdasarkan hasil analisis ragam,kadar minyak tidak dipengaruhi oleh waktu oksidasi di dalam drum berputar dan waktu oksidasi di toggle dryer.
Kadar Abu
Uji kadar abu digunakan untuk mengetahui banyaknya zat anorganik (mineral) yang terkandung dalam kulit samoa. Kadar abu kulit samoa yang dilakukan pada penelitian ini adalah 1.6%-2.6% (Tabel 1). Secara keseluruhan,kadar abu kulit samoa yang dihasilkan memenuhi SNI (BSN 1990), yaitu maksimum 5%.
Analisis ragam menunjukkan bahwa waktu oksidasi di dalam molen dan waktu oksidasi di toggle dryer berpengaruh nyata terhadap kadar abu kulit samoa, sedangkan interaksi kedua fakroe tersebut tidak berpengaruh nyata terhadap kadar abu. Kadar abu tertinggi dihasilkan dari perlakuan waktu oksidasi didalam molen selama 8 jam dan waktu oksidasi di luar molen selama 3 hari, sedangkan nilai
terendahnyadihasilkan dari perlakuan waktu oksidasi didalam molen selama 4 jam dan waktu oksidasi di toggle dryerselama 1 hari (Tabel 1).
Sifat Organoleptik
Sifat-sifat organoleptik kulit samoa, yakni kehalusan, warna dan bau abu, yang dihasilkan dari penelitian ini disajikan pada Tabel 2.
Sifat organoleptik merupakan parameter utama untuk mengetahui mutu kulit samoa, sebab sifat tersebut yang terkait langsung dengan kenyamanan kulit samoa saat digunakan. Sifat organoleptik dari kulit samoa yang paling penting adalah warna, kehalusan dan bau.
berpengaruh nyata. Uji Duncan menunjukkan waktu oksidasi di dalam molen selama 4 jam dan 6 jam berbeda nyata terhadap waktu oksidasi di dalam molen selama 8 jam.
Tabel 2. Sifat organoleptik kulit samoa
Waktu oksidasi di dalam molen (jam)
Waktu oksidasi di
toggle dry (hari) Kehalusan Warna Bau
4 1 6 9 7-8
4 2 7 8 7-8
4 3 8 -9 7 7-8
6 1 8- 9 9 7-8
6 2 6 -7 8 7-8
6 3 5-6 7 7-8
8 1 6-7 9 7-8
8 2 9 8 7-8
8 3 9 7 7-8
Warna kulit samoa dipengaruhi oleh waktu oksidasi di toggle dryer. Semakin lama waktu oksidasi di toggle dryer, maka intensitas warna kulit samoa yang
dihasilkan semakin tinggi (Tabel 1). Warna yang dikehendaki pada kulit samoa adalah kuning muda mendekati putih sebagaimana yang disyaratkan di dalam SNI 06-1752-1990 (BSN 1990).
Semua perlakuan yang memberikan nilai organoleptik bau yang sama. Hasil penilaian bau untuk semua perlakuan tersebut adalah 7-8 dalam skala 1-10 (Tabel 2). Hal tersebut mengindikasikan bahwa perlakuan waktu oksidasi yang dicoba pada penelitian ini tidak berpengaruh pada bau kulit samoa yang dihasilkan.
Kajian Mikroskopis
kombinasi perlakuan waktu oksidasi di dalam molen selama 4 jam dan oksidasi di
toggle dryerselama 3 hari merupakan hasil yang terbaik.
Gambar 7 menunjukkan bahwa jalinan serat kulit samoa(Gambar 7b) lebih
regang dan terbuka dibandingkan dengan kulit pikel (Gambar 7a). Hal tersebut terjadi karena adanya matriks polimer hasil oksidasi minyak yang mengisi antar jalinan serat dan menjaga antar serat berjauhan (Covington 2009).
a b
Gambar 7. Mikrograf SEM dengan magnifikasi 500×: (a) kulit pikel kambing dan (b) kulit samoa hasil perlakuan waktu oksidasi di dalam molen 4 jam dan di toggle dryer3
hari
KESIMPULAN
Perlakuan antara waktu oksidasi di dalam molen selama 4 jam dan di luar moen selama 3 hari merupakan perlakuan terbaik untuk menghasilkan kulit samoa.
DAFTAR PUSTAKA
BSN (Badan Standardisasi Nasional). 1990. Standar Nasional Indonesia:Kulit Samoa (Chamois). SNI 06-1752-1990. BSN, Jakarta.
Covington, A.D. 2009. Tanning Chemistry, the Science of Leather. The Royal Society of Chemistry,Cambridge.
Hongru, W., Yuanyue, M., Yue, N. An Oil Tanning Process Accelerated by Oxidation with Natrium Percarbonate. Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists, 2008, 92: 205-209.
Krishnan, S.H., Sundar, V.J., Rangasamy, T., Muralidharan, C., Sadulla, S. Studies on Chamois Leather – Tanning Using Plant Oil. Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists, 2005, 89: 260-262.
SLTC(Society of Leather Technologists and Chemists). 2006. Official Methods of Analysis. Society of Leather Technologists and Chemists,Northampton.
Suparno, O., Kartika, I.A., Muslich. 2009a. Chamois leather tanning using rubber seed oil. Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists, 93(4): 158-161.
Suparno, O. 2010. Optimization of chamois leather tanning using rubber seed oil. Journal of The American Leather Chemists Association, 105(6): 189-194. Suparno, O., Gumbira-Sa’id, E., Kartika, I.A., Muslich, Mubarak, S. An Innovative
New Application of Oxidizing Agents to Accelerate Chamois Leather Tanning. Part I: The Effects of Oxidizing Agents on Chamois Leather Quality. Journal of
the American Leather Chemists Association, 2011a, 106: 360-366.
