BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Lateks pekat sebagai bahan utama pada penelitian ini tetap berada dalam bentuk emulsi sebelum diolah menjadi bahan baku pada industri. Biasanya lateks pekat banyak digunakan untuk pembuatan bahan karet yang tipis seperti sarung tangan, benang karet, alat-alat medis dan lain-lain yang bermutu tinggi (Termal, et al, 2005). Cairan ini belum mengalami penggumpalan baik dengan penambahan pengemulsi ataupun tanpa penambahan pengemulsi (Hani, 2009). Lateks kebun segar umumnya bersifat tidak stabil atau cepat mengalami penggumpalan. Ketidakstabilan lateks disebabkan rusaknya lapisan pelindung molekul karet yang terdispersi dalam serum lateks (Kawahara, et al, 1999). Terjadi ketidakstabilan lateks membuat mutu lateks yang dihasilkan tidak maksimal, sehingga perlu dicari bahan pengemulsi, untuk menjaga kestabilan lateks (Bunsomsit, et al,2003). Bahan pengemulsi yang biasa digunakan pada pabrik lateks pekat yaitu amonium laurat (AL) yang diimpor dari mancanegara. Amonium laurat ini dapat meningkatkan waktu kemantapan mekanis lateks pekat sesuai dengan Standart American Society for Testing and Material (ASTM D.1076) yaitu minimum 650 detik dan International Organization for Standarization (ISO2004) minimum 540 detik (Dalimunte R, 1986). Waktu kemantapan mekanis ini disebut dengan Mechanical Stability Time (MST) yaitu salah satu parameter penting dalam spesifikasi mutu ekspor lateks pekat. Penelitian mengenai bahan pengemulsi sebagai pengganti amonium laurat telah banyak dilakukan. Dalimunthe R, 1985 telah meneliti penggunaan sabun natrium minyak inti sawit dan sabun natrium minyak kelapa untuk mestabilkan lateks pekat. Hasil yang diperoleh ini belum sebagus menggunakan amonium laurat, karena bahan pengemulsi ini mengandung natrium, sehingga produksi lateks pekat ini tidak disukai pada industri pengolahan karet.

2 Sintesa amida asam lemak dari minyak kelapa dan minyak inti sawit sebagai bahan pengemulsi lateks pekat telah diteliti (Brahmana, 1991). Dalam penelitian ini minyak kelapa dan minyak inti sawit diubah menjadi amida asam lemak dengan menggunakan amonia sebagai pembentuk amida, namun proses ini agak rumit karena berlangsung pada suhu C, sehingga hasil yang didapat untuk menghasilkan lateks pekat tidak maksimum. Penggunaan sabun kalium dari fraksi stearin minyak inti sawit juga telah diteliti sebagai pengemulsi lateks pekat dalam pembuatan karet alam cair (Pudjosunaryo, 2001). Selain pengemulsi lateks pekat yang telah diteliti di atas, juga telah diteliti pengemulsi sodium lauril sulfat (Zhao, et al, 1996). Bahan pengemulsi sodium lauril sulfat, telah berhasil memberikan nilai sensitivitas yang baik dalam menurunkan tegangan permukaan lateks pekat. Clarama, et al, 1997 mempelajari efek yang mempengaruhi kestabilan lateks dengan memvariasikan temperatur dan waktu pra vulkanisasi.dalam penelitian ini temperatur sangat berperan dalam crosslinking karet alam dengan sulfur. Selain itu sifat morfologi partikel lateks juga sangat penting dalam industri karet. Pemanfaatan lateks sebagai bahan adhesif, coating dan aplikasi lain tergantung pada stabilitas emulsi lateks (Michael Schneider, et al,1996 ). Lateks karet alam telah diteliti sebagai bahan modifikasi polimer, terutama untuk meningkatkan kekuatan polimer lain (Tangboribonsat, et al, 1998 ) Pembuatan produk-produk dari lateks karet alam selalu menggunakan teknik pencelupan untuk menghasilkan produk yang dapat dimanfaatkan oleh masyarakat. Produk-produk tersebut digunakan baik di bidang medis, maupun keperluan seharihari di masyarakat. Teknik pencelupan dari bahan baku lateks karet alam digunakan untuk menghasilkan produk-produk seperti sarung tangan, kompeng anak-anak, barang mainan dan sebagainya (Blackley, 1966 ; Hannan, 1973). Pembuatan produk dari lateks karet alam ini menggunakan bahan baku kuratif, sebagai agen penyambung silang seperti sulfur. Selain sulfur juga

3 ditambahkan bahan kuratif lain seperti zat pengaktif (ZnO), bahan pencepat (ZDBC), bahan anti oksidan dan bahan pengisi (Wong Chen, 1987). Dalam penelitian ini selain agen penyambung silang dengan sulfur, juga digunakan dikumil peroksida (DKP). Penggunaan DKP ini dalam proses vulkanisasi tidak menggunakan akselerator (ZDBC) dan zat aktifator (ZnO) (Indra, 2006), sehingga limbah yang dihasilkan tidak berbahaya. Sedangkan penggunaan sulfur dengan penambahan ZDBC dan ZnO, limbah yang dihasilkan berdampak pada pencemaran lingkungan. Dalam penelitian ini bahan pengemulsi lateks pekat yang digunakan adalah amida asam lemak campuran dari minyak kelapa (AAL), amonium lauril sulfat (ALS) dan amonium laurat (AL) sebagai standar. Jenis lateks pekat yang biasa digunakan pada pembuatan film lateks karet alam adalah amonia tinggi disebut High Amonia (HA) dan amonia rendah disebut low Amonia (LA). Pada penelitian ini digunakan lateks pekat jenis amonia tinggi, agar lateks pekat yang digunakan stabil dalam jangka waktu yang lama (Dalimunthe,1986). Berdasarkan alasan di atas dan merujuk pada penelitian sebelumnya, peneliti tertarik melakukan penelitian mengenai studi pemanfaatan bahan pengemulsi berbasis minyak kelapa untuk produk film lateks pekat karet alam dengan agen vulkanisasi sulfur dan dikumil peroksida Perumusan Masalah Bahan pengemulsi yang biasa digunakan pada pabrik pengolahan lateks pekat adalah amonium laurat. Amonium laurat ini diimpor dari luar negeri dengan harga yang mahal. Usaha untuk mencari bahan pengemulsi alternatif yang dapat diproduksi sendiri secara mudah yaitu memanfaatkan minyak kelapa. Minyak kelapa ini dapat digunakan sebagai bahan pengemulsi karena memiliki kandungan asam laurat yang cukup tinggi sekitar 44-52% (Ketaren, 1986). Minyak kelapa yang dihasilkan dijadikan metil ester asam lemak campuran dengan menggunakan metanol, benzene dan H 2 SO 4 (P) sebagai katalis. Metil ester asam lemak campuran yang diperoleh, dijadikan amida asam lemak dengan

4 menggunakan urea dimana urea dileburkan terlebih dahulu pada suhu C. Selanjutnya dicampur dengan metil ester asam lemak campuran dan dilakukan pemanasan pada suhu C. Selain amida asam lemak campuran (AAL), juga digunakan bahan pengemulsi amonium lauril sulfat (ALS) dan sebagai standar amonium laurat (AL).Untuk mengetahui apakah ada pengaruh komposisi amida asam lemak campuran dari minyak kelapa, amonium lauril sulfat dan amonium laurat komersil terhadap kestabilan lateks pekat. Setelah itu dibuat formulasi lateks karet alam dengan proses vulkanisasi yang berbeda. Dalam hal ini diharapkan produk film yang didapat memenuhi kriteria produksi film lateks karet alam. Maka yang menjadi permasalahan dalam penelitian adalah : 1. Bagaimana pengaruh penambahan bahan pengemulsi amida asam lemak campuran berbasis minyak kelapa dibandingkan dengan amonium lauril sulfat dan amonium laurat komersil terhadap kestabilan latek pekat karet alam. 2. Bagaimana proses pembentukan dari film lateks pekat karet alam dengan pengemulsi amida asam lemak campuran berbasis minyak kelapa dibandingkan dengan pengemulsi amonium laurat komersil. 3. Bagaimana proses vulkanisasi film lateks pekat karet alam yang mengandung pengemulsi amida asam lemak campuran berbasis minyak kelapa dengan amonium laurat komersil Tujuan Penelitian Tujuan Umum Tujuan umum dalam penelitian ini untuk memanfaatkan bahan pengemulsi alam yang berbasis minyak kelapa sebagai alternatif penggunaan pengemulsi komersil dalam menstabilkan lateks pekat dan pembentukan film karet alam.

5 Tujuan Khusus 1. Untuk mengetahui pengaruh penambahan bahan pengemulsi amida asam lemak campuran berbasis minyak kelapa dan amonium lauril sulfat serta amonium laurat komersil terhadap kestabilan lateks pekat karet alam. 2. Untuk mengetahui proses pembentukan dari film lateks pekat karet alam dengan pengemulsi amida asam lemak campuran berbasis minyak kelapa dibandingkan dengan pengemulsi amonium laurat komersil. 3. Untuk mengetahui proses vulkanisasi film lateks pekat karet alam yang mengandung pengemulsi amida asam lemak campuran berbasis minyak kelapa dengan amonium laurat komersil Manfaat Penelitian 1. Diharapkan memberikan nilai tambah terhadap produksi minyak kelapa sebagai bahan baku surfaktan. 2. Untuk mendapatkan bahan pengemulsi alternatif berupa amida asam lemak campuran berbasis minyak kelapa sebagai penstabil lateks pekat yang kualitasnya mendekati ASTM D.1076 dan ISO Metodologi Penelitian Penelitian ini bersifat eksperimen laboratorium (Research Laboratory). Bahan yang akan digunakan adalah minyak kelapa, dimana minyak kelapa diperoleh secara tradisional dengan cara pemanasan. Minyak kelapa yang dihasilkan terlebih dahulu dijadikan metil ester asam lemak campuran dengan menggunakan metanol, benzene dan asam sulfat sebagai katalisnya. Metil ester asam lemak campuran yang diperoleh dijadikan amida asam lemak dengan menggunakan urea, dimana urea dileburkan terlebih dahulu pada suhu C. Setelah itu dicampur dengan metil ester asam lemak minyak kelapa dan dilakukan pemanasan pada suhu C. Kemudian amida asam lemak (AAL) yang dihasilkan

6 ditambahkan pada lateks pekat (HA) dengan variasi konsentrasi dan waktu penyimpanan untuk melihat kestabilan lateks pekat. Begitu juga untuk amonium lauril sulfat dan amonium laurat komersil sebagai standar, selanjutnya penyediaan formulasi lateks dan pembentukan film lateks karet alam. Metode pembentukan film dilakukan dengan teknik pencelupan yang mana terlebih dahulu membersihkan plat, sebelum mencelupkan ke dalam formulasi lateks karet alam yang telah di pravulkanisasi dan juga telah mengalami maturasi. Film lateks karet alam di vulkanisasi dengan sulfur dan dikumil peroksida kemudian dikeringkan pada suhu 100 o C dan 160 o C selama 30 menit. Sampel yang dihasilkan, dikarakterisasi dengan uji tarik, FTIR, SEM dan uji swelling index. Penelitian ini dilakukan beberapa tahap : 1. Pembuatan Amida Asam Lemak Campuran dari Minyak Kelapa Minyak kelapa dijadikan metil ester asam lemak campuran dengan menggunakan benzen, metanol, dan H 2 SO 4. Metil ester asam lemak campuran yang didapat dijadikan amida asam lemak dengan menambahkan urea sebagai pembentuk amida. Amida asam lemak yang didapat ditambahkan ke dalam lateks pekat dengan variasi konsentrasi dan waktu penyimpanan. Selanjutnya dilakukan terhadap amonium lauril sulfat dan amonium laurat komersil. Variabel Bebas : - Konsentrasi AAL, ALS, dan AL (0 v/v.%; 0,03 v/v.%; 0,05 v/v.%; 0,07 v/v.%; 0,09 v/v.%) - Waktu penyimpanan : 0, 5, 10, 15, 20, 25 hari. Variabel terikat : MST, TSC, KKK, HLB Variabel tetap : Suhu ruangan dan Berat lateks pekat.

7 2. Pembuatan Kompon untuk Proses Pravulkanisasi Campuran lateks pekat dan pengemulsi, KOH 10%, sulfur 50%, wingstay 50%, ZnO 20%, ZDBC 50%, distirer selama 2 jam dan dipanaskan 70 0 C. Penentuan tahap pematangan dengan CHCl 3. Setelah lateks pematangan optimum didapat, didiamkan 24 jam untuk proses maturasi. Diuji TSC dan Swelling index. Selanjutnya dilakukan prosedur yang sama untuk dikumil peroksida. Variabel Bebas : Konsentrasi pengemulsi dan campuran bahan pengemulsi. AAL : AL = 50% : 50%; 30% : 70%; 70% : 30% (v/v) Variabel terikat : TSC dan Swelling Index Variabel tetap : Bahan formulasi dari kompon 3. Pembuatan Film dengan Menggunakan Agen Vulkanisasi Sulfur dan Dikumil Peroksida Pembuatan film dilakukan dengan tehnik pencelupan yang menggunakan plat aluminium sebagai bahan pencetak, dengan mencelupkan plat ke dalam kompon yang telah mengalami maturasi selama 24 jam dan dilakukan vulkanisasi. Film lateks karet alam divulkanisasi dengan cara mengeringkan di dalam oven pada suhu C dan C selama 30 menit. Variabel Bebas : Konsentrasi pengemulsi dan campuran bahan pengemulsi. Variabel terikat : Uji tarik, Uji perpanjangan putus, Swelling index, FTIR, SEM Variabel tetap : Suhu vulkanisasi C (S) dan C (DKP) Waktu vulkanisasi 30 menit.