REVIEW OF DETERMINING DRY RUBBER CONTENT ON PROCESSING RUBBER SHEET

Transkripsi

1 REVIEW OF DETERMINING DRY RUBBER CONTENT ON PROCESSING RUBBER SHEET Ikha Rasti Julia Sari 1 dan Januar Arif Fatkhurahman 1 1 Balai Besar Teknologi Pencegahan Pencemaran Industri Jl. Ki Mangunsarkoro No.6, Telp /Fax Semarang ikharasti@kemenperin.go.id ABSTRACT Dry Rubber Content (DRC) used as standard to adding chemical material in ribbed smoked sheet process. DRC data was not accurate can effect in quality of product. Review determine DRC is aim to compare good methods on market or standard method so get the right method, accurate, effective and applicative to use in rubber sheet production process. Process of getting DRC in laboratory standard need until 12 hours. In fact, a big plantation determine the DRC did not suitable with the standard and only based on rubber dry weight deviation done with the manual way. Dielectric capacitance and photoelectric technology is an innovation in the determination of dry rubber content which need to be developed and customized to the needs of industrial rubber sheet, in order to determine the value of dry rubber content can be done effectively and accurately. Keywords : Dry Rubber Content (DRC), Latex, Rubber Sheet 169 Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari

2 KAJIAN PENENTUAN KADAR KARET KERING PADA PENGOLAHAN KARET SHEET Ikha Rasti Julia Sari 1 dan Januar Arif Fatkhurahman 1 1 Balai Besar Teknologi Pencegahan Pencemaran Industri Jl. Ki Mangunsarkoro No.6, Telp /Fax Semarang ikharasti@kemenperin.go.id ABSTRAK Kadar Karet Kering (KKK) dipakai sebagai standar dalam pemberian bahan kimia untuk pengolahan karet sheet. Data kadar karet kering yang tidak akurat akan berimbas pada mutu produk. Kajian penentuan kadar karet kering ini bertujuan untuk membandingkan beberapa metode baik yang ada di pasaran maupun metode standar sehingga diperoleh metode yang tepat, akurat, efektif dan aplikatif untuk digunakan pada proses pengolahan karet sheet asap. Proses untuk mengetahui kadar KKK sesuai dengan standar alat laboratorium memerlukan waktu hingga 12 jam. Kenyataannya, perkebunan besar menentukan KKK tidak sesuai standar dan hanya berdasarkan selisih berat kering karet yang diperoleh secara manual sehingga memberikan hasil yang kurang akurat. Teknologi kapasitansi dielektrik dan photoelectric merupakan inovasi penentuan kadar karet kering dalam lateks yang perlu dikembangkan dan disesuaikan dengan kebutuhan industri karet sheet, agar penentuan nilai KKK dapat dilakukan secara efektif dan akurat. Kata Kunci : Kadar Karet Kering (KKK), Lateks, Karet Sheet Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari 170

3 PENDAHULUAN Kebijakan Industri Nasional yang tertuang dalam Peraturan Presiden Nomor 28 tahun 2008, industri karet dan plastik merupakan bagian dari kelompok industri yang diprioritaskan dalam pengembangannya. Kualitas karet alam sekarang ini masih rendah, oleh sebab itu diperlukan peningkatan kualitas bahan olah karet alam (Sannia dkk., 2013). Dalam Sa id, dkk.(2005) Blow dan Hepburn menyatakan karet alam memiliki daya elastis atau daya lenting yang sempurna, plastisitas yang baik, kepegasan yang tinggi dan keteraturan geo-metri yang tinggi, yang menambah kuat tarik pada saat direnggangkan. Keunggulan ini yang belum bisa digantikan oleh karet sintetis. Karet Ribbed Smoked Sheet (RSS) atau sering disebut dengan karet sheet termasuk jenis karet alam konvensional, dimana pengolahannya dilakukan oleh perkebunan besar dengan menggunakan peralatan yang lebih baik dan dengan kapasitas yang lebih besar. (Utomo, dkk., 2004) Tahapan yang paling kritis pada pengolahan karet RSS adalah proses pengenceran lateks kebun, jumlah asam yang ditambahkan pada proses penggumpalan dan proses pengasapan. Kadar Karet Kering (KKK) adalah kandungan padatan karet per satuan berat (%). (Juliasari, dkk., 2014) menyatakan KKK merupakan salah satu data yang diperlukan untuk menghitung asam formiat dalam proses penggumpalan. KKK menjadi salah penentu kualitas mutu produk karet. Komponen terbesar dari dalam lateks adalah partikel karet dan air. Tingginya nilai KKK menyatakan kandungan air dalam lateks semakin rendah (Sulasri dkk., 2014). Berdasarkan Maspanger (2005) membagi klasifikasi mutu lateks kebun didasarkan kadar kering yaitu mutu I dengan kadar kering minimal 28% dan mutu II dengan kadar kering minimal 20% atau di bawah 28%. Dalam pengolahan karet sheet nilai KKK digunakan untuk sebagai dasar untuk menentukan jumlah kebutuhan air pada proses pengenceran lateks sampai diperoleh Kadar Karet Baku (Kadar Karet Standar). Proses pengenceran yang terlalu encer akan mengakibatkan koagulum (bekuan) yang terlalu lunak, sehingga mudah robek pada saat penggilingan. Sebaliknya jika koagulum terlalu keras, akan mengakibatkan pemakaian tenaga gilingan yang lebih besar dan memerlukan waktu pengeringan 171 Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari

4 terlalu lama. Kondisi ini akan mempengaruhi mutu karet sheet berdasarkan green book yang diterbitkan oleh International Rubber Quality and Packing Conference (IRQPC), (IS 15361, 2003). Kadar karet kering dalam pengolahan karet sheet memegang peranan penting dan berpengaruh terhadap mutu karet. Parameter KKK ini berperan dalam kalkulasi penentuan pengenceran lateks dan penambahan bahan kimia, yang berpengaruh juga pada biaya produksi. Dalam perkembangannya penentuan KKK terus mengalami perkembangan dari mulai tahapan yang sederhana berupa estimasi kasar sampai dengan analisis laboratorium yang mengedepankan akurasi, ditambah dengan perkembangan teknologi beberapa tahun terakhir ini dengan pendekatan viskositas, kapasitansi elektrolit, maupun sensor photoelectric. Dalam tulisan ini akan dipaparkan secara detail perkembangan prosedur penentuan KKK dengan beberapa kelebihan dan kekurangannya yang merupakan bagian pengolahan karet sheet, sehingga nantinya dapat dijadikan data awal bagi kegiatan penelitian lain yang berfokus pada pengembangan penentuan KKK sesuai kebutuhan industri. PEMBAHASAN Penentuan KKK merupakan salah satu bagian dalam menjaga mutu pengolahan karet sheet dan acuan pokok penambahan bahan kimia proses. Berbagai metode penentuan KKK dilakukan dimana masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan. (Purbaya,dkk., 2011) Kadar karet kering pada lateks tergantung dari beberapa faktor antara lain jenis klon, umur pohon, waktu penyadapan, musim, suhu udara serta letak tinggi dari permukaan laut Batasan pembahasan tulisan ini, penentuan KKK dibagi menjadi tiga kategori; estimasi, analisis laboratorium, dan pendekatan teknologi, dengan pembagian sebagai berikut; 1. Estimasi Pendekatan penentuan KKK dengan estimasi memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari metode estimasi yaitu mendapatkan nilai KKK secara cepat, namun mempunyai kekurangan bahwa hasil yang diperoleh memiliki nilai akurasi yang rendah hanya merupakan estimasi fisik dengan penimbangan maupun volume. metode ini biasa digunakan untuk menentukkan KKK di Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari 172

5 lapangan, dimana membutuhkan hasil yang cepat untuk melakukan pembayaran ke pengepul lateks. Pendekatan penentuan KKK dengan cara estimasi ini, diantaranya; - Pembobotan Lateks Pada metode penentuan KKK dengan pembobotan lateks (Kumara, 2006), secara umum lateks hanya melewati tahapan proses penyaringan, pengukuran volume dengan penanda volume, dan estimasi berdasarkan berat kasar, seperti terlihat pada gambar 1. Gambar 1. Penentuan KKK menggunakan Metode Pembobotan Lateks Dengan hanya dua tahapan singkat tersebut dapat dilihat bahwa metode ini cukup sederhana, cepat tetapi memberikan nilai KKK secara kasar. Penentuan dengan metode ini umumnya hanya digunakan sebagai acuan pembayaran kepada penyadap karet. - Metode Metrolac Secara umum Metrolac tidak dapat dijadikan acuan baku sebagai penentu KKK, hal ini dikarenakan menurut (Smith, 1947); 1. Densitas partikel lateks tidak diketahui secara pasti dan bervariasi tergantung pada faktor yang mempengaruhi mutu lateks secara umum 2. Serum pada lateks bukan merupakan komposisi tunggal seperti air, namun merupakan multikomponen dengan campuran seperti protein dan garam 3. Lateks yang baru disadap merupakan cairan yang terlalu kental yang menyebabkan hydrometer seperti metrolac tidak dapat menampilkan 173 Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari

6 bacaan nilai yang stabil, sehingga untuk mendapatkan bacaan yang stabil perlu ditambahkan air pada lateks, dimana secara substansi fisika mempengaruhi densitas yang pada akhirnya akan merusak korelasi densitas dan KKK. Penentuan KKK dengan metode metrolac mendasarkan pada pengukuran densitas lateks. Asumsi mendasar yang menyebabkan kurang tepatnya penentuan KKK menggunakan metrolac adalah densitas dan KKK mempunyai korelasi yang linier (Kumara, 2006). Gambar 2. Penentuan KKK menggunakan Metode Metrolac Secara umum tahapan utama proses penentuan KKK menggunakan metode Metrolac, lateks uji diencerkan dan ditempatkan pada tempat dengan bukaan berbentuk silinder. Metrolac ditempatkan pada tabung silinder berisi lateks tersebut dan akan membaca skala KKK pada lateks uji. - Metode Ujicoba Koagulasi Metode ujicoba koagulasi ini secara umum banyak digunakan di perkebunan. Secara umum tahapan analisa adalah lateks diencerkan dengan air dalam perbandingan 1 : 1, dibagi menjadi 2 sampel dengan volume masing-masing sampel adalah 5 liter, kemudian ditambahkan ml larutan asam formiat 1% sampai tergumpal sempurna. Koagulum dicetak dalam mesin roll dan dipress, dikeringkan dengan dihilangkan secara manual menggunakan kain kemudian kedua sampel ditimbang bersama, bila akurat nilainya adalah Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari 174

7 10 gr dimana 1/5 dari berat kedua sampel menunjukkan kandungan karet dalam gr/ liter. Sebagai kendali mutu, menimbang masing-masing sampel secara terpisah untuk melihat deviasinya. Kondisi di lapangan yang dilakukan menunjukkan bahwa untuk kendali mutu jarang/ hampir tidak pernah dilakukan, karena lateks yang datang harus segera diolah sebelum menggumpal secara alami yang akan menurunkan mutu lateks. Gambar 3. Penentuan KKK menggunakan Metode Ujicoba Koagulasi 2. Analisis Laboratorium Bila dibandingkan dengan metode estimasi, pendekatan analisa laboratorium memberikan hasil yang lebih akurat dalam penentuan KKK. Analisa laboratorium ini dilakukan melalui proses kimia dan fisis berdasarkan berat konstannya. Pendekatan ini memakan waktu yang relatif lama dan secara umum tidak bisa dilakukan di pengolahan karet sheet, yang membutuhkan waktu relatif cepat untuk mengetahui kadar KKK. Proses pengolahan karet sheet asap di pabrik mulai dari lateks datang sampai proses pembekuan hanya memerlukan waktu ± menit. Secara umum analisis laboratorium dalam penentuan KKK dibagi menjadi dua jenis (Kumara, 2006); - Metode Standar Metode standar ini merupakan metode yang dipopulerkan oleh Standar Inggris dan ISO 126 (2000) dalam penentuan KKK dilaksanakan dalam tahapan panjang meliputi perlakuan fisik pengepresan dan pemanasan untuk menghilangkan komposisi air dalam lateks. Waktu yang diperlukan dalam 175 Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari

8 metode ini mencapai 6-8 jam, dimana metode ini biasa digunakan untuk pengendalian produksi pabrik pengolahan. Metode standar Inggris/ ISO 126 ini memakan biaya yang relatif besar. Tahapan proses meliputi mengambil sampel lateks sebanyak 10 gram yang kemudian dikoagulasi dengan sejumlah asam asetat. Koagulum tersebut kemudian dipanaskan dalam waterbath sampai serum lateks muncul. Koagulum kemudian dipress dengan ketebalan tidak boleh melebihi 2 mm. Dilanjutkan dengan proses pencucian, koagulum dikeringkan dalam oven dengan suhu 60 o C. Setelah dikeringkan, karet didinginkan dengan dimasukkan dalam desikator dan dilaksanakan analisis secara gravimetri dengan penimbangan berat konstan. Gambar 4. Penentuan KKK menggunakan Metode Standar Analisis Laboratorium - Metode acak dengan oven Metode ini memangkas waktu dengan metode standar Inggris/ ISO dengan waktu analisa antara 10 dan 25 menit dengan menggunakan mikrowave oven pada operasi daya rendah-medium (Tillekeratne, dkk., 1989). Hasil analisa penentuan KKK yang didapat tidak seakurat metode standar. Penentuan KKK menggunakan metode acak ini menggunakan jaminan mutu pengujian KKK lateks secara triplo, sehingga deviasi maksimum dari masing masing analisis tidak boleh lebih dari 0,05%. Pengeringan dilakukan menggunakan microwave/ oven. Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari 176

9 Gambar 5. Penentuan KKK Menggunakan metode Acak 3. Pendekatan Teknologi Dengan banyaknya metode uji yang digunakan untuk penentuan KKK, masing masing mempunyai kelemahan yang dapat dilihat dalam matrix di bawah ini. Tabel 1. Matriks Akurasi dan Waktu Penentuan KKK No Metode Akurasi Waktu 1 Pembobotan Lateks Metrolac Ujicoba Koagulasi Standar Laboratorium Metode Acak - ++ Matriks tersebut menggambarkan semakin sedikit tanda (-) berarti semakin akurat penentuan KKK, dan tanda (+) berarti semakin cepat penentuan KKK. Dengan melihat matriks tersebut masih terdapat peluang untuk mencari metode penentuan KKK secara akurat dan relatif cepat,sehingga beberapa penelitian baik di dalam maupun luar negeri menggunakan pendekatan teknologi untuk menentukan KKK. Beberapa penentuan KKK menggunakan pendekatan teknologi yang beberapa tahun terakhir cukup berkembang adalah; - Penentuan KKK dengan pendekatan kapasitansi elektrolit 177 Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari

10 Penelitian penentuan Kadar Kering Karet (KKK) dengan mengkorelasikan konstanta dielektrik lateks menggunakan arus bolak-balik berfrekuensi tinggi. KKK diperoleh menggunakan metode gravimetric dengan memvariasikan lama waktu pengeringan lateks. Konstanta dielektrik lateks diukur menggunakan rangkaian RLC. Nilai KKK optimum diperoleh dari lama waktu pengeringan 8 jam yakni sebesar 28,235% dan konstanta dielektrik lateks sebesar 0,374 untuk lama waktu pengeringan 6 jam, 0,123 untuk lama waktu pengeringan 8 jam, 0,159 untuk lama waktu pengeringan 10 jam dan 0,335 untuk lama waktu pengeringan 12 jam (Sulasri, dkk., 2014). Konstanta dielektrik lateks menurun seiring pertambahan KKK yang menunjukkan bahwa kandungan air dalam lateks semakin rendah.. Air yang merupakan penyusun utama dari lateks merupakan molekul polar yang mempunyai sifat jika ditempatkan dalam medan listrik menyebabkan pembentukan dipol, beda tegangan yang diberikan antara dua kutub medan listrik tersebut akan menimbulkan efek dielektrik pada molekul lateks. Penentuan KKK dengan metode ini berfokus pada perbedaan geometrikal pada molekul lateks yang berbeda untuk tiap lateks dengan KKK berbeda (Jayanty, 2005) - Penentuan KKK dengan pendekatan photoelectric (Zhao,dkk, 2010) Penentuan KKK dengan metode ini berdasarkan prinsip Lamber-Beer, daya reflektivitas lateks diuji menggunakan modul penguat untuk mendapatkan beda tegangan berdasarkan variasi nilai KKK. Dengan metode ini, KKK dapat dianalisis secara realtime. Gambar 6. Penentuan KKK dengan Pendekatan Photoelectric Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari 178

11 Zhao dalam tulisannya menyebutkan bahwa penentuan KKK dengan pendekatan photo electric ini mengkalibrasi pengukurannya dengan beberapa lateks dengan konsentrasi KKK yang berbeda, kemudian korelasi KKK terhadap beda tegangan yang dihasilkan unit penguat sinyal dianalisis dengan linier fitting, sehingga peralatan yang dibuat dapat digunakan untuk menentukan KKK secara cepat dan akurat. KESIMPULAN Penentuan KKK dengan metode manual tanpa pendekatan teknologi masih membutuhkan waktu yang cukup lama, sehingga mengurangi efektivitas produksi secara keseluruhan. Beberapa metode uji tidak dapat menghasilkan angka yang akurat sehingga lebih cocok diterapkan di lapangan sebagai acuan untuk memperkirakan harga lateks dari petani penyadap. Penentuan KKK yang cukup akurat dapat dilaksanakan dengan metode laboratorium, dan waktu analisis KKK yang masih cukup lama membuka peluang penentuan KKK dengan inovasi teknologi untuk mengurangi waktu analisis. Teknologi kapasitansi dielektrik dan photoelectric merupakan inovasi penentuan kadar karet kering dalam lateks yang perlu dikembangkan dan disesuaikan dengan kebutuhan industri karet sheet, agar penentuan nilai KKK dapat dilakukan secara efektif dan akurat. DAFTAR PUSTAKA ISO Rubber Latex Natural. Determination of Dry Rubber Content. Jayanti, dkk Measurement of Dry Rubber Content in Latex Using Microwave Technique. Measurement Science Review, Volume 5, Section 3 Juliasari, I.R.J., Fathurakhman, J,Korelasi Penggunaan Asam Formiat terhadap Kadar Amoniak terhadap Peningkatan Mutu Karet Sheet. Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik ke-3. Yogyakarta. ISBN Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari

12 Kumara, Sarath Methods of Estimation of Dry Rubber Content in Natural Rubber Latex. Bulletin of the Rubber Research Institute of Sri Lanka. Maspanger, D.R., 2005, Karakterisasi Mutu Koagulum Karet Alam Dengan Metode Ultrasonik. Desertasi IPB. Bogor. Purbaya, Mili. Sari, T.I., Saputri, C.A., Fajriaty, M.T., Pengaruh Beberapa Jenis Bahan Penggumpal Lateks dan Hubungannya dengan Susut Bobot, Kadar Karet Kering dan Plastisitas. Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3. Palembang Oktober ISBN : Sannia, Belladina., Ismono, R.H., Viantimala,B., Hubungan Kualitas Karet Rakyat dengan di desa Program dan Non Pogram. Jurnal Ilmu Ilmu Agribisnis. Volume 1 No.1, Januari Hal Sulasri, Malino, B.M., Lapanporo, B.P., Kadar Karet Kering dan Pengukuran Konstanta Dielektrik Lateks Menggunakan Arus Bolak Balik Berfrekuensi Tinggi. Jurnal Prisma Fisika, Vol. II, No. 1 (2014), Hal ISSN Smith, H Fairfield Use of Hydrometers to Estimate Dry Rubber Content of Latex. JRRI Communication. Malaysian Rubber Board Tillekeratne, L.M.K., Karunanayake, L., Kumara, S.P.H., Weeraman, S., A Rapid and Accurate Method for Determining the Dry Rubber Content and Total Solid Content of NR Latex. Polimer Testing 8 (1989) Elsevier Science Publishers Ltd, England. Sa id Gumbira, E., Rahman, N., Febriyanti, L., Pengaruh Hidrogenasi Dalam Fasa Lateks Pada Karet Alam Hevea Brasiliensis. Jurnal Teknologi Industri Pertanian Vol. 14(3). ISSN Hal Utomo, T.P., Suroso, Erdi, Aplikasi Sistem Pakar pada Pengendalian Mutu Karet RSS. Prosiding Komputer dan Sistem Intelijent. Jakarta, Agustus ISSN , Hal Zhao, dkk A Novel Measurement System for Dry Rubber Content in Concentrated Natural Latex Based on Annular Photoelectric Sensor. International Journal of Physical Sciences Vol. 5(3). Kajian Penentuan Kadar Karet..., Ikha Rasti Julia Sari 180