HASIL DAN PEMBAHASAN 55 KESIMPULAN DAN SARAN

3.4.6. Penentuan Jumlah Padatan Total TSC

43 3.5. Prosedur Pembuatan Film Lateks Karet Alam 43 3.5.1. Penyediaan Formulasi Lateks Pravulkanisasi dan komposisinya 43

3.5.2. Pembuatan Formulasi Lateks Pravulkanisasi

43 3.5.3. Proses Pembersihan Plat Pembentuk 44

3.5.4. Pembuatan Film Lateks Karet Alam

44 3.5.5. Uji Tarik dan Uji Kemuluran 45

3.5.6. Penetapan Swelling Index ASTM D 3615

46 3.5.7. SEM Scanning Electromagnetic Microscopy 46

3.5.8. FTIR Fourier Transform Infra Red

46 3.6. Bagan Penelitian 47 3.6.1. Pembuatan Metil Ester Minyak Kelapa 47 3.6.2. Pembuatan Amida Asam Lemak Campuran 48 3.6.3. Pengujian MST Lateks Pekat dengan Penambahan Amida Asam Lemak Campuran 49

3.6.4. Penentuan Waktu Kemantapan Mekanis MST

50 3.6.5. Penentuan Jumlah Padatan Total TSC 51

3.6.6. Bagan Alir Proses Pembersihan Plat

52 3.6.7. Bagan Alir Pencelupan Produk Lateks Karet Alam dengan Penambahan Amonium Laurat 0,07 Terhadap Vulkanisasi Sulfur 53

3.6.8. Karakterisasi Produk Film

54

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 55

4.1. Metil Ester Asam Lemak Campuran

55 4.2. Amida Asam Lemak Campuran 57 4.3. Hubungan Amida Asam Lemak Campuran dengan Harga Keseimbangan Hidrofilik Lipofilik HLB 59 Universitas Sumatera Utara 4.4. Pengujian MST, TSC dan KKK Lateks Pekat dengan Penambahan Pengemulsi 61

4.5. Formulasi Lateks Pravulkanisasi

65 4.6. Pengujian Kekuatan Tarik dan Perpanjangan Putus 67

4.7. Analisa FTIR

73 4.8. Morfologi 79

4.9. Analisa Swelling Index

84

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

87

5.1. Kesimpulan

87

5.2. Saran

89 DAFTAR PUSTAKA 90 LAMPIRAN 95 Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman 2.1. Spesifikasi Mutu Lateks Pekat 12 2.2. Harga HLB untuk beberapa gugus fungsi 26 2.3. Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa 28 2.4. Sifat Fisika Kimia Minyak Kelapa 28 3.1. Bahan-bahan formulasi lateks pra vulkanisasi 43 4.1. Hasil Perolehan Metil Ester Asam Lemak Campuran 55 4.2. Komposisi Asam Lemak Campuran dari Minyak Kelapa 56 4.3. Hasil Perolehan Amida Asam Lemak campuran 57 4.4. Nilai Tegangan Permukaan dynecm pada berbagai konsentrasi pengemulsi. 60 4.5. Harga MST Lateks Pekat dengan Amida Asam Lemak Campuran pada Berbagai Waktu Penyimpanan 62 4.6. Harga MST Lateks Pekat dengan Amonium Lauril Sulfat Berbagai Waktu Penyimpanan 62 4.7. Harga MST Lateks Pekat dengan Amonium Laurat Berbagai Waktu Penyimpanan 62 4.8. Pengujian TSC Lateks Pekat HA dengan Penambahan Bahan Pengemulsi 63 4.9. Pengujian KKK Lateks Pekat HA dengan Penambahan Bahan Pengemulsi 63 4.10. Pengujian TSC Setelah Maturasi 66 4.11. Pengujian Swelling Indeks mm Setelah Maturasi 66 4.12. Nilai Kekuatan Tarik σ dan Perpanjangan Putus Є dengan Berbagai Jenis Pengemulsi terhadap Produk Lateks Karet alam dengan Pemvulkanisasi Sulfur 67 Universitas Sumatera Utara 4.13. Nilai Kekuatan Tarik σ dan perpanjangan putus Є dengan berbagai jenis pengemulsi terhadap produk lateks karet alam dengan pemvulkanisasi DKP 68 4.14. Nilai Swelling Index dengan Vulkanisasi Sulfur 84 4.15. Nilai swelling index untuk produk lateks karet alam dengan vulkanisasi dicumyl peroxida DKP 86 Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman 2.1. Protein Dipolar 9 2.2. Struktur umum lateks cis 1,4 poliisoprena 10 2.3. Struktur umum lateks trans 1,4 poliisoprena 10 2.4. Model ikatan sambung silang polisulfida 15 2.5. Model rangkaian ikatan sambung silang monosulfida 15 2.6. Struktur rangkaian karet pada vulkanisasi sulfur terakselerasi 16 2.7. Mekanisme vulkanisasi peroksida 17 2.8. Mekanisme Vulkanisasi Dikumil Peroksida Terhadap Lateks 18 2.9. Dekomposisi Dikumil Peroksida 19 2.10. Pengaruh Pengaktif dan Pencepat Terhadap Kekuatan Tarik Film Lateks karet Alam dengan Vulkanisasi Sulfur pada Suhu 93 o 2.11. Reaksi pembentukan trigliserida 27 C 20 2.12. Reaksi esterifikasi metil ester asam lemak 30 2.13. Kurva tegangan-regangan bahan poli-isoprena 35 2.14. Macam-macam vibrasi pada FT-IR 37 3.1. Spesimen Uji Kekuatan Tarik Berdasarkan ASTM D-638-72 Type IV 45 4.1. Kromatogram Metil Ester Asam Lemak Campuran 55 4.2. Spektrum FT-IR Metil Ester Asam Lemak Campuran 56 4.3. Spektrum FT-IR Amida Asam Lemak Campuran 58 4.4. Grafik antara nilai tegangan permukaan dengan konsentrasi AAL 60 4.5. Grafik antara MST dengan waktu penyimpanan Amida Asam Lemak campuran AAL 63 Universitas Sumatera Utara 4.6. Grafik antara MST dengan waktu penyimpanan Amonium Lauril Sulfat ALS 64 4.7. Grafik antara MST dengan waktu penyimpanan amonium laurat AL 64 4.8. Diagram Kekuatan Tarik dengan Konsentrasi Bahan Pengemulsi pada vulkanisasi Sulfur 69 4.9. Diagram Kekuatan Tarik dengan Konsentrasi Bahan Pengemulsi pada vulkanisasi DKP 70 4.10. Diagram Perpanjangan Putus dengan Konsentrasi Bahan Pengemulsi pada vulkanisasi Sulfur 71 4.11. Diagram Perpanjangan Putus dengan konsentrasi bahan pengemulsi pada vulkanisasi DKP 72 4.12. Spektrum FTIR film karet alam dengan vulkanisasi sulfur tanpa penambahan pengemulsi 73 4.13. Spektrum FTIR Film Karet Alam dengan Vulkanisasi Sulfur Terhadap Penambahan Amonium Laurat Komersil AL 74 4.14. Spektrum FTIR Film Lateks Karet Alam dengan Vulkanisasi Sulfur Terhadap Penambahan Amida Asam Lemak Campuran Minyak Kelapa AAL 75 4.15. Spektrum FTIR Film Lateks Karet Alam dengan Vulkanisasi Dicumyl Peroksida DKP Terhadap Penambahan Amonium Laurat AL 76 4.16. Spektrum FTIR Film Lateks Karet Alam dengan Vulkanisasi Dicumyl Peroksida DKP Terhadap penambahan Amida Asam Lemak Campuran Minyak Kelapa AAL 77 4.17. Fotografi Mikroskopi Permukaan Film Lateks Karet Alam Tanpa Pengemulsi dengan vulkanisasi Sulfur pada Pembesaran 500 x. 79 Universitas Sumatera Utara 4.18. Fotografi Mikroskopi Permukaan Film Lateks Karet Alam Dengan Pengemulsi Amonium Laurat AL vulkanisasi Sulfur pada Pembesaran 500 x 80 4.19. Fotografi Mikroskopi Permukaan Film Lateks Karet Alam Dengan Pengemulsi Amida Asam Lemak AAL dengan vulkanisasi Sulfur pada Pembesaran 500 x 81 4.20. Fotografi Mikroskopi permukaan film lateks karet alam dengan pengemulsi AL-DKP dengan pembesaran 500 x 83 4.21. Fotografi Mikroskopi permukaan film lateks karet alam dengan pengemulsi AAL-DKP dengan pembesaran 500 x 84 4.22. Swelling Index berbagai jenis pengemulsi dengan vulkanisasi Sulfur 85 4.23. Nilai Swelling Index dengan menggunakan vulkanisasi DKP 86 Universitas Sumatera Utara DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman 1 Spektrum GC Metil Ester Asam Lemak 95 2 Spektrum FTIR Amida Asam Lemak Campuran 96 3 4 Perhitungan Harga HLB Amida Asam Lemak Perhitungan Penambahan Air Untuk Pengenceran Bahan Maturasi 97 98 5 Proses Pembuatan Amida Asam Lemak Campuran 99 6 Alat Pengujian MST dan Bahan-bahan Pravulkanisasi 100 7 Stirer dan Waterbath 101 8 Proses Swelling Index dalam Keadaan Tertutup dan Hasil Film Lateks Karet Alam dan setelah Proses Swelling Index 102 9 Proses Pencelupan dan Hasil Vulkanisasi Lateks Karet Alam 103 10 Seperangkat Alat Uji Tarik dan Seperangkat Alat Scanning Electron Microscopy SEM 104 Universitas Sumatera Utara DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG Singkatan Nama ASTM American Society for Testing and Material AL Amonium Laurat AAL Amida Asam Lemak campuran ALS Amonium Lauril Sulfat DKP Dikumil Peroksida DRC Dry Rubber Countain FTIR Forrier Transform Infra Red HLB Hidrophile Lipophile Balance ISO International Organization for Standarization HA High Amonia LA Low Amonia phr Part Hundred Rubber SI Swelling Index SEM Scanning Electron Microscopy TZ Tetra Methyl Tiuram Disulfida Lambang Nama A Bilangan Asam A Luas Penampang Awal mm 2 R S Bilangan Penyabunan Radikal Bebas t Temperatur ε perpanjangan Putus Fmaks Beban Maksimum Kgf ρ Kekuatan Tarik Kgfmm 2 Universitas Sumatera Utara DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG Singkatan Nama ASTM American Society for Testing and Material AL Amonium Laurat AAL Amida Asam Lemak campuran ALS Amonium Lauril Sulfat DKP Dikumil Peroksida DRC Dry Rubber Countain FTIR Forrier Transform Infra Red HLB Hidrophile Lipophile Balance ISO International Organization for Standarization HA High Amonia LA Low Amonia phr Part Hundred Rubber SI Swelling Index SEM Scanning Electron Microscopy TZ Tetra Methyl Tiuram Disulfida Lambang Nama A Bilangan Asam A Luas Penampang Awal mm 2 R S Bilangan Penyabunan Radikal Bebas t Temperatur ε perpanjangan Putus Fmaks Beban Maksimum Kgf ρ Kekuatan Tarik Kgfmm 2 Universitas Sumatera Utara DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG Singkatan Nama ASTM American Society for Testing and Material AL Amonium Laurat AAL Amida Asam Lemak campuran ALS Amonium Lauril Sulfat DKP Dikumil Peroksida DRC Dry Rubber Countain FTIR Forrier Transform Infra Red HLB Hidrophile Lipophile Balance ISO International Organization for Standarization HA High Amonia LA Low Amonia phr Part Hundred Rubber SI Swelling Index SEM Scanning Electron Microscopy TZ Tetra Methyl Tiuram Disulfida Lambang Nama A Bilangan Asam A Luas Penampang Awal mm 2 R S Bilangan Penyabunan Radikal Bebas t Temperatur ε perpanjangan Putus Fmaks Beban Maksimum Kgf ρ Kekuatan Tarik Kgfmm 2 Universitas Sumatera Utara STUDI PEMANFAATAN BAHAN PENGEMULSI BERBASIS MINYAK KELAPA UNTUK PRODUK FILM LATEKS PEKAT KARET ALAM DENGAN AGEN VULKANISASI SULFUR DAN DIKUMIL PEROKSIDA ABSTRAK Bahan pengemulsi lateks yang biasa digunakan pada perkebunan karet adalah amonium laurat AL. Amonium laurat ini diimpor dari mancanegara dengan harga yang tinggi. Pada penelitian ini telah dilakukan penggunaan amida asam lemak campuran berbasis minyak kelapa AAL dan amonium lauril sulfat ALS sebagai bahan pengemulsi alternatif pada lateks karet alam. AAL dan ALS tersebut ditambahkan pada lateks pekat dengan konsentrasi 0 vv.; 0,03 vv.; 0,05 vv.; 0.07 vv. dan 0.09 vv. dengan waktu penyimpanan 0; 5;10; 15; 20 dan 25 hari. Standar yang digunakan adalah amonimum laurat AL. Penggunaan bahan pengemulsi pada lateks pekat adalah memberikan nilai optimum MST pada konsentrasi 0,07 vv. dengan waktu penyimpanan 10-25 hari dan hasil ini memenuhi standar ASTM D.1076 dan ISO 2004. Film lateks karet alam yang digunakan divulkanisasi dengan sulfur dengan cara mengeringkannya pada suhu 100 o C selama 30 menit. Pada suhu 130 o C film lateks karet alam divulkanisasi dengan menggunakan dikumil peroksida selama 30 menit. Hasil yang diperoleh diamati dengan pengujian sifat-sifat mekanis, morfologi SEM, uji swelling indeks and FTIR. Hasil uji mekanik menunjukkan bahwa kekuatan tarik optimum diperoleh pada penambahan bahan pengemulsi AL 0,07 vv. sebesar 1,09 MPa dan perpanjangan putus 783. Uji swelling indeks menurun pada penambahan bahan pengemulsi AAL dan AL sampai nilai minimum sebesar 1,80 mm and 1,79 mm. Karakter morfologi memperlihatkan bahwa tanpa penambahan bahan pengemulsi agregat yang terbentuk meningkat dibandingkan dengan penambahan bahan pengemulsi. Kemudian analisis spectrum FTIR tidak menujukkan adanya interaksi kimia antara molekul karet dengan bahan pengemulsi sehingga tidak ditemukan perubahan struktur secara signifikan. Kata kunci : karet alam, pengemulsi, dikumil proksida, sulfur dan sifat mekanik. Universitas Sumatera Utara STUDY OF UTILIZE OF COCONUT OIL-BASED EMULSIFIER FOR PRODUCING NATURAL RUBBER LATEX VULCANISED BY SULFUR AND DICUMYL PEROXIDE ABSTRACT Emulsifying ingredient commonly used for latex on rubber plantations is ammonium laurate AL. Unfortunately, this agent had to be imported from abroad with the high price. The usage of AAL combined with ALS as an emulsifier for natural rubber latex has already been done. Both of the chemicals were added to the concentrated latex with the various concentration of 0 vv.; 0,03 vv.; 0,05 vv.; 0.07 vv. and 0.09 vv. with the storage time of 0; 5;10; 15; 20 and 25 days. In this work, AL is used as standard. The use of this emulsifier on the concentrated latex material provided optimum value of MST at concentration of 0.07 vv. with storage time of 10-25 days and the outcome is in compliance with ASTM standards and ISO 2004. Natural rubber latex films used in this work were vulcanised using sulfur by drying it at a temperature of 100 C for 30 minutes. At the same treatment the films were vulcanised using dicumil peroxide at 130 C. The resulting film are characterised in term of their mechanical properties, morphology SEM, swelling index, as well as FTIR. The results of mechanical tests showed that the optimum tensile strength was obtained at the addition of emulsifiers AL at 0.07 0 vw. of 1.09 MPa and the elongation at break of 783. Swelling index test decreased on the addition of emulsifiers AL and AAL until a minimum value of 1.80 mm and 1.79 mm. Morphological characteristics showed that without the addition of emulsifiers formed aggregate increases. This result is different when compared with the addition of emulsifiers. FTIR spectra did not show any chemical interaction between the molecules of rubber and emulsifying agent and there is no significant change in structure. Keywords : Natural rubber, emulsifier, dicumyl peroxide, sulfur, and mechanical properties. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN