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