Pembuatan dan Karakterisasi Komposit Berbasis Lateks Pekat-Silika Ampas Tebu

Sampel
I
II
III
IV
V

(mm)
115
115
116
116
116

(mm)
6
6
6
6
6

(mm)
0,32
0,37
0,28
0,25
0,33

(mm)
71
73
70
70
73

(kgf/mm2)
0.04
0,06
0,11
0,11
0,14

LAMPIRAN II
PERHITUNGAN DATA UJI TARIK MEKANIK

(mm)
220,532
554,471
599,338
539,974
695,538

1. Menghitung Kekuatan Tarik (Tensile Streght) Sampel (�)
� = ���� � 9,8 ������

dimana: 1 kgf = 9,80665 N

a. Komposisi Tanpa penambahan Silika Ampas Tebu
���

� = 0,04

��2

� = 0,06

��2

� = 0,11

��2

� = 0,11

��2

� = 0,14

��2

� 9,8 ������ = 0,392 MPa

b. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 2 Phr
���

� 9,8 ������ = 0,588 MPa

c. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 3 Phr
���

� 9,8 ������ = 1,078 MPa

d. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 4 Phr
���

� 9,8 ������ = 1,078 MPa

e. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 5 Phr
���

� 9,8 ������ = 1,372 MPa

2. Menghitung Kemuluran (�)
�=

��������� (∆�)
����� (�0 )

a. Komposisi Tanpa penambahan Silika Ampas Tebu
�=

220,532 ��
= 3,106
71 ��

b. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 2 Phr
�=

554,471 ��
= 7,595
73 ��

c. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 3 Phr
�=

599,338 ��
= 8,562
70 ��

d. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 4 Phr
�=

539,974 ��
= 7,714
70 ��

e. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 5 Phr
�=

695,538 ��
= 9,528

73 ��

3. Menghitung Modulus Elastis/Modulus Young (E)
�=

��������

��������

=

�
�

a. Komposisi Tanpa penambahan Silika Ampas Tebu
�=

0,392 �/��2
3,106

= 0,1262 MPa

b. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 2 Phr
�=

0,588 �/��2
7,595

= 0,0774 MPa

c. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 3 Phr
�=

1,078 �/��2
8,562

= 0,1259 MPa

d. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 4 Phr
�=

1,078 �/��2
7,714

= 0,1397 MPa

e. Komposisi dengan penambahan Silika Ampas Tebu 5 Phr
�=

1,372 �/��2
9,528

= 0,1259 MPa

LAMPIRAN III
PERHITUNGAN PENGGUNAAN BAHAN KIMIA (PER 100 BAGIAN)
UNTUK DISPERSI VULKANISASI LATEKS PEKAT MENJADI
SPESIMEN SARUNG TANGAN KARET

Formula (Per Hundred Rubber / Phr)

No

Komposisi Bahan

I

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Lateks 60%
KOH 10%
Dispersi Sulfur 50%
Dispersi MBT 50%
Dispersi BHT 50%
Dispersi ZnO 50%
Dispersi As.Stearat

7.
50%
8. Dispersi silika 50%
Total

II

Dry Wet
100 167
0,4
4
0,5
1
0,6 1,2
1
2
0,25 0,5

Dry
100
0,4
0,5
0,6
1
0,25

Wet
167
4
1
1,2
2
0,5

Dry
100
0,4
0,5
0,6
1
0,25

Wet
167
4
1
1,2
2
0,5

IV
Dry Wet
100 167
0,4
4
0,5
1
0,6 1,2
1
2
0,25 0,5

0,25

0,25

0,5

0,25

0,5

0,25

0,5

2
105

4
2,5
5
180,2 105,5 181,2

0,5

III

0
0
1
2
1,5
3
103 176,2 104 178,2 104,5 179,2

Cara menghitung Formula Basah (wet) adalah:

Catatan :

������� ����ℎ (���) =

������� ������ (���)
����� ������ ���� ��ℎ��

Kadar kering untuk silika adalah kita tentukan sendiri (sesuai kebutuhan).

Formula I
Basis kompon = 50 gr ;
Lateks =

50

176,2

Total Phr = 176,2

� 167 = 47,389 gram

(faktor Pengali)

Massa bahan yang digunakan:
KOH 10% =

4

167

� 47,389 = 1,135 gram

Dis. Sulfur 50% =
Dis. MBT 50% =
Dis. BHT 50% =
Dis. ZnO 50% =

1

167

1,2

167
2

167

0,5

167

� 47,389 = 0,284 gram

� 47,389 = 0,341 gram

� 47,389 = 0,568 gram

� 47,389 = 0,142 gram

Dis. Asam Stearat 50% =

Formula II
Basis kompon = 50 gr ;
Lateks =

50

178,2

0,5

167

� 47,389 = 0,142 gram

Total Phr = 178,2

� 167 = 46,857 gram

Massa bahan yang digunakan:

(faktor Pengali)

V
Dry
100
0,4
0,5
0,6
1
0,25

Wet
167
4
1
1,2
2
0,5

0,25

0,5

KOH 10% =

4

167

� 46,857 = 1,122 gram

Dis. Sulfur 50% =
Dis. MBT 50% =

167

1,2

167
2

Dis. BHT 50% =
Dis. ZnO 50% =

1

167

0,5

167

� 46,857 = 0,281 gram

� 46,857 = 0,337 gram

� 46,857 = 0,561 gram

� 46,857 = 0,140 gram

Dis. Asam Stearat 50% =

0,5

167

� 46,857 = 0,140 gram

Dis. Silika Ampas Tebu 50% =

Formula III
Basis kompon = 50 gr ;
Lateks =

50

2

167

� 46,857 = 0,561 gram

Total Phr = 179,2

� 167 = 46,596 gram

179,2

(faktor Pengali)

Massa bahan yang digunakan:
KOH 10% =

4

167

� 46,596 = 1,116 gram

Dis. Sulfur 50% =
Dis. MBT 50% =

167

1,2

167
2

Dis. BHT 50% =
Dis. ZnO 50% =

1

167

0,5

167

� 46,596 = 0,279 gram

� 46,596 = 0,335 gram

� 46,596 = 0,558 gram

� 46,596 = 0,140 gram

Dis. Asam Stearat 50% =

0,5

167

� 46,596 = 0,140 gram

Dis. Silika Ampas Tebu 50% =

Formula IV
Basis kompon = 50 gr ;
Lateks =

50

180,2

3

167

� 46,596 = 0,837 gram

Total Phr = 180,2

� 167 = 46,337 gram

(faktor Pengali)

Massa bahan yang digunakan:
KOH 10% =

4

167

� 46,337 = 1,110 gram

Dis. Sulfur 50% =
Dis. MBT 50% =

1

167

1,2

167

� 46,337 = 0,277 gram

� 46,337 = 0,333 gram

2

Dis. BHT 50% =
Dis. ZnO 50% =

167

0,5

167

� 46,337 = 0,555 gram

� 46,337 = 0,139 gram

Dis. Asam Stearat 50% =

0,5

167

� 46,337 = 0,139 gram

Dis. Silika Ampas Tebu 50% =

Formula V
Basis kompon = 50 gr ;
Lateks =

50

181,2

4

167

� 46,337 = 0,110 gram

Total Phr = 181,2

� 167 = 46,082 gram

(faktor Pengali)

Massa bahan yang digunakan:
KOH 10% =

4

167

� 46,082 = 1,104 gram

Dis. Sulfur 50% =
Dis. MBT 50% =
Dis. BHT 50% =
Dis. ZnO 50% =

1

167

1,2

167
2

167

0,5

167

� 46,082 = 0,276 gram

� 46,082 = 0,331 gram

� 46,082 = 0,552 gram

� 46,082 = 0,138 gram

Dis. Asam Stearat 50% =

0,5

167

� 46,082 = 0,138 gram

Dis. Silika Ampas Tebu 50% =

5

167

� 46,082 = 1,380 gram

LAMPIRAN IV
PERSYARATAN MUTU LATEKS PEKAT PUSINGAN (CENTRIFUGE
NR CONCENTRATED SPECIFICATION) ASTM D.1976 – 1980 DAN ISO
2004

PARAMETER MUTU

ASTDM
1976 -1980

ISO 2004

HA

LA

HA

LA

61,5

61,5

61,5

61,5

60

60

60

60

Min 1,6

Min 1,6

650

650

540

540

Bilangan VFA, maks

-

-

0,2

0,2

Bilangan KOH, maks

0,80

0,80

1,0

1,0

Kadar Koagulan, maks % dari
jumlah padatan

0,10

0,10

0,08

0,08

Kadar endapan, maks % dari jumlah
padatan

0,10

0,10

0,10

0,10

8
8

8
8

8
8

8
8

Jumlah zat padat (TSC) min %
Kadar karet kering (DRC) min %
Kebasaan (NH3) % dalam Air
Kemantapan Mekanis (MST) min det

Kadar Tembaga (Cu) maks ppm
Kadar Mangan (Mn) maks ppm
Warna sesuai Visual

Tidak Berwarna
Biru dan Abu-Abu

Bau setelah dinetralkan dengan asam
borat

Tidak Berbau
Busuk

(Sumber: M. Ompusunggu, 1987)

Keterangan: HA (lateks pekat jenis high ammonia)
LA (lateks pekat jenis low amonia)

LAMPIRAN V
GUGUS FUNGSI PADA FTIR

Min 1,6 Min 1,6

Tidak Berwarna
Biru dan AbuAbu
Tidak Berbau
Busuk

Ikatan

Tipe Senyawa

Daerah Frekuensi
(cm-1)

Intensitas

C-H

Alkana

2850-2970
1340-1470

Kuat
Kuat

3010-3095
675-995

Sedang
Kuat

3300

Kuat

3010-3100
690-900
3590-3650
3200-3600

Sedang
Kuat
Berubah-ubah
Berubah-ubah,
Terkadang
melebar

3500-3650
2500-2700
3300-3500
1610-1680
1500-1600
2100-2260
1180-1360
2210-2280

Sedang
Melebar
Sedang
Berubah-ubah
Berubah-ubah
Berubah-ubah
Kuat
Kuat

1050-1300

Kuat

1690-1760

Kuat

1500-1570
1300-1370

Kuat
Kuat

H
C=C

C-H
Alkena
C-H
C-H

−� ≡�−
Alkuna

Cincin Aromatik
Fenol, monomer alkohol,
alkohol ikatan hidrogen, fenol

O-H

N-H
C=C
C=C
C≡C
C-N
C≡N
C-O
C=O
NO2

Monomer asam karbosilat, ikatan
hidrogen asam karbosilat
Amina, Amida
Alkena
Cincin Aromatik
Alkuna
Amina, Amida
Nitril
Alkohol, Eter, Asam Karbosilat,
Ester
Aldehid, Keton, Asam
Karbosilat, Ester
Senyawa Nito

Sumber : Principle Of Instrumental Analysis, Skoog, Holler, Nieman, 1998)

LAMPIRAN VI
UJI TARIK DENGAN UNIVERSAL TENSILE MACHINE (UTM)
5.1 Pengujian Kuat Tarik pada Sampel Tipe I

5.2 Pengujian Kuat Tarik pada Sampel Tipe II

5.3 Pengujian Kuat Tarik pada Sampel Tipe III

5.4 Pengujian Kuat Tarik pada Sampel Tipe IV

5.5 Pengujian Kuat Tarik pada Sampel Tipe V

LAMPIRAN VII
GAMBAR PERALATAN DAN BAHAN

Pompa Vakum

Heat Stir

Timbangan Digital

Alat Uji Tarik

Jangka Sorong

Oven

Cetakan Spesimen

Aluminium Foil

Botol Plastik

Ayakan dan Spatula

Tabung Reaksi

Desikator

Kertas Whatman

Sampel Uji Tarik

Dispersol

Tepung

PROSES PEMBUATAN SILIKA AMPAS TEBU

Ary A. A., dkk. 2007. Proses Reduksi Lateks Karet Alam Berprotein Rendah
untuk Bahan Baku Siklisasi Karet Alam dalam fasa Lateks. Bogor :
Balai Penelitian Karet Bogor.
Bahruddin, dkk. 2007. Morfologi dan Properti Campuran Karet
Alam/Polypropylene yang Divulkanisasi Dinamik dalam Internal
Mixer. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh November.
Bahruddin dkk. 2012. Pemanfaatan Limbah Fly Ash Pabrik Kelapa Sawit
sebagai Filler Substitusi untuk Material Karet Alam Termoset :
Pengaruh Nisbah Fly Ash/Carbon Black dan Kadar Coupling Agent
Maleated Natural Rubber. LIPI : Bandung.
BRD Uli Simorangkir. MEDIA PERKEBUNAN. Copyright 2008-2014.
Industri Hilir Karet Harus Ditangani Dengan Serius.
Elvri M. S, dkk, 2013. Metode Penurunan Bobot Molekul Karet Alam SIR 10
Sebagai Bahan Baku Pembuatan Karet Alam Siklo. Medan: PTKI,
USU, UNIMED.
Emelya K, dkk. 2012. Pengaruh Pencuacaan Alami terhadap Produksi
Lateks Alam berpengisi Tepung kulit Pisang yang diputihkan dengan
Hidrogen Peroksida. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Fachry, Rasyidi dkk. 2012. Pengaruh penambahan filler kaolin terhadap
elastisitas dan kekerasan produk souvenir dari karet alam. Prosiding
SNTK Topi 2012. Pekanbaru: Universitas Sriwijaya.
Hasan, Abu. 2013. Studi Proses Mastikasi Dan Penggilingan Karet Alam :
Pengaruhnya Terhadap Karakteristik Vulkanisasi Dan Sifat Fisik
Vulkanisat. Yogyakarta: Perpustakaan Pusat UGM.
Herry P, Rany S, 2012. Penentuan Kapasitas Pra-Vulkanisasi Lateks Karet
Alam menggunakan Iradiasi Berkas Elektron Pulsa. Yogyakarta :
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan-Badan Tenaga Nuklir
Nasional.
ID. K. Anom, dkk. 2009. Sifat Fisik Dan Mekanis Cocofoam Dari Serabut
Kelapa Dengan Kompon Lateks Pada Beberapa Variasi Komposisi
Campuran. Sulawesi Utara: Universitas Negeri Manado.
John Wiley & Sons, Inc. 2011. Rubber-Clay Nanocomposites. John Wiley &
Sons, Inc., Hoboken, New Jersey. Published simultaneously in
Canada.
Karda, Made Sumarti. 2010. Pembuatan Kopolimer Lateks Karet Alam
Striren Irradiasi Untuk Sarung Tangan Listrik. Pusat Teknologi

Isotop dan Radiasi (PATIR)-BATAN. Jurnal Sains Materi Indonesia
Vol 11,No.3 Juni 2010.
KEMENTERIAN PERINDUSTRIAN. 2011. SIARAN PERS. Kemenperin
Dorong Daya Saing Industri Dan Pelaksanaan MP3I Di Sumut. Pusat
Komunikasi Publik. Medan, 23 September 2011.
Marlina, Poppy. 2009. Sarung tangan karet rendah protein alergen. Jurnal
riset industri vol III No.2 Agustus 2009. Hal 103-108.
Marsyahyo, Eko. 2010. Material Polimer dan Elastomer. Hands out kuliah.
Prodi Teknik Mesin Fakultas teknologi industri ITN Malang.
Resty Y. T, 2009. Depolimerisasi Lateks Karet Alam Secara Kimia
menggunakan Senyawa Hidrogen Peroksida-Natrium Nitrit-Asam
Askorbat. Bogor: IPB.
Ronny, P. 2014. Kajian Eksperimental Sifat Karakteristik Mortar yang
Menggunakan Abu Ampas Tebu sebagai Substitusi Parsial Semen.
Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sam Ratulangi.
Septriani L, dkk. 2013. Pengaruh Asam Askorbat dari Ekstrak Nanas
terhadap Koagulasi Lateks (Studi Pengaruh Volume dan Waktu
Pencampuran). Palembang : UNSRI.
Setyamidjaja, Djoehana. 1993. Karet Budidaya dan Pengolahan.Yogyakarta :
Kanisius.
Siti S, 2009. Modifikasi Silika Gel dalam Kaitannya dengan Peningkatan
Manfaat.Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.
Siti S, Susila K, 2010. Berbagai Macam Senyawa Silika Sintesis: Sintesis,
Karakterisasi, dan Pemanfaatannya. Yogyakarta: Universitas Negeri
Yogyakarta.
Sriyanti, dkk. 2005. Pengaruh Keasaman Medium Dan Imobilisasi Gugus
Organik Pada Karakter Silika Gel Dari Abu Sekam Padi. Yogyakarta:
UGM.
Susila K, dkk. 2011. Pengaruh Jenis Asam Pada Sintesis Silika Gel dari Abu
Bagase dan Uji Sifat Adsorptifnya Terhadap Ion Logam Tembaga (II).
Yogyakarta : Universitas Negeri Yogyakarta.
Triwijoso, Sri Utami. 1995. Pengetahuan Umum Tentang Karet Hevea.
Bogor : Balai Penelitian Teknologi Karet Bogor.

Utama, Marga dkk. 2009. Studi produksi sarung tangan bedah berprotein
rendah dari lateks alam iradiasi dalam skala industri rumah tangga.
Serpong : Pusat penelitian Isotop dan Radiasi (PATIR)-BATAN.
Wibobo. 1998. Peningkatan Kandungan SiO2 Abu Ampas Tebu dan Efeknya
pada Kuat Desak Beton. Yogyakarta : Laporan Studi Fak. Teknik
UAJY

LAMPIRAN I
DATA HASIL UJI TARIK MEKANIK
Type

Length

Width

Thick

Gouge

Load

Extension

BAB III
METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini akan dilakukan pada bulan Februari hingga Mei 2015 di
laboratorium Kimia Anorganik

Usu, Pusat Penelitian Karet Tanjung

Morawa, LP Farmasi USU dan Laboratorium Uji Material Jurusan Teknik
Kimia Fakultas Teknik USU.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat-alat yang digunakan
a.

Gelas beker

b.

Pengaduk

c.

Ayakan

d.

Plastik (wadah bahan kimia)

e.

Aluminium Foil

f.

Gelas timbang

g.

Oven pengering

h.

Alat pemotong

i.

Cetakan Spesimen

j.

Two roll mill

k.

Stirer

l.

Alat uji tarik

m. Timbangan digital
n.

FTIR

o.

Tanur

p.

Heat Stir

q.

Pompa vakum

r.

Botol Plastik

3.2.2 Bahan-bahan yang digunakan
a. Lateks pekat
b. Sulfur
c. MBT
d. ZnO
e. BHT
f. KOH 10%
g. Silika Ampas Tebu
h. Asam Stearat
i. Aquadest
j. NaOH
k. H2SO4
l. HCl
m. Dispersol dan Tepung
Variabel bebas

: - Silika Ampas Tebu
- Dispersol

Variabel terikat : hasil analisa uji kekuatan tarik mekanik (tegangan putus,
regangan, perpanjangan putus, modulus) uji spektrometer
FTIR
Variabel tetap

: - Lateks pekat
- Vulkanisasi 15 menit
- Temperatur pengeringan 100-1200C

3.3

Metodologi Penelitian

3.3.1 Lateks Pekat
Lateks karet alam yang digunakan adalah produksi PT.Bakrie Sumatera
Plantations,Tbk, Kisaran Barat, Asahan Sumatera Utara yang mempunyai
kadar karet kering 60%.

3.3.2 Preparasi ampas tebu
Dibakar sampai menjadi abu, dimasukkan dalam tanur selama 4 jam dengan
suhu 7000C, sehingga diperoleh abu bagase.

3.3.3

Persiapan Silika Ampas Tebu

Abu bagase dicuci dengan HCl, disaring sambil dibilas dengan aquadest,
kemudian dilebur dengan NaOH, disaring

sambil dibersihkan dengan

aquadest, sehingga menghasilkan larutan Natrium Silikat. Larutan Natrium
Silikat ditetesi dengan asam sulfat sehinggga terbentuk gel

3.3.4 Proses Dispersi
Bahan kimia ditimbang dan dicampurkan dengan air dan bahan pendispersi
lalu dimasukkan kedalam sebuah tabung bertutup yang didalamnya
dilengkapi dengan peluru – peluru , kemudian tabung ditutup rapat dan
diletakkan pada sebuah wadah yang berputar (gilingan dispersi) dan dibiarkan
berputar selama 38 jam untuk sulfur dilakukan proses dispersi selama 72 jam.
Formula dasar dari suatu disperse adalah :
-

Bahan terdispersi

50 bagian

-

Pendispersi (dispersol)

2-4 bagian

-

Air

48-46 bagian

Jumlah

100 bagian

3.3.5 Pembuatan kompon lateks
Lateks pekat dimasukkan ke dalam gelas beaker lalu ditambahkan dengan
bahan kimia yang telah didispersikan dengan susunan kompon tertentu, yakni
KOH 10%, ZnO, Asam Stearat, MBT, BHT, Sulfur. Selanjutnya silika ampas
tebu dimasukkan. Campuran ini diaduk perlahan-lahan selama 45 menit
sampai campuran homogen, campuran yang diperoleh disebut kompon lateks.
Sebelum pencetakan, kompon diperam selama 3-5 hari, agar bahan kimia
terdispersi dan lateks lebih homogen.

3.3.6 Pencetakan
Kompon yang telah diperam, dituangkan kedalam cetakan spesimen dan
dibiarkan hingga mengering. Kemudian diberi powder lalu di masukkan ke
dalam oven dengan suhu 100-120oC selama 40 menit. Selanjutnya sampel

dikeluarkan dari oven dan dibiarkan sampai dingin, kemudian sampel
dikeluarkan dari cetakan.

3.4 Karekteristik Sarung Tangan Lateks – Ampas Tebu

3.4.1

Analisis Gugus Fungsional Spesimen dengan Spektrofotometer
Infra Red (FT-IR)

Spektrofotometer infra merah terutama ditujukan untuk senyawa organik
yaitu menentukan gugus fungsional yang dimiliki senyawa tersebut. Pola
pada daerah sidik jari sangat berbeda satu dengan yang lain, karenanya hal ini
dapat digunakan untuk mengidentifikasi senyawa tersebut. Penetapan secara
kualitatif dapat dilakukan dengan membandingkan tinggi peak (transmitansi)
pada panjang gelombang tertentu yang dihasilkan oleh spesimen komposit
lateks-ampas tebu yang diuji dan zat yang standar. Dalam ilmu material,
analisa ini digunakan untuk mengetahui ada tidaknya reaksi atau interaksi
antara bahan-bahan yang dicampurkan. Selain itu, nilai intensitas gugus yang
terdeteksi dapat menentukan jumlah bahan yang bereaksi atau yang
terkandung dalam spesimen komposit lateks-ampas tebu.

3.4.2 Uji Tarik
Film hasil spesimen dibuat dengan ketebalan 0,3 mm dan dipotong
membentuk spesimen dengan Standar ASTM D 638-II, seperti Gambar 3.1
berikut :
21,5 mm
15 mm
3,18 mm

9,53 mm

21 mm
63,5 mm

Gambar 3.1 Gambar Spesimen Uji Tarik
Kedua ujung spesimen dijepit pada alat kemuluran kemudian dicatat
perubahan panjang (mm) berdasarkan besar kecepatan 50 mm/menit. Dicatat

harga tegangan maksimum (Fmaks) dan regangannya. Data pengukuran
regangan diubah menjadi kuat tarik (σt) dan kemuluran (ε). Harga kemuluran
(%) bahan dihitung dengan menggunakan rumus persamaan dibawah ini:
��������� (�) =

dengan :

∆�
�0

� 100 %

(3.1)

∆� = � − �0 = harga stoke

�0 = panjang awal

Nilai kekuatan tarik bahan dihitung dengan persamaan berikut:
�������� ����� =

dengan :

����� ����� ����� (���)
� (��2 )

A = luas permukaan yang mendapat beban

(3.2)

3.5 Bagan Penelitian
3.5.1 Proses Pembuatan Silika Ampas Tebu
3.5.1.1

Proses pengabuan
Diabukan dengan T = 7000C, selama 4 jam
Ayak (200 mesh)
Dicuci dengan larutan HCl 0,1M
Diaduk 1 jam
Diamkan 1 malam
Saring dengan kertas Whatman No.42
Bilas dengan aquadest hingga netral
Keringkan pada suhu 1100C, selama 2
j
Abu bagase

3.5.1.2 Preparasi Larutan Natrium Silikat
Abu Bagase kering yang telah dicuci

Lebur dengan NaOH 1M
Aduk sampai mendidih sampai 1 jam
Diamkan 18 jam
Saring dengan kertas Whatman No.42
Larutan Natrium Silika

3.5.1.3 Pembuatan Silika Gel
Larutan Natrium Silika

Tambahkan H2SO4 3M setetes demi
setetes sambil diaduk hingga
terbentuk gel dan teruskan sampai pH=7

Diamkan 1 malam

Saring dengan kertas Whatman No.42

Cuci dengan aquadest hingga

Keringkan: T = 1200C, 2 jam

Ayak 200 mesh

Silika Ampas Tebu

3.5.2 Proses Pembuatan Komposit Lateks − Ampas Tebu
Dispersi (KOH,ZnO,Asam
Stearat,MBT,BHT,Sulfur,
Ampas Tebu)

Lateks Pekat

Dicampur di dalam beaker gelas dan
diaduk perlahan selama 45 menit
Diperam selama 3-5 hari

Kompon Pravulkanisasi

Pencetakan

Vulkanisasi

Dipanaskan dalam oven selama 40
menit pada suhu 1000C
Didinginkan
Diberikan powder pada komposit
Lateks - Ampas Tebu

Komposit Lateks - Ampas Tebu

Uji FTIR

Uji Tarik

Data/Analisa Data

Hasil dan Pembahasan

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian dengan FT-IR
4.1.1 Spektrum FT-IR dari Silika Ampas Tebu
Spektrum FT-IR dari silika ampas tebu memberi puncak-puncak spektrum
serapan dengan bilangan gelombang yang dapat dilihat pada Gambar 4.1 di
bawah ini.

Gambar 4.1 Grafik Spektrum FT-IR dari Silika Ampas Tebu

Pada pengujian silika ampas tebu, memunculkan bilangan-bilangan
gelombang 3448.72 cm-1, 2897.08 cm-1, 2831.50 cm-1, 2391.71 cm-1, 2083.12

cm-1, 1635.64 cm-1, 1199.72 cm-1, 1111 cm-1. Ini sesuai dengan gugus fungsi
seperti dapat diihat pada Tabel 4.1
Tabel 4.1 Data Analisis FT-IR dari Silika Ampas Tebu
No.

Gugus Fungsi

Panjang gelombang (cm-1)

1.

Serapan O-H

3448.72

2.

Rentangan C-H

2897.08

3.

C-H aldehida

2831.50

4.

Vibrasi tekuk Si-O Siloksan

2391.71

5.

Serapan C=C lemah

2083.12

6.

Vibrasi ulur C=O

1635.64

7.

C-O tunggal

1199.72

8.

C-O tajam dan kuat

1111.00

Dari data tersebut, diperoleh gugus asli dari silika yang muncul dengan
bilangan gelombang 2391.71 cm-1 yaitu gugus Si-O siloksan

4.1.2 Spektrum FT-IR dari Spesimen Sarung Tangan Lateks tanpa Silika
Ampas Tebu

Gambar 4.2 Grafik Spektrum FT-IR dari Spesimen Sarung Tangan
Lateks tanpa Silika Ampas Tebu

Spektrum FT-IR dari spesimen sarung tangan lateks tanpa penambahan silika
ampas

tebu

menampilkan

puncak-puncak

-1

serapan

-1

dengan

-1

bilangan
-1

gelombang 3506.59 cm , 2943.37 cm , 2885.51 cm , 2723.49 cm , 2440.69
cm-1, 1743.65 cm-1, 1674.21 cm-1, 1546.91 cm-1, 1168.86 cm-1, 1064.71 cm-1,
929.69 cm-1, 864.11 cm-1, 729.09 cm-1, 493.78 cm-1.

4.1.3 Spektrum FT-IR dari Spesimen Sarung Tangan Lateks dengan
Penambahan Silika Ampas Tebu

Gambar 4.3 Grafik Spektrum FT-IR dari Spesimen Sarung Tangan
Lateks dengan Penambahan Silika Ampas Tebu
Spektrum FT-IR dari spesimen sarung tangan lateks dengan penambahan
silika ampas tebu menampilkan puncak-puncak serapan dengan bilangan
gelombang 3464.15 cm-1, 2939.52 cm-1, 2889.37 cm-1, 2727.35 cm-1, 2040.69
cm-1, 1743.65 cm-1, 1654.92 cm-1, 1516.05 cm-1, 1161. 15 cm-1, 929.69 cm-1,
856.39 cm-1, 763.81 cm-1, 590.22 cm-1.

Tabel 4.2 Data Analisis FT-IR pada Spesimen Sarung Tangan Lateks
No
.
1.
2.
3
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.

Gugus Fungsi
Monomer asam karbosilat
Regangan O-H dari H2O
Vibrasi C-H alifatik
Regangan C-H (Methylene
simetris)
Aldehida, C-H regangan
Gugus C=O
Regangan C=C (alkena)
Cincin aromatik C=C
Regangan SO2 simetris
Ikiatan C-O kuat, alkohol,
eter, ester
Regangan P-F
Ikatan O-Si-O
Cincin aromatik C-H
Regangan P-S
Regangan C-I

Spesimen
Sarung Tangan
lateks + Silika
Ampas tebu
3464,15 cm-1
2889,37 cm-1

Spesimen Sarung
Tangan lateks
Tanpa Silika
Ampas tebu
3506,59
-

-

2885,31 cm-1

2727,35 cm-1
1743,65 cm-1
1654,92 cm-1
1516,05 cm-1
-

1743,65 cm-1
1546,91 cm-1
1168,86 cm-1

1161,15 cm-1

1064,71 cm-1

929,69 cm-1
763,81 cm-1
590,22 cm-1
-

929,69 cm-1
729,09 cm-1
493,78 cm-1

Dari spektrum yang dihasilkan terlihat jelas puncak-puncak gelombangnya.
Terdapat puncak yang hilang disebabkan oleh adanya interaksi antar bahan
kimia dengan silika ampas tebu. Munculnya gugus OH pada spesimen lateks
yang ditambahkan dengan ampas tebu disebabkan oleh adanya kandungan
lateks. Demikian juga dengan munculnya ikatan O-Si-O, disebabkan oleh
adanya interaksi lateks dengan silika ampas tebu. Inilah puncak yang
membedakan antara spesimen lateks tanpa silika ampas tebu dengan spesimen
lateks dengan penambahan silika ampas tebu.

4.2 Pengujian Kekuatan Tarik Mekanik Spesimen Sarung Tangan
Berdasarkan hasil pengukuran kuat tarik, regangan dan modulus dari
spesimen komposit lateks dengan silika ampas tebu menunjukkan nilai yang
lebih bagus dibandingkan tanpa menggunakan ampas tebu. Dari hasil
pengukuran Tensile Strength untuk lateks yang ditambahkan dengan silika
ampas tebu diperoleh Tensile Strength minimum sebesar 0,588 MPa dan

maksimum sebesar 1,372 MPa. Untuk hasil selengkapnya dapat dilihat pada
Tabel 4.3
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sifat Mekanik Uji Tarik Spesimen Sarung
Tangan Lateks
Lebar

Tebal

Kuat Tarik

(mm)

(mm)

(MPa)

Lateks tanpa Silika Ampas Tebu

6

0,32

0,392

II

Lateks + Silika Ampas Tebu 2 Phr

6

0,37

0,588

III

Lateks + Silika Ampas Tebu 3 Phr

6

0,28

1,078

IV

Lateks + Silika Ampas Tebu 4 Phr

6

0,25

1,078

V

Lateks + Silika Ampas Tebu 5 Phr

6

0,33

1,372

Tipe

Sampel

I

Pada pengukuran kuat tarik, ditunjukkan bahwa semakin banyak silika ampas
tebu yang ditambahkan pada lateks, maka semakin bertambah kuat tarik yang
dihasilkan.

Gambar 4.4 Grafik Kuat Tarik vs Jumlah Silika Ampas Tebu
Pada penambahan silika ampas tebu 3 phr dan 4 phr memiliki nilai kuat tarik
yang sama karena pengaruh ketebalan yang kurang merata.

4.3 Kemuluran/Regangan (Strain)
Dari pengujian mekanik sarung tangan lateks-ampas tebu, diperoleh nilai
kemuluran yang ditunjukkan pada tabel 4.4 sebagai berikut

Tabel 4.4 Nilai Kemuluran dari Pengujian Spesimen Sarung Tangan
Lateks
Lebar

Tebal

(mm)

(mm)

Lateks tanpa Silika Ampas Tebu

6

0,32

3,106

II

Lateks + Silika Ampas Tebu 2 Phr

6

0,37

7,595

III

Lateks + Silika Ampas Tebu 3 Phr

6

0,28

8,562

IV

Lateks + Silika Ampas Tebu 4 Phr

6

0,25

7,714

V

Lateks + Silika Ampas Tebu 5 Phr

6

0,33

9,528

Tipe

Sampel

I

Kemuluran

Berdasarkan data diatas, nilai kemuluran dari lateks dengan penambahan
silika ampas tebu lebih baik dibandingkan dengan lateks tanpa penambahan
silika ampas tebu.

Gambar 4.5 Grafik Kemuluran vs Jumlah Silika Ampas Tebu
Berdasarkan grafik diatas, ditunjukkan bahwa semakin banyak penambahan
silika ampas tebu, maka kemuluran semakin meningkat, kecuali pada
penambahan 4 phr terjadi penurunan. Hal ini disebabkan karena penyebaran
silika ampas tebu pada lateks kurang merata, dimana terjadinya
penggumpalan saat pengeraman kompon, sehingga hasil pencetakan yang
kurang merata dan menghasilkan kemuluran yang kurang baik.

4.4 Modulus Elastis/Modulus Young (E)

Modulus elastis merupakan ukuran kekakuan suatu bahan elastis. Modulus
elastis ditentukan oleh gaya ikat antar atom. Nilai modulus elastis dari
spesimen latek-ampas tebu, dapat dilihat pada tabel 4.5 berikut ini :
Tabel 4.5 Nilai Modulus Elastis dari Pengujian Spesimen Sarung Tangan
Lateks
Tegangan/�

Modulus

Tipe

Sampel

I

Lateks tanpa Silika A.T.

0,392

3,106

0,1262

II

Lateks + Silika A.T 2 Phr

0,588

7,595

0,0774

III

Lateks + Silika A.T. 3 Phr

1,078

8,562

0,1259

IV

Lateks + Silika A.T. 4 Phr

1,078

7,714

0,1397

V

Lateks + Silika A.T. 5 Phr

1,372

9,528

0,1440

(MPa)

Regangan/�

(MPa)

Pada pengukuran modulus spesimen sarung tangan lateks-ampas tebu
diperoleh nilai modulus minimum 0,0774 MPa dan nilai modulus maksimum
0,1440 MPa.

Gambar 4.6 Grafik Modulus vs Jumlah Silika Ampas Tebu
Modulus spesimen sarung tangan lateks-ampas tebu menunjukkan nilai yang
lebih baik dibandingkan dengan spesimen sarung tangan lateks tanpa
penambahan silika ampas tebu. Modulus elastis yang dihasilkan pada
penambahan silika ampas tebu 2 phr lebih kecil karena pengaruh regangan yg
semakin besar yaitu terjadinya perubahan bentuk yang lebih besar yang
disebabkan oleh gaya tarik yang diberikan pada spesimen itu.

Gambar 4.7 Grafik Regangan vs Tegangan
Dari grafik di atas, terlihat bahwa kurva tegangan-regangan maksimal pada
tipe-V, yaitu tegangan 1,372 MPa dan regangan 9,528. Sampel uji Tipe-V
adalah sampel dengan lateks yang ditambahkan silika ampas tebu 5 phr. Hal
ini menunjukkan bahwa semakin banyak penambahan silika ampas tebu,
maka semakin besar tegangan dan regangan yang dihasilkan.

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan
1. Lateks dapat mengalami penggumpalan saat kontaminasi lama dengan
udara bebas. Silika dapat dipisahkan dari unsur lain dengan menggunakan
aqua regia (asam klorida ditambah asam nitrat) sehingga dapat diperoleh
silika yang lebih murni. Pengujian silika dilakukan di Balai Riset dan
Standarisasi Industri Medan (Baristand) dengan metode gravimetri dan
diperoleh kemurnian sebesar 53,35%.
2. Pembuatan spesimen sarung tangan lateks dengan penambahan silika
ampas tebu menunjukkan hasil yang lebih bagus dibandingkan tanpa
penambahan silika ampas tebu
3. Komposisi paling optimal untuk pembuatan spesimen sarung tangan lateks
pada penelitian ini adalah 167 phr lateks pekat 60%, 4 phr KOH 10%,
dispersi kimia (dispersi Sulfur 1 phr, dispersi MBT 1,2 phr, dispersi BHT
2 phr, dispersi ZnO 0,5 phr, dispersi Asam stearat 0,5 phr) dan silika
ampas tebu 5 phr
4. Kekuatan tarik yang paling besar ditunjukkan pada penambahan silika 5
phr yaitu 1,372 MPa dengan nilai kemuluran 9,528 dan modulusnya
0,1259 MPa. Sedangkan pada pengujian FTIR terdapatnya gugus baru
yang disebabkan oleh ikatan dari silika ampas tebu. Inilah yang
meningkatkan kekuatan tariknya.

5.2

Saran
1. Disarankan untuk penelitian selanjutnya pada proses pencampuran dan
pengaduan kompon agar dapat berhati-hati saat melakukannya supaya
penyebaran bahan kimia tersebar merata, kompon yang diaduk semakin
homogen dan tidak cepat membeku sehingga diperoleh kompon yang
lebih baik.
2. Disarankan untuk penelitian selanjutnya, memperhatikan pembungkusan
saat pengeraman kompon agar udara tidak masuk ke dalam kompon yang
dapat menyebabkan pembekuan.

3. Disarankan untuk penelitian selanjutnya lebih teliti saat menimbang
dispersi supaya hasilnya lebih maksimal.
4. Disarankan untuk penelitian selanjutnya agar melakukan pengujian lain
seperti uji SEM, DTA, Uji Sobek dan lain-lain

DAFTAR PUSTAKA

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Lateks
Lateks adalah cairan berwarna putih menyerupai susu yang keluar dari
tanaman yang dilukai yang berasal dari tanaman Hevea brasiliensis (tanaman
karet). Lateks merupakan sistem koloid, yaitu sistem yang
zat

pendispersi

dari

terdiri dari

zat terdispersi. Komposisi Hevea Brasiliensis

ditunjukkan pada tabel 2.1 berikut ini
Tabel 2.1 Komposisi Hevea Brasiliensis
Komposisi

Persentase (%)

Hidrokarbon

37,69

air

59,62

Protein

1,06

Lipid

0,23

Garam-garam

0,40

Mineral

0,68

Ammonia

0,32

Sumber : Septriani, dkk, 2013, dikutip dari Arta
Sihombing 2010
Koagulasi lateks adalah peristiwa terjadinya perubahan fase sol menjadi gel
dengan bantuan koagulan. Koagulasi lateks dapat terjadi karena :
a. Dehidrasi
Koagualasi lateks secara dehidrasi deilakukan dengan menambah bahan
atau zat menyerap lapisan molekul air disekeliling partikel karet yang
bersifat sebagai pelindung pada lateks, zat yang dapat digunakan misalnya
alkohol
b. Penurunan pH lateks
Penurunan pH terjadi karena terbentuknya asam hasil penguraian oleh
bakteri. Apabila lateks

ditambahkan

dengan

asam

akan

terjadi

penurunan pH sampai pada titik isoelektrik sehingga partikel karet

menjadi tidak bermuatan. Protein pada lateks yang kehilangan muatan
akan mengalami denaturasi sehingga selubung protein yang berfungsi
melindungi partikel karet akan terjadi tumbukan yang menyebabkan
terjadinya koagulasi
c. Penambahan Elektrolit
Penambahan larutan elektrolit yang mengandung kation berlawanan
dengan partikel karet akan menurunkan potensial elektro kinetik sehingga
lateks menjadi koagulasi. Kation dari logam alkali dapat juga digunakan
sebagai koagulan.
d. Pengaruh Enzim
Enzim yang terdapat didalam lateks, terutama enzim proteolitik akan
menghidrolisa ikatan peptida dari protein menjadi asam amino akibatnya
partikel karet kehilangan selubung sehingga partikel karet menjadi tidak
bermuatan maka lateks menjadi tidak stabil atau mengalami koagulasi.
Dalam penelitian Septriani, koagulasi lateks menggunakan ekstrak
nenas. Proses koagulasi semakin baik apabila volume asam yang digunakan
semakin besar sehingga mempercepat penurunan muatan listrik molekul
lateks. Penggumpalan lateks dapat disebabkan oleh penurunan pH. Ekstrak
nanas dapat menggumpalkan lateks dikarenakan adanya kandungan asam
askorbat, sehingga lateks akan mengalami penurunan pH sampai titik
isolistrik. Protein pada lateks yang kehilangan muatan akan mengalami
denaturasi sehingga selubung protein yang berfungsi melindungi partikel
lateks akan terjadi tumbukan yang menyebabkan koagulasi. (Septriani, dkk,
2013)
Tepung kulit pisang dapat digunakan sebagai filler pada lateks.
Sebelum lateks digunakan untuk menghasilkan produk perlu dilakukan
sambung-silang terlebih dahulu. Tujuan penyambung-silangan lateks adalah
untuk menentukan kekuatan film lateks yang dihasilkan agar mencapai
spesifikasi yang diinginkan. Proses penyambung-silangan

bagi

lateks

dilakukan dengan mencampurkan bahan tambahan tertentu kedalam lateks.
Lateks dengan kadar amonia tinggi dicampur dengan bahan kuratif dan
dipravulkanisasi kemudian dicampur dengan tepung kulit pisang. Massa

bahan-bahan senyawa lateks pravulkanisasi dapat dilihat pada tabel 2.2
berikut ini.
Tabel 2.2 Bahan-bahan senyawa lateks pravulkanisasi
Bahan

Berat basah (gram)

High Ammonia Lateks

166,67

Larutan Sulfur 50 %

3

Larutan ZDECt 50 %

3

Larutan ZnO 30 %

0,83

Larutan Antioksidan 50 %

2

Larutan KOH 10 %

3

Pengisi (tepung kulit pisang)

0, 5, 10, 15, 20, 25

Sumber : Emelya K, dkk, 2012
(tZDEC : Zinc Diethylditiocarbonate)
Penggunaan tepung kulit pisang yang telah diputihkan sebagai pengisi
produk film lateks karet alam mengakibatkan proses degradasi

menjadi

lebih lambat. Semakin banyak pembebanan pengisi, maka semakin kecil
persentase kehilangan berat. Semakin ditambahnya pembebanan pengisi,
maka kemampuan terdegradasi semakin kecil. produk lateks karet alam yang
tidak berpengisi menjadi

lebih

lembut

oksigen dan degradasi oleh sinar ultraviolet

dan lengket karena oksidasi
sementara

produk

karet

berpengisi tepung kulit pisang yang diputihkan tidak begitu lembut karena
sinar ultraviolet tidak dapat menembus matriks karet karena adanya pengisi,
sehingga lebih tahan untuk produk yang terpapar sinar matahari dan cuaca.
Karet alam apabila teroksidasi oleh oksigen yang mengakibatkan pemutusan
ikatan rangkap, maka akan menjadi lengket dan telah menjadi sifat alami
karet alam. Sifat yang lengket dan lembut ini karena perusakan sambung
silang oleh oksidasi oksigen dan ultraviolet sinar matahari. (Emelya K, dkk,
2012)
Analisis pengaruh perubahan komposisi campuran bahan dari serabut
kelapa dengan kompon lateks pada beberapa variasi komposisi campuran
terhadap sifat fisik dan mekanik yaitu: kerapatan massa, perubahan tebal
cocofoam setelah kompresi, kekuatan tarik dan perpanjangan putus. Pada
volume tetap, peningkatan rasio komposisi campuran serabut kelapa dengan

kompon lateks yang divulkanisasi menghasilkan vulkanisat cocofoam yang
kuat dengan sifat-sifat fisik dan mekanik yang berbeda (ID.K.Anom,
dkk,2009).
Lateks yang digunakan adalah lateks cair yang sudah bersih sehingga
tidak perlu melakukan proses penyaringan untuk menghilangkan partikelpartikel pengotor seperti debu dan pasir. Bahan kimia yakni Sulfur, BHT,
ZnO, ZMBT, ZDEC, KOH, Kalium oleat dilarutkan dalam lateks, dan
campuran ini diaduk lalu didiamkan. Poliisopren adalah karet alam, karena
rangkaian

reaktif

C=C

dalam

rantai tidak memiliki ketahanan tinggi

terhadap serangan kimia, maka penambahan bahan aditif akselerator,
aktivator dan antioksidant ke dalam karet memegang peranan penting dalam
teknologi karet.
Proses pembuatan cocofoam diawali dengan pemanasan dengan tujuan
untuk menguapkan air sehingga jarak antar partikel karet semakin dekat. Jarak
tersebut memungkinkan terbentuk- nya ikatan silang antar partikel, sehingga
mobilitas partikel karetnya terhenti. Proses pengeringan juga bertujuan untuk
memperkuat ikatan antar serabut yang telah disemprot dengan kompon lateks.
Kadar air yang berkurang dalam kompon lateks akan membuat jarak antar
partikel karet semakin kecil sehingga dimungkinkan akan terjadi proses
vulkanisasi atau pembentukan ikatan silang antar partikel karet dengan
belerang. Perlakuan vul- kanisasi cocofoam dapat mempercepat perubahan
kompon lateks yang bersifat plastis menjadi elastis (ID.K.Anom, dkk,
2011).
Sifat elastis cocofoam disebabkan karena adanya vulkanisasi yaitu
proses pembentukan ikatan silang sulfur dengan karet. Mekanisme reaksi
pembentukan katan silang sulfur dengan polimer karet disajikan pada
gambar 1. Bahan pencepat atau akselerator (Ac) dengan sulfur (S8)
berinteraksi terhadap panas untuk membentuk agent sulfur aktif. Rantai
polimer karet (RH) berinteraksi dengan agent sulfur aktif untuk membentuk
grup

pendant

polisulfida terminal oleh grup akselerator. Grup pendant

polisulfida berinteraksi dengan rantai polimer karet (RH) lainnya untuk
membentuk ikatan silang sulfur dengan polimer karet. Mekanisme reaksi

pembentukan ikatan silang sulfur dengan polimer karet menggunakan
ZDEC dan aktivator ZnO dapat dilihat pada gambar 2.1

Gambar 2.1 Mekanisme reaksi pembentukan ikatan silang
sulfur dengan polimer karet menggunakan ZDEC dan
aktivator ZnO (Sumber: ID.K.Anom, 2011)
2.1.1 Morfologi dan properti campuran (blend) karet alam NR/PP

Blend dibuat dengan rasio berat NR/PP(SIR-201polypropylene). Permasalahan
utama blend PP dan NR adalah belum dapat dihasilkan blend yang
kompatibel. Hal ini disebabkan oleh fasa NR yang tidak mudah berdistribusi
ke dalam matriks PP. Diperkirakan bahwa faktor-faktor penyebabnya
antara lain adalah perbedaan viskositas kedua polimer tersebut yang
cukup besar pada suhu leleh PP, dan interaksi molekular antara PP
dan NR yang relatif kurang besar. Beberapa peneliti melakukan proses
vulkanisasi dinamik untuk meningkatkan interaksi molekul PP dan NR
dalam blend (Bahruddin, dkk,2007).
Proses

vulkanisasi

dinamik dapat dilakukan dengan menggunakan

bahan-bahan kuratif seperti sulfur, uretan, resin fenolik (Dikutip dari: Coran
dan Patel, 1981) ataupun peroksida (Dikutip dari: Tinker, dkk). Peningkatan
rasio blend NR/PP yang divulkanisasi

dinamik

dengan

kuratif

sulfur

dapat menghasilkan distribusi partikel yang makin merata dan ukuran
partikel yang makin kecil.
Blend dibuat dalam dua tahapan proses, yaitu pembuatan kompon
karet dan pencampurannya dengan PP. Kompon karet merupakan campuran
yang terdiri dari SIR-20, asam stearat, zinc oxide, MBTS dan sulfur yang
dibuat dengan menggunakan Two Roll Mixing Mill. Poses pembuatannya
dilakukan pada suhu kamar (Bahruddin, dkk, 2007).
Hasil penelitian Bahruddin, dkk menunjukkan bahwa komposisi NR
dalam blend mempengaruhi suhu transisi glass. Semakin besar komposisi
NR menyebabkan terjadinya peningkatan suhu transisi glass, namun tidak
mengubah suhu leleh. Suhu leleh blend relatif sama dengan suhu leleh
komponen PP. Adanya suhu transisi glass dan suhu leleh pada blend NR/PP
mengindikasikan bahwa material tersebut semikristal dan dapat diproses
sebagaimana pemrosesan thermoplastik. Sedangkan NR yang sudah
divulkanisasi

secara

konvensional,

tidak

dapat diproses lagi dengan

pemanasan. Peningkatan rasio blend NR/PP juga menghasilkan peningkatan
properti elongation at break, namun menurunkan properti tensile strength,
izod impact, tearing dan hardness. (Bahruddin, dkk, 2007)
2.1.2 Proses Produksi Lateks Karet Alam

Siklisasi karet alam adalah proses perubahan struktur molekul polisopren
karet alam dari struktur molekul lurus menjadi struktur siklik, yang dapat
dilakukan pada karet padat, larutan karet dan fasa lateks.
Penelitian Siklisasi karet alam ini sudah dilakukan oleh Ary A. A, dkk,
dimana Lateks karet alam berprotein rendah (lateks DPNR) digunakan
sebagai bahan baku siklisasi karet alam dalam fasa lateks (siklisasi lateks),
karena protein diprediksi menghambat kinerja proses siklisasi. Kombinasi
enzim papain dan surfaktan digunakan sebagai penghidrolisis protein lateks.
Penelitian dilakukan dengan cara memvariasikan dosis papain dan
menentukan jenis dan dosis surfaktan, yang ditambahkanpada lateks alam
dari berbagai tingkat keenceran.
Pemanfaatan lateks DPNR sebagai bahan baku siklisasi lateks mampu
menghasilkan karet alam siklis (KA siklik) dengan karakter yang lebih baik
dari KA siklik dari lateks pekat biasa. Karet alam tersiklis (KA siklo)
merupakan produk

modifikasi

karet

alam

yang

dihasilkan melalui

suatu proses yang disebut siklisasi. Proses produksi lateks karet alam
berprotein rendah untuk bahan baku siklisasi karet alam dalam fasa lateks
dilakukan dengan tahapan sebagai berikut :

1. Ditetapkan surfaktan penstabil lateks diawali
informasi

mengenai

jenis

surfaktan

dengan
yang

pengumpulan

akan

diamati

kemampuannya

2. Dilakukan pengamatan proses produksi lateks DPNR dari lateks alam
dengan menggunakan enzim papain sebagai penghidrolisis protein

3. Tahap uji coba siklisasi lateks DPNR
4. Pada tahap akhir dilakukan kajian terhadap kelayakan teknis proses
produksi lateks DPNR
Kestabilan lateks yang telah ditambah

surfaktan

diamati

pada setiap

tahapan proses, yaitu selama tahapan proses deproteinisasi lateks dan
tahapan proses siklisasi lateks. dipekatkan dengan alat sentrifus lateks dan
disimpan selama 2 minggu. deproteinisasi lateks dilakukan secara enzimatis,
menggunakan enzim papain

sebagai

senyawa

penghidrolisis

protein.

Mekanisme pelepasan protein dari selubung pelindung karet dalam lateks
karena penambahan surfaktan dapat dilihat pada gambar 2.2 berikut ini.

Gambar 2.2 Mekanisme pelepasan protein dari selubung
pelindung karet dalam lateks karena penambahan surfaktan.
(Sumber Ary A. A, dkk, 2007, dikutip dari Schloman, 1997)
Secara teknis proses produksi lateks DPNR relatif sama dengan proses
produksi lateks pekat biasa. Proses produksi lateks DPNR memerlukan
waktu proses lebih lama, karena memerlukan proses deproteinisasi lateks,
sebelum lateks dipekatkan dengan alat sentrifus (Gambar 2.3). Pada tahap
deproteinisasi lateks, protein dihidrolisis oleh papain menjadi asam-asam
amino yang pada pemekatan lateks, asam amino yang larut dalam air
terbuang bersama serum (lateks skim).

Gambar 2.3 Skema alat sentrifuse lateks (Sumber: Ary A. A, dkk,
2007, di peroleh dari hasil pengolahan)
Secara visual, lateks DPNR tidak berbeda jauh dari lateks pekat biasa,
namun viskositas Mooneynya jauh lebih rendah. Selain kadar nitrogen yang
jauh lebih rendah, perbedaan lain antara lateks DPNR

dengan

lateks

pekat biasa adalah pada bilangan ALE dan viskositas Mooney yang lebih
rendah. (Ary A. A, dkk, 2007)

2.1.3 Pravulkanisi Lateks Karet Alam
Penelitian penentuan

kapasitas

pra-vulkanisasi lateks

karet

alam

menggunakan iradiasi berkas elektron pulsa, dilakukan oleh Herry P, Rani S,
dimana berkas elektron pulsa yang dibangkitkan dari sistem arc plasmagenerator oleh katoda plasma relatif mempunyai umur pakai katoda yang
lebih panjang daripada filamen Tungsten, LaB6

maupun CeB6

sebagai

pembangkit elektron kontinyu. Berdasarkan umur pakai katoda yang lebih
panjang tersebut, maka perlu diketahui kemampuan mesin berkas elektron
(MBE) sistem arc plasma-generator untuk pra-vulkanisasi lateks karet alam.
Salah satu hal penting untuk mengetahui kemampuan MBE pulsa adalah
kapasitas pra-vulkanisasi lateks karet alam.

Gambar 2.4 MBE sistem arc plasma-generator (Sumber : Herry
P, Rani S,2012)
Pra-vulkanisasi lateks karet alam secara iradiasi atau radiation vulcanization
of natural rubber latex (RVNRL) dapat dilakukan dengan radiasi sinar
gamma dari iradiator 60Co, berkas elektron dari mesin berkas elektron (MBE),
dan radiasi sinar ultraviolet (UV). Pra-vulkanisasi NRL dengan proses sulfur
yang

banyak

digunakan

oleh

ditunjukkan pada gambar 2.5 berikut

pabrik

pengolahan karet alam seperti

Gambar 2.5 Diagram alir pra-vulkanisasi NRL dengan proses
sulfur (Sumber : Sumber : Herry P, Rani S,2012)
Pra-vulkanisasi lateks dengan proses sulfur membutuhkan 3 sampai 4
macam bahan kimia yaitu bahan pra-vulkanisasi yaitu belerang, bahan
pemercepat berupa senyawa karbamat, bahan penggiat, dan bahan pemantap
yaitu KOH. (Herry P, Rani S,2012)

2.2

Silika Gel

Silika gel merupakan salah satu bahan anorganik yang memiliki kelebihan
sifat, yaitu memiliki kestabilan tinggi terhadap pengaruh mekanik,
temperatur, dan kondisi keasaman. Natrium

silikat

sebagai

prekursor

untuk produksi silika secara langsung kebanyakan dibuat dari peleburan
pasir kuarsa dengan natrium karbonat pada temperatur 13000C (Dikutip
dari: Brinker dan Scherer, 1990). Abu sekam padi mempunyai kandungan
silika yang cukup tinggi (lebih dari 60%) sehingga dengan mengekstraksi
kandungan silikanya dengan natrium hidroksida akan menghasilkan larutan
natrium silikat (Dikutip dari: Kalapathy, dkk, 2000).
Silika gel merupakan silika amorf yang terdiri dari globula-globula Si04
tetrahedral yang tersusun secara tidak teratur dan beragregasi membentuk
kerangka tiga dimensi yang lebih besar (sekitar 1-25 m). Rumus kimia

silika gel secara umum adalah Si02.xH20. Struktur satuan mineral silika
pada dasarnya mengandung kation Si4+

yang terkoordinasi secara

tetrahedral dengan anion 02-, namun susunan Si04 pada silika gel tidak
beraturan (Dikutip dari: 0scik 1982).
Susunan ini terbentuk karena kondensasi asam ortosilikat atau asam
monosilikat (silika yang larut dan umumnya ditulis sebagai H4Si04, Si(0H)4,
atau Si02.(0H)2)
Silika gel dapat dibuat dalam dua route:
•

•

polimerisasi asam silikat dan
agregasi partikel koloid dari silika. Asam silikat, Si(0H)4 mempunyai
kecenderungan yang kuat untuk berpolimerisasi membentuk jaringan
siloksan (Si-0-Si), meninggalkan sejumlah minimum gugus Si-0H
yang tidak terkondensasi. (Sriyanti, dkk. 2005)

Dari penelitian Siti Sulastri dikatakan bahwa modifikasi

pada

dapat

saat

memperluas

dikembangkan

bidang

berbagai

pemanfaatan. Sampai

upaya

untuk

silika
ini

gel

masih

melakukan modifikasi dengan

berbagai pereaksi.
Walaupun mempunyai berbagai kelebihan, ternyata silika gel juga
mempunyai

beberapa kelemahan. Kelemahan tersebut adalah karena

pada silika gel jenis situs aktif hanya berupa gugus silanol (-SiOH) dan
siloksan (Si-O-Si).

Gugus

silanol

ini

mempunyai

sifat

keasaman

yang rendah, disamping mempunyai oksigen sebagai atom donor yang
sifatnya lemah (Dikutip dari: Tokman, 2003). Adanya kelemahan ini
dapat

diatasi

dengan

cara modifikasi permukaan. Pada modifikasi ini

diharapkan jenis situs aktifnya akan berubah sehingga menjadi lebih luas
bidang pemanfaatannya.
Modifikasi silika gel untuk
aktifnya

dilakukan

merubah

gugus

fungsi

pada situs

dengan menambahkan pereaksi dan memberi suatu

perlakuan fisis. Susunan tetrahedral Si04 pada silika gel tidak beraturan
dapat dilihat pada gambar 2.6 berikut

Gambar 2.6 Susunan tetrahedral Si04 pada silika gel tidak
beraturan (Sumber: Siti S,2009, dikutip dari: 0scik, 1982)
Sifat silika gel ditentukan oleh orientasi dari ujung tempat gugus hidroksil
berkombinasi. Oleh karena ketidak-teraturan susunan permukaan SiO4
tetrahedral, maka jumlah distribusinya per unit area bukan menjadi ukuran
kemampuan adsorpsi silika gel, meskipun gugus silanol dan siloksan terdapat
pada permukaan silika gel. Kemampuan adsorpsi ternyata tidak sebanding
dengan jumlah gugus silanol dan gugus siloksan yang ada pada permukaan
silika gel, tetapi tergantung pada distribusi gugus OH per unit area adsorben
(Siti S,2009, dikutip dari: 0scik, 1982).

2.2.1 Abu Pembakaran Ampas Tebu
Abu pembakaran ampas tebu merupakan hasil perubahan secara kimiawi dari
pembakaran ampas tebu murni. Ampas tebu digunakan sebagai bahan bakar
untuk memanaskan boiler dengan suhu mencapai 5000-6000C dan lama
pembakaran setiap 4-8 jam dilakukan pengangkutan atau pengeluaran abu dari
dalam boiler,karena jika dibiarkan tanpa dibersihkan akan terjadi penumpukan
yang akan mengganggu proses pembakaran ampas tebu berikutnya (Mukmin
Batubara,2009).
Wibobo (1998) menemukan bahwa sebesar 62,748% silika diperoleh
dari ampas tebu yang telah dibakar pada temperatur 200-3000C selama 2 jam.
Silka adalah salah satu bahan organik yang memiliki sifat stabil terhadap
pengaruh mekanik, panas, pelarut organik dan kondisi pH ekstrim (Mulder
1996), sehingga silika dari ampas tebu dapat dibuat menjadi membran
penyaring limbah pestisida. Komposisi kimia dari abu ampas tebu terdiri dari

beberapa senyawa yang dapat dilihat pada tabel 2.3 berikut ini.
Tabel 2.3 Komposisi Kimia Abu Pembakaran Ampas Tebu
Unsur Kimia dalam Abu Ampas Tebu

Persentase (%)

Kadar Air

3,79

Kadar Abu

79,03

Kadar Karbon

10,91

Kadar Silikat

72,33

Kadar Magnesium

0,58

Kadar Kalsium

0,63

Kadar Aluminium

3,24

Kadar Besi (Fe2O3)

0,58

(Sumber: Ronny P, 2014)
Secara fisik Abu Ampas Tebu sangat halus dan ringan, ini terbukti dari hasil
penelitian

laboratorium yang menunjukan bahwa berat volumenya 0,497

kg/liter (Ronny P, 2014).

2.2.2 Modifikasi Silika
Modifikasi permukaan silika gel berhubungan dengan keseluruhan proses
yang bertujuan untuk mengubah komposisi kimia pada permukaan. Proses
modifikasi

adalah

dengan mengubah gugus -Si-OH menjadi -Si-OM,

dimana M adalah beberapa spesies baik sederhana ataupun kompleks selain H.
Berdasarkan jenis senyawa yang digunakan, modifikasi silika gel dapat
dibedakan

menjadi

dua

jenis,

yaitu

organofungsionalisasi

jika

zat

pemodifikasinya adalah gugus organik dan anorganofungsionalisasi jika
gugus yang terikat pada permukaan adalah senyawa organologam atau oksida
logam. Modifikasi gugus fungsi pada pemukaan silika gel dapat dilakukan
dengan berbagai teknik, antara lain:
1. Melalui impregnasi

Impregnasi berkaitan dengan adanya interaksi fisik antara bahan
pemodifikasi dengan permukaan padatan, baik dengan cara memasuki
pori padatan atau dengan interaksi adhesif atau elektrostatik.
2. Modifikasi dengan pembentukan ikatan kovalen

Dilakukan dengan berbagai proses, antara lain proses imobilisasi
pereaksi silan dan proses sol - gel. Molekul-molekul organik yang
akan membentuk khelat dengan ion biasanya terikat pada permukaan
silika melalui proses silanisasi yang melibatkan pembentukan ikatan
kovalen. (Sumber: Siti S, Susila K, 2010, dikutip dari: Jal,dkk,2004)

2.3 Karet alam
Karet alam merupakan suatu rantai hidrokarbon poliisopren yang memiliki
rumus empiris (C5H8)n dimana n adalah derajat polimerisasi yang
besarnya bervariasi dari satu rantai kerantai yang lain. Isoprena adalah
nama umum (nama trivial) dari 2-metil-1,3-butadiena. Struktur isoprena dapat
dilihat pada gambar 2.7 berikut ini

Gambar 2.7 Struktur Isoprena (Sumber: Elvri
M.S, dkk, 2013, dikutip dari: Mia H, 2009)
Struktur molekul karet alam terdiri dari susunan isoprena yang
berikatan secara cis 1,4. Pada karet, ditemukan susunan cis, mendekati dan
menyambung dengan rantai molekular pada sisi yang sama pada ikatan
rangkap. Struktur polimer karet alam yang berikatan secara trans 1,4 dari
monomer isoprena terdapat dalam gutta percha. Pada gutta terdapat susunan
trans mendekati dan menyambung pada sisi yang berlawanan. Karet alam
dengan struktur ikatan cis 1,4 mempunyai sifat kenyal dan plastis, sedangkan
yang berikatan secara trans 1,4 bersifat keras dan getas. (Sumber: Elvri M.S,
dkk, 2013, dikutip dari: Mia H, 2009)
Karet alam adalah suatu polimer alami yang tersusun dari satuan unit
ulang (monomer) trans/cis 1,4- isoprena dengan rumus umum (C5H8)n dimana
n adalah bilangan yang menunjukkan jumlah monomer di dalam rantai
polimer. Struktur Ruang 1,4 cis poliisoprena dapat dilihat pada gambar 2.8
berikut ini

Gambar 2.8 Struktur Ruang 1,4 cis poliisoprena (Sumber:
Restu Y, 2009