Pembuatan Spesimen Sarung Tangan Berbahan Dasar Lateks Pekat 60% Dengan Pengisi Montmorillonit Yang Dimodifikasi Dengan CTAB

PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG TANGAN BERBAHAN

DASAR LATEKS PEKAT 60% DENGAN PENGISI

MONTMORILLONIT YANG DIMODIFIKASI DENGAN CTAB

SKRIPSI

ROULINA GURNING 100801028

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2015

PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG TANGAN BERBAHAN

DASAR LATEKS PEKAT 60% DENGAN PENGISI

MONTMORILLONIT YANG DIMODIFIKASI DENGAN CTAB

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

ROULINA GURNING 100801028

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PERSETUJUAN

Judul : PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG

TANGAN BERBAHAN DASAR LATEKS PEKAT 60% DENGAN PENGISI MONTMORILLONIT YANG DIMODIFIKASI DENGAN CTAB

Kategori : SKRIPSI

Nama : ROULINA GURNING

Nomor Induk Mahasiswa : 100801028

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) USU

Dilaksanakan di : Medan, Februari 2015

Diketahui/Disetujui:

Departemen Fisika FMIPA USU

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Saharman Gea, Ph.D

NIP.196607291992032002 NIP. 196811101999031001

Ketua Program Studi Fisika

Dr. Marhaposan Situmorang NIP: 195510301980131003

PERNYATAAN

PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG TANGAN BERBAHAN

DASAR LATEKS PEKAT 60% DENGAN PENGISI

MONTMORILLONIT YANG DIMODIFIKASI DENGAN CTAB

SKRIPSI

Saya mengaku bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Februari 2015

ROULINA GURNING 100801028

PENGHARGAAN

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala kasih karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian skripsi ini.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp.A(K) dan tentunya kampus USU tercinta yang memberi kesempatan dan menjadi tempat penulis menimba ilmu dan pengalaman-pengalaman berharga.

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Dr. Sutarman, M.Sc dan staf, Ketua Departemen Fisika Dr. Marhaposan Situmorang beserta staf atas sarana dan prasarana yang diberikan.

Terimakasih dan penghargaan setinggi-tingginya ditujukan kepada:

1. Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc selaku pembimbing utama dan Saharman Gea, Ph.D selaku anggota komisi pembimbing yang setiap saat dengan penuh perhatian memberikan bimbingan, motivasi dan saran dalam penyusunan skripsi ini.

2. Kepala dan staf Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU, beserta asisten yaitu Yabes dan Dian, atas fasilitas dan pendampingan yang diberikan.

3. Koordinator Indonesian Rubber Research Institute, Sungai Putih, Tj. Morawa, Bapak Ir. Mauritz Simanjuntak beserta staf atas fasilitas dan bimbingan yang diberikan.

4. Bapak/Ibu dosen Program Studi Fisika S1 yang telah membimbing dan memotivasi penulis selama masa perkuliahan.

5. Para sahabat Fisika stambuk 2010; Baginda, Antoni, Frans, Wiharja, Lamhot, Ita, Desy, Tari, Tere, Lya, dan semua anggota Physic Inside. Terkhusus kepada Melisa dan Emi yang sudah seperti keluarga bagi penulis.

6. Junior Fisika; stambuk 2011, stambuk 2012, stambuk 2013 dan stambuk 2014 yang senantiasa memberi senyum sapa semangat.

7. Rekan bisnis di Tiens. Co. Ltd, kepada Pak Ridwan, Bu KK, Bu Nomi, Pastor Herman, Desika, dll.

8. Kak Bora dan Kak Desi, 2(dua) orang terkasih yang menjadi kakak rohani bahkan sudah seperti keluarga bagi penulis.

9. Para HambaNya (rekan se-pelayanan) gereja GBI Sumatera Resort, Bang Kia, Bang James, Kak Wina, Kak Rita, Kak Desi, Pak Gideon, dan para pengerja GBI Sumatera Resort dan POS PI Namomirik, Gunung Gertam dan Urung Lingga. Para pelayan di Misi PAK USU dan para pelayan di Retret KMK UP MIPA; kak Leni, kak Sartika dan rekan, Evelyn, Vivien, Julfi, Kak Uly dan seluruh panitia. Mereka adalah keluarga rohani penulis yang memberi semangat dan topangan doa.

10. Akhirnya penulis mengucapkan terimakasih dan hormat kepada keluarga besar penulis, dan 2(dua) sosok yang namanya akan selalu berkilau indah di hati penulis, Ibunda Nurhayati Silalahi dan Papa Jonny Gurning sebagai sumber motivasi terbesar penulis dalam menyelesaikan perkuliahan, penelitian dan penulisan skripsi ini.

Serta seluruh sahabat yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, penulis mengucapkan terimakasih.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya semoga skripsi ini bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan di masa yang akan datang.

Hormat Penulis,

PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG TANGAN BERBAHAN

DASAR LATEKS PEKAT 60% DENGAN PENGISI

MONTMORILLONIT YANG DIMODIFIKASI DENGAN CTAB

ABSTRAK

Telah dilakukan pembuatan dan karakterisasi spesimen sarung tangan berbahan dasar lateks dengan pengisi montmorillonit yang dimodifikasi. Montmorillonit dimodifikasi secara organik dengan penambahan Cetyl trimethylammonium

bromide (CTAB) sebagai surfaktan kationik dengan konsentrasi 2,5 M.

Montmorillonit yang sudah dimodifikasi ditambahkan ke dalam lateks pekat 60% yang diperoleh dari PT. Bakrie Sumatera Plantations, Tbk, Kisaran Barat, Asahan Sumatera Utara, dengan perbandingan 0, 2, 4, 6 dan 8 phr dengan pengadukan pada temperatur kamar selama 1 jam . Untuk karakterisasi yang meliputi uji tarik, produk dicetak pada cetakan kaca dan dipanaskan pada suhu 120oC selama 40 menit. Khusus untuk uji tarik sampel dibuat dengan standar ASTM 638-II. Berdasarkan hasil yang didapat dari uji tarik , sifat spesimen sarung tangan lateks-organoclay mengalami peningkatan jika dibandingkan dengan spesimen sarung tangan lateks tanpa pengisi. Spesimen sarung tangan lateks-organoclay mengalami peningkatan sifat mekanik pada penambahan 2 phr pengisi organoclay, yaitu tegangan 0,729 N/mm2, regangan 4,830 N/mm2, sedangkan modulus terbesar dimiliki oleh tipe sampel V dengan penambahan 8 phr pengisi organoclay, yaitu 0,207 N/mm2. Pada uji spektrum FT-IR , puncak khas pada bilangan gelombang 2935,6 cm-1 menunjukkan adanya gugus CH2 asimetris yang berasal dari CTAB di dalam montmorillonit, hal ini menunjukkan terjadi penyebaran montmorillonit termodifikasi CTAB pada permukaan lateks.

PREPARATION OF GLOVE SPECIMEN BASED OF LATEX

60% FILLED OF MONTMORILLONITE MODIFIED BY CTAB

ABSTRACT

The preparation and characterization of latex glove specimen with montmorillonites modified filler have been done. Montmorillonites were modified organically by using Cetyl trimethylammonium bromide (CTAB) as cationic surfactant with the fixed concentration of 2.5 M. The modified montmorillonites were added to latex 60% in various composition with the ratio of 0, 2, 4, 6 and 8 phr and mixed at room temperature for 1 hour. For characterization including tensile, the products were put in oven by using glasses molds at temperature 120oC for 40 minutes. Specially for the tensile test, the samples were provided follow ASTM 638-II. The results show that the tensile of latex glove specimen with montmorillonites modified filler were improved compared to latex glove specimen without any filler. The latex-organoclay glove specimens improved mechanic characterization were added 2 phr organoclay, with stress 0.729 N/mm2, strain 4.830 N/mm2, while the higher modulus at sample type V with 8 phr organoclay added, 0.207 N/mm2. The FT-IR spectra test have specific peak at

2935.6 cm-1 wave number that showed CH2 asymetric from CTAB in

montmorillonites, it means there were montmorillonites modified by CTAB dispersed on latex.

DAFTAR ISI

Persetujuan ...i

Pernyataan ...ii

Penghargaan ...iii

Abstrak ...v

Abstract ...vi

Daftar Isi...vii

Daftar Tabel ...ix

Daftar Gambar dan Grafik ...x

BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ...1

1.2Perumusan Masalah ...3

1.3Tujuan Penelitian ...3

1.4Manfaat Penelitian ...3

1.5Batasan Masalah...3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1Lateks ...5

2.2Sarung Tangan Lateks ...7

2.3Montmorillonit ...9

2.3.1 Sifat Fisika dan Kimia Montmorillonit...10

2.4Cetyl trimethylammonium bromide (CTAB)...11

2.5Elastomer...12

2.6Pengujian Sarung Tangan Lateks...14

2.6.1 Pengujian Kuat Tarik (Tensile Strength)...14

2.7 Spektrofotometer FT-IR...17

BAB III METODE PENELITIAN 3.1Waktu dan Lokasi Penelitian ...18

3.2Alat dan Bahan ...18

3.2.1 Alat ...18

3.2.2 Bahan ...18

3.3Metodologi Penelitian ...19

3.3.1 Lateks Pekat 60% ...19

3.3.2 Modifikasi Montmorillonit ...19

3.3.3 Pembuatan Dispersi...19

3.3.4 Pembuatan Kompon...20

3.4 Karakterisasi Sarung tangan Lateks-Organoclay...20

3.4.1 Uji tarik...20

3.4.2 Analisa Gugus Fungsional Spesimen...21

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian dengan FT-IR...24

4.1.1 Spektrum FT-IR dari Organoclay...24

4.1.2 Spektrum FT-IR dari Spesimen Sarung Tangan...26

4.2Pengujian Mekanik...27

4.2.1 Uji Tarik Spesimen Sarung Tangan...29

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1Kesimpulan ...35

5.2Saran ...35

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN 1 LAMPIRAN 2 LAMPIRAN 3 LAMPIRAN 4 LAMPIRAN 5

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1Data analisis FT-IR dari Montmorillonit Termodifikasi ...25

Tabel 4.2 Data analisis FT-IR dari Spesimen Sarung Tangan Lateks ...28

Tabel 4.3 Data Pengujian Kuat Tarik Dari 5 Variasi Sampel ...30

DAFTAR GAMBAR DAN GRAFIK

Gambar 2.1 Lateks Kebun...5

Gambar 2.2 Skema Struktur Molekul Karet Alam...6

Gambar 2.3 Bentonit Alam. ...9

Gambar 2.4 Struktur Kristal Montmorillonit ...10

Gambar 2.5 Hexadecyltrimethylammonium (cetrimonium) bromida ...11

Gambar 2.6Rumus Molekul CTAB ...12

Gambar 2.7 Gaya Tarik Terhadap Pertambahan Panjang...14

Gambar 2.8 Spesimen Uji Tarik ASTM D638-II...15

Gambar 2.9 Kurva Tegangan vs Regangan Uji Tarik...16

Gambar 3.1 Spesimen Uji Tarik...20

Gambar 3.5 Bagan Penelitian...22

Gambar 4.1 Spektrum FT-IR Dari Montmorillonit Termodifikasi...24

Gambar 4.2 Spektrum FT-IR Spesimen Sarung tangan Tidak Berpengisi...26

Gambar 4.3 Spektrum FT-IR Spesimen Sarung tangan Berpengisi...27

Grafik 4.4 Hubungan antara Stress dan Jumlah Pengisi ...31

Grafik 4.5 Hubungan antara Strain dan Jumlah Pengisi ...31

Grafik 4.6 Hubungan antara Modulus dan Jumlah Pengisi ...32

PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG TANGAN BERBAHAN

DASAR LATEKS PEKAT 60% DENGAN PENGISI

MONTMORILLONIT YANG DIMODIFIKASI DENGAN CTAB

ABSTRAK

Telah dilakukan pembuatan dan karakterisasi spesimen sarung tangan berbahan dasar lateks dengan pengisi montmorillonit yang dimodifikasi. Montmorillonit dimodifikasi secara organik dengan penambahan Cetyl trimethylammonium

bromide (CTAB) sebagai surfaktan kationik dengan konsentrasi 2,5 M.

Montmorillonit yang sudah dimodifikasi ditambahkan ke dalam lateks pekat 60% yang diperoleh dari PT. Bakrie Sumatera Plantations, Tbk, Kisaran Barat, Asahan Sumatera Utara, dengan perbandingan 0, 2, 4, 6 dan 8 phr dengan pengadukan pada temperatur kamar selama 1 jam . Untuk karakterisasi yang meliputi uji tarik, produk dicetak pada cetakan kaca dan dipanaskan pada suhu 120oC selama 40 menit. Khusus untuk uji tarik sampel dibuat dengan standar ASTM 638-II. Berdasarkan hasil yang didapat dari uji tarik , sifat spesimen sarung tangan lateks-organoclay mengalami peningkatan jika dibandingkan dengan spesimen sarung tangan lateks tanpa pengisi. Spesimen sarung tangan lateks-organoclay mengalami peningkatan sifat mekanik pada penambahan 2 phr pengisi organoclay, yaitu tegangan 0,729 N/mm2, regangan 4,830 N/mm2, sedangkan modulus terbesar dimiliki oleh tipe sampel V dengan penambahan 8 phr pengisi organoclay, yaitu 0,207 N/mm2. Pada uji spektrum FT-IR , puncak khas pada bilangan gelombang 2935,6 cm-1 menunjukkan adanya gugus CH2 asimetris yang berasal dari CTAB di dalam montmorillonit, hal ini menunjukkan terjadi penyebaran montmorillonit termodifikasi CTAB pada permukaan lateks.

PREPARATION OF GLOVE SPECIMEN BASED OF LATEX

60% FILLED OF MONTMORILLONITE MODIFIED BY CTAB

ABSTRACT

The preparation and characterization of latex glove specimen with montmorillonites modified filler have been done. Montmorillonites were modified organically by using Cetyl trimethylammonium bromide (CTAB) as cationic surfactant with the fixed concentration of 2.5 M. The modified montmorillonites were added to latex 60% in various composition with the ratio of 0, 2, 4, 6 and 8 phr and mixed at room temperature for 1 hour. For characterization including tensile, the products were put in oven by using glasses molds at temperature 120oC for 40 minutes. Specially for the tensile test, the samples were provided follow ASTM 638-II. The results show that the tensile of latex glove specimen with montmorillonites modified filler were improved compared to latex glove specimen without any filler. The latex-organoclay glove specimens improved mechanic characterization were added 2 phr organoclay, with stress 0.729 N/mm2, strain 4.830 N/mm2, while the higher modulus at sample type V with 8 phr organoclay added, 0.207 N/mm2. The FT-IR spectra test have specific peak at

2935.6 cm-1 wave number that showed CH2 asymetric from CTAB in

montmorillonites, it means there were montmorillonites modified by CTAB dispersed on latex.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Karet alam merupakan salah satu hasil pertanian yang memegang peranan penting dalam meningkatkan taraf hidup manusia, serta menghasilkan devisa negara. Di dalam Masterplan Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Indonesia (MP3EI) ditetapkan karet merupakan salah satu komoditas unggulan yang perlu dikembangkan di koridor ekonomi Sumatera Utara. Produksi karet nasional tahun 2010 mencapai 2,5 juta ton. Dari jumlah tersebut diantaranya 2,2 juta ton diekspor dan selebihnya 371.000 ton dimanfaatkan industri dalam negeri untuk memproduksi ban, sarung tangan, alas kaki, komponen otomotif/elektronika, dan barang keperluan rumah tangga. Koridor ekonomi Sumatera menghasilkan sekitar 65% dari produksi karet nasional, di mana Sumut memberikan kontribusi sebesar 16% dari produksi karet nasional. Sejak tahun 2007 kajian peluang investasi pengembangan industri karet dan turunannya menunjukkan terdapat 5 (lima) jenis industri yang memiliki peluang investasi dalam kurun waktu beberapa tahun mendatang. Kelima jenis industri tersebut adalah crum rubber, lateks pekat, sarung tangan lateks, conveyor belt dan ban vulkanisir. Dari kelima jenis industri maka sarung tangan lateks adalah salah satu produk yang memiliki potensi pasar yang luas di dalam negeri maupun luar negeri (Kemenperin, 2011).

Sarung tangan lateks banyak digunakan untuk keperluan medis, laboratorium, klinik, industri kimia, dan industri makanan. Permintaan kebutuhan sarung tangan karet meningkat 20% per tahun terutama di negara-negara Afrika dan Asia. Namun, sebagai negara-negara pemilik lahan terluas, produk karet Indonesia termasuk sarung tangan lateks masih kalah jumlahnya dari Negara Thailand yang memiliki lahan lebih kecil dibandingkan dengan Indonesia yang disebabkan oleh tingginya biaya produksi. Komponen terbesar dan dominan dalam biaya produksi sarung tangan adalah biaya bahan

baku penolong berupa lateks pekat. Hal inilah yang menjadi alasan melakukan penelitian bagaimana menekan biaya produksi, yaitu dengan melakukan perlakuan khusus kepada bahan baku lateks pekat, yaitu dengan penambahan filler.

Penelitian di bidang nanoteknologi terus berkembang di berbagai macam bidang aplikasi. Dalam pengembangan material polimer juga telah banyak dilakukan penelitian untuk mengembangkan material nanocomposite, dimana

filler berukuran nanometer terdispersi ke dalam sistem matriks polimer. Jenis nanopartikel yang banyak digunakan sebagai objek penelitian dan sudah diproduksi secara komersil, terutama untuk bidang polymer-nanocomposite, adalah tanah liat (clay) atau disebut juga bentonit. Bentonit merupakan sumber daya mineral yang melimpah terdapat di Indonesia. Cadangan bentonit di Indonesia cukup berlimpah sebesar ± 380 juta ton merupakan aset potensial yang harus dimanfaatkan sebaik-baiknya. Ada 2 (dua) jenis bentonit, yaitu natrium bentonit dan kalsium bentonit. Pemilihan calsium bentonit sebagai filler untuk pembuatan sarung tangan lateks dengan pertimbangan ciri berupa diameter kurang dari 2 mikrometer yang terdiri dari berbagai macam phyllosilicate yang mengandung silika, aluminium oksida dan hidroksida yang mengikat air, pengembangan kecil, mempunyai daya serap air dan bentonit akan mengendap, tidak membentuk suspensi, daya tukar ion cukup besar dan pH = 4 – 7.

Metode yang dilakukan meliputi proses compounding dengan mencampurkan dispersi kimia, stabilizer, wetting agent, anti foam, air serta bentonit sebagai filler pada ball mill, dengan waktu dan suhu yang diatur disertai stirer untuk menjaga kestabilan kompon. Selanjutnya proses pencetakan sarung tangan dan pematangan yang dilakukan pada oven. Dengan metode ini diharapkan sarung tangan lateks memiliki sifat mekanik yang lebih baik dan lebih murah. Pada tahapan akhir pembuatan sarung tangan lateks dilakukan juga pengujian meliputi uji kuat tarik dan uji FTIR.

1.2 Perumusan Masalah

1. Bagaimana metode pencampuran lateks pekat dengan bahan kimia dan montmorillonit sebagai pengisi.

2. Karakterisasi untuk mengetahui perbedaan sarung tangan lateks dengan penambahan montmorillonit dan sarung tangan lateks tanpa penambahan montmorillonit.

1.3 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui sifat-sifat fisis dan kimia karet alam dan montmorillonit. 2. Membuat sarung tangan lateks dengan penambahan montmorillonit. 3. Mengetahui susunan komposisi yang paling optimal untuk mendapatkan

kekuatan karet vulkanisat.

4. Menguji kuat tarik dan uji FT-IR dari sarung tangan lateks.

1.4 Manfaat Penelitian

1. Untuk membantu pelaku industri melalui informasi teknologi tepat guna pengolahan lateks pekat dengan penambahan montmorillonit menjadi produk sarung tangan lateks dengan sifat mekanik yang kuat dan tidak mahal.

2. Memberi nilai tambah pada montmorillonit sebagai sumber daya alam mineral yang melimpah di Indonesia.

3. Menambah pengetahuan yang baru sekaligus motivasi bagi pembaca terutama mahasiswa untuk melakukan penelitian-penelitian tentang karet alam.

1.5 Batasan Masalah

1. Bahan dasar yang digunakan adalah lateks pekat 60% produksi PT.Bakrie Sumatera Plantations Tbk, Kisaran Barat, Asahan Sumatera Utara.

2. Pada lateks kompon digunakan pengisi berupa accelerator, filler, bahan pemvulkanisasi dan antioksidan.

3. Pengujian yang dilakukan antara lain; uji kuat tarik dan uji FT-IR. 4. Pencampuran lateks pekat 60%, montmorillonit dan bahan kimia

menggunakan two roll mill yang dilengkapi dengan stirer dan kontrol suhu.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Lateks

Lateks adalah suatu istilah yang dipakai untuk menyebut getah yang dikeluarkan oleh pohon karet. Lateks terdapat pada bagian kulit, daun dan integument biji karet. Lateks diperoleh dari tanaman Hevea brasiliensis, diolah dan diperdagangkan sebagai bahan industri dalam bentuk karet sheet, crepe, lateks pekat dan karet remah (Crumb rubber).

Gambar 2.1 lateks kebun

Lateks merupakan suatu larutan koloid dengan partikel karet dan bukan karet yang tersupensi di dalam suatu media yang banyak menganding bermacam-macam zat. Bagian-bagian yang terkandung tersebut tidak larut sempurna, melainkan terpencar secara atau merata di dalam air. Partikel-partikel koloidal ini sedemikian kecil dan halusnya sehingga dapat menembus saringan. Susunan bahan lateks dapat dibagi menjadi dua komponen. Komponen yang pertama adalah bagian yang mendispersikan atau memancarkan bahan-bahan yang terkandung secara merata, biasa disebut serum. Bahan-bahan bukan karet yang larut dalam air, seperti protein, garam-garam mineral, enzim dan lainnya termasuk ke dalam serum. Komponen kedua adalah butir-butir karet yang dikelilingi lapisan tipis protein.

Gambar 2.2 Struktur molekul karet alam

Lateks yang dikeluarkan oleh pohon karet, warnanya putih susu sampai kuning. Lateks mengandung 25-40 % bahan karet mentah (crude rubber) dan 60-77 % serum (air dan zat yang larut). Karet mentah mengandung 90-95% karet murni, 2-3 % protein, 1-2 % asam lemak, 0,2 % gula, 0,5 % garam dari Na, K, Mg, P, Ca, Cu, Mn, dan Fe. Karet alam adalah hidrokarbon yang merupakan mikromolekul poliisoprene (C5H8)n dengan rumus kimia 1,4-cis-poliisoprene. Partikel karet tersuspensi atau tersebar secara merata dalam serum lateks dengan ukuran 0.04-3.00 mikron dengan bentuk partikel bulat sampai lonjong (Triwijoso, 1995).

Lateks pekat adalah lateks dari karet alam yang sekurang-kurangnya mengandung 60% kadar karet kering. Penggolongan lateks pekat didasarkan dengan cara pemekatan dan jenis pengawetannya. Untuk membuat barang jadi lateks, maka terlebih dahulu lateks harus dipekatkan. Pemekatan lateks bertujuan untuk:

• Memperoleh kadar karet kering sebanyak 60% • Mengurangi biaya produksi

• Mengetahui jumlah air yang ditambahkan pada pengenceran lateks sampai kadar yang dikehendaki

Beberapa cara pemekatan lateks yang sering dijumpai dalam perdagangan salah satunya dengan yaitu cara pemusingan (centrifuging). Proses pemusingan (centrifuging) adalah proses pemekatan lateks dengan menggunakan centrifuge atau sejenisnya, lateks diberi amoniak dan dicentrifuge dengan kecepatan ±6000-7000rpm (Fachry dkk, 2012).

Sifat-sifat mekanik yang baik dari karet alam menyebabkannya dapat digunakan untuk berbagai keperluan umum seperti sarung tangan. Pada suhu kamar, karet tidak berbentuk kristal padat dan juga tidak berbentuk cairan. Perbedaan karet dengan benda-benda lain, tampak nyata pada sifat karet yang lembut, fleksibel dan elastis. Sifat-sifat ini memberi kesan bahwa karet alam adalah suatu bahan semi cairan alamiah atau suatu cairan dengan kekentalan yang sangat tinggi. Namun begitu diperlukan pemahaman tentang teknologi karet. Teknologi karet meliputi perancangan formula (resep) karet, mastikasi dan penggilingan, pengujian karakterik vulkanisasi, dan pengujian sifat fisik dan sifat kimia vulkanisat karet.

Salah satu dari bagian teknologi karet yang cukup penting adalah mastikasi. Proses mastikasi ini mengurangi keliatan atau viskositas karet alam sehingga akan memudahkan proses selanjutnya saat bahan-bahan lain ditambahkan. Banyak sifat-sifat karet alam ini yang dapat memberikan keuntungan atau kemudahan dalam proses pengerjaan dan pemakainnya, baik dalam bentuk karet atau kompon maupun dalam bentuk vulkanis (Hasan, 2013).

2.2 Sarung Tangan Lateks

Kontak pada kulit tangan merupakan permasalahan yang sangat penting apabila terpapar bahan kimia yang korosif dan beracun. Sarung tangan menjadi solusi, tidak hanya melindungi tangan terhadap karakteristik bahaya bahan kimia, sarung tangan juga dapat memberi perlindungan dari peralatan gelas yang pecah atau rusak, permukaan benda yang kasar atau tajam, dan material yang panas atau dingin. Jenis sarung tangan yang sering dipakai di laboratorium, diantaranya, terbuat dari bahan karet, kulit dan pengisolasi (asbestos) untuk temperatur tinggi. Pembuatan barang menjadi karet, seperti sarung tangan lateks adalah salah satu upaya untuk meningkatkan nilai tambah karet alam dan untuk mengembangkan industri berbasis karet alam dalam negeri. Sarung tangan lateks merupakan produk barang jadi karet yang dikataegorikan sebagai produk karet penggunaan umum. Produk ini memiliki

serapan konsumsi karet alam yang cukup besar sehingga apabila dapat mengembangkan industrinya seperti melalui mendesain kompon karet dengan biaya yang lebih murah maka berdampak pada peningkatan konsumsi karet dalam negeri. Jenis karet yang digunakan pada sarung tangan, diantaranya adalah karet butil atau alam, neoprene, nitril, dan Polivinil klorida (PVC).

Sarung tangan lateks yang bermutu biasanya dibuat dari karet alam. Hal ini disebabkan karet alam mempunyai beberapa keunggulan, yaitu memiliki kepegasan pantul yang baik, kalor timbul yang rendah, tegangan putus tinggi, ketahanan retak lentur baik, fleksibel baik, kuat dan tahan lama, bahkan dapat digunakan pada suhu -60oF. Sifat-sifat inilah yang diperlukan dalam pembuatan sarung tangan lateks.

Sarung tangan lateks adalah produk yang digunakan untuk melapisi tangan dalam mengerjakan pekerjaan tertentu. Sarung tangan dari lateks karet alam banyak beredar dipasaran dengan berbagai jenis kegunaan dan cara pembuatan. Ada sarung tangan dokter dan sarung tangan bedah yang sekali pakai langsung buang,ada sarung tangan industri untuk makanan, bahan kimia dan tahan panas.

Penggunaan sarung tangan lateks di Indonesia sampai saat ini mencapai 2 juta pasang/tahun, 90% lebih masih diimpor, walaupun Indonesia merupakan negara produsen karet alam nomor 2 (dua) di dunia, sementara itu kebutuhan sarung tangan lateks di dunia sekitar 540 juta pasang (Utama, 2011).

Karakteristik sarung tangan karet harus sesuai dengan persyaratan mutu SNI 16 –2623 –1992, meliputi tegangan putus 270,1 N/mm2, perpanjangan putus 801%, modulus 1,2 N/mm2, dan ketahanan sobek 680 N/ mm2. Penambahan kalsium bentonit pada lateks pekat pembuatan sarung tangan diharapkan dapat menambah kualitas sarung tangan karet, dimana parameter uji nya adalah menguji kuat tarik, uji ketahanan sobek dan uji FTIR dari sarung tangan lateks serta diharapkan dapat menekan biaya produksi.

2.3Montmorillonit

Montmorillonit (MMT) adalah salah satu diantara silikat terlapis yang sering dimanfaatkan karena sifatnya yang ramah lingkungan dan juga tersedia melimpah di alam sehingga harganya relatif murah. Kisi kristal MMT terdiri dari lapisan-lapisan berbentuk lembaran oktahedral dengan ketebalan 1 nm yang berada diantara dua lembaran silika tetrahedral dengan aspek rasio sekitar 100. Susunan dari lapisan-lapisan tersebut mengarah pada terbentuknya celah Van der Waals yang lebih dikenal dengan gallery. Lapisan tersebut bermuatan negatif dan muatan ini disetimbangkan oleh kation alkali seperti Na+, Li+, atau Ca2+ diantara lapisan-lapisan aluminosilikat. Clay Na-MMT adalah hidrofilik dengan luas permukaan yang tinggi (Tjong, 2006;

Taghizadeh, dkk,2013).

Gambar 2.3 Bentonit Alam

Kation-kation antarlapis dari MMT dapat dengan mudah diubah secara ionik oleh atom-atom bermuatan positif atau ion-ion organik seperti kuarter ammonium atau garam-garam posponium. Penggunaan ion-ion organik ke dalam ruang-ruang antarlapis tidak hanya menyebabkan meningkatnya sifat hidrofilik dari pilosilikat tetapi juga dapat meningkatkan harga d-spacing dari silikat tersebut, bergantung pada fungsionalitas, kerapatan, dan panjang molekul organik yang digabungkan (Lagaly dan Beneke, 1991). Jadi

organoclay memperbaiki kompatibilitas dengan matriks polimer dan

interkalasi dari polimer. Rantai organik mungkin terletak sejajar dengan lapisan silikat, membentuk lapisan tunggal atau lapisan ganda atau menjauh

dari permukaan, membentuk mono- atau bimolekular dengan d-spacing

antarlapis yang lebih tinggi.

2.3.1 Sifat Fisika dan Kimia Montmorillonit

Struktur bangun lembaran montmorillonit terdiri dari 2 lapisan tetrahedral yang disusun unsur utama Silika (O, OH) yang mengapit satu lapisan oktahedral yang disusun oleh unsur M (O,OH) (M = Al, Mg, Fe) yang disebut juga mineral tipe 2:1. Struktur utama MMT selalu bermuatan negatif karena terjadinya substitusi isomorfik ion-ion, yaitu pada lapisan tetrahedral terjadi substitusi ion Si 4+ oleh Al 3+, sedangkan lapisan oktahedral terjadi substitusi ion Al 3+ oleh Mg 2+ dan Fe 2+. Ruang dalam lapisan montmorillonit dapat mengembang dan diisi oleh molekul-molekul air dan kation-kation lain (Alexandre dan Dubois, 2000).

Montmorillonit atau bentonit merupakan mineral aluminosilikat (Al-silikat) yang banyak digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan berbagai produk di berbagai industri dan juga sebagai reinforcement. Ketebalan setiap lapisan montmorilonit sekitar 0,96 nm, tiap dimensi permukaan umumnya 300-600 nm, sedangkan d spacing 1,2 – 1,5 nm (Utracki dan Kamal, 2002).

Gambar 2.4 Struktur Kristal Montmorillonit

jarak antar layer pada organoclay akan semakin membesar dan akhirnya terjadi delaminasi struktur pada bentonit atau lebih dikenal dengan istilah exfoliasi, dimana lapisan-lapisan bentonit dalam ukuran nano ini akan terdispersi dalam matriks polimer (Syuhada dkk, 2009).

Monmorilonit umumnya berukuran sangat halus, sedangkan komponen-komponen dalam lapisan tidak terikat kuat. Jika mengadakan persentuhan dengan air, maka ruang diantara lapisan mineral mengembang, menyebabkan volume clay dapat berlipat ganda. Terdapat tanda bahwa jarak dasar (basal spacing) monmorilonit meningkat secara seragam jika terjadi penyerapan air. Beberapa peneliti mencatat bahwa meningkatnya jarak dasar dapat berlangsung pelan-pelan, yaitu pertanda pembentukan kulit hidrasi di sekeliling kation-kation yang terdapat di antara lapisan. Tingginya daya mengembang atau mengerut ari monmorilonit menjadi alasan kuat mengapa mineral ini dapat menyerap dan memfiksasi ion-ion logam dan persenyawaan organik. Dari keanekaragaman jenis lempung, monmorilonit ditemukan dalam bentuk tanah kebanyakan. Tingginya daya plastis, mengembang dan mengkerut , mineral ini menyebabkan tanah menjadi plastis jika basah dan keras jika kering. Retakan-retakan pada permukaan tanah akan terlihat jika permukaan tanah mengering (Indawahyuni, 2013).

2.4Cetyl trimethylammonium bromide (CTAB)

Cetyl trimethylammonium bromide (CTAB) adalah surfaktan kationik dengan rumus molekul C19H42BrN, dengan berat molekul 364,45 g/mol, berbentuk serbuk putih dengan titik lebur 237-243oC.

Gambar 2.5 Hexadecyltrimethylammonium (cetrimonium) bromida CTAB dalam larutan akan terionisasi menjadi CTA+ dan Br-. Karena akan terbentuk ion CTA+ yang bersifat

Gambar 2.6 Rumus Molekul CTAB

Bentonit yang semula bersifat hidrofilik berubah menjadi organofilik. Bentonit hasil modifikasi disebut organoclay. Perubahan sifat bentonit merupakan hasil dari penggantian kation anorganik pada bentonit dengan kation organik surfaktan CTAB. Dengan masuknya surfaktan ke dalam bentonit, d-spacing pada bentonitpun bertambah besar (terinterkalasi).

2.5 Elastomer

Elastomer adalah polimer amorf yang berada di atas suhu transisi kaca, sehingga gerak segmental yang cukup adalah mungkin. Pada suhu kamar, karet relatif lunak (E~3MPa) dan mampu berdeformasi. Elastomer merupakan polimer dengan viscoelasticity (elastisitas), umumnya memiliki modulus Young yang rendah dan hasil regangan yang tinggi dibandingkan dengan bahan lain. Istilah polimer elastis, sering digunakan bergantian dengan istilah karet, meskipun yang terakhir lebih disukai ketika mengacu pada istilah

vulcanisates. Setiap monomer yang menghubungkan membentuk polimer

biasanya terbuat dari karbon, hidrogen, oksigen dan / atau silikon. Penggunaan utama mereka adalah untuk segel, perekat dan bagian yang dapat terbentuk dengan fleksibel.

Elastomer biasanya bersifat termoset (membutuhkan vulkanisasi) tetapi mungkin juga bersifat termoplastik. Rantai polimer yang panjang lintas-garis yang terjadi pada selama pemeraman, yang disebut dengan vulkanisir. Struktur molekul dari elastomer dapat dibayangkan sebagai struktur 'spaghetti dan bakso', dengan bakso yang menandakan crosslink. Elastisitas berasal dari kemampuan rantai panjang untuk mengkonfigurasi ulang diri untuk mendistribusikan tegangan. Ikatan kovalen silang memastikan bahwa elastomer akan kembali ke konfigurasi semula ketika stres dihilangkan.

Sebagai hasil dari fleksibilitas ekstrim ini, elastomer reversibel dapat diperpanjang hingga 5-700%, tergantung pada bahan tertentu. Tanpa adanya lintas-hubungan, rantai merenggang ulang, tegangan akan menghasilkan deformasi permanen.

Beberapa tahun belakangan ini nanokomposit berbasis karet telah diteliti dan dibahas secara meluas oleh para ahli terutama yang berhubungan dengan potensi pemanfaatan nanoelement seperti silikat berlapis, talek, silica, nanobiofiller dan carbon nanotube. Namun yang paling sering digunakan pada 10 tahun belakangan dalam mempersiapkan nanokomposit berbasis karet adalah silikat berlapis dan carbon nanotube. Penggabungan clay atau silikat berlapis ke dalam matriks polimer dapat memberikan 4 struktur yang berbeda: (1). konvensional, (ii). sebagian terinterkalasi dan sebagaian tereksfoliasi, (iii). terinterkalasi penuh dan dan terdispersi, (iv). Tereksfoloiasi penuh dan terdispersi.Hal ini bergantung pada konsentrasi dari clay dan derajat pendistribusian ke dalam kompositnya (Luo dan Daniel, 2003).

Dalam mikrokomposit atau komposit konvensional, partikel-partikel tidak mudah dimasukkan ke dalam matriksnya karena mudahnya membentuk gumpalan (agregat) sehingga tidak memberi dampak yang berarti bagi perbaikan sifat mekanik komposit. Pada nanokomposit yang terinterkalasi kelihatan nanofiller tersusun secara teratur menyerupai kristal dalam rantai-rantai polimer matriksnya. Namun, pada struktur tereksfloasi lapisan-lapisan dari filler tidak tersusun dengan baik. Biasanya untuk karet nanokomposit secara morfologi berada diantara kedua struktur di atas karena umumnya terjadi interkalasi dan eksfloasi sebagian (Galimberti, 2011).

Karena alasan kurang kompatibel antara komponen karet (organik) terhadap silikat (anorganik), untuk mendapatkan nanokomposit yang interkalatif, fase anorganik perlu dimodifikasi secara organik. Dengan demikian interaksi antara karet yang hidrofobik dengan bahan pengisi yang hidrofilik dapat diperbaiki untuk mendapatkan sifat yang fisika dan kimia yang khas (Carli, dkk, 2011). Modifikasi organik ini telah memperbaiki dispersi silikat berlapis ke dalam matriks karet yang bersifat hidrofobik sebagaimana diamati dari uji morfologi (Jia dkk, 2008).

2.6 Pengujian Sarung Tangan Lateks

2.6.1 Pengujian Kuat Tarik (Tensile Strength)

Uji tarik adalah salah satu uji stress-strain mekanik yang bertujuan mengetahui kekuatan bahan terhadap gaya tarik. Dengan melakukan uji tarik kita mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh mana material bertambah panjang. Bila kita terus menarik suatu bahan sampai putus, kita akan mendapatkan profil tarikan yang lengkap berupa kurva. Kurva ini menunjukkan hubungan antara gaya tarikan dengan perubahan panjang.

Gambar 2.7 Gaya Tarik terhadap Pertambahan Panjang

Hal yang menjadi perhatian dalam gambar tersebut adalah kemampuan maksimum bahan dalam menahan beban. Kemampuan ini umumnya disebut

"Ultimate Tensile Strength" disingkat dengan UTS. Untuk semua bahan, pada tahap sangat awal uji tarik, hubungan antara beban atau gaya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan panjang bahan tersebut. Ini disebut daerah linier atau linear zone. Di daerah ini, kurva pertambahan panjang vs beban mengikuti aturan Hooke, yaitu : rasio tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah konstan Bentuk sampel uji secara umum digambarkan seperti gambar 2.8 di bawah ini:

Gambar 2.8 Spesimen Uji Tarik ASTM D 638-II

Pengujian dilakukan sampai sampel uji patah, maka pada saat yang sama diamati pertambahan panjang yang dialami sampel uji. Kekuatan tarik atau tekan diukur dari besarnya beban maksimum (Fmaks) yang digunakan untuk memutuskan/mematahkan spesimen bahan dengan luas awal A0. Umumnya kekuatan tarik polimer lebih rendah dari baja 70 kg.f/mm2. Hasil pengujian adalah grafik beban versus perpanjangan (elongasi).

Enginering Stess (�) :

σ = �����

�� ………...………(1)

Fmaks =Beban yang diberikan arah tegak lurus terhadap penampang spesimen (N)

Ao =Luas penampang awal spesimen sebelum diberikan pembebanan (m2) σ =Enginering Stress (Nm-2)

Enginering Strain (ε):

ε = �1−��

�0 =

∆�

�� ……...………. (2) ε = Enginering Strain

lo = Panjang mula-mula spesimen sebelum pembebanan Δl = Pertambahan panjang

Hubungan antara stress dan strain dirumuskan: E = �

�……...…………...…..….……. (3)

E = Modulus Elastisitas atau Modulus Young (Nm-2)

ε = Enginering Strain

Dari gambar kurva hubungan antara gaya tarikan dan pertambahan panjang kita dapat membuat hubungan antara tegangan dan regangan (stress vs

strain). Selanjutnya kita dapat gambarkan kurva standar hasil eksperimen uji tarik.

Deformasi Plastis

Gambar 2.9 Kurva Tegangan dan Regangan Hasil Uji Tarik Daerah Linear ( elastic limit)

Bila sebuah bahan diberi beban sampai pada titik A, kemudian bebannya dihilangkan, maka bahan tersebut akan kembali ke kondisi semula (tepatnya

hampir kembali ke kondisi semula) yaitu regangan “nol” pada titik O. Tetapi bila beban ditarik sampai melewati titik A, hukum Hooke tidak lagi berlaku dan terdapat perubahan permanen dari bahan tersebut. Terdapat konvensi batas regangan permamen (permanent strain) sehingga disebut perubahan elastis yaitu kurang 0.03%, tetapi sebagian referensi menyebutkan 0.005% .

Titik Luluh atau batas proporsional

Titik dimana suatu bahan apabila diberi suatu beban memasuki fase peralihan deformasi elastis ke plastis. Yaitu titik sampai di mana penerapan hokum Hook masih bisa ditolerir. Dalam praktek, biasanya batas proporsional sama dengan batas elastis.

Deformasi plastis (plastic deformation)

Yaitu perubahan bentuk yang tidak kembali ke keadaan semula, yaitu bila bahan ditarik sampai melewati batas proporsional.

Ultimate Tensile Strength (UTS)

Merupakan besar tegangan maksimum yang didapatkan dalam uji tarik.

Titik Putus

Merupakan besar tegangan di mana bahan yang diuji putus atau patah.

2.7 Spektrofotometer 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 zat 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 suatu campuran.

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini akan dilakukan pada bulan September 2014 hingga Januari 2015 di Pusat Penelitian Karet Tanjung Morawa, Laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia FMIPA USU, Laboratorium Penelitian Fakultas Farmasi USU dan Laboratorium Uji Mekanik Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik USU.

3.2Alat dan Bahan

3.2.1 Alat-alat yang digunakan

a. Gelas beker b. Tabung Reaksi c. Pengaduk d. Gelas timbang e. Oven

f. Cetakan

g. Magnetik stirer h. Termometer i. Jangka Sorong j. Hotplate

k. Aluminium foil l. Botol Plastik

m.Cetakan uji tarik (ASTM D 638-99 tipe 1) n. Alat uji tarik (tensile strength)

o. Timbangan digital

3.2.2 Bahan-bahan yang digunakan

c. MBT d. ZnO e. BHT f. KOH 10% g. Asam stearat h. Monmorillonit i. CTAB

j. Dispersol k. Aquades l. Powder

3.3 Metodologi Penelitian 3.3.1 Lateks Pekat 60%

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 Modifikasi Monmorillonit

Monmorillonit dicampur dengan 1000 ml air, diaduk lalu dipanaskan pada temperatur 80oC. Kemudian ditambahkan CTAB yang sebelumnya telah dilarutkan dengan 20 ml air yang sudah dipanaskan, diaduk selama 1 jam. Setelah itu campuran disaring, residu dicuci dengan air panas berulang-ulang sampai dapat filtrat yang bersih. Residu dikeringkan di oven pada temperatur 60o C selama 48 jam.

3.3.3 Pembuatan Dispersi

Untuk membuat dispersi diperlukan suatu alat gilingan peluru (two roll mill), sedang dalam pembuatan dispersi diperlukan bahan pembantu lainnya, yaitu dispersol dan air. Bahan yang akan dibuat dispersi, dicampur dengan dispersol dan air, lalu dimasukkan ke dalam gilingan peluru, kemudian diputar pada alat pemutar gilingan peluru. Kecepatan putaran sekitar 35-70 putaran per menit dan dijalankan selama 24 jam.

3.3.4 Pembuatan kompon

Lateks pekat dicampur dengan bahan kimia yang telah dibuat dispersi dengan susunan kompon tertentu sesuai dengan tujuan barang jadi karet sarung tangan. Pencampuran dilakukan di dalam gelas beker. Campuran diaduk perlahan-lahan selama 1 jam dan dijaga jangan sampai terjadi pengotoran sampai campuran tersebut homogen, campuran yang diperoleh disebut kompon lateks. Kompon lateks sebelum dicetak untuk membuat barang karet adalah dalam keadaan cair, selanjutnya kompon diperam selama 3-6 hari supaya bahan kimia dispersi dan lateks lebih homogen.

3.3.5 Pencetakan

Kompon yang sudah diperam dicetak dalam cetakan spesimen lalu dioven pada suhu 120oC selama 40 menit. Setelah dikeluarkan dari oven lalu diangin-anginkan dan ditaburi powder supaya tidak lengket.

3.4 Karakterisasi Sarung tangan Lateks-Organoclay 3.4.1 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.

9,53 mm

21,5 mm

15 mm

3,18 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:

Kemuluran (ε) = �−�0

�0 x 100% ...(3.2)

Dimana: l-l0 = harga stroke ; lo = panjang awal

Nilai kekuatan tarik bahan dihitung dengan persamaan berikut: Kekuatan tarik (Kgf/mm2) = ����� ����� ����� (���)

� (��2₎ ...(3.3)

Dimana: A = luas permukaan yang mendapat beban

3.4.2 Analisa Gugus Fungsional Spesimen dengan Spektrofotometer (FT-IR/Fourier Transform Infra Red)

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-organoclay 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-organoclay.

3.5 Bagan Penelitian

3.5.1 Modifikasi Montmorillonit Menjadi Organoclay

20 gr Montmorillonite

campuran

residu

organoclay filtrat

Dicuci dengan air panas Ditambahkan 500 ml air

Diaduk dan dipanaskan pada suhu 80o selama 1 jam

Ditambahkan CTAB 2,5 M yang sebelumnya telah dilarutkan dengan air panas

Dikeringkan dalam oven pada suhu 60o selama 48 jam (berat konstan)

Disaring

residu filtrat

3.5.2 Proses Pembuatan Komposit Lateks-Organoclay

Dispersi (ZnO,asam stearat, MBT,

BHT, sulfur, KOH 10%, Organocaly)

Lateks pekat 60%

pencetakan

Komposit lateks-organoclay

Kompon

pravulkanisasi

Vulkanisasi (curing)

Dicampur dan diaduk perlahan di dalam beker gelas selama 1 jam

Diperam selama 3-4 hari

Pematangan pada oven ± 40 menit pada suhu 120

o

C

Pendinginan

Pemberian powder pada komposit lateks-organoclay

Uji FTIR

Uji Tarik

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian dengan FT-IR

4.1.1 Spektrum FT-IR dari Organoclay (Montmorillonit termodifikasi)

Spektrum FT-IR dari montmorillonit yang dimodifikasi secara organik memberi puncak-puncak spektrum serapan dengan bilangan gelombang yang dapat dilihat pada gambar 4.1 di bawah ini.

Gambar 4.1 Spektrum FT-IR dari Montmorillonit Tremodifikasi Oleh CTAB

pada bilangan gelombang 3429.43 cm-1, 2924.09 cm-1, 2850.79 cm-1, 1867.09 cm1, 1631.78 cm-1, 1477.47 cm-1, 1049.28 cm-1, 798.53 cm-1. Ini sesuai gugus fungsi seperti pada tabel 4.1. Gugus tersebut juga sesuai dengan spektrum asli dari CTAB yaitu munculnya bilangan gelombang pada 2969 cm-1, 2944 cm-1, 2918 cm-1, 2871 cm-1, 2860 cm-1 dan 1463 cm-1.

Tabel 4.1 Data Analisis FT-IR dari Monmorillonit Termodifikasi

No. Gugus Fungsi Panjang gelombang (cm-1)

1. Regangan O-H dari H2O 3429.43 2. Regangan CH2 asimetris 2924.09 3. Regangan CH2 simetris 2850.79

4. Anhidrida 1867.09

5. Tekukan O-H dari H2O dan N-H tekukan

1631.78

6. Tekukan CH 1477.47

7. Si-O regangan 1049.28

8. C-C vibrasi 798.53

4.1.2 Spektrum FT-IR dari Spesimen Sarung Tangan lateks Berpengisi Montmorillonit dan Tidak Berpengisi Montmorillonit

Spektrum FT-IR dari sarung tangan lateks yang tidak berpengisi montmorillonit memberi puncak-puncak serapan dengan bilangan gelombang yang dapat dilihat pada gambar 4.2 di bawah ini.

Gambar 4.2 Spektrum FT-IR dari Spesimen Sarung Tangan Lateks Tidak Berpengisi

Spektrum FT-IR dari sarung tangan lateks yang berpengisi montmorillonit memberi puncak-puncak serapan dengan bilangan gelombang yang dapat dilihat pada gambar 4.3 di bawah ini.

Gambar 4.3 Spektrum FT-IR dari Spesimen Sarung Tangan Lateks Berpengisi

Tabel 4.2 Data Analisis FT-IR pada Spesimen Sarung Tangan Lateks

No. Gugus Fungsi Spesimen Sarung Tangan lateks

Berpengisi

Spesimen Sarung Tangan lateks Tanpa Pengisi 1. Regangan O-H dari H2O 3938,64 cm-1 3938,64 cm-1 2. Regangan C-H (Methylene

asimetris)

2935,66 cm-1 - 3. Regangan C-H (Methylene simetris) 2885,31 cm-1 2885,31 cm-1 4. Regangan C-H, Methylamino,

N-CH3

2800,64 cm-1 2812,21 cm-1 5. Aldehida, C-H regangan 2727,35 cm-1 2727,35 cm-1 6. Thiols, S-H regangan 2561,47 cm-1 2561,47 cm-1 7. B-H regangan 2461,17 cm-1 2461,17 cm-1 8. Asam fosfor dan ester P-H regangan 2326,15 cm-1 2326,15 cm-1 9. Si-H regangan (Alkyne) 2233,57 cm-1 2229,71 cm-1 10. C-C regangan (Alkyne) 2171,85 cm-1 2171,85 cm-1 11. Transisi metal karbonil 2036,83 cm-1 2040,69 cm-1 13. Regangan C=O (Aliphatic ketone) 1743,65 cm-1 1743,65 cm-1 14. Regangan C=O (Aromatic ketone) - 1681,93 cm-1 15. C=C regangan - 1589,34 cm-1 16. Regangan SO2 simetris - 1168,86 cm-1 17. P-F regangan 925,83 cm-1 929,69 cm-1 18. P-S regangan - 597,93 cm-1 Dari spektrum yang dihasilkan, terlihat jelas perbedaan spektrum dari tiap sampel uji; spesimen berpengisi dan spesimen tidak berpengisi. Spesimen tidak berpengisi memiliki bilangan gelombang 3938,64 cm-1, 2885,31cm-1, 2812,21cm-1 , 2727,35 cm-1, 2561,47 cm-1, 2461,17 cm-1, 2326,15 cm-1, 2229,71 cm-1, 2171,85 cm-1, 2040,69 cm-1, 1743,65 cm-1, 1681,93 cm-1, 1589,34 cm-1, 1168,86 cm-1, 929,69 cm-1, 597,93 cm-1. Munculnya gugus OH (ikatan hidrogen) pada komposit lateks tak berpengisi berasal dari kandungan 60-77% lateks yaitu serum( air dan zat terlarut), juga C=O stretch dan C=C stretch berasal dari 25-40% kandungan karet mentah, inilah puncak yang membedakannya dengan puncak pada spesimen berpengisi.

Puncak khas pada bilangan gelombang 2935,66 cm-1 menunjukkan adanya gugus CH2 asimetris yang berasal dari CTAB pada permukaan bentonit. Hal ini menunjukkan bahwa bentonit yang dimodifikasi dengan CTAB terdispersi pada permukaan lateks.

4.2Pengujian Mekanik

4.2.1 Uji Tarik Spesimen Sarung Tangan

Dari hasil pengukuran kuat tarik, regangan dan modulus dari spesimen komposit lateks dengan penggunaan montmorilonit termodifikasi sebagai pengisi menunjukkan nilai yang lebih bagus dibandingkan tanpa menggunakan bahan pengisi. Hasil pengukuran stress (tegangan) dengan bahan pengisi organoclay (montmorillonit termodifikasi) diperoleh minimum 0,435 N/mm2 (sampel tipe IV) dan maksimum 0,729 N/mm2 (sampel tipe II), sedangkan pengukuran stress (tegangan) tanpa pengisi adalah 0,181 N/mm2 (sampel tipe I). Untuk pengukuran strain (regangan atau kemuluran) dengan bahan pengisi diperoleh hasil minimum sebesar 2,883 (sampel tipe V) dan maksimum sebesar 4,830 (sampel tipe II), sedangkan pengukuran strain

(regangan atau kemuluran) tanpa bahan pengisi adalah sebesar 1,254 (sampel tipe I). Kemudian untuk modulus dengan bahan pengisi organoclay

(montmorillonit termodifikasi) diperoleh minimum 0,136 N/mm2 (sampel tipe IV) dan maksimum sebesar 0,207 N/mm2 (sampel tipe V), sedangkan modulus tanpa bahan pengisi adalah sebesar 0,144 N/mm2 (sampel tipe I). Untuk hasil selengkapnya dapat dilihat pada tabel data pengujian tarik di bawah ini.

Tabel 4.3 Data Pengujian Kekuatan Tarik dari 5 Variasi Sampel Dengan Masing-masing 3 Kali Pengujian

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sifat Mekanik Spesimen Sarung Tangan Lateks

Tipe Sampel Tegangan (N/mm2)

Regangan Modulus (N/mm2) I Lateks tanpa Pengisi 0,217 2,205 0,098 II Lateks + Organoclay 2 phr 0,725 5,753 0,126 III Lateks + Organoclay 4 phr 0,616 4,293 0,143 IV Lateks + Organoclay 6 phr 0,49 4,140 0,118 V Lateks + Organoclay 8 phr 0,489 3,836 0,127

Untuk pengukuran kuat tarik diperoleh bahwa nilai kuat tarik bertambah tinggi sebanding dengan penambahan bahan pengisi organoclay hingga 2 phr.

Sampel type Length (mm) Width (mm) Thick (mm) Load (kgf) Extension (mm) Force (N) Stress (N/mm2)

Strain Modulus (N/mm2) I.

A 115 6 0,3 0,04 141,557 0,392 0,217 1,299 0,176 B 115 6 0,3 0,03 178,316 0,294 0,163 1,552 0,105 C 115 6 0,3 0,05 441,345 0,49 0,272 3,879 0,070

II.

A 115 6 0,3 0,13 659,978 1,274 0,707 5,788 0,123 B 115 6 0,3 0,13 677,276 1,274 0,707 5,916 0,120 C 115 6 0,3 0,14 667,712 1,372 0,762 5,787 0,135

III.

A 115 6 0,3 0,10 592,897 0,98 0,544 5,175 0,105 B 115 6 0,3 0,12 446,953 1,176 0,653 3,981 0,168 C 115 6 0,3 0,12 441,494 1,176 0,653 3,847 0,170

IV.

A 115 6 0,3 0,09 456,454 0,882 0,49 4,013 0,123 B 115 6 0,3 0,09 506,919 0,882 0,49 4,484 0,111 C 115 6 0,3 0,09 465,338 0,882 0,49 4,070 0,121

V.

A 115 6 0,3 0,12 532,672 1,176 0,653 4,652 0,318 B 115 6 0,3 0,05 343,061 0,49 0,272 3,047 0,091 C 115 6 0,3 0,10 447,922 0,98 0,544 3,948 0,139

Gambar 4.4 Grafik Stress (Tegangan) vs Jumlah Pengisi (Organoclay)

Untuk pengukuran strain atau regangan diperoleh bahwa nilai regangan bertambah tinggi sebanding dengan penambahan bahan pengisi organoclay

hingga 2 phr walaupun pada pengukuran menunjukkan penurunan regangan pada saat penambahan ≥ 4 phr. Hal ini dikarenakan interaksi antara clay-clay

dalam campuran cenderung meningkatkan kekakuan pada campuran.

Modulus adalah tenaga yang dibutuhkan untuk menarik contoh uji sampai regangan tertentu per satuan luas penampang awal bagian yang sempit. Untuk pengukuran modulus diperoleh bahwa nilai modulus maksimum ada pada tipe V dengan penambahan organoclay 8 phr, sedangkan yang paling rendah ada pada tipe IV dengan penambahn 6 phr. Perhitungan modulus dihitung dari harga kuat tarik tiap variasi tipe sampel yang sudah dirata-ratakan dari 3 data perlakuan, dibagi dengan harga regangan tiap variasi tipe sampel yang sudah dirata-ratakan dari 3 data perlakuannya.

Gambar 4.6 Grafik Modulus vs Jumlah Pengisi (Organoclay)

Kekuatan tarik menunjukkan gaya maksimum yang diperlukan untuk memutuskan nanokomposit lateks-organoclay. Hasil pengamatan sifat kuat tarik ini dinyatakan dalam bentuk kurva tegangan (stress), yakni permbandingan beban dengan luas penampang = F/A, terhadap perpanjangan bahan (regangan/strain) yakni pertambahan panjang dibagi panjang awal bahan, yang disebut kurva tegangan-regangan yang dapat dilihat pada gambar 4.7. perbandingan tegangan tarik terhadap regangannya didefenisikan sebagai Modulus Young atau Modulus Elastisitas.

Gambar 4.7 Kurva Regangan Vs Tegangan Spesimen Sarung Tangan Lateks-Organoclay

Dari grafik di atas, terlihat bahwa kurva tegangan-regangan maksimal pada Tipe-II, yaitu tegangan 0,729 N/mm2 dan regangan 4,830. Sampel uji Tipe-II adalah sampel dengan lateks sebagai matriks diberi pengisi montmorillonit yang sudah dimodifikasi dengan surfaktan CTAB, sebanyak 2 phr.

Modulus elastisitas menyatakan kekuatan suatu bahan. Kekuatan suatu bahan dipengaruhi oleh ikatan kimia penyusunnya. Ikatan kimia yang kuat bergantung pada jumlah ikatan molekul dan jenis ikatannya (ikatan ion, kovalen, logam, Van Der Waals). Ikatan kimia yang kuat sulit diputus. Modulus maksimum didapat pada sampel Tipe-V, yaitu modulus 0,207 N/mm2. Hal ini disebabkan penggunaan CTAB yang bermuatan (kationik) sehingga mekanisme reaksi atau ikatan yang terjadi lebih kuat terhadap permukaan montmorillonit yang bermuatan negatif. Polaritas mineral clay

diganti dengan kation organik, dimana ion logam anorganik melepas muatan negatif pada lapisan silikat. Hal ini menyebabkan tingkat adsorbsi pada bagian ini juga lebih besar.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Karena alasan kurang kompatibel antara komponen lateks (organik) terhadap montmorillonit (anorganik), maka untuk mendapatkan nanokomposit yang interkalatif dilakukan modifikasi secara organik pada fase anorganik montmorillonit, yaitu dengan menggunakan surfaktan CTAB.

2. Berdasarkan uji tarik dan spektroskopi inframerah FT-IR montmorillonit yang telah dimodifikasi dengan CTAB dengan kadar 2 phr (sampel tipe II) adalah paling baik diantara 5 (lima) tipe sampel yang ada terdiri dari 4 (empat) sampel menggunakan pengisi dan 1 (satu) sampel tanpa pengisi. 3. Komposisi paling optimal untuk pembuatan spesimen sarung tangan lateks

adalah lateks pekat 60% sebanyak 167 phr, KOH 10% sebanyak 4 phr, 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 pengisi yaitu dispersi organoclay 2 phr.

4. Dengan karakterisasi uji tarik telah diketahui kuat tarik dengan penambahan montmorillonit, karakteristik sarung tangan

lateks-organoclay dengan nilai tertinggi diperoleh pada formula II dengan nilai tegangan 0,729 N/mm-2, regangan 4,830 atau 483% dan modulus 0,150 N/mm-2, sedangkan dengan karakterisasi spektrum FT-IR diketahui puncak khas pada bilangan gelombang 2935,66 cm-1 menunjukkan adanya gugus CH2 asimetris yang berasal dari CTAB pada permukaan montmorillonit. Hal ini menunjukkan bahwa montmorillonit yang dimodifikasi dengan CTAB terdispersi pada matriksnya yaitu lateks.

5.2 Saran

1. Disarankan untuk penelitian selanjutnya pada pembuatan sarung tangan berbahan dasar lateks untuk menurunkan kadar karet kering (KKK) lateks menjadi 50%

2. Disarankan untuk penelitian selanjutnya pada proses compounding dilakukan dengan menggunakan motor listrik sehingga didapat pengadukan yang stabil

3. Disarankan untuk penelitian selanjutnya pemeraman kompon dilakukan lebih lama lagi ( >5 hari)

4. Disarankan untuk penelitian selanjutnya melakukan karakterisasi tambahan seperti uji sortasi, uji ketahanan sobek dan uji ketahanan minyak

5. Disarankan untuk penelitian selanjutnya dalam melakukan pengujian sifat mekanik untuk menggunakan UTM dengan load cell standar karet

DAFTAR PUSTAKA

Alexander, M., and Dubois, P. (2000). Polymer-layered silicate nanocomposites: Preparation, Properties And Uses Of A New Class Of Materials. Material Science and Engineering, 28, 1-12

Billmeyer. 1984. Studi Sifat Bending dan Impact Komposit Serat Kenaf Acak- Polyester. Semarang: Unnes.

Carli, L. N., Roncato, S. R., Zanchet, A., Mauler, R. S., Giovanela, M., Brandalise, R. N., dan Crespo, J. S. (2011). Characterization of natural rubber nanocomposites filled with organoclay as a substitute for silica obtained by the conventional two-roll mill method. Applied Clay Science, 52.65-61

Coates, John. 2000. Interpretation of Infrared Spectra, A Practical Approach: Encyclopedia of Analytical Chemistry. R.A. Meyers (Ed.) pp.10815-10837. John Wiley & Sons Ltd, Chichester.

Fachry, Rasyidi dkk. 2012. Pengaruh penambahan filler kaolin terhadap elastisitas dan kekerasan produk souvenir dari karet alam. Prosiding SNTK Topi 2012. Pekanbaru: Universitas Sriwijaya.

Galimberti, M. (2011). Rubber-Clay nanocomposite: Science, Technology, and Applications. Wiley, John and Son, New Jersey.

Hasan, Abu. 2013. Studi Proses Mastikasi Dan Penggilingan Karet Alam : Pengaruhnya Terhadap Karakteristik Vulkanisasi Dan Sifat Fisik Vulkanisat.

Yogyakarta: Perpustakaan Pusat UGM.

Indawahyuni, Fitri. 2013. Pembuatan dan karakterisasi nanokomposit karet alam/organobentonit menggunakan cetiltrimetilamonium bromida, polietilen glikol dan sodium dodesil sulfat sebagai pemodifikasi permukaan. Medan: Magister Kimia FMIPA USU.

Jia, Q.-X., Wu, Y.-P., Lu, M., He, S. J., Wang, Y. Q., dan Zhang, L, Q. (2008). Interface tailoring of layered silicate/styrene butadiene rubber nanocomposites. Composition Interface, 15, 193-205.

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.

Lagaly, G., dan Beneke, K. (1991). Intercalation and exchange reactions of

clay minerals and non-clay layer compounds

269, 12: 1198-1211

Luo, J.J., dan Daniel, I. M. (2003). Characterization and modeling of mechanical behavior of polymer/clay nanocomposites. Composites Science and Technology, 63, 1603-1609.

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.

Setyamidjaja, Djoehana. 1993. Karet Budidaya dan Pengolahan. Yogyakarta : Kanisius.

Syuhada dkk. 2009. Modifikasi Bentonit (Clay) menjadi Organoclay dengan Penambahan Surfaktan. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi

Jurnal Nanosains & Nanoteknologi Vol. 2 No. 1 Februari 2009.

Tjong S. Structural and mechanical properties of polymer nanocomposites. (2006). Material Science and Engineering, 53: 73–197.

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.

Utracki, L. A., Sepher, M., dan Boccaleri, E. (2007). Review of synthetic

layered nanoparticles for polymeric nanocomposites. Polymer Advance

LAMPIRAN 1

PERHITUNGAN DATA PENGUJIAN

1. Menghitung kekuatan tarik sampel

Enginering Stess (�) �=�

� � = kuat tarik (Mpa)

F = gaya (N)

A= luas permukaan (m2) Enginering Strain (ε)

ε= �1−�0

�0

= Δl

�0

ε = Enginering Strain

lo= Panjang mula-mula Δl= Pertambahan panjang

Modulus Elastisitas atau Modulus Young (E) E = �

� E = Modulus Elastisitas atau Modulus Young (Nm

-2 ) σ = Enginering Stress (Nm-2)

ε = Enginering Strain

Sampel I

I.a. F = load x a = 0,04 kgf x 9,8 ms-2 = 0,392 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 0,392 N/1,8 mm2 = 0,217 Nmm-2 � = Δl/l0 =

141,357

115 = 1,230

E = �

� =

0,217 ���−2

1,230 = 0,176 Nmm

-2

A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 0,294 N/1,8 mm2 = 0,163 Nmm-2 � = Δl/l0 =

178,316

115 = 1,550

E = �

� =

0,163 ���−2

1,550 = 0,105 Nmm

-2

I.c. F = load x a = 0,05 kgf x 9,8 ms-2 = 0,49 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 0,49 N/1,8 mm2 = 0,272 Nmm-2 � = Δl/l0 =

441,345

115 = 3,837

E = �

� =

0,272 ���−2

3,837 = 0,070 Nmm

-2

II.a. F = load x a = 0,13 kgf x 9,8 ms-2 = 1,274 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 1,274 N/1,8 mm2 = 0,707 Nmm-2 � = Δl/l0 =

659,978

115 = 5,738

E = �

� =

0,707 ���−2

5,738 = 0,123 Nmm

-2

II.b. F = load x a = 0,13 kgf x 9,8 ms-2 = 1,274 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 1,274 N/1,8 mm2 = 0,707 Nmm-2 � = Δl/l0 =

677,276

115 = 5,889

E = �

� =

0,707 ���−2

5,889 = 0,120 Nmm

-2

II.c. F = load x a = 0,14 kgf x 9,8 ms-2 = 1,372 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 1,372 N/1,8 mm2 = 0,762 Nmm-2 � = Δl/l0 =

667,712

115 = 5,632

E = �

� =

0,762 ���−2

5,632 = 0,135 Nmm

III.a. F = load x a = 0,10 kgf x 9,8 ms-2 = 0,98 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 0,98 N/1,8 mm2 = 0,544 Nmm-2 � = Δl/l0 =

592,897

115 = 5,155

E = �

� =

0,544 ���−2

5,155 = 0,105 Nmm

-2

III.b. F = load x a = 0,12 kgf x 9,8 ms-2 = 1,176 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 1,176 N/1,8 mm2 = 0,653 Nmm-2 � = Δl/l0 =

446,953

115 = 3,886

E = �

� =

0,653 ���−2

3,886 = 0,168 Nmm

-2

III.c. F = load x a = 0,12 kgf x 9,8 ms-2 = 1,176 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 1,176 N/1,8 mm2 = 0,653 Nmm-2 � = Δl/l0 =

441,494

115 = 3,839

E = �

� =

0,653 ���−2

3,839 = 0,170 Nmm

-2

IV.a. F = load x a = 0,09 kgf x 9,8 ms-2 = 0,882 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 0,882 N/1,8 mm2 = 0,49 Nmm-2 � = Δl/l0 =

456,454

115 = 3,969

E = �

� =

0,49 ���−2

3,969 = 0,123 Nmm

-2

IV.b. F = load x a = 0,09 kgf x 9,8 ms-2 = 0,882 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 0,882 N/1,8 mm2 = 0,49 Nmm-2 � = Δl/l0 =

506,919

E = �

� =

0,49 ���−2

4,407 = 0,111 Nmm

-2

IV.c. F = load x a = 0,09 kgf x 9,8 ms-2 = 0,882 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 0,882 N/1,8 mm2 = 0,49 Nmm-2 � = Δl/l0 =

465,338

115 = 4,046

E = �

� =

0,49 ���−2

4,046 = 0,121 Nmm

-2

V.a. F = load x a = 0,12 kgf x 9,8 ms-2 = 1,176 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 1,176 N/1,8 mm2 = 0,653 Nmm-2 � = Δl/l0 =

532,672

115 = 4,631

E = �

� =

0,653 ���−2

4,631 = 0,318 Nmm

-2

V.b. F = load x a = 0,05 kgf x 9,8 ms-2 = 0,49 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 0,49 N/1,8 mm2 = 0,272 Nmm-2 � = Δl/l0 =

343,061

115 = 2,983

E = �

� =

0,272 ���−2

2,983 = 0,091 Nmm

-2

V.c. F = load x a = 0,10 kgf x 9,8 ms-2 = 0,98 N A = W x T = 6 mm x 0,3 mm = 1,8 mm2 � = F/A = 0,98 N/1,8 mm2 = 0,544 Nmm-2 � = Δl/l0 =

447,922

115 = 3,894

E = �

� =

0,544 ���−2

3,894 = 0,139 Nmm

LAMPIRAN 2

DATA HASIL PENGUJIAN UTM

Sampel Type Load (Kgf) Extension (mm) Force (N) Stress (N/mm2)

Strain

I.a 0,01 5,600 0,098 0,054 0,048 0,02 14,354 0,196 0,108 0,124 0,03 62,409 0,294 0,163 0,542 0,04 141,557 0,392 0,217 1,230 0,03 148,897 0,294 0,163 1,294 0,01 149,490 0,098 0,054 1,307 I.b 0,01 14,043 0,098 0,054 0,122 0,02 34,149 0,196 0,108 0,296 0,03 178,316 0,294 0,163 1,550 0,01 178,590 0,098 0,054 1,552 I.c 0,01 8,989 0,098 0,054 0,078 0,02 37,391 0,196 0,108 0,325 0,03 223,686 0,294 0,163 1,945 0,04 307,300 0,392 0,217 2,67 0,05 441,345 0,49 0,272 3,837 0,04 446,134 0,392 0,217 3,879 II.a 0,01 16,038 0,098 0,054 0,139 0,03 211,114 0,294 0,163 1,835 0,06 396,542 0,588 0,326 3,448 0,08 461,287 0,784 0,435 4,011 0,11 590,813 1,078 0,598 5,137 0,13 659,978 1,274 0,707 5,738 0,12 661,072 1,176 0,653 5,748 0,10 665,677 0,98 0,544 5,788 0,02 665,720 0,196 0,108 5,788 II.b 0,03 43,350 0,294 0,163 0,376 0,05 264,294 0,49 0,272 2,298 0,07 359,125 0,686 0,381 3,122 0,09 484,918 0,09 0,49 4,216 0,11 577,791 1,078 0,598 5,024 0,13 677,276 1,274 0,707 5,889 0,12 680,101 1,176 0,653 5,913 0,06 680,374 0,588 0,326 5,916 0,02 680,421 0,196 0,054 5,916

II.c 0,01 10,685 0,098 0,054 0,092 0,03 122,116 0,294 0,163 1,061 0,05 303,895 0,49 0,272 2,642 0,07 379,212 0,686 0,381 3,297 0,09 500,949 0,882 0,49 4,356 0,14 667,712 1,372 0,762 5,632 0,13 665,586 1,274 0,707 5,787 III.a 0,01 28,856 0,098 0,054 0,250 0,03 205,447 0,294 0,163 1,786 0,05 386,907 0,49 0,272 3,364 0,06 441,210 0,588 0,326 3,836 0,08 514,112 0,784 0,435 4,470 0,10 592,897 0,98 0,544 5,155 0,04 595,178 0,392 0,217 5,175 III.b 0,01 6,798 0,098 0,054 0,059 0,03 42,586 0,294 0,163 0,370 0,05 232,667 0,49 0,272 2,023 0,07 319,154 0,588 0,381 2,775 0,10 406,056 0,98 0,544 3,530 0,12 446,953 1,176 0,653 3,886 0,11 456,711 1,078 0,598 3,971 0,07 457,848 0,588 0,381 3,981 III.c 0,02 31,889 0,196 0,108 0,277 0,04 167,207 0,392 0,217 1,453 0,06 290,218 0,588 0,326 2,523 0,08 357,104 0,784 0,435 3,105 0,11 432,970 1,078 0,598 3,764 0,12 441,494 1,176 0,653 3,839 0,11 441,767 1,078 0,598 3,841 0,04 442,498 0,392 0,217 3,847 IV.a 0,01 13,377 0,098 0,054 0,116 0,03 106,796 0,294 0,163 0,928 0,05 293,772 0,49 0,272 2,554 0,07 403,927 0,588 0,381 3,512 0,08 421,026 0,784 0,435 3,661 0,09 456,454 0,882 0,49 3,969 0,04 461,556 0,392 0,217 4,013 0,01 461,602 0,098 0,054 4,013 IV.b 0,01 61,977 0,098 0,054 0,538

0,03 242,706 0,294 0,163 2,110 0,05 374,838 0,49 0,272 3,259 0,06 404,380 0,588 0,326 3,516 0,07 457,543 0,588 0,381 3,978 0,09 506,919 0,882 0,49 4,407 0,08 514,762 0,784 0,435 4,476 0,07 515,636 0,588 0,381 4,483 0,01 515,672 0,098 0,054 4,484 IV.c 0,01 29,014 0,098 0,054 0,252 0,03 256,844 0,294 0,163 2,233 0,05 359,509 0,49 0,272 3,126 0,06 395,628 0,588 0,326 3,440 0,07 431,373 0,588 0,381 3,751 0,09 465,338 0,882 0,49 4,046 0,08 467,666 0,784 0,784 4,066 0,02 468,076 0,196 0,108 4,070 V.a 0,01 3,703 0,098 0,054 0,032 0,03 38,444 0,294 0,163 0,334 0,05 208,915 0,49 0,272 1,816 0,07 318,112 0,588 0,326 2,766 0,09 394,026 0,882 0,49 3,426 0,12 532,672 1,176 0,653 4,631 0,09 534,99 0,882 0,49 4,652 0,02 535,044 0,196 0,108 4,652 V.b 0,01 11,236 0,098 0,054 0,097 0,02 97,314 0,196 0,108 0,846 0,03 265,734 0,294 0,163 2,310 0,04 300,158 0,392 0,217 2,610 0,05 343,061 0,49 0,272 2,983 0,02 350,448 0,196 0,108 3,047 V.c 0,01 7,540 0,098 0,054 0,065 0,03 50,125 0,294 0,163 0,435 0,05 264,459 0,49 0,272 2,299 0,07 334,540 0,588 0,381 2,909 0,09 414,192 0,882 0,49 3,601 0,10 447,922 0,98 0,544 3,894 0,03 454,040 0,294 0,163 3,948 0,01 454,086 0,098 0,054 3,948

LAMPIRAN 3

Persyaratan Mutu Lateks Pekat Pusingan (Centrifuge NR Concentrated Specification) ASTM D.1976 – 1980 dan ISO 2004

PARAMETER MUTU ASTDM . 1976 -1980 HA LA

ISO 2004 HA LA Jumlah zat padat (TSC) min % 61,5 61,5 61,5 61,5 Kadar karet kering (DRC) min % 60 60 60 60 Kebasaan (NH3) % dalam Air Min 1,6 Min 1,6 Min 1,6 Min 1,6 Kemantapan Mekanis (MST) min

det

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

Kadar Tembaga (Cu) maks ppm 8 8 8 8 Kadar Mangan (Mn) maks ppm 8 8 8 8 Warna sesuai Visual Tidak Berwarna Biru

dan Abu-Abu

Tidak Berwarna Biru dan Abu-Abu Bau setelah dinetralkan dengan

asam borat

Tidak Berbau Busuk Tidak Berbau Busuk

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

LAMPIRAN 4

GAMBAR PERALATAN DAN BAHAN

MIXER TIMBANGAN DIGITAL

OVEN BOTOL PLASTIK

JANGKA SORONG

TERMOMETER

TENSILE TEST MACHINE

SAMPEL UJI TARIK

CTAB

TEPUNG KERTAS SARING

II.c 0,01 10,685 0,098 0,054 0,092

0,03 122,116 0,294 0,163 1,061

0,05 303,895 0,49 0,272 2,642

0,07 379,212 0,686 0,381 3,297

0,09 500,949 0,882 0,49 4,356

0,14 667,712 1,372 0,762 5,632

0,13 665,586 1,274 0,707 5,787

III.a 0,01 28,856 0,098 0,054 0,250

0,03 205,447 0,294 0,163 1,786

0,05 386,907 0,49 0,272 3,364

0,06 441,210 0,588 0,326 3,836

0,08 514,112 0,784 0,435 4,470

0,10 592,897 0,98 0,544 5,155

0,04 595,178 0,392 0,217 5,175

III.b 0,01 6,798 0,098 0,054 0,059

0,03 42,586 0,294 0,163 0,370

0,05 232,667 0,49 0,272 2,023

0,07 319,154 0,588 0,381 2,775

0,10 406,056 0,98 0,544 3,530

0,12 446,953 1,176 0,653 3,886

0,11 456,711 1,078 0,598 3,971

0,07 457,848 0,588 0,381 3,981

III.c 0,02 31,889 0,196 0,108 0,277

0,04 167,207 0,392 0,217 1,453

0,06 290,218 0,588 0,326 2,523

0,08 357,104 0,784 0,435 3,105

0,11 432,970 1,078 0,598 3,764

0,12 441,494 1,176 0,653 3,839

0,11 441,767 1,078 0,598 3,841

0,04 442,498 0,392 0,217 3,847

IV.a 0,01 13,377 0,098 0,054 0,116

0,03 106,796 0,294 0,163 0,928

0,05 293,772 0,49 0,272 2,554

0,07 403,927 0,588 0,381 3,512

0,08 421,026 0,784 0,435 3,661

0,09 456,454 0,882 0,49 3,969

0,04 461,556 0,392 0,217 4,013

0,01 461,602 0,098 0,054 4,013

0,03 242,706 0,294 0,163 2,110

0,05 374,838 0,49 0,272 3,259

0,06 404,380 0,588 0,326 3,516

0,07 457,543 0,588 0,381 3,978

0,09 506,919 0,882 0,49 4,407

0,08 514,762 0,784 0,435 4,476

0,07 515,636 0,588 0,381 4,483

0,01 515,672 0,098 0,054 4,484

IV.c 0,01 29,014 0,098 0,054 0,252

0,03 256,844 0,294 0,163 2,233

0,05 359,509 0,49 0,272 3,126

0,06 395,628 0,588 0,326 3,440

0,07 431,373 0,588 0,381 3,751

0,09 465,338 0,882 0,49 4,046

0,08 467,666 0,784 0,784 4,066

0,02 468,076 0,196 0,108 4,070

V.a 0,01 3,703 0,098 0,054 0,032

0,03 38,444 0,294 0,163 0,334

0,05 208,915 0,49 0,272 1,816

0,07 318,112 0,588 0,326 2,766

0,09 394,026 0,882 0,49 3,426

0,12 532,672 1,176 0,653 4,631

0,09 534,99 0,882 0,49 4,652

0,02 535,044 0,196 0,108 4,652

V.b 0,01 11,236 0,098 0,054 0,097

0,02 97,314 0,196 0,108 0,846

0,03 265,734 0,294 0,163 2,310

0,04 300,158 0,392 0,217 2,610

0,05 343,061 0,49 0,272 2,983

0,02 350,448 0,196 0,108 3,047

V.c 0,01 7,540 0,098 0,054 0,065

0,03 50,125 0,294 0,163 0,435

0,05 264,459 0,49 0,272 2,299

0,07 334,540 0,588 0,381 2,909

0,09 414,192 0,882 0,49 3,601

0,10 447,922 0,98 0,544 3,894

0,03 454,040 0,294 0,163 3,948

LAMPIRAN 3

Persyaratan Mutu Lateks Pekat Pusingan (Centrifuge NR Concentrated Specification) ASTM D.1976 – 1980 dan ISO 2004

PARAMETER MUTU ASTDM . 1976 -1980

HA LA

ISO 2004 HA LA Jumlah zat padat (TSC) min % 61,5 61,5 61,5 61,5 Kadar karet kering (DRC) min % 60 60 60 60

Kebasaan (NH3) % dalam Air Min 1,6 Min 1,6 Min 1,6 Min 1,6 Kemantapan Mekanis (MST) min

det

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

Kadar Tembaga (Cu) maks ppm 8 8 8 8

Kadar Mangan (Mn) maks ppm 8 8 8 8 Warna sesuai Visual Tidak Berwarna Biru

dan Abu-Abu

Tidak Berwarna Biru dan Abu-Abu Bau setelah dinetralkan dengan

asam borat

Tidak Berbau Busuk Tidak Berbau Busuk

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

LAMPIRAN 4

GAMBAR PERALATAN DAN BAHAN

MIXER TIMBANGAN DIGITAL

OVEN BOTOL PLASTIK

JANGKA SORONG

TERMOMETER

TENSILE TEST MACHINE

SAMPEL UJI TARIK

CTAB

TEPUNG KERTAS SARING