Lateks Proses Pengolahan Benang Karet

Dewasa ini, karet merupakan bahan baku yang menghasilkan lebih 50.000 jenis barang. Dari produksi karet alam, 46 digunakan untuk pembuatan ban dan selebihnya karet busa, sepatu dan beribu – ribu jenis barang lainnya Setyamidjaja, Djoehana, 1993.

2.2 Lateks

Indonesia memproduksi lateks pekat hanya 3,6 dari total produksi karet alam yang dihasilkan oleh perusahaan besar PTP maupun swasta. Lateks Hevea brasiliensis adalah suatu sistem koloid yang kompleks, terdiri dari partikel karet dan bahan baku yang terdispersi dalam cairan yang disebut serum. Karet alam yang berasal dari pohon atau disebut lateks kebun memiliki kandungan karet kering Dry Rubber Content, DRC sekitar 29 – 30. Lateks ini perlu dipekatkan terlebih dahulu hingga memiliki kadar kering 60 atau lebih, dikenal dengan lateks pekat concentrated lateks yang bertujuan memperbaiki nilai ekonomi dalam transportasi Anonim, 2004. Bahan kimia yang umum digunakan untuk pengawetan lateks kebun adalah amonia berupa gas atau larutan, karena harganya cukup murah, mudah didapat dan cukup efektif. Dosis pemberian amonia dalam bahan olah lateks kebun harus disesuaikan dengan lama waktu yang dibutuhkan, proses pengolahan di pabrik dan jenis mutu karet yang dihasilkan Anonim, 2004. Pemberian bahan pengawet campuran amonia dengan hidrosilamin netral sulfat H 2 NH 2 OHSO 4 digunakan untuk mengawetkan lateks kebun yang akan diolah menjadi karet. Hidroksilamin selain sebagai pengawet juga berfungsi sebagai pemantap karena gugus aldehid yang terdapat dalam karet dapat bereaksi dengan hidroksilamin dengan viskositas karet yang dihasilkan relatif konstan Anonim, 2004.

2.3 Komposisi Lateks

Lateks berasal dari pohon karet Hevea brasiliensis adalah suatu disperse partikel – partikel dan bukan karet dalam cairan yang disebut dengan serum. Komposisi kimia lateks terdiri dari: 1. Kadar karet ± 36 2. Air ± 59 3. Protein ± 2 4. Zat yang bersifat dammar ± 1 Universitas Sumatera Utara 5. Debu ±0,5 6. Zat bersifat gula ± 1,5 Kandungan padatan dalam lateks normal dari satu pohon siap panen antara 30-38 Anonim, 2004. Fraksi padatan ini sebagian besar adalah hidrokarbon dimana rumus kimianya C 5 H 8 n . Kandungan selain padatan dalam karet adalah protein, gula, enzim, ragi dan sedikit kandungan garam-garam mineral. Berat molekul karet tergantung dari jumlah, di mana n rata-rata berjumlah antara 200-400. Semakin tinggi jumlah n maka viskositas karet semakin tinggi dan rantai molekul semakin panjang. Molekul-molekul karet berbentuk lingkaran seperti spiral dengan ikatan C=C di dalam rantai berputar pada sumbunya sehingga memberikan sifat karet yang fleksibel yaitu dapat ditekan, ditarik dan lentur. Karet tidak dapat larut dalam air tetapi dapat larut dalam larutan organik dimana karet merupakan senyawa organik. Dengan sifat karet yang fleksibel dan lentur tersebut maka menyebabkan dapat dibentuk dan digunakan untuk berbagai keperluan umum seperti: sol sepatu atau bahan kendaraan. Karet alam dari pohon karet lateks jika ditambahkan dengan bahan penggumpal asam formiatcuka kemudian dikeringkan dan dicuci dengan air dan dikeringkan dalam bentuk lembaran disebut dengan karet mentah yang memiliki sifat- sifat: 1. Mudah teroksidasi 2. Kurang kuat 3. Kurang elastis 4. Perubahan bentuk yang permanen. Apabila lateks segar dipusingkan dengan kecepatan ± 18000 putaran selama 45 menit, terpisah menjadi empat fraksi. Fraksi-fraksi tersebut akan terpisah dari bagian- bagiannya yang berbeda yaitu : Universitas Sumatera Utara

1. Fraksi Karet

Fraksi ini terutama terdiri dari partikel-partikel karet yang pada umumnya berbentuk bulat dengan diameter antara 0,05-3 mikron. Partikel karet diselubungi oleh lapisan pelindung yang terdiri dari protein dan lipid dan berfungsi sebagai pemantap. Bagian dari lateks yang mempunyai nilai ekonomis adalah partikel karet sehingga semua teknik pengolahannya ditujukan untuk menjaga agar sifat-sifat partikel karet tidak sampai rusak. Bila lateks diputar, fraksi ini akan terbentuk yang banyaknya 25-45 dari volume lateks.

2. Fraksi yang berwarna kuning

Fraksi ini terutama terdiri dari partikel Frey Wyssling yang ditemukan oleh Wyssling. Bentuknya bulat lebih besar dari partikel karet dengan indeks refraksi besar. Warna kuning dari fraksi ini disebabkan adanya zat warna karotenoid. Karotenoid ini dalam lateks kemungkinan berfungsi sebagai anti oksidasi dan banyak disimpan dalam daun pohon karet yang berfungsi sebagai pelindung alat-alat fotosintesis dari oksidasi oleh oksigen yang berasal dari udara. Fraksi ini mengandung sedikit lipida, berbentuk bulat dengan diameter 3-8 mikron dan mempunyai berat jenis yang lebih besar dari fraksi karet kuning di dalam pemusingan berubah-ubah, ada kalanya terdapat di bawah lapisan fraksi karet, tetapi kadang-kadang di atas fraksi dasar. Bila lateks putar, fraksi ini membentuk 1-3 dari volume lateks.

3. Fraksi Serum

Fraksi serum ini disebut serum C centrifuge serum,di dalamnya terdapat ion- ion anorganik seperti karbonat dan phosfat. Selain itu terlarut juga ion-ion logam seperti tembaga, magnesium, besi, natrium, kalsium, kalium, mangan dan rubium. Fraksi ini sebagian besar mengandung komponen bukan karet yaitu air, karbohidrat, protein, dan senyawa nitrogen lainnya. Komponen bukan karet akan mempengaruhi kadar kotoran dalam analisa kemurnian karet.Karbohidrat akan menjadi sumber energi bagi pertumbuhan mikroba sehingga akan menaikkan bilangan VFA Volatile Fatty Acid karena terbentuknya asam lemak eteris mudah menguap yaitu asam formiat dan asam asetat.

4. Fraksi Dasar

Fraksi ini kaya dengan partikel karet yang berbentuk bulat dengan diameter 2-10 mikron yang disebut lutoida. Lutoida adalah tingkat kekentalan lateks yang rendah. Universitas Sumatera Utara Lutoida ini mempunyai sifat cair yang kental seperti gelatin yang diselubungi lapisan semi permiabel yang didalamnya terdapat cairan. Cairan didalam lutoida mengandung protein, karet, lipida, ion Ca, dan ion Mg. Ion Ca dan ion Mg ini dapat menetralkan muatan negative tiap partikel karet dan menyebabkan terganggunya kemantapan mekanis lateks sehingga akhirnya akan menggumpalkan karet. Fraksi lutoid mengandung persenyawaan terlarut seperti garam-garam mineral, gula, lemak, persenyawaan nitrogen. Jumlah lutoid dalam lateks berkisar sekitar 5-10 dari volume lateks dan mempunyai pengaruh besar terhadap kestabilan lateks. Adanya pengaruh mekanis, perubahan tekanan osmosa, enzim, dan bakteri dapat mengakibatkan lapisan membran lutoid pecah sehingga cairan fraksi dasar lutoid keluar dan bercampur dengan fraksi serum. Pengenceran lateks dapat menyebabkan lutoid menggembung dan kemudian pecah. Pecahan lutoid akan berpengaruh terhadap kestabilan lateks.

2.4. Proses Pengolahan Benang Karet

2.4.1 Proses Vulkanisasi

Kita mungkin sering mendengar istilah vulkanisasi ban. Sebenarnya apakah yang dimaksud dengan proses vulkanisasi itu? Dalam kehidupan sehari-hari sering kita melihat karet gelang atau sarung tangan karet. Pada benda-benda tersebut sesungguhnya telah dilakukan proses vulkanisasi. Benda-benda tersebut jika kita tarik, akan merenggang, dan sebaliknya jika dilepas akan kembali lagi ke bentuk semula. Namun bila dilakukan pada karet alam mentah, setelah ditarik tidak kembali lagi ke panjang asalnya. Sifat elastis dan tidak lengket pada karet ini, hanya bisa terjadi bila rantai polimer molekul polyisoprene dalam karet mentah lateks terhubungkan satu sama lain dengan ikatan silang yang dinamakan ikatan cross-linking. Dalam metoda konvensional, proses cross-linking ini dilakukan menggunakan belerang sulfur. Proses inilah yang dikenal dengan nama vulkanisisasi. Sumber : www.wikipedia.com Molekul polimer karet yang semula terpisah menjadi saling tergandengkan atom belerang setelah vulkanisasi. Ibarat kita membuat anyaman, proses vulkanisasi ini seperti membuat ”anyaman” silang antara benang molekul polimer karet. Istilah vulkanisasi timbul karena pada awalnya proses ini menggunakan belerang yang terdapat dalam abu gunung berapi vulcano. Charles Goodyear 1839 pertama kali Universitas Sumatera Utara melakukan vulkanisasi ini dengan mencampurkan sulfur pada karet alam melalui proses pemanasan. Bermula dari peristiwa kebetulan di musim dingin, ketika dia tertidur di laboratoriumnya. Sepatu karet yang dipakainya tiba-tiba menyenggol bahan kimia dan terpanasi pemanas tubuh di dekatnya. Keesokan harinya, Goodyear mendapati karet sepatunya lebih elastis dan lebih alot liat. Sejak itulah Goodyear lebih mendalami proses vulkanisasi dengan belerang. Vulkanisasi ini suatu tahapan penting dalam pengolahan karet alam hasil penyadapan dari pohon karet Havea brasiliensis yang banyak terdapat di daerah tropis yang lembab. Ketika orang menyadap karet dengan menggores batang pohon karet, getah putih yang keluar adalah butiran polyisoprene sebesar kira-kira 400 nm yang masih bercampur dengan air dengan konsentrasi sekira 20 - 30. Setelah proses vulkanisasi cairan tersebut, dipisah dengan metode sentrifugasi maka diperoleh karet lateks dengan konsentrasi 60 untuk membuat berbagai macam alat dari karet alam seperti sarung tangan, balon dan produk lain yang diperlukan manusia.

2.4.2 Proses Teknologi Iradiasi

Lateks karet iradiasi atau lateks alam pekat pra-vulkanisasi adalah lateks alam yang divulkanisasi dengan menggunakan teknologi nuklir, dan langsung dapat digunakan untuk membuat barang karet seperti sarung tangan, balon, topeng, bola, produk dekorasi panggung film, kondom, dll. Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki perkebunan karet paling luas di dunia. Sebagian besar karet alam tersebut diekspor dalam bentuk bahan baku, karena industri barang-barang dari karet dalam negeri belum berkembang dengan baik. Sumber : www.wikipedia.com Lateks karet iradiasi atau lateks alam pekat pra-vulkanisasi adalah lateks alam yang divulkanisasi dengan menggunakan teknologi nuklir, dan langsung dapat digunakan untuk membuat barang karet seperti sarung tangan, balon, topeng, bola, produk dekorasi panggung film, kondom, dll. Pengolahan lateks alam iradiasi artinya cara membuat lateks alam iradiasi dari lateks alam getah pohon karet, dengan menggunakan sinar gamma Cobalt-60 atau berkas elektron sebagai sumber energi. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Isotop dan Radiasi P3TIR-BATAN sejak tahun 1974 melakukan penelitian tentang Universitas Sumatera Utara vulkanisasi lateks alam iradiasi. Dengan sumber radiasi berkapasitas sekitar 6.000 Curie, yang mampu meradiasi 2 liter lateks setiap 17 jam. Pada tahun 1979 didirikan Iradiator Panoramic Serba Guna Irpasena dengan kapasitas sebesar 80.000 Curie dan mampu menghasilkan lateks alam iradiasi 400 kg setiap 30 jam. Hasil penelitian P3TIR BATAN tersebut mampu memecahkan masalah dalam industri karet. Karena di samping teknik radiasi lebih hemat bahan kimia, energi dan waktu, juga lateks yang dihasilkan bebas nitrosamin dan rendah protein. Vulkanisasi lateks alam dengan radiasi hanya menggunakan dua macam bahan kimia, tidak perlu diperam dan dipanaskan, langsung dapat diproses menjadi produk industri karet yang dikehendaki Sejak awal tahun 1982, pembuatan barang industri dari lateks alam iradiasi ini mulai dikembangkan kepada para pengrajin di Daerah Khusus lbu Kota Jakarta dan Bandung. Barang industri karet yang diproduksi antara lain berupa sarung tangan, balon, topeng, benang karet yang mutunya cukup baik. Penelitian ini berkembang pesat dengan didirikannya iradiator lateks alam yang diresmikan pada tanggal 8 Desember 1983. Iradiator lateks ini menggunakan sumber radiasi Cobalt 60 berkapasitas 225.000 Curie dan dapat meradiasi lateks alam sebanyak 1.500 ton setahun 1.500 kg setiap 20 jam. Sifat lateks alam iradiasi secara visual tidak dapat dibedakan lateks alam proses belerang dengan lateks alam iradiasi, baik warna, bau maupun bentuknya yaitu berupa cairan berwarna putih susu dan berbau amonia. Perbedaannya tampak bila dilihat dengan Scanning Electron Microscope, yaitu diameter rata-rata partikel karet lateks alam iradiasi lebih kecil dari pada karet lateks alam non iradiasi. Juga terlihat pada film hasil uji fisik dan mekaniknya, yaitu modulus dan tegangan putus film karet lateks alam iradiasi lebih kuat, ulet dan elastis dari pada karet lateks alam non radiasi. Perbedaan lainnya adalah daya simpan-lateks alam iradiasi lebih tahan lama yakni dapat disimpan sampai 6 bulan, sedang untuk lateks alam vulkanisasi belerang hanya mampu disimpan sekitar 3 minggu. Di samping itu lateks alam irradiasi bebas nitrosamin bahan penyebab kanker dan rendah protein, sehingga bila digunakan untuk barang karet tidak menyebabkan penyakit kanker atau alergi. Teknologi Lateks Alam Iradiasi adalah suatu teknologi bagaimana cara membuatmemproduksi barang-barang karet dari lateks alam iradiasi. Saat ini ada lima Universitas Sumatera Utara cara membuat barang-barang karet dari lateks alam iradiasi, yaitu dengan cara celup, cara tuang, cara semprot, cara pelapisan dan dengan cara pembusaan. Dari hasil penelitian, baik skala laboratorium, maupun skala pabrik dan uji coba pada industri rumah tangga menunjukkan bahwa keuntungankeunggulan dalam pengolahan dan teknologi lateks alam iradiasi bila dibandingkan dengan lateks alam proses vulkanisasi belerang adalah sebagai berikut : 1. Hemat bahan kimia hanya 2 macam bahan kimia yang dipergunakan, hemat energi panas, dan hemat waktu serta dapat disimpan dalam waktu 6 bulan lebih lateks alam vulkanisasi belerang hanya dapat disimpan sekitar 3 minggu. 2. Tidak mengandung bahan karsinogen penyebab penyakit kanker, tidak beracun toxical, tidak mengandung protein alergen penyebab alergi pada tubuh manusia, produk karet tidak berbau tajam dan lebih elastis. Apabila produk karet dari lateks alam iradiasi ini dibakar, gas sulfur dioksida hanya 120 lebih rendah dari pada karet proses vulkanisasi belerang. 3. Lebih mudah didegradasi oleh alam, karena energi aktivasinya rendah, sehingga produk karet dari lateks alam iradiasi tidak mencemari dan akrab dengan lingkungan. Teknologi Lateks Alam Iradiasi ini telah diuji coba oleh pengrajin di beberapa daerah, baik dalam skala industri rumah tangga maupun skala pabrik. Apabila produk karet dari lateks alam iradiasi ini dibakar, tidak menghasilkan gas sulfur dioksida yang banyak seperti pada karet proses vulkanisasi belerang. Gas SOx ini berbahaya bagi lingkungan karena bisa mengakibatkan hujan asam. Selain itu, karet iradiasi lebih mudah didegradasi alam, sehingga produk karet dari lateks alam iradiasi tidak mencemari dan akrab dengan lingkungan. Bahan tambahan dalam proses vulkanisasi belerang, seperti dithiocarbamates yang biasanya digunakan sebagai katalisator untuk mempercepat proses vulkanisasi, diperkirakan menjadi racun juga bagi bakteri-bakteri pengurai karet. Para peneliti dari Japan Atomic Energy Research Institute JAERI berhasil melakukan proses ini dengan berkas elektron yang berenergi cukup rendah, sekira 200- 300 keV, sehingga efek radiasi sinar X pada kesehatan bisa lebih kecil dibandingkan iradiasi dengan sinar gamma Makuuchi et al., 1996. Berkas iradiasi elektron yang berkekuatan kurang dari 100 mA ini ditembakkan pada cairan lateks dalam bejana seraya diaduk, sehingga proses iradiasi bisa berlangsung lebih Universitas Sumatera Utara merata. Hal ini disebabkan penetrasi elektron berenergi rendah ini hanya sekira 0,3 mm saja. Selain dengan metode pengadukan, bisa juga dengan membuat cairan lateks menjadi seperti selaput tipis film ketebalan sekira 90 mm agar elektron bisa terpenetrasi ke seluruh bahan lateks. Dengan cara ini bisa dihasilkan selaput film tipis yang kuat dan liat. Ada beberapa keunggulan dalam pengolahan dan teknologi lateks alam iradiasi bila dibandingkan lateks alam proses vulkanisasi belerang, yaitu bisa menghemat bahan kimia. Hemat energi panas karena tidak memerlukan belerang dan pemanasan selama proses vulkanisasi. Tidak mengandung bahan penyebab penyakit kanker karsinogen, tidak beracun toxical, tidak mengandung protein nyebab alergi pada tubuh manusia alergen, dan lebih elastis. Berbeda dengan vulkanisasi konvensional dengan dithiocarbamates yang bisa berubah menjadi bahan karsinogen nitrosamin, proses vulkanisasi iradiasi ini bebas dari bahan penyebab kanker ini. Selain itu, protein dalam lateks mengalami disintegrasi ketika proses iradiasi ini, sehingga protein alergen mudah dilarutkan. Melalui sentrifugasi, protein alergen ini dengan mudah bisa dipisahkan dari produk karet. Apabila produk karet dari lateks alam iradiasi ini dibakar, tidak menghasilkan gas sulfur dioksida yang banyak seperti pada karet proses vulkanisasi belerang. Gas SOx ini berbahaya bagi lingkungan karena bisa mengakibatkan hujan asam. Selain itu, karet iradiasi lebih mudah didegradasi alam, sehingga produk karet dari lateks alam iradiasi tidak mencemari dan akrab dengan lingkungan. Bahan tambahan dalam proses vulkanisasi belerang, seperti dithiocarbamates yang biasanya digunakan sebagai katalisator untuk mempercepat proses vulkanisasi, diperkirakan menjadi racun juga bagi bakteri-bakteri pengurai karet.

2.5 Deskripsi Proses