Studi Pembuatan Komposit Termoplastik Elastomer Dari HDPE Bekas Dan Karet EPDM Dengan Pengisi serbuk Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Pendispersi Gliserol Monostearat

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Polimer

TPE merupakan salah satu polimer yang bersifat elastis dan termoplastis, dan
telah lama dimanfaatkan dalam keperluan sehari-hari, serta pemakaiannya
semakin meningkat setiap tahunnya karena memiliki keunggulan dibandingkan
vulkanizat elastomer, karena tidak memerlukan crosslink agent, proses pengerjaan
lebih sederhana dan berlangsung lebih cepat, serta produknya dapat didaur ulang.
Karet alam adalah elastomer alam yang berat molekulnya relatif tinggi dan oleh
karena itu sulit dicetak panas tanpa perlakuan khusus. Karet alam merupakan
salah satu bahan untuk membuat TPE yang diolah dengan cara konvensional atau
teknik radiasi (Deswita, 2006).

Kata polimer berasal dari bahasa yunani yang artinya “banyak anggota”.
Artian ini dapat diterapkan untuk molekul besar yang dibentuk dari unit yang
lebih dengan jumlah yang relatif besar. Tetapi ini terbatas untuk material yang
mana yang lebih kecil diikat bersamaan dengan ikatan kovalen.

Sejumlah polimer alam atau sintetik telah diklasifikasikan menurut
beberapa cara, salah satu perbedaannya adalah kelakuan polimer terhadap
temperatur. Polimer tertentu akan lunak pada pemanasan dan dapat mengalir bila
dikenakan tekanan. Bila didinginkan polimer dapat dikembalikan kesifat awalnya.
Polimer ini dikenal dengan nama termoplastik. Polimer lain walaupun dipanaskan
hingga titik lunak tidak akan kembali kekeadaan semula. Pada pemanasan
berlanjut akan mengakibatkan degradasi, tetapi polimer yang melunak pada
temperatur dibawah titik degradasi tersebut termoset ( Stephen, 1982).

Universitas Sumatera Utara

2.2. Polietilena (PE)

Berbagai jenis termoplastik telah banyak digunakan untuk mempersiapkan
termpolastik elastomer kompatibilitas tinggi. Ini termasuk polipropilen, lowdensity polyethylene, uv-low-density

polyethylene, liniear low density

polyethylene, dikloronasi polietilen, polistiren, poliamida, etilena-vinilasetat,
kopolimer, dan polimetil metakrilat (Charoen dkk, 2006).

Polietilena adalah bahan termoplastik yang transparan, berwarna putih
yang mempunyai titik leleh bervariasi antara 110-137oC. Umumnya polietilen
bersifat resisten terhadap zat kimia. Pada suhu kamar, polietilena tidak larut dalam
pelarut organik dan anorganik (Billmeyer, 1994).

Polietilena merupakan jenis plastik yang serba guna dengan sejarahnya
yang sangat menarik, meskipun sekarang menjadi bahan kimia yang telah umum
di temukan dirumah – rumah. Meskipun bahan mentah untuk membuat polietilena
berasal dari batubara, sejenissumber daya yang tidak dapat diperbaharui kembali,
polietilena menjadi bahan yang ramah lingkungan karena produk – produk
polietilena bersifat tahan lama (awet) dan dapat didaur ulang.

Jenis-jenis polietilen dapat dilihat pada tabel 2.1
Tabel 2.1. Jenis – jenis Polietilen
Bentuk

Akronim

Densitas

Tinggi

HDPE

Densitas
Rendah

LDPE

Densitas
Rendah
Linier

LLDPE

Karakteristik

Kegunaan

Keras hingga semi

fleksibel, permukaan
mengkilap, tidak tembus
cahaya.

Lunak, fleksibel,
permukaan mengkilap dan
bening.
Fleksibel,bening,mengkilap
dan kuat

Tas belanja, plastik
buah

Kemasan flim, pipa,
pembungkus kawat

Tas belanja, kantong
plastik sampah

Universitas Sumatera Utara

Polietilen dibuat dengan jalan polimerisasi gas etilen, yang didapat atau
diperoleh dengan memberi hidrogen gas petrolium pada pemecahan minyak
(nafta), gas alam atau asetilen (Surdia,T., 1992).

Beberapa jenis polietilen seperti Polietilen Densitas Rendah (LDPE = Low
Density Polyethylene), Linear – Low – Density polyethylene (LLDPE), Polietilena
densitas tinggi (HDPE = high density polyethylene), memiliki struktur rantai
percabangan yang tinggi dengan cabang – cabang yang panjang dan pendek.
Sedangkan HDPE high density polyethylene, mempunyai struktur rantai yang
lurus, Linear – Low – Density polyethylene (LLDPE) memiliki rantai polimer
yang lurus dengan rantai – rantai cabang yang pendek. Struktur polietilen dapat
dilihat pada gambar 2.1

a. Polietilena densitas tinggi (high density polyethylene - HDPE)

Gambar 2.1 Struktur HDPE
HDPE dihasilkan dengan cara polimerisasi pada tekanan dan suhu yang
rendah (10 atm, 50 – 700C). HDPE lebih laris dibanding LDPE, tahan
terhadap suhu tinggi sehingga dapat digunakan untukproduk yang akan

disterilisasi.Dalam pandangan dikenal dengan nama alathon, alkahtene,
blapol, carag, fi-fax,hostalon.

b. Polietilen Densitas Rendah (LDPE = Low Density Polyethylene)

Gambar 2.2 Struktur LDPE

Universitas Sumatera Utara

LDPE dihasilkan dengan cara polimerisasi pada tekanan tinggi, mudah
dikleim dan harganya murah. Dalam perdagangan dikenal dengan nama
alathon, dylan dan fortiflex. Kekuatan dan kuat tarik dari LDPE lebih rendah
dari pada HDPE (modulus Young 20.000-30.000 psi, dan kuat tarik 12002000 psi), tetapi karna LDPE memiliki derajat elongasi yang tinggi (400800%) maka plastik ini memiliki kekuatan terhadap kerusakan dan ketahanan
untuk putus yang tinggi . titik lelehnya berkisar antara 105 – 1150C.

c. Linear – Low – Density polyethylene (LLDPE)

Gambar 2.3 Struktur LLDPE

Kopolimer etilen dengan sejumlah kecil butana, heksana atau oktana,

sehingga mempunyai cabang pada rantai utama dengan interval (jarak) yang
teratur.LDPE lebih kuat dari pada LDPE dan sifat heat.( curlee. 1991 )

Sebuah HDPE digunakan sebagai komponen campuran yang diproduksi
oleh polietilen. HDPE adalah injeksi H600J 0,7 g 10-1 min (216 kg beban pada
suhu 190oC dan kepadatan 0,07 g cm (Harper,2000).

HDPE adalah salah satu bahan kimia dengan volume densitas tertinggi
dengan komoditas yang dihasilkan di dunia, pada tahun 1998 permintaan
diseluruh dunia adalah 1,8 x 1010 kg. Metode yang paling umum dalam
pengolahan HDPE adalah metode blow molding, dimana resin berubah menjadi
benda botol (terutama untuk botol susu dan jus), peralatan rumah tangga, mainan,
ember, drum, dan otomotif. Hal ini juga sering diinjeksikan kebentuk peralatan
rumah tangga, mainan, wadah makanan, ember, tong sampah, dan botol susu..

Universitas Sumatera Utara

Film dari HDPE juga dapat ditemukan sebagai tas di supermarket atau pun
departement store. Dua metode polimerisasi komersial yang paling sering
dipergunakan adalah dengan melibatkan katalis philips (didukung dengan

heterogen katalis seperti titanium halida, titanium ester dan aluminium alkil yang
didukung dengan bahan kimiwi yang inert seperti PE dan PP). Terutama berat
molekul melalui kontrol suhu, dimana dengan suhu yang tinggi akan
mengakibatkan penurunan berat molekul dukungan dari katalis dan kimia juga
merupakan faktor terpenting dalam mengkontrol dalam pendistribusi berat dan
molekul – molekulnya (Harper, 2000).

2.3 Plastik

Plastik ada yang bersifat termoplastik dan termoset.Material termoplastik
berbobot molekul tinggi dan tidak berikatan silang, struktur bahan termoset ada
yang linier dan becabang.Jika dipanaskan terbentuk cairan kental yang dapat di
cetak. Pada material termoset, rantai polimer bergabung melalui ikatan kovalen
membentuk jaringan (berikat silang). Bahan termoset tidak dapat kembali
kebentuk semula, tetapi dapat diperoses ulang pada pemanasan pada suhu tinggi.
Barang termoplastik paling banyak digunakan sehari-hari, serta mempunyai nilai
ekonomis yang tinggi. Penggunaanya tidak saja untuk keperluan rumah tangga,
kemasan, bangunan dan konstruksi, alat - alat elektronika dan telekomunikasi, alat
- alat listrik, alat - alat kantor dan sekolah, alat - alat kedokteran, sandang dan
dekorasi, transportasi dan mainan anak - anak, tetapi juga digunakan untuk

komponen mesin, satelit, komputer, vidio dan pesawat terbang(Wiwoho, 1986).

Plastik merupakan

polimer alternatif yang lebih disenangi untuk

digunakan sebagai penyediaan bahan sandang, pangan , papan , bagi kehidupan
manusia, karena tersedia dalam jumlah besar dan lebih murah harganya dibanding
bahan - bahan konvensional, serta lebih aman digunakan.Plastik sangat penting
dalam kehidupan sehari - hari.

Universitas Sumatera Utara

Banyak bahan kebutuhan diolah dari bahan plastik. Alasannya begitu
luasnya penggunaan plastik secara industri karena sifat - sifatnya yang unggul dan
mudah diolah (wirjosentono, 1995).

Sifat - sifat plastik adalah :
1. Tahan terhadap korosi dan suhu rendah (atmosfir) ataupun zat kimia.
2. Berat jenis cukup rendah,

3. Ulet dan kuat,
4. Kebanyakan bahan termoplastik mulai melunak pada suhu yang sangat rendah.

Plastik dibagi menjadi dua klasifikasi utama berdasarkan pertimbangan pertimbangan ekonomis dan kegunaannya :
1. Plastik komoditi.
Plastik komoditi pada prinsipnya terdiri dari empat jenis polimer utama :
a. Polietiena
b. polipropilena (vinil klorida)
c. polistirena.
Plastik komoditi dicirikan oleh volumenya yang tinggi dan harganya yang
murah.Sering dipakai dalam bentuk barang yang bersifat buang seperti lapisan
pengemas, namun ditemukan juga pemakaiannya dalam barang –barang tahan
lama
2. Plastik teknik
Plastik teknik lebih mahal harganya dan volumnya lebih rendah, tetapi
memiliki sifat mekanik yang unggul dan daya tahan yang lebih baik. Ada
banyak kesamaan dalam pasaran plastik - plastik teknik, tetapi plastik - plastik
ini dipakai terutama dalam bidang transportasi, konstruksi, barang - barang,
listrik dan elektronik, mesin - mesin industri, dan barang - barang konsumsi
( Stevens, 2001).

Universitas Sumatera Utara

2.4 Komposit

Berdasarkan bentuk penguatnya, secara garis besar komposit diklasifikasikan
menjadi tiga macam yaitu :
-

Komposit Partikel (Particulate Composites)
Merupakan komposit yang menggunakan partikel serbuk sebagai penguatnya
dan terdistribusi secara merata dalam matriknya. Komposit partikel banyak
dibuat untuk bahan baku industri. Proses produksi yng mudah juga menjadi
salah satu pertimbangan bila komposit akan diproduksi massal.

-

Komposit Serat (Fibrous Composite)
Merupakan komposit yang terdiri dari serat dan matris. Fungsi utama dari
serat adalah sebagai penopang kekuatan dari komposit, sehingga tinggi
rendahnya kekuatan komposit sangat tergantung dari serat yang digunakan,
karena tegangan yang dikenakan pada komposit mulanya diterima oleh matrik
akan diteruskan kepada serat, sehingga serat akan menahan beban sampai
beban maksimum.

-

Komposit Lapis (Laminates Composite)
Jenis komposit ini terdiri dari dua lapisan atau lebih yang digabung menjadi
satu dan setiap lapisannya memiliki karakteristik sifat sendiri.Contoh
komposit ini yaitu bimetal, pelapisan logam, kaca yang dilapisi, dan komposit
lapis serat (Jones, 1975).

Komposit adalah bahan padat yang dihasilkan melalui kombinasi dari dua
atau lebih bahan yang berlainan dengan sifat – sifat yang lebih baik dan tidak
dapat diperoleh dari setiap komponen penyusunnya. Dewasa ini, pemakaian bahan
komposit semakin banyak digunakan seperti dalam bidang penerbangan.
Kontruksi bangunan, automobil, peralatan olahraga, perabot dan sebagainya
(Ismail, H. 2004). Material komposit yaitu material yang tersusun dari campuran
atau kombinasi dua atau lebih unsur – unsur utama yang secara makro berbeda
didalam dalam bentuk atau komposisi material yang pada dasarnya tidak dapat
dipisahkan (Schwartz, 1984).

Universitas Sumatera Utara

2.5 Karet Sintetis

Karet sintetis sebagian besar dibuat dengan mengandalkan bahan baku
minyak bumi. Berdasarkan pemanfaatannya, ada dua macam karet sintetis yaitu
karet sintetis yang digunakan secara umum dan karet sintetis yang digunakan
secara khusus. Jenis karet sintetis untuk keperluan khusus karena memiliki sifat
yang khusus yang tidak dimiliki karet sintetis jenis umum, seperti ketahanan
terhadap minyak, oksidasi, panas atau suhu tinggi, serta kedap terhadap gas.
Ada beberapa alasan yang melatar belakangi diproduksinya karet sintetis:
1. Untuk mencapai kemandirian dalam membentuk produk yang sampai sekarang
hanya didapat dari produk alam
2. Untuk memenuhi permintaan yang semakin besar
3. Untuk memperoleh sifat karet yang tidak dimiliki oleh produk alam, seperti
ketahanan menggembung dalam minyak, ketahanan terhadap temperatur
ekstrim dan ketahanan terhadap pengaruh buruk ozon( Blackley, 1983).

Mengenai alasan yang pertama berkaitan dengan kenyataan bahwa karet
sintetik merupakan produk yang patut diciptakan, dimana keberadaan karet
sintetis ini dapat meningkatkan keuntungan baik di bidang politik maupun
ekonomi. Mengenai alasan yang kedua berkaitan dengan pengembangan industri
karet yang sangat dekat dengan industri transportasi dimana diperkuat oleh mesin
pembakaran internal yang kemungkinan membutuhkan bantuan karet sintetis.
Mengenai alasan ketiga kekurangan dari karet alam dalam aplikasinya dalam
keperluan alat-alat yang bersifat elastis yang berasal dari karet alam, mampu
ditutupi dengan adanya karet sintetis. Meskipun permintaan karet alam memiliki
sifat lebih baik untuk ban, karet sintetis ini menjadi meningkat kepentingannya
misalnya untuk industri pesawat terbang (Blackley, 1983).

Universitas Sumatera Utara

2.6 Karet Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM)

Adapun sifat – sifat dari karet EPDM diantaranya yaitu :
1. Memiliki ketahanan yang baik terhadap oksigen
2. Memiliki ketahanan yang baik terhadap sinar UV
3. Memiliki ketahanan yang baik terhadap ozon
4. Tidak tahan terhadap minyak, uap, dan air
5. Mengembang dalam pelarut halogen, alifatik, dan aromatis
6. Stabil terhadap radiasi
7. Sangat tahan lama ( umur yang panjang)

Berikut adalah struktur dari karet EPDM yang ditunjukkan pada Gambar 2.4

Gambar 2.4 Struktur EPDM

Karet EPDM banyak digunakan dalam pembuatan segel jendela, segel
pintu, mobil yang dibentuk melalui variasi ekstruksi(Simpson, 2002).

2.7 Karet Alam

Isoprena adalah produk dari destilasi destruktif karet, tetapi dapat juga disintetis
dari material yang lebih sederhana. Hal tersebut mungkin menyebabkan
polimerisasi menjadi senyawa seperti karet, dan tentu karet sintetis bernilai secara
komersial saat ini sedang dikembangkan dengan polimerisasi butadiene itu sendiri
dengan klorobutadiena ( Flint, 1938 ). Struktur isoprena dapat dilihat pada gambar
2.5

Universitas Sumatera Utara

CH3
CH2 = C - CH = CH2

Gambar 2.5 Struktur Isoprena (Stevens, 2007).

Karet alam merupakan suatu senyawa hidrokarbon alam yang memiliki
rumus empiris ( C 5 H 8 ) n . Hidrokarbon ini membentuk lateks alam yang
membentul globula – globula kecil yang memiliki diameter sekitar 0,5 µ (5.10-5
cm) yang tersuspensi di dalam medium air atau serum, dimana konsentrasi
hidrokarbon adalah sekitar 35% dari total berat. Partikel hidrokarbon ini tentunya
akan bersenyawa dan tidak menutupi konstituen non-karet, yang merupakan
protein, dimana protein ini akan diadsorpsi pada permukaannya dan berfungsi
untuk melindungi koloid. Dari lateks ini karet padat dapat diperoleh baik dengan
pengeringan air maupun dengan pengendapan dengan menggunakan asam. Cara
terakhir ini dapat digunakan dengan menghasilkan karet yang lebih murni, karena
akan lebih banyak meninggalkan konstituen non-karet di dalam serum ( Treolar,
1958 ).

Karet adalah polimer hidrokarbon yang terkandung pada lateks beberapa
jenis tumbuhan. Sumber utama produksi dalam perdagangan internasional adalah
para atau Hevea brasiliensis (suku Euphorbiaceae).

2.8 Keunggulan Karet Alam Dibandingkan dengan Karet Sintetik

Adapun keunggulan – keunggulan yang dimiliki karet alam dibanding karet
sintetis adalah :
1. Memiliki daya elastis atau daya lenting yang sempurna,
2. Memiliki plastisitas yang baik sehingga pengolahannya mudah,
3. Mempunyai daya aus yang tinggi,
4. Tidak mudah panas (low heat build up), dan
5. Memiliki daya tahan yang tinggi terhadap keretakan (groove).

Universitas Sumatera Utara

Walaupun demikian, karet sintetis memiliki kelebihan seperti tahan
terhadap berbagai zatkimia dan harganya yang cenderung dapat dipertahankan
supaya tetap stabil. Karet sintetis sebagian besar dibuat dengan mengandalkan
bahan baku minyak bumi. Biasanya tiap jenis memiliki sifat tersendiri yang khas.
Ada yang tahan tehadap panas atau suhu tinggi, minyak, pengaruh udara, dan
bahkan ada yang kedap gas ( Tim Penulis PS, 2004 ).

2.9 Kompatibilitas Campuran Polimer

Kompatibilitas didefenisikan sebagai besaran untuk menjelaskan pencampuran
polimer dengan polimer lain atau pencampuran polimer dengan bahan aditif. Bila
suatu bahan pengisi dengan kompatibilitas tinggi terhadap bahan polimer maka
menunjukkan terjadinya pencampuran yang sempurna antara kedua bahan yang
bercampur. Kompatibilitas suatu campuran polimer akan meningkat oleh zat
pemlastis yang ditambahkan pada proses pengolahan (Wirjosentono, 1997).

2.10 Bahan Pengisi

Pengisi digunakan secara luas sebagai bahan tambahan pada komposisi polimer.
Pengisi digunakan dalam semua plastik karet alam dan sintesis dan dalam pelapis.
Bahan pengisi inert di tambahkan pada komposisi polimer untuk memperbaiki
sifat untuk mengurangi biaya atau harga. Pada pencampuran dengan resin, bentuk
campuran heterogen yang dapat dicetak dibawah pengaruh panas atau tekanan dan
atau keduanya. Ada tiga jenis pengisi yaitu :
1.

Pengisi untuk memperkuat
Polimer berpenguat oleh serat berkekuatan tinggi diketahui sebagai serat
berpenguat plastik.Serat berpenguat plastik memiliki modulus elastik yang
tinggi, kekuatan tingi untuk rasio berat, tahan korosi dan mudah
dibentuk.Bahan berpenguat serat seperti gelas, grafting, alumina dan karbon.

Universitas Sumatera Utara

2.

Pengisi aktif
Bahan pengisi yang dapat meningkatkan sifat mekanik disebut pengisi aktif
dan yang tidak dapat meningkatkan disebut pengisi tidak aktif.Pengisi aktif
(karbon hitam, silika gel) lebih kuat pada elastomer sintetik dan karet
sehingga dapat meningkatkan kekuatannya hingga 10 - 20 kali.

3.

Pengisi tidak aktif
Pengisi ini digunakan untuk mengurangi biaya bahan dan memperbaiki hasil
cetakan akhir. Pengisi yang mengandung kayu dan bahan lain yang serupa
dengan ukuran dan bentuk yang berbeda. Pengisi tidak aktif berupa organik
dan anorganik.Pengisi dibagi duayaitualami dan sintetis (Bhatnagar, 2004).

Syarat suatu bahn pengisi menurut Morton (1987), yaitu :
1. Ukuran partikel
100- 500�̇ : dikatakan penguat

1000 – 5000 �̇ : dikatakan serat penguat
>5000 �̇

: dikatakan non filler

2. Inert atau tidak mudah bereaksi
3. Mempunyai muatan tetap, menentukan muatan positif dan negatif partikel yang
berguna untuk dispersi supaya kuat dan tahan terhadap kikisan
4. Kristalinitas tinggi yang dapat di ukur dengan alat difraksi sinar – X

2.11 Tandan Kosong Kelapa Sawit

Kelapa sawit adalah salah satu komoditi andalan Indonesia yang
perkembangannya demikian pesat. Selain produksi minyak kelapa sawit yang
tinggi, produk samping atau limbah pabrik kelapa sawit juga tinggi, limbah padat
yang berasal dari proses pengolahan berupa tandan kosong kelapa sawit (TKKS),
cangkang atau tempurung, serabut atau serat, sludge atau lumpur, dan
bungkil.Setiap tahun di Indonesia sekitar 5 juta ton limbah biomassa (dalam
bentuk TKKS) dihasilkan dari pabrik kelapa sawit (Wahyono, 2003).

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.6 Tandan kosong kelapa sawit

Berikut adalah komposit dari tandan kosong kelapa sawit.
Tabel 2.2 komposisi kimia dari Tandan Kosong Kelapa Sawit
Komponen
Selulosa
Lignin
Hemiselulosa
Holoselulosa
Abu

Nilai (%)
42,7 – 65
13,2 – 25,31
17,1 – 33,5
68,3 – 86,3
1,3 – 6,04

Tabel 2.3 Sifat Fisika Tandan Kosong Kelapa Sawit
Sifat
Diameter (µm)
Mikrofibril (“)
Densitas (g/cm3)
Kekuatan tarik (Mpa)
Modulus Young (Gpa)
Perpanjangan putus (%))
Daya regang (%)
Perpanjang berat serat (mm)
Ketebalan sel-dinding (µm)
Kekerasan serat (mg/m)

Nilai
150 – 500
46
0,7 – 1,55
50 – 400
0,57 – 9
4 – 18
13,71
0,99
3,38
1,37
Sumber : Shinoja. 2010

Dari pohon kelapa sawit, serat lignoselulosa dapat berinteraksi dari batang,
daun, daging buah dan tandan kosong (TBS). Tandan kosong merupakan serat
hasil samping dari pemisahan buah yang disterilisasi (perlakuan uap pada tekanan
294 kPa selama 1 jam dari tandan buah segar TBS). Diantara jenis sumber serat
pada

pohon

kelapa

sawit,

tandan

kosong

memiliki

potensial

hasil

hingga73%.(Wirjosentono dkk,2004).

Universitas Sumatera Utara

Serat alam lebih dipilih dibandingkan serat buatan, karena serat alam
memiliki berupa kelebihan diantaranya adalah kaku, murah, ringan, tidak beracun,
tersedia dalam jumlah yang banyakdanramahlingkungan(Harry,2012).

2.12 Gliserol Monostearat (GSM)

Gliserol monostearat

(GMS) merupakan senyawa ester yang dihasilkan dari

reaksi esterifikasi antara gliserol dengan asam stearat. Pembuatan gliserol stearat
ini dilakukan dalam range

temperature 1400o-1900oC dengan waktu yang

digunakan untuk percobaan adalah 8 jam, kondisi optimal dihasilkan pada
temperatur 1800oC dengan waktu reaksi 8 jam yaitu diperoleh ester 94,58%
katalis yang digunakan katalis asam (HCl) dan basa (KOH) dengan konsentrasi
0.75%(Hilyatidkk, 2001).
O

O
OH
OHGambar 2.7 Struktur Gliseril monostearat

Reaksi esterifikasi ini dapat juga dilakukan dengan enzim dalam busa yang
melibatkan udara / air permukaan menghasilkan produk dalam proporsi yang
berbeda dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh solusi misel terbalik dan
pelarut bebas system.Tidak adanya monogliserilda dalam busa disebabkan karena
oriental yang disukai dari asam stearat dan tidak adanya surfaktan pada konversi
dari asam lemak ke dalam busa adalah sekitar 80%(Oh dkk, 1992).

Reaksi dalam busa dapat digunakan untuk produksi skala besar di mana
reaksi berlangsung tanpa menggunakan pelarut atau surfaktan. Kegunaan produk
GMS (Gliserol Monostearat) ini adalah untuk surfaktan non-ionik pada industry
oleokimia, GMS ini digunakan dalam shampo sebagai pearlizing agent, emulsifier
dan lation dan dalam industry makanan (ice cream, butter, dll) sebagai opacifier
(Othmer Krik, 1994).

Universitas Sumatera Utara

2.13. Karakterisasi Polimer

Karakterisasi polimer jauh lebih rumit daripada karakterisasi senyawa-senyawa
dengan berat molekul rendah. Fokus utama yang dilakukan kimiawan untuk
mengkarakterisasi senyawa polimer ditempatkan ke metode-metode spektroskopik
dan termal karena paling sering dipakai oleh ilmuwan polimer. Disini juga akan
menyinggung analisis permukaan maupun pengujian mekanik dan elektrik.

Karakterisasi yang dilakukan untuk mengetahui dan menganalisa
campuran polimer. Karakterisasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah
menggunakan DSC (Differential Scanning Calorimetry), FT-IR (Faurier
Transform Infrared Spectroscopy), SEM (Scanning Electron Microscopy) dan uji
tarik.

2.13.1. SEM (Scanning Electron Microscopy)

Scanning Elektron Microscopy (SEM) merupakan alat yang dapat membentuk
bayangan permukaan. Struktur permukaan suatu benda uji dapat dipelajari dengan
mikroskop elektron pancaran karena jauh lebih mudah mempelajari struktur
permukaan itu secara langsung (Nur, 1997).

Pada SEM suatu berkas elektron yang sangat halus di-scan menyilangi
permukaan sampel dalam sinkronisasi dengan berkas tersebut dalam tabung sinar
katoda. Elektron-elektron yang akan terhambur digunakan untuk memproduksi
sinyal yang memodulasi berkas dalam tabung sinar katoda, yang memprodukasi
suatu citra dengan kedalaman medan yang besar dan penampakan yang hampir
tiga dimensi. SEM memberikan informasi yang bermanfaat mengenai topologi
permukaan dengan resolusi sekitar 100 Å.

Universitas Sumatera Utara

Aplikasi – aplikasi yang khas mencakup penelitian dispersi-dispersi
pigmen dalam cat, pelepuhan atau peretakan koting, batas-batas fasa dalam
polipaduan yang tidak dapat bercampur, struktur sel busa-busa polimer, dan
kerusakan pada bahan perekat. SEM teristimewa berharga dalam mengevaluasi
betapa penanaman (implant) bedah polimerik bereaksi baik dengan lingkungan
bagian tubuhnya (Stevens, 2001).

2.13.2. UjiKekuatan Tarik
Sifat mekanik biasanya dipelajari dengan mengamati sifat kekuatan tarik (σ t )
menggunakan alat pengukur tensometer dan dinamometer, bila terhadap bahan
diberikan tegangan. Kekuatan tarik mengacu pada ketahanan terhadap tarikan.

. Kekuatan tarik diukur dengan menarik sekeping polimer dengan dimensi
yang seragam. Kekuatan tarik diartikan diartikan sebagai besarnya beban
maksimum (Fmaks) yang dibutuhkan untuk memutuskan spesimen bahan, dibagi
dengan luas penampang bahan. Karena selama di bawah pengaruh tegangan,
spesimen mengalami perubahan bentuk (deformasi) maka definisi kekuatan tarik
dinyatakan dengan luas penampang semula (Ao) (Wirjosentono, 1995).

�� =

�����

…………… (1)

�

Selama deformasi, dapat diasumsikan bahwa volume spesimen tidak
berubah sehingga perbandingan luas penampang semula dengan penampang
setiap saat. Kemuluran (ε) sebagai nisbah pertambahan panjang terhadap panjang
spesimen semula. Tekanan tarik (tensile stress) sebagai rasio dari gaya observasi
ke area perpotongan silang dari spesimen yang tidak meregang. Kemuluran dapat
dihitung dengan persamaan :

��������� (%) =

�−��
��

� 100%

…………… (2)

Universitas Sumatera Utara

Dimana L merupakan panjang spesimen setelah diuji kemulurannya dan
Lo merupakan panjang mula-mula spesimen sebelum dilakukan uji kemulurannya
dengan satuan milimeter (mm). Kecepatan standar untuk uji-tegang dari karet
mesin adalah 500 ± 50 mm (20 ± 2 inch) per menit. Kekuatan tarik dari karet
alam, turun secara drastis pada suhu kristis antara 40oC dan 130oC. Hal ini
dihubungkan ke ukuran dari retakan yang terjadi secara alami (Morton, 1987).

Hasil pengamatan sifat kekuatan tarik ini dinyatakan dalam bentuk kurva
tegangan, yaitu grafik antara beban dengan luas penampang terhadap
perpanjangan bahan (regangan), yang disebut kurva regangan-tegangan. Bentuk
kurva regangan tegangan ini merupakan karakteristik yang menunjukkan indikasi
sifat mekanik bahan yang lunak, keras, kuat, lemah, rapuh atau liat.
(Wirjosentono, 1995).

2.13.3 Uji Koefisien Serap Bunyi

Koefisien serap bunyi adalah suatu penentuan bagaimana suatu material (bahan)
dapat menyerap suara dengan baik. Ketika gelombang suara memukul sebuah
bahan, sebagian dari energi suara dipantulkan kembali ketika sebagian lagi diserap
oleh material. Tabung impedansi dapat digunakan untuk menentukan koefisien
serap bunyi ( Neithalath.N,2002 ).

Koefisien absorpsi suatu material diukur dengan pengangkaan dari 0
sampai 1. Elemen dengan koefesien absorpsi 0 artinya memiliki kemampuan
serap 0 atau sangat memantul. Sebaliknya elemen dengan koefisien absorbsi 1
adalah elemen dengan kemampuan absorpsi sangat baik atau 100% ( Mediastika,
2008).

Penentuan koefisien serap bahan dengan menggunakan tabung impedansi
seperti pada gambar di bawah ini :

Universitas Sumatera Utara

Power Amplifier
2716C

Acoustics material Testing

3560C - 529
Komputer

Impedance Tube Kit 4206
Gambar 2.8 Diagram alat pengukuran koefisien absorbansi dengan tabung
Impedensi
Rangkaian alat terdiri dari :
1) Power Amplifier 2716C: Untuk menguatkan gelombang bunyi
2) Impedance Tube kit 4206; Sebagai tempat pengukuran koefesien serapan
sampel
3) Komputer; Untuk mengelolah dan menampilkan data pengujian.
Sumber bunyi dihasilkan Acoustic material testing, dikuatkan oleh power
amplifier, kemudian diteruskan ketabung impedansi. Interferensi bunyi yang
terjadi ditangkap oleh kedua mikrophon, dianalisa oleh Acoustic material
testing dan diolah serta ditampilkan oleh komputer (Khuriati.A. 2006).
Koefisien adsorbs dihitung dengan:
α = I – (R)2

(2.3)

dimana :
R : merupakan koefesien pemantulan yang dihitung untuk frekuensi dengan
jarak 100 sampai 1600Hz dengan menggunakan persamaan :

R=

e jkd 1 − e jk d 2p

e − jkd 2p − e −jkd 1

2.4)

Universitas Sumatera Utara

Dimana :
d 1 dan d 2 adalah

jarak permukaan spesimen dari mikrofon pertama dan
kedua.

J adalah√−1,
k adalah nomor gelombang (perbandingan angular dari frekuensi dengan
kecepatan gelombangan dalam medium).
P adalah persbandingan dari tekanan akustik ( Neithalath.N.2002).

Universitas Sumatera Utara