PeMhlian dan Pengembangan Aplikasi J,alap dan Radia.si. /999

PENGARUH BAHAN PENGEMULSI UNTUK ANTIOKSIDAN IONOLPADA KUALITAS LATEKS ALAM IRADIASI

MarsOl1gkO, Marga UranIa, dan Made Swnarti K

Pusat Aplikasi lsotop dan Radiasi, BATAN

ABSTRAK

PENGARUH BAHAN PENGEMULSI UNTUK ANTIOKSIDAN IONOL PADA KUALITASLA TEKS ALAM IRADIASI. Enam macam bahan pengemulsi ialah: biethanol 8Inine lauryl sulfate (Emal ill),sodium dialkyl sulfosuccinate (pelex OTP), pelex OTP-30, naphthlene mlfonic acid fonnaldehyde condensate(Demol RLN-A), dodecyl benzene sulfonic acid (Neopelex FS), sodium polyoxyethylene alkyl phenol ether sulfate(Levenol FS) dengan konsentrasi bahan pengemulsi masing-masing adalah 2,5; 5,0 dan 10,0 % berat telahditambahk8I1 ke dalarn lateks almn irndiasi. Sifat lateks (pH, kekentaIan, kadar jumlah padatan) dan film karetnya(modulus-3OO, modulus-600, tegangan putus, perpanjangan putus) dari lateks alarn iradiasi yang belum dan yangsudah dipal1askan pada subu 70°C selarna 0; 3 dan 7 hari. Ternyata penambahan bahan pengemulsi untukantioksidan ionol seOOnyak 2,5 ; 5,0 dan 10,0 % berat ke daIarn lateks alarn iradiasi tidak mernpengaruhi pH,kekentaIan, dan kadar jumlah padatan. Sedangkan kekuatan tarik dan perpanjangan putus film karet menunjukkanadanya kenaikan setelah pemanasan 70°C selama 3 dan 7 hari.

ABSTRACT

/THE EFFECT OF EMULSIFIER AGENT FOR IONOL ANTIOXmANT ON mE QUALITY OFIRRADIATED NATURAL RUBBER LA TEX. The six eInulsifier are: triethanol amine lauryl sulfate (Ernal m),sodiwn dialkyl sulfosuccinate (pelex OTP), Pelex OTP-30, naphthlene sulfonic acid font1aldehyde condensate(Demol RLN-A), dodecyl benzene sulfoluc acid (Neopelex FS), sodiwn polyoxyethylene alkyl phenol ether sulfate(Levenol FS) with concentrations: 2,5, 5,0, and 10 % by weight respectively has been added in irradiated naturalrubber latex. The latex properties pH, viscosity, total solid content) and the its rubber film (modulus 300, modulus600, tansile strength, elongation at break) before and after heating on 70°C for 0, 3, and 7 days were evaluated. Theresult showed that the latex properties before and after adding ionol atioxidant emulsifier was quite the same, whileTensile strength and elongation at break increase after heating 70°C in 3 and 7 days.

jam (2]. Berdasarkan uraian tersebut diatas, dilakukanpenelitian tentang pengaruh pengemulsi antioksidan ionolpada kualitas lateks alam iradiasi. Tujuan penelitian iniadalah menyiapkan bahan antioksidan dalarn bentukemulsi yang stabil dan proses pembuatannya cukupsingkat yaitu 30 menit sehingga akan menghernat waktudan energi.

PENDABULUAN

BAHAN DAN METODA

Baban. Lateks pekat yang diperoleh dariPerkebunan PTP XI Pasir Waringin, Jawa barat. lonolbuatan Sumitomo Chemical Co., Ltd. 6 jenis bahanpengemulsi adalall trietllanol aInine lauryl sulfate (Emalffi-A), sodiwn dialkyl sulfosuccil1ate (pelex OTP.),sodium diaikyl sulfosuccinate (Pelex OTP-30),naphtllalene sulfonic acid formaldehyde condensate(Demol RNL-A), dodecyl benzene sulfonic acid(Neopelex FS), dan sodium polyoxyethylene alkyl phenoletller sulfate (Levenol WZ).

Lateks alalll atau getah dari pabon karet adalal\suatu bentuk dispersi dari butir-butir karet alam yangmerupakan poliisopren atall (CSHs)II. Dalam pembuatanbarang-bararig-daij karet. baik lateks alam iradiasi lnaupunlateks alam tanpa iradiasi diperlukaJ\ penangkal oksidasiatau antioksidan agar barang-barang jadi karet lebih taltanterltadap oksidasi udara berupa cal\aya, panas dan rndiasiultra violet, bal\aI\-baltan kilnia yang acta di dalam lateksmaupun pengarul\ umur lateks itu sendiri. Oksidasi dapatmenimbulkan 3 macam akibat yaitu [1) :I. Oksigen berikatan silang pacta rantai polimer yang

menyebabkan karet menjadi kaku, dengan modulustinggi serta perpanjangan putus rendal..

2. PemutuSal\ rantai polimer yang menyebabkan karet itllbersifat lunak seperti sebelum diV\llkanisasi.

3. Oksigen bereaksi dengan polimer membentuk gugusal\keton, alkohol atau karl>oksil. Hasil seperti iniditemt!kan pacta karet yang SUdall benunur lallta.

Untuk rnengurangi, rnernperlmnbat, ballkanrnenghindari proses oksidasi baik oleh udara rnaupunbahan kirnia Yallg ada di dalaln lateks aImn rnaupunpengarull urnur lateks itu sendiri, maka ke dalarn lateksalarn perlu ditmnballkan bahan antioksidan daIarn bentuk

dispersi. Sedallgkan pada proses pernbuatal\ dispersiantioksidaIl diperlukan waktu cukup lama yaitu sekitar 72

Alat. lradiasi dilakukan dengan mcnggtmakaniradiator Panorama CO60. Tensile tester buatan Toyoseiki.Jepang, untuk menentukan tegangan putus danperpanjangan putus. Kekentalan ditentukan denganmenggunakan alat "visconic" buatan TOkyo-Keiki Co.,Stirrer Type MR 25 digunakan untuk membuat emulsi

Peneli/ian don Pengembangan Aplikasj Iso/OF don Radiooi, 1999

antioksidan. Untuk mengukur pH lateks digw1akan alatpH meter Fisher model 230 A.

bentuk emulsi, ternyata modulus 300% dan 6000/0, sertategangan putusnya ada kecendenmgan menunm. Denganpemanaskan 70°C selama 3 dan 7 hari baik modulusmaupun tegangan putus menunm (Tabel 3). Hal inikemungkinan pada saat pengadukan lateks yang dicampurdengan emulsi ionol banyak menimbulkan busa, ini berartibanyak udara terdispersi ke dalam lateks, sehingga padapembuatan film karet udara tersebut terjebak didalam filmkaret dan membentuk rongga-rongga didalamnya setelahfilm karet tersebut menjadi kering. Rongga-rongga yangterbentuk didalrou film karet mempengaruhi modulusmaupun kekuatan tarik dari film tersebut. Sedangkanperpanjangan putus film karet relatif sarna yaitu antara 806sampai dengan 900%.

Cara kerja. lonol dilarutkan ke dalam metilmetakrilat (MMA) dengan perbandingan 50 : 50 %,ditambahkan bal1an pengemulsi yaitu : Emal m-A, PelexOTP, Pelex OTP-30, Demol RNL-A, Neopelex FS, daDLevenol WZ maasing-masing sebanyak 2,5; 5,0 ; daD 10% bernt. Kemudian diaduk dengan kecepatan sekitar 1000rpm selama 30 menit. Bahan antioksidml yang berbentukemulsi tersebut dilnasUkan ke dalmn lateks almn iradiasi(30 kGy) sebanyak 1 psk, kemudian diaduk dengankecepatan :I: 200 rpm selalna 15 menit, daD kemudiandidiamkan semalmn dan siap dipakai sebagai bal1anantioksidan.

KESIMPULANBASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat latcks. Tabel 2 rnenWtjukkan bahwa lateksalarn iradiasi yang telah dilakukan penanlbahan ernulsiantioksidaIl 1 psk, dengan beberapa rnacarn ballaDpengernulsi dengaIl konsentrasi nmsing-nmsing 2,5 ; 5,0daD 10 % berat, didapatkan kad.'lf jurnlall padat.:'Ul dalaInlateks sebelurn dan sesudah ditarnbah ernulsi aIltioksidanrelatif SaIna. Dengau penan1ballan ernulsi antioksidan,lateks rnenjadi lebih encer, ini berarti kadar padatanseharusnya .Iebih kecil dibandingkan dengaIl sebelurndilakukan penarnballaD ernulsi antioksidan. Tabel 2,rnenWtjukkaIl pula adanya sedikit kenaikkan kad.'lf jUlniahpadatan dalarn lateks yang tela11 ditarnballkan ernulsiantioksidan. Kenaikan kadc'lf padatan ilu disebabkankarena adanya antioksidan ionol yang ditarnbal1kan.Viskositas lateks rnenWtjukkaIl kelmikan dibandingkandengaJl sebelurn ditarnbal1ka11 ernulsi antioksidaIl. Dengandata tersebut berarti ernulsi aIltioksidan sebanyak I pskyang ditaInbal1kan pada lateks iradiasi dari berbagai ballaDpengernulsi dengaIl kadar 2,5 &'1rnpai dengan 10 % berat,tidak rnernberikan pengaruh yang berarti terhadap kadarjurnlall padatan rnaupWt viskositas lateks iradiasi. Dengandernikian dapat dikatakan bahwa pernakaian ballaDpengernulsi Wttuk antioksidan rnenWtjukkan bahwastabilitas lateks lnasih baik.

I. Pel1ambahan bahan pengemulsi untuk antioksidanionol yaitu, Emal.TD-A, Pelex.OTP, Pelex.OTP.30,Demol.RNL.A, Neopelex.FS, dan Levenol. WZ,sebanyak 2,5; 5,0; clan 10% berat ke dalam lateks alamiradiasi tidak mempengaruhi kualitas lateks alamiradiasi yaitu : pH, viskositas, dan kadar jumlahpadatan.

2. Pada umumnya perpanjangan porus film karet darilateks karet alam yang ber-antioksidan ionol denganbennacam-tnacam bahan pengemulsi menunjukkankenaikan setelall pemanasan selama 3 dan 7 hari padasuhu 70°C, sedangkan modulus 300 maupun 600 %menurun dengan adanya kenaikan waktu pemaoasao.baik karet alam iradiasi maupun karet alam iradiasiber-antioksidan'

3. Dari 6 jenis ballaD pengemulsi antioksidan tersebut,maka Pelex.OTP.30 lebih baik darijenis yang lain.

DAFTAR PUSTAKA

1. OTHMER, KIRK, V., "Rubber Chemical,Encyclopedia of Chemical Teclmology, Vol.17, p.518-522, Jolm Wiley & Sons Inc., New York(1968).

Sifat film karet. Hasil penelitian Marga Utmna(3), menunjukkan tegangan putus film karet dan latekspravulkanisasi radiasi ber-antioksidan yang disiapkandalam bentuk dispersi lebih tinggi daripada tmlpa baltanantioksidan, walaupun dipanaskan selama 21 hari. Dalampenelitian ilU penmnbahan antioksidan dilakukan dalmn

2. MARGA UT AMA., "Pembuatan Lateks AlamPravulkanisasi Radiasj", Majalah BAT AN, Vol.XVIII, No.3, Oktober, 56-66 (1985).

3. ASTM, Test for Rubber Properties in Tension, AnnualBook Standard, part 37 (1977) D. 412

264

Penelilian don Pengembangan Aplikasi ISOIOp don Radiasi. 1999

Tabe! Sablill anionik dall bahml antioksidan yang dipakai pada penelitian ini

a. Sabun anionik

Nama kilnia Nama dagaIlg Rwnus ban2UIl

Triethanol amine laurylsulfate Emal ill-A R.OSO~(C2~OHh

Sodiwn dialkyl sulfosuccinate Pelex OTP R. OOC-CH-SO~a

R.OOC-CH2

Sodiwu dialkyl sultosuccinate Pelex OTP.30 R.OOC-CH-SO~a

R.OOC-CH2

gtcw.-gtm,N' SO,N,

Naphthalene sulfonic acid fonnaldehyde Demol RNL-A

Dodecyl benzene sulfonic acida,o"so,\!O

~O OoQ(~CN.O).SO.N.

Neopelex FS

Sodiwn polyoxyetllylene alkyl phenol etlter sulfate Levenol WZ

b. Balian antioksidan

Nama kimia

K~a

dagang Rumus bangun

C"I'I'~CII)l1'"I

2, 6, di-tert-Butyl-4-metil-phenol IonoI

Tabel 2. Sifat lateks alam iradiasi yang mengandung lonol dengan beberapa macam pengemulsi yangkadamya berbeda

Kadar j wnlahpadatan

(%)

Jenis bahaI1pengemulsi

Kadar(%)

Kekentalan

(cp)PH

0 10,3 61, 59,2

Emal.n).A 2.5

5,010,0

10,210,210,3

61,961,261,5

61,859,167,2

Pelex.OTP 2,55,010,0

10,210,310,2

61,261,761,6

60,563,263,2

Pelex.OTP.30 2,55,010,0

10,210,310,2

61,861,761,2

59,467,662,S

Demol.RLN-A 2,55,010,0

10,310,210,2

61,461,261,1

62,159,962,5

Neopelex.FS. 2,55,010,0

10,310,210,2

61,061,561,7

60,8

66,863,4

Levenol. Wz. 2,55,010,0

10,210,310,3

62,461,262,1

66,063,763,2

265

Pene/itian don Pengembangan Aplikasi lsotop don Radiasi, /999

Tabe) 3. Sifat film karet lateks almn iradiasi yang mengandung ionol dengaIl beberapa macam bahan

pengemuisi

037

16,813,811,3

45,334,730,7

264,8226,6257,0

839874913

0

037

14,512,410,1

45,630,627,4

169,9176,8193,9

786833900

Elna) TD-A 2,5

03

15,512,99,9

42,336,231,8

225,2153,8194,3

839839891

5,0

037

14,513,311,4

43,440,929,7

212,7152,5188,4

941839893

10,0

03.,

14,813,412,3

46,934,933,0

227,7191,8228,0

806846900

Pelex OTP. 2,5

037

14,512,510,7

45,136,028,2

230,7199,5213,4

819839899

5,0

03'7

17,212,612,3

43,133,731,3

240,3212,1199,9

833859866

037

15,412,910,6

40,632,426,1

180,5189,4217,1

800849899

PelexOTP30

2,5

037

15,013,99,7

40,0

34,226,5

192,5192,6196,6

800846910

5,0

037

15,213,210,3

46,334,227,0

167,1191,5197,7

800833900

266

Penelitian don Pengenlbangan Aplikasi Isotop dan Radiasi, 1999

pengemusi % 70°C, llari kg/cm2 kg/cm2 putus, n putus,

kg/cm2 %_-

037

14,412,410,1

44,234,927,3

217,8210,6210,5

800852900

DemolRLN.A

2,5

037

15,512,99,9

41,833,028,6

216,0198,1209,9

800846900

5,0

03.,

14,513,311,3

46,835,429,7

237,5204,3201,7

813866906

10,0

037

14,413,99,6

44,537,023,9

218,1174,1190,1

779883900

NeopelexFS.

2,5

037

15,413,89,8

47,033,326,8

214,4199,9185,2

800839900

5,0

037

14,410,310,5

46,334,227,0

205,9205,4195,3

800833900

10,0

037

16,112,39,8

47,333,926,1

182,1173,0198,9

800833900

LevenolWZ

2,5

037

16,910,910,0

43,5

33,8

26,8

185,4199,5210,2

806866900

5,0

037

16,511,99,6

50,933,125,0

182,1174,5186,4

766833900

10,0

267

Penelilian dan Pengembangan Aplikasi lsolop dan Radiasi. /999

DISKUSI

MERIS ANIKSUNARNI

Bagailnana pengaruhnya terhadap lateks karetalarn hila penaJnballan anti oksidan dilakukan sebelumiradiasi ?

Apa tujuan daD pengaruh MMA terhadap IONOLdaD apa fungsi MMA terhadap lateks itu sendiri ?

MARSONGKOMARSONGKO

MMA disini adalah Wltuk melarutkan IONOLsehingga mudah dicampurkan ke dalam lateks dandiharapkan membentuk ikatan silang dengan poliisoprendalam partikel karet setelah dipanaskan.

Penambahan aIltioksidan bila dilakukan sebelumiradiasi daya antioksidannya akan rosak. Bahanantioksidan tersebut akan teradiolisa oleh sinar 'fmembentuk senyawa lain, yang mengakibatkan rosaknyalateks tersebut. Disamping itu fungsi bahan antioksidansebagai penangkal oksidasi sudah tidak ada.

PRA TIWI SAPTO

DARSONO

Pacta percobaan yang Anda lakukall menggwIakan6 lnacam pengemulsi (sabun anionik) yang ditambalIkanpacta lateks karet almD iradiasi. Diantara keenam jenispengemulsi tersebut mana yang paling baik daD cocokuntuk percobaan tersebut ?

~. Seyogyanya digunakan balmsa Indonesiayang baik daD benar, contoh :1. ballaD pengemulsi dalam ballasa Inggris2. 'kalimat' sifatlateks (pH, ) datanya belum selesai.

MARSONGKO

Terilna kasih atas saran yang Ibu berikan.

MARSONGKO KAD ARIJ AH

Dari keenaIn balk'1O pengemulsi yang digunakan,dilihat dari nilai tegangan putus masing-masing ballaDpengemulsi adalall Pelex OTP-30, karena dengan kadarballaD pengemulsi 2,5; 5 dan 10 % daD pengusanganselama 0, 3 datI 7 hari menunjukkan adanya nilai teganganputus. Pacta ballan pengemulsi menggunakan Demol RLN-A melnang nilai Th lebih tinggi, naInun ballaD tersebutmengandung fonnaldehide yang bersifat racun.

1. Pada penelitiaIl yang Anda lakukan yang ditambahkanadalah I\.1MA monomer. Apakall dalam prosespembuatan saIupel tidak terjadi penguapan ?

2. Emulsifier yang digw1akan 2,5; 5 dan 10 % terhadapapa ? Apakall kalau terlalu banyak tidak akanmelumbulkan busa/gelembung?

MARSONGKO

ZAINUDDIN

Tolong jelaskaIl bagaimana pengarull pelnanasanselama 3 hari dapat meningkatkan tegangan putus fillnkaret alam yang telall ditambal1ka11 berbagai lnacam zatpengemlllsi ?

1. Pada saat pengadukan, untuk mengurangi penguapanMMA pada &1at pengadukan ditutup rapat-rapat dantitik didih MMA 100 %.

2. Jumlab bahan pengemulsi 2,5; 5 daD 10 0/0, terhadapberat IONOL daD MMA sampai dengan 10% tidakbanyak gelembung, lebih dari itu tidak tabu.

MARSONGKO

Diharapkan pada pen1anasan 70 °c selmna 3 llari,terbentuk ikatan silang dengc'Ul poliisoprell di dalampartikel karel, sellingga meningkatkan tegangan putus filmkaret.

268