karet alam iradiasi -...

6
Pro.\'iding Pertemuan Ilmiah Sains Materi III ..\'erpong, 20 -21 Oktoher 1998 ISSN 1410-2897 PENENTUAN RESIDU BuOH DALAM LATEKS KARET ALAM IRADIASI .53b Herwinami S., Made Sumarti daD Isni Marlianti Pusat Aplikasi Isotop clan Radiasi BATAN c1 ABSTRAK PENENTUAN RESIDU BuOH DALAM LATEKS KARET ALAM IRADIASI. Residu butanol (BuOH) dalam lateks karet alam iradiasi yang mengandung normalbutilakrilat (nBA) telah ditentukan dengan teknik Gas Kromatografi. Maksud dan tujuan daripada penelitian ini adalah untuk menentukan berapajumlah BuOH yang terbentuk setelah lateks iradiasi mengalami penyimpanan karena BuOH atau alkoholyang terbentuk alan mempengaruhi kestabilan lateks jakni sifat fisik dan mekaniknya. Oleh karena lateks alam iradiasi tidal memerlukan bahan kimia yang biasa dipakai pada vulkanisasi konvensional maka dalam rangka mengantisipasi prases bersih lingkungan untuk kualitas ekspor perlu melihat seberapa jauh pengaruh KOH sebagai penstabillateks terhadapbahan pemekanBA karena BuOH terbentuk dari hasil hidrolisa nBA, dengan demikian lateks iradiasi adalah bebasresidu nBA. Lateks karet alam iradiasi dibuatdengan cara mencampur lateks karetalam denganbahan pemeka nBA sebanyak 5 psk ( perseratus berat karet ) Sebelum lateks alam diiradiasi ditambahkan dahulu bahan penstabil kaliumhidroksida (KOH) dengan konsentrasi bervariasi : 0, 0;2 , 0,6 dan 0,8 psk.. Campuran lateks tersebut diiradiasi dengan sinar gamma dari sumber ~/)Co dengal1 dosisiradiasi bervariasi : 20, 30 dan 40 kGy, laju dosis 10 kGy/jam. Pengujian residu BuOH dilakukan setiap minggu sampai .iangka waktu empat minggu dengan illat Gas Kromatografi buatan Shimadzu 14-A dan detektor Fill (Flame Ionization Oetector). Viskositas lateksdan tegangan putus film karet alam iradiasi sebelumdan sesudah penyimpanan dievaluasi. Hasilnya menunjukkan bahwa residu BuOH yang tertinggal dalam lateks karetalam iradiasi setelahmengalami penyimpanan alan semakin bertambah. Mula-mula lateks karet alam sebelum diiradiasi setelah dibiarkan 24 jam sudah terdeteksi kandungan BuOH rata ratasekitar 250 ppm ( ug/ml ), untuk penambahan KOH dari 0,2 psk sampai_dengan 0.8 psk, dimana jumlah residu nBA berkisar ~ntara 7000 ppm. Setelah lateks karet alam diiradiasi dan disimpan selama 28 hari pada suhu kamar, BuOH yang terbentuk semakin bertambah menjadi 5 sampai 10 kalinya dan sisa nBA berkurang bahkantidak terdeteksisetelah penyimpanan dilakukan sampaiminggu ke-5 Viskositas lateks aJam iradiasi padaawal minggu mengalami kenaikan rata-rata15%. Setelahlateks alam iradiasi disimpan selama empat minggu, rata-rata viskositas turun sebesar viskositas awalnya, hat ini terjadi baik pada dosis 20 kGy maupull 40 kGy. Tegangan putus lateks alam iradiasi setelahdisimpan 14 hari mengalami kenaikan sekitar 25%. Setelah dosis iradiasi dinaikkan dan dilakukan penyimpanan selama 28 hari teganganputus telah mengalami penurunan ABSTRACT ANALYSIS OF Buon RESIDUE IN IRRADIATED YULCANIZED NATURAL RUBBER LATEX. The Analysis of the BuOH Residue in I~adiated Vulcanized Rubber Latex. The butanol (BuOH) residue in irradiated natural rubber latex containing normal-butilacrylat (nBA) can be determined with the Gas Chromatography technique. The irradiated natural rubber latex is made by mixing natural rubber latex with sensitizing nBA material having 5 percent weight content of rubber (psk). Before the natural rubber latex is being irradiated and added the nBA. a stabilizing agent Pottasium Hydroxide (KOH) is first addedwith a concentration variation of: 0.0.2.0.6. and 0.8 phr.The nBA is a sensitizing agent for natural rubber latex, and KOH functions as a stabilizing agent for natural latex rubber, and it is considered that KOH very much influences the mechanical stability of latex if the latex is stored for more than two weeks during the vulcanization process. The latex mixture is irradiated with gamma rays from a 60CO source with a dose variation of: 20, 30, and 40 kGy, with a dose rate of 10kGy/hour. The analysis of the BuOH is done every week until the period of four weeks using the Shimadzu 14-A Gas Chromatograph and the FID (Flame Ionization Detector) detector The viscosity of the natural rubber latex, before and after irradiation, as well as the influence of storage is being evaluated and assessed. The breaking strength of rubber film, before and after the latex experiences any storage is also detennined The results of the BuOH residue remaining in the irradiated natural rubber latex after experiencing storage shows increasing amounts. Initially, the vulcanized natural rubber latex using nBA and KOH after 24 hours. contains 250 ppm of BuOH, including the KOH being added up to 0,8 phr, and the results of calculation of the nBA residue gives an estimated amount between 14200-15700 ppm. After the irradiated natural rubber latex is stored for four weeks at nonnal room temperature, the formed BuOH shows increases of five folds and decreases of the nBA, in fact undetected after storage until the fifth week The viscosity of the irradiated natural rubber latex during the initial week experiences an average increase of about 15%. After the irradiated natural rubber latex is being stored for four weeks, the average viscosity decreases as much as the initial viscosity, and this happenswith doses of 20kGy and 40kgy as well. The breaking strength of the irradiated natural rubber latex after storage of two weeks experiences an increase of about 25%, and with storage being done for tour weeks, the pulling or breaking strength usually dccreases.

Upload: dotram

Post on 31-Mar-2019

233 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: KARET ALAM IRADIASI - Digilib-BATANdigilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1998-1-270.pdf · Setelah lateks karet alam diiradiasi dan disimpan selama 28 hari pada suhu kamar,

Pro.\'iding Pertemuan Ilmiah Sains Materi III..\'erpong, 20 -21 Oktoher 1998 ISSN 1410-2897

PENENTUAN RESIDU BuOH DALAM LATEKSKARET ALAM IRADIASI.53b

Herwinami S., Made Sumarti daD Isni MarliantiPusat Aplikasi Isotop clan Radiasi BATAN

c1ABSTRAK

PENENTUAN RESIDU BuOH DALAM LATEKS KARET ALAM IRADIASI. Residu butanol (BuOH) dalam latekskaret alam iradiasi yang mengandung normalbutilakrilat (nBA) telah ditentukan dengan teknik Gas Kromatografi. Maksud dantujuan daripada penelitian ini adalah untuk menentukan berapa jumlah BuOH yang terbentuk setelah lateks iradiasi mengalamipenyimpanan karena BuOH atau alkoholyang terbentuk alan mempengaruhi kestabilan lateks jakni sifat fisik dan mekaniknya.Oleh karena lateks alam iradiasi tidal memerlukan bahan kimia yang biasa dipakai pada vulkanisasi konvensional maka dalamrangka mengantisipasi prases bersih lingkungan untuk kualitas ekspor perlu melihat seberapa jauh pengaruh KOH sebagaipenstabillateks terhadapbahan pemekanBA karena BuOH terbentuk dari hasil hidrolisa nBA, dengan demikian lateks iradiasiadalah bebas residu nBA. Lateks karet alam iradiasi dibuatdengan cara mencampur lateks karet alam dengan bahan pemeka nBAsebanyak 5 psk ( perseratus berat karet ) Sebelum lateks alam diiradiasi ditambahkan dahulu bahan penstabil kaliumhidroksida(KOH) dengan konsentrasi bervariasi : 0, 0;2 , 0,6 dan 0,8 psk.. Campuran lateks tersebut diiradiasi dengan sinar gamma darisumber ~/)Co dengal1 dosis iradiasi bervariasi : 20, 30 dan 40 kGy, laju dosis 10 kGy/jam. Pengujian residu BuOH dilakukan setiapminggu sampai .iangka waktu empat minggu dengan illat Gas Kromatografi buatan Shimadzu 14-A dan detektor Fill (FlameIonization Oetector). Viskositas lateks dan tegangan putus film karet alam iradiasi sebelum dan sesudah penyimpanan dievaluasi.Hasilnya menunjukkan bahwa residu BuOH yang tertinggal dalam lateks karet alam iradiasi setelah mengalami penyimpanan alansemakin bertambah. Mula-mula lateks karet alam sebelum diiradiasi setelah dibiarkan 24 jam sudah terdeteksi kandungan BuOHrata rata sekitar 250 ppm ( ug/ml ), untuk penambahan KOH dari 0,2 psk sampai_dengan 0.8 psk, dimana jumlah residu nBAberkisar ~ntara 7000 ppm. Setelah lateks karet alam diiradiasi dan disimpan selama 28 hari pada suhu kamar, BuOH yangterbentuk semakin bertambah menjadi 5 sampai 10 kalinya dan sisa nBA berkurang bahkan tidak terdeteksi setelah penyimpanandilakukan sampai minggu ke-5 Viskositas lateks aJam iradiasi pada awal minggu mengalami kenaikan rata-rata 15%. Setelah lateksalam iradiasi disimpan selama empat minggu, rata-rata viskositas turun sebesar viskositas awalnya, hat ini terjadi baik pada dosis20 kGy maupull 40 kGy. Tegangan putus lateks alam iradiasi setelah disimpan 14 hari mengalami kenaikan sekitar 25%. Setelahdosis iradiasi dinaikkan dan dilakukan penyimpanan selama 28 hari tegangan putus telah mengalami penurunan

ABSTRACTANALYSIS OF Buon RESIDUE IN IRRADIATED YULCANIZED NATURAL RUBBER LATEX. The Analysis of

the BuOH Residue in I~adiated Vulcanized Rubber Latex. The butanol (BuOH) residue in irradiated natural rubber latexcontaining normal-butilacrylat (nBA) can be determined with the Gas Chromatography technique. The irradiated naturalrubber latex is made by mixing natural rubber latex with sensitizing nBA material having 5 percent weight content of rubber(psk). Before the natural rubber latex is being irradiated and added the nBA. a stabilizing agent Pottasium Hydroxide (KOH)is first added with a concentration variation of: 0.0.2.0.6. and 0.8 phr.The nBA is a sensitizing agent for natural rubber latex,and KOH functions as a stabilizing agent for natural latex rubber, and it is considered that KOH very much influences themechanical stability of latex if the latex is stored for more than two weeks during the vulcanization process. The latex mixtureis irradiated with gamma rays from a 60CO source with a dose variation of: 20, 30, and 40 kGy, with a dose rate of 10kGy/hour.The analysis of the BuOH is done every week until the period of four weeks using the Shimadzu 14-A Gas Chromatograph andthe FID (Flame Ionization Detector) detector The viscosity of the natural rubber latex, before and after irradiation, as well asthe influence of storage is being evaluated and assessed. The breaking strength of rubber film, before and after the latexexperiences any storage is also detennined The results of the BuOH residue remaining in the irradiated natural rubber latexafter experiencing storage shows increasing amounts. Initially, the vulcanized natural rubber latex using nBA and KOH after24 hours. contains 250 ppm of BuOH, including the KOH being added up to 0,8 phr, and the results of calculation of the nBAresidue gives an estimated amount between 14200-15700 ppm. After the irradiated natural rubber latex is stored for fourweeks at nonnal room temperature, the formed BuOH shows increases of five folds and decreases of the nBA, in fact undetectedafter storage until the fifth week The viscosity of the irradiated natural rubber latex during the initial week experiences anaverage increase of about 15%. After the irradiated natural rubber latex is being stored for four weeks, the average viscositydecreases as much as the initial viscosity, and this happens with doses of 20kGy and 40kgy as well. The breaking strength ofthe irradiated natural rubber latex after storage of two weeks experiences an increase of about 25%, and with storage being

done for tour weeks, the pulling or breaking strength usually dccreases.

Page 2: KARET ALAM IRADIASI - Digilib-BATANdigilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1998-1-270.pdf · Setelah lateks karet alam diiradiasi dan disimpan selama 28 hari pada suhu kamar,

Prosiding Perlemuan Ilmiah ,\'ains Materi III,\'erpong, 20 -21 Oktoher 1998 ISSN 1410-2897

PENDAHULUAN

Pada penyimpanan lateks alam iradiasi yangmengandung nBA sebagai bahan pemeka setelahdisimpanselama 28 hari, nBa akan terhidrolisis menjadibutanol (BuOH). Butanol yang terbentuk tidakmenyebabkan kestabilan lateks aIam iradiasi terganggu.

Lateks alam iradiasi yang Lateks alam iradiasiadalah lateks vulkanisasi radiasi berikatan silang antarmolekul karet alam (Cis 1,4-poliisopren) denganpartikel media dispersi monomer akrilatmonofungsional yaitu normalbutilakrilat (nBA). Radiasidilakukan dengan sinar gamma. dosis iradiasi sekitar20-30 kGy. dosis tersebut cukup untuk mendapatkantegangan putus film.lateks karet aIam kering maksimumdan tidak meninggalkan residu yang toksit yang dapatmenyebabkan iritasi kulit, sekaligus mengurangisejumlah besar protein yang menyebabkan alergisehingga lateks karet alam iradiasi terbebas dari protein

a.lergi I I).Radiasi vulkanisasi lateks karet alam

membutuhkan bahan pemeka seperti nBA yangberfungsi untuk mereduksi dosis iradiasi. Sisa nBAdalam lateks cenderung akan menyebabkan polusidalam mang pabrik barang jadi karet. Sekitar 45 %nBA yang ditambahkan didapatkan dalam latekssesudah diiradiasi sekitar 20 kGy. Tetapi setelahmengalami penyimpanan lama kelamaan akrilatnyaterhidro.lisis menjadi butanol (BuOH) dan asam akrilat

[21.

industri kondom PT Mitra Banjaran dan lateks iradiasi diPAIR yang telah mememlhi standar ISO 4074.

Hasil penelitian yang pemah dicapai sebelumpel ita VII bahwa lateks karet alam iradiasi setelahdilakukan penyimpanan selama 30 hari residu nBAyang tertinggal dari 850 ppm menurun sampai menjadi10 ppm pada dosis iradiasi 30 kGy, pada saat ini BuOHatau alkohol berlebihan yang terbentuk belum terdeteksikarena lateks tidak diberikan bahan penstabil KOHsecara nnCI.

Oleh karena itu dalam penelitian ini, perlumengukur seberapa jauh pengaruhnya BuOH ataualkohol tersebut terhadap sifat fisik daD mekanik latekskaret alam vulkanisasi radiasi hila KOH yangditambahkan bervariasi daD pengaruhnya terhadapkenaikkan dosis radiasi. Demikian juga perlumengetahui berapa sisa kadar nBA untuk aplikasi lateksiradiasi sudah sampai pada skala industri besar dalamindustri pembuatan kondom PT Mitra Banjaran dalamrangka mengantisipasi proses bersih lingkungan (tidakmengandung residu nBA) daD prodllk bebas zat kimiakarsinogenik untuk kualitas ekspor.

Tabel I. Sifat-sifat lateks alam pekat dan lateks iradiasi

Kadar Jumlah Padatan

(TSC)' %_-

Kadar Karel Kerins

(DRC)' %

61,5

nBA + OM' ! > A- + BuOH

< S,O

"'"I~, (0/8)" ..

I VFA'" .c"','!;!.":r~

8,4Lateks pekat (HA) dariIYrP x. Lampung ." '!".."

cO.".Totil Solid Content

..Dry Rubber Content...Volatile Fatty Acid

Mechanical Stability TimeSumber: YANTI SABARINAH dkk,

Hidrolisis nBA sangat efektifuntuk mengurangipolusi ballkan setelah lateks iradiasi disimpan selamaempat minggu sisa nBA sudah tidak terdeteksi lagi.Menurut Wang Chunlai dkk.[3) bahwa pemanasanlateks secara efektif akan mempercepat terhidrolisisnyanBA yaitu pada pemanasan 800 C selama 4 jam. Hasilpengukuran tegangan putus cenderung menurun tetapiakan berangsur-angsur bertambah hila dilakukanpenyimpanan lateks, sisa nBA menjadi sepersepuluhdaTi nBA yang ditambahkan.

Residu BuOH pada lateks setelah penyimpananbeberapa minggu jumlahnya mencapai maksimal halini terjadi karena adanya KOH yang ditambahkansebagai bahan penstabillateks. Masalah yang dihadapilateks dengan menggunakan bahan pemeka nBA tanpaKOH, viskositas lateks karet alam akan bertambah dankadang kadang akan menggumpal [4]. KOH dipilihsebagc'li stabilisator aktiflateks yang menggunakan nBAkarena tidt'lk mempengaruhi viskositas lateks karetalamsampai penyimpanan lateks selama 20 hari [5]. Disampinglateks al.am sendiri telah mengandung gugus OH- daTiamonia pohon karet berkadar cukup tinggi danmempunyai kadar karet kering 60 %. Lateks pekatmengandung amonia sekitar 1-2 %. Pada Tabel 1 sifat-sifat lateks alam Vllikanisasi yang telah digunakan pada

BAHAN DAN METODE

Bahan.

Bahan yang digunakan ialah 1ateks pekat yangberasal dari PTP XII produksi bulan Juli 1996 dengankadar padatan 61,3 %. Normalbutilakrilat (DBA)diperoleh dalam bentuk emulsi dengan Thren 20. Pelamtn-heksan, KOH, NH4OH 1 %, daD toluen, asam asetatyang digunakan berkualitas proanalisis.

Alat.

AIat utama yang digunakan ialah iradiator lateks

271Hent,inarni ,\'. dkk.

Page 3: KARET ALAM IRADIASI - Digilib-BATANdigilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1998-1-270.pdf · Setelah lateks karet alam diiradiasi dan disimpan selama 28 hari pada suhu kamar,

Prosiding Pertemuan Ilmiah ,\'ains Materi /IISerpong, 20 -21 Oktoher 1998

ISSN1410-2897

di PAIR-BATAN dengan laju dosis 10 kGy/jam, sertaalat khromatografi gas Shimadzu model 14-A dengankolom kapiler CBP 10-S50-O.5, gas pengemban hidrogen(H2), detektor FlD (Flame Ionization Detector) daDkondisi alat seperti tertera pada Tabel2. Viskositas lateksdiukur dengan Viskometer Visconic ED (Toyoseiki Co,

Ltd).

kuantitatif dihitung berdasarkan mmus Miller, W.K. daD

Harper, E.L., [6].

berat standar BuOH (g)F

area standar BuOH/area to/uen

area standar BuOH/area toluen%BuOH =

Tabel 2. Kondisi operasi alat kromatografi gas berat sampelBagian alat Kondisi Itype

Pengukuran Sifat Fisik daD MekanikKolom kapilerOetektor

Temp. injektorTemp. detektorTemp. kolomGas pembawa

Kecepatan ga.~Tekanan H2Tekanan udara

Film lateks alam iradiasi dengan ketebalan sekitar0,8 mm diperoleh dengan cara tuang pacta plat gelas(12x18 cm2). Kemudian dikeringkan di udara pactatempemtur kamar sekitar 28"C sampai menjadi tran~daD kemudian dicuci dengan perendaman selama 24 jam,seternsnya dikenngkan pacta temperatur kamar sampaifilm transparan lagi. Selanjutnya film lateks karet alamiradiasi dipanaskan 80" C selama 1/2 jam, sesudahdidinginkan, film karet alam dipotong bentuk dumbbeldaD dikondisikan pacta 22" C semalam dalam desikator.Tegangan putus film diukur menurnt petunjuk ISO 37-1977 (E) dengan Instron Tester Model 1011 ToyoseikiCo. Ltd.

CBP 10-850-0.50FID1600 C185OC

(100-130)0 C

N21,40 kg/cm2

0,7 kg/cm20,4 kg/cm2

M~

Tes Kestabilan Mekanik (MST).

Penentuan tes kestabilan mekanik perluditentukan untuk mengetahui apakah lateksalam iradiasiselama dalam penyimpanan sampai 4 minggu masih stabilatau tidak. Pengukuran dilakukan selama 30 menit denganalat pemusing mekanik sesuai petunjuk Wan Mansholbin W. Zin dalam Quality Control ofRVNRL [7].

Pengukuran vikositas.

Viskositas lateks perin diukur sebagai akibatkarena terjadi pengenceran oleh adanya nBA yangditambahkan clan bagaimana pengaruh penyimpananlateks alam iradiasi. Tuangkan 2 gram lateks alam sebelumclan sesudah iradiasi pada tabung 10 mi. Pengaturan suhukamar clan waktu pemutaran selama I menit dengankecepatan 100 putaran permenit.

10 Liter lateks karet alam pekat dengan total kadarpadatan 61,3 % (persen berat lateks) diencerkan denganamonia 1 % menjadi lateks yang mempunyai total kadarpadatan 40 0;;, dan selanjutnya ditambahkan penstabilKOH pacta konsentrasi 0, 0,2 , 0,6 ,daD 0,8 psk (perseratusberat karet) , kemudian barn ditmnbal1kan monomer nBApadakonsentrasi 5 psk yang berarti 5 % daTi total kadarpadatan lateks yang digunakan dengan sabun Twen 20sebanyak1 % (berat/volum). Campurandiaduk sampaihomogen selama I jam, lain dibiarkan kurang lebih 30menit, kemudian diiradiasi dengandosisbervariasi 0,10,30 daD 40 kGy daD laju dosis yang digunakan 10 kGy/jam. Lateks vulkanisasi iradiasi dibiarkan24 jam dandisimpan sampai 4 minggu. dengan pengamatandilakukan setiap minggu.

Analisa Residu BuOH, DBA dalam lateks alam iradiasi

Analisis residu nBA dan BuOH dilakukandengan gas khromatografi dengan kondisi operasiseperti pacta Tabel 2. Ke dalam 5 gr lateks vulkanisasiiradiasi yang mengandung 5 psk nBA dengan berbagaivariasi KOH. dimasukkan ke dalam botol vial bertutupvolmne 100 mI. 50 ml n-heksan dan 5 ml toluen sebagaistandar dalam dimasukkan kedalamnya, kemudiancampuran tersebut diaduk dengan vibrator selama 3 jamagar nBA larut dalam n-heksan daD terbentuk BuOH.Sesudah itu campuran larutan lateks disaring kemudiandiambil 5 ~l untuk diinjeksikan pacta Gas Kromatograpfi.Bersamaan dengan diinjeksikan sampel tersebut,dinjeksikan juga larutan standar nBA dan BuOH mumimasing-masing dengan konsentrasi lOa ppm (partpermillion) yaitu dari 0,1 mgram nBA atau BuOHdiencerkan dengan 100InI pelarut n-heksan dan ditalnbahtoluen sebagai standar dalam sebanyak 2 Inl.

Untuk identifikasi residu BuOH dannBA secara

HASILDANPEMBAHASAN

Analisis residu BuOH clan nBA. Hasil ekstraklateks alam iradiasi yang diperkirakan mengandungBuOH dari basil hidrolisisnBA dengan gugus OR dalampelarut n-heksan clan toluen sebagai standar dalamdiinjeksikan langsung kedalam GC. n-Heksan tersebutadalah termasuk pelarut yang paling kuat untukmelarutkan nBA yang terdistribusi hampir 95 % padapartikel karet clan apabila lateks disimpan sampai empatminggu maka nBA akan terhidrolisa menjadi asam akrilatclan butanol (8). Dengan mengetahui waktu retensi darikromatogram GC, untuk n-heksan, toluen clan BuOH atau

HerwinarniS. dkk.272

Page 4: KARET ALAM IRADIASI - Digilib-BATANdigilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1998-1-270.pdf · Setelah lateks karet alam diiradiasi dan disimpan selama 28 hari pada suhu kamar,

Prosiding Pertemuan Ilmiah Sains Materi //1.\'erpong, 20 -21 Oktober 1998 ISSN 1410-2897

nBA maka diperoleh hasil perhitungan prOSeD beratBuOH clan nBA. Gambar I, 2 clan 3 menunjukkanpengamh KOH terhadap residu BuOH lateks aJam iradiasisetelah penyimpanan selama I -28 hari pada dosis iradiasi20 kGy, 30 kGy clan 40 kay. Pada ketiga gambar tersebutterlihat bahwa dengan bertambahnya KOH residu BuOHmakin meningkat baltkan setelah disimpan beberapaminggu sisa BuOH makin bertambah, sedangkan sisanBA selnakin berkurang, bahkan pada penyimpanan 28hari hampir tidak terdeteksi. HaJ ini menunjukkan bahwalateks aJam iradiasi sudah tidak belbau sangat tajam yang

dapat menyebabkan gangguan pernapasan pada pabrikbarang celup lateks. Pada gambar 2 dapat terlihat jelasbahwa pada penmnbahan 0,2 psk KOH, dosis iradiasi 20kGy sud.'lh dap.'lt menumnkan jmnJaJl BuOH daJmn latekssekitar 50 0/11 pada penyimpanan .\4 hari. Dimana padapenyimpanan selama itu lateks iradiasi mula. mantap

untuk proses pembuatan barang karet. Hasil pengukurantegangan putus film karet adalah 17,6 MPa daD modulus300 % = 12, I kg/cm2, serta modulus 600 % sekitar

19,3 kg/cm2.Gambar 4, 5 daD 6 menunjukkan peqgaruh dosis

iradiasi terhadap residu BuOH lateks karet alam iradiasisesudah disimpan I hari, 14 hari dan 28 hari. Pada gambartersebut terlihat, apabila dosis iradiasi dinaikkan BuOHyang terbentuk mengalami penurunan, baik haJ ini teljadipada penambahan KOH daTi 0,2 psk sampai 0,8 psk.Penambahan KOH pada dosis yang sarna tidak begitumempengaruhi terbentuknya residu BuOH, tetapi denganadanya pembahan dosis iradiasi residu BuOH tampak

0 10 20 30

Dosis Radiasi (kGy)

Garnbar 4. Pengaruh dosis iradia.~i terhadap residu BuOHlateks alam iradiasi sesudah penyimpanan Ihari

0 7 14 21

F'g?Ji~ (l-Bn)

Gamhar 1. Pengaruh penambahan KOH terhadap residuBuOH dan nBA lateks alam iradiasi setelahpenyimpanan pada dosis iradiasi 20 kGy

2000".""O""""O'.""OH --O..O.,"'OH

+"'.""O~.~O"""OH --00""'°"E 15000.0.

;- 1000"C';~ 500

0

28

Gambar 5. Pengaruh dosis iradiasi terhadap residu BuOHlateks alam iradiasi sesudah penyimpanan 14hari

0 7 14 21

Penyimpanan (Hari)

Gamhar 2. Pengarllh penamhahan KOH terhadap residllBliOH dan nBA lateks alam iradiasi setelahpenyimpanan pada dosis iradiasi 30 kGy

5000

[ 4000.eo

5 3000~

~ 2000~! 1000

0

1500

'[ 1000~~"0'in 500GIIX:

0 10 20 30

Dosls Radlasl (kGy)

Gambar 6 Pengaruh dosis iradiasi terhadap residu BuOHlateksalam iradiasi sesudah penyimpanan 28hari

0 j

0 7 14 21 28

Penyimpanan (Hari)

Ciambar 3 Pengarub penambahan KOH terhadap residuBuOH daD nBA lateks alam iradiasi setelahpenyimpanan pada dosis iradiasi 40 kGy

Page 5: KARET ALAM IRADIASI - Digilib-BATANdigilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1998-1-270.pdf · Setelah lateks karet alam diiradiasi dan disimpan selama 28 hari pada suhu kamar,

Prosiding Pertemuan llmiah .~ains Materi III.~erpong, 20 -21 Oktober 1998 ISSN1410-2897

untuk penambahan KOHbaik padakonsentTasi 0,2,0,6, dan 0,8 mempunyai nitro viskositashampir mendekati7,25 cp, bahkan pacta dosis 40 kGy viskositasmenunjukkan penurunan, lebih rendah daripadaviskositas awalnya. Hal ini disebabkan karena KOH akanmempengaruhi permukaan karet alam yang bereaksidengan partikel bukan karet , akibatnya akanmempengaruhi viskositas larutan. Lateks alam iradiasipacta penambahan DBA 5 psk dan KOH yang digunakan0.2 psk, dosis yang digunakan adalah 20 kGy cukupstabil karena pada kondisi tersebut jumlah BuOH lebihrendah daripada lateks yang ditambah penstabil KOH

tV 25Q.

~~C/I~'515Co

10

5

0

tetjadi penurunan. Hal ini disebabkan karena nBA yangditambahkan akan berpenetrasi kedalam partikel karetsalama percampuran dengan pengadukan. MenurutWANG CHUNLA.I dkk. Melaporkan bahwajmnlah nBAmaksimmn yang dapat berpenetrasi kedalam partikellateks karet alam sekitar 3 psk, jadi 2, I psk nBA yangditambahkan akan tetap bersama-sama dengan partikelbukan karet sehingga akan mencemari lingkungan pabrik.Apabila dilakukan penyimpanan pada subu ruang (20OC),sisa IlEA dalam lateks alam iradiasi menurun dengannaiknya waktu penyimpanan. Sisa nBA tereduksi sekitar40% -11% dalam ktlrun waktll 7 hari. Sesudah 4 mingguresidu nBA sudah tidak terdeteksi lagi dalam lateks.Penyimpana lateks adalah metode yang sangat bergunauntuk mengllrangi residu nBA tanpa mengurangi sifatmekanik film karet.

Gambar 7. 8 daD 9 menunjukkan pengaruhpenyimpanan lateks terhadap viskositas lateks alamiradiasi dengan penambahan nBA 5 psk pada beberapavariasi konsentrasi KOH yang ditambahkan pada dosisiradiasi 20 kGy. 30 kG)', dan 40 kGy. Pad.1 gambar tersebutterlihat bahwa rata rata pada dosis 30 kGy dan 40 kGy

0,2 J:S< KQ-j

---Q6 J:S< KQ-j-6- 0,8 J:S< KQ-j

28

8

ft6!II

.~ 4!II0

~2>"

0

0 7 14 21

~~(~)Gambar 10. Pengaruh tegangan putus latek" alam

iradiasi terhadap penyimpanan latekspada berbagai variasi konsentrasipenambahan KOH pada dosis 20 kGy

-"-0,2 psk Ka-t

0,6 JX!k Ka-t

~0.8~KQ:J0 7 14 21

P81yi~n (Hari)

Gambar 7. Pengarub penyimpanan lateks terhadapvisknsitas latek,,; alam iradia.,;i dengan nBA5 psk. pada dosis iradiasi 20 kGy

::J28

8-a:2-6III..== 4III0~ 2:> 0

0

Penyi~nan (Hari)Ciambar 8. Pengaruh penyimpanan lateks terhadap

viskositas lateks alam iradia.~i dengan nBA5 psk. pada dosis iradia.~i 30 kGy

p--

-;; 25 -Il.~20 -In;,~ 15 -.Co

10 -~ --~O.2~Ko;

5 -8-0.6~Ka-J

I- 0" " ~O.8ISkKa-J.I

0 7 14 21 28

Penyimpanan (Hari)

Gambar 11. Pengaruh tegangan put us lateks alamiradiasi terhadap penyimpanan latekspada berbagai variasi konsentrasipenambahan KGH pada dosis 30 kGy

..Il.~1/1:3."Coc:..CIc:..CIIII

I-

10! 8

~ 6~ 40

~ 2:> 0

=;;~S~J~O.2 ~ KG-!~ O,6~ I<C.-i

21 28

~

0,2 psk Ka-i-"-0,6 psk Ka-i-.-21 28

7 14

P81Yi~mn (Hari)

0

0 7 14

Penyi~anan (Hari) (,ambar 12. Pengaruh tegangan putus lateks alamiradiasi terhadap penyimpanan latekspada berbagai variasi konsentrasipenambahan KOH pada dosis 40 kGy

Gambar 9 Pengarub penyimpanan lateks terhadapviskositas lateks alam iradia..,i dengan nBA5 psk. pada dosis iradiasi 40 kCiy

coa01coa01GI

I-

25

2015

10

5

0

Page 6: KARET ALAM IRADIASI - Digilib-BATANdigilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/1410-2897-1998-1-270.pdf · Setelah lateks karet alam diiradiasi dan disimpan selama 28 hari pada suhu kamar,

Pro.\'iding Pertemuan Ilmiah ,\'ains Materi IIISerpong, 20 -21 Oktoher 199R ISSN 1410-2897

KESIMPULAN

Lateks alam iradiasi yang mengandung 5 psk nBA,pada penambahanKOH sebanyak 0.2 psk dan dosis yangdigunakan 20 kay, mik lateks alam iradiasi disimpan Id>ihdari 14 hari lateks lnasih tetap mik meski pun jmnlah residuBuOH yang terbentuk cukup banyak. Pada saat itu sisanBA tinggal sekitar 15 ppm dan mempunyai hargategangan putus sekitar 17,2 Mpa, residu butanol sekitar1200 ppm. Hidrolisis nBA sangat berguna untukmereduksi sisa nBA di dalam lateks alam iradiasi agarmengurangi polusi udara ruang pabrik barangjadi karet.

0,6 psk dan 0,8 psk. Jumlah BuOH yang terbentuk sekitar1260 ppm, sesudah penyimpanan lateks selama 28 hariviskositas sekitar 6,3 cpo

Gambar 10, II daD 12 adalah menunjukkanpengamh legangan putus lateks alam iradiasi padapenambahan KOH dengan berbagai konsentrasi yaitu0,2,0,6 dan 0,8 psk terhadap penyimpanan lateks dari Ihari sampai dengan 28 hari untuk dosis 20 kGy, 30 kGydan 40 kGY. Pada Gambar 10 dan II terlihat bahwa denganbertambalmya konsentrasi KOH pada dosis iradiasi yangsarna, legangan putus akan mengalalni kenaikkan sekitar20%, kemudian setelah lateks iradiasi disimpan sampai14 hari tegangan putus akan naik sebesar 30 %, tetapisetelah laleks disimpan sampai 28 hari tegangan pulusmengalami penurunan. Pada dosis iradiasi 40 kGy lateksalam iradiasi menjadi kurang stabil, terlihat seperti padaGambar 12 hasil pengukuran tegangan putus mengalalni

penumnan. Tegangan putus mengalami penumnankarena perubahan srtuktur secara reversibel didalamadsorpsi lapisan permukaan partikel karet (9).Penambahan KOH sebanyak 0,2 psk cukup unlukmendapalkan tegangan putus rata-rata 17,0 Mpa padadosis iradiasi 20 kGy cL'ln bila dilakllkan penyimpana latekscukupselama 14hari.

DAFTARPUSTAKA

Tabel3. Pengaruh penyimpanan terhadap kestabilanmekanik latek~ alam iradiasi

PenyimJDnan (han)

7 14

970 975

1500 I(j)()

18~O 186()

Kooe IT

I

21 28

1855 1875 I

9521186

1800

: Latek pekat

I Lateks pekat+nBA ~I

Late~at nBA

Lateks nBA" adalah lateks iradiasi

Bila ditinjau dari sifat kestabilan mekanik latekskaret roam iradiasi rata-rata sekitar 1800 detik baik lateksdisimpaI1 sarnpc1i 28 hari. lateks masih stabil seperti terlihatpada Tabel 3. Prinsip dasar daripada radiasi adalahmempertinggi kestabilan lateks karena adanya tambahanradikal yang dibentuk karena sumbangan radiolisis airdari partikel latcks dalam bentuk partikcl hidrofilik.Biasanya kestabilan mekanik lateks tinggi apabila latekskaret alam divulkanisasi dengan menggunakan emulsinBA dengan sabun twen 20.

(1).GEERTMA,R.E.,ORZECHOWSKI, T.J.H.,JONKERM., DORPEMA, A.M. van ASTEN, Ra-diation vulcanised natural rubber latex:safer than

conventionally processed latex, Report No.605148007, National Institute of Public and the En-vironment, Bulthoven, the Netherlands, Sep. 1996.

(2). HERWINARNI, S., Penentuan Sisa nBA DalamLateks Karet Alam Vulkanisasi Radiasi, RisalahPertemuan lImiah Penelitian dan PengembanganAplikasi Isotop dan Radiasi 1997, Jakarta 18-19Pebruari 1997.

(3). WANG CHUNLEI, F., YOSHll, K. HYAKUTAKEand K. MAKUUCHI, J. Soc. Rubb. Ind. Japan 68

(1995)88(4). CHEN ZHONHAI andK. MAKUUCHI, Proc. In-

tern, Symp. Radiat. Vulc. Nat. Rubb. Latex, JAERI-M89-228 (1989) 325 .

(5). K. TSUSHIMA, K. MAKUUCHl, F. YOSHll and I.ISHIGAKI, Proc Intern Symp. Radiat. Vulc. Nat.RuN>. Latex, JAERI-M89-228 (1989) 127

(6]. MILLER W.K. andHARPEREL., Determination ofresidual monomer in polymer emulsion by extrac-tive destillation and gas chromatography,J. App.Polym. Sci., 28 (1983) 3585

(7]. WAN MANSHOL BIN W.ZIN, Quality control ofRVNRL, Malaysian Institute for Nuclear Tech-nology Research (MINT) Bangi 43000,Kajang,

Selangor.(8]. K. MAKUUCHI, Rad. Vulc. OF Nat. Rubb. Latex,

RCA Regional Training Course Quality Control ofRVNRL, 21-25 July 1997, 13

(9). DAVIES ,R.T., and T.D. PENDLE, J. Nat. RuN>. Res.,6 (1991) 12

(10). YANTI SABARINAH, MARGA, U., danSASTRAVIQAYA, Evaluasi Lateks Alam IradiasiUntuk Produksi Kondom Skala Pabrik, PertemuanAPISORA Pair-Batan, (1997) 96

Henvinarni .\'. dkk. 275