16
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bahan Baku Benang Karet Lateks merupakan salah satu bahan baku yang digunakan untuk pembuatan benang karet, sebelum lateks digunakan menjadi benang karet atau bahan jadi karet lainnya,lateks tersebut terlebih dahulu dipekatkan dan disebut lateks pekat. Lateks adalah cairan berwarna putih yang menyerupai susu yang dihasilkan dari pohon karet bila disadap atau dilukai. Lateks merupakan sistem koloid yang kompleks, yang terdiri dari partikel karet dan bahan –bahan karet yang terdispersi dalam cairan yang disebut serum. Bahan bukan karet jumlahnya relatif kecil, sebagian besar terlarut dalam serum,lainnya teradsorbsi dalam permukaan partikel karet. Tabel 2.1 Komposisi Karet No
Nama Bahan
Kadar ( % )
1
Karet Kering
25 – 40
2
Air
60- 70
3
Protein dan senyawa nitrogen
1,0 – 1,5
4
Lipid dan terpen
1,0 – 1,5
5
Senyawa anorganik
0,1 – 0,5
6
Karbohidrat
1,0 – 2,0
7
PH
6,7 -7,5
Universitas Sumatera Utara
17
Lateks yang telah dipekatkan mempunyai kadar karet kering (KKK) minimum 60 % dan berupa cairan yang mantap. Tujuan dari pemekatan lateks antara lain : 1. Untuk memperoleh kadar karet kering sekurang-kurangnya 60% 2. Untuk mengurangi kenaikan biaya produksi 3 Untuk mengetahui jumlah air ditambahkan pada pengenceran latek samp kadar yang dikehendaki. Penggolongan lateks pekat didasarkan atas cara pemekatan. Dalam perdagangan dijumpai 4(empat) cara pemekatan lateks pekat, yaitu : a. Pemusingan (Centeifuging) Dengan menggunakan alat pemusing, lateks kebun dipusingkan dengan kecepatan kirakira 6000 – 7000 putaran tiap menit. Karena daya sentrifugal, lateks dipisahkan menjadi dua bagian, lateks pekat dan serum. Keeuntungan cara ini adalah lateks pekat yang diperoleh mengandung sedikit zat padat yang ada dalam serum dan juga kadar protein yang rendah, serta bebas dari kotoran dan endapan. Sering untuk kebutuhan tertentu dilakukan pemusingan ulangan. b. Pendadihan (Creaming) Prinsip dengan cara ini adalah bahwa kedalam lateks dibubuhkan bahan-bahan yang disebut dengan bahan pendadih. Setelah itu tidak lama kemudian lateks akan terpisah menjadi dua lapisan. Lapisan atas terdiri dari lateks dadih, dan lapisan bawah terdiri dari serum. Bermacam-macam bahan pendadih yang telah digunakan untuk maksud ini antara
Universitas Sumatera Utara
18
lain adalah natrium alginate, ammonium alginate, metil selulosa. Lateks dadih yang dihasilkan dalam waktu yang baik, mempunyai kadar jumlah zat padat sebanyak 62-63%. Pada umumnya lateks dadih mempunyai viskositas yang lebih besar, dan masih mengandung bahan-bahan karet yang tidak berasal dari bahan pendadihnya. c. Penguapan (Evaporating) Cara pengambilan lateks dengan menguapkan air yang ada didalam
lateks(lateks
kebun) dengan kata lain mengurangi kadar air dengan melakukan pemanasan. d. Dekantasi Listrik Pemekatan lateks denan cara ini disebabkan karena pengaruh medan listrik yang diberikan diantara elektroda yang dimasukkan di dalam lateks. Oleh karena butir karet bermuatan negatif,maka akan ditarik elektroda positif. Dapat dikatakan, bahwa cara dekantasi listrik ini serupa dengan pendadihan tanpa penambahan bahan pendadih. Lateks pekat yang mengandung zat padat sejumlah 62-63%. Lateks pekat dekantasi listrik mempunyai kemantapan mekanis yang lebih besar daripada lateks pekat pusingan. Dari keempat cara tersebut di atas, yang paling banyak digunakan dalam industri adalah cara pemusingan (centrifuge), karena kapasitas produksinya tinggi, viskositas lateks rendah(tidak kental) dan hasil lateksnya murni (tidak tercampur endapan dan kotoran). Mutu lateks pusingan ini ditentukan berdasarkan pengujian yang ditetapkan oleh ASTM D.1976 – 1980 dan ISO 2004.
Universitas Sumatera Utara
19
2.2 Parameter dan Standart Mutu Beberapa defenisi dari parameter mutu lateks pekat yaitu : A. Kadar karet kering (Dry Rubber Content) Kadar karet kering adalah menunjukkan banyaknya kadar karet kering yang terdapat didalam lateks yang digumpalkan dengan asam, digiling dan kemudian dikeringkan pada suhu 70° C selama 16 jam atau pada suhu 100° C selama 2 jam. B. Jumlah padatan total (Total Solid Content) Jumlah padatan total adalah menunjukkan banyaknya zat padat yang terdapat didalam lateks yang tidak dapat menguap bila dikeringkan pada suhu 70° C selama 16 jam atau pada suhhu 100° C selama 2 jam. C. Kadar amoniak (NH 3 ) Kadar amoniak adalah jumlah amoniak yang terdapat dalam lateks(% b/v) D. Uji waktu kemantapan mekanis(Mechanical Stability Time) Waktu kemantapan mekanis adalah waktu (detik) yang dibutuhkan untuk memulai menunjukkan flokulasi bila dipusingkan dengan kecepatan 14000 rpm. E. Bilangan asam lemak mudah menguap (Volatyle Fatty Acid)Bilangan asam lemak yang mudah menguap adalah jumlah asam lemak yang mudah menguap berantai pendek yang terdapat dalam lateks pekat yang mengandung 100 gram padatan total
Universitas Sumatera Utara
20
Tabel 2.2 Persyaratan Mutu Lateks Pekat Pusingan (Centrifuge NR.Concentrated Specifiction) ASTM D.1976 – 1980 dan ISO 2004 PARAMETER MUTU
ASTDM . 1976 -1980
ISO 2004
HA
LA
HA
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
Kemantapan Mekanis (MST) min det
650
Bilangan VFA, maks
-
Bilangan KOH, maks
Min 1,6
Min 1,6
LA
Min 1,6
650
540
540
-
0,2
0,2
0,80
0,80
1,0
1,0
Kadar Koagulan, maks % dari jumlah 0,10
0,10
0,08
0,08
0,10
0,10
0,10
padatan Kadar endapan, maks % dari jumlah 0,10 padatan 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
Bau setelah dinetralkan dengan asam
Tidak Berbau Busuk
borat
Keterangan : HA adalah lateks pekat jenis ‘high ammonia’ LA adalah lateks pekat jenis ‘low amonia’
Universitas Sumatera Utara
21
Spesifikasi lateks perlu dijaga karena lateks mempunyai sifat-sifat berikut ini : 1. Konsentrasi lateks mudah berubah sehingga tangki persediaan harus dilengkapi dengan suatu alat pengaduk 2. Kestabilan lateks dapat menurun sebab amoniak besifat korosif sehingga tidak boleh terkena langsung dengan drum atau tangki yang ada ion Fe²+ sehingga harus dilapisi pada permukaannya dengan lilin atau cat tahan alkali, dan lain-lain. 3. Bakteri dapat tumbuh dengan cepat pada lateks sehingga kadar amoniak (pengawet) harus diperhatikan 4. Uji kestabilan mekanik tidak sama karena perbedaan waktu pengadukan dalam pengambilan lateks.
2.3 Komposisi Kimia 1. Karbohidrat Metil inositol adalah komponen yang paling pekat di dalam fase serum. Jumlahnya 1% dari seluruh lateks. Selain metal inositol masih terdapat sukrosa, glukosa dan fruktosa denga konsentrasi tang bervariasi. 2. Protein Protein di dalam lateks mencapai 2-3 %. Di dalam pembuatan sarung tangan, konsentrasi protein yang ada harus diturunkan menjadi sekecil mungkin, hal ini disebabkan karena protein akan menyebabkan efek alergi bagi beberapa pemakai sarung tangan itu sendiri
Universitas Sumatera Utara
22
3. Lipida Lipida yang terdapat di dalam lateks terdiri dari lemak, lilin, sterol, sterol ester, dan fosfolipida. Seluruh senyawa ini tidak laarut dalam air dan terdapat didalam fase karet dengan jumlah sedikit di dalam fraksi bawah dan Frey-wessling. 4.Konstituen lain Sembilan belas asam amino ah diidentifikasikan didalam lateks. Nukleotida yang terkandung di dalam lateks adalah penting sebagai ko-faktor dan zat intermediet di dalam proses biosintesis. Konsentrasi total dari ion-ion anorganik adalah 0.5 %. Ionion anorganik tersebut adalah K, Mg, Cu, Fe, Na, Ca. Tabel 2.3 komposisi lateks segar (Boehana,S.M,1993) Kandungan
(%)
Karet (cis 1.4 poli isoprene)
25,0-40,0
Karbohidrat
1,0-2,0
Protein dan senyawa Nitrogen
1,0-1,5
Lipid dan Terpen
1,0-1,5
Senyawa anorganik
0,1-0,5
Air
60-74
pH
6,7-7,5
Bahan – bahan kimiayang digunakan pada proses pembuatan benang karet dapat digolongkan sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
23
1. Bahan Vulkanisasi Untuk proses vulkanisasi diperlukan bahan pemvulkanisasi (vulkanisator), yang disebut juga sebagai bahan pemasak karena tanpa bahan tersebut lateks kompon tidak akan matang. Bahan pemvulkanisasi yang banyak digunakan adalah belerang (sulfur). Telerium dan selenium dapat juga digunakan sebagai pemvulkanisasi tetapi harganya yang terlalu mahal, telerium dan selenium ini jarang digunakan. 2. Bahan pencepat (Accelerator) Proses vulkanisasi dengan belerang sangat lambat. Guna mempercepat vulkanisasi diperlukan satu atau lebih bahan pencepat. Bahan pencepat yang biasa digunakan adalah ZDBC (zinc dibuthyl dithyocarbamat). 3. Bahan Penggiat ( Aktivator ) Bahan ini digunakan untuk menggiatkan kerja dari bahan pencepat (accelerator). Pada umumnya bahan pencepat organic tidak dapat berfungsi secara efisien tanpa bahan penggiat. Bahan penggiat yang umum digunakan adalah zinc oxide (ZnO). 4. Bahan Pengisi Ada dua macam bahan pengisi dalam proses pengolahan karet. Pertama, bahan pengisi yang aktif. Kedua, bahan pengisi yang menguatkan. Yang pertama hanya menambah kekerasan dan kekuatan pada bahan jadi yang dihasilkan, tetapi kekuatan dan sifat lainnya menurun. Biasanya bahan pengisi yang tidak aktif lebih banyak digunkan untuk menekan harga karena bahan ini berharga lebih murah contohnya kaolin, tanah liat, kalsium karbonat magnesium karbonat, barium sulfat. Bahan pengisi aktif atau penguat , contohnya karbon hitam, silika, aluminium silikat, dan magnesium silikat. Bahan ini
Universitas Sumatera Utara
24
mampu menambah kekerasan ketahanan sobek, ketahanan kikisan, serta tegangan putus yang tinggi pada barang yang dihasilkan. Kadang – kadang bahan pengisi aktif dan tidak aktif diberikan dalam campuran sebagai alternatif penghematan biaya. Bahan pengisi yang digunakan pada pembuatan benang karet adalah titanium dioksida (TiO 2 ) yang berbentuk tepung dan berwarna putih bersih. 5. Bahan pemantap (Stabilizer) Pottasium hidroksida (KOH) adalah bahan yang digunakan sebagai bahan pemantap. Bahan pemantap ditambahkan agar lateks terlindung dari tegangan terhadap beberapa campuran dan berfungsi sebagai bahan pendispersi. 6. Antioksidan Bahan yang digunakan sebagai antioksidan adalah sunproof dan wingstay L. Fungsi bahan ini adalah untuk melindungi benang karet dari kerusakan karena pengaruh oksigen maupun ozon yang terdapat di dalam udara. Bahan kimia ini bias any juga tahan terhadap pengaruh ion – ion tembaga, basi dan mangan. Selain itu juga mampu melindungi terhadap suhu tinggi, retak – retak, dan lentur. Karena lateks pekat yang merupakan bahan baku utama berupa cairan untuk mendapatkan cairan yang homogen yang disebut juga dengan emulsi atau dispersi. Emulsi adalah system dispersi koloid zat cair dalam zat cair. Dispersi adalah cara pembuatan larutan koloid dari fase yang dispersi lebih kasar menjadi ukuran partikel koloid dengan penghalusan. Adapun yang membuat lateks kompon dapat dilakukan dengan dua tahapan, yaitu: a. Pembuatan dispersi atau emulsi
Universitas Sumatera Utara
25
Untuk membuat dispersi diperlukan suatu alat gilingan peluru ( ball mill ) sedangkan untuk membuat emulsi diperlukan alat pengaduk (stirer). Dalam pembuatan dispersi atau emulsi diperlukan bahan penolong lainnya misalnya : bahan pendispersi (dispersing agent ) atau bahan pengemulsi ( emulsifying agent ), bahan pemantap, air, dan sebagainya tergantung jenis bahan kimianya. Bahan yang dibuat dispersi dicampur dengan bahan dispersi dan air, lalu dimasukkan dalam gilingan peluru, kemudian diputar dengan alat pemutar gilingan peluru. Kecepatan putar sekitar 35 – 75 rpm dijalankan selama 24 jam tergantung dari jenis bahan kimia yang akan dibuat dispersi. Untuk membuat emulsi maka bahan pengemulsi dimasukkan kedalam tabung, kemudian diaduk dengan alat pengaduk selama beberapa waktu sampai diperoleh emulsi yang bagus. b. Pembuatan lateks kompon Lateks pekat dicampur dengan bahan kimia yang telah dibuat dalam bentuk dispersi atau emulsi dengan susunan kompon tertentu sesuai dengan tujuan barang jadi karet yang akan dibuat. Dispersi – dispersi dan emulsi – emulsi ini ditambahkan dalam jumlah seperti yang telah ditentukan dalam formulasi dan disesuaikan dengan keperluan. Campuran diaduk perlahan – lahan dan jangan sampai terjadi pengotoran. Lateks kompon sebelum dicetak untuk membuat barang jadi karet adalah dalam keadaan cair. Lateks kompon yang telah siap diolah dapat dilakukan dengan 5 (lima) proses pembuatan barang jadi karet, yaitu : 1. Proses celup
Universitas Sumatera Utara
26
Mencelup dalam bentuk yang paling sederhana dengan jalan mencelup sesuatu barang (acuan) dalam campuran lateks dan kemudian mengeluarkannya lagi. Lapisan lateks yang menempel pada permukaan dari acuan lantas dikeringkan dan kemudian divulkanisir. 2. Proses Flow Casting Ini adalah proses pembuatan benang dengan jalan menuang pada mana satu acuan yang hampa diisikan dengan satu campuran lateks yang menempel pada dinding acuan. Apabila lapisan lateks telah memperoleh kekuatan yang cukup, acuannya lantas dibuka dan barang keluar dikeringkan dan divulkanisir. 3. Proses Karet Busa Proses pembuatan barang karet yang terdiri dari beribu - ribu gelembung udara atau sel - sel. Pada tiap - tiap sel ada selaput kulit tipis dan sel - sel ini satu sama lain berhubungan. Dengan kata lain karet busa ini interseluler. 4. Proses Semprot Prinsip dengan cara ini berdasarkan penyemprotan satu campuran lateks melalui lubang kecil kedalam satu penangas pembekuan, dimana talinya membeku. Selanjutnya tali ini divulkanisir. Tali lateks ini dipakai dalam industri tekstil dan pakaian, misalnya korset, kaos lutut, dan lain - lain yang kemudian dipintal menjadi benang. Campuran lateks demikian mempunyai komposisi sebagai beikut : a. Lateks Pekat
100 bagian
b. Potasium Hidroksida
0,5
bagian
c. Potasium Oleat 20 %
1-2
bagian
Universitas Sumatera Utara
27
d. Sulfur 50 %
1-1,5 bagian
e. ZnMBT 50 %
1,5
f. ZnDC 50 %
0,25 bagian
bagian
g. Antiokdidasi, mis ; Nonox D 560% 1-2 bagian h. Titanium Dioksida
3-10 bagian
Campurannya dibiarkan paling sedikit 12 jam, sehingga mempermudah pembekuan yang merata dan pengeringan yang cepat, kemudian disaring dengan kain nilon atau bulu kempa yang berlubang halus untuk mencegah penutupan dari lubang - lubang semprot, selanjutnya udara disingkirkan dengan vakum. 5. Meresapi Tekstil Proses ini merupakan tindak lanjut dari hasil yang diperoleh pada proses semprot yang membubuhi karet pada benang.
2.4. Kualitas lateks Faktor - faktor yang mempengaruhi kualitas lateks pekat Susunan bahan lateks dapat dibagi menjadi dua komponen. Pertama, 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 lain - lain yang termasuk kedalam serum. Kedua terdiri dari butiran - butiran karet yang dikelilingi lapisan tipis protein. Sebenanrnya system koloidal bias dipertahankan agak lama sampai satu hari lebih, sebab bagian - bagian karet yang dikelilingi oleh lapisan tipis sejenis protein mempunyai
Universitas Sumatera Utara
28
kestabilan sendiri. Stabilisatornya adalah lapisan protein yang mengelilingi tersebut. Dengan berkurangnya kestabilan ini terjadilah prokoagulasi. (Tim penulis PS, 1992 )
2.5 Penyebab terjadinya prokoagulasi Prokoagulasi merupakan pembekuan pendahuluan yang menghasilkan lumps atau gumpalan - gumpalan pada cairan getah sadapan. Prokoagulasi terjadi karena kemantapan bagian koloidal yang terkandung dalam lateks berkurang. Bagian - bagian koloidal ini kemudian menggumpal menjadi satu dan membentuk komponen yang berukuran lebih besar. Komponen koloidal yang lebih besar ini akan membeku, inilah yang menyebabkan terjadinya prokoagulasi.
2.5.1. Pemberantasan Untuk memberantas atau mengurangi prokoagulasi , sebagai tindakan pertama harus dilakukan pemeriksaan, atau apakah : a. Prokoagulasi ini disebabkan oleh suatu penyakit fisiologis. Dalam hal ini
harus
diambil tindakan - tindakan kultur teknis untuk memulihkan kesehatan dari pohon - pohon tersebut. b. Alat - alat berada dikebun seperti mangkok - mangkok lateks, ember - ember dan sebagainya, semuanya cukup bersih. Selainnya ini harus sedapat mungkin dijaga, agar supaya lateks kebun tidak diencerkan dengan air yang kotor, misalnya air selokan atau air sungai. Sebagai langkah kedua dapat diambil tindakan sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
29
Mulai menyadap diwaktu pagi ( sebelum matahari terbit ), sehingga lateks dapat diangkut ke pabrik sebelum hawa udara menjadi terlampau panas. Sebab di bawah matahari yang panas, lateks kebun yang biasanya diangkut dalam tangki - tangki dari aluminium juga menjadi panas. Sehingga kemantapannya (stabilitasnya) berkurang. Dapat ditambahkan disini, bahwa menyadap diwaktu pagi dapat mempertinggi produksi lateks kebun. Apabila kedua langkah ini belum memberi hasil yang dikehendaki, barulah kita memakai obat pencegah koagulasi (antikoagulan). Cara memakai antikoagulan harus disesuaikan dengan keadaan - keadaan di perkebunan dan pabrik. Jumlah antikoagulan antikoagulan sangat besar, tetapi yang biasanya dipakai ialah : a. Natriumkarbonat (soda) b. Amoniak c. Natriumsulfit d. Formaldehida Kadang - kadang juga dipakai suatu campuran dari dua atau lebih antikoagulan. a. Soda harganya murah apabila dibandingkan dengan antikoagulan lainnya. Tetapi pabrik - pabrik yang mengolah lateks menjadi ribbed smoked sheets (RSS) hendaknya jangan menggunakan natriumkarbonat, oleh karena zat ini dapat menimbulkan gelembung - gelembung dalam sheet kering. b. Amoniak banyak dipakai dan biasanya memberi hasil - hasil yang memuaskan, apabila segala sesuatu dilakukan secara tepat.
Universitas Sumatera Utara
30
c. Natriumsulfit biasanya kurang bermanfaat, apabila gejala - gejala prokoagulasi telah nampak dengan jelas. Zat ini mempunyai khasiat sebagai disinfektan (= zat yang dapat dipakai untuk membasmi jasad-jasad renik seperti bakteri-bakteri dan sebagainya). d. Formaldehida kurang baik,apabila dipakai waktu hujan. Selama disimpan mungkin dioksidasi menjadi suatu zat yang disebut dengan asam format (asam semut), sehingga dapat menyebabkan koagulasi (pembekuan), apabila dicampur dengan lateks. ( Thio Goan Loo, 1980)
2.6 Air pengolahan Dalam pengolahan karet, air berperan sangat penting dan dibutuhkan dalam jumlah yang sangat besar. Syarat - syarat air untuk pengolahan adalah : a. Sebagai bahan pengencer lateks, pelarut dan pengencer bahan - bahan kimi, air harus jernih dan tidak berwarna, tidak boleh mengandung garam - garam kapur, karena akan sangat mempermudah terjadinya prokoagulasi dan menimbulkan bintik - bintik oksidasi. b. Air untuk pengolahan di pabrik persyaratannya tidak terlalu ketat, akan tetapi tidak boleh mengandung kotoran. Air yang bersih dapat diperoleh dari sumbernya atau dari sungai dengan cara disaring dan diendapkan di bak - bak, atau dengan penambahan tawas. ( Boehana Setya Midjaja, 1993 )
Universitas Sumatera Utara
31
2.7. Perbedaan Karet Alam Dengan Karet Sintetis Walaupun karet alam sekarang ini jumlah produksi dan konsumsinya jauh di bawah karet sintetis atau karet buatan pabrik, tetapi sesungguhnya karet alam belum dapat digantikan oleh karet sintetis. Bagaimanapun keunggulan yang dimiliki oleh karet alam sulit ditandingi oleh karet sintetis. Adapun kelebihan yang dimiliki karet alam dibandingkan karet sintetis adalah : 1. memiliki daya elastisitas dan daya lenting yang sempurna 2. memiliki plastisasi yang baik sehingg pengolahannya mudah 3. mempunyai daya aus yang tinggi 4. tidak mudah panas (low heat bid up) ,dan 5. memiliki daya tahan tinggi terhadap keretakan. (Nazarudddin, dkk. 1991)
Universitas Sumatera Utara
