PeMhlian dan Pengembangan Aplikasi J,alap dan Radia.si. /999
PENGARUH BAHAN PENGEMULSI UNTUK ANTIOKSIDAN
IONOL
PADA 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 KUALITAS LA TEKS ALAM IRADIASI. Enam macambahanpengemulsiialah: biethanol8Inine lauryl sulfate (Emal ill), sodium dialkyl sulfosuccinate(pelex OTP), pelex OTP-30, naphthlenemlfonic acid fonnaldehydecondensate (Demol RLN-A), dodecylbenzenesulfonicacid (NeopelexFS), sodiumpolyoxyethylenealkyl phenolether sulfate (Levenol FS) dengan konsentrasibahan pengemulsi masing-masingadalah2,5; 5,0 dan 10,0 % berattelah ditambahk8I1ke dalarn lateks almn irndiasi. Sifat lateks(pH, kekentaIan,kadarjumlah padatan)dan film karetnya (modulus-3OO, modulus-600,teganganputus,perpanjanganputus)dari lateksalarn iradiasi yang belum dan yang sudah dipal1askanpada subu 70°C selarna0; 3 dan 7 hari. Ternyatapenambahanbahanpengemulsi untuk antioksidan ionol seOOnyak 2,5 ; 5,0 dan 10,0 % beratke daIarnlateksalarn iradiasi tidak mernpengaruhipH, kekentaIan,dan kadarjumlah padatan.Sedangkankekuatantarik dan perpanjangan putus film karet menunjukkan adanyakenaikansetelahpemanasan 70°C selama3dan7 hari.
ABSTRACT /THE EFFECT OF EMULSIFIER AGENT FOR IONOL ANTIOXmANT ON mE QUALITY OF IRRADIATED NATURAL RUBBER LA TEX. The six eInulsifierare: triethanolaminelauryl sulfate(Ernalm), sodiwn dialkyl sulfosuccinate(pelex OTP), PelexOTP-30, naphthlenesulfonic acid font1aldehydecondensate (Demol RLN-A), dodecylbenzenesulfolucacid (NeopelexFS), sodiwnpolyoxyethylenealkyl phenolether sulfate (Levenol FS) with concentrations:2,5, 5,0, and 10% by weight respectivelyhas beenadded in irradiatednatural rubberlatex. The latex properties pH, viscosity,total solid content)and the its rubber film (modulus 300, modulus 600,tansile strength,elongationat break)beforeandafter heatingon 70°C for 0, 3, and 7 dayswere evaluated.The resultshowedthat the latexpropertiesbeforeandafter adding ionol atioxidantemulsifier wasquite the same,while Tensile strengthand elongationat breakincreaseafterheating70°C in 3 and7 days.
PENDABULUAN Lateks alalll atau getah dari pabon karet adalal\ suatu bentuk dispersi dari butir-butir karet alam yang merupakan poliisopren atall (CSHs)II. Dalam pembuatan barang-bararig-daij karet. baik lateks alam iradiasi lnaupun lateks alam tanpa iradiasi diperlukaJ\ penangkal oksidasi atau antioksidan agar barang-barang jadi karet lebih taltan terltadap oksidasi udara berupa cal\aya, panas dan rndiasi ultra violet, bal\aI\-baltan kilnia yang actadi dalam lateks maupun pengarul\ umur lateks itu sendiri. Oksidasi dapat menimbulkan 3 macam akibat yaitu [1) : I. Oksigen berikatan silang pacta rantai polimer yang menyebabkan karet menjadi kaku, dengan modulus tinggi serta perpanjangan putus rendal.. 2. PemutuSal\rantai polimer yang menyebabkan karet itll bersifat lunak seperti sebelum diV\llkanisasi. 3. Oksigen bereaksi dengan polimer membentuk gugusal\ keton, alkohol atau karl>oksil. Hasil seperti ini ditemt!kan pactakaret yang SUdallbenunur lallta. Untuk rnengurangi, rnernperlmnbat, ballkan rnenghindari proses oksidasi baik oleh udara rnaupun bahan kirnia Yallg ada di dalaln lateks aImn rnaupun pengarull urnur lateks itu sendiri, maka ke dalarn lateks alarn perlu ditmnballkan bahan antioksidan daIarn bentuk dispersi. Sedallgkan pada proses pernbuatal\ dispersi antioksidaIl diperlukan waktu cukup lama yaitu sekitar 72
jam (2]. Berdasarkanuraian tersebut diatas, dilakukan penelitiantentangpengaruhpengemulsiantioksidanionol pada kualitaslateks alam iradiasi. Tujuan penelitian ini adalah menyiapkan bahan antioksidan dalarn bentuk emulsi yang stabil dan proses pembuatannyacukup singkat yaitu 30 menit sehinggaakan menghernatwaktu danenergi. BAHAN DAN METODA Baban. Lateks pekat yang diperoleh dari PerkebunanPTP XI Pasir Waringin, Jawa barat. lonol buatan Sumitomo Chemical Co., Ltd. 6 jenis bahan pengemulsiadalall trietllanol aInine lauryl sulfate (Emal ffi-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 sodiumpolyoxyethylenealkyl phenol etller sulfate(LevenolWZ). Alat. lradiasi dilakukan dengan mcnggtmakan iradiator Panorama CO60.Tensile tester buatan Toyoseiki. Jepang, untuk menentukan tegangan putus dan perpanjangan putus. Kekentalan ditentukan dengan menggunakan alat "visconic" buatan TOkyo-Keiki Co., Stirrer Type MR 25 digunakan untuk membuat emulsi
Peneli/iandon Pengembangan AplikasjIso/OFdon Radiooi,1999
antioksidan. Untuk mengukur pH lateks digw1akan alat pH meter Fisher model 230 A.
Cara kerja. lonol dilarutkan ke dalam metil metakrilat (MMA) dengan perbandingan50 : 50 %, ditambahkanbal1anpengemulsiyaitu : Emal m-A, Pelex OTP, Pelex OTP-30, Demol RNL-A, NeopelexFS, daD Levenol WZ maasing-masing sebanyak2,5; 5,0 ; daD 10 % bernt.Kemudian diadukdengankecepatansekitar 1000 rpm selama30 menit. Bahan antioksidmlyang berbentuk emulsi tersebutdilnasUkanke dalmn lateks almn iradiasi (30 kGy) sebanyak 1 psk, kemudian diaduk dengan kecepatan:I: 200 rpm selalna 15 menit, daD kemudian didiamkan semalmn dan siap dipakai sebagai bal1an antioksidan.
bentuk emulsi, ternyatamodulus 300% dan 6000/0,serta teganganputusnyaada kecendenmganmenunm. Dengan pemanaskan70°C selama 3 dan 7 hari baik modulus maupun tegangan putus menunm (Tabel 3). Hal ini kemungkinanpada saatpengadukanlateks yang dicampur denganemulsiionol banyakmenimbulkanbusa,ini berarti banyak udara terdispersike dalam lateks, sehinggapada pembuatanfilm karetudaratersebutterjebak didalam film karet dan membentukrongga-ronggadidalamnyasetelah film karet tersebutmenjadikering. Rongga-ronggayang terbentuk didalrou film karet mempengaruhi modulus maupun kekuatan tarik dari film tersebut. Sedangkan perpanjangan putusfilm karet relatif sarnayaitu antara806 sampaidengan900%.
KESIMPULAN BASIL DAN PEMBAHASAN Sifat latcks. Tabel 2 rnenWtjukkan bahwa lateks alarn iradiasi yang telah dilakukan penanlbahan ernulsi antioksidaIl 1 psk, dengan beberapa rnacarn ballaD pengernulsi dengaIl konsentrasi nmsing-nmsing 2,5 ; 5,0 daD 10 % berat, didapatkan kad.'lf jurnlall padat.:'UldalaIn lateks sebelurn dan sesudah ditarnbah ernulsi aIltioksidan relatif SaIna. Dengau penan1ballan ernulsi antioksidan, lateks rnenjadi lebih encer, ini berarti kadar padatan seharusnya .Iebih kecil dibandingkan dengaIl sebelurn dilakukan penarnballaD ernulsi antioksidan. Tabel 2, rnenWtjukkaIl pula adanya sedikit kenaikkan kad.'lfjUlniah padatan dalarn lateks yang tela11 ditarnballkan ernulsi antioksidan. Kenaikan kadc'lf padatan ilu disebabkan karena adanya antioksidan ionol yang ditarnbal1kan. Viskositas lateks rnenWtjukkaIl kelmikan dibandingkan dengaJl sebelurn ditarnbal1ka11ernulsi antioksidaIl. Dengan data tersebut berarti ernulsi aIltioksidan sebanyak I psk yang ditaInbal1kan pada lateks iradiasi dari berbagai ballaD pengernulsi dengaIl kadar 2,5 &'1rnpaidengan 10 % berat, tidak rnernberikan pengaruh yang berarti terhadap kadar jurnlall padatan rnaupWtviskositas lateks iradiasi. Dengan dernikian dapat dikatakan bahwa pernakaian ballaD pengernulsi Wttuk antioksidan rnenWtjukkan bahwa stabilitas lateks lnasih baik. Sifat film karet. Hasil penelitian Marga Utmna (3), menunjukkan tegangan putus film karet dan lateks pravulkanisasi radiasi ber-antioksidan yang disiapkan dalam bentuk dispersi lebih tinggi daripada tmlpa baltan antioksidan, walaupun dipanaskan selama 21 hari. Dalam penelitian ilU penmnbahan antioksidan dilakukan dalmn
264
I. Pel1ambahanbahan pengemulsi untuk antioksidan ionol yaitu, Emal.TD-A, Pelex.OTP, Pelex.OTP.30, Demol.RNL.A, Neopelex.FS, dan Levenol.WZ, sebanyak2,5; 5,0; clan10%beratke dalamlateksalam iradiasi tidak mempengaruhi kualitas lateks alam iradiasi yaitu : pH, viskositas, dan kadar jumlah padatan. 2. Pada umumnya perpanjanganporus film karet dari lateks karet alam yang ber-antioksidanionol dengan bennacam-tnacambahan pengemulsi menunjukkan kenaikansetelallpemanasanselama3 dan 7 hari pada suhu 70°C, sedangkanmodulus 300 maupun 600 % menurundenganadanya kenaikan waktu pemaoasao. baik karet alam iradiasi maupun karet alam iradiasi ber-antioksidan' 3. Dari 6 jenis ballaD pengemulsiantioksidan tersebut, makaPelex.OTP.30lebih baik darijenis yang lain.
DAFTAR PUSTAKA 1. OTHMER, KIRK, V., "Rubber Chemical, Encyclopediaof Chemical Teclmology, Vol.17, p. 518-522, Jolm Wiley & Sons Inc., New York (1968). 2. MARGA UT AMA., "Pembuatan Lateks Alam PravulkanisasiRadiasj", Majalah BAT AN, Vol. XVIII, No.3, Oktober,56-66 (1985). 3. ASTM, Testfor RubberPropertiesin Tension, Annual Book Standard,part 37 (1977)D. 412
K~a
Peneliliandon Pengembangan Aplikasi ISOIOp donRadiasi. 1999
Tabe! Sablill anionik dall bahml antioksidan yang dipakai pada penelitian ini a. Sabun anionik
Nama kilnia
Nama dagaIlg
Rwnus ban2UIl
Triethanolaminelaurylsulfate
Emal ill-A
R.OSO~(C2~OHh
Sodiwn dialkyl sulfosuccinate
PelexOTP
R.OOC-CH-SO~a R.OOC-CH2
Sodiwu dialkyl sultosuccinate
Pelex OTP.30
R.OOC-CH-SO~a R.OOC-CH2
Naphthalenesulfonic acid fonnaldehyde
gtcw.-gt
DemolRNL-A
m,N'
Dodecylbenzenesulfonic acid
NeopelexFS
Sodiwn polyoxyetllylenealkyl phenoletlter sulfate
LevenolWZ
SO,N,
a,o"so,\!O ~OOoQ(~CN.O).SO.N.
b. Balianantioksidan Namakimia
dagang
2, 6, di-tert-Butyl-4-metil-phenol
Tabel 2.
IonoI
Rumus bangun
C"I'I'~CII)l1 '"I
Sifat lateks alam iradiasi yang mengandunglonol denganbeberapamacam pengemulsiyang kadamyaberbeda
Jenis bahaI1 pengemulsi
Kadar (%)
PH
0
Emal.n).A
Pelex.OTP
Pelex.OTP.30
Demol.RLN-A
Neopelex.FS.
Levenol.Wz.
Kadar jwnlah padatan
Kekentalan
(%)
(cp)
10,3
61,
59,2
2.5 5,0 10,0
10,2 10,2 10,3
61,9 61,2 61,5
61,8 59,1 67,2
2,5 5,0 10,0
10,2 10,3 10,2
61,2 61,7 61,6
60,5
2,5 5,0
61,8
59,4
10,0
10,2 10,3 10,2
61,7 61,2
67,6 62,S
2,5 5,0 10,0
10,3 10,2 10,2
61,4 61,2
62,1
2,5 5,0 10,0
10,3 10,2 10,2
2,5 5,0 10,0
10,2 10,3 10,3
61,1
61,0
63,2 63,2
59,9 62,5
61,5
60,8 66,8
61,7
63,4
62,4 61,2
66,0 63,7
62,1
63,2
265
Pene/itiandon Pengembangan Aplikasi lsotop don Radiasi,/999
Tabe) 3.
Sifat film karet lateks almn iradiasi yang mengandung ionol dengaIl beberapa macam bahan pengemuisi
0 0
16,8 13,8 11,3
45,3 34,7 30,7
264,8 226,6 257,0
839 874 913
14,5 12,4 10,1
45,6 30,6 27,4
169,9 176,8 193,9
833
900
15,5 12,9 9,9
42,3 36,2 31,8
225,2 153,8 194,3
839 839 891
14,5 13,3 11,4
43,4 40,9 29,7
212,7 152,5 188,4
941
14,8 13,4 12,3
46,9 34,9 33,0
227,7 191,8
806 846
228,0
900
14,5 12,5 10,7
36,0 28,2
230,7 199,5 213,4
819 839 899
17,2 12,6 12,3
43,1 33,7 31,3
240,3
833
212,1
199,9
859 866
15,4 12,9 10,6
40,6 32,4 26,1
180,5 189,4 217,1
800 849 899
0
15,0
3
13,9 9,7
40,0 34,2 26,5
192,5 192,6 196,6
800 846 910
15,2 13,2 10,3
46,3 34,2 27,0
167,1 191,5 197,7
800
3 7 0
Elna) TD-A
2,5
3 7 0
5,0
3
10,0
3
0 7 0
Pelex OTP.
2,5
3
., 0
5,0
3 7 0
3 '7
0
Pelex OTP30
2,5
3
7 5,0
7 0
3 7
266
45,1
786
839 893
833 900
Penelitiandon Pengenlbangan Aplikasi Isotop dan Radiasi,1999
pengemusi
%
70°C, llari
kg/cm2
kg/cm2
putus, kg/cm2
0
Demol RLN.A
2,5
44,2 34,9 27,3
210,6 210,5
800 852 900
3
15,5 12,9
7
9,9
41,8 33,0 28,6
216,0 198,1 209,9
800 846 900
0
14,5 13,3 11,3
46,8 35,4 29,7
237,5 204,3 201,7
866
14,4 13,9 9,6
44,5 37,0 23,9
218,1 174,1 190,1
900
3
15,4 13,8
214,4 199,9
839
7
9,8
47,0 33,3 26,8
185,2
900
0
14,4 10,3 10,5
46,3 34,2 27,0
205,9
205,4
800 833
195,3
900
0
16,1
3
12,3 9,8
47,3 33,9 26,1
182,1 173,0 198,9
833
16,9 10,9 10,0
43,5 33,8 26,8
185,4 199,5 210,2
16,5 11,9 9,6
50,9 33,1 25,0
182,1 174,5 186,4
0
10,0
3
., 0
Neopelex
2,5
FS.
3 7 0
5,0
10,0
3 7
Levenol WZ
2,5
7 0
5,0
3 7 0
10,0
%_-
14,4 12,4 10,1
3
7 5,0
n putus,
3 7
217,8
813 906 779 883
800
800 900 806 866
900 766
833 900
267
Peneliliandan Pengembangan Aplikasi lsolop danRadiasi. /999
DISKUSI MERIS
ANIKSUNARNI
Bagailnana pengaruhnyaterhadap lateks karet alarn hila penaJnballananti oksidan dilakukan sebelum iradiasi?
Apa tujuan daD pengaruh MMA terhadap IONOL daDapa fungsi MMA terhadap lateks itu sendiri ?
MARSONGKO MARSONGKO PenambahanaIltioksidanbila dilakukan sebelum iradiasi daya antioksidannya akan rosak. Bahan antioksidan tersebut akan teradiolisa oleh sinar 'f membentuksenyawalain, yang mengakibatkanrosaknya lateks tersebut.Disamping itu fungsi bahan antioksidan sebagaipenangkaloksidasisudahtidak ada. DARSONO Pactapercobaan yang Anda lakukall menggwIakan 6 lnacam pengemulsi (sabun anionik) yang ditambalIkan pacta lateks karet almD iradiasi. Diantara keenam jenis pengemulsi tersebut mana yang paling baik daD cocok
untuk percobaantersebut?
MMA disini adalah Wltuk melarutkan IONOL sehingga mudah dicampurkan ke dalam lateks dan diharapkanmembentukikatan silang dengan poliisopren dalampartikel karetsetelahdipanaskan. PRA TIWI SAPTO
~. Seyogyanyadigunakan balmsaIndonesia yang baik daDbenar,contoh: 1. ballaDpengemulsidalamballasaInggris 2. 'kalimat'sifatlateks (pH, ) datanyabelumselesai. MARSONGKO Terilna kasihatassaranyang Ibu berikan.
MARSONGKO
KAD ARIJAH
Dari keenaIn balk'1Opengemulsi yang digunakan, dilihat dari nilai tegangan putus masing-masing ballaD pengemulsi adalall Pelex OTP-30, karena dengan kadar ballaD pengemulsi 2,5; 5 dan 10 % daD pengusangan selama 0, 3 datI 7 hari menunjukkan adanya nilai tegangan putus. Pactaballan pengemulsi menggunakan Demol RLNA melnang nilai Th lebih tinggi, naInun ballaD tersebut mengandung fonnaldehide yang bersifat racun.
1. PadapenelitiaIlyang Anda lakukan yang ditambahkan adalah I\.1MA monomer. Apakall dalam proses pembuatansaIupeltidak terjadipenguapan? 2. Emulsifier yang digw1akan2,5; 5 dan 10 % terhadap apa ? Apakall kalau terlalu banyak tidak akan melumbulkanbusa/gelembung?
ZAINUDDIN Tolong jelaskaIl bagaimanapengarullpelnanasan selama 3 hari dapat meningkatkanteganganputus filln karet alam yang telall ditambal1ka11 berbagailnacamzat pengemlllsi? MARSONGKO Diharapkanpadapen1anasan 70 °c selmna3 llari, terbentuk ikatan silang dengc'Ulpoliisoprell di dalam partikel karel, sellinggameningkatkanteganganputusfilm karet.
268
MARSONGKO 1. Pada saat pengadukan, untuk mengurangi penguapan MMA pada &1atpengadukan ditutup rapat-rapat dan titik didih MMA 100 %. 2. Jumlab bahan pengemulsi 2,5; 5 daD 10 0/0, terhadap berat IONOL daD MMA sampai dengan 10% tidak banyak gelembung, lebih dari itu tidak tabu.
