Pene/i/ian don Pengembangan Ap/ikasi J,Sotop don RadiOsi, J 998

PENGARUH EMULSIFIER PADA KESTABILAN LATEKS LA-TZ mADIASI

MadeSumarti K., Marga Utama, daD Tita Puspitasari

Pusat Aplikasi lsotop dan Radiasi, BA TAN

ABSTRAK

PENGARUH EMULSIFIER PADA KESTABILAN LATEKS LA-TZ IRADIASI. Telah diamatipengaruh 6 macam bahan pemantap terhadap kestabilan lateks pekat LA- TZ beremulsi normal butil akrilat yangdisiapkan dari lateks LA-TZ stabil. Keenam macam bahan pemantap tersebut ialah : I. Naphthalene sulfonic acid

formaldehyde condensate; 2. Sodium dialkyl sulfosuccinate; 3. Triethanol amine lauryl sulfate; 4. Sodiumpolyoxyethylene alkyl phenol ether sulfate; 5. Dodecyl benzene sulfonic acid (Neopelex FS) dan 6. Amonium laurat.Konsentrasi bahan pemantap berkisar an tara 0,1 sampai 0,3 %, daD kandungan normalbutil akrilat (n-HA) adalah 5psk (per seratus berat karet). Lateks kebun distabilkan dengan tetrametil tiuram disulfida -seng oksida (TMTD -ZnO), dan gas alnoniak, kemudian dipekatkan dengan cara pemusingan. Hasil lateks pekat LA- TZ yang diperolehmasing-masing ditambahkan dengan emulsi n-BA dan diaduk rata, kemudian disimpan dengan berbagai variasiwaktu yaitu 0, 2, 4, 6, 18, dan 24 jaln. Dari pengalnatall diperoleh bahwa lateks pekat beremulsi n-BA paling stabiladalah yang mengandung bahan pemantap Dodecyl benzene sulionicacid (Neopelex FS). Hila lateks tersebut diiradiasidengan sinar gamma dari sumber kobalt-60 pada dosis 15 kGy clan dillikukan uji sifat fisik film karet maka diperolehhasil kekuatan tarik yang tertinggi yaitu 223,3 kg/cm2 pada konsentrasi Neopelex FS sebanyak 0,1 %.

ABSTRACT

THE EFFECT OF EMULSIFIER ON THE STABILITY OF IRRADIATED LA-TZ LATEX. Theeffect of six kinds of stabilizer on the stability of the concentrated LA-TZ latex which contains n-BA have beenstudied. The six stabilizers are: I. Naphthalene sulfonic acid fonnaldehyde condensate, 2. Sodium dialkyl sulfosuccinate,3. Triethanol amine lauryl sulfate, 4. Sodium polyoxyethylene alkyl phenol ether sulfate,S. Dodecyl benzene sulfonicacid (Neopelex FS), and 6. Ammonium laurat. The concentrations of the stabilizers are in the range of 0,1 to 0,3 %and of the n-BA is 5phr (perhundred rubber). The field natural rubber latex was stabilized by Tetramethyl tiuramdisulfide -Zinc oxide (TMTD -ZnO) and ammonium gas, and was concentrated by the centrifuge. The obtainconcentrated LA-TZ latex was added by the n-BA and was kept with various storage timei:e. 0,2,4,6, 18, and 24hours. It was found that the stable latex with n-BA was the one which was added by Dodecyl benzene sulfonic acid(Neopelex FS). If the natural rubber latex was irradiated by 15 kGy dose and the physical pro~rties was tested, thenthe maximum tensile strength of 223,3 kg/cm 2 was found on Neo~lex FS concenira"feat~~..%.

PENDAHULUAN (TMTD). Lateks LA- TZ tersebut sebelurnnya dipekatkandengan tara pernusingan, daD lateks pekat yang dihasilkanselanjutnya ditarnbah dengan ballaD perneka n-BA daDballaD pernantap tertentu yang stabil disirnpan semalarnsebelurn diiradiasi.

Lateks karet alaIn yang divulkanisasi secara iradiasidengan sinal gamma Co-60 telah lama dihasilkan olehBAT AN dan dapat diprodnksi secara komersial sehinggadapat digunakan konsumen untnk barang-barang celup danbarang jadi tuang (1). Menurut Marga Utama (2), latekskaret alam yang ditambah dengan bahan pemeka CCl4adalah stabil walaupun disimpan semalam sebelumdiiradiasi, tetapi bila bahan pemeka tersebut adalah n-BAmaka setelah disimpan semalam lateks karet alam tersebutakan menggumpal sebelUln diiradiasi. Bila lateks tersebutdiaduk secara seksama, ternyata penggumpalan akanbertambah. Penggumpalan terjadi karena kestabilan lateksterganggu. Perlakuan mekanik seperti pengadnkan akanmenghilangkan muatan pada lateks sehingga partikel-partikelnya bersatu (menggumpal). Untnk memantapkanlateks LA- TZ biasanya ditambah dengan sabun pemantap.Dalam makalah ini dilaporkan basil pengamatanpenambahan beberapa bahan pemantap, terhadap latekskaret aiam yang disiapkan daTi lateks kebun yang diawetkanoleh seng oksida (ZnO) daD tetrametil tiuram disulfida

BAHAN DAN METODE

Bahan. Digunakan lateks kebun dari PTP XI PasirWaringin, Serang, Jawa Barat. Bahan-bahan kimia yangdigunakan : ZnO, TMTD sebagai bahan pengawet sekunderbuatan Bayer, gas amoniak sebagai bahan pengawet primerlateks, daD nonnal butil akrilat sebagai balmn pemeka buatandalam negeri. Serta beberapa bahan pemantap surfaktanberbentuk sabun anionik produk PT Polekao Indonesia

(Tabel I).Alat. Lateks LA- TZ dipekatkan dengan cara

pemusingan menggunakan alat pemekat dengan merkTransistor Invester model SPL-lOO Starter buatan SaitoSeparator Lilnited, Jepang. Kekentalan lateks ditetapkandengan alat Visconic, pH diukur dengan alat pH meter

Penelitian dan Pengembangan Aplikasi lSOIOp dan Radiasi. 199,~

buatan Fisher. Kestabilan lateks ditetapkan dengan alatMeclmnical Stability Time buatan Klaxon, England, sedangpengujian siCat fisik film karet diukur dengan alat kekuatantarik Universal Testing Maclline model 1122 buatan Inggris.Lateks diiradiasi diiradiator Irpasena kobalt-60 buatan India.

Tata kerja. Dispersi penstabil TMTD -ZoOdigiling dengan alat ball Imll selama 72 jam. Kemudianditarubahkan kedalam lateks kebun sebanyak 0,1% daTijumlah lateks kebun. Selanjutnya gas amoniak yang

berfungsi sebagai pengawet primer ditamballkan hinggakadarnya didalam lateks kebun mencapai 0,4 -0,7 % (3).Lateks LA- TZdidialnkan semalaru kemudian ditarnballkandengan 6 (enam) macam ballaD pemantap lnasing-masing

yaitu: (Demol N, RN, T), (Pelex OTP-30), (Emal TD),(Levenol WZ), (Neopelex FS), clan (Amonium laurat)dengan konsentrasi sebagai berikut : 0, I; 0,2; daD 0,3 %daTi berat lateks LA- TZ. Lateks LA- TZ berbahan pemantapdidiamkan semalam kemudian dipekatkan dengan tarapemusingan. Lateks pekat LA- TZ basil pusingan selanjutnyaditambah KOH 20 % sebanyak 0,2 psk clan amoniak,kemudian diperam / disimpan selama:i: 7 -14 hari untukmenaikkan nilai waktu kestabilarl lateks, (4). Setelah ituditambah emulsi n-BA sebanyak 5 psk .SiCat lateks pekatLA- TZ beremulsi n-BA diuji dalam beberapa variasi ~.aktuyaitu : 0, 2, 4, 6, 18, clan 24 jam serta dipilih lateks yangpaling stabil, kemudian diiradiasi pada dosis 15 kGy.

begitu juga selama proses penyimpanan nilai pH relatifkonstan. Berarti selama penyimpanan tidak ada perubahankimia. Terlihat dengan penambahan ballaD pemantapNeopelex FS adalah yang paling rendah pH awalnyadibandingkan bahan pernantap lainnya, daD selama waktupenyimpanan perubahan pH lebih stabil.

Pada Tabel 5 ditunjukkan sifat fisik film karet darilateks pekat beremulsi n-BA dengan bahan pemantapDedocyl benzene sulfonic acid (Neopelex FS) pada dosisiradiasi 15 kGy. Kekuatan tarik tertinggi denganpenambahan bahan pemantap Neopelex FS sebanyak 0,1 %yaitu sebesar \223,3 kg/cm2. Makin banyak penambahanbahan pemantap kekuatan tarik makin turun. Didugadisebabkan karena makin ban yak Neopelex FS yangditambahkan makin tebal menyelimuti partikel karel,sellingga daya adhesi antar partikel akan berkwang. Sedangkemantapan mekanik makin stabil, lateks makin stabilpembentukan film makin sempurna. Tetapi konsentrasiballaD pemantap Neopelex FS yang terlalu banyakmenyebabkan lateks pekat terlalu man tap daD mudahberbusa sehingga susah untuk dibuat barang-barang celup(4).

KESIMPULAN

Dan uraian tersebut diatas dapat disimpulkanbahwa Neopelex FS (Dodecyl Benzene Sulfonic Acid)merupakan ballaD pemantap yang terbaik untuk latekspekat LA- TZ yang diiradiasi. Dengan menggunakanltanya 0,1 % Neopelex FS maka lateks sebelum diiradiasistabil tidak menggumpal walaupun campuran tersebutdisimpan selama 24 jam.

HASIL DAN PEMBAHASAN

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih disampaikan kepada Sdri.Dian Iramani , Dewi Sekar P. di Bidang Proses Radiasiserta Sdr. Armanu daD kawau-kawau di Fasilitas Iradiatoryang telah membantu daiam pelaksanaan penelitian ini.

DAFTARPUSTAKA

MARGA UT AMA, Pengaruh Bahan Pencepat Pada, Sifat Fisik Dan Mekanik Film Karet Lateks Alam

Radiasi, Risalah Simposium IV, Aplikasi Isotop danRadiasi, Batan (1990) 295.

2. MARGA UT AMA, Distribusi Kualitas Lateks AlamIradiasi Yang Diproduksi Skala Pilot, BasilPenelitian 1988 -1990 ISSN 0216 -9576.

3. SRI UTAMI TRIWIYOSO daD BAMBANGHANDOKO, Penyimpanan Lateks KebunBerpengawet Sekunder 'tetrametil TiuramDisulfida- Oksida Seng (TZ) Untuk PengolahanRSS, Menara Perkebunan, 59 (1991),47 -52.

Kestabilan lateks. Kestabilan mekanik latekspekat LA- TZ beremulsi n-BA selama penyimpanan terterapada Tabel 2. Sebelmn penyimpanan terlihat ballwa semakintinggi persen penambahan bahan pemantap, lateks pekatberemulsi n-BA semakin stabil. Bahan pemantap F(amonium laurat) memberikan lateks pekat paling stabil,tetapi setelah penyinlpanan mencapai 18 janllateks tersebutmengental. Pengentalan beberapa saat kemudian diikutidengan pemisallan antara serum daD koagulan. Proses inimerupakan pra koagulasi akibat terganggunya kestabilankoloid. Bahan pemantap E (Neopelex FS) paling baik,karena memberikan kestabilanmekanik lateks yang cukuptinggi sampai penyimpanan 144 jam. Hasil penelitianmenunjukkan bahwa kestabilan lateks beremulsi n-BAsejalan dengan perubahan kekentalannya. Tabel 3menunjukkan bahwa dengan ballaD pemantap F (amoniumlaurat) memberikan kekentalan lateks paling rendall, tetapilateks tidak dapat disimpan hingga 24 jam (tidak stabil).Ballan pelnantap B (Pelex OTP-30) memberikan kekentalanpaling tinggi, oleh sebab itu lateks tidak akan stabil selamapenyimpanan waktu panjang. PenambahaIl ballaD pemantapE (Neopelex FS) memberikan kestabilan paling baik,meskipun kekentalan lateks tidak terlalu rendall. Kekentalanlatekspekat berpemantap E terns meningkat selama waktupenyimpallan, tetapi kadar jmnlall padatan tidak mengalaIniperubahan karena selama penyimpanan tidak adapenambahan ballaD kimia.

Tabel 4 menunjukkan perubahan pH lateks pekatberemulsi n-BA selama penyimpanan. pH awal tidakdipengaruhi olehjenis ballaD pemantap daD konsentrasinva.

,Penelilion don Pengembongon Aplikasi /SOIOp don Rodiasi, /998

4. OERIP SISW ANTORO, Pencepatan Masa PemeramanLateks Pekat Hevea, Menara Perkebunan, 59 (1991),43-46.

7. DE BOER, G., Pengetahuan Praktis Tentang Karet,Ruygrok & Co, (1952).

8. BLACKLEY, D.C., Higll Polymer Latices. Their Scienceand Technology (1966).OERIP SISW ANTORO, Pengawetan Lateks Hevea

Dengan Pengawet Sekunder Seng Dimetilditio-karbamat, Menara Perkebunan, 59 (1991), 53 -57. 9. MINOURA, Y., and ASAO, M., SbJdies on the Gamma

Irradiation of N.R. latex, The Effects of OrtanicHalogen Compounds on Crosslinking by GammaIradiation, J.Appl. Polym.Sci 5 (1961) 401.

6. ASTM, Standard Test Method For Rubber PropertiesIntension, Annual Book Of ASTM, 0.1076 -72(1981),0.412 -83 (1984).

Tabel Sabun anionik yang dipakai pada penelitian ini

Nama Kimia Nama dagang Rumus bangun

~Naphthalene sulfonic acidfonnaldehyde condensate

Demol N, RN, T c~- H

n

OO)Na SO)Na

Pelex OTP -30 R.OO~ -CH -SO)NaSodiUln dialkyl slIlfoslIccinate

R.OOC -CH2

Triethanol amine lauryl sulfate En131 ill R.OSO)HN(C2H4°H))

Sodium polyox-yethylene alkylphenol ether sulfate

Levenol WZ

Dodecyl benzene sulfonic acid Neopelex FS R,O/ SO)H+

~I

Alnonium laurat C~(C~)IOCO2 -NH,Amonium laurat

R = gugus alkil

Penelitian don Pengenlbangan Aplikasi 1sotop don RadiO.\i, 1998

Tabel 2. Waktu kestabilan mekanik pada penyimpanan lateks pekat beremulsi n-BA selama

penyimpanan

Waktu kestabilan mekanik, (detik)Bahan

Pemantap(%)

Lalna penyimpanan, (jam)6 18 24 48 144300 2 4

209408230

216207242

5030265

689890344

437545307

310433310

A -0,1A-02

,

A-OJ,

213

271302

185250271

B -0,1B -0,2B-03,

206275342

7901001

875

640850750

510600626

C -0,1

C -0,2C -0,3

7501075

921

190324377

D-O,1.D-02,D -0,3

351422414

281224304

204390370

-

62

-

17

105012001500

502557717

605707825

7039031421

94010151465

300337407

311357458

319385512

453447602

E-OI,E -0,2E -0,3

13751591

>1800

>1800>1800>1800

10501460

>1800

800

1386

>1800

F -0,1

F -0,2

F -0,3

Keterangan :A = Naphthalene sulfonic acid fonnaldehyde condensate (Demol N,RN, T)B = Sodium dialkyl sulfosuccinate (pelex OTP-30)C = Triethanol amine lauryl sulfate (Emal ill)D = Sodimn polyoxyethylene alkyl phenol ether sulfate (Levenol WZ)E = Dodecyl benzene sulfonic acid (Neopelex FS)F = Amonium laurat-= tidak terukur

Penelilian dan Pengembangan Aplikasi Isolap dan Radiasi. 1998

Tabel3. Kekentalan lateks pekat beremulsi n-BA selama penyimpanan

KekentaJan lateks, (cp)Bahan

Pemantap(%)

Lama penyimpanan, (jam)4 60 2

18

24

A -0,1

A -0,2

A -0,3

23,825,5268,

24,9

29,1

27,8

29,937,433,7

36,351,242,6

57,479,0113,0

154,1409,1163,8

B -0,1B -0,2B -0,3

55,154,853,9

56,363,255,7

73,6183,064,0

C -0,1C -0,2C-03,

25,327,828,4

28,429,731,8

31,334,336,7

36,440,8

46,9

D-OID-O2 ,

D -0,3

25,327,419,7

23,425,719,6

24,8

30,3

21,3

30,436,724,6

134,390,061,8

289,1350,069,2

E -0,1E-02,E-03,

31,839,749,3

39,548,163,1

41,854,864,0

59,365,0705,

83,4130,4101,1

90,3165,7105,1

F-OI ,F -0,2F -0,3

20,0

22,8

28,8

26,225,134,8

29,331,538,5

38,742;450,4

Keterangan :A = Naphthalene sulfonic acid formaldehide condensate (Demol

N,RN,T)B = Sodium dialkyl sulfosuccinate (Pelex OTP-30)C = Triethanol aminelauryl sulfate (Emal ill)D = Sodium polyoxyathylene alkyl phenol ether sulfate (Levenol WZ)E = Dodecyl benzene ~ulfonic acid (Neopelex FS)F = Amonium laurat

Pene/itian don Pengembangan Ap/ikasi lsotop don Radiasi. /998

Tabel4. Perubalmn pH lateks pekat beremulsi n-BA selalna penyimpalmn

pHBahan

Pemantap(%)

Lama penyimpanan, (jam)4 60 2 18 24

A -0,1

A -0,2

A -0,3

10,8510,9510,80

10,8010,9010,80

10,7510,7010,75

10,7510,7010,75

10,6510,7010,35

10,6510,7010,35

B-01 ,B -0,2B -0,3

10,8010,9511,20

10,8010,8511,20

10,8510,8511,08

C -0,1C -0,2C -0,3

10,8010,9511,10

10,8010,8011,10

10,7510,8011,10 11,10

D-O} ,D -0,2D -0,3

10,8010,8010,75

10,8010,7510,70

10,8010,7510,70

10,7510,7010,70

10,7010,6510,55

10,7010,6510,55

10,6510,6010,50

10,6510,5010,45

E -0,1E -0,2E -0,3

10,7510,8010,68

10,7510,7010,50

10,7510,7010,50

10,6510,6510,50

10,8010,7010,95

10,8510,7010,92

10,8010,6510,92

10,8010,6510,92

F -0,1F -0,2F-0,3

Keterangan :A = Demol N,RN, TB = Pelex OTP -30C = EmalffiD = Levenol WZE = Neopelex FSF = Amonium laurat

Tabel 5. Sifat fisik film karet dari lateks pekat beremulsi n-BA dengan bahanpemantap Dedocyl benzene sulfonic acid (Neopelex FS) pada dosis iradiasi15 kGy

Perpanjang-an Tetap

(%)

Bahanlnantap,

(%)

Dosis M-300% M-600% KekuatanTank

(kg/cm2)(kg/crn2) (kg/cm2)(kGy)

16,716,519,213,414,6

223,3198,2191,5159,2162,7

11111067103311001083

0,10,20,30,40,5

1515151515

7,47,87,95,76,1

rene/irian dan Pengembangan Ap/ikosi lsatop don Radiosi, J 998

DISKUSI

RINDY P. TANHINDARTO MADE SUMARTI K.

Di dalam penelitian ada 6 macam bahan pemantap,sedang konsentrasi antara 0,1 -0,3 %. Yang inginditanyakan :I. Mana yang terbaik dari ke-6 rnacam bahan pemantap

dan mana yang terjelek ?2. Konsentrasi yang mana yang optinum ?3. Berapa kondisi penyimpanan suhu dan pH ?

I. Lateks perlu ditambah bahan pemantap adalah, karenapada proses vulkanisasi radiasi lateks selalu dalamkeadaan teraduk supaya tidak menggumpal perluditambah bahan pemantap mekanik. Bahan yang dapatmemantapkan lateks agar lateks stabil tidakmenggumpal.

2. Keadaan lateks kebun tidak pada awalnya KKK :i: 30%. Kestabilan lateks tidak saja dipengaruhi oleh klondaD curah hujan, tetapi yang perlu proses pemekatanlateks. TMTD-ZnO merupakan formulasi pembunuhbakteri.

MADE SUMARTI K

ANIK SUNARNI

Dengan penambahan 0,1 % Noepelex FS padalateks setelah iradiasi, apakah Neopelex FS tetap acta ataubereaksi dengan lateks ?

1. Yang terbaik dari 6 macron bahan pemantap tersebutadalah Dodicyl benzene snlfonic acid (Neopelex FS).Yang terjelek tidak ada, hanya lateks pekat beremulsinBA tidak stabil disimpan dengan bahan pemantaplainnya.

2. Konsentrasi yang paling optinum adalah 0,1 %.3. Oalam penyimpanan lateks di pabrik suhu maksimum

40°C, sehingga tidak perlu diukur kondisi, cukup suhukamar saja. MADE SUMARTI K.

SUDRAJAT ISKANDAR Dengan penambahan 0, I % Neopelex FS padalateks setelah iradiasi Noepelex FS tetap ada karenaNeopelex FS tidak nlaSuk ke dalam partikel karet dan setelahpencucian film karet Neopelex FS akan hilang.

Sepengetahuan Saya lateks iradiasi yangmenggunakan monomer n-BA sebagai bahan pemeka dapatdistabilkan dengan KOH sekitar 0,2 %. Kenapa dalampenelitian yang Anda lakukan tidak dicoba menggunakanKOH sebagai penstabil ?

ZUBAillAH IRA W A TI

MADE SUMARTI K.

Pada penelitian kami juga menambahkan KOHpada lateks pekat sebanyak 0,2 psk, tetapi tidak stabil setelahdisimpan beberapa jam, supaya lateks selalu dalamkeadaanstabil selama proses, ntaka lateks perlu ditambah bahanpemantap lain.

I. Apakah Anda melakukan uji statistik untuk parameter-parameter yang diteliti. Bagaimana cara menyimpulkandaTi data yang diperoleh terutalna untuk data yangkurangnyata ?

2. Bagaimana peran ballaD pemantap tersebutlmekanismenya untuk memperbaiki kualitas emulsi ?

MADE SUMARTI K.

HERWINARNI S 1. Kami tidak melakukan uji statistik. Biasanya dalamlaboratorium parameter pengujian selalu konstan.

2. Lateks akan menggumpal hila pH mendekati atau sarnadengan pH isoelektrik sekitar 4,8. Padahal pH nBAsekitar 3 -4, maka kalau ditambahkan lateks ann

menggumpal.

1. Mengapa lateks harus diberikan bahan pemantap.Apakah arti bahan pemantap ?

2. KestabilaIllateks tergantung pada klon dan curah hujan.Berapa kadar lateks kebun pada awalnya dan untukmenstabilkan lateks kebun, mengapa memakai TMTD-ZnO'?