PENGARUH IRADIASI SINAR GAMMA DAN MESIN BERKAS ELEKTRON TERHADAP SIFAT FISIS BAHAN POLIMER

Gatot Trimulyadi ReksoPusat Aplikasi Isotop dan Radiasi

Badan Tenaga Nuklir NasionalJl. Lebak bulus raya No 49 Jakarta 12070

Fax : 021 7513270. E-mail : gatot2811@yahoo.com

PENDAHULUAN

Penggunaan energi radiasi untuk pengolahan polimer dalai industri didasarkan pada kenyataan bahwa energi radiasi dapat menginduksi reaksi kimia yang akan menimbulkan terjadinya reaksi ionisasi, eksitasi dan pembentuk radikal bebas(1) .

Proses yang terjadi dapat berupa

pengikatan silang, reaksi pencangkokan dan degradasi, Sumber iradiasi yang banyak digunakan dalam proses modifikasi polimer antara lain sinar gamma yang berasal dari Co-60 dan berkas elektron yang berasal dari mesin berkas elektron (MBE).

P o l i m e r

DegradationIrradiation

・ Solid stateDilute aq. solution

Crosslinking

Irradiation

ApplicationsIn Agriculture, Industry,

Food, Medicine, Cosmetic Fields

Modifikasi polimer dengan teknik iradiasi

Pencangkokan/ grafting

Radiasi pada LDPE

　

Improvement by crosslinking　 - Heat stability　 - High strength 　　 - Processability　 - insoluble

Polymer chainsElectron beam,

γ-raysCrosslinking

Radicals

WHY RADIATION TECHNOLOGY IS IMPORTANT?

HealthEnvironmentSafetyNew materials

Address all aspects of Millennium Project !!!

HIGH QUALITY MATERIALS

CrosslinkingGraftingDegradation

Tabel 1. Fraksi padatan LDPE iradiasi Dosis

(kGy) Fraksi Padatan (%)

MBE Co-60

100 200 300

31,4 58;7 71,4

42,2 68,8 76,3

Tampa iradiasi fraksi padatan LDPE : 0 % Standart ASTM D 2655-83 : 70 %

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dosis

(kGy)

Tegangan putus , Tb

(kg/cm2 )

Perpanjangan

putus, Eb (%)

MBE Co-60 MBE Co-60

100

200

300

193

213

230

201

271

277

598

475

416

536

418

368

LDPE tampa radiasi Tb = 133 Eb = 680

Standart ASTM D2655-83:

Tb = 127 Eb 250

Untuk bahan isolasi kabel

Hasil pengukuran Tb dan Eb pada LDPE yang di iradiasi

Dosis (kGy)

Tegangan putus, Tb (kg/cm2 )

Perpanjangan putus, Eb (%)

MBE Co-60 MBE Co-60

100

200

300

363

382

375

365

387

398

152

140

136

146

127

122

Hasil pengukuran Tb dan Eb pada PVC yang di iradiasi

Fraksi padatan PVC yang di iradiasi

Dosis (kGy)

Fraksi padatan (%) MBE Co-60

100 200 300

65,4 68,3 72,5

67,2 71,5 74,3

Ukuran tube yang dihasilkan setelah ekspansi. Diameter luar (mm) Ketebalan (mm)

No

Formula Sebelum

ekspansi (mm)

Sesudah ekspansi

(mm)

Sebelum ekspansi

(mm)

Sesudah ekspansi

(mm) 1 2

Formula 1 Formula 2

19,2 19,2

38,3 38,5

3,0 3,1

1,2 1,1

EKSPANSI

EBMSinar У

PULP-IRADIASI 19 %NaOH HEAT

O2

5-7 %NaOH

CS237 %

H2S, CS2

ACID BATH

LIQUID VISCOSE

ALKALIZATIONAGEING XANTHATION

RIPENING

pollution

STRETCHINGFINISHING

FILAMENT STAPLE FIBRE CORD, CASING

PROSES PEMBUATAN RAYON VISKOSA METODE IRADIASI

16 %

20-25 %

Khitin

IradiasiKhitin

dengan Mr rendah

Esterifikasi

Sodium khloro acetic acid

Karboksil metil khitosan

Khitosan

Proses deasetilasi

Karakterisasi

Pengaruh iradiasi pada khitin terhadap derajad deasetilasi khitosan yang dihasilkan

Derajad deasetilasi didefinisikan sebagai besarnya gugus asetil yang berubah menjadi amina dan merupakan salah satu parameter mutu dari khitosan. Makin besar nilai derajad deasetilasi berarti makin banyak khitin yang berubah menjadi khitosan .

0 25 50 75

100

80

60

40

20

0

DOSIS IRADIASI (kGy)

DERA

JAD D

EASE

TILAS

I (%)

GAMBAR 1. PENGARUH IRADIASI TERHADAP NILAIDERAJAD DEASETILASI KHITOSAN

Tabel 1. Pengaruh dosis iradiasi terhadap derajat deasetalisasi

dan bobot molekul

Dosis (kGy)

Derajad deasetalisasi (%)

Bobot molekul

0

25

50

75

67.8

72,5

84.6

85.2

1,5129 103

1,4224 103

1,1078 103

0.9845 103

Tabel 2 Perolehan Karboksilmetil-khitosan

Dosis (kGy) Perolehan (%)

0 25 50 75

132,4 144,2 162,5 164,3

Tabel 3. Kelarutan karboksimetilkhitosan dalam air

Dosis (kGy)

Kelarutan (%)

PH

0

25

50

75

5,3

6,7

11,4

11,8

7,6

7,9

8,0

8,2