PENGARUH BAHAN PEWARNA KARETPADA SIFAT FISIK DAN

MEKANIK FILM KARET LATEKS ALAM IRADI~SI

Marga Utama*

ABSTRAK

PENGARUlI BAliAN PEWARNA KAREl' PADA SIFAT FISIK DAN MEKANIKFILM KAREl' LATEKS ALAM IRADIASI. Empatjenis bahan pcwama karet yaitu : 1082-D Tolui­dine Red Light, 2261-D Yellow Oxide, 5490 D Phathalo Blue, dan 3336-D Phtalo Green dengan bahanpewarna putih (TiO) pada kadar 0,03 : 0,06 : 0,09 : 0,12 : 0,18 : dan 0,36 psk (pcr seratus bagianberat karet) telah ditambahkan ke dalam lateks karel alam iradiasi. Pengaruh penyimpanan latcksberbahan pewarna karet dan dan film karetnya selama 6 dan 12 bulan terhadap sifat fisik dan mekanikfilm karet, yaitu modulus, tegangan putus, perpanjangan putus, dan perpanjangan tetap telah dievaluasi.Ternyata dengan penambahan bahan pewarna karet sekitar 0,18 psk ke dalam lateks alam iradiasi dapatmenaikan tegangan putus dari 20 MPa menjadi 23 MPa, sedang sifat mekanik lainnya relatip sarna.Sebaiknya penambahan bahan pewarna dilakukan pada saat akan membuat film karet, supaya film karetyang dihasilkan tidak turun kualitasnya.

ABSTRACT

TilE EFFECT OF RUBIJER COLOURING AGENT ON TilE PIIYSICAL ANDMECIIANICAL I'ROI>ERTIES OF IRRAI>IATEU NATURAL RUBBER LATEX. Four kinds osrub her eolouring agcnt such as 1082-D Toluidinc Red Light, 2261-Yellow Oxide, 5490 D Phtalo Bluc,and 3336-D Phthalo Grecn with titan dioxide as a whitc pigment with concentration of 0.03 : 0.06 :0.09 : 0.12 : 0.18 and 0.36 phr (part hundred ratio of rubber) into irradiated natural rubber latex hasbeen donc. Thc effect of storagc time of coloured latex and it's film for 6 and 12 month on the physicaland mechanical propcrties of irradiatcd natural rubber film sueh as modulus, tcnsile strcngth, elonga­tion at bn:'1k and pcrmancnt set has been evaluatcd. It was idicated that by adding around 0.18 phr ofcolouring agent into the irradiated natural rubber latcx can improve the tensile strength from 20 MPa to23 MPa, whilc thc other mcchanical properties was not so much differ. For making a good irradiatednatural ruhher film, it is bcttcr by adding of rubber colouring agent just before making a rubber film.

PENDAHULUAN

Film karet lateks alam at all lateks alam iradiasi yang tidak diheri hahan

pewarna karet hiasanya mempllnyai warna dasar coklat-kllning-kelahll. Warna ini

hiasanya tidak dikehendaki, karena kllrang menarik (1-2) ..

Pada indllstri karet umllmnya digllnakan pewarna organik yang tidak larut

dalam air. Pewarna mineral kurang mel11llaskan, kare'na di samping sukar digiling

juga pengaruh warna lemah dan I11lldah mengendap dalam campuran lateks karena

herat jenisnya lehih hesar daripada lateks (3-4).

* Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi, BATAN

219

Beberap& persyaratan bahan pewarna yang dapat digunakan dalam teknologi

latekg ialah di gamping tidak larut dalam air, tidak beracun, juga tidak mengandungbahan yang berbahaya bagi lateks misalnya logam-Iogam Mg, Ca, dan Cu dapatmenggumpalkan lateks alam. Di samping itu bahan pewarna lateks harus dapatmengulas dengan baik, sehingga warna yang dihasilkan indah dan memenuhi selerakonsumen (5).

Berdasarkan hal tersebut, maka dalam tulisan ini dibahas secara terinci hasilpenelitian tentang pengaruh penambahan bahan pewarna karet ke dalam lateks alamiradiasi terhadap sifat fisik dan mekanik film karet yang dihasilkan. Pengruh pe­nyimpanan lateks yang mengandung bahan pewarna karet, dan penyimpanan filmkaret yang mengandung bahan pewarna karet terhadap sifat-sifat fisik dan mekanikfilm karet telah dievaluasi, dengan tujuan mengetahui secara pasti kualitas film karetyang dihasilkan.

BAHAN DAN METODE

Bahan. Lateks alam iradiasi yang diproduksi oleh Pusat Aplikasi Isotop dan

Radiasi, BATAN, pada bulan Oktober 1985 dengan bahan pemeka CCI4 4 psk, dosisiradiasi 45 kGy. Empat macam bahan pewarna karet berupa bubuk, yaitu: 1082-0Toluidine bahan pewarna dasar putih dari TiO yang semuanya buatan Bayer. Bahandispersol Darvant.

Alat. Instron tester type 1122 digunakan untuk menguji sifat fisik danmekanik film karet, cetakan balon meteo, dan sarung tang an eksamen dari porselinuntuk membuat balon meteo dan sarung tangan eksamen. Di samping itu digunakanjuga ball mill untuk membuat dispersi zat warna.

Metode. Dua ratus gram lateks alam iradiasi dibubuhi bahan pewarna karetberupa dispersi dengan kadar 0,03 : 0,06 : 0,09 : 0,12 : 0,18 : dan 0,36 psk. Titandioksida dicampurkan ke dalam pewarna karet tersebut dengan kadar 10 kalinya.Campuran tersebut diaduk sampai rata, kemudian dibiarkan semalam. Campuranlateks + bahan pewarna yang sudah didiamkan semalam dituangkan di atas kacasampai tebalnya 0,2 mm dan dikeringkan di udara bebas. Kemudian film karettersebut dikupas dan dicuci dengan air mendidih selama 30 menit, lalu dikeringkanpada suhu 70°C selama 3 jam. Film karet yang sudah kering ini diuji sifat fisik danmekaniknya yang prosedurnya disesuaikan dengan standar ASTM (7).

Dari hasil optimum yang diproleh percobaan diatas, dibuatlah balon meteDoleh pengrajin karet yang berlokasi di Bogor, dengan warna merah.

Di samping itu secara laboratorium dibuat juga sarung tangan eksamenlateks alam iradiasi yang berbahan pewarna putih, yaitu titan dioksida pada kadarbervariasi.

Film karet dari balon meteo, maupun sarung tanan eksamen diuji sifat fisikdan mekaniknya sesuai standar ASTM.

220

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Bahan Pewarna Karet. Pengaruh empat macam bahan pewarnakaret yang menggunakan warna dasar putih (TiO ) dengan kadar sekitar 0,06 pskdalam bentuk dispersi ke dalam lateks alam iradiasi terhadap sifat fisik dan mekanikfilm karetnya disajikan di Tabel I. Pada tabel ini terlihat bahwa pewarna karet tidakmempengaruhi sifat film karetnya, karena baik modulus, tegangan putus, perpan­jangan putus, dan perpanjangan tetap nilainya tidak berbeda nyata. Selanjutnya bilawarna merah saja kadarnya divariasi dari 0,03 sampai 0,36 dengan TiO sebagaiwarna dasar, sifat fisik, dan mekanik film karetnya disajikan di Tabel 2. Tabel inimenunjukkan bahwa ada kecenderungan peningkatan tegangan putus film karet,setelah pemberian bahan pewarna karet mencapai 0,18 psk dengan nilai peningkatandari 20 MPa menjadi 23 MPa. Gejala ini diduga bahwa dengan menggunakan bahanpewarna merah dapat meningkatkan daya adhesip antara partikel karet di dalamlateks alam iradiasi setelah dibuat film karet. Sementara itu sifat lainnya sepertimodulus, perpanjangan putus, dan perpanjangan tetap tidak berbeda. Hal ini menci­rikan bahwa bahan pewarna karet tersebut tidak mengadakan interaksi antara mole­kul poliisopren di dalam partikellateks karet alam tersebut.

Pengaruh Penyimpanan. Pengaruh penyimpanan lateks alam iradiasi baikyang mengandung pewarna karet maupun yang tidak, terhadap sifat fisik dan meka­nik film karetnya tertera pada Tabel 3. Ternyata dengan penyimpanan lateks alamiradiasi selama 6 bulan baik tanpa maupun mengandung pewarna merah, sifat fisikdan mekanik film karetnya tidak jauh berbeda dengan yang disimpan 0 bulan,walaupun kadar bahan pewarna dinaikan sampai 0,36 psk. Tetapi bila kedua filmkaret tersebut disimpan selama 12 bulan, maka ada kecenderungan bahwa lateksyang sudah disimpan 2 sid 6 bulan baik tegangan putus, maupun perpanjangan putusturun lebih tajam daripada yang 0 bulan, sedang kenaikan modulus dan turunnyaperpanjangan tetap relatip sarna (Tabel 4). Naiknya modulus dan turunnya perpan­jangan tetap ini disebabkan karena adanya penambahn reaksi pengikatan silangantara poliisopren karet alam selama penyimpanan lateks atau film karet. Selanjut­nya untuk meyakinkan hal tersebut, dibuatlah balon meteo dari lateks alam iradiasiyang dibubuhi bahan pewarna merah (1082-D-Toluidine Red Light) sebanyak 0,18psk dengan dua cara, yaitu : pertama campuran lateks dan bahan pewarna merahdisimpan 0 bulan, yang kedua ialah campuran lateks dan bahan pewarna merahdisimpan 4 bulan. Kemudian film karet lateks alam iradiasi yang mengandung bahanpewarna dari kedua cara tersebut diuji sifat tisik dan mekaniknya (Tabel 5). Ternya­ta film karet dari balon meteo dengan cara kedua setelah disimpan 12 bulan teganganputus film karetnya lebih rendah dari cara pertama, walaupun modulus dan perpan­jangan putus relaitp sama. Oleh sebab itu, lebih baik menyimpan lateks alam tanpabahan pewarna karet berupa dispersi daripada yang mengandung bahan pewarna.

Daya Tahan Film Karet Terhadap Pemanasan. Sifat fisik dan mekanik film

karet sarung tangan eksamen dari lateks alam iradiasi yang mengandung dispersi

221

TiO 0,5 sampai dengan 5 psk sebelum dan setelah dipanaskan 100°C selama 22 jam

atau 70°C selama 166 jam tertera pada Tabel 6. Ternyata dengan membubuhkandispersi TiO ke dalam lateks alam iradaisi sampai kadar 5 psk, tidak berpengaruhnyata pada sifat fisik dan mekanik film karet yang dihasilkan.

KESIMPULAN

Sifat fisik dan mekanik film karet lateks alam iradiasi yang mengandungbahan pewarna karet, yaitu warn a merah (1082-D Toluidine Red), warna kuning(2261- Yellow Oxide), warna biru (5490 D Phthalo Blue), dan warna hijau (3336-DPhathalo Green) dengan warna dasar putih (TiO ) tidak berbeda n).rata dengan yangtanpa bahan pewarna, tetapi bila campuran lateks dan bahan pewarna tersebut disim­pan 6 bulan, maka tegangan putus dan perpanjangan putus film karet yang dihasilkansetelah disimpan 12 bulan turun lebih tajam daripada campuran lateks dan bahanpewarna yang disimpan 0 bulan.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan ban yak terima kasih kepada Saudari Dian Iramani danSiti Umi Sholikhati yang telah membantu dalam menguji sifat fisik dan mekanik filmkaret. Di samping itu, kepada Bapak Robby, pengrajin karet di Bogor tidak lupapenulis ucapkan banyak terima kasih atas bantuannya membuat balon meteo.

DAFfAR PUSTAKA

1. KUSNATA, Pembuatan barang-barang karet dari lateks, Laporan intern No.9/67, Balai Penelitian Perkebunan, Bogor (1967), tidak dipublikasi.

2. UTAMA, M., Studi pemakaian lateks alam iradiasi untuk pembuatan barang­

barang karet di tujuh pengrajin karet, Risalah Seminar Nasional Proses Radiasi(Ris. Sem. Nas. Jakarta 1986), PAIR-BATAN, Jakarta (1986) 76.

3. ANNONIME, Penuntun Praktis Pembuatan Barang Barang Karet Dari KaretAlam,BPP Bogor dan Rubber Stichting, PT Kinta, Jakarta (1983).

4. ANNONIME, Penuntun Pembuatan Barang Karet Dari Karet Alam, BPP Bogordan Rubber Stichting, PT Kinta, Jakarta (1985).

5. BOER, G.DE., Pengetahuan Praktis Tentang Karet, Ruygrock & Co, Jakarta(1952).

6. CALVERT, K.O., Polymer Latices and Theri Applications, Applied SciencePublisher Ltd., London (1983).

7. ANNONIME, ASTM, Standar test methods for rubber properties in tension,Annual Book of ASTM, D 412-83 (1984).

222

Tabel 1. Sifat fisik dan mekanik film karet lateks alam

bahan pewarna karet sebanyak 0,06 psk dengan

dioksida 0,6 psk

iradiasi yang mengandung 4 macam

warna dasar putih, yaitu Titan

NN~

Sifat Jenis bahan pewarna

1082 D

2261 D5490 D3336-D

Kontrol

ToluidineYell owPhtaloPhtalo

red

oxidebluegreen

Modulus 600%, MPa.

1,31,21,31,21,2

Tegangan putus, MPa.

20,020,421,021,320,8

Perpanjangan putus, %.

10001000106010301000

Perpanjangan tetap, %.

1212131312

NN+>-

Tabel 2. Sifat fisik dan mekanik film karet lateks alam iradia- Isi

yang mengandung1082DToluidine reddantitan

dioksida pada kadar yang berbeda-beda

Kadar

KadarModulus 600%,TeganganPerpanjangan1E>B2 13

TitanMPa putus,MPaputus,%Toluidine

dioksida,red,psk

psk

0,-0

0,-01,320,01000-t

0,03

0;31,220,11000

0_,060,61,220,41000

0,090,91,320,11060

0,121,21,221,01000

0,181,81,223,01060

0,363,61,323,81000

Tabel 3.Sifatfisik dan mekanik film karetlateks alamiradia-

si yang berbahan pewarna

1082D Toluidine red dengantitan

dioksidasebagaiwarnadasarputih,padalama

penyimpanan berbeda

Kadar

KadarWaktu simpan kompon lateks,bulan.1082 D

TitanSifat

Tolui-diok-°246

dine,sida,

pskpsk

Modulus

0,000,001,31,61,61,8600%,

MPa 0,030,301,21,51,81,80,06

0,601,31,61,71,80,09

0,901,21,51,61,80,12

1,201,21,61,71,80,18

1,81,31,71,81,80,36

3,61,71,61,71,7

Tegangan

0,000,0020,021,021,019,5putus,

MPa0,030,3020,719,017.,019,00,06

0,6020,419,619,219,10,09

0,9021,222,122,720,00,12

1,2021,722,222,422,10,18

1,8022,023,823,521,40,36

3,6023,322,422,922,2

Perpanjangan

0,000,0010001000860780

pu tus,

% 0,030,301060103010501100

0,060,601050103010601100

0,090,901075108011001100

0,121,201125103011001100

0,161,601100110010801100

0,181,801100110010801100

0,363,601150113011001130

Perpanjangan

0,000,001410109

tetap,%

0,030,3013111010

0,060,6014111110

0,090,90131099

0,121,201512109

0,181,8014131210

0,363,601311109

225

NN-...I

Tabel 5. Sifat fisik dan mekanik balon karet lateks alam ira­disi yang mengandung bahan pewarna merah (1082-DToluidine red) 0,18 psk dan pigment putih (titandioksida) 1,8 psk, pada penyimpanan kompon lateksdan balon meteD berbeda-beda

Lama sim-Lama simpan ba10n meteo,bulansifat

pan kom-pon lateks,

012bulan.

Modulus pOO%,MPa.

01,01,54

1,00,9

Tegangan putus,MPa.

020,021,04

19,015,0

Perpanjangan putus,%.

0100010004

10001100

"'

Tabel 6. Daya tahan sifat fisik dan mekanik sarung tanganekeamen lateks alam iradiasi yang mengandung warnaputih (titan dioksida) dengn kadar berbeda-beda,tarhadap pemanasan 100 C selama 22 jam, dan 70 Csalama 166 jam

SifatPerlakuanpemanasansarung ta­ngan eksa­men

a

Kadar titan dioksida, psk.

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 5,0

Modulus600%

Teganganputus, ,

Suhu kamar100oC/22 j.70oC/7 hari

Suhu kamarlOOoC/22 j.70oC/7 hari

0,8 0,8 0,8 0,9 0,8 0,90,8 0,8 0,7 0,8 0,8 0,80,7 0,8 0,8 0,7 0,7 0,8

21 22 20 21 21 2220 20 20 19 20 2020 20 20 20 20 20

0,9 0,90,9 0,90,8 0,8

23 2120 1920 20

Perpan­janganputus,Mpa

228

Suhu kamar100oC/22 j.70oC/7 had

1000 1000 1000 1060 1000 1000 1000 1000990 1000 1030 980 1060 980 1100 1100990 1700 1100 990 1000 1000 1000 1000