Pembuatan Faktis Gelap Berbahan Baku Campuran Minyak Jagung dan Minyak Sawit Kasar(YoharmusSyamsu)

PEMBUATAN FAKTIS GELAP BERBAHAN BAKUCAMPURAN MINYAK JAGUNG DAN

MINYAK SAWIT KASAR

Yoharmus Syamsul, lIIah Sailah2 dan GoidatiAgritha2J Balai Penelitian Teknologi Karet

Jl. Salak No.1, BogarlDepartemen Teknologi Industri Pertanian - Fateta IPB

Kampus Darmaga IPB, Bogor

ABSTRAK

PEMBUATAN FAKTIS GELAPBERBAHAN BAKU CAMPURAN MINYAKJAGUNG DAN MINYAK

SAW IT KASAR. Minyak jagung berpotensi digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan faktis gelap;C:ampuranminyakjagung dengan minyak sawit kasar layak secara ekonomi. Dalam penelitian ini, faktis gelap disintesis dariminyakjagung dicampur dengan minyak sawit (1 : I dan 2 : 1). Karakterisasi dengan sulfur (20 %, 25 %dan.) 0-%) danoksidasi pada 150°C selama 3 jam. Faktis gelap dengan mutu baik disintesis pada komposisi 1:1 dengan tambahansulfur 20 %. Berdasarkan kandungan ekstrak aseton dan bebas sulfur, diperoleh faktis dengan kualitas tingkat 2.

Kata kunci: Faktis gelap, minyakjagung, minyak sawit, vulkanisasi sulfur

ABSTRACT

MANUFACTURE OF DARKFACI'ICE FROM CORN OIL AND CRUDE PALM OIL MIXTURE. Com

oil has a potential to be used as~aw material i~ dark factice manufacture. Because of economic consideration, comoil has to be mixed with palm~ In thiuesearch, dark factice was'Syirthesizedrrom com oil and palm oi~re(1 : 1 and 2 : 1), vulcanization with sulphur (20,25, and 30%), and 'oxidation at 150°C within 3 hours. The best darkfactice synthesized from mixture composition of 1 : 1 with 20% sulphur addition. Based on aceton extract and freesulphur content, this dark factice considered into 2nd grade quality.

Key Words: Dark factice, com oil, palm oil, vulcanization wiyh sulphur

PENDAHULUAN

Faktis merupakan salah satu bahan bantuolah karet berupa material padat agak elastis.Secara umum faktis dibagi menjadi dua golonganyaitu faktis putih dan faktis gelap. Faktis gelapdibuat dengan memvulkanisasi sejumlah minyaktidakjenuh dengan menggunakan vulkanisatorsulfurpada suhu tinggi [1].Faktis gelap umumnyadigunakan dalam pengolahan produk karetberwarna, baik karet alarn maupun karet sintetis.

Konsumsi faktis· dalam produk karetcukup besar yaitu 2 bsk-S bsk (bagian perseratus karet) sebagai bahan bantu olah danS bsk sampai dengan 400 bsk sebagai ekstender.Dengan dosis rata-rata bahan bantu olah sekitar4 bsk, maka konsumsi faktis gelap diperkirakansekitar 10ribu ton per tahun. Berdasarkan kondisi

ini dapat diketahui bahwa kebutuhan faktis gelapakan meningkat seiring dengan pertumbuhanindustri karet. Industri pembuatan faktis gelapdengan demikian dinilai prospektif untukdikembangkan di Indonesia.

Minyak jagung merupakan salah satuminyak nabati yang potensial untuk digunakansebagai bahan baku faktis. Namun, karena hargaminyakjagung yangrelatifmahal danketersediaanyang kurang memadai, pembuatan faktis dariminyak jagung di Indonesia menjadi tidakekonomis. Salah satu cara memperoleh bahanbaku faktis yang berkualitas, tingkat ketersediaanyang terjamin, serta harga yang terjangkau adalahdengan mencampurkan minyak jagung denganminyak sawit kasar.

127

Prosiding Simposium Nasional Polimer V

Terdapat dua hal penting yang perludiperhatikan dalam pembuatan faktis, yaitubilangan iod minyak dan konsentrasi sulfuryang ditambahan. Bilangan iod minyak dalamhal ini berkaitan dengan komposisi campuranminyak jagung dan minyak sawit kasar. Olehkarena itu perlu diteliti ten tang komposisiminyakjagung dan minyak sawit dan konsentrasisulfur yang tepat untuk menghasilkan faktisyang bermutu baik.

Penelitian ini bertujuan untuk menentukanformula faktis gelap terbaik berdasarkan faktorperlakuan komposisi minyakjagung dan minyaksawit kasar serta konsentrasi sulfur yangditambahkan.

METODE PENELITIAN

Bahan utama yang digunakan adalahminyak jagung dan minyak sawit kasar.Kedua jenis minyak ini terlebih dahulu dianalisissifat kimianya meliputi bilangan iod danbilangan asamnya. Kemudian dilakukanpencampuran dengan perbandingan 1 : 1 dan2 : 1(minyakjagung : minyak sawit kasar) dankembali dianalisis sifat-kimianya. Faktis gelap

dibuatdenganm~sasi campuranminyak(1 : 1dan2: l)dengan sulfur (20, 25, 30 bsm (%bib) pada suhu 150°C selama 3jam [2].

Faktis gelapditentukan mutunyamelalui ujisifat kimia faktis meliputi kadar ekstrak aseton,kadar sulfur bebas, kadar abu, dan pH. Faktisgelap dengan mutu terbaik diaplikasikan dalampembuatan barang jadi karet (vulkanisat).Selanjutnya dilakukan uji sifat fisik vulkanisatuntuk mengetahui pengaruh penambahan faktispada vulkanisat.Uji fisikpada vulkanisat meliputiuji kekuatan tarik, uji kekuatan sobek, tegangantarik, perpanjangan putus, daya pantul, dankekerasan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian Pendahuluan

Berdasarkan hasil uji sifatkimia, campuranminyakjagung dan minyaksawit kasar dengankomposisi 1 : 1dan 2 : 1memenuhi syarat sebagaibahan baku faktis.Bahkan bilangan iod campuran

128

ISSN 14/0-8720

minyak berada dalam interval yang berpotensiuntuk menghasilkan faktis bermutu baik [3]. Ujicoba pembuatan faktis menlll1iukkanbahwa suhu150°C merupakan suhu minimal terbentuknyafaktis. Suhu yang lebih tinggi tidak efisien untukdigunakan karena hanya akan membuat wamafaktis semakin gelap. Reaksi vulkanisasi dalampembuatan faktis iniberlangsung selama 3jam.

Penelitian Utama

(---Kadar ekstraR aseton )merupakanparameter utama dala~~nggblongan mutu

faktis. Parameter ini menunjukkan tingkatkesempurnaan vulkanisasi digolongkan faktis kedalam tiga tingkat mutu berdasarkan kadarekstrak asetonnya, seperti disajikan padaTabell [4].

Tabell. Tingkat mutu faktis gelap

Tingkat MutuKadar Ekstrak Aseton

Mutu I

<20%

Mutu II

20 - 35 %

Mutu III

>35%

Sumber (Source) : Harrison (1952)

Konsentrasi sulfur yang ditambahkanberbanding lurns dengan kadar ekstrak asetonfaktis. Hal ini berkaitan dengan sifat sulfur yanglamt dalam aseton. Selain sulfur, materi lain yangterekstrak oleh aseton adalah asam lemakjenuhdan asam lemaktakjenuh yangtidak tervulkanisasisecarasempurna. Kemungkinan padaasam lemakini hanya terbentuk ikatan monosulfida yangbersifat labil.

Kadar ekstrak aseton faktis berbahan baku

campuran minyakjagung dan minyak sawit kasarberkisar antara 29,79 % sampai40,81 %. Kadarekstrak aseton terrendah dihasilkan dari faktis

dengan penambahan 20 bsm sulfur.Kadar ekstrakaseton pada komposisi campuran minyak 2 : 1lebih rendah dibandingkan komposisi 1 : 1padasetiap konsentrasi sulfur. Namun, keduanyatergolong faktis mutu II. Kadar aseton padakomposisi campuran minyak 1 : 1 dan 2 :. 1masing-masingadalah 29,79% dan 27,30%. Hasiluji kadar ekstrak aseton secara lengkap disajikandalam Gambar 1.

Pembuatan Faktis Getap Berbahan Baku Campuran Minyak Jagung dan Minyak Sawit Kasar(YoharmusSyamsu) ..

Kans.ntrasl Sulfur (barn)(Sulphur Concentratlon(%I)

leM Jagung: MSawI (1: 1) • M Jagung: MSawI (2: 1) I

45.00 .

_ 40.00

ii 35.00.c ~ 30.00! ~25.00~!20.00~! 15.0010.00

20 25 30

mudah diekstraksi dari dalam faktis (Baron,1948).

Kadar sulfur terendah diperoleh dari faktisdengan penambahan 20 bsm sulfur. Kadar sulfurpada komposisi campuran minyak 1 : 1dan 2 : 1masing-masing 1,59% dan 1,01%. Keduanyatergolong faktis bermutu baik.

Gambar 3. Kadar abu faktis gelap

20 25 30Konsentrasi Sulfur {bsml

(Sulphur Concentration (%))

10 MJogung : MSawt (1 : 1) • MJogung :MSawl (2 : 1) I

6.00

_ 5.00

~ 4.00• c~ 8 3.00

at ~ 2.00

!! 1.00

0.00

Kadar abu menunjukkan banyak bahanyang tidak terabukan dalam faktis. Bahan iniumumnya adalah mineral. Pada Gambar 3 dapatdiketahui bahwa kadar abu faktis gelap berbahanbaku campuran minyakjagung dan minyak sawitkasar relatif sama pada setiap perlakuan, yaituberkisar 5%. Nilai yang seragam ini disebabkan

oleh penambahan Na2C03 sebanyak 5 bsm.Bahan ini mengan~ung bahan tak terabukan yangsangat tinggi, mencapai 97%.

302520

12.0

11.010.0

%0- 0.0

807.0

20 25 30

Kanse"tr •• 1Sutfur (barn)(Sulphur Concentration (%J)

Ie MJogung: MSawI (1: 1) • MJagung: MSawI (2: 1) I

Kadar sulfur bebas juga menentukan mutufaktis gelap. Faktis yang baik diharapkanmengandung kadar sulfur bebas serendahmungkin, maksimal 2% [4]. Sulfur be basmerupakan kelebihan sulfur yang tidak mengadisiikatan rangkap dalam asam lemak jenuh. Dengandemikian kadar sulfur bebas dapat menunjukkanjumlah konsentrasi sulfur terdekat yang hamsditambahkan dalam campuran minyak. Selaintidak efisien, penambahan sulfur yang berlebihandikuatirkan dapat menganggu sistem vulkanisasipada kompon karet. Berikut adalah kadarsulfur bebas dari faktis gelap yang dihasilkan(Gambar2).

Gambar 1. Kadar ekstrak aseton faktis gelap

10.00

• ~ 8.00J! ~.!]. 8.00~~"'! 4.00ill&;~! 2.00

0.00

Gambar 2. Kadar sulfur bebas faktis gelap

Dari Gambar 2 dapat diketahui bahwakadar sufur bebas berbanding lurus dengankonsentrasi sulfur. Kadar sulfur bebas yangsemakin tinggi disebabkan peningkatankonsentrasi sulfur. Terdapat korelasi positifantara kadar ekstrak aseton dengan k.adarsulfur bebas dalam faktis. Pada Gambar 1dan Gambar 2 terlihat bahwa kedua

parameter ini memberikan pola yang sama.Faktis yang mengandung sulfur bebas tinggi akanmemiliki kadar ekstrak aseton yang tinggi pula.Semakin tinggikonsentrasi sulfuryang digunakan,makajumlah sulfurbebas yang beradadalam faktisakan meningkat. Sulfur bebas ini dapat dengan

Kana.nlr •• ' Sulfur (barnJ(~'phur Concentration (%U

~ung: "Saw.,': 1) .MJagung; M.sawl(2: 111

Gambar 4. pH faktis gelap

Faktis gelap berbahan baku campuranminyak jagung dan minyak sawit kasarbersifat basa. Pada setiap perlakuan, pHfaktis berkisar 9-10 (Gambar 4). Tingginya pH

inijuga berkaitan dengan penambahan N~C03kedalam minyak. Bahan ini tergolong garam

yang bersifat basa. Fungsi Na2C03 dalamminyak adalah menetralkan asam lemak bebasyang dapat menghambat proses terbentuknyafaktis, melalui pengikatan gugus hidroksil padaasam lemak bebas oleh atom Na. Namun di lain

129

Prosiding Simposium Nasional PoUmer V

pihak, jumlah Na2CO) yang berlebihan akanmeningkatkan pH faktis.

Berdasarkan hasil uji kadar ekstrak aseton,faktis dengan konsentrasi sulfur 20 bsm padakomposisi carnpuran minyak 1 : 1 maupun 2 : 1tergolong dalarn faktis mutu II. Nilai kadar

sulfur bebas pada kedua formula ini jugatergolong baik, yaitu kurang dari 2%. Denganpertimbangan ini, maka faktis dengan formulakomposisi 1 : 1dan 20 bsm sulfur serta komposisi2 : 1 dan 20 bsm sulfur akan diaplikasikankedalam kompon karet untuk mengetahuipengaruhnya terhadap vulkanisat karet. Aplikasidilakukan dengan menggunakan dua formulakompon, yaitu ACS-l (ianpa bahan pengisi)danASTM-2A(dengan bahanpengisi carbonblack).

Karakter vulkanisasi memperlihatkanperbedaan yang nyata pada kompon ACS-l.Dengan menggunakan kontrol (kompon tanpafaktis) sebagai pembanding, penarnbahan faktispada kompon ACS-l akan mengurangi waktupravulkanisasi dan waktu vulkanisasi optimum.Waktu pravulkanisasi dan vulkanisasi optimumyang terpendek dimiliki oleh kompon denganpenambahan faktis komposisi 1 : I; 20 bsm sulfur.Kondisi sebaliknya terjadi pada komponASTM-2A. Penarnbahan faktis pada kompon inisecara statistik tidak memberikan pengaruhterhadap karakter vulkanisasi.Keterangan (Note):

Tabel2. Sifat fisik vulkanisat dari kompon ACS-I

No. ParameterKontrol+ Faktis I+ Faktis II

A. Karakter Vulkanisasi I.

Pravulkanisasi2

1.191.57menit)2.

Vulkanisasi (menit) 1511.6312.88

B. Sifat Fisik I.

Kekuatan tarik21.6

24.421.55lNlmm2)

2.

Kekuatan sobek23.3

26.5527.75(N/mm2)

3.

Modulus 100 %0.6

0.80.8(N/mm2)

4.

Modulus 300 %1.4

1.951.85fNlmm2)

5.

Perpanjangan putus840

780810(N/mm2)

6.

Daya pantul (%) 77.579.7579.25'

7.

Kekerasan (Shore A) 3436.535.5

130

ISSN 1410-8720

Tabel3. Sifat fisik vulkanisat dari kompon ASTM-2A

No. ParameterKontrol+ Faktis I+ Faktis II

A. Karakter Vulkanisasi I.

Pravulkanisasi2.5

2.322.38(menit)2.

Vulkanisasi (menit)13.2510.6311.32

B. Sifat Fisik I.

Kekuatan tarik26.6

27.026.55(N/mm2)

2.

Kekuatan sobek78.672.7576.9

(N/mm2)

3.

Modulus 100 %2.10

2.152.25(N/mm2)

4.

Modulus 300 %9.9

8.88.8(N/mm2)

5.

Perpanjangan putus560

585605(N/mm2)

6.

Daya pantul (%)6363.2562.5

7.

Kekerasan (Shore A)6160.560

Faktis I = 1 : 1; 20 bsm sulfur (20% of sulphur)Faktis II =2 : 1; 20 bsm sulfur (20% of sulphur)

Hasil uji sifat fisik vulkanisat menunjukkanbahwa kedua formula faktis (1 : 1;20 bsm sulfurdan 2 : 1;20 bsm sulfur)memperlihatkan pengaruhyang harnpir sarna terhadap sifat fisik vulkanisat.Penambahan faktis ini dapat memperbaikisifat fisik vulkanisat pada parameter tertentu.Hasil pengujian sifat fisik vulkanisat dari komponACS-1 dan ASTM-2A dapat dilihat padaTabe12 dan Tabel 3.

KESIMPULAN

Campuran minyakjagung dan minyak sawitkasardapatmenghasilkanfaktis denganmutu yangbaik. Berdasarkan parameter kadar ekstrakaseton dankadar sulfur bebas, mutu terbaik (mutuII) dipero1eh dari faktis campuran minyakkomposisi 1 : 1 dan 2 : 1 dengan penarnbahan20 bsm sulfur. Spesifikasi teknis kedua faktis inimasing-masing adalah kadar ekstrak aseton29,79% dan 27,30% , kadar sulfur bebas 1,59%dan 1,01%, kadar abu 5,31% dan 5,18%, danpH sebesar 9,8.

Penambahan kedua formula faktis

menunjukkan pengaruh yang sarna terhadap sifatfisik vulkanisat. Pada kompon ACS-1,penambahan faktis akan meriingkatkan kekuatantarik, kekuatan sobek, modulus 300%, dan dayapantul. Sedangkan pada kompon ASTM-2A.

Pembuatan Faktis Getap Berballan Baku Campuran Minyak Jagung dan Minyak Sawit Kasar(yollarmusSyamsu)

penambahan faktis akan mengurangi kekuatansobek dan modulus 300% dan meningkatkanperpanjangan putus.

Berdasarkan hasil sifat kimia, sifat fisikvulkanisat, serta pertimbangan ekonomis, makaformula terbaik faktis gelap berbahan bakucampuran minyakjagung dan minyak sawit kasaradalah komposisi campuran minyak 1 : 1dan 20bsm sulfur.

DAFfAR PUSTAKA

[1]. CRAIG, A. S., Concise EncyclopaedicDictionary of Rubber Technology, ElserierPublishing Company, Amsterdam, TheNetherland, (1969)

[2]. ALFA, A. A. dan S. HONGGOKUSUMO,Pembuatan Faktis dari Minyak Rifi Karet.Balai Penelitian Teknologi Karet, Bogor,(1997)

[3]. FERNANDO, R. N, Manufacture of DarkFactice from Rubber Seed Oil, Journal ofThe Rubber Research Institute of Ceylon,47 (1971) 59-64.

[4]. HARRISON, J. 8., Factice : Its Use andFunction in Rubber Technology.TheJournalof The Institution of The Rubber Industry,28 (3)(1952) 117-138

131