Risalah Pel1emuan llmiah Penelilian dan Pengembangan T eknologi IsOIOp dan Radiasi. 2{XJO

PELAPISAN PERMUKAAN PELEP AH BA TANG PISANG BA TU( Musa brachycarpa I DENGAN RADIASI SINAR -UV*

Sugiarto Danu*, Agus Nurhadi**, Rita Puspita**, dan Anik Sunami*---

* Puslitbang Teknologi Isotop dan Radiasi, BATAN, Jakarta** Jurusan Kimia, Fakultas Matematika clan Ilmu Pengetahuan AlaIn,

Universitas Indonesia, Depok

ABSTRAK

PELAPISAN PERMUKAAN PELEPAH TANAMAN PISANG BATU (Musa brachycarpa)DENGAN RADIASI SINAR-UV. Percobaan pelapisan pelmukaan pelepah tanaman pisang barn telah dilakukanmenggunakan lapiS31I polimer w-etan akrilat dengan pengeringan sinar-{N. Bahan pelapis merupakan campw-anresin w-etan akrilat, monomer tripropilen glikol diakrilat (TPGDA) dan fotoinisiator radikal 2,2-dimetil-2-hidroksi asetofenon. Konsentrasi TPGDA dalam campuran dengan resin uretan akrilat adalah 60, 70 dan 80 %berat, sedangkan konsentrasi fotoinisiator divariasi menjadi 1,5 ; 2,0 dan 2,5 % berat campw-an resin danmonomer. Iradiasi dilakukan menggunakan sinar-UV dengan daya 80 Wattlcm pada kecepatan konveyor 2; 3 dan4 m/menit. Analisis datI sifat lapisan yang diukw- meliputi spektrum infra merah (IR), fraksi gel, kekerasan,ketahanan kikis, kilap dan ketahaIIan terhadap bahan kimia pelarut dan noda. Hasil pengujian menunjukkanbahwa pada umullUlya lapiS31I polimer uretan akrilat pada permukaan substrat mempunyai kekerasan, ketahanankikis serta kilap yang rendah. Lapisan tahan terhadap bahan kimia natrium karbonat I %, asam asetat 5 %,alkohol 50 %, "thinner" dan spidol permanen warna merah, biru dan hitam, tetapi tidak tahan terhadap natriumhidroksida 10 % dan asam sulfat 10 %. Kondisi optimal dicapai pada konsentrasi fotoinisiator sebesar 2 % dankecepatan konveyor 3 m/mellit.

ABSTRACT

SURFACE COATING OF Musa brachycarpa TRUNK USING UV-RADIATION. An experiment onUV-curing of surface coating of Musa brachycarya was carried out using urethane acrylate polymer films.Radiation curable material was the mixture of urethane acrylate resin, tripropylene glycol diacrylate monomer(TPGDA) and radical photoinisiator of 2,2-dimethyl -2 -hydroxy acethophenone. The TPGDA concentrationsin the Inixture \vith urethane acrylate resin were 60; 70 and 80 % by weight, whereas concentrations ofphotoinitiator were varied at the level of 1.5 ; 2.0 mId 2.5 % by weight based on resin mId monomer mixture.lITadiation was conducted by using 80 Watt/cm intensity UV-light at the conveyor speed of 2; 3 and 4 In/min.Atlalysis mId film properties observed were IR spectrum, gel fraction, hardness, abrasion resistaIIce, glossy andchemical, solvent and stain resistances. Results of the experiment showed that in general urethane acrylatepolymer filt11S on the substrate surface have low hardness, abrasion resistance and glossy. Films have goodresistances against I % sodium carbonate,S % acetic acid, 50 % alcohol, thinner and red, blue and blackpermanent marker, except against 10 % sodium hydroxide and 10 % sulfuric acid. Optimum condition wasachieved at the photoinitiator concentration level of 2 % and conveyor speed of 3 mlmin.

PENDAHULUAN Dalam percobaan ini dipakai senyawa uretan akrilatkarena mempunyai sifat ulet, tahan terhadap bahan kirniadaD dapat melekat baik pada permukaan yang kompleks.Selain itu, polimer uretan akrilat mempunyai sifat adesiyang baik dan fleksibel sehingga cocok untuk pelapisanpermukaan bahan yang sifatnya fleksibel misalnya PVC;plastik daD kulit (4). Dalam percobaan ini, sebagai diluendipakai monomer difungsional tripropilen glikol diakrilat(TPGDA). Penggunaan monomer TPGDA didasarkanpertimbangan bahwa monomer tersebut mempunyaiviskositas daD "draize rating" rendah, serta daya larutdaD reaktivitas yang tinggi terhadap prapolimer akrilat[5].

Tujuan penelitian ini adalall untuk mengetahuisifat lapisan polimer campuran uretan akrilat daDTPGDA hasil imdiasi sinar-UV pacta pennukaan pelepahbatang pisang barn. Adapun pemmeter yang diukurmeliputi spektnun IR lapisan, fraksi gel, kekerasan,ketahanan kikis, kilap lapisan daD ketahanan terhadapbahan kilnia, pelarut dan noda.

Jenis tanaman pisang batu ( AI/usa brachycarpa)memiliki serat dengan kekuat.:w tarik yang kuat,kehalusan tinggi, lembut d.:w mengkilap serta memilikitekstur dan penampilan permukaan yang tinggi [1).Batang pisang tersebut memiliki kandungan terbesarberupa air sekitar 90 -93 % d.:w selebilmya adalallpadatan yang sebagian besar merupakan selulosa. Sclainsebagai sumber daya hayati, tanaman tersebut dapatdilnanfaatkan lmtllk industri kertas, obat , ballaDkerajin.w tangan, ballaD fit1kanan, lninmnan d.:w lain-lain[2,3). Beberapa prodllk kerajinaIl tangan dari pelepahbatang piSaIlg antara lain: las, sampul atau kulit bukudan cindera lnata.

Sebelum pelepall batang piSaIlg dipakai untuksuatu produk diperlukan proses pelapisan pennukaanuntuk meningkatkan penampilaIl serta keawetannya.Sinar ultra violet (UV) merupakan Salall satu jenis radiasiyang banyak dipakai untllk pengeringan pacta prosespelapisan pennUkaaIl.

237

Risa!ah Pel1emuan !!miah Penelitian dan Pengembangan Tekno!ogi !sotop dan Radias~ 2000

BAHAN DAN METODE

Bahan. Sampel pelepah bataIlg pisang batudiperoleh dengan cara penebangaIl, pembersihaIl,pemotongan daD pengeringaIl. Resin poliuretan akrilatdengan nama komersial Crisvon NB-646-NS berasal dariPT Pardic Jaya Chelnicals, Tangerang. MonomerTPGDA daD fotoinisiator 2,2-dimetil-2-hidroksiasetofenon dengan nama komersial Darocur 1173 buatanMerck. Bal1aI1 pelapis konvensional berupa vernispoliuretan buatan PT Propan Raya, Tangerang. Strukturkilnia komponen bal1aI1 pelapis radiasi terdapat padaTabel I.

A lat. Smnber radiasi-UV terdiri dari 1 Imnpudengan daya 80 Watt/cm buatan 1ST StrahlentecknikGmbH, Jerman.

Percobaan. Pelepah batang pi sang (substrat)dibersihkan menggunakan air, kemudian dipotong-potong dengan ukuran :t 30 cm. Pelepah selanjutnyadirendmn ke dalam larutan asmn benzoat 10 % denganpelarut alkohol50 % selama 12 jaIn, dibersihkan denganair, dikeringkan menggunakan sinar matalmri d.wkemudian disetrika. Agar pelepall tersebut dapat menjadilembaran clan rata, maka pelepah tersebut direkatkanpada kertas tebal.

Bahan pelapis radiasi dibuat dengan mencampurresin uretan akrilat dengan TPGDA. Konsentrasi TPGDAdalam campuran divariasi menjadi 60, 70 clan 80% beratcampuran. Ke d.'llmn campuran ditambahkan fotoinisiator2,2-dimetil-2-llidroksi asetofenon sebanyak 1,5 ; 2 clan2,5 % berat campllfan resin clan monomer. Cmnpurandiaduk daD ditutup agar kedap calk'lya. Sebagaipembanding dipakai juga ballaD pelapis konvensiona1yang dibuat dengan mencampur vernis po1iuretan denganpengeras ("hardener") dengan perbandingan berat 2: 1.

Pelapisan dilakukan menggunakan kuas. Iradiasisinar-UV dilakukml pada kecepatan konveyor 2; 3 clan 4mlmenit sebanyak 3 kali iradiasi. Spektrum IR diukurmenggunakan Ff -IR 820 I PC buatan Shimadzu. Fraksigel diukur terhad.'lp lapisan pada permukaan alwniniumdengan ekstraksi selmna 16 jam menggunakan pelarutaseton. Kekerasan pendulmn ditentukan dengan metodeKoenig menggunakan Pendulum Hardness RockerCounter buatan Sheen Ltd., sesuai ISO 1522-1973(E) [6].Ketahanan kikis diukur berdaSo:'ifkan ASTM D 4060-81[7] menggunakan Rotary Abrasion Tester buatanToyoseiki. Kilap lapisan diukur menggunakan Gloss-meter buatan Toyoseiki berdasarkan ASTM D 523-80[8]. Pengujiml ketahc'lnan lapisan terlk'ldap ballaD kilnia,pelamt d.'ln Dada dilakukan menggunakan uji tetesmenumt ASTM D 1308-79 [9]. Balk'ln penguji yangdipakai adalah Na2CO3 I 0/0, H2SO4 10 %, asam asetat 5%, alkohol 50 %, NaOH 10 %, "thinner", serta spidolpennanen wama merall, bim clan hitam.

lapisan padat setelah diiradiasi sinar-UV. Oleh sebab itu,peranan monomer reaktif, dalam hal ini TPGD Amenentukan viskositas bahan pelapis. Tabel 2menunjukkan viskositas bahan pelapis radiasi padavariasi konsentrasi fotoinisiator dan TPGDA. Semakintinggi konsentrasi TPGDA, semakin rendah viskositasballaD pelapis. Bahan pelapis dengan konsentrasiTPGDA 60 dan 70 % menghasilkan campuran yanghomogen, sedangkan pada konsentrasi 80 % terjadi 2rase, yaitu cairan dan gel sehingga perlu dipisahkan dulusebelum dipakai. Viskositas rendah menghasilkcw lapisanrelatif lebih rata dibanding bahan pelapis yangmempunyai viskositas lebih tinggi. Kondisi permukaansubstrat yang secara alaIni tidak rata daD beralurmenyebabkan lapisan yang dihasilkan tidak begitu rataterutama pada penggunaan bahan pelapis dengankonsentrasi TPGDA 60 %. Pada konsentrasi TPGDA 60% viskositas bahan pelapis adalah 914 cpo

Fotoinisiator 2,2-dirnetil-2-hidroksi asetofenonmerupakan turunan dari asetofenon daD membentukradikal melalui reaksi abstraksi hidrogen. Semakin tinggikonsentrasi fotoinisiator dalam bahan pelapis, semakinbanyak jumlah radikal yang terbentuk karena terkenapantulan sinar rnatahari secara tidak langsung pada saatpembuatan bahan pelapis. Jika jumlah radikal yangterbentuk semakin banyak, maka polimerisasi dini yangterjadi juga semakin besar terutarna pada polimer denganberat molekul tinggi. Terjadinya polimerisasi dini padabahan pelapis menyebabkan kenaikan viskositas. Padakonsentrasi fotoinisiator lebih tinggi dari 2 % yaitu 2,5%, jumlah radikal selnakin besar, sehingga terjadikelebihan radikal dibanding bagian reaktif yang ada.Akibatnya, radikal tidak dapat lagi mernacu reaksipolimerisasi sellingga tahap reaksi tenninasi yang terjadi.Dalam keadaan ini reaksi yang terjadi membentukpolimer dengan berat molekul rendah sehingga viskositasballaD pelapis mengalalni penurunan. Konsentrasi bahanpelapis konvensional relatif rendah jika dibandingkanbahan pelapis konvensional, yaitu sekitar 56 cpo

Pengukuran tebal lapisan agak sulit karenasubstrat berbentuk alur-alur, sellingga tebal lapisanditentukan dari berat dan densitas bahan pelapis. Dariperhitungan diperoleh tebal rata-rata bahan pelapisradiasi adalah 18,76 Jlm sedangkan lapisan konvensionalmempunyai tebal rata-rata 14,0 Jlm.~

Spektroskopi fR. Hasil pengukuran spektrum IRterlilmt pada Gambar la , b, c dan d. Spektnun padalapisan polimer uretan akrilat basil iradiasi menunjukkanadanya puncak serapan yang agak melebar pada bilangangelombang 3500 dan 3300 cm-l. Pita serapan tersebutmerupakaIl serapan dari vibrasi rentangan N-H. Adanyaikatan vibrasi N-H diperkuat dengan munculnya puncakserapan pada panjang gelombang sekitar 840,90 cm-l.Hal ini menunjukkan bahwa resin uretan akrilat yangdigunakan mempunyai gugus uretan dengan ikatan N-H.Ikatan C-N pada resin ditunjukkan adanya pita serapanpada panjang gelombang 1600-1500 cm-l. Puncakserapan pada panjang gelombang sekitar 3000-2800cm-lmenunjukkan C-H alifatik dari gugus vinil yangberikatan silang. Gugus karbonil pada monomer danresin uretan akrilat terlilmt pada panjang gelombang 1700cm-l.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Lapisan Permukaan. Viskositas bal1an pelapismernpakan faktor penting karena menentukan kondisilapisan pad.1 pennukaan pelepal1 batang pisang daD sifat

238

Risalah Pertemuan Ilm/ah Penelilian don Pengembangan leknologi IsOIOp don Radias/: 2CXJO

Hasil pengukuran sampel substrat daD substratyang telall dilapisi baik secara radiasi maupunkonvensional memperlihatkaIl spektrum yang sangatkompleks. Gugus ludroksil O-H ditunjukkan olehserapan pada panjang gelombang sekitar 3600-3000cm-l, sedangkan C-H alifatik ditunjukkan serapanpacta panjang gelombang 3000-2800 cm-l. Serapan pactapanjang gelombang 1118,6 cm-1 menunjukkan adanyarentangan C-O daTi selulosa daD lignin. Dati dataspektrum terlillat bahwa komponen yang dolninan adalallselulosa. Spektrum substrat yang telah dilapisi baiksecara radiasi maupun konvensional menunjukkc1nadanya sedikit perubahaIl pada intensitas absorpsi yangterjadi. Hal ini memberi infonnasi bahwa lapisan polimerhanya mempunyai ikatan secara fisika dengan substratpelepah batang pi sang batu.

pendulum suatu lapisan dipengaruhi oleh kondi~i substratjika tebal lapisan kurang daTi 30 ~m. Dalam percobaanini tebal lapisan bahan pelapis radiasi dan konvensional

masing-masing hanya 18,76 dan 14 ~m. Kekerasanlapisan konvensional relatif lebih tinggi yaitu 27 detik.Kekerasan rata-rata substrat sendiri rendah (lunak) yaituhanya 12 detik.

Ketahanan Kikis. Pengukuran ketal1anan kikisdipengaruhi oleh kondisi pennukaan substrat. Semakinbanyak lapisan yang terkikis, semakin banyak kehilanganberat. Semakin rendah bilangan seperti terterapada Tabel5, selnakin tinggi ketal1anan kikisnya. Dalam hill inikondisi substrat yang beralur, lunak daD tidak homogenmenghasilkan ketahanan kikis lapisan yang rendah dandatanya agak tersebar. WalaupUfl demikian, lmsilpengukuran ketahanan kikis mempUflyai kecendenmganyang sarna dengan fraksi gel dan kekerasan. Semakintinggi densitas polimer ikatan silang, semakin tinggiketallanan kikisnya. Sampel mempUflyai ketahanan kikistertinggi pada konsentrasi fotoinisiator 2 %. Sebagaicontoh, pacta konsentrasi TPGDA 60 % dan kecepatankonveyor 2 mlmenit, dengan konsentrasi fotoinisiator 2% jumlah lapisan yang terkikis 248 mgr, sedangkan padakondisi yang sarna dengan konsentrasi fotoinisiator 1,5daD 2,5 %jumlah lapisan yang terkikis 290 daD 279 mgr.Pengaruh kecepatan konveyor terhadap ketahanan kikistidak memberi informasi yang jelas karena data yangfluktuatif.

Fraksi-gel. Fraksi gel ditentukan oleh banyaknyapoliIner ikatan silang yang terjadi antara resin dcwmonomer. Tabel 3 menyajikml fraksi gel lapisan pactaperlakuan konsentrasi TPGDA, fotoinisiator, dankecepatan konveyor. Pacta konsentrasi fotoinisiator 1,5 %jrnnlah radikal yang terbentuk relatif sedikit dibandingjumlall bagiml reaktif sehingga pembennlkan gel relatifrendah. Jika konsentrasi terlalu tinggi (2,5 %), radikalyang terbentuk terlalu banyak sehingga reaksi tenninasiberjalan lebih dominan dibanding reaksi propagasi (10].

Akibatnya, pembentukan homopolimer meningkatmenglmsilkan poliIner dengan berat molekul rendall yangmudall larut dalmn aseton pacta saat ekstraksi. Sebagaicontoh, pacta konsentrasi fotoinisiator 2 % dengankonsentrasi TPGDA 70 % daD kecepatan konveyor 2In/menit besamya fraksi-gel 92,05 % , sedangkan pactakondisi yang salna pacta konsentrasi fotoinisiator 1,5 dan2,5 % masing-masing lapisan rnernplmyai fraksi gel89,11 dc'ln 90,30 %. Hal yang sarna terjadi sebagaipengarull variasi kecepatan konveyor. Jika radikal yangterbentuk terlalu sedikit yaitu p<'lda kecepatt'ln konveyor 4In/menit sebagai akibat kurangnya jumlall radiasi yangditerima lapiScw maka fraksi gel relatif rendah. Tetapijika jUlnIah radikal terlalu banyak yaitu pacta kecepatankonveyor 2 m/rnenit, rnaka nilai fraksi gel juga relatifrendall dibmldingkan dengan fraksi gel pada kecepatankonveyor 3 n1/menit. Dari tabel terlihat bahwa pactakonsentrasi TPGDA 60 %, konsentrasi fotoinisiator 2 %daD kecepatan konveyor 3 In/menit fraksi gel besamya94,14 % sedangkan padc'l kondisi yang smna, dengankecepatan konveyor 2 dan 4 n1/rnenit nilai fraksi gelmasing-lnasing 91,36 dan 90,54 %. Fraksi gel bahanpelapis konvensional adaIaIl 87,9 %.

Kilap. Hasil pengukuran kilap seperti terlihat padaTabel 6 menunjukkan bahwa kilap selurull contoh ujisangat rendah yaitu berkisar antara 3 dan 8 %. Warnacoklat tua dan agak kehitam-hitaman serta kondisiberalur pada pennukaan substrat menyebabkan sebagianbesar sinar yang mengenai pennukaan sampel padapengukuran kilap diserap substrat sehingga menghasilkankilap yang sangat rendah. Perbedaan jurnlah polimerikatan silang yang ditunjukkan oleh fraksi gel jugaberpengamh terhadap hasil pengukuran kilap lapisan.Semakin tinggi jurnlah polimer ikatan silang semakintinggi kerapatan lapisan dan semakin tinggi pantulansinar yang mengenai lapisan. Pacta konsentrasi TPGDAyang sarna. dengan konsentrasi fotoinisiator 2 % dankecepatan konveyor 3 rn/men. menghasilkan kilaplapisan relatif lebih tinggi dibanding yang lain.

Ketahanan Terhadap Bahan Kimia Pelarut donNoda. Hasil pengujian ketahanan terlmdap bahan kimia,pelarut dan noda menggunakan uji tetes memberiinformasi bahwa saInpel substrat mengalami kerusakanyang cukup besar dengan ditandai oleh terjadinyapenggembungan permukaan, pelunakan dan perubahanmenjadi WarDa putih. Substrat juga tidak tahan terlmdapsemua spidol permanen yang diujikan. Sampel yangsudah dilapisi baik secara radiasi maupun konvensionaltidak menunjukkan adanya perubahan pacta lapisankecuali pacta penggunaan bahan kimia penguji NaOH 10% dan H2SO4 10 %. Sebagai asam kuat daD basa kuatbahan kimia tersebut dapat melakukan penetrasi kedalam lapisan, sehingga menyebabkan penggembunganpacta lapisan dan substrat.

Kekerasan. Sitar kekerasan dipengarulli densitasikatan silang. Semakin tinggi densitas ikatan silang,semakin tinggi kekerasan lapisan. Sifat kekerasandipengarulli oleh fraksi gel. Pacta UlnUllmya semakintinggi fraksi gel, selnakin keras suatu lapisan. Sepertikecenderungan data fraksi gel yang diperoleh, kekerasantertinggi dicapai pacta konsentrasi TPGDA 70 %,konsentrasi fotoinisiator 2 % d.w kecepatan konveyor 3In/menit. Kekerasan selurull lapisan relatif rendah yaituhanya ant:1ra 17 daD 24 detik. (Tabel 4). Rendalmya nilaikekerasan lapisan karena dipengarulli oleh tebal lapisandall kekerasan substrat. Menurut SENG [II], kekerasan

239

Risalah Penem/Jan Ilmiah Penehrian dan Pengt'mbangan Te*nologi lsotop dan Radiasi, 2(XJO

KESIMPULAN 3 MUNADnM., Teknologi Pengolahan Pisang, PIGramedia, Jakarta, 1983.

Dari hasil percobaan dapat disimpulkan scbagaiALLEN, N. S., JOHNSON, M. A., OLDRING, P. K.

T., and SALIM, M. S., Chemistry &Technology of UV & EB Fonnulation forCoatings, Inks & Paints, Vol. II, SIT A, London,1991.

4.

5 HOLMAN, R., and OLDRING, P., UV & EB CuringFonnulation for Printing Inks Coatings &Paints, SIT A, London. 1988.

INTERNATIONAL ORGANIZATION FORSTANDARDIZATION, Paints and Varnishes,Pendulum Damping Test ISO 1522-1973 (E)348, (1973).

6.

7 AMERICAN SOCIETY FOR TESTING ANDMATERIALS, Annual Book of ASTMStandards, Part 27, ASTM, Philadelpllia (1982)918.

berikut.1. Pelapisan pennukaan pelepall batang pisang batu

menggunakan lapisan polimer uretan akrilat denganradiasi sinar-UV maupun konvensional dapatmeningkatkan sifat kekerasan. ketallanan kikis danketallanan terhadap ballan kilnia. pelarut dan noda.Walaupun demikian. peningkatan tersebut tidakbegitu besar dengan masih rendahnya kekerasan daDketahanan kikis lapisan. Pengukuran spektrum IRmemberi informasi ballwa ikatan antara substrat danlapisan polimer berupa ikatan fisika.

2. Kondisi pennuk.'lan substrat yang tidak rata. lunakdaD beralur merupakan salah satu faktor pentingsehingga tidak diperolehnya kondisi pennuka.:'lll dansifat lapisan yang baik. Diperlukan metode lainuntuk meningkatkan kualitas pelepall tanc1man pisangbatu rnisalnya dengan cara perendaman substratkemudian diiradiasi.

3. Pada umumnya kondisi optilnal dicapai padakonsentrasi TPGDA sebesar 70 %. konsentrasifotoinisiator 2 % daD kecepatan konveyor 3 In/menit. 8. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND

MATERIALS, Annual Book of ASTMStandards, Part 27, ASTM, Philadelphia (1982)105.UCAPAN TERIMA KASIH

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING ANDMATERIALS, Annual Book of ASTMStandards, Part 27, ASTM, Plliladelphia (1982)188.

Penulis mengtlcapkan terilna kasih kepada selurulloperator di fasilitas mesin berkas elektron yang telaIlmemberi layanan iradiasi sinar-UV sehingga penelitianini dap.,'1t selesai sesuai dengan rencana.

9.

10. HANRAHAN, M. J., "The effect of photoinisiatorconcentration on the properties of UVformulations", Proceedings RadTech'90 NorthAmerica, Vol. 1, Chicago (1990) 249.

DAFTARPUSTAKA

HEYNE, K., Twnbuhan Berguna IndonesiaYayasan Sarana Wanajaya, Jakarta, 1987. II. SENG, H. P., Test methods for tile characterisation

of UV -and EB-cured printing varnishes, Part I,Betagarnrna}. (1989) 10.NURY ANI, S., dan SOEDJONO., Budidaya Pi sang,

Dallara Prize, Semarang, 19962

240

Risalah Pertemuan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan Teknologi Isotop dan RadiaSl; 2(XJO

Tabeli. Struktur kimia resin uretan akrilat, monomer TPGDA dan fotoinisiator.

Nama kimia Struktur kimia

Uretan akrilat

0: I

R: -C -0 -(- CH2)- CH2-Y : H atau CH3

R I : diisosianat

Tripropilen glikoldiakrilat (TPGDA)

0 CH3 0II I II

CH2 = CH- C -0 -( -CH -CH2 -0 -)3 -C -CH = CH2

l,l-dimetil-l-hidroksi asetofenon

0 OHII I

-C- C-CH3

CH3

Tabel 2. Viskositas bahan pelapis radiasi (cp) pada suhu 25°C

Konsentrasi TPGDA(%)

Konsentrasi fotoinisiator

(%)60 70 80

5 736 361 84

2,0 980 425 146

2.5 914 407 131

Viskositas baJlan pelapis konvensionaJ : 56 cpo

241

Risalah Peltemuan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan Teknologi IsOIOp dan Radlasi, 2(XXJ

Tabel3. Fraksi gellapisan ( % )

Konsentrasi TPGDA Konsentrasi fotoinisiatorKecepatan konvevor, m/menij

(~l (%) 2 3 4

1,52,02,5

90,2491,3689,90

90,9394,1490,31

86,0990,5490,93

60

1,5

2,0

2,5

89,1192,0590,30

89,9392,6592,16

88,0889,8490,59

70

1,5

2,02,5

86,0786,6691,33

89,1189,5593,27

86,5788,5091,48

80

Fraksi gellapisan konvensional : 87,9 %

Tabel4. Kekerasan pendulum lapisan (detik).

~ -~ ~

Konsentrasi TPGDA(%)

Konsentrasi fotoinisiator(%)

Kecepatan konveyor, mlmenit3172224

1,52,0205

2212121

4212223

60

1,52,0~1,52,02,5

192220172120

212422

21

2220

192322191919

70

80

Kekerasan lapisan konvensional : 27 detik

Tabel 5. Ketahanan kikis dinyatakan dalam berat yang terkikis (mgr) diukur pad a 1000 putaran, 70 rpmdaD beban 500 gr menggunakan alat kikis Cs-17.

Konsentrasi TPGDA.(%)

Konsentrasi fotoinisiator(%)

Kec~~a!.':lll ko_nveyor, mlmenit

1,5

2,0

2,5

2200248273

3306279277

4220206244

60

1,52,0

~1,52,02,5

265210227282215265

250253242242206244

262182204

268240248

70

80

KetahaIl£'lll kikis lapisan konvensional : 207 mgr.

242

Risa/ah Pel1emuan //miah Pene/ilian dan Pengembangan Teknologi /SOlop dan RadiaS/; 2000

." j

'~"V'-\

3)';90 IN 1b£GO

'vy"~r'-'-'-

,"\.)

';NJ~

\ Ivb5I '

\._,""iI,."-'-./"'~)Mr i'-,-'-.1"'..

,.-,

:;1,\

Gambar 1. Spektrum IR beberapa sampel pada pelapisan polimer uretan akrilata). Lapisan polimer uretan akrilat. c). Substrat yang sudah dilapisi secara radiasi-UVb). Substrat pelepah batang pisang d). Substrat yang sudah dilapisi secara konvensional

243

Risalah PertemtJan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan T eknologi IsOlop dan Radias~ 2tXXJ

DISKUSI

EKA RUSMA W A TI WIWIEK SOFIARTI

Pacta pelapisan pennukaan pelepah tanamanpisang disini ikatan fisika apa yang terjadi antara resin +campuran dengan pennukaan pelepah ?

I. Kriteria pelnilihan pelepall pisang batu, kenapa bukanpisangjenis lain misalnya pi sang raja?

2. Fungsi dan tujuan pelapisan serta manfaat UIltuk

masyarakat.SUGIARTO DANU

SUGIARTO DANUIkatan fisika yang terjadi antara resin/folimer

dengan permukaan pelepah adalah ikatan mekanik.

RAHA YU CHOSDU

1. Kriteria perni1ihan pisang batu-mudall tumbull-cepat twnbuh-kuat & ulet-teksturnya menarik-sifat pelepah pisang raja belum kami teliti.

2. Fungsi pelapisan

-proteksi/keawetaJl-dekorasiManfaat untuk lnasyarakat

-meningkatkan kesejahtera.:1n petalll pisang.

1. Pelepah batang pisang batu bahan yang ramahlingkungan, apakall polimer pelapis yang saudaragunakan ramah lingkungan/biodegradable, kalauproduk akhir daTi penelitian ini ramah lingkungan =>memenuhi ISO-14000, kemungkinaIl industri maumengaplikasikan .

2. Karena produk ini dapat menghasilkan produk seni(art) => parameter pengamatan visual (menggunakanpanelis) juga dapat dilakukan, bagairnana menurutpendapat bapak ?

MADE SUMARTI KHARDA

SUGIARTO DANUKenap.'l memilih pisang batu dan apakah jenis pisangyang lain kurang baik ?Bagaimana tindak lanjut dati padc'l penelitian inimengingat tanaman pi sang banyak didapat diIndonesia?

SUGIAARTO DANU

I. Bahan pelapis polimer uretan akrilat tidak raJnahlingkungan karena sulit terdegradasi di alam sepertiImlnya kebanyakan balmn pelapis yang ada dipasaran. lndustri terkait adalall kerajinan yang

menggunakan pelepah batang pisang.2. Untuk barang seni, parameter pengaJnatan visual

memang dapat berpengarull terlmdap jenis produkyang dihasilkan.

1. Jawaban seperti pertanyaaIl fuu Dra. Eka Rusrnawati2. Tindak Ian jut :

Melanjutkan/rnengernbangkaIl penelitian inirnenggunakan pelepall batang piSaIlg dan ballanpelapis yang lain wltuk rnengltasilkan kualitas produkyang lebih baik secara teknis dan layak secaraekonorni.

244