Perpustakaan Digital ITB

Gum rosin adalah salah satu komoditas ekspor di Indonesia yang banyak digunakan sebagai bahan baku untuk berbagai industri, seperti industri percetakan, cat, elektronik, optik dan kesehatan. Namun gum rosin memiliki kestabilan yang rendah, mudah mengkristal dan cenderung teroksidasi. Oleh karena itu, untuk mengatasi kekurangan tersebut, diperlukan modifikasi pada senyawa gum rosin dengan cara esterifikasi. Penelitian ini mempelajari esterifikasi rosin dengan gliserol dan polietilen glikol sebagai reaktan (agen modifikasi) yang digunakan untuk membentuk rosin ester. Rosin ester yang dihasilkan akan digunakan sebahai bahan baku pada pembuatan waterbased pressure sensitive adhesive (PSA). Tahapan aktivitas penelitian ini meliputi: 1. Esterifikasi dengan dan tanpa katalis komersial antara gum rosin dan gliserol serta polietilen glikol (PEG) serta impregnasi logam tunggal dan ganda ke dalam katalis 2. Pembuatan zeolit dari abu boiler sawit serta karakterisasi dan uji aktivitas katalis untuk reaksi esterifikasi gum rosin dengan agen reaktan PEG. 3. Seleksi variabel proses dan optimasi serta validasi kondisi operasi reaksi esterifikasi katalitik rosin dan gliserol serta polietilen glikol. 4. Pembuatan PSA dengan penambahan rosin ester Penelitian ini berhasil memperoleh beberapa temuan antara lain bahwa zeolit 13X memiliki situs asam yang lebih aktif dan permukaan yang lebih luas dibandingkan dengan zeolit ZSM 5 dan zeolit alam, sehingga memberikan konversi yang lebih besar. Luas permukaan yang tinggi pada zeolit 13X memungkinkan interaksi yang lebih efektif antara substrat dan katalis. Hal ini menjadikan zeolit 13X pilihan unggul dalam sintesis rosin ester. Pada proses sintesis rosin ester menggunakan gliserol dan polietilen glikol (PEG), diperoleh konversi tertinggi masing-masing sebesar 95,54% dan 87,33% pada kondisi operasi suhu 250 °C, berat katalis 0,5%, waktu reaksi 6 jam, dan rasio mol rosin terhadap gliserol 2:1, dengan menggunakan katalis zeolit 13X komersial. Zeolit 13X dari abu boiler sawit dengan tingkat kristalinitas tinggi (74,3%) berhasil disintesis melalui proses peleburan alkali pada suhu 400 °C selama 2 jam, diikuti dengan perlakuan hidrotermal pada suhu 80 °C selama 8 jam menggunakan autoklaf, dengan rasio berat NaOH terhadap abu dan Al2O3 sebesar 1,6. Proses sintesis ini menghasilkan zeolit dengan struktur kristal yang mampu meningkatkan konversi rosin ester PEG hingga 80,51%. Selanjutnya, dilakukan optimasi kondisi proses reaksi untuk meningkatkan konversi reaksi dengan menggunakan zeolit 13X komersial karena menghasilkan konversi yang lebih tinggi daripada zeolit sintesis. Hasil optimasi memperlihatkan bahwa konversi maksimum rosin ester gliserol mencapai 99,55% dan rosin ester PEG sebesar 90,19% pada suhu 260 °C, dengan berat katalis 0,75%, waktu reaksi 4 jam, dan rasio mol rosin terhadap PEG 1:1. Selanjutnya rosin ester gliserol dan rosin ester PEG dengan kondisi optimum tersebut, digunakan pada pembuatan PSA Pada aplikasi formula pita perekat berbasis air (waterbased PSA), kombinasi terbaik diperoleh dengan komposisi 9% rosin ester gliserol, 7% rosin ester PEG, 4% lesitin sebagai pengemulsi, 5% boraks sebagai penguat struktur, dan 75% polivinil alkohol sebagai bahan dasar film polimer. Formula ini menghasilkan daya rekat tertinggi berdasarkan uji peel test dan holding test. Kombinasi rosin ester dan bahan tambahan lainnya mampu menghasilkan sifat perekat yang optimal. Meskipun demikian, seluruh formula menunjukkan kohesi internal yang rendah, yang mengindikasikan bahwa pengembangan lebih lanjut diperlukan untuk meningkatkan kekuatan struktural dalam pita perekat yang dihasilkan.