Karet Lembaran yang Terbuat dari Campuran Serbuk Ban Bekas dan Karet Alam yang Disetarakan Dengan SIR-20 untuk Pembuatan Bahan Sol Sepatu Olah Raga
KARET LEMBARAN YANG TERBUAT DARI
CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN KARET ALAM
YANG DISETARAKAN DENGAN SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN
SOL SEPATU OLAH RAGA
TESIS
Oleh
OJAKMA TUMANGGOR
127026004/FIS
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
KARET LEMBARAN YANG TERBUAT DARI
CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN KARET ALAM
YANG DISETARAKAN DENGAN SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN
SOL SEPATU OLAH RAGA
TESIS
Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains
Dalam Program Studi Magister Fisika Pada
Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Oleh :
OJAKMA TUMANGGOR
127026004/FIS
PROGRAM PASCA SARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis
: Karet lembaran yang terbuat dari campuran serbuk
ban bekas dan karet alam yang disetarakan dengan
sir-20 untuk pembuatan bahan sol sepatu olah raga
Nama Mahasiswa
: Ojakma Tumanggor
Nomor Pokok
: 127026004
Program Studi
: Magister Ilmu Fisika
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Menyetujui
Komisi Pembimbing
Dr.Anwar Dharma Sembiring, M.S
Prof. Dr. Eddy Marlianto M.Sc
Ketua
Anggota
Ketua Program Studi
Dekan
(DR. Nasruddin MN, M.Eng, Sc)
NIP. 19550706198102 1002
(DR. Sutarman, M.Sc)
NIP. 196310261991031001
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN ORISINALITAS
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN
BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN
SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini
adalah hasil karya saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap
satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, 24 Juli 2014
Ojakma Tumanggor
127026004
ii
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN KADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda
tangan di bawah ini :
Nama
: Ojakma Tumanggor
NIM
: 127026004
Program Studi
: Fisika
Jenis Karya Ilmiah : Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan
kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif (Non –
Exclusive Royalti Free Right) atas tesis saya yang berjudul :
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN
BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN
SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Non-Ekslusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih
media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan
mempublikasikan tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap
mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau
sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, 24 Juli 2012
Ojakma Tumanggor
127026004
iii
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada
Tanggal : 24 Juli 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
: Pof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc
Anggota : 1. Dr. Kerista Sebayang, MS
2. Dr. Nasruddin MN, M.Eng, Sc
3. Prof. Drs. M. Syukur, MS
iv
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap
: Ojakma Tumanggor, S.Pd
Tempat dan Tanggal Lahir : Saragih, 19 Januari 1973
Alamat Rumah
: Dusun VI Pasar Kamis- Sirandorung Tapanuli
Tengah
Telp. / HP
: 081375075942
E-mail
:Ojakmatumanggor@yahoo.co.id
Instansi Kerja
: SMA RK BUDI MULIA TUMBAJAE
Alamat Kantor
: TUMBAJAE Kecamatan Manduamas
DATA PENDIDIKAN
SD
Negeri Saragih
Tamat Tahun 1984
SMP Negeri 1 Manduamas
Tamat Tahun 1987
SMA Negeri 1 Barus
Tamat Tahun 1990
D3 IKIP NEGERI MEDAN
Tamat Tahun 1994
Strata 1 Fakultas PMIPA UHN
Tamat Tahun 2002
Strata 2 Program Studi Magister Fisika USU
Tamat Tahun 2014
v
Universitas Sumatera Utara
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN
BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN
SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pengolahan serbuk ban bekas sebagai filler
pada pembuatan sol sepatu olah raga. Pada penelitian ini dikaji sifat-sifat teknis
vulkanisat sol sepatu karet alam menggunakan bahan pengisi serbuk ban bekas
dan dibandingkan dengan spesifikasi teknis sol sepatu berdasarkan Standar
Nasional Indonesia. Pembuatan bahan pengisi serbuk ban bekas ukuran partikel
60 mesh dilakukan dengan tahapan proses, pengecilan ukuran partikel, pencucian,
pengeringan dan penyaringan. Komposisi serbuk ban bekas (30,45,50) %
berat.Vulkanisat sol sepatu karet alam berbahan pengisi serbuk ban bekas dan
menggunakan tehnik cetak tekan pada suhu vulkanisasi 1800 C selama 4,50 menit.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa vulkanisat sol sepatu karet alam berpengisi
serbuk ban bekas dengan ukuran partikel 60 mesh dapat dipakai untuk membuat
sol sepatu olah raga karena vulkanisatnya memiliki sifat teknis yang cukup sesuai
dengan standar SNI 06-1844-1990 Ed 1.2.
Kata kunci : Serbuk Ban Bekas, Bahan Pengisi, Vulkanisat Karet, Sifat teknis
barang jadi karet.
vi
Universitas Sumatera Utara
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN
BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN
SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
ABSTRACT
It has been done about the study of waste tires powder processing as a filler on
making shoe sole. On the research it has been found the vulcanizate technical on
natural rubber of shoe sole by using waste tires powder and was compound to the
tecto the technical specification of shoe sole according to Indonesia Natural
Standard. The process of making waste tires powder triller 60 mesh particle size
has been done by steps of procces, producing of particle size, washing, drying and
screening. The vulcanizate of natural rubber shoe sole wich contained waste tires
powder and using press molding technical at 1800 for 4,50 minutes. The result of
the research showed that the vulcanizate of shoe sole natural rubber containing
waste tires powder triller 60 mesh could be used to manufacturing sport shoe sole
because its vulcanizate had enough technical process accoording to Indonesia
National Standard 06-1844-199 Ed 1.2
Keywords : Powder waste tires, filler, rubber vulcanizate, technical property of
rubber goods
vii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur di haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat dan
bimbingan serta kasih-Nya sehingga Tesis ini dapat di selesaikan.
Penulisan Tesis ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Magister Fisika pada Program Studi Ilmu Fisika Program
Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara – Medan. Saya menyadari
bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, penyusunan Tesis ini
tidak akan terlaksana. Oleh karena itu, saya mengucapkan terimakasih kepada :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Bapak Prof.Dr.dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc (CTM), Sp. A(K) selaku
Rektor Universitas Sumatera Utara
Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan Fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara
Bapak Dr. Nasruddin Mn,M.Eng. Sc, selaku ketua Program studi Magister
Fisika Universitas Sumatera Utara-Medan.
Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto,M.Sc, selaku pembimbing satu yang rela
meluangkan waktunya kepada penulis untuk dapat menyelesaikan penelitian
ini.
Bapak Dr. Anwar Dharma Sembiring MS, selaku pembimbing dua yang
dengan senang hati membimbing dan mengarahkan penulis dalam penulisan
Tesis ini.
Bapak Andi Wijaya SP dan Bapak Tuyitman selaku pembimbing lapangan
yang dengan sabar membimbing penulis dalam proses penelitian hingga
akhir.
Ayah anda Ganang Tumanggor, Ibunda Lesmeria Sihotang yang selalu
mendukung serta mendoakan dengan penuh keikhlasan sehingga penulis
dapat menyelesaikan penelitian ini.
Istri tercinta Ramanti Mungkur dan anak-anak saya Mordehaykins, Beathrix
Aloysa, Silvi Monalisa dan Adrian Mugisa yang dengan penuh cinta kasih
membantu dan menyemangati saya dalam mengerjakan Tesis ini.
Teman-teman satu perjuangan angkatan 2012 Pascasarjana USU yang tidak
dapat disebutkan satu persatu telah saling support satu sama lain, terutama
Adi Frenli Simanullang dan Juliaster Marbun sebagai teman satu penelitian.
viii
Universitas Sumatera Utara
Penulis telah berupaya semaksimal mungkin dengan baik, namun demikian
penulis menyadari masih banyak kekurangan dari Tesis ini. Untuk itu pada
kesempatan ini penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi
kesempurnaan Tesis ini.
Akhir kata, saya berharap kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, berkenan untuk
membalas kebaikan dari semua pihak yang telah membantu. Semoga Tesis ini
membawa manfaat bagi pengembangan Ilmu Pengetahuan, Amin.
Medan, 15 Agustus 2014
Ojakma Tumanggor
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PENGESAHAN TESIS .............................................................................
i
PERNYATAAN ORISINALITAS ............................................................
ii
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA .......................
iii
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
PENETAPAN PANITIA PENGUJIAN TESIS .........................................
iv
DAFTAR RIWAYAT HIDUP..................................................................
v
ABSTRAK .................................................................................................
vi
ABSTARAC ..............................................................................................
vii
KATA PENGANTAR......................................................................... ......
viii
DAFTAR ISI......................................................................................... .....
xi
DAFTAR TABEL................................................................................ .....
x
DAFTAR GAMBAR............................................................................ .....
xi
DAFTAR LAMPIRAN........................................................................ ......
xii
BAB I : PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang.................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah .........................................................
3
1.3 Batasan Masalah ..............................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian .............................................................
4
1.5 Manfaat Penelitian ...........................................................
5
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Karet ..............................................................
2.1.1
Jenis-jenis karet alam ..........................................
6
7
x
Universitas Sumatera Utara
2.1.2
Sifat-sifat Karet Alam..........................................
9
2.1.3
Penggunaan Karet Alam ......................................
10
2.2 Bahan Pengisi ..................................................................
10
2.3 Ban ...................................................................................
11
2.3.1
Serbuk Ban Bekas( Crumb rubber ) ....................
2.4 Vulkanisasi ......................................................................
2.5 Bahan Kimia Penyusun Kompon ...................................
14
16
17
2.5.1
Bahan Pengisi ( filler ) .........................................
17
2.5.2
Bahan Pemvulkanisasi .........................................
18
2.5.3
Bahan pemercepat Reaksi ...................................
19
2.5.4
Bahan Penggiat ...................................................
19
2.5.5
Bahan Antioksidan dan anti ozon .......................
20
2.5.6
Bahan Pelunak ....................................................
20
2.6. Sol Sepatu ........................................................................
21
2.7. Penentuan Kualitas Karet Remah ....................................
22
2.7.1. Kadar Kotoran ( Dirt Content ) .............................
24
2.7.2. Kadar Abu ( Ash Content ) ....................................
26
2.7.3. Kadar Zat Menguap ( Volatile Content ) ...............
27
2.7.4. Plastisitas Retention Indeks....................................
29
2.8. Karakteristik Vulkanisat karet..........................................
32
2.8.1. Tegangan Putus. ......... ............................................
32
2.8.2. Perpanjangan putus. ....... ........................................
33
2.8.3. Kekerasan (shore A). ... ...........................................
33
2.8.4. Ketahanan Sobek......... ...........................................
34
xi
Universitas Sumatera Utara
2.8.5. Bobot Jenis.......... ...... .............................................
34
2.8.6. Ketahanan Kikis............ ........ .................................
35
2.8.7. Ketahanan retak lentur 150 Kcs.. ................ ...........
35
BAB. III. METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan waktu penelitian ...........................................
36
3.1.1
Tempat Penelitian ................................................
36
3.1.2
Waktu Penelitian .................................................
36
3.2 Bahan Penelitian .............................................................
36
3.3 Alat Penelitian .................................................................
37
3.4 Variabel dan Parameter Penelitian ..................................
37
3.4.1. Variabel Penelitian .................................................
37
3.4.2. Parameter Penelitian...............................................
37
3.5. Pembuatan sampel ............................................................
38
3.6. Prosedur penelitian ...........................................................
39
3.6.1. Penyeragaman contoh ............................................
39
3.6.2. Pengujian Kadar Kotoran .......................................
41
3.6.3. Pengujian Kadar abu ..............................................
43
3.6.4. Pengujian kadar zat menguap.................................
44
3.6.5. Pengujian Kadar Plastisitas Retention indeks ........
45
3.6.6. Pengujian tegangan putus dan perpanjangan putus
47
3.6.7. Pengujian kekerasan ...............................................
49
3.6.8. Pengujian ketahanan sobek ....................................
50
3.6.9. Pengujian bobot jenis .............................................
52
3.6.10. Pengujian ketahanan kikis ....................................
53
xii
Universitas Sumatera Utara
3.6.11. Pengujian ketahanan retak lentur .........................
54
3.7. Diagram Alir .............................................................
55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Spesifikasi produk SIR20 ..........................................
56
4.2. Hasil Uji Sampel .......................................................
56
4.2.1. Analisa Kadar kotoran............................................
57
4.2.2. Analisa Kadar Abu .................................................
58
4.2.3. Analisa kadar zat menguap ....................................
59
4.2.4. Analisa Kadar Plastisitas kadar retention indeks ...
60
4.3. Hasil Karakterisasi Vulkanisat Karet ...............................
61
4.3.1. Tegangan putus .....................................................
65
4.3.2. Perpanjangan putus ................................................
65
4.3.3. Kekerasan ...............................................................
66
4.3.4. Ketahanan sobek ....................................................
67
4.3.5. Bobot jenis .............................................................
68
4.3.6. Ketahanan kikis ......................................................
69
4.3.7. Ketahanan retak lentur ...........................................
70
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .....................................................................
71
5.2 Saran ................................................................................
72
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................
73
LAMPIRAN ..........................................................................
L-1
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No
Tabel
Judul
Halaman
2.1
Bahan-bahan dalam Ban (Exposure Risearch,2009)
12
2.2
Formula Kompon Sol Sepatu Secara Umum
22
2.3
Standart Indonesia Rubber SNI 06-1903-2000
23
2.4
Spesifikasi sol karet sepatu olah raga (SNI 06-1844-190 Ed.
12)
31
3.1
Formula kompon karet dengan variasi bahan pengisi serbuk
ban bekas untuk pembuatan vulkanisat sol sepatu
36
4.1
Data hasil uji kwalitas sampel
56
4.2
Data hasil pengujian plastisitas retention indeks (PRI)
61
4.3
Hasil pengujian karakterisasi pematangan kompon karet
63
4.4
Hasil pengujian sifat-sifat mekanik vulkanisat sol sepatu karet
alam
64
xiv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No
Gambar
Judul
Halaman
2.1
Karet Alam
6
2.2
Ban Bekas
11
2.3
Serbuk Ban Bekas
14
4.1
Grafik Hasil Uji Tegangan Putus
65
4.2
Grafik Hasil Uji Perpanjangan Putus
66
4.3
Grafik Hasil Uji Kekerasan
67
4.4
Grafik Hasil Uji Ketahanan Sobek
68
4.5
Grafik Hasil Uji Ketahanan Bobot Jenis
68
4.6
Grafik Hasil Uji Ketahanan Kikis
69
4.7
Grafik Hasil Uji Ketahanan Retak Lentur
70
xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No Lamp
Judul
Halaman
1
Standar Insonesia Rubber (SIR)
L1
2
Spesifikasi sol karet sepatu olah raga (SNI 06-1844190 Ed. 12)
L2
3
Data hasil uji kualitas sampel
L3
4
Hasil pengujian karakterisasi pematangan kompon
karet
L4
5
Hasil pengujian sifat-sifat mekanik vulkanisat sol
sepatu karet alam
L5
xvi
Universitas Sumatera Utara
CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN KARET ALAM
YANG DISETARAKAN DENGAN SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN
SOL SEPATU OLAH RAGA
TESIS
Oleh
OJAKMA TUMANGGOR
127026004/FIS
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
KARET LEMBARAN YANG TERBUAT DARI
CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN KARET ALAM
YANG DISETARAKAN DENGAN SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN
SOL SEPATU OLAH RAGA
TESIS
Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains
Dalam Program Studi Magister Fisika Pada
Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Oleh :
OJAKMA TUMANGGOR
127026004/FIS
PROGRAM PASCA SARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis
: Karet lembaran yang terbuat dari campuran serbuk
ban bekas dan karet alam yang disetarakan dengan
sir-20 untuk pembuatan bahan sol sepatu olah raga
Nama Mahasiswa
: Ojakma Tumanggor
Nomor Pokok
: 127026004
Program Studi
: Magister Ilmu Fisika
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Menyetujui
Komisi Pembimbing
Dr.Anwar Dharma Sembiring, M.S
Prof. Dr. Eddy Marlianto M.Sc
Ketua
Anggota
Ketua Program Studi
Dekan
(DR. Nasruddin MN, M.Eng, Sc)
NIP. 19550706198102 1002
(DR. Sutarman, M.Sc)
NIP. 196310261991031001
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN ORISINALITAS
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN
BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN
SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini
adalah hasil karya saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap
satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, 24 Juli 2014
Ojakma Tumanggor
127026004
ii
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN KADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda
tangan di bawah ini :
Nama
: Ojakma Tumanggor
NIM
: 127026004
Program Studi
: Fisika
Jenis Karya Ilmiah : Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan
kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif (Non –
Exclusive Royalti Free Right) atas tesis saya yang berjudul :
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN
BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN
SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Non-Ekslusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih
media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan
mempublikasikan tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap
mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau
sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, 24 Juli 2012
Ojakma Tumanggor
127026004
iii
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada
Tanggal : 24 Juli 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
: Pof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc
Anggota : 1. Dr. Kerista Sebayang, MS
2. Dr. Nasruddin MN, M.Eng, Sc
3. Prof. Drs. M. Syukur, MS
iv
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap
: Ojakma Tumanggor, S.Pd
Tempat dan Tanggal Lahir : Saragih, 19 Januari 1973
Alamat Rumah
: Dusun VI Pasar Kamis- Sirandorung Tapanuli
Tengah
Telp. / HP
: 081375075942
:Ojakmatumanggor@yahoo.co.id
Instansi Kerja
: SMA RK BUDI MULIA TUMBAJAE
Alamat Kantor
: TUMBAJAE Kecamatan Manduamas
DATA PENDIDIKAN
SD
Negeri Saragih
Tamat Tahun 1984
SMP Negeri 1 Manduamas
Tamat Tahun 1987
SMA Negeri 1 Barus
Tamat Tahun 1990
D3 IKIP NEGERI MEDAN
Tamat Tahun 1994
Strata 1 Fakultas PMIPA UHN
Tamat Tahun 2002
Strata 2 Program Studi Magister Fisika USU
Tamat Tahun 2014
v
Universitas Sumatera Utara
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN
BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN
SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pengolahan serbuk ban bekas sebagai filler
pada pembuatan sol sepatu olah raga. Pada penelitian ini dikaji sifat-sifat teknis
vulkanisat sol sepatu karet alam menggunakan bahan pengisi serbuk ban bekas
dan dibandingkan dengan spesifikasi teknis sol sepatu berdasarkan Standar
Nasional Indonesia. Pembuatan bahan pengisi serbuk ban bekas ukuran partikel
60 mesh dilakukan dengan tahapan proses, pengecilan ukuran partikel, pencucian,
pengeringan dan penyaringan. Komposisi serbuk ban bekas (30,45,50) %
berat.Vulkanisat sol sepatu karet alam berbahan pengisi serbuk ban bekas dan
menggunakan tehnik cetak tekan pada suhu vulkanisasi 1800 C selama 4,50 menit.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa vulkanisat sol sepatu karet alam berpengisi
serbuk ban bekas dengan ukuran partikel 60 mesh dapat dipakai untuk membuat
sol sepatu olah raga karena vulkanisatnya memiliki sifat teknis yang cukup sesuai
dengan standar SNI 06-1844-1990 Ed 1.2.
Kata kunci : Serbuk Ban Bekas, Bahan Pengisi, Vulkanisat Karet, Sifat teknis
barang jadi karet.
vi
Universitas Sumatera Utara
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN
BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN
SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
ABSTRACT
It has been done about the study of waste tires powder processing as a filler on
making shoe sole. On the research it has been found the vulcanizate technical on
natural rubber of shoe sole by using waste tires powder and was compound to the
tecto the technical specification of shoe sole according to Indonesia Natural
Standard. The process of making waste tires powder triller 60 mesh particle size
has been done by steps of procces, producing of particle size, washing, drying and
screening. The vulcanizate of natural rubber shoe sole wich contained waste tires
powder and using press molding technical at 1800 for 4,50 minutes. The result of
the research showed that the vulcanizate of shoe sole natural rubber containing
waste tires powder triller 60 mesh could be used to manufacturing sport shoe sole
because its vulcanizate had enough technical process accoording to Indonesia
National Standard 06-1844-199 Ed 1.2
Keywords : Powder waste tires, filler, rubber vulcanizate, technical property of
rubber goods
vii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur di haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat dan
bimbingan serta kasih-Nya sehingga Tesis ini dapat di selesaikan.
Penulisan Tesis ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Magister Fisika pada Program Studi Ilmu Fisika Program
Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara – Medan. Saya menyadari
bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, penyusunan Tesis ini
tidak akan terlaksana. Oleh karena itu, saya mengucapkan terimakasih kepada :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Bapak Prof.Dr.dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc (CTM), Sp. A(K) selaku
Rektor Universitas Sumatera Utara
Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan Fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara
Bapak Dr. Nasruddin Mn,M.Eng. Sc, selaku ketua Program studi Magister
Fisika Universitas Sumatera Utara-Medan.
Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto,M.Sc, selaku pembimbing satu yang rela
meluangkan waktunya kepada penulis untuk dapat menyelesaikan penelitian
ini.
Bapak Dr. Anwar Dharma Sembiring MS, selaku pembimbing dua yang
dengan senang hati membimbing dan mengarahkan penulis dalam penulisan
Tesis ini.
Bapak Andi Wijaya SP dan Bapak Tuyitman selaku pembimbing lapangan
yang dengan sabar membimbing penulis dalam proses penelitian hingga
akhir.
Ayah anda Ganang Tumanggor, Ibunda Lesmeria Sihotang yang selalu
mendukung serta mendoakan dengan penuh keikhlasan sehingga penulis
dapat menyelesaikan penelitian ini.
Istri tercinta Ramanti Mungkur dan anak-anak saya Mordehaykins, Beathrix
Aloysa, Silvi Monalisa dan Adrian Mugisa yang dengan penuh cinta kasih
membantu dan menyemangati saya dalam mengerjakan Tesis ini.
Teman-teman satu perjuangan angkatan 2012 Pascasarjana USU yang tidak
dapat disebutkan satu persatu telah saling support satu sama lain, terutama
Adi Frenli Simanullang dan Juliaster Marbun sebagai teman satu penelitian.
viii
Universitas Sumatera Utara
Penulis telah berupaya semaksimal mungkin dengan baik, namun demikian
penulis menyadari masih banyak kekurangan dari Tesis ini. Untuk itu pada
kesempatan ini penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi
kesempurnaan Tesis ini.
Akhir kata, saya berharap kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, berkenan untuk
membalas kebaikan dari semua pihak yang telah membantu. Semoga Tesis ini
membawa manfaat bagi pengembangan Ilmu Pengetahuan, Amin.
Medan, 15 Agustus 2014
Ojakma Tumanggor
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PENGESAHAN TESIS .............................................................................
i
PERNYATAAN ORISINALITAS ............................................................
ii
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA .......................
iii
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
PENETAPAN PANITIA PENGUJIAN TESIS .........................................
iv
DAFTAR RIWAYAT HIDUP..................................................................
v
ABSTRAK .................................................................................................
vi
ABSTARAC ..............................................................................................
vii
KATA PENGANTAR......................................................................... ......
viii
DAFTAR ISI......................................................................................... .....
xi
DAFTAR TABEL................................................................................ .....
x
DAFTAR GAMBAR............................................................................ .....
xi
DAFTAR LAMPIRAN........................................................................ ......
xii
BAB I : PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang.................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah .........................................................
3
1.3 Batasan Masalah ..............................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian .............................................................
4
1.5 Manfaat Penelitian ...........................................................
5
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Karet ..............................................................
2.1.1
Jenis-jenis karet alam ..........................................
6
7
x
Universitas Sumatera Utara
2.1.2
Sifat-sifat Karet Alam..........................................
9
2.1.3
Penggunaan Karet Alam ......................................
10
2.2 Bahan Pengisi ..................................................................
10
2.3 Ban ...................................................................................
11
2.3.1
Serbuk Ban Bekas( Crumb rubber ) ....................
2.4 Vulkanisasi ......................................................................
2.5 Bahan Kimia Penyusun Kompon ...................................
14
16
17
2.5.1
Bahan Pengisi ( filler ) .........................................
17
2.5.2
Bahan Pemvulkanisasi .........................................
18
2.5.3
Bahan pemercepat Reaksi ...................................
19
2.5.4
Bahan Penggiat ...................................................
19
2.5.5
Bahan Antioksidan dan anti ozon .......................
20
2.5.6
Bahan Pelunak ....................................................
20
2.6. Sol Sepatu ........................................................................
21
2.7. Penentuan Kualitas Karet Remah ....................................
22
2.7.1. Kadar Kotoran ( Dirt Content ) .............................
24
2.7.2. Kadar Abu ( Ash Content ) ....................................
26
2.7.3. Kadar Zat Menguap ( Volatile Content ) ...............
27
2.7.4. Plastisitas Retention Indeks....................................
29
2.8. Karakteristik Vulkanisat karet..........................................
32
2.8.1. Tegangan Putus. ......... ............................................
32
2.8.2. Perpanjangan putus. ....... ........................................
33
2.8.3. Kekerasan (shore A). ... ...........................................
33
2.8.4. Ketahanan Sobek......... ...........................................
34
xi
Universitas Sumatera Utara
2.8.5. Bobot Jenis.......... ...... .............................................
34
2.8.6. Ketahanan Kikis............ ........ .................................
35
2.8.7. Ketahanan retak lentur 150 Kcs.. ................ ...........
35
BAB. III. METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan waktu penelitian ...........................................
36
3.1.1
Tempat Penelitian ................................................
36
3.1.2
Waktu Penelitian .................................................
36
3.2 Bahan Penelitian .............................................................
36
3.3 Alat Penelitian .................................................................
37
3.4 Variabel dan Parameter Penelitian ..................................
37
3.4.1. Variabel Penelitian .................................................
37
3.4.2. Parameter Penelitian...............................................
37
3.5. Pembuatan sampel ............................................................
38
3.6. Prosedur penelitian ...........................................................
39
3.6.1. Penyeragaman contoh ............................................
39
3.6.2. Pengujian Kadar Kotoran .......................................
41
3.6.3. Pengujian Kadar abu ..............................................
43
3.6.4. Pengujian kadar zat menguap.................................
44
3.6.5. Pengujian Kadar Plastisitas Retention indeks ........
45
3.6.6. Pengujian tegangan putus dan perpanjangan putus
47
3.6.7. Pengujian kekerasan ...............................................
49
3.6.8. Pengujian ketahanan sobek ....................................
50
3.6.9. Pengujian bobot jenis .............................................
52
3.6.10. Pengujian ketahanan kikis ....................................
53
xii
Universitas Sumatera Utara
3.6.11. Pengujian ketahanan retak lentur .........................
54
3.7. Diagram Alir .............................................................
55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Spesifikasi produk SIR20 ..........................................
56
4.2. Hasil Uji Sampel .......................................................
56
4.2.1. Analisa Kadar kotoran............................................
57
4.2.2. Analisa Kadar Abu .................................................
58
4.2.3. Analisa kadar zat menguap ....................................
59
4.2.4. Analisa Kadar Plastisitas kadar retention indeks ...
60
4.3. Hasil Karakterisasi Vulkanisat Karet ...............................
61
4.3.1. Tegangan putus .....................................................
65
4.3.2. Perpanjangan putus ................................................
65
4.3.3. Kekerasan ...............................................................
66
4.3.4. Ketahanan sobek ....................................................
67
4.3.5. Bobot jenis .............................................................
68
4.3.6. Ketahanan kikis ......................................................
69
4.3.7. Ketahanan retak lentur ...........................................
70
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .....................................................................
71
5.2 Saran ................................................................................
72
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................
73
LAMPIRAN ..........................................................................
L-1
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No
Tabel
Judul
Halaman
2.1
Bahan-bahan dalam Ban (Exposure Risearch,2009)
12
2.2
Formula Kompon Sol Sepatu Secara Umum
22
2.3
Standart Indonesia Rubber SNI 06-1903-2000
23
2.4
Spesifikasi sol karet sepatu olah raga (SNI 06-1844-190 Ed.
12)
31
3.1
Formula kompon karet dengan variasi bahan pengisi serbuk
ban bekas untuk pembuatan vulkanisat sol sepatu
36
4.1
Data hasil uji kwalitas sampel
56
4.2
Data hasil pengujian plastisitas retention indeks (PRI)
61
4.3
Hasil pengujian karakterisasi pematangan kompon karet
63
4.4
Hasil pengujian sifat-sifat mekanik vulkanisat sol sepatu karet
alam
64
xiv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No
Gambar
Judul
Halaman
2.1
Karet Alam
6
2.2
Ban Bekas
11
2.3
Serbuk Ban Bekas
14
4.1
Grafik Hasil Uji Tegangan Putus
65
4.2
Grafik Hasil Uji Perpanjangan Putus
66
4.3
Grafik Hasil Uji Kekerasan
67
4.4
Grafik Hasil Uji Ketahanan Sobek
68
4.5
Grafik Hasil Uji Ketahanan Bobot Jenis
68
4.6
Grafik Hasil Uji Ketahanan Kikis
69
4.7
Grafik Hasil Uji Ketahanan Retak Lentur
70
xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No Lamp
Judul
Halaman
1
Standar Insonesia Rubber (SIR)
L1
2
Spesifikasi sol karet sepatu olah raga (SNI 06-1844190 Ed. 12)
L2
3
Data hasil uji kualitas sampel
L3
4
Hasil pengujian karakterisasi pematangan kompon
karet
L4
5
Hasil pengujian sifat-sifat mekanik vulkanisat sol
sepatu karet alam
L5
xvi
Universitas Sumatera Utara