Pengaruh Carbon Black Sebagai Bahan Pengisi Terhadap Kekerasan (Hardness) Kompon Pada Proses Pembuatan Ban Berjalan (Conveyor Belt) Di PT. Industri Karet Nusantara

PENGARUH CARBON BLACK SEBAGAI BAHAN PENGISI

TERHADAP KEKERASAN (HARDNESS) KOMPON

PADA PROSES PEMBUATAN BAN BERJALAN

(CONVEYOR BELT) DI PT. INDUSTRI

KARET NUSANTARA

TUGAS AKHIR

NUR AULIA

102401039

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2013

PENGARUH CARBON BLACK SEBAGAI BAHAN PENGISI TERHADAP KEKERASAN (HARDNESS) KOMPON

PADA PROSES PEMBUATAN BAN BERJALAN (CONVEYOR BELT) DI PT. INDUSTRI

KARET NUSANTARA

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya

NUR AULIA 102401039

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2013

PESETUJUAN

Judul : Pengaruh Carbon Black Sebagai

Bahan Pengisi Terhadap Kekerasan (Hardness) Kompon Pada Proses Pembuatan Ban Berjalan (Conveyor Belt)

Di PT. Industri Karet Nusantara

Kategori : Tugas Akhir

Nama : Nur Aulia

Nomor Induk Mahasiswa : 102401039

Program Studi : Diploma 3 (D3) Kimia

Departemen : Kimia

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumater Utara

Disetujui di Medan,April 2013

Diketahui Oleh

Program Studi D3 Kimia Pembimbing,

Ketua,

Dra. Emma Zaidar Nst, M.Si Dr. Juliati Br Tarigan, M.Si

NIP.195512181987012001 NIP.197205031999032001

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan, MS NIP. 195408301985032001

PERNYATAAN

PENGARUH CARBON BLACK SEBAGAI BAHAN PENGISI TERHADAP KEKERASAN (HARDNESS) KOMPON

PADA PROSES PEMBUATAN BAN BERJALAN (CONVEYOR BELT) DI PT. INDUSTRI

KARET NUSANTARA

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, April 2013

NUR AULIA 102401039

PENGHARGAAN

Bismillahirrahmanirrahim

Puji Syukur yang tak terhingga penulis ucapkan dengan segala kerendahan hati dan diri kepada Allah SWT, Sang Khaliq yang senantiasa mencurahkan segala nikmat Iman, Islam dan Ihsan, serta Shalawat dan salam kepada Nabi Allah sebagai patron insan terbaik ; Rasulullah Muhammad SAW sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah ini sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Ahli Madya (A.Md) pada program studi Kimia Industri Diploma III di Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara.

Karya Ilmiah ini ditulis berdasarkan pengamatan dan pengalaman penulis selama menjalani Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT. Industri Karet Nusantara- Pabrik Rubber Articles dari tanggal 28 Januari sampai dengan 28 Februari 2013. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan karena adanya keterbatasan pada penulis, baik dari segi pengetahuan, waktu, maupun keterbatasan penulis. Meski demikian penulis mengharapkan karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi penulis dan semua pihak yang telah membaca karya ilmiah ini serta dapat bermanfaat bagi Universitas Sumatera Utara.

Keberhasilan dari penulisan karya ilmiah ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung dan telah memberikan dukungan baik secara moril maupun materil. Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tidak terhingga kepada :

1. Orang tua penulis, Ayahanda Suhendri dan Ibunda Erni Dayati yang selalu sabar

dan mendoakan, memberi perhatian, dan menjadikan inspirasi di setiap langkah

hidup kami. Kepada Kakanda tersayang Yulia Irayati, Sinta Monica dan Adinda

tersayang M. Rizki, Nurhaliza yang selalu memberikan kasih sayang dan mendo’akan yang terbaik untuk penulis serta memberi motivasi dan inspirasi, tanpa mereka Penulis bukanlah apa-apa.

2. Ibu Dr. Juliati Br Tarigan, M.Si selaku dosen pembimbing yang dengan sabar

membimbing dan meluangkan waktunya kepada penulis dalam penyusunan Karya Ilmiah ini.

3. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu

4. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku ketua Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

5. Ibu Dra. Emma Zaidar, M.Sc selaku ketua Program Studi D-III Kimia Industri

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

6. Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Phill yang telah banyak membantu penulis.

7. Seluruh staf pengajar Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Khususnya jurusan Kimia yang telah mendidik penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.

8. Bapak Mindya Eral, ST selaku pembimbing di PT. Industri Karet Nusantara

Pabrik Rubber Articles.

9. Teman-teman semasa PKL, Ika Swary D.P dan Muhammad Sulaiman yang telah

banyak memberikan dukungan dan perhatiannya kepada penulis serta bersama-sama berjuang dalam suka dan duka.

10. Teman special Tisna Harmawan, M.Si yang telah banyak membantu serta

memberi semangat, motivasi dan dukungan kepada penulis.

11. Sahabat-sahabatku Ikhsan Ramadhan, M. Dimas Eka Nanda D dan Dian Pratiwi

serta sahabat IMAKIN, Kak Ayu, Kak Lita, Mbak Era dan Bang Dayat yang memberi semangat dan ilmu yang bermanfaat kepada penulis.

Penulis sudah berupaya semaksimal mungkin dalam menyusun dan menyelesaikan karya ilmiah ini, namun penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu demi selesainya karya ilmiah ini dan penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Maret 2013

PENGARUH CARBON BLACK SEBAGAI BAHAN PENGISI TERHADAP KEKERASAN (HARDNESS) KOMPON

PADA PROSES PEMBUATAN BAN BERJALAN (CONVEYOR BELT) DI PT. INDUSTRI

KARET NUSANTARA

ABSTRAK

PT. Industri Karet Nusantara (IKN) merupakan salah satu perusahaan yang mengolah karet menjadi beberapa produk, salah satunya yaitu Conveyor Belt. Untuk produk tersebut harus memenuhi standart kekerasan yaitu 65±5 Shore A.

Maka telah dilakukan penelitian tentang pengaruh karbon terhadap salah satu parameter fisik Conveyor Belt yaitu kekerasan. Variasi karbon yang digunakan adalah 3kg, 4kg, 5kg, 6kg, 7kg, 8kg dan 9kg dengan waktu vulkanisasi selama 60 menit dan

suhu vulkanisasi yang digunakan 1400C. Sifat fisika yang diamati adalah kekerasan

pada kompon karet. Dari perlakuan ini diperoleh hubungan antara variasi karbon dengan kekerasan adalah berbanding lurus. Jika jumlah karbon yang digunakan semakin tinggi maka kekerasan pada kompon Conveyor Belt yang dihasilkan juga semakin tinggi dan jika jumlah karbon sangat rendah maka kekerasan yang dihasilkan sangat rendah yang tidak sesuai dengan standart kekerasan yang digunakan sehingga tidak memenuhi standart mutu pada produk Conveyor Belt yang dihasilkan.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan terhadap kekerasan Conveyor Belt pada PT. IKN adalah banyaknya jumlah carbon black yang digunakan agar memenuhi standart kekerasan conveyor belt yaitu 7 kg dengan hardness 65 Shore A.

EFFECT OF CARBON BLACK AS A FILLER MATERIAL BASED ON HARDNESS COMPOUND IN THE PROCESS OF CONVEYOR

BELT IN PT. INDUSTRY KARET NUSANTARA

ABSTRACT

PT. Industry Karet Nusantara (IKN) is one of the companies which process rubber into several products, one of which is the Conveyor Belt. For these products must meet the standards of hardness at 65 ± 5 Shore A.

Then have done research on the effects of carbon on one physical parameter Conveyor Belt was hadrness. Variations of carbon used was 3kg, 4kg, 5kg, 6kg, 7kg, 8kg and 9kg with vulcanization time for 60 minutes and the temperature vulcanization used

1400C. Observed physical properties of the rubber compound is hadrness. This

treatment was obtained from the relationship between the variation of the carbon was directly proportional to the force. If the amount of carbon used the higher the hardness on the resulting compound Conveyor Belt was also higher, and if the amount of carbon was very low then the resulting hadrness was very low which was not in accordance with the standards used hadrness so do not meet the standard of quality in the products produced Conveyor Belt.

Based on the research that has been done on hardness conveyor belt at PT. IKN was the large amount of carbon black was used in order to meet the standart hardness was 7 kg conveyor belt with a hardness of 65 Shore A.

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN i

PERNYATAAN ii

PENGHARGAAN iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

DAFTAR ISI vi

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR LAMPIRAN x

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 3

1.3 Tujuan 3

1.4 Manfaat 3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sejarah Perkembangan Karet 4

2.2 Perkembangan Industri Karet Indonesia 6

2.3 Karet Alam 7

2.3.1 Standar Indonesia Rubber 9

2.3.2 Jenis-Jenis Karet Alam 11

2.4 Karet Sintetis 12

2.4.1 Karet Sintetis Untuk Keperluan Umum 12

2.4.2 Karet Sintetis Untuk Keperluan Khusus 13

2.5 Kompon Karet 14

2.5.1 Bahan Kompon Karet 15

2.5.1.1 Bahan Dasar Karet 15

2.5.1.2 Bahan Tambahan 16

2.5.1.3 Bahan Vulkanisasi 16

2.5.1.4 Bahan Pemercepat (Accelerator) 16

2.5.1.5 Bahan Pengaktif (Activator) 16

2.5.1.6 Bahan Penstabil (Stabilizer) 17

2.5.1.7 Bahan Inisiator 18

2.5.1.8 Bahan Pengisi (Filler) 18

2.5.1.9 Bahan Pelunak (Softener) 19

2.5.2 Bahan Khusus 19

2.5.2.1 Bahan Pewarna 19

2.6 Proses Vulkanisasi 19

2.7 Pemilihan Bahan Pengisi 20

2.8 Klasifikasi Carbon Black 21

2.8.2 Thermal Black 22

2.8.3 Channel Black 22

2.9 Jenis Carbon Black Lainnya 23

2.10 Pengujian Sifat Fisis 24

2.10.1 Pengujian Kekerasan 24

2.11 Ban Berjalan (Conveyor Belt) 25

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1 Alat-Alat 26

3.2 Bahan-Bahan 26

3.3 Prosedur Percobaan 27

3.3.1 Pembuatan Kompon Conveyor Belt 27

3.3.2 Pengambilan Sampel dan

Pengujian Hardness (Kekerasan) 28

3.3.3 Perakitan dan Pengendalian Conveyor Belt 28

3.3.4 Proses Vulkanisasi 29

3.3.5 Finishing 29

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data dan Hasil Percobaan 30

4.2 Pembahasan 32

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 34

5.2 Saran 34

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

2.1. Sifat fisika dari karet alam 9

2.2. Standart Spesifikasi SIR 9

2.3. Standart karet SIR yang diubah sesuai SK Menperdag 10 No.293/KP/X/1972

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

2.1. Karet Alam 4

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lamp

1 Pemprosesan karet menjadi produk akhir 35

2 Alat produksi 36

PENGARUH CARBON BLACK SEBAGAI BAHAN PENGISI TERHADAP KEKERASAN (HARDNESS) KOMPON

PADA PROSES PEMBUATAN BAN BERJALAN (CONVEYOR BELT) DI PT. INDUSTRI

KARET NUSANTARA

ABSTRAK

PT. Industri Karet Nusantara (IKN) merupakan salah satu perusahaan yang mengolah karet menjadi beberapa produk, salah satunya yaitu Conveyor Belt. Untuk produk tersebut harus memenuhi standart kekerasan yaitu 65±5 Shore A.

Maka telah dilakukan penelitian tentang pengaruh karbon terhadap salah satu parameter fisik Conveyor Belt yaitu kekerasan. Variasi karbon yang digunakan adalah 3kg, 4kg, 5kg, 6kg, 7kg, 8kg dan 9kg dengan waktu vulkanisasi selama 60 menit dan

suhu vulkanisasi yang digunakan 1400C. Sifat fisika yang diamati adalah kekerasan

pada kompon karet. Dari perlakuan ini diperoleh hubungan antara variasi karbon dengan kekerasan adalah berbanding lurus. Jika jumlah karbon yang digunakan semakin tinggi maka kekerasan pada kompon Conveyor Belt yang dihasilkan juga semakin tinggi dan jika jumlah karbon sangat rendah maka kekerasan yang dihasilkan sangat rendah yang tidak sesuai dengan standart kekerasan yang digunakan sehingga tidak memenuhi standart mutu pada produk Conveyor Belt yang dihasilkan.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan terhadap kekerasan Conveyor Belt pada PT. IKN adalah banyaknya jumlah carbon black yang digunakan agar memenuhi standart kekerasan conveyor belt yaitu 7 kg dengan hardness 65 Shore A.

EFFECT OF CARBON BLACK AS A FILLER MATERIAL BASED ON HARDNESS COMPOUND IN THE PROCESS OF CONVEYOR

BELT IN PT. INDUSTRY KARET NUSANTARA

ABSTRACT

PT. Industry Karet Nusantara (IKN) is one of the companies which process rubber into several products, one of which is the Conveyor Belt. For these products must meet the standards of hardness at 65 ± 5 Shore A.

Then have done research on the effects of carbon on one physical parameter Conveyor Belt was hadrness. Variations of carbon used was 3kg, 4kg, 5kg, 6kg, 7kg, 8kg and 9kg with vulcanization time for 60 minutes and the temperature vulcanization used

1400C. Observed physical properties of the rubber compound is hadrness. This

treatment was obtained from the relationship between the variation of the carbon was directly proportional to the force. If the amount of carbon used the higher the hardness on the resulting compound Conveyor Belt was also higher, and if the amount of carbon was very low then the resulting hadrness was very low which was not in accordance with the standards used hadrness so do not meet the standard of quality in the products produced Conveyor Belt.

Based on the research that has been done on hardness conveyor belt at PT. IKN was the large amount of carbon black was used in order to meet the standart hardness was 7 kg conveyor belt with a hardness of 65 Shore A.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Karet merupakan polimer alam terpenting dan dipakai secara luas dilihat dari sudut indusri. Karet atau elastromer merupakan polimer yang memiliki daya pegas atau kemampuan meregang dan kembali ke keadaan semula dengan cepat dan sebagian besar memiliki struktur jaringan (Stevens, 2001).

Karet merupakan hasil bumi yang bila diolah dapat menghasilkan berbagai macam produk yang sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari. Teknologi karet sendiri semakin berkembang dan akan terus berkembang seiring dengan berjalannya waktu dan semakin banyak produk yang dihasilkan dari industri ini.

Vulkanisasi merupakan tahap penting dalam pegolahan karet alam hasil penyadapan dari pohon karet (Hevea brasiliensis) yang banyak terdapat di daerah tropis dan lembab. Getah putih yang keluar dari pohon karet adalah butiran polyisoprene yang masih bercampur dengan air dengan konsentrasi sekitar

20% - 30%.

Pada proses vulkanisasi, kompon karet menjadi matang dan prosesnya disebut vulcanisat, karena tanpa bahan tersebut kompon karet tidak akan matang. Bahan vulkanisasi menghasilkan proses rantai-rantai molekul karet yang semula terlepas dan dapat bergerak bebas, menjadi terikat oleh bahan vulkanisasi, membentuk jaringan tiga dimensi. Dengan demikian karet yang semulanya lembek dan plastis diubah menjadi kuat dan elastis.

PT. Industri Karet Nusantara pada Unit Pabrik Rubber Articles merupakan salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang memproduksi conveyor belt sejak tahun 1989. Dalam proses perancangan dan pembuatan produk di PT. Industri Karet Nusantara, formulasi disusun atas beberapa komponen karet, bahan kimia dan bahan pendukung saat pembuatan kompon. Dalam kompon karet bahan pengisi sangat penting dan ditambahkan dalam jumlah besar, bahan pengisi penguat dapat meningkatkan kekerasan, ketahanan sobek, ketahanan kikis dan tegangan putus pada barang jadi karet, dimana salah satu bahan pengisi yang digunakan adalah carbon black. Carbon black berfungsi sebagai bahan pengisi yang meningkatkan Hardness atau kekerasan. Dimana Standar hardness pada conveyor belt adalah 65 ±5 Shore A.

Pemilihan bahan pengisi juga merupakan tahap yang penting dalam penyusunan kompon. Bahan pengisi penguat sangat berpengaruh terhadap barang jadi karet dan pengolahannya. Ukuran partikel dan struktur carbon black sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat fisik dan pengolahan kompon.

Ukuran partikel bahan pengisi memegang peran yang penting pada kuat tarik kompon. Carbon black dengan ukuran partikel kecil memberikan kuat tarik tertinggi pada penambahan optimum. Carbon black akan meningkatkan kekerasan, ketahanan sobek serta ketahanan kikis dan retak.

Berdasarkan uraian diatas maka penulis tertarik meneliti pengaruh carbon black sebagai bahan pengisi terhadap kekerasan (hardness) kompon pada proses pembuatan ban berjalan (conveyor belt) di PT. Industri Karet Nusantara .

1.2. Permasalahan

Adapun yang menjadi permasalahan dalam pembahasan ini adalah :

1. Bagaimanakah pengaruh carbon black sebagai bahan pengisi terhadap kekerasan

(hardness) kompon pada proses pembuatan ban berjalan (conveyor belt)

2. Berapakah jumlah carbon black yang sesuai agar didapat kekerasan pada

Conveyor Belt yang memenuhi standarisasi perusahaan yaitu ±65 shore A.

1.3. Tujuan

Untuk mengetahui pengaruh penambahan carbon black sebagai bahan pengisi dalam proses vulkanisasi agar menghasilkan kekerasan yang sesuai dengan standar kekerasan Conveyor Belt.

1.4. Manfaat

Memberikan informasi tentang pengaruh carbon black sebagai bahan pengisi terhadap kekerasan (hardness) kompon pada proses pembuatan ban berjalan (conveyor belt) dan jumlah carbon black yang ditambahkan agar sesuai dengan standarisasi

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sejarah Perkembangan Karet

Sejak pertama kali ditemukan sebagai tanaman yang tumbuh secara liar sampai dijadikan tanaman perkebunan secara besar-besaran, karet memiliki sejarah yang cukup panjang. Apalagi setelah ditemukan beberapa cara pengolahan dan pembuatan barang dari bahan baku karet, maka ikut berkembang pula industri yang mengolah getah karet menjadi bahan berguna untuk kehidupan manusia.

Gambar 2.1 Karet Alam

Pada tahun 1493 Michele de Cuneo melakukan pelayaran ekspedisi ke Benua Amerika yang dahulu dikenal sebagai “Benua Baru”. Dalam perjalanan ini ditemukan sejenis pohon yang mengandung getah. Pohon-pohon itu hidup secara liar di hutan-hutan pedalaman Amerika yang lebat. Orang-orang Amerika Asli mengambil getah dari tanaman tersebut dengan cara menebangnya. Getah yang didapat kemudian dijadikan bola yang dipantul-pantulkan. Bola ini disukai penduduk asli sebagai alat

permainan. Penduduk Indian Amerika juga membuat alas kaki dan tempat air dari getah tersebut.

Tanaman yang dilukai batangnya ini diperkenalkan sebagai tanaman Hevea. Hasil laporan Ekspedisi Peru ditulis dalam buku oleh Freshneau tahun 1749 dengan menyebut nama tersebut, Freshneau juga menyertakan gambar dari tanaman tersebut. Dua tahun kemudian, tepatnya tahun 1751, De La Condomine membuat usulan untuk mengadakan penelitian lebih lanjut mengenai tanaman Havea ini.

Pengenalan pohon Hevea membuka langkah awal yang sangat pesat ke arah zaman penggunaan karet untuk berbagai keperluan. Cara pelukaan untuk memperoleh getah karet memang jauh lebih efisien dari pada cara tebang langsung. Lagipula dengan cara ini tanaman karet bisa diambil getahnya berkali-kali.

Pengetahuan di bidang botani tanaman karet juga berkembang. Pada tahun 1825 diterbitkan sebuah buku mengenai botani tanaman karet atau Hevea Brasiliensis Muell Erg. Nama ini diperkenalkan karena tanaman Hevea yang didapat berasal dari Brazil, tepatnya di daerah Amazon.

Setelah tahun 1839 dicapailah babak baru yang membuat karet sempat menjadi primadona daerah-daerah perkebunan di beberapa Negara tropis. Pada tahun itu Charles Goodyear menemukan cara vulkanisir karet. Goodyear mencampur karet

dengan belerang dan kemudian dipanaskan pada suhu 120o-130oC. Dengan cara

vulkanisir ini semakin banyak sifat karet yang dapt diketahui dapat dimanfaatkan. Berawal dari penemuan Charles Goodyear, karet mulai banyak dicari orang untuk dibuat aneka barang keperluan. Cara vulkanisasi memungkinkan orang untuk mengolah karet menjadi ban. Menurut beberapa literature, Alexander Parkes ikut pula mengembangkan cara vulkanisasi. Sedangkan yang memiliki ide atau pencetus

gagasan dibuatnya ban adalah Dunlop pada tahun 1888 dan kemudian dikembangkan oleh Goldrich (Tim Penulis PS, 1999).

2.2. Perkembangan Industri Karet Indonesia

Indonesia yang sejak sebelum Perang Dunia II hingga tahun 1965 merupakan negara penghasil karet alam terbesar, pernah menganggap bahwa : “Rubber is de kruk waarop wij drijven” (karet adalah gabus dimana kita berapung). Walaupun sejak tahun 1957 kedudukan kita sebagai produsen nomor wahid direbut oleh Malaysia hingga sekarang, predikat pentingnya karet bagi perekonomian Indonesia masih tetap menonjol setelah komoditi migas dan kayu.

Sebagai tanaman yang banyak dibutuhkan untuk bahan industri, karet banyak diusahakan mulai dari luasan kecil yang hanya beberapa puluh atau ratusan meter persegi hingga mencapai luasan ribuan kilometer persegi.

Secara umum pengusahaan perkebunan karet di Indonesia dapat dibagi dalam beberapa kelompok seperti dibawah ini :

1. Perkebunan besar negara atau yang diusahakan oleh pihak pemerintah, biasanya

oleh PTP (Perseroan Terbatas Perkebunan).

2. Perkebunan besar yang diusahakan oleh swasta.

3. Perkebunan yang diusahakan oleh rakyat.

Kendatipun demikian, karet yang mampu menghidupi hampir 1,5 juta penduduk ini boleh dikatakan sebagai tanaman rakyat karena lebih dari 80% areal penanaman karet diusahakan oleh rakyat.

Selain industri karet alam, belakangan ini karet Indonesia mulai mengacu pada karet sintetis. Meskipun sebenarnya Indonesia bukan negara penghasil minyak bumi terpaksa mencoba mengembangkan produk karet sintetis, terutama untuk jenis Styrene

Butadien Rubber (SBR). Jenis ini dikembangkan untuk mengimbangi peningkatan impor. SBR digunakan untuk industri ban, terutama untuk lapisan luarnya. Produksi karet sintetis Indonesia masih berskala kecil. Walaupun masih berskala kecil, tetapi industri perkaretan Indonesia saat ini sudah semakin maju dan diproduksinya dua jenis karet yang laris di pasaran (Spillane, 1989).

2.3 Karet Alam

Karet alam merupakan senyawa hidrokarbon yang mengandung atom karbon (C) dan atom hydrogen (H) dan merupakan senyawa polimer dengan isoprene sebagai monomernya.

Berdasarkan strukturnya karet alam dapat dibagi dua yaitu : karet hevea dan gutta percha yang hanya berbeda pada susunan atomnya sebelum dan sesudah ikatan rangkap. Pada karet, ditemukan susunan cis, mendekati dan menyambung dengan rantai molecular pada sisi yang sama pada ikatan rangkap, dimana gutta percha terdapat susunan trans mendekati dan menyambung pada sisi yang berlawanan dapat dilihat pada gambar berikut :

H3C H H3C CH2

C = C C = C

H2C CH2 H2C H

a b

Sesuai dengan namanya karet alam berasal dari alam yakni terbuat dari getah tanaman karet, baik spesies Ficus elatica maupun Hevea brasiliensis. Sifat-sifat atau kelebihan karet alam diantaranya memiliki daya elastisitas atau daya lenting yang sempurna dan sangat plastis sehingga mudah diolah, karet alam juga tidak mudah panas dan tidak mudah retak. Kelemahan karet alam terletak pada keterbatasannya dalam memenuhi kebutuhan pasar. Saat pasar membutuhkan pasokan tinggi, para produsen karet alam tidak bisa menggenjot produksinya dalam waktu singkat, sehingga harganya cenderung tinggi (Setiawan & Agus, 2008).

Walaupun memiliki beberapa kelemahan, akan tetapi karet alam tetap mempunyai pangsa pasar yang baik karena kelebihan karet alam itu sendiri tidak dapat digantikan oleh karet sintetis. Beberapa indusri tertentu tetap memiliki ketergantungan yang besar terhadap pasokan karet alam, misalnya industri ban yang merupakan pemakai terbesar karet alam. Sifat fisika dari karet alam dapat dilihat dari tabel 2.1

Tabel 2.1 Sifat Fisika dari Karet Alam

Sifat Fisika Ukuran

Densitas pada 200C 0,906-0,916 g/cm3

Nilai pembiasan 1,591

Pembakaran panas 45,2 KJ/kg

Konduktifitas listrik 2 x 10-15 – 1 x10 -13

Sumber : Bhatnagar, 2004

2.3.1 Standar Indonesia Rubber

Standar Indonesia Rubber (SIR) adalah produk karet alam yang baik processing ataupun penentuan kualitasnya, dilakukan secara spesifikasi teknis.

Ketentuan-ketentuan tentang SIR mulanya didasarkan pada Surat Keputusan Menteri Perdagangan No. 147/Kep/V/1969 yang isinya berupa ketentuan-ketentuan yang menyangkut SIR yang kriterianya tercantum pada tabel 2.2

Tabel 2.2 Standart Spesifikasi SIR

Spesifikasi SIR 5 SIR 20 SIR 35 SIR 50

Kadar kotoran (%) 0,05 0,20 0,35 0,50

Kadar abu (%) 0,50 0,75 1,00 1,21

Kadar zat menguap (%) 1,00 1,00 1,00 1,00

Sumber : Setyamidjaja, 1993

Untuk setiap SIR tersebut harus ditentukan nilai Plastisity Retention Index (PRI)-nya dan digolongkan dengan menggunakan simbol huruf H, M, dan S. H menunjukkan nilai PRI-nya sebesar 80; M untuk nilai PRI antara 60-79; dan S untuk nilai PRI antara 30-59. Karet dengan nilai PRI kurang dari 30 tidak boleh dimasukkan kedalam golongan SIR.

PRI adalah ukuran terhadap tahan usangnya karet dan juga sebagai petunjuk mudah tidaknya karet tersebut dilunakkan dalam gilingan pelunak. Makin tinggi nilai PRI, makin tinggi pula kualitas karet tersebut. Untuk menentukan nilai PRI digunakan alat yang disebut Wallace Plastemeter.

Dengan berkembangnya penelitian, dewasa ini sebagai dasar penentuan SIR dipakai surat keputusan Menteri Perdagangan tahun 1972.

Tabel 2.3 Spesifikasi karet SIR yang diubah sesuai SK Menperdag

No.293/KP/X/1972Spesifikasi Standard Indonesia Rubber (SIR)

5CV 5LV 5L 5 10 20 50

Kadar kotoran (% maks) 0,05 0,05 0,05 0,05 0,10 0,20 0,50

Kadar abu (% maks) 0,50 0,50 0,50 0,50 0,75 1,00 1,50

Kadar zat menguap (% maks) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

PRI (min) - - 60 60 50 40 30

Po (min) - - 30 30 30 30 30

Indeks warna - - 6 - - - -

(lovibond.maks)

ASH-T (maks) 8 8 - - - - -

Sari aseton - 6-8 - - - - -

Warna kode hijau hijau hijau hijau coklat merah kuning

Sumber : Setyamidjaja, 1993

Dengan demikian hingga saat ini, semua karet remah SIR yang diekspor harus memiliki persyaratan mutu seperti yang ditetapkan dalam surat keputusan Menperdag tersebut.

Untuk mengamankan kualitas SIR, suatu produk SIR harus mendapatkan pengawasan 4 macam laboratorium, yaitu laboratorium standart, laboratorium control, laboratorium komersial dan laboratorium pabrik.

Semua sarana penentuan ini dimaksudkan agar SIR dapat bersaing dengan produk karet bongkah yang berasal dari negara produsen karet bongkah selain Indonesia yang memiliki standart sendiri-sendiri, seperti Standart Malaysia Rubber (SMR) dari Malaysia, Standart Singapore Rubber (SSR) dari Singapore dan sebagainya.

2.3.2 Jenis-jenis Karet Alam

Ada beberapa macam karet alam yang dikenal, diantaranya merupakan bahan olahan. Bahan olahan yang setengah jadi atau sudah jadi. Ada juga karet yang diolah kembali berdasarkan bahan karet yang sudah jadi.

Jenis-jenis karet alam yang dikenal luas adalah (Tim Penulis PS, 1999).

a. Bahan olah karet (lateks kebun, sheet angina, slab tipis, dan lump segar)

b. Karet konvensional (ribbed smoke sheet, white crepe dan pale crepe, estate

brown crepe, compo crepe, thin brown crepe remills, thick blanket crepe ambers, flat bark crepe, pure smoke blanket crepe, dan off crepe)

c. Lateks pekat

d. Karet bongkah atau block rubber

e. Karet spesifikasi teknis atau crumb rubber f. Karet siap olah atau tyre rubber

g. Karet reklim atau reclaimed rubber

2.4 Karet Sintetis

Jika karet alam dibuat dari getah pohon karet, karet sintetis atau karet buatan dibuat dari bahan baku minyak bumi. Karet sintetis pertama kali diproduksi setelah Perang Dunia II berakhir, sebagai reaksi negara-negara industri yang menganggap kebutuhan karet tidak bisa terpenuhi dengan hanya mengandalkan karet alam. Hal ini disebabkan produksi karet alam sangat dipengaruhi oleh iklim dan kondisi alam lainnya.

Sama dengan karet alam, karet sintetis juga terdiri dari beberapa jenis dengan sifat-sifat yang khas dari setiap jenisnya. Ada yang tahan terhadap panas, suhu tinggi, minyak, pengaruh udara da nada pula kedap gas (Setiawan & Agus, 2008).

Berdasarkan tujuan pemanfaatannya, ada dua macam karet sintetis yang dikenal, yaitu karet sintetis yang digunakan secara umum serta karet sintetis yang digunakan untuk keperluan khusus.

2.4.1 Karet Sintetis Untuk Keperluan Umum

Karet sintetis ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan, bahkan banyak fungsi karet alam yang dapat digantikannya.

a) SBR (Styrena Butadiene Rubber)

Jenis SBR merupakan jenis karet sintetis yang paling banyak diproduksi dan digunakan. Jenis ini memiliki ketahanan kikis yang baik dan kalor atau panas yang ditimbulkan juga rendah, namun SBR yang tidak diberi tambahan bahan penguat memiliki kekuatan yang lebih rendah dibandingkan vulkanisat karet alam.

b) BR (Butadiene Rubber)

Dibandingkan dengan SBR, karet jenis BR lebih lemah, daya lekat lebih rendah, dan penggolongannya juga tergolong sulit. Untuk membuat suatu barang biasanya BR dicampur dengan karet alam atau SBR.

c) IR (Isoprene Rubber) atau polyisoprene rubber

Jenis karet ini mirip dengan karet alam karena sama-sama merupakan polimer isoprene. Jenis IR memiliki kelebihan lain dibandingkan dengan karet alam, yaitu lebih murni dalam bahan dan viskositasnya lebih mantap.

2.4.2 Karet Sintetis Untuk Keperluan Khusus

Jenis karet sintetis ini tidak terlalu banyak digunakan dibandingkan karet sintetis yang pertama. Jenis ini digunakan untuk keperluan khusus karena memiliki sifat khusus

yang tidak dipunyai karet jenis pertama, yaitu tahan terhadap minyak, oksidasi, panas atau suhu tinggi, serta kedap terhadap gas.

a) IIR (Isobutene Isoprene Rubber)

IIR sering disebut butyl rubber dan hanya mempunyai sedikit ikatan rangkap sehingga membuatnya tahan terhadap pengaruh oksigen dan ozon. IIR juga terkenal karena kedap gas. Dalam proses vulkanisasinya jenis IIR lambat matang sehingga memerlukan bahan pemercepat dan belerang. Akibat jeleknya IIR tidak baik dicampur dengan karet alam.

b) NBR (Nytrile Butadien Rubber)

NBR adalah karet sintetis untuk kegunaan khusus yang paling banyak di butuhkan. Sifatnya yang sangat baik adalah tahan terhadap minyak. Sifat ini disebabkan oleh adanya kandungan akrilonitril didalamnya. Kelemahan NBR adalah sulit untuk plastisasi.

c) CR ( Clhoroprene Rubber)

CR memiliki ketahanan terhadap minyak, tetapi dibandingkan dengan NBR ketahanannya masih kalah. CR juga memiliki daya tahan terhadap oksigen dan ozon di udara, bahkan juga terhadap panas atau nyala api.

d) EPR (Ethylene Propylene Rubber)

EPR sering disebut EPDM karena tidak hanya menggukan monomer etilen dan propilen pada proses polimerisasinya melainkan juga monomer ketiga atau EPDM. Keunggulan yang dimiliki EPR adalah ketahanannya terhadap sinar matahari, ozon, serta pengaruh unsur cuaca lainnya. Sedangkan kelemahannya pada daya lekat yang rendah.

Selain jenis yang telah disebutkan, ada juga beberapa jenis karet sintetis yang jarang digunakan. Jenis ini antara lain karet akrilat, karet polisulfida, karet poliuretan, karet flour, karet epikhloridrin, dan karet silicon. Harga jenis karet ini tergolong mahal.

2.5 Kompon Karet

Dalam bentuk kompon, karet alam sangat mudah dilengketkan satu sama lain sehingga sangat disukai. Kompon karet dapat dibuat sesuai dengan formulasi yang dibutuhkan, seperti kompon karet untuk vulkanisir, kompon karet silicon dengan berbagai pilihan warna ataupun kompon yang dikerjakan sesuai dengan kriteria akhir yang dibutuhkan.

Pembuatan dan pembentukan kompon karet merupakan tahap awal dari produksi barang jadi karet. Pembuatan kompon dilakukan dengan cara pencampuran karet dengan bahan kimia dengan formulasi yang dibutuhkan di dalam mesin pencampuran dan pembentukkan dilakukan didalam mesin pembentuk setelah terlebih dahulu dilunakkan. Mesin two roll mill mampu menghasilkan kompon yang homogeny dengan cara memasukkan dan mendispersikan bahan-bahan pencampuran kedalam karet sehingga mudah diolah. Mesin pembentuk mampu melunakkan kompon dengan cara menggesek dan memanaskannya di dalam silinder dan lalu dibentuk dalam cetakan (Frida, 2011).

2.5.1 Bahan Kompon Karet

Dalam proses perancangan dan pembentukan produk karet, formulasi yang disusun atas beberapa kompon karet, bahan kimia dan bahan pendukung.

Perancangan dan pembentukan kompon berdasarkan spesifikasi teknis yang telah ditentukan oleh pembeli atau sesuai standart yang dimiliki perusahaan.

2.5.1.1Bahan Dasar Karet

Bahan dasar karet dalam pembuatan kompon terdiri atas dua jenis karet yaitu karet alam dan karet sintetis. Karet alam umumnya digunakan adalah jenis Ribeet Smoke Sheet dan SIR -10, sedangkan untuk menggunaan karet sintetis SBR 1502, N 32 dan Hypalon 40. Karet sintetis digunakan bila sifat fisik dari barang jadi karet tidak didapatkan dari karet alam seperti ketahanan kikis, ketahanan minyak dan ketahanan asam.

2.5.1.2Bahan Tambahan

Untuk membuat barang-barang plastik dan karet agar mempunyai sifat-sifat seperti yang dikehendaki, maka dalam proses pembuatannya selain bahan baku utama diperlukan juga bahan tambahan atau aditif. Penggunaan bahan tambahan ini beraneka ragam tergantung pada bahan baku yang digunakan dan mutu produk yang akan dihasilkan.

2.5.1.3Bahan Vulkanisasi

Bahan vulkanisasi yang paling banyak digunakan adalah belerang (sulphur), bahan yang umum digunakan adalah oksida logam dan bahan vulkanisasi lainnya seperti : peroksida organik, damar fonelik dan bahan vulkanisasi uretan.

2.5.1.4 Bahan Pemercepat (Accelerator)

Bahan pemercepat berfungsi untuk membantu mengontrol waktu dan temperatur pada proses vulkanisasi dan dapat memperbaiki sifat vulkanisasi karet.

Beberapa jenis bahan pemercepat antara lain bahan pemercepat organik. Misalnya, Marcapto Benzhoathizole Disulfida (MBTS), Marcapto Banzhoathizole (MBT), dan Diphenil Guanidin (DPG), Tetra Metil Thiuram Disulfarat (TMTD) dan bahan pemercepat anorganik, misalnya karbonat, timah hitam, magnesium, dan lain-lain.

2.5.1.5 Bahan Pengaktif (Activator)

Bahan pengaktif adalah bahan yang dapat meningkatkan kerja dari bahan pemercepat. Umumnya bahan pemercepat tidak dapat bekerja baik tanpa bahan pengaktif. Bahan pengaktif yang bisa digunakan adalah ZnO, asam stearat, PbO, MgO dan sebagainya. Campuran bahan pengaktif, bahan pemercepat dan belerang (S) disebut sistem vulkanisasi dari kompon.

2.5.1.6 Bahan Penstabil (Stabilizer)

Stabillizer berfungsi untuk mempertahankan produk plastik dari kerusakan, baik selama proses, dalam penyimpanan maupun aplikasi produk. Ada 3 jenis bahan penstabil yaitu: penstabil panas (heat stabilizer), penstabil terhadap sinar ultra violet (UV Stabilizer) dan antioksidan.

UV stabilizer

UV stabilizer berfungsi mencegah kerusakan barang plastik akibat pengaruh sinar matahari. Hal ini dikarenakan sinar matahari mengandung sinar ultra violet dengan panjang gelombang 3000-4000A yang mampu memecah sebagian besar senyawa kimia terutama senyawa organik.

Antioksidan (Antioxidan)

Antioksidan adalah molekul yang mampu memperlambat ataupun mencegah oksidasi molekul lain. Oksidasi merupakan suatu reaksi kimia yang mentransfer elektron dari

suatu zat oksidator. Reaksi oksidasi dapat menghasilkan radikal bebas dan memicu reaksi rantai, menyebabkan kerusakan sel tubuh. Antioksidan menghentikan reaksi berantai dengan melengkapi kekurangan elektron yang dimiliki radikal bebas dan menghambat reaksi oksidasi lainnya dengan sendirinya teroksidasi. Oleh karena itu , antioksidan sering kali merupakan reduktor seperti senyawa tiol, askorbat ataupun polifenol.

Bahan yang digunakan sebagai antioksidan pada karet alam adalah sunproof dan wingstay L. Fungsi bahan ini adalah untuk melindungi benang karet dari kerusakan karena pengaruk oksigen maupun ozon yang terdapat di dalam udara. Bahan kimia ini biasanya juga tahan terhadap pengaruh ion-ion tembaga, besi dan mangan.

Bahan antioksidan adalah bahan yang digunakan untuk mengurangi proses oksidasi pada vulkanisasi. Antioksidan dapat memperlambat pengrusakan pada produk barang jadi karet. Penambahan bahan antioksidan diperlukan karena kadar antioksidan alam dari karet cukup rendah, akibatnya dapat menyebabkan karet mudah lengket, keras, retak-retak dan rapuh. Proses oksidasi dapat terjadi karena panas, radiasi, ozon, oksigen, cuaca, dan sebagainya. Antioksidan berfungsi mencegah atau mengurangi kerusakan produk plastik karena pengaruh oksidasi yang dapat menyebabkan pemutusan rantai polimer (Frida, 2011).

2.5.1.7 Bahan Inisiator

Inisiator sering digunakan untuk membuat radikal bebas. Sebagian besar polimer sintetik dihasilkan melalui proses polimerisasi reaksi rantai yang sering disebut polimerisasi adisi. Inisiator organik seperti benzoil peroksida banyak digunakan sebagai perekat yang bahagiannya sama dari suatu inisiator dan suatu cairan seperti dibutil flatat. Peroksida organik mudah diuraikan dan dapat dipercepat dengan

pemanasan. Penambahan dalam jumlah sedikit dari amina tersier seperti: C6H6N(CH2)2 atau N,N-dimetil aniline atau dengan garam-garam organik dari

logam-logam kuat seperti kobal naphthenat.

2.5.1.8 Bahan Pengisi (Filler)

Golongan bahan pengisi penguat yang biasa digunakan antara lain : Carbon Black, Silika, Aluminium Silikat.

Golongan pengisi tidak penguat antara lain : Calcium Carbonat dan Kaolin.

2.5.1.9 Bahan Pelunak (Softener)

Fungsi bahan pelunak adalah memudahkan pencampuran, mempersingkat waktu pencampuran, menurunkan suhu pencampuran serta mempermudah proses pemberian bentuk.

Contoh dari bahan pelunak ( bitumen atau mineral rubber, penitare ) untuk jenis damar ( contoh : Coumarone resin, phenolic resin) dan untuk jenis oil (contoh : dutrex, minarex ).

2.5.2 Bahan Khusus

2.5.2.1Bahan Pewarna ( Coloring )

Bahan ini dicampurkan untuk memberikan warna pada barang yang bukan berwarna hitam. Bahan pewarna yang digunakan harus khusus untuk karet. Terdapat dua jenis bahan pewarna karet, yaitu bahan pewarna organik dan anorganik. Bahan pewarna organik akan memberikan warna yang lebih cerah dan berat jenisnya yang lebih kecil dibandingkan bahan pewarna anorganik. Bahan pewarna organik kurang tahan

terhadap steam uap, sinar matahari, asam atau basa. Contoh bahan pewarna yaitu : besi oksida, khrom oksida, titan oksida, kalsium sulfide, air raksa sulfida dan lain-lain.

2.6 Proses Vulkanisasi

Vulkanisasi ialah pengerjaan karet untuk memberinya sifat-sifat tertentu, seperti kekuatan, kekenyalan, tahan zat-zat kimia, tidak lekas dipengaruhi oleh panas dan dingin. Cara vulkanisasi biasanya menurut proses yang ditemukan oleh Charles Good Year (1839) . Karet dicampur dengan belerang, biasanya ditambahkan dengan suatu zat mempercepat dan dituangkan ke dalam cetakan, kemudian dikenakan tekanan dan panas.

Cara vulkanisasi dingin (dengan uap senyawa belerang) diperkembangkan oleh Alexander Prkes (1846). Sifat-sifat karet sesudah vulkanisasi lebih baik dari pada sebelumnya karena. Untuk kebanyakan tujuan-tujuan yang biasa, baik karet alam maupun karet sintetis divulkanisasi antara lain barang-barang hasil vulkanisasi panas misalnya ban berbagai kendaraan, sol dan tumit sepatu dan sebagainya. Proses vulkanisasi dingin menghasilkan barang-barang karet yang sangat tipis seperti sarung tangan, balon dan sebagainya ( Shadily, 1973 ).

Pada proses vulkanisasi, kompon karet menjadi matang dan prosesnya disebut vulkanisat, karena tanpa bahan tersebut kompon karet tidak akan matang. Vulkanisasi adalah proses termokimia dengan menggabungkan sulfur dan ikatan silang sulfur ke dalam suatu campuran molekul-molekul karet dalam meningkatkan elastisitas dan sifat-sifat yang lain yang diinginkan sesuai dengan pembuatan hasil karet. Bahan vulkanisasi menghasilkan proses rantai-rantai molekul karet yang semula terlepas dan dapat bergerak bebas, menjadi terikat oleh bahan vulkanisasi membentuk jaringan tiga

dimensi. Dengan demikian karet yang semula lembek dan plastis diubah menjadi kuat dan elastis.

2.7 Pemilihan Bahan Pengisi

Bahan pengisi paling banyak digunakan dalam komposisi aditif polimer. Bahan pengisi digunakan dalam semua plastik, karet alam dan karet sintetis dan pelapis. Bahan pengisi adalah bahan inert yang ditambahkan ke komposisi polimer untuk meningkatkan sifat atau untuk mengurangi biaya untuk dicampur dengan resin, dari campuran heterogen yang dapat dibentuk dibawah pengaruh panas atau tekanan atau keduanya ( Bhatnagar, 2004).

Dalam kompon karet, bahan pengisi ditambahkan dalam jumlah besar. Kadang-kadang bahan ditambahkan pada campuran sebagai alternative penghemat biaya. Bahan pengisi dibagi atas dua golongan, yaitu :

a. Bahan pengisi tidak penguat (tidak aktif) b. Bahan pengisi penguat (aktif)

a. Bahan pengisi tidak penguat

Penambahan bahan pengisi tidak penguat hanya sebagai penambah kekerasan dan kekakuan barang yang dihasilkan tetapi sifat lainnya menurun. Biasanya bahan pengisi ini lebih banyak digunakan untuk menekan harga pokok karena bahan ini harganya lebih murah contohnya tanah liat, kalsium karbonat, kaolin, magnesium karbonat, barium sulfat.

b. Bahan pengisi penguat (aktif)

Bahan pengisi ini mampu meningkatkan kekerasan, ketahanan sobek, ketahanan kikis dan tegangan putus pada barang jadi karet yang dihasilkan.

2.8 Klasifikasi Carbon Black

Carbon Black adalah suatu produk dengan skala besar. Pada dunia produksi dibutuhkan kira-kira 2,5 juta ton per tahun. Carbon Black banyak digunakan pada industri karet dan ban sebagai bahan pengisi penguat. Menurut prosesnya produksi carbon black dapat digolongkan sebagai berikut :

2.8.1 Furnace Black

Pada tahun 1943 minyak furnace dari proses gas alam. Furnace black diproduksi dari zat cat aromatik, asalnya dari fraksionasi petroleum, hasil penyulingan aspal cair atau pembakaran ethylene. Pada dasarnya, zat tersebut dipanaskan dulu dan dibakar dengan pemasukkan udara yang cukup. Temperatur dan kondisi lainnya diatur dengan pembakaran gas. Reaksi dilengkapi dengan suatu air spray dan carbon blacknya terpisah dari campuran gas uap air pada Zyclones atau alat penyaring dan hasilnya didapatkan.

2.8.2 Thermal Black

Thermal black secara umum diproduksi dari gas alam yang dipanaskan dulu pada ruangan hampa udara. Thermal black termasuk zat non aktif, meningkatkan kekuatan tarik dari vulkanisat menjadi lebih kecil, tetapi memberi kekerasan pada penguatan yang tinggi dan pengolahan baik serta sifat yang dinamis. Thermal black baru saja ditemukan dan memiliki kekurangan yaitu harga yang mahal, tetapi baru-baru ini telah meningkat kapasitasnya dengan cepat. Penggunaan thermal black ditujukan untuk suatu aplikasi yang khusus.

2.8.3 Channel Black

Hingga akhir perang dunia ke-2 channel black digunakan sebagai bahan penguat yang penting. Channel black telah menggantikan furnace black yang telah dikembangkan sejak beberapa tahun sebelum perang. Furnace black jenis SBR lebih tahan terhadap abrasi jika dibandingkan dengan Channel black. Channel black lebih aditif (nilai pH-nya sekitar 5 dibandingkan dengan furnace black 6,5 – 10) dari pada pengisi yang lain.

Channel black dihasilkan oleh pembakaran parsial dari gas hidrokarbon, kebanyakan gas alam, melalui proses pembakaran dengan menggunakan baja.

2.9 Jenis Carbon Black Lainnya

Disamping jenis yang utama dari carbon black dapat ditemukan juga jenis lainnya, yaitu :

1 Acetylene Black, yang disiapkan oleh dekomposisi thermal dari acetylene, yang

diketahui dari konduktivitas elektriknya. Acetylene Black mempunyai keuntungan pada banyak aplikasi dimana diperlukan daya konduktivitas yang tinggi, dan elektrostatik harus dihindari, sebagai contoh pada penggilingan, pipa karet kapal tangki, kontainer. Acetylene balck sering digantikan oleh konduktivitas furnace black.

2 Flame Black, dihasilkan dari pembakaran dari bahan bakar cair dengan proses

pengolahan sifat yang menggunakan bahan yang mempunyai sifat dinamik. Flame black sering digantikan oleh furnace black, terutama dengan struktur yang lebih tinggi.

3 Electric Arc Carbon Black, adalah hasil sampingan dari produk acetylen pada

elektrik Arc. Tapi sekarang ini jenis ini tidak diproduksi lagi (Werner Hofmann, 1989).

2.10Pengujian Sifat Fisis 2.10.1 Pengujian Kekerasan

Uji kekerasan (hardness) dilakukan untuk mengetahui besarnya kekerasan vulkanisat karet dengan kekuatan penekanan tertentu. Kekerasan kompon karet dipengaruhi oleh adanya jumlah optimum dari penambahan bahan pengisi penguat, yang akan meningkatkan kekerasan, modulus, ketahanan sobek, ketahanan kikis dan tegangan putus barang jadi karet. Efek penguat bahan pengisi tersebut ditentukan oleh ukuran partikel, keadaan permukaan dan bentuk, kehalusan butiran dan kerataan penyebaran. Penambahan pengisi tidak aktif hanya akan meningkatkan dan kekakuan barang jadi karet.

Pengujian kekerasan dilakukan hanya pada karet yang di vulkanisasi. Kekerasan karet tergantung terutama dari jumlah dan jenis bahan pengisi atau jumlah dan jenis bahan pelunak yang digunakan dalam penyusunan campuran (kompon). Di dalam aplikasi manufaktur, material terutama diuji untuk dua pertimbangan yang merupakan riset karakteristik suatu material baru dan juga sebagai suatu cek mutu untuk memastikan bahwa contoh material tersebut menemukan spesifikasi kualitas tertentu, dengan demikian kekerasan suatu vulkanisasi dapat diatur. Pengujian kekerasan adalah salah satu dari sekian banyak pengujian yang dipakai, karena dapat dilaksanakan pada benda uji kecil tanpa kesukaran mengenai spesifikasi (Frida, 2011).

2.11 Ban Berjalan (Conveyor Belt)

Conveyor belt atau konveyor sabuk adalah pesawat pengangkut yang digunakan untuk memindahkan muatan dalam bentuk satuan atau tumpahan, dengan arah horizontal atau membentuk sudut dakian/inklinasi dari suatu sistem operasi yang satu ke sistem operasi yang lain dalam suatu line proses produksi, yang menggunakan sabuk sebagai penghantar muatannya. Belt Conveyor pada dasarnya merupakan peralatan yang cukup sederhana. Alat tersebut terdiri dari sabuk yang tahan terhadap pengangkutan benda padat. Sabuk yang digunakan pada belt conveyor ini dapat dibuat dari berbagai jenis bahan misalnya dari karet, plastik, kulit ataupun logam yang tergantung dari jenis dan sifat bahan yang akan diangkut (Zainuri AM, 2006).

Keuntungan dari penggunaan conveyor belt adalah :

1. Menurunkan biaya produksi pada saat memindahkan material

2. Memberikan pemindahan yang terus menerus dalam jumlah yang tetap sesuai

dengan keinginan

3. Membutuhkan sedikit ruang

4. Menurunkan tingkat kecelakaan saat pekerja memindahkan material

5. Menurunkan polusi udara

Kekuatan conveyor belt bukan dilihat berdasarkan ketebalannya, melainkan pada jumlah lapisan penguatnya (ply) dan tegangan tarik per ply (tensile strength).

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Alat-alat

a. Di lapangan Bagian Proses

a) Mix mill

b) Square Press

c) Moulding

d) Penggaris

e) Pisau

f) Pulpen

b. Di Laboratorium Fisika

a) Alat uji kekerasan ( Hardness Tester )

3.2 Bahan-bahan a. Karet

a) RSS III

b) SBR

c) N 32

b. Kimia

a) Flextol-H

b) Minarex B

d) Sterid Acid

e) CBS (N-Cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide)

f) TMTD (Tetrametiltiuram disulfida)

g) Sulfur

h) Cemisil

i) 4010 Na

j) Carbon Black

k) Banang Nilon

3.3 Prosedur Percobaan

3.3.1 Pembuatan Kompon Conveyor Belt

Karet alam dan karet sintetis dilunakkan terlebih dahulu dengan menggunakan alat mix.mill selama 10-15 menit dengan jarak rol mix.mil 0.05-0,8 cm sehingga proses pencampuran tercapai dimana kompon menjadi lunak. Kemudian campuran bahan-bahan kimia (flextol-H, minarex B, zink oxide, stearic acid, CBS, TMTD, cemishil dan 4010Na) dimasukkan hingga merata. Proses penggilingan dilakukan selama 15-20 menit. Setelah merata, carbon black dimasukkan kedalam penggilingan dan pencampuran berlangsung selama 15-30 menit. Lalu sulfur ditmbahkan sampai merata pada hasil penggilingan akhir selama 5 menit. Setelah merata, kerapatan roll mix.mil disetel 3-5 mm, untuk penggilingan ini berlangsung selama 5-10 menit. kerapatan roll mix.mill disesuaikan (2-7,5 mm) atau menurut spesifikasi ketebalan lembaran kompon.

3.3.2 Pengambilan Sampel dan Pengujian Hardness (Kekerasan)

Sampel conveyor belt yang sudah dilakukan proses vulkanisasi diambil dan dipotong dengan gunting berbentuk lingkaran. Kemudian sampel dibawa ke laboratorium fisika unuk pengujian hardness. Cover of indentor yang berfungsi untuk melindungi indentor (jarum) pada alat hardness tester digeser lalu alat hardness tester diletakkan pada sampel dan ditekan hingga menyentuh sampel uji. Skala pada alat hardness tester dibaca dan dilakukan kembali di beberapa titik pada sampel untuk mendapatkan hasil rata-rata hardness.

3.3.3 Perakitan dan Pengendalian Conveyor Belt A. Persiapan kompon

Kompon yang telah di check physical propertiesnya oleh bagian laboratorium atau quality control dipersiapkan kemudian diukur dan dipotong sesuai dengan ukuran yang diinginkan. Benang nilon yang sudah difreki diambil lalu diukur panjang dan lebarnya sesuai dengan ukuran yang diinginkan.

B. Perakitan

Lembar kompon yang telah dipotong sepanjang yang diinginkan diambil dan dilapisi dengan benang nilon yang telah difreksi sebanyak beberapa fly sesuai dengan spesifikai costumer, kemudian pengendalian dilakukan oleh operator square press setelah lembaran kompon dan benang nilon selesai dilapisi, apakah perakitan sudah sesuai dengan standart dan apabila belum lakukan adjust sampai dengan sesuai.

3.3.4 Proses Vulkanisasi

Pintu panel elemen listrik “breaker” dibuka dan ditekan keatas (posisi ON).

Kemudian temperature elemen diatur hingga 100-150 0C. Jika temperatur telah

sesuai dengan spesifikasi, letakkan mould (cetakan) yang telah berisi kompon. Untuk memulai proses vulkanisasi ditekan tombol berwarna merah dan ditunggu selama 60 menit hingga temperatur 1400C. Bila proses vulkanisasi telah selesai ditekan tombol berwarna biru

3.3.5 Finishing

Conveyor Belt yang telah divulkanisisi dikeluarkan dari moulding (cetakan) dan dipotong sisa west yang terdapat di sisi pinggirnya. Kemudian Conveyor belt siap untuk dipasarkan.

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data dan Hasil Percobaan

Dari pengamatan yang dilakukan pada laboratorium fisika untuk analisa hardness (kekerasan) pada Conveyor Belt PT. Industri Karet Nusantara didapat data hasil percobaan sebagai berikut :

a. Analisa Hardness pada Minggu I

Tabel 4.1 Analisa Hardness pada Minggu I

No. Carbon Black(Kg) Hardness (Shore A)

1.

3

28

2.

4

37

3.

5

47

4.

6

56

5.

7

65

6.

8

74

b. Analisa Hardness pada Minggu II

Tabel 4.2 Analisa Hardness pada Minggu II

No. Carbon Black(Kg) Hardness (Shore A)

1.

3

27

2.

4

38

3.

5

48

4.

6

55

5.

7

66

6.

8

75

7.

9

81

c. Analisa Hardness pada Minggu III

Tabel 4.2 Analisa Hardness pada Minggu III

No. Carbon Black(Kg) Hardness (Shore A)

1.

3

29

2.

4

36

3.

5

45

4.

6

57

5.

7

65

6.

8

77

4.2 Pembahasan

Dari data hasil analisa hardness dapat dilihat semakin banyak carbon black yang digunakan semakin tinggi kekerasan (hardness) yaitu berturut-turut pada minggu pertama, kedua, dan ketiga: carbon black yang digunakan 3 kg, 4 kg, 5 kg, 6 kg, 7 kg, 8 kg, dan 9 kg dengan hardness yang dihasilkan 28 Shore A, 37 Shore A, 47 Shore A, 56 Shore A, 65 Shore A, 74 Shore A dan 83 Shore A. Minggu kedua: 27 Shore A, 38 Shore A, 48 Shore A, 55 Shore A, 66 Shore A, 75 Shore A dan 81 Shore A. Minggu ketiga: 29 Shore A, 36 Shore A, 45 Shore A, 57 Shore A, 65 Shore A, 77 Shore A dan 80 Shore A.

Carbon black merupakan bahan pengisi penguat untuk karet alam dan karet sintetis. Carbon black dihasilkan bermacam-macam tipe dari proses pembakaran yang tidak sempurna atau proses cracking dari gas alam atau hidrokarbon cair. Ukuran partikel dan struktur carbon black sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat fisik dan pengolahan kompon. Dimana struktur carbon black tinggi menyebabkan penghamburan yang baik dalam campuran, viskositas kompon tinggi, kekerasan tinggi dan ketahanan pakai dari vulkanisat. Struktur carbon black rendah memberikan panas yang rendah, regangan tinggi dan kekuatan sobek, ketahanan pembakaran yang bagus dan nilai ketegangan rendah.

Vulkanisasi karet dengan penambahan carbon black menyebabkan karet tersebut bersifat keras disamping masih memiliki elastisitas terbatas, ini disebabkan karena carbon black dapat mengisi ruang-ruang atau pori-pori karet sehingga karet vulkanisasi tersebut semakin kecil pori-porinya. Semakin banyak carbon black ditambahkan maka pori-pori karet semakin kecil dan densitas semakin besar sehingga kekuatan karet semakin kuat dan padat, disamping itu carbon black yang memiliki

ukuran mes lebih kecil mampu meningkatkan sifat mekanik dibandingkan ukuran yang lebih besar. Hal ini disebabkan karena adanya interaksi fisika antara unsur karet seperti hydrogen dengan karbon. Interaksi fisik semakin banyak maka sifat mekaniknya semakin lebih baik terutama untuk kekerasan dan kekuatan tarik.

Pada pembuatan kompon conveyor belt, menggunakan bahan pengisi penguat yaitu carbon black. Jenis carbon black yang digunakan yaitu N330 atau HAF (High Abrasion Furnace). Dimana jenis ini termasuk struktur carbon black rendah yang memberikan panas yang rendah, regangan tinggi dan kekuatan sobek, ketahanan pembakaran yang bagus dan nilai ketegangan rendah.

Dari ketiga data analisa hardness dapat disimpulkan banyaknya carbon black yang digunakan yang sesuai dengan standarisasi hardness pada PT. Industri Karet Nusantara ialah 7 kg dengan hardness 65 Shore A.

BAB 5

KESIMPULAN DAN

SARAN

5.1 Kesimpulan

Semakin banyak jumlah carbon black yang ditambahkan pada pembuatan kompon conveyor belt, maka akan semakin tinggi hardness yang dihasilkan sehingga menyebabkan keretakan pada produk. Sebaliknya semakin sedikit jumlah carbon black yang digunakan pada pembuatan kompon conveyor belt, maka hardness yang diperoleh akan semakin rendah sehingga produk mudah rusak dan tidak sesuai dengan kualitas yang diharapkan. Banyaknya jumlah carbon black yang digunakan agar memenuhi standar kekerasan conveyor belt yaitu 7 kg dengan hardness 65 Shore A.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil yang telah diperoleh, maka disarankan agar penelitian selanjutnya dapat memasukkan parameter lain seperti kekuatan tarik, ketahanan sobek, ketahanan kikis serta tegangan putus dari barang jadi karet guna untuk menyempurnakan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Bhatnagar, M.S. 2004. A Text Book Of Polimers. New Delhi. S. Chand & Company LTD

Frida, E. 2011. Penggunaan Anhidrida Maleat-Grafted-Polipropilena (AM-g-PP) Dan Anhidrida Maleat-Grafted-Karet Alam (AM-g-KA) Pada Termoplastik Elastomer (TPE) Berbasis Polipropilena, Kompon Karet Alam SIR-20 Dan Serbuk Ban Bekas. Disertasi Program Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara. Medan

Hofmann, W. 1989. Technology Rubber Handbook. Jerman. Henser Penerbit

Setiawan, D.H. dan Agus, A. 2008. Petunjuk Lengkap Budi Daya Karet. Jakarta. AgroMedia Pustaka

Setyamidjaja, D. 1993. Karet, Budi Daya Dan Pengolahan. Yogyakarta. Penerbit Kanisius

Shadily, H. 1973. Ensiklopedia Umum. Edisi Kedua. Yogyakarta. Penerbit Kanisius

Spillane, J.J. 1989. Komoditi Karet. Yogyakarta. Penerbit Kanisius Steven, M.P. 2001. Kimia Polimer. Jakarta. Pradnya Paramita Tim Penulis PS. 1999. Karet. Jakarta. Penebar Swadaya

compounding

vulkanisasi

Lampiran 1. Pemprosesan karet menjadi barang jadi

Keterangan :

Karet mentah

= Objek (yang diproses)

Mastikasi = Proses

Rubber = Output (Hasil Proses)

Chemical

coumpund karet

pembentukan

produk akhir (vulkanisasi karet)

Lampiran 2. Alat Produksi

Gambar 1. Mix Mill

Lampiran 3. Conveyor Belt

BAB 5

KESIMPULAN DAN

SARAN

5.1 Kesimpulan

Semakin banyak jumlah carbon black yang ditambahkan pada pembuatan kompon conveyor belt, maka akan semakin tinggi hardness yang dihasilkan sehingga menyebabkan keretakan pada produk. Sebaliknya semakin sedikit jumlah carbon

black yang digunakan pada pembuatan kompon conveyor belt, maka hardness yang

diperoleh akan semakin rendah sehingga produk mudah rusak dan tidak sesuai dengan kualitas yang diharapkan. Banyaknya jumlah carbon black yang digunakan agar memenuhi standar kekerasan conveyor belt yaitu 7 kg dengan hardness 65 Shore A.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil yang telah diperoleh, maka disarankan agar penelitian selanjutnya dapat memasukkan parameter lain seperti kekuatan tarik, ketahanan sobek, ketahanan kikis serta tegangan putus dari barang jadi karet guna untuk menyempurnakan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Bhatnagar, M.S. 2004. A Text Book Of Polimers. New Delhi. S. Chand & Company LTD

Frida, E. 2011. Penggunaan Anhidrida Maleat-Grafted-Polipropilena (AM-g-PP) Dan Anhidrida Maleat-Grafted-Karet Alam (AM-g-KA) Pada Termoplastik Elastomer (TPE) Berbasis Polipropilena, Kompon Karet Alam SIR-20 Dan Serbuk Ban Bekas. Disertasi Program Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara. Medan

Hofmann, W. 1989. Technology Rubber Handbook. Jerman. Henser Penerbit Setiawan, D.H. dan Agus, A. 2008. Petunjuk Lengkap Budi Daya Karet. Jakarta. AgroMedia Pustaka

Setyamidjaja, D. 1993. Karet, Budi Daya Dan Pengolahan. Yogyakarta. Penerbit Kanisius

Shadily, H. 1973. Ensiklopedia Umum. Edisi Kedua. Yogyakarta. Penerbit Kanisius

Spillane, J.J. 1989. Komoditi Karet. Yogyakarta. Penerbit Kanisius Steven, M.P. 2001. Kimia Polimer. Jakarta. Pradnya Paramita Tim Penulis PS. 1999. Karet. Jakarta. Penebar Swadaya

compounding

vulkanisasi

Lampiran 1. Pemprosesan karet menjadi barang jadi

Keterangan :

Karet mentah

= Objek (yang diproses)

Mastikasi = Proses

Rubber = Output (Hasil Proses)

Chemical coumpund karet pembentukan produk akhir (vulkanisasi karet)

Lampiran 2. Alat Produksi

Gambar 1. Mix Mill

Lampiran 3. Conveyor Belt