helicopter dan ditempelkan kepusat sumbu pengaduk helical. Pengaduk jenis ini memiliki rpm yang rendah dan digunakan untuk bahan-bahan dengan
viskositas tinggi. Ada pun beberapa jenis pengaduk helical-ribbon adalah sebagai berikut: ribbon impeller, double ribbon impeller, helical screw
impleller, sigma impleller, dan z-blades.[7] Bentuk dari jenis pengaduk tersebut dapat dilihat pada gambar 2.8 berikut ini :
Gambar 2.8 : Pengaduk Helical Ribbon [7]
2.3. Elemen Pemanas
Elemen pemanas listrik merupakan mesin yang mengubah energi listrik menjadi energi panas melalui proses Joule Heating. Prinsip kerja elemen panas
adalah arus listrik yang mengalir pada elemen menjumpai resistansinya, sehingga menghasilkan panas pada elemen.[8] Pembuatan elemen pemanas harus memenuhi
beberapa persyaratan antara lain : a.
Harus tahan lama pada suhu yang dikehendaki, Sifat mekanisnya harus kuat pada suhu yang dikehendaki, Koefisien muai harus kecil, sehingga perubahan
bentuknya pada suhu yang dikehendaki tidak terlalu besar, Tahanan jenisnya harus tinggi, Koefisien suhunya
b. Harus kecil, sehingga arus kerjanya sedapat mungkin konstan.
Trip heater adalah elemen pemanas yang terbuat dari kumparan kawatpita bertahanan listrik tinggi yang kemudian dilapisi oleh isolator tahan panas dan pada
bagian luar dilapisi oleh plat logam berbahan kuningan, aluminium ataupun
Universitas Sumatera Utara
stainless steal yang kemudian dibentuk menjadi lempengan heater berbentuk strepe.[8]
Adapun salah satu bentuk dari elemen pemanas tersebut diperlihatkan pada gambar 2.9 dibawah ini :
Gambar 2.9 : Elemen Pemanas Pada Mesin Mixer
2.4. Pengertian Plastik
Plastik adalah polimer rantai-panjang dari atom yang mengikat satu sama lain. Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang atau monomer. Sejarahnya,
tahun pada 1920 Wallace Hume Carothers, ahli kimia lulusan Universitas Harvard, mengembangkan nylon yang pada waktu itu disebut Fiber 66. Pada tahun 1940-an
nylon, acrylic, polyethylene, dan polimer lainnya digunakan untuk menggantikan bahan-bahan alami yang waktu itu semakin berkurang. Inovasi lainnya dalam plastik
yaitu penemuan polyvinyl chloride PVC. Ketika mencoba untuk melekatkan karet dan metal, Waldo Semon, seorang ahli kimia di perusahaan ban B.F. Goodrich
menemukan PVC. Sedangkan pada tahun 1933 Ralph Wiley, seorang pekerja lab di perusahaan kimia Dow secara tidak sengaja menemukan plastik jenis lain yaitu
polyvinylidene chloride atau populer dengan sebutan saran dan pada tahun yang sama, dua orang ahli kimia organik bernama E.W. Fawcett dan R.O. Gibson yang
bekerja di Imperial Chemical Industries Research Laboratory menemukan polyethylene. pada tahun 1938 seorang ahli kimia bernama Roy Plunkett menemukan
teflon. [9] Polimer atau kadang-kadang disebut sebagai makromolekul, adalah molekul besar
yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan sederhana. Kesatuan-kesatuan berulang itu setara dengan monomer, yaitu bahan dasar
pembuat polimer. Akibatnya molekul-molekul polimer umumnya mempunyai massa
Universitas Sumatera Utara
molekul yang sangat besar. Sebagai contoh, polimer poli feniletena mempunyai harga rata-rata massa molekul mendekati 300.000. Hal ini yang menyebabkan
polimer tinggi memperlihatkan sifat sangat berbeda dari polimer bermassa molekul rendah, sekalipun susunan kedua jenis polimer itu sama. [10] Adapun klasifikasi
polimer berdasarkan ketahanan terhadap panas dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut :
1. Polimer Termoplastik Polimer termoplastik adalah polimer yang mempunyai sifat tidak tahan
terhadap panas. Jika polimer jenis ini dipanaskan, maka akan menjadi lunak dan didinginkan akan mengeras. Proses tersebut dapat terjadi berulang kali,
sehingga dapat dibentuk ulang dalam berbagai bentuk melalui cetakan yang berbeda untuk mendapatkan produk polimer yang baru. Polimer yang termasuk
polimer termoplastik adalah jenis polimer plastik. Jenis plastik ini tidak memiliki ikatan silang antar rantai polimernya, melainkan dengan struktur
molekul linear atau bercabang. [11] Bentuk struktur termoplastik diperlihatkan pada gambar 2.10 berikut.
Polimer termoplastik memiliki sifat – sifat khusus sebagai berikut. a.
Berat molekul kecil dan fleksibel. b.
Tidak tahan terhadap panas dan titik leleh rendah. c.
Jika dipanaskan akan melunak dan dapat dibentuk ulang daur ulang. d.
Jika didinginkan akan mengeras dan mudah larut dalam pelarut . e.
Mudah untuk diregangkan dan memiliki struktur molekul linear. Contoh plastik termoplastik sebagai berikut:
Gambar 2.10 : Struktur bercabang thermoplastic [14]
Universitas Sumatera Utara
a. Polietilena PE = Botol plastik, mainan, bahan cetakan, ember, drum,
pipa saluran, isolasi kawat dan kabel, kantong plastik dan jas hujan. b.
Polivinilklorida PVC = pipa air, pipa plastik, pipa kabel listrik, kulit
sintetis, ubin plastik, piringan hitam, bungkus makanan, sol sepatu, sarung tangan dan botol detergen.
c. Polipropena PP = karung, tali, botol minuman, serat, bak air,
insulator, kursi plastik, alat-alat rumah sakit, komponen mesin cuci, pembungkus tekstil.
d. Polistirena = Insulator, sol sepatu, penggaris, gantungan baju.
Tabel 2.1 : Simbol Daur Ulang
Simbol Daur Ulang
Jenis Plastik Sifat-Sifat
Aplikasi Kemasan
Polietilen Tereftalat PET, PETE
Bening, Kuat, Tangguh, Non
Permeabel Gas dan uap Air
Soft drink, Botol air High Density
Polietilen HDPE Kaku, Kuat, Tangguh,
Tahan lembab Susu, Jus buah,
Kantong belanja Polivinil Klorida
PVC Tangguh, Kuat, Mudah
dicampur Botol jus, pipa air,
bungkus plastik Low Density
Polietilen LDPE Mudah diproses, Kuat,
Tangguh, Fleksibel, Mudah disegel, Tahan
lembab Kantong makanan
beku, botol remas, kecap, saus, madu
bungkus plastik Polipropilen PP
Kuat, Tangguh, Tahan panas, Tahan lembab
Peralatan dapur, peralatan microwave,
wadah yoghurt, piring dan mangkuk
sekali pakai Polistiren PS
Mudah dibentuk dan diproses
Karton telur, stirofom, mangkuk
sekali pakai Plastik lain
Polikarbonat atau ABS
Tergantung dari jenis polimernya
Botol minuman, botol susu bayi, barang-
barang elektronika
Sumber : Malcolm P. Stevens,2007
Universitas Sumatera Utara
2. Polimer Termosetting Polimer termoseting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan terhadap
panas. Jika polimer ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga tidak dapat dibentuk ulang kembali. Susunan polimer ini bersifat permanen pada
bentuk cetak pertama kali pada saat pembuatan. Bila polimer ini rusakpecah, maka tidak dapat disambung atau diperbaiki lagi. Plomer termoseting memiliki
ikatan – ikatan silang yang mudah dibentuk pada waktu dipanaskan. Hal ini membuat polimer menjadi kaku dan keras. Semakin banyak ikatan silang pada
polimer ini, maka semakin kaku dan mudah patah. Bila polimer ini dipanaskan untuk kedua kalinya, maka akan menyebabkan rusak atau lepasnya ikatan
silang antar rantai polimer.[11] Bentuk struktur termoplastik diperlihatkan pada gambar 2.11 berikut.
Gambar 2.11 : Struktur ikatan silang thermosetting [14]
Sifat polimer termoseting sebagai berikut: a.
Keras dan kaku tidak fleksibel b.
Jika dipanaskan akan mengeras. c.
Tidak dapat dibentuk ulang sukar didaur ulang. d.
Tidak dapat larut dalam pelarut apapun. e.
Jika dipanaskan akan meleleh. f.
Tahan terhadap asam basa. g.
Mempunyai ikatan silang antarrantai molekul. Contoh plastik termoseting :
a. Bakelit = asbak, fitting lampu listrik, steker listrik, peralatan fotografi.
Universitas Sumatera Utara
Dalam teknik otomotif banyak sekali bahan-bahan yang digunakan dalam kendaraan otomotif baik bahan logam ferro ataupun logam non-ferro, bahan non
logam seperti plastik, karbon, kaca, bahan pelumas dan lain-lain. Penggunaan bahan logam baik ferro atau non-ferro banyak di aplikasikan pada komponen-komponen
yang harus kuat dan tahan terhadap tekanan dan suhu yang tinggi seperti mesin, bodi dan kerangka chasis kendaraan dan lain-lain. Sedangkan penggunaan bahan non
logam berguna pada komponen-komponen yang kekuatannya tidak terlalu kuat namun lebih mementingkan faktor keindahan, dan bobot komponen. Penerapan bahan
non logam ini banyak ditemukan pada komponen interior ataupun pada komponen kendaraan otomotif modern seperti dashboard, tempat duduk, bumper atau bahkan
pada bodi kendaraan yang tergolong modern semua bagian dari bodi kendaraan terbuat dari bahan non logam seperti carbon atau serat karbon yang memiliki bobot
ringan namun dengan kekuatan yang cukup kuat apabila dibandingkan dengan bahan plastik. Plastik merupakan sebuah bahan yang paling populer dan paling banyak
digunakan sebagai bahan pembuat komponen otomotif selain bahan logam berupa besi. Plastik merupakan sebuah zat kimia buatan yang memiliki kekuatan bervariasi
dan ketahanan terdapat suhu yang bervariasi pula. Plastik merupakan bahan recycle atau bahan yang bisa didaur ulang, maka dari itulah banyak cara pengolahan-
pengolahan plastik. Selain itu plastik juga merupakan bahan kimia yang sulit terdegradasi atau terurai oleh alam, membutuhkan waktu beratus-ratus atau bahkan
ribuan tahun untuk menguraikan plastik oleh alam.[9]
2.4.1. Sumber Plastik
Terdapat dua macam polymer yang terdapat di kehidupan yaitu polymer alami dan polymer buatan atau polymer sintesis[11].
1. Polimer Alami Alam juga menyediakan berbagai macam polymer yang bisa langsung
digunakan oleh manusia sebagai bahan. Polymer tersebut ialah : Kayu, kulit binatang, kapas, karet alam, rambut dan lain sebagainya.
2. Polimer Sintetis
Universitas Sumatera Utara
Semakin meningkatnya dan beragamnya kebutuhan manusia menyebabkan manusia harus mencari jalan untuk mencukupinya dengan cara membuat
kebutuhannya tersebut. Termasuk juga polymer, manusia membuat polymer melalui reaksi kimia sintesis yang tidak disediakan oleh alam. Ada banyak
sekali macam-macam polymer sintesis hasil rekayasa manusia diantaranya adalah :
a. Tidak terdapat secara alami : Nylon, polyester, polypropilen, polystiren
b. Terdapat di alam tetapi dibuat oleh proses buatan: karet sintetis
c. Polimer alami yang dimodifikasi : seluloid, cellophane bahan dasarnya dari
selulosa tetapi telah mengalami modifikasi secara radikal sehingga kehilangan sifat-sifat kimia dan fisika asalnya.
Berdasarkan jumlah rantai karbonnya : a.
1 ~ 4 Gas LPG, LNG b.
5 ~ 11 Cair bensin c.
9 ~ 16 Cairan dengan viskositas rendah d.
16 ~ 25 Cairan dengan viskositas tinggi oli, gemuk e.
25 ~ 30 Padat parafin, lilin f.
1000 ~ 3000 Plastik polistiren, polietilen dan lain-lain.
2.4.2. Mesin Produksi Berbahan Baku Plastik
Ada banyak cara yang bisa digunakan dalam memproduksi plastik, dengan menggunakan metode berbeda-beda dan alat yang berbeda-beda pula. Adapun
mesin yang digunakan untuk memproduksi plastik adalah sebagai berikut : [12] 1. Proses Injection Molding
Termoplastik dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah hopper kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis karena gaya
gravitasi dimana ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi. Plastik yang sudah meleleh
diinjeksikan oleh sekrup injeksi yang juga berfungsi sebagai plunger melalui nozzle ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air. Produk yang sudah dingin
Universitas Sumatera Utara
dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidraulik yang tertanam dalam rumah cetkan selanjutnya diambil oleh manusia atau
menggunakan robot. Pada saat proses pendinginan produk secara bersamaan di dalam barrel terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu produk
dikeluarkan dari cetakan dan cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung diinjeksikan,[13] proses injection moulding diperlihatkan pada gambar 2.12
berikut :
Gambar 2.12 : Proses Injection Molding [13]
2. Proses Ekstrusi Ekstrusi adalah proses untuk membuat benda dengan penampang tetap.
Keuntungan dari proses ekstrusi adalah bisa membuat benda dengan penampang yang rumit, bisa memproses bahan yang rapuh karena pada
proses ekstrusi hanya bekerja tegangan tekan, sedangkan tegangan tarik tidak ada sama sekali. Aluminium, tembaga, kuningan, baja dan plastik
adalah contoh bahan yang paling banyak diproses dengan ekstrusi. Contoh barang dari baja yang dibuat dengan proses ekstrusi adalah rel kereta api.
Khusus untuk ekstrusi plastik proses pemanasan dan pelunakan bahan baku terjadi di dalam barrel akibat adaya pemanas dan gesekan antar material
akibat putaran screw.[13] Proses ekstruksi diperlihatkan pada gambar 2.13 berikut :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.13 : Proses Ekstruksi [13]
3. Proses Blow Molding Blow molding adalah proses manufaktur plastik untuk membuat produk-
produk berongga botol dimana parison yang dihasilkan dari proses ekstrusi dikembangkan dalam cetakan oleh tekanan gas. Pada dasarnya blow molding
adalah pengembangan dari proses ekstrusi pipa dengan penambahan mekanisme cetakan dan peniupan. [13]
Proses blow molding diperlihatkan pada gambar 2.14 berikut :
Gambar 2.14 : Proses Blow Molding [13]
Universitas Sumatera Utara
4. Proses Thermoforming Thermoforming adalah proses pembentukan lembaran plastik termoset dengan
cara pemanasan kemudian diikuti pembentukan dengan cara pengisapan atau penekanan ke rongga mold. Plastik termoset tidak bisa diproses secara
thermoforming karena pemanasan tidak bisa melunakkan termoset akibat rantai tulang belakang molekulnya saling bersilangan. Contoh produk yang
diproses secara thermoforming adalah bakelit.[13] Proses thermoforming diperlihatkan pada gambar 2.15 berikut :
Gambar 2.15 : Proses Thermoforming [13]
5. Proses Calendering
Calendaring adalah sebuah proses dimana lembaran – lembaran dari material thermoplastik dibuat dengan cara melewatkan polimer halus yang
dipanaskan diantara dua buah rol atau lebih. Dalam proses calendering, plastik dibuat menjadi gulungan antara dua rol yang membuatnya ke sebuah
yang kemudian lewat sekitar satu atau lebih tambahan gulungan sebelum melepas sebagai film berkelanjutan. Kain atau kertas dapat diberi umpan
melalui gulungan yang terakhir, sehingga mereka menjadi diresapi dengan plastik. [13] Proses calendering diperlihatkan pada gambar 2.16 berikut :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.16 : Proses Calendering [13]
6. Proses Casting
Casting pada plastik adalah proses pembentukan produk plastik dengan cara memasukan plastik panas kedalam cetakan kemudian cetakan diberikan
tekanan. Tetapi berbeda dengan proses injeksi. Material plastik yang biasa digunakan adalah PE,PVC,ataupun PP.[13] Proses casting diperlihatkan
pada gambar 2.17 berikut :
Gambar 2.17 : Proses Casting [13]
7. Proses Pemintalan
Pembentukan fiber dilakukan dengan temperatur di atas titik leleh polyester, dengan bantuan gear pump yang menentukan ukuran fiber yang keluar
melalui spinneret. Spinneret disini akan menentukan cross section atau bentuk dari fiber yang diinginkan, seperti bulat, segitiga, dan lain-lain.Fiber
tipe ranting atau single straind di lewatkan melalui sebuah wadah yang berisi resin, kemudian fiber tersebut di putar mengelilingi mandrel yang bergerak
Universitas Sumatera Utara
arah radial dan tangensial.[13] Proses pemintalan diperlihatkan pada gambar 2.18 berikut :
Gambar 2.18 : Proses Pemintalan [13]
2.4.3. Sifat, Jenis dan Kegunaan Plastik
Dewasa ini banyak ditemukan varian baru dalam dunia teknik mengenai macam-macam plastik, masing-masing plastik memiliki sifat dan kegunaan yang
berbeda-beda.[10] Adapun macam-macam dari plastik itu sendiri adalah sebagai berikut :
1. PET PolyEtylene Terephthalate
Menurut Septera 2013 “PET bersifat jernih, kuat, tahan bahan kimia dan panas, serta mempunyai sifat elektrikal baik yang Jika. Pemakaiannya
dilakukan secara berulang, terutama menampung air panas, lapisan polimer botol meleleh mengeluarkan zat karsinogenik dan dapat menyebabkan
Kanker.” PET digunakan sebagi pembungkus minuman berkarbonasi soda, botol juice buah, peralatan tidur dan fiber tekstil. PET memiliki sifat tidak
tahan panas, keras, tembus cahaya transparan, memiliki titik leleh 85ºC. [14] bentuk struktur dapat dilihat pada gambar 2.19 berikut :
Gambar 2.19 : Struktur Ikatan Polymer PET [14]
Universitas Sumatera Utara
2. PP Polypropylene
Krisnadwi 2013 mengungkapkan “Polypropylene merupakan plastik polymer yang mudah dibentuk ketika panas, rumus molekulnya adalah -
CHCH3-CH2-n.” PP sendiri memiliki sifat yang tahan terhadap bahan kimia atau Chemical Resistance namun ketahuan pukul atau Impact Strengh rendah,
transparan dan memiliki titik leleh 165°C. PP banyak digunakan pada kantong plastik, film, mainan, ember dan komponen-komponen otomotif [14], bentuk
struktur dapat dilihat pada gambar 2.20 berikut :
Gambar 2.20 : Struktur Ikatan Polymer PP [14]
3. PE Polyethylene
PE memiliki monomer etena CH
2
= CH
2
, PE bila ditinjau dari jenis rantai karbonnya ada dua macam yaitu Polyetylene linier dan Polyetylene
bercabang. PE memiliki sifat-sifat diantaranya adalah permukaannya licin, tidak tahan panas, fleksibel, transparantidak dan memiliki titik leleh sebesar
115°C. Maka dari itulah PE banyak digunakan sebagai kantong plastik, botol plastik, cetakan, film dan pada dunia modern digunakan untuk pembungkus
kabel.[14] Bentuk struktur dapat dilihat pada gambar 2.21 berikut :
Gambar 2.21 : Struktur ikatan Polymer PE [14]
Universitas Sumatera Utara
4. PVC PolyVinyl Cloride
Menurut Krisnadwi 2013 “PVC adalah Polyvinyl Chloride – Rumus molekulnya adalah -CH
2
– CHCl -n. Ini merupakan resin yang liat dan keras yang tidak terpengaruh oleh zat kimia lain.” Sifat dari PVC ini sendiri adalah
keras, kaku, dapat bersatu dengan pelarut, memiliki titik leleh 70°-140° C. Kegunaan dalam kehidupan adalah sebagai pipa plastik paralon, peralatan
kelistrikan, dashboard mobil, atap bangunan dan lain-lain,[14] bentuk struktur dapat dilihat pada gambar 2.22 berikut :
Gambar 2.22 : Struktur ikatan Polymer PVC [14]
5. PS Poly Styrene
Menurut Septera 2013 “Mengandung bahan bahan Styrine yang berbahaya untuk kesehatan otak, mengganggu hormon estrogen pada wanita yang
berakibat pada masalah reproduksi dan sistem saraf.” Sifat-sifat yang dimiliki oleh PS adalah kaku, mudah patah, tidak buram dan memiliki titik leleh 95°C.
PS banyak digunakan sebagai penggaris plastik, cardridge printer, rambu- rambu lalu lintas dan gantungan baju.[14] Bentuk struktur dapat dilihat pada
gambar 2.23 berikut :
Gambar 2.23 : Struktur ikatan Polymer PS [14]
Universitas Sumatera Utara
2.5 Pengertian Abu Vulkanik
