Polunin, 1962. Karet sintetis memiliki sifat elastisitas tinggi dan barang yang dihasilkan dari karet sintetis juga bersifat elastis dan penampakan visualnya
tidak dapat dibedakan dengan karet alam. Jenis karet sintetis diantaranya: Butadiena-Stirena, Butadiena-Akrilonitril, Neoprena, Karet butil, Karet Nitril,
Karet Akrilat, Karet Silikon, Thiokol, dll Le Bras, 1968.
D. KOMPON KARET
Dalam istilah kimia, kompon didefinisikan sebagai bahan yang terdiri dari dua atau lebih elemen penyusun dengan persentase bobot tertentu. Dalam
teknologi karet, kompon merupakan suatu campuran bahan elastomer dan bahan kimia karet dengan jenis dan jumlah tertentu, sehingga diperoleh
kompon yang dapat menghasilkan barang jadi karet dengan sifat fisik yang dibutuhkan Simpson, 2002. Elastomer adalah suatu makromolekul yang
pada suhu kamar dapat diperpanjang minimal sampai dua kali dari panjang semula, dan bila direlaksasikan dapat kembali mendekati panjang dan bentuk
semula. Elastomer mempunyai beberapa sifat dasar, yaitu elastis, fleksibel, liat, dan relatif tidak tembus air dan udara. Selain itu, setiap elastomer
mempunyai sifat khas masing-masing Alfa, 2007. Rincian lengkap kelompok bahan kimia karet berdasarkan fungsinya tercantum pada Tabel 6.
Tabel 6. Kelompok Bahan Kimia Karet Berdasarkan Fungsinya
Bahan Kimia Pokok Bahan Kimia
Tambahan Bahan Penunjang
Karet mentah Bahan Bantu Olah
Tenunan katun Pemvulkanisasi
Pewarna Rayon
Penggiat Peniup
Nilon Pencepat
Penghambat Poliester
Pengisi Pengental
Aramid Pelunak
Pewangi Serat Kaca fiber
glass Antidegradan
Kawat Baja Sumber : Alfa 2007
Bahan kimia karet dapat digolongkan atas fungsinya selama vulkanisasi atau dalam barang jadi, dan secara umum dikelompokkan atas bahan kimia
pokok, bahan kimia tambahan dan bahan penunjang. Bahan kimia pokok
adalah bahan kimia yang harus ada dalam setiap kompon karet. Bahan kimia tambahan adalah bahan yang hanya ditambahkan pada pengolahan barang jadi
karet tertentu atau ditambahkan untuk meningkatkan efisiensi pengolahan kompon karet. Bahan penunjang berfungsi sebagai penunjang atau penguat
yang memberikan kekuatan pada bagian suatu barang jadi karet Alfa, 2007. Berikut ini adalah uraian dari masing-masing bahan kimia karet:
1. Bahan Pemvulkanisasi vulcanizing agents Bahan pemvulkanisasi adalah bahan kimia karet yang dapat bereaksi
dengan gugus aktif molekul karet pada proses vulkanisasi, membentuk ikatan silang antar molekul karet, sehingga terbentuk jaringan tiga dimensi.
Sulfur adalah bahan kimia yang pertama kali ditemukan sebagai bahan pemvulkanisasi dan paling banyak digunakan pada berbagai jenis karet.
Sebagian besar jenis sulfur yang digunakan adalah golongan soluble sulphur Alfa, 2007. Jenis bahan pemvulkanisasi diantaranya adalah:
sistem donor sulfur, peroksida organik, oksida logam, uretan, dan turunan quinon Coran, 1978.
Pencampuran sulfur ke dalam sistem vulkanisasi karet juga dapat dilakukan pada proses pembuatan faktis sebagai bahan bantu olah karet.
Sifat-sifat vulkanisat karet yang akan diperbaiki dengan adanya bahan pemvulkanisasi diantara adalah:
1. Kekuatan tariknya menjadi lebih tinggi. 2. Lebih sukar larut dalam zat-zat pelarut organik.
3. Lebih keras dan sukar berubah bentuknya. 4. Lebih tahan terhadap perubahan suhu.
Serbuk sulfur yang digunakan dalam proses vulkanisasi sebaiknya yang berbentuk serbuk dan sehalus mungkin. Hal ini ditujukan supaya
pencampuran dan penyebarannya di dalam sistem vulkanisasi terjadi secara merata Abednego, 1975.
2. Bahan PenggiatPengaktif activator Bahan penggiat disebut juga bahan pengaktif activator adalah
bahan kimia yang ditambahkan ke dalam sistem vulkanisasi, guna menggiatkan proses vulkanisasi yang berjalan sangat lambat jika hanya
menggunakan sulfur. Dalam sistem vulkanisasi dengan bahan pencepat, bahan ini berfungsi sebagai pengaktif kerja bahan pencepat karena pada
umumnya bahan pencepat organik tidak akan berfungsi secara efisien tanpa adanya bahan pengaktif. Bahan pengaktif yang paling umum digunakan
adalah ZnO seng oksida Alfa, 2007. Macam-macam bahan pengaktif lain diantaranya: golongan oksida logam seng oksida, seng peroksida, besi
oksida, timbal oksida, dan mangan oksida Simpson, 2002, dan bahan penggiat organik asam stearat Craig, 1963.
3. Bahan Pencepat accelerator Bahan pencepat accelerator berfungsi untuk meningkatkan laju
vulkanisasi. Dalam sistem vulkanisasi sulfur pada suhu tinggi, bahan pencepat dapat memperpendek waktu vulkanisasi kompon dari hitungan
jam menjadi beberapa menit Morton, 1959. Bahan pencepat biasanya berupa senyawa organik Simpson, 2002.
Bahan pencepat digolongkan ke dalam beberapa kelompok berdasarkan golongan senyawa, respon terhadap vulkanisasi dan fungsinya.
Ditinjau dari fungsinya, pencepat dikelompokkan ke dalam pencepat primer yang berfungsi memberikan pravulkanisasi yang lambat, serta pencepat
sekunder yang berfungsi memberikan pravulkanisasi yang cepat. Pencepat sekunder biasanya ditambahkan dalam jumlah yang lebih sedikit daripada
pencepat primer, yang bertujuan untuk meningkatkan kecepatan matang kompon karet, atau dengan kata lain mempercepat laju vulkanisasi Alfa,
2007. Pengelompokkan bahan pencepat berdasarkan fungsinya dapat dilihat pada Tabel 7, serta berdasarkan golongan senyawa, dan responnya
tercantum pada Tabel 8. Tabel 7. Kelompok Bahan Pencepat Berdasarkan Fungsinya
Kelompok Pencepat Golongan Pencepat
Pencepat Primer Thiazol
Sulfenamida Pencepat Sekunder
Guanidin Thiuram
Dithiokarbamat Dithiofosfat
Sumber : Alfa 2007
Tabel 8. Golongan Bahan Pencepat Berdasarkan Senyawa dan Responnya
Golongan Pencepat Respon
Contoh
Aldehida-amin Lambat
HMT Guanidin
Sedang DPG, DOTG
Thiazol Semi cepat
MBT, MBTS Sulfenamida
Cepat ditunda CBS, TBBS, MBS,
DIBS Dithiofosfat
Cepat ZBPP
Thiuram Sangat cepat
TMTM, TMTD, TETD
Dithiokarbamat Sangat cepat
ZDEC, ZMDC, ZBDC
Sumber : Alfa 2007 4. Bahan Pengisi filler
Bahan pengisi ditambahkan ke dalam kompon karet dalam jumlah besar dengan tujuan meningkatkan sifat fisik, memperbaiki karakteristik
pengolahan dan menurunkan biaya. Berdasarkan keaktifannya bahan pengisi dibagi atas dua golongan, yaitu golongan pengisi tidak aktif dan
golongan pengisi aktif atau pengisi penguat. Yang termasuk golongan pengisi tidak aktif adalah kaolin, berbagai jenis tanah liat, kalsium
karbonat, magnesium karbonat, barium sulfat dan barit. Sedangkan yang termasuk bahan pengisi penguat adalah carbon black, silika dan silikat.
Pada jumlah optimum penambahan bahan pengisi penguat, akan meningkatkan kekerasan, modulus, ketahanan sobek, ketahan kikis dan
tegangan putus barang jadi karet. Efek penguatan bahan pengisi tersebut ditentukan oleh ukuran partikel, keadaan permukaan dan bentuk, kehalusan
butiran dan kerataan penyebarannya Alfa 2007. 5. Bahan Pelunak softener
Bahan pelunak adalah bahan kimia yang ditambahkan ke dalam karet mentah selama proses pembuatan kompon karet dengan tujuan untuk
melunakkan karet dan memudahkan pencampuran bahan-bahan kimia
karet. Secara lengkap tujuan penambahan bahan pelunak adalah sebagai berikut:
a. Memudahkan pencampuran bahan pengisi ke dalam kompon karet. Kompon dengan bahan pengisi yang banyak perlu diimbangi dengan
jumlah bahan pelunak yang cukup, karena penambahan bahan pengisi akan meningkatkan kekerasan, sedangkan penambahan bahan pelunak
sebaliknya akan menurunkan kekerasan. b. Mempersingkat waktu dan menurunkan suhu pencampuran.
c. Menghambat vulkanisasi dini scorch. d. Memudahkan proses pemberian bentuk barang jadi karet.
Umumnya bahan pelunak merupakan senyawa organik yang dikenal dengan nama peptizer, plasticizer, dan softener. Berdasarkan sumber bahan
bakunya bahan pelunak dapat dikelompokkan ke dalam empat kategori, yaitu: 1. Asam-asam organik dan produk tumbuhan cemara, 2. Produk-
produk pengolahan aspal, 3. Bahan pelunak sintesis, 4. Minyak mineral hasil industri minyak bumi petroleum oil Alfa, 2007.
6. Bahan Antidegradan Antidegradan adalah bahan kimia yang berfungsi sebagai antiozonan,
yaitu melindungi karet dari kerusakan akibat serangan ozon, dan juga berfungsi sebagai antioksidan, yaitu melindungi karet dari kerusakan akibat
oksidasi. Beberapa jenis lilin wax sering digunakan sebagai antiozonan pada barang jadi karet yang statis. Antidegradan juga berfungsi sebagai
metal poison inhibitor, yaitu pelindung karet dari oksidasi yang diakibatkan ion-ion prooksidan seperti ion tembaga, mangan dan besi. Bahan tersebut
juga mampu melindungi karet dari sinar matahari atau suhu tinggi heat stabilizer, dan dari retak lentur flex-cracking agent Alfa, 2007.
Golongan bahan antidegradan dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Golongan Bahan Antidegradan
Golongan Antidegradan Contoh
Fenil naftilamin PAN, PBN
Kondensat aldehid-amina Agerite resin
Kondensat keton-amina Flectol H
Turunan difenil-amina Nonox OD
Fenil sulfida Santowhite crystal
Turunan fenol Montaclere, ionol, AoSP
Sumber : Alfa 2007 7. Bahan Peniup blowing agent
Bahan peniup secara umum merupakan bahan kimia organik dengan titik didih yang rendah dimana selama vulkanisasi dapat menguap dan
terurai melepaskan gas, sehingga terbentuk pori-pori halus dalam barang jadi karet. Bahan peniup memiliki penggunaan yang luas dalam barang jadi
karet White dan De, 2001. Ada dua golongan bahan peniup yang banyak digunakan, yaitu golongan anorganik seperti natrium bikarbonat dan
ammonium bikarbonat, serta bahan peniup organik. Karbon dioksida yang dilepaskan bahan peniup bikarbonat menyebabkan terbentuknya pori-pori
dengan struktur terbuka, sedangkan nitrogen yang dibebaskan peniup organik menghasilkan pori-pori dengan struktur tertutup atau uniseluler
Alfa, 2007. 8. Bahan Bantu Olah processing aids
Bahan bantu olah adalah bahan kimia karet yang ditambahkan pada kompon untuk meningkatkan aktifitas pengolahan kompon tersebut, tanpa
atau hanya sedikit mempengaruhi sifat fisika dan karakteristik vulkanisasi barang jadinya. Sejumlah bahan bantu olah berfungsi sebagai pelunak atau
pelumas, dan pengaruhnya bergantung kepada kompatibilitasnya dengan berbagai jenis karet. Beberapa alasan pemakaian bahan bantu olah adalah
sebagai berikut: 1. Dalam tahap pencampuran: meningkatkan keseragaman blending karet, meningkatkan dispersi bahan pengisi dan bahan kimia karet
lainnya ke dalam karet, menghemat waktu pencampuran dan meningkatkan kapasitas pencampuran, meningkatkan daya lengket kompon keras atau
kompon yang berisi banyak bahan pengisi; 2. Dalam proses ekstrusi:
memperbesar kapasitas dan melicinkan permukaan produk; 3. Dalam proses acuan injeksi: memendekkan waktu injeksi kompon, memudahkan
pelepasan dari cetakan, dan menghemat material kompon yang digunakan Alfa, 2007.
Berdasarkan sumber bahan baku atau jenis produknya, bahan bantu olah digolongkan atas pelunak petroleum, bahan pelunak ester, resin dan
aspal, karet cair, asam lemak dan turunannya, lilin hidrokarbon dan polietilen, serta vulkanisat minyak nabati dan faktis. Berdasarkan fungsinya
bahan bantu olah digolongkan menjadi: senyawa penghomogenan homogenizing agent, bahan pelunak atau pelembut plasticizer and
softener, senyawa pemutus rantai peptizer, senyawa pendispersi dan bahan bantu olah dispersing agent and processing aids, senyawa
peningkat daya lengket tackifiers, bahan peningkat volume extender, bahan pemudah lepas cetakan mold release agent, dan bahan pemudah
aliran kompon selama ekstrusikalendering flow improvement Alfa, 2007.
E.
FAKTIS
Faktis merupakan material padat yang sifatnya agak elastis, sehingga dinamakan juga sebagai pengganti karet rubber substitute atau bahan seperti
karet rubber like substance Stern, 1967, dibuat dari minyak nabati melalui vulkanisasi dengan sulfur atau sulfur klorida Hotmann, 1989. Faktis diambil
dari bahasa Perancis, yaitu “caoutchouc factice” yang sama artinya dengan “rubber substitute” Reynolds, 1962. Faktis dapat dibuat dari minyak nabati
yang kandungan asam lemak tak jenuhnya tinggi atau dari minyak ikan tertentu Clark, 1962.
Secara umum faktis terdiri dari dua jenis, yaitu faktis gelap dan faktis putih. Faktis gelap diperoleh melalui reaksi antara minyak dengan sulfur pada
suhu tinggi, sedangkan faktis putih diperoleh melaui reaksi antara minyak dengan sulfur klorida pada suhu yang lebih rendah Harrison, 1952. Faktis
gelap dan faktis putih dapat dikombinasikan dengan cara memvulkanisasi minyak secara parsial dengan sulfur dan disempurnakan prosesnya dengan
vulkanisasi sulfur klorida. Faktis ini dikenal dengan nama faktis campuran Hotmann, 1989.
Menurut Sonntag 1982, meskipun faktis serupa dengan karet, faktis tidak memiliki elastisitas dan kekuatan tarik seperti karet alam maupun karet
sintetis. Hal ini disebabkan oleh sifat fungsional gliserida dalam minyak serta sifat produksi faktis yang lebih mengutamakan pembentukan struktur ikatan
silang yang intensif daripada pembentukan rantai panjang linear yang merupakan karakteristik utama karet. Fungsi faktis dalam pembuatan barang
jadi karet adalah sebagai bahan pencampur dalam industri karet dan digunakan untuk berbagai tujuan seperti dalam pembuatan karet penghapus, pelapis
kabel, barang jadi karet selular, barang jadi karet dari lateks, serta dalam pembuatan barang jadi karet yang menggunakan alat kalender, ekstruder dan
alat cetak injeksi Stern, 1967. Aplikasi faktis cukup luas karena meliputi penggunaan dalam
pengolahan karet alam maupun karet sintetis Lever, 1951, diantaranya: SBR, polikloroprena, butil, nitril dan klorosulfonat polietilen Simpson, 2002.
Penambahan faktis ke dalam kompon karet memberikan beberapa keuntungan teknis antara lain memudahkan pencampuran karet dengan bahan kimia karet,
mengurangi porositas, meningkatkan kestabilan, memperhalus permukaan, dan meningkatkan daya retak Alfa dan Honggokusumo, 1998.
Faktis atau vulkanisat minyak makin banyak digunakan dalam kompon karet, karena selain mampu menurunkan kekerasan karet juga mampu
mengurangi jaringan ikatan molekul dan meningkatkan kualitas penyerapan minyak oleh kompon karet Alfa, 2007. Sebagai bahan bantu olah, faktis
ditambahkan sebanyak 5-30 bsk bagian per seratus bobot karet Alfa, 2007 dan 5-400 bsk sebagai ekstender Alfa dan Honggokusumo, 1998. Selain itu,
keuntungan lain dari penggunaan faktis dalam pengolahan karet alam atau kompon karet antara lain mengurangi konsumsi energi dan mempercepat
waktu pencampuran dalam proses penggilingan, membantu dalam mengontrol ketebalan lembaran karet dalam proses kalendering, menghasilkan permukaan
produk yang mengkilap dan lebih halus, mengurangi penggunaan bahan pelarut dalam pencampuran, mempermudah penyatuan bahan pengisi, serta
meningkatkan daya tahan terhadap ozon. Terkadang faktis juga menyebabkan kerugian, seperti penurunan kekuatan tarik tensile strenght vulkanisat
Lever, 1951. Pembentukan faktis gelap melibatkan reaksi vulkanisasi minyak dengan
menggunakan sulfur. Ikatan-ikatan rangkap dalam asam lemak tidak jenuh minyak akan diadisi oleh sulfur sehingga terbentuk ikatan-ikatan silang.
Dengan demikian kandungan asam lemak tidak jenuh dalam minyak yang semakin tinggi akan menghasilkan faktis dengan kualitas semakin tinggi pula
Fernando, 1971. Jenis-jenis minyak yang dapat digunakan sebagai bahan
baku pembuatan faktis dapat dilihat pada Tabel 10. Tabel 10. Jenis-jenis Minyak untuk Bahan Baku Faktis
No Jenis Minyak
Bilangan Iod
1. Minyak Kacang Tanah
82-99 2.
Minyak Jarak Castor Oil 82-90
3. Minyak Kanola
97-107 4.
Minyak Biji Kapas 103-113
5. Minyak Jagung
103-125 6.
Minyak Biji Bunga Matahari 120-140
7. Minyak Biji Tembakau
135 8.
Minyak Perilla 140
9. Minyak Kedelai
129-143 10. Minyak Kembang Candu
132-143 11. Minyak Biji Karet
127-144 12. Minyak Tung
160-180 13. Minyak Rami
175-185 14. Minyak Ikan Paus
110-150 15. Minyak Hati Ikan Cod
155-170 16. Minyak Ikan Herring
123-146 Sumber : Reynolds 1962
Menurut Reynolds 1962, faktis komersial yang banyak diperdagangkan terbuat dari minyak rami, minyak lobak dan minyak jarak. Pemilihan minyak
untuk diolah menjadi faktis dipengaruhi oleh ketersediaan sumber bahan baku dan tingkat harga. Harga minyak sangat bervariasi, sehingga Negara-negara
produsen faktis misalnya negara di Eropa lebih banyak menghasilkan faktis dari minyak jarak, sedangkan di Amerika lebih banyak memproduksi faktis
dari minyak kedelai.
Sonntag 1982, menyatakan minyak atau lemak tidak jenuh, terutama minyak mengering drying oil, dapat mengalami polimerisasi untuk
membentuk berbagai bahan elastis atau lebih dikenal dengan rubberlike material. Pada dasarnya reaksi polimerisasi untuk membentuk faktis serupa
dengan reaksi polimerisasi karet. Sulfur dalam hal ini berfungsi sebagai agen pembentukan ikatan silang disulfida.
F. FAKTIS GELAP
