Karet Lembaran yang Terbuat dari Campuran Serbuk Ban Bekas dan Karet Alam yang Disetarakan Dengan SIR-20 untuk Pembuatan Bahan Sol Sepatu Olah Raga

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Pengertian Karet
Karet alam adalah polimer isoprene ( C 5 H8 ) yang mempunyai bobot

molekul yang besar, susunannya adalah - CH – C(CH3 ) = CH-CH2 -. Karet Hevea
yang diperoleh dari pohon Hevea Brasilientis adalah bentuk alamiah dari 1,4polyisopren. Karet jenis ini memiliki ikatan ganda leih dari 98 % dalam
konfigurasi cis nya yang penting bagi kelenturan atau elastisitas polyisoprena.
Lebih dari 90 % cis-1,4 polyisoprena digunakan dalam industri karet Hevea (
Tarachiwin dkk, 2005).
Untuk mendapatkan karet alam, dilakukan penyadapan terhadap atang
pohon tanaman karet hingga dihasilkan getah kekuning-kuningan yang disebut
lateks.

Gambar 2.1. Karet Alam
Lateks merupakan cairan atau sitoplasma yang berisi ±30% partikel karet. Pada
tanaman karet, lateks dibentuk dan terakumulasi dalam sel-sel pembuluh lateks

6
Universitas Sumatera Utara

yang tersusun pada setiap jaringan bagian tanaman, seperti pada bagian batang
dan daun. Penyadapan lateks dapat dilakukan dengan mengiris sebagian dari kulit
batang. Penyadapan ini harus dilakukan secara hati-hati karena kesalahan dalam
penyadapan dapat membahayakan bahkan mematikan pohon karet. Produk dari
penggumpalan lateks selanjutnya diolah untuk menghasilkan lembaran karet
(sheet), bongkahan (kotak), atau karet remah (crumb rubber) yang merupakan
bahan baku industri karet. Ekspor karet dari Indonesia dalam berbagai bentuk,
yaitu dalam bentuk bahan baku industri (sheet, crumb rubber) dan produk
turunannya seperti ban, komponen dan sebagainya. Hasil utama dari pohon karet
adalah lateks yang dapat dijual atau diperdagangkan di masyarakat berupa lateks
segar, slab/koagulasi, ataupun sit asap/sit angin. Selanjutnya produk-produk
tersebut akan digunakan sebagai bahan baku pabrik Crumb Rubber (Karet remah),
yang menghasilkan berbagai bahan baku untuk berbagai industri hilir seperti ban,
bola, sepatu, karet, sarung tangan, baju renang, karet gelang dan lainnya.

2.1.1

Jenis-jenis karet alam
Karet alam diperoleh dengan cara penyadapan pohon Hevea Brasiliensis,

karet alam memiliki berbagai keunggulan dibanding karet sintetik, terutama dalam
hal elastisitas, daya redam getaran, sifat lekuk lentur (flex-cracking) dan umur
kelelahan (fatigue). Ada beberapa macam karet alam yang dikenal, diantaranya
merupakan bahan olahan. Bahan olahan ada yang setengah jadi atau sudah jadi,
ada juga karet yang diolah kembali berdasarkan bahan karet yang sudah jadi.
( Anonim, 2010 )

7
Universitas Sumatera Utara

Dewasa ini karet alam diproduksi dalam berbagai jenis, yakni lateks pekat, karet
sit asap, crumb rubber, karet siap atau tyre rubber, dan karet reklim (Reclimed
Rubber). Tyre rubber merupakan barang setengah jadi dari karet alam sehingga
dapat langsung dipakai oleh konsumen, baik untuk pembuatan ban atau barang
yang menggunakan bahan baku karet alam lainnya. Tyre rubber memiliki
beberapa kelebihan dibandingkan karet konvensional. Ban atau produk – produk
karet lain jika menggunakan Tyre Rubber sebagai bahan bakunya memiliki mutu

a. Lateks pekat diolah langsung dari lateks kebun melalui proses pemekatan
yang umumnya secara sentrifugasi sehingga kadar airnya turun dari sekitar
70% menjadi 40-45%. lateks pekat banyak dikonsumsi untuk bahan baku
sarung tangan, kondom, benang karet, balon, dan barang jadi lateks lainnya,
mutu lateks pekat dibedakan berdasarkan analisis kimia antara lain kadar
karet kering, kadar NaOH, Nitrogen, MST dan analisis kimia lainnya.
b. Karet sip asap atau dikenal dengan nama RSS (Ribbed Smoked Sheet) dan
karet krep (crepe) digolongkan sebagai karet konvensional, juga dibuat
langsung dari lateks kebun, dengan terlebih dahulu menggumpalkannya
kemudian digiling menjadi lembaran – lembaran tipis dan dikeringkan
dengan cara pengasapan untuk karet sip asap, dan dengan cara pengeringan
menggunakan udara panas untuk karet krep. Mutu karet konvensional dinilai
berdasarkan analisis visual permukaan lembaran karet. Mutu karet akan
semakin tinggi bila permukaannnya makin seragam, tidak ada gelembung,
tidak mulur, dan tidak ada kotoran serta teksturnya makin kekar / kokoh.
c. Crumb rubber (karet remah) digolongkan sebagai karet spesifikasi teknis
(TSR = Technical Spesified Rubber),

8
Universitas Sumatera Utara

karena penilaian mutunya tidak dilakukan secara visual, namun dengan cara
menganalisis sifat – sifat fisika kimianya seperti kadar abu, kadar kotoran,
kadar N, Plastisitas Wallace dan Viscositas Mooney. Crumb rubber produksi
Indonesia dikenal dengan nama SIR (Standard Indonesian Rubber).
d.

Karet siap atau Tyre Rubber yang lebih baik dibandingkan jika menggunakan
bahan baku karet konvensional. Selain itu jenis karet ini memiliki daya
campur yang baik sehingga mudah digabung dengan karet sintetis. Karet
reklim merupakan karet yang diolah kembali dari barang – barang karet
bekas, terutama ban – ban mobil bekas. Karet reklim biasanya digunakan
sebagai bahan campuran, karena mudah mengambil bentuk dalam acuan serta
daya

lekat

yang

dimilikinya

juga

baik.

Pemakaian

karet

reklim

memungkinkan pengunyahan (mastication) dan pencampuran yang lebih
cepat. Kelemahan dari karet reklim adalah kurang kenyal dan kurang tahan
gesekan sesuai dengan sifatnya sebagai karet daur ulang. Oleh karena itu
karet reklim kurang baik digunakan untuk membuat ban ( Tim Penulis 2008 ).

2.1.2

Sifat- Sifat Karet Alam
Warnanya agak kecoklat-coklatan, tembus cahaya atau setengah tembus

cahaya, dengan berat jenis 0,91-093. Sifat mekaniknya tergantung pada derajat
vulkanisasi, sehingga dapat dihasilkan banyak jenis sampai jenis yang kaku
seperti ebonite. Temperatur penggunaan yang paling tinggi sekitar 990C, melunak
pada 1300C dan terurai sekitar 200oC.
Sifat isolasi listriknya berbeda karena pencampuran dengan aditif. Namun
demikian, karakteristik listrik pada frekuensi tinggi, jelek.

9
Universitas Sumatera Utara

Sifat kimianya jelek terhadap ketahanan minyak dan ketahanan pelarut. Zat
tersebut dapat larut dalam hidrokarbon, ester asam asetat, dan sebagainya. Karet
yang kenyal agar mudah didegradasi oleh sinar UV dan ozon. Karet berasal dari
getah karet atau lateks. Sifat sifat karet adalah sebagai berikut :
1. Kuat
2. Lentur dan elastis
3. Tidak tahan Api ( mudah meleleh)
4. Isolator panas dan listrik
Sumber Dede Yunus,2013:http://karetller.blogspot.com/2012/11/sifat-karet.html

2.1.3. Penggunaan Karet Alam
Karet alam banyak digunakan dalam industri-industri barang. Umumnya
alat-alat yang dibuat dari karet alam sangat berguna bagi kehidupan sehari-hari
maupun dalam industri seperti mesin-mesin pengerak
Barang yang dapat dibuat dari karet alam antara lain ban mobil, tetapi juga
ditemukan dalam sekelompok produk-produk komersial termasuk sol sepatu,
segel karet, instlasi listrik, sabuk penggerak mesin besar dan mesin kecil, pipa
karet, kabel, isolator, bahan-bahan pembungkus logam, aksesoris olah raga dan
lain-lain ( Djoehana Setyamidjaja,2010).
2.2 Bahan Pengisi
Bahan pengisi sangat memegang peranan penting dalam industri ban dan
polimer, karena fungsi bahan pengisi untuk menurunkan biaya produksi dan
meningkatkan kekuatan mekanik.
Ada dua macam bahan pengisi dalam proses pengolahan karet antara lain :

10
Universitas Sumatera Utara

1. Bahan pengisi yang tidak aktif. Yang hanya menambah kekerasan dan

kekakuan pada karet yang dihasilkan, tetapi kekuatan dan sifat lainnya
menurun. Biasanya bahan pengisi tidak aktif lebih banyak digunakan
untuk menekan harga karet yang dibuat karena bahan ini berharga murah,
contohnya kaolin, tanah liat, kalsium karbonat, magnesium karbonat,
barium sulfat dan barit.

2. Bahan pengisi aktif atau bahan pengisi yang menguatkan. Contohnya
karbon hitam, silika, aluminium silikat, dan magnesium silikat. Bahan ini
mampu menambah kekerasan, ketahanan sobek, ketahanan kikisan, serta
tegangan putus yang tinggi pada karet yang dihasilkan. Kadang-kadang
bahan pengisi aktif dan tidak aktif diberikan dalam campuran sebagai
alternatif penghematan biaya.

2.3. Ban
Ban terdiri dari bahan karet atau polimer yang sangat kuat diperkuat
dengan serat-serat sintetik dan baja yang sangat kuat yang menghasilkan suatu
bahan yang mempunyai sifat-sifat unik seperti kekuatan tarik yang sangat kuat,
fleksibel, ketahanan pergeseran yang tinggi ( Bujang B.K. Huat,2004).

Gambar 2.2. Ban bekas ( Ban kendaraan kontrainer atau truk )

11
Universitas Sumatera Utara

Ban terdiri dari tiga komponen utama yaitu karet, baja dan serat. Untuk
menggiling ban menjadi serbuk karet dilakukan dengan proses Ambien atau
cryogenic grinding. Ban adalah material komposit, biasanya dari karet alam/ karet
isoprena yang digunakan untuk ban truk dan ban mobil penumpang seperti pada
sabuk tapak, sidewall, carcassly, dan innerliner. Ada perbedaan jumlah karet
sitrena butadiena yang digunakan pada ban truk, dimana jumlah karet sitrena
butadiena lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan karet sytrene butediene
pada carcassply, dasar tapak ( Carl Thodesen, Khaldoun Shatanawi, Serji
Mairkhanian,2009). Sebuah ban mengandung 30 jenis karet sintetis, delapan jenis
karet alam, delapan jenis karbon hitam, tali baja, polyester, nilon, manik-manik
baja, slika dan 40 jenis bahan kimia, minyak dan pigmen. ( Exposure
Riseaarch,2009) Enviromental Protection Agency ( EPA ) mengidentifikasikan
bahwa di dalam seuah ban mempunyai bahan campuran dan material seperti yang
ditunjukkan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Bahan-bahan dalam ban ( Exposure Riseaarch,2009)
No

Nama Bahan

No

Nama Bahan

1

Acetone

8

Methyl etyl ketone

2

Nickel

9

Syterene-butadene

3

Aniline flame retardants

10

Chromium toluena

4

Phenol

11

Copper

5

Barium

12

Halogenated

6

Polycyl aromatic Hydrocarbons

13

Nylon

7

Benzotthiazole

14

Latex

12
Universitas Sumatera Utara

15

Pigments

22

Isoprene

16

Manganase

23

Benzene

17

Polyester

24

Lead

18

Chloroethane isobutyl

25

Cadmium

19

Methyl

26

Mercury

20

Cobalt trichloroethylene

27

Rayon

21

Arsenic

28

Naphthalene

Khususnya mengandung 85% hidrokarbon,10,15 baja dan bahan-bahan kimia.
Pada ban dilakukan proses vulanisasi yaitu suatu teknik pembekuan sehingga ban
tahan lama (WBCSD,2008).
Ban Bekas mempunyai komposisi diantaranya adalah: (Lievena Emiliano
Julian,2005)
1. Karet alam dan Karet sintetis
2.

Iller peguat

3.

Minyak

4. Antioksidan
5. Zincoksida
6. Akselerator
7. Sulfur

13
Universitas Sumatera Utara

2.3.1 Serbuk Ban Bekas.
Serbuk karet atau yang sering disebut dengan “tire crumb” atau “crumb
rubber” adalah produk yang ramah lingkungan karena diperoleh dari ban bekas,
dan tidak larut dalam tanah ataupun air tanah.
Selain mengurangi jumlah limbah karet yang terbuang ke lingkungan,
pemakaian kembali limbah produk karet tertentu, dapat menekan harga karet
sebagai salah satu komponen penting penentu harga produk jadi yang dihasilkan.
Aplikasi umum dari serbuk ban bekas adalah untuk; karpet karet, karet kompon,
sol sepatu karet, konstruksi bangunan, campuran aspal untuk mengurangi
keretakan dan menambah daya tahan pada jalan raya / jalan tol, lapangan olah
raga, arena pacuan kuda dll. (karet-serbuk-rubber-powder-crumb-rubber.htm,),
lapangan atletik serta tempat-tempat rekreasi, seperti penutup tanah pada peralatan
tempat bermain,(Exposure Research,2009). Serbuk –serbuk ban bekas adalah
suatu jaringan tiga dimensi atau suatu produk ikatan silang dari karet alam dan
karet sintetis, diperkuat dengan karbon black yang menyerap minyak encer dari
semen aspal selama reaksi" yang dapat mengalami pengembangan (Swelling) dan
pelunakan (Softenning) dari serbuk ban bekas. Hal ini meningkatkan kekentalan
binder yang dimodifikasi (Steven Manolis and Simon Hesp,2001 ).

Gambar 2.3. Serbuk ban bekas
14
Universitas Sumatera Utara

Serbuk ban bekas berbentuk butiran-butiran kecil dari ban bekas yang dibuat
dalam ukuran tertentu yang digunakan untuk modifikasi bahan aspal paving atau
sebagai filler .
Sifat-sifat serbuk ban bekas yang dapat mempengaruhi interaksi dalam proses
pembuatan yakni ukuran partikel, spesifikasi area permukaan, dan komposisi
kimia. Serbuk ban bekas diperoleh dari ban yang melalui beberapa proses yaitu:
1. Sistim Ambient grinding
2. Sistim Cryogenic grinding.
3. Sistim Wet-Ambient grinding
•

Ambient grinding, adalah suatu metode proses dimana ban bekas tersebut
diparut ,digiling yang diproses pada temperatur ruang

•

Cryogenic grinding, adalah proses yang menggunakan nitrogen cair untuk
membekukan ban bekas sehingga menjadi rapuh dan kemudian dengan
menggunakan sebuah hammer mill untuk menghancurkan karet yang beku
tersebut menjadi partikel-partikel yang halus .

•

Wet-Ambient grinding, atau proses melarutkan dapat digunakan untuk
menghasilkan ukuran partikel karet antara 200-500 mesh .(Cal
Recovery,2004) Pada ketiga proses , baja dan nilon-nilon halus yang
terdapat pada ban dapat dihilangkan dengan magnet dan alat peniup .
Proses ambient menghasilkan bentuk partikel yang tidak teratur dengan
luas permukaan yang relatif besar menghasilkan reaksi antara semen aspal
lebih cepat , sementara proses cryogenic menghasilkan suatu permukaan
yang rata yang dapat mengurangi kecepatan reaksi dengan aspal semen.
Pada proses cryogenic memberikan elastisitas yang lebih kecil

15
Universitas Sumatera Utara

dibandingkan dengan proses ambient . (Roberts et al., 1989; Caltrans,
2003).
Serbuk ban bekas diukur dalam mesh atau inci dan umumnya karet
ukurannya 3/8 inci atau lebih kecil . Ukuran serbuk dapat diklasifikasikan
dalam empat kelompok yaitu :
1. Besar atau kasar (3/8 dan 1/4 inci ) .
2. Sedang (10–30 mesh atau 0.079 –0.039 )
3. Baik (40–80 mesh atau 0.016 –0.007 )
4. Sangat baik (100–200 mesh atau 0.006 – 0.003).

Ukuran partikel dan distribusi ukuran tergantung dari kebutuhan serbuk
ban bekas dan penggunaannya . Dari data penjualan pada industri serbuk ban
bekas ,pemakaiannya 14% untuk ukuran kasar ,52% untuk ukuran sedang ,22 %
untuk ukuran baik dan 12% untuk ukuran sangat baik .
Dari hasil penelitian dan literatur menyatakan bahwa 1/4-20 mesh adalah
baik digunakan untuk aplikasi dalam bidang olah raga ,keset kaki ,tanah berumput
,bahan untuk tempat bermain dan hasil campuran (molded). Untuk ukuran baik
(40-80 mesh) sangat berpotensial untuk menghasilkan komposit yang baik dengan
proses pencetakan.(Nongnard Sunthonpagasit, Michael R Duffey,2003)
2.4. Vulkanisasi
Vulkanisasi adalah reaksi kimia yang menyebabkan molekul karet yang linier
mengalami reaksi sambung silang (croos linking ) sehingga menjadi molekul polimer
yang membentuk rangkaian tiga dimensi. Reaksi merubah karet yang bersifat plastis
(lembut) dan lemah menjadi karet yang elastis, keras dan kuat. Vulkanisasi juga

16
Universitas Sumatera Utara

dikenal dengan proses pematangan, dan molekul karet yang sudah tersambung silang
dirujuk sebagai vulkanisasi karet.
Secara umum vulkanisasi dibagi menjadi tiga menjadi tiga sistem yaitu
pemvulkanisasian konvensional, semmiefisien dan efisien. Untuk membedakan ketiga
sistem ini adalah berdasarkan jumlah kuratif (perbandingan antara sulfur dan
pencepat) yang digunakan. Ketiga tujuan pembedaan antara sistem efisien dan tidak
efisien (sistem konvensional) digunakan faktor efisien sambung silang. Semakin
banyak partikel yang berinteraksi, semakin kuat pula material. Inilah yang membuat
ikatan antar partikel semakin kuat sehingga sifat fisik dan mekanik material
bertambah. (Hadiyawarman, 2008). Untuk memperoleh hasil vulkanisasi yang
sepurna selama vulkanisasi harus berjalan lancar dan cepat tanpa ada gangguan.
(Bahar,2002). Waktu vulkanisasi yang lebih lama akan mempengaruhi mutu kompon
karet, sehingga kompon mudah mengalami scorching atau kompon menjadi mentah
(Alfa, 2005).

2.5. Bahan Kimia Penyusun Kompon Karet

2.5.1 Bahan Pengisi (filler)

Bahan pengisi berfungsi sebagai penguat ( reinforcing) yang dapat
memperbesar volume karet, dapat memperbaiki sifat fisis barang karet dan
memperkuat vulkanisat (Boonstra, 2005). Efek penguatan bahan pengisi
ditentukan oleh ukuran partikel, keadaan permukaan dan bentuk, kehalusan
butiran dan kerataan penyebarannya. Jenis dan jumlah bahan pengisi terutama
ditentukan oleh karakteristik produk dan kelenturan yang diiginkan. Bahan

17
Universitas Sumatera Utara

pengisi adalah campuran dari berbagai material (Rihayat, 2007). Digunakan dalam
kompon karet Carbon black adalah jenis bahan pengisi yang paling umum.

Carbon black ditambahkan kedalam kompon karet dalam jumlah besar dengan
tujuan meningkatkan sifat fisik dan memperbaiki karakteristik pengolahan
(Thomas,2003). Carbon black adalah satu-satunya bahan murah yang dapat
memperbaiki ketiga sifat penting vulkanisat yaitu tensile strength, tear resistance
dan abrasion resistance.

Ada beberapa bahan kimia dalam menyusun kompon. Sesuai dengan
proses yang dibantunya bahan itu ada yang berfungsi sebagai bahan pokok, yaitu :

2.5.2. Bahan pemvulkanisasi (Vulkanisator)
Vulkanisator merupakan bahan yang digunakan dalam proses vulkanisasi
primer. Proses vulkanisasi merubah struktur linier polimer menjadi jaringan tiga
dimensi melalui peristiwa pembentukan ikatan silang antar molekul polimeereaksi
dengan gugus aktif molekul karet sehingga terbentuk jaringan tiga dimensi. Pada
proses vulkanisasi karet alam, vulkanisator bereaksi dengan gugus aktif molekul
karet sehingga terbentuk jaringan tiga dimensi (Alfa,2005).
Vulkanisator yang banyak digunakan untuk proses vulkanisasi karet alam
adalah

belerang.

Jumlah

belerang

yang

digunakan

dalam

vulkanisasi

mempengaruhi karakteristik sistem vulkanisasi dan polimer yang divulkanisasi.
Peningkatan

jumlah

belerang

akan

mempersingkat

waktu

vulkanisasi,

meningkatkan derajat vulkanisasi, meningkatkan kekuatan tarik, meningkatkan

18
Universitas Sumatera Utara

daya lenting, menurunkan perpanjangan putus, dan meningkatkan ketahanan
sobek (Alfa,2005)

2.5.3. Bahan Pemercepat Reaksi
Reaksi vulkanisasi biasanya berlangsung sangat lambat. Dalam dunia
industri hal ini kurang efisien karena menambah lama waktu produksi yang secara
tak langsung juga menambah biaya, bahan pencepat reaksi digunakan untuk
mengatasi kelambatan ini. Berdasarkan jenisnya ada beberapa macam bahan
pencepat reaksi (Tim penulis, 2008).
Contoh-contoh : MBT, MBTS, DPG,TMT, HBS, dan lain-lain
Tergantung dari khasiatnya untuk mempercepat vulkanisasi, bahan-bahan
pencepat dapat dibagi menjadi beberapa golongan :
- Bahan-bahan pencepat yang lemah
- Bahan-bahan pencepat yang sedang
- Bahan-bahan pencepat yang kuat
- Bahan-bahan pencepat yang ultra (teramat sangat)

2.5.4. Bahan Penggiat
Fungsi bahan pengiat adalah menambah cepat kerja bahan pencepat reaksi.
Jadi, meskipun bahan ini tidak termasuk vital, tetapi cukup menentukan dalam
proses pengolahan karet. Seng oksida dan asam stearat adalah contoh bahan
pengiat yang paling banyak dipakai.

19
Universitas Sumatera Utara

2.5.5. Bahan anti oksidan dan anti ozon
Fungsi bahan ini untuk melindungi karet dari kerusakan karena pengaruh
oksigen maupun ozon yang terdapat di udara. Bahan kimia ini biasanya juga tahan
terhadap pengaruh ion – ion tembaga, mangan, dan besi. Selain itu, juga mampu
melindungi terhadap suhu tinggi, retak- retak, dan lentur .
Untuk melindungi barang dari karet terhadap oksidasi, maka hamper selalu
ditambahkan antioksidan. Antioksidan-antioksidan ini dibagi menjadi dua
golongan:
a. Yang menyebabkan perubahan warna dari barang karet. Ini hanya dapat dipakai
dalam

campuran yang berwarna tua atau hitam

b. Yang tidak menyebabkan perubahan warna dan dapat dipakai untuk barang
yang berwarna

muda atau putih.

Seperti halnya dengan bahan-bahan pencepat, antioksidan-antioksi dan
juga merupakan senyawa kimia, misalnya PBN, MB 4010 dan sebagainya.
Adapun antiozon yang paling banyak digunakan adalah turunan parafenilen
diamina seperti Santoflex 13, Nonox DPPD, dan UOP 88. Jenis wax atau lilin bisa
juga membantu melindungi karet dalam kondisi statis terhadap ozon.

2.5.6. Bahan Pelunak
Bahan pelunak berfungsi memudahkan pembuatan karet dan pemberian
bentuk. Karet yang diberi bahan pelunak bisa menjadi empuk. Penambahan bahan
pengisi yang

20
Universitas Sumatera Utara

cukup banyak perlu diimbangi dengan penambahan bahan ini. Bahan pelunak
yang banyak digunakan antara lain minyak naftenik, minyak nabati, minyak
aromatik, terpinus, lilin parafin, faktis, damar, dan bitumen.

2.6. Sol Sepatu
Sol sepatu adalah permukaan sepatu yang langsung bersentuhan dengan
lantai. Sol biasanya tercetak terpisah atau mempunyai rancangan yang dibuat oleh
sebuah calendar.
Sol sepatu merupakan salah satu faktor penentu kualitas sepatu. Sol sepatu boots
dibuat dari kompon keras (hard sol). Umumnya, sepatu boots dibuat dengan
warna dasar hitam. Karena itu pembuatan sol sepatu boots digunakan bahan yang
sifatnya keras seperti karet RSS, dan bahan pengisi dari hitam arang. Penggunaan
sol karet di Indonesia ini sangat besar, dari data hasil survei potensi industry alas
kaki, diperkirakan 50% dari konsumsi sol di Indonesia adalah sol karet. Syarat
utama yang harus dimiliki oleh sol adalah ketahanan, kelenturan, kekerasan, daya
tarik, kondisi penyimpanan serta bagian atas sol yang melekat.
Dalam pembuatan sol sepatu kompon merupakan campuran karet mentah
dengan beberapa bahan kimia (ZnO, St acid, chemisil, paraffinic oil, TiO2, SP,
sulfur, MBTS, DPG,DEG, CaCO3) yang terlebih dahulu diramu dengan
mencampurkannya menggunakan open mill atau banburi untuk mendapatkan
kompon karet yang siap divulkanisasi. Kedalam kompon ditambahkan bahan
pengisi drengan tujuan untuk meningkatkan sifat mekanik, memperbaiki
karakteristik pengolahan dan menurunkan biaya.

21
Universitas Sumatera Utara

Kompon sol sepatu adalah kompon standar yang digunakan dalam
pembuatan sol sepatu. Dan untuk selanjutnya dilakukan pengujian sifat-sifat
mekanik vulkanisat karet dari kompon sol sepatu yang sudah jadi. Hasil pengujian
sifat mekanik sol sepatu dapat diketahui dengan menyesuaikan hasil pengujian
terhadap hasil yang baku. Formula sol sepatu sangat bervariasi, tergantung pada
kwalitas dan karakteristik tertentu yang perlu dipertimbangkan, umumnya formula
dasarnya tertera pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Formula kompon sol sepatu secara umum

Bahan- Bahan

Kompon

Karet Alam

100

ZnO

5

Asam Lemak

2

Atikosidan

1

Belerang (sulfur)

2,5

Carbon Black

60

Pencepat ( MBT )

1

Pelunak

1

2.7. Penentuan Kualitas Karet Remah
Standar mutu karet bongkah Indonesia tercantum dalam Standar Indonesia
Rubber (SIR). SIR adalah Karet bongkah (karet remah) yang telah dikeringkan
dan dikilang menjadi bandela-bandela dengan ukuran yang telah ditentukan. Karet
alam SIR-20 berasal dari koagulum (lateks yang sudah digumpalkan) atau hasil

22
Universitas Sumatera Utara

olahan seperti lum,sit angin, getah keeping sisa, yang diperoleh dari perkebunan
rakyat dengan asal bahan baku yang sama dengan koagulum.
Prinsip tahapan proses pengolahan karet alam SIR-20 yaitu
- Sortasi bahan baku
- Pembersihan dan pencampuran makro
- Peremahan
- Pengeringan
- Pengempaan bandela
- Pengemasan
Perbedaan SIR 5, SIR 10, dan SIR 20 adalah pada standar spesifikasi mutu kadar
kotoran, kadar abu dan kadar zat menguap yang sesuai dengan Standar Indonesia
Rubber. Langkah proses pengolahan karet alam SIR 20 bahan baku koagulum
(lum mangkok, sleb, sit angin, getah sisa). Disortasi dan dilakukan pembersihan
dan pencampuran mikro, pengeringan gantung selama 10 hari sampai 20 hari,
peremahan, pengeringan, pengempaan bandela, (setiap bandela 33 Kg atau 35
Kg), pengemasan dan karet alam SIR-20 siap untuk diekspor. Berikut Tabel
sfesifikasi kualitas karet SIR20, yang digunakan sebagai data pembanding
terhadap data hasil pengujian sampel.

23
Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.3. Standar Indonesia Rubber SNI 06-1903-2000
No

Spesifikasi

Karet Alam SIR-20

1

Kadar kotoran maksimum

0,20 %

2

Kadar abu maksimum

1,0 %

3

Kadar zat menguap maksimum

0,80 %

4

PRI minimum

50

5

Plastisitas-Po minimum

30

(Data Lengkap ada Pada Lamp. 1)
Klasifikasi kualitas dilaksanakan menurut cara-cara baru dengan pengolahan
berdasarkan ciri-ciri teknis. Yang menjadi dasar spesifikasi teknis adalah kadar
beberapa zat dan unsur-unsur tertentu yang terdapat pada karet yang berpengaruh
terhadap sifat-sifat akhir produk yang dibuat dari karet. Unsur-unsur penentuan
kualitas secara spesifikasi teknis adalah:

2.7.1. Kadar Kotoran ( Dirt Content)
Kadar kotoran menjadi dasar pokok dan kriteria terpenting dalam
spesifikasi karena kadar kotoran sangat besar pengaruhnya terhadap ketahanan
retak dan kebutuhan dari barang-barang dari karet. Kadar kotoran ditentukan dari
jumlah kotoran yang tertampung diatas saringan 325 mesh ( ukuran celah 44
mikron ) dan berasal dari sejumlah tertentu sampel karet yang dilarutkan dalam

24
Universitas Sumatera Utara

terpentin mineral kemudian dipanaskan dalam box infrared selama 3 jam pada
suhu 2500C.
Kadar kotoran yang terdapat di dalam karet akan merusak sifat
baik barang jadi ( vulkanisasi ) terutama mengenai ketahanan retak lentur ( fleksi
crakcing ) dan keausannya. Kotoran adalah benda asing yang tidak larut dan tidak
dapat melalui saringan 325 mesh. Adanya kotoran didalam karet yang relafrf
tinggi dapat mengurangi sifat dinamika yangunggul darl vulkanisat karet alam
antara lain kalor timbul dan ketahanan retak lenturnya. Kotoran tersebut juga
mengganggu pada pembuatan vulkanisat tipis
Potongan uji untuk penetapan kadar kotoran perlu ditipiskan lagi untuk
memudahkan pelarutan. Potongan uji yang telah digiling ulang, dilarutkan
didalam pelarut yang mempunyai titik didih tinggi, disertai penambahan suatu zat
untuk memudahkan larutnya karet ( rubberpeptiser ). Larutan kotor yang
tertinggal kemudian dituangkan melalui saringan 325 mesh. Kotoran yang
tertinggal pada saringan setelah dikeringkan didalam oven, kemudian ditimbang
setelah didinginkan. Hasil pelaksanaan pengujian yang baik, dapat dilihat dari
mudah bergeraknya kotoran kering didalam saringan.
Perhitungan :
Kadar Kotoran =
Dimana,

A− B
x 100%
C

A = bobot saringan berikut kotoran
B = bobot saringan kosong
C = bobot potortigan uji

25
Universitas Sumatera Utara

2.7.2. Kadar Abu ( Ash Content )
Kadar abu ditentukan dengan menghitung hasil pengabuan suatu sampel
karet setelah dipijarkan selama 2 jam pada suhu 5500C. Penetapan syarat uji kadar
abu dimaksudkan untuk menjamin agar karet mentah tidak terlalu banyak
mengandung bahan kimia seperti natrium bisulfit, natrium karbonat, tawas dan
yang lain yang bisa digunakan dalam proses pengolahan. Kadar abu dipengaruhi
oleh faktor kontaminasi bahan-bahan asing dan jenis bahan pembeku yang
digunakan.
Kadar abu yang tinggi jarang skali terjadi kecuali apabila kedalam lateks
dengan sengaja ditambahkan bahan-bahan asing : lumpur, pasir halus. Kotoran
yang halus ini biasanya lolos dalam saringan 325 mesh sehingga tidak bisa
diamati sebagai kadar kotoran tetapi muncul sebagai kadar abu yang tinggi.
Kotoran halus yang berupa pasir atau tanah liat merusak sifat vulkanisasi
karetnya. Penggunaan asam mineral seperti asam sulfat dan asam fosfat atau
garam kalsium untuk membekukan lateks akan mengakibatkan kadar abu yang
tinggi pada karet keringnya. Abu didalam karet terjadi dari Oksida, Karbonat dan
Fosfat dari Kalium, Magnesium, Kalsium, Natrium dan beberapa unsur lain dalam
jumlah yang berbeda - beda. Abu dapat pula mengandung silicat yang berasal dari
karet atau benda asing yang jumlah kandungannya bergantung pada pengolahan
bahan mentah karet.
Abu dari karet memberikan sedikit gambaran mengenai jumlah bahan mineral
didalam karet. Bahan mineral didalam karet yang meninggalkan abu dapat
mengurangi sifat dinamika yang unggul seperti kalor timbul ( heat build- up) dan
ketahanan retak Ientur (flex cracking resistance) dari vulkanisat karet slam

26
Universitas Sumatera Utara

Kadar abu ditentukan dengan menghitung hasil pengabuan suatu sampel
karet setelah dipijarkan selama 2 jam pada suhu 5500C. Penetapan syarat uji kadar
abu dimaksudkan untuk menjamin agar karet mentah tidak terlalu banyak
mengandung bahan kimia seperti natrium bisulfit, natrium karbonat, tawas dan
yang lain yang bisa digunakan dalam proses pengolahan.
Perhitungan :
Kadar Abu =

A− B
x 100%
C

Dimana,

A = bobot cawan berikut abu
B = bobot kosong
C = bobot potongan uji.

2.7.3. Kadar Zat Menguap ( volatile content )
Penentuan kadar zat menguap adalah kadar air dalam karet mentah.
Kegunaannya untuk memastikan bahwa karet mentah yang dijual telah
dikeringkan secara sempurna. Kadar zat yang menguap dipengaruhi oleh : kondisi
pengeringan, bentuk dan ukuran bokar serta asal bokar. Jumlah kadar zat
menguap didalam karet menyatakan ukuran tingkat pengeringan, oleh karena itu
tergantung kepada kondisi dimana karet tersebut dikeringkan. Biasanya karet yang
kurang kering akan menghasilkan zat menguap yang tinggi, tetapi terlalu kering
juga mempengaruhi sifat fisik karet, maka untuk suhu pengeringannya harus
disesuaikan dengan jenis bokar yang diolah, umumnya dikeringkan pada suhu
1000C – 1050C dimaksudkan untuk menjamin bahwa karet yang disajikan cukup
kering.

27
Universitas Sumatera Utara

Selain ketiga faktor diatas masih dianalisa juga kadar tembaga, mangan
dan nitrogen. Pada akhirnya hasil spesifikasi teknis disimpulkan dalam suatu
standart yaitu standar indonsia ruber ( SIR ).
Untuk mengamankan kualitas SIR, suatu roduk SIR harus mendapatkan
pengawasan tiga laboratorium yaitu : laboratorium control, laboratorium standar,
laboratorium pabrik. Semua sarana penentuan ini dimaksudkan agar SIR dapat
bersaing dengan produk karet bongkah yang berasal dari negara produsen karet
selain Indonesia yang memiliki standart sendiri-sendiri.
Zat menguap didalam karat sebagian besar terdiri dari uap air dan sisanya
adalah zat - zat lain seperti serum yang mudah menguap pada suhu 100 ° C. Kadar
zat menguap adalah bobot yang hilang dari potongan uji setelah pengeringan.
Adanya zat yang mudah menguap didalam karat, selain dapat menyebabkan bau
busuk, memudahkan tumbuhnya jamur yang dapat menimbulkan kesulitan pada
waktu mencampurkan bahan-bahan kimia kedalam karat pada waktu pembuatan
kompon tersebut terutama untuk pencampuran karbon black pada suhu rendah.
Potongan uji untuk menetapkan kadar zat menguap ditimbang lalu ditipiskan dan
digunting menjadi potongan kecil - kecil untuk memperluas permukaan guna
memudahkan pengeringan pada suhu 100 ° C.
Perhitungan :
Kadar zat menguap =
Dimana,

A− B
x 100%
C

A = bobot cawan berikut contoh sebelum dipanaskan
B = bobot cawan berikut contoh setelah dipanaskan
C = bobot potongan uji

28
Universitas Sumatera Utara

2.7.4. Plastisitas Rentention Indeks ( PRI )
Suatu bahan yang plastisitasnya tinggi mudah sekali berubah bentuk
dengan kata lain mudah sekali mengalir. Plastisitas didefenisikan sebagai
kepekaan terhadap deformasi, pengertian ini merupakan kebalikan dari pada
ketahanan terhadap deformasi. Metode pengujian viskositas umumnya bersifat
mengukur konsistensi ( ketahanan terhadap deformasi ). Plastisitas awal adalah
plastisitas karet mentah yang langsung diuji tanpa memperlakukan khusus
sebelumnya.
Plastisitas awal ( Po ) menggambarkan kekuatan karet. Kegagalan
pemenuhan syarat Po dapat disebabkan oleh bebarapa faktor, yakni :
-

Bahan baku yang telah mengalami degradasi akibat perlakuan yang tidak
tepat seperti perendaman dalam air.

-

Penggunaan formalin sebagai pengawet lateks kebun

-

Bahan olah yang terlalu lama

Nilai Po rendah juga bisa disebabkan oleh pengeringan pada suhu terlalu tinggi
( lebih dari 1300C ) dalam waktu yang lama dan pengeringan ulang karet yang
kurang matang. Pemeraman dapat menyebabkan karet menjadi keras dengan
disertai peningkatan nilai viskositas atau Po, serta penurunan PRI. Nilai Po crumb
rubber juga dipengaruhi oleh karakter bahan baku yaitu lateks kebun. Lateks
kebun dari klon yang berbeda memiliki nilai Po atau viskositas yang berbeda.
Jenis bahan penggumpal berpengaruh baik terhadap Po maupun ketahanan karet
terhadap pengusangan ( PRI ). Plastisitas retensi indeks adalah cara pengujian
untuk mengukur ketahanan karet terhadap degradasi oleh oksida pada suhu tinggi.
Plastisitas retensi indeks dapat ditentukan dengan Wallace Plastimer. Dengan alat

29
Universitas Sumatera Utara

ini ditentukan ( plastisitas dari karet sebelum dipanaskan pada suhu 1400C selama
30 menit ).
PRI menggambarkan ketahanan karet terhadap proses pengusangan.
Proses penggumpalan yang tidak tapat, seperti penggunaan bahan penggumpal
tawas, pupuk atau asam sulfat dapat mengakibatkan karet tidak tahan proses
pengusangan karena panas dan cahaya. Koagulum yang diperoleh dari lateks
encer ( KKK rendah ) cenderung menghasilkan crum rubber dengan PRI rendah,
karena lateks encer menyebabkan semakin banyak bahan anti oksidan alami
tercuci dan terbuang.
Hasil percobaan lain menunjukkan perlakuan penjemuran ( sinar matahari ),
MKKK, dosis amonia, lama predrying, jenis koagulan, garam oksida logam dan
jumlah penggilingan dengan kreper berpengaruh terhadap pengusangan ( PRI ).
Penjemuran dibawah sinar matahari selama 6 jam bagi lum yang masih
basah tidak terlalu berpengaruh terhadap nilai PRI crumb rubber yang dihasilkan.
Tapi lum yang telah kering, penjemuran dapat mengakibatkan nilai PRI menurun
hingga hampir separunya. Semakin encer lateks kebun sebagai bahan olah maka
semakin rendah Po maupun PRI crumb rubber yang diperoleh. Penggunaan
amonia sebagai pengawet lateks kebun dengan dosis semakin tinggi
mengakibatkan nilai Po semakin tinggi, namun PRI crumb rubber yang diperoleh
semakin rendah. Perbaikan PRI dapat dilakukan dengan penambahan bahan kimia
yang bersifat mencegah oksidasi selama proses pengeringan. Selain itu upaya
perbaikan PRI dapat dilakukan melalui pencampuran dengan bahan olah bermutu
baik. Beberapa jenis bahan olah memiliki nilai PRI yang cukup tinggi sehingga

30
Universitas Sumatera Utara

bisa dicampurkan dengan bahan olah lain agar mendapatkan crumb rubber dengan
PRI yang memadai.
Nilai plastisitas dari karet dapat menurun disebabkan oleh :
1. Karet dijemur dibawah sinar matahari
2. Karet dipanaskan terlalu tinggi
3. Karet terlalu banyak digiling atau direndam terlalu lama
4. Karet mengandung banyak kotoran
Penentuan Plasticity Retention Index ( PRI) adalah cara pengujian yang
sederhana dan cepat untuk mengukur ketahanan karet terhadap degradasi oleh
oksidasi pada suhu tinggi. Pengujian ini meiiputi pengujian plastisitas Wallace
dari potongan uji sebelum dan sesudah pengusangan didalam oven dengan suhu
140 ° C.
Suhu dan waktu pengusangan diatur sedemikian rupa sehingga dapat
memberikanperbedaan yang nyata dari berbagai jenis karet mentah. Nilai PRI
yang tinggi menunjukkan ketahanan yang tinggi terhadap degradasi oleh oksidasi.
Perhitungan :
Plasticity retention indeks =

Dimana,

Pa( P30)
x 100
Po

Po = Plastisitas awal
Pa (P30) = Plastisitas setelah pengusangan selama 30 menit

31
Universitas Sumatera Utara

2.8. KARAKTERISTIK VULKANISAT KARET
Vulkanisat karet tersebut diuji sifat Mekaniknya, yang meliputi: Tegangan putus,
Perpanjangan putus, Kekerasan, Ketahanan sobek, Perpanjangan putus 100%,
Bobot jenis, ketahanan kikis, ketahanan retak lentur. Vulkanisat yang dihasilkan
dibandingkan dengan spesifikasi sol karet sepatu olah raga (SNI 06-1844-1990
Ed. 1.2)
Tabel 2.4.Spesifikasi sol karet sepatu olah raga (SNI 06-1844-1990 Ed. 1.2)

NO

Jenis Uji

Satuan

Persyaratan

1

MEKANIKA
Tegangan putus
Perpanjangan putus,(%)
Kekerasan (Shore A)
Ketahanan sobek
Bobot jenis
Ketahanan kikis (cc/300x)
Ketahanan retak-lentur 150 kcs
ORGANOLEPTIS

N/mm2
Shore A
N/mm2
g/cm3
Mm/kgm
Kcs

Minimal 10
Minimal 250
50-70
Maksimal 5,8
Maksimal 1,3
Maksimal1,0
Minimal 250

Keadaan dan atau penampakan sol

- Tidak cacat dan atau rusak yang
berupa sobek, lubang,
lepuh,retak,goresan dan warna

2

(Data lengkap dilihat pada Lamp.2)
Hasil pengujian sifat Mekanika vulkanisat karet dapat dilihat pada Lampiran 4.
Sifat Mekaninika vulkanisat karet dijelaskan sebagai berikut :

2.8.1. Tegangan Putus
Tegangan putus adalah tenaga yang dibutuhkan untuk menarik contoh uji
sampai putus persatuan luas penampang awal bagian.Tegangan putus merupakan
pengujian mekanika karet yang terpenting dan yang paling sering dilakukan.
Pengujian ini menggambarkan kekuatan kekenyalan karet. Potongan uji berbentuk
dayung ditarik pada kecepatan tetap dengan menggunakan alat Tensile. Selama

32
Universitas Sumatera Utara

pengujian peregangan tenaga yang dihasilkan pada perpanjangan tertentu dan
pada saat potongan uji putus, dicatat ( Basseri,2005)

2.8.2 Perpanjangan Putus
Perpanjangan putus adalah kemampuan contoh uji untuk meregang apabila
ditarik sampai putus. Pengujian perpanjangan putus ( elongation at break )
bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat tegangan dan regangan

2.8.3 Kekerasan (Shore A)
Uji kekerasan dilakukan untuk mengetahui besarnya kekerasan vulkanisat
karet, dilakukan dengan kekuatan penekanan tertentu. Uji kekerasan vulkanisat
karet menggunakan alat Durometer Shore. Kekerasan (Hardness) adalah salah
satu sifat mekanik (Mechanical properties) dari suatu material. Kekerasan suatu
material harus diketahui khususnya untuk material yang dalam penggunaanya
akan mangalami pergesekan (frictional force) dan deformasi plastis.

Deformasi plastis sendiri suatu keadaan dari suatu material ketika material
tersebut diberikan gaya maka struktur mikro dari material tersebut sudah tidak
bisa kembali ke bentuk asal artinya material tersebut tidak dapat kembali ke
bentuknya semula. Lebih ringkasnya kekerasan didefinisikan sebagai kemampuan
suatu material untuk menahan beban identasi atau penetrasi (penekanan).

Di dalam aplikasi manufaktur, material dilakukan pengujian dengan dua
pertimbangan yaitu untuk mengetahui karakteristik suatu material baru dan

33
Universitas Sumatera Utara

melihat mutu untuk memastikan suatu material memiliki spesifikasi kualitas
tertentu.

2.8.4 Ketahanan sobek (Tear Resistance)
Ketahanan yang diberikan oleh suatu bagian percobaan karet terhadap
pengoyakan setelah dipotong menurut cara tertentu. Uji ini penting untuk
beberapa produk, misalnya untuk tapak, pipa, sarung kabel, kaus kaki dan lainlain. Indikasi yang paling berat dari ketahanan terhadap sobekan didapatkan oleh
torehan pada bagian karet dan sobekan oleh tangan. Ketahanan sobek bergantung
pada lebar dan ketebalan dari potongan uji dan hasil uji menunjukkan beban yang
umum untuk menyobek sebuah specimen dengan lebar dan tebal yang standar.

2.8.5 Bobot Jenis
Bobot jenis adalah konstanta/tetapan bahan yan bergantung pada suhu untuk
padat, cair, dan bentuk gas yang homogen. Didefinisikan sebagai hubungan dari
massa (m) suatu bahan terhadap volumenya. Atau bobot jenis adalah suatu
karakteristik bahan yang penting yang digunakan untuk pengujian identitas dan
kemurnian dari bahan.
Bobot jenis suatu zat adalah perbandingan antara bobot zat dibanding
dengan volume zat pada suhu tertentu (biasanya 25o C). Rapat jenis (specific
gravity) adalah perbandingan antara bobot jenis suatu zat pada suhu tertentu
(biasanya dinyatakan sebagai 25o /25o, 25o/4o, 4o,4o). Untuk bidang farmasi
biasanya 25o/25008). Nilai bobot jenis merupakan nilai penentu untuk ukuran
keringanan sebuah sol karet.

34
Universitas Sumatera Utara

2.8.6 Ketahanan Kikis
Pengujian ketahanan kikis (Aberassion resistance) bertujuan untuk
mengetahui ketahanan kikis dari vulkanisat karet yang di gesekkan pada sebuah
gerinda kikis dengan tingkat kekasaran tertentu. Kesanggupan karet bertahan
terhadap pengikisan dengan benda lain pada pemakaiannya, disebut ketahanan
kikis (Basseri 2005). Nilai ketahanan kikis merupakan sifat penting yang ahrus
dimiliki oleh produk karet, jika ketahanan kikis rendah maka produk yang
dihasilkan akan mudah aus dan menyebabkan cepat terjadinya ebocoran.Semakin
kecil nilai ketahanan kikis kompon karet menunjukkan bahwa kompon karet
semakin elastis.
Pengujian ketahanan kikis pada sol sepatu karet digunakan untuk
menentukan seberapa kuat sol sepatu terhadap daya pengikisan. Berat jenis sangat
menentukan dalam ketahanan kikis.

2.8.7 Ketahanan Retak Lentur 150 KCS
Pengujian ketahanan retak lentur vulkanisat bertujuan untuk menentukan
retak dari vulkanisat apabila diberi gaya lenturan. Pada penelitian ini pengujian
ketahanan retak lentur dilakukan pada 150 kcs (kilo cycyles) yang berarti
vulkanisat mendapat gaya lenturan sebanyak 150.000 kali

35
Universitas Sumatera Utara