Perkembangan Industri Karet Indonesia Proses Vulkanisasi

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 Universitas Sumatera Utara 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 : H 3 C H H 3 C CH 2 C = C C = C H 2 C CH 2 H 2 C H a b Gambar 2.2 Struktur molekul dari a. karet havea, b.gutta percha Universitas Sumatera Utara 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 20 C 0,906-0,916 gcm 3 Nilai pembiasan 1,591 Pembakaran panas 45,2 KJkg 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- Universitas Sumatera Utara ketentuan tentang SIR mulanya didasarkan pada Surat Keputusan Menteri Perdagangan No. 147KepV1969 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. Universitas Sumatera Utara Tabel 2.3 Spesifikasi karet SIR yang diubah sesuai SK Menperdag No.293KPX1972Spesifikasi 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. Universitas Sumatera Utara

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. Universitas Sumatera Utara 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 Universitas Sumatera Utara 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. Universitas Sumatera Utara 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. Universitas Sumatera Utara

2.5.1.1 Bahan 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.

2.5.1.2 Bahan 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.

2.5.1.3 Bahan 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. Universitas Sumatera Utara 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 Universitas Sumatera Utara 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 Universitas Sumatera Utara pemanasan. Penambahan dalam jumlah sedikit dari amina tersier seperti: C 6 H 6 NCH 2 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 2.5.2.1 Bahan 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 Universitas Sumatera Utara 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 Universitas Sumatera Utara dimensi. Dengan demikian karet yang semula lembek dan plastis diubah menjadi kuat dan elastis.

2.7 Pemilihan Bahan Pengisi