Penentuan Viskositas Remah Karet (Crumb Rubber) SIR 20 Dengan Metode Mooney ViskometerDi PT Pantja Surya
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Sejarah Karet
Pertama kali dikemukakan oleh Cristopher Colombus pada tahun 1493
ketika melihat seorang anak penduduk asli Haiti sedang bermain bola berwarna
hitam yang akhirnya diketahui terbuat dari getah. Karet berasal dari pohon Havea
brasilensisyang memiliki nilai guna bagi manusia hingga saat ini. Pada tahun
1763 Mack dari Prancis membuka jalan bagi pemakain karet dengan
menemukan bahwa karet dapat dilarutkan dalam eter dan lemak terpena.Tahun
1770 Frestry berasal dari Inggris yang menggunakan karet sebagai penghapus.
Tahun 1803 Pabrik karet pertama yang memproduksi ban karet dan pipa karet di
Prancis. Tahun 1819 Seorang manejer pabrik karet di London menemukan mesin
pemintal benang terbuat dari karet. Tahun 1823 Charles Macintosh dari Glasgow (
Skotlandia) membuat dan memasarkan jas hujan yang terbuat dari kain yang
dilapisi cairan atau larutan karet yang telah dilarutkan dalam pelarut. Tahun 1839
Charles Goodyear dari USA menemukan cara vulkanisir karet, dengan
mencampurkan karet dengan belerang yang dipanaskan pada suhu 120 -130 0C.
Tahun 1846 Thomas Hancock menemukan teknik vulkanisir dimana penemuan
karet semakin berkembang dan pohon karet mulai ditanam dan dikembangkan di
Inggris. Tahun 1876 Hendry Wickham dari Inggris membawa pulang 70.000
benih tanaman Havea Brasilensisdari brazil dan ditanam dikebun Raya London
yang hasilnya dikirim ke Malaysia, Ceylon, dan Singapura.Tahun 1887 John
Universitas Sumatera Utara
Dunlop seorang dokter hewan asal Skotlandia menciptakan ban angin (
pnewmatic tyre) pertama kali didunia dibuat untuk sepeda roda tiga anaknya.
Tahun 1905 Karet tumbuh disekitar daerah Amazon tidak dibudidayakan dan
dikontrol karena pengambilan dibatasi, pedagang menjual dengan harga tinggi,
untuk mengatasi masalah itu karet dialihkan keperkebunan di Asia Tenggara.
Abad 20 Sejak ditemukan mobil, permintaan karet alam mengalami lonjakan
sehingga terjadi kelangkaan. Sebagai gantinya ditemukanlan karet sintetis.
Tanaman karet masuk ke Indonesia pada tahun 1876 setelah Hendry
Wicham memperoleh izin untuk mengekspor 70.000 biji karet segar ,dari 70.000
biji tersebut hanya sekitar 2000 yang dapat tumbuh ,sebagian besar dikirim ke Sri
Langka dan sebagian kecil ke Indonesia
yang tiba di Jakarta pada bulan
November 1876. Kemudian pada tahun 1902, dimulailah kegiatan budi daya
besar-besaran di sumatra bagian timur dan selang waktu empat tahun kemudian
(1906) budidaya pohon dilakukan di pulau jawa (Jetro dan Gapkindo,2007).
2.2.Macam – macam Pohon Karet
Tumbuhan mengandung karet alam dalam getahnya ( lateks,Poly Isopren),
Cukup banyak dan diperkirakan lebih dari 400 macam. Dari dalam getah putih
yang keluar dari tanaman dandeliondan pohon ara pun mengandung karet alam.
1. Havea Brasilensis
Berasal dari derah Amazon, karena dikirim dari pelabuhan Para dimuara
sungai Amazon maka diberi nama Para Gomunoki (pohon karet para)
.Pada tahun 1976 berhasil dikembangkan di P Ceylon.Bila disebut karet
alam maksudnya adalah untuk karet ini.
Universitas Sumatera Utara
2. Manihot glaziovili
Tanaman tingkat rendah berasal dari Brazil.Karet yang diambil dari
tanaman ini disebut karet ceala. Kualitas tanaman ini satu tingkat lebih
rendah dari karet H.brasiliensis. Karena kebutuhan akan karet ini tidak
terlalu banyak maka tanaman ini tidak dikembangkan.
3. Castilloa elastoca
Berasal dari Amerika tengah .Karena pertumbuhan kembali kulit pohon
yang telah digores berlangsung lambat ,maka getah pohon ini hanya dapat
diambil 4-5 kali setahun.Bila pengambilan getahnya terlalu sering
dilakukan dapat menyebabkan matinya pohon.
4. Ficus elestica
Berasal dari daerah Indonesia dan Malaysia ,karena getahnya termasuk
jenis yang kompleks ,maka pengambilannya cukup sulit dan jumlahnya
sedikit.
5. Landophia kirki
Berasal dari Afrika dan termasuk tanaman merambat yang dapat
membesar. Getahnya dapat diambil dengan cara memotong atau menebang
pohonnya, kemudian dikuliti dan diambil getahnya. Tanaman ini satu
spesies dengan L . oweriensis, L. klainei ,L. heudelotti,dan L .ugandas.
6. Urciola elastica
Berasal dari Sumatra dan Malaysia yang jenis tanaman ini adalah
merambat.
7. Plagium gatta
Universitas Sumatera Utara
Berasal dari Malaysia lateks dari pohon ini akan mengeras apabila terkena
udara,oleh karenaya pengambilan lateks harus dengan batang dan
daunnya.Karet ini sangat stabil dengan air ,sehingga banyak digunakan
untuk kabel laut dan kulit bola golf.
8. Achras zapota
Berasal dari Amerika Tengah ,cara pengambilan lateks dengan cara
menggores kulit pohon, digunakan sebagai bahan baku permen karet.
9. Dyera costulata
Berasal dari malaysia ,digunakan sebagai permen karet dan perekat ikat
pinggang.
10. Accacia senegel
Berasal dari Barat Afrika ,lateksnya mengandung hidrokarbon dan
karbohidrat yang larut dalam air ,digunakan dalam pembuatan tinta,
perekat perangko ,zat yang membantu pembuatan tablet dan pil.
11. Funtumia elastika
Tanaman tingkat tinggi yang tumbuh di daerah tropis bagian Barat
Afrika,di budidayakan di Asia Tenggara ,lateks memiliki kestabilan yang
baik sehingga dapat disimpan lebih lama.
12. Perthenium argentatum
Berasal dari Meksiko ,tumbuhan semak ini hanya hidup satu tahun.tidak
mempunyai pembuluh getah, karetnya terkandung dalam akar,batang ,dan
daun.
13. Mimusops balata
Universitas Sumatera Utara
Berasal dari Amerika Selatan,lateks berwarana merah ,digunakan sebagai
kulit bola golf karena tahan air.
14. Astragalus gumifer
Berasal dari Asia kecil Greek.pemakain karet ini sama dengan karet
Arabia ( Jetro dan Gapkindo,2007 ).
2.3. Teknik Penyadapan Karet
Pohon H. Brasilensisdiambil getahnya setelah berumur 5 -7 tahun
(diameter 17 cm) , ketika mencapai umur kira –kira 14 tahun produksi getahnya
mencapai titik tertinggi dan setelah itu akan mengalami penurunan. Umur pohon
bisa mencapai 30 Tahun. Getah pohon karet diambil dalam kurun waktu 20 tahun.
Pengambilan
lateks
dengan
cara
tappingdilakukan
dengan
cara
menorehkan pada bagian setengah lingkaran pohon. Lima tahun berkutnya
pengambilan lateks pada bagian sebelahnya,dan seterusnya dalam tempo 20
tahun.
Pengambilan lateks dengan menorehkan pisau khusus ke pada kulit
pohon,kemudian lateks keluar dan ditampung dengan wadah kecil yang disiapkan,
untuk menggumpalkan lateks dimasukkan asam sulfat atau asam format kedalam
wadah ( Jetro dan Gapkindo,2007 ).
2.4. Komposisi Karet
Getah adalah cairan koloid yang mengandung lateks, pati, protein,
lemak,dll. Molekul karet pada siang hari terbentuk di bagian daun ,dan menjelang
Universitas Sumatera Utara
sore getah dikirim kebagian kulit. Pengambilan lateks dilakukan pada pukul 5 – 8
pagi ( Jetro dan Gapkindo,2007)
Tabel 2.4.1 Komposisi karet
Elemen
Air
Karet
Protein
Asam Lemak
Abu
Glukosa
Kandungan Lateks
Basah ( % )
59,66
35,62
2,03
1,65
0,7
0,34
Kandungan Karet
Kering ( % )
88,24
5,04
4,1
1,74
0,84
Tabel 2.4.2. Tabel Struktur Karet Alam
Struktur
Monomer
CH3CH=CH2
Nama
Monomer
Isoprena
Unit Ulang
Polimer
CH2 CH2
Nama
Nama
Sumber
IUPAC
cis-1,4-Poliisoprena
(2metil-1,3 butadiena)
cis-Poli
C=C
CH3
H
(1-metil-1Butena)
(Steven, M.P.2003)
Universitas Sumatera Utara
Lateks Pekat
1. Karet busa
2. Karet untuk peralatan
medis
3. Sarung tangan medis
4. Sarung tangan industri
5. Sarung tangan Rumah
tangga
6. Karet kontrasepsi
7. Benang karet
8. Balon, dll
Sit Angin
Lateks
Rubber Smoked Sheet
Pale Crapes
Pohon Karet
H.brasillensis
SIR 3 CV,SIR 3 L,SIR 3WF
SIR 10 ,SIR 20
1. Ban (luar dan dalam)
2. Alas kaki
3. Komponen karet
otomotif
4. Komponen karet
elektronik
5. Produk karet industri
6. Selang dan pipa karet
7. Karet penggunaan
umum, dll
Thin Brown Crapes
Estate Brown Crapes
Koagulum
Lapangan
Think Blanket Crapes
Flat Bark Crepes
Gambar 2.4.1 Jenis dan Produk Karet Alam
2.5.Jenis –Jenis Karet Alam
(Jetro dan Kapkindo,2007) Karet alam diperoleh dari pohon karet yang
manghasilkan lateks dengan cara penggumpalan dan pengeringan. Saat ini negara
penghasil karet alam terbesar yang memproduksi 70 % dari seluruh produksi karet
di dunia adalah Thailand,Indonesia,Malaysia. Secara umum lateks dibagi menjadi
3 jenis mutu utama, tergantung cara memprosesnya yakni :
2.5.1.Lateks Pekat
Lateks pekat merupakan karet alam yang awet disimpan yang
dibuat dengan menambahkan amonia kedalam getah karet, bila akan
Universitas Sumatera Utara
dikirim atau diekspor, biasanya dikentalkan terlebih dahulu dengan mesin
sentrifugal hingga kekentalannya mencapai 60 % .
2.5.2.Rubber Smoked Sheet ( RRS )
RSS adalah karet alam yang diperoleh dengan cara memasukkan
lateks kedalam asam untuk dipadatkan, kemudian dipanaskan dan
diasapkan. Jenis karet ini digunakan sebagai bahan baku industri ban dan
tube.
2.5.3.Technically Specifield Rubber ( TSR )
TSR adalah jenis mutu karet yang pada awalnya digumpalkan
kemudian dihaluskan ,setelah itu dilakukan proses pengeringan dengan
cara pemanasan. Jenis mutu ini tergantung dari negara asal yang
memproduksi untukkaret yang diproduksi Thailand dikenal Standard
Thailand Rubber (STR), Indonesia dikenal Standard Indonesi Rubber (
SIR ), Malaysia dikenal Standard Malaysian Rubber (SMR) , dan
Singapura dikenal Standard Singapura Rubber (SSR).
2.6. Pengolahan Karet
Getah digolongkan menjadi dua kelompok bokar yakni lateks dan
koagulum lapangan.
2.6.1. Lateks Pekat
Lateks pekat adalah lateks kebun yang dipekatkan dengan cara
sentrifius atau pemekatan dari kadar karet kering (KKK) 28- 30 % menjadi
Universitas Sumatera Utara
KKK 60 -64 %.Lateks kebun yang bermutu baik merupakan sarat utama
mendapatkan hasil olahan yang baik. Penurunan mutu biasa disebabkan
oleh terjadinya proses prokoagulasi.Prokoagulasi menjadi masalah proses
pengolahan karet sit dan crape,sedangkan pada pengolahan karet bokah
tidak masalah.
Prokoagulasi biasa dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti
aktifitas enzim, iklim ,jenis klon, pengangkutan ,serta kontaminasi dari
luar.
Prinsip pembuatan lateks pekat berdasarkanperbedaan berat jenis
antara partikel karet dengan serum.Serum mempunyai berat jenis lebih
besar dari pada partikel karet ,berat jenis serum 1,024 sedangkan partikel
karet 0,904. Akibatnya pertikel karet akan naik kepermukaan dan serum
akan tergumpal pada lapisan bawah.
Ada 2 jenis lateks pekat yang biasa dijual dipasaran yaitu creamed
lateks diindonesia dikenal dengan lateks dadih.Jenis yang kedua
Centrifuget lateks
disebut lateks pusingan. Pengolahan lateks pekat
ditingkat petani dipilih cara pendadihan karena alatnya sedarhana, murah,
dan prosesnya mudah.Sedangkan dalam skala pabrik menggunakan alat
pemusingan ( sentrifugal machine).
2.6.1.1. Lateks Dadih
Peralatan: Tangki pendadihan dari plastik, pengaduk kayu, dan
saringan lateks.
Universitas Sumatera Utara
Bahan –bahan : Pengental (campuran amonium alginat dan karboksi metil
seluluse) bahan pemantap (berupa amonium laurat dan pengawet berupa
gas atau larutan amoniak).
Pengolahan
:
Lateks
dikumpulkan
kedalam
ember
lalu
ditambahkan larutan amoniak 20 % sebayak 35 ml untuk setiap liter
lateks,kemudian lateks disaring dengan saringan baja tahan karat dengan
ukuran 40 atau 60 mesh selanjutnya dimasukkan kedalam ember
plastik.Kemudian dilakukan pengujian KKK untuk menjadi lateks pekat
KKK lateks kebun 30 % agar KKK latek pekat 60 %.
2.6.1.2.Lateks Pusingan
Lateks pusingan juga membutuhkan amoniak tetapi jumlah yang
ditambahkan lebih sedikit yaitu 2 -3 g amoniak setiap liter lateks.
Pengolahan : Lateks disaring dan dikumpulkan kedalam tangki
yang telah diukur volume dan KKK nya. Kadar amonia diukur dengan
titrasi memakai asam klorida.Bila jumlah amonia kurang dilakukan
penambahan 2 -3 g amonia yang memungkinkan lateks dapat disimpan
selama 24 jam tanpa prokoagulasi.
KKK yang diinginkan untuk hasil latek pusingan adalah 60
%,tetapi kadarnya bisa turun 1-2 % pada proses produksi.Penambahan
amonia sering juga mengakibatkan terjadinya penurunan KKK.sehinnga
hasil olahan dibuat 62 % untuk mengatasi penurunan.
Universitas Sumatera Utara
2.6.2.Sit Angin
Sit angin adalah lembaran lembaran karet hasil penggumpalan lateks
yang digiling dan dikeringkan sampai memiliki KKK 90 – 95 %. Pengolahan sit
angin dilakukam melalui berbagai tahap, yaitu penyaringan lateks ,pengenceran
,penggumpalan,
pemeraman,
penggilingan,
pencucian,
penirisan,
dan
pengeringan.
Proses pengolahan : lateks dari kebun disaring dengan saringan 40 atau
60
mesh
untuk
memisahkan
kotoran
kemudian
dilakukan
pengujian
KKK.selanjutnya dilakukan pengenceran dengan cara penambahan air bersih
kedalam lateks sehungga diperoleh KKK baku 12 -15 %.jumlah air yang
ditambahkan dapat dihitung dengan rumus :
Ket
: VA = Volume air yang ditambahkan ( liter)
KKKa = KKK lateks kebun (%)
KKKb = KKK baku (%)
VL
= Volume lateks kebun (liter)
Tujuan dari pengenceran adalah untuk memperoleh mutu yang seragam
,mempermudah penggilingan ,dan mempermudah keluarnya gelembung udara
dari dalam lateks.Setelah dilakukan pengenceran ,lateks digumpalkan kedalam
bak yang terbuat dari aluminium yang berukuran 50 X 25X6 Cm,yang kemudian
di peram selama 1 jam,kemudian digiling lima kali gilingan polos dan sekali
Universitas Sumatera Utara
gilingan beralur sambil disemprotkan air setelah selesai hasil gilingan dicuci dan
ditiriskan selama 15 menit untuk dilakukan pengeringan selama 5 hari.
2.6.3. Sit Asap/Rubber Smoke Sheet (RSS)
Proses pengolahan sit asap hampir sama dengan sit angin.Perbedaanya
terletak pada proses pengeringan,dimana pada sit asap dilakukan pengasapan pada
suhu 40 -60 0C selama 4 hari dengan pengaturan sebagai berikut.
1. Hari pertama, suhu 40 -45 0C ,ventilasi ruang asap lebar.
2. Hari kedua, suhu 45 -50 0C, ventilasi ruang asap sedang.
3. Hari ketiga, suhu 50 -55 0C ,ventilasi ruang asap ditutup.
4. Hari keempat, suhu 55 -600C.
Setelah pengeringan dilakukan sortasi sesuai grean bookyang mengklasifikasikan
sit asap menjadi
RSS1,RSS2,RSS3,dan Cutting.selanjutnya RSS dikemas
menurut mutu yang sama dengan berat setiap kemasan 113 kg.
2.6.4. Karet Crepe
Prinsip pengolahan karet crapeadalah mengubah lateks segar dari kebun
menjadi lembaran crapemelalui proses penyaringan, pengenceran, pembekuan,
penggilingan, dan pengeringan. Perbedaannya dengan pengolahan sit terletak pada
tahap penggilingan dan pengeringan crape.
Jenis crapebaku atau standar dibuat dengan menggunakan 3 -5 gilingan
crape.Gilingan memiliki lebar 16 -18 inch dan diameter 12 -14 inch.
Universitas Sumatera Utara
2.6.5. Karet Spesifikasi Teknis( Crumb Rubber)
Pengolahan karet spesifikasi teknis dimaksudkan untuk mengubah cara –
cara pengolahan yang konvensional. Karet spesifikasi teknis (crumb rubber)
adalah karet yang penetapan jenis –jenis mutunya berdasarkan pada sifat –sifat
teknis.seperti kadar abu ,kadar kotoran, PRI, MV,dll.kecuali warna atau penilain
visual tidak berlaku pada jenis karet ini.
Tahap utama pengolahan karet spesifikasi teknis atau technically
spesified
rubber
(TSR)
adalah
peremahan,
pengeringan,
pengempaan,
pembungkusan dan pengemasan.
2.7. Viskometer Mooney
( John, S.D, 2003) Pengujian Viskositas Mooney pertama kali oleh Dr
Melvin Mooney berkebangsaan Amerika Serikat pada tahun1930 –an, digunakan
untuk mengukur nilai viskositas pada karet, dan biasanya juga digunakan
mengukur derajat ikat silang pada karet. Pengujian viskositas Mooney pada ikatan
karet digunakan satuan Mooney (M).
Dalam Viskometer Mooney terdapat rator yang digunakan untuk
mengukur karet, dengan kecepatan rator yaitu 2 rotasi per menit (rpm).
Ada tiga fungsi alat Viskometer Mooney, yaitu :
a) Mengukur nilai viskositas Mooney.
b) Mengukur nilai tegangan dan regangan Mooney.
Universitas Sumatera Utara
c) Mengukur karakterisasi pra- vulkanisasi.
Viskositas Mooney dapat digunakan untuk mengetahui karakteristik atau
kualitas pada karet alam atau karet sintetis. Hal –hal yang diperhatikan dalam
pengujian viskositas Mooney :
1
Massa
Massa dari suatu bahan polimer perlu diperhatikan sebab massa bahan
polimer berbeda –beda, yang dapat menyebabkan hasil yang tidak baik
pada kondisi tertentu.
2
Temperatur
Temperatur standart yang digunakan pada karet alam adalah 100 0C.
3
Waktu sebelum pemanasandan waktu percobaan
Waktu sebelum pemanasan (pre heating ) adalah 1 menit sebelum rator
dijalankan.Waktu percobaan setelah rator berputar selama 4 menit, ditulis
sebagai persamaan ML (1 + 4).
4
Ukuran rator (L)
Rator tersedia dalam ukuran yaitu L dan S ( large = 38,1 mm dan Small=
30,8 mm), pada pengujian karet mentah biasanya digunakan rator L.
2.8. Faktor –faktor yang Mempengaruhi Viskositas Mooney
1
PH dan Cara Pembekuan
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Pengaruh beberapa cara pembekuan terhadap nilai viskositas
Mooney
Cara Pembekuan
Asam
Panas
Mikrobiologi
Alami
Nilai Viskositas Mooney
pada suhu 100 0C
74
75
82
92
Dari tabel diatas pembekuan dengan asam semut menghasilkan nilai
viskositas yang rendah.Pembekuan secara alami menyebabkan nilai
viskositas tinggi dan tidak seragam.Oleh karena itu pembekuan dianjurkan
menggunakan asam semut dengan PH pembekuan 4,5 -5,5.
2
Pengaruh Kotoran
Pencemaran lateks dengan air akan menurunkan sedikit nilai viskositas.
3
Waktu pengolahan bekuan dan remah
Bekuan atau remah yang tidak diperoses segera akan meningkatkan nilai
viskositas Mooney.
4
Suhu Pengeringan
Pada waktu karet alam dipanaskan ,akan terjadi dua reaksi ikat silang
gugus aldehid yang reaktif dan gugus oksidasi yang memutuskan rantai
molekul karet. Suhu pengeringan yang tinggi dapat menaikkan atau
menurunkan viskositas karet tergantung hubungan diantara kedua reaksi
tersebut.Suhu pengeringan yaitu 100 -110 0C.
Reaksi yang mungkin adalah sebagai berikut
Universitas Sumatera Utara
O
-- C
O
+
H2N—NH2
CH = N –N= CH + H2O
+ --C
H
H
Gugus aldehida
Amina
Gugus aldehida
Ikat silang
Gambar 2.2 storage hardening ( pengerasan karet pada penyimpanan)
Kemungkinan lain adalah reaksi antara gugus aldehida dan α –metil dari
rantai utama poliisoprena :
O
C
C
CH2
+
H
Gugus Aldehida
CH3
C
CH
CH2
--CH =CH --C
+ H2 O
CH
CH2 CH2
α –metil
Ikatan Silang
Gambar 2.3 storage hardening ( pengerasan karet pada penyimpanan)
kemungkinan lain.
5
Suhu Bendela
Suhu tinggi pada waktu membuat bendela dari karet remah akan
meningkatkan viskositas Mooney. Hal ini disebabkan kecepatan reaksi
ikat silang gugus aldehid lebih besar dibandingkan dengan pemutusan
ikatan rantai reaksi oksidasi, karena jumlah oksigen didalam bendela lebih
Universitas Sumatera Utara
sedikit (dalam keadaan panas). Oleh karena itu, dianjurkan untuk
mendinginkan bendela untuk menghindari uap air (kondensasi) didalam
plastik pembungkus bendela.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Sejarah Karet
Pertama kali dikemukakan oleh Cristopher Colombus pada tahun 1493
ketika melihat seorang anak penduduk asli Haiti sedang bermain bola berwarna
hitam yang akhirnya diketahui terbuat dari getah. Karet berasal dari pohon Havea
brasilensisyang memiliki nilai guna bagi manusia hingga saat ini. Pada tahun
1763 Mack dari Prancis membuka jalan bagi pemakain karet dengan
menemukan bahwa karet dapat dilarutkan dalam eter dan lemak terpena.Tahun
1770 Frestry berasal dari Inggris yang menggunakan karet sebagai penghapus.
Tahun 1803 Pabrik karet pertama yang memproduksi ban karet dan pipa karet di
Prancis. Tahun 1819 Seorang manejer pabrik karet di London menemukan mesin
pemintal benang terbuat dari karet. Tahun 1823 Charles Macintosh dari Glasgow (
Skotlandia) membuat dan memasarkan jas hujan yang terbuat dari kain yang
dilapisi cairan atau larutan karet yang telah dilarutkan dalam pelarut. Tahun 1839
Charles Goodyear dari USA menemukan cara vulkanisir karet, dengan
mencampurkan karet dengan belerang yang dipanaskan pada suhu 120 -130 0C.
Tahun 1846 Thomas Hancock menemukan teknik vulkanisir dimana penemuan
karet semakin berkembang dan pohon karet mulai ditanam dan dikembangkan di
Inggris. Tahun 1876 Hendry Wickham dari Inggris membawa pulang 70.000
benih tanaman Havea Brasilensisdari brazil dan ditanam dikebun Raya London
yang hasilnya dikirim ke Malaysia, Ceylon, dan Singapura.Tahun 1887 John
Universitas Sumatera Utara
Dunlop seorang dokter hewan asal Skotlandia menciptakan ban angin (
pnewmatic tyre) pertama kali didunia dibuat untuk sepeda roda tiga anaknya.
Tahun 1905 Karet tumbuh disekitar daerah Amazon tidak dibudidayakan dan
dikontrol karena pengambilan dibatasi, pedagang menjual dengan harga tinggi,
untuk mengatasi masalah itu karet dialihkan keperkebunan di Asia Tenggara.
Abad 20 Sejak ditemukan mobil, permintaan karet alam mengalami lonjakan
sehingga terjadi kelangkaan. Sebagai gantinya ditemukanlan karet sintetis.
Tanaman karet masuk ke Indonesia pada tahun 1876 setelah Hendry
Wicham memperoleh izin untuk mengekspor 70.000 biji karet segar ,dari 70.000
biji tersebut hanya sekitar 2000 yang dapat tumbuh ,sebagian besar dikirim ke Sri
Langka dan sebagian kecil ke Indonesia
yang tiba di Jakarta pada bulan
November 1876. Kemudian pada tahun 1902, dimulailah kegiatan budi daya
besar-besaran di sumatra bagian timur dan selang waktu empat tahun kemudian
(1906) budidaya pohon dilakukan di pulau jawa (Jetro dan Gapkindo,2007).
2.2.Macam – macam Pohon Karet
Tumbuhan mengandung karet alam dalam getahnya ( lateks,Poly Isopren),
Cukup banyak dan diperkirakan lebih dari 400 macam. Dari dalam getah putih
yang keluar dari tanaman dandeliondan pohon ara pun mengandung karet alam.
1. Havea Brasilensis
Berasal dari derah Amazon, karena dikirim dari pelabuhan Para dimuara
sungai Amazon maka diberi nama Para Gomunoki (pohon karet para)
.Pada tahun 1976 berhasil dikembangkan di P Ceylon.Bila disebut karet
alam maksudnya adalah untuk karet ini.
Universitas Sumatera Utara
2. Manihot glaziovili
Tanaman tingkat rendah berasal dari Brazil.Karet yang diambil dari
tanaman ini disebut karet ceala. Kualitas tanaman ini satu tingkat lebih
rendah dari karet H.brasiliensis. Karena kebutuhan akan karet ini tidak
terlalu banyak maka tanaman ini tidak dikembangkan.
3. Castilloa elastoca
Berasal dari Amerika tengah .Karena pertumbuhan kembali kulit pohon
yang telah digores berlangsung lambat ,maka getah pohon ini hanya dapat
diambil 4-5 kali setahun.Bila pengambilan getahnya terlalu sering
dilakukan dapat menyebabkan matinya pohon.
4. Ficus elestica
Berasal dari daerah Indonesia dan Malaysia ,karena getahnya termasuk
jenis yang kompleks ,maka pengambilannya cukup sulit dan jumlahnya
sedikit.
5. Landophia kirki
Berasal dari Afrika dan termasuk tanaman merambat yang dapat
membesar. Getahnya dapat diambil dengan cara memotong atau menebang
pohonnya, kemudian dikuliti dan diambil getahnya. Tanaman ini satu
spesies dengan L . oweriensis, L. klainei ,L. heudelotti,dan L .ugandas.
6. Urciola elastica
Berasal dari Sumatra dan Malaysia yang jenis tanaman ini adalah
merambat.
7. Plagium gatta
Universitas Sumatera Utara
Berasal dari Malaysia lateks dari pohon ini akan mengeras apabila terkena
udara,oleh karenaya pengambilan lateks harus dengan batang dan
daunnya.Karet ini sangat stabil dengan air ,sehingga banyak digunakan
untuk kabel laut dan kulit bola golf.
8. Achras zapota
Berasal dari Amerika Tengah ,cara pengambilan lateks dengan cara
menggores kulit pohon, digunakan sebagai bahan baku permen karet.
9. Dyera costulata
Berasal dari malaysia ,digunakan sebagai permen karet dan perekat ikat
pinggang.
10. Accacia senegel
Berasal dari Barat Afrika ,lateksnya mengandung hidrokarbon dan
karbohidrat yang larut dalam air ,digunakan dalam pembuatan tinta,
perekat perangko ,zat yang membantu pembuatan tablet dan pil.
11. Funtumia elastika
Tanaman tingkat tinggi yang tumbuh di daerah tropis bagian Barat
Afrika,di budidayakan di Asia Tenggara ,lateks memiliki kestabilan yang
baik sehingga dapat disimpan lebih lama.
12. Perthenium argentatum
Berasal dari Meksiko ,tumbuhan semak ini hanya hidup satu tahun.tidak
mempunyai pembuluh getah, karetnya terkandung dalam akar,batang ,dan
daun.
13. Mimusops balata
Universitas Sumatera Utara
Berasal dari Amerika Selatan,lateks berwarana merah ,digunakan sebagai
kulit bola golf karena tahan air.
14. Astragalus gumifer
Berasal dari Asia kecil Greek.pemakain karet ini sama dengan karet
Arabia ( Jetro dan Gapkindo,2007 ).
2.3. Teknik Penyadapan Karet
Pohon H. Brasilensisdiambil getahnya setelah berumur 5 -7 tahun
(diameter 17 cm) , ketika mencapai umur kira –kira 14 tahun produksi getahnya
mencapai titik tertinggi dan setelah itu akan mengalami penurunan. Umur pohon
bisa mencapai 30 Tahun. Getah pohon karet diambil dalam kurun waktu 20 tahun.
Pengambilan
lateks
dengan
cara
tappingdilakukan
dengan
cara
menorehkan pada bagian setengah lingkaran pohon. Lima tahun berkutnya
pengambilan lateks pada bagian sebelahnya,dan seterusnya dalam tempo 20
tahun.
Pengambilan lateks dengan menorehkan pisau khusus ke pada kulit
pohon,kemudian lateks keluar dan ditampung dengan wadah kecil yang disiapkan,
untuk menggumpalkan lateks dimasukkan asam sulfat atau asam format kedalam
wadah ( Jetro dan Gapkindo,2007 ).
2.4. Komposisi Karet
Getah adalah cairan koloid yang mengandung lateks, pati, protein,
lemak,dll. Molekul karet pada siang hari terbentuk di bagian daun ,dan menjelang
Universitas Sumatera Utara
sore getah dikirim kebagian kulit. Pengambilan lateks dilakukan pada pukul 5 – 8
pagi ( Jetro dan Gapkindo,2007)
Tabel 2.4.1 Komposisi karet
Elemen
Air
Karet
Protein
Asam Lemak
Abu
Glukosa
Kandungan Lateks
Basah ( % )
59,66
35,62
2,03
1,65
0,7
0,34
Kandungan Karet
Kering ( % )
88,24
5,04
4,1
1,74
0,84
Tabel 2.4.2. Tabel Struktur Karet Alam
Struktur
Monomer
CH3CH=CH2
Nama
Monomer
Isoprena
Unit Ulang
Polimer
CH2 CH2
Nama
Nama
Sumber
IUPAC
cis-1,4-Poliisoprena
(2metil-1,3 butadiena)
cis-Poli
C=C
CH3
H
(1-metil-1Butena)
(Steven, M.P.2003)
Universitas Sumatera Utara
Lateks Pekat
1. Karet busa
2. Karet untuk peralatan
medis
3. Sarung tangan medis
4. Sarung tangan industri
5. Sarung tangan Rumah
tangga
6. Karet kontrasepsi
7. Benang karet
8. Balon, dll
Sit Angin
Lateks
Rubber Smoked Sheet
Pale Crapes
Pohon Karet
H.brasillensis
SIR 3 CV,SIR 3 L,SIR 3WF
SIR 10 ,SIR 20
1. Ban (luar dan dalam)
2. Alas kaki
3. Komponen karet
otomotif
4. Komponen karet
elektronik
5. Produk karet industri
6. Selang dan pipa karet
7. Karet penggunaan
umum, dll
Thin Brown Crapes
Estate Brown Crapes
Koagulum
Lapangan
Think Blanket Crapes
Flat Bark Crepes
Gambar 2.4.1 Jenis dan Produk Karet Alam
2.5.Jenis –Jenis Karet Alam
(Jetro dan Kapkindo,2007) Karet alam diperoleh dari pohon karet yang
manghasilkan lateks dengan cara penggumpalan dan pengeringan. Saat ini negara
penghasil karet alam terbesar yang memproduksi 70 % dari seluruh produksi karet
di dunia adalah Thailand,Indonesia,Malaysia. Secara umum lateks dibagi menjadi
3 jenis mutu utama, tergantung cara memprosesnya yakni :
2.5.1.Lateks Pekat
Lateks pekat merupakan karet alam yang awet disimpan yang
dibuat dengan menambahkan amonia kedalam getah karet, bila akan
Universitas Sumatera Utara
dikirim atau diekspor, biasanya dikentalkan terlebih dahulu dengan mesin
sentrifugal hingga kekentalannya mencapai 60 % .
2.5.2.Rubber Smoked Sheet ( RRS )
RSS adalah karet alam yang diperoleh dengan cara memasukkan
lateks kedalam asam untuk dipadatkan, kemudian dipanaskan dan
diasapkan. Jenis karet ini digunakan sebagai bahan baku industri ban dan
tube.
2.5.3.Technically Specifield Rubber ( TSR )
TSR adalah jenis mutu karet yang pada awalnya digumpalkan
kemudian dihaluskan ,setelah itu dilakukan proses pengeringan dengan
cara pemanasan. Jenis mutu ini tergantung dari negara asal yang
memproduksi untukkaret yang diproduksi Thailand dikenal Standard
Thailand Rubber (STR), Indonesia dikenal Standard Indonesi Rubber (
SIR ), Malaysia dikenal Standard Malaysian Rubber (SMR) , dan
Singapura dikenal Standard Singapura Rubber (SSR).
2.6. Pengolahan Karet
Getah digolongkan menjadi dua kelompok bokar yakni lateks dan
koagulum lapangan.
2.6.1. Lateks Pekat
Lateks pekat adalah lateks kebun yang dipekatkan dengan cara
sentrifius atau pemekatan dari kadar karet kering (KKK) 28- 30 % menjadi
Universitas Sumatera Utara
KKK 60 -64 %.Lateks kebun yang bermutu baik merupakan sarat utama
mendapatkan hasil olahan yang baik. Penurunan mutu biasa disebabkan
oleh terjadinya proses prokoagulasi.Prokoagulasi menjadi masalah proses
pengolahan karet sit dan crape,sedangkan pada pengolahan karet bokah
tidak masalah.
Prokoagulasi biasa dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti
aktifitas enzim, iklim ,jenis klon, pengangkutan ,serta kontaminasi dari
luar.
Prinsip pembuatan lateks pekat berdasarkanperbedaan berat jenis
antara partikel karet dengan serum.Serum mempunyai berat jenis lebih
besar dari pada partikel karet ,berat jenis serum 1,024 sedangkan partikel
karet 0,904. Akibatnya pertikel karet akan naik kepermukaan dan serum
akan tergumpal pada lapisan bawah.
Ada 2 jenis lateks pekat yang biasa dijual dipasaran yaitu creamed
lateks diindonesia dikenal dengan lateks dadih.Jenis yang kedua
Centrifuget lateks
disebut lateks pusingan. Pengolahan lateks pekat
ditingkat petani dipilih cara pendadihan karena alatnya sedarhana, murah,
dan prosesnya mudah.Sedangkan dalam skala pabrik menggunakan alat
pemusingan ( sentrifugal machine).
2.6.1.1. Lateks Dadih
Peralatan: Tangki pendadihan dari plastik, pengaduk kayu, dan
saringan lateks.
Universitas Sumatera Utara
Bahan –bahan : Pengental (campuran amonium alginat dan karboksi metil
seluluse) bahan pemantap (berupa amonium laurat dan pengawet berupa
gas atau larutan amoniak).
Pengolahan
:
Lateks
dikumpulkan
kedalam
ember
lalu
ditambahkan larutan amoniak 20 % sebayak 35 ml untuk setiap liter
lateks,kemudian lateks disaring dengan saringan baja tahan karat dengan
ukuran 40 atau 60 mesh selanjutnya dimasukkan kedalam ember
plastik.Kemudian dilakukan pengujian KKK untuk menjadi lateks pekat
KKK lateks kebun 30 % agar KKK latek pekat 60 %.
2.6.1.2.Lateks Pusingan
Lateks pusingan juga membutuhkan amoniak tetapi jumlah yang
ditambahkan lebih sedikit yaitu 2 -3 g amoniak setiap liter lateks.
Pengolahan : Lateks disaring dan dikumpulkan kedalam tangki
yang telah diukur volume dan KKK nya. Kadar amonia diukur dengan
titrasi memakai asam klorida.Bila jumlah amonia kurang dilakukan
penambahan 2 -3 g amonia yang memungkinkan lateks dapat disimpan
selama 24 jam tanpa prokoagulasi.
KKK yang diinginkan untuk hasil latek pusingan adalah 60
%,tetapi kadarnya bisa turun 1-2 % pada proses produksi.Penambahan
amonia sering juga mengakibatkan terjadinya penurunan KKK.sehinnga
hasil olahan dibuat 62 % untuk mengatasi penurunan.
Universitas Sumatera Utara
2.6.2.Sit Angin
Sit angin adalah lembaran lembaran karet hasil penggumpalan lateks
yang digiling dan dikeringkan sampai memiliki KKK 90 – 95 %. Pengolahan sit
angin dilakukam melalui berbagai tahap, yaitu penyaringan lateks ,pengenceran
,penggumpalan,
pemeraman,
penggilingan,
pencucian,
penirisan,
dan
pengeringan.
Proses pengolahan : lateks dari kebun disaring dengan saringan 40 atau
60
mesh
untuk
memisahkan
kotoran
kemudian
dilakukan
pengujian
KKK.selanjutnya dilakukan pengenceran dengan cara penambahan air bersih
kedalam lateks sehungga diperoleh KKK baku 12 -15 %.jumlah air yang
ditambahkan dapat dihitung dengan rumus :
Ket
: VA = Volume air yang ditambahkan ( liter)
KKKa = KKK lateks kebun (%)
KKKb = KKK baku (%)
VL
= Volume lateks kebun (liter)
Tujuan dari pengenceran adalah untuk memperoleh mutu yang seragam
,mempermudah penggilingan ,dan mempermudah keluarnya gelembung udara
dari dalam lateks.Setelah dilakukan pengenceran ,lateks digumpalkan kedalam
bak yang terbuat dari aluminium yang berukuran 50 X 25X6 Cm,yang kemudian
di peram selama 1 jam,kemudian digiling lima kali gilingan polos dan sekali
Universitas Sumatera Utara
gilingan beralur sambil disemprotkan air setelah selesai hasil gilingan dicuci dan
ditiriskan selama 15 menit untuk dilakukan pengeringan selama 5 hari.
2.6.3. Sit Asap/Rubber Smoke Sheet (RSS)
Proses pengolahan sit asap hampir sama dengan sit angin.Perbedaanya
terletak pada proses pengeringan,dimana pada sit asap dilakukan pengasapan pada
suhu 40 -60 0C selama 4 hari dengan pengaturan sebagai berikut.
1. Hari pertama, suhu 40 -45 0C ,ventilasi ruang asap lebar.
2. Hari kedua, suhu 45 -50 0C, ventilasi ruang asap sedang.
3. Hari ketiga, suhu 50 -55 0C ,ventilasi ruang asap ditutup.
4. Hari keempat, suhu 55 -600C.
Setelah pengeringan dilakukan sortasi sesuai grean bookyang mengklasifikasikan
sit asap menjadi
RSS1,RSS2,RSS3,dan Cutting.selanjutnya RSS dikemas
menurut mutu yang sama dengan berat setiap kemasan 113 kg.
2.6.4. Karet Crepe
Prinsip pengolahan karet crapeadalah mengubah lateks segar dari kebun
menjadi lembaran crapemelalui proses penyaringan, pengenceran, pembekuan,
penggilingan, dan pengeringan. Perbedaannya dengan pengolahan sit terletak pada
tahap penggilingan dan pengeringan crape.
Jenis crapebaku atau standar dibuat dengan menggunakan 3 -5 gilingan
crape.Gilingan memiliki lebar 16 -18 inch dan diameter 12 -14 inch.
Universitas Sumatera Utara
2.6.5. Karet Spesifikasi Teknis( Crumb Rubber)
Pengolahan karet spesifikasi teknis dimaksudkan untuk mengubah cara –
cara pengolahan yang konvensional. Karet spesifikasi teknis (crumb rubber)
adalah karet yang penetapan jenis –jenis mutunya berdasarkan pada sifat –sifat
teknis.seperti kadar abu ,kadar kotoran, PRI, MV,dll.kecuali warna atau penilain
visual tidak berlaku pada jenis karet ini.
Tahap utama pengolahan karet spesifikasi teknis atau technically
spesified
rubber
(TSR)
adalah
peremahan,
pengeringan,
pengempaan,
pembungkusan dan pengemasan.
2.7. Viskometer Mooney
( John, S.D, 2003) Pengujian Viskositas Mooney pertama kali oleh Dr
Melvin Mooney berkebangsaan Amerika Serikat pada tahun1930 –an, digunakan
untuk mengukur nilai viskositas pada karet, dan biasanya juga digunakan
mengukur derajat ikat silang pada karet. Pengujian viskositas Mooney pada ikatan
karet digunakan satuan Mooney (M).
Dalam Viskometer Mooney terdapat rator yang digunakan untuk
mengukur karet, dengan kecepatan rator yaitu 2 rotasi per menit (rpm).
Ada tiga fungsi alat Viskometer Mooney, yaitu :
a) Mengukur nilai viskositas Mooney.
b) Mengukur nilai tegangan dan regangan Mooney.
Universitas Sumatera Utara
c) Mengukur karakterisasi pra- vulkanisasi.
Viskositas Mooney dapat digunakan untuk mengetahui karakteristik atau
kualitas pada karet alam atau karet sintetis. Hal –hal yang diperhatikan dalam
pengujian viskositas Mooney :
1
Massa
Massa dari suatu bahan polimer perlu diperhatikan sebab massa bahan
polimer berbeda –beda, yang dapat menyebabkan hasil yang tidak baik
pada kondisi tertentu.
2
Temperatur
Temperatur standart yang digunakan pada karet alam adalah 100 0C.
3
Waktu sebelum pemanasandan waktu percobaan
Waktu sebelum pemanasan (pre heating ) adalah 1 menit sebelum rator
dijalankan.Waktu percobaan setelah rator berputar selama 4 menit, ditulis
sebagai persamaan ML (1 + 4).
4
Ukuran rator (L)
Rator tersedia dalam ukuran yaitu L dan S ( large = 38,1 mm dan Small=
30,8 mm), pada pengujian karet mentah biasanya digunakan rator L.
2.8. Faktor –faktor yang Mempengaruhi Viskositas Mooney
1
PH dan Cara Pembekuan
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.3 Pengaruh beberapa cara pembekuan terhadap nilai viskositas
Mooney
Cara Pembekuan
Asam
Panas
Mikrobiologi
Alami
Nilai Viskositas Mooney
pada suhu 100 0C
74
75
82
92
Dari tabel diatas pembekuan dengan asam semut menghasilkan nilai
viskositas yang rendah.Pembekuan secara alami menyebabkan nilai
viskositas tinggi dan tidak seragam.Oleh karena itu pembekuan dianjurkan
menggunakan asam semut dengan PH pembekuan 4,5 -5,5.
2
Pengaruh Kotoran
Pencemaran lateks dengan air akan menurunkan sedikit nilai viskositas.
3
Waktu pengolahan bekuan dan remah
Bekuan atau remah yang tidak diperoses segera akan meningkatkan nilai
viskositas Mooney.
4
Suhu Pengeringan
Pada waktu karet alam dipanaskan ,akan terjadi dua reaksi ikat silang
gugus aldehid yang reaktif dan gugus oksidasi yang memutuskan rantai
molekul karet. Suhu pengeringan yang tinggi dapat menaikkan atau
menurunkan viskositas karet tergantung hubungan diantara kedua reaksi
tersebut.Suhu pengeringan yaitu 100 -110 0C.
Reaksi yang mungkin adalah sebagai berikut
Universitas Sumatera Utara
O
-- C
O
+
H2N—NH2
CH = N –N= CH + H2O
+ --C
H
H
Gugus aldehida
Amina
Gugus aldehida
Ikat silang
Gambar 2.2 storage hardening ( pengerasan karet pada penyimpanan)
Kemungkinan lain adalah reaksi antara gugus aldehida dan α –metil dari
rantai utama poliisoprena :
O
C
C
CH2
+
H
Gugus Aldehida
CH3
C
CH
CH2
--CH =CH --C
+ H2 O
CH
CH2 CH2
α –metil
Ikatan Silang
Gambar 2.3 storage hardening ( pengerasan karet pada penyimpanan)
kemungkinan lain.
5
Suhu Bendela
Suhu tinggi pada waktu membuat bendela dari karet remah akan
meningkatkan viskositas Mooney. Hal ini disebabkan kecepatan reaksi
ikat silang gugus aldehid lebih besar dibandingkan dengan pemutusan
ikatan rantai reaksi oksidasi, karena jumlah oksigen didalam bendela lebih
Universitas Sumatera Utara
sedikit (dalam keadaan panas). Oleh karena itu, dianjurkan untuk
mendinginkan bendela untuk menghindari uap air (kondensasi) didalam
plastik pembungkus bendela.
Universitas Sumatera Utara