Pemanfaatan Serbuk Ban Bekas Sebagai Bahan Isian Karet Lembaran
23
2.1
Karet
2.1.1
Pengertian Karet
Karet adalah tanaman perkebunan tahunan berupa pohon batang lurus. Pohon
karet pertama kali hanya tumbuh di Brasil, Amerika Selatan, namun setelah percobaan
berkali-kali oleh Henry Wickham, pohon ini berhasil dikembangkan di Asia Tenggara,
di mana sekarang ini tanaman ini banyak dikembangkan sehingga sampai sekarang
Asia merupakan sumber karet alami. Di Indonesia, Malaysia dan Singapura tanaman
karet mulai dicoba dibudidayakan pada tahun 1876. Tanaman karet pertama di
Indonesia ditanam di Kebun Raya Bogor Sumber utama karet adalah pohon karet
Hevea brasiliensis (Euphorbiaceae). Untuk mendapatkan karet alam, dilakukan
penyadapan terhadap batang pohon tanaman karet hingga dihasilkan getah kekuningkuningan yang disebut dengan lateks.
Gambar 2.1 lateks/ karet alam
Lateks merupakan cairan atau sitoplasma yang berisi ±30% partikel karet. Pada
tanaman karet, lateks dibentuk dan terakumulasi dalam sel-sel pembuluh lateks yang
tersusun pada setiap jaringan bagian tanaman, seperti pada bagian batang dan daun.
24
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 penghasilkan 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, atau pun 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. (Deptan Disbun Sumsel/ Litbang Deptan,2013)
2.1.2
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. Jenis jenis karet alam yang dikenal
luas adalah (Anonim, 2010).
1. Bahan olah karet
25
Bahan olah karet adalah lateks kebun serta gumpalan lateks kebun yang di
peroleh dari pohon karet havea brasiliensis. Beberapa kalangan menyebut
bahan olah karet bukan produksi perkebunan besar, melainkan merupakan
bokar ( bahan olah karet rakyat) karena biasanya diperoleh dari petani yang
mengusahakan kebun karet. Menurut pengolahannya bahan olah karet dibagi
menjadi 4 macam:
1. Lateks kebun
Lateks kebun adalah cairan getah yang didapat dari bidang sadap pohon
karet.
2. Sheet angin
Sheet angin adalah bahan olah karet yang dibuat dari lateks yang sudah
disaring dan digumpalkan dengan asam semut, berupa karet sheet yang
sudah digiling tetapi belum jadi.
3. Slap tipis
Slap tipis adalah bahan olah karet yang terbuat dari lateks yang sudah di
gumpalkan dengan asam semut.
4. Limp segar
Lump segar adalah bahan olah karet yang bukan berasal dari gumpalan
lateks kebun yang terjadi secara alamiah dalam mangkuk penampung.
2. Karet Alam Kompensional
Karet Alam Kompensional atau dikenal dengan nama RSS (Ribbed Smoked
Sheet) dan karet krep (crepe) digolongkan sebagai karet konvensional, juga
26
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.
3. Lateks pekat
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.
4. Karet Bongkah atau block rubber
Karet Bongkah atau block rubber adalah karet remah yang telah dikeringkan
dan dikilang menjadi bendela-bendela dengan ukuran yang telah ditentukan.
Karet bongkah ada yang berwarna muda dan setiap kelasnya mempunyai kode
warna tersendiri.
5. Karet spesifikasi teknis atau crumb rubber
Karet spesifikasi teknis atau crumb rubber adalah karet alam yang dibuat
khusus sehingga terjamin mutu teknisnya. Penetapan mutu juga didasarkan
oleh sifat-sifat teknis. Warna atau penilaian visual yang menjadi dasar
penentuan golongan mutu pada jenis karet sheet, crepe, maupun lateks pekat
27
tidak berlaku untuk jenis yang satu ini. Persaingan karet alam dengan karet
sintesis merupakam penyebab timbulnya karet spesifikasi teknis.
6. Tyre rubber
Tyre rubber adalah bentuk lain dari karet alam yang dihasilkan dari bahan
setengah jadi sehingga bisa langsung dipakai oleh konsumen, baik untuk
pembuatan ban atau pun barang yang menggunakan bahan baku karet alam
lainnya. Tyre rubber juga memiliki kelebihan, yaitu daya campur yang baik
sehingga mudah digabungkan dengan karet sintesis.
7. Karet reklim atau reclaimed rubber
Karet reklim adalah karet yang diolah kembali dari barang-barang karet bekas,
terutama dari ban-ban mobil bekas dan bekas ban-ban berjalan. Karenanya,
boleh dibilang karet reklim adalah suatu hasil pengolahan scrap yang sudah
divulkanisir. Biasanya karet reklim banyak digunakan sebagai bahan campuran
sebab bersifat mudah mengambil bentuk dalam acuan serta daya lekat yang
dimilikinya juga baik. Produk yang dihasilkan juga lebih kukuh dan tahan lama
dipakai. Kelemahan karet reklim adalah kurang kenyal dan kurang tahan
gesekan sesuai dengan sifatnya sebagai karet bekas pakai. Itulah sebabnya karet
reklim kurang baik digunakan untuk membuat ban.
2.1.3
Sifat- Sifat Karet Alam
Warnanya agak kecoklat-coklatan, tembus cahaya atau setengah tembus
cahaya, dengan berat jenis 0,91-093kg. 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
28
aditif. Namun demikian, karakteristik listrik pada frekuensi tinggi, jelek. 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 : ( Marthan, 1998)
1. Kuat
2. Lentur dan elastis
3. Tidak tahan Api ( mudah meleleh)
4. Isolator panas dan listrik
2.2
Karet Lembaran
Karet lembaran adalah getah karet cair (Lateks) yang terkumpul pada mangkuk
penampung kemudian menyatukannya dalam wadah yang lebih besar dan dilakukan
penyaringan dari getah karet untuk memisahkan kotoran yang terbawa bersama getah
karet. Getah karet kemudian dibawa ke pabrik pengolahan. Pada tahap ini getah dapat
diproses melalui beberapa cara yang umum. Di sini akan diuraikan proses pembuatan
Ribbed Smoked Sheet (RSS) yang sangat populer sampai tahun 1960-an, dan masih
terus dilakukan sampai saat ini. Pada pabrik pengolahan kecil, lateks kemudian
dibekukan dengan menambahkan sedikit asam, dan dicetak pada wadah berbentuk
kotak. Setelah membeku, hasil cetakan kemudian dilepas (disebut koagulum).
Koagulum kemudian dipres menggunakan roller mill untuk membuang air yang
terkandung di dalamnya, dan membentuk koagulum menjadi lembaran-lembaran karet
basah yang disebut ribbed sheet. Ribbed sheet kemudian dipotong-potong dengan
ukuran tertentu agar mudah digantung pada rak-rak pengasapan. Kemudian
29
dimasukkan ke dalam rumah pengasapan untuk menjalani proses pengasapan selama
beberapa jam, Ketika dikeluarkan dari rumah pengasapan, warna lembaran karet telah
berubah menjadi coklat keemasan dan disebut dengan nama ribbed smoked sheet atau
karet lembaran. (Usman Ahmad & Sutrisno, 2008)
Gambar 2.2 Karet Lembaran Pengisi Serbuk Ban Bekas
30
2.2.1 Standar Mutu Karet Lembaran
Tabel 2.1 Standar Mutu Karet Lembaran
No
Jenis Uji
Satuan
Persyaratan
Mutu 1
1
Organoleptis
1.1
Keadaan dan
-
kenampakan karet
Nomor Karet
Mutu 3
Tidak cacat dan rusak yang berupa sobek,
lubang, retak goresan, serta Karet
lembaran
1.2
Mutu 2
lembaran harus tercetak penuh
-
Harus sama
lembaran kanan dan
kiri
2
Mekanik
2.1
Tegangan putus
2.2.
Perpanjangan putus
N/mm2
min 16
min 11
min 5,0
-
min 250
min 200
min 150
%
2.3
Kekerasan
Shore A
55-80
55-80
55-80
2.4
Ketahanan sobek
N/mm2
min 6,0
min 4,0
min 3,5
2.5
Perpanjangan tetap
-
maks 3
maks 4
maks 6
50 %
2.6
Bobot jenis
g/cm3
maks 1,2
maks 1,3
maks 1,4
2.7
Ketahanan kikis
Mm3
maks 250
maks 300
maks 350
2.8
Ketahanan retak
-
tidak retak
tidak retak
tidak retak
lentur 150 KCS
Sumber : SNI 0778-2009
2.2.2
Pemanfaatan Karet Ban Bekas
Ban merupakan produk karet yang di produksi dalam jumlah volume yang
cukup banyak, dan juga merupakan elemen terpenting dalam bagian suatu kendaraan.
penggunaan karet alam maupun karet sintesis cukup banyak dipakai dalam industry
ban.
31
Ban saat ini secara esensial merupakan suatu komposit karet. Ban diproduksi
dari beberapa komponen yang terpisah seperti tread, inerlainer, beads, belds, dan lainlain serta komponen-komponen yang berbeda yang memiliki kandungan karet yang
berbeda pula. Ban bekas tidak lah murni tetapi ini di bentuk dari kandungan bahan
pengisi yang tinggi, seperti campuran elastomer dan bermacam-macam aditif.
Beberapa jenis ban seperti ban radial walaupun pembuatannya dicampur dengan karet
sintesis, tetapi jumlah karet alam yang di gunakan lebih besar, yaitu dua kali lipat
komponen karet alam untuk pembuatan non radial. Jenis-jenis ban yang besar kurang
baik apabila dibuat dari bahan karet jenis sintesis yang lebih banyak.
Ban bukanlah hanya campuran antara karet alam dengan karet sintetik, tetapi
dalam wujud campuran-campuran, yang terdiri dari elastomer-elastomer dan berbagai
bahan tambahan, bahan tambahan tersebut dapat di golongkan sebagai bahan
vulkanisasi, akselerator, penguat, antidegradants, dan pelunak.
Umumnya ban ini dapat dipergunakan kembali setelah diperbaiki, dimana hasil
pengembangannya biasa disebut dengan vulkanisir. Ban-ban bekas tersebut dapat di
kelola Berupa ban bekas utuh, di belah, dipotong-potong dan diserut. Setiap ban mobil
umumnya mempunyai 9,1 kg dengan berat dari karet sebesar 5,4-5,9kg yang terdiri
dari 35% karet alam dan 65% karet sintesis. Sedangkan ban truk mempunyai berat
18,2kg yang mengandung 60-70% karet yang terdiri dari 65%karet alam dan 35%
karet sintesis. Dan dari berbagai macam ban, ban jenis radial dengan serat baja
merupakan ban yang paling banyak dipakai. (Satyarno,2006)
Dalam daur ulang ban bekas, banyak sekali penelitian-penelitian yang telah
dilakukan, terutama terhadap alternative temuan teknologi yang bersifat lebih
ekonomis dan banyak sumberdaya konservatif agar memperoleh kembali bahan-bahan
32
yang berharga dari bahan-bahan yang berbasis polimer. Metoda pendaur-ulangan ini
dapat diterapkan tetapi tidak terbatas pada ban roda sisa saja, bisa juga plastik dan
bahan-bahan polimer yang berbeda atau campuran-campuran kompleks ( Ediputra,
Kasman. 2010)
2.3 Bahan Pengisi
Ada dua macam bahan pengisi dalam proses pengolahan karet antara lain :
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.
2.4 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) Ban terdiri dari tiga
33
komponen utama yaitu karet, baja, dan serat. Untuk menggiling ban menjadi serbuk
karet dilakukan dengan proses Ambien atau cryogenic grinding .Karet memberikan
kontribusi terbesar bahan ban (lebih kurang 60% berat). Ban adalah material komposit,
biasanya dari karet alam / karet isoprena yang digunakan untuk ban truk dan ban mobil
penumpang seperti pada sabuk tapak, sidewall, carcassply, dan innerliner. Ada
perbedaan jumlah karet stirena butadiena yang digunakan pada ban truk ,dimana
jumlah karet stirena butadiena lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan karet
styrene butadiene pada carcassply , dasar tapak . (Carl Thodesen, Khaldoun Shatanawi,
Serji Mairkhanian,2009).
Gambar. 2.3 Ban Mobil Truk
Sebuah ban mengandung 30 jenis karet sintesis , delapan jenis karet alam ,delapan
jenis karbon hitam, tali baja ,polyester ,nilon ,manik-manik baja ,silika dan 40 jenis
bahan kimia ,minyak dan pigmen . (Exposure Risearch,2009) Enviromental Protection
Agency (EPA) mengidentifikasikan bahwa di dalam sebuah ban mempunyai bahan
campuran dan material seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.2
34
Tabel 2.2 Bahan-bahan dalam ban (Exposure Research,2009)
No.
Nama Bahan
No.
Nama Bahan
1.
Acetone
15.
Pigments
2.
Nickel
16.
Manganese
3.
Aniline flame retardants
17.
Polyester
4.
Phenol
18.
Chloroethane isobutyl
5.
Barium
19.
Methyl
6.
Polycyclic aromatic
20.
Cobalt trichloroethylene
Hydrocarbons
7.
Benzothiazole
21.
Arsenic
8.
Methyl ethyl ketone
22.
Isoprene
9.
Styrene –butadene
23.
Benzene
10.
Chromium toluene
24.
Lead
11.
Copper
25.
Cadmium
12.
Halogenated
26.
Mercury
13.
Nylon
27.
Rayon
14.
Latex
28.
Naphthalene
Khususnya mengandung 85% hidrokarbon ,10-15 % baja dan bahan-bahan kimia .
Pada ban dilakukan proses vulkanisasi yaitu suatu teknik pembekuan sehingga ban
tahan lama (WBCSD,2008). Ban bekas mempunyai komposisi diantaranya adalah :
(Lievana Emilliano Julian,2005).
1. Karet alam dan karet sintetis .
2. Filler Penguat.
3. Minyak.
4. Antioksidan.
5. Zinc oksida
6. Akselerator
7. Sulfur
35
2.4.1
Serbuk Ban Bekas (Crumb Rubber).
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 atau pun 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
bermain,(Exposure Research,2009).
Gambar.2.4 Serbuk Ban Bekas Ukuran 60 Mesh
tempat
36
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 ) 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 . Sifatsifat serbuk ban bekas yang dapat mempengaruhi interaksi dalam proses pembuatan
yakni ukuran partikel ,spesifikasi area permukaan , dan komposisi kimia
(Heitzamn,M.1992). 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
37
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 dibandingkan dengan proses ambient . (Roberts and
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) .
38
2.4.2 Penggunaan Serbuk Ban Sebagai Bahan Isian
Bahan pengisi Adalah bahan yang digunakan untuk menentukan suatu sifat bahan yang
di inginkan
juga berfungsi sebagai 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 tersebut diberikan dalam
campuran sebagai alternatif penghematan biaya.
2.5 Karakterisasi Karet Lembaran
2.5.1 Tegangan Putus
Tegangan putus adalah tenaga yang dibutuhkan untuk menarik contoh uji sampai putus
persatuan luas penampang awal bagian. Atau Tegangan putus adalah pengujian
mekanik secara statis dengan cara sampel ditarik dengan pembebanan pada kedua
ujungnya dimana gaya tarik yang diberikan sebesar F (kg). Hasil uji tegangan putus
erat kaitannya dengan kerapatan ikatan silang.
2.5.2 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 atau Ini adalah total perpanjangan
pada potongan uji pada waktu putus. Ini diukur oleh penambahan dalam jarak antara
dua garis yang ditempatkan dalam potongan uji sebelum proses pemotongan dimulai
(Nicholas P.,1962).
39
2.5.3 Kekerasan
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).
Pada penelitian ini, pengujian kekerasan karet dilakukan dengan menggunakan
alat bantu (Durometer) kita bisa mengetahui seberapa keras suatu material lunak
(karet). alat ini bekerja dengan melakukan penetrasi (berupa jarum) kedalam material,
dan jarum indikatorakan melakukan pengukuran 0-100. Skala/satuan untuk
pengukuran kekerasan ini ialah"shore" dan untuk material jenis karet menggunakan
Jenis A (untuk material yang lebih keras seperti plastik menggunakan Jenis D).
Tidak ada klasifikasi khusus yg menentukan karet disebut lembek atau keras,
hal yg berlaku dilapangan ialah jika kekerasannya ada dibawah 60 shore A biasa
diklasifikasikan lembek, 60-70 shore A sedang, dan diatasnya diklasifikasikan sebagai
karet keras, Namun hal ini berlaku relatif. Di dalam aplikasi manufaktur material
dilakukan pengujian dengan dua pertimbangan yaitu untuk mengetahui karakteristik
suatu material baru dan melihat mutu untuk memastikan suatu material memiliki
spesifikasi kualitas tertentu.
40
Gambar 2.5. Durometer
Gambar 2.6. Skala Kekerasan pada alat Durometer
2.5.4 Ketahanan sobek (Tear Resistance)
Ketahanan yang diberikan oleh suatu bagian percobaan karet terhadap pengoyakan
setelah dipotong menurut cara tertentu ( yayasan Karet, 1983).
Uji ini penting untuk beberapa produk, misalnya untuk tapak, pipa, sarung
kabel, kaus kaki dan lain-lain. 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. (Marthan, 1998).
41
2.5.5 Perpanjangan Tetap 50 %
Pengukuran yang sebanding antara tegangan tarik dan perpanjangan.
Walaupun, bentuk pengukuran diambil pada waktu bagian uji putus, dimana nilai
modulus adalah kekuatan yang digunakan oleh sebuah sampel yang diberikan persen
perpanjangan (Nicholas, P.,1962).
2.5.6 Bobot Jenis
Bobot jenis adalah konstanta/ tetapan bahan yang 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/25o. (Tim asisten
UNHAS, 2008)
2.5.7 Ketahanan Kikis
Pengujian ketahanan kikis yang dilakukan pada karet lembaran digunakan
untuk menentukan seberapa kuat karet tersebut terhadap daya pengikisan. Berat jenis
sangat menentukan dalam ketahanan kikis.
42
2.5.8 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
2.1
Karet
2.1.1
Pengertian Karet
Karet adalah tanaman perkebunan tahunan berupa pohon batang lurus. Pohon
karet pertama kali hanya tumbuh di Brasil, Amerika Selatan, namun setelah percobaan
berkali-kali oleh Henry Wickham, pohon ini berhasil dikembangkan di Asia Tenggara,
di mana sekarang ini tanaman ini banyak dikembangkan sehingga sampai sekarang
Asia merupakan sumber karet alami. Di Indonesia, Malaysia dan Singapura tanaman
karet mulai dicoba dibudidayakan pada tahun 1876. Tanaman karet pertama di
Indonesia ditanam di Kebun Raya Bogor Sumber utama karet adalah pohon karet
Hevea brasiliensis (Euphorbiaceae). Untuk mendapatkan karet alam, dilakukan
penyadapan terhadap batang pohon tanaman karet hingga dihasilkan getah kekuningkuningan yang disebut dengan lateks.
Gambar 2.1 lateks/ karet alam
Lateks merupakan cairan atau sitoplasma yang berisi ±30% partikel karet. Pada
tanaman karet, lateks dibentuk dan terakumulasi dalam sel-sel pembuluh lateks yang
tersusun pada setiap jaringan bagian tanaman, seperti pada bagian batang dan daun.
24
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 penghasilkan 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, atau pun 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. (Deptan Disbun Sumsel/ Litbang Deptan,2013)
2.1.2
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. Jenis jenis karet alam yang dikenal
luas adalah (Anonim, 2010).
1. Bahan olah karet
25
Bahan olah karet adalah lateks kebun serta gumpalan lateks kebun yang di
peroleh dari pohon karet havea brasiliensis. Beberapa kalangan menyebut
bahan olah karet bukan produksi perkebunan besar, melainkan merupakan
bokar ( bahan olah karet rakyat) karena biasanya diperoleh dari petani yang
mengusahakan kebun karet. Menurut pengolahannya bahan olah karet dibagi
menjadi 4 macam:
1. Lateks kebun
Lateks kebun adalah cairan getah yang didapat dari bidang sadap pohon
karet.
2. Sheet angin
Sheet angin adalah bahan olah karet yang dibuat dari lateks yang sudah
disaring dan digumpalkan dengan asam semut, berupa karet sheet yang
sudah digiling tetapi belum jadi.
3. Slap tipis
Slap tipis adalah bahan olah karet yang terbuat dari lateks yang sudah di
gumpalkan dengan asam semut.
4. Limp segar
Lump segar adalah bahan olah karet yang bukan berasal dari gumpalan
lateks kebun yang terjadi secara alamiah dalam mangkuk penampung.
2. Karet Alam Kompensional
Karet Alam Kompensional atau dikenal dengan nama RSS (Ribbed Smoked
Sheet) dan karet krep (crepe) digolongkan sebagai karet konvensional, juga
26
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.
3. Lateks pekat
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.
4. Karet Bongkah atau block rubber
Karet Bongkah atau block rubber adalah karet remah yang telah dikeringkan
dan dikilang menjadi bendela-bendela dengan ukuran yang telah ditentukan.
Karet bongkah ada yang berwarna muda dan setiap kelasnya mempunyai kode
warna tersendiri.
5. Karet spesifikasi teknis atau crumb rubber
Karet spesifikasi teknis atau crumb rubber adalah karet alam yang dibuat
khusus sehingga terjamin mutu teknisnya. Penetapan mutu juga didasarkan
oleh sifat-sifat teknis. Warna atau penilaian visual yang menjadi dasar
penentuan golongan mutu pada jenis karet sheet, crepe, maupun lateks pekat
27
tidak berlaku untuk jenis yang satu ini. Persaingan karet alam dengan karet
sintesis merupakam penyebab timbulnya karet spesifikasi teknis.
6. Tyre rubber
Tyre rubber adalah bentuk lain dari karet alam yang dihasilkan dari bahan
setengah jadi sehingga bisa langsung dipakai oleh konsumen, baik untuk
pembuatan ban atau pun barang yang menggunakan bahan baku karet alam
lainnya. Tyre rubber juga memiliki kelebihan, yaitu daya campur yang baik
sehingga mudah digabungkan dengan karet sintesis.
7. Karet reklim atau reclaimed rubber
Karet reklim adalah karet yang diolah kembali dari barang-barang karet bekas,
terutama dari ban-ban mobil bekas dan bekas ban-ban berjalan. Karenanya,
boleh dibilang karet reklim adalah suatu hasil pengolahan scrap yang sudah
divulkanisir. Biasanya karet reklim banyak digunakan sebagai bahan campuran
sebab bersifat mudah mengambil bentuk dalam acuan serta daya lekat yang
dimilikinya juga baik. Produk yang dihasilkan juga lebih kukuh dan tahan lama
dipakai. Kelemahan karet reklim adalah kurang kenyal dan kurang tahan
gesekan sesuai dengan sifatnya sebagai karet bekas pakai. Itulah sebabnya karet
reklim kurang baik digunakan untuk membuat ban.
2.1.3
Sifat- Sifat Karet Alam
Warnanya agak kecoklat-coklatan, tembus cahaya atau setengah tembus
cahaya, dengan berat jenis 0,91-093kg. 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
28
aditif. Namun demikian, karakteristik listrik pada frekuensi tinggi, jelek. 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 : ( Marthan, 1998)
1. Kuat
2. Lentur dan elastis
3. Tidak tahan Api ( mudah meleleh)
4. Isolator panas dan listrik
2.2
Karet Lembaran
Karet lembaran adalah getah karet cair (Lateks) yang terkumpul pada mangkuk
penampung kemudian menyatukannya dalam wadah yang lebih besar dan dilakukan
penyaringan dari getah karet untuk memisahkan kotoran yang terbawa bersama getah
karet. Getah karet kemudian dibawa ke pabrik pengolahan. Pada tahap ini getah dapat
diproses melalui beberapa cara yang umum. Di sini akan diuraikan proses pembuatan
Ribbed Smoked Sheet (RSS) yang sangat populer sampai tahun 1960-an, dan masih
terus dilakukan sampai saat ini. Pada pabrik pengolahan kecil, lateks kemudian
dibekukan dengan menambahkan sedikit asam, dan dicetak pada wadah berbentuk
kotak. Setelah membeku, hasil cetakan kemudian dilepas (disebut koagulum).
Koagulum kemudian dipres menggunakan roller mill untuk membuang air yang
terkandung di dalamnya, dan membentuk koagulum menjadi lembaran-lembaran karet
basah yang disebut ribbed sheet. Ribbed sheet kemudian dipotong-potong dengan
ukuran tertentu agar mudah digantung pada rak-rak pengasapan. Kemudian
29
dimasukkan ke dalam rumah pengasapan untuk menjalani proses pengasapan selama
beberapa jam, Ketika dikeluarkan dari rumah pengasapan, warna lembaran karet telah
berubah menjadi coklat keemasan dan disebut dengan nama ribbed smoked sheet atau
karet lembaran. (Usman Ahmad & Sutrisno, 2008)
Gambar 2.2 Karet Lembaran Pengisi Serbuk Ban Bekas
30
2.2.1 Standar Mutu Karet Lembaran
Tabel 2.1 Standar Mutu Karet Lembaran
No
Jenis Uji
Satuan
Persyaratan
Mutu 1
1
Organoleptis
1.1
Keadaan dan
-
kenampakan karet
Nomor Karet
Mutu 3
Tidak cacat dan rusak yang berupa sobek,
lubang, retak goresan, serta Karet
lembaran
1.2
Mutu 2
lembaran harus tercetak penuh
-
Harus sama
lembaran kanan dan
kiri
2
Mekanik
2.1
Tegangan putus
2.2.
Perpanjangan putus
N/mm2
min 16
min 11
min 5,0
-
min 250
min 200
min 150
%
2.3
Kekerasan
Shore A
55-80
55-80
55-80
2.4
Ketahanan sobek
N/mm2
min 6,0
min 4,0
min 3,5
2.5
Perpanjangan tetap
-
maks 3
maks 4
maks 6
50 %
2.6
Bobot jenis
g/cm3
maks 1,2
maks 1,3
maks 1,4
2.7
Ketahanan kikis
Mm3
maks 250
maks 300
maks 350
2.8
Ketahanan retak
-
tidak retak
tidak retak
tidak retak
lentur 150 KCS
Sumber : SNI 0778-2009
2.2.2
Pemanfaatan Karet Ban Bekas
Ban merupakan produk karet yang di produksi dalam jumlah volume yang
cukup banyak, dan juga merupakan elemen terpenting dalam bagian suatu kendaraan.
penggunaan karet alam maupun karet sintesis cukup banyak dipakai dalam industry
ban.
31
Ban saat ini secara esensial merupakan suatu komposit karet. Ban diproduksi
dari beberapa komponen yang terpisah seperti tread, inerlainer, beads, belds, dan lainlain serta komponen-komponen yang berbeda yang memiliki kandungan karet yang
berbeda pula. Ban bekas tidak lah murni tetapi ini di bentuk dari kandungan bahan
pengisi yang tinggi, seperti campuran elastomer dan bermacam-macam aditif.
Beberapa jenis ban seperti ban radial walaupun pembuatannya dicampur dengan karet
sintesis, tetapi jumlah karet alam yang di gunakan lebih besar, yaitu dua kali lipat
komponen karet alam untuk pembuatan non radial. Jenis-jenis ban yang besar kurang
baik apabila dibuat dari bahan karet jenis sintesis yang lebih banyak.
Ban bukanlah hanya campuran antara karet alam dengan karet sintetik, tetapi
dalam wujud campuran-campuran, yang terdiri dari elastomer-elastomer dan berbagai
bahan tambahan, bahan tambahan tersebut dapat di golongkan sebagai bahan
vulkanisasi, akselerator, penguat, antidegradants, dan pelunak.
Umumnya ban ini dapat dipergunakan kembali setelah diperbaiki, dimana hasil
pengembangannya biasa disebut dengan vulkanisir. Ban-ban bekas tersebut dapat di
kelola Berupa ban bekas utuh, di belah, dipotong-potong dan diserut. Setiap ban mobil
umumnya mempunyai 9,1 kg dengan berat dari karet sebesar 5,4-5,9kg yang terdiri
dari 35% karet alam dan 65% karet sintesis. Sedangkan ban truk mempunyai berat
18,2kg yang mengandung 60-70% karet yang terdiri dari 65%karet alam dan 35%
karet sintesis. Dan dari berbagai macam ban, ban jenis radial dengan serat baja
merupakan ban yang paling banyak dipakai. (Satyarno,2006)
Dalam daur ulang ban bekas, banyak sekali penelitian-penelitian yang telah
dilakukan, terutama terhadap alternative temuan teknologi yang bersifat lebih
ekonomis dan banyak sumberdaya konservatif agar memperoleh kembali bahan-bahan
32
yang berharga dari bahan-bahan yang berbasis polimer. Metoda pendaur-ulangan ini
dapat diterapkan tetapi tidak terbatas pada ban roda sisa saja, bisa juga plastik dan
bahan-bahan polimer yang berbeda atau campuran-campuran kompleks ( Ediputra,
Kasman. 2010)
2.3 Bahan Pengisi
Ada dua macam bahan pengisi dalam proses pengolahan karet antara lain :
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.
2.4 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) Ban terdiri dari tiga
33
komponen utama yaitu karet, baja, dan serat. Untuk menggiling ban menjadi serbuk
karet dilakukan dengan proses Ambien atau cryogenic grinding .Karet memberikan
kontribusi terbesar bahan ban (lebih kurang 60% berat). Ban adalah material komposit,
biasanya dari karet alam / karet isoprena yang digunakan untuk ban truk dan ban mobil
penumpang seperti pada sabuk tapak, sidewall, carcassply, dan innerliner. Ada
perbedaan jumlah karet stirena butadiena yang digunakan pada ban truk ,dimana
jumlah karet stirena butadiena lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan karet
styrene butadiene pada carcassply , dasar tapak . (Carl Thodesen, Khaldoun Shatanawi,
Serji Mairkhanian,2009).
Gambar. 2.3 Ban Mobil Truk
Sebuah ban mengandung 30 jenis karet sintesis , delapan jenis karet alam ,delapan
jenis karbon hitam, tali baja ,polyester ,nilon ,manik-manik baja ,silika dan 40 jenis
bahan kimia ,minyak dan pigmen . (Exposure Risearch,2009) Enviromental Protection
Agency (EPA) mengidentifikasikan bahwa di dalam sebuah ban mempunyai bahan
campuran dan material seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.2
34
Tabel 2.2 Bahan-bahan dalam ban (Exposure Research,2009)
No.
Nama Bahan
No.
Nama Bahan
1.
Acetone
15.
Pigments
2.
Nickel
16.
Manganese
3.
Aniline flame retardants
17.
Polyester
4.
Phenol
18.
Chloroethane isobutyl
5.
Barium
19.
Methyl
6.
Polycyclic aromatic
20.
Cobalt trichloroethylene
Hydrocarbons
7.
Benzothiazole
21.
Arsenic
8.
Methyl ethyl ketone
22.
Isoprene
9.
Styrene –butadene
23.
Benzene
10.
Chromium toluene
24.
Lead
11.
Copper
25.
Cadmium
12.
Halogenated
26.
Mercury
13.
Nylon
27.
Rayon
14.
Latex
28.
Naphthalene
Khususnya mengandung 85% hidrokarbon ,10-15 % baja dan bahan-bahan kimia .
Pada ban dilakukan proses vulkanisasi yaitu suatu teknik pembekuan sehingga ban
tahan lama (WBCSD,2008). Ban bekas mempunyai komposisi diantaranya adalah :
(Lievana Emilliano Julian,2005).
1. Karet alam dan karet sintetis .
2. Filler Penguat.
3. Minyak.
4. Antioksidan.
5. Zinc oksida
6. Akselerator
7. Sulfur
35
2.4.1
Serbuk Ban Bekas (Crumb Rubber).
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 atau pun 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
bermain,(Exposure Research,2009).
Gambar.2.4 Serbuk Ban Bekas Ukuran 60 Mesh
tempat
36
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 ) 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 . Sifatsifat serbuk ban bekas yang dapat mempengaruhi interaksi dalam proses pembuatan
yakni ukuran partikel ,spesifikasi area permukaan , dan komposisi kimia
(Heitzamn,M.1992). 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
37
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 dibandingkan dengan proses ambient . (Roberts and
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) .
38
2.4.2 Penggunaan Serbuk Ban Sebagai Bahan Isian
Bahan pengisi Adalah bahan yang digunakan untuk menentukan suatu sifat bahan yang
di inginkan
juga berfungsi sebagai 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 tersebut diberikan dalam
campuran sebagai alternatif penghematan biaya.
2.5 Karakterisasi Karet Lembaran
2.5.1 Tegangan Putus
Tegangan putus adalah tenaga yang dibutuhkan untuk menarik contoh uji sampai putus
persatuan luas penampang awal bagian. Atau Tegangan putus adalah pengujian
mekanik secara statis dengan cara sampel ditarik dengan pembebanan pada kedua
ujungnya dimana gaya tarik yang diberikan sebesar F (kg). Hasil uji tegangan putus
erat kaitannya dengan kerapatan ikatan silang.
2.5.2 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 atau Ini adalah total perpanjangan
pada potongan uji pada waktu putus. Ini diukur oleh penambahan dalam jarak antara
dua garis yang ditempatkan dalam potongan uji sebelum proses pemotongan dimulai
(Nicholas P.,1962).
39
2.5.3 Kekerasan
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).
Pada penelitian ini, pengujian kekerasan karet dilakukan dengan menggunakan
alat bantu (Durometer) kita bisa mengetahui seberapa keras suatu material lunak
(karet). alat ini bekerja dengan melakukan penetrasi (berupa jarum) kedalam material,
dan jarum indikatorakan melakukan pengukuran 0-100. Skala/satuan untuk
pengukuran kekerasan ini ialah"shore" dan untuk material jenis karet menggunakan
Jenis A (untuk material yang lebih keras seperti plastik menggunakan Jenis D).
Tidak ada klasifikasi khusus yg menentukan karet disebut lembek atau keras,
hal yg berlaku dilapangan ialah jika kekerasannya ada dibawah 60 shore A biasa
diklasifikasikan lembek, 60-70 shore A sedang, dan diatasnya diklasifikasikan sebagai
karet keras, Namun hal ini berlaku relatif. Di dalam aplikasi manufaktur material
dilakukan pengujian dengan dua pertimbangan yaitu untuk mengetahui karakteristik
suatu material baru dan melihat mutu untuk memastikan suatu material memiliki
spesifikasi kualitas tertentu.
40
Gambar 2.5. Durometer
Gambar 2.6. Skala Kekerasan pada alat Durometer
2.5.4 Ketahanan sobek (Tear Resistance)
Ketahanan yang diberikan oleh suatu bagian percobaan karet terhadap pengoyakan
setelah dipotong menurut cara tertentu ( yayasan Karet, 1983).
Uji ini penting untuk beberapa produk, misalnya untuk tapak, pipa, sarung
kabel, kaus kaki dan lain-lain. 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. (Marthan, 1998).
41
2.5.5 Perpanjangan Tetap 50 %
Pengukuran yang sebanding antara tegangan tarik dan perpanjangan.
Walaupun, bentuk pengukuran diambil pada waktu bagian uji putus, dimana nilai
modulus adalah kekuatan yang digunakan oleh sebuah sampel yang diberikan persen
perpanjangan (Nicholas, P.,1962).
2.5.6 Bobot Jenis
Bobot jenis adalah konstanta/ tetapan bahan yang 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/25o. (Tim asisten
UNHAS, 2008)
2.5.7 Ketahanan Kikis
Pengujian ketahanan kikis yang dilakukan pada karet lembaran digunakan
untuk menentukan seberapa kuat karet tersebut terhadap daya pengikisan. Berat jenis
sangat menentukan dalam ketahanan kikis.
42
2.5.8 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