KEKERASAN DAN KETAHANAN ABRASI KOMPON
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil pengukuran kuat sobek, kekerasan, dan ketahanan abrasi dari karet alam tervulkanisasi dengan penggunaan abu sekam padi sebagai bahan pengisi menunjukkan nilai yang lebih bagus dibandingkan hasil vulkanisasi karet alam tanpa penggunaan bahan pengisi. Hasil pengukuran kuat sobek dengan bahan pengisi abu sekam padi diperoleh minimum 36,11 N/mm dan maksimum 42.61 N/mm, sedangkan pengukuran kuat sobek tanpa bahan pengisi adalah 25.86 N/mm. Untuk pengukuran kekerasan dengan bahan pengisi diperoleh hasil minimum sebesar 43 shore A dan maksimum sebesar 74 shore A, sedangkan pengukuran kekerasan tanpa bahan pengisi adalah sebesar 35 shore A. Kemudian untuk pengukuran ketahanan abrasi dengan bahan pengisi abu sekam padi diperoleh hasil minimum sebesar 2.45 cm3/3000x dan hasil maksimum sebesar 2.28 cm3/3000x, sedangkan pengukuran ketahanan abrasi tanpa bahan pengisi adalah 3.55 cm3/3000x. Untuk hasil selengkapnya dapat dilihat dari tabel di bawah ini.
Tabel 1. Data Pengukuran Kuat Sobek Kompon dengan Bahan Pengisi Abu Sekam Padi
Kuat Sobek Berat (g) 50 mesh (N/mm) 100 mesh (N/mm) 150 mesh (N/mm) 200 mesh (N/mm) 30 40.72 38.07 37.10 36.11 40 41.35 39.37 39.01 37.99 50 42.61 41.09 40.21 39.78 60 41.97 40.55 39.17 38.98
Tabel 2. Data Pengukuran Kekerasan Kompon dengan Bahan Pengisi Abu Sekam Padi
Kekerasan Berat (g) 50 mesh (Shore A) 100 mesh (Shore A) 150 mesh (Shore A) 200 mesh (Shore A) 30 43 47 49 52 40 51 53 55 59 50 60 62 65 70 60 67 69 71 74 Tabel 3. Data Pengukuran Ketahanan Abrasi
Kompon dengan Bahan Pengisi Abu Sekam Padi Ketahanan Abrasi (cm3/3000x) Berat (g) 50 mesh 100 mesh 150 mesh 200 mesh 30 2.45 2.40 2.37 2.31 40 2.42 2.38 2.34 2.30 50 2.41 2.36 2.33 2.28 60 2.44 2.38 2.35 2.31 Tabel 4. Data Pengukuran Kuat Sobek, Kekerasan,
dan Ketahanan Abrasi Bahan Elastomer Karet Alam Tervulkanisasi Tanpa Penggunaan Bahan Pengisi Uji Kuat Sobek (N/mm) Kekerasan (Shore) Ketahanan Abrasi (cm3/3000x) 25.86 35 3.55
Untuk pengukuran kuat sobek diperoleh bahwa nilai kuat sobek bertambah tinggi sebanding dengan pertambahan berat abu sekam padi sampai pada berat 50 gram. Kemudian mengalami penurunan mulai pada saat penambahan
abu sekam padi sebesar 60 gram. Dari data pengukuran kuat sobek yang terdapat pada Tabel 1 dapat terlihat bahwa nilai kuat sobek berbanding lurus dengan ukuran partikel abu sekam padi. Nilai kuat sobek maksimum diperoleh pada penggunaan abu sekam padi sebesar 50 gram dengan ukuran partikel 50 mesh yaitu 42.61 N/mm. Kemudian hasil pengukuran kuat sobek tanpa bahan pengisi diperoleh 25.86 N/mm.
Gambar 1. Grafik Kuat Sobek-Vs-Berat
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 30 40 50 60 Berat (g) K u at S o b ek ( N /m m
) Abu sekam padi
50 mesh (N/mm) Abu sekam padi 100 mesh (N/mm) Abu sekam padi 150 mesh (N/mm) Abu sekam padi 200 mesh (N/mm)
Gambar 2. Grafik Kuat Sobek-Vs-Ukuran Partikel 32 34 36 38 40 42 44 50 100 150 200
Ukuran Partikel (Mesh)
Ku at S o b ek ( N /mm)
Abu Sekam Padi Berat 30 gram Abu Sekam Padi Berat 40 gram Abu Sekam Padi Berat 50 gram Abu Sekam Padi Berat 60 gram
Untuk pengukuran kekerasan diperoleh bahwa nilai kekerasan semakin bertambah sebanding dengan pertambahan berat abu sekam padi walaupun data pengukuran kuat sobek dan ketahanan Abrasi menunjukkan penurunan pada saat penambahan abu sekam padi sebesar 60 gram. Hal ini
dikarenakan interaksi silika-silika dalam campuran cenderung meningkatkan kekakuan campuran. Dari data pengukuran kekerasan yang terdapat pada Tabel 2 dapat terlihat bahwa nilai kekerasan bertambah besar dengan semakin kecilnya ukuran partikel abu sekam padi yang digunakan. Nilai kekerasan maksimum diperoleh pada penggunaan abu sekam padi sebesar 60 gram dengan ukuran partikel 200 mesh yaitu 74 shoreA dan ini cocok digunakan dalam pembuatan sol sepatu dan conveyor belt yang umumnya memerlukan kekerasan sekitar 60 sampai 70 shore A. Kemudian hasil pengukuran kekerasan tanpa bahan pengisi diperoleh 35 shore A.
Gambar 3. Grafik Kekerasan-Vs-Berat
0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 30 40 50 60 Berat (g) K eker as an ( S h o re A ) Kekerasan 50 mesh (Shore A) Kekerasan 100 mesh (Shore A) Kekerasan 150 mesh (Shore A) Kekerasan 200 mesh (Shore A)
Gambar 4. Grafik Kekerasan-Vs-Ukuran Partikel 0 10 20 30 40 50 60 70 80 50 100 150 200
Ukuran Partikel (Mesh)
K eker as an ( S h o re A
) Abu Sekam Padi
Berat 30 gram Abu Sekam Padi Berat 40 gram Abu Sekam Padi Berat 50 gram Abu Sekam Padi Berat 60 gram
Pengaruh Ukuran Partikel dan Berat Abu Sekam Padi sebagai Bahan Pengisi terhadap Sifat Kuat Sobek
(Darwin Yunus Nasution)
Untuk bertambah baik sebanding dengan penambahan berat abu sekam padi sampai pada berat 50 gram pengukuran ketahanan abrasi diperoleh bahwa sifat ketahanan abrasi. Lalu juga mengalami penurunan mulai pada saat penambahan abu sekam padi sebesar 60 gram. Dari data pengukuran ketahanan abrasi yang terdapat pada Tabel 3 sampai Tabel 6 dapat terlihat bahwa sifat ketahanan abrasi semakin baik dengan semakin kecilnya ukuran partikel abu sekam padi yang digunakan. Sifat ketahanan abrasi paling bagus diperoleh pada penggunaan abu sekam padi sebesar 50 gram dengan ukuran partikel 200 mesh yaitu 2.28 cm3/3000x. Kemudian hasil pengukuran ketahanan abrasi tanpa penggunaan bahan pengisi diperoleh hasil 3.55 cm3/3000x.
Gambar 5. Grafik Ketahanan Abrasi-Vs-Berat
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0 30 40 50 60 Berat (g) K e ta h a n a n A b rasi ( cc/3000x) Ketahanan Abrasi 50 mesh (Shore A) Ketahanan Abrasi 100 mesh (Shore A) Ketahanan Abrasi 150 mesh (Shore A) Ketahanan Abrasi 200 mesh (Shore A)
Gambar 6. Grafik Ketahanan Abrasi-Vs-Ukuran Partikel
2.15 2.2 2.25 2.3 2.35 2.4 2.45 2.5 50 100 150 200
Ukuran Partikel (mesh)
K e ta haaan A b rasi (cc/ 3000x)
Abu Sekam Padi Berat 30 gram Abu Sekam Padi Berat 40 gram Abu Sekam Padi Berat 50 gram Abu Sekam Padi Berat 60 gram
Dari semua data pengukuran baik kuat sobek, kekerasan, dan ketahanan abrasi menunjukkan penurunan sifat atau kualitas
mulai saat penggunaan abu sekam padi sebesar 60 gram. Hal ini dikarenakan perbandingan jumlah bagian abu sekam padi lebih besar dari total keseluruhan komposisi campuran, sehingga interaksi (gaya Van der Waals dan gaya adsorpsi) yang terjadi antara partikel karet dengan abu sekam padi tidak seimbang lagi, didominasi oleh partikel abu sekam padi di mana umumnya didominasi oleh partikel karet (Hofmann, W., 1989). Sedangkan pemakaian ukuran partikel semakin kecil akan menyebabkan dispersi dan homogenitas partikel abu sekam padi lebih merata dalam matriks karet sehingga sifat kuat fisika dan mekanis bahan elastomer karet alam tervulkanisasi juga lebih bagus (Stern, H. J., 1967).
Walaupun, hasil uji kuat sobek, kekerasan, dan ketahanan gesek pemakaian abu sekam lebih rendah bila dibandingkan dengan penggunaan carbon black, akan tetapi abu sekam padi ini dapat digunakan sebagai bahan pengisi dalam pembuatan
conveyor belt dan sol sepatu.
KESIMPULAN
Semakin kecil ukuran partikel abu sekam padi maka semakin besar nilai kekerasan dan ketahanan abrasi. Sebaliknya, semakin kecil ukuran partikel abu sekam padi, semakin kecil nilai kuat sobek kompon karet. Selanjutnya berat abu sekam padi yang digunakan berbanding lurus dengan sifat kuat sobek, kekerasan dan ketahanan abrasi. Akan tetapi mengalami penurunan sifat mulai pada saat penggunaam abu sekam padi sebesar 60 gram.
DAFTAR PUSTAKA
Anggoro D. D. 2005. Aktivitas dan Pemodelan Katalis Silikat dari Abu Sekam Padi untuk Konversi Heksana. www.tekim.ft.undip.ac. id/jreaktor. Diakses tanggal 29 November 2006.
Ascroft, K. dan Robinson, K. J. 1969. A Comparison Study of Vulcanization of Natural Rubber with Various Sulphur-Donor Systems. New Delhi. India Rubber Institute Corp.
Bhowmick, A. K. 1982. The Effect of Carbon Black-Vulcanization System Interction on Natural Rubber Network Structures and Properties. New York. RCT Corp.
Dispersible Silica Particulates and Reinforcement of Elastomer-Rubber Matrices Therewith. http://freepatentsonline.com/55475502.html. Diakses tanggal 5 Desember 2006.
Dispergum 24. 1980. A High Effisient Mastication Agent. Hamburg. DOC Publisher.
Faizal, M. Ade Ilham. 2002. Penghasilan Abu Sekam Menggunakan Tanur Termodifikasi. http://pkukmweb.ukm.my/jurutera/reading/j urnal/j14-2002.html. Diakses tanggal 30 November 2006.
Hepburn, C. dan Reynold, R. J. W. 1979. Elastromers: Criteria for Engineering Design. England. Applied Science Publishers Limited.
Harry, L. 1985. Basic Compounding and Processing of Rubber. New Jersey. Rubber Division Ltd.
Hofmann, W. 1985. New Highly-Efficient Non Blooming Accelerator Systems for Sulphur Cure of EPDM. Kyoto. IRC Corp.
Hofmann, W. 1989. Rubber Technology Book. New York. Hanser Publisher.
http://www.tempointeraktif.com/hg/ekbis/2006/11 /14/brk.20061114-87650.id.html. Diakses tanggal 16 Desember 2006.
India Rubber Institute. 1998. Rubber Engineering. New Delhi. Tata McGraw-Hill Limited. Lewis, P. M. 1984. High Temperature Resistance of
Natural Rubber. Birmingham. RCT Corp. Lindsay, P. B. 1982. Fatique Resistence of Natural
Rubber in Compression. New York. RCT Corp.
Ludwig, L. E. 1944. Plasticizers, Stabilizers and Fillers. New Delhi. India Rubber World.
Method of Producing Avtive Rice Husk Ash.. www.freepatentsonline.com/5329867.html. Diakses tanggal 30 November 2006.
Morrison, N. J. 1983. The Thermal Stability of Monosulfide Crosslinking in Natural Rubber. New York. RCT Corp.
Philiple, K. 1985. Rubber Processing and Production Engineering. New York. Plenum Press. Prasetyoko, D. 2001. Pengoptimuman Sintesa
Zeolit Beta Daripada Silika Sekam Padi.
Tesis. Fakultas Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Teknologi Malaysia.
Rice Husk Ash. www.ricehuskash.com/detail.html. Diakses tanggal 30 November 2006.
Rodrigues, C. D. S. 2006. Effects of Rice Husk Ash on Properties of Bamboo Pulp Reinforced Cement Composites. http://biblioteca. universia.net. Diakses tanggal 29 November 2006.
Sopyan, I. 2000. Kimia Polimer. Kebalen. Pradnya Paramita.
Spillane, J. J. 1989. Komoditi Karet dan Perannya dalam Perekonomian Indonesia. Cetakan pertama. Yogyakarta. Kanisius.
Stern, H. J. 1967. Rubber Natural and Synthetic. Second edition. New York. Palmerton Publishing Corp.
Thomas, A. G. 1982. Measurement of Tensile Strength of Natural Rubber Vulcanization at Elevated Temperature. New York. RCT Corp.
Tim Penulis PS. 1999. Karet Strategi Pemasaran Tahun 2000 Budidaya dan Pengolahan. Bogor. Penebar Swadaya.
Vulcanization. http://en.wikipedia.org/wiki/vulcanization. Diakses tanggal 5 Desember 2006.