Modulus Elastisitas (Mpa)
TINJAUAN PUSTAKA
2.5. Karet Alam
Karet sudah lama sekali digunakan orang. Penggunaannya meningkat sejak Goodyear pertama kali memvulkanisasinya pada tahun 1839 dengan cara memanaskan campuran karet dan belerang (Cowd,1991). Pada tahun 1864 perkebunan karet mulai diperkenalkan di Indonesia. Perkebunan karet dibuka oleh Hofland pada tahun tersebut di daerah Pamanukan dan Ciasem, Jawa Barat. Pertama kali yang ditanam adalah karet rambung atau Ficus elastic. Jenis karet Hevea (Hevea Brasiliensis) baru ditanam pada tahun 1902 di daerah Sumatera Timur. Jenis ini ditanam di Pulau Jawa pada tahun1906 (Tim Penulis,2008).
Karet alam jika dipanasi menjadi lunak dan lekat dan kemudian dapat mengalir. Karet alam larut sedikit demi sedikit dalam benzene. Akan tetapi sebagaimana karet alam divulkanisasi yakni dipanasi bersama sedikit belerang(sekitar 2%) ia menjadi bersambung-silangan dan terjadi perubahan yang luar biasa pada sifatnya dimana karet tervulkanisasi jauh lebih tahan regang. Jika karet divulkanisasi dengan jumlah belerang yang lebih besar akan dihasilkan bahan yang sangat keras dan tahan secara kimia yang dikenal dengan ebonite (Cowd,1991).
Karet atau elastomer merupakan polimer yang memperlihatkan resiliensi (daya pegas), atau kemampuan meregang dan kembali ke keadaan semula dengan cepat. Sebagian besar mempunyai struktur jaringan. Karet alam eksis dalam bentuk-bentuk yang berbeda, tetapi sejauh ini yang paling penting adalah yang tersusun hampir seluruhnya dari cis-1,4-poliisoprena.
Karet merupakan politerpena yang disintesis secara alami melalui polimerisasi enzimatik isopentilpirofosfat. Unit ulangnya adalah sama sebagaimana 1,4-poliisoprena. Sesungguhnya, isopren merupakan produk degadrasi utama karet, yang diidentifikasi sebagaimana pada awal 1860-an. Bentuk utama dari karet alam, yang terdiri dari 97% cis-1,4-poliisoprena dikenal sebagai Hevea rubber (Steven,2001).
Karet alam dapat diperoleh dari hampir lima ratus jenis tanaman yang berbeda. Sumber yang terkenal adalah pohon Hevea Brasiliensis. Karet diperoleh dari getah kulit pohon Hevea ketika dipotong. Getah adalah karet terdispersi yang mengandung 25-40% karet hidrokarbon, yang distabilkan melalui sejumlah protein dan asam lemak(Billmeyer,1984).
2.5.1. Jenis-Jenis Karet Alam
Ada beberapa kelebihan-kelebihan yang dimiliki karet alam dibandingkan dengan karet sintesis adalah :
a. Memiliki daya elastis atau daya lenting yang sempurna,
b. Memiliki plastisitas yang baik sehingga pengolahannya mudah,
c. Mempunyai daya aus yang tinggi, tidak mudah panas (low heat build up), d. Memiliki daya tahan yang tinggi terhadap keretakan.
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 yang sudah jadi. Jenis-jenis karet alam yang dikenal luas adalah :
a. Bahan olah karet (lateks kebun, sheet angin, slab tipis, dan lump segar), b. Karet konvensional (ribbed smoked sheet, white crepes dan pale crepe), c. Lateks pekat,
d. Karet bongkah atau block rubber,
e. Karet spesifikasi teknis atau crumb rubber, f. Karet siap olah atau tyre rubber, dan g. Karet reklim atau reclaimed rubber.
Karet bongkah adalah karet remah yang telah dikeringkan dan dikilang menjadi bandela-bandela dengan ukuran yang telah ditentukan.Karet bongkah ada yang berwarna muda dan setiap kelasnya mempunyai kode warna tersendiri. Standar mutu karet bongkah Indonesia tercantum dalam SIR (Standard IndonesianRubber)(TimPenulis,2008).
2.5.2 Standard Indonesian Rubber (SIR)
Standar mutu karet bongkah indonesia tercantum dalam Standard Indonesian Rubber (SIR). SIR adalah karet bongkah (karet remah) yang telah dikeringkan dan dikemas menjadi bandela-bandela dengan ukuran yang telah ditentukan. Perbedaan dari tiap jenis karet SIR tersebut adalah pada standar spesifikasi mutu kadar kotoran, kadar abu dan kadar zat menguap yang sesuai dengan Standar Indonesian Rubber. Standar mutu karet bongkah indonesia tercantum dalam tabel 2.1 dibawah ini. (Tim Penulis PS, 1992)
Tabel 2.1. SIR (Standard Indonesian Rubber)
No Komponen Sir 5L Sir 5 Sir 10 Sir 20 Sir 50 1 2 3 4 5 6 7
Kadar kotoran maksimum Kadar abu maksimum Kadar zat arsiri maksimum PRI minimum
Plastisitas – P0 minimum Limit warna (skala lobibond) maksimum Kode warna 0,05% 0,50% 1,0% 60 30 6 hijau 0,05% 0,50% 1,0% 60 30 - hijau 0,10% 0,75% 1,0% 50 30 - coklat 0,20% 1,00% 1,0% 40 30 - merah 0,50% 1,50% 1,0% 30 30 - kuning Sumber : Thio Goan Loo,1980
2.5.3 Karet Alam SIR 10
Karet alam SIR 10 berasal dari koagulan (lateks yang mudah menggumpal) atau hasil olahan seperti lum, sit angin, getah keping, sisa dan lain-lain, yang diperoleh dari perkebunan rakyat dengan asal bahan baku yang sama dengan koagulum.
Langkah-langkah dalam proses pengolahan karet alam SIR 10 yaitu dengan pemilihan bahan baku yang baik, koagulum (lum mangkok, sleb, sit angin, getah sisa, dll). Kemudian dilakukan pembersihan dan pencampuran. Proses pengeringan dilakukan selama 10 hari sampai 20 hari. Kemudian dilakukan proses peremahan, pengeringan, pengemasan bandela (setiap bandela 33 kg atau 35 kg) dan karet alam SIR 10 siap untuk diekspor (Ompusunggu, 1987).
2.5.4 Vulkanisasi
Vulkanisasi merupakan istilah umum yang diterapkan ke reaksi ikat silang polimer-polimer, khususnya elastomer. Reaksi ikat silang terinisiasi peroksida dari polimer-polimer jenuh seperti polietilena. Tidak semua polimer-polimer vinil bisa diikat silang dengan peroksida, sebagai contoh polipropilena dan poli (vinil klorida) lebih mudah mengalami degadrasi daripada ikat silang.
Metode vulkanisasi tertua, yang ditemukan secara terpisah pada tahun 1839 oleh Goodyear di USA dan Maclntosch dan Hancock di Inggris, menggunakan unsur belerang. Pada prinsipnya mekanismenya berupa mekanisme ionik, yang melibatkan adisi ke ikatan rangkap dua untuk membentuk suatu zat
antara ion sulfonium yang kemudian mengabstraksi ion hidrida atau menyerahkan proton untuk membentuk kation-kation baru yang mempropagasi reaksi tersebut. Terminasi terjadi melalui reaksi antara anion sulfenil dan karbokation.
Laju vulkanisasi dengan belerang, pada umumnya dinaikkan dengan menambah akselerator-akselerator seperti garam-garam seng dari asam ditiokarbamat atau senyawa-senyawa organobelerang seperti disulfide. Senyawa- senyawa lain, khususnya seng oksida dan asam stearat, juga ditambahkan sebagai aktivator.(Steven,2001)
2.6.Komposit
Komposit merupakan material yang tersusun dari gabungan dua atau lebih komponen yang berbeda. Batasan pada polimer, pengertian ini termasuk kopolimer plastik yang memperkuat, Carbon black yang diisi karet dan sebagainya (Bhatnagar,2004)
Material komposit didefinisikan sebagai kombinasi antara dua material atau lebih yang berbeda bentuk, komposisi kimia, dan tidak saling melarutkan antar material. Material yang satu berfungsi sebagai penguat dan material yang lain berfungsi sebagai pengikat untuk menjaga kesatuan unsur-unsurnya. Sedangkan penggabungan dua atau lebih material dengan pengisi (filler) dari bahan-bahan alami disebut dengan biokomposit. Dalam penyusunan komposit, salah satu material penyusun dapat ditentukan fraksi volume untuk mendapatkan sifat akhir yang diinginkan. Secara umum terdapat dua kategori material penyusun komposit yaitu matriks dan reinforcement.
Adapun pembagian komposit berdasarkan bentuk penguatnya yaitu :
1. Komposit partikal (particulate composites) merupakan komposit yang menggunakan partikel serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriksnya.
2. Komposit serat merupakan komposit yang terdiri dari serat dan matriks dimana fungsi serat sebagai penopang kekuatan komposit.
3. Komposit lapis (laminates composites) merupakan komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya mempunyai karakteristik sifat sendiri (Jones,1975).