METODE PENELITIAN

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.3. METODE PENELITIAN

Penelitian dilaksanakan di Pabrik Percobaan Balai Penelitian Teknologi Karet Bogor dari 26 Maret hingga 31 Juli 2007. Penelitian yang dilakukan dibagi dalam dua tahap. Tahap I untuk menentukan waktu pengeringan awal dengan sampel berukuran 25x25x3 cm. Penelitian tahap II dilakukan untuk mengetahui pengaruh waktu dan suhu vulkanisasi untuk sampel kasur sebutret berukuran 25x25x10 cm. Kegiatan penelitian meliputi :

3.3.1. Pembuatan Serat Keriting

Serat lurus dari sabut kelapa masih mengandung kotoran-kotoran yang berupa debu dari gabus kelapa, serat pendek, dan sabut yang belum terurai dengan baik. Kotoran-kotoran ini perlu dipisahkan dari serat lurus yang akan digunakan untuk pembuatan sebutret. Serat lurus hasil pemisahan dapat segera dipintal untuk menghasilkan serat keriting. Gambar 8 menyajikan diagram alir pembuatan serat keriting.

Gambar 8. Diagram alir persiapan serat sabut kelapa keriting (Sinurat,2003)

Cara pemintalan dilakukan dengan cara basah, yaitu serat kelapa diperciki dengan sedikit air hingga lembab. Cara ini dilakukan supaya serat menjadi lemas dan pada saat dipintal akan mengikuti jalinan (Martini, 2007).

Pintalan berupa tambang yang kemudian digulung dan dikeringkan. Untuk mendapatkan serat keriting yang baik maka pintalan serat harus kuat, berlapis-lapis dan kering. Pengeringan pintalan dilakukan pada suhu 100^oC selama ±4 jam, hingga didapat kadar air yang konstan. Setelah pengeringan, pintalan serat kemudian diperam pada suhu kamar.

Serat kelapa lurus

Pengeringan dan Pemeraman Pintalan Pintalan kering Penguraian Pintalan Serat Keriting Pemintalan Pembersihan serat

Pemeraman dilakukan lebih dari 24 jam. Jika pintalan serat telah kering dan mengalami pemeraman, selanjutnya pintalan diurai untuk memperoleh serat keriting yang permanen.

3.3.2. Penyiapan Bahan-Bahan Kimia Kompon

Bahan-bahan kimia padatan yang tidak dapat larut dalam air perlu dibuat dispersi sehingga dapat bercampur dan bereaksi dengan lateks. Masing-masing bahan kimia padatan (ZMBT, ZDEC, ZnO, Ionol dan sulfur) diaduk dalam gilingan peluru (ball mill) selama 3 x 8 jam. Proses pengecilan ukuran bahan kimia dilakukan dengan penumbukan bahan-bahan formula dispersi dalam guci dan bola-bola keramik. Alumunium silikat dan natrium sulfonat berfungsi sebagai bahan pendispersi. Pembuatan dispersi menggunakan formula yang disajikan pada Tabel 11.

Tabel 11. Formula pembuatan dispersi 50% kompon sebutret

Nama Bahan Jumlah (gr)

Bahan kimia padatan 100

Alumunium silikat (bentonit) 0,5

Natrium sulfonat (Darvan) 4,5

Air 95

Bahan kimia yang lain (KOH dan Kalium laurat) dibuat larutan. Pembuatan larutan KOH 10% dilakukan dengan melarutkan 10 gram KOH padatan dengan akuades menjadi 100 ml larutan. Pembuatan Kalium Laurat 20% dengan cara mereaksikan 47,06 gr KOH padatan dengan 168,07 gr asam laurat serta 784,87 ml air kemudian diaduk selama 25-30 menit.

3.3.3. Pembuatan Kompon Sebutret

Lateks pekat sentrifusi yang telah diuji dan memenuhi syarat dicampur dengan bahan-bahan dispersi dan larutan kimia pembuat kompon. Komposisi kompon sebutret dapat dilihat pada Tabel 10. Lateks

yang akan digunakan untuk pembuatan satu sampel kecil dengan ukuran 25x25x3,3 cm adalah setara dengan kadar karet kering 50 gr. Dalam penelitian ini lateks pekat yang digunakan mengandung karet kering sebesar 59,71%. Kadar Karet Kering lateks digunakan sebagai dasar penghitungan komposisi pembuatan kompon.

Tabel 12. Komposisi bahan untuk kompon sebutret (Sinurat et al, 2001)

Bahan Bagian perseratus

Karet Kering

Jumlah (gr) Berat Basah

Lateks pekat, KKK 60% 100 167

Kalium laurat, larutan 20% 0.8 4

KOH, larutan 10% 0.3 3 Dispersi ZDEC 50% 1.5 3 Dispersi ZMBT 50% 1 2 ZnO 50% 5 10 BHT, dispersi 50% 1 2 Sulfur, dispersi 50% 2.5 5

Bahan-bahan kimia dimasukkan ke dalam lateks sesuai dengan urutan dalam Tabel 12. Diagram alir proses pembuatan kompon disajikan pada Gambar 9. Pencampuran bahan kimia ke dalam lateks disertai dengan pengadukan. Hal ini dilakukan untuk mencegah adanya penggumpalan lateks dan mempercepat proses homogenisasi dispersi bahan kimia ke dalam lateks. Pengadukan dilakukan dengan menggunakan magnetik stirer.

Kompon yang telah dibuat diperam selama 3 hari (Indriati, 2004). Tujuan dari proses pemeraman atau penyimpanan adalah untuk meningkatkan kemantapan kompon dan memungkinkan terjadinya peningkatan viskositas dan proses pravulkanisasi yang mempengaruhi sifat barang jadi lateks. Selama pemeraman juga dilakukan pengadukan untuk mencegah adanya pengendapan bahan-bahan kimia. Sesudah pemeraman maka kompon siap digunakan.

Gambar 9. Diagram alir pembuatan kompon (Sinurat, 2003)

3.3.4. Pembuatan Sampel Sebutret 3.3.4.1.Penelitian Tahap I

Kajian yang dilakukan dalam penelitian tahap I adalah untuk mengetahui pengaruh lama waktu pengeringan awal terhadap sampel sebutret. Hasil akhir dari penelitian tahap I ini adalah waktu pengeringan awal yang tepat sehingga diperoleh sebutret yang terbaik.

Sampel pada penelitian tahap satu terdiri dari satu lapis berukuran 25x25x3,3 cm, dengan menggunakan serat sebanyak 40 gram dan bahan karet kering 50 gr. Masing-masing perlakuan dilakukan tiga kali ulangan.

Penyemprotan dan pengeringan awal dimaksudkan untuk menguatkan ikatan antar serat sehingga serat akan mampu mempertahankan bentuknya apabila dilakukan penyemprotan kompon yang lebih banyak. Pada penyemprotan awal, jumlah kompon adalah 30% dari jumlah keseluruhan kompon. Jumlah ini diharapkan cukup untuk mengikat serat tanpa mengubah bentuk keritingnya. Jumlah keseluruhan kompon yang disemprotkan adalah 130,95 gr. Jumlah ini ditentukan berdasarkan perbandingan jumlah serat dan kadar karet kering yaitu 40:50 (gr) untuk sampel kecil berukuran 25x25x3,3 cm. Penghitungan efisiensi penyemprotan 75% berdasarkan pada penelitian Martini (2007). Penyemprotan dilakukan pada kedua permukaan serat. Diharapkan dengan cara ini akan didapat penyebaran kompon yang lebih merata.

Lateks Pekat Sentrifusi Pencampuran Pemeraman 3 Hari Bahan kimia Kompon Kompon lateks Uji KKK, KJP, WKM, kadar amoniak, KOH, ALE

Gambar 10. Diagram alir pembuatan sebutret (Sinurat, 2003)

Penyemprotan awal dilakukan pada ketinggian sekitar 70-80 cm dari cetakan. Kecepatan penyemprotan 0,22 m/ detik dengan tekanan udara 5-8 bar. Sesudah penyemprotan serat maka dilakukan pengeringan awal pada suhu 100-110^oC. Pengeringan berfungsi untuk menguapkan air dalam kompon dan diduga telah terjadi proses vulkanisasi awal. Taraf waktu pengeringan awal yang digunakan dalam penelitian tahap ini adalah 5, 10, 15, dan 20 menit pada suhu oven 100-110^oC dan selama 120 menit pada suhu udara luar. Selanjutnya sampel divulkanisasi selama 60 menit pada suhu 100-110^oC. Hasil uji sifat fisik terbaik dari penelitian tahap I ini akan digunakan sebagai acuan pada penelitian tahap II. Sifat fisik yang diuji adalah adalah kerapatan massa, pampatan tetap 50% pada suhu ruang dan suhu 70^oC, tegangan pampat 50% dan 40%, serta ketahanan usang. Metode pengujiannya terlampir dalam lampiran 3.

1.Pengeringan Awal pada suhu 100-110^oC selama

5, 10, 15, 20 menit 2.120 menit pada suhu ruang

Lapisan Tipis Serat

Penyemprotan Awal 30%

Penyemprotan akhir 70%

Pengempaan dalam Cetakan

Vulkanisasi

100-110^oC selama 60 menit ^{Uji Kerapatan Massa} _{Uji Tegangan Pampat} Uji Pampatan Tetap Uji ketahanan usang SEBUTRET

3.3.4.2. Penelitian Tahap II

Lingkup kegiatan penelitian tahap II meliputi pembuatan sampel sebutret dengan perlakuan waktu vulkanisasi 60, 70, 80, 90 dan 100 menit pada suhu 95-105^oC dan 105-115^oC. Penelitian tahap II bertujuan untuk mengetahui pengaruh dan mendapatkan kombinasi suhu dan waktu vulkanisasi sebutret yang lebih tebal sebagai bahan baku industri kasur. Waktu dan suhu vulkanisasi terbaik ditentukan berdasarkan karakteristik fisik terbaik produk yang meliputi kerapatan massa, pampatan tetap 50% pada suhu ruang dan suhu 70^oC, tegangan pampat 50% dan 40%, serta ketahanan usang. Sampel dalam penelitian tahap II ini terdiri dari tiga sampel kecil yang ditumpuk untuk mencapai ketebalan ± 10 cm. Gambar 11 menunjukkan diagram alir proses pembuatan sebutret pada penelitian tahap II. Masing-masing perlakuan dilakukan tiga kali ulangan.

Gambar 11. Diagram alir pembuatan sebutret (modifikasi Sinurat, 2003)

Pengeringan Awal (hasil penelitian tahap I)

Lapisan Tipis Serat

Penyemprotan Awal 30%

Penumpukan Lapisan Tipis Penyemprotan akhir 70%

Pengempaan dalam Cetakan (tinggi ± 10 cm)

Vulkanisasi 95-105oC, 105-115oC selama

60, 70, 80, 90, 100 menit

SEBUTRET

Uji Kerapatan Massa Uji Tegangan Pampat Uji Pampatan Tetap Uji Ketahanan Usang

3.4. Rancangan Percobaan

Rancangan percobaan dalam penelitian tahap I adalah Rancangan Acak Lengkap dengan satu faktor yaitu lama waktu pengeringan. Pengamatan yang dilakukan adalah kerapatan massa, pampatan tetap 50% pada suhu ruang dan suhu 70^oC, tegangan pampat 50% dan 40%, serta ketahanan usang. Apabila hasil analisis keragaman menunjukkan adanya pengaruh dan perbedaan maka dilakukan uji lanjut menggunakan uji lanjut Duncan. Model rancangan percobaannya adalah :

Y

ij

= µ + A

i

+ ε

ij

Keterangan:

Y_ij = nilai pengamatan µ = rata-rata umum

A_i = pengaruh faktor A pada taraf ke-i (i = 1, 2, 3, 4, 5)

εijk = error

A = waktu pengeringan awal (5,10,15,20 menit pada suhu 100-110^oC dan 120 menit pada suhu ruang)

Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian tahap II adalah rancangan Acak Lengkap Faktorial dengan dua variable yaitu waktu vulkanisasi (A), dan suhu vulkanisasi (B). Parameter yang diamati dalam penelitian ini sama dengan pengamatan pada penelitian tahap I. Model rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut :

Y

ijk

= µ + A

i

+ B

j

+ (AB)

ij

+ ε

ijkl

Keterangan:

Y_ijk = nilai pengamatan µ = rata-rata umum

A_i = pengaruh faktor A pada taraf ke-i (i = 1, 2, 3, 4, 5) B_j = pengaruh faktor B pada taraf ke-j (j = 1, 2)

(AB)_ij = pengaruh interaksi faktor A taraf ke-i dengan faktor B taraf ke-j

εijk = error

A = waktu vulkanisasi (60, 70, 80, 90, dan 100 menit) B = suhu vulkanisasi (95-105^oC, dan 105-115^oC)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.PENELITIAN TAHAP I

Penelitian tahap I ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh waktu pengeringan awal terhadap sifat fisik sebutret yang dihasilkan. Sifat fisiknya antara lain kerapatan massa, pampatan tetap 50% pada suhu ruang dan suhu 70^oC, tegangan pampat 50% dan 40%, serta ketahanan usang. Selain itu tujuan khususnya adalah untuk menentukan lama waktu pengeringan awal untuk menghasilkan sebutret yang terbaik.

Proses pemanasan akan menguapkan air sehingga jarak antar partikel karet semakin dekat. Jarak tersebut memungkinkan ikatan silang antar partikel terbentuk, sehingga mobilitas partikel karetnya terhenti (Ho, 2000).

Proses pengeringan awal bertujuan untuk memperkuat ikatan antar serat keriting yang telah disemprot kompon. Apabila ikatan antar serat kuat, maka serat dapat menahan beban tumpukan lapisan dan penyemprotan kompon berikutnya. Proses pengeringan dapat menguapkan air yang terdapat dalam kompon maupun serat. Kadar air yang berkurang dalam kompon akan membuat jarak antar partikel karet semakin kecil sehingga dimungkinkan akan terjadi proses vulkanisasi atau pengikatan silang antar partikel karet. Dalam proses pengeringan tidak diharapkan terjadi proses vulkanisasi karena setelah penyemprotan kedualah akan dilakukan proses vulkanisasi sesungguhnya. Proses vulkanisasi yang berlebih akan membuat sifat vulkanisat tidak optimal.

Perlakuan pengeringan awal dilakukan pada suhu 100-110^oC selama 5, 10, 15 dan 20 menit, serta dilakukan pada suhu udara luar selama 120 menit. Pada penelitian sebelumnya, pemanasan awal dilakukan pada suhu 100^oC selama 15-20 menit (Sinurat,2003). Pemilihan range suhu sebesar 10^oC dilakukan untuk mendekatkan pada aplikasi pemakaian oven vulkanisasi sebutret hasil penelitian Sinurat (2003). Sampel yang mengalami pengeringan divulkanisasi selama 60 menit pada suhu 100-110^oC.

Alternatif pengeringan suhu udara dilakukan untuk mengetahui keefektifan pengeringan dengan menggunakan suhu rendah tanpa penggunaan pemanasan dalam oven. Waktu 120 menit diharapkan cukup mewakili pengeringan pada suhu ruang.

Sampel yang dibuat pada penelitian tahap I ini berukuran 25 x 25 cm dengan ketinggian kurang lebih 3,3 cm. Sampel ini akan digunakan sebagai bahan dasar pembuatan sampel yang lebih tebal.

4.1.1. Kerapatan Massa

Kerapatan massa merupakan massa suatu benda persatuan volumenya. Massa serat sabut kelapa berkaret merupakan massa dari serat kelapa, vulkanisat lateks dan udara yang terperangkap di dalamnya.

Hasil pengujian kerapatan massa dapat dilihat pada Gambar 12. Hasil pengujian kerapatan massa menunjukkan kerapatan massa sebutret yang dihasilkan berkisar 47,97 kg/m³ sampai 48,33 kg/m³. Kerapatan massa sampel yang dibuat masuk dalam kelas sebutret yang lembut. Hasil analisis keragaman menunjukkan tidak adanya pengaruh antara waktu pengeringan awal dengan kerapatan massa. 0 . 0 0 10 . 0 0 2 0 . 0 0 3 0 . 0 0 4 0 . 0 0 5 0 . 0 0 6 0 . 0 0 5 10 15 2 0 Wa k t u p e n g e rin g a n ( m e n it )

s uhu p eng ering an 10 0 -110 s uhu p eng ering an ud ara (12 0 menit )

Gambar 12. Grafik pengaruh waktu pengeringan awal terhadap kerapatan massa sebutret

Penghitungan awal tingkat efisiensi penyemprotan adalah 75%. Kadar karet kering yang diinginkan untuk mengikat serat adalah 50 gr. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan sebutret dengan kelas soft atau lembut. Kelas ini mempunyai standar kerapatan massa 40-59 kg/m³ (IS 8391-1977). Secara teknis dalam penelitian ternyata efisiensi penyemprotan berkisar 85-90% sehingga karet yang mengikat serat mencapai 60 gr. Perbedaan ini masih dalam batas sebutret kelas yang soft atau lembut. Kelas-kelas serat sabut kelapa berkaret dapat dilihat pada Tabel 13.

Tabel 13. Empat kelas produk sebutret (IS 8391-1977)

Kelas Densitas (kg/ m³)

Soft (lembut) 40-59

Medium 60-69

Firm (rapat) 70-79

Extra firm (ekstra rapat) 80-99

Perbedaan kerapatan lebih banyak disebabkan oleh perbedaan jumlah karet yang terdapat pada sebutret. Bobot karet yang beragam terjadi karena proses penyemprotan kompon yang kurang baik. Lateks yang telah dicampur bahan-bahan kimia mempunyai viskositas yang relatif tinggi sehingga akan menimbulkan efek penyumbatan. Selain itu kemantapan mekanis kompon yang kurang baik akan membuat molekul-molekul lateks dalam kompon menggumpal. Hal tersebut mengakibatkan semakin besar kemungkinan penyumbatan. Penyumbatan-penyumbatan yang terjadi akan mengurangi bobot kompon yang tersemprot, sehingga masing-masing sampel mempunyai keragaman jumlah karet.

Penggunaan alat penyemprotan yang otomatis sangat dianjurkan untuk mengurangi keragaman karet yang tersemprot.

Selain itu hendaknya dilakukan pemilihan bahan pelapis alat penyemprot yang tidak membuat karet lengket sehingga tidak terjadi penyumbatan.

Perbedaan ukuran sampel juga berpengaruh dalam penentuan kerapatan massa. Perbedaan yang besar telah dapat diatasi dengan proses penekanan menggunakan cetakan.

Hasil penelitian Martini (2007), kerapatan massa sebutret dengan perbandingan serat dan karet 40:60 adalah 23,69-24,75 kg/m³. Sebutret yang dihasilkan mempunyai ukuran 25x25x6 cm. Hal ini menunjukkan bahwa kerapatan massa produk sebutret lebih dipengaruhi oleh bobot dan ukuran sebutret itu sendiri.

Standar kerapatan massa busa karet alam adalah 100-140 kg/ m³ (SNI 06-0999-1989). Standar karet busa poliuretan lentur atau karet busa sintetis adalah 28-35 kg/ m³ untuk tipe I, 21-27 kg/ m³ untuk tipe II, 16-20 kg/ m³ tipe III, 12-15 kg/ m³ tipe IV (SNI 06-1004-1989). Produk sebutret mempunyai kerapatan massa yang lebih kecil daripada karet busa alam, sehingga dapat dikatakan sebutret lebih ringan daripada busa karet alam. Hal ini merupakan salah satu kelebihan sebutret jika dibandingkan dengan busa karet alam. Apabila sebutret dibandingkan dengan karet busa sintetis, maka sebutret lebih berat.

4.1.2. Pampatan Tetap 50%

Pampatan tetap merupakan salah satu parameter uji elastisitas suatu vulkanisat. Elastisitas adalah kemampuan suatu bahan untuk kembali ke bentuk semula setelah mengalami pembebanan (Sinurat, 2001). Beban yang digunakan pada pengujian pampatan tetap termasuk beban tetap dalam jangka waktu yang telah ditentukan (beban statis).

Hasil pengujian menunjukkan bahwa pampatan tetap pada suhu ruang berada pada kisaran 17,89% sampai 20,17%. Nilai ini tidak jauh berbeda dengan penelitian sebelumnya. Pampatan tetap

50% pada suhu ruang yang dilakukan oleh Martini (2007) sebesar 17,00-19,42%. Data hasil pengujian pampatan tetap pada suhu ruang dapat dilihat pada Gambar 13.

Dari hasil analisis ragam, nilai pampatan tetap pada suhu ruang tidak terdapat perbedaan dari masing-masing taraf perlakuan. Untuk lebih mengetahui perbedaan dari masing-masing taraf terhadap sifat pampatan tetap maka dilakukan pengujian pampatan tetap pada suhu 70^oC.

Pengujian pampatan tetap pada suhu 70^oC dimaksudkan untuk menciptakan kondisi ekstrim guna mewakili pemakaian produk dalam jangka waktu yang lama. Vulkanisat apabila disimpan dalam jangka waktu lama akan terjadi proses oksidasi. Proses oksidasi ini dalam pengujian laboratorium diwakili dengan pemakaian suhu tinggi (70^oC), sesuai dengan standar SNI untuk karet busa alam dan busa sintetis.

0 . 0 0 5 . 0 0 10 . 0 0 15 . 0 0 2 0 . 0 0 2 5 . 0 0 5 10 15 2 0 Wa k t u p e n g e rin g a n ( m e n it )

s uhu p eng ering an 10 0 -110 s uhu p eng ering an ud ara (12 0 menit )

Gambar 13. Grafik pengaruh waktu pengeringan awal terhadap pampatan tetap sebutret pada suhu ruang

Hasil pengujian pampatan tetap pada suhu 70^oC nilai terendah terdapat pada perlakuan suhu pengeringan 15 menit, yaitu sebesar 26,09% untuk suhu 70^oC. Makin kecil nilai pampatan tetap maka produk yang dihasilkan makin elastis. Hasil pengujian pampatan tetap pada suhu 70^oC disajikan pada Gambar 14.

Hasil analisa uji keragaman menunjukkan bahwa nilai pampatan tetap dengan pemeraman pada suhu 70^oC dipengaruhi

oleh lama waktu pengeringan. Hal ini menunjukkan bahwa dengan perbedaan waktu pengeringan awal, sifat pampatan tetap sebutret setelah mengalami proses oksidasi memiliki perbedaan.

Oksidasi akan menyebabkan terputusnya ikatan-ikatan dalam polimer. Ikatan yang mudah putus dalam vulkanisat antara lain ikatan rangkap dua dalam polimer karet dan ikatan silang yang dihasilkan oleh penambahan sulfur.

Pada proses pengeringan awal, dimungkinkan sudah terjadi proses vulkanisasi. Penyempurnaan proses vulkanisasi terjadi ketika dilakukan pemanasan kedua (proses vulkanisasi). Kemungkinan yang terjadi adalah pada waktu sebelum 15 menit, jumlah ikatan silang belum terjadi secara optimal. Pada waktu sesudah 15 menit, apabila dikombinasikan dengan proses vulkanisasi terjadi over vulkanisasi. Kompon yang disemprotkan sebelum pengeringan awal adalah sebesar 30% dari jumlah kompon keseluruhan. Dengan demikian, pengeringan awal dapat memberikan pengaruh yang berarti pada proses vulkanisasi selanjutnya.

Selain itu pada waktu pengeringan awal 5 menit pada suhu 100-110^oC dan pengeringan 120 menit pada suhu ruang, ikatan antar serat kurang kuat, sehingga ketika dilakukan penyemprotan kedua, sampel kurang dapat mempertahankan bentuknya. Hal ini menandakan lama waktu tersebut kurang tepat untuk dijadikan waktu pengeringan awal, karena proses ini bertujuan untuk mempertahankan bentuk keriting serat sehingga mampu menahan beban tumpukan sit tipis dan penyemprotan yang lebih besar.

Selain dipengaruhi oleh serat-serat keriting yang bersifat elastis, kepegasan sebutret juga dipengaruhi oleh lapisan karet yang membalut serat-serat keriting dan kekuatan ikatan perpotongan masing-masing serat oleh karet sehingga menjadi agak kaku dan cenderung kembali kepada posisi awal pada saat dibebani (Sinurat,2001).

0 .0 0 5 .0 0 10 .0 0 15 .0 0 2 0 .0 0 2 5 .0 0 3 0 .0 0 3 5 .0 0 5 10 15 2 0

Wa ktu pe ng e ring a n (me nit)

s uhu p eng ering an 10 0 -110 s uhu p eng ering an ud ara (12 0 menit )

Gambar 14. Grafik Pengaruh Waktu Pengeringan Awal Terhadap Pampatan Tetap Sebutret Pada Suhu 70^oC

Sekalipun serat keriting mempunyai sifat elastis, tetapi apabila diberi beban yang kontinyu dalam waktu yang lama serat akan kehilangan bentuk keritingnya. Kemampuan serat keriting untuk kembali kebentuk semula sesudah pembebanan statis tidak dapat bertahan lama apabila tidak dibantu dengan adanya karet yang mengikat persinggungan serat.

Nilai pampatan tetap maksimum pada suhu 70^oC untuk busa sintetis dan busa karet alam adalah 10% (SNI 06-1004-1989 dan SNI 06-0999-1989). Nilai pampatan tetap sebutret berada jauh di atas karet busa sintetis maupun karet busa alam. Hal ini berarti bahwa elastisitas sebutret lebih rendah dari busa karet alam dan busa sintetis. Hal mendasar yang menyebabkan perbedaan ini adalah karena sebutret merupakan produk komposit antara serat dan karet, dimana sifat elastis serat tidak sebaik karet.

4.1.3. Ketahanan Usang

Pengusangan adalah perlakuan yang bertujuan untuk mengetahui kemunduran sifat fisik vulkanisat setelah jangka waktu lama. Pada pengusangan, terjadi proses oksidasi yang dipercepat dengan suhu tinggi. Pengusangan dapat digunakan sebagai simulasi penyimpanan dan pemakaian vulkanisat di ruang terbuka untuk jangka waktu lama.

Ketahanan usang dinyatakan dalam persentase perbedaan hasil uji sifat fisik sebelum pengusangan dan setelah pengusangan dibagi dengan sifat sebelum pengusangan. Dalam penelitian ini ketahanan usang hanya dilakukan untuk uji pampatan tetap. Makin besar nilai ketahanan usang atau kemunduran nilai pampatan tetap, maka produk tersebut semakin tidak dapat bertahan lama. Data hasil pengujian ketahanan usang penelitian tahap I dapat dilihat pada Gambar 15. 0 .0 0 10 .0 0 2 0 .0 0 3 0 .0 0 4 0 .0 0 5 0 .0 0 5 10 15 2 0 Wa kt u pe ng e ring a n (m e nit )

s uhu p eng ering an 10 0 -110 s uhu p eng ering an ud ara (12 0 menit )

Gambar 15. Grafik pengaruh waktu pengeringan awal terhadap ketahanan usang

Dari hasil sidik ragam, ketahanan pengusangan yang dihasilkan tidak terdapat perbedaan nyata dari tiap-tiap perlakuan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa waktu pengeringan 15 menit memberi persentase kemunduran sifat pampatan tetap yang terkecil yaitu 45,98%. Persentase kemunduran sifat pampatan tetap terbesar terdapat pada waktu pengeringan 120 menit pada suhu ruang yaitu sebesar 50,85%. Hal ini menunjukkan bahwa pada lama waktu pemanasan awal 15 menit, sebutret yang dihasilkan lebih tahan terhadap panas yang merupakan simulasi ketahanan dalam pemakaian. Ketahanan terhadap panas dan oksidasi dipengaruhi oleh jenis ikatan silang pada vulkanisatnya.

Proses pemanasan awal yang dilakukan pada suhu rendah (suhu udara ±30^oC), akan membuat laju penguapan air dalam kompon menjadi lambat sehingga reaksi vulkanisasi awal belum terjadi. Apabila diteruskan dengan proses penyemprotan kedua dan divulkanisasi, jumlah ikatan silang dalam karet menjadi belum optimal.

Dalam praktek, ketahanan pengusangan barang jadi lateks atau karet dapat ditingkatkan dengan cara menambahkan antioksidan dalam penyusunan formulasi kompon. Antioksidan berfungsi melindungi karet dari kerusakan akibat oksidasi. Penambahan antioksidan yang lebih banyak dapat mencegah pengaruh pengusangan yang lebih besar, sehingga umur penggunaan produk karet lebih lama (Alfa, 2002).

4.1.4. Tegangan Pampat

Tegangan pampat merupakan salah satu pengujian sifat fisik vulkanisat karet. Prinsip pengujian ini adalah produk ditekan hingga ketinggian mencapai 50% dari ketinggian awal, dan dibaca besar beban untuk menekan persatuan luas produk. Pengujian ini digunakan untuk mengetahui kekuatan bahan menahan beban. Semakin besar nilai tegangan pampat maka semakin kuat bahan itu.

Menurut Indriati (2004), tegangan pampat dipengaruhi oleh kandungan karet dan komponen zat padat dari bahan dispersi di dalam vulkanisat. Hasil reaksi komponen karet dan zat padat (bahan dispersi) mengakibatkan vulkanisat menjadi elastis dan bersifat padat. Kemampuan bahan untuk menahan beban ini dipengaruhi oleh komposisi bahan, elastisitas, kekompakan atau kerapatan, dan plastisitas serat ( Martini, 2007). Hasil pengujian tegangan pampat 40% disajikan pada Gambar 17.

Nilai tegangan pampat 40% sampel sebutret berada pada kisaran 545,1 kg/ m² sampai 686,5 kg/ m². Berdasarkan hasil uji

anova, tegangan pampat 40% tidak dipengaruhi oleh lamanya waktu pengeringan. Pengujian tegangan pampat menggunakan pembebanan sementara dalam waktu yang relatif singkat. Adanya pembebanan yang singkat, kekuatan bahan diwakili oleh kekuatan serat dan karet.

0 .0 0 10 0 .0 0 2 0 0 .0 0 3 0 0 .0 0 4 0 0 .0 0 5 0 0 .0 0 6 0 0 .0 0 7 0 0 .0 0 5 10 15 2 0 Wa k t u p e n g e rin g a n ( m e n it ) s uhu pe nge ringa n 100-110 s uhu pe nge ringa n uda ra (120 m e nit)

Gambar 16. Pengaruh waktu pengeringan awal terhadap tegangan