Pengaruh Nilai Viskositas Mooney Terhadap Jumlah Berat Molekul Karet Remah Sir 20

(1)

PENGARUH NILAI VISKOSITAS MOONEY TERHADAP

JUMLAH BERAT MOLEKUL KARET REMAH SIR 20

KARYA ILMIAH

MUHAMMAD HUSNUARI

062409055

DEPARTEMEN KIMIA

PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PENGARUH NILAI VISKOSITAS MOONEY TERHADAP

JUMLAH BERAT MOLEKUL KARET REMAH SIR 20

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar ahli madya

MUHAMMAD HUSNUARI

062409055

DEPARTEMEN KIMIA

PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH NILAI VISKOSITAS MOONEY TERHADAP JUMLAH BERAT MOLEKUL KARET REMAH SIR 20

Kategori : KARYA ILMIAH

Nama : MUHAMMAD HUSNUARI

Nomor Induk Mahasiswa : 062409055

Program Studi : DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI Departemen : KIMIA

Fakultas : FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU

PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, juni 2010

Diketahui / Disetujui Oleh:

Departemen Kimia FMIPA USU

Ketua, Dosen Pembimbing

(DR. Rumondang Bulan NST, MS) (

(4)

PERNYATAAN

PENGARUH NILAI VISKOSITAS MOONEY TERHADAP JUMLAH BERAT MOLEKUL KARET REMAH SIR 20

KARYA ILMIAH

Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, juni 2010

MUHAMMAD HUSNUARI 062409055

(5)

PENGHARGAAN

Bismillahirrahmanirrahim

Puji dan syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke-hadirat Allah SWT, karena atas

karunia yang diberikan-Nya penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah ini sesuai

dengan waktu yang telah ditetapkan.

Dalam penyusunan karya ilmiah ini tentunya penulis mendapatkan banyak

bantuan moril maupun materil. Maka dengan segala kerendahan hati penulis

menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Keluargaku tercinta, Ayahanda Mahlil Husni dan Ibunda Fatimah Adriani

yang telah mencurahkan kasih sayangnya dan memberikan doa dan dukungan

yang tiada henti kepada penulis.

2. Kakanda Dewi Agustina, Fitri Gustira, dan Meimi Adriana yang telah

memberikan dukungan moril maupun materil kepada penulis.

3. Bapak Drs. Abdi Negara Sitompul, selaku dosen pembimbing yang dengan

ikhlas telah meluangkan waktu dan pikirannya, saran, petunjuk untuk

membantu penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.

4. Bapak Prof. DR. Eddy Marlianto, M.Sc selaku Dekan Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam USU

5. Ibu DR. Rumondang Bulan Nasution, MS, selaku Ketua Departemen Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam USU. Bapak Prof. DR.

Harry Agusnar, M.Sc; M.phil, selaku Ketua Program studi D3 Kimia Industri

(6)

6. Bapak Drs. Firman Sebayang, MS, selaku Dosen Pembimbing akademik saya

selama mengikuti perkuliahan di Progran studi D-3 Kimia Industri.

7. Bapak dan Ibu dosen di Departemen Kimia program studi D-3 Kimia

Industriyang telah banyak memberikan ilmu dan motivasi selama saya

mengikuti pendidikan.

8. Sahabat saya Siti Soriani. S yang telah banyak memberi dukungan, bantuan

dan doanya, Yudi, Nedi, Anri, Firman, Hairil, semoga kita selalu mengerti arti

sahabat dan kawan-kawan seperjuangan di kimia industri yang tidak dapat

disebutkan satu persatu.

Akhirnya, saya mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah ikut

berperan dalam membantu menyelesaikan karya ilmiah ini.

Medan, 2010

Penulis

(7)

ABSTRAK

Proses pengolahan karet remah SIR 20 di PT.Bridgestone Sumatera Rubber Estate, Dolok Merangir, perlu dijaga nilai viskositas mooney karena nilai viskositas mooney akan mempengaruhi jumlah berat molekul dari karet remah. Tingginya nilai viskositas

mooney akan menaikkan jumlah berat molekul sehingga akan mempersulit

(8)

INFLUENCES OF VISCOSITY MOONEY VALUE TO MOLECULE WEIGHT NUMBER AT SIR 20

ABSTRACT

(9)

DAFTAR ISI

2.2.1 Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan 13

2.3. Viskositas Mooney 15

2.3.1 Pengertian viskositas mooney 15

2.3.2 Cara pengukuran viskositas mooney 16 2.3.3 Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas mooney 17

2.4. Berat Molekul Pada Karet Alam 21

BAB 3 BAHAN DAN METODE 25

4.2 Penentuan Jumlah Berat Molekul 28

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Komposisi Lateks Segar dari Kebun 7

Tabel 2.2 Komposisi Lateks dalam Karet Kering 7

Tabel 2.3 Jenis Mutu Karet dalam Pasaran Internasional 10

Tabel 2.4 Standard Indonesian Rubber (SIR) 11

Tabel 2.5 Pengaruh Beberapa Cara Pembekuan terhadap Nilai

Viskositas Mooney 17

Tabel 2.6 Pengaruh Pencemaran terhadap Nilai Viskositas Awal 18 Tabel 2.7 Pengaruh Waktu Penyimpanan dalam Bentuk Bekuan dan

Remah Terhadap Nilai Viskositas Mooney 19 Tabel 2.8 Pengaruh Suhu Bandela terhadap Nilai Viskositas Mooney 20 Tabel 4.1 Data Pengamatan Potongan Uji Karet Remah yang

Memenuhi Kualifikasi 26

Tabel 4.2 Data Pengamatan Potongan Uji Karet Remah yang

Mengalami Viskositas Mooney Tinggi 27

Tabel 4.3 Data Pengamatan Potongan Uji Karet Remah yang

Mengalami Viskositas Mooney Rendah 27

Tabel 4.4 Data Berat Molekul (BM) pada Nilai Viskositas Mooney

yang Memenuhi Kualifikasi 29

Tabel 4.5 Data Berat Molekul (BM) pada Nilai Viskositas Mooney

yang Mengalami Viskositas Mooney Tinggi 29 Tabel 4.6 Data Berat Molekul (BM) pada Nilai Viskositas Mooney

(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 4.1. Grafik Pengaruh Viskositas Mooney VS Jumlah Berat

Molekul Karet Remah SIR 20 yang Memenuhi Kualifikasi 31 Gambar 4.2. Grafik Pengaruh Viskositas Mooney VS Jumlah Berat

Molekul Karet Remah SIR 20 yang Mengalami Viskositas

Mooney Tinggi 32

Gambar 4.3. Grafik Pengaruh Viskositas Mooney VS Jumlah Berat Molekul Karet Remah SIR 20 yang Mengalami Viskositas

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Gambar Alat Viskosimeter Mooney

(13)

ABSTRAK

Proses pengolahan karet remah SIR 20 di PT.Bridgestone Sumatera Rubber Estate, Dolok Merangir, perlu dijaga nilai viskositas mooney karena nilai viskositas mooney akan mempengaruhi jumlah berat molekul dari karet remah. Tingginya nilai viskositas

mooney akan menaikkan jumlah berat molekul sehingga akan mempersulit

(14)

INFLUENCES OF VISCOSITY MOONEY VALUE TO MOLECULE WEIGHT NUMBER AT SIR 20

ABSTRACT

(15)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Karet merupakan salah satu bahan hasil pertanian yang banyak terdapat di Indonesia

dan menjadi penyumbang devisa negara yang cukup besar dengan produksi sebanyak

1,6 juta ton dengan nilai ekspor sebesar 1,101 milyar dolar Amerika. Disamping itu,

komoditas karet alam merupakan sumber mata pencaharian secara langsung bagi 1,6

juta keluarga petani dan secara keseluruhan diperkirakan menjadi sumber

penghidupan baik secara langsung maupun tidak langsung bagi sekitar 15 juta

penduduk Indonesia. Produk karet Indonesia adalah jenis karet remah yang dikenal

sebagai karet Standar Indonesia Rubber (SIR) yang merupakan jenis karet alam padat

yang diperdagangkan saat ini. Karet ini tergolong kedalam karet spesifikasi teknis,

karena penilaian mutunya didasarkan pada sifat teknis dari parameter dan besaran

nilai yang dipersyaratkan dalam penetapan mutu karet remah tercantum dalam tabel

SIR.

Produk SIR 20 merupakan produk yang viskositasnya tidak konstan dengan

tingkat spesifikasi yang telah ditentukan pada Standar Indonesia Rubber (SIR). Bahan

baku untuk menghasilkan produk SIR 20 umumnya mudah dikendalikan dari segi

(16)

baik. Akan tetapi, bahan baku yang berasal dari kebun rakyat sangat beragam sekali

dari segi kualitasnya. Salah satu faktor yang mempengaruhi kualitas lateks adalah

kadar kotorannya.

Pembelian lateks dari kebun rakyat umumnya selalu ditemukan kendala,

terutama dari kadar kotoran lateks tersebut. Adanya kotoran pada lateks tersebut

disebabkan oleh unsur sengaja ataupun ketidaksengajaan. Namun, sering sekali

ditemukan kotoran yang disebabkan oleh unsur kesengajaan sang pemilik lateks,

seperti memasukkan kayu, batu, dan penambahan zat kimia ke dalam lateks.

Produksi karet yang dihasilkan agar sesuai dengan standar mutu karet remah

SIR 20, ditentukan oleh penanganan proses pengolahan yang baik. Pada proses

pengolahan perlu dijaga nilai viskositas mooney karena dapat mempengaruhi jumlah

berat molekul dari karet. Tingginya nilai viskositas mooney akan menaikkan jumlah

berat molekul karet sehingga berdampak pada proses pengolahannya menjadi produk

jadi.

Sementara itu, viskositas mooney menunjukkan panjangnya rantai molekul

karet atau berat molekul serta derajat pengikatan silang rantai molekulnya. Standar

viskositas mooney di PT. Bridgestone Sumatera Rubber Estate yang juga mengikuti

SIR adalah 57–64, apabila viskositas mooney melebihi atau kurang dari standar yang

telah ditentukan maka karet remah dinyatakan off spec (gagal produksi).

Dari penjelasan di atas, terlihat bahwa nilai viskositas mooney harus

(17)

proses pengolahan selanjutnya. Hal inilah yang membuat penulis tertarik membahas,

dimana hasil pembahasan diwujudkan dalam bentuk tugas akhir dengan judul

“PENGARUH NILAI VISKOSITAS MOONEY TERHADAP JUMLAH BERAT

MOLEKUL KARET REMAH SIR 20”.

1.2. Permasalahan

Dalam proses pengolahan karet remah nilai viskositas mooney perlu dijaga karena

nilai viskositas mooney mempengaruhi jumlah berat molekul. Semakin tinggi jumlah

berat molekul karet maka semakin panjang rantai molekul dan semakin tinggi nilai

viskositas mooney menyebabkan karet menjadi keras dan memiliki sifat fisik yang

unggul tetapi energi yang dibutuhkan untuk melumat karet akan semakin besar,

sebaliknya karet dengan jumlah berat molekul rendah akan menyebabkan nilai

viskositas mooney yang rendah dan membutuhkan energi yang sedikit jumlahnya

untuk melumat karet tetapi sifat fisiknya kurang baik. Oleh karena itu karet alam

dengan jumlah berat molekul yang medium dapat memberikan titik temu energi yang

hemat dengan sifat fisik yang unggul. Skala standar viskositas mooney yang

digunakan di PT. Bridgestone Sumatra Rubber Estate adalah 57–64.

1.3. Tujuan

Untuk mengetahui pengaruh nilai viskositas mooney terhadap jumlah berat molekul

dalam proses pengolahan karet remah sehingga dihasilkan produk karet remah dengan

kualitas karet SIR 20 yang memenuhi kualifikasi nilai viskositas mooney yang telah

(18)

1.4. Manfaat

Dengan diperolehnya gambaran yang jelas mengenai pengaruh nilai viskositas mooney

bahan baku karet remah serta jumlah berat molekul sesuai dengan mutu karet SIR 20

diharapkan dapat memberikan bahan masukan yang bermanfaat bagi perusahaan

(19)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Karet

Karet merupakan suatu polimer isoprena dan juga merupakan hidrokarbon dengan

rumus monomer (C5H8)n. Zat ini umumnya berasal dari getah salah satu tumbuhan

terutama dari pohon karet (havea brasileansis). Getah ini diperoleh setelah pohon

karet yang telah cukup umur dideres batangnya sehingga getahnya keluar, getah yang

keluar inilah sering disebut dengan lateks (karet alam). Kemudian diolah menjadi

berbagai macam produk karet.

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini,

karet alam sudah dapat disintesis, akan tetapi kegunaan dari karet alam ini tidak dapat

digantikan oleh karet sintesis. Jenis karet terbagi atas dua, yaitu : karet alam dan karet

sintesis. Walaupun karet alam sekarang jumlah produksi dan konsumsinya jauh di

bawah karet sintesis atau karet buatan pabrik, tetapi karet alam belum dapat

digantikan oleh karet sintesis. . Struktur karet alam 1,4 cis poliisoprena adalah sebagai

(20)

2.1.1. Sifat karet

Semua jenis karet adalah polimer tinggi dan mempunyai susunan kimia yang berbeda

dan memungkinkan untuk diubah menjadi bahan-bahan yang bersifat elastis. Namun,

bahan-bahan itu berbeda sifat bahan dasarnya misalnya, kekuatan tensil, daya ulur

maksimum, daya lentur dan terutama pada proses pengolahannya serta prestasinya

sebagai barang jadi.

Karet alam adalah suatu komoditi homogen yang cukup baik. Kualitas dan

hasil produksi karet alam sangat terkenal dan merupakan dasar perbandingan yang

baik untuk barang-barang karet buatan manusia. Karet alam mempunyai daya lentur

yang tinggi, kekuatan tensil dan dapat dibentuk dengan panas yang rendah. Daya

tahan karet terhadap benturan, gesekan dan koyakan sangat baik. Namun, karet alam

tidak begitu tahan terhadap faktor-faktor lingkungan, seperti oksidasi dan ozon. Karet

alam juga mempunyai daya tahan yang rendah terhadap bahan-bahan kimia seperti

bensin, minyak tanah, pelarut lemak, pelumas sintetis, dan cairan hidrolik. Karena

sifat fisik dan daya tahannya, karet alam dipakai untuk produksi-produksi pabrik yang

membutuhkan kekuatan yang tinggi dan panas yang rendah (misalnya ban pesawat

terbang, ban truk raksasa dan ban-ban kendaraan) dan produksi-produksi teknik lain

yang memerlukan daya tahan sangat tinggi.

2.1.2. Komposisi karet alam

(21)

Tabel 2.1 Komposisi Lateks Segar dari Kebun

Komponen komposisi dalam

lateks segar (%)

Karet hidrokarbon 36

Protein

1,4

Karbohidrat _1,6

Lipida _1,6

Persenyawaan organik _0,4

Persenyawaan anorganik _0,5

Air

58,5

(Ompusunggu, 1987)

Sedangkan komposisi lateks dalam karet kering adalah sebagai berikut:

Tabel 2.2 Komposisi Lateks dalam Karet Kering

Komponen komposisi dalam

lateks kering (%)

Karet hidrokarbon _92–94

Protein _2,5–3,5

Karbohidrat _-

Lipida _2,5–3,2

Persenyawaan organik _-

Persenyawaan anorganik _0,1-0,5

Air _0,3–1,0

(Ompusunggu, 1987)

Hasil yang diambil dari tanaman karet adalah lateks yang diolah menjadi sit, lateks

(22)

kambium dan kulit pohon yaitu merupakan cairan berwarna putih atau

kekuning-kuningan. Secara singkat komposisi lateks segar dari kebun adalah sebagai berikut :

Apabila lateks havea bracileansis segar dipusingkan pada kecepatan 32.000

putaran per menit (RPM) selama 1 jam, akan terbentuk 4 fraksi :

1. Fraksi karet

Fraksi karet terdiri dari partikel-partikel karet yang berbentuk bulat dengan diameter

0,05–3 mikron (µ). Partikel karet diselubungi oleh lapisan pelindung yang terdiri dari

protein dan lipida dan berfungsi sebagai pemantap.

2. Fraksi kuning

Fraksi ini terdiri dari partikel-partikel berwarna kuning yang mula-mula ditemukan

oleh Frey Wyssling, sehingga disebut partikel Frey wyssling. Ukuran partikel dan

berat jenisnya lebih besar dari partikel karet dan bentuknya seperti bola. Setelah

pemusingan dilakukan, partikel Frey wyssling biasanya terletak di bawah partikel

karet dan di atas fraksi dasar.

3. Fraksi serum

Fraksi serum juga disebut fraksi C (centrifuge serum) mengandung sebagian besar

komponen bukan karet yaitu air, karbohidrat, protein dan ion-ion logam.

4. Fraksi dasar

Fraksi dasar pada umumnya terdiri dari partikel-partikel dasar. Partikel dasar

mempunyai diameter 2–5 mikron dan berat jenisnya lebih besar dari berat jenis

partikel karet, sehingga pada pemusingan partikel-partikel dasar berkumpul di bagian

(23)

2.1.3. Spesifikasi karet

Karet alam merupakan komoditi perkebunaan yang unik karena penggunaannya

sebagai bahan baku industri sedangkan komoditi perkebunan lainnya sebagian besar

adalah bahan makanan dan minuman. Sebelum menjadi barang jadi (misalnya ban

kendaraan), karet mengalami pengujian mutu teknis yang ketat dan kemudian diproses

dengan prosedur pengolahan yang cukup rumit. Karena itu masalah mutu karet jauh

lebih canggih dibandingkan dengan mutu komoditi perkebunan lainnya

Karet spesifikasi teknis (TSR) yang dikenal dengan istilah “crumb rubber”

mula-mula diolah oleh Malaysia tahun 1966, kemudian diikuti oleh Singapura dengan

bahan baku berasal dari Indonesia yang penentuan jenis mutunya berdasarkan SMR

(Standard Malaysia Rubber) dan SSR (Singapore Specified Rubber) Sedangkan

Indonesia baru mulai mengolah crumb rubber pada tahun 1969 dengan spesifikasi

jenis mutu berdasarkan SIR (Standard Indonesia Rubber). Konsumen yang mula-mula

menerima dengan baik karet jenis crumb rubber ini adalah Amerika. Karena itu

ekspor karet Indonesia terutama ditujukan ke Amerika Serikat dan memperoleh

pasaran yang baik. Tahun 1982 jumlah karet Indonesia yang dikonsumsi oleh Amerika

Serikat adalah 54% dari konsumsi karet alam negara tersebut.

Untuk lebih jelasnya dapat kita tinjau proporsi jenis mutu karet alam ekspor

(24)

Tabel 2.3 Jenis Mutu Karet dalam Pasaran Internasional

No jenis mutu %

1 TSR-20 34,7

2 RSS-3 23,4

3 RSS-1 12,3

4 RSS-4 6,4

5 TSR-10 5,6

6 RSS-2 4,5

7 TSR-50 4,1

(Anwar, 1989)

TSR = Karet Spesifikasi Teknis/Technical Specified Rubber (TSR)

RSS = Lembar Karet Asap/Ribbed Smoke Sheet (RSS)

Proses pengolahan TSR dapat dibagi 2, yaitu:

1. Proses pengolahan bahan baku lateks

Proses pengolahan bahan baku lateks yaitu pengecilan ukuran, penipisan,

peremahan, pencacahan, pembutiran, pengeringan, pembalan dan pengepakan.

2. Proses pengolahan bahan baku koagulum

(25)

Tabel 2.4 Standard Indonesia Rubber (SIR)

(Anwar, 1987)

Pengujian mutu dilakukan sesuai dengan parameter skema SIR yang dikeluarkan

berdasarkan SK Mentri Perdagangan N0. 321/Kp/VIII/83 seperti pada tabel 2.4. Hasil

pengujian yang diperoleh walaupun memenuhi standar mutu tapi mempunyai variasi

yang cukup besar, apalagi bila diuji sifat-sifat fisika barang jadinya. Pada

masing-masing pabrik dapat juga terjadi variasi mutu untuk tiap kali produksi, begitu juga bila

dibandingkan antar pabrik.

2.2. Pengeringan

Dalam industri kimia sering sekali bahan-bahan padat harus dipisahkan dari suspensi,

misalnya secara mekanis dengan penjernihan atau filtrasi. Dalam hal ini pemisahan

yang sempurna sering kali tidak dapat diperoleh, artinya bahan padat selalu masih spesifikasi SIR

Kadar Abu,% maks 0,50 0,50 0,50 0,50 0,75 1,0 1,50

Kadar zat

Warna Lambang Hijau Hijau Hijau Hijau Coklat Merah Kuning

(26)

mengandung sedikit atau banyak cairan, yang hanya dapat dihilangkan dengan

pengeringan. Karena pertimbangan ekonomi (penghematan energi), maka sebelum

pengeringan dilakukan, sebaiknya sebanyak mungkin cairan sudah dipisahkan secara

mekanis.

Pengeringan merupakan cara untuk menghilangkan sebagian besar air dari

suatu bahan dengan bantuan energi panas dari sumber alam (sinar matahari) atau

buatan (alat pengering). Biasanya kandungan air tersebut dikurangi sampai batas

dimana mikroba tidak dapat tumbuh lagi.

Tujuan pengeringan adalah untuk mengurangi kadar air sampai batas

perkembangan mikroorganisme dan kegiatan enzim yang dapat menyebabkan

pembusukan terhambat atau terhenti. Dengan demikian bahan yang dikeringkan dapat

mempunyai waktu simpan yang lama.

Metode pengeringan memiliki keuntungan sebagai berikut :

- Bahan menjadi lebih tahan lama disimpan

- Volume bahan menjadi kecil

- Mempermudah dan menghemat ruang pengangkutan

- Mempermudah transport

- Biaya produksi menjadi murah

Metode pengeringan juga memiliki kekurangan yaitu sifat asal bahan yang

(27)

2.2.1. Faktor–faktor yang mempengaruhi pengeringan

Pada proses pengeringan selalu diinginkan kecepatan pengeringan yang maksimal.

Oleh karena itu perlu dilakukan usaha–usaha untuk mempercepat pindah panas dan

pindah massa (pindah massa dalam hal ini perpindahan air keluar dari bahan yang

dikeringkan dalam proses pengeringan tersebut). Ada beberapa faktor yang perlu

diperhatikan untuk memperoleh keepatan pengeringan maksimum, yaitu:

1. Luas permukaan

Semakin luas permukaan bahan yang dikeringkan, maka akan semakin cepat

bahan menjadi kering. Biasanya bahan yang akan dikeringkan dipotong– potong untuk

mempercepat pengeringan.

2. Suhu

Semakin besar perbedaan suhu (antara medium pemanas dengan bahan yang

dikeringkan), maka akan semakin cepat proses pindah panas berlangsung sehingga

mengakibatkan proses penguapan semakin cepat pula. Atau semakin tinggi suhu udara

pengering, maka akan semakin besar energi panas yang dibawa ke udara yang akan

menyebabkan proses pindah panas semakin cepat sehingga pindah massa akan

berlangsung juga dengan cepat.

3. Kecepatan udara

Umumnya udara yang bergerak akan lebih banyak mengambil uap air dari

permukaan bahan yang akan dikeringkan. Udara yang bergerak adalah udara yang

mempunyai kecepatan gerak yang tinggi yang berguna untuk mengambil uap air dan

(28)

4. Kelembaban udara

Semakin lembab udara di dalam ruang pengering dan sekitarnya, maka akan

semakin lama proses pengeringan berlangsung kering, begitu juga sebaliknya. Karena

udara kering dapat mengabsorpsi dan menahan uap air. Setiap bahan khususnya bahan

pangan mempunyai keseimbangan kelembaban udara masing–masing, yaitu

kelembaban pada suhu tertentu dimana bahan tidak akan kehilangan air (pindah) ke

atmosfir atau tidak akan mengambil uap air dari atmosfir.

5. Tekanan atmosfer dan vakum

Pada tekanan udara atmosfir 760 Hg (1 atm), air akan mendidih pada suhu

100oC. Pada tekanan udara lebih rendah dari 1 atmosfir air akan mendidih pada suhu

lebih rendah dari 100oC. Tekanan (P) rendah dan suhu (T) rendah cocok untuk bahan

yang sensitif terhadap panas , contohnya : pengeringan beku (freeze drying).

6. Waktu

Semakin lama waktu (batas tertentu) pengeringan, maka semakin lama proses

pengeringan selesai. Dalam pengeringan diterapkan konsep Temperatur tinggi waktu

yang singkat/HTST (High Temperature Short Time), waktu yang singkat dapat

(29)

2.3. Viskositas Mooney

2.3.1. Pengertian viskositas mooney

Viskositas mooney karet alam (Hevea Brasileansis) menunjukkan pangjangnya rantai

molekul karet atau berat molekul serta derajat pengikatan silang rantai molekulnya.

Pada umumnya semangkin tinggi berat molekul (BM) hidrokarbon karet semakin

panjang rantai molekul dan semakin tinggi tahanan terhadap aliran, dengan kata lain

karetnya semakin viskous dan keras.

Apabila berat molekul tinggi maka viskositas mooney akan naik sehingga karet

menjadi viskus dan keras sehinga energi yang dibutuhkan untuk melumat karet sangat

besar maka akan kurang menguntungkan maka hal itu tidak dikehendaki oleh

konsumen. Sebaliknya apabila viskositasnya rendah hidrokarbon karet dengan berat

molekul yang rendah membutuhkan energi yang lebih sedikit jumlahnya, tetapi sifat

fisika yang dihasilkan kurang baik. Oleh karena itu karet alam dengan berat molekul

yang medium dapat memberikan titik temu antara energi yang hemat dengan sifat

fisika yang unggul.

Alat yang paling terkenal dan paling banyak digunakan adalah viskometer

mooney. Dalam satu ruangan dengan suhu tertentu dan yang diperlengkapi dengan

rusuk–rusuk, dimasukkan contoh dari campuran yang harus diperiksa. Dalam ruangan

yang terisi dengan campuran karet ini berada satu rotor yang berusuk dan yang

digerakkan oleh satu motor listrik. Waktu rotor diputar, campurannya memberi

(30)

kaku campurannya, makin tinggi perlawanannya, dan makin tinggi angka diatas

lonceng ukur. Satu campuran mempunyai “mooney 80”, apabila penunjuknya berada

diatas 80.

2.3.2. Cara Pengukuran viskositas mooney

Pengukuran viskositas mooney dilakukan dengan mooney viskometer, yaitu

berdasarkan pengukuran gesekan rotor pada karet padat yang berfungsi sebagai

tahanan dengan meletakkan sampel karet di atas dan di bawah rotor yang dapat

berputar.

Sebelum motor dijalankan, dipanaskan 1 menit. Kemudian motor dijalankan

dan rotor akan berputar. Tenaga yang digunakan untuk memutar rotor didalam sampel

karet dapat dibaca pada skala. Pembacaan dilakukan setelah 5 menit. Bila pada skala

tercatat 55, artinya viskositas mooney adalah 55 (ML1+4) pada suhu 100˚C dengan

pengertian satuan sebagai berikut :

M = Mooney

L = Large rotor (rotor ukuran besar)

1 = Pemanasan pendahuluan 1 menit

100˚C = Suhu yang dipakai untuk pengujian

5 = Pembacaan 5 menit setelah rotor dipanaskan dan dijalankan.

Mooney viskometer pada dasarnya adalah alat untuk mengukur aliran viskositas gesek

yang dirancang pada ML (1+4) dengan tingkat ketegangan ± 1,5/detik setelah

(31)

periode gesekan selama 4 menit. Pengukuran aliran dilakukan selama kompresi

sederhana pada suhu 100oC.

2.3.3. Faktor–faktor yang mempengaruhi viskositas mooney

1. Cara dan pH pembekuan

Cara pembekuan dapat mempengaruhi nilai viskositas mooney

Tabel 2.5 Pengaruh beberapa cara pembekuan terhadap nilai viskositas mooney

cara pembekuan

nilai viskositas mooney

( ฀M )pada suhu 100˚C

Asam ₇₄

Panas ₇₅

Mikrobiologi ₈₂

Alami ₉₂

(Lau)

Dari tabel 2.5 tampak bahwa pembekuan dengan asam semut menghasilkan

nialai viskositas rendah dibandingkan dengan cara yang lain. Pembekuan secara alami

menyebabkan nilai viskositas tinggi dan tidak seragam karena proses pembekuannya

tidak serentak dan merata. Oleh karena itu untuk pengolahan SIR 5 CV dianjurkan

hanya dibekukan dengan asam semut dan dihindarkan terjadinya prakoagulasi lateks

(32)

Perbedaan pH pembekuan dengan asam semut tidak banyak pengaruhnya

terhadap kenaikan nilai viskositas. Dengan jarak pH pembekuan 4,5–5,5 kenaikan

nilai viskositas mooney hanya 0–3.

2. Pengaruh pencemaran

Pencemaran lateks dengan air akan sedikit menurunkan nilai viskositas

Tabel 2.6 Pengaruh pencemaran terhadap nilai viskositas awal (Po/Wallace

Plasticity)

(Rubber Ressearch Institute of Malaysia)

Dari tabel 2.6 tampak bahwa pengenceran akan sedikit menurunkan nilai

viskositas awal, dampaknya variasi kadar karet kering (KKK) lateks setiap hari dapat

sedikit mempengaruhi nilai viskositas. Oleh karena itu faktor–faktor yang

mempengaruhi KKK harus selalu diperhatikan dan KKK diuji setiap hari.

3. Melambatkan pengolahan bekuan dan remah

Bekuan dan remah yang tidak diproses akan dapat meningkatkan nilai viskositas

(33)

Tabel 2.7 Pengaruh waktu penyimpanan dalam bentuk bekuan dan remah

Dari tabel 2.7 terlihat semakin lama bekuan dan remah dibiarkan tidak diolah,

akan semakin tinggi nialai viskositas mooneynya. Hal ini disebabkan semakin cepat

reaksi ikatan silang di antara gugus aldehida yang reaktif dengan gugus diamin, metil

atau metilen di dalam bekuan dan remah. Oleh karena itu dianjurkan untuk segera

mengolah bekuan dan remah.

4. Suhu Pengeringan

Pada waktu karet alam dipanaskan, akan terjadi dua reaksi yaitu reaksi ikatan silang

gugus aldehida yang reaktif dan gugus oksidasi yang memutuskan rantai molekul

karet. Suhu pengeringan yang tinggi dapat menaikkan atau menurunkan viskositas

karet tergantung hubungan di antara kedua reaksi tersebut.

Tetapi pengeringan pada suhu tinggi dan waktu lama selalu akan menurunkan

(34)

molekul lebih cepat dibandingkan dengan reaksi ikatan silang gugus aldehida. Untuk

pengolahan SIR 5CV dianjurkan untuk menggunakan suhu pengering 100–110 0C.

5. Suhu Bandela

Suhu tinggi pada waktu membuat bandela dari kaaret remah yang baru keluar dari alat

pengering akan meningkatkan viskositas mooney karet

Tabel 2.8 Pengaruh suhu bandela terhadap nilai viskositas mooney

suhu bandela

(˚C)

nilai viskositas mooney ( ฀M )

pada suhu 100˚C terhadap waktu

penyimpanan (minggu)

0 4 8

30 75 79 80

55 82 87 87

100 82 88 88

(Rubber Ressearch Institute of Malaysia)

Pada tabel 2.8 tampak bahwa semakin tinggi suhu bandela dan semakin lama

waktu penyimpanan akan semakin tinggi nilai viskositas mooneynya. Hal ini

disebabkan kecepatan reaksi ikatan silang gugus aldehida lebih besar dibandingkan

dengan pemutusan ikatan rantai oleh reaksi oksidasi, karena jumlah oksigen didalam

bandela sedikit (bandela masih panas). Oleh karena itu dianjurkan remah keluar dari

alat pengering segera didinginkan dengan kipas sampai suhu udara luar, sehingga pada

waktu dibuat bandela remah sudah dalam keadaan dingin. Hal ini untuk

menghindarkan terjadinya uap air (kondensasi) di dalam plastik yang digunakan untuk

(35)

2.4. Berat Molekul (BM) Pada Karet Alam

Berat molekul (BM) karet yang terdapat dalam lateks untuk tanaman muda kira-kira

60.000 dan tanaman tua sekitar 200.000. Karet dengan berat molekul rendah lebih

dapat larut dibandingkan dengan karet yang memiliki berat molekul tinggi dan ini

memungkinkan fraksionasi dari karet dengan perbedaan kelarutan. Perbedaan karet

yang dihasilkan dari dua variabel adalah pada berat molekul dan bahan kimia non

karet.

Pada kompon murni (kompon pure gum) karet alam laju matang, viskositas

wallace awal (viskositas mooney) dan PRI (Plasticity Retention Index) dari bahan

karet remahnya mempengaruhi sifat–sifat tegangan vulkanisat dari kompon murni

tersebut, seperti misalnya modulus, tegangan putus, dan perpanjangan putus.

Pematangan kompon karet biasanya dilakukan dengan cara memanaskan

campuran terdiri dari karet dan bahan–bahan kimia. Sebagai bahan pematang (bahan

vulkanisasi) lazimnya dipakai belerang.

Perubahan sifat–sifat mekanis yang penting sebagai akibat proses pematangan

(proses vulkanisasi) kompon karet adalah antara lain pertambahan elastisitas,

peningkatan tegangan putus serta modulus, lenyapnya sifat keterlarutan dan hilangnya

sifat kelikatan. Dengan sendirinya proses tersebut juga akan meningkatkan viskositas

(36)

Belerang merupakan bahan pematang (bahan vulkanisasi) yang dapat membuat

kaitan silang dengan rantai hidrokarbon karet alam. Secara statistik telah dibuktikan

bahwa ada hubungan antara derajat pengikatan silang dengan kadar belerang terikat

dan modulus.

Semakin banyak kaitan silang yang terbentuk selama proses–pematangan

(proses vulkanisasi), makin rendah berat molekul rata–rata antara dua kaitan silang

berurutan, makin tinggi tegangan putus dari vulkanisat kompon murni (sampai

mencapai suatu maksimum untuk kemudian turun lagi).

Semakin banyak kaitan silang yang terbentuk dalam kompon murni selama

proses pematangan (proses vulkanisasi) makin rendah berat molekul rata–rata antara

dua kaitan silang berurutan, makin tinggi tegangan tarik 300% (modulus 300%) dan

tegangan tarik 500% (modulus 500%) ternyata bahwa fakta tersebut sesuai dengan

hasil – hasil percobaan akhir – akhir ini.

Semakin tinggi kadar belerang terikat dalam kompon murni yang

dimatangkan, makin tinggi tegangan putus vulkanisat yang diperoleh sampai

mencapai maksimum untuk kemudian turun lagi.

Hasil percobaan akhir–akhir ini dengan menggunakan susunan kompon

ACS-1, menunjukkan adanya hubungan nyata yang berbanding terbalik anatara rapat kaitan

silang dengan regangan TC (TC strain) untuk jangkauan nilai–nilai pengamatan yang

(37)

untuk jangkauan nilai–nilai pengamatan yang panjang hubungan garis regresinya

memenuhi suatu persamaan garis lengkung kuadratik.

Banyaknya ikatan–ikatan monosulfida, disulfida, dan polisulfida dalam

vulkanisat karet alam akan menentukan sifat – sifat fisiknya. Untuk mendapatkan

sifat–sifat fisikanya. Untuk mendapatkan sifat–sifat fisika yang baik belum ada suatu

aturan tertentu mengenai jumlah masing–masing jenis kaitan silang yang harus

terbentuk selama proses pemtangan (proses-vulkanisasi). Tetapi diduga bahwa

perbandingan jumlah masing–masing jenis tersebut harus seimbang.

Berat molekul hidrokarbon karet alam (cis 1,4 poliisoprena) dalam kompon

murni dapat dihubungkan terhadap viskositas mooney kompon dengan persamaan

empiris sebagai berikut :

10-5 M = 0.0623 ( ฀M + 18.7)

M : Berat molekul hidrokarbon karet alam ฀ M : Viskositas mooney kompon

Penggolongan jenis mutu pada karet konvensional dilakukan atas dasar sifat

sifat visual atau sifat–sifat yang dapat dilihat oleh mata, misalnya warna karet, adanya

cendawan serta noda–noda lain (gelembung udara, dan sebagainya), serta tebal

lembaran karet.

Masing–masing kelas tersebut di atas terbagi lagi atas beberapa jenis mutu,

sehingga seluruhnya ada 35 jenis mutu. Jelas bahwa penggolongan menurut kelas

(38)

penggolongan jenis–jenis mutu didasarkan atas sifat–sifat visual. Sistem

penggolongan tersebut sama sekali tidak memberikan informasi tentang sifat–sifat

teknis dari karet mentahnya (kecuali untuk barang–barang jadi karet yang berwarna

muda), dan tidak terdapat hubungan langsung antara warna, gelembung udara dan

noda–noda tertentu lainnya dengan sifat sifat teknis yang menjadi persyaratan barang

barang jadi karet yang diproduksi.

Pihak konsumen bahan mentah karet di luar negeri menginginkan bahan yang

dengan jelas diketahui sifat–sifat teknis serta kadar komponen–komponennya,

sehingga pengusaha pabrik–pabrik barang jadi dapat mengatur proses setepat mungkin

sesuai dengan kondisi pengolahannya masing–masing. RSS dari jenis mutu yang

sama, tetapi dihasilkan oleh perkebunan yang berbeda, mungkin mempunyai sifat-sifat

teknis tertentu yang tidak sama. Untuk mengatasi ketidakseragaman bahan mentah

karet alam lazimnya pabrik–pabrik besar barang jadi karet di luar negeri menggiling

atau mencampur dulu stok yang diperlukan sampai menjadi seragam atau (homogen)

sebelum dipakai lebih lanjut pada pembuatan kompon. Walaupun demikian masih

diharapkan agar supaya bahan mentah yang dibelinya mempunyai sifat–sifat teknis

yang cukup seragam (homogen) dan dapat disajikan dalam bentuk yang sesuai dengan

kondisi pengolahan di pabrik–pabrik modern pada waktu ini demi perbaikan efisiensi

(39)

BAB 3

BAHAN DAN METODE

3.1. Alat

1. Penangas

2. Mooney viskometer

3. Obeng

3.2. Bahan

- Sampel (karet remah)

3.3. Prosedur

3.3.1 Penentuan nilai viskositas mooney

- Pastikan alat viskosimeter dalam keadaan layak dan aman digunakan

- Masukkan sampel diantara plat logam atas dan bawah (salah satu sampel

dimasukkan melalui batang rotor)

- Tutup stator atas, periode pra pemanasan 1 menit, setelah itu rotor akan

berputar dan menit ke 5 adalah nilai ML1+4 ditandai dengan bunyi alarm serta

rotor berhenti

- Buka plat logam atas, keluarkan rotor lalu dibersihkan dari sampel

Pakai APD sarung tangan kulit untuk memasukkan / mengeluarkan rotor ke dan dari

(40)

BAB 4

DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Percobaan

Pengumpulan data percobaan diperoleh dari data lapangan dan laboratorium yang

dilakukan di PT. Bridgestone Sumatera Rubber Estate, Dolok Merangir. Data-data

hasil pengamatan viskositas mooney yang terjadi pada karet remah:

Tabel 4.1 Data pengamatan potongan uji karet remah yang memenuhi

kualifikasi

DXTA77-2A-01 36 57,5 131 126 131 130

DXTA77-2A-03 108 58,3 132 125 132 131

DXTA77-2A-09 297 58,7 133 127 133 131

DXTA77-2A-13 441 61,3 132 128 133 132

(41)

Tabel 4.2 Data pengamatan potongan uji karet remah yang mengalami

DXTA77-2A-03 81 66,8 130 126 132 131

DXTA77-2A-03 90 67,5 131 126 133 131

DXTA77-2A-25 891 68,3 131 126 133 128

DXTA77-2A-24 864 69,7 131 128 130 130

DXTA77-2A-23 847 73,1 132 126 131 129

Tabel 4.3 Data pengamatan potongan uji karet remah yang mengalami

viskositas mooney rendah

DXTA77-2A-18 36 50,2 131 129 133 132

DXTA77-2A-54 108 48,6 132 130 134 132

DXTA77-2A-70 297 48,4 133 130 133 133

DXTA77-2A-79 324 47,9 133 130 134 132

DXTA77-2A-98 612 46,8 134 129 134 133

Keterangan :

a. Pallet adalah wadah karet remah yang sudah dikemas, dimana 1 pallet

terdiri dari 36 bale

b. Bale adalah karet remah berbentuk persegi dengan berat 35 Kg

c. Viskositas mooney ( ฀ M ) dalam satuan unit mooney

d. Suhu setting adalah suhu yang diatur oleh operator lapangan pada alat

pengering

(42)

f. B1 adalah mesin pengering 1

g. B2 adalah mesin pengering 2

4.2. Penentuan Jumlah Berat Molekul

`

Untuk menentukan jumlah berat molekul yang mempengaruhi nilai Viskositas

Mooney, sebagai salah satu penentu standar mutu SIR 20 terhadap proses pengeringan

pada unit produksi crumb rubber SIR 20 di PT. Bridgestone Sumatera Rubber Estate

Dolok Merangir, maka perhitungannya :

Sebagai contoh perhitungan, data yang digunakan adalah data pengamatan untuk

(43)

Diketahui : Untuk bale no. 612 pada tabel 4.3: Nilai viskositas mooney ( ฀ M ) = 46,8

Tabel 4.4 Data berat molekul (BM) pada nilai viskositas mooney yang memenuhi

kualifikasi

DXTA77-2A-01 36 57.5 131 126 131 130 474.726

DXTA77-2A-03 108 58.3 132 125 132 131 479.710

DXTA77-2A-09 297 58.7 133 127 133 131 482.202

DXTA77-2A-13 441 61.6 132 128 133 132 498.400

DXTA77-2A-17 612 62.1 133 128 134 132 506.499

Tabel 4.5 Data berat molekul (BM) pada nilai viskositas mooney yang

Mengalami viskositas mooney tinggi

DXTA77-2A-03 81 66.8 130 126 132 132 532.655

DXTA77-2A-03 90 67.5 131 126 133 130 537.026

DXTA77-2A-25 891 68.3 131 126 133 130 542.011

DXTA77-2A-24 864 69.7 131 128 130 130 550.732

(44)

Tabel 4.6 Data berat molekul (BM) pada viskositas mooney yang mengalami

viskositas mooney rendah.

Pallet lot. Bale

Viskositas mooney

( ฀ M )

Suhu setting

Suhu

actual Berat molekul

(BM)

B1 B2 B1 B2

DXTA77-2A-18 36 50.2 131 129 133 132 429.247

DXTA77-2A-54 108 48.6 132 130 134 132 419.279

DXTA77-2A-70 297 48.4 133 130 133 133 418.033

DXTA77-2A-79 324 47.9 133 130 134 131 414.918

(45)

(46)

(47)

Gambar 4.3. Grafik viskositas mooney VS jumlah berat molekul karet remah

SIR 20 yang mengalami viskositas mooney rendah

(48)

4.3. Pembahasan

Sesuai dengan gambaran masalah yang dijelaskan sebelumnya, viskositas mooney

karet alam (Havea Brasileansis) menunjukkan panjangnya rantai molekul karet atau

berat molekul serta derajat pengikatan silang rantai molekulnya. Pada umumnya

semakin tinggi berat molekul (BM) hidrokarbon karet semakin panjang rantai molekul

dan semakin tinggi tahanan terhadap aliran dengan kata lain karetnya semakin viskous

dan keras. Apabila berat molekul tinggi maka viskositas mooney akan naik sehingga

energi yang dibutuhkan untuk mengolah karet menjadi produk jadi akan besar dan

kurang menguntungkan. Sebaliknya, apabila viskositas mooney rendah hidrokarbon

karet dengan berat molekul rendah membutuhkan jumlah energi yang lebih sedikit,

tetapi sifat fisik yang dihasilkan kurang baik. Karet dengan nilai viskositas mooney

yang tepat (57–64 unit mooney) tidak memerlukan proses premastikasi sehingga dapat

(49)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Dari data hasil pengamatan nilai viskositas mooney di PT. Bridgestone Sumatera Rubber Estate dapat diketahui bahwa semakin tinggi nilai viskositas

mooney maka semakin tinggi jumlah berat molekulnya sebaliknya, semakin

rendah nilai viskositas mooney maka jumlah berat molekulnya semakin rendah. 2. Dari data hasil pengamatan nilai viskositas mooney di PT. Bridgestone

Sumatera Rubber Estate dapat diketahui bahwa berat molekul (BM) yang sesuai sebesar 498.400 dengan nilai viskositas mooney 61,6 yang sesuai standar mutu produksi yang ditetapkan.

5.2. Saran

Untuk memperoleh nilai viskositas mooney sesuai dengan parameter mutu SIR 20

untuk tujuan ekspor, maka bahan baku yang digunakan sebaiknya bahan baku baru

atau dicampurkan dengan bahan baku lama dan bahan baku baru yang dikeringkan

(50)

DAFTAR PUSTAKA

Anwar, A. 1987. Teknologi Pengolahan Karet Spesifikasi Teknis. Sungei Putih,

Medan: Lembaga Pendidikan Perkebunan (LPP).

Bernasconi, G. 1995. Teknologi Kimia. Bagian 2. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.

http://www.google.com/viskositas mooney. Diakses tanggal 12 Maret, 2009

Kartowardoyo, S. 1980. Penggunaan Wallace Plastimeter Untuk Penentuan

Karakteristik – karakteristik Pematangan Karet Alam. Yogyakarta: