PENGARUH PENAMBAHAN KARBON HITAM SEBAGAI
BAHAN PENGISI PADA PROSES PENGOLAHAN
KOMPON TERHADAP KEKERASAN PADA
PROSES PEMBUATAN PACKING PINTU
REBUSAN DI PT. INDUSTRI
KARET NUSANTARA
KARYA ILMIAH
REALITA SURBAKTI 092401073
PROGRAM DIPLOMA III KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH PENAMBAHAN KARBON HITAM SEBAGAI
BAHAN PENGISI PADA PROSES PENGOLAHAN
KOMPON TERHADAP KEKERASAN PADA
PROSES PEMBUATAN PACKING PINTU
REBUSAN DI PT. INDUSTRI
KARET NUSANTARA
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli
Madya
REALITA SURBAKTI
092401073
PROGRAM DIPLOMA III KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH PENAMBAHAN CARBON BLACK SEBAGAI BAHAN PENGISI PADA PROSES PENGOLAHAN COMPOUND TERHADAP KEKERASAN (HARDNESS) PADA PROSES PEMBUATAN PACKING PINTU REBUSAN DI PT. INDUSTRI KARET NUSANTARA
Kategori : KARYA ILMIAH
Nama : REALITA SURBAKTI Nomor Induk Mahasiswa : 092401073
Program Studi : D-III KIMIA Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) NIP. 1955 1218 1987012001 NIP.195503251986012002
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
PENGARUH PENAMBAHAN KARBON HITAM SEBAGAI BAHAN PENGISI PADA PROSES PENGOLAHAN KOMPON TERHADAP KEKERASAN
PADA PROSES PEMBUATAN PACKING PINTU REBUSAN DI PT. INDUSTRI KARET NUSANTARA
TUGAS AKHIR
Saya mengaku bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 13 Juli 2012
PENGHARGAAN Bismillaahhirrohmaanirrohiim
Alhamdulillaahi Robbil aalamiin Penulis ucapkan sebagai suatu ungkapan rasa syukur kepada Allah SWT Tuhan Yang Maha Esa atas kuasaNya yang tetap mencurahkan berkah serta hidayahnya dan atas ridho Allah SWT penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Ahli Madya (AMd). Pada masa penyelesaian karya ilmiah ini, penulis telah banyak mendapatkan dukungan dan bantuan dari berbagai pihak-pihak yang terlibat. Oleh karena itu, dengan rasa kerendahan hati penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan kepada :
1. Ibu Dr. Rumondang Bulan, M.S, selaku ketua departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Seluruh Staff Pengajar dan Administrasi Program Studi D III Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang telah banyak membimbing dan membantu penulis dalam melaksanakan proses pembelajaran di Universitas Sumatera Utara.
3. Ibu Dra.Herlince Sihotang,M.Si selaku dosen pembimbing dan sebagai sekretaris Program Studi D III Kimia yang dengan sabar membimbing dan meluangkan waktunya kepada penulis dalam penyusunan Karya Ilmiah ini.
4. Keluarga tercinta, Ayahanda Drs.Umar Surbakti dan Ibunda Samsidar Harahap serta abangda Otawa Jiwa Surbakti dan adinda Pinta Pora Surbakti yang selalu memberikan kasih sayang dan mendo’akan yang terbaik untuk Penulis serta bantuan berupa moril dan materil, tanpa mereka penulis bukanlah apa-apa.
5. Seluruh staf dan Karyawan PT. Industri Karet Nusantara – Pabrik Rubber Articles, yang telah membantu dan mengarahkan Penulis selama melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL).
6. Teman-teman semasa PKL, Era Rahayu dan Pipin Sulistiono yang telah banyak memberikan dukungan dan perhatiannya kepada penulis.
7. Teman Dekat Saya Afri Akbar yang telah banyak membantu penulis dalam hal memberikan semangat serta dukungan kepada penulis.
8. Sahabat-sahabat saya Eight People Creative dan teman-teman saya angkatan 2009 serta keluarga besar Kimia Industri yang telah memberikan semangat serta dukungan kepada penulis dari awal hingga akh ir pada masa pekuliahan.
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai penambahan carbon black sebagai bahan
pengisi pada proses pengolahan kompon dengan variasi 6, 7, 8, 9, 10, 11 kg dan
diperoleh kekerasan (hardness) masing-masing 63, 70, 73, 75, 82, 85 Shore A. Dari
hasil analisa diperoleh bahwa, semakin banyak penambahan carbon black maka
semakin besar hardness yang diperoleh begitu juga sebaliknya semakin sedikit
THE EFFECT ADDITION OF CARBON BLACK AS FILLER AT
PROCESSING OF COMPOUND TO HARDNESS IN THE
PROCESS OF PACKING THE DOOR STEW
IN PT.INDUSTRI KARET NUSANTARA
ABSTRACT
Have been made for the addition of carbon black filler material in the processing
of compound with variation of 6, 7, 8, 9, 10, 10, 11 kg and hardness is obtained for
63, 70, 73, 75, 82, 88 ShoreA. Analysis of the results obtained that,the more the
addition of carbon black, the greater hardnessand vice versa gained the slight increase
DAFTAR ISI
DAFTAR LAMPIRAN xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang 1
1.2.Permasalahan 3
1.3.Tujuan 3
1.4.Manfaat 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Karet Alam 4
2.2.Karet Sintetis 5
2.3.Struktur Kimia Karet 9
2.4.Pemilihan Bahan Pengisi 10 2.5.Klasifikasi Carbon Black 10
2.5.1.Furnace Black 10
2.5.2.Thermal Black 11
2.5.3.Channel Black 11
2.5.4.Jenis Carbon Black Lainnya 11
2.7.Bahan Pengisi Penguat 13 2.8.Pengaruh dari Bahan Pengisi 13 2.8.1.Pengaruh Ukuran danStruktur Bahan Pengisi 14 2.8.2.Pengaruh Bahan Pengisi Pada Sifat Mekanis 16 2.9.Ketahanan Kompon Terhadap Abrasi 17 BAB 3 METODE PEMBAHASAN
3.1.Alat 18
3.2.Bahan 19
3.3.Prosedur Kerja 19
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Hasil 23
4.2.Pembahasan 23
Bab 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan 25
5.2.Saran 25
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.Isoprene 6
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai penambahan carbon black sebagai bahan
pengisi pada proses pengolahan kompon dengan variasi 6, 7, 8, 9, 10, 11 kg dan
diperoleh kekerasan (hardness) masing-masing 63, 70, 73, 75, 82, 85 Shore A. Dari
hasil analisa diperoleh bahwa, semakin banyak penambahan carbon black maka
semakin besar hardness yang diperoleh begitu juga sebaliknya semakin sedikit
THE EFFECT ADDITION OF CARBON BLACK AS FILLER AT
PROCESSING OF COMPOUND TO HARDNESS IN THE
PROCESS OF PACKING THE DOOR STEW
IN PT.INDUSTRI KARET NUSANTARA
ABSTRACT
Have been made for the addition of carbon black filler material in the processing
of compound with variation of 6, 7, 8, 9, 10, 10, 11 kg and hardness is obtained for
63, 70, 73, 75, 82, 88 ShoreA. Analysis of the results obtained that,the more the
addition of carbon black, the greater hardnessand vice versa gained the slight increase
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Packing Pintu Rebusan adalah suatu produk jadi yang dihasilkan dari
pencampuran karet alam dan karet sintetis. Packing pintu rebusan sangat banyak
digunakan di PKS yang berguna untuk mencegah agar uap air tidak keluar dari pintu
rebusan. Untuk membuat packing pintu rebusan ada beberapa tahap yang harus
dilakukan yaitu: pembuatan kompon packing pintu rebusan, pengujian hardness,
persiapan dan pengendalian packing pintu rebusan, proses vulkanisasi, proses
pendinginan dan finishing.
Pada proses pembuatan packing pintu yang harus diperhatikan agar mendapat hasil
kompon yang bagus adalah dengan cara memperhatikan penambahan bahan
pengisinya.
Vulkanisasi adalah kunci dari keseluruhan teknologi karet, walaupun kadar bahan
yang terlibat dalam proses vulkanisasi tidak lebih dari 0,5 - 5 % dari berat keseluruhan
campuran, namun proses ini memegang peranan yang sangat penting dalam
pembentukan sifat fisik dan sifat kimia yang dikehendaki. Maka setelah memilih jenis
elastomer yang digunakan sebagai bahan dasarnya, selanjutnya ditentukan sistem
vulkanisasinya. Sistem vulkanisasi dapat didefenisikan sebagai jumlah aditif yang
diperlukan untuk memvulkanisasi elastomer atau karet yang semula bersifat plastis,
liat dan tidak mantap terhadap suhu (thermoplastis) berubah menjadi elastis, kuat dan
Sistem vulkanisasi melibatkan bahan pemvulkanisasi, pengisi, pencepat,
penggiat dan bila perlu penghambat untuk mengatur waktu pravulkanisasi atau scorch,
waktu vulkanisasi dan tingkat kematangan (curing state) serta mengatur processability
pada suhu yang diinginkan agar memperoleh sifat fisik vulkanisat yang dikehendaki.
Pemilihan Karet adalah tahap pertama dalam penyusunan kompon. Dimana
karet yang baik dapat meningkatkan mutu kualitas yang baik juga. Tahap kedua
adalah sistem vulkanisasi, dengan adanya vulkanisasi dilakukan dengan pemanasan
yang baik akan dapat membentuk kompon yang baik, dan tahap ketiga adalah
pemilihan bahan pengisi. Bahan pengisi penguat dan ukuran partikel sangat
berpengaruh terhadap barang jadi karet dan pengolahannya.
Carbon black dengan ukuran partikel kecil memberikan kuat tarik tertinggi
pada penambahan optimum. Carbon black juga dapat mengaktifkan vulkanisasi.
Modulus merupakan fungsi utama dari ukuran, struktur dan banyaknya
penambahan carbon black. Makin meningkat lagi jika pemakaian carbon black
bertambah ( Dr. Suharto H.,1993 ).
Berdasarkan hal diatas, penulis ingin membuat karya ilmiah dengan judul “
Pengaruh Penambahan karbon hitam Sebagai Bahan Pengisi Pada Proses Pengolahan
kompon Terhadap Kekerasan pada Proses Pembuatan Packing Pintu Rebusan Di
PT.Industri Karet Nusantara ”
1.2.Permasalahan
Bagaimana pengaruh penambahan carbon black sebagai bahan pengisi dalam proses
vulkanisasi terhadap kekerasan pada pengolahan kompon di PT. Industri Karet
1.3.Tujuan
Untuk mengetahui pengaruh penambahan carbon black sebagai bahan pengisi dalam
proses vulkanisasi sehingga diperoleh gambaran mengenai kondisi komponyang
dihasilkan untuk membuat packing pintu rebusan yang bagus.
1.4.Manfaat
Untuk mendapatkan hasil kompon yang bagus untuk pembuatan packing pintu
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Karet Alam
Karet alam merupakan produk yang diperoleh dari pengolahan lateks
pohon,melalui torehan atau pemotongan tanamannya. Tanaman karet tidak menuntut
kesuburan tanah yang tinggi. Di Indonesia dan malaysia karet dapat diusahakan
dengan hasil yang cukup tinggi di daerah-daerah dengan tanah yang kurang subur,
asalkan disertai dengan pemupukan dan pengolahan tanaman yangcukup baik. Tanah
yang paling cocok untuk tanaman karet terutama tanah-tanah yang mudah ditembus
air dan tidak terdapat lapisan sampai kedalaman 2-3 meter. Tanaman karet dapat tahan
di tanah dengan pH 4-8 dan yang paling cocok di tanah dengan pH antara 5-6
(Sembiring,T,K,.1985)
Ada beberapa macam karet alam yang dikenal luas,yaitu :
1. Bahan oleh karet (lateks kebun, slat tipis,dan lump segar)
2. Karet konvensional (ribbed smoked sheet, white creepes dan pale crepe, estate
brown crepe, thin bark crepe,pure smoke blanket crepe ambers dan off crepe)
3. Lateks pekat
4. Karet bongkah atau block rubber
5. Karet spesifikasi teknis atau crumb rubber
6. Karet siap olah atau tyre rubber
Walaupun karet alam sekarang ini jumlah produksi dan konsumsinya jauh
dibawah karet sintetis atau karet buatan pabrik, tetapi sesungguhnya karet alam belum
dapat digantikan oleh karet sintetis. Bagaimanapun, keunggulan yang dimiliki karet
alam sulit ditandingi oleh karet sintetis. Hal ini disebabkan karena karet alam
memiliki kelebihan-kelebihan dibandingkan karet sintetis yaitu :
1. Memiliki daya elastisitas atau daya lenting yang sempurna
2. Memiliki plastisitas yang baik sehingga pengolahannya mudah
3. Mempunyai daya aus yang tinggi
4. Tidak mudah panas (low heat build up)
5. Memiliki daya tahan yang tinggi terhadap keretakan (groove cracking
resistance)
Namun,karet sintetis juga memiliki kelebihan seperti tahan terhadap
berbagai zat kimia dan harganya yang cenderung bisa dipertahankan supaya tetap
stabil. Walaupun memiliki beberapa kelemahan dipandang dari sudut kimia maupun
bisnisnya, akan tetapi menurut ahli, karet alam tetap memiliki harga pasar yang baik.
Beberapa industri tetap memiliki ketergantungan yang besar terhadap pasokan karet
alam, misalnya industri ban yang merupakan pemakai terbesar karet alam
(Omposunggu,M.,dan dalimunthe,R.1995).
2.2.Karet Sintetis
Karet sintetis sebagai besar dibuat dengan mengandalkan bahan baku minyak
bumi. Pengembangan karet sintetis secara besar-besaran dilakukan sejak zaman
bahwa kenyataannya jumlah suplay karet alam tidak akan mampu memenuhi seluruh
kebutuhan dunia karet.
Negara-negara industri maju merupakan pelopor berkembangnya jenis-jenis
karet sintetis. Sekarang banyak karet sintetis yang dikenal. Biasanya setiap jenis
memiliki sifat tersendiri yang khas. Ada yang jenis yang tahan terhadap panas atau
suhu tinggi, pengaruh udara, dan bahkan ada yang kedap gas . Berdasarakan tujuan
pemanfaatannya, ada dua macam karetsintetis yang dikenal, yaitu karet sintetis yang
digunakan secara umum serta karet sintetis yang digunakan secara khusus.
A. Karet Sintetis yang digunakan secara umum
1. SBR (Styrene Butadiena Rubber)
Jenis SBR merupakan jenis karret yang paling banyak diproduksi dan
digunakan. Jenis ini memiliki ketahanan kikis yang baik dan kalor atau panas yang
ditimbulkan juga rendah. Namun SBR yang tidak diberi tambahan bahan penguat
memiliki kekuatan yang rendah dibanding dengan karet alam.
2. BR (Butadiena Rubber)
Dibanding dengan SBR, karet jenis BR lebih lemah, daya lekat lebih rendah
dan pengolahannya juga tergolong sulit. Karet ini jarang digunakan tersendiri. Untuk
membuat suatu barang biasanya Brdicampur dengan karet alam.
3. IR (Isoprene Rubber)
Jenis karet ini mirip dengan karet alam karena sama-sama merupakan polimer
keseluruhan. Jenis IR ini memiliki kelebihan lain dibanding dengan karet alam, yaitu
lebih murni dalam bahan dan viskositasnya lebih mantap.
B. Karet sintetis untuk kegunaan khusus
Jenis-jenis karet sintetis ini tidak terlalu banyak digunakan dibanding dengan
karet sintetis untuk kegunaan umu. Jenis ini digunakan untuk keperluan khusus karena
memiliki keperluan yang tidak dipunyai jenis karet sintetis, yang pertama sifat
sekaligus menjadi kelebihannya ini dalah tahan terhadap gas. Beberapa jenis karet
sintetis untuk kegunaan khusus yang banyak dibutuhkan diantara adalah sebagai
berikut:
1. IIR (Isobutene Isoprene Rubber)
IIR sering disebut butyl rubber dan hanya mempunyai sedikit ikatan rangkap
sehingga membuatnya tahan terhadap pengaruh oksigen dan ozon. IIR juga
terkenal karena kedap gas. Dalam proses vulkanisasinya, jenis IIR lambat matang
sehingga memerlukan bahan pemercepat dan belerang. Akibat buruknya, IIR
tidak baik dicampur dengan karet alam atau karet sintetis yang lainnya bila akan
diolah menjadi suatu barang.
2. NBR (Nytrile Butediena Rubber)
NBR adalah karet sintetis untuk kegunaan khusus yang paling banyak
dibutuhkan. Sifatnya yang sangat menonjol adalah tahan terhadap minyak.
Sekalipun di dalam minyak, karet ini tidak akan mengembang. Sifat ini
disebabkan oleh adanya kandungan akrilonitril di dalamnya. Semakin tinggi kadar
akrilonitril yang dimiliki, maka daya tahan terhadap minyak, lemak, dan bensin
untuk diplastisasi, cara mengatasinyaadalah dengan memilih NBR yang memiliki
viskositas awal yang sesuai dengan keinginan. NBR memerlukan pula
penambahan bahan penguat serta bahan pelunak senyawa ester.
3. CR (Chloropene Rubber)
CR memiliiki ketahanan terhadap minyak, tetapi dibandingkan dengan NBR
ketahanannya masih kalah. CR juga memiliki daya tahan terhadap pengaruh
okisigen dan ozon di udara, bahkan juga terhadap panas atau nyala api.
Pembuatan karet sintetis CR tidak divulkanisasi dengan belerang melainkan
magnesium pengoksida, seng oksida, dan bahan pemercepat tertentu.
4. EPR (Etylene Propylene Rubber)
Etylene Propyne Rubber sering disebut dengan EPDM karena tidak hanya
mengggunakan monomer etilen dan propilen pada proses polimerisasinya, melainkan
juga monomer ketiga EPDM. Adapun bahan pengisi dan bahan pelunak yang
ditambahkan tidak memberikan pengaruh terhadap daya tahan. Keunggulan yang
dimiliki oleh EPRadlah ketahanannya terhadap sinarmatahari, ozon serta pengaruh
unsur cuaca lainnya, Sedangkan kelemahannya adalah daya lekatnya yang rendah.
Selain yang sudah disebutkan diatas, ada juga beberapa jenis karet sintetik
untuk digunakan khusus (jarang digunakan). Jenis ini antara lain, karet akrilat, karet
polisulfida, karet poliuretan, karet flour dan karet silicon. Hanya untuk barang tertentu
dan kegunaan spesifik saja yang membutuhkan bahan baku karet sintetis ini. Harga
jenis karet ini tergolong mahal. Contohnya karet flour, harganya bisa mencapai 45 kali
2.3. Struktur Kimia Karet
Partikel karet yangterdapat pada lateks dari senyawa kimia golongan
hidrokarbon. Hidrokarbon tertentu tersusun oleh rantai panjang dari suatu isoprene
dan disebut dengan polyisoprene. Monomer-monomer isoprene saling berikatan
secara kepala ekor 1,4 membentuk polyisoprene yangmempunyai bobot molekul
2.4.Pemilihan Bahan Pengisi
Ada 2 macam bahan pengisi dalam proses pengolahan karet. Pertama, bahan
pengisi yang tidak aktif. Kedua, bahan pengisi yang aktif atau bahan pengisi yang
menguatkan. Yang pertama 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. Bahan pengisi aktif atau penguat contohnya karbon
hitam, silika, alumunium silikat, dan magnesium silikat. Bahan ini mampu menambah
kekerasan, ketahanan sobek, ketahanan kikisan, serta tegangan putus yang tinggi pada
karet yang dihasilkan. Kadan-kadang bahan pengisi aktif dan tidak aktif diberikan
pada campurn sebagai alternatif penghematan biaya. (Tim Penulis PS,1992).
2.3.Klasifikasi carbon black
Carbon black adalah suatu produk dengan skala besar. Pada dunia produksi
dibutuhkan kira-kira 2,5 jutaton pertahun. Carbon black banyak digunakan pada
industri ban dan industri karet sebagai bahan pengisi penguat, Menurut proses
produksinya carbon black digolongkan sebagai berikut:
2.3.1. Furnace Black
Pada tahun 1943 minyak furnace diproses dari proses gas alam. Frunace black
diproduksi dari zat cair aromatik, asalnya dari fraksionasi petroleum, hasil
penyulingan aspal cair atau pembakaran etylene. Pada dasarnya, zat tersebut
dipanaskan dulu dan dibakar dengan dengan pemasukan udara yang cukup.
dengan suatu air spray dean carbon blacknya terpisah dari campuran gasdan uap air
pada Zyclones atau alat penyaring dan hasilnya didapatkan.
2.3.2. Thermal Black
Thermal black secara umum diproduksi darigs alam yang dipanaskan dulu dalam
ruangan hampa udara.Thermal black termasuk zat non aktif, meningkatkan kekuatan
tarik dari vulkanisasi menjadi lebih kecil, tetapi memberi kekerasan pada pada
penguatan yang tinggi dan pengolahan yang baik serta sifat yang dinamis. Thermal
black baru saja ditemukan dan memiliki kekurangan yaitu harganya yangmahal, tetapi
baru-baruini telah meningkat kapasitasnya dengan cepat. Penggunan Thermal Black
ditujukan untu suatu aplikasi yang khusus.
2.3.3. Channel Black
Hingga akhir perang duia ke-2 channel black digunakan sebagai bahan penguat yang
penting. Channel black telah menggantikan furnance black yang telah dikembangkan
sejak beberapa tahun sebelum perang. Furnace black jenis SBR lebih tahan terhadap
abrasi jika dibandingkan dengan Channel black. Channel lebih aditif (nilai pH nya
sekitar 5 dibandingkan furnace black 6,5-10) dari padapengisi yang lain.
Channel black dihasilkan olehpembakaran parsial dari gas hidrocarbon,
kebanyakan gas alam, melalui proses pembakaran dengan menggunakan baja.
2.3.4. Jenis Carbon Black Lainnya
Disamping jenis yang utama dari carbon black dapat ditemukan juga jenis lainnya,
Acetylene Black, yang disiapkan oleh dekomposisi thermal dari acetylene, yang
diketahui dari konduktivitasnya elektriknya. Acetylene Black mempunyai keuntungan
pada banyak aplikasi dimana diperlukan daya konduktivitas yang tinggi, dan
elektrostatik harus dihindari, sebagai contoh padapenggilingan, pipa karet kapal
tangki, kontainer. Acetylene black sering digantikan oleh konduktivitas furnance
black. Flame Black, dihasilkan dari pembakaran dari bahan bakar cair dengan prosespenggolongan sifat yang menggunakan bahan yang mempunyai sifat dinamik.
Flame black sering digantikan oleh furnace black, terutama dengan struktur yang
lebih tinggi. Electrik Arc Carbon Black, adalah hasil sampingan dari produk
acetylene pada electric Arc. Tapi sekarang ini jenis ini tidak diproduksi lagi (Werner
Hofmann, 1989).
2.6. Struktur Carbon Black
Penggolongan dari carbon black (lihat tabel 2.8.) diproses berdasarkan adsorpsi iodin
(suatu indeks menyangkut ukuran dan aktivitas permukaan) dan struktur yang
mengukur tingkat dari pengkelompokkan dan pengumpulan dari partikel-partikel
untuk membentuk rantai dan strukturnya seperti buah anggur, kumpulan yang serupa
membentuk unit yang aktif secara teknis setelah dicampur ke dalam karet. Struktur
carbon black diperlihatkan pada vulkanisat dan karakteristiknya dikenal sebagai α F
-value. Struktur carbon black yang rendah sudah ada sejak 2 tahun yang lalu. Struktur
tersebut mungkin untuk menghasilkan struktur carbon black yang lebih tinggi.
Perbedaannya terlihatpadapermukaan dan struktur yang diperkenalkan dalam
teknologi sifat karet. Adsorpsi iodin yang tinggi selalu dengan penguatan yang tinggi.
Struktur carbon black tinggi menyebabkan penghamburan yang baik dalam campuran,
dengan modulus tinggi, kekerasan tinggi dan ketahanan pakai dari vulkanisat. Struktur
carbon black rendah memberikan panas yang rendah, regangan tinggi dan kekuatan
sobek, ketahanan pembakaran yang bagus dan nilai ketegangan rendah (Werner
Hofmann,1989)
2.4.Bahan Pengisi Penguat
Carbon black dikenal sebagaibahan pengisi penguat untuk karet alam dan karet
sintetik. Carbon black dihasilkan bernacam-macam type dari proses pembakaran yang
tidak sempurna atau proses cracking dari gas alam atau hidrokarbon langsung. Sampai
ditemukannya dari karet sintetik jenisnya adalah channel black, dikatakan demikian
karena diperoleh dari nyala api pada saluran baja pendingin. Setelah beberapa tahun
kemudian, furnace black ditemukan dan banyak digunakan karena butirannya lebih
lebar dan lebih menguntungkan dari segi ekonomi dimana diperoleh hasil yang lebih
baik dari hidrokarbon yang berkualitas. Thermal black juga salah satu jenis bahan
pengisi yang digunakan untuk compound yang lunak dan diguanakn sebagai aplikasi,
misalnya seperti untuk pipa bagian dalam dari karet alam yang memberikan ketahanan
terhadap sobekan. (A.T.Mc Ptterson, 1956)
2.5. Pengaruh dari bahan pengisi
Istilah pengisi mengacu pada zat aditif yang padat yang disatukan dalam
matriks plastik. Pengisi secara umum adalah material anorganik dan dapat
digolongkan menurut pengaruhnya pada sifat mekanis dari suatu campuran. Bahan
pengisi ditambahkan terutama untuk mengurangi biaya dari compound, dimana
ketahanan pengisi ditambahkan untuk mempengaruhi sifat mekanis seperti modulus
meningkatkan temperatur panas, mengurangi penyusutan, meningkatkan modulus.
Bahan pengisi penguat memperbaiki beberapa sifat mekanis. Dalam beberapa hal,
suatu ikatan kimia dibentuk antara pengisi dan polimer, didalam hal lain volume
pengisi mempengaruhi sifat-sifat dari termoplastik. Sebagai hasilnya, sifat pada
permukaan dan interaksi antara pengisi dan termoplastik mempunyai arti yang
penting. Suatu bagian dari sifat pengisi meliputi perlakuan. Yang terdiri dari bentuk
partikel, ukuran partikel, dan distribusi dari ukuran dan kimia permukaan dari suatu
partikel. Secara umum, semakin kecil partikel, semakin besar peningkatan dari sifat
mekanis, seperti kekuatan tarik. Partikel yang lebih besar dapat memberikan sifat
reduksi yang dibandingkan ketermoplastik murni. Partikel bentuk dapat juga
mempengaruhi sifat. Sebagai contoh seperti partikel yang berserat mungkin
diorentasikan selama pengolahan. Ilmu kimia permukaan dari partikel adalah penting
untuk di interaksikan dengan polimer dan untuk memungkinkan interfasila adhesi
yang baik. Ilmu tersebut penting untuk permukaan partikel polimer basah dan
mempunyai interfasial yangbaik yang mengikat untuk memperoleh hasil yang lebih
baik. Carbon black digunakan sebagai suatu pengisi utama pada industri karet, tetapi
carbon black dapat juga ditemukan pada aplikasi konduktivitas thermoplastik,
perlindungan terhadap UV, dan sebagai pigmen. (Charles A.Harper,2002).
2.5.1.Pengaruh Ukuran dan Struktur Bahan Pengisi
Bahan pengisi diigunakan untuk meningkatkan sifat fisik, memperbaiki
karakteristik pengolahan tertentu dan menghemat biaya. Bahan pengisi penguat dapat
meningkatkan kekerasan, kuat tarik modulus, kuat sobek dan ketahanan kikis suatu
Pemilihan bahan pengisi merupakan tahap ketiga yang peting dalam
penyusunan kompon setelah karet dan sistem vulkanisasi. Bahan pengisi penguat
sangat berpengaruh terhadap sifat fisik barang jadi karet dan pengolahannya. Ukuran
partikel dan struktur carbon black sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat fisik dan
pengolahan compound. ISAF adalah kode untuk jenis carbon black N-220, HAF
adalah kode untuk jenis carbon black N-330, FEF adalah kode untuk jenis carbon
black N-550, SRF-LM adalah kode untuk jenis carbon black N-990. Derajat
penguatan meningkat dengan makin mengecilnya ukuran. Makin halus ukuran bahan
pengisi makin besar energi yang diperlukan untuk mendispersikannya ke dalam karet,
maka makin sukar diolah. Ukuran partikel bahan pengisi memegang peranan yang
penting pada kuat tarik compound. Carbon black dengan ukuran partikel kecil
memberikan kuat tarik tertinggi pada penambahan optimum. Carbon black juga dapat
mengaktifkan vulkanisasi.
Modulus merupakan fungsi utama dari ukuran, struktur dan banyaknya
penambahan carbon black. Makin meningkat struktur carbon black makin tinggi
modulus dan akan meningkat lagi jika pemakaian carbon black bertambah.
Perpanjangan putus mirip modulus, merupakan fugsi dari struktur carbon back, tetapi
struktur yang makin tinggi memberikan perpanjangan putus yang rendah. Makin
banyak carbon black struktur tinggi yang ditambahkan, perpanjangan putus semakin
menurun. Compound yang mengandung carbon black berukuran partikel besar seperti
thermal black (MT) mempunyai perpanjangan putusyang terbaik dan tidak
dipengaruhi oleh meningkatnya penambahan. Viskositas mooney compound untuk
semua jenis karet bergantung terutama pada struktur dan banyaknya penambahan
viskositas mooney. Ukuran partikel yang besar meningkatkan scorch, sedang struktur
tinggi dan ukuran partikel yang kecil menurunkan ketahanan scorch (Dr.Suharto
H.,1993).
2.8.2. Pengaruh Bahan Pengisi Pada Sifat Mekanis
Hal yang paling penting diteknologi karet untuk memodifikasi sifat mekanis
dari suatu compound karet dengan penambahan dari bermacam-macam partikel
pengisi carbon black dengan modifikasi yang berbeda. Suatu perbandingan dari
pengaruh dari enam pengisi yang berbeda pada sifat tarikan dari karet alam dan data
yang sama untuk GR-S. Channel Black memberikan kekauan dan kekuatan yang
besar,pengaruh lebih banyak ditemukan pada compound GR-S dari pada karet alam.
Perbedaan pada ketahanan terhadap abrasi lebih besar ditemukan pada sifat kekuatan.
Bahan pengisi dibandingkan atas dasar volume yang sama per 100 volume dari
karet. Dengan meningkatnya ukuran pemngisi yang diberikan, sifat yang selalu
ditunjukkan menjadi maksimum atau berkurang. Misalnya, tanpa pengisi compound
GR-S mempunyai kekuatan tarik hanya 275 psi. Pada volume 14 dari cahnnel balck
per 100 volume dari karet, kenaikan kekuatan menjadi 1,90 psi. Pada volume 28
menjadi 3,010 psi, tetapi pada volume 56 turun menjadi 2,920 psi. Perpanjangan yang
terakhir, pada sisi lain, menjangkau nilai maksimum pada volume 14.
Pengisi yang berbeda mempengaruhi kekrasan darikaret dengan kekerasan
yang sama telah dimodifikasi siofatregangannya. Seperti pada compound karet alam
tanpa pengisi mempunyai kekrasan 39 pada skala Shore durometer. Ketika channel
black ditambahkan menjadi 23 volume per 100 volume dari rubber, kekerasannya
56, dengan tanah liat kekerasannya menjadi 54, dengan kapur halus kekerasannya 51,
dan dengan thermal black kekrasannya 50. Nilai-nilai dari kekerasan diperoleh dari
campuran getah yang murni dapat diperoleh dengan menambahkan pelunak atau
plasticier seperti minyak petroleum atau lilin,atau suatu ester seperti butyl phthalate
(A.T.Mc Ptterson.,1956).
2.9.Ketahanan Compound Terhadap Abrasi
Abrasi pada umunya suatu hal yang dihubungkan dengan pergesekan dari dua
permukaan, seperti pada ban, tumbukan atau pemotongan jenis dari abrasi adalah hal
yang penting di dalam banyak aplikasi dari karet.
Carbon black adalah pengisi yang efektif untuk ditambahkan pertama kali
untuk ketahanan terhadap abrasi. Dengan menggunakan carbon black, melalui jarak
yang bermil-mil telah meningkat dari kira-kira 5.000 sampai 80.000 mil pada tahun
1912 menjadi 30.000 sampai 40.000 mil pada saat sekarang, walaupun ada
pengurangan di dalam lingkar di dalam ban roda dan peningkatan yang besar pada
kecepatan.
Ketahanan terhadap abrasi dihubungkan dengan ketahanan terhadap sobekan,
Ketika carbon black ditambahkan pada karet, ketahanan sobek menjadi meningkat,
dan karakter dari permukaan koyak menjadi karakteristik yang tidak beraturan dan
banyak teknologi karet lebih baik daripada mengira compound dengan cara manual
atau tes mengoyak dengan tangan daripada mesin. Pada partiekl compound GR-S,
volume 28 dari channel black per 100 dari karet naik terhadap ketahanan sobek dari
BAB 3
METODE PEMBAHASAN
3.1. Alat-alat
1. Ball cutting
2. Mix Mill
3. Hand Press
4.Gunting
5.Pena/pulpen
6.Alat uji hardness (hardnesstester)
3.2.Bahan-Bahan
1. RSS-III (Ribbed Smoked Sheet)
2. Carbon Black
3. SBR 1502 (Styrene Butadine Rubber)
4. MINAREX-B
5. Zink Oksida
6. Asam Stearat
7. Flextol-H
8. TMTD (Tetrmetiltiuram disulfida)
9. Sulfur
11. 40-10Na
3.3. Prosedur Kerja
a. Pembuatan Kompon Packing Pintu Rebusan
- Dimasukkan bahan karet RSS(Rubbed smoked sheet) dan SBR 1502 (karet
sintetis) sesuai dengan formula kedalam celah Roll Mix.Mill.
- Bahan karet RSS (Rubbed smoked sheet) dan Sintetis digiling selama 10-15
menit dengan jarak Rol Mix.Mill 0.05-0,8 cm.
- Setelah mastikasi (pencampuran karet-bahan kimia) tercapai, dimana kompon
menjadi lunak. Masukkan campuran bahan-bahan kimia (Zink oksida, asam
stearat,felxtol-H,CBS dan TMTD) hingga merata. Proses penggilingan selama
10-15 menit.
- Dimasukkan carbon black kedalam penggilingan pencampuran berlangsung 15-30
menit.
- Ditambahkan sulfur sampai merata pada hasil penggilingan akhir selama 5 (lima)
menit.
- Setelah merata, kerapatan Rox Mix.Mill disetel 3-5 mm, untuk ini penggilingan
berlangsung selama 5-10 menit
- Diatur kerapatan Rox.Mix.Mill (2-7,5 mm) atau menurut spesifikasi ketebalan
lembaran, kompon.
- Sampel yang sudah diambil dilakukan proses vulkanisasi. - Sampel dibawa kelaboratorium fisika untuk pengujian hardness. - Letakkan sampel uji pada alat hardness tester.
- Geser cover of indentor yang berfungsi untuk melindungi indentor (jarum) pada alat hardness tester.
- Tekan alat hardness tester hingga menyentuh sampel uji - Baca skala pada alat hardness tester
- Lakukan beberapa kali
b. Perakitan dan Pengendalian Packing Pintu Rebusan 1. Persiapan Kompon dan Moulding
- Kompon sebelum disusun di moulding
- Persiapan Kompon yang telah di-check physical propertiesnya oleh bagian lab/qualitycontrol
- Minta kompon kepada operator mix-mill dengan ukuran ketebalan yang telah ditentukan lalu dipasang, panjang dan lebarnya sesuai dengan ukurannya.
2. Penyusunan kompon ke moulding (Alat untuk mencetak kompon)
- Kompon yang telah dipotong menurut ukurannya dengan ketebalan 15 mm
kemudian ditimbang dan diikat ke moulding.
- Setelah itu canvas lingkaran.
- Canvas Panjang.
- Canvas Silang.
- Kompon tebalnya 2 mm.
- Canvas panjang.
- Canvas Silang
- Kompon tebalnya 2 mm.
- Canvas lingkaran.
- Canvas Panjang.
- Canvas Silang.
- Kompon tebalnya 4 mm.
- Kemudian dibalut dengan kain berbentuk lingkaran dan siap di vulkanisasi
d. Proses Vulkanisasi
- Pengoperasian hand Press
1. Letakkan mould yang telah berisi compound pada hand press.
2. Putar penekan hand searah dengan jarum jam hingga maksimal.
3. Biarkan selama beberapa menit sesuai dengan waktu vulkanisasi yang telah di
tentukan.
- Pengendalian Hand Press
Setting temperatur elemen listrik, bila terjadinya kekurangan kematangan pada
produk dengan menaikkan temperatur 10 oC dari temperatur semula.
- Hand Press Setelah Beroperasi
1. Putar penekan hand press berlawanan dengan arah jarum jam.
2. Tekan tombol warna merah.
3. Buka pintu panel ketiga “breaker” kebawah (posisi OFF) dan tutup pintu
e. Setelah Vulkanisasi
- Dilakukan pendingin selama 30 menit setelah dingin packing pintu rebusan
siap untuk dikeluarkan dari hand press.
- Selanjutnya Packing Pintu Rebusan siap untuk dikeluarkan dari moulding.
f. Finishing
Memotong sisa waste yang terdapat pada Packing Pintu Rebusan dan kemudian
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Data dari hasil pengukuran dan pengamatan dapat dilihat pada tabel 4.1
No Variasi Carbon Black Hardness (Shore A)
1 6 kg 63
2 7 kg 70
3 8 kg 73
4 9 kg 75
5 10kg 82
6 11kg 88
4.2.Pembahasan
Dari hasil analisa diatas dapat diperoleh bahwa, semakin berkurang carbon
black yang ditambahkan maka semakin kecil hardness yang didapat dan semakin
banyak carbon black yang ditambahkan maka semakin besar pula hardness yang
diperoleh. Karena fungsi carbon black adalah sebagai bahan pengisi yang dapat
menambah kekerasan suatu produk yang diinginkan. Pada saat mastikasi, semakin
kecil serbuk partikel carbon black maka semakin mudah larut dengan bahan kimia
Untuk kebutuhan jumlah carbon black yang digunakan pada proses pembuatan
packing pintu rebusan harus sesuai dengan standarisasi hardness yang telah ditetapkan
yaitu 70±5. Jadi, penambahan carbon black cukup sampai dengan penambahan 9 kg
karena kalau lebih dari 9 kg, hardness yang diperoleh semakin besar dan sudah tidak
memenuhi standarisasi yang telah ditetapkan. Hasil ini merupakan hasil analisis yang
diperoleh penulis sewaktu melakukan Praktek Kerja Lapangan di PT.Industri Karet
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan
- Untuk penambahan carbon black sebagai bahan pengisi sebanyak 7, 8, 9 kg
didapatkan kekerasan yang memenuhi standarisasi yang baik yaitu 70 ± 5.
- Semakin banyak penambahan carbon black maka semakin besar hardness
yang diperoleh dan akan terus meningkat jika jumlah pemakaian carbon black
bertambah.
5.2. Saran
- Untuk menghasilkan kompon yang berkualitas,seperti kekerasan yang tepat
haruslah diperhatikan jumlah bahan pengisi yang ditambahkan sehingga
komposisinya tepat tidak berkurang atau berlebih dan haruslah diusahakan
agar pada waktu pengolahan kompon tidak terjadi kesalahan.
- Untuk mendapatkan kompon yang bagus dan memenuhi standarisasi harus
diperhatikan kualitas dari bahan bakunya,misalnya bahan pengotor seperti
DAFTAR PUSTAKA
Barlow, C. 1978. The Natural Rubber Industry. Kuala Lumpur : Oxford University Press.
Harper, C.A. 2002. Handbook Of Plastic, Elastomer & Composites. Fourth Edition, New York : McGraw – Hill.
Hofmann, W. 1989. Technology Rubber Handbook. Jerman : Henser Penerbit.
Morton, M. 1973. Rubber Technology. Second Edition. Ohio.
Mc. Pherson, A.T. 1956. Engineering User Of Rubber. New York : Reinhold Publishing Corporation.
Omposunggu, M., dan Dalimunthe, R. 1995. Teknologi Pengolahan Karet Alam di Indonesia. Indonesia : Intan Dirja Lela.
Suharto, H. 1993. Rancangan Kompon. Bogor : Balai Penelitian Karet.
Sembiring, T. 1985. Studi Kemungkinan Pembuatan Epoksi. Proyek P3T USU. Medan.
