Pemanfaatan Serbuk Ban Bekas Sebagai Bahan Isian Karet Lembaran

(1)

PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS SEBAGAI

BAHAN ISIAN KARET LEMBARAN

TESIS

Oleh

ADY FRENLY SIMANULLANG

127026015/FIS

PROGRAM PASCASARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS SEBAGAI BAHAN ISIAN

KARET LEMBARAN

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar

Magister Sains Dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika

Pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA

Universitas Sumatera Utara

Oleh

ADY FRENLY SIMANULLANG

127026015/FIS

PROGRAM PASCASARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PENGESAHAN TESIS

Judul : PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS SEBAGAI

BAHAN ISIAN KARET LEMBARAN

Nama Mahasiswa : ADY FRENLY SIMANULLANG

NIM : 127026015

Program Studi : Magister Ilmu Fisika

Menyetujui, Komisi Pembimbing

(Prof. Dr . Eddy Marlianto, M.Sc) (Dr. Anwar Dharma Sembiring M.S)

Ketua Anggota

Ketua Program Studi, Dekan,

(Dr. Nasruddin, MN, M.Eng.Sc) (Dr. Sutarman, M.Sc)

(4)

Telah diuji pada

Tanggal : 29 Januari 2015

PANITIA PENGUJIAN TESIS

Ketua : Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc

Anggota : 1. Drs. Anwar Dharma Sembiring, M.S

2. Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc

3. Prof. Drs. M. Syukur, M.S

(5)

PERNYATAAN ORISINALITAS

PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS SEBAGAI BAHAN

ISIAN KARET LEMBARAN

TESIS

Dengan ini saya mengatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah telah dijelaskan sumbernya dengan benar.

Medan, 29 Januari 2015

(6)

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

Nama lengkap berikut gelar : Ady Frenly Simanullang, S.Pd. M.Si Tempat dan Tanggal lahir : Hariaranauli, 08 Juni 1990

Alamat Rumah : Sijungkang, Kec. Andam Dewi, Kab.Tapanuli Tengah

Telepon/ HP : 081376252478

e-mail

DATA PENDIDIKAN

SD : Sekolah Dasar Negeri Pangaribuan Tamat : 1996-2002 SMP : Sekolah Menengah Pertama Negeri 1 Andamdewi Tamat : 2002-2005 SMA : Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Barus Tamat : 2005-2008 Strata- 1 : Progaram Studi Pendidikan Fisika Universitas

HKBP Nommensen Medan Tamat : 2008-2012

Strata-2 : Program Studi Magister Fisika Sekolah

(7)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akdemika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertandatangan di bawah ini :

Nama : Ady Frenly Simanullang

NIM : 127026015

Program Studi : Magister Ilmu Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi Pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada universitas sumatera utara hal bebas royalti non-eksklusif (Non-exclusive royalty free right ) atas tesis saya yang berjudul :

PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS SEBAGAI BAHAN ISIAN KARET

LEMBARAN

Dengan hak bebas royalti non eksklusif ini, universitas sumatera utara berhak menhyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, m erawat dan mempublikasikan tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini di perbuat dengan sebenarnya.

Medan, 29 Januari 2015

(8)

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih dan karunianya kepada penulis maka tesis yang berjudul Pemanfaatan serbuk Ban bekas Sebagai Bahan Isian Karet Lembaran dapat penulis selesaikan. Adapun tesis ini disusun sebagai salahsatu syarat untuk menyelesaikan pendidikan S-2 pada program studi Magister Fisika sekolah pascasarjana Universitas Sumatera utara.

Kedandala dan masalah yang dihadapi penulis dapat dilalui berkat dukungan dari berbagai pihak. Sebab itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Prof. Dr.dr.Syahril Pasaribu, DTM & M.H.Sc (CTM). Sp.A(K) Rektor Universitas Sumatera Utara atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan.

2. Dr. Sutarman, M.Sc Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister Sains Pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

3. Dr. Nasrudin MN, M.Eng.Sc Ketua program studi Magister Fisika, Dr.Anwar Dharma Sembiring M.Si Sekretaris Program Studi Magister Fisika, Beserta seluruh staf pengajar dan pegawai pada Program Studi Magister Fisika Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara Atas segala ilmu pengetahuan dan bantuan yang diberikan.

4. Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc Selaku pembimbing utama yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan dan motivasi kepada penulis dalam penyelesaian tesis ini.

5. Dr.Anwar Dharma Sembiring M.S Selaku Pembimbing lapangan yang dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing penulis hingga selesainya tesis ini. 6. Prof. Drs. Mohammad Syukur, M.S

(9)

8. Seluruh Staf dan pegawai balai penelitian sungei putih yang membantu dalam pembuatan sampel penelitian dan pengambilan data penelitian.

9. Ayahanda Mora Simanullang, Ibunda Tercinta Juniar Sinabutar S.Pd, yang telah Sabar memberikan motivasi serta dukungan moril maupun material kepada penulis Untuk dapat menyelesaikan studi Magister Fisika di Universitas Sumatera Utara. Dan terimakasih juga kepada Op. E. Br Haloho, Saudara-saudaraku Dessy Lestari Br manullang, Mariduk Tua Simanullang, Antika Yuni Sari Br manullang, Atas Perhatian, dukungan, serta Doa yang diberikan kepada Penulis

10. Emmy Rismawati Br Silalahi, S.Pd Terimakasih Banyak telah memberikan dukungan, motivasi dan Doa kepada penulis dalam menyelesaikan perkuliahan di Universitas Sumatera Utara.

11. Rekan-rekan mahasiswa S-2 pada Program Studi Magister Fisika Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, Khususnya Juliaster Marbun, Ojakma Tumanggor, Atas Kebersamaannya Selama ini.

Tidak ada kata terindah selain ucapan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan Tesis. Penulis tidak dapat membalas kebaikan yang telah diberikan tetapi kiranya Tuhan Memberikan Anugerah dan Berkatnya kepada semua pihak yang telah mendukung penulis.

Dengan segala kerendahan hati Penulis menyadari bahwa tesis ini tidak terlepas dari kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca untuk penyempurnaan tesis ini. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi penulis dan bagi pembaca.

Medan, 29 Januari 2015 Penulis,

(10)

PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS SEBAGAI

BAHAN ISIAN KARET LEMBARAN

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang Pembuatan dan pengujian mekanik karet lembaran dengan pemanfaatan serbuk ban bekas sebagai bahan isian karet lembaran. Penelitian ini dilakukan dengan memanfaatkan serbuk ban bekas sebagai pengisi 40%, 45%, 50% terhadap karet alam 60%, 55%, 50% untuk mendapatkan kondisi campuran yang terbaik. Dari hasil pengujian menunjukkan sampel dengan variasi komposisi serbuk ban bekas pada kondisi campuran yang terbaik digunakan untuk produk pembuatan karet lembaran adalah 50% serbuk ban bekas dari berat karet alam sehingga menghasilkan sifat mekanik diantaranya tegangan putus = 18,6 N/mm2, Perpanjangan putus = 370 %, Kekerasan = 58 Shore A, Ketahanan sobek = 5,95 N/mm2, bobot jenis = 1,15 g/cm3, Ketahanan Kikis (cc/3000x) = 263,4 mm3, Ketahanan retak lentur 150 KCS = 259 KCS.

(11)

UTILIZATION OF POWDER USED TIRE RUBBER SHEET AS PACKING MATERIAL

ABSTRACT

A study concerning of the production and testing of mechanical rubber sheet. This study was conducted by research of method for mechanical testing of rubber sheet in order to utilize the powder tire as filler 40%, 45%, 50% of natural rubber 60%, 55%, 50% to get the best mixture condition. Which is used for the manufacture of rubber sheet products is 50% of the powder used tire from the weight of the natural rubber resulting mechanical properties such as strains break = 18,6 N/ mm2 , renewal break = 370 %, Hardness = 58 shore A, tear resistance = 5,95 N/ mm2, density = 1,15 g/cm3, scraped resistance (cc/3000 X) = 263,4 mm3, Bending crack resistance 150 = 259 KCS.

(12)

(13)

2.4 Ban ... 16

2.4.1 Serbuk Ban Bekas (Crumb Rubber). ... 18

2.4.2 _{Penggunaan Serbuk Ban Sebagai Bahan Isian …….. 21}

2.5 Karakterisasi karet Lembaran... 21

2.5.1 Tegangan Putus ... 21

2.5.2 Perpanjangan Putus ... 22

2.5.3 Kekerasan ... 22

2.5.4 Ketahanan sobek (Tear Resistance) ... 24

2.5.5 Perpanjangan tetap 50 % ... 24

3.4.1. Proses Pembuatan Karet Lembaran ... 27

3.5. Karakterisasi Karet Lembaran ... 28

3.5.1. Proses Pengujian Tegangan Putus dan Perpanjangan Putus ... 28

(14)

3.5.3. Proses Pengujian Ketahanan sobek ... 32

3.5.4. Proses Pengujian Perpanjangan Tetap 50 % ... 33

3.5.5. Proses Pengujian Bobot Jenis ... 34

3.5.6. Proses Pengujian Ketahanan Kikis ... 35

3.5.7. Ketahanan Retak Lentur 150 KCS ... 36

3.6. Diagram Alir ... 37

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN ... 38

4.1. Hasil Karakterisasi vulkanisat karet Lembaran ... 38

4.2. Hasil dan analisis Pengujian Tegangan Putus ... 43

4.3. Hasil dan analisis Pengujian Perpanjangan Putus % ... 44

4.4 Hasil dan analisis Pengujian Kekerasan (Shore A) ... 45

4.5 Hasil dan analisis Pengujian Ketahanan Sobek (N/m2) ... 46

4.6 Hasil dan analisis Pengujian Bobot Jenis (kg/m3) ... 47

4.7 Hasil dan analisis Pengujian Ketahanan Kikis (cc/3000x) 48 4.8 Hasil dan Analisis Pengujian Ketahanan Retak Lentur .... 49

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN ... 50

5.1 Kesimpulan ... 50

(15)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Standar Mutu Karet Lembaran ... 13

Tabel 2.2 Bahan-bahan dalam ban ... 17

Tabel 3.1. Formula Kompon Karet Lembaran ... 26

Tabel 4.1. Hasil Pengujian karakterisasi pematangan kompon karet 40

(16)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 lateks/ karet alam ... 6

Gambar 2.2 Karet Lembaran Pengisi Serbuk Ban Bekas ... 12

Gambar 2.3 Ban Mobil Truk ... 16

Gambar 2.4 Serbuk Ban Bekas Ukuran 60 Mesh ... 19

Gambar 3.1 Durometer ... 31

Gambar 4.1 Pengujian Tegangan Putus VS Persentasi Serbuk Ban Bekas 43 Gambar 4.2 Perpanjangan Putus VS Persentasi Serbuk Ban Bekas ... 44

Gambar 4.3 Kekerasan hubungannya dengan % serbuk ban bekas ... 45

Gambar 4.4 Ketahanan sobek dengan % serbuk ban bekas ... 46

Gambar 4.5 Bobot jenis VS Persentasi Serbuk Ban Bekas ... 47

Gambar 4.6 Ketahanan kikis VS Persentasi Serbuk Ban Bekas ... 48

(17)

DAFTAR LAMPIRAN

No Lampiran Judul Halaman