BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Karet
Karet alam adalah polimer isoprene ( C5H8 ) yang mempunyai bobot molekul yang besar, susunannya adalah - CH – C(CH3) = CH-CH2
Gambar 2.1. Karet Alam
-. Karet Hevea yang diperoleh dari pohon Hevea Brasilientis adalah bentuk alamiah dari 1,4-polyisopren. Karet jenis ini memiliki ikatan ganda leih dari 98 % dalam konfigurasi cis nya yang penting bagi kelenturan atau elastisitas polyisoprena. Lebih dari 90 % cis-1,4 polyisoprena digunakan dalam industri karet Hevea ( Tarachiwin dkk, 2005).
Untuk mendapatkan karet alam, dilakukan penyadapan terhadap atang pohon tanaman karet hingga dihasilkan getah kekuning-kuningan yang disebut lateks.
yang tersusun pada setiap jaringan bagian tanaman, seperti pada bagian batang dan daun. Penyadapan lateks dapat dilakukan dengan mengiris sebagian dari kulit batang. Penyadapan ini harus dilakukan secara hati-hati karena kesalahan dalam penyadapan dapat membahayakan bahkan mematikan pohon karet. Produk dari penggumpalan lateks selanjutnya diolah untuk menghasilkan lembaran karet (sheet), bongkahan (kotak), atau karet remah (crumb rubber) yang merupakan bahan baku industri karet. Ekspor karet dari Indonesia dalam berbagai bentuk, yaitu dalam bentuk bahan baku industri (sheet, crumb rubber) dan produk turunannya seperti ban, komponen dan sebagainya. Hasil utama dari pohon karet adalah lateks yang dapat dijual atau diperdagangkan di masyarakat berupa lateks segar, slab/koagulasi, ataupun sit asap/sit angin. Selanjutnya produk-produk tersebut akan digunakan sebagai bahan baku pabrik Crumb Rubber (Karet remah), yang menghasilkan berbagai bahan baku untuk berbagai industri hilir seperti ban, bola, sepatu, karet, sarung tangan, baju renang, karet gelang dan lainnya.
2.1.1 Jenis-jenis karet alam
Dewasa ini karet alam diproduksi dalam berbagai jenis, yakni lateks pekat, karet sit asap, crumb rubber, karet siap atau tyre rubber, dan karet reklim (Reclimed Rubber). Tyre rubber merupakan barang setengah jadi dari karet alam sehingga dapat langsung dipakai oleh konsumen, baik untuk pembuatan ban atau barang yang menggunakan bahan baku karet alam lainnya. Tyre rubber memiliki beberapa kelebihan dibandingkan karet konvensional. Ban atau produk – produk karet lain jika menggunakan Tyre Rubber sebagai bahan bakunya memiliki mutu
a. Lateks pekat diolah langsung dari lateks kebun melalui proses pemekatan yang umumnya secara sentrifugasi sehingga kadar airnya turun dari sekitar 70% menjadi 40-45%. lateks pekat banyak dikonsumsi untuk bahan baku sarung tangan, kondom, benang karet, balon, dan barang jadi lateks lainnya, mutu lateks pekat dibedakan berdasarkan analisis kimia antara lain kadar karet kering, kadar NaOH, Nitrogen, MST dan analisis kimia lainnya.
b. Karet sip asap atau dikenal dengan nama RSS (Ribbed Smoked Sheet) dan karet krep (crepe) digolongkan sebagai karet konvensional, juga dibuat langsung dari lateks kebun, dengan terlebih dahulu menggumpalkannya kemudian digiling menjadi lembaran – lembaran tipis dan dikeringkan dengan cara pengasapan untuk karet sip asap, dan dengan cara pengeringan menggunakan udara panas untuk karet krep. Mutu karet konvensional dinilai berdasarkan analisis visual permukaan lembaran karet. Mutu karet akan semakin tinggi bila permukaannnya makin seragam, tidak ada gelembung, tidak mulur, dan tidak ada kotoran serta teksturnya makin kekar / kokoh. c. Crumb rubber (karet remah) digolongkan sebagai karet spesifikasi teknis
karena penilaian mutunya tidak dilakukan secara visual, namun dengan cara menganalisis sifat – sifat fisika kimianya seperti kadar abu, kadar kotoran, kadar N, Plastisitas Wallace dan Viscositas Mooney. Crumb rubber produksi Indonesia dikenal dengan nama SIR (Standard Indonesian Rubber).
d. Karet siap atau Tyre Rubber yang lebih baik dibandingkan jika menggunakan bahan baku karet konvensional. Selain itu jenis karet ini memiliki daya campur yang baik sehingga mudah digabung dengan karet sintetis. Karet reklim merupakan karet yang diolah kembali dari barang – barang karet bekas, terutama ban – ban mobil bekas. Karet reklim biasanya digunakan sebagai bahan campuran, karena mudah mengambil bentuk dalam acuan serta daya lekat yang dimilikinya juga baik. Pemakaian karet reklim memungkinkan pengunyahan (mastication) dan pencampuran yang lebih cepat. Kelemahan dari karet reklim adalah kurang kenyal dan kurang tahan gesekan sesuai dengan sifatnya sebagai karet daur ulang. Oleh karena itu karet reklim kurang baik digunakan untuk membuat ban ( Tim Penulis 2008 ).
2.1.2 Sifat- Sifat Karet Alam
Warnanya agak kecoklat-coklatan, tembus cahaya atau setengah tembus cahaya, dengan berat jenis 0,91-093. Sifat mekaniknya tergantung pada derajat vulkanisasi, sehingga dapat dihasilkan banyak jenis sampai jenis yang kaku seperti ebonite. Temperatur penggunaan yang paling tinggi sekitar 990C, melunak pada 1300C dan terurai sekitar 200oC.
Sifat kimianya jelek terhadap ketahanan minyak dan ketahanan pelarut. Zat tersebut dapat larut dalam hidrokarbon, ester asam asetat, dan sebagainya. Karet yang kenyal agar mudah didegradasi oleh sinar UV dan ozon. Karet berasal dari getah karet atau lateks. Sifat sifat karet adalah sebagai berikut :
1. Kuat
2. Lentur dan elastis
3. Tidak tahan Api ( mudah meleleh) 4. Isolator panas dan listrik
Sumber Dede Yunus,2013
2.1.3. Penggunaan Karet Alam
Karet alam banyak digunakan dalam industri-industri barang. Umumnya alat-alat yang dibuat dari karet alam sangat berguna bagi kehidupan sehari-hari maupun dalam industri seperti mesin-mesin pengerak
Barang yang dapat dibuat dari karet alam antara lain ban mobil, tetapi juga ditemukan dalam sekelompok produk-produk komersial termasuk sol sepatu, segel karet, instlasi listrik, sabuk penggerak mesin besar dan mesin kecil, pipa karet, kabel, isolator, bahan-bahan pembungkus logam, aksesoris olah raga dan lain-lain ( Djoehana Setyamidjaja,2010).
2.2 Bahan Pengisi
Bahan pengisi sangat memegang peranan penting dalam industri ban dan polimer, karena fungsi bahan pengisi untuk menurunkan biaya produksi dan meningkatkan kekuatan mekanik.
1. Bahan pengisi yang tidak aktif. Yang 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.
2. Bahan pengisi aktif atau bahan pengisi yang menguatkan. Contohnya karbon hitam, silika, aluminium silikat, dan magnesium silikat. Bahan ini mampu menambah kekerasan, ketahanan sobek, ketahanan kikisan, serta tegangan putus yang tinggi pada karet yang dihasilkan. Kadang-kadang bahan pengisi aktif dan tidak aktif diberikan dalam campuran sebagai alternatif penghematan biaya.
2.3. Ban
Ban terdiri dari bahan karet atau polimer yang sangat kuat diperkuat dengan serat-serat sintetik dan baja yang sangat kuat yang menghasilkan suatu bahan yang mempunyai sifat-sifat unik seperti kekuatan tarik yang sangat kuat, fleksibel, ketahanan pergeseran yang tinggi ( Bujang B.K. Huat,2004).
Ban terdiri dari tiga komponen utama yaitu karet, baja dan serat. Untuk menggiling ban menjadi serbuk karet dilakukan dengan proses Ambien atau cryogenic grinding. Ban adalah material komposit, biasanya dari karet alam/ karet isoprena yang digunakan untuk ban truk dan ban mobil penumpang seperti pada sabuk tapak, sidewall, carcassly, dan innerliner. Ada perbedaan jumlah karet sitrena butadiena yang digunakan pada ban truk, dimana jumlah karet sitrena butadiena lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan karet sytrene butediene pada carcassply, dasar tapak ( Carl Thodesen, Khaldoun Shatanawi, Serji Mairkhanian,2009). Sebuah ban mengandung 30 jenis karet sintetis, delapan jenis karet alam, delapan jenis karbon hitam, tali baja, polyester, nilon, manik-manik baja, slika dan 40 jenis bahan kimia, minyak dan pigmen. ( Exposure Riseaarch,2009) Enviromental Protection Agency ( EPA ) mengidentifikasikan bahwa di dalam seuah ban mempunyai bahan campuran dan material seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Bahan-bahan dalam ban ( Exposure Riseaarch,2009)
No Nama Bahan No Nama Bahan
1 Acetone 8 Methyl etyl ketone
2 Nickel 9 Syterene-butadene
3 Aniline flame retardants 10 Chromium toluena
4 Phenol 11 Copper
5 Barium 12 Halogenated
6 Polycyl aromatic Hydrocarbons 13 Nylon
15 Pigments 22 Isoprene
16 Manganase 23 Benzene
17 Polyester 24 Lead
18 Chloroethane isobutyl 25 Cadmium
19 Methyl 26 Mercury
20 Cobalt trichloroethylene 27 Rayon
21 Arsenic 28 Naphthalene
Khususnya mengandung 85% hidrokarbon,10,15 baja dan bahan-bahan kimia. Pada ban dilakukan proses vulanisasi yaitu suatu teknik pembekuan sehingga ban tahan lama (WBCSD,2008).
Ban Bekas mempunyai komposisi diantaranya adalah: (Lievena Emiliano Julian,2005)
1. Karet alam dan Karet sintetis 2. Iller peguat
2.3.1 Serbuk Ban Bekas.
Serbuk karet atau yang sering disebut dengan “tire crumb” atau “crumb rubber” adalah produk yang ramah lingkungan karena diperoleh dari ban bekas, dan tidak larut dalam tanah ataupun air tanah.
Selain mengurangi jumlah limbah karet yang terbuang ke lingkungan, pemakaian kembali limbah produk karet tertentu, dapat menekan harga karet sebagai salah satu komponen penting penentu harga produk jadi yang dihasilkan. Aplikasi umum dari serbuk ban bekas adalah untuk; karpet karet, karet kompon, sol sepatu karet, konstruksi bangunan, campuran aspal untuk mengurangi keretakan dan menambah daya tahan pada jalan raya / jalan tol, lapangan olah raga, arena pacuan kuda dll. (karet-serbuk-rubber-powder-crumb-rubber.htm,), lapangan atletik serta tempat-tempat rekreasi, seperti penutup tanah pada peralatan tempat bermain,(Exposure Research,2009). Serbuk –serbuk ban bekas adalah suatu jaringan tiga dimensi atau suatu produk ikatan silang dari karet alam dan karet sintetis, diperkuat dengan karbon black yang menyerap minyak encer dari semen aspal selama reaksi" yang dapat mengalami pengembangan (Swelling) dan pelunakan (Softenning) dari serbuk ban bekas. Hal ini meningkatkan kekentalan binder yang dimodifikasi (Steven Manolis and Simon Hesp,2001 ).
Serbuk ban bekas berbentuk butiran-butiran kecil dari ban bekas yang dibuat dalam ukuran tertentu yang digunakan untuk modifikasi bahan aspal paving atau sebagai filler .
Sifat-sifat serbuk ban bekas yang dapat mempengaruhi interaksi dalam proses pembuatan yakni ukuran partikel, spesifikasi area permukaan, dan komposisi kimia. Serbuk ban bekas diperoleh dari ban yang melalui beberapa proses yaitu: 1. Sistim Ambient grinding
2. Sistim Cryogenic grinding. 3. Sistim Wet-Ambient grinding
• Ambient grinding, adalah suatu metode proses dimana ban bekas tersebut
diparut ,digiling yang diproses pada temperatur ruang
• Cryogenic grinding, adalah proses yang menggunakan nitrogen cair untuk
membekukan ban bekas sehingga menjadi rapuh dan kemudian dengan menggunakan sebuah hammer mill untuk menghancurkan karet yang beku tersebut menjadi partikel-partikel yang halus .
• Wet-Ambient grinding, atau proses melarutkan dapat digunakan untuk
dibandingkan dengan proses ambient . (Roberts et al., 1989; Caltrans, 2003).
Serbuk ban bekas diukur dalam mesh atau inci dan umumnya karet ukurannya 3/8 inci atau lebih kecil . Ukuran serbuk dapat diklasifikasikan dalam empat kelompok yaitu :
1. Besar atau kasar (3/8 dan 1/4 inci ) . 2. Sedang (10–30 mesh atau 0.079 –0.039 ) 3. Baik (40–80 mesh atau 0.016 –0.007 )
4. Sangat baik (100–200 mesh atau 0.006 – 0.003).
Ukuran partikel dan distribusi ukuran tergantung dari kebutuhan serbuk ban bekas dan penggunaannya . Dari data penjualan pada industri serbuk ban bekas ,pemakaiannya 14% untuk ukuran kasar ,52% untuk ukuran sedang ,22 % untuk ukuran baik dan 12% untuk ukuran sangat baik .
Dari hasil penelitian dan literatur menyatakan bahwa 1/4-20 mesh adalah baik digunakan untuk aplikasi dalam bidang olah raga ,keset kaki ,tanah berumput ,bahan untuk tempat bermain dan hasil campuran (molded). Untuk ukuran baik (40-80 mesh) sangat berpotensial untuk menghasilkan komposit yang baik dengan proses pencetakan.(Nongnard Sunthonpagasit, Michael R Duffey,2003)
2.4. Vulkanisasi
Vulkanisasi adalah reaksi kimia yang menyebabkan molekul karet yang linier
mengalami reaksi sambung silang (croos linking ) sehingga menjadi molekul polimer
yang membentuk rangkaian tiga dimensi. Reaksi merubah karet yang bersifat plastis
dikenal dengan proses pematangan, dan molekul karet yang sudah tersambung silang
dirujuk sebagai vulkanisasi karet.
Secara umum vulkanisasi dibagi menjadi tiga menjadi tiga sistem yaitu
pemvulkanisasian konvensional, semmiefisien dan efisien. Untuk membedakan ketiga
sistem ini adalah berdasarkan jumlah kuratif (perbandingan antara sulfur dan
pencepat) yang digunakan. Ketiga tujuan pembedaan antara sistem efisien dan tidak
efisien (sistem konvensional) digunakan faktor efisien sambung silang. Semakin
banyak partikel yang berinteraksi, semakin kuat pula material. Inilah yang membuat
ikatan antar partikel semakin kuat sehingga sifat fisik dan mekanik material
bertambah. (Hadiyawarman, 2008). Untuk memperoleh hasil vulkanisasi yang
sepurna selama vulkanisasi harus berjalan lancar dan cepat tanpa ada gangguan.
(Bahar,2002). Waktu vulkanisasi yang lebih lama akan mempengaruhi mutu kompon
karet, sehingga kompon mudah mengalami scorching atau kompon menjadi mentah
(Alfa, 2005).
2.5. Bahan Kimia Penyusun Kompon Karet
2.5.1 Bahan Pengisi (filler)
pengisi adalah campuran dari berbagai material (Rihayat, 2007). Digunakan dalam kompon karet Carbon black adalah jenis bahan pengisi yang paling umum.
Carbon black ditambahkan kedalam kompon karet dalam jumlah besar dengan tujuan meningkatkan sifat fisik dan memperbaiki karakteristik pengolahan (Thomas,2003). Carbon black adalah satu-satunya bahan murah yang dapat memperbaiki ketiga sifat penting vulkanisat yaitu tensile strength, tear resistance dan abrasion resistance.
Ada beberapa bahan kimia dalam menyusun kompon. Sesuai dengan proses yang dibantunya bahan itu ada yang berfungsi sebagai bahan pokok, yaitu :
2.5.2. Bahan pemvulkanisasi (Vulkanisator)
Vulkanisator merupakan bahan yang digunakan dalam proses vulkanisasi primer. Proses vulkanisasi merubah struktur linier polimer menjadi jaringan tiga dimensi melalui peristiwa pembentukan ikatan silang antar molekul polimeereaksi dengan gugus aktif molekul karet sehingga terbentuk jaringan tiga dimensi. Pada proses vulkanisasi karet alam, vulkanisator bereaksi dengan gugus aktif molekul karet sehingga terbentuk jaringan tiga dimensi (Alfa,2005).
daya lenting, menurunkan perpanjangan putus, dan meningkatkan ketahanan sobek (Alfa,2005)
2.5.3. Bahan Pemercepat Reaksi
Reaksi vulkanisasi biasanya berlangsung sangat lambat. Dalam dunia industri hal ini kurang efisien karena menambah lama waktu produksi yang secara tak langsung juga menambah biaya, bahan pencepat reaksi digunakan untuk mengatasi kelambatan ini. Berdasarkan jenisnya ada beberapa macam bahan pencepat reaksi (Tim penulis, 2008).
Contoh-contoh : MBT, MBTS, DPG,TMT, HBS, dan lain-lain
Tergantung dari khasiatnya untuk mempercepat vulkanisasi, bahan-bahan pencepat dapat dibagi menjadi beberapa golongan :
- Bahan-bahan pencepat yang lemah - Bahan-bahan pencepat yang sedang - Bahan-bahan pencepat yang kuat
- Bahan-bahan pencepat yang ultra (teramat sangat)
2.5.4. Bahan Penggiat
2.5.5. Bahan anti oksidan dan anti ozon
Fungsi bahan ini untuk melindungi karet dari kerusakan karena pengaruh oksigen maupun ozon yang terdapat di udara. Bahan kimia ini biasanya juga tahan terhadap pengaruh ion – ion tembaga, mangan, dan besi. Selain itu, juga mampu melindungi terhadap suhu tinggi, retak- retak, dan lentur .
Untuk melindungi barang dari karet terhadap oksidasi, maka hamper selalu ditambahkan antioksidan. Antioksidan-antioksidan ini dibagi menjadi dua golongan:
a. Yang menyebabkan perubahan warna dari barang karet. Ini hanya dapat dipakai dalam campuran yang berwarna tua atau hitam
b. Yang tidak menyebabkan perubahan warna dan dapat dipakai untuk barang yang berwarna muda atau putih.
Seperti halnya dengan bahan-bahan pencepat, antioksidan-antioksi dan juga merupakan senyawa kimia, misalnya PBN, MB 4010 dan sebagainya.
Adapun antiozon yang paling banyak digunakan adalah turunan parafenilen diamina seperti Santoflex 13, Nonox DPPD, dan UOP 88. Jenis wax atau lilin bisa juga membantu melindungi karet dalam kondisi statis terhadap ozon.
2.5.6. Bahan Pelunak
cukup banyak perlu diimbangi dengan penambahan bahan ini. Bahan pelunak yang banyak digunakan antara lain minyak naftenik, minyak nabati, minyak aromatik, terpinus, lilin parafin, faktis, damar, dan bitumen.
2.6. Sol Sepatu
Sol sepatu adalah permukaan sepatu yang langsung bersentuhan dengan lantai. Sol biasanya tercetak terpisah atau mempunyai rancangan yang dibuat oleh sebuah calendar.
Sol sepatu merupakan salah satu faktor penentu kualitas sepatu. Sol sepatu boots dibuat dari kompon keras (hard sol). Umumnya, sepatu boots dibuat dengan warna dasar hitam. Karena itu pembuatan sol sepatu boots digunakan bahan yang sifatnya keras seperti karet RSS, dan bahan pengisi dari hitam arang. Penggunaan sol karet di Indonesia ini sangat besar, dari data hasil survei potensi industry alas kaki, diperkirakan 50% dari konsumsi sol di Indonesia adalah sol karet. Syarat utama yang harus dimiliki oleh sol adalah ketahanan, kelenturan, kekerasan, daya tarik, kondisi penyimpanan serta bagian atas sol yang melekat.
Kompon sol sepatu adalah kompon standar yang digunakan dalam pembuatan sol sepatu. Dan untuk selanjutnya dilakukan pengujian sifat-sifat mekanik vulkanisat karet dari kompon sol sepatu yang sudah jadi. Hasil pengujian sifat mekanik sol sepatu dapat diketahui dengan menyesuaikan hasil pengujian terhadap hasil yang baku. Formula sol sepatu sangat bervariasi, tergantung pada kwalitas dan karakteristik tertentu yang perlu dipertimbangkan, umumnya formula dasarnya tertera pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Formula kompon sol sepatu secara umum
2.7. Penentuan Kualitas Karet Remah
Standar mutu karet bongkah Indonesia tercantum dalam Standar Indonesia Rubber (SIR). SIR adalah Karet bongkah (karet remah) yang telah dikeringkan dan dikilang menjadi bandela-bandela dengan ukuran yang telah ditentukan. Karet alam SIR-20 berasal dari koagulum (lateks yang sudah digumpalkan) atau hasil
Bahan- Bahan Kompon
Karet Alam 100
ZnO 5
Asam Lemak 2
Atikosidan 1
Belerang (sulfur) 2,5
Carbon Black 60
Pencepat ( MBT ) 1
olahan seperti lum,sit angin, getah keeping sisa, yang diperoleh dari perkebunan rakyat dengan asal bahan baku yang sama dengan koagulum.
Prinsip tahapan proses pengolahan karet alam SIR-20 yaitu - Sortasi bahan baku
- Pembersihan dan pencampuran makro - Peremahan
- Pengeringan
- Pengempaan bandela - Pengemasan
Tabel 2.3. Standar Indonesia Rubber SNI 06-1903-2000
No Spesifikasi Karet Alam SIR-20
1 Kadar kotoran maksimum 0,20 %
2 Kadar abu maksimum 1,0 %
3 Kadar zat menguap maksimum 0,80 %
4 PRI minimum 50
5 Plastisitas-Po minimum 30 (Data Lengkap ada Pada Lamp. 1)
Klasifikasi kualitas dilaksanakan menurut cara-cara baru dengan pengolahan berdasarkan ciri-ciri teknis. Yang menjadi dasar spesifikasi teknis adalah kadar beberapa zat dan unsur-unsur tertentu yang terdapat pada karet yang berpengaruh terhadap sifat-sifat akhir produk yang dibuat dari karet. Unsur-unsur penentuan kualitas secara spesifikasi teknis adalah:
2.7.1. Kadar Kotoran ( Dirt Content)
terpentin mineral kemudian dipanaskan dalam box infrared selama 3 jam pada
Kadar kotoran yang terdapat di dalam karet akan merusak sifat baik barang jadi ( vulkanisasi ) terutama mengenai ketahanan retak lentur ( fleksi crakcing ) dan keausannya. Kotoran adalah benda asing yang tidak larut dan tidak dapat melalui saringan 325 mesh. Adanya kotoran didalam karet yang relafrf tinggi dapat mengurangi sifat dinamika yangunggul darl vulkanisat karet alam antara lain kalor timbul dan ketahanan retak lenturnya. Kotoran tersebut juga mengganggu pada pembuatan vulkanisat tipis
Potongan uji untuk penetapan kadar kotoran perlu ditipiskan lagi untuk memudahkan pelarutan. Potongan uji yang telah digiling ulang, dilarutkan
didalam pelarut yang mempunyai titik didih tinggi, disertai penambahan suatu zat untuk memudahkan larutnya karet ( rubberpeptiser ). Larutan kotor yang
tertinggal kemudian dituangkan melalui saringan 325 mesh. Kotoran yang tertinggal pada saringan setelah dikeringkan didalam oven, kemudian ditimbang setelah didinginkan. Hasil pelaksanaan pengujian yang baik, dapat dilihat dari mudah bergeraknya kotoran kering didalam saringan.
Perhitungan :
Kadar Kotoran 100%
Dimana, A = bobot saringan berikut kotoran B = bobot saringan kosong
2.7.2. Kadar Abu ( Ash Content )
Kadar abu ditentukan dengan menghitung hasil pengabuan suatu sampel karet setelah dipijarkan selama 2 jam pada suhu 5500C. Penetapan syarat uji kadar abu dimaksudkan untuk menjamin agar karet mentah tidak terlalu banyak mengandung bahan kimia seperti natrium bisulfit, natrium karbonat, tawas dan yang lain yang bisa digunakan dalam proses pengolahan. Kadar abu dipengaruhi oleh faktor kontaminasi bahan-bahan asing dan jenis bahan pembeku yang digunakan.
Kadar abu yang tinggi jarang skali terjadi kecuali apabila kedalam lateks dengan sengaja ditambahkan bahan-bahan asing : lumpur, pasir halus. Kotoran yang halus ini biasanya lolos dalam saringan 325 mesh sehingga tidak bisa diamati sebagai kadar kotoran tetapi muncul sebagai kadar abu yang tinggi.
Kotoran halus yang berupa pasir atau tanah liat merusak sifat vulkanisasi karetnya. Penggunaan asam mineral seperti asam sulfat dan asam fosfat atau garam kalsium untuk membekukan lateks akan mengakibatkan kadar abu yang tinggi pada karet keringnya. Abu didalam karet terjadi dari Oksida, Karbonat dan Fosfat dari Kalium, Magnesium, Kalsium, Natrium dan beberapa unsur lain dalam jumlah yang berbeda - beda. Abu dapat pula mengandung silicat yang berasal dari karet atau benda asing yang jumlah kandungannya bergantung pada pengolahan bahan mentah karet.
Kadar abu ditentukan dengan menghitung hasil pengabuan suatu sampel karet setelah dipijarkan selama 2 jam pada suhu 5500
x C
B A− =
C. Penetapan syarat uji kadar abu dimaksudkan untuk menjamin agar karet mentah tidak terlalu banyak mengandung bahan kimia seperti natrium bisulfit, natrium karbonat, tawas dan yang lain yang bisa digunakan dalam proses pengolahan.
Perhitungan :
Kadar Abu 100%
Dimana, A = bobot cawan berikut abu B = bobot kosong
C = bobot potongan uji.
2.7.3. Kadar Zat Menguap ( volatile content )
Selain ketiga faktor diatas masih dianalisa juga kadar tembaga, mangan dan nitrogen. Pada akhirnya hasil spesifikasi teknis disimpulkan dalam suatu standart yaitu standar indonsia ruber ( SIR ).
Untuk mengamankan kualitas SIR, suatu roduk SIR harus mendapatkan pengawasan tiga laboratorium yaitu : laboratorium control, laboratorium standar, laboratorium pabrik. Semua sarana penentuan ini dimaksudkan agar SIR dapat bersaing dengan produk karet bongkah yang berasal dari negara produsen karet selain Indonesia yang memiliki standart sendiri-sendiri.
Zat menguap didalam karat sebagian besar terdiri dari uap air dan sisanya adalah zat - zat lain seperti serum yang mudah menguap pada suhu 100 ° C. Kadar zat menguap adalah bobot yang hilang dari potongan uji setelah pengeringan. Adanya zat yang mudah menguap didalam karat, selain dapat menyebabkan bau busuk, memudahkan tumbuhnya jamur yang dapat menimbulkan kesulitan pada waktu mencampurkan bahan-bahan kimia kedalam karat pada waktu pembuatan kompon tersebut terutama untuk pencampuran karbon black pada suhu rendah. Potongan uji untuk menetapkan kadar zat menguap ditimbang lalu ditipiskan dan digunting menjadi potongan kecil - kecil untuk memperluas permukaan guna memudahkan pengeringan pada suhu 100 ° C.
Perhitungan :
Kadar zat menguap x C
B A−
= 100%
2.7.4. Plastisitas Rentention Indeks ( PRI )
Suatu bahan yang plastisitasnya tinggi mudah sekali berubah bentuk dengan kata lain mudah sekali mengalir. Plastisitas didefenisikan sebagai kepekaan terhadap deformasi, pengertian ini merupakan kebalikan dari pada ketahanan terhadap deformasi. Metode pengujian viskositas umumnya bersifat mengukur konsistensi ( ketahanan terhadap deformasi ). Plastisitas awal adalah plastisitas karet mentah yang langsung diuji tanpa memperlakukan khusus sebelumnya.
Plastisitas awal ( Po ) menggambarkan kekuatan karet. Kegagalan pemenuhan syarat Po dapat disebabkan oleh bebarapa faktor, yakni :
- Bahan baku yang telah mengalami degradasi akibat perlakuan yang tidak tepat seperti perendaman dalam air.
- Penggunaan formalin sebagai pengawet lateks kebun - Bahan olah yang terlalu lama
ini ditentukan ( plastisitas dari karet sebelum dipanaskan pada suhu 1400
Penjemuran dibawah sinar matahari selama 6 jam bagi lum yang masih basah tidak terlalu berpengaruh terhadap nilai PRI crumb rubber yang dihasilkan. Tapi lum yang telah kering, penjemuran dapat mengakibatkan nilai PRI menurun hingga hampir separunya. Semakin encer lateks kebun sebagai bahan olah maka semakin rendah Po maupun PRI crumb rubber yang diperoleh. Penggunaan amonia sebagai pengawet lateks kebun dengan dosis semakin tinggi mengakibatkan nilai Po semakin tinggi, namun PRI crumb rubber yang diperoleh semakin rendah. Perbaikan PRI dapat dilakukan dengan penambahan bahan kimia yang bersifat mencegah oksidasi selama proses pengeringan. Selain itu upaya perbaikan PRI dapat dilakukan melalui pencampuran dengan bahan olah bermutu baik. Beberapa jenis bahan olah memiliki nilai PRI yang cukup tinggi sehingga C selama 30 menit ).
PRI menggambarkan ketahanan karet terhadap proses pengusangan. Proses penggumpalan yang tidak tapat, seperti penggunaan bahan penggumpal tawas, pupuk atau asam sulfat dapat mengakibatkan karet tidak tahan proses pengusangan karena panas dan cahaya. Koagulum yang diperoleh dari lateks encer ( KKK rendah ) cenderung menghasilkan crum rubber dengan PRI rendah, karena lateks encer menyebabkan semakin banyak bahan anti oksidan alami tercuci dan terbuang.
bisa dicampurkan dengan bahan olah lain agar mendapatkan crumb rubber dengan PRI yang memadai.
Nilai plastisitas dari karet dapat menurun disebabkan oleh : 1. Karet dijemur dibawah sinar matahari
2. Karet dipanaskan terlalu tinggi
3. Karet terlalu banyak digiling atau direndam terlalu lama 4. Karet mengandung banyak kotoran
Penentuan Plasticity Retention Index ( PRI) adalah cara pengujian yang sederhana dan cepat untuk mengukur ketahanan karet terhadap degradasi oleh oksidasi pada suhu tinggi. Pengujian ini meiiputi pengujian plastisitas Wallace dari potongan uji sebelum dan sesudah pengusangan didalam oven dengan suhu 140 ° C.
Suhu dan waktu pengusangan diatur sedemikian rupa sehingga dapat
memberikanperbedaan yang nyata dari berbagai jenis karet mentah. Nilai PRI yang tinggi menunjukkan ketahanan yang tinggi terhadap degradasi oleh oksidasi. Perhitungan :
Plasticity retention indeks x Po
P Pa( 30)
= 100
Dimana, Po = Plastisitas awal
2.8. KARAKTERISTIK VULKANISAT KARET
Vulkanisat karet tersebut diuji sifat Mekaniknya, yang meliputi: Tegangan putus, Perpanjangan putus, Kekerasan, Ketahanan sobek, Perpanjangan putus 100%, Bobot jenis, ketahanan kikis, ketahanan retak lentur. Vulkanisat yang dihasilkan dibandingkan dengan spesifikasi sol karet sepatu olah raga (SNI 06-1844-1990 Ed. 1.2)
Tabel 2.4.Spesifikasi sol karet sepatu olah raga (SNI 06-1844-1990 Ed. 1.2)
NO Jenis Uji Satuan Persyaratan
1 MEKANIKA
Tegangan putus N/mm2 Minimal 10
Perpanjangan putus,(%) - Minimal 250
Kekerasan (Shore A) Shore A 50-70
Ketahanan sobek N/mm2 Maksimal 5,8
Bobot jenis g/cm3 Maksimal 1,3
Ketahanan kikis (cc/300x) Mm/kgm Maksimal1,0 Ketahanan retak-lentur 150 kcs Kcs Minimal 250
2 ORGANOLEPTIS
Keadaan dan atau penampakan sol
- Tidak cacat dan atau rusak yang berupa sobek, lubang,
lepuh,retak,goresan dan warna (Data lengkap dilihat pada Lamp.2)
Hasil pengujian sifat Mekanika vulkanisat karet dapat dilihat pada Lampiran 4. Sifat Mekaninika vulkanisat karet dijelaskan sebagai berikut :
2.8.1. Tegangan Putus
pengujian peregangan tenaga yang dihasilkan pada perpanjangan tertentu dan pada saat potongan uji putus, dicatat ( Basseri,2005)
2.8.2 Perpanjangan Putus
Perpanjangan putus adalah kemampuan contoh uji untuk meregang apabila ditarik sampai putus. Pengujian perpanjangan putus ( elongation at break ) bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat tegangan dan regangan
2.8.3 Kekerasan (Shore A)
Uji kekerasan dilakukan untuk mengetahui besarnya kekerasan vulkanisat karet, dilakukan dengan kekuatan penekanan tertentu. Uji kekerasan vulkanisat
karet menggunakan alat Durometer Shore.
satu sifat mekanik (Mechanical properties) dari suatu material. Kekerasan suatu material harus diketahui khususnya untuk material yang dalam penggunaanya akan mangalami pergesekan (frictional force) dan deformasi plastis.
Deformasi plastis sendiri suatu keadaan dari suatu material ketika material tersebut diberikan gaya maka struktur mikro dari material tersebut sudah tidak bisa kembali ke bentuk asal artinya material tersebut tidak dapat kembali ke bentuknya semula. Lebih ringkasnya kekerasan didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk menahan beban identasi atau penetrasi (penekanan).
melihat mutu untuk memastikan suatu material memiliki spesifikasi kualitas tertentu.
2.8.4 Ketahanan sobek (Tear Resistance)
Ketahanan yang diberikan oleh suatu bagian percobaan karet terhadap pengoyakan setelah dipotong menurut cara tertentu. Uji ini penting untuk beberapa produk, misalnya untuk tapak, pipa, sarung kabel, kaus kaki dan lain-lain. Indikasi yang paling berat dari ketahanan terhadap sobekan didapatkan oleh torehan pada bagian karet dan sobekan oleh tangan. Ketahanan sobek bergantung pada lebar dan ketebalan dari potongan uji dan hasil uji menunjukkan beban yang umum untuk menyobek sebuah specimen dengan lebar dan tebal yang standar.
2.8.5 Bobot Jenis
Bobot jenis adalah konstanta/tetapan bahan yan bergantung pada suhu untuk padat, cair, dan bentuk gas yang homogen. Didefinisikan sebagai hubungan dari massa (m) suatu bahan terhadap volumenya. Atau bobot jenis adalah suatu karakteristik bahan yang penting yang digunakan untuk pengujian identitas dan kemurnian dari bahan.
2.8.6 Ketahanan Kikis
Pengujian ketahanan kikis (Aberassion resistance) bertujuan untuk mengetahui ketahanan kikis dari vulkanisat karet yang di gesekkan pada sebuah gerinda kikis dengan tingkat kekasaran tertentu. Kesanggupan karet bertahan terhadap pengikisan dengan benda lain pada pemakaiannya, disebut ketahanan kikis (Basseri 2005). Nilai ketahanan kikis merupakan sifat penting yang ahrus dimiliki oleh produk karet, jika ketahanan kikis rendah maka produk yang
dihasilkan akan mudah aus dan menyebabkan cepat terjadinya ebocoran.Semakin kecil nilai ketahanan kikis kompon karet menunjukkan bahwa kompon karet semakin elastis.
Pengujian ketahanan kikis pada sol sepatu karet digunakan untuk
menentukan seberapa kuat sol sepatu terhadap daya pengikisan. Berat jenis sangat menentukan dalam ketahanan kikis.
2.8.7 Ketahanan Retak Lentur 150 KCS
