Pengaruh Perlakuan Pemberian Serbuk Arang Cangkang Kelapa Sawit
Diawal dan Diakhir dari Penggilingan/Pencampuran Terhadap Sifat Mekanis
Vulkanisat Karet
Ir. Zainal Abidin Nasution1,*
1
Balai Riset dan Standardisasi Industri Medan, Jl. Sisingamangaraja No. 24 Medan 20217, Indonesia * Penulis korespondensi. Telp. (061) 7363471 Fax. (061) 7362830
e-mail: zainal_an7@yahoo.com
ABSTRAK
Penelitian ini dilaksanakan untuk mengetahui pengaruh perlakuan pemberian serbuk arang cangkang kelapa sawit diawal dan diakhir dari penggilingan/pencampuran pada rancangan formula pembuatan contoh vulkanisat karet. Serbuk arang cangkang kelapa sawit yang digunakan sebagai bahan pengisi (filler) adalah serbuk arang cangkang kelapa sawit ukuran lolos ayakan 200 mesh (ukuran partikelnya adalah 74 mikron atau 0,074 mm) adalah berasal dari hasil penyangraian cangkang kelapa sawit. Percobaan pembuatan vulkanisat karet terbagi atas 2 perlakuan yaitu formulasi RSS/SBR/ACS dimana phr (100/30/50) dan (100/30/60) dengan pemberian serbuk arang cangkang kelapa sawit adalah diawal dari penggilingan/pencampuran. Kemudian percobaan pembuatan vulkanisat karet berikutnya,dengan formulasi RSS/SBR/ACS dimana phr (100/30/50) dan (100/-/40).Parameter yang diuji adalah waktu pemasakan vulkanisat karet, kekerasan, kekuatan tarik, modulus 300 %, perpanjangan putus dan kekuatan sobek. Hasil uji yang optimal adalah dari formulasi RSS/SBR/ACS dimana phr (100/-/40) yaitu formulasi pembuatan contoh vulkanisat karet pada pemberian serbuk arang cangkang kelapa sawit diakhir dari pada penggilingan/pencampuran. Hasil uji yang diperoleh adalah kekuatan tarik = 132 kg/cm2, modulus 300 % = 23 psi, perpanjangan putus = 689 % dan kekuatan sobek = 26 kg/cm2. Sedangkan kekerasannya adalah sebesar 48 – 49 shore A.
The Effect of Treatment Palm Shell Charcoal Powder at the Beginning and End
of the Milling/Mixing the Mechanical Properties of Vulcanizates Rubber
Ir. Zainal Abidin Nasution1,*
1
Center of Research and Standardization Medan, Jl. Sisingamangaraja No. 24 Medan 20217, Indonesia * Corresponding author. Telp. (061) 7363471 Fax. (061) 7362830
e-mail: zainal_an7@yahoo.com
ABSTRACT
The study conducted to determine the effect of treatment of oil palm shell charcoal at the beginning and the end of milling/mixing in the manufacture of vulcanizates rubber formulation. Oil palm shell charcoal used is derived from the roasting palm shells with particle size of 200 mesh sieve passes (particle size of 74micron). Variation of the experiment is the formulation RSS/SBR/ACS with phr (100/30/50) and (100/30/60) with the provision of oil palm shell charcoal beginning of the milling/mixing. Then the formulation RSS/SBR/ACS with phr (100/30/50) and (100/-/40) with charcoal treatment giving palm shells at the end of milling/mixing. The parameter tested were vulcanizates curing time, hardness, modulus 300 %, elongation at break and tear strength. Test results are good the formulation RSS/SBR/ACS with phr (100/-/40) namely the formulation of making of sampel of the vulcanizates rubber to the award charcoal palm shells at the end the
milling/mixing, tensile strength = 132 kg/cm2, modulus 300 % = 23 psi,elongation at break = 689
% and tear strength = 26 kg/cm. While the hardness of the formulation RSS/SBR/ACS with phr
(100/-/40) is low, 48 – 49 shore-A
PENDAHULUAN
Pemerintah selalu mendorong dengan kebijakan-kebijakan agar terjadi peningkatan
pemanfaatan karet alam domestik, sehingga pada akhirnya dapat diperoleh produk-produk berbasis
karet alam yang dihasilkan menjadi lebih beragam dan mempunyai pasar yang baik.
Produk produk berbasis karet alam tersebut bukan hanya untuk keperluan otomotif saja, dapat
saja dibuat menjadi produk produk karet untuk kebutuhan berbagai industri dalam negeri, antara
lain adalah mesin dan peralatan Pabrik Kelapa Sawit (PKS). Misalnya saja karet bantalan mesin,
karet seal untuk pompa, karet packing untuk bejana-bejana bertekanan dan sambungan sistem
perpipaan cairan maupun uap serta valve dan lain sebagainya. Selain dari pada itu proyek
infrastruktur dari pemerintah berpotensi memanfaatkan produk produk berbasis karet alam antara
lain dock fender, bahan campuran aspal jalan, rubber pads kereta api, bantalan jembatan, komponen
water stop dalam pembangunan bendungan, packing pintu irigasi sungai maupun rawa dan lain
sebagainya. Selain dari pada itu juga sedang dikembangkan didalam negeri berbagai jenis produk
produk karet seperti karet untuk peternakan sapi (cow mat), genteng karet, paving block karet,
berbagai jenis karpet untuk keperluan hotel, perkantoran, perumahan dan lain sebagainya.
Menurut Pardamean (2008) basis satu ton Tandan Buah Segar Kelapa Sawit (TBS), akan
menghasilkan 20 - 23 % Minyak Sawit Kasar (CPO), 5 - 7 % Palm Kernel Oil (PKO) dan sisanya
berupa limbah padat, yaitu 20 - 23 % Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS,yang mana terdiri atas
70 % air dan 30 % bahan kering), 10 - 12 % serat buah kelapa sawit dan 7 - 9 % cangkang
kelapa sawit.
Menurut Naibaho(1996) setiap Pabrik Kelapa Sawit (PKS) selalu dilengkapi dengan boiler
sebagai generator uap. Yang mana uap tersebut digunakan untuk keperluan proses produksi dan
menggerakkan turbin uap sebagai pembangkit tenaga listrik dalam rangka menjalankan
mesin-mesin pengolahan CPO, penerangan dan lainnya.
Bahan bakar yang digunakan untuk boiler adalah limbah padatnya, yaitu serat buah sawit dan
cangkang kelapa sawit. Konsumsi bahan bakar untuk boiler PKS dengan kapasitas olah 30 ton
TBS/jam adalah 3,8 ton/jam serat buah kelapa sawit dan 1,5 ton cangkang kelapa sawit. Dari proses
produksi PKS dengan kapasitas 30 ton TBS per jam akan diperoleh limbah padatnya adalah 3,0 -
3,6 ton serat buah sawit dan 2,1– 2,7 ton cangkang kelapa sawit, atau kalau dirata-ratakan sekitar
2,4 ton cangkang kelapa sawit. Pemakaian serat buah sawit sebagai bahan bakar boiler, adalah
maksimal artinya semua serat buah kelapa sawit terpakai untuk bahan bakar boiler. Selain dari pada
ton/jam cangkang kelapa sawit. Artinya masih tersisa sekitar rata-rata 0,9 ton/jam cangkang kelapa
sawit dari proses produksi PKS dengan kapasitas 30 ton TBS per jam.
Andaikan setiap hari beroperasi selama 10 jam,maka akan diperoleh rata-rata 9 ton cangkang
kelapa sawit yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, antara lain adalah bahan baku
pembuatan serbuk arang cangkang kelapa sawit sebagai carbon black.Bahwa basis per ton
TBS,masih dapat diperoleh 60– 69 kg TKKS kering udara,yang mana dapat dimanfaatkan sebagai
bahan bakar boiler. Untuk kapasitas olah PKS 30 ton TBS/jam, maka akan diperoleh 1,8– 2,1 ton
TKKS kering udara.
Banyak sudah penelitian yang dilakukan tentang pembuatan arang cangkang kelapa sawit
dengan bermacam-macam perlakuan, seperti yang telah dilaksanakan oleh Halimet al. (2009),
Hajiet al. (2010) dan Purwanto (2011).
Menurut Rahmawati (2009) pada percobaan penelitiannya menjelaskan bahwa arang
cangkang kelapa sawit yang dicampurkan dengan carbon black, dapat digunakan sebagai sebagai
bahan pengisi (filler) kompon karet, karena arang cangkang kelapa sawit mempunyai kemiripan
struktur permukaan, luas area dan bilangan iodine, yang hampir mendekati karakteristik carbon
black impor. Sesuai dengan parameter yang ditetapkan pada SNI 9712:2010 tentang karbon hitam
untuk produk ban dan karet lainnya, merupakan revisi dari SNI 06 – 0712 -1989 tentang karbon
hitam untuk ban jenis ISAF N 220 (ukuran partikel 0,020 mikron – 0,025 mikron), meliputi
pengujian bilangan Iodine, absorbsi minyak Linseed, kekerasan butiran dan logam (Cu dan Mn).
Berat jenis arang cangkang kelapa sawit adalah 0,45 gr/cm3 - 0,50 gr/cm3. Berat jenis curah
(pour density) carbon black N 330 (ukuran partikel 0,026 mikron – 0,030 mikron) adalah 0,025
gr/cm3. Carbon black adalah arang halus dari pembakaran yang tidak sempurna dari berbagai
material, antara lain seperti bahan bakar fosil, biofuel maupun biomassa. Pasar carbon black di
Indonesia terus meningkat.Perkiraan konsumsi carbon black untuk industri yang membutuhkannya
pada tahun 2016 diperkirakan 55.000 ton. Pasar carbon black sebagai bahan baku maupun
pembantu di Indonesia meliputi industri karet, pigmen hitam pada pembuatan plastik, cat, karpet
mobil, karpet drainase untuk rumah/hotel, karpet sapi, sandal, sol sepatu, aspal, kabel listerik, pipa,
film plastik, karet-karet otomotif dan lainnya. Harga carbon blackdipasaran pada tahun 2015,
berkisar antara Rp 7.000 per kg s/d Rp 20.000 per kg tergantung pada jenis dan kualitasnya.
Vulkanisat karet adalah merupakan turunan yang paling utama dari komoditi karet. Hampir
semua vulkanisat karet, menggunakan carbon black sebagai bahan pengisi (filler). Bahan pengisi
carbon black berfungsi sebagai penguat (reinforcing), memperbesar volume, memperbaiki
Prasetya&Marlina, 2013). Cangkang kelapa sawit adalah merupakan biomassa lignoselulosa,
dimana komponen utamanya adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin.
Menurut Halim (2009) cangkang kelapa sawit mengandung lignin = 42,85 %, selulosa =
32,93 %, hemi selulosa = 12,03 %, air = 12,91 % dan abu = 4,61 %.
Menurut Yokoyama (2008) terjadinya proses pirolisis biomassa adalah seperti berikut,
kelembaban menguap pertama sekali yaitu 100oC, hemiselulosa akan terdekomposisi pada suhu 200
-
260 oC diikuti oleh selulosa pada suhu 240 - 340 oC danterakhir lignin pada suhu 280 - 500 oC.
Menurut Niti dalam Sari (2015) penyangraian merupakan suatu cara pengeringan dengan
menggunakan suhu tinggi, yang mana suhu tinggi mampu mengubah struktur kimia dan fisik suatu
bahan.
Untuk mengetahui seberapa jauhnya cangkang kelapa sawit ini telah diteliti penggunaanya
sebagai bahan pengisi vulkanisat karet, dibawah ini diberikan hasil penelitiannya.
Menurut Ekwneme (2016) telah dilaksanakan tentang penelitian pembuatan vulkanisat karet
dengan filler serbuk arang cangkang kelapa sawit. Disana dijelaskan rancangan formulasi
pembuatan contoh vulkanisat karet, langkah-langkah pencampuran/penggilingan dan waktu proses
pembuatan contoh vulkanisat karet. Juga diberitahukan bahwa pemberian serbuk arang cangkang
kelapa sawit dilakukan diawal penggilingan/pencampuran. Urutannya yaitu mastikasi karet alam,
asam stearat, zinc oksida, serbuk arang cangkang kelapa sawit, MBTS, TMTD, minyak pelumas
dan terakhir pemberian belerang. Contoh vulkanisat karetnya diuji dan hasilnya yang dapat
disajikan disini adalah seperti berikut:
Tabel 1. Sifat Mekanis Vulkanisat Karet Dengan Bahan Pengisi Arang Cangkang Kelapa Sawit
No
Bahan-bahan kimia yang digunakan dalam penelitian untuk pembuatan contoh kompon karet
adalah RSS-20, SBR, minarex oil, ZnO, asam stearat, TMQ, MBTS, bentonit, resin kumaron, anti
oksidan dan sulfur. Bahan-bahan kimia untuk pembuatan contoh vulkanisat karet dibeli dari PT
Wilqis (Inkaba) di Bandung.
Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan untuk membuat contoh vulkanisat karet adalah Two Roll Mixing
Mill For Rubber, timbangan, neraca analitis, gunting besar dan kecil, kuali besi, kompor,
wadah-wadah, sudip, termometer air raksa skala 360 oC dan lainnya. Contoh vulkanisat karet dibuat di
Laboratorium Teknologi Baristand Industri Palembang di Palembang.
Metode Penelitian
a. Pembuatan Serbuk Arang Cangkang Kelapa Sawit
Percobaan pembuatan serbuk arang cangkang kelapa sawit dilaksanakan dengan metode
penyangraian. Pada pelaksanaannya metode penyangraian ini cukup mudah pengerjaannya,
peralatannya sederhana dan mudah mengontrolnya.
Gambar 1. Diagram Alir Percobaan Pembuatan Serbuk Arang Cangkang Kelapa Sawit
Cangkang Kelapa Sawit
Dijemur Dibawah Sinar Matahari Sampai Kering
Penimbangan
Disangrai Diudara Terbuka Sampai Asapnya Habis
Ditumbuk/Digiling
Pengayakan 200 Mesh
Serbuk Arang Cangkang Kelapa Sawit Tidak lolos
b. Pembuatan Contoh Vulkanisat Karet Dengan Bahan Pengisi Serbuk ArangCangkang Kelapa
Sawit Hasil Penyangraian
Prosedur pembuatan contoh vulkanisat karet pada penelitian ini adalah semua bahan-bahan
dari masing-masing formula ditimbang sesuai dengan yang telah ditentukan.Proses pencampuran
dilakukan pada gilingan terbuka (open mill), seperti berikut yaitu mastikasi RSS dan SBR selama 6
- 7 menit, menambahkan bahan-bahan kimia sesuai dengan urutan pada masing-masing formula dan
pada waktu pencampuran dipotong-potong setiap sisi sat sampai tiga kali selama 2 menit s/d 3
menit,mencampurkan belerang hingga mencapai kematangan yang diinginkan,mengeluarkan
vulkanisat karet dari open mill dan buat ukuran ketebalan lembaran vulkanisat karet. Keluarkan dan
tutup dengan plastik transparan bagian atas dan bagian bawah dari contoh vulkanisat karet dan
diperam selama 24 jam agar bahan-bahan kimia pada contoh vulkanisat karet bereaksi secara
sempurna.
Contoh vulkanisat karet hasil penelitian diuji sifat-sifat mekanisnya di laboratorium PT
.Wilqis di Bandung.
c. Metode dan Analisa Data
Parameter yang diuji dari kompon karet hasil penelitian adalah:
waktu pemasakan kompon, rheometer (ASTM D- 5289)
kekerasan (ASTM D-2240)
kekuatan sobek ( (ASTM D-624)
kekuatan tarik (ASTM D-412)
modulus (ASTM D-412)
Tabel 2. Formula Pembuatan Contoh Vulkanisat Karet (Pemberian Serbuk Arang Cangkang Kelapa Sawit Diawal Penggilingan/Pencampuran)
No Nama Bahan
Suhu Rol 700C
Formulasi RSS/SBR/ACS (phr) 100/30/50 100/30/60
1. RSS-20 100 100
2. SBR 30 30
3. Arang Cangkang Sawit 50 60
4. Minarexoil 20 20
5. ZnO 10 10
6. Asam stearat 10 10
7. TMQ 20 20
8. MBTS 20 20
9. Bentonit - 30
10. Sulfur 8 12
Jumlah 268 312
Tabel 3. Formula Pembuatan Contoh Vulkanisat Karet (Pemberian Serbuk Arang Cangkang Kelapa
Sawit Diakhir Penggilingan / Pencampuran)
No Nama Bahan
Suhu Rol 700C
Formulasi RSS/SBR/ACS(phr) 100/30/50 100/-/40
1. RSS-20 100 100
2. SBR 30 -
3. ZnO 4 4
4. Stearic Acid 2 2
5. CBS 1 1
6. MBTS 2 1
7. Coumarin Resin 4 2
8. Arang Cangkang Sawit 50 40
9. Minarex Oil 7 4
10. Sulfur 3 2
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil pengujian contoh diperoleh data – data sebagai berikut:
Gambar 2. Foto SEM arang cangkang sawit perbesaran 500 kali
Tabel 4. Hasil Pengujian Kompon Karet
No Pengujian Hasil Uji Formulasi RSS/SBR/ACS (phr) 100/30/50 100/30/60 100/30/50 100/-/40
1. Rheometer
ML (mm), dn.m 0,40 0,05 0,55 0,58
MH (maks) dn.m 23,28 25,47 10,80 12,26
tc 10, menit 3,22 5,08 5,10 2,55
tc 90, menit 8,06 10,24 10,53 6,34
2. Hardness, Shore-A 74-75 66-67 45-46 48-49
3. Tensile Strength, kg/cm2
Modulus 300%,psi
63
29
19
18
78
18
132
23
4. Elongation at Break, % 240 230 680 689
Dari data – data tersebut diatas dapat dibahas sebagai berikut:
1. Pembuatan Arang Cangkang Kelapa Sawit Dengan Cara Penyangraian
Dari percobaan pembuatan arang cangkang kelapa sawit dengan metode penyangraian,
rendemen hasilnya adalah rata-rata 38,20 % (yaitu diperoleh pada suhu terakhir 348 oC, dimana
proses penyangraian dihentikan pada saat asap sudah habis, dinyatakan pirolisis sudah selesai).
Hasil penelitian Halim et al. (2009), pembuatan arang cangkang sawit menggunakan metode
reaktor pirolisis dengan mempertahankan suhu pembakaran sebesar 400 oC dan lamanya proses
pembakaran adalah 90 menit, diperoleh rendemen rata rata arang cangkang kelapa sawit sebesar 41
%.
Hasil penelitian Hajiet al. (2010), pembuatan arang cangkang kelapa sawit menggunakan
metode pembakaran tertutup dengan mempertahankan suhu pembakaran sebesar 378 oC dan
lamanya proses pembakaran adalah 5 jam, kemudian api didalam tungku dipadamkan dengan
menyiramkan air dan dibiarkan dingin secara alami. Rendemen rata – rata arang cangkang kelapa
sawit adalah 38,31 %.
Berdasarkan keterangan dari Yokoyama (2008), pirolisis biomassa berakhir pada bagian
lignin yaitu pada suhu 280 oC s/d 500 oC. Melihat hal ini dan membandingkannya dengan
hasil-hasil penelitian yang telah dilaksanakan, dapat dinyatakan bahwa proses penyangraian cangkang
kelapa sawit cukup efektip digunakan untuk memperoleh arang cangkang kelapa sawit. Dilihat dari
rendemen dan suhunya, ternyata tidak terjadi perbedaan yang signifikan dengan penelitian lainnya,
yaitu dari hasil penelitian diperoleh rendemen arang cangkang kelapa sawit adalah 38,20 % dan
suhu terakhir penyangraian adalah 348 oC
2. Pembuatan Contoh Vulkanisat Karet Dengan Bahan Pengisi Serbuk Arang Cangkang
Kelapa Sawit Hasil Penyangraian
Arang cangkang kelapa sawit yang diperoleh dari metode penyangraian, ditumbuk/digiling
dengan lumpang besi sampai menjadi serbuk dan diayak dengan ayakan lolos 200 mesh (ukuran
partikel 74 mikron). Serbuk arang cangkang kelapa sawit tersebut harus dibuat benda ujinya, untuk
mengetahui apakah dapat berfungsi sebagai bahan pengisi (filler) vulkanisat karet.
Parameter yang diujikan kepada contoh vulkanisat karet hasil penelitian adalah :
1. Karakteristik Pemasakan Vulkanisat Karet (Rheometer).
Rheometer merupakan proses pengujian vulkanisat karet, untuk mengetahui suhu dan waktu
optimal vulkanisasi. Waktu tc 10, adalah pada saat 10 % tingkat kematangan vulkanisat karet dan
tc 90 adalah saat 90 % tingkat kematangan dari pada vulkanisat karet hasil percobaan. Sedangkan
viskositas dari vulkanisat karet. Waktu matang optimum tc 90, merupakan waktu yang diperlukan
sejak awal pemasakan untuk mematangkan vulkanisat karet sampai kematangan optimum
(Wicaksono dalam Nuyah & Rahmaniar, 2013)
2. Kekerasan (Hardness)
Kekerasan suatu vulkanisat karet bisa diartikan sebagai tekanan balik dari vulkanisat karet pada
saat vulkanisat karet tersebut diberikan tekanan. Kekerasan karet tergantung kepada peranan bahan
pengisi dan bahan pelunak yang digunakan pada penyusunan campuran vulkanisat. Penambahan
bahan pengisi menyebabkan kerapatan ikatan silang akan naik, sehingga kompon karet menjadi
semakin keras. Sedangkan bahan pelunak digunakan agar memudahkan penggilingan karet mentah
(melunakkan karet).
3. Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik merupakan pengujian fisik vulkanisat karet yang terpenting dan paling sering
dilakukan. Sehingga dari pengujian ini dapat diketahui waktu vulkanisasi optimum suatu vulkanisat
karet dan pengaruh pengusangan pada suatu proses vulkanisasi (Kusnata dalam Nuyah&
Rahmaniar, 2013)
4. Modulus 300 %.
Menurut ASTM – 412, maksudnya adalah tensile stress yang terjadi pada 300 % perpanjangan
(elongation).
5. Perpanjangan Putus
Nilai perpanjangan putus berbanding lurus dengan nilai kekuatan tarik. Semakin tinggi nilai
tegangan putus berarti energi yang digunakan untuk memutuskan vulkanisat semakin besar. Artinya
ikatan silang yang terbentuk semakin banyak. Ikatan silang yang terbentuk semakin banyak
menyebabkan elastisitas vulkanisat menjadi lebih baik. Sehinga kemampuan vulkanisat untuk
memanjang semakin bagus dan nilai perpanjangan putusnya semakin tinggi, dinyatakan dalam %.
6. Ketahanan Sobek
Ketahanan sobek menunjukkan tenaga yang dibutuhkan untuk menyobek vulkanisat karet.
Kekuatan sobek akan terus meningkat sejalan dengan pertambahan jumlah ikatan silang pada proses
vulkanisasi (Eirich dalam Pirenoet al., 2013)
Berdasarkan percobaan pengujian fisik vulkanisat karet hasil penelitian dengan ukuran partikel
arang cangkang kelapa sawit adalah 200 mesh (74 mikron), dimana formula pembuatan contoh
vulkanisat karetnya seperti yang terlihat pada Tabel 2 dan Tabel 3, maka dapat dilihat hasilnya
pada Tabel 4.
pemakaian carbon black N 220 (ukuran partikel 0,020 mikron - 0,025 mikron), N 330 (ukuran
partikel 0,026 mikron - 0,030 mikron), N550 (ukuran Spartikel 0,040 mikron - 0,048 mikron) dan N
660 (ukuran partikel 0,049 mikron - 0,060 mikron).
Hasil yang diperoleh dari penelitian ini menyimpulkan bahwa secara umum ukuran
partikelyang lebih kecil memberikan pengaruh penguatan yang lebih besar pada kekuatan tarik,
abrasi dan kekerasan. Sedangkan penambahan jumlah filler (phr) yang lebih besar secara linier
akan meningkatkan sifat kekerasan vulkanisat karet.
Berikut ini ada beberapa keterangan dari para peneliti tentang pengaruh bahan-bahan aditif
terhadap struktur fisik dari vulkanisat karet, yaitu:
a. Kekerasan vulkanisat karet terjadi karena adanya reaksi ikatan silang antara gugus aldehida
terkondensasi yang ada didalam bahan karet. Minyak minarex sebagai bahan pelunak,
mengandung ikatan rangkap akan bereaksi dengan rantai molekul karet, sehingga ikatan
rangkap akan mengalami putus. Bahan pelunak mengandung komponen utama hidro karbon
dalam cincin benzene yang dapat bereaksi dengan rantai polimer karet sehingga karet akan
mengalami pelunakan. Dengan adanya bahan pelunak maka proses pencampuran bisa
dilakukan dengan sempurna. Apabila suhu penggilingan sesuai dengan kebutuhannya, maka
proses penyebaran bahan pengisi akan terjadi secara merata dalam vulkanisat karet (Karani
dalam Marlina& Daud, 2009).
b. Carbon black mempunyai struktur fisik yang berpori-pori, dapat dimasuki oleh molekul karet,
yang mana apabila suhu penggilingannya sesuai maka akan terjadi percampuran molekul karet
mengisi pori-pori carbon black. Terjadilah adsorbsi molekul karet pada carbon black yang
menyebabkan naiknya viskositas vulkanisat karet. Hasilnya adalah vulkanisat karet menjadi
kaku dan kuat, sehingga kekuatannya menjadi meningkat (Herminiwati dalam Marlina& Daud,
2009).
Dari Gambar 2,foto SEM arang cangkang kelapa sawit dengan perbesaran 500 x (belum
digiling/ditumbuk) dapat dilihat pori-porinya,dimana sebagai contoh dapat dilihat cursor height =
9,381 mikron = 0,0094 mm dan cursor width = 14,74 mikron = 0,0147 mm. Serbuk arang cangkang
kelapa sawit yang digunakan adalah lolos ayakan 200 mesh (ukuran partikel 74 mikron = 0,074
mm).Jadi,meskipun bubuk arang cangkang kelapa sawit mempunyai ukuran butiran 0,074
mm,namun pada butiran tersebut masih terdapat pori-pori ataupun rongga,yang mana karet dapat
masuk kedalam pori-pori tersebut, menyebabkan kompon karet menjadi kaku dan kuat.
c. Dari sudut pandang sebagai material carbon black, nilai kekerasan dari kompon karet
dipengaruhi oleh jumlah phr bahan pengisi carbon black, kehalusan ukuran partikel carbon
d. Dari percobaan membandingkan foto SEM bubuk cangkang kelapa sawit 100 mesh dan bubuk
arang cangkang kelapa sawit 100 mesh, terjadi perubahan pola topografi permukaan arang
cangkang kelapa sawit akibat proses pirolisis, yaitu terbentuknya pori-pori. Pori-pori tersebut
terbentuk karena zat-zat yang ada pada cangkang kelapa sawit pada menguap, sehingga
terjadi rongga ataupun pori-pori pada struktur arang cangkang kelapa sawit tersebut (Haji et al.,
2010)
Dari Tabel 2, dapat dilihat bahwa pencampuran/penggilingan bahan-bahan aditif pada bahan
karet sesuai dengan prosedur pembuatan contoh vulkanisat karet dan sesudah itu ditambahkan
serbuk arang cangkang kelapa sawit, dan kemudian diberikan bahan pelunak agar pencampuran/
penggilingan menjadi homogen. Dan terakhir bahan pemvulkanisat, digiling sampai merata dan
mencapai kematangan vulkanisat karet yang diinginkan. Pemberian serbuk arang cangkang kelapa
sawit diakhir penggilingan untuk formulasi RSS/SBR/ACS(phr) adalah (100/-/40) menghasilkan
kekuatan tarik, perpanjangan putus dan kekuatan sobek yang lebih kuat.
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa serbuk arang cangkang kelapa sawit sebagai
carbon black dapat digunakan sebagai bahan pengisi (filler) kompon karet.Hasil pengujian fisik
dengan perlakuan pemberian bahan-bahan aditif sesudah serbuk arang cangkang kelapa sawit
digiling/dicampur dan perlakuan pemberian bahan-bahan aditif sebelum serbuk arang cangkang
kelapa sawit digiling/dicampur dapat dilihat pada matriks sepert berikut:
Saran
Agar diperoleh data/informasiyang lebih luas dan lengkap perlu dilakukan percobaan
pembuatan vulkanisat karet dengan perlakuan ukuran butiran dan jumlah phr dari serbuk arang
cangkang kelapa sawit sebagai carbon black.
DAFTAR PUSTAKA
Ekwneme, L., Ogbabe, O., & Tenebe, O. G. (2016). Utilization of Carbonized Palm Kernel Shell as Filler in Natural Rubber Composite. CMAIJ, 1(11), 1-8.
Haji, A. G., Pari, G., Habibati, Amiroddin, & Maulina. (2010). Kajian Mutu Arang Hasil Pirolisis Cangkang Kelapa Sawit. Jurnal Purifikasi, 2(1), 77-86.
Halim, M., Darmadji, P., & Indrati, R. (2009). Fraksinasi dan Identifikasi Senyawa Volatil Asap Cair Cangkang Sawit. Agritech, 23(3),117-123.
Marlina, P., & Daud, D. (2009). Jurnal Industri Hasil Perkebunan, 4(1), 8-13.
Naibaho, P. M. (1996). Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Medan, Indonesia: PPKS Medan.
Nuyah & Rahmaniar.(2013). Pembuatan Kompon Karet Dengan Bahan Pengisi Arang Cangkang Sawit. Jurnal Dinamika Penelitian Industri, 24(2), 114-121.
Pardamean, M. (2008). Panduan Lengkap Pengelolaan Kabun dan Pabrik Kelapa Sawit. Jakarta: Indonesia: Pustaka Angromedia.
Pireno, C. A., Wijaya, A., & Pambayun, R. (2013). Pengaruh Suhu dan Waktu Vulkanisasi Terhadap Karakteristik Kompon Sol Karet Berbahan Pengisi Arang Cangkang Sawit. Jurnal
Dinamika Penelitian Industri, 24(1), 31-38.
Prasetya, H. A., & Marlina, P. (2013). Penggunaan Sekam Padi Sebagai Bahan Pengisi dan Antioksidan Pada Pembuatan Kompon Karet. Jurnal Dinamika Penelitian Industri, 24(2), 66-73.
Purwanto, D. (2011). Arang Dari Limbah Tempurung Kelapa Sawit. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 29(1), 57-66.
Rahmawati. (2009). Pengaruh Komposisi Arang Cangkang Kelapa Sawit dan Hitam Arang (Carbon Black) Terhadap Kualitas Kompon Karet Sol Sepatu (Skripsi). FMIPA Universitas Sumatera Utara, Indonesia.
Sari, D. P., Tamrin, & Novita, D. D. (2015). Pengaruh Suhu dan Waktu Penyangraian Terhadap Karakteristik Tulang. Artikel Ilmiah Teknik Pertanian Lampung, 45-50.
Yokoyama, S. (2008). The Asian Biomass Handbook: A Guide for Biomass Production and
