PENGARUH PROSES CETAK TERHADAP KEKUATAN
KEMASAN KARTON GELOMBANG
Muryeti1, Wiwi Prastiwinarti dan Faisal Al Farizi
Jurusan Teknik Grafika dan Penerbitan, Politeknik Negeri Jakarta Jalan Prof. Dr. G. A. Siwabessy, Kampus UI, Depok 16425
e-mail : 1yeti.tgp@gmail.com ABSTRACT
Corrugated Board is one of the most widely used packaging materials. Packaging materials shall have strength against impact or pressure when handling, transporting or storing. Corrugated board to be used as packaging material must meet the required BCT and ECT values. The purpose of this research is to know the value of Box Compression Test (BCT), Edge Crush Test (ECT), Flat Crush Test (FCT) and Bursting Strength (BS) before and after printed and to know its influence of print process to BCT and ECT value. The results show that there is decreasing values on the box after printing, which indicates the effect of printing process on compressive strength of corrugated board. The correlated values before printing are as follows: BCT value is 120.6 Kgf, ECT value is 1,961 Kgf, FCT value is 0.65 KgF, and BS value is 6.75 Kgf. Meanwhile, the values after printing are as follows: BCT value is 88.25 Kgf, ECT value 1,679 Kgf, FCT value is 0.12 KgF and BS value is 5.81 Kgf. The results show that there is decreasing values on the box after printing, which indicates the effect of printing process on compressive strength of corrugated board.
Key words: corrugated board, Box Compression Test, Edge Crush Test, Bursting Strength
ABSTRAK
Salah satu material yang banyak digunakan untuk kemasan adalah karton gelombang (Corrugated board). Material kemasan harus memiliki kekuatan terhadap benturan atau tekanan saat penanganan, pemindahan, maupun penyimpanan. Untuk dapat digunakan sebagai material kemasan, karton gelombang harus memenuhi nilai BCT dan ECT yang telah dipersyaratkan. Dalam produksi kemasan, sering terjadi permasalahan box kemasan rusak dan tidak mampu menahan beban, padahal karton gelombang yang digunakan sudah memenuhi persyaratan nilai BCT dan ECT. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai BCT, ECT, FCT dan BS sebelum dan sesudah dicetak serta mengetahui pengaruh proses cetak terhadap nilai BCT dan ECT. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai BCT corrugated pada saat sebelum dicetak adalah 120,6 Kgf, sedangkan nilai ECT sesudah dicetak adalah 88,25 Kgf. Nilai ECT sebelum dicetak adalah 1,961 Kgf dan nilai ECT sesudah dicetak adalah 1.679 Kgf. Untuk nilai Flat crush Test sebelum dicetak adalah 0.65 KgF, sedangkan nilai FCT sesudah dicetak adalah 0,12 KgF. Nilai Bursting strength box sebelum dicetak adalah 6.75 Kgf dan bursting strength setelah dicetak sebesar 5.81 Kgf. Terjadi penurunan nilai BCT, ECT, FCT, dan BS pada box setelah dicetak. Hal ini menunjukkan proses cetak mempengaruhi kekuatan kotak karton gelombang.
Kata Kunci: Karton gelombang, Box Compression Test, Edge Crush Test, Bursting Strength
PENDAHULUAN
Pada perkembangannya, kemasan bukan saja menjadi kebutuhan industri akan tetapi berperan sebagai nilai tambah dari suatu produk ekonomi. Daya saing produk dipasaran dapat ditingkatkan dengan penggunaan kemasan yang inovatif dan komunikatif, jadi fungsi kemasan pada saat ini tidak terbatas
sebagai pelindung produk, tetapi juga sebagai sarana komunikasi produsen kepada konsumen. Kemasan karton gelombang (KKG) merupakan kemasan sekunder atau kemasan tersier yang paling sering digunakan untuk melindungi isi dari produk tersebut agar tidak rusak ataupun agar tetap steril dari ancaman debu ataupun kotoran lainnya.
Kekuatan atau kelemahan dari kemasan karton gelombang tergantung pada bagian lapisan layer kraft atau medium bahan dari proses corrugated, yang bervariasi dari 1 atau 2 ply sampai 9 lapis, ketebalan kertas dan panjang serat. Sifat kekuatan dibutuhkan untuk melindungi produk didalamnya dari benturan atau tekanan saat penanganan, pemindahan, maupun penyimpanan.
Kotak karton gelombang harus memenuhi standar nilai Box Compression Test (BCT) untuk menunjang penggunaan kemasan karton gelombang tersebut. Syarat yang paling penting dari Kotak Karton Gelombang (KKG) sebagai kemasan adalah daya muat (containability) dan kemampuan untuk ditumpuk (stacking strength). Besarnya beban yang diperlukan untuk menekan kemasan kotak hingga berubah bentuk (collapse) dan diukur pada kondisi standard disebut Box Compression Test (BCT). BCT diperlukan untuk menentukan seberapa besar daya tekan maksimal yang bisa diberikan agar karton box tidak sampai rusak. Dalam hal ini stacking atau tumpukan maksimal waktu penyimpanan barang yang dikemas dengan karton box harus memperhatikan besarnya BCT tersebut. [1,2]
Edge crush test (ECT) digunakan untuk mengukur kekuatan penumpukan dari sebuah karton box. Flat Crush Test (FCT) atau Uji Tekan Datar adalah pengukuran ketahanan flute karton gelombang terhadap tekanan tegak lurus dengan permukaan karton. FCT bertujuan untuk memastikan barang yang dikemas dalam kotak karton gelombang aman terhadap tekanan dari luar, terutama dari arah samping pada saat barang disimpan di gudang. [2]. Hal ini berbeda dengan BCT yang mengutamakan keamanan KKG terhadap tekanan dari atas (stacking). Saat ini banyak ditemui masalah yang berkaitan dengan kekuatan/ketahanan
tumpuk kemasan seperti tumpukan roboh atau penyok pada saat penyimpanan di gudang atau didalam container. Padahal hasil uji BCT dan ECT sudah memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan. Hal ini yang mendasari penulis untuk melakukan penelitian mengenai pengaruh proses cetak terhadap kekuatan karton gelombang. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai BCT, ECT, FCT dan BS sebelum dan sesudah dicetak serta mengetahui pengaruh proses cetak terhadap nilai BCT dan ECT.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini terdiri dari 4 tahap, yaitu: 1. Pembuatan Corrugated Sheet Board
flute B
2. Proses pencetakan corrugated dengan mesin Flexografi
3. Pengukuran / pengujian nilai BCT, ECT, FCT, dan BS
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin Corrugator, mesin fleksografi, Box Compression Tester, Ring Crush Tester, Bursting Tester Bahan yang digunakan adalah : kertas liner, kertas medium, glue (sizing), tinta fleksografi.
1. Proses Pembuatan Corrugated Board Single Face
Proses pembuatan sheet corrugated menggunakan menggunakan mesin corrugator. Pada proses pembuatan sheet single wall diperlukan tiga kertas roll, satu untuk dibentuk menjadi corrugating medium dan dua rol lainnya sebagai liner. Lapisan board bagian atas disebut dengan single face linerboard dan lapisan bawah disebut double face linerboard. Proses pembuatan corrugated sheet single wall diawali dengan proses melemahkan kertas medium dengan
uap (steam) dalam sebuah pre-conditioner kemudian dibentuk menjadi gelombang (flute) dengan cara menekan diantara dua corrugating roll. Setelah ditekan diantara dua corrugating roll, kertas medium berubah bentuknya menjadi flute. Kemudian pada puncak – puncak gelombang diberi lapisan glue yang terbuat dari bahan dasar tapioka. Flute yang sudah diberi glue kemudian ditempelkan pada linerboard dan dipress dengan pressroll menjadi single facer. Sebelum ditempelkan dengan flute kertas liner terlebih dahulu dipanaskan dengan pre–heater. Selanjutnya dilakukan penambahan lapisan linerboard kedua. Lapisan ini sebelumnya juga dipanaskan dengan pre heater dan glue yang diberikan pada puncak flute bagian luar sehingga menempel dengan lapisan liner kedua tersebut.
2. Proses pencetakan corrugated Sheet menggunakan mesin Flexo Chyan Jye PS720.
3. Pengujian Box Compresion Test (BCT) pada keempat sampel board yang belum dicetak dan 4 sampel board yang sudah dicetak. Pengujian Edge Crush Test (ECT) menggunakan mesin Ring Crush Tester dengan ukuran 3 cm x 10 cm pada setiap sampel, pengujian nilai Flat crush tester (FCT) menggunakan mesin ring crush tester dengan ukuran material test 5 cm x 5 cm, dan pengujian Bursting Strength (BS) menggunakan mesin Bursting Strength Tester dengan ukuran 21 x 29.7 cm dari masing masing sampel.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses pengujian kekuatan kemasan menggunakan material Single wall corrugated B flute dengan spesifikasi sebagai berikut :
Tabel 1. Material bahan yang digunakan
No Material Ukuran (cm) Tebal (mm) 1
Single wall corrugated Box B Flute ( Sebelum Tercetak)
74.3 x 24.1 0.3
2
Single wall corrugated box B Flute ( Sesudah Tercetak )
74.3 x 24.1 0.2
Data hasil pengujian BCT menggunakan alat Box Compression
Tester dapat dilihat pada Tabel.2 dibawah ini.
Tabel 2. hasil pengujian BCT
Material Box 1 (Kgf) Box 2 (Kgf) Box 3 (Kgf) Box 4 (Kgf) Rata – Rata (Kgf) Sebelum dicetak 125,5 122 114,5 120,5 120.6 Sesudah dicetak 83,5 84 86 99,5 88.25
Berdasarkan hasil pengujian nilai BCT pada setiap sampel box, nilai rata-rata BCT corrugated sebelum tercetak yaitu 120.6 KgF. Setelah dilakukan proses pencetakan dengan menggunakan mesin flexo, diperoleh nilai rata-rata BCT sebesar 88.25 KgF. Terjadi penurunan nilai BCT, kemungkinan disebabkan karena pengaruh tekanan yang digunakan pada saat proses pencetakan berlangsung. Selain itu penurunan nilai BCT juga dipengaruhi oleh tekanan pada proses creasing yang terlalu dalam sehingga menyebabkan ke 4 sudut box menjadi rapuh. Untuk mengatasi penurunan nilai BCT pada corrugated sebaiknya dilakukan monitoring tekanan selama proses percetakan berlangsung. Selain itu penggunaan tekanan pada saat creasing juga perlu dilakukan pengawasan, untuk menghindari penurunan nilai BCT yang terlalu tinggi. Penurunan nilai BCT yang terlalu tinggi akan menyebabkan kemasan menjadi mudah rusak, sehingga menyebabkan yang seharusnya box corrugated bisa ditumpuk sebanyak 10 tumpuk akan mengalami penurunan. Contohnya hanya akan bisa ditumpuk sebanyak 5 tumpukan box.
Tabel. 3 Hasil Pengujian ECT Material Box 1 (Kgf) Box 2 (Kgf) Box 3 (Kgf) Box 4 (Kgf) Rata – Rata (Kgf) Box sebelum dicetak 1,843 2,127 1,896 1,978 1.961 Box sesudah dicetak 1,683 1,536 1,696 1,631 1.679
Nilai rata-rata hasil pengujian Edge Crush Tester (ECT) pada box sebelum dicetak adalah 1.961 Kgf, sedangkan pada sampel box sesudah dicetak sebesar 1.679 Kgf, dapat dilihat pada Tabel 4. Terjadi penurunan nilai ECT pada box corrugated yang sudah tercetak. Penurunan nilai ECT ini kemungkinan disebabkan oleh tekanan pada saaat proses pencetakan, serta jumlah warna cetakan yang terlalu banyak. Nilai ECT merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kekuatan BCT pada sebuah corrugated box.[4] Penurunan nilai ECT akan mempengaruhi kekuatan tekanan tumpuk dari sebuah box corrugated, selain itu juga akan mengakibatkan kemasan mudah mengalami kerusakan, sehingga akan mempengaruhi isi produk didalamnya. Untuk mengatasi penurunan nilai ECT pada corrugated sebaiknya dilakukan monitoring tekanan selama proses percetakan berlangsung, selain itu pengunaan warna pada cetakan juga tidak terlalu banyak.
Hasil pengujian Flate Crush Tester (FCT) pada setiap sampel box, didapatkan nilai rata–rata FCT sebelum tercetak adalah 0.65 Kgf. Sedangkan pada sampel box sesudah cetak sebesar 0.12 Kgf. Nilai uji FCT pada box yang sudah tercetak lebih rendah dibandingkan dengan box sebelum tercetak. Penurunan nilai FCT ini kemungkinan disebabkan oleh tekanan pada saaat proses pencetakan
Tabel. 4. Hasil Pengujian FCT
Material Box 1 (Kgf) Box 2 (Kgf) Box 3 (Kgf) Box 4 (Kgf) Rata – Rata (Kgf) Box sebelum dicetak 0,6 0,6 0,7 0,7 0.65 Box sesudah dicetak 0,1 0,1 0,15 0,14 0.12
Hasil pengujian Bursting Strength menggunakan alat Mullen Tester dapat dilihat pada Tabel 5 dibawah ini.
Tabel. 5. Hasil Pengujian Bursting Strength (BS) Material Box 1 (Kgf) Box 2 (Kgf) Box 3 (Kgf) Box 4 (Kgf) Rata – Rata (Kgf) Box sebelum dicetak 6,75 7,25 6,5 6,5 6.75 Box sesudah dicetak 6,5 5,5 6,5 4,75 5.81
Berdasarkan hasil pengujian BS pada setiap sampel box, didapatkan nilai rata – rata BS sebelum tercetak adalah 6.75 Kgf, sedangkan pada sampel box sesudah tecetak sebesar 5.81 Kgf. hasil pengujian BS pada box yang sudah tercetak terjadi sedikit penurunan dibandingkan dengan box sebelum tercetak. Penurunan nilai BS ini kemungkinan disebabkan oleh tekanan pada saaat proses pencetakan.
Untuk mengatasi penurunan nilai BS pada corrugated sebaiknya dilakukan monitoring tekanan selama proses percetakan berlangsung,
Dari nilai BCT, ECT, FCT dan BS terjadi perubahan nilai sebelum dan sesudah dicetak. Tejadinya penurunan nilai BCT, ECT, FCT, dan BS kemungkinan terjadi karena tekanan pada saat proses pencetakan berlangsung, tekanan pada proses creasing, jumlah warna yang digunakan terlalu banyak, serta kemungkinan penggunaan bahan baku kertas liner yang kurang bagus kualitasnya. [5,6] Nilai BCT memiliki korelasi dengan nilai ECT, FCT dan BS yang akan menentukan kualitas dari corrugated.
Apabila nilai BCT mengalami penurunan maka bisa dipastikan nilai ECT, FCT dan BS juga akan mengalami penurunan [6] Oleh karena itu untuk menghindari penurunan nilai BCT yang besar sebaiknya dilakukan monitoring tekanan selama proses percetakan berlangsung, selain itu pengaturan tekanan pada saat creasing juga perlu dilakukan untuk menghindari penurunan nilai BCT yang terlalu tinggi. Pengunaan warna pada cetakan juga tidak disarankan untuk terlalu banyak, yang akan mempengaruhi nilai BCT. Selain itu nilai BCT, ECT, FCT, BST juga dipengaruhi oleh kualitas bahan baku kertas yang digunakan.
KESIMPULAN
Nilai rata- rata hasil pengujian BCT sebelum dicetak sebesar 120.6 Kgf dan sesudah tercetak sebesar 88.25 Kgf. Nilai rata – rata hasil pengujian ECT sebelum dicetak sebesar 1.961 Kgf dan sesudah tercetak sebesar 1.679 Kgf. Nilai rata – rata hasil pengujian FCT sebelum dicetak sebesar 0.65 Kgf dan nilai sesudah tercetak sebesar 0.12 Kgf. Nilai rata – rata hasil pengujian BST sebelum di cetak sebesar 5.75 Kgf dan nilai sesudah tercetak sebesar 5.81 Kgf. Terjadi penurunan hasil uji BCT, ECT, FCT dan BS pada sample corugated setelah dicetak. Beberapa faktor dalam proses cetak yang mempengaruh nilai BCT, ECT adalah tekanan selama proses cetak berlangsung, proses tekanan creasing, penggunaan jumlah warna pada cetakan. Nilai BCT memiliki hubungan antara nilai ECT, FCT, dan BST. Semakin tinggi nilai BCT yang didapatkan maka semakin tinggi pula nilai ECT, FCT dan BS yang akan diperoleh. Sedangkan apabila nilai BCT mengalami penurunan, maka nilai ECT, FCT dan BS juga akan mengalami penurunan.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Han, J. and J. M. Park., 2007. “Finite Element Analysis of Hand Hole Designs for Corrugated Fiberboard Boxes, Packaging Technology and Science”, Volume 20, Issue 1: 39-47. [2] Singh, E.Olsen., et al. 2008. “The
Effect of Ventilation and Hand Holes on Loss of Compression Strength in Corrugated Boxes”. Journal of Applied Packaging Research, Vol. 2, No. 4.
[3] Kwak, Wonho. 2010. Analysis of Compression Strength of Corrugated Shipping Containers with Different Designed Hand Holes. Rochester Institute of Technology: New York. [4] Nordstrand, Tomas. 2003. Basic
Testing and Strength Design of Corrugated Board and Containers. Sweden
[5] Rina Masriani. 2007. Penelitian Dampak Subsitusi Kertas Linier oleh Kertas Medium pada Karton Gelombang. BPPK. Bandung.
[6] W. Yuan et al., 2013. The Finite Element Study of the Compressive Strength of Typical Waveform Corrugated Box, Applied Mechanics and Materials, Vol. 262, pp. 390-394.
