KARET LEMBARAN YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN KARET ALAM
YANG DISETARAKAN DENGAN SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOL SEPATU OLAH RAGA
TESIS
Oleh
OJAKMA TUMANGGOR
127026004/FIS
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KARET LEMBARAN YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN KARET ALAM
YANG DISETARAKAN DENGAN SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOL SEPATU OLAH RAGA
T E S I S
Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains Dalam Program Studi Magister Fisika Pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Oleh :
OJAKMA TUMANGGOR
127026004/FIS
PROGRAM PASCA SARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis : Karet lembaran yang terbuat dari campuran serbuk ban bekas dan karet alam yang disetarakan dengan
sir-20 untuk pembuatan bahan sol sepatu olah raga Nama Mahasiswa : Ojakma Tumanggor
Nomor Pokok : 127026004
Program Studi : Magister Ilmu Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Menyetujui Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Eddy Marlianto M.Sc Dr.Anwar Dharma Sembiring, M.S
Ketua Anggota
Ketua Program Studi Dekan
ii
PERNYATAAN ORISINALITAS
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil karya saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, 24 Juli 2014
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN KADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Ojakma Tumanggor
NIM : 127026004
Program Studi : Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif (Non – Exclusive Royalti Free Right) atas tesis saya yang berjudul :
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, 24 Juli 2012
iv Telah diuji pada
Tanggal : 24 Juli 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Pof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc Anggota : 1. Dr. Kerista Sebayang, MS
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap : Ojakma Tumanggor, S.Pd
Tempat dan Tanggal Lahir : Saragih, 19 Januari 1973
Alamat Rumah : Dusun VI Pasar Kamis- Sirandorung Tapanuli Tengah
Telp. / HP : 081375075942
E-mail :Ojakmatumanggor@yahoo.co.id
Instansi Kerja : SMA RK BUDI MULIA TUMBAJAE
Alamat Kantor : TUMBAJAE Kecamatan Manduamas
DATA PENDIDIKAN
SD Negeri Saragih Tamat Tahun 1984
SMP Negeri 1 Manduamas Tamat Tahun 1987
SMA Negeri 1 Barus Tamat Tahun 1990
D3 IKIP NEGERI MEDAN Tamat Tahun 1994
Strata 1 Fakultas PMIPA UHN Tamat Tahun 2002
vi
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pengolahan serbuk ban bekas sebagai filler pada pembuatan sol sepatu olah raga. Pada penelitian ini dikaji sifat-sifat teknis vulkanisat sol sepatu karet alam menggunakan bahan pengisi serbuk ban bekas dan dibandingkan dengan spesifikasi teknis sol sepatu berdasarkan Standar Nasional Indonesia. Pembuatan bahan pengisi serbuk ban bekas ukuran partikel 60 mesh dilakukan dengan tahapan proses, pengecilan ukuran partikel, pencucian, pengeringan dan penyaringan. Komposisi serbuk ban bekas (30,45,50) % berat.Vulkanisat sol sepatu karet alam berbahan pengisi serbuk ban bekas dan menggunakan tehnik cetak tekan pada suhu vulkanisasi 1800 C selama 4,50 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa vulkanisat sol sepatu karet alam berpengisi serbuk ban bekas dengan ukuran partikel 60 mesh dapat dipakai untuk membuat sol sepatu olah raga karena vulkanisatnya memiliki sifat teknis yang cukup sesuai dengan standar SNI 06-1844-1990 Ed 1.2.
KARET LEMBARAN
YANG TERBUAT DARI CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN KARET ALAM YANG DISETARAKAN DENGAN SIR-20 UNTUK PEMBUATAN BAHAN SOLSEPATU OLAH RAGA
ABSTRACT
It has been done about the study of waste tires powder processing as a filler on making shoe sole. On the research it has been found the vulcanizate technical on natural rubber of shoe sole by using waste tires powder and was compound to the tecto the technical specification of shoe sole according to Indonesia Natural Standard. The process of making waste tires powder triller 60 mesh particle size has been done by steps of procces, producing of particle size, washing, drying and screening. The vulcanizate of natural rubber shoe sole wich contained waste tires powder and using press molding technical at 1800 for 4,50 minutes. The result of the research showed that the vulcanizate of shoe sole natural rubber containing waste tires powder triller 60 mesh could be used to manufacturing sport shoe sole because its vulcanizate had enough technical process accoording to Indonesia National Standard 06-1844-199 Ed 1.2
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur di haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat dan bimbingan serta kasih-Nya sehingga Tesis ini dapat di selesaikan.
Penulisan Tesis ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Fisika pada Program Studi Ilmu Fisika Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara – Medan. Saya menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, penyusunan Tesis ini tidak akan terlaksana. Oleh karena itu, saya mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Prof.Dr.dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc (CTM), Sp. A(K) selaku Rektor Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara
3. Bapak Dr. Nasruddin Mn,M.Eng. Sc, selaku ketua Program studi Magister Fisika Universitas Sumatera Utara-Medan.
4. Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto,M.Sc, selaku pembimbing satu yang rela meluangkan waktunya kepada penulis untuk dapat menyelesaikan penelitian ini.
5. Bapak Dr. Anwar Dharma Sembiring MS, selaku pembimbing dua yang dengan senang hati membimbing dan mengarahkan penulis dalam penulisan Tesis ini.
6. Bapak Andi Wijaya SP dan Bapak Tuyitman selaku pembimbing lapangan yang dengan sabar membimbing penulis dalam proses penelitian hingga akhir.
7. Ayah anda Ganang Tumanggor, Ibunda Lesmeria Sihotang yang selalu mendukung serta mendoakan dengan penuh keikhlasan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini.
8. Istri tercinta Ramanti Mungkur dan anak-anak saya Mordehaykins, Beathrix Aloysa, Silvi Monalisa dan Adrian Mugisa yang dengan penuh cinta kasih membantu dan menyemangati saya dalam mengerjakan Tesis ini.
Penulis telah berupaya semaksimal mungkin dengan baik, namun demikian penulis menyadari masih banyak kekurangan dari Tesis ini. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi kesempurnaan Tesis ini.
Akhir kata, saya berharap kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, berkenan untuk membalas kebaikan dari semua pihak yang telah membantu. Semoga Tesis ini membawa manfaat bagi pengembangan Ilmu Pengetahuan, Amin.
Medan, 15 Agustus 2014
x DAFTAR ISI
Halaman
PENGESAHAN TESIS ... i
PERNYATAAN ORISINALITAS ... ii
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ... iii
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS PENETAPAN PANITIA PENGUJIAN TESIS ... iv
2.1.2 Sifat-sifat Karet Alam ... 9
2.1.3 Penggunaan Karet Alam ... 10
2.2 Bahan Pengisi ... 10
2.3 Ban ... 11
2.3.1 Serbuk Ban Bekas( Crumb rubber ) ... 14
2.4 Vulkanisasi ... 16
2.5 Bahan Kimia Penyusun Kompon ... 17
2.5.1 Bahan Pengisi ( filler ) ... 17
2.5.2 Bahan Pemvulkanisasi ... 18
2.5.3 Bahan pemercepat Reaksi ... 19
2.5.4 Bahan Penggiat ... 19
2.5.5 Bahan Antioksidan dan anti ozon ... 20
2.5.6 Bahan Pelunak ... 20
2.6. Sol Sepatu ... 21
2.7. Penentuan Kualitas Karet Remah ... 22
2.7.1. Kadar Kotoran ( Dirt Content ) ... 24
2.7.2. Kadar Abu ( Ash Content ) ... 26
2.7.3. Kadar Zat Menguap ( Volatile Content ) ... 27
2.7.4. Plastisitas Retention Indeks... 29
2.8. Karakteristik Vulkanisat karet ... 32
2.8.1. Tegangan Putus. ... ... 32
2.8.2. Perpanjangan putus. ... ... 33
2.8.3. Kekerasan (shore A). ... ... 33
xii
2.8.5. Bobot Jenis... ... ... 34
2.8.6. Ketahanan Kikis... ... ... 35
2.8.7. Ketahanan retak lentur 150 Kcs.. ... ... 35
BAB. III. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan waktu penelitian ... 36
3.1.1 Tempat Penelitian ... 36
3.1.2 Waktu Penelitian ... 36
3.2 Bahan Penelitian ... 36
3.3 Alat Penelitian ... 37
3.4 Variabel dan Parameter Penelitian ... 37
3.4.1. Variabel Penelitian ... 37
3.4.2. Parameter Penelitian... 37
3.5. Pembuatan sampel ... 38
3.6. Prosedur penelitian ... 39
3.6.1. Penyeragaman contoh ... 39
3.6.2. Pengujian Kadar Kotoran ... 41
3.6.3. Pengujian Kadar abu ... 43
3.6.4. Pengujian kadar zat menguap... 44
3.6.5. Pengujian Kadar Plastisitas Retention indeks ... 45
3.6.6. Pengujian tegangan putus dan perpanjangan putus 47 3.6.7. Pengujian kekerasan ... 49
3.6.8. Pengujian ketahanan sobek ... 50
3.6.9. Pengujian bobot jenis ... 52
3.6.11. Pengujian ketahanan retak lentur ... 54
3.7. Diagram Alir ... 55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Spesifikasi produk SIR20 ... 56
4.2. Hasil Uji Sampel ... 56
4.2.1. Analisa Kadar kotoran... 57
4.2.2. Analisa Kadar Abu ... 58
4.2.3. Analisa kadar zat menguap ... 59
4.2.4. Analisa Kadar Plastisitas kadar retention indeks ... 60
4.3. Hasil Karakterisasi Vulkanisat Karet ... 61
4.3.1. Tegangan putus ... 65
4.3.2. Perpanjangan putus ... 65
4.3.3. Kekerasan ... 66
4.3.4. Ketahanan sobek ... 67
4.3.5. Bobot jenis ... 68
4.3.6. Ketahanan kikis ... 69
4.3.7. Ketahanan retak lentur ... 70
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 71
5.2 Saran ... 72
xiv
DAFTAR TABEL
No Tabel
Judul Halaman
2.1 Bahan-bahan dalam Ban (Exposure Risearch,2009) 12
2.2 Formula Kompon Sol Sepatu Secara Umum 22
2.3 Standart Indonesia Rubber SNI 06-1903-2000 23
2.4 Spesifikasi sol karet sepatu olah raga (SNI 06-1844-190 Ed. 12)
31
3.1 Formula kompon karet dengan variasi bahan pengisi serbuk ban bekas untuk pembuatan vulkanisat sol sepatu
36
4.1 Data hasil uji kwalitas sampel 56
4.2
4.3
4.4
Data hasil pengujian plastisitas retention indeks (PRI)
Hasil pengujian karakterisasi pematangan kompon karet
Hasil pengujian sifat-sifat mekanik vulkanisat sol sepatu karet alam
61
63
DAFTAR GAMBAR
Serbuk Ban Bekas
Grafik Hasil Uji Tegangan Putus
Grafik Hasil Uji Perpanjangan Putus
Grafik Hasil Uji Kekerasan
Grafik Hasil Uji Ketahanan Sobek
Grafik Hasil Uji Ketahanan Bobot Jenis
Grafik Hasil Uji Ketahanan Kikis
Grafik Hasil Uji Ketahanan Retak Lentur
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
No Lamp Judul Halaman
1
2
3
4
5
Standar Insonesia Rubber (SIR)
Spesifikasi sol karet sepatu olah raga (SNI 06-1844-190 Ed. 12)
Data hasil uji kualitas sampel
Hasil pengujian karakterisasi pematangan kompon karet
Hasil pengujian sifat-sifat mekanik vulkanisat sol sepatu karet alam
L 1
L 2
L 3
L 4
