Namun penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi penulis dan semua pihak yang telah membaca karya ilmiah ini serta dapat bermanfaat bagi Universitas Sumatera Utara. Seluruh dosen Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam khususnya Jurusan Kimia telah melatih penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini. Industri Karet Nusantara (IKN) merupakan perusahaan yang mengolah karet menjadi berbagai produk, termasuk ban berjalan.
Maka telah dilakukan penelitian mengenai pengaruh karbon terhadap salah satu parameter fisik ban berjalan yaitu kekerasan. Jika jumlah karbon yang digunakan semakin tinggi maka kekerasan komposisi ban berjalan yang dihasilkan juga akan semakin tinggi, dan jika jumlah karbon terlalu rendah maka kekerasan yang dihasilkan terlalu rendah sehingga tidak sesuai dengan standar kekerasan yang digunakan, sehingga tidak memenuhi baku mutu produk ban berjalan yang diproduksi. IKN adalah jumlah karbon hitam yang digunakan untuk memenuhi standar kekerasan belt conveyor yaitu 7 kg dengan kekerasan 65 Shore A.
Industry Karet Nusantara (IKN) is one of the companies that process rubber into several products, one of which is conveyor belt. Then they did research on the effects of carbon on a physical parameter of the conveyor belt, which was strength. If the amount of carbon used the higher the hardness on the conveyor belt of the resulting compound is also higher, and if the amount of carbon was too low then the resulting hardness was too low which was not in accordance with the standards used hardness, so do not meet the quality standard in manufactured products Conveyor belt.
IKN was the large amount of carbon black that was used to meet the standard hardness of the 7 kg conveyor belt with 65 Shore A hardness.
Latar Belakang
Industri Karet Nusantara pada Unit Pabrik Barang Karet merupakan salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang bergerak dalam bidang manufaktur ban berjalan sejak tahun 1989. Untuk Industri Karet Nusantara, formulasinya terdiri dari berbagai komponen karet, bahan kimia dan bahan penolong dalam pembuatan komponnya. Pada kompon karet bahan pengisi sangat penting dan ditambahkan dalam jumlah banyak, bahan pengisi penguat dapat meningkatkan kekerasan, ketahanan sobek, ketahanan abrasi dan tegangan putus pada barang jadi dari karet, dimana salah satu bahan pengisi yang digunakan adalah karbon hitam.
Ukuran partikel dan struktur jelaga sangat mempengaruhi sifat fisik dan pengolahan senyawa. Berdasarkan uraian di atas maka penulis tertarik untuk meneliti pengaruh karbon hitam sebagai bahan pengisi terhadap kekerasan senyawa pada proses pembuatan ban berjalan di PT.
Permasalahan
Tujuan
Manfaat
Sejarah Perkembangan Karet
Nama ini diperkenalkan karena tanaman Hevea berasal dari Brazil, tepatnya dari kawasan Amazon. Sejak ditemukannya Charles Goodyear, karet banyak dicari orang untuk membuat berbagai kebutuhan.
Perkembangan Industri Karet Indonesia
Meski masih berskala kecil, namun industri karet Indonesia kini semakin canggih dan menghasilkan dua jenis karet yang banyak diminati pasar (Spillane, 1989).
Karet Alam
- Standar Indonesia Rubber
- Jenis-jenis Karet Alam
- Karet Sintetis Untuk Keperluan Umum
- Karet Sintetis Untuk Keperluan Khusus
Seperti namanya, karet alam berasal dari alam dan terbuat dari getah pohon karet baik Ficus elatica maupun Hevea brasiliensis. Sifat atau keunggulan karet alam antara lain elastisitas atau kelenturannya sempurna dan sangat plastis sehingga mudah dalam pengolahannya, karet alam juga tidak mudah panas dan tidak mudah retak. Ketika pasar menuntut pasokan yang tinggi, produsen karet alam tidak dapat meningkatkan produksinya dalam waktu singkat sehingga harga cenderung tinggi (Setiawan & Agus, 2008).
Walaupun mempunyai beberapa kelemahan, namun karet alam tetap memiliki pangsa pasar yang baik karena kelebihan dari karet alam sendiri tidak dapat tergantikan oleh karet sintetis. Industri tertentu masih sangat bergantung pada pasokan karet alam, misalnya karet alam. industri ban yang merupakan pengguna karet alam terbesar. Karet Standar Indonesia (SIR) merupakan produk karet alam yang pengolahan dan penentuan mutunya dilakukan sesuai spesifikasi teknis.
Karet alam terbuat dari getah pohon karet, sedangkan karet sintetis atau buatan terbuat dari bahan baku minyak bumi. Karet sintetis pertama kali diproduksi setelah berakhirnya Perang Dunia II sebagai reaksi negara-negara industri maju yang meyakini bahwa kebutuhan karet tidak dapat dipenuhi hanya dengan menggunakan karet alam saja. Seperti halnya karet alam, karet sintetis juga terdiri dari beberapa jenis dengan sifat yang unik pada setiap jenisnya.
Berdasarkan tujuan penggunaannya, dikenal dua jenis karet sintetis, yaitu karet sintetis yang umum digunakan dan karet sintetis yang digunakan untuk keperluan khusus. Karet sintetis ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan bahkan dapat menggantikan banyak fungsi karet alam. a) SBR (karet stirena-butadiena). Jenis ini mempunyai ketahanan aus yang baik dan panas yang dihasilkan juga rendah, namun SBR yang tidak ditambah bahan penguat mempunyai kekuatan yang lebih rendah dibandingkan vulkanisat karet alam.
Tipe IR mempunyai keunggulan lain dibandingkan karet alam, yaitu bahannya lebih murni dan kekentalannya lebih stabil. Jenis ini digunakan untuk keperluan khusus karena mempunyai sifat khusus yang tidak dimiliki oleh karet jenis pertama, yaitu tahan terhadap minyak, oksidasi, panas atau suhu tinggi, serta tahan terhadap gas. a) IIR (Karet Isobutena Isoprena). CR juga tahan terhadap oksigen dan ozon di udara, bahkan terhadap panas atau nyala api. d) EPR (Karet Etilen Propilena).
Kompon Karet
Bahan Kompon Karet
- Bahan Dasar Karet
- Bahan Tambahan
- Bahan Vulkanisasi
- Bahan Pemercepat (Accelerator)
- Bahan Pengaktif (Activator)
- Bahan Penstabil (Stabilizer)
- Bahan Pengisi (Filler)
- Bahan Pelunak (Softener)
Jenis-jenis tersebut antara lain karet akrilat, karet polisulfida, karet poliuretan, karet tepung, karet epiklorhidrin, dan karet silikon. Bahan dasar karet dalam pembuatan kompon terdiri dari dua jenis karet, yaitu karet alam dan karet sintetis. Karet alam yang umum digunakan adalah Ribeet Smoke Sheet dan SIR -10, sedangkan karet sintetis adalah SBR 1502, N 32 dan Hypalon 40.
Karet sintetis digunakan apabila sifat fisik produk jadi karet tidak dapat diperoleh dari karet alam, seperti ketahanan terhadap abrasi, ketahanan minyak, dan ketahanan asam. Agar barang plastik dan karet mempunyai sifat yang diinginkan, maka dalam proses pembuatannya selain bahan baku utama juga diperlukan bahan tambahan atau bahan tambahan. Penggunaan bahan tambahan ini berbeda-beda tergantung bahan baku yang digunakan dan kualitas produk yang akan dihasilkan.
Bahan vulkanisir yang paling umum digunakan adalah belerang, dan bahan yang umum digunakan adalah oksida logam dan bahan vulkanisir lainnya seperti: peroksida organik, resin fenolik, dan bahan vulkanisir uretan. Akselerator berperan membantu mengontrol waktu dan suhu proses vulkanisasi serta dapat meningkatkan sifat vulkanisasi pada karet. Misalnya Marcapto Benzhoathizole Disulfide (MBTS), Marcapto Banzhoathizole (MBT) dan Diphenyl Guanidine (DPG), Tetra Methyl Thiuram Disulpharate (TMTD) dan akselerator anorganik seperti karbonat, timbal, magnesium dll.
Stabilizer berfungsi untuk melindungi produk plastik dari kerusakan, baik pada saat proses, pada saat penyimpanan maupun pada saat pengaplikasian produk. Hal ini dikarenakan sinar matahari mengandung sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 3000-4000A yang mampu menguraikan sebagian besar senyawa kimia, terutama senyawa organik. Antioksidan menghentikan reaksi berantai dengan melengkapi kekurangan elektron yang dimiliki radikal bebas dan menghambat reaksi oksidasi lainnya dengan mengoksidasi dirinya sendiri.
Penambahan antioksidan diperlukan karena kandungan antioksidan alami pada karet cukup rendah, akibatnya dapat menyebabkan karet menjadi alot, keras, retak dan rapuh. Antioksidan berfungsi mencegah atau mengurangi kerusakan produk plastik akibat pengaruh oksidasi yang dapat menyebabkan putusnya rantai polimer (Frida, 2011). Contoh bahan pelunak (bitumen atau karet mineral, penitare) untuk jenis resin (misalnya: resin kumaron, resin fenolik) dan untuk jenis minyak (misalnya: dutrex, minarex.
Bahan Khusus
- Bahan Pewarna ( Coloring )
Fungsi dari plasticizer adalah mempermudah pencampuran, mempersingkat waktu pencampuran, menurunkan suhu pencampuran dan mempermudah pembentukan.
Proses Vulkanisasi
Pemilihan Bahan Pengisi
Klasifikasi Carbon Black
Channel black lebih bersifat aditif (pH-nya sekitar 5 dibandingkan kiln black 6,5 – 10) dibandingkan bahan pengisi lainnya. Saluran hitam dihasilkan oleh pembakaran sebagian gas hidrokarbon, sebagian besar gas alam, melalui proses pembakaran dengan baja.
Jenis Carbon Black Lainnya
Pengujian Sifat Fisis .1 Pengujian Kekerasan
Ban Berjalan (Conveyor Belt)
Alat-alat
Bahan-bahan a. Karet
Prosedur Percobaan
Pembuatan Kompon Conveyor Belt
Pengambilan Sampel dan Pengujian Hardness (Kekerasan)
Perakitan dan Pengendalian Conveyor Belt A. Persiapan kompon
Perakitan
- Proses Vulkanisasi
- Data dan Hasil Percobaan
- Pembahasan
- Kesimpulan
- Saran
Dari pengamatan yang dilakukan di laboratorium fisika untuk menganalisis kekerasan conveyor belt PT. Dari data analisa kekerasan terlihat bahwa semakin banyak karbon hitam yang digunakan maka kekerasannya semakin tinggi yaitu pada minggu pertama, kedua dan ketiga: 3 kg, 4 kg, 5 kg, 6 kg, 7 kg karbon hitam yang digunakan , 8 kg dan 9 kg diproduksi dengan kekerasan 28 Shore A, 37 Shore A, 47 Shore A, 56 Shore A, 65 Shore A, 74 Shore A dan 83 Shore A. Karbon hitam dihasilkan dalam berbagai jenis dari proses pembakaran tidak sempurna atau proses perengkahan gas alam atau hidrokarbon cair.
Dimana struktur jelaga yang tinggi menjamin dispersi yang baik dalam campuran, viskositas senyawa yang tinggi, kekerasan yang tinggi dan ketahanan aus dari vulkanisat. Struktur hitam rendah karbon memastikan panas rendah, kekuatan tarik dan sobek tinggi, ketahanan api yang baik, dan nilai perpanjangan yang rendah. Vulkanisasi karet dengan penambahan karbon hitam menjamin karet tersebut keras namun elastisitasnya terbatas, karena karbon hitam dapat mengisi ruang atau pori-pori karet, sehingga karet yang divulkanisasi mempunyai pori-pori yang lebih kecil.
Semakin banyak karbon hitam yang ditambahkan, pori-pori karet semakin kecil dan kepadatannya semakin besar, sehingga karet semakin kuat dan padat, selain itu karbon hitam. Jenis ini mengandung struktur hitam rendah karbon yang menjamin panas rendah, kekuatan tarik dan sobek tinggi, ketahanan api yang baik, dan nilai tegangan rendah. Dari ketiga data analisis kekerasan dapat disimpulkan bahwa jumlah karbon hitam yang digunakan sudah sesuai dengan standarisasi kekerasan di PT.
Semakin banyak karbon hitam yang ditambahkan ke dalam campuran ban berjalan, maka semakin tinggi kekerasan yang dihasilkan sehingga menyebabkan keretakan pada produk. Sebaliknya, semakin kecil jumlah karbon hitam yang digunakan dalam produksi kompon ban berjalan, maka kekerasannya akan semakin rendah sehingga produk mudah rusak dan tidak mencapai kualitas yang diharapkan. Jumlah karbon hitam yang digunakan dalam jumlah besar memenuhi standar kekerasan conveyor belt sebesar 7 kg dengan kekerasan 65 Shore A.
