BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengeringan Pengeringan adalah satuan unit operasi yang berfungsi untuk memisahkan kandungan air dari suatu bahan dengan menggunakan panas. Kandungan air di dalam bahan yang akan dikeringkan umumnya rendah, penghilangan air dengan panas berlangsung pada temperatur dibawah titik didih air, dan seringkali pengeringan dilakukan dengan bantuan udara atau gas panas yang dialirkan menyapu bahan. Secara umum pemisahan sejumlah kecil air atau zat cair lain dari bahan padat adalah dengan cara pengeringan, sehingga kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu samapai pada suatu nilai terendah yang dapat diterima. Bagian akhir dari suatu pengolahan crumb rubber adalah proses pengeringan yang bertujuan untuk : 1. Mengurangi biaya Tranportasi. 2. Agar mudah ditangani dan mudah penggunaannya. 3. Untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu seperti, tahan lama pada penyimpanan, tidak mudah rusak dalam bendela, dan menghindari bahaya korosi air. Proses ini menyangkut perpindahan massa dan panas, sekaligus karena perubahan dari fase cair ke fase uap diperlukan panas dan air dalam bahan harus berdifusi ke permukaan bahan, kecepatan pengeringan dikendalikan oleh panas dari medium yang memberikan panas dan kecepatan difusi air dalam bahan di medium yang membawa uap (medium pengering). Sebagai medium pengering sering dipakai

Universitas Sumatera Utara

medium udara. Semakin tinggi temperatur udara, semakin

besar kemampuannya

mengambil uap air.

2.2. Pengertian Karet Karet merupakan suatu polimer isoprene dan juga merupakan hidrokarbon dengan rumus umum monomer (C5H8)n. Zat ini umumnya berasal dari getah berbagai tumbuh-tumbuhan di daerah panas, terutama dari pohon karet. Getah ini diperoleh setelah dilakukan pengerjaan pada puhon karet yaitu, pohon karet yang telah cukup umur di deres batangnya, sehingga getahnya keluar, getah yang keluar inilah sering disebut dengan lateks (karet alam). Kemudian diolah menjadi berbagai macam produk karet. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini, karet alam sudah dapat disintesis, akan tetapi kegunaan dari karet ala mini tidak dapat digantikan oleh karet sintesis, ini disebabkan karena nilai PRI dari karet alam lebih baik dari karet buatan (sintesis).

2.3. Sifat Karet Semua jenis karet adalah polimer tinggi dan mempunyai susunan kimia yang berbeda dan memungkinkan untuk diubah menjadi bahan-bahan yang bersifat elastis (rubberiness). Namun, bahan-bahan itu berbeda sifat bahan dasarnya misalnya, kekuatan tensil, daya ulur maksimum, daya lentur (resilience) dan terutama pada proses pengolahannya serta prestasinya sebagai barang jadi. Karet alam adalah suatu komoditi homogen yang cukup baik. Kualitas dan hasil produksi karet alam sangat terkenal dan merupakan dasar perbandingan yang baik untuk barang-barang karet buatan manusia. Karet alam mempunyai daya lentur


yang tinggi, kekuatan tensil dan dapat dibentuk dengan panas yang rendah. Daya tahan karet terhadap lenturan, goresan, dan koyakan sangat baik. Namun, karet alam tidak begitu tahan terhadap faktor-faktor lingkungan, seperti oksidasi dan ozon. Karet alam juga mempunyai daya tahan yang rendah terhadap bahan-bahan kimia seperti bensin, minyak tanah, bensol, pelarut lemak (degraser), pelarut, pelumas sintesis dan cairan hidrolik. Karena sifat fisik dan daya tahannya, karet alam dipakai untuk produksi-produksi pabrik yang membutuhkan kekuatan yang tinggi dan panas yang rendah (misalnya ban pesawat terbang, ban truk raksasa, dan ban-ban kendaraan) dan produksi-produksi teknik lain yang memerlukan daya tahan yang sangat tinggi.

2.4.. Komposisi Karet Alam Karet padat maupun lateks pekat yang diperoleh dari pohon karet sebagai getah susu (lateks), mengandung komposisi sebagai berikut : Karet

36 %

Air

59 %

Protein

2%

Gula

1,5 %

Resin (zat-zat bersifat damar)

1%

Debu

0,5 %

Tabel 1. Komposisi Karet Lateks kebun segar (cairan warna putih kekuning-kuningan) adalah larutan kolodial yang merupakan sistem dispersi butir-butir karet dan zat non karet dalam media bersifat cair yakni serum. Zat-zat non karet seperti : -

Protein

-

Karbohidrat


-

Garam-garam organik dan zat anorganik

Lateks merupakan sistem dua phase yang terdiri dari discontibueous phase (butir-butir karetnya), dan continueous phase (non karet dan serum), lateks kebun segar terdiri dari tiga phase utama yaitu :

Fraksi karet Faksi Frey Wyssling Fraksi serum Fraksi bawah

Gambar 1 . Fraksi lateks setelah dipusingkan 2.4.1. Fraksi karet (butir-butir karet) - Strukturnya (C5H8)n = poli isoprena - 1 ml lateks

= ± 1013 butir

- Ukuran

= 0,2 – 3 mikron (µ)

Pada karet tua kebanyakan ukuran 0,2 – 3 µ ukuran butiran karet yang lebih besar terdapat pada yang disadap setelah cukup lama. Bentuk partikel umumnya bulat, namun ada juga yang lonjong dan ada yang hampir berekor seperti pada karet tua.

2.4.2. Fraksi frey wyssling (fraksi kuning)

Ukuran 3µ sampai 8 µ yang berbentuk bulat serta mempunyai berat jenis lebih besar dari butir karet. Fraksi frey wyssling ini berwarna kuning kemerahan.


2.4. 3. Fraksi dasar (bottom fraktion)

Fraksi dasar ini sering disebut butiran koloid, yang berbentuk bulat dengan ukuran 2 – 10 µ. Jumlah partikel 10 – 20 % dari volume lateks. Fraksi dasar merupakan kapsul yang mengandung senyawa nitorgen (gelatin) yang diselubungi membran semi permiabel. Fraksi serum adalah suatu fraksi kecil yang dipisahkan dengan centrifuge (alat pemusing) dengan kecepatan 2000 rpm. Ketiga fraksi karet tersebut adalah fraksi frey wyssling dan fraksi dasar partikelnya terdispersi dalam fraksi serum yang mengandung zat non karet seperti karbohidrat dan phosfat yang terionisasi

2.5. Spesifikasi Karet Karet alam merupakan komoditi perkebunan yang unik karena penggunaannya sebagai bahan baku industri sedangkan komoditi perkebunan lainnya sebagaian besar adalah bahan makanan dan minuman. Sebelum menjadi barang jadi (misalnya ban kendaraan), karet mengalami pengujian mutu teknis yang ketat dan kemudian diproses dengan prosedur pengolahan yang cukup rumit. Karena itu masalah mutu karet jauh lebih canggih dibandingkan dengan mutu komoditi perkebunan lainnya. Karet spesifikasi teknis (TSR) yang dikenal dengan istilah “crumb rubber” mula-mula diolah oleh Malaysia tahun 1966, kemudian diikuti oleh Singapura dengan bahan baku berasal dari Indonesia yang penentuan jenis mutunya berdasarkan SMR (Standard Malaysian Rubber) dan SSR (Singapure Specified Rubber). Sedangkan Indonesia baru mulai mengolah crumb rubber pada tahun 1969 dengan spesifikasi jenis mutu berdasarkan SIR (Standard Indonesia Rubber). Konsumen yang mula-mula menerima dengan baik karet jenis crumb rubber ini adalah Amerika. Karena itu eksport karet Indonesia terutama ditujukan ke Amerika Serikat dan memperoleh


pasaran yang baik. Tahun 1982 jumlah karet Indonesia yang dikonsumsi oleh Amerika Serikat adalah 54% dari konsumsi karet alam negara tersebut. Untuk lebih jelas dapat kita tinjau proporsi jenis mutu karet alam ekspor dalam pasaran Internasional pada tahun 1982 yaitu sebagai berikut: Jenis mutu

%

TSR-20

-

34,7

RSS-3

-

23,4

RSS-1

-

12,3

RSS-4

-

6,4

TSR-10

-

5,6

RSS-2

-

4,5

TSR-50

-

9,3

TSR = Technical Specified Rubber (Crumb Rubber = karet remah)

2.5.1. Proses pengolahan TSR Proses pengolahan TSR dapat dibagi dua yaitu proses pengolahan bahan baku lateks dan proses pengolahan bahan baku koagulum. Proses pengolahan bahan baku koagulum juga ditentukan oleh kondisi bahan baku yaitu bahan baku kotor dan bahan baku bersih. Proses pengolahan bahan baku lateks yaitu pengecilan ukuran, penipisan. Peremahan/pencacahan/pembutiran, pengeringan, pembalan dan pengepakan. 2.5.2. Pengawasan mutu karet


Pengujian mutu dilakukan sesuai dengan parameter skema SIR yang dikeluarkan berdasarkan SK Mentri Perdagangan No. 321/Kp/VIII/83 seperti pada tabel di bawah ini:

Spesifikasi

SIR5CV Kadar kotoran, 0,05 % maks Kadar abu, % 0,50 maks Kadar zat 0,8 menguap, maks PRI, min 60 Po, min Warna, angka komparator lovibond, maks Viskositas mooney (ML (1+4) 1000C Uji 8 kemantapan viskositas (satuan wallace), maks Ekstrak aseton, % Warna Hijau Lambang Nitrogen, % 0,6 maks

SIR5LV 0,05

SIR-5L SIR-5

SIR-10

SIR-20

SIR-50

0,05

0,05

0,10

0,20

0,50

0,50

0,50

0,50

0,75

1,00

1,50

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

60 -

60 30 6

60 30 -

50 30 -

40 30 -

30 30 -

-

-

-

-

-

-

8

-

-

-

-

-

6-8

-

-

-

-

-

Hijau

Hijau

Hijau

Coklat

Merah

Kuning

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

Tabel 2. Skema SIR

Keterangan: *) Tanda pengenal tingkatan

Batas Viskositas Mooney ML (1+4)’

1000C CV – 50

45-55

CV – 60

55-65

CV – 70

65-75

LV – 50

45-55


Hasil pengujian yang diperoleh walaupun memenuhi standard mutu tapi mempunyai variasi yang cukup besar, apalagi bila diuji sifat-sifat fisika barang jadinya. Pada masing-masing pabrik dapat juga terjadi variasi mutu untuk tiap kali produksi, begitu juga bila dibandingkan antar pabrik.

2.6. Plasticity Retention Index (PRI) Plasticity Retention Index adalah nilai dari sifat plastisitas (keliatan / kekenyalan) karet mentah yang masih tersimpan, bila karet dipanaskan selama 30 menit pada temperatur 140 0 C . Nilai PRI adalah persentase plastisitas karet setelah dipanaskan dibandingkan dengan plastisitas sebelumnya dipanaskan yang ditentukan dengan alat plastimeter wallace, dengan persamaan :

PRI = Dimana :

Pa x100 % P0

Pa = plastisitas karet sesudah dipanaskan selama 30 menit (setelah pengusangan ) Po

=

plastisitas

karet

sebelum

dipanaskan

(sebelum

pengusangan)

Tujuan pengujian PRI dilakukan untuk mengukur dekradasi atau penurunan ketahanan karet mentah terhadap oksidasi pada suhu tinggi, nilai PRI yang tinggi (lebih dari 80%) menunukan bahwa nilai ketahanan karet mentah terhadap oksidasi adalah besar. Oksidasi karet ileh udara (O 2 ) terjadi pada ikatan rangkap molekul karet, yang akan berahir dengan pemutusan ikatan rangkap karbon-karbon, sehingga panjang rantai polimer menjadi semakin pendek. Terputusnya rangkai polimer pada karet mengakibatkan sifat karet menjadi rendah. Bila nilai PRI diketahui, dapat


diperkirakan mudah atau tidaknya karet menjadi lunak atau lengket jika lama disimpan atau dipanaskan, hal ini berhubungan dengan vulkanisasi karet, pada pembuatan barang jadi, agar diperoleh sifat barang jadi yang lebih kuat. Tinggi rendah nilai PRI dipengaruhi oleh jenis bahan baku yang digunakan dan proses crumb rubber. Terdapat nilai PRI yang rendah disebabkan karena terjadinya reaksi oksidasi pada karet. Faktor – faktor yang menyebabkan terjadinya oksidasi pada karet antara lain adalah sbb: a. Sinar Matahari Sinar matahari mengandung sinar ultraviolet yang menggiatkan terjadinya oksidasi pada karet apabila bahan olahan pada lateks dan koagulum terkena langsung oleh sinar matahari, hal ini ditandai dengan mengeringnya kulit permuakaan lateks dan koagulum. b. Pengenceran lateks dan koagulum Pengenceran lateks dengan penambahan air yang terlalu banyak dan perendaman koagulum dengan air yang terlalu lama, yang tujuannya untuk mencuci kotoran kotoran yang melekat pada koagulum. Hal ini akan menurunkan konsentrasi zat-zat non karet didalam lateks seperti terlarutnya asam asam amino yang berfungsi sebagai zat anti oksidasi dan dan dapat juga berfungsi sebagai zat pemacu cepat (accelelator) pada pembuatan barang jadi karet yang selanjutnya menurunkan PRI karet. c. Zat –zat pro oksidasi (tenbaga dan mangan) Kandungan ion –ion logam seperti Ca, Mg, Fe, dan Cu berkorelasi dengan kadar abu didalam analisa karet. Kadar abu diharapkan rendah karena sifat logam tembaga (Cu) dan mangan (Mn) adalah zat dalam pro oksidasi yang dalam bentuk ion merupakan katalis reaksi oksidasi pada karet sehingga dalam


jumlah yang melewati batas konsentrasinya akan merusak mutu karet, sehingga oksidasi dipercepat dan mengakibatkan nilai PRI menjadi rendah. d. Pengeringan karet Penguraian milekul karet oleh reaksi oksidasi dapat pula terjadi bila karet dikeringkan terlalu lama dan temperatur pengeringan yang dipakai (PTPN III Gunung para) adalah 108 - 110 0 C dengan waktu pengeringan berkisar anrtara 4 – 5 jam tergantung pada jenis alat pengeringan. Nilai PRI akan turun bila terjadi ikatan silang (storage hardening) didalam lateks kebun dan diantara butiran – butiran karet hasil pengeringan. Ikatan silang terjadi pada pembentuk Gel secara perlahan-lahan sehingga butiran-butiran karet menajdi berlendir dan lengket-lengket. Hal ini akan menyebabkan plastisitas karet sebelum pengusangan (Po) akan naik, selama karet tersebut berada dalam penyimpanan dan pengapalan. Naiknya Po karet, maka akan berubah nilai PRI karet sehingga menjadi turun. Karet yang berasal dari tanaman mudah dan dari sadapan dtinggi dari pohon karet biasanya cenderung untuk mengalami ikatan silang.

2.7. Pengolahan Karet Bongkah (SIR) Penilaian mutu secara spesifikasi teknis didasarkan pada hasil analisa dari beberapa syarat uji.


Syarat uji untuk berbagai jenis mutu SIR

Specifikasi

SIR. 5

SIR. 20

SIR. 35

SIR.50

%

%

%

%

0,20

0,35

0,50

0,50

0,75

1,00

1,25

zat 1,00

1,00

1,00

1,00

(syarat mutu)

- kadar kotoran 0,05 325 mesh(max) Ø 44 mikron - kadar abu -

kadar

menguap

Tabel 3. Syarat Uji Mutu Yang ditetapkan untuk SIR yaitu penetapan : -

kadar kotoran

-

kadar abu

-

kadar zat menguap

-

Plasticity Retention Index (PRI)

PRI adalah ukuran dari besarnya sifat keliatan karet mentah yang masih tinggal bila contoh karet tersebut dipanaskan selama 30 menit pada suhu 1400 C.Nilai PRI adalah prosentasi keliatan karet sesudah dipanaskan. (ditentukan dengan alat Plastimeter Wallace).

Nilai PRI : H- untuk PRI – 60 ke atas. M- untuk PRI - 79 S- untuk PRI – 59. Prosentase keliatan karet sesudah dipanaskan dibandingkan dengan keliatan sebelum dipanaskan (ditentukan dengan alat Plastimeter wallace).


Syarat air untuk pengolahan SIR Sisa penguapan (kotoran)

Max

125 ppm

Kotoran tersuspensi

Max

20 ppm

Chloride

Max

50 ppm

Tembaga

Max

0,2 ppm

Mangan

Max

0,2 ppm

Besi

Max

2

ppm

PRI (Plasticity retention index) adalah perbandingan keliatan karet setelah dipanaskan 140 oC selama 30 menit terhadap keliatan sebelum dipanaskan.

PRI =

Keli tan sesudah pengusangan kelia tan sebelum pengusanan

Karet yang berasal dari latek biasanya mempunyai PRI yang tinggi, karena dalam latek tersebut terdapat bahan-bahan anti oksidan. Tetapi dengan adanya variasi pada cara-cara pengolahan dapat mempengaruhi jumlah dan jenis anti oksidant dalam karet, sehingga PRI nya juga dapat berubah. Bila perbandingan antara pro oksidan dan anti oksidan berubah PRI juga akan berubah.

Secara singkat akan diuraikan di bawah ini faktor-faktor yang dapat mempengaruhi PRI. a). Ion-ion logam Ion-ion logam seperti Cu, Mn, dan Fe akan merangsang/mempercepat degradasi karet pada waktu pemanasan.


Karena itu bahan olah yang terkontaminasi dengan logam – logam tersebut di atas akan menyebabkan rendahnya PRI. Sebagai gambaran pengaruh kontaminasi logam-logam tersebut di atas terhadap penurunan PRI dapat dilihat sebagai berikut :

% garam

PRI

0

94

0,05 CuSO4

Teroksidasi

0,20 MnSO4

72

0,05 (Fe)2(SO4)3

58

Tabel 4. Pengaruh Logam Terhadap PRI Dari data di atas terlihat bahwa pro oksidan terkuat adalah Cu kemudian menyusul Fe dan Mn.Kontaminasi Cu dan Fe dapat berasal dari peralatan yang dipergunakan di kebun atau pabrik sehingga perlu dihindarkan pemakaian alat – alat yang terbuat dari Cu dan Fe. Sedangkan kontaminasi Mn diduga berasal dari tanah. Disamping itu perlu diperhatikan bahwa ketiga logam tersebut dapat juga berasal dari air pengolahan, sehingga air pengolahan haruslah memenuhi syarat seperti yang tercantum. Skrep pohon yang terlalu lama baru diambil dari pohonnya biasanya menaikkan kadar Cu dan Mn, sehingga skrep pohon harus segera diambil dan sebaiknya jangan lebih 2 hari tertahan di pohon. b). Pencampuran dengan karet skim Bila lump dicampur dengan karet skim maka SIR yang dihasilkan akan mempunyai nilai PRI yang rendah, karena karet skim mempunyai kadar Cu yang relatif tinggi. Oleh karena itu pencampuran bahan olah SIR dengan karet skim tidak


diperbolehkan. Adanya pencampuran karet skim ini biasanya dapat diduga jika kadar dalam SIR 0,7%. c). Jumlah amonia Untuk mempertahankan kestabilan, biasanya latek diawetkan dengan amonia. Bila latek tersebut akan diolah menjadi SIR harus dijaga agar kadar amonia tidak terlalu tinggi karena hal ini akan mengakibat turunnya nilai PRI. Di samping itu juga akan menambah kebutuhan asam untuk koagulasi. Pengaruh jumlah amonia terhadap PRI dapat dilukiskan sebagai berikut:

Kadar NH3 (%)

PRI

0,01

92

0,05

94

0,10

87

0,50

86

1,00

61

Tabel 5. Pengaruh Jumlah Amoniak

Terjadi penurunan PRI itu diduga karena dekstruksi anti oksidant alamiah oleh peningkatan kadar NH3.

d). Sinar matahari Bahan mentah yang kena sinar matahari langsung akan mengalami penurunan PRI secara drastis, karena sinar ultra violet yang terkandung dalam sinar matahari akan menggiatkan oksidasi. Penurunan PRI akan lebih besar jika lump yang disinari sudah kering.


Penyinaran lump mangkok kering selama 6 jam dapat menyebabkan penurunan PRI ± 45%.Dengan alasan tersebut di atas, sedapat mungkin haruslah diusahakan agar bahan yang akan diolah menjadi SIR tidak terkena sinar matahari langsung. e). Suhu Pengeringan Temperatur pengeringan

yang

tinggi

bukanlah faktor

utama untuk

mengakibatkan penurunan PRI. Tetapi penguraian karet karena oksidasi dapat pula terjadi jika dipanaskan terlalu lama pada suhu tinggi (PRI rendah). Jadi pengeringan suhu tinggi yang terlalu lama harus dihindarkan dengan menjaga secara cermat keadaan drier termasuk pengatur suhu. f). Perendaman dan penggilingan Lump mangkok dan skrep biasanya direndam untuk membersihkan kotoran. Pada perendaman itu ternyata bukan hanya kotoran yang terbuang tetapi anti oksidan nya juga turut tercuci. Oleh karena itu sangat perlu dijaga agar perendaman lump atau skrep tidak lebih dari 3 hari agar PRI tidak terlalu rendah. Untuk menurunkan kadar kotoran lump atau skrep biasanya dilakukan penggilingan misal dengan pelletizer.

Gesekan-gesekan yang

timbul pada

penggilingan itu dapat mengakibatkan menurunnya PRI. Biasanya penurunan itu tergantung dari kondisi bahan mentah dan peralatannya. Jadi untuk menentukan masalah penggilingan perlu dilakukan pengamatan pendahuluan di masing-masing pabrik. Karena kondisi bahan mentah dan alat sering berbeda-beda antara satu pabrik dengan pabrik lainnya. g). Perlakuan dengan bahan kimia


Jika dianggap perlu, PRI dapat diperbaiki dengan cara merendam karet yang telah dibutirkan dengan bahan kimia. Bahan kimia yang dapat digunakan menaikkan PRI antara lain : asam fosfat, asam oksalat, dan thiourea. Pengaruh perendaman dalam bahan kimia terhadap PRI

Remahan direndam dalam :

PRI

Air

45

H3PO4

0,5%

70

(COOH)2 0,5%

82

Thiourea

72

0,5%

Tabel 6. Pengaruh Perendaman

Sebelum pengeringan, remahan direndam di dalam larutan-larutan tersebut di atas selama ± 3 jam. Ternyata perendaman dengan asam oksalat menghasilkan PRI yang tinggi.


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents