BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Karet Karet adalah tanaman perkebunan tahunan berupa pohon batang lurus. Pohon karet pertama kali hanya tumbuh di Brasil, Amerika Selatan, namun setelah percobaan berkali-kali oleh Henry Wickham, pohon ini berhasil dikembangkan di Asia Tenggara, di mana sekarang ini tanaman ini banyak dikembangkan sehingga sampai sekarang Asia merupakan sumber karet alami. Di Indonesia, Malaysia dan Singapura tanaman karet mulai dicoba dibudidayakan pada tahun 1876. Tanaman karet pertama di Indonesia ditanam di Kebun Raya Bogor Sumber utama karet adalah pohon karet Hevea brasiliensis (Euphorbiaceae). Untuk mendapatkan karet alam, dilakukan penyadapan terhadap batang pohon tanaman karet hingga dihasilkan getah kekuning-kuningan yang disebut dengan lateks. Lateks merupakan cairan atau sitoplasma yang berisi ±30% partikel karet. Pada tanaman karet, lateks dibentuk dan terakumulasi dalam sel-sel pembuluh lateks yang tersusun pada setiap jaringan bagian tanaman, seperti pada bagian batang dan daun. Penyadapan lateks dapat dilakukan dengan mengiris sebagian dari kulit batang. Penyadapan ini harus dilakukan secara hati-hati karena kesalahan dalam penyadapan dapat membahayakan bahkan mematikan pohon karet. Produk dari penggumpalan lateks selanjutnya diolah untuk menghasilkan lembaran karet (sheet), bongkahan (kotak), atau karet remah (crumb rubber) yang merupakan bahan baku industri karet. Ekspor karet dari Indonesia dalam berbagai bentuk, yaitu dalam bentuk bahan baku industri (sheet, crumb rubber) dan produk turunannya seperti ban, komponen dan sebagainya. Hasil utama dari pohon karet adalah lateks yang dapat dijual atau diperdagangkan di masyarakat berupa lateks segar, slab/koagulasi, ataupun sit asap/sit angin. Selanjutnya produk-produk tersebut akan digunakan sebagai bahan baku pabrik Crumb Rubber (Karet Remah), yang menghasilkan berbagai bahan baku untuk berbagai industri hilir seperti ban, bola, sepatu,

karet,

sarung

tangan,

baju

renang,

karet

gelang

dan

lainnya

(www.regionalinvestment.com/sipid/id/commodity.php).

Universitas Sumatera Utara

2.2. Klasifikasi Karet

Karet merupakan polimer yang bersifat elastis, sehingga dinamakan pula sebagai elastomer. Saat ini karet tergolong atas karet sintetik dan karet alam. Karet sintetik dibuat secara polimerisasi fraksi-fraksi minyak bumi. Contoh karet sintetik yang kini banyak beredar adalah SBR (Strirene Butadiene Rubber), NBR (Nitrile Butadiene Rubber), karet silikon, Urethane, dan karet EPDM. Karet alam adalah suatu komoditi homogen yang cukup baik, kualitas dan hasil produksi karet alam sangat terkenal. Karet alam mempunyai daya lentur yang tinggi, kekuatan tensil dan dapat dibentuk dengan panas yang rendah. Daya tahan karet terhadap benturan, 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 (degreaser), pelarut, pelumas sintetis 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 sangat tinggi (Spillane,J,1989).

2.3. Komposisi Karet Alam Secara singkat komposisi lateks segar dari kebun adalah sebagai berikut : Tabel 2.1. Komposisi Lateks Segar dari Kebun Komponen

Komponen dalam Lateks segar (%)

Karet hidrokarbon

36

Protein

1,4

Karbohidrat

1,6

Lipida

1,6

Persenyawaan organik

0,4

Persenyawaan anorganik

0,5

Air

58,5 (Ompusunggu, 1989)

Sedangkan komposisi lateks dalam karet kering adalah sebagai berikut :


Tabel 2.2 Komposisi Lateks dalam Karet Kering Komponen

Komposisi dalam lateks kering (%)

Karet hidrokarbon

92 – 94

Protein

2,5 – 3,5

Karbohidrat Lipida Persenyawaan organic

2,5 – 3,2 -

Persenyawaan anorganik

0,1 - 0,5

Air

0,3 – 1,0 (Ompusunggu, 1989)

Apabila lateks hevea brasiliensis segar dipusingkan pada kecepatan 32.000 putaran per menit (rpm) selama 1 jam, akan terbentuk 4 fraksi : 1.

Fraksi karet

Fraksi karet terdiri dari partikel-partikel karet yang berbentuk bulat dengan diameter 0,053 mikron (µ). Partikel karet diselubungi oleh lapisan pelindung yang terdiri dari protein dan lipida dan berfungsi sebagai pemantap (Ompusunggu, 1987). 2.

Fraksi kuning

Fraksi ini terdiri dari partikel-partikel berwarna kuning yang mula-mula ditemukan oleh Frey Wyssling, sehingga disebut partikel Frey wyssling. Ukuran partikel dan berat jenisnya lebih besar dari partikel karet dan bentuknya seperti bola. Setelah pemusingan dilakukan, partikel Frey wyssling biasanya terletak di bawah partikel karet dan di atas fraksi dasar (Tampubolon, 1986). 3.

Fraksi serum

Fraksi serum juga disebut fraksi c (centrifuge serum) mengandung sebagian besar komponen bukan karet yaitu air, karbohidrat, protein dan ion-ion logam (Ompusunggu, 1987). 4.

Fraksi dasar

Fraksi dasar pada umumnya terdiri dari partikel-partikel dasar. Partikel dasar mempunyai diameter 2 – 5 mikron dan berat jenisnya lebih besar dari berat jenis partikel karet, sehingga pada pemusingan partikel-partikel dasar berkumpul di bagian bawah (dasar). Terdiri dari partikel – partikel lutoid yang bersifat gelatin, mengandung senyawa nitrogen dan ion – ion kalsium serta magnesium (Tampubolon, 1986).


2.4. Jenis – Jenis Karet Alam

Karet alam diperoleh dengan cara penyadapan pohon Hevea Brasiliensis, karet alam memiliki berbagai keunggulan dibanding karet sintetik, terutama dalam hal elastisitas, daya redam getaran, sifat lekuk lentur (flex-cracking) dan umur kelelahan (fatigue). Dewasa ini karet alam diproduksi dalam berbagai jenis, yakni lateks pekat, karet sit asap, crumb rubber, karet siap atau tyre rubber, dan karet reklim (Reclimed Rubber). a. Lateks pekat diolah langsung dari lateks kebun melalui proses pemekatan yang umumnya secara sentrifugasi sehingga kadar airnya turun dari sekitar 70% menjadi 40-45%. lateks pekat banyak dikonsumsi untuk bahan baku sarung tangan, kondom, benang karet, balon, dan barang jadi lateks lainnya, mutu lateks pekat dibedakan berdasarkan analisis kimia antara lain kadar karet kering, kadar NaOH, Nitrogen, MST dan analisis kimia lainnya. b. Karet sip asap atau dikenal dengan nama RSS (Ribbed Smoked Sheet) dan karet krep (crepe) digolongkan sebagai karet konvensional, juga dibuat langsung dari lateks kebun, dengan terlebih dahulu menggumpalkannya kemudian digiling menjadi lembaran – lembaran tipis dan dikeringkan dengan cara pengasapan untuk karet sip asap, dan dengan cara pengeringan menggunakan udara panas untuk karet krep. Mutu karet konvensional dinilai berdasarkan analisis visual permukaan lembaran karet. Mutu karet akan semakin tinggi bila permukaannnya makin seragam, tidak ada gelembung, tidak mulur, dan tidak ada kotoran serta teksturnya makin kekar / kokoh. c. Crumb rubber (karet remah) digolongkan sebagai karet spesifikasi teknis (TSR=Technical Spesified Rubber), karena penilaian mutunya tidak dilakukan secara visual, namun dengan cara menganalisis sifat – sifat fisika kimianya seperti kadar abu, kadar kotoran, kadar N, Plastisitas Wallace dan Viscositas Mooney. Crumb rubber produksi Indonesia dikenal dengan nama SIR (Standard Indonesian Rubber). d. Karet siap atau Tyre Rubber Tyre rubber merupakan barang setengah jadi dari karet alam sehingga dapat langsung dipakai oleh konsumen, baik untuk pembuatan ban atau barang yang menggunakan bahan baku karet alam lainnya. Tyre rubber memiliki beberapa kelebihan dibandingkan karet konvensional. Ban atau produk – produk karet lain jika menggunakan Tyre Rubber sebagai bahan bakunya memiliki mutu


yang lebih baik dibandingkan jika menggunakan bahan baku karet konvensional. Selain itu jenis karet ini memiliki daya campur yang baik sehingga mudah digabung dengan karet sintetis. e. Karet Reklim (Reklimed Rubber) Karet reklim merupakan karet yang diolah kembali dari barang – barang karet bekas, terutama ban – ban mobil bekas. Karet reklim biasanya digunakan sebagai bahan campuran, karena mudah mengambil bentuk dalam acuan serta daya lekat yang dimilikinya juga baik. Pemakaian karet reklim memungkinkan pengunyahan (mastication) dan pencampuran yang lebih cepat. Produk yang dihasilkan juga lebih kukuh dan lebih tahan lama dipakai. Kelemahan dari karet reklim adalah kurang kenyal dan kurang tahan gesekan sesuai dengan sifatnya sebagai karet daur ulang. Oleh karena itu karet reklim kurang baik digunakan untuk membuat ban (Tim Penulis, 1999).

2.4.1. Lateks Pekat

Lateks pekat merupakan bahan baku pembuatan benang karet. Lateks pekat adalah jenis karet yang berbentuk cairan pekat, tidak berbentuk lembaran atau padatan lainnya. Lateks pekat yang dijual di pasaran ada yang dibuat melalui proses pemusingan. Biasanya lateks pekat banyak digunakan untuk pembuatan bahan-bahan karet yang tipis dan bermutu tinggi. Lateks pekat adalah salah satu jenis ekspor karet alam Indonesia yang tergolong dalam harga paling tinggi dibanding jenis karet ekspor lainnya seperti RSS (Ribbed Smoked Sheet ) dan TSR (Technically Specifid Rubber ). Lateks pekat dibuat dari olahan lateks kebun dengan proses pemekatan hingga kadar karet kering (KKK) menjadi lebih besar dari 60%. Tujuan dari pemekatan lateks antara lain adalah: 1. Untuk memperoleh kadar karet kering (KKK) 60% 2. Untuk mengurangi kenaikan biaya produksi . 3. Untuk mengetahui jumlah air yang ditambahkan pada pengenceran lateks sampai kadar yang diketahui . 4. Lateks yang pekat akan lebih seragam mutunya dan lebih sesuai untuk pengolahan barang dari karet yaitu benang karet.


Sebelum lateks kebun diolah menjadi lateks pekat, terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan mutunya di laboratorium. Parameter mutu yang penting untuk pemeriksaan adalah KKK, kadar NH3 dan bilangan VFA . Ada empat cara yang digunakan untuk mendapatkan lateks pekat yaitu : 1. Cara pemusingan ( Centrifuged ) Proses Pemekatan lateks dengan cara sentrifugasi dilakukan menggunakan alat pemusing (centrifugal machine) berkecepatan 6000-7000 rpm. Lateks yang dimasukkan kedalam alat pemusing (centrifugal machine) akan mengalami pemutaran yaitu gaya sentripental dan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal tersebut jauh lebih besar daripada percepatan gaya berat dan gerak brown sehingga akan terjadi pemisahan partikel karet dengan serum. Bagian serum yang mempunyai rapat jenis besar akan terlempar ke bagian luar (lateks skim) dan partikel karet akan terkumpul pada bagian pusat alat pemusing. Lateks pekat ini mengandung karet kering 60%, sedangkan lateks skimnya masih mengandung karet kering antara 3-8% dengan rapat jenis sekitar 1,02 g/cm3. 2. Pendadihan ( Creamed ) Pemekatan lateks dengan cara pendadihan memerlukan bahan pendadih seperti Natrium atau amonium alginat, methyl cellulosa, carboxy methylcellulosa dan tepung iles-iles. Pada pembuatan creamed lateks, getah yang sudah disadap dibawa ketempat pengolahan didalam tangki – tangki, lalu ditambahkan gas ammonia sebanyak 4-7 g per liter lateks,lalu ditambahkan bahan pengental (creaming agent) lateks lalu diadukaduk sampai rata. Permukaan sebelah atas yang biasanya mengandung kotoran – kotoran halus dibuang. Setelah diaduk lateks didiamkan selam 4-6 hari sampai menjadi lateks pekat. Lateks pekat yang telah jadi dikumpulkan dalam tangki dan diaduk lagi hingga merata. Gas ammonia perlu ditambahkan lagi karena yang dulu ditambahkan sebelum dilakukan pemekatan sebagian telah menguap. Setiap liter creamed lateks yang siap diangkut ditambah 7-10 g gas ammonia. lateks dadih dengan KKK antara 55-60%, sedang yang dibawah adalah serum yang mengandung KKK sebesar 3%. 3. Penguapan (Evaporasi) Maksud dari penguapan ini adalah mengurangi kadar air dari lateks kebun dengan cara pemanasan . Lateks pekat yang diperoleh ini kadar karet keringnya antara 70- 75% dan masih mengandung bahan bukan karet. 4. Dekantasi Listrik ( Electrodecantation )


Pada dekantasi listrik pemekatan lateks dilakukan dengan cara memasukkan 2 logam elektroda yaitu positif dan negatif ke dalam lateks kebun yang ditempatkan dalam suatu tabung, karena butir-butir karet bermuatan negatif maka butir-butir karet akan mengalir ke kutub positif dan mengumpul di sekelilingnya. Dengan cara tersebut maka terpisahlah lateks kebun menjadi 2 bagian yaitu kutub positif terdapat lateks pekat sedangkan kutub negatif adalah serumnya. Dari keempat cara tersebut yang paling banyak digunakan dalam industri adalah pemusingan karena kapasitas produksi tinggi, viskositas lateks rendah (tidak kental) dan hasil lateksnya lebih murni (tidak tercampur endapan dan kotoran) mutu lateks pekat pusingan ditentukan berdasarkan pengujian yang ditetapkan oleh ASTM D.1076- 1980 dan ISO 2004 (Tim Penulis, 1999).

2.4.2. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Kestabilan Lateks

Kestabilan koloid lateks dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain : a. Pengaruh pH Perubahan pH dapat terjadi dengan penambahan asam atau basa dan karena penambahan elektrolit. Bila pH diturunkan terlalu rendah dan dengan cepat lateks akan tetap cair (stabil) karena lapisan pelindung seluruhnya bermuatan positif. Demikian juga pada pH 5,5 lateks akan stabil karena protein bermuatan negatif. b. Pengaruh jasad renik Setelah lateks keluar dari pohon, lateks itu akan segera tercemar oleh jasad renik yang berasal dari udara atau dari peralatan-peralatan yang digunakan. Jasad renik tersebut mula-mula akan menyerang karbohidrat terutama gula yang terdapat dalam serum dan menghasilkan asam-asam lemah yang mudah menguap. c. Pengaruh mekanis Jika lateks sering tergoncang akan dapat mengganggu gerakan Brown dan sistem koloid lateks, sehingga partikel mungkin akan bertubrukan satu sama lain. Tubrukantubrukan tersebut dapat menyebabkan terpecahnya lapisan pelindung dan akan mengakibatkan penggumpalan (Tampubolon.M.,1986).


2.4.3.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas lateks.

Lateks sebagai bahan baku berbagai produk karet, harus memiliki kualitas yang baik. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas lateks, diantaranya adalah : 1. Faktor di kebun (jenis klon, sistem sadap, kebersihan pohon, dan lain-lain). 2. Iklim (musim hujan mendorong terjadinya prakoagulasi, musim kemarau kedaan lateks tidak stabil). 3. Alat-alat yang digunakan dalm pengumpulan dan pengangkutan (yang terbuat dari aluminium atau baja tahan karat). 4. Pengangkutan (goncangan, keadaan tangki, jarak, jangka waktu). 5. Kualitas air dalam pengolahan. 6. Bahan kimia yang digunakan. 7. Komposisi lateks (Setyamidjaja.D,1993) .

2.5. Sifat – Sifat Karet Alam

Warnanya agak kecoklatan, sifat mekaniknya tergantung pada derajat vulkanisasi, melunak pada suhu 1300C dan terurai pada suhu 2000C. Sifat kimia karet alam kurang baik terhadap ketahanan minyak dan ketahanan pelarut. Zat tersebut dapat larut dalam hidrokarbon, ester asam asetat, dan sebagainya. Karet yang kenyal agak mudah didegradasi oleh sinar UV dan ozon. Sifat – sifat karet yang terpenting untuk menjamin mutunya adalah : a. Viscositasnya harus rendah b. Ketahanan oksidasi harus cukup tinggi c. Sifat – sifat pematangan harus cepat matang d. Kadar zat tambahan dan kotoran harus serendah mungkin (Kartowardoyo, 1980).

2.6. Pengertian Kompon Karet

Menurut Abednego (1979) kompon karet adalah campuran karet mentah dengan bahan-bahan kimia yang belum divulkanisasi. Karet yang digunakan untuk kompon terdiri dari dua jenis, yaitu karet alam dan karet sintetis.


Dari pengertian kompon, diketahui bahwa dalam proses pembuatannya digunakan bahan - bahan kimia yang ditambahkan pada bahan baku karet untuk memperoleh sifat fisik dan kimiawi dari kompon karet yang lebih baik. Bahan kimia kompon dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu bahan kimia utama dan bahan kimia pembantu proses. Bahan kimia utama adalah bahan kimia yang digunakan untuk meningkatkan sifat-sifat fisik karet, sehingga produk karet yang dihasilkan akan memiliki sifat fisik dan kimiawi yang lebih stabil. Bahan kimia utama terdiri dari akselerator, bahan pengisi, bahan pemvulkanisasi, bahan antioksidan, bahan pengelantang, dan bahan pembeku. a. Akselerator adalah senyawa-senyawa kimia yang apabila ditambahkan pada kompon karet sebelum proses vulkanisasi akan mempercepat proses vulkanisasi. Selain itu, penggunaan akselerator akan mengurangi jumlah bahan pemvulkanisasi yang digunakan. b. Bahan pemvulkanisasi adalah bahan kimia yang diperlukan dalam proses vulkanisasi agar kompon karet cepat matang, yang biasa digunakan dalam proses ini adalah belerang. c. Bahan antioksidan berfungsi untuk melindungi karet dari kerusakan karena pengaruh oksigen yang terdapat diudara. Bahan kimia ini juga tahan terhadap pengaruh ion – ion tembaga, mangan, dan besi, selain itu juga mampu melindungi terhadap suhu tinggi, retak- retak dan lentur. d. Bahan pengelantang biasa digunakan untuk mendapatkan warna yang diinginkan dari karet, biasanya warna lateks agak kekuningan sampai kuning. Bahkan, beberapa klon karet tertentu seperti Ciranji 1 lateksnya berwarna terlalu kuning, bahkan pengelantang seperti RPA-3 dapat menguranginya hingga sesuai dengan yang diinginkan pasar. e. Bahan pembeku digunakan untuk proses pembekuan lateks , bahan kimia yang biasa digunakan adalah jenis-jenis asam, seperti asam format atau asam semut dan asam asetat atau asam cuka (http://www.Scribd.com/doc/LaporanPembuatan-Kompon-Sol-Sepatu-Dan-Adhesive2). f. Bahan Pengisi Vulkanisat dengan komposisi karet, sulfur, akselerator, aktivator dan asam organik relatif bersifat lembut. Nilainya dalam industri modern pun relatif rendah. untuk memperbaiki nilai di industri perlu ditambahkan bahan pengisi.


Penambahan ini meningkatkan sifat-sifat mekanik seperti kekuatan tarik, kekerasan, ketahanan sobek , dan ketahanan kikis. Bahan Pengisi (Filler) Ada dua macam yaitu: 1. Bahan pengisi yang tidak aktif Bahan pengisi yang tidak aktif hanya menambah kekerasan dan kekakuan pada karet yang dihasilkan tetapi kekuatan dan sifat lainnya menurun. Biasanya lebih banyak digunakan untuk menekan harga karet yang dibuat karena bahan ini berharga murah. contohnya kaolin, tanah liat, kalsium karbonat, magnesium karbonat, dan barium sulfat. 2. Bahan pengisi aktif atau penguat Bahan pengisi aktif atau penguat mampu menambah kekerasan, ketahanan sobek, ketahanan kikisan, serta tegangan putus yang tinggi pada karet yang dihasilkan, contohnya karbon hitam, silika, aluminium silikat dan magnesium silikat. Kadang – kadang bahan pengisi aktif dan bahan pengisi tidak aktif diberikan dalam campuran sebagai alternatif penghematan biaya (Tim Penulis,1999). Kemampuan bahan pengisi untuk memperbaiki sifat vulkanisat dipengaruhi oleh sifat alami bahan pengisi, tipe elastomer dan jumlah bahan pengisi yang digunakan. Komposisi kimia dari bahan pengisi menentukan kemampuan kerja dari bahan pengisi tersebut. Sifat elastomer juga turut menentukan daya kerja dari bahan pengisi. Bahan yang baik untuk memperbaiki sifat karet tertentu, belum tentu bekerja sama baiknya untuk jenis karet lain. Peningkatan jumlah bahan pengisi menyebabkan perbaikan sifat vulkanisat yang dihasilkan http://Yusufagussujarwo.Blogspot.Com/Karet.Html.

2.7. Vulkanisasi

Sistem vulkanisasi sangat mempengaruhi sifat fisik dan sifat pengusangan barang jadi karet. Mutu produk karet yang baik yang dapat memenuhi spesifikasi yang disyaratkan dapat dihasilkan dengan mempelajari dan menggunakan sistem vulkanisasi yang tepat. Karakterisasi vulkanisasi memberikan informasi mengenai waktu pravulkanisasi, waktu pemasangan, laju vulkanisasi dan modulus torsi untuk sistem vulkanisasi yang diberikan pada suhu pemasakan yang diinginkan. Meskipun dalam beberapa hal, kadar bahan yang terlibat langsung dalam proses vulkanisasi tidak lebih dari 0.5 - 5% berat keseluruhan pencampuran, vulkanisasi menjadi kunci


keseluruhan teknologi karet. Dan proses vulkanisasi memegang peranan yang sangat penting dalam pembentukan sifat fisik dan sifat kimia yang diinginkan. Dalam proses vulkanisasi ini sifat karet yang pada awalnya plastis berubah menjadi elastis, mantap dan kuat dengan cara menambahkan sejumlah aditif (bahan tambahan) dalam vulkanisasi karet. Pembentukan ikatan silang antara belerang dan akselerator adalah sistem vulkanisasi yang paling banyak digunakan dalam industri barang jadi karet. Sistem yang dipakai untuk membentuk ikatan silang yang dijembatani oleh atom belerang antara lain sistem donor belerang, sistem konvensional, semi efisien, dan sistem efisien. Sistem vulkanisasi tanpa belerang adalah dengan uretan, peroksida, amina, resin khusus, atau iradiasi yang digunakan spesifik untuk elastomer khusus atau elastomer umum untuk mendapatkan sifat khusus. Vulkanisasi

dikenal

juga

dengan

istilah

"cure"

merupakan

proses

pengaplikasian tekanan dan panas terhadap campuran karet dan bahan kimia untuk menurunkan plastisitas dan meningkatkan elastisitas, kekuatan, dan kemantapan. Curing menyebabkan molekul karet yang panjang dan saling terkait diubah menjadi struktur 3 (tiga) dimensi melalui pembetukan crosslinking (ikatan silang) secara kimia. Dalam proses vulkanisasi dipakai bahan kimia yang dapat bereaksi dengan gugus aktif pada molekul karet untuk membentuk crosslinking antara molekul. Bahan kimia ini dkenal dengan istilah curing agent. Bahan yang pertama kali dan terutama dipakai untuk vulkanisasi / curing agent adalah belerang (sulfur). Crosslinking akan terbentuk lebih cepat jika sulfur dikombinasikan dengan bahan akselerator dan bahan lainnya. Bahan lain yang dapat dipakai sebagai curing agent untuk menghasilkan karet vulkanisir dengan membentuk crosslinking sulfur misalnya sulfur donor seperti TMTD (tetramethylthiuram disulfide) atau DTDM (4,4-dithiodimorpholine). Untuk vulkanisasi karet jenuh dan karet tidak jenuh digunakan peroksida, sedangkan untuk vulkanisasi kloropren, fluorokarbon, bromobutil, dan lain - lain digunakan ZnO dan MgO. Bahan kimia lain yang digunakan dalam proses vulkanisasi karet dikenal dengan istilah akselerator. Penggunaan akselerator bertujuan mengontrol mulainya vulkanisasi, laju vulkanisasi dan reaksi lanjut antara belerang dan karet dalam proses vulkanisasi belerang. Bahan kimia yang digunakan sebagai akselerator ini jumlahnya sedikit dan digunakan bersama belerang untuk mempercepat proses vulkanisasi. Untuk meningkatkan curing rate (laju pematangan) ditambahkan aktivator ke dalam


sistem vulkanisasi. Kombinasi ZnO dan Asam Stearat umumnya dipakai sebagai aktivator di dalam sistem vulkanisasi yang menggunakan belerang. Bahan penting lain adalah retarder, merupakan bahan kimia yang digunakan untuk menunda waktu pravulkanisasi atau mencegah terjadinya vulkanisasi prematur. Retarder ini biasanya disebut PVI (prevulcanization inhibitor), yang mana tidak mempengaruhi laju vulkanisasi,

hanya

menghambat

tahap

awal

proses

vulkanisasi

www.Industrikaret.Com.

2.8. Struktur dan Reaksi Karet Alam Karet terdiri dari urut ulang dari monomer isoprene dengan struktur seperti dibawah ini : CH3 (CH2 – C = CH – CH2)n 1,4 – isoprene Vulkanisasi karet alam dapat dilihat pada Gambar 2.1. sebagai berikut : CH3

CH3

CH2 – C = CH – CH2 – CH2 – C = CH – CH2 CH3

+ Sulfur

CH3

CH – C = CH – CH2 – CH2 – C – CH = CH2 Sx

S

CH – CH = C – CH2 – CH = CH – C – CH2 CH3

CH3

CH3 CH – C = CH – CH2

CH3 •S•

CH – C = CH – CH2

+ HSX

Sx

H


CH3

- CH2 – C = CH – CH2 -

CH3


- CH2 – C = CH CH2 -


Sx•

CH3

Sx CH2 – C• -- C – CH2 CH3 H CH3 CH – C = CH – CH2 H

Sx

CH2 – C -- C – CH2 CH3 H Sulfur Crosslink Gambar 2.1. Vulkanisasi Karet Alam (Eskandari,2006)

2.9. Proses Pencelupan Proses pencelupan merupakan suau teknik yang menghasilkan barang dari lateks yang dilakukan dengan mencelup suatu pembentuk yang telah dibersihkan ke dalam formulasi lateks, semasa pembentuk dicelupkan di dalam formulasi lateks, partikelpartikel lateks yang bersentuhan dengan permukaan pembentuk mengalami proses penghilang kestabilan dan membentuk suatu lapisan atau filem, dimana filem yang terbentuk mempunyai bentuk yang sama dengan pembentuk (cetakan) yang dicelupkan ke dalam formulasi lateks tersebut dan apabila filem ini dikeringkan produk lateks akan terhasil. Dalam industri, teknik pencelupan ini selalu digunakan untuk menghasilkan produk yang tipis dan berongga seperti sarung tangan, balon dan lain-lain. Teknik pencelupan terdiri dari tiga cara yaitu :


1. Pencelupan terus (straight dipping) 2. Pencelupan berkoagulan (coagulant dipping) 3. Pencelupan pengaktifan panas (heat sensitized dipping) Pencelupan berkoagulan merupakan teknik pencelupan yang digunakan untuk menghasilkan produk yang mempunyai ketebalan sederhana yaitu 0,2 – 0,8 mm. Contoh produk yang mempunyai ketebalan ini adalah sarung tangan. Pencelupan berkoagulan pada umumnya dapat dibagi atas dua jenis yaitu : 1. Pencelupan berkoagulan basah 2. Pencelupan berkoagulan kering Pencelupan berkoagulan basah ialah teknik pencelupan dimana pembentuk dilapisi oleh koagulan dan dicelupkan ke dalam formulasi lateks semasa koagulan itu masih basah. Contoh koagulan yang digunakan dalam pencelupan berkoagulan basah adalah asam asetat. Pencelupan berkoagulan kering adalah teknik pencelupan dimana pembentukan dimasukkan ke dalam formulasi lateks selepas koagulan yang meliputi pembentukan dikeringkan terlebih dahulu. Contoh koagulan yang digunakan dalam pencelupan berkoagulan kering ialah kalsium nitrat. Pencelupan berkoaglan kering lebih sering digunakan dari pada pencelupan berkoagulan basah. Keburukan dari koagulan basah ini sering menetes ke dalam tangki lateks menyebabkan penghilang kestabilan lateks terjadi di dalam tangki lateks dan partikel kecil karet akan terhasil. Tangki lateks yang berisi partikel kecil karet tidak dapat digunakan untuk menghasilkan produk, karena partikel kecil karet ini akan melekat pada permukaan produk dan mengakibatkan kecacatan ( Harahap.H., 2008).

2.10. Kalsium Karbonat

Kalsium karbonat umumnya berwarna putih dan sering dijumpai pada batu kapur, kalsit, marmer dan batu gamping. Selain itu kalsium karbonat juga banyak dijumpai pada skalaktit dan stalagmit yang terdapat di sekitar pegunungan. Karbonat yang terdapat pada skalaktit dan stalagmit berasal dari tetesan air tanah selama ribuan bahkan juataan tahun. Seperti namanya, kalsium karbonat ini terdiri dari 1 unsur kalsium dan 1 unsur karbon dan 3 unsur oksigen. Kalsium karbonat adalah sejenis material alam yang mengendap atau tertanam, kalsium karbonat yang mengendap atau tertanam dihasilkan dalam bentuk partikelpartikel berukuran secara kasar (calcitic). Kalsium karbonat didapat dari endapan batu


gamping, mamar, kapur, dolomit, argonite, calcitic atau kulit kerang. Batu gamping tanah adalah sejenis serbuk yang berwarna putih dengan ukuran partikel dibawah 100 mesh, dapat digunakan dengan biaya rendah dan dapat memberikan kekerasan pada senyawa karet. Endapan kalsium karbonat yang terdispersi dalam bentuk calcitie yang juga banyak digunakan sebagai bahan pengisi (filler) untuk produk sarung tangan karet dengan tujuan mencapai penghematan bahan dan biaya produksi. Di pasaran, kalsium karbonat dijual dalam dua jenis yang berbeda.Yang membedakan kedua jenis produk tersebut terletak pada tingkat kemurnian produk kalsium karbonat di dalamnya. Kedua jenis produk kalsium karbonat atau CaCO3 yang dimaksud adalah heavy and light types. Kalsium karbonat heavy type diproduksi dengan cara menghancurkan batu kapur hasil penambangan menjadi powder halus, lalu disaring sampai diperoleh ukuran powder yang diinginkan. Selanjutnya tepung kalsium karbonat hasil penyaringan disimpan dalam silo-silo atau tempat penyimpanan yang berukuran besar sebelum dikemas. Sedangkan kalsium karbonat light type diperoleh setelah melalui proses produksi yang agak rumit, dibandingkan dengan heavy type. Pertama-tama batu kapur dibakar dalam tungku berukuran raksasa, untuk mengubah CaCO3 menjadi CaO (oksida kalsium) dan gas karbon dioksida atau CO2. CaCO3

CaO + CO2

Proses selanjutnya, CaO yang terbentuk kemudian dicampur dengan air dan diaduk. Maka terbentuklah senyawa kalsium hidroksida atau Ca(OH)2. Kalsium hidroksida yang telah terbentuk kemudian disaring untuk memisahkan senyawa-senyawa pengotor.

CaO + H2O

Ca(OH)2

Ca(OH)2 yang telah disaring kemudian direaksikan dengan CO2 untuk membentuk CaCO3 dan air, proses ini dapat ditunjukkan oleh persamaan seperti berikut di bawah ini:

Ca(OH)2 + CO2

CaCO3 + H2O


Endapan CaCO3 hasil reaksi di atas kemudian di saring dan dikeringkan. Selanjutnya dihaluskan menjadi powder CaCO3. Banyak industri yang telah memanfaatkan kalsium karbonat. Industri yang menggunakan kalsium karbonat antara lain Industri Pulp dan Kertas, Industri Ban, Industri Cat, Industri Pembuatan Pipa PVC, dan Industri Pembuatan Pasta Gigi http://Kimiadahsyat.Blogspot.Com.

2.11. Karakterisasi Produk Lateks Karet Alam 2.11.1. Pengujian SEM ( Scanning Electron Microscopy) SEM adalah

alat yang dapat membentuk bayangan permukaan spesimen secara

mikroskopik. Pengujian dilakukan pada permukaan patahan sampel. Pada SEM, gambar dibuat berdasarkan deteksi elektron baru (elektron sekunder) atau elektron pantul yang muncul dari permukaan sampel ketika permukaan sampel tersebut dipindai dengan sinar elektron. Elektron sekunder atau elektron pantul yang terdeteksi selanjutnya diperkuat sinyalnya, kemudian besar amplitudonya ditampilkan dalam gradasi gelap-terang pada layar monitor CRT (cathode ray tube). Di layar CRT inilah gambar struktur obyek yang sudah diperbesar bisa dilihat. Pada proses operasinya, SEM tidak memerlukan sampel yang ditipiskan,sehingga bisa digunakan untuk melihat obyek dari sudut pandang 3 dimensi. Preparasi sediaan SEM dilakukan agar pengamat dapat mengamati preparat dengan baik, diperlukan persiapan sediaan dengan tahap sebagai berikut : 1. melakukan fiksasi, yang bertujuan untuk mematikan sel tanpa mengubah struktur sel yang akan diamati. fiksasi dapat dilakukan dengan menggunakan senyawa glutaraldehida atau osmium tetroksida. 2. dehidrasi, yang bertujuan untuk memperendah kadar air dalam sayatan sehingga tidak mengganggu proses pengamatan. 3. pelapisan/pewarnaan bertujuan untuk memperbesar kontras antara preparat yang akan diamati dengan lingkungan sekitarnya. Pelapisan/pewarnaan dapat menggunakan

logam

mulia

seperti

emas

dan

platina

(http://www.geocities.ws/.id).


2.11.2. Swelling Indeks

Swelling indeks merupakan nilai yang menunjukkan perbandingan antara diameter pengembangan (setelah dimasukkan ke dalam cairan organik) dengan diameter awal. Swelling indeks juga bisa dikatakan sebagai angka pemasakan kompon. Adapun swelling test dari kompon dilakukan pada titik akhir maturasi (pemasakan) karena lateks yang telah mengalami vulkanisasi akan mempunyai sifat yang tidak larut dalam suatu cairan organik, akan tetapi hanya mengembang. Pengembangan ini menunjukkan bahwa adanya peristiwa pemasakan lateks kompon yang mana hal ini memberi kesempatan kepada molekul karet bersatu. Sebelum dilakukan proses pengolahan kompon lebih lanjut perlu dilakukan pengujian sifat dari lateks kompon tersebut untuk memastikan keadaannya sehingga tidak terjadi gangguan pada proses produksi. Adapun tujuan dilakukan swelling test adalah untuk mengetahui seberapa besar kematangan dari lateks pekat yang digunakan sebagai bahan baku utama dan bahan kimia sebagai bahan baku penolong (PT.IKN Medan).

2.11.3. Kekuatan Tarik

Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dasar dari bahan polimer yang terpenting dan sering digunakan untuk karakteristik suatu bahan polimer. Kekuatan tarik suatu bahan didefenisikan sebagai besarnya beban maksimum (Fmaks) yang digunakan untuk memutuskan spesimenya bahan dibagi dengan luas penampang awal (Ao). σ=

Dimana : σ

= kekuatan tarik (kgf / mm )

Fmaks

= beban maximum (kgf)

Ao

= luas penampang awal (mm )

2

2

Bila suatu bahan dikenakan beban tarik yang disebut tegangan (gaya persatuan luas), maka bahan akan mengalami perpanjangan (regangan). Kurva tegangan terhadap regangan merupakan gambaran karakteristik dan sifat mekanik suatu bahan.


Pertambahan panjangan (Δl) yang terjadi akibat gaya tarikan yang di berikan pada sampel uji disebut deformasi. Dan regangan merupakan perbandingan antara pertambahan panjang dengan panjang mula – mula yang dinyatakan dalam persamaan berikut :

(ε) =

Dengan :

x 100% lo = panjang mula – mula l = panjang akhir ε = nilai kemuluran (Wirjosentono, B. 1995).


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents