BAB 2 TINJUAN PUSTAKA. Perkembangan karet dan industri karet dewasa ini luar biasa. ini ditemukan oleh orang Eropa pada abad ke 16

BAB 2 TINJUAN PUSTAKA

2.1. Karet Alam Perkembangan karet dan industri karet dewasa ini luar biasa. Masyarakat modern sekalipun tidak dapat berjalan tanpa karet. Komoditi ini ditemukan oleh orang Eropa pada abad ke – 16. Sejak abad ke – 19 industri karet mulai menggunakan cara manufaktural (lewat pabrik) dan peralatan yang sederhana. Industri karet ini merupakan salah satu bagian dari masyarakat sangat diperlukan. Karet sudah lama sekali digunakan orang, penggunaan karet meningkat sejak Charles Goodyear (1800 – 1860), menemukan proses vulkanisasi pada tahun 1839. vulkanisasi pada pokoknya meliputi pencampuran sulphur dengan karet. Lalu campuran tersebut dipanaskan dan sesudah terjadi reaksi kimia struktur sifat bahan diubah secara besarbesaran. Semua jenis karet adalah polimer tinggi dan mempunyai susunan kimia yang berbeda an memungkinkan untuk diubah menjadi bahanbahan yang bersifat elastis. Namun, bahan-bahan itu berbeda sifat bahan dasarnya misalnya, kekuatan tensil, daya ulur maksimum, daya lentur dan terutama pada porses pengolahannnya serta prestasinya sebagai barang jadi.

Universitas Sumatera Utara

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 pansa 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 bahanbahan kimia seperti bensin, minyak tanah, bensol, pelarut lemak, pelarut, pelumas sintesi, 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 (Spillane.JJ 1989).

Pembentukan Poli-isoprena (alami) Poli-isoprena merupakan karet alam dengan monomer 2-metil-1,3 butadiena. Reaksi yang terjadi dengan membuka salah satu ikatan rangkap dan ikatan rangkap yang lainnya berpindah

menurut reaksi adisi :


(http://www.wikipedia.ac.id)

2.2. Lateks Pekat 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 pendidihan atau Creamed Lateks dan melalui proses pemusingan atau Centrifuged lateks. Hampir semua karet alam diperoleh sebagai lateks yang terdiri dari sekitar 32 – 35% karet dan sekitar 5% senyawa lain, termasuk asam lemak, gula, protein, sterol, ester, dan garam. Karet guayule merupakan kekecualian, yang diperoleh melalui pulping dan parboiling tumbuhan sebelum dimurnikan. Residu panen selulosik merupakansumber alkohol fementasi yang potensial. Karet termasuk polimer dengan berat molekul sangat tinggi (rata-rata sekitar 1 jam) dan amorfus, meskipun menjadi terkristalisasi secara acak pada suhu rendah.


Lateks merupakan bahan baku utama yang digunakan dalam proses benang karet. Lateks yang digunakan dalam pembuatan benang karet harus dipekatkan terlebih dahulu yang disebut dengan lateks pekat. Karet Havea brasilensis, diperkenalkan di Indonesia tahun 1876 yang berasal dari lembah Amazon, Brazil. Hasil yang diambil dari tanaman karet adalah lateks yang diolah menjadi SIR, Lateks Pekat dan Karet Remah. Lateks dapat diperoleh dengan cara menyadap antara cambium dan kulit pohon yaitu merupakan cairan putih atau kekuningkuningan. Tabel 2.1 Komposisi Kimia Lateks Segar No.

Nama Bahan

Kadar

1.

Karet

25,0 – 40,0 %

2.

Karbohidrat

1,0 – 2,0%

3

Protein

1,0 – 2,0%

danSenyawaNitrogen 4

Lipid Dan Terpen

1,0 – 1,5%

5

Senyawa anorganik

0,1 – 0,5%

6

Air

60 – 75%

7

pH

6,8 – 7,0%

Komposisi kimia lateks dipengaruhi jenis klon, system deres, musim dan keadaa lingkungan kebun. Lateks pada saat keluar dari pembuluh lateks adalah dalam rangka steril, tetapi lateks mempunyai komposisi yang


cocok dan baik sebagai media tumbuh mikroorganisme, sehingga dengan cepat mikroba dari lingkungan akan mencemari lateks (M. Ompusunggu BSc, 1987). Karet merupakan polimer alam terpenting dengan rumus struktur CH3 | -CH2C=CHCH2Bentuk utama dari karet alam adalah terdiri dari 97% cis 1,4poliisoprena,dikenal sebagai Hevea rubber.Karet ini diperoleh dengan menyadap kulit sejenis pohon (Hevea brasiliensis) yang tumbuh liar di Amerika Selatan dan ditanam dibagian dunia yang lain.Ia juga ditemukan dalam berbagai semak dan tumbuhan kecil,termasuk rumput milkweed dan dandelion.Salah satu diantara semak-semak terpenting adalah guayule yang tumbuh dengan baik diiklim kering sebagaimana ditemukan di Meksiko Utara dan Amerika serikat Barat Daya. Hampir semua karet alam diperoleh sebagai lateks yang terdiri dari sekitar 32-35% karet dan sekitar 5% senyawa lain,termasuk asam lemak,gula protein,sterol ester dan garam (Stevens,MP 2001).

2.3. Faktor – faktor yang mempengaruhi kualitas lateks Lateks sebagai bahan baku berbagai hasil 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 keadaan lateks tidak stabil). 3. Alat – alat yang digunakan dalam pengumpulan dan pengangkutan (yang baik terbuat dari alumunium atau baja tahan karet). 4. Pengangkutan (goncangan, keadaan tangki, jarak, jangka waktu). 5. Kualitas air dalam pengolahan 6. Bahan – bahan kimia yang digunakan. 7. Komposisi lateks.

Kandungan bahan – bahan dalam lateks segar dan lateks yang dikeringkan. Lateks

Lateks yang

Segar

dikeringkan

(%)

(%)

1.Kandungankaret

35,62

88,28

2. Resin

1,65

4,10

3. Protein

2,03

5,04

4. Abu

0,70

0,84

5. Zat gula

0,34

0,84

6. Air

59,62

1,00

Bahan


Dari bahan-bahan yang terkandung dalam lateks segar masih terdapat fraksi kuning latoid (2 – 10 ppm), enzim peroksidase dan tyroxzinase. Fraksi kuning dianggap normal bila mencapai 0,1 – 1,0 mg tiap 100 gram lateks kuning (Tim Penulis,PS 1994).

2.3.1. Pengaruh Komponen Bukan Karet Kandungan bukan karet lateks yang terdiri dari air dan senyawasenyawa protein, lipida, karbohidrat serta ion – ion anorganik mempengaruhi sifat karet. Komponen senyawa-senyawa protein dan lipida selain berguna menyelubungi partikel karet (memantapkan lateks), juga berfungsi sebagai antioksidan alamiah dan bahan pencepat (accelerator) dalam pembuatan barang jadi karet. Oleh karena itu dalam penanganan bahanolah (lateks kebun atau koagulan) pengolahan karet ekspor (lateks pekat, RSS, atau SIR) komponen non karet protein dan lipida harus dijaga sebaik mungkin. Hilangnya protein dan lipida terjadinya pembusukan yang terlalu lama, sehingga habis dimakan mikroba. Menjaga kandungan protein dan lipida dapat dilakukan dengan menjaga kebersihan peralatan dan pengawetan serta mencegah terjadinya proses pencucian sewaktu pengolahan. (Setyamidjaja,D 1993)

2.4. Penggumpalan Lateks


Untuk

memperoleh

hasil

karet

yang

bermutu

tinggi,

penggumpalan lateks hasil penyadapan dikebun dan kebersihan harus diperhatikan. Selain dari terjadinya pengotoran lateks oleh kotorankotoran yang kelat sukar dihilangkan, kotoran – kotoran tersebut dapat pula menyebabkan terjadinya prakoagulasi dan terbentuknya lump sebelum lateks sampai dipabrik untuk diolah. Untuk menghindari terjadinya prakoagulasi tersebut, usaha menghindarkan masuknya kotoran kedalam lateks tidak hanya dilakukan pada saat penyadapan, tetapi juga dalam persiapan sebelum penyadapan dimulai. Penggumpalan lateks dilaksanakan 3 – 4 jam setelah penyadapan dilakukan. Tetapi pada pohon – pohon yang aliran lateksnya lambat berhenti (latedrops) dapat dilakukan penggumpalan kedua. Dalam keadaan tertentu, pada saat penggumpalan lateks biasanya juga menggunakan obat anti koagulasi (antikoagulan) untuk mencegah terjadinya prakoagulasi. Akan tetapi pemakaian anti koagulan ini harus dibatasi sampai batas yang sekecil-kecilnya. Antikoagulan memerlukan larutan obat koagulan (misalnya asam semut) yang terpaksa kadarnya harus dinaikkan. Penambahan asam yang berlebihan dalam proses koagulasi juga dapat menghambat proses pengeringan. Bahan kimia yang digunakan sebagai anti koagulan adalah larutan soda (Na2CO3), Amoniak (NH3) dan Natrium Sulfite (Na2 SO3), 5 – 10 cc


larutan soda 10% atau 5 – 10 cc larutan amoniak 2 – 2,5% atau 5 – 10 cc larutan Natrium sulfite 10%. (PT.Industri Karet Nusantara Medan).

2.4.1. Pengaruh Waktu Penyadapan Penyadapan harus dilakukan dengan dimulai sepagi mungkin. Hal ini dimaksudkan agar diperoleh hasil lateks yang tinggi, karena bila penyadapan dilakukan pagi – pagi, turgor pembuluh lateks masih tinggi sehingga keluarnya lateks dari pembuluh lateks yang terpotong berlangsung dengan aliran yang kuat. Proses penggumpalan (koagulasi) lateks terjadi karena penetralan muatan

artikel

karet,

sehingga

daya

interaksi

karet

dengan

pelindungannya menjadi hilang. Partikel karet yang sudah bebas akan bergabung membentuk gumpalan. Penggumpalan karet didalam lateks kebun (pH ± 6,8) dapat dilakukan dengan penambahan asam untuk menurunkan pH hingga tercapai titik isoelektrik yaitu pH dimana muatan positif sehingga elektrokinetis potensial sama dengan nol. Titik isoelektrik karet didalam lateks kebun segar adalah pada pH 4,5 – 4,8 tergantung jenis klon. Asam penggumpal yang banyak digunakan adalah asam formiat atau asetat dengan karet yang dihasilkan bermutu baik. Penggunaan asam kuat seperti asam sulphate atau nitrat merusak mutu karet yang digumpalkan. Penambahan bahan – bahan yang dapat mengikat air seperti alkohol juga dapat menggumpal partikel karet, karena ikatan hidrogen


antara alkohol dengan air lebih kuat dari pada ikatan hidrogen antara air dengan protein yang melapisi partikel karet, sehingga kestablan partikel karet didalam lateks akan terganggu dan akibatnya karet akan menggumpal. Penggumpalan alkohol sebagai penggumpal lateks secara komersil jarang digunakan. Penambahan elektrolit yang bermuatan positif akan dapat menetralkan muatan partikel karet (negative), sehingga interaksi air dengan partikel karet akan rusak, mengakibatkan karet menjadi menggumpal. Sifat karet yang digumpalkan dengan tawas kurang baik, karena dapat mempertinggi kabar abu dan kotoran karet. Adapun sifat-sifat yang menunjukkan mutu dari lateks adalah : 1. Kekuatan Tarik Dan Regangan Pada Pecahan Adapun yang dinamakan kekuatan tarik yaitu gaya yang perlu untuk meregang sepotong percobaan (tekstil) sampai patah. Yang dikatakan regangan pada patahan yaitu panjang yang dialami pencobaan sampai terjadi patahan atau pecahan pada lateks. Regangan disebut juga dengan persen dari suatu panjang yang bermula. 2. Kekerasan Yang dimaksud dengan kekerasan yaitu kemampuan karetmenahan sebuah peluru yang terletak pada timbangan atau tekanan pegas. Karena adanya proses vulkanisasi maka kekerasannya semakin bertambah.

3. Kekuatan Terhadap Susutan


Adapun sifat kekuatan terhadap susutan terutama pada barangbarang yang mudah rusak seperti ban luar, ban pengangkutan, telapak dan tumit sepatu. Karet yang di vulkanisasi umumnya tahan terhadap susutan. Kekuatan ini ditentukan oleh suatu percobaan karet dalam jangka waktu yang tertentu pada permukaan yang kasar (G.deBoer, 1997).

2.5. Penerimaan lateks. Setiap satuan bobot karet kering, atau diberikan suatu premi tambahan untuk kelebihan hasil yang diperoleh diatas ketetapan yang sudah ditentukan, maka sudah seharusnya untuk kedua keadaan tersebut ditentukan pendapatan tiap hari untuk tiap penyadap. Walaupun penyadapan dilakukan dengan upah harian, pengawasan atau tiap penyadap seseorang, baik pemeriksaan atas produksi maupun kadar karet dari lateks hasil sadapannya. a) Bobot atau isi lateks Caranya adalah : Penentuan hasil penyadapan atas dasar volume, dapat juga ditetapkan beratnya. Untuk hasil lateksnya ditimbang sehingga diketahui bobotnya. b) Kadar karet kering (KKK) Koagulasi berlangsung dengan cepat, lembaran dikeringkan dengan menggunakan sehelai kain. Setelah ditimbang akan diketahui berat basahnya. Dengan menggunakan “angka faktor pengeringan”.


c) Pengangkutan lateks Dalam pengangkutan lateks ke pabrik harus dijaga agar lateks tidak terlalu tergonceng dan terlalu kepanasan karena dapat berakibat terjadinya prakoagulasi di dalam tangki. Dalam keadaan tertentu, lateks dalam tangki tersebut perlu diberi obat anti koagulan untuk mencegah terjadinya prakoagulasi di dalam tangki (Setyamidjaja,D 1993). 2.6 Benang karet Benang karet harus di produksi dari lateks pekat yang bermutu tinggi dengan menjaga kebersihan pada saat pengumpulan lateks dari hasil penyadapan.Benang karet yang diproduksi oleh PT. Industri Karet Nusantara paling banyak jenis Count 42 SW Ends 40,hal ini dikarenakan permintaan pasar yang lebih menginginkan jenis tersebut.Dari jenis tersebut dapat dijelaskan bahwa pengertian dari : • Count 42 yaitu : Jumlah benang karet yang terdapat didalam 1 inchi (25,4 mm)

dengan diameter benang yang sama.

• SW yaitu

: Warna dari benang tersebut (super white)

• Ends 40

: Jumlah benang dalam satu ribbon. ( PT. Industri Karet Nusantara)

2.7 Swelling Index Swelling indeks merupakann nilai yang menunjukkan perbandingan antara diameter pengembangan dengan diameter awal. Swelling indeks


juga bisa dikatakan sebagai angka pemasakan kompon. Adapun swelling test dari compound dilakukan pada titik akhir maturasi (pemasakan) karena lateks yang telah mengalami vulkanisasi akan mempunyai sifat yang tidak larut dalam suatu cairan organic, tetapi lateks akan mengalami pengembangan. Sebelum dilakukan proses pengolahan compound lebih lanjut perlu dilakukan pengujian sifat dari lateks compound tersebut untuk memastikan keadaanya sehingga tidak terjadi gangguan pada proses produksi. Didalam active compound tank (ACT) berlangsung proses maturasi, lamanya waktu maturasi tergantrung dari banyaknya jumlah lateks yang akan diolah, tetapi biasanya standard waktu yang menjadi acuan maturasi compound adalah kira-kira 8 Jam. Untuk mempercepat maturasi maka unit active compound dilengkapi dengan jacker yang berfungsi sebagai pelapis tangki active agar suhu dalam tangki dapat mencapai temperatur yang diharapkan sehingga waktu maturasi berlangsung dengan cepat.Adapun temperatur maturasi ± 32oC. Swelling test dilakukan sebanyak empat kali. Pengujian pertama dilakukan setelah maturasi compound berlangsung selama 2 jam. Demikianlah seterusnya sebanyak 4 kali dan range waktu setiap pengujian adalah 2 jam. Adapun tujuan dilakukan swelling test sebanyak 4 kali adalah untuk menbgontrol jalannya proses maturasi dan mengetahui apakah swelling indeks sesuai dengan standard yang


ditentukan selama proses maturasi berlangsung di active compound sehingga dapat diatas bila swelling indeks diatas atau dibawah standart sehingga tidak memp-engaruhi mutu produksi benang karet.

2.8 Tegangan Putus Tegangan putus merupakan salah satu yang sangat penting diperhatikan dalam pengujian hasil dari produksi benang karet yang telah siap sesuai dengan order. Pada tahun 1678 seorang ilmuawan Inggris yang bernama Robert Hooke dalam percobaannya menyatakan bahwa apabila bendabenda yang diberikan gaya akan berubah bentuknya. Contoh pada benang karet yang akan diuji tegangan putusnya, apabila pada pengujian tegangan putus ini diberikan beban berlebih, maka benang karet itu akan terputus. Tegangan putus pada suatu penampang tetentu, disebabkan oleh benda dibawah penampang tersebut. Tegangan putus secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut:

F σ = --A Dimana :

σ = tegangan putus


F = gaya yang diberikan A = luas permukaan penampang

Dengan melakukan percobaan langsung terhadap batang prismatis (batang

dengan

bentuk-bentuk)

dan

bermacam-macam

bahan

disimpulkan bahwa dalam batas tertentu, perpanjangan batang itu sebanding dengan gaya tariknya. Hubungan linier antara tegangan dengan regangan disebut Hukum Hooke. Pada benang karet tegangan putus dikenal dengan istilah Resistace At Break. Alat yang digunakan utnuk mengetahui tegangan putus adalah dynamometer. Tegangan putus adalah perbandingan hasil pembacaan titik pustus pada grafik dengan total section dan dapat dirumuskan sebagai berikut: Hasil pembacaan skala titik putus (g) Tegangan putus = ---------------------------------------Total section (mm2) Pembacaan skala titik putus dibaca tiap skala adalah 3200 g, total section dapat dihitung dengan rumus : Total section = 2 x section x jumlah loops Dimana section pemotonmgan benang karet yang sangat kecil dalam satuan g, jumlah loops merupakan standard pabrik sebesar 16 mm2/g pada benang karet Count 42 NS 40 (PT.Industri Karet Nusantara Medan).


2.7.1 Pengujian sifat kekuatan tarik (σ ), kemuluran (Ɛ) dan kekuatan bentur Sifat mekanisme biasanya dipelajari dengan mengamati sifat kekuatan tarik (σ ) menggunakan alat pengukur tensometer atau dynamometer, bila terhadap bahan yang diberikan tegangan. Secara praktis, kekuatan tarik diartikan sebagai besarnya beban maksimum (Fmaks) yang dibutuhkan untuk memutuskan specimen bahan, dibagi dengan perubahan bentuk (deformasi) maka defenisi tarik dinyatakan dengan luas penampang semula (Ao) σt = F maks/Ao Selama deformasi, dapat diasumsikan bahwa volume specimen tidak berubah,

sehingga

perbandingan

luas

penampangsemula

dengan

penampang setiap saat, Ao =I/Io, dengan I dan Io masing-masing adalah panjang specimen setiap saat dan semula. Bila didefiunisikan besaran kemuluran (Ɛ ) sebagai nisbah pertambahan panjang specimen (Ɛ= AI/Io) maka diperoleh hubungan. A = Ao / (1 + Ɛ) Hasil pengamatan kekuatan tarik ini dinyatakan dalam bentuk kurva tegangan, yakni nisbah beban dengan luas penampang adalah F/A, terhadap perpanjangan bahan (regangan), yang disebut dengan kurva tegangan-regangan. Bentuk kurva tegangan-regangan ini merupakan


karakteriktik yang menunjukkan indikasi sifat mekanis bahan yang lunak, keras, kuat, lemah, rapuh atau liat. Bila bahan polimer (elastis) dikenakan gaya tarikan dengan laju yang tetap, mula-mula kenaikan tegangan yang diterima bahan berbanding lurus dengan perpanjangan specimen.Sampai pada titik elastis bilamana dengan dinaikkan sedikit saja, akan terjadi perpanjangan yang besar. Kemiringan kurva pada keadaan ini disebut modulus atau kekakuan, sedangkan besarnya tegangan dan perpanjangan mencapai titik elastis ini masing-masing desebut tegangan yield dan kemuluran pada yield. Diatas titk elastis ini molekul-molekul polimer berorientasi searah dengan tarikan, dan hanya memerlukan sedikit tegangan untuk menaikkan perpanjangan. Bila semua rantai polim,er telah tersusun teratur, membentuk struktur kristalin, bahan menjadi lebih liat dan diperlukan sedikit tegangan untuk menaikkan perpanjangan. Bahan menjadi lebih liat dan diperlukan tegangan yang lebih besar untuk menaikkan perpanjangan. Akhirnya bahan akan terputus bila tegangan telah melampaui gaya interaksi total antara segmen. Perpanjanagn dan tegangan pada saat bahan terputus ini masing-masing disebut kemuluran (Ɛ) dan kekuatan tarik akhir (σ ). Besaran sifat mekanis yang lain adalah kekuatan bentur, yang didefinisikan sebagai energi yang diperlukan \untuk memecahkan specimen. Ada dua cara umum sebagai energi yang diperlukan untuk mengukur kekuatan bentur. Dalam cara pertama, specimen ditempatkan


pada suatu “pemegang’ dengan slah satu ujungnya vertical diatas pemegang. Suatu pendahuluan dengan bobot dan susut tertentu diayunkan pada specimen

sampai terjadi patahan. Cara kedua

menggunakan beban, yang berupa bola atau batang yang dijatuhkan pada specimen dari ketinggian tertentu. Kekuatan bentur dihitung dari energi benda yang digunakan untuk memecahkan specimen sampai setengah bagian. Parameter sifat-sifat fisik karet di laboratorium fisika. 1. Count adalah jumlah benang karet yang terdapat dalam satu inci (25,4 cm) dengan diameter benang yang sama. 2. NS adalah jumlah helai benang karet dalam satu pita. 3. Green modulus CA 300% dan CA 500% adalah tegangan tarik 300% dan 500% pada benang karet. 4. Scwartz hysteresis ratio (RIS) yaitu hasil bagi tegangan tarik awal (CA300%) dengan tegangan tarik akhir. 5. Resistant at break yaitu ketahanan putus pada benang karet. 6. Elongation at break yaitu tegangan perpanjangan putus pada benang karet min 300g/mm2 7. Permanen set yaitu elastisitas atau perpanjangan tetap benang karet 8. Moisture content yaitu besarnya kandungan air didalam benang karet 9. Telcum content yaitu besarnya kandungan talcum didalam benang karet.


BAB 2 TINJUAN PUSTAKA. Perkembangan karet dan industri karet dewasa ini luar biasa. ini ditemukan oleh orang Eropa pada abad ke 16

Recommend Documents