PENGARUH PENAMBAHAN ZEOLIT DAN KULIT KERANG DARAH TERHADAP SIFAT MEKANIS RUBBER COMPOUND

PENGARUH PENAMBAHAN ZEOLIT DAN KULIT KERANG DARAH TERHADAP SIFAT MEKANIS RUBBER COMPOUND Farida Ali*, M. Mezal R.D, Valencia Darmawan H *Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya Ogan Ilir (OI) 30662

Abstrak Karet alam menjadi salah satu komoditi perkebunan yang menjadi sumber pendapatan masyarakat Indonesia karena jumlah persediaannya yang melimpah. Namun, hal ini tidak diimbangi dengan pengembangan teknologi pengolahan dari karet alam tersebut. Salah satu cara untuk memanfaatkan persediaan karet alam adalah dengan pembuatan kompon karet yang dapat menghasilkan produk karet. Salah satu jenis karet alam yang digunakan dalam pembuatan kompon adalah karet padat SIR 20. Dalam pembuatan kompon diperlukan komposisi yang sesuai disertai dengan penambahan bahan pengisi (zeolit, carbon black, kulit kerang darah) dan bahan kimia lainnya untuk memperbaiki sifat mekanis kompon. Diantaranya sifat tensile strength, tear strength, hardness, dan abrassion resistance. Bahan kimia yang digunakan antara lain MBTS, ZnO, asam stearat, DPG, 6PPD, white oil, TMQ, dan sulfur. Sifat mekanis kompon yang diuji sesuai dengan SNI 12-0172-1987, kecuali sifat hardness kompon. Kata kunci : karet padat SIR 20, zeolit, kulit kerang darah, carbon black, kompon, sifat mekanis kompon

Abstract Natural rubber is one of the plantation commodities in Indonesia which is available many supplies. However, it is not followed by the development of its technology. Natural rubber can produce a rubber compound as an alternative way to explore the rubber commodity. The natural rubber type used for producing compound is SIR 20 solid rubber. The process is required a suitable composition with addition of filler materials (zeolit, carbon black, blood calm shell) and other chemicals to improve the mechanicals properties compound. The properties consist of tensile strength, tear strength, hardness, and abrassion resistance. Chemicals used for this research are MBTS, ZnO, stearate acid, DPG, 6PPD, white oil, TMQ, and sulphur. The mechanical characteristic of compound tested with SNI 12-0172-1987, except the hardness of compound. Keywords: SIR 20 solid rubber, zeolit, blood calm shell, carbon black, compound, mechanical characteristic of compound)

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 20, Agustus 2014

Page | 57

1.

PENDAHULUAN

Karet alam merupakan salah satu komoditi perkebunan yang sangat penting peranannya dalam perekonomian Indonesia. Komoditi ini juga memberikan kontribusi yang signifikan sebagai sumber devisa negara, mengingat 84% produksi karet alam Indonesia diekspor dalam bentuk karet mentah (Balitri Litbang, 2013). Dalam pembuatan kompon karet menjadi produk karet dibutuhkan bahan pengisi (filler), karena bahan pengisi tersebut merupakan salah satu bahan kimia kompon karet yang menjadi faktor dalam mempengaruhi sifat fisik dari barang jadi karet, serta dapat menurunkan biaya pembuatan kompon karet. Penambahan filler ini dapat memperbaiki sifat vulkanisat suatu produk yang dipengaruhi oleh tipe elastomer, sifat alami dari filler, dan juga jumlah dari filler yang digunakan. Kegunaan lainnya antara lain untuk meningkatkan sifat-sifat mekanis produk yang dihasilkan seperti, kekerasan (hardness), kekuatan tarik (tensile strength), abrasion resistance, dan ketahanan sobek (tear resistance). Pada umumnya proses pembuatan kompon karet menggunakan bahan pengisi aktif. Namun, biaya penggunaan filler aktif tersebut lebih mahal jika dibandingkan dengan filler nonaktif. Hal ini yang menjadi pertimbangan untuk memanfaatkan kedua jenis filler dengan cara mencampurkan filler aktif dan filler non aktif yang bertujuan untuk menekan biaya tanpa mengurangi mutu dari produk karet yang dihasilkan. Menurut Baharuddin, dkk (2010), penambahan filler aktif berupa carbon black dalam campuran natural rubber atau polipropilen dapat meningkatkan sifat tensile campuran tersebut. Selain itu, menurut penelitian yang dilakukan oleh Soney C. George dan Sabu Thomas, waktu vulkanisasi kompon untuk mendapatkan karet dengan sifat mekanik yang optimum lebih cepat terjadi pada kompon karet yang ditambahkan filler carbon black dibandingkan dengan kompon karet tanpa filler carbon black. Zeolit merupakan suatu mineral yang mengandung silika (±70%) dan aluminat sehingga dikategorikan filler aktif yang dapat digunakan untuk proses pembuatan kompon karet. Berdasarkan hasil penelitian Bussaya Rattanasupa dan Wirunya Keawwattana, 2007 diketahui bahwa karakteristik waktu masak dari kompon karet dengan pemanfaatan zeolit sebagai bahan pengisi (filler) dalam campuran

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 20, Agustus 2014

karet alam lebih tinggi dibandingkan dengan pemanfaatan filler lainnya seperti CaCO3 dan clay. Kulit kerang darah (Andara Granosa) merupakan salah satu filler non aktif yang dapat digunakan karena ketersediaannya, kandungan kalsium karbonat yang cukup tinggi (± 90%) serta memiliki nilai ekonomis yang baik sehingga dapat mengurangi pemakaian bahan baku dan juga biaya produksi. Berdasarkan uraian diatas, maka pada penelitian ini digunakan tiga bahan pengisi, yaitu zeolit, carbon black, dan kulit kerang darah. Dari ketiga bahan pengisi tersebut diharapkan dapat mempengaruhi sifat mekanis kompon rubber compound, yaitu tensile strength, tear strength, hardness, dan abrassion resistance. Rubber Compound Rubber compound merupakan karet alam yang dicampur dengan beberapa bahan sehingga membentuk suatu produk karet. Proses pembuatan kompon karet merupakan suatu ilmu yang kompleks dalam memilih dan mencampurkan kombinasi dari elastomer yang tepat dan bahan lainnya digunakan untuk meningkatkan kinerja, lingkungan, proses manufaktur, dan biaya yang dibutuhkan barang jadi karet tersebut untuk diperjualbelikan. Menurut salah satu ahli, Abednego (1979), kompon karet merupakan campuran karet mentah dengan bahan–bahan kimia yang belum divulkanisasi. Dalam bentuk kompon, karet alam akan sangat mudah dilengketkan satu sama lainnya. Kompon karet dapat dibuat berdasarkan dengan formulasi yang dibutuhkan, seperti kompon karet vulkanisir, kompon karet silikon yang disertai dengan berbagai pilihan warna, ataupun kompon yang telah dikerjakan sesuai dengan kriteria akhir yang dibutuhkan. Bahan Pengisi (Filler) Bahan pengisi pada umumnya diklasifikasikan menjadi dua, yaitu carbon black dan bahan pengisi non-black atau biasa disebut pengisi berwarna. Setiap bahan pengisi, baik yang black atau non-black memiliki derajat keaktifan tersendiri. Klasifikasi bahan pengisi (filler) berdasarkan fungsinya dibagi menjadi dua jenis, yaitu: 1. Reinforcing filler, yaitu filler yang tidak hanya berfungsi sebagai bahan pengisi tetapi juga akan berpengaruh terhadap sifat-sifat fisis karet dan akan menambah kekuatan tarik, daya tahan terhadap gesekan. Contohnya: carbon black, magnesium karbonat, ZnO.

Page | 58

2.

Inert filler, yaitu filler yang hanya berfungsi sebagai penambah volume saja. Contohnya : CaCO3, kaolin, BaSO4. Berdasarkan keaktifannya, bahan pengisi (filler) dibagi menjadi dua golongan, yaitu golongan bahan pengisi (filler) aktif (bahan pengisi penguat) dan golongan bahan pengisi (filler) tidak aktif. Selain itu, penambahan bahan pengisi (filler) tidak aktif hanya akan menambah kekerasan dan kekakuan pada produk karetnya, sedangkan kekuatan dan sifat lainnya akan berkurang. Harga bahan pengisi (filler) tidak aktif lebih murah jika dibandingkan dengan bahan pengisi (filler) aktif, sehingga bahan pengisi (filler) tidak aktif digunakan dalam kuantitas yang lebih kecil terutama untuk menekan harga produk karet yang dihasilkan. Bahan pengisi (filler) yang baik adalah bahan pengisi yang bersifat inert terhadap komponen lain, tidak mudah terbakar, dan memiliki luas permukaan spesifik yang luas. Pada umumnya, bahan pengisi (filler) yang digunakan terdiri dari setidaknya campuran dua komponen. Kemampuan filler untuk memperbaiki sifat vulkanisat dipengaruhi oleh tipe elastomer, sifat alami filler, dan jumlah filler yang digunakan. Carbon Black Carbon black secara umum digunakan dalam industri karet sebagai bahan pengisi (filler) yang dapat memberikan warna hitam, dan meningkatkan sifat mekanik produk karet alam. Misalnya, konsumsi carbon black pada industri ban karet mencapai 70%. Sementara, 20% digunakan untuk produk karet non- ban dan sisanya sebesar 10% digunakan untuk industri karet khusus. Carbon black dapat diartikan sebagai salah satu bahan kimia yang paling stabil yang berbentuk seperti sebuah serbuk yang sangat halus dengan luas permukaan sangat besar dan hanya terdiri dari atom carbon. Selain digunakan sebagai penguat bahan karet, carbon black juga sering digunakan sebagai pigment hitam, serta konduktivitasnya digunakan dalam beberapa alat eletrik. Carbon black adalah filler yang paling efisien meskipun ukuran partikel, kondisi permukaan dan sifat lain dapat divariasikan secara luas. Zeolit Alam Zeolit merupakan suatu mineral alam yang berbentuk kristal tersusun dari silika (SiO4) dan alumina (AlO4), dengan rongga- rongga di dalamnya yang berisi ion-ion logam, yang biasanya berupa logam alkali dan alkali tanah, dan molekul air. Karakteristiknya unik antara

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 20, Agustus 2014

lain sangat stabil dengan kemampuan adsorpsi yang sangat tinggi dan selektif serta mempunyai struktur pori (microporus) aktif yang banyak sehingga memiliki luas permukaan spesifik yang tinggi menyebabkan sumber alam tersebut berpotensi untuk diproses lebih lanjut menjadi produk-produk yang luas aplikasinya antara lain sebagai katalis atau supporting katalis, slow release substances ataupun membran yang mempunyai nilai ekonomi tinggi ( Samuel Pati Senda, 2005). Pada zeolit alam, adanya molekul air dalam pori dan oksida bebas di permukaan seperti Al2O3, SiO2, MgO, CaO, K2O, Na2O dapat menutupi pori-pori atau situs aktif dari zeolit sehingga dapat menurunkan kapasitas adsorpsi maupun sifat katalisis dari zeolit tersebut hal ini alasan mengapa zeolit alam perlu diaktivasi terlebih dahulu sebelum digunakan. Ukuran umum dari pori zeolit alam adalah kurang dari 20 sehingga kemampuan adsorpsi terhadap molekul berukuran besar menjadi kurang optimal. Salah satu upaya untuk meningkatkan efektivitas kemampuan tersebut dapat dilakukan dengan memodifikasi ukuran pori zeolit alam. Tabel 1. Komposisi Kimia Zeolit Alam Senyawa Persentase SiO2

72,6

Al2O3

12,4

Fe2O3

1,19

Na2O

0,45

TiO2

0,16

MgO

1,15

K2O

2,17

CaO

3,56

Lain – lain

6,32

Sumber : Aditya Zulfa,2011 Kulit Kerang Darah Disebut kerang darah karena kelompok kerang ini memiliki pigmen darah merah/haemoglobin yang disebut bloody cockles, karena itu kerang darah dapat hidup pada kondisi kadar oksigen yang relatif rendah, bahkan setelah dipanen tetap hidup walaupun tanpa air. Oleh sebab itu pedagang menjual kerang dalam keadaan hidup dengan ciri

Page | 59

cangkang tertutup rapat bila terkena sentuhan. Sedangkan kerang yang sudah mati cangkangnya agak terbuka diikuti oleh bau segar yang akan menjadi bau busuk (amoniak). Tabel 2. Komposisi Kimia Serbuk Cangkang Kerang Darah No. Komponen Kandungan (%berat) 1. CaCO3 98,7 2. Na 0,9 3. P 0,02 4. Mg 0,05 5. Fe,Cu,Ni,B,Zn, dan 0,2 Si Sumber : Rita Sahara (2011) Pengujian Sifat Mekanis Uji Kekuatan Tarik (Tensile Strrength) Kekuatan tarik (tensile strength) diartikan sebagai sumber kekuatan yang digunakan untuk memutuskan sampel yang dinyatakan dalam pon per kuadrat inci (lb/in2) atau dalam kilogram per sentimeter kuadrat (kg/cm2) pada waktu putus. Uji Perpanjangan Putus (Elongation) Pengujian ini adalah total perpanjangan pada sampel uji pada waktu putus yang diukur oleh penambahan dalam jarak antara dua garis yang ditempatkan dalam potongan sampel uji sebelum pemotongan dimulai (Rahmawati,2009) Uji Kekuatan Sobek (Tear Strength) Kekuatan sobek adalah proses patah secara mekanik yang dimulai dan menjalar di tempat pada specimen uji yang memiliki konsentrasi tegangan tinggi sehingga kemudian terjadi potongan, deformasi lokal. Kekuatan sobek membutuhkan kekuatan tarik sehingga terjadi robekan pada benda uji dalam kondisi yang dikendalikan. Ketahanan sobek merupakan sifat penting yang harus diperhatikan baik saat barang jadi karet yang telah selesai dicetak hendak dikeluarkan dari cetakan hingga saat barang jadi karet tersebut digunakan. Pengujian kekuatan sobek dapat digunakan untuk menentukan pengaruh penambahan bahan pengisi terhadap ketahanan sobek barang jadi karet. (Darwin Yunus Nasution,2006) Uji Kekerasan (Hardness, Shore A) Kekerasan menunjukkan keelastisan dari suatu material. Semakin rendah kekerasan material maka semakin elastis material. Kekerasan secara umum didefinisikan sebagai ukuran resistansi bahan terhadap deformasi plastis lokal (misalnya lekukan atau zigzag).

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 20, Agustus 2014

Nilai kekerasan suatu barang jadi karet dapat menjadi petunjuk tingkat vulkanisasi atau degradasi yang telah dialami oleh karet tersebut. Dua skala yang umum digunakan : Shore-A dan mikro-IRHD. Semakin tinggi nilai durometer maka semakin keras kompon tersebut. Kompon lunak mampi meregang lebih mudah dan dapat menutup lebih baik pada permukaan yang kasar. Kompon yang keras memperbaiki ketahanan terhadap abrasi dan ekstrusi yang lebih baik. Ketahanan ekstrusi harus dipertimbangkan saat mendesain barang jadi karet yang akan digunakan pada tekanan tinggi. Uji Ketahanan Kikis (Abrassion Resistance) Ketahanan abrasi adalah kemampuan suatu material untuk melawan tindakan mekanis yang diberikan kepadanya seperti digores, digosok, atau erosi yang bersifat progresif untuk menghilangkan bahan dari permukaannya. Pada saat sebuah produk memiliki ketahanan abrasi, bahan tersebut akan melawan erosi yang disebabkan oleh gosokan, gesekan, dan jenisjenis keausan mekanis lainnya. Hal ini menyebabkan material tersebut dapat mempertahankan integritasnya dan mempertahankan bentuknya. Hal ini menjadi penting ketika bentuk dari material harus dipertahankan karena penting untuk fungsinya, seperti pada bagian-bagian yang bergerak saat digunakan maka dibuat dengan mesin secara hati-hati agar sesuai dengan ukurannya agar produknya dapat digunakan secara efisien. Ketahanan kikis merupakan sifat yang penting karena menentukan sejumlah ketahanan pakai suatu produk karet. (Darwin Yunus Nasution,2006) 2.

METODOLOGI PENELITIAN Pada penelitian ini digunakan metode eksperimen yang data – datanya diperoleh dengan jalan melakukan eksperimen. Penelitian ini dilakukan di laboratorium Balai Riset dan Standardisasi Industri Km 9, Palembang (BARISTAND). Waktu penelitian berlangsung pada bulan Juli 2014. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah karet padat SIR 20, ZnO, MBTS, DPG, TMQ, asam stearat, 6PPD, carbon black, zeolit, white oil, kulit kerang darah (Anadara granosa), dan sulfur. Alat yang digunakan adalah open roll mill,dan timbangan digital. Variabel yang akan ditinjau pada saat melakukan penelitian ini adalah variasi penambahan bahan pengisi (filler) carbon black dan zeolit, serta variasi penambahan bahan pengisi (filler) carbon black, zeolit, dan kulit kerang darah (Anadara Granosa) pada

Page | 60

pembuatan kompon karet, dengan variasi filler campuran 40 phr. Prosedur penelitian yang dilakukan dimulai dari penyediaan bahan baku berupa karet padat SIR 20. Kemudian, proses mastikasi karet padat SIR 20, lalu proses pencampuran bahan kimia, proses vulkanisasi dengan penambahan sulfur, lalu dilakukan uji analisa sifat mekanis di INKABA, Bandung untuk dilihat hasil terbaik yang sesuai dengan SNI 120172-1987. Penelitian ini dilakukan diawali dengan penyediaan bahan baku dan bahan kimia lainnya, lalu persiapan bahan yang digunakan (pemotongan karet padat SIR 20, pengukuran komposisi bahan). Kemudian pembuatan kompon karet, lalu dilakukan uji analisa kompon. Pembuatan Bahan Pengisi (Filler) dari Kulit Kerang Darah 1) Pisahkan antara kulit kerang dengan isi. 2) Pembersihan dari kotoran-kotoran yang melekat langsung dibakar sampai menjadi abu atau bisa juga dimasukkan kedalam oven dengan suhu 115oC selama 15 menit, lalu dijemur selama 2 jam di bawah sinar matahari. 3) Setelah itu kulit kerang dihancurkan dengan crusher. 4) Kulit kerang yang sudah hancur kemudian dipisahkan atau diayak dengan menggunakan sieve 80 mesh. 5) Tepung kulit kerang yang lolos dari sieve dimasukkan dalam ball mill selama 3 jam untuk mendapatkan tepung kulit kerang yang lebih halus dan yang tidak lolos sieve dimasukkan dalam crusher lagi untuk mendapatkan hasil yang lebih halus. 6) Setelah 3 jam, tepung kulit kerang kemudian dipisahkan atau diayak menggunakan sieve 120 mesh untuk mendapatkan filler kulit kerang yang sesuai.

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 20, Agustus 2014

Gambar 1. Diagram Alir Pembuatan Filler dari Kulit Kerang Darah Langkah Kerja 1. Persiapan bahan Bahan kimia dari masing-masing formula kompon ditimbang sesuai dengan yang telah ditentukan. Jumlah dari setiap bahan didalam formula kompon dinyatakan dalam PHR (berat per seratus karet) dengan memperhatikan faktor konversinya. 1.

Mixing ( pencampuran ) Proses pencampuran dilakukan dalam gilingan terbuka (open roll mill), yang telah dibersihkan. Selanjutnya dilakukan proses :

a.

Mastikasi Karet padat SIR 20 selama ±15 menit dan mencapai suhu 40-700C dengan indikasi tidak ada bolongan lagi yang terdapat pada karet yang sedang dimastikasi. Pencampuran Karet Padat SIR 20 dengan bahan kimia : 1) Campurkan ZnO, giling bersama karet alam hingga ZnO sudah merata. 2) Campurkan Asam Stearat, giling hingga merata. 3) Campurkan MBTS, giling hingga merata. 4) Campurkan DPG, giling hingga merata. 5) Campurkan TMQ, giling hingga merata. 6) Campurkan 6PPD, giling hingga merata. 7) Campurkan filler, giling hingga merata dan setelah merata campurkan oil hingga merata.

b.

Page | 61

8) Campurkan sulfur, giling hingga merata. 9) Setelah campuran sudah dianggap homogen, kemudian diblending sebanyak 6 kali, lalu diamkan selama 24 jam. 10) Lakukan langkah kerja ini untuk semua kompon.

Komposisi

B1 20

B2 15

Sampel B3 B4 10 5

Zeolit Carbon 20 15 10 5 Black Kerang 0 10 20 30 Darah Sifat Mekanis Tensile Strength, 55 40 24 36 N. mm-2 Hardness, 37,5 47 49,5 46 Shore A Tear Strength, 15 14 12 12 N. mm-2 Abrassion Resistance, 2.89 2.93 2.36 2.24 mm3 Sumber : Laboratorium INKABA (2014)

B5 0 0 40

38 49,5 22

3.26

Pada penelitian ini digunakan bahan pengisi kompon karet berupa zeolit alam, carbon black, dan kulit kerang darah. Zeolit digunakan sebagai salah satu bahan pengisi pada pembuatan kompon karet karena mengandung silika yang cukup tinggi yaitu sekitar 70%. Silika dikategorikan sebagai salah satu bahan pengisi aktif, sehingga dapat zeolit dapat digunakan sebagai bahan pengisi aktif. Sedangkan carbon black merupakan bahan pengisi yang sudah umum digunakan yang bersifat aktif. Kulit kerang darah mengandung CaCO3 yang besar dimana kalsium karbonat merupakan salah satu bahan pengisi inert. Tensile Strength (N/mm2) Gambar 2. Diagram Alir Pembuatan Rubber Compound

3. HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 3. Hasil Uji Sampel A Sampel Komposisi A 1 A2 A3 A4 Zeolit 10 15 20 25 Carbon Black 10 15 20 25 Sifat Mekanis Tensile Strength, 10 11 55 45 N. mm-2 Sumber : Laboratorium INKABA (2014)

A5 30 30 14

Tabel 4. Hasil Uji Sampel B

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 20, Agustus 2014

Gambar 3. Grafik Tensile Strength Sampel A Pada awalnya dibuat sampel A dengan berbagai komposisi yang bertujuan mencari komposisi terbaik dari campuran kedua filler berupa zeolit dan carbon black. Dari grafik dapat dilihat bahwa semakin banyak campuran filler maka tensile strength semakin membaik,

Page | 62

akan tetapi pada sampel keempat nilai tensile strength menurun. Hal ini diperkirakan karena campuran filler menemui titik jenuh sehingga pada campuran yang terlalu banyak maka nilai tensile strengthnya akan turun. Dari hal tersebut dapat disimpulkan komposisi terbaik untuk campuran filler zeolit dan carbon black adalah 40 phr. Penurunan nilai tensile strength pada sampel A4 juga diperkirakan karena sudah terlalu banyak filler yang digunakan, hal ini menyebabkan filler saling menumpuk dan tidak lagi bereaksi dengan hidrokarbon dari karet alam sendiri. Banyaknya filler yang tidak bereaksi inilah yang menyebabkan penurunan nilai tensile strength.

pada sampel ketiga menjadi 24 N/mm2. Namun pada sampel keempat dan kelima nilai tensie strength kembali naik, hal ini diperkirakan filler non aktif baru bisa menggantikan filler aktif. Walaupun bisa menggantikan nilai filler aktif nilai tensile strength yang didapat tidaklah sebaik dengan menggunakan filler aktif. Akan tetapi nilai tensile strength yang didapat masih memenuhi standart kelayakan kompon yaitu minimal 5 N/mm2. Hardness (Shore A)

Gambar 5. Grafik Hardness Sampel B

Gambar 4. Grafik Tensile Strength Sampel B Setelah menemukan komposisi terbaik untuk kedua filler tersebut maka penelitian dilanjutkan dengan pembuatan sampel B. Dengan acuan 40 phr maka dibuat lima sampel campuran zeolit, Carbon Black serta kerang darah dalam berbagai komposisi. Berdasarkan grafik hasil penelitian, nilai tensile strength kompon karet bervariasi. Pada sampel pertama menggunakan campuran bahan pengisi carbon black dan zeolit alam. Bahan pengisi carbon black telah diketahui menjadi bahan pengisi kompon karet yang efektif dan efisien karena dapat meningkatkan sifat mekanis produk karet dan bersifat sangat stabil sehingga nilai tensile strength pada sampel pertama paling tinggi dibandingkan dengan sampel lainnya yaitu 55 N/mm2. Pada sampel selanjutnya komposisi carbon black dan zeolit alam dikurangi dengan tujuan untuk meminimalisasi biaya. Untuk menjaga komposisi penggunaan bahan pengisi tetap stabil, maka digunakan bahan pengisi lainnya yang bersifat non aktif berupa kulit kerang darah. Kulit kerang darah merupakan bahan yang mudah dicari dan hasil limbah yang dapat digunakan kembali. Pengurangan komposisi bahan pengisi berupa carbon black dan zeolit mengakibatkan nilai tensile strength mengalami penurunan menjadi 40 N/mm2 pada sampel kedua dan juga

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 20, Agustus 2014

Pada pengujian Hardness nilai yang paling tinggi terdapat pada sampel ketiga dan kelima sebesar 49,5. Kedua sampel ini memiliki komposisi yang bervariasi, namun menghasilkan nilai kekerasan yang sama. Pada sampel ketiga komposisi kompon terdiri dari campuran ketiga bahan pengisi, sedangkan pada sampel kelima hanya kulit kerang darah saja. Nilai kekerasan yang sama pada kedua sampel dapat dikarenakan error dalam proses pengujian, pencampuran bahan – bahan dalam proses pembuatan kompon yang tidak maksimal, serta faktor lainnya. Jika dilihat dari masing – masing nilai kekerasan yang diperoleh, maka nilai kekerasan hasil penelitian ini belum memenuhi standart uji kelayakan kompon yang berkisar antara 55 – 75. Hal tersebut dikarenakan kurangnya jumlah penggunaan bahan pengisi kulit kerang darah. Penambahan jumlah kulit kerang darah pada umumnya akan meningkatkan nilai kekerasan suatu kompon karet. Pada sampel kedua nilai kekerasan meningkat menjadi 47 dan pada sampel ketiga nilai kekerasan juga meningkat menjadi 49,5. Berdasarkan teori semakin bertambahnya filler inert maka akan semakin tinggi nilai hardness yang didapat. Akan tetapi ada penyimpangan pada sampel keempat, hal ini kami perkirakan dikarenakan adanya human error dalam penelitian ini. Namun secara garis besar dengan adanya penambahan kulit kerang darah maka nilai hardness akan semaikn naik. Sifat mekanis hardness dipengaruhi filler inert yang dapat berupa CaCO3. Senyawa kimia

Page | 63

CaCO3 didapat dari kulit kerang darah dimana kulit kerang darah terdiri dari kalsium karbonat 90%. Tear Strength (N/mm2)

Gambar 6. Grafik Tear Strength Sampel B Berdasarkan grafik hasil penelitian, nilai tear strength yang diperoleh bervariasi, yaitu 15 N/mm2, 14 N/mm2, 12 N/mm2, dan 22 N/mm2. Nilai tear strength tertinggi ialah pada sampel kelima dengan komposisi kulit kerang darah saja tanpa adanya campuran bahan pengisi lain yaitu 22 N/mm2. Nilai tear strength kompon karet akan semakin tinggi dengan semakin banyaknya jumlah bahan pengisi carbon black dan zeolit yang digunakan seperti pada sampel pertama. Pada sampel pertama nilai tear srength kompon karet lebih tinggi dibandingkan dengan sampel campuran lainnya yaitu sebesar 15 N/mm2. Pada sampel ketiga dan keempat dengan komposisi penambahan kulit kerang darah yang berbeda memiliki nilai tear strength yang sama yaitu 12 N/mm2. Hal ini diperkirakan karena adanya ketidaktelitian dalam pengujian sampel, pencampuran bahan – bahan kimia kurang maksimal, serta kondisi operasi pada saat proses mastikasi yang kurang maksimal. Nilai tear strength akan semakin menurun jika komposisi kulit kerang darah semakin banyak karena kulit kerang darah hanya akan meningkatkan nilai dari sifat berat jenis, kekerasan, dan penambahan volume produk. 3

Abrassion Resistance ( mm )

Pada pengujian Abrassion Resistance semakin kecil nilainya, maka semakin baik kompon tersebut karena Abrassion Resistance merupakan ketahanan kikis suatu kompon. Berdasarkan grafik, nilai Abrassion Resistance yang diperoleh bervariasi. Nilai Abrassion Resistance paling kecil adalah pada sampel keempat yaitu 2,24 mm3 dengan jumlah bahan pengisi carbon black dan zeolit sama yang disertai juga dengan penambahan kulit kerang darah. Dari grafik dapat dilihat bahwa nilai abrassion resistance cenderung turun seiiring dengan penambahan filler kulit kerang darah. Akan tetapi pada sampel kedua nilainya sedikit lebih tinggi dibandingkan nilai sampel pertama yang diperkirakan karena kulit kerang darah masih sedikit dan belum bisa menggantikan peranan dari filler aktif. Perubahan yang signifikan dapat dilihat pada sampel ketiga dan keempat dimana nilainya telah memenuhi standar kelayakan suatu kompon. Akan tetapi pada sampel kelima dimana hanya menggunakan filler non aktif berupa kulit kerang darah nilainya menjadi sangat tinggi. Dari sampel tersebut dapat diperkirakan bahwa filler inert tidak mampu menggantikan filler aktif secara total, akan tetapi dapat membantu memperbaiki nilai abrassion resistance dengan bantuan filler aktif pada komposisi tertentu. 4. 1.

2.

3. 4.

KESIMPULAN Semakin banyak penambahan zeolit maka nilai tensile strength yang didapat semakin besar. Semakin banyak penambahan zeolit maka nilai tear strength yang didapat semakin besar. Kulit kerang darah dapat menaikkan nilai hardness dari suatu kompon. Kulit kerang darah mampumemperbaiki nilai abrassion resistance dengan bantuan campuran filler aktif.

DAFTAR PUSTAKA

Gambar 7. Sampel B

Grafik

Abrassion

Resistance

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 20, Agustus 2014

Abednego, J. G. (1979). ”Pengetahuan Rubber Compound”. Direktorat Standarisasi, Normalisasi dan Pengendalian Mutu, Departemen Perdagangan Mutu, Departemen Perdagangan dan Koperasi, Sembawa. Angraini, Sucilila. (2013). Zeolit dan Manfaatnya, (online), (http://sucililaangraini.files.wordpres

Page | 64

s.com/2013/04/nebeng-yo-do.pdf, diakses pada tanggal 25 Maret 2014) Ayutami, Rizki. (2012). Pengaruh Temperatur Vulkanisasi Terhadap Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Pada Packing Pintu Rebusan PT. Industri Karet Nusantara Medan.Universitas Sumatera Utara. Medan Baharuddin,dkk. (2010). Pengaruh Penambahan Filler NaBentonit/Carbon Black Terhadap Sifat Mekanik dan Morfologi Lateks. Universitas Negeri Medan. Medan Litbang, Balittri. (2013). Keunggulan Karet Alam Dibandingkan Karet Sintetis. Sukabumi. Jawa Barat Mark, James E.,dkk. (2005). The Science and Technology of Rubber Third Edition. Morton, M. (1973). Rubber Technology van Nostrand Reinold 41 Company. Nasution, Darwin Yunus. (2006). Pengaruh Ukuran Partikel dan Berat Abu Sekam Padi Sebagai Bahan Pengisi Terhadap Sifat Kuat Sobek, Kekerasan dan Ketahanan Abrasi Kompon. Jurnal Sains Kimia Vol. 10: 86-91. Pricillia, Virjean. (2011). Karakteristik Kerang Darah (Anadara Granosa). Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian. Bogor Rahayu, E. (2012). Pengaruh Variasi Karbon Sebagai Bahan Pengisi Pada proses Pengolahan Senyawa Terhadap Kekerasan (Hardness) Pada Proses Pembuatan Dock Fender Di PT. Industri Karet Nusantara. Universitas Sumatera Utara. Medan Rahmawati. (2009). Pengaruh Komposisi Arang Cangkang Kelapa Sawit dan Hitam Arang (Carbon Black) Terhadap Kualitas Kompon Karet Sol Sepatu. Universitas Sumatera Utara. Medan Rattanasupa, Bussaya dan Wirunya Keawwattana. (2007). The Development of Rubber Compound based on Natural Rubber (NR) and Ethylene-Propylene-Diene-Monomer (EPDM) Rubber for Playground Rubber Mat”, Kasetsart J. (Nat. Sci.) 41 : 239 – 247. Sahara, Rita. (2011). Komposisi Cangkang Kerang Darah. Institut Pertanian Bogor. Jawa Barat

Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 20, Agustus 2014

Santoso,A. Muji. (2008). Bahan Kimia Kompon Karet. Balai Penelitian Teknologi Karet. Bogor. Sasongko, Atur Riga. (2012). Studi Pengaruh Ukuran Partikel Dan Jumlah PHR Carbon Black Sebagai Bahan Pengisi Terhadap Sifat Mekanik Produk Karet Alam. Universitas Indonesia. Jakarta Senda, Samuel Pati. (2005). Zeolit Alam. USU,Sumatera Utara Setiadi dan Astri Pertiwi. (2007). Preparasi dan Karakterisasi Zeolit Alam Untuk Konverso Senyawa ABE Menjadi Hidrokarbon. UI. Depok Simpson, Richard B. (2002). Rubber Basics. RAPRA Technology Ltd. Standar Nasional Indonesia. 1987. Standar Uji Kelayakan Kompon. SNI 12-0172-1987, Jakarta : Badan Standarisasi Nasional Tanaka. (1998). Komposisi Kimia Lateks Karet Alam. USU. Medan Wahyudi, Freddy. (2008). Pengaruh Kombinasi Komposisi Bahan Olah Karet TerhadapTingkat Konsistensi Plastisitas Retension Indeks (PRI) Karet Remah SIR-20 di PT.Bridgestone Sumatera Rubber Estate Dolok Merangir. Universitas Sumatera Utara. Medan Yuniati. (2010). Studi Pemanfaatan Kulit Kerang (Andara Ferruginea) Sebagai Bahan Pengisi Produk Latex Karet Alam Dengan Tehnik Pencelupan. Universitas Sumatera Utara. Medan Zulfa, Aditya. (2011). Komposisi Kimia Zeolit Alam. Universitas Sumatera Utara. Medan

Page | 65