PENGARUH VARIASI JUMLAH PENGGUNERT RSS DAN NBR TERHADAP SIFAT ROL KARET MESIN GETAK Hadi Musthofar), Prayitnot), Bambang Priyonor)dan Dwi Wahini Nurhajatit)
INTISARI Tujuan penelitian adalah untuk mendapatkan perbandingan terbaik penggunaan karet alam (RSSI) dengan karet nitril (NIBR) dalam pembuatan rol karet mesin cetak. Perbandingan
karet alamlkaret nitril yang digunakan : 100/0, 90110,80/20,70130,60/40,50/50, 40/60, 30170,20180,10/90.Hasilpengujiansecarakimiamaupunfisikamenunjukkanbahwakompon dengan perbandingan karet alam dan nitril 50/50 memenuhi persyaratan SNI.05-2227-1991 Rol Karet Mesin Cetak. Sifat fisis kompon terbaik sebagai berikut : tegangan putus 5,18 N/ mm2, perpanjanganputus446,glYo,kekerasan 32 shore A., pampat tetap4,llolo, perubahan tegangan putus, perpanjangan putus dan kekerasan setelah pengusangan berturut-turut adalah 23,36yo,21,96yo dan 1,22 shore A, sedangkan perubahan volum dalam NaoH. oli, HCI dan dalam iso oktan berturut-turut adalah 2,41yo,2,96oh,4,67yo dan3,l4yo.
ABSTRACT The aim of this research was to find the best ratio of natural rubber (RSSI) and nitrile rubber (NBR) were I 00/0, 90 I 10, 80 120, 7 0 130, 60 / 40, 50/50, 40/ 60, 30 17 o, 20 I 90, 1 0/90.
Physical and chemical testing result showed that compound by using natural and nitrile rubber in comparasion of 50/50, could meet the requirments of SNI. No. 05-2227-1991 Rubber Roll for Printing. The physical properties ofthe best compound were tensile strength 5,18 N/mm2 elongation at break 446,91yo, hardness 32 shore A, compression set 4,lloA. Change in tensile strength elongation at break and hardness after aging were23,36o ,2l ,g6yo and 1,33 shore A, respectivly, whereas volume change after immersion inNaOH, HCl, oil and iso octane w er e 2,4 l%o, 4,67 yo, 2,7 6yo and 3,I 4%6 respectively.
PENDAHULUAN Rol karet merupakan salah satu produk karet yang banyak dipergunakan keperluan percetakan. Sesuai dengan penggunaannya maka rol karet untuk mesin cetak dituntut dapat memenuhi persyaratan sebagaimana yang telah ditetapkan dalam SNI.05-2227-1991, Rol Karet Mesin Cetak. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan perbandingan terbaik penggunaan karet alam dengan karet sintetis nitril dalam pembuatan rol karet mesin cetak. Dalam pembuatan rol karet agar diperoleh kualitas yang baik dan memenuhi persyaratan yang ditentukan, ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan antara lain macam bahan yang dipergunakan, komposisi kompon, kondisi proses dan homogenitas kompon. Sesuai dengan penggunaannyarol karet untuk mesin cetak sering berhubungan dengan minyak, maka dikehendaki sifat ketahanannya terhadap minyak dan juga pelarut yang
l)
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Barang Kulit, Karet dan Plastik Yogyakarta
Majalah Barang Kulit, Karet dan Plastik, Vol. XV, No. 2, Tahun 1999
47
digunakan harus dari karet umumnya digunakan untuk tinta. Oleh sebab itu bahan yang rol karet untuk mesin yang mempunyai ketahanan terhadap tinta (Gupta BS). Bahan baku campuran keduanya' Karet sintetis cetak dapat berupa karet alam maupun karet sintetis atau adalah berupa karet nitril' yang banyak dipakai pada pembuatan rol karet untuk mesin cetak dapat didefrnisikan secara luas karena sifatnya yang tuh* t.rhadap minyak dan karet nitril sebagai kopolimer diena dengan unsaturated nitrile ' pada saat ini yang banlak tersedia di pasaran adalah kopolimer dari butadiena dan jenuh dengan empat molekul akrilo nitril, butadiena sendiri merupakan hidrokarbon tidak serta mempunyai berat karbon yang mempunyai dua ikatan rangkap (Ridha Arizal,1994)
molekul54. juga sebagai ikatan dua atom karbon Akrilo nitril mempunyai struktur CrHrN atau dapat
oleh atom hidrogen' dengan dengan ikatan rangkap yang mana gugus cianidanya disubstitusi vinil yang kadang-kadang disebut demikian akrilo nirlffiat iiurtL* pura sebagai mononer sama' Proporsi secara vinil sianidu aur, -..p^*yai berat molekul monomer tersebut hampir sehingga bila ada pemyataan berat pada prakteknya sama dengan proporsi pada molekulnya,
perbandingan berdasarkan bahwa perbandingan butadiena dan akritonitrit 2 : I nimerupakan berat molekul (Dingra KC). minyak dan ketahanan Karet nitrit 6N-Bn; memp1rnyai sifat utama yaitu tahan terhadap vulkanisai untuk tetap pada sifat terhadap minyak ini diartikan sebagai kemampuan karet dalam beberapa gr ade dan aslinya setelah kontak dengan minyak. Karet nitril bisa terdapat akrilonitril polimernya' Pada ketahanannya terhadap ."i"yak didasarkan pada kandungan
medium dan rendah' umumnya gradedibeiakanmenjadi kandungan akrilonitril tinggi, digunakan benaryang karet Polimer dengan akrilonitril tinggi digunakan bilamana kompon jika barang karetnya dikehendaki benar tahan terhadap minyak, iedim grade digunakan rendah atau banyak berhubungan dlnga, minyat yang kandungan aromatiknya kandungan akrilonitril pengembangan tidai diisyar-atkan terialu U..ui dan grade dengan fleksibilitas baik pada suhu rendah digunakan jika produk karetnya dikehendaki mempunyai rendah (Anonim, 1993).
juga bahan pembantu Dalam pembuatan kompon karet, selain bahan baku diperlukan bahan pemvulkanisasi yang seperti penggunaan sulfur (Atednego J.G', 1994) merupakan dalam bentuk lapis permukaan mempunyai kecenderungan membentuk gumpalan dipakai lain' Untuk mempercepat sehinggaharus halus dan-mumi sertabebas dari campuranbahan mercapto benzo thiazole (MBT)' proses lulkanisasi perlu ditambahkan bahan pencepat berupa thiuram (TMT). Penggunaan bahan mercapto benzo thiazole disulfide (MBTS),ietra methyl ZnO dan asam stearat sehingga pencepat akan efektif bila ditambahkan bahan pengaktif berupa waktu vulkani sasinYa berkurang. terjadinyakerusakan perlu Selama p.-unur* untuk menghidarkan atau mencegah oksigenudara atau oksidasi ditambahkan bahan antioksidasi yang membuatreaksi oksidaoleh (Suharto, 1994)' Bahan pengisi karena pengaruh panas pada saat dilakukan komponding yaitu karbon hitam' (Krisna' SB' yang ditambahkan untuk memperbaiki sifat proaut akhir perlu ditambahkan bahan pelunak lgg4)untuk memudahkan bahan pengisi dengan bahan lain, yang dapat larut dalam karet' seperti minyak mineral (Gupta BS;, ururn iearat dan bahan tapi dapat menyebabkan tidak berbahaya jika diiamtafrkan dalam jumlah yang sesuai, pelunak lainnya yang berupapetroterjadinya troublijika dalam jumlah berlebih. Bahan digunakan dalam formulasi kompon leum jelly, coumaron resin, chlor mineral rubberbiasa 48
stik, Vol' XY No' 2' Tahun 1999
condensation prokaret, phenyl beta nephylamina (Nonox B) dan Aceton diphenilamine untuk produk yang dzcfs (Nonox B, Nonox BC) merupakan antioksidan yang memuaskan atau warna yang terang berwarna hitam atau warna gelap lainnya. Untuk rol warna putih anti oksidan tipe styrenates phenol (Nonox Sp) banyak digunakan'
BAHAN DAN METODA PENELITIAN Bahan Penelitian dalam pembuatan rol Bahan untuk penelitian pengaruh variasi jumlah RSS dan NBR dengan rincian sebagai karet mesin percetakan terdiri atas bahan baku dan bahan pembantu naphthenic berikut : karet alam (RSSI).karetnitril (NBR), asam stearat,ZnO,carbonblack, oktan' oil, AOSP, MBTS, TMT, belerang,NaOH, HCl, oli dan iso penelitian disajikan pada Komposisi komponyang dipirgunakan dalam melaksanakan L.
tabel
:
Tabel
1.
Komposisi kompon karet rol mesin cetak
r00
RSS
NBR Asam stearat ZnO Carbon black Naphthenis oil AOSP
MTBS
TMT Belerang
1
5
10
5
10
30
30
1
1
I
0,5 2,5 0,25
0,5
0,5
0,25
2,5 0,25
30
)\
40 1
1
1
1
1
5
1
10
10
30 70
60
5
20 80
40 60
70 30
90
5
5
5
5
10
10
10
10
10
30
30
30
30
1
1
1
I
1
0,5
0,5
0,5 2,5 0,25
30
)5
)\
0,25
0,25
0,5
2,5 0,25
rubber per hundreo hundred ruDDer phr: Per Keterangan : Phr: 2.
P
er alatan
P
enelitian
peralatan penelitian variasi jurnlah RSS dan NBR terdiri atas two roll mill, hydraulic pampat tetap dan alat ukur press,neraca unulitik, oven, alat uji tegangan putus, kekerasan, tebal.
Cara Penelitian two roll mill Pembuatan kompon karet untuk rol mesin percetakan menggunakat yang telah melalui tahapan sebaiai berikut : bahan ditimbang sesuai dengan formulasi dalam two roll mill ditentukan. Bahan baku karet alam yang sudah ditimbang dimasukkan kembali sehingga diproses sampai plastis, selanjutnya ditambah karet sintetis dan digiling
3.
bahan baku karet kemudian didapatkan masa plastis. Setelah diproses masa yang plastis dari anti oksidan' bahan ditambah secara berturut-turut bahan pelunak, bahan pengisi, bahan pencapuran berupa kompon pengaktif, bahan pencepat dan terakhir ditambah belerang. Hasil komponding dalam karet sebelum dicetakdikondisikanterlebihdahulu selama2 4itrr.Hasil
i\,I'rl.lrh Bt*,rg K"lit, Karet dan Plastik, Vol. XY No'
2, Tahun 1999
49
kgl bentuk s/ab (lembaran) selanjutnya divulkanisasi pada suhu 1500 C dan tekanan 150 pada ruang cmz. Slab yang dihasilkan setelum diuji dikondisikan terlebih dahulu dalam jam' suhu 270 tzo C dan kelembaban relatif 65 + 5yo selama minimal 16 putus, pampat S/ab hasil vulkanisasi diuji sifat fisika dan kimia meliputi : perpanjangan volume dalam tetap, kekerasan dan perubahan sifat fisis setelah pengusangan serta perubahan NaOH, oli, HCI dan iso oktan sesuai dengan SNI. 05-2227'1991Rol karet mesin cetak'
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil uji vulkanisat karet disajikan dalam tabel2. Tabel2. Hasil pengujian vulkanisat karet rol mesin cetak No.
I
l. 2. 3. 4. 5.
Tegnganputus(N/mm2) Perpnjanganputus (%) KekerasanShoreA Pampattetap%
I1,44
l
7,5
- Perpanjangan putus - Kekerasan Shore
%
5,lE
2,3
1,44
1,93
1,28
min.7,4
I
446,91
456,79
300,62
360,49
519,7
min.400
815,41
719,41
689,68
33
33,67
34,33
4,47
t,99
3,96
3,07
-36,02
+1,4
+54,93
-0,48
A
5,33
2
9,43
8,5
-6,52
561,1
-8,71
-oli(%) HClf/o) Jsookatan(%)
9,
5
32
30
30
30
30
l9
4,11
2,81
LL
9,91
9,9t
+9,94
-23,36
+ 17,5
-8
+53,89
+42,19
max. -30
+46,64
max. -30
6,48
+5
3,
-13,25
-21,96
-3 r,48
-9,4
-t3,26
1,33
011
5,67
max.
l0
I
1,34
4,33
3,33
r3
5,21
4,1r
2,41
3,8
156
2,96
1
mat2,5
31,1 9
t4,47 2,69
1,89 ,5',1
max. 15
2.53
+g
50,35
48
36,00
10,36
2,96
18,07
8,63
7,40
8,79
8,79
6,34
4,67
6,78
I 5i
72.21
61,97
5123
5l,23
25,39
3,14
t4,42
6.78
50,63
301
3l
Perubahanvolumedalam
-NaOH(%)
2227-1991
X
5,45
31,67
-15,75
l
8,38
737,78
-34,71
UII
vl
N
III
I1,44
UI
V
Perubahansetelahpngusangan -Tegangan putus%
6.
SNI.05-
FORMUI.A
JenisUji
+5
jumlah karet alam Data hasil pengujian menunjukkan bahwa variasi perbandingan (RSS) dan karet nitrif 6fVnn) mengakibatkan perubahan sifat-sifat fisika serta sifat kimia kompon karet rol mesin cetak. 1. TeganganPutus putus Penambahan karet nitril (NBR) mulai 20 phr cenderung menurunkan tegangan berbeda vulkanisat karet. Dari analisa statistik ternyata bahwa penurunan tegangan putus tegangan nyata (p < 0,05). penurunan ini disebabkan sifat dasar karet nitril mempunyai lebih dari nitril prt* yang lebih rendah dari pada karet alam. Kompon yang berisi karet -oo pr,, sifat tegangan putusnya tidak memenuhi sNI. 05-2227-1991Rol karet mesin cetak.
2. PerpanjanganPutus
Perpanjangan putus kompon karet yang dibuat cenderung turun dengan penambahan < mulai karet nitril mulai 20 phr d* p.nu*nan ini terlihat secara nyata(P 0,05) terjadi kompon III sampai dengan kompon IX. penurunan sifat perpanjangan putus ini dikarenakan karet nitril mempunyai perpanjangan (815,41%) dicapai putus yang lebih t.naut dari karet alam. Perpanjangan putus tertinggi tl"h ko*pon yang mempunyai komposisi karet alam 90 phr dan karet nitril 10 phr. yang berisi Kompon yang tidak memenuhi SNI. 05-2227-lggl adalah kompon VIII karet nitril 70 phr dan kompon IX yang berisi karet nitril 80 phr.
50
Iwrlttth Bttr,rg Kulit, Karet dan Plastik, Vol. XV' No' 2, Tahun
1999
-a
3. Kekerasan
hasil penambahan karet nitril temyata tidak Kekerasan kompon karet yang diperoleh dari < t{at ini berarti bahwa penambahan karet menunjukkan perbedaa" y*g nyata (P 0,05). kekerasan kompon karet' faaa t urJt alam tidak mempengaruhi sintetis (karet
4. PamPatTetaP
"i"ifj
pada karet nitril' oleh karena itu kenaikan Sifat pempat tetap karet alam lebih besar dari menurunkan sifat pampat tetap' Nilai pampat kandungan t<aret nitrit dalam kompon karet sNI' 05-2227-lggl Rol karet mesin cetak' tetap semua kompon yang dibuat memenuhi 5. Perubahan sifat fisika setelah pengusangan' pemanasan pada suhu 100"C Kompon karet jika dikenai pi1un * p""ng.rr*gan flit]l perubahan sifat fisika meliputi : dalam waktu 70 jam akan mengalami
-
TeganganPutus l) mengalami penumnan sifat te gangan Kompon y*gh*yu berisi karet alam ftompon nitrit setelah pengusangan temyata putus terbes at 6e ,OZV\1. Kompon yang bersisi karet oleh waktu curingnya yang nilai tegang* p"i"*V" naik, iral ini mungkin dikarenakan jam pada perlakuan pemanasan selama 70 belum sempurna, sehingga justru dengai suhu 1 00"C akan mematangkan kompon'
-
PerPanjanganPutus Ujipengusangantemyatamenurunkansifatperpanjanganputustoln.!n..Penurunan yung tidutt ditambah karet nitril' karena karet terbesar (34,7]%)terjadi pada kompon alam relatif tidak tahan terhadap pemanasan'
-
Kekerasan
menunjukkan kenaikan sifat vulkanisat kompon karet setelah uji pengusangan proses pematangan lebih tan]y! Kenaikan kekerasan. lni berarti kompon mengalami yang berisi karet nitril 90 phr' kekerasan t..tinggi (6,18ir) dicapai oleh kompon 6. Pengaruh bahan kimia di dalam NaOH 20%'
perendaman Perubahan yolume kompon karet setelah dilakukan dan di dalam oli selama 70 iam HCl2ooh,iso oktan selama 70 jam fada suhu kamar, pada suhu 100"C dapat dilihat padatabel2' volume terkecil 2% (didalam NaOH)'2'53oh Tabel 2 memperlihatkan bahwa perubahan dalam iso oktan) terjadi pada kompon (di dalam HCI). 1,89% (di dalamoli) danl,S3Yo(di X yang berisi karet nitril90 Phr' kandungan karet nitril maka perubahan Data uji juga memperlihatkanbahwamakintinggi oli dan iso oktan makin kecil' Hal ini volume akibat perendaman dalam NaOH, HCl, terhadap basa' asam' minyak karet nitril mempunyai sifat yang lebih tahan
dikarenakan dan iso oktan dibanding karet alam' semua persyaratan mutu sepertt Dari tabel 2 terlihat bahwa kompon yang memenuhi cetak adalah kompon VI yang mempunyai terrulis dalam SNI. 05-222 7 -lgglRol kareimelin phr dan karet nitril (NBR) 50 phr' komposisi terdiri dari karet alam (RSSI) 50
KESIMPULAN : rol mesin cetak dapat disimpulkan bahwa Dari hasil penelitian pembuatan kompon karet (RSS) dalam campuran kompon a. Penambahan karet nitril (NBR) pada karet alam putus, dan pampat tetap, namun tidak menurunkan sifat tegangan putus; perpanjangan
@lastik,
Vol. XV, No. 2, Tahun 1999
51
mempengaruhi kekerasan
b. Makin banyak karet nitril (NBR) menyebabkan kompon karet lebih tahan terhadap
".
pengaruh NaOH 20yo,HCl20Yo, oli dan iso oklan. ko-pon dengan perbandingan karet alam (RSS) 50 bagian dan karet nitril (NBR) 50 Rol karet bagian -.run;,rkkan sifat kimia dan fisika yang memenuhi SNI.05-2227'199L kekerasan 446,91%0, putus -".in cetak yaitu tegangan putus 5,18 N/mm2, perpanjangan putus dan 32 shore A, pampai teiap 4,11ol0, perubahan tegangan putus, perpanjangan shore 1,22 dan kekerasan setelah p"rgrt*gan berturut-turut adalah 23,36yo, 2l,960A A, sedangku.r p"*buhan volume dalam NaOH, oli, HCI dan dalam iso oktan berturutturut adalah 2,4 lYo, 2,9 6yo, 4,67 yo dan 3,1 4o/o.
DAFTARPUSTAKA Anonim, 1993 Penelitian Penggunaan Parafinic Oil Pertamina Sebagai Processing Oil BBKP' Dalam Pembuatan Kompin Karet Untuk Ban Dalam dan Lis Kaca Mobil Dingra KC, Rubber and Rubber Goods Industries,Delhi' Gupta 8.5., Rubber Processing Oil andTechnologt,Delhl Abldnego J.G.,lgg4, Bahan Kimia Penyusun Kompon, BPTK Bogor' Bogor' Krisna s.rryu Buana, 1994, Proses Mastikasi dan Pencampuran Kompon, BPTK Ridha Arizal,lgg4, Pengetahuan Dasar Elastomer, BPTK Bogor' SNI.05-2227-lggl, Rol Karet Mesin Cetak. Dewan Standardisasi Nasional. Maurya, GP, 1981 ., Rubber Technologt and Manufacture, Small Business Publication' New Delhi. Suharto Honggo Kusumo, 1994, Desain Kompon, BPTK Bogor'
52
@ret
dan Plastik, Vol. XV, No. 2, Tahun 1999
