17
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Karet Alam Sesuai dengan namanya karet alam berasal dari alam yakni terbuat dari getah tanaman karet, baik spesies Ficus elastica maupun Hevea brasiliensis sifat-sifat atau kelebihan karet alam diantara nya memiliki daya elastisitas atau daya lentingnya yang sempurna dan sangat plastis sehingga mudah diolah, karet alam juga tidak mudah panas dan tidak mudah retak. Kelemahan karet alam terletak pada keterbatasannya dalam memenuhi kebutuhan pasar . Saat pasar membutuhkan pasokan tinggi, para produsen karet alam tidak bisa mengenjot produksinya dalam waktu singkat, sehingga harganya cenderung tinggi. 5 Lateks karet alam secara umum didefinisikan sebagai cairan yang keluar dari pembuluh lateks bila dilukai. Lateks itu sendiri adalah suatu sel raksasa yang mempunyai banyak inti sel (multinukleotida). Oleh sebab itu lateks sebenarnya adalah protoplasma. Lateks sewaktu keluar dari pembuluh lateks adalah dalam keadaan steril, tetapi kemudian tercemar oleh mikroorganisme dari lingkungannya. 6 Molekul karet alam terbentuk melalui reaksi adisi monomer-monomer isoprene secara teratur yang terikat secara “kepala ke ekor”, memiliki susunan geometri 98% cis-1,4 dan 2% trans-1,4 dengan berat molekul berkisar antara 1-2 juta dan mengandung sekitar 15.000-20.000 ikatan tidak jenuh. 7 _______ 5 Ir.Didit Heru Setiawan & Drs. Agus Andoko, Petunjuk Lengkap Budidaya Karet . [Jakarta ; Agromedia Pustaka, 2005],p,22 6 Asril Darussamin & Maurid Ompusungu, Pengetahuan Mengenai Lateks dan Teknologi Pengolahannya , [BPS;1985],p,1. 7 Nopianto.E.Karet Alam . [t.t],[t.p] Universitas Sumatera Utara

Amonia Untuk Latex

Embed Size (px)

Citation preview

  • BAB 2

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1. Karet Alam

    Sesuai dengan namanya karet alam berasal dari alam yakni terbuat dari getah tanaman

    karet, baik spesies Ficus elastica maupun Hevea brasiliensis sifat-sifat atau kelebihan

    karet alam diantara nya memiliki daya elastisitas atau daya lentingnya yang sempurna

    dan sangat plastis sehingga mudah diolah, karet alam juga tidak mudah panas dan

    tidak mudah retak. Kelemahan karet alam terletak pada keterbatasannya dalam

    memenuhi kebutuhan pasar . Saat pasar membutuhkan pasokan tinggi, para produsen

    karet alam tidak bisa mengenjot produksinya dalam waktu singkat, sehingga harganya

    cenderung tinggi. 5

    Lateks karet alam secara umum didefinisikan sebagai cairan yang keluar dari

    pembuluh lateks bila dilukai. Lateks itu sendiri adalah suatu sel raksasa yang

    mempunyai banyak inti sel (multinukleotida). Oleh sebab itu lateks sebenarnya adalah

    protoplasma. Lateks sewaktu keluar dari pembuluh lateks adalah dalam keadaan steril,

    tetapi kemudian tercemar oleh mikroorganisme dari lingkungannya.6

    Molekul karet alam terbentuk melalui reaksi adisi monomer-monomer

    isoprene secara teratur yang terikat secara kepala ke ekor, memiliki susunan

    geometri 98% cis-1,4 dan 2% trans-1,4 dengan berat molekul berkisar antara 1-2 juta

    dan mengandung sekitar 15.000-20.000 ikatan tidak jenuh. 7

    _______

    5 Ir.Didit Heru Setiawan & Drs. Agus Andoko, Petunjuk Lengkap Budidaya Karet. [Jakarta ; Agromedia Pustaka, 2005],p,22

    6Asril Darussamin & Maurid Ompusungu, Pengetahuan Mengenai Lateks dan

    Teknologi Pengolahannya, [BPS;1985],p,1. 7 Nopianto.E.Karet Alam. [t.t],[t.p]

    Universitas Sumatera Utara

  • Karet alam merupakan suatu rantai hidrokarbon poliisopren yang memiliki

    rumus empiris (C5H8)n dimana n adalah derajat polimerisasi yang besarnya bervariasi

    dari satu rantai kerantai yang lain. Hidrokarbon dalam lateks asli berbentuk bulatan-

    bulatan kecil yang diameter nya kira-kira 0,5 ( 5 . 10 -5 cm) tersuspensi dalam

    medium berair atau serum, konsentrasi hidrokarbon sekitar 35 % dari berat total..

    Dari lateks ini, karet padatan dapat diperoleh dengan mengeringkan atau

    dengan pengendapan menggunakan asam. Perlakuan terakhir menghasilkan karet yang

    lebih bersih, karena lebih banyak melepaskan unsur bukan karet dalam serum.8

    Berdasarkan struktur nya, karet alam dapat dibagi dua yaitu; karet hevea dan

    gutta percha yang hanya berbeda pada susunan atom nya sebelum dan sesudah ikatan

    rangkap. Pada karet, ditemukan susunan cis, mendekati dan menyambung dengan

    rantai molecular pada sisi yang sama pada ikatan rangkap, dimana pada gutta terdapat

    susunan trans mendekati dan menyambung pada sisi yang berlawanan dapat dilihat

    pada gambar berikut :

    H3C H H3C CH2 C = C C = C

    H2C CH2 H2C H

    a b

    Gambar 2.1. Struktur molekul dari a. karet hevea , b. gutta perca. 9

    ______________

    8 L.R.G.Treloar, The Physics of Rubber Elasticity, Second edition, [Oxford : at The

    Claremdo Press,1967],p.3.

    9 Aspolumin. N, Rubber, [New York, linterscience Publisher , Inc, 1962], pp.304,305

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.2. Elemen-Elemen Getah Karet

    Getah karet merupakan cairan berbentuk koloid yang mengandung zat zat

    seperti lateks, tepung, lemak, protein dan lain lain. Molekul molekul karet pada siang

    hari terbentuk di bagian daun tumbuhan karet, dan bila hari menjelang sore, getah

    dikirim ke bagian kulit pohon dalam bentuk polimer. Proses pengambilan getah karet

    dilakukan pada pukul 5 sampai pukul 8 pagi hari, karena getah karet berkumpul pada

    pagi hari.

    Getah dari pohon Hevea Brasiliensis ( lateks ) dapat diperoleh sekitar 200 ~

    400 ml, dan selain mengandung isopren, ia juga mengandung bermacam macam

    elemen lainnya. Elemen elemen tersebut dapat dilihat pada tabel 2-1 di bawah ini

    Tabel 2.1. Elemen Getah Hevea Brasiliensis 10

    Elemen Prosentase kandungan

    terhadap getah

    ( % )

    Prosentase kandungan

    terhadap karet kering ( % )

    Air 59,66 -

    Elemen karet 35,62 88,28

    Protein 2,03 5,04

    Asam lemak 1,65 4,10

    Abu 0,70 1,74

    Glukosa 0,34 0,84

    ____________

    10 http://pantjasurya.wordpress.com/2008/05/24/karet-alam/

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.3. Kestabilan lateks

    Lateks dikatakan mantap apabila sistem koloidnya stabil, yaitu tidak terjadi

    flokulasi ataupun penggumpalan selama penyimpanan. Adapun faktor-faktor yang

    mempengaruhi kestabilan lateks tersebut adalah sebagai berikut :

    1. Adanya kecenderungan setiap partikel karet berinteraksi dengan fasa air

    (serum), misalnya assosiasi komponen-komponen bukan karet pada

    permukaan partikel-partikel karet.

    2. Adanya interaksi antara partikel-partikel karet itu sendiri.

    Faktor yang dapat menyebabkan sistem koloid partikel-pertikel karet menjadi

    tetap stabil, yaitu :

    1. Adanya muatan listrik pada permukaan partikel karet sehingga terjadi gaya

    tolak menolak antara partikel karet tersebut.

    2. Adanya interaksi antar molekul air dengan partikel karet, yang menghalangi

    terjadinya penggabungan partikel-partikel karet tersebut.

    3. Energi bebas antar permukaan partikel karet yang rendah.

    Sistem koloid lateks terbentuk karena adanya lapisan lipida yang teradsorpsi

    pada permukaan partikel karet (lapisan primer) dan lapisan protein pada lapisan luar

    (lapisan skunder) memberikan muatan pada permukaan partikel koloid. Penambahan

    bahan pengawet amonia dan bahan pemantap amonium laurat akan menyempurnakan

    lapisan pelindung tersebut.

    Lapisan pelindung lipida, protein dan lapisan sabun asam lemak tersebut

    bertindak sebagai pelindung partikel karet dengan molekul air menghasilkan sistem

    dispersi koloid yang mantap.

    Jika terjadi pembentukan gel, flokulasi dan koagulasi maka hal ini

    menunjukkan bahwa stabilitas koloid lateks terganggu atau rusak. Menurut Blackley,

    stabilitas koloid dapat dirusak (destability) dengan cara sebagai berikut :

    Universitas Sumatera Utara

  • 1. Menurunkan energi potensial patikel koloid lateks yaitu dengan cara :

    a. Menurunkan kelarutan stabilizer dengan menambahkan penggumpal

    (coaservant)

    b. Menetralkan muatan listrik dari partikel koloid lateks dengan menambahkan

    ion-ion yang polaritasnya berlawanan dengan muatan partikel koloid lateks

    tersebut.

    c. Menambahkan zat yang dapat mengadsorpsi lapisan pelindung partikel koloid

    (Colloidal stabilizer adsorpsed), sehingga disini terjadi persaingan antara

    pengadsorpsi (Coaservant precipitates) dengan partikel karet terhadap bahan

    pemantap.

    2. Menaikkan energi kinetik partikel, dengan cara pengadukan (mechanical

    stirring).

    Menurut Van Dalften, jika energi kinetik partikel semakin naik dan gaya tolak

    muatan antar partikel akan terlampaui sehingga daya tarik antar permukaan semakin

    besar dan frekwensi tumbukan semakin tinggi mengakibatkan dua partikel atau lebih

    jadi bersatu (coalesent) membentuk flokulat atau gumpalan.11

    2.4. Lateks Pekat

    Berbeda dengan janis karet lain yang berbentuk lembaran atau bongkahan, lateks

    pekat berbentuk cairan pekat. Pemrosesan bahan baku menjadi lateks pekat bisa

    melalui pendadihan (creamed latex) atau pemusingan (centrifuged latex). Lateks

    pekat ini biasanya merupakan bahan untuk pembuatan barang-barang yang tipis dan

    bermutu tinggi. 12

    ___________

    11 M .Ompungsungu, dan Darussamin. A.. Pengetahuan Umum Latex.

    [Medan: BPP Sei Putih, 1989].hal 5-7 12 Ir.Didit Heru Setiawan & Drs. Agus Andoko. Op Cit. Hal 30.

    Universitas Sumatera Utara

  • Lateks konsentrat atau lateks pekat merupakan satu-satunya produk karet alam

    yang diperdagangkan dalam bentuk cair (liquid rubber). Dengan jalan proses

    sentrifugasi, kadar karet kering lateks konsentrat ini adalah 60 %. Semua jenis karet

    alam lain yang diperdagangkan berbentuk karet kering (dry rubber) atau disebut juga

    karet padat (solid rubber).13

    Telah diketahui bahwa lateks karet alam komersial high amonia dapat

    diproduksi dilapangan dengan menggunakan metode sentrifugasi yang berasal dari

    karet hevea. 14

    Pada umumnya pengolahan lateks pekat di Indonesia sekarang ini adalah

    dengan cara pemusingan(centrifuge) karena kapasitasnya tinggi dan pemeliharaan

    lebih mudah. Lateks kebun yang KKK-nya 28-38% dipusingkan pada kecepatan

    5000-7000 rpm, pada bagian atas alat akan diperoleh lateks pekat yang KKK-nya 60%

    dengan rapat jenis 0,94 dan dari bagian bawah terpisah skim yang masih mengandung

    4-8% karet kering dengan rapat jenis 1,02. Setiap lateks yang tiba di pabrik diperiksa

    kadar NH3 dan VFA nya dan hanya lateks yang memenuhi syarat (VFA < 0,05 dan

    NH3 > 0,5%) dikumpulkan dalam bak penerimaan/sedimentasi dan dibiarkan 1-2 jam

    untuk mengendapkan senyawa-senyawa fosfat.

    Pembubuhan pengawet amoniak kedalam lateks harus dilakukan sedini

    mungkin dengan dosis yang cukup yaitu 3- 3,5 gram amoniak/liter lateks dibubuhkan

    kedalam lateks diember pengumpul pada saat pengutipan dan selanjut nya setelah

    lateks terkumpul di TPH ditambah lagi amoniak hingga dosis amoniak menjadi 6-7

    gr/liter lateks. Lateks pusingan (centrifuged latex) juga membutuhkan penambahan

    gas amonia pada lateks kebun seperti pada pembuatan creamed lateks tetapi jumlah

    yang ditambahkan lebih sedikit, cukup 2-3 g gas amonia untuk setiap liter lateks.

    ______________

    13 Dr.James J. Spillane, Komoditi Karet

    14 Umaporn P,

    ,[ Kanisius: Yogyakarta, 1989,], hal 27

    Prevulcanisation of skim latex:morphologiand its

    use in natural rubber based composite materal

    Chemistry ,Faculty Of Science, Mahidol University,2005],p.1

    ,[ Bangkok; Department Of

    Universitas Sumatera Utara

  • Penambahan 2-3 g gas amonia memungkinkan lateks dapat disimpan selama 24 jam

    tanpa terjadi prokoagulasi. Salah satu bahan pengemulsi yang sering digunakan dalam

    pemisahan atau tempat pengolahan lateks karet alam adalah amonium laurat dan

    paling banyak digunkan. Bahan pengemulsi merupakan bahan yang apabila

    ditambahkan akan menghasilkan laju koagulan pada lateks pekat. Penggunaan bahan

    pegemulsi bertujuan untuk menjaga kestabilan lateks dan mengendapkan ion-ion

    logam yang dikandung lateks. Karena apabila ion-ion logam tersebut tidak diendapkan

    maka akan ikut mempercepat laju koagulasi dan mengakibat kan terjadinya

    penggumpalan.15

    Pengendapan selama 24 jam diperlukan agar kotoran-kotoran dan magnesium

    amonium pospat mengendap, magnesium amonium pospat muncul karena

    penambahan amonium pada bahan lateks.

    Lateks dapat dimasukkan ke dalam alat pemusing (centrifugal machine)

    setelah dibiarkan selama 24 jam. Kadar karet Kering yang diinginkan untuk hasil

    lateks pusingan adalah 60%, tetapi kadarnya bisa turun 1-2% pada proses produksi.

    Pada penambahan ammonia dan penyimpanan sering juga mengakibatkan terjadinya

    penurunan kadar karet kering. Oleh karena itu, kadar karet kering hasil biasanya

    dibuat 62% untuk mengatasi penurunan tersebut. Proses pemusingan memisahkan

    lateks dari kebun menjadi dua bagian yang berlainan. Lateks pekat atau creamed akan

    keluar dari bagian atas dan lateks encer atau skim akan keluar dari bagian bawah.

    Lateks pekat lalu diambil dan dikumpulkan di tempat tersendiri. Lateks ini

    dianggap telah jadi. Penambahan gas amonia hingga kadarnya menjadi 7-10 g per liter

    lateks pekat yang dihasilkan perlu dilakukan. Umumnya penambahan sekitar 6 g gas

    amonia dianggap telah memenuhi karena sebelum lateks diolah telah diberi gas

    ammonia sebanyak 2-3 g. Selain dengan cara di atas, lateks pekat bisa juga dibuat

    dengan cara penguapan (evaporasi), filtrasi, pressure dialysis, dan electrodecantation.

    Agar mutu lateks pekat dapat memenuhi persyaratan mutu internasional

    tersebut, maka lateks pekat yang dikirim ke pelabuhan ekspor harus diawasi dengan

    Universitas Sumatera Utara

  • ketat. Lateks pekat dari pabrik dapat dikirim apabila telah memenuhi kriteria mutu

    terpenting yaitu:

    Tabel. 2.4. Standar mutu lateks pekat

    Parameter Mutu Lateks Pusingan Lateks Dadih

    1. Jumlah padatan minimum

    2. Kadar Karet Kering minimum

    3. Perbedaan angka butir 1 dan 2

    maksimum

    4. kadar amonia (berdasarkan jumlah

    air dalam lateks pekat)

    5. Viskositas maksimum, 25 0C

    6. Endapan dari berat basah

    maksimum

    7. Kadar koagulum dari padatan

    maksimum

    8. Bilangan KOH maksimum

    9. Kemantapan mekanis minimum

    10. Persentase kadar tembaga dari

    jumlah padatan maksimum

    11. Persentase kadar mangan dari

    jumlah padatan maksimum

    12. Warna

    13. Bau setelah dinetralkan dengan

    asam borat

    61,5%

    60,0%

    2,0%

    1,6%

    50 centipoise

    0,10%

    0,08%

    0,80

    475 detik

    0,001%

    0,001%

    tidak biru

    tidak kelabu

    tidak boleh berbau

    busuk

    64%

    62%

    2,0%

    1,6%

    50 centipoise

    0,10%

    0,08%

    0,80

    475 detik

    0,001%

    0,001%

    tidak biru

    tidak kelabu

    tidak boleh

    berbau busuk

    Lateks pekat dari setiap tangki pengangkutan pada saat mulai berangkat dari

    pabrik dan setibanya di pelabuhan harus diambil contohnya dan diperiksa mutunya.

    Selama penyimpanan dipelabuhan, untuk menjaga kualitas, lateks pekat harus

    dimonitori mutunya setiap selang waktu penyimpanan satu minggu.16

    ______________ 15 Asril Darussamin & Maurid Ompusungu. Op Cit 16 Tim Penulis PS.

    . Hal 18

    Loc Cit.

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.5 Vulkanisasi Karet Alam

    Pada tahun 1832 F.ludersdorf di Jerman memberitahukan bahwa karet yang

    ditambahkan dengan sulfur, akan membentuk suatu gabungan dia tidak mengerti akan

    pentingnya penemuannya itu. Pada tahun 1838 Charles Goodyear di Amerika dan

    Thomas Hancook diingris pada tahun 1843 menemukan hal yang sama.

    Vulkanisasi dalam kaitannya dengan sifat fisik karet adalah setiap perlakuan

    yang menurunkan laju alir elastomer, meningkatkan tensile strength dan ,modulus

    serta preserve ekstensibilit. Meskipun vulkanisasi terjadi dengan adanya panas dan

    sulfur, proses itu tetap berlangsung secara lambat. Reaksi ini dapat dipercepat dengan

    penambahan sejumlah kecil bahan organik atau anorganik yang disebut akselerator.

    Untuk mengoptimalkan kerjanya akselerator membutuhkan bahan kimia lain yang

    dikeanal sebagai aktivator, yang dapat berfungsi sebagai aktivator adalah okisida-

    oksida logam seperti ZnO. 17

    Vulkanisasi dari lateks karet alam dapat dibagi menjadi tiga kategori,

    vulkanisasi non sulfur dengan peroksida, senyawa nitro, kuinon atau senyawa azo

    sebagai curing agents; dan vulkanisasi dengan sulfur, selenium, dan tellurium dan

    vulkanisasi dengan irradiasi c-ray. Penggunaan yang masih umum digunakan adalah

    vulkanisasi dengan menggunakan sulfur karena alasan ekonomi maka penggunaan

    vulkanisasi non sulfur dan irradiasi c-ray diabaikan dan hanya sebagian saja yang

    mengaplikasikannya. 18

    Penambahan 30-40 % sulfur akan memperbanyak jumlah ikatan silang

    (crosslink) antar rantai molekulnya yang akan berpengaruh terhadap sifat- sifat dan

    prilaku karet alam. Kekerasan dan kekakuan dari karet alam akan meningkat dengan

    proses vulkanisasi. Karet alam dengan ikat silang sedikit akan bersifat relatif lebih

    lunak dan fleksibel dari pada karet alam dengan jumlah ikatan silang lebih banyak.

    ____________ 17 A.T. Mc Phersons ,Enginerring Uses of Rubber

    Publishing Corporation, 1956], p, 162

    , [New York : Reinhold

    18 Cowd M.A., Kimia Polimer,[Bandung : ITB,1991],hal 321

    Universitas Sumatera Utara

  • Gambar 2.5. Gambar vulkanisasi karet alam. 19

    Dalam pengolahan lateks karet alam yang bertujuan untuk menambah kekuatan

    lateks karet alam dari sifat fisik nya seperti yang telah dipaparkan diatas dengan

    penambahan sulfur sebagai agen penyambung silang (vulkanisasi). Sistem

    vulkanisasi dapat dibagi 3 yang dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

    Tabel 2.5. Klasifikasi Sistem Vulkanisasi.

    Vulkanisasi Komposisi sulfur

    (bsk)*

    Komposisi

    pemercepat (bsk)*

    Nilai E

    Konvensional

    Semi-effisien

    Efisien

    2,0 - 3,5

    1,0 1,7

    0,4 0,8

    1,2 0,4

    2,5 1,2

    5,0 2,0

    8 25

    4 8

    1,5 4

    bsk = bagian per-seratus karet. 20

    ______________

    19 Rahmat Saptono, , Pengetahuan Bahan FTUI 2008],hal 115-116

    . [Departemen Metalurgi dan Material

    20 Indra. S.,Buku Ajar Teknologi Karet USU : Medan, 2006],hal, 23

    , [Departemen Teknik Kimia, Fakultan Teknik ,

    Universitas Sumatera Utara

  • 2..5.1. Bahan-bahan yang digunakan dalam proses vulkanisasi :

    1. Bahan vulkanisasi

    Bahan vulkanisasi yang sering digunakan dalam industri pngolahan karet adalah

    belerang yang mempercepat kematangan kompon karet. Bahan lain untuk vulkanisasi

    adalah peroksida organik dan damar fenolik .21

    Pada umumnya digunakan belerang dalam jumlah yang besar (kira-kira 6-10 %)

    untuk ditambahkan pada karet. Proses vulkanisasi perlahan dan memakan waktu

    beberapa jam sebelum vulkanisasi selesai. Dengan digunakannya bahan-bahan

    pencepat, jumlah belerang dapat dikurangi dan sekarang berjumlah kurang lebih 2 3

    %, berdasarkan bobot karet nya . 22

    2. Bahan pemercepat dan penggiat reaksi

    Vulkanisasi dalam industri pengolahan lateks biasanya lambat, sehingga agar

    efisien perlu dipercepat. Banyak jenis bahan pemercepat reaksi yang bisa digunakan.

    Dari golongan sulfenamida, CBS dan MBS. Dari golongan dithiokarbonat antara lain

    ZDEC dan ZDBC. Dari golongan tiuransulfida adalah TMTD. Dari golongan Tiazol

    adalah MBT dan MBTS. Penggunaan bahan pemercepat reaksi ini bisa tunggal atau

    gabungan dari beberapa bahan tersebut .

    Bahan penggiat reaksi berguna menambah kecepatan kerja bahan pemercepat

    reaksi. Meskipun tidak mutlak perlu, bahan ini bisa mengefisienkan proses

    pengolahan karet. Bahan reaksi yang umum digunakan antara lain seng oksida, dan

    asam stearat.23

    ___________

    21 Ir.Didit Heru Setiawan & Drs. Agus Andoko. Op Cit 22 Rubber Stichting,

    . Hal 147

    Karet Alam 23. Ir.Didit Heru Setiawan & Drs. Agus Andoko.

    ,[Kinta: Jakarta, 1983], hal. 62-63.

    Loc. Cit.

    Universitas Sumatera Utara

  • 3. Bahan antioksidan dan anti ozon

    Fungsi bahan ini untuk melindungi karet dari kerusakan karena pengaruh

    oksigen maupun ozon yang terdapat diudara. Bahan kimia ini biasanya juga tahan

    terhadap pengaruh ion-ion tembaga, mangan dan besi. Selain itu juga mampu

    melindungi terhadap suhu tinggi, retak-retak dan lentur .

    4. Bahan pengisi

    Ada dua macam bahan pengisi dalam proses pengolahan karet. Pertama bahan

    pengolahan yang tidak aktif .kedua, bahan pengisi yang aktif atau bahan pengisi yang

    menguatkan. Yang pertama hanya menambah kekerasan dan kekakuan pada karet

    yang dihasilkan, tetapi kekuatan dan sifat lainnya menurun.

    Biasanya bahan pengisi tidak aktif lebih banyak digunakan untuk menekan harga

    karet yang dibuat karena bahan ini berharga murah, contohnya kaolin, tanah liat,

    kalsium karbonat, magnesium karbonat,barium sulfat, dan barit.

    Bahan pengisi aktif atau penguat contohnya karbon hitam, silika, aluminium

    silikat, dan magnesium silikat. Bahan ini mampu menambah kekerasan, ketahanan

    sobek, ketahanan kikisan serta tegangan putus yang tinggi pada karet yang

    dihasilkan.24

    Vulkanisasi / vulkanisir dikenal juga dengan istilah "cure" merupakan proses

    pengaplikasian tekanan dan panas terhadap campuran elastomer 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.

    __________

    24 Tim Penulis PS, Op Cit. Hal 308-309

    Universitas Sumatera Utara

  • Dalam proses vulkanisasi dipakai bahan kimia yang dapat bereaksi dengan gugus

    aktif pada molekul karet untuk membentuk crosslinking antara molekul. Bahan kimia

    ini dikenal dengan istilah curing agent.25

    Tabel berikut menguraikan pengaruh penambahan beberapa bahan kimia yang

    berperan dalam proses vulkanisasi dan pengaruhnya terhadap waktu vulkanisasi dalam

    perkembangan proses vulkanisasi.

    Tabel 2.5.1. Pengaruh bahan kimia terhadap vulkanisasi pada suhu 1420C

    No. Formula Waktu Vulkanisasi

    1 Karet Alam

    Belerang

    100

    8 5 jam

    2

    Karet Alam

    Belerang

    ZnO

    100

    8

    5

    3 jam

    3

    Karet Alam

    Belerang

    ZnO

    Thiokarbanilida

    100

    6

    5

    2

    2 jam

    4

    Karet Alam

    Belerang

    ZnO

    MBT

    Asam Stearat

    100

    3

    5

    1

    1

    20 menit

    ____________ 25 http://www.industrikaret.com/vulkanisir

    Universitas Sumatera Utara

  • Formula 4 merupakan formula dasar vulkanisasi belerang yang dapat berlangsung

    cepat terdiri dari karet, belerang sebagai curing agent, MBT sebagai akselerator, ZnO

    dan Asam Stearat sebagai activator. Untuk menghasilkan barang jadi karet yang tahan

    terhadap pengusangan perlu penyesuaian sistem vulkanisasi dan ditambahkan anti

    oksidan, anti ozon, dsb. 26

    2.6 . Pengujian Sifat Mekanik

    2.6.1 . Pengujian Kekuatan Tarik dan Kemuluran

    Pengujian sifat mekanik bahan polimer sangat penting karena penggunaan

    bahan polimer sebagai bahan industri sangat bergantung pada sifat mekanisnya. Sifat

    mekanik polimer merupakan salah satu sifat yang sering digunakan untuk

    karakterisasi suatu bahan polimer. Sifat mekanik merupakan gabungan antara

    kekuatan yang tinggi dan elastisitas yang baik, sifat ini disebabkan oleh adanya dua

    macam ikatan dalam bahan polimer, yakni ikatan yang kuat antara atom dan interaksi

    antara rantai polimer yang lemah.

    Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dasar dari bahan polimer. Kekuatan tarik

    suatu bahan didefenisikan sebagai besarnya beban maksimum (Fmaks) yang digunakan

    untuk memutuskan spesimen bahan dibagi dengan luas penampangnya pada keadaan

    semula.

    0AFmaks=

    Keterangan :

    = Kekuatan tarik bahan (Kgf/mm2)

    Fmaks = Tegangan maksimum (Kgf)

    Ao = Luas penampang mula-mula (mm2)

    ____________

    26 http://www.industrikaret.com/vulkanisasi-belerang

    Universitas Sumatera Utara

  • Bila suatu bahan dikenakan beban tarikan yang disebut tegangan (gaya

    persatuan luas), maka bahan akan mengalami perpanjangan (regangan).

    Kenaikan regangan bahan polimer berbanding lurus dengan tegangan. Selain

    besaran kekuatan tarik (), sifat mekanik bahan juga diamati dari sifat kemulurannya

    () yang didefenisikan sebagai pertambahan panjang yang dihasilkan oleh ukuran

    panjang spesimen akibat gaya yang diberikan.

    %1000

    0 xI

    II t =

    Keterangan :

    = Kemuluran (%)

    I0 = Panjang spesimen mula-mula (mm)

    It = Panjang spesimen setelah diberi beban (mm)

    Besaran kemuluran ini berguna juga untuk mengamati sifat plastis dari bahan

    polimer .27

    2.8 Ketahanan Sobek (Tear Resistance)

    Ketahanan sobek (tear resistance) adalah Ketahanan yang diberikan oleh satu bagian

    percobaan karet terhadap pengoyakan setelah dipotong menurut cara tertentu

    Uji ini penting untuk beberapa produk, misalnya untuk tapak, pipa, sarung

    kabel, kaus kaki dan lain-lain. Indikasi yang paling berat dari ketahanan terhadap

    sobekan didapatkan oleh torehan pada bagian dari karet dan sobekan oleh tangan.

    Ketahanan sobek bergantung pada lebar dan ketebalan dari potongan uji dan

    hasil uji menunjukkan beban yang umum untuk menyobek sebuah spesimen dengan

    lebar dan tebal yang standart.

    ______________

    27 Basuki.W.,Upaya Pencegahan Pelepasan dan Kontaminasi Aditif Plastik, [Medan: Media Farmasi FMIPA USU,1993],hal.99

    Universitas Sumatera Utara

  • L x t1

    Kekuatan sobek =

    t2

    dimana

    L = kekuatan maksimum yang digunakan

    t1 = ketebalan standar dari potongan yang diuji (2,5 mm)

    t2 = ketebalan dari spesimen yang diuji. 28

    2.6.2. Morfologi Permukaan

    Sem adalah alat yang dapat membentuk bayangan permukaan spesimen secara

    mikroskopik. Berkas elektron dengan diameter 5-10 nm diarahkan pada spesimen.

    Interaksi berkas elektron dengan spesimen menghasilkan beberapa fenomena yaitu

    hamburan balik berkas elektron, sinar x, elektron sekunder, dan absorbsi elektron.

    Teknik SEM pada hakikat nya merupakan pemeriksaan dan analisa

    permukaan. Data atau tampilan yang diperoleh adalah data dari permukan atau dari

    lapisan yang tebalnya sekitar 20 m dari permukaan. Gambar permukaan yang

    diperoleh merupakan topografi segala tonjolan, lekukan dan lubang pada permukaan.

    Gambar topografi diperoleh dari penangkapan elektron sekunder yang dipancarkan

    oleh spesimen. Sinyal elektron skunder yang dihasilkan ditangkap oleh detektor dan

    diteruskan ke monitor. Pada monitor akan diperoleh gambar yang khas yang

    menggambarkan struktur permukaan spesimen. Selanjutnya gambar dimonitor dapat

    dipotret dengan menggunakan film hitm putih atau dapat pula direkam kedalam suatu

    disket.29

    ___________ 28 Marthan., Rubber Enginering. [New Delhi : Mc. Graw Hill, Indian Rubber Institute., 1998]

    p 221-225, 29 Subaer., Pengantar Fisika Geopolimer, ( Solo : Program Penulisan Buku Teks

    Perguruan Tinggi. Direktorat Pemelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat

    Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi,2007),p 145-148

    Universitas Sumatera Utara

  • 2.6.3. Penentuan Waktu Kemantapan Mekanik

    Waktu kemantapan mekanik adalah waktu yang dibutuhkan untuk memulai menunjukkan flokulasi bila dipusingkan dengan kecepatan 14000 rpm. Waktu

    kemantapan mekanik pada lateks pekat adalah sekitar 650 menit.

    %10055 xtotalpadatjumlah

    contohvolume =

    Untuk jumlah amonia dapat digunkan persamaan berikut:

    contohvolumeamoniajumlah =100

    Sampel lateks dipanaskan hingga suhu 35-360C, kemudian sampel disaring dan hasil

    penyaringan diambil sebanyak 80 gram kedalam wadah pengujian. Sampel diletakkan

    kedalam alat pemutar dengan kecepatan tinggi (klaxon). Dengan batang pemutar berada di

    tengah botol uji. Alat pemutar dipasang pada kecepatan 14000 rpm dan waktunya pun diukur.

    Penentuan titik akhir dilakukan dengan cara mencelupkan batangan kaca kedalam lateks pekat

    serta mencelupkannya kedalam wadah yang berisi air dan diamati pecahnya partikel karet.

    2.6.4. Penentunan Jumlah Padatan Total (TSC)

    Jumlah padatan total adalah jumlah yang menunjukan banyaknya zat padat

    yang terdapat di dalam lateks yang tidak dapat menguap bila dikeringkan pada suhu

    70 0C selama 16 jam atau pada suhu 100 0C selama 2 jam.

    Lateks dengan TSC yang tinggi, akan menghasilkan karet yang memiliki nilai

    kekuatan tarik yang tinggi. Dan hal ini dapat berpengaruh pada produksi pabrik,

    karena akan memakan biaya yang cukup tinggi.30

    ___________

    30 M .Ompungsungu, Penanganan Bahan Baku Lateks dan Pengolahan SIR-3 CV dan SIR 3L,

    [Medan: BPP Sei Putih, 1997].hal 6-8

    Universitas Sumatera Utara