BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. fisika dan daya tahan karet dipakai untuk produksi-produksi pabrik yang

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Karet Alam Karet alam adalah komoditi homogen yang cukup baik. Karet mempunyai daya lentur yang sangat tinggi, kekuatan tarik dan dapat dibentuk dengan panas yang rendah, daya tahan terhadap benturan, goresan dan koyakan yang sangat baik. Sifat fisika dan daya tahan karet dipakai untuk produksi-produksi pabrik yang membutuhkan kekuatan yang tinggi dan panas yang rendah, misalnya ban mobil dan kendaraan lain serta produksi teknik yang memerlukan daya yang sangat tinggi. Karet merupakan suatu polimer isoprena. Polimer isoprena atau 2-metil- butadiena (C 5 H 8 ) tersebut terdiri dari unit-unit isoprena yang membentuk rantai panjang dan jumlahnya yang sangat banyak. Dengan menggunakan mikroskop elektron besar dan bentuk butiran karet dapat dilihat yaitu berbentuk butiran Partikel Karet Jumlah partikel karet dan bukan karet yang terkandung didalam lateks tidak tetap tergantung pada macam klon, musim, dan faktor lain. Partikel karet dalam cairan lateks tersusun atas satuan dasar (monomer) isoprene atau dua-metil-butadiena (C 5 H 6 ) yang mengadakan polimerisasi antar molekulnya membentuk rantai yang panjang

2 bentuk ikatannya adalah Cis. Partikel karet berbentuk bulat hingga bulat telur, dengan ukuran 0,2-0,3 mikron. Partikel karet diselubungi oleh lapisan fosfolipida dan protein yang dalam lateks segar (ph 6,8) bermuatan negative. Karena muatan negative tersebut partikel-pertikel tersebut harus tolak menolak dan dapat melawan gaya gravitasi sehingga lateks merupakan system disperse yang mantap. Karet merupakan senyawa organik sehingga tidak larut dalam air tetapi larut dalam larutan organik. Sehingga dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini, karet alam dapat disintetis, akan tetapi kegunaan dari karet alam ini tidak dapat digantikan oleh karet sintetis, ini disebabkan nilai PRI dari karet alam lebih baik dari pada karet buatan (sintetis) (Spillane, 1989) Karet Remah Karet remah adalah bahan olahan karet (bokar) yang diproses melalui tahap peremahan. Bahan baku utama yang di gunakan Cup Lump dan Slab dengan perbandingan 3:1. Lump adalah koagulum yang terbentuk pada mangkok penampung lateks kebun beberapa saat setelah penyadapan. Jika lateks menggumpal atau terkoagulasi di dalam mangkok penampung lateks disebut cup lump atau lump mangkok. Sedangkan slab adalah bahan baku karet yang terbuat dari lateks yang telah digumpalkan dengan asam semut. Dengan perbandingan cup Lump 3 dan Slab 1. Bahan baku yang paling dominan adalah lump karena pengolahan crumb rubber bertujuan untuk mengangkat derajat bahan baku mutu rendah menjadi produk yang lebih bermutu (Kartowiryo, 1970).

3 Slab yang baik harus memenuhi ketentuan dan criteria sebagai berikut: 1. Kadar kotoran maksimum 0,030% 2. Kadar abu maksimum 0,50% 3. Tidak terkontaminasi dengan tanah, lumpur, tatal, daun, pupuk, bahan kimia lain selain asam formiad atau asam semut. 4. Selama disimpan tidak boleh terendam dengan air atau terkena matahari secara langsung Proses Pengolahan Crumb Rubber Proses pengolahan karet menjadi produk crumb rubber melalui beberapa tahap, yaitu sebagai berikut : 1.Penerimaan Bahan Baku Sesampainya LTT (Lateks Tank Transport) di pabrik, bahan baku terlebih dahulu ditimbang menggunakan timbangan digital dengan kapasitas 10 s/d kg untuk mengetahui jumlah bahan baku yang diterima setiap hari. Setiap truk pengangkutan lateks, cup lump dan Scrab yang tiba di pabrik ditimbang di PPK (Pabrik Pengolahan Karet).

4 .2. Unloading Muatan dan Pengecilan Ukuran Cup lump yang telah ditimbang, kemudian dibongkar ditempat penerimaan bahan baku olahan yang akan diolah menjadi SIR 10/20. Proses pembongkaran ini dilakukan secara manual yaitu dengan menggunakan tenaga manusia. Setelah pembongkaran, kemudian dilakukan pengecilan ukuran secara manual yaitu dengan memotong cup lump menjadi beberapa bagian dengan menggunakan pisau. 3. Pencampuran/Blending Setelah dilakukan pengecilan ukuran pada cup lump maupun slab, maka kedua bahan tersebut dimasukkan kedalam bak pencampuran atau bak blending. Tujuan pencampuran adalah untuk memperoleh kualitas yang diinginkan oleh perusahaan. Komposisi pencampuran didalam bak pencampuran sangat menentukan mutu hasil akhir produksi. Pemakaian bahan baku menggunakan sistem First In First Out (FIFO). Pencampuran bahan baku dilakukan dengan perbandingan 3 : 1, dimana 75% cup lump/lump dan 25% slab. 4. Pencacahan ke satu Setelah dilakukan pencampuran didalam bak, kemudian kompo dimasukkan kedalam prebreaker dengan menggunakan baked elevator. Prebreaker merupakan Alat pemecah/pemotong bahan baku (Cup lump, Slab) menjadi potongan yang lebih kecil dengan ukuran ± 15 mm.

5 5. Pencucian ke satu Setelah dihancurkan didalam prebreaker, kemudian bahan baku (Cup lump, Slab) masuk kedalam bak Pencucian I. didalam bak pencucian I, bahan baku dicuci sekaligus pemisahan dari kotoran maupun kontaminasi yang terdapat didalam bahan baku. 6.Pencacahan ke dua Setelah melalui proses pencucian didalam bak pencucian satu, kemudian bahan baku (Cup lump, Slab) di masukkan kedalam Hammer Mill dengan menggunakan baked elevator. Turbo mill / Hammer mill merupakan pencacah bahan baku yang berasal dari pre breaker agar menjadi potongan yang lebih kecil dengan ukuran ± 15 mm sekaligus menghomogenkan karet remahan dengan kapasitas olah: 2500 Kg/Jam. 7. Pencucian ke dua Setelah melalui proses pencacahan yang kedua, bahan baku masuk kedalam bak Pencucian kedua. Bak pencucian II berfungsi sebagai temapat pembersihan bahan baku dari kontaminasi sekaligus pencampuran bahan baku menjadi lebih homogen. 8. Penggilingan Awal Butiran karet dari bak blending II dimasukkan kedalam macerator dengan menggunakan baked elevator. Macerator berfungsi untuk membuat butiran karet menjadi lembaran blanket.

6 9. Penggilingan Lanjutan Lembaran blanket yang telah dibentuk dalam macerator, kemudian digiling dengan menggunakan crepper. Tujuan utama penggilingan remahan adalah untuk mendapatkan keseragaman bahan baku dengan proses mikro dan menjadikannya. dalam bentuk lembaran. Proses ini sering juga di Proses Mikro Blending merupakan kegiatan menghomogenkan remahan karet dengan cara menggiling remahan yang diatur sedemikian rupa sehingga remahan saling "tindih" satu sama lain didalam penggilingan. Proses "saling tindih" ini memaksa remahan-remahan karet untuk menjadi satu bagian yang akhirnya akan menjadi bentuk lembaran homogen. Selanjutnya lembaran yang telah homogen ini digulung kemudian dikirim ke gudang maturasi untuk proses pemeraman. 1 buah gulungan memiliki berat kurang lebih kg (Berat sebelum maturasi). Gulungan ini sering disebut juga dengan nama "Blangket". Kadar Karet Kering dalam Blangket yang baru dihasilkan adalah sekitar 67% (nilai sebelum maturasi). 10. Maturasi Lembaran yang dihasilkan dari mesin crepper kemudian digulung dan ditimbang dengan berat kg. Setelah proses penimbangan, gulungan blanket dimasukkan kedalam ruang maturasi selama 7 hari. Biasanya hasil terbaik didapatkan ketika blangket sudah dimaturasi selama 8 hari. Maturasi yang lebih dari 8 hari juga akan memberikan hasil yang lebih baik. Bahan baku karet akan menjadi lebih cepat kering dalam proses Dryer dan kemungkinan terjadinya cacat (white spot) lebih sedikit.

7 Penambahan umur maturasi tentunya akan berpengaruh kepada kebutuhan luas Gudang Maturasi. Ruang maturasi berfungsi untuk mengeringkan lembaran blanket dan menaikkan nilai Po serta mempertahankan nilai PRI (Plasticity Retention Index) (Anonim, 1972). 11.Peremahan Sebelum melalui proses pengeringan, blangket akan diremahkan dulu dengan mesin Schereder menjadi butiran butiran yang lebih kecil dengan ukuran 2-3 mm. Tujuan peremahan ini adalah untuk mendapatkan luas permukaan yang cukup bagi bahan baku untuk kontak dengan udara panas di mesin Dryer. Remahan-remahan yang dihasilkan oleh Schreder selanjutnya akan masuk ke bak panjang berisi air bersih (berfungsi sebagian pencuci dan media transport) didepan Schreder. 12.Pengeringan Setelah di tiris, butiran karet dikeringkan dalam dryer. Pengeringan bertujuan untuk mendapatkan produk SIR 10 yang bebas dari kadar air agar karet dapat disimpan / tahan lama. Kadar air yang lebih tinggi akan menurunkan ketahanan produk terhadap pembusukan. Kandungan air yang tinggi akan memungkinkan produk ditumbuhi oleh jamur. Menghilangkan sebagian kandungan air akan meningkatkan keawetan dari produk dan menjadi syarat agar dapat diolah pada proses selanjutnya.

8 Suhu pengeringan diatur pada suhu 140 o C. Total waktu pengeringan yang dilakukan adalah selama kurang lebih 4 jam. Operator dryer bertugas menjaga agar remahan benar-benar kering optimal. Kondisi remahan yang kurang kering dapat menyebabkan white spot ataupun virgin rubber pada produk akhir (bandela). Kondisi karet berlendir dan lengket ini merupakan gambaran awal bahwa parameter mutu PRI (Plasticity Retention Index) gagal didapatkan (Budiman, 1983). 13.Pendinginan Trolly box yang keluar dari Dryer didinginkan dulu dengan cooling fan hingga temperature ± 40ºC selama 15menit untuk selanjutnya dilakukan pengepresan. Bila suhu butiran karet > 40ºC sudah di press. 14.Pengepresan dan Pengemasan Sebelum dilakukan proses pengemasan, box dryer terlebih dahulu dikeluarkan isinya (berupa remahan berbentuk bantalan yang telah kering) dan diletakkan ke meja sortasi. Hasil yang keluar dari Dryer akan dipisahkan secara visual antara hasil yang memenuhi spesifikasi dan hasil yang keluar dari spesifikasi out spek. Hasil yang out spek biasanya adalah hasil yang masih mengandung karet mentah / virgin rubber / white spot (ditandai bintik putih dan bau yang menyengat), atau bisa juga hasil yang terlalu matang lembek dan lengket. Di meja sortasi dilakukan juga pemeriksan terhadap kontaminasi mis: serpihan kayu, plastik atau logam. Setelah bandela diyakini bebas dari white spot maka bandela sudah siap untuk dibungkus dengan pembungkus plastik. Hasil analisa secara laboratorium menentukan SIR 10 sebagai produksi utama (Haradi, 1982).

9 15. Penyimpanan dan Pendistribusian Setelah seluruh bandela tersusun dalam Forming Box, maka diatas susunan bandela diletakkan tutup papan yang ukurannya persis sama dengan ukuran Forming Box sehingga apabila ditekan dapat masuk ke dalam Forming Box. Diatas tutup papan tersebut diletakkan beban seberat 2 Ton selama jam sehingga apabila beban tersebut diangkat maka diperoleh suatu susunan bandela yang padat dan rapi ( Spillane, 1989) Standart Indonesia Rubber (SIR) SIR dan sifat kerja perlu diketahui untuk memperkirakan penggunaan karet tersebut sebagai bahan jadi. Penilaian terhadap mutu SIR didasarkan pada beberapa parameter antara lain: Kadar abu, Kadar kotoran, Kadar zat menguap, Nilai PRI, dan Kadar nitrogen. Tinggi rendahnya masing-masing unsur tersebut diatas dipengaruhi oleh beberapa faktor yang meliputi bahan baku dan cara-cara pengolahan (Polhamus, 1962) Plasticity Retention Index (PRI) Platicity retention index adalah nilai dari sifat plastisitas karet yang masih tersimpan bila karet dipanaskan selama 30 menit pada temperatur 140 o C. Nilai Plasticity Retention Index adalah persentase plasisitas karet setelah dipanaskan dibandingkan plastisitas sebelum dipanaskan yang ditentukan dengan alat Plastimeter Wallace, dengan persamaan 1.1 (Kartowardoyo, 1980).

10 PRI = pppp x 100% (1.1) pppp Dimana : Pa = Plastisitas karet sesudah dipanaskan selama 30 menit (setelah pengusangan) Po = Plastisitas karet sebelum dipanaskan (sebelum pengusangan) Tujuan pengujian PRI dilakukan untuk mengukur degrandasi atau penurunan ketahanan karet mentah terhadap oksidasi pada suhu tinggi, nilai PRI yang tinggi (lebih dari 80%) menunjukan bahwa nilai ketahanan karet terhadap oksidasi adalah besar. Oksidasi karet oleh udara (O 2 ) terjadi pada ikatan rangkap molekul karet, yang akan berakhir dengan pemutusan ikatan rangkap karbon-karbon sehingga panjang rantai polimer semakin pendek. Terputusnya rantai polimer pada karet mengakibatkan sifat karet menjadi rendah. Bila nilai PRI diketahuai, dapat diperkirakan mudah atau tidaknya karet mudah menjadi lunak atau lengket jika lama disimpan atau dipanaskan. Hal ini berhubungan dengan vulkanisasi karet pada pembuatan barang jadi, agar diperoleh sifat dari barang jadi karet yang lebih kuat. Tinggi rendahnya nilai PRI dipengaruhi oleh jenis bahan baku yang digunakan dan proses pengolahan crumb rubber. Terdapatnya nilai PRI yang rendah, disebabkan karena terjadinya reaksi oksidasi pada karet. Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya oksidasi pada karet antara lain adalah:

11 a. Sinar Matahari Sinar matahari mengandung sinar ultraviolet yang menggiatkan terjadinya oksidasi pada karet apabila bahan baku lateks dan koagulum tekena langsung oleh sinar matahari, hal ini ditandai dengan mengeringnya kulit permukaan lateks dan koagulum. b. Pengenceran lateks dan Koagulum (penggumpalan) Pengenceran lateks dengan penambahan air yang terlalu banyak dan perendaman dengan air yang terlalu lama yang tujuannya untuk mencuci kotoran-kotoran yang melekat pada koagulum. Hal ini akan menurunkan konsentrasi zat-zat nonkaret didalam lateks seperti terlarutnya asam-asam amino yang berfungsi sebagai anti oksidasi dan dapat juga berfungsi sebagai bahan pemacu cepat pada pembuatan barang jadi karet yang selanjutnya menurunkan PRI pada karet. c. Zat-zat pro-oksidasi (tembaga atau mangan) Kandungan ion-ion logam seperti Cu, Mg, Mn, dan Ca berkolerasi dengan kadar abu didalam analisa karet. Kadar abu diharapkan rendah karena sifat logam tembaga (Cu) dan mangan (Mn) adalah zat pro-oksidasi yang dalam bentuk ion merupakan katalis reaksi oksidasi pada karet sehingga dalam jumlah yang melewati batas konsentrasinya akan merusak mutu karet, sehingga oksidasi dipercepat dan mengakibatkan nilai PRI karet menjadi rendah.

12 d. Pengering karet Penguraian molekul karet oleh reaksi oksidasi dapat pula terjadi bila karet dikeringkan terlalu lama dan temperatur pengeringan yang dipakai adalah 127 o C, dengan waktu pengeringan 2-4 jam tergantung pada jenis alat pengeringan. Nilai PRI akan turun bila terjadi ikatan silang (Storage Hardening) didalam lateks kebun dan diantara butiran-butiran karet hasil pengeringan. Ikatan silang terjadi pada pembentukan gel secara perlahan-lahan sehingga butiran-butiran karet menjadi melendir dan lengket-lengket. Hal ini akan menyebabkan plastisitas karet Po karet, maka akan merubah nilai PRI karet sehingga menjadi turun (Oppusunggu, 1992) Plastisitas Awal (Po) Plastisitas awal (Po) menggambarkan kekuatan karet. Kegagalan pemenuhan syarat Po dapat disebabkan oleh beberapa faktor. Bahan baku yang telah mengalami degradasi akibat perlakuan yang tidak tepat seperti perendaman dalam air, penggunaan formalin sebagai pengawet lateks kebun dan umur bahan olah yang terlalu lama dapat menyebabkan penurunan nilai Po. Karet yang berasal dari lateks biasanya mempunyai nilai PRI yang lebih tinggi, karena dalam lateks tersebut terdapat bahan bahan anti oksidan. Akan tetapi dengan

13 adanya variasi pada cara cara pengelolahan dapat mempengaruhi jumlah dan jenis anti oksidan dalam karet, sehingga nilai PRInya juga dapat berubah. Bila perbandingan antara pro oksidan dan anti oksidan berubah maka nilai PRI juga akan berubah (Polhamus,1962). Nilai Po rendah juga bisa disebabkan oleh pengeringan pada suhu terlalu tinggi (lebih dari 140 o C) dalam waktu yang lama dan pengeringan ulang karet yang kurang matang. Pemeraman dapat menyebabkan karet menjadi keras dengan disertai peningkatan nilai viskositas atau Po, serta penurunan PRI. Lateks kebun dari klon yang berbeda memiliki nilai Po atau plastisitas yang berbeda sebagaimana ditunjukkan pada table 2.1 (Nazir, 1987).

14 Tabel 2.1. Parameter dan Faktor Penyebabnya NO Cacat mutu Faktor penyebab 1 Vm tinggi a. Koagulum asal lateks beraroma tinggi b. Ukuran remah besar c. Suhu rendah d. Remahan menggumpal 2 Po rendah a. Blending kurang baik b. Proporsi karet lunak terlalu tinggi c. Suhu terlalu tinggi d. Drying terlalu lama 3 Ash tinggi a. Bahan olah mutu rendah b. Tercampur tanah liat c. Burner kurang baik 4 Kadar kotoran tinggi atau bervariasi a. Blending kurang sepurna b. Pre- cleaning tidak efektif c. Bahan olah kualitas rendah d. Air pencuci kotor e. Jumlah pass di kreper kurang banyak 5 PRI rendah a. Maturasi terlalu lama b. Bahan olah mutu rendah c. Karet teroksidasi atau terlalu lama terkena cahaya d. Suhu drying tinggi, lambat