MAKALAH TEKNIK KARAKTERISASI MATERIAL WALLACE RAPED PLASTIMETER

Transkripsi

1 MAKALAH TEKNIK KARAKTERISASI MATERIAL WALLACE RAPED PLASTIMETER Oleh Debi Rianto ( ) Nidya Yulfriska ( ) Rosi Selfia Putri ( ) Dosen Pembimbing : Dra. Yenni Darvina, M.Si JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2016

2 KATA PENGANTAR Syukur Alhamdulillah tidak lupa Penulis ucapkan kehadirat Allah Yang Maha Esa atas segala limpahan Rahmat dan Karunia-Nyalah sehingga Penulis dapat menyelesaikan makalah ini sesuai dengan jangka waktu yang telah ditentukan.dalam makalah diangkat judul Wallace Raped Plastimeter dengan pembahasan yaitu deskripsi alat, fungsi Wallace Raped Plastimeter, prinsip kerja alat, fungsi kompone-komponen Wallace Raped Plastimeter, cara menggunakan alat, data yang dihasilkan Wallace Raped Plastimeter dan interpretasi data. Penulis sadari sepenuhnya dalam penyusunan makalah ini masih terdapat kekurangan karena keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki.oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun bagikesempurnaan makalah ini.akhir kata Penulis ucapkan terima kasih dan semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.amin. Padang, 25 Februari 2016 Penulis i

3 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 1 C. Tujuan Penulisan... 2 BAB II PEMBAHASAN A. Konsep dasar plastisitas... B. Wallace Raped Plastimeter C. Bagian-Bagian dari Wallace Raped Plastimeter... D. Prinsip Kerja... E. Cara Menggunakan Alat Wallace Raped Plastimeter... F. Persiapan Sampel dan Bentuk Sampel yang dapat dikarakterisasi... G. Bentuk Data dari Wallace Raped Plastimeter... H. Interpretasi Data... BAB III PENUTUP A. Kesimpulan... B. Saran... DAFTAR PUSTAKA ii

4 1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Wallace Raped Plastimeter merupakan instrumen yang digunakan untuk mengukur plastisitas karet alam mentah. Pengujian plastisitas ini bertujuan untuk memperoleh indeks plastisitas yang menunjukkan kualitas mutu karet yang diuji. Wallace Raped Plastimeter pertama kali digunakan oleh industri karet di Malaysia. Pada saat sekarang sudah berkembang dan telah digunakan oleh negara penghasil karet lainnya. Alat ini juga sangat cocok digunakan di Indonesia yang kaya akan perkebunan karet. Wallace Raped Plastimeter membantu industri karet untuk mengetahui karet yang bermutu tinggi. Plastisitas yang cepat adalah salah satu tes dasar yang digunakan dalam industri karet alam dan merupakan pengukuran kompresi spesimen dengan ketebalan dikenal pada suhu di bawah beban yang telah ditentukan untuk waktu yang dikenal. Para Retensi Plastisitas Indeks merupakan ukuran yang mencerminkan ketahanan karet alam terhadap oksidasi termal. Beberapa parameter mempengaruhi hasil akhir, seperti pelat paralelisme, pelat suhu, kekuatan, waktu, sentralisasi sampel, jenis kertas/ bahan yang digunakan antara platens dan sampel dan temperatur penuaan dan waktu. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat dirumuskan masalah, yaitu sebagai berikut; 1. Apa konsep dasar dari plastisitas? 2. Apa itu Wallace Raped Plastimeter dan apa fungsinya? 3. Apa saja bagian-bagian Wallace Raped Plastimeter dan fungsinya? 4. Bagaimana prinsip dari Wallace Raped Plastimeter? 5. Bagaimana cara menggunakan Wallace Raped Plastimeter? 6. Bagaimana cara membuat persiapan sampel dan bentuk sampel yang dapat dikarakterisasi? 7. Bagaimana bentuk data yang diperoleh dari Wallace Raped Plastimeter? 8. Bagaimana cara menginterpretasikan datanya?

5 2 C. Tujuan Penulisan Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebai berikut; 1. Untuk mengetahui konsep dasar dari plastisitas 2. Untuk mengetahui apa itu Wallace Raped Plastimeter dan fungsinya. 3. Untuk mengetahui bagian-bagian Wallace Raped Plastimeter dan fungsinya. 4. Untuk mengetahui bagaimana prinsip dari Wallace Raped Plastimeter. 5. Untuk mengetahui cara menggunakan Wallace Raped Plastimeter. 6. Untuk mengetahui cara membuat persiapan sampel dan bentuk sampel yang dapat dikarakterisasi. 7. Untuk mengetahui bentuk data yang diperoleh dari Wallace Raped Plastimeter. 8. Untuk mengetahui cara menginterpretasikan data dari hasil pengujian.

6 3 BAB II PEMBAHASAN A. Konsep Dasar Plastisitas Plastisitas adalah Ketidakmampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk semula setelah gaya luar yang diberikan hilang, dengan kata lain benda akan berubah bentuk secara permanen. Plastisitas karet adalah kemampuan karet untuk menahan tekanan dari pembebanan yang tetap selama waktu tertentu. Plastisitas awal adalah hasil minimum nilai plastisilas karet mentah sebelum pengusangan pada suhu C aelam 30 menit yang diukur dengan alat plastimeter. Platicity retention index adalah nilai dari sifat plastisitas karet yang masih tersimpan bila karet dipanaskan selama 30 menit pada temperatur 140oC. 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). Untuk mendapatkan PRI maka digunakan perhitungan PRI = Pa / Po x100% Keterangan: Po = plastisitas awal (sebelum pengusangan) Pa = plastisitas setelah pengusangan. B. Wallace Raped Plastimeter Wallace Raped Plastimeter digunakan untuk mendapatkan nilai plastisitas sebelum pengusangan dan sesudah pengusangan yang dibutuhkan untuk mendapatkan Plastisitas Retention Indeks(PRI), yang menentukan mutu suatu karet alam yang digunakan pada industry karet untuk mendapatkan karet yang berkualitas.

7 4 Gambar1.Instrumen Wallace Raped Plastimeter Wallace raped plastimeter adalah seperangkat alat yang digunakan untuk mengukur plastisitas suatu bahan seperti karet. Penentuan plastisitas ini adalah cara pengujian sederhana dan cepat untuk mengukur pertahanan karet mentah terhadap degradasi oleh oksidasi pada suhu tinggi. Wallace Raped Plastimeter mengukur plastisitas atau viskositas karet tidak divulkanisasi. Tes ini sederhana, bersih dan cepat. Instrumen yang digunakan dalam hubungannya dengan Wallace-MRPRA Penuaan Kamar (Kat. Ref. O14) untuk menentukan Indeks Plastisitas Retensi (PRI) dari karet alam mentah. Model suhu variabel (P14/VT) mencirikan perilaku aliran senyawa karet sintetis, tidak seperti model-model lain, suhu pelat yang dapat bervariasi antara 60 C dan 180 C. Untuk beberapa aplikasi P14/VT menawarkan alternatif, biaya rendah untuk cepat Viskositas Mooney tes. Instrumen yang tersedia dalam empat versi dan versi masing-masing datang lengkap dengan pemotong spesimen. Instrumen dikirim dengan diameter 10mm atas pelat dipasang dan platens atas alternatif 7.3 dan 14mm diameter disediakan sebagai aksesori. Para platens mudah dipertukarkan. C. Bagian-bagian dari Wallace Raped Plastimeter Setiap alat Wallace Rapid Plastimeter terdiri dari beberapa komponen sebagai berikut: 1. Alat pengukur otomatis, digunakan untuk mengatur waktu pemanasan dan pengukuran. Alat ini juga dapat diatur 15 detik untuk pemanasan sample kemudian secara otomatis 15 detik selanjutnya untuk pengukuran plastisitas sample. Alat ini akan tersambung dengan bel yang akan berbunyi saat setiap selesai pemanasan dan pengukuran.

8 5 2. Piringan Plastimeter, Piringan ini berdiameter 10 mm. 3. Steam generator dengan tekanan uap diatur pada 0,5-0,1 psi Untuk pengukuran plastisitas, digunakan juga alat pembantu lain seperti : 1. Wallacepunch : Digunakan untuk memotong sampel yang akan diukur menjadi beberapa potongan uji dengan ukuran potongan yang sama. Gambar 2. Wallacepunch 2. Oven : digunakan khusus untuk PRI (Plasticity Retention Index) atau oven PRI. Oven ini dapat mencapai suhu 140 C dengan penyimpangan ±0,2 C diseluruh ruangan oven dan mencapai suhu konstan selama tidak lebih dari 6 menit setelah diisi dengan contoh uji serta dilengkapi dengan fan untuk mengatur sirkulasi udara. Gambar 3. oven 3. Kertas sigaret dan Gilingan Laboratorium 4. Tatakan sampel D. Prinsip Kerja Sebuah pelat paralel yang dimodifikasi berdasarkan prinsip kompresi dan digunakan dengan otomatis saat "pengkondisian" dan "beban"

9 6 periode. Sampel tersebut dikompresi antara dua plat melingkar yang dipertahankan pada suhu 100 C. Sampel dikondisikan selama 15 detik pada ketebalan 1mm. Sebuah gaya tekan dari 100N kemudian diterapkan selama 15 detik. Ketebalan akhir dari benda uji dinyatakan dalam satuan 0.01mm, dan disebut dengan angka plastisitas. E. Cara Menggunakan Alat Wallace Rapid Plastimeter Langkah Kerja untuk mendapatkan Plastisitas Retention Indeks (PRI) mengggunakan Wallace Rapid Plastimeter adalah sebagai berikut: 1. Karet mentah (15 25gram) digiling terlebih dahulu dan dilakukan maksimal 3 kali dengan gilingan laboratorium yang telah diatur sehingga kedua rollnya berputar tanpa friksi. Celah roll diatur sedemikian rupa sehingga lembaran karet yang dihasilkan mempunyai ketebalan antara 1,6-1,8 mm. 2. Setelah lembaran karet selesai digiling, lembaran karet tersebut dilipat dua dan ditekan dengan telapak tangan. Kemudian lembaran karet yang telah dillipat, dipotong menjadi enam buah potongan uji menggunakan Wallace punch dengan urutan yang telah diatur seperti dibawah ini : Gambar 4.Tatanan Sampel yang akan diuji Potongan uji untuk pengujian setelah pengusangan (potongan uji 1). Potongan ini telah dipanaskan selama 30 menit dalam oven pada suhu C sehingga disebut dengan pengujian untuk pengusangan. Potongan uji tanpa pengusangan (potongan uji 2)Karet mentah tanpa pemanasan(pengusangan) Ketebalan potongan uji harus mempunyai ketebalan antara 3,2-3,6 mm dengan diameter ± 13 mm. letakkan potongan uji setelah pengusangan diatas tatakan

10 7 contoh(sampel) dan masukkan ke dalam oven pada suhu 140 C±0.2 C selama tepat 30 menit. Setelah itu dikeluarkan dan didinginkan sampai suhu kamar. 3. Pada pengukuran plastisitas Wallace, letakkan potongan uji di antara 2 lembar kertas sigaret yang berukuran 40 mm x 35 mm di atas piringan plastimeter, kemudian tutup piringan plastimeter tersebut. Setelah ketukan pertama piringan bawah akan bergerak ke atas selama 15 detik dan menekan piringan atas. Tebal potongan uji dengan ketelitian 0,01 mm setelah ketukan kedua berakhir dicatat sebagai nilai pengukuran plastisitas. Angka yang dicatat adalah angka yang ditunjukkan oleh jarum mikrometer pada waktu berhenti bergerak. Untuk nilai plastisitas potongan uji 1 disebut sebagai Po ( plastisitas awal ) dan nilai plastisitas potongan uji 2 disebut sebagai Pa ( plastisitas setelah pengusangan ). Untuk mendapatkan PRI maka digunakan perhitungan PRI = Pa / Po x100% Keterangan: Po = plastisitas awal Pa = plastisitas setelah pengusangan F. Persiapan Sampel dan Bentuk Sampel yang dapat dikarakterisasi Sampel yang digunakan untuk Wallace Rapid Plastimeter ini terdiri dari 2 jenis sampel. Sampel yang pertama adalah karet mentah tanpa pengusangan, dan sampel yang kedua adalah karet dengan pengusangan. Pengusangan yang dimaksud dalam pengukuran plastisitas ini adalah pemanasan dalam oven pada suhu tinggi sekitar C. Pengukuran plastisitas awal dan plastisitas setelah pengusangan pada akhirnya adalah untuk mendapatkan Plasticity Retention Index (PRI).

11 8 G. Bentuk data dari Wallace Rapid Plastimeter SAMPEL TEMPERATUR ( 0 C) SEBELUM PEMANASAN (Po) SETELAH PEMANASAN (Pa) PLASTISITAS RETENSI INDEKS (PRI) I II III , H. Interpretasi Data SAMPEL I Diketahui: Plastisitas awal (Po) = 25, plastisitas setelah pemanasan (Pa) = 18. Suhu = C PRI=18/25 x 100% pemanasan pada suhu C adalah 72 %. Diketahui: Plastisitas awal (Po) = 26, Plastisitas setelah pemanasan (Pa) = 18. Suhu = C

12 9 PRI=18/26 x 100% pemanasan pada suhu C adalah 69,23 %. Diketahui: Plastisitas awal (Po) = 25, Plastisitas setelah pemanasan (Pa) = 18. Suhu = C PRI=18/25 x 100% pemanasan pada suhu C adalah 72 %. SAMPEL II Diketahui: Plastisitas awal (Po) = 25, Plastisitas setelah pemanasan (Pa) = 19. Suhu = C PRI=19/25 x 100% pemanasan pada suhu C adalah 76 %. Diketahui: Plastisitas awal (Po) = 24, Plastisitas setelah pemanasan (Pa) = 19. Suhu = C PRI=19/24 x 100%

13 10 pemanasan pada suhu C adalah 79,16 %. Diketahui: Plastisitas awal (Po) = 25, Plastisitas setelah pemanasan (Pa) = 19. Suhu = C PRI=19/25 x 100% pemanasan pada suhu C adalah 76 %. SAMPEL III Diketahui: Plastisitas awal (Po) = 25, Plastisitas setelah pemanasan (Pa) = 9. Suhu = C PRI=9/25 x 100% pemanasan pada suhu C adalah 36 %. Diketahui: Plastisitas awal (Po) = 24, Plastisitas setelah pemanasan (Pa) = 9. Suhu = C PRI=9/24 x 100%

14 11 pemanasan pada suhu C adalah 37,5 %. Diketahui: Plastisitas awal (Po) = 24, Plastisitas setelah pemanasan (Pa) = 8. Suhu = C PRI=8/24 x 100% pemanasan pada suhu C adalah 33,3 %.

15 12 BAB III PENUTUP A. Kesimpulan 1. Wallace Rapid Plastimeter adalah seperangkat alat yang digunakan untuk mengukur plastisitas suatu bahan seperti karet. 2. Bagian bagian dari alat Wallace Rapid Plastimeter ini yaitu: Alat pengukur otomatis, Piringan Plastimeter, Steam generator dengan tekanan uap diatur pada 0,5-0,1 psi, Untuk pengukuran plastisitas, digunakan juga alat pembantu lain seperti : Wallacepunch, oven, tatakan sampel, Kertas sigaret dan Gilingan Laboratorium. 3. Prinsip kerja alat Wallace Rapid Plastimometer yaitu Sebuah pelat paralel yang dimodifikasi berdasarkan prinsip kompresi dan digunakan dengan otomatis saat "pengkondisian" dan "beban" periode. 4. Untuk mendapat hasil dari nilai pengukuran yang berkaitan dengan plastisitas maka digunakan formula mencari besar Platicity retention index. B. Saran Dalam penulisan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan, kritik dan saran yang sifatnya membangun demi kesempurnaan makalah ini.agar dalam penulisan makalah kedepannya bisa lebih baik.

16 DAFTAR PUSTAKA Azri,elsi Wallace Rapid Plastimeter. UNP:Padang Farlie. ED & Greensmith. HW, Transaksi IRI, , Bagian III Harap, rezekika analisa perbandingan nilai produk SIR 20 dan SIIR 3 untuk temperature yang berbeda.fmipa: USU Hills. DA (1964), Karet Journal, Pengujian dengan cepat Plastimeter Wallace ISO 2930, Penentuan indeks plastisitas retensi (PRI) dari alam mentah karet, 1995 ISO 48: 1994, Physical Testing of Rubber, Method for determination of hardness John S. Dick, Alpha Technologies, Akron, OH.2005.Proposed Method For Classifying Natural Rubber For Use In Pressure Sensitive Adhesive Tapes.U.S.A RABRM Buletin, Edisi Khusus tentang Plastisitas (1954). Vol. 8, No 4. R.Morgans et al importance of eksperimental Parameters on Rapid Plasticity Testing For PRI(Plasticity Retention Indeks).England:School of Engineering Med Way Campus (Akses 28 dan 29 Januari 2012) McGarry, BM, Plastisitas Cepat dan Plastisitas Indeks Retensi (1994) PT.Melakim Inti Perkasa.2010.Wallace Rapid Plastimeter Mk V- P14.Metatuli Indah:Sumatera Utara(Akses 28 dan 29 Januari 2012) Siregar, irma julianty pengaruh suhu terhadap plastisitas karet SIR 2O di PT.BRIGESTONE sumatera rubberestate dolokmeranggir. FMIPA: USU. Wahyudi, freddy pengaruh komposisi kombinasi bahan olah karet terhadap tingkat konsitansi plastisitas retention indeks (PRI) karet remah SIR 20 di PT.BRIGESTONE sumatera rubberestate dolokmeranggir. FMIPA: USU.