Sejarah Industri Karet
Pada dasarnya karet bisa berasal dari alam yaitu dari getah pohon karet (atau dikenal dengan istilah latex), maupun produksi manusia (sintetis). Saat pohon karet dilukai, maka getah yang dihasilkan akan jauh lebih banyak. Sumber utama getah karet adalah pohon karet Para Hevea Brasiliensis (Euphorbiaceae). Saat ini Asia menjadi sumber karet alami. Awal mulanya karet hanya hidup di Amerika Selatan, namun sekarang sudah berhasil dikembangkan di Asia Tenggara. Kehadiran karet di Asia Tenggara berkat jasa dari Henry Wickham. saat ini, negara-negara Asia menghasilkan 93% produksi karet alam, yang terbesar adalah Thailand, diikuti oleh Indonesia, dan Malaysia.
Karet sintetik berkembang pesat sejak berakhirnya perang dunia kedua tahun 1945. Saat ini lebih dari 20 jenis karet sintetik terdapat di pasaran dunia. Sifat-sifat, spesial karakteristik dan harga karet sangat bervariasi. Pengetahuan tentang keuntungan dan kekurangan karet sangat membantu dalam pemilihan karet termurah dan cocok dengan spesifikasi penggunaannya.
Sebelum perang dunia kedua, hanya karet alam tersedia dalam jumlah besar di pasaran dunia. Dengan berkembangnya kebutuhan manusia seiiring dengan berkembangnya pengetahuan, sangat dirasakan keterbatasan dari karet alam, antara lain tidak tahan pada suhu tinggi. Pengembangan karet sintetik sesudah perang dunia kedua lebih banyak ditujukan untuk memperoleh karet yang sifat-sifatnya tidak dimiliki oleh karet alam, antara lain karet tahan minyak, karet tahan panas, dll
Karet alam adalah jenis karet pertama yang dibuat sepatu. Sesudah penemuan proses vulkanisasi yang membuat karet menjadi tahan terhadap cuaca dan tidak larut dalam minyak, maka karet mulai digemari sebagai bahan dasar dalam pembuatan berbagai macam alat untuk keperluan dalam rumah ataupun pemakaian di luar rumah seperti sol sepatu dan bahkan sepatu yang semuanya terbuat dari bahan karet.
Struktur dasar karet alam adalah rantai linear unit isoprene (C5H8) yang berat molekul rata-ratanya tersebar antara 10.000 - 400.000. Sifat-sifat mekanik yang baik dari karet alam menyebabkannya dapat digunakan untuk berbagai keperluan umum seperti sol sepatu dan telapak ban kendaraan. Pada suhu kamar, karet tidak berbentuk kristal padat dan juga tidak berbentuk cairan.
Perbedaan karet dengan benda-benda lain, tampak nyata pada sifat karet yang lembut, fleksibel dan elastis. Sifat-sifat ini memberi kesan bahwa karet alam adalah suatu bahan semi cairan alamiah atau suatu cairan dengan kekentalan yang sangat tinggi.Namun begitu, sifat-sifat mekaniknya menyerupai kulit binatang sehingga harus dimastikasi untuk memutus rantai molekulnya agar menjadi lebih pendek. Proses mastikasi ini mengurangi keliatan atau viskositas karet alam sehingga akan memudahkan proses selanjutnya saat bahan-bahan lain ditambahkan.
Banyak sifat-sifat karet alam ini yang dapat memberikan keuntungan atau kemudahan dalam proses pengerjaan dan pemakaiannya, baik dalam bentuk karet atau kompon maupun dalam bentuk vulkanisat. Dalam bentuk bahan mentah, karet alam sangat disukai karena mudah menggulung pada roll sewaktu diproses dengan open mill/penggiling terbuka dan dapat mudah bercampur dengan berbagai bahan-bahan yang diperlukan di dalam pembuatan kompon.
Dalam bentuk kompon, karet alam sangat mudah dilengketkan satu sama lain sehingga sangat disukai dalam pembuatan barang-barang yang perlu dilapis-lapiskan sebelum vulkanisasi dilakukan. Keunggulan daya lengket inilah yang menyebabkan karet alam sulit disaingi oleh karet sintetik dalam pembuatan karkas untuk ban radial ataupun dalam pembuatan sol karet yang sepatunya diproduksi dengan cara vulkanisasi langsung.
Pemanfaatan karet alam di luar industri ban kendaraan masih relative kecil, yakni kurang dari 30 persen. Selain itu industri karet di luar ban umumnya dalam skala kecil atau menengah. Sementara itu industry berbasis lateks pada saat ini nampaknya belum berkembang karena banyak menghadapi kendala. Kendala utama adalah rendahnya daya saing produkproduk industri lateks Indonesia bila dibandingkan dengan produsen lain terutama Malaysia.
Industri kecil menengah barang jadi karet secara umum masih memerlukan pembinaan dalam pengembangan usahanya. Industri barang jadi karet dibangun atas sekumpulan usaha/perusahaan yang bergerak dalam penyediaan bahan baku utama karet alam/sintetik, bahan bantu dan pembuat cetakan (molding) serta ditunjang beberapa institusi pendukung yang bergerak dalam bidang jasa penelitian dan pengembangan, regulasi, perdagangan, angkutan, keuangan dan jasa lainnya.
Dalam operasionalnya, pengrajin industri kecil barang jadi karet menjalin hubungan secara interpersonal dengan usaha lainnya baik dalam pengadaan bahan baku maupun dalam sistem pemasarannya. Dalam pengadaan bahan baku, pengrajin industri kecil barang jadi karet terutama menjalin hubungan secara informal dengan pabrik kompon sebagai bahan baku utama. Hal ini dilakukan karena industri kecil belum memiliki kemampuan membuat kompon. Demikian juga dalam pemasaran produk. pengrajin industri kecil barang jadi karet biasanya menjadi vendor dari suatu perusahaan besar seperti pabrik otomotif atau pabrik elektronik, menjual ke toko secara langsung atau menggunakan pedagang perantara.
Seringkali industri kecil ini beropersi dengan mengadalkan pesanan (captive market). Industri kecil barang jadi karet pada umumnya dikelola dalam bentuk industri rumah tangga secara informal. Pengrajin barang jadi karet, dalam operasional usahanya berjalan secara soliter, dalam arti hampir tidak terjadi interaksi antar pengrajin. Pengrajin pada umumnya tidak berminat dan menganggap tidak ada manfaatnya tergabung dalam asosiasi atau koperasi.
Pengrajin barang jadi karet menggunakan teknologi yang sangat sederhana, yakni tertumpu pada proses pencetakan dan vulkanisasi (pemasakan) pada kompon yang dibeli dari perusahaan pembuat kompon. Dengan demikian seluruh pengrajin barang jadi karet sama sekali tidak berhubungan dengan teknologi kompon (compounding). Vulkanisasi menggunakan panas yang bersumber dari kompor tradisional. Suhu untuk pemasakan dan lama waktu pemasakan benar-benar didasarkan atas pengalaman yang dilakukan secara berulang-ulang sehingga didapatkan parameter suhu dan waktu pemasakan yang dianggapnya paling tepat.
Mutu produk barang jadi karet yang dihasilkan yang diamati secara visual. Produk barang jadi karet yang dihasilkan oleh para pengrajin dapat sampai ketangan konsumen melalui tiga saluran utama yakni melalui mitra, broker (sering juga disebut sebagai pengorder) atau melalui kedua saluran tersebut di atas. Mitra pengrajin dalam sistem pemasaran produk barang
jadi karet pada umumnya adalah perusahaan pengadaan suku cadang untuk industri elektronik dan otomotif dari merek-merek terkenal. Kerjasama dengan mitra dilakukan secara informal atas dasar saling percaya tanpa adanya suatu ikatan kontrak formal. Harga barang karet untuk suatu komponen tertentu dijual ke konsumen akhir oleh mitra. setelah dikemas merek terkenal, dengan harga berlipat dari harga jual di tingkat pengrajin.
Industri Barang Karet
Karet alam maupun karet sintetik tidak dipergunakan dalam keadaan mentah, antara lain karena tidak kuat dan sebagian mudah teroksidasi. Selanjutnya karet mentah mengalami perubahan bentuk yang tetap bila ditarik atau ditekan, yaitu tidak bisa kembali kebentuk semula. Dengan kata lain karet mentah tidak elastis.
Karet yang tidak elastis cenderung sulit untuk dimanfaatkan lebih jauh, oleh karena itu karet mentah harus terlebih dahulu diproses dengan perlakuan-perlakuan tertentu serta penambahan bahan-bahan kimia tertentu untuk memperoleh suatu kompon.
Kompon merupakan campuran karet dengan bahan-bahan kimia yang mempunyai komposisi tertentu dengan cara pencampuran digiling pada suhu tertentu, kompon karet dapat dibuat pada mesin giling 2 rol atau pada mesin pencampur tertutup (Banbury mixer, Internal mixer). Akan tetapi dalam pembahasan makalah ini hanya dibahas tentang kompon sol luar sepatu.
Pembuatan kompon karet adalah ilmu dan seni untuk menyeleksi dan mencampur jenis karet mantah dan jenis-jenis bahan kimia karet, sehingga diperoleh kompon karet yang setelah dimasak, dapat dihasilkan barang jadi karet dengan sifat-sifat fisik yang dibutuhkan.
Pada pembuatan kompon karet ada 3 faktor yang perlu diperhatikan, yaitu sifat kompon, karakteristk pengolahan dan harga
Kompon karet selain karet mentah pada umumnya mengandung 8 atau lebih jenis bahan kimia karet. Setiap jenis bahan tersebut memiliki fungsi spesifik dan mempunyai pengaruh terhadap sifat, karakteristik pengolahan dan harga dari kompon karetnya, bahan kimia tersebut adalah:
Bahan Pemvulkanisasi
Adalah bahan kimia yang dapat bereaksi dengan gugus aktif pada molekul karet membentuk ikatan silang tiga dimensi. Bahan pemvulkanisasi yang pertama dan paling umum digunakan adalah belerang(sulfur), khusus digunakan untuk memvulkanisasi karet alam atau karet sintetis jenis SBR, NBR, BR, IR, dan EPDM.
Bahan Pencepat
Adalah bahan kimia yang digunakan dalam jumlah sedikit bersama-sama dengan belerang untuk mempercepat reaksi vulkanisasi. Bahan pencepat yang digunakan dapat berupa satu atau kombinasi dari dua atau lebih jenis pencepat. Pencepat dikelompokkan berdasarkan fungsinya sebagai berikut;
a. Pencepat primer : - Thiazol (semi cepat), contoh: MBT, MBTS
- Sulfenamida (cepat-ditunda), contoh: CBS
b. Pencepat sekunder : - Guanidine (sedang), contoh : DPG, DOTG
- Thiuram (sangat cepat), contoh : TMT, TMTD
- Dithiokarbonat (sangat cepat), contoh : ZDC
- Dithiofosfat (cepat), contoh : ZBPP
Bahan Penggiat
Adalah bahan kimia yang ditambahkan kedalam sistim vulkanisasi dengan pencepat untuk menggiatkan kerja pencepat. Penggiat yang paling umum digunakan adalah kombinasi antara ZnO dengan asam stearat.
Bahan Antidegradant
Adalah bahan kimia yang berungsi sebagai anti ozonan dan anti oksidan, yang melindungi barang jadi karet dari pengusangan dan meningkatkan usia penggunaanya. Contoh : wax (anti ozonan), senyawa amina dan senyawa turuna fenol (ionol).
Bahan Pengisi
Bahan pengisi ditambahkan kedalam kompon karet dalam jumlah yang cukup besar dengan tujuan untuk meningkatkan sifat fisik, memperbaiki karakteristik pengolahan tertentu dan menekan biaya. Bahan pengisi dibagi dalam dua golongan besar yaitu bahan pengisi yang bersifat penguat, contoh carbon black, silica, dan silikat serta bahan pengisi yang bukan penguat, contoh CaCO3, kaolin, BaSO4 dan sebagainya.
Bahan Pelunak (Softener)
Adalah bahan yang berfungsi untuk melunakkan karet mentah agar mudah diolah menjadi kompon karet. Jenis bahan pelunak antara lain jenis aromatic, naftenik, parafinik, ester dan sebagainya.
Bahan Kimia Tambahan
Bahan ini ditambahkan kedalam kompon karet dengan tujuan tertentu dan sesuai dengan kebutuhan, misalkan :
Bahan pewarna
Bahan Penghambat (inhibitor)
Bahan pewangi
Bahan peniup (blowing agent)
Bahan bantu olah (homogenizer, peptizer, senyawa pendispersi, tackifier dan sebagainya)
Pada penyusunan formulasi kompon yang paling penting adalah menetukan jenis atau campuran karet mentah. Kemudian ditentukan jenis bahan pengisi. Setelah itu ditentukan sistim vukanisasinya kombinasi bahan pemvulkanisasi, bahan pencepat dan penggiat. Terkahir ditentukan bahan-bahan kimia tambahan yang diperlukan sesuai dengan kebutuhan tergantung jenis proses selanjutnya dan barang yang akan dibuat.
Pada proses pencampuran kompon karet biasanya menggunakan alat pencampur (mixer) dapat berupa internal mixer (mesin giling tertutup) atau mesin giling terbuka (open mill). Alat yang paling sederhana adalah mesin giling terbuka yang terdiri dari dua rol keras dan permukaanya licin. Kecepatan berputar kedua rol berbeda (penggilangan dengan friksi). Lebar celah diatara dua rol dapat diatur dan disesuaikan dengan banyaknya kompon dan keadaan kompon, sebelum proses pencampuran, karet mentah terlebih dahulu dilunakkan yang disebut dengan proses mastikasi yang bertujuan untuk mengubah karet padat dan keras menjadi lunak (viskositas berkurang) agar proses pencampuran dengan bahan kimia mneghasilkan dispersion yang merata (homogen). Pencampuran dimulai setelah karet menjadi plastis dan suhu rol hangat. Celah dua rol (nip) diatur sedemikian rupa sampai diperoleh tumpukan material diatas rol yang disebut bank, kemudian bahan kimia bentuk serbuk segera ditambahkan kecuali belerang. Penggulungan dan pemotongan juga dilakukan. Penambahan bahan pengisi dilakukan sedikit demi sedikit. Langkah terkahir adalah pemasukan belerang. Setelah semua bahan kimia tercampur, kompon karet yang dihasilkan dipotong dan dikeluarkan dari gilingan, kemudian dimasukkan gilingan lagi untuk dibentuk menjadi bentuk lembaran dengan ketebalan sesuai dengan kebutuhan.
Setalah tahap pembuatan kompon selesai tahap selanjutnya untuk membuat barang karet adalah tahap pemberian bentuk dan proses vulkanisasi (pematangan).
Proses pemberian bentuk adalah salah satu cara pemberian bentuk terhadap kompon karet adalah dengan cara cetak tekan (pres moulding) dimana kompon karet dibentuk dalam acuan (cetakan) dan sekaligus dimasak dalam mesin kempa vulkanisasi (pres vulaknisasi). Pada mesin kempa vulaknisasi tunggal terapat satu pasang plat tebal datar yaitu plat atas dan bawah. Kedua plat datar tersebut pada bagian dalamnya terdapat alur yang dapat dialirkan uap jenuh atau dipasang elemen listrik sebagai sumber panas. Plat atas tidak dapat bergerak, sedang plat bawah dipasang pada kempa hirolik sehingga sehingga dapat digerakkan keatas kebawah. Dengan memompa minyak dari tangki minyak kedalam silinder hidrolik, maka plat bawah akan ditekan keatas. Tekanan minyak dapat mencapai 100-150 kg/cm2. sebaliknya dengan mengeluarkan minyak dari selinder kempa hidrolik, kempa bawah akan kembali turun.
Pada mesin kempa vulkanisasi, kompon karet diberi bentuk dan divukanisasi pada mesin yang sama. Proses vulkanisasi adalah proses pemasakan karet mentah menjadi vulkanisat. Vulkanisasi merupakan proses irreversible (tidak dapat balik) yang menggabungkan rantai-rantai molekul karet secara kimiawi dengan molekul belerang membentuk ikatan tiga dimensi. Sehingga karet mentah yang semula plastis setelah vulaknisasi berubah menjadi elastis, kuat dan ulet. Salah satu syarat yang harus dimiliki karet agar dapat divulaknisasi dengan belerang adalah memiliki ikatan rangkap pada rantai utamanya. Sistim vulkanisasi belerang yang dipercepat dapat diterapkan untuk jenis-jenis karet yang memiliki ikatan rangkap yaitu:
Untuk keperluan umum: karet alam (NR), Isoprene Rubber (IR), Polibutadiene Rubber (BR) dan karet stiren/butadiene Rubber (SBR)
Untuk keperluan khusus : Karet Nitril (NBR), Karet Butil (IIR), Karet Bromo Butyl (BIIR), Chlorobutil (CIIR) dan Karet Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM).
Vulkanisasi karet alam biasanya dilakukan pada suhu sekitar 1500C dan suhu lebih tinggi (1550C-1600C) untuk karet sintetis (SBR dan IIR). Untuk memperoleh vulkanisat yang dapat matang sempurna yaitu yang memiliki sifat fisika optimum, maka kompon karet dalam cetakan harus dikempa (ditekan) pada tekanan, suhu dan waktu vulkanisasi tertentu.
Sifat-sifat mekanik yang baik dari karet alam menyebabkannya dapat digunakan untuk berbagai keperluan umum seperti sol sepatu dan telapak ban kendaraan. Pada suhu kamar, karet tidak berbentuk Kristal padat dan juga tidak berbentuk cairan. Perbedaan karet dengan benda-benda lain, tampak nyata pada sifat karet yang lembut, fleksibel dan elastis. Sifat-sifat ini memberi kesan bahwa karet alam adalah suatu bahan semi cairan alamiah atau suatu cairan dengan kekentalan yang sangat tinggi. Namun begitu, sifat-sifat mekaniknya menyerupai kulit binatang sehingga harus dimastikasi untuk memutus rantai molekulnya agar menjadi lebih pendek. Proses mastikasi ini mengurangi keliatan atau viskositas karet alam sehingga akan memudahkan proses selanjutnya saat bahan-bahan lain ditambahkan. Banyak sifat-sifat karet alam ini yang dapat memberikan keuntungan atau kemudahan dalam proses pengerjaan dan pemakaiannya, baik dalam bentuk karet atau kompon maupun dalam bentuk vulkanisat.
Dalam bentuk bahan mentah, karet alam sangat disukai karena mudah menggulung pada roll sewaktu diproses dengan open mill/penggiling terbuka dan dapat mudah bercampur dengan berbagai bahan-bahan yang diperlukan di dalam pembuatan kompon. Dalam bentuk kompon, karet alam sangat mudah dilengketkan satu sama lain sehingga sangat disukai dalam pembuatan barang-barang yang perlu dilapis-lapiskan sebelum vulkanisasi dilakukan. Keunggulan daya lengket inilah yang menyebabkan karet alam sulit disaingi oleh karet sintetik dalam pembuatan karkas untuk ban radial ataupun dalam pembuatan sol karet yang sepatunya diproduksi dengan cara vulkanisasi langsung.
Vulkanisasi karet alam sangat baik dalam hal-hal berikut:
• Kepegasan pantul
Hal ini menyebabkan timbulnya kalor (heat build up) rendah, yang sangat diperlukan oleh barang jadi karet yang akan mengalami hentakan berulang-ulang. Sifat inilah yang menyebabkan karet alam selalu dipakai dalam pembuatan ban truk dan kapal terbang yang sulit disaingi oleh karet sintetik.
• Tegangan putus
• Ketahanan sobek dan kikis
• Fleksibilitas pada suhu rendah
• Daya lengket ke fabric atau logam
Sol sepatu sangat memerlukan sifat-sifat tersebut di atas, karena itu karet alam adalah pilihan sangat tepat. Secara umum sol sepatu membutuhkan kekuatan, ketahanan kikis, dan ketahanan sobek yang tinggi. Vulkanisat karet alam kuat dan tahan lama bahkan dapat digunakan pada suhu -60°F. Karet alam bisa dibuat menjadi karet yang agak kaku tetapi masih mempunyai fleksibilitas dan ketahanan kikis, ketahanan retak lentur serta kekuatan tinggi. Hal ini menguntungkan dalam pembuatan sol sepatu karena sol sepatu bisa dibuat tipis (seperti sol luar sepatu olahraga), sambil tetap menjaga agar tidak merasakan batu sewaktu berjalan.
Proses Pengolahan Karet
Penerimaan Lateks Kebun
Tahap awal dalam pengolahan karet adalah penerimaan lateks kebun dari pohon karet yang telah disadap. Lateks pada mangkuk sadap dikumpulkan dalam suatu tempat kemudian disaring untuk memisahkan kotoran serta bagian lateks yang telah mengalami prakoagulasi. Setelah proses penerimaan selesai, lateks kemudian dialirkan ke dalam bak koagulasi untuk proses pengenceran dengan air yang bertujuan untuk menyeragamkan Kadar Karet Kering.
Pengenceran
Tujuan pengenceran adalah untuk memudahkan penyaringan kotoran serta menyeragamkan kadar karet kering sehingga cara pengolahan dan mutunya dapat dijaga tetap. Pengenceran dapat dilakukan dengan penambahan air yang bersih dan tidak mengandung unsur logam, pH air antara 5.8-8.0, kesadahan air maks. 6 serta kadar bikarbonat tidak melebihi 0.03 %. Pengenceran dilakukan hingga KKK mencapai 12-15 %. Lateks dari tangki penerimaan dialirkan melalui talang dengan terlebih dahulu disaring menggunakan saringan aluminium Pedoman Teknis Pengolahan Karet Sit Yang Diasap (Ribbed Smoked Sit). Lateks yang telah dibekukan dalam bentuk lembaran-lembaran (koagulum).
Pembekuan
Pembekuan lateks dilakukan di dalam bak koagulasi dengan menambahkan zat koagulan yang bersifat asam. Pada umunya digunakan larutan asam format/asam semut atau asam asetat /asam cuka dengan konsentrasi 1-2% ke dalam lateks dengan dosis 4 ml/kg karet kering Dasar Pengolahan Karet. Jumlah tersebut dapat diperbesar jika di dalam lateks telah ditambahkan zat antikoagulan sebelumnya. Penggunaan asam semut didasarkan pada kemampuannya yang cukup baik dalam menurunkan pH lateks serta harga yang cukup terjangkau bagi petani karet dibandingkan bahan koagulan asam lainnya. Tujuan dari penambahan asam adalah untuk menurunkan pH lateks pada titik isoelektriknya sehingga lateks akan membeku atau berkoagulasi, yaitu pada pH antara 4.5-4.7. Asam dalam hal ini ion H+ akan bereaksi dengan ion OH- pada protein dan senyawa lainnya untuk menetralkan muatan listrik sehingga terjadi koagulasi pada lateks.
Penambahan larutan asam diikuti dengan pengadukan agar tercampur ke dalam lateks secara merata serta membantu mempercepat proses pembekuan. Pengadukan dilakukan dengan 6-10 kali maju dan mundur secara perlahan untuk mencegah terbentuknya gelembung udara yang dapat mempegaruhi mutu sit yang dihasilkan. Kecepatan penggumpalan dapat diatur dengan mengubah perbandingan lateks, air dan asam sehingga diperoleh hasil bekuan atau disebut juga koagulum yang bersih dan kuat. Lateks akan membeku setelah 40 menit. Proses selanjutnya ialah pemasangan plat penyekat yang berfungsi untuk membentuk koagulum dalam lembaran yang seragam.
Proses penggilingan koagulum menjadi lembaran sit
Penggilingan
Penggilingan dilakuan setelah proses pembekuan selesai. Hasil bekuan atau koagulum digiling untuk mengeluarkan kandungan air, mengeluarkan sebagian serum, membilas, membentuk lembaran tipis dan memberi garis pada lembaran. Untuk memperoleh lembaran sit, koagulum digiling dengan beberapa gilingan rol licin, rol belimbing dan rol motif (batik). Setelah digiling, sit dicuci kembali dengan air bersih untuk menghindari permukaan yang berlemak akibat penggunaan bahan kimia, membersihkan kotoran yang masih melekat serta menghindari agar sit tidak menjadi lengket saat penirisan. Koagulum yang telah digiling kemudian ditiriskan diruang terbuka dan terlindung dari sinar matahari selama 1-2 jam.
Tujuan penirisan adalah untuk mengurangi kandungan air di dalam lembaran sit sebelum proses pengasapan. Penirisan tidak boleh terlalu lama untuk menghindari terjadinya cacat pada sit yang dihasilkan, misalnya timbul warna yang seperti karat akibat teroksidasi. Penirisan dilakukan pada tempat teduh dan terlindung dari sinar matahari.
Proses pengasapan karet sit asap dalam kamar asap
Sortasi
Sit yang telah matang dari kamar asap diturunkan kemudian ditimbang dan dicatat dalam arsip produksi. Proses sortasi dilakukan secara visual berdasrkan warna, kotoran, gelembung udara, jamur dan kehalusan gilingan yang mengacu pada standard yang terdapat pada SNI 06-0001-1987. Secara umum sit diklasifikasikan dalam mutu RSS 1, RSS 2, RSS 3, RSS 4, RSS 5 dan Cutting. Cutting merupakan potongan dari lembaran yang terlihat masih mentah, atau terdapat gelembung udara hanya pada sebagian kecil, sehingga dapat digunting
Proses sortasi
Pengujian Barang Karet
Untuk mendapatkan barang karet dengan mutu yang baik, perlu dilakukan analisis karet beserta bahan kimia yang digunakan sebagai addiftiv dalam pembuatan kompon karet, baik terhadap barang karet yang belum divulkanisasi maupun yang sudah divulkanisasi.
Analisis barang karet dapat dilakukan berupa pengujian sifat fisika dan analisis kimia, analisis kimia yang dilkukan meliputi analisis jenis bahan dan analisis jumlah setiap bahan yang terdapat dalam barang karet. Sedangkan analisis fisika meliputi uji ketebalan, kuat tarik, kekerasan, perpanjangan putus, ketahanan sobek, bobot jenis, ketahanan kikis, ketahanan retak lentur dan organoleptis.
Analisis jenis bahan yang digunakan bertujuan untuk memberikan informasi mengenai jenis karet, bahan pelunak, bahan pengisi, bahan pencepat, antioksidan dan bahan kimia karet lainnya.
Analisis jumlah memberikan informasi tentang komposisi bahan utama penyusun barang karet yaitu karet, serta bahan pelunak, karbon black, abu dan ekstrak acetone. Hasil analisis dapat digunakan sebagai dasar perkiraan dalam pembuatan barang karet atau yang lebih baik.
Standar Nasional Indonesia Mutu Sol Karet Cetak No. SNI 0788-1989-A
No Uraian Satuan Persyaratan
Kelas A Kelas B Kelas C
Fisika
1 Tegangan putus Kg/cm2 Min 150 Min 120 Min 50
2 Perpanjangan putus % Min 250 Min 150 Min 100
3 Kekerasan Shore A 55-80 55-80 55-80
4 Ketahanan sobek Kg/cm2 Min 60 Min 40 Min 25
5 Perpanjangan tetap 50% % Mak 4 Mak 7 Mak 10
6 Bobot jenis g/cm3 Mak 1,0 Mak 1,5 Mak 2,5
7 Ketahanan retak lentur 150 kes Tidak retak Tidak retak Tidak retak
8 Organoleptis (keadaan dan atau kenampakan sol Tidak cacat dan atau rusak yang serupa sobek, lubang, retak, goresan.
Pengujian Fisis
Sifat-sifat fisis yang diuji dalam praktikum ini meliputi; uji tarik, uji kemuluran, dan uji ketahanan sobek.
Pengujian kuat tarik; pada vulkanisat sol luar sepatu adalah langkah pertama menyiapkan vulkanisat sol luar sepatu dengan menipiskannya terlebih dahulu dengan mesin grading setelah itu sol dipotong menurut mal uji kuat tarik yaitu seperti gambar dibawah ini;
30 mm
50 mm
30 mm
Gambar Contoh uji kuat tarik pada pengujian sol karet cetak
Setelah contoh uji siap dilakukan pengukuran ketebalan contoh uji pada 3 titik yang berbeda dan dirata-ratakan hasilnya sebagai tebal contoh uji kemudian diukur luasnya dan kemudian contoh uji dijepit pada mesin tes tensil streght setelah semua terjepit atur satuan pada mesin tes tensil streght dalam satuan kg, kemudian dilakukan penarikan dengan kecepatan 500 mm/menit sampai contoh uji terputus. Untuk menentukan jarak antara dua tanda dapat diketahui dengan cara mengukur jarak tersebut dengan penggaris. Kemudian dilakukan perhitungan dengan persamaan ;
Tensil Streght= (Beban yang dicapai pada saat uji (Kg))/(Luas Penampang awal contoh (cm2))
Uji ketahanan sobek; langkah pertama yaitu memotong karet vulkanisat sol luar sepatu sesuai dengan mal contoh uji ketahanan sobek seperti gambar dibawah ini;
Gambar. Contoh uji ketahanan sobek
Keterangan;
Panjang : 6 cm
Lebar : 1 cm
Tebal : 2 mm
Setelah siap contoh uji dibelah sampai garis tengah dan kemudian kedua belahan dijepitkan pada pada mesin tes tensil streght dan dilakukan penarikan dengan kecepatan 500 mm/menit sampai contoh uji terputus. Kemudian dilakukan perhitungan dengan persamaan;
Ketahanan Sobek= (tenaga untuk menyobek (kg))/(lebar contoh uji x tebal contoh uji)
Pengujian dengan TG/DTA
Deferensial thermonalyse ialah suatu metoda analisa yang menggunakan perubahan suhu (panas) dari pada zat yang akan dianalisakan.
Kromatografi gas biasanya dipakai untuk analisa sampel yang berbentuk gas atau cairan dan padatan yang mudah menguap, sampel atau campuran yang hendak diperiksa disuntikan sedikit kedalam arus gas inert seperti N2, H2, He, Ar atau CO2 yang mengalir melalui kolom yang berisi suatu medium. Sampel ini terbawa oleh gas inert mengalir melalui medium tadi, yang mempunyai sifat dapat berinteraksi dengan kompone-komponen dalam campuran, dan akan menghambat aliran masing-masing komponen. Besarnya hambatan ini bagi masing-masing komponen berbeda-beda, sehingga komponen-komponen keluar dari kolom tidak bersama-sama akan tetapi satu persatu. Selanjutnya gas yang keluar dari kolom ini dilewetkan melalui suatu detektor, hambatan tadi disebabkan karena adanya absorpsi atau partisi oleh medium terhadap masing-masing komponen. Besarnya gaya adsorpsi atau partisi tersebut, khas bagi masing-masing komponen. Perbedaan absorpsi atau partisi inilah yang memungkinkan pemisahan dalam kolom tadi.
TG/DTA adalah alat analisis yang digunakan untuk menganlisis bahan yang berbentuk padatan dengan menggunakan perubahan suhu untuk mengetahui jenis dan sifat-sifat bahan yang dianalisa.
Pengujian Kimia
Salah satu analisis dari barang karet adalah analisis jenis dan analisis jumlah. Sebelum melakukan analisis jenis dan analisis jumlah terhadap contoh barang karet dilakukan persiapan (sampling). Contoh dibersihkan dan jika mengandung bahan serat atu logam, bagian karetnya dipisahkan dari bahan – bahan tersebut. Jika terdiri dari beberapa lapisan karet yang jelas, karet tersebut dipisahkan dan bagian bertemunya lapisan dibuang. Bagian yang akan diuji digunting menjadi potongan – potongan kecil dengan ukuran sisi ± 2 mm.
Sistematika analisis jenis dan analisis jumlah di Balai Penelitian Teknologi Karet Bogor, dimulai dengan melakukan uji pendahuluan terhadap contoh barang karet, yaitu uji bakar dan uji Lassaigne. Dari uji tersebut akan diketahui jenis atau golongan polimernya, sehingga dapat ditentukan pelarut yang sesuai untuk mengekstraksi contoh. Aseton biasanya digunakan sebagai pelarut untuk mengeksraksi hampir semua polimer kecuali beberapa polimer tertentu seperti karet kloropren, karet nitril dan poliuretan manggunakan metanol sebagai pelarut.
Dari ekstraksi didapatkan 2 bagian, yaitu bagian ekstrak yang biasanya disebut ekstrak aseton dan bagian karet. Ekstrak aseton dipisahkan dengan kolom kromatografi menjadi dua bagian, yaitu fraksi heksan yang mengandung bahan pelunak, serta fraksi aseton yang mengandung bahan pencepat dan antioksidan. Jenis bahan pelunak ditentukan dengan alat TLC. Biasanya cukup diketahui golongan bahan pencepat dan antioksidan yang dapat diketahui dengan melakukan spot test.
Bagian karet setelah dipirolisis dipakai sebagai contoh uji analisis jenis polimer. Bagian karet juga digunakan sebagai contoh uji analisis barang karet guna mengetahui komposisi beberapa bahan dalam barang karet, yaitu polimer, carbon black, abu dan bahan pelunak. Jenis polimer ditentukan dengan alat IR, sedangkan analisis jumlah dilakukan dengan menggunakan alat TGA. Bagian karet yang dipirolisis akan meninggalkan sisa berupa residu pirolisat. Residu ini diabukan dengan memanaskannya lebih lanjut. Abu yang didapat ditentukan dengan alat IR. IR untuk menentukan jenis bahan pengisinya.
Analisis kemurnian dilakukan untuk mengetahui apakah suatu bahan kimia karet masih dalam bentuk aslinya, serta masih memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan pencampur pengolahan karet. Yang dimaksud dengan bahan kimia karet adalah bahan pencepat, bahan pelunak, antioksidan, penyetabil dan bahan – bahan lain yang diperlukan dalam jumlah sedikit sebagai bahan penbantu dalam pengolahan karet. Analisis dilakukan dengan menggunakan TLC atau IR.
Identifikasi blooming dilakukan untuk mengetahui apakah noda yang timbul pada permukaan barang karet berasal dari bahan kimia dari barang karet tersebut yang muncul ke permukaan dan mengetahui jenis bahan penyebab blooming tersebut. Identifikasi staining dilakukan untuk mengetahui apakah timbul perubahan warna pada permukaan karet apabila bersentuhan dengan bahan – bahan tertentu, misalnya logam besi dan tembaga, serta untuk mengetahui jenis bahan kimia penyebab staining tersebut. Analisis jenis bahan – bahan tersebut dilakukan dengan alat TLC atau spot test.
Pada dasarnya karet bisa berasal dari alam yaitu dari getah pohon karet (atau dikenal dengan istilah latex), maupun produksi manusia (sintetis). Saat pohon karet dilukai, maka getah yang dihasilkan akan jauh lebih banyak. Sumber utama getah karet adalah pohon karet Para Hevea Brasiliensis (Euphorbiaceae). Saat ini Asia menjadi sumber karet alami. Awal mulanya karet hanya hidup di Amerika Selatan, namun sekarang sudah berhasil dikembangkan di Asia Tenggara. Kehadiran karet di Asia Tenggara berkat jasa dari Henry Wickham. saat ini, negara-negara Asia menghasilkan 93% produksi karet alam, yang terbesar adalah Thailand, diikuti oleh Indonesia, dan Malaysia.
Karet sintetik berkembang pesat sejak berakhirnya perang dunia kedua tahun 1945. Saat ini lebih dari 20 jenis karet sintetik terdapat di pasaran dunia. Sifat-sifat, spesial karakteristik dan harga karet sangat bervariasi. Pengetahuan tentang keuntungan dan kekurangan karet sangat membantu dalam pemilihan karet termurah dan cocok dengan spesifikasi penggunaannya.
Sebelum perang dunia kedua, hanya karet alam tersedia dalam jumlah besar di pasaran dunia. Dengan berkembangnya kebutuhan manusia seiiring dengan berkembangnya pengetahuan, sangat dirasakan keterbatasan dari karet alam, antara lain tidak tahan pada suhu tinggi. Pengembangan karet sintetik sesudah perang dunia kedua lebih banyak ditujukan untuk memperoleh karet yang sifat-sifatnya tidak dimiliki oleh karet alam, antara lain karet tahan minyak, karet tahan panas, dll
Karet alam adalah jenis karet pertama yang dibuat sepatu. Sesudah penemuan proses vulkanisasi yang membuat karet menjadi tahan terhadap cuaca dan tidak larut dalam minyak, maka karet mulai digemari sebagai bahan dasar dalam pembuatan berbagai macam alat untuk keperluan dalam rumah ataupun pemakaian di luar rumah seperti sol sepatu dan bahkan sepatu yang semuanya terbuat dari bahan karet.
Struktur dasar karet alam adalah rantai linear unit isoprene (C5H8) yang berat molekul rata-ratanya tersebar antara 10.000 - 400.000. Sifat-sifat mekanik yang baik dari karet alam menyebabkannya dapat digunakan untuk berbagai keperluan umum seperti sol sepatu dan telapak ban kendaraan. Pada suhu kamar, karet tidak berbentuk kristal padat dan juga tidak berbentuk cairan.
Perbedaan karet dengan benda-benda lain, tampak nyata pada sifat karet yang lembut, fleksibel dan elastis. Sifat-sifat ini memberi kesan bahwa karet alam adalah suatu bahan semi cairan alamiah atau suatu cairan dengan kekentalan yang sangat tinggi.Namun begitu, sifat-sifat mekaniknya menyerupai kulit binatang sehingga harus dimastikasi untuk memutus rantai molekulnya agar menjadi lebih pendek. Proses mastikasi ini mengurangi keliatan atau viskositas karet alam sehingga akan memudahkan proses selanjutnya saat bahan-bahan lain ditambahkan.
Banyak sifat-sifat karet alam ini yang dapat memberikan keuntungan atau kemudahan dalam proses pengerjaan dan pemakaiannya, baik dalam bentuk karet atau kompon maupun dalam bentuk vulkanisat. Dalam bentuk bahan mentah, karet alam sangat disukai karena mudah menggulung pada roll sewaktu diproses dengan open mill/penggiling terbuka dan dapat mudah bercampur dengan berbagai bahan-bahan yang diperlukan di dalam pembuatan kompon.
Dalam bentuk kompon, karet alam sangat mudah dilengketkan satu sama lain sehingga sangat disukai dalam pembuatan barang-barang yang perlu dilapis-lapiskan sebelum vulkanisasi dilakukan. Keunggulan daya lengket inilah yang menyebabkan karet alam sulit disaingi oleh karet sintetik dalam pembuatan karkas untuk ban radial ataupun dalam pembuatan sol karet yang sepatunya diproduksi dengan cara vulkanisasi langsung.
Pemanfaatan karet alam di luar industri ban kendaraan masih relative kecil, yakni kurang dari 30 persen. Selain itu industri karet di luar ban umumnya dalam skala kecil atau menengah. Sementara itu industry berbasis lateks pada saat ini nampaknya belum berkembang karena banyak menghadapi kendala. Kendala utama adalah rendahnya daya saing produkproduk industri lateks Indonesia bila dibandingkan dengan produsen lain terutama Malaysia.
Industri kecil menengah barang jadi karet secara umum masih memerlukan pembinaan dalam pengembangan usahanya. Industri barang jadi karet dibangun atas sekumpulan usaha/perusahaan yang bergerak dalam penyediaan bahan baku utama karet alam/sintetik, bahan bantu dan pembuat cetakan (molding) serta ditunjang beberapa institusi pendukung yang bergerak dalam bidang jasa penelitian dan pengembangan, regulasi, perdagangan, angkutan, keuangan dan jasa lainnya.
Dalam operasionalnya, pengrajin industri kecil barang jadi karet menjalin hubungan secara interpersonal dengan usaha lainnya baik dalam pengadaan bahan baku maupun dalam sistem pemasarannya. Dalam pengadaan bahan baku, pengrajin industri kecil barang jadi karet terutama menjalin hubungan secara informal dengan pabrik kompon sebagai bahan baku utama. Hal ini dilakukan karena industri kecil belum memiliki kemampuan membuat kompon. Demikian juga dalam pemasaran produk. pengrajin industri kecil barang jadi karet biasanya menjadi vendor dari suatu perusahaan besar seperti pabrik otomotif atau pabrik elektronik, menjual ke toko secara langsung atau menggunakan pedagang perantara.
Seringkali industri kecil ini beropersi dengan mengadalkan pesanan (captive market). Industri kecil barang jadi karet pada umumnya dikelola dalam bentuk industri rumah tangga secara informal. Pengrajin barang jadi karet, dalam operasional usahanya berjalan secara soliter, dalam arti hampir tidak terjadi interaksi antar pengrajin. Pengrajin pada umumnya tidak berminat dan menganggap tidak ada manfaatnya tergabung dalam asosiasi atau koperasi.
Pengrajin barang jadi karet menggunakan teknologi yang sangat sederhana, yakni tertumpu pada proses pencetakan dan vulkanisasi (pemasakan) pada kompon yang dibeli dari perusahaan pembuat kompon. Dengan demikian seluruh pengrajin barang jadi karet sama sekali tidak berhubungan dengan teknologi kompon (compounding). Vulkanisasi menggunakan panas yang bersumber dari kompor tradisional. Suhu untuk pemasakan dan lama waktu pemasakan benar-benar didasarkan atas pengalaman yang dilakukan secara berulang-ulang sehingga didapatkan parameter suhu dan waktu pemasakan yang dianggapnya paling tepat.
Mutu produk barang jadi karet yang dihasilkan yang diamati secara visual. Produk barang jadi karet yang dihasilkan oleh para pengrajin dapat sampai ketangan konsumen melalui tiga saluran utama yakni melalui mitra, broker (sering juga disebut sebagai pengorder) atau melalui kedua saluran tersebut di atas. Mitra pengrajin dalam sistem pemasaran produk barang
jadi karet pada umumnya adalah perusahaan pengadaan suku cadang untuk industri elektronik dan otomotif dari merek-merek terkenal. Kerjasama dengan mitra dilakukan secara informal atas dasar saling percaya tanpa adanya suatu ikatan kontrak formal. Harga barang karet untuk suatu komponen tertentu dijual ke konsumen akhir oleh mitra. setelah dikemas merek terkenal, dengan harga berlipat dari harga jual di tingkat pengrajin.
Industri Barang Karet
Karet alam maupun karet sintetik tidak dipergunakan dalam keadaan mentah, antara lain karena tidak kuat dan sebagian mudah teroksidasi. Selanjutnya karet mentah mengalami perubahan bentuk yang tetap bila ditarik atau ditekan, yaitu tidak bisa kembali kebentuk semula. Dengan kata lain karet mentah tidak elastis.
Karet yang tidak elastis cenderung sulit untuk dimanfaatkan lebih jauh, oleh karena itu karet mentah harus terlebih dahulu diproses dengan perlakuan-perlakuan tertentu serta penambahan bahan-bahan kimia tertentu untuk memperoleh suatu kompon.
Kompon merupakan campuran karet dengan bahan-bahan kimia yang mempunyai komposisi tertentu dengan cara pencampuran digiling pada suhu tertentu, kompon karet dapat dibuat pada mesin giling 2 rol atau pada mesin pencampur tertutup (Banbury mixer, Internal mixer). Akan tetapi dalam pembahasan makalah ini hanya dibahas tentang kompon sol luar sepatu.
Pembuatan kompon karet adalah ilmu dan seni untuk menyeleksi dan mencampur jenis karet mantah dan jenis-jenis bahan kimia karet, sehingga diperoleh kompon karet yang setelah dimasak, dapat dihasilkan barang jadi karet dengan sifat-sifat fisik yang dibutuhkan.
Pada pembuatan kompon karet ada 3 faktor yang perlu diperhatikan, yaitu sifat kompon, karakteristk pengolahan dan harga
Kompon karet selain karet mentah pada umumnya mengandung 8 atau lebih jenis bahan kimia karet. Setiap jenis bahan tersebut memiliki fungsi spesifik dan mempunyai pengaruh terhadap sifat, karakteristik pengolahan dan harga dari kompon karetnya, bahan kimia tersebut adalah:
Bahan Pemvulkanisasi
Adalah bahan kimia yang dapat bereaksi dengan gugus aktif pada molekul karet membentuk ikatan silang tiga dimensi. Bahan pemvulkanisasi yang pertama dan paling umum digunakan adalah belerang(sulfur), khusus digunakan untuk memvulkanisasi karet alam atau karet sintetis jenis SBR, NBR, BR, IR, dan EPDM.
Bahan Pencepat
Adalah bahan kimia yang digunakan dalam jumlah sedikit bersama-sama dengan belerang untuk mempercepat reaksi vulkanisasi. Bahan pencepat yang digunakan dapat berupa satu atau kombinasi dari dua atau lebih jenis pencepat. Pencepat dikelompokkan berdasarkan fungsinya sebagai berikut;
a. Pencepat primer : - Thiazol (semi cepat), contoh: MBT, MBTS
- Sulfenamida (cepat-ditunda), contoh: CBS
b. Pencepat sekunder : - Guanidine (sedang), contoh : DPG, DOTG
- Thiuram (sangat cepat), contoh : TMT, TMTD
- Dithiokarbonat (sangat cepat), contoh : ZDC
- Dithiofosfat (cepat), contoh : ZBPP
Bahan Penggiat
Adalah bahan kimia yang ditambahkan kedalam sistim vulkanisasi dengan pencepat untuk menggiatkan kerja pencepat. Penggiat yang paling umum digunakan adalah kombinasi antara ZnO dengan asam stearat.
Bahan Antidegradant
Adalah bahan kimia yang berungsi sebagai anti ozonan dan anti oksidan, yang melindungi barang jadi karet dari pengusangan dan meningkatkan usia penggunaanya. Contoh : wax (anti ozonan), senyawa amina dan senyawa turuna fenol (ionol).
Bahan Pengisi
Bahan pengisi ditambahkan kedalam kompon karet dalam jumlah yang cukup besar dengan tujuan untuk meningkatkan sifat fisik, memperbaiki karakteristik pengolahan tertentu dan menekan biaya. Bahan pengisi dibagi dalam dua golongan besar yaitu bahan pengisi yang bersifat penguat, contoh carbon black, silica, dan silikat serta bahan pengisi yang bukan penguat, contoh CaCO3, kaolin, BaSO4 dan sebagainya.
Bahan Pelunak (Softener)
Adalah bahan yang berfungsi untuk melunakkan karet mentah agar mudah diolah menjadi kompon karet. Jenis bahan pelunak antara lain jenis aromatic, naftenik, parafinik, ester dan sebagainya.
Bahan Kimia Tambahan
Bahan ini ditambahkan kedalam kompon karet dengan tujuan tertentu dan sesuai dengan kebutuhan, misalkan :
Bahan pewarna
Bahan Penghambat (inhibitor)
Bahan pewangi
Bahan peniup (blowing agent)
Bahan bantu olah (homogenizer, peptizer, senyawa pendispersi, tackifier dan sebagainya)
Pada penyusunan formulasi kompon yang paling penting adalah menetukan jenis atau campuran karet mentah. Kemudian ditentukan jenis bahan pengisi. Setelah itu ditentukan sistim vukanisasinya kombinasi bahan pemvulkanisasi, bahan pencepat dan penggiat. Terkahir ditentukan bahan-bahan kimia tambahan yang diperlukan sesuai dengan kebutuhan tergantung jenis proses selanjutnya dan barang yang akan dibuat.
Pada proses pencampuran kompon karet biasanya menggunakan alat pencampur (mixer) dapat berupa internal mixer (mesin giling tertutup) atau mesin giling terbuka (open mill). Alat yang paling sederhana adalah mesin giling terbuka yang terdiri dari dua rol keras dan permukaanya licin. Kecepatan berputar kedua rol berbeda (penggilangan dengan friksi). Lebar celah diatara dua rol dapat diatur dan disesuaikan dengan banyaknya kompon dan keadaan kompon, sebelum proses pencampuran, karet mentah terlebih dahulu dilunakkan yang disebut dengan proses mastikasi yang bertujuan untuk mengubah karet padat dan keras menjadi lunak (viskositas berkurang) agar proses pencampuran dengan bahan kimia mneghasilkan dispersion yang merata (homogen). Pencampuran dimulai setelah karet menjadi plastis dan suhu rol hangat. Celah dua rol (nip) diatur sedemikian rupa sampai diperoleh tumpukan material diatas rol yang disebut bank, kemudian bahan kimia bentuk serbuk segera ditambahkan kecuali belerang. Penggulungan dan pemotongan juga dilakukan. Penambahan bahan pengisi dilakukan sedikit demi sedikit. Langkah terkahir adalah pemasukan belerang. Setelah semua bahan kimia tercampur, kompon karet yang dihasilkan dipotong dan dikeluarkan dari gilingan, kemudian dimasukkan gilingan lagi untuk dibentuk menjadi bentuk lembaran dengan ketebalan sesuai dengan kebutuhan.
Setalah tahap pembuatan kompon selesai tahap selanjutnya untuk membuat barang karet adalah tahap pemberian bentuk dan proses vulkanisasi (pematangan).
Proses pemberian bentuk adalah salah satu cara pemberian bentuk terhadap kompon karet adalah dengan cara cetak tekan (pres moulding) dimana kompon karet dibentuk dalam acuan (cetakan) dan sekaligus dimasak dalam mesin kempa vulkanisasi (pres vulaknisasi). Pada mesin kempa vulaknisasi tunggal terapat satu pasang plat tebal datar yaitu plat atas dan bawah. Kedua plat datar tersebut pada bagian dalamnya terdapat alur yang dapat dialirkan uap jenuh atau dipasang elemen listrik sebagai sumber panas. Plat atas tidak dapat bergerak, sedang plat bawah dipasang pada kempa hirolik sehingga sehingga dapat digerakkan keatas kebawah. Dengan memompa minyak dari tangki minyak kedalam silinder hidrolik, maka plat bawah akan ditekan keatas. Tekanan minyak dapat mencapai 100-150 kg/cm2. sebaliknya dengan mengeluarkan minyak dari selinder kempa hidrolik, kempa bawah akan kembali turun.
Pada mesin kempa vulkanisasi, kompon karet diberi bentuk dan divukanisasi pada mesin yang sama. Proses vulkanisasi adalah proses pemasakan karet mentah menjadi vulkanisat. Vulkanisasi merupakan proses irreversible (tidak dapat balik) yang menggabungkan rantai-rantai molekul karet secara kimiawi dengan molekul belerang membentuk ikatan tiga dimensi. Sehingga karet mentah yang semula plastis setelah vulaknisasi berubah menjadi elastis, kuat dan ulet. Salah satu syarat yang harus dimiliki karet agar dapat divulaknisasi dengan belerang adalah memiliki ikatan rangkap pada rantai utamanya. Sistim vulkanisasi belerang yang dipercepat dapat diterapkan untuk jenis-jenis karet yang memiliki ikatan rangkap yaitu:
Untuk keperluan umum: karet alam (NR), Isoprene Rubber (IR), Polibutadiene Rubber (BR) dan karet stiren/butadiene Rubber (SBR)
Untuk keperluan khusus : Karet Nitril (NBR), Karet Butil (IIR), Karet Bromo Butyl (BIIR), Chlorobutil (CIIR) dan Karet Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM).
Vulkanisasi karet alam biasanya dilakukan pada suhu sekitar 1500C dan suhu lebih tinggi (1550C-1600C) untuk karet sintetis (SBR dan IIR). Untuk memperoleh vulkanisat yang dapat matang sempurna yaitu yang memiliki sifat fisika optimum, maka kompon karet dalam cetakan harus dikempa (ditekan) pada tekanan, suhu dan waktu vulkanisasi tertentu.
Sifat-sifat mekanik yang baik dari karet alam menyebabkannya dapat digunakan untuk berbagai keperluan umum seperti sol sepatu dan telapak ban kendaraan. Pada suhu kamar, karet tidak berbentuk Kristal padat dan juga tidak berbentuk cairan. Perbedaan karet dengan benda-benda lain, tampak nyata pada sifat karet yang lembut, fleksibel dan elastis. Sifat-sifat ini memberi kesan bahwa karet alam adalah suatu bahan semi cairan alamiah atau suatu cairan dengan kekentalan yang sangat tinggi. Namun begitu, sifat-sifat mekaniknya menyerupai kulit binatang sehingga harus dimastikasi untuk memutus rantai molekulnya agar menjadi lebih pendek. Proses mastikasi ini mengurangi keliatan atau viskositas karet alam sehingga akan memudahkan proses selanjutnya saat bahan-bahan lain ditambahkan. Banyak sifat-sifat karet alam ini yang dapat memberikan keuntungan atau kemudahan dalam proses pengerjaan dan pemakaiannya, baik dalam bentuk karet atau kompon maupun dalam bentuk vulkanisat.
Dalam bentuk bahan mentah, karet alam sangat disukai karena mudah menggulung pada roll sewaktu diproses dengan open mill/penggiling terbuka dan dapat mudah bercampur dengan berbagai bahan-bahan yang diperlukan di dalam pembuatan kompon. Dalam bentuk kompon, karet alam sangat mudah dilengketkan satu sama lain sehingga sangat disukai dalam pembuatan barang-barang yang perlu dilapis-lapiskan sebelum vulkanisasi dilakukan. Keunggulan daya lengket inilah yang menyebabkan karet alam sulit disaingi oleh karet sintetik dalam pembuatan karkas untuk ban radial ataupun dalam pembuatan sol karet yang sepatunya diproduksi dengan cara vulkanisasi langsung.
Vulkanisasi karet alam sangat baik dalam hal-hal berikut:
• Kepegasan pantul
Hal ini menyebabkan timbulnya kalor (heat build up) rendah, yang sangat diperlukan oleh barang jadi karet yang akan mengalami hentakan berulang-ulang. Sifat inilah yang menyebabkan karet alam selalu dipakai dalam pembuatan ban truk dan kapal terbang yang sulit disaingi oleh karet sintetik.
• Tegangan putus
• Ketahanan sobek dan kikis
• Fleksibilitas pada suhu rendah
• Daya lengket ke fabric atau logam
Sol sepatu sangat memerlukan sifat-sifat tersebut di atas, karena itu karet alam adalah pilihan sangat tepat. Secara umum sol sepatu membutuhkan kekuatan, ketahanan kikis, dan ketahanan sobek yang tinggi. Vulkanisat karet alam kuat dan tahan lama bahkan dapat digunakan pada suhu -60°F. Karet alam bisa dibuat menjadi karet yang agak kaku tetapi masih mempunyai fleksibilitas dan ketahanan kikis, ketahanan retak lentur serta kekuatan tinggi. Hal ini menguntungkan dalam pembuatan sol sepatu karena sol sepatu bisa dibuat tipis (seperti sol luar sepatu olahraga), sambil tetap menjaga agar tidak merasakan batu sewaktu berjalan.
Proses Pengolahan Karet
Penerimaan Lateks Kebun
Tahap awal dalam pengolahan karet adalah penerimaan lateks kebun dari pohon karet yang telah disadap. Lateks pada mangkuk sadap dikumpulkan dalam suatu tempat kemudian disaring untuk memisahkan kotoran serta bagian lateks yang telah mengalami prakoagulasi. Setelah proses penerimaan selesai, lateks kemudian dialirkan ke dalam bak koagulasi untuk proses pengenceran dengan air yang bertujuan untuk menyeragamkan Kadar Karet Kering.
Pengenceran
Tujuan pengenceran adalah untuk memudahkan penyaringan kotoran serta menyeragamkan kadar karet kering sehingga cara pengolahan dan mutunya dapat dijaga tetap. Pengenceran dapat dilakukan dengan penambahan air yang bersih dan tidak mengandung unsur logam, pH air antara 5.8-8.0, kesadahan air maks. 6 serta kadar bikarbonat tidak melebihi 0.03 %. Pengenceran dilakukan hingga KKK mencapai 12-15 %. Lateks dari tangki penerimaan dialirkan melalui talang dengan terlebih dahulu disaring menggunakan saringan aluminium Pedoman Teknis Pengolahan Karet Sit Yang Diasap (Ribbed Smoked Sit). Lateks yang telah dibekukan dalam bentuk lembaran-lembaran (koagulum).
Pembekuan
Pembekuan lateks dilakukan di dalam bak koagulasi dengan menambahkan zat koagulan yang bersifat asam. Pada umunya digunakan larutan asam format/asam semut atau asam asetat /asam cuka dengan konsentrasi 1-2% ke dalam lateks dengan dosis 4 ml/kg karet kering Dasar Pengolahan Karet. Jumlah tersebut dapat diperbesar jika di dalam lateks telah ditambahkan zat antikoagulan sebelumnya. Penggunaan asam semut didasarkan pada kemampuannya yang cukup baik dalam menurunkan pH lateks serta harga yang cukup terjangkau bagi petani karet dibandingkan bahan koagulan asam lainnya. Tujuan dari penambahan asam adalah untuk menurunkan pH lateks pada titik isoelektriknya sehingga lateks akan membeku atau berkoagulasi, yaitu pada pH antara 4.5-4.7. Asam dalam hal ini ion H+ akan bereaksi dengan ion OH- pada protein dan senyawa lainnya untuk menetralkan muatan listrik sehingga terjadi koagulasi pada lateks.
Penambahan larutan asam diikuti dengan pengadukan agar tercampur ke dalam lateks secara merata serta membantu mempercepat proses pembekuan. Pengadukan dilakukan dengan 6-10 kali maju dan mundur secara perlahan untuk mencegah terbentuknya gelembung udara yang dapat mempegaruhi mutu sit yang dihasilkan. Kecepatan penggumpalan dapat diatur dengan mengubah perbandingan lateks, air dan asam sehingga diperoleh hasil bekuan atau disebut juga koagulum yang bersih dan kuat. Lateks akan membeku setelah 40 menit. Proses selanjutnya ialah pemasangan plat penyekat yang berfungsi untuk membentuk koagulum dalam lembaran yang seragam.
Proses penggilingan koagulum menjadi lembaran sit
Penggilingan
Penggilingan dilakuan setelah proses pembekuan selesai. Hasil bekuan atau koagulum digiling untuk mengeluarkan kandungan air, mengeluarkan sebagian serum, membilas, membentuk lembaran tipis dan memberi garis pada lembaran. Untuk memperoleh lembaran sit, koagulum digiling dengan beberapa gilingan rol licin, rol belimbing dan rol motif (batik). Setelah digiling, sit dicuci kembali dengan air bersih untuk menghindari permukaan yang berlemak akibat penggunaan bahan kimia, membersihkan kotoran yang masih melekat serta menghindari agar sit tidak menjadi lengket saat penirisan. Koagulum yang telah digiling kemudian ditiriskan diruang terbuka dan terlindung dari sinar matahari selama 1-2 jam.
Tujuan penirisan adalah untuk mengurangi kandungan air di dalam lembaran sit sebelum proses pengasapan. Penirisan tidak boleh terlalu lama untuk menghindari terjadinya cacat pada sit yang dihasilkan, misalnya timbul warna yang seperti karat akibat teroksidasi. Penirisan dilakukan pada tempat teduh dan terlindung dari sinar matahari.
Proses pengasapan karet sit asap dalam kamar asap
Sortasi
Sit yang telah matang dari kamar asap diturunkan kemudian ditimbang dan dicatat dalam arsip produksi. Proses sortasi dilakukan secara visual berdasrkan warna, kotoran, gelembung udara, jamur dan kehalusan gilingan yang mengacu pada standard yang terdapat pada SNI 06-0001-1987. Secara umum sit diklasifikasikan dalam mutu RSS 1, RSS 2, RSS 3, RSS 4, RSS 5 dan Cutting. Cutting merupakan potongan dari lembaran yang terlihat masih mentah, atau terdapat gelembung udara hanya pada sebagian kecil, sehingga dapat digunting
Proses sortasi
Pengujian Barang Karet
Untuk mendapatkan barang karet dengan mutu yang baik, perlu dilakukan analisis karet beserta bahan kimia yang digunakan sebagai addiftiv dalam pembuatan kompon karet, baik terhadap barang karet yang belum divulkanisasi maupun yang sudah divulkanisasi.
Analisis barang karet dapat dilakukan berupa pengujian sifat fisika dan analisis kimia, analisis kimia yang dilkukan meliputi analisis jenis bahan dan analisis jumlah setiap bahan yang terdapat dalam barang karet. Sedangkan analisis fisika meliputi uji ketebalan, kuat tarik, kekerasan, perpanjangan putus, ketahanan sobek, bobot jenis, ketahanan kikis, ketahanan retak lentur dan organoleptis.
Analisis jenis bahan yang digunakan bertujuan untuk memberikan informasi mengenai jenis karet, bahan pelunak, bahan pengisi, bahan pencepat, antioksidan dan bahan kimia karet lainnya.
Analisis jumlah memberikan informasi tentang komposisi bahan utama penyusun barang karet yaitu karet, serta bahan pelunak, karbon black, abu dan ekstrak acetone. Hasil analisis dapat digunakan sebagai dasar perkiraan dalam pembuatan barang karet atau yang lebih baik.
Standar Nasional Indonesia Mutu Sol Karet Cetak No. SNI 0788-1989-A
No Uraian Satuan Persyaratan
Kelas A Kelas B Kelas C
Fisika
1 Tegangan putus Kg/cm2 Min 150 Min 120 Min 50
2 Perpanjangan putus % Min 250 Min 150 Min 100
3 Kekerasan Shore A 55-80 55-80 55-80
4 Ketahanan sobek Kg/cm2 Min 60 Min 40 Min 25
5 Perpanjangan tetap 50% % Mak 4 Mak 7 Mak 10
6 Bobot jenis g/cm3 Mak 1,0 Mak 1,5 Mak 2,5
7 Ketahanan retak lentur 150 kes Tidak retak Tidak retak Tidak retak
8 Organoleptis (keadaan dan atau kenampakan sol Tidak cacat dan atau rusak yang serupa sobek, lubang, retak, goresan.
Pengujian Fisis
Sifat-sifat fisis yang diuji dalam praktikum ini meliputi; uji tarik, uji kemuluran, dan uji ketahanan sobek.
Pengujian kuat tarik; pada vulkanisat sol luar sepatu adalah langkah pertama menyiapkan vulkanisat sol luar sepatu dengan menipiskannya terlebih dahulu dengan mesin grading setelah itu sol dipotong menurut mal uji kuat tarik yaitu seperti gambar dibawah ini;
30 mm
50 mm
30 mm
Gambar Contoh uji kuat tarik pada pengujian sol karet cetak
Setelah contoh uji siap dilakukan pengukuran ketebalan contoh uji pada 3 titik yang berbeda dan dirata-ratakan hasilnya sebagai tebal contoh uji kemudian diukur luasnya dan kemudian contoh uji dijepit pada mesin tes tensil streght setelah semua terjepit atur satuan pada mesin tes tensil streght dalam satuan kg, kemudian dilakukan penarikan dengan kecepatan 500 mm/menit sampai contoh uji terputus. Untuk menentukan jarak antara dua tanda dapat diketahui dengan cara mengukur jarak tersebut dengan penggaris. Kemudian dilakukan perhitungan dengan persamaan ;
Tensil Streght= (Beban yang dicapai pada saat uji (Kg))/(Luas Penampang awal contoh (cm2))
Uji ketahanan sobek; langkah pertama yaitu memotong karet vulkanisat sol luar sepatu sesuai dengan mal contoh uji ketahanan sobek seperti gambar dibawah ini;
Gambar. Contoh uji ketahanan sobek
Keterangan;
Panjang : 6 cm
Lebar : 1 cm
Tebal : 2 mm
Setelah siap contoh uji dibelah sampai garis tengah dan kemudian kedua belahan dijepitkan pada pada mesin tes tensil streght dan dilakukan penarikan dengan kecepatan 500 mm/menit sampai contoh uji terputus. Kemudian dilakukan perhitungan dengan persamaan;
Ketahanan Sobek= (tenaga untuk menyobek (kg))/(lebar contoh uji x tebal contoh uji)
Pengujian dengan TG/DTA
Deferensial thermonalyse ialah suatu metoda analisa yang menggunakan perubahan suhu (panas) dari pada zat yang akan dianalisakan.
Kromatografi gas biasanya dipakai untuk analisa sampel yang berbentuk gas atau cairan dan padatan yang mudah menguap, sampel atau campuran yang hendak diperiksa disuntikan sedikit kedalam arus gas inert seperti N2, H2, He, Ar atau CO2 yang mengalir melalui kolom yang berisi suatu medium. Sampel ini terbawa oleh gas inert mengalir melalui medium tadi, yang mempunyai sifat dapat berinteraksi dengan kompone-komponen dalam campuran, dan akan menghambat aliran masing-masing komponen. Besarnya hambatan ini bagi masing-masing komponen berbeda-beda, sehingga komponen-komponen keluar dari kolom tidak bersama-sama akan tetapi satu persatu. Selanjutnya gas yang keluar dari kolom ini dilewetkan melalui suatu detektor, hambatan tadi disebabkan karena adanya absorpsi atau partisi oleh medium terhadap masing-masing komponen. Besarnya gaya adsorpsi atau partisi tersebut, khas bagi masing-masing komponen. Perbedaan absorpsi atau partisi inilah yang memungkinkan pemisahan dalam kolom tadi.
TG/DTA adalah alat analisis yang digunakan untuk menganlisis bahan yang berbentuk padatan dengan menggunakan perubahan suhu untuk mengetahui jenis dan sifat-sifat bahan yang dianalisa.
Pengujian Kimia
Salah satu analisis dari barang karet adalah analisis jenis dan analisis jumlah. Sebelum melakukan analisis jenis dan analisis jumlah terhadap contoh barang karet dilakukan persiapan (sampling). Contoh dibersihkan dan jika mengandung bahan serat atu logam, bagian karetnya dipisahkan dari bahan – bahan tersebut. Jika terdiri dari beberapa lapisan karet yang jelas, karet tersebut dipisahkan dan bagian bertemunya lapisan dibuang. Bagian yang akan diuji digunting menjadi potongan – potongan kecil dengan ukuran sisi ± 2 mm.
Sistematika analisis jenis dan analisis jumlah di Balai Penelitian Teknologi Karet Bogor, dimulai dengan melakukan uji pendahuluan terhadap contoh barang karet, yaitu uji bakar dan uji Lassaigne. Dari uji tersebut akan diketahui jenis atau golongan polimernya, sehingga dapat ditentukan pelarut yang sesuai untuk mengekstraksi contoh. Aseton biasanya digunakan sebagai pelarut untuk mengeksraksi hampir semua polimer kecuali beberapa polimer tertentu seperti karet kloropren, karet nitril dan poliuretan manggunakan metanol sebagai pelarut.
Dari ekstraksi didapatkan 2 bagian, yaitu bagian ekstrak yang biasanya disebut ekstrak aseton dan bagian karet. Ekstrak aseton dipisahkan dengan kolom kromatografi menjadi dua bagian, yaitu fraksi heksan yang mengandung bahan pelunak, serta fraksi aseton yang mengandung bahan pencepat dan antioksidan. Jenis bahan pelunak ditentukan dengan alat TLC. Biasanya cukup diketahui golongan bahan pencepat dan antioksidan yang dapat diketahui dengan melakukan spot test.
Bagian karet setelah dipirolisis dipakai sebagai contoh uji analisis jenis polimer. Bagian karet juga digunakan sebagai contoh uji analisis barang karet guna mengetahui komposisi beberapa bahan dalam barang karet, yaitu polimer, carbon black, abu dan bahan pelunak. Jenis polimer ditentukan dengan alat IR, sedangkan analisis jumlah dilakukan dengan menggunakan alat TGA. Bagian karet yang dipirolisis akan meninggalkan sisa berupa residu pirolisat. Residu ini diabukan dengan memanaskannya lebih lanjut. Abu yang didapat ditentukan dengan alat IR. IR untuk menentukan jenis bahan pengisinya.
Analisis kemurnian dilakukan untuk mengetahui apakah suatu bahan kimia karet masih dalam bentuk aslinya, serta masih memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan pencampur pengolahan karet. Yang dimaksud dengan bahan kimia karet adalah bahan pencepat, bahan pelunak, antioksidan, penyetabil dan bahan – bahan lain yang diperlukan dalam jumlah sedikit sebagai bahan penbantu dalam pengolahan karet. Analisis dilakukan dengan menggunakan TLC atau IR.
Identifikasi blooming dilakukan untuk mengetahui apakah noda yang timbul pada permukaan barang karet berasal dari bahan kimia dari barang karet tersebut yang muncul ke permukaan dan mengetahui jenis bahan penyebab blooming tersebut. Identifikasi staining dilakukan untuk mengetahui apakah timbul perubahan warna pada permukaan karet apabila bersentuhan dengan bahan – bahan tertentu, misalnya logam besi dan tembaga, serta untuk mengetahui jenis bahan kimia penyebab staining tersebut. Analisis jenis bahan – bahan tersebut dilakukan dengan alat TLC atau spot test.
