AKADEMI TEKNOLOGI KULIT YOGYAKARTA

2010

PEMBUATAN PRODUK

KARET DAN PLASTIK BALAI BESAR KULIT, KARET DAN PLASTIK

TBKKP.TPL.2008

W W W . H I M A B A . T P L . 2 0 0 8

2

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa

karena atas rahmat dan hidayah-Nya maka penyusun telah berhasil

menyelesaikan laporan praktikum mengenai “Pembuatan Kompon Sol Sepatu

dan Pembuatan Barang Plastik”. Laporan yang sederhana ini disajikan dari

bahan materi yang diambil dari hasil pengamatan dari praktikum, Tanya

jawab bahkan buku dan situs internet sebagai pelengkapnya. Dalam laporan

ini berisi tentang cara pembuatan kompon sol sepatu dan pembuatan barang

plastic.

Atas terselesainya laporan praktikum ini penyusun pada kesempatan

ini mengucapkan terima kasih kepada:

1. Sri Budiasih,BSc selaku dosen pembimbing mata kuliah Teknik

Pembuatan barang karet dan plastik.

2. Bapak – bapak dan ibu asisten dosen.

3. Teman-teman yang telah membantu terlaksanakannya penyusunan

laporan ini yang tidak dapat disebutkan satu demi satu.

Akhir kata “tiada gading yang tak retak”, begitu pula dengan laporan

ini. Oleh karenanya kritik dan saran tetap dinantikan untuk membantu

penyempurnaan penyusunan makalah dimasa yang akan dating. Semoga

laporan ini bermanfaat bagi penyusun pada khususnya dan pembaca pada

umumnya

3

PRAKTEK PEMBUATAN KOMPON SOL

I. TUJUAN

Mempelajari pembuatan kompon karet meliputi bahan penyusun, proses

komponding dan peralatannya.

II. DASAR TEORI

KOMPON SOL SEPATU

Sepatu yang baik adalah sepatu yang jika digunakan pemakai merasa nyaman.

Kenyamanan pakai dari suatu produk sepatu akan sangat dipengaruhi dari

komponen-komponen penyusunnya, yaitu upper dan yang paling utama adalah

bagian sol sol yang baik sangat dipengaruhi dari komponnya.

Menurut Abednego (1979) proses pembuatan barang jadi karet secara umum

pada dasarnya terdiri dari proses:

1. Pembuatan kompon (compounding)

2. Pemberian bentuk (molding)

3. Pemasakan (vulkanisasi)

A.. Pengertian kompon karet

Menurut Abednego (1979) kompon karet adalah campuran karet mentah dengan

bahan-bahan kimia yang belum divulkanisasi.

Proses pembuatan kompon adalah proses pencampuran antara karet mentah

dengan bahan- bahan kimia karet ( bahan aditip).

Bahan penyusun kompon karet

Karet mentah

Karet mentah dapat berupa karet alam maupun karet sintetis yang

mempunyai sifat berbeda- beda satu dengan yang lainnya. Pemilihan jenis karet

yang akan digunakan dalam pengolahan kompon karet akan menetukan sifat-

sifat barang jadi yang akan dihasilkan. Karet alam berasal dari getah pohon

karet yang diolah menjadi RSS, crumb rubber, karet krep, dsb. Karet sintetis

merupakan karet tiruan yang dibuat untuk mengganti karet alam atau untuk

keperluan tertentu antara lain IR, SBR, BR, EPDM, NBR, dsb

4

Karet yang digunakan untuk kompon terdiri dari dua jenis, yaitu karet

alam dan karet sintetis.

Karet alam adalah sumber karet yang berasal dari getah pohon karet

(lateks), yng diperoleh dengan menyadap/melukai kulit kambium pohon karet.

Karet alam memiliki beberapa karakteristik, yaitu:

a. Viskositas rendah

b. Ketahanan oksidasi tinggi

c. Impurity rendah

Dengan memperhatikan karakteristik karet alam tersebut, maka dapat

diatur pula sifat-sifat hasil pereduksinya. Pada dasarnya ada dua metode untuk

mengatur sifat pematangan hasil produksi, yaitu:

a. Dengan memilih kondisi koagulasi atau kondisi pengolahan lainnya yang

lebih tepat

b. Dengan menggunakan bahan-bahan kimia pengolahan tertentu

Dengan mengetahui sifat-sifat pematangan tersebut, maka kesulitan

untuk memenuhi karakteristik tertentu bisa diminimalisir.

Karet sintetis adalah karet yang berasal dari hasil samping pengolahan

minyak bumi, yang kemudian melalui reaksi polimerisasi menjadi suatu

material baru yang sifat-sifatnya mendekati sifat-sifat karet alam.

Dari pengertian kompon, diketahui bahwa dalam proses pembuatannya

digunakan baha-bahan kimia yang ditambahkan pada bahan baku karet untuk

memperoleh sifat fisik dan kimiawi dari kompon karet yang lebih baik. Bahan

kimia kompon dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu bahan kimia utama dan

bahan kimia pembantu proses (processing aids).

Bahan kimia utama adalah bahan kimia yang digunakan untuk

meningkatkan sifat-sifat fisis karet, sehingga produk karet yang dihasilkan akan

memiliki sifat fisis dan kimiawi yang lebih stabil. Bahan kimia utama terdiri dari

accelerator, filler, bahan pemvulkanisasi, dan antioksidant.

a. Accelerator adalah senyawa-senyawa kimia yang apabila ditambahkan pada

kompon karet sebelum proses vulkanisasi akan mempercepatproses

vulkanisasi. Selain itu, penggunaan accelerator akan mengurangi jumlah

bahan pemvulkanisasi yang digunakan.

5

Abednego (1979) mengatakan bahwa bahan pencepat adalah

katalisator dalam proses vulkanisasi. Beberapa keuntungan yang diperoleh

dengan mneggunakan accelerator antara lain:

Penggunaan panas alat dapat dikurangi

Hasil akhir lebih seragam

Dapat digunakan bahan dasar kualitas rendah

Dapat memperbaiki sifat-sifat fisis barang jadinya

Dapat memperbaiki performansi dan kemampuan untuk diberi warna

Meningkatkan daya tahan terhadap aging

Mengurangi kecenderungan untuk memisahkan diri dari permukaan

Sedangkan De Boer (1952) mengatakan bahwa pemberian bahan

pencepat di dalam belerang karet, akan memberikan kebaikan seperti:

waktu vulkanisasi lebih pendek, penggunaan belerang berkurang.

Berikut merupakan klasifikasi bahan pencepat

Tabel 1 klasifikasi accelerator

No Accelerator Modulus Tensile strength Activit

y

1

2

3

4

5

6

7

8

Dithiocarbamate

Xanthates

Theurans disulfida

Mercapto benzo

thiarok

Vulkanol

Aldehyde amine

P. Nitroso dimethyl

amine

Echylidene aniline

Aldehyde amonia

H

H

L

H

H

L

L

H

H

L

H

H

L

L

2

1

3

6

7

8

5

9

6

9

10

11

Guanidine

Hexa

L

H

H

L

H

H

10

11

12

Sumber : Babbit O. Robert (1978)

Keterangan tabel:

H = high (tinggi) ; L = low (rendah)

Modulus : daya tahan terhadap kekuatan tarik pada waktu karet ditarik

200% terhadap panjang mula-mula.

Tensile strength : daya tahan terhadap kekuatan tarik pada waktu karet

putus.

Activity : urutan aktivitas bahan pencepat, makin tinggi nilainya makin bagus

aktivitasnya.

Bahan pencepat yang digunakan dapat berupa satu atau kombinasi

dari dua atau lebih jenis pencepat. Berdasarkan fungsinya bahan pencepat

dapat dibedakan menjadi bahan pencepat primer dan bahan pencepat

sekunder.

gambar 1 skema klasifikasi accelerator berdasarkan fungsi

Keterangan bagan:

Accelerator primer

Thiazol (semi cepat), contoh: MBT, MBTS

Sulfenamida (cepat-ditunda), contoh: CBS

berdasar fungsi

accelerator primer

thiazol

sulfenamida

accelerator sekunder

guanidine

thiuram

dithiokarbamat

dithiofosfat

7

Accelerator sekunder

Guanidine (sedang), contoh:DPG, DOTG

Thiuram (sangat cepat), contoh: TMT, TMTD

Dithiokrabamat (sangat cepat), contoh: ZDC, ZDMC

Dithiofosfat (cepat),contoh: ZBPP

b. Filler (bahan pengisi)

Bahan pengisi adalah bahan yang berfungsi untuk mengubah atau

memperbaiki sifa fisis barang jadi karet, seperti daya tahan terhadap

gesekan, irisan, dll.

Klasifikasi filler berdasarkan fungsinya

gambar 2 skema klasifikasi filler berdasar fungsi

Keterangan bagan:

Reinforcing filler : filler yang selain berfungsi sebagai pengisi juga akan

berpengaruh terhadap sifat-sifat fisis karet dan akan menambah

kakuatan tarik, daya tahan terhadap gesekan, dll.

Contoh : carbon black, ZnO, Magnesium karbonat

Inert filler : filler yang hanya berfungsi sebagai penambah volume saja.

Contoh : CaCO3, kaolin, BaSO4

c. Bahan pemvulkanisasi

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 yang khusus digunakan untuk memvulkanisasi karet alam

atau karet sintetis jenis SBR, NBR, IR, dan EPDM. Bahan-bahan lain yang

dapat digunakan adalah selenium, peroksida, oksida logam, dinitro benzene,

dll.

d. Anti oksidan

filler

reinforcing filler

inert filler

8

Penambahan anti oksidan pada kompon karet akan menghambat

kerusakan karet karena udara (O2), sinar matahari, dan ozon. Karet tanpa

anti oksidan akan mudah teroksidasi sehingga menjadi lunak kemudian

lengket dan akhirnya menjadi keras dan retak-retak (aging).

Pemakaian anti oksidan harus memenuhi babarapa syarat, antara lain:

Mudah terdispersi pada seluruh bagian karet

Inert terhadap hasil-hasil vulkanisasi pada setiap jenis tegangan

Tidak mempunyai pengaruh terhadap warna hasil vulkanisasi

Contoh bahan anti oksidan adalah:

Waxes, dipakai terutama untuk mencegah proses aging yang disebabkan

oleh sinar matahari dan ozon

Phenol, baik digunakan untuk mencegah proses aging yang disebabkan

oleh flexing

Sedangkan bahan kimia pembantu proses adalah bahan kimia yang

digunakan dengan tujuan untuk meningkatkan performansi/tampilan dari

produk karet. Bahan-bahan ini ditambahkan pada kompon karet sesuai dengan

kebutuhan atau tujuan. Processing aids terdiri dari anti degradant, color and

colors, inhibitor (penghambat), softener (pelunak), deodor (pewangi), blowing

agent (bahan peniup atau penghembus), bahan pembantu lain seperti

homogenizer, peptizer, senyawa pendispersi, tackifier, dll.

e. Bahan pelunak (softener)

Adalah bahan yang berfungsi untuk melunakkan karet mentah ag

mudah diolah menjadi kompon karet. Jenis bahan pelunak antara lain

jenis aromatic, naftenik, ester, dsb.

f. Bahan kimia tambahan

Bahan ini ditambahkan ke dalam 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, dsb.)

9

B. Penyusunan Kompon Karet (formulasi)

Pada penyusunan formulasi kompon karet yang paling penting adalah

menentukan jenis atau campuran karet mentah. Kemudian baru ditentukan

bahan pengisi, sistem vulkanisasi, bahan pencepat, dan aktivator. Terakhir

adalah penentuan processing aids yang diperlukan sesuai dengan spesifikasi

teknis barang jadi karet yang akan dibuat.

Dalam menyusun formula kompon yang spesifikasinya ditentukan oleh

konsumen, selain harus memperhatikan sifat-sifat vulkanisatnya yang harus

memenuhi persyaratan juga perlu memperhatikan biaya kompon dan tahap –

tahap pengolahan.

Untuk membuat bahan jadi karet yang bahan penyusunnya terdiri dari

karet (elastomer) dan bahan-bahan kimia karet (bahan aditif), pertama yang

harus ditentukan adalah penentuan jenis karet (elastomer) yang tepat dan

bahan-bahan penyusun kompon yang diperlukan untuk memenuhi spesifikasi

teknis harus benar-benar dipahami mengenai:

a. Sifat-sifat karet yang dipilih

b. Vulkanisasi atau sistem curing untuk memperoleh sifat-sifat utama yang

dikehendaki

c. Bahan-bahan lain yang mempunyai peran dalam mempengaruhi spesifikasi

teknisdan ketahanan usang yang dikehendaki

d. Peralatan yang tepat untuk pengolahan kompon

e. Kompon yang mempunyai nilai komersial

f. Cara pengujian dan evaluasi bahan baku juga produk akhir

Pemilihan karet (elastomer)

Dalam merancang kompon tahap yang terpenting dan biasanya tahap

pertama adalah memilih jenis karet (elastomer). Sifat umum yang dimiliki

semua elastomer antara lain elastis, fleksibel, liat, dan kedap terhadap air

dan udara. Selain itu setiap elastomer memiliki sifat-sifat khusus dan unik

demikian juga dengan harganya. Maka pemilihan jenis elastomer untuk

mendapatkan spesifikasi teknis yang tertentu selain mempertimbangkan

10

sifat dasarnya juga perlu mempertimbangkan harga dan cara

pengolahannya.

Pemilihan sistem vulkanisasi

Vulkanisasi adalah kunci dari keseluruhan teknologi karet, walaupun

kadar barang yang terlibat dalam proses vulkanisasi tidak lebih dari 0,5-5%

dari berat keseluruhan campuran, namun proses ini memegang peranan

penting dalam pembentukan sifat kimia dan fisika yang dikehendaki.

Berikut adalah beberapa definisi vulkanisasi menurut beberapa ahli.

Proses vulkanisasi adalah proses pematangan karet mentah dengan

menggunakan panas belerang (S), disamping itu daya guna karet mentah

akan bertambah karena sifat-sifat fisisnya menjadi lebih baik.

Menurut Good Year yang disitasi oleh De Boer (1952) mengatakan

bahwa karet mentah bila dihangatkan dengan menggunakan belerang akan

dapat memperbaiki sifat-sifat fisis karet.

Tujuan dari vulkanisasi adalah untuk mendapatkan karet jadi yang

memiliki sifat fisis yang baik sehingga menjadi barang yang lebih berdaya

guna.

Eurich (1978) mengatakan bahwa proses vulkanisasi adalah

membuat bahan (karet mentah) menjadi elastis. Pada umumnya terjadi

pembentukan jaringan molekul secara kimia dan rantai molekul yang bebas.

Molekul karet akan bereaksi dengan zat kimia yang ditambahkan

membentuk jaringan yang stabil sehingga tidak mudah berubah bentuknya.

Abednego (1979) mengatakan bahwa proses vulkanisasi adalah

reaksi pengikatan karena molekul-molekul karet yang semula bebas

bereaksi dengan bahan-bahan pemvulkanisasi membentuk jaringan tiga

dimensi yang mantap. Kompon karet yang semula lembek, lengket, dan

plastis. Setelah proses vulkanisasi kompon karet menjadi elastis.

Barron (1947) mengatakan bahwa penambahan belerang sebagai

bahan pemvulkanisasi mempunyai pengaruh: karet menjadi matang, tensile

strength bertambah tinggi, sukar larut dalam solvent, dan karet menjadi

elastis.

Menurut Prins yang disitasi oleh Barron (1947) mengatakan bahwa

pada proses vulkanisasi yang menggunakan belerang akan terjadi reaksi :

11

gambar 3 reaksi antara sulfur dan molekul karet pada vulkanisasi

S seperti yang terlihat pada reaksi 1 berbentuk S bebas yang artinya S

tidak ikut bereaksi dengan karet. Sedang pada reaksi 2 dan 3, S ikut

berikatan dengan karet sehingga tidak dapat dipisahkan.

Abednego (1979) mengatakan bahwa prose vulkanisasi dapat

dilakukan dengan cara:

Pemanasan serta tekanan dalam acuan (moulding)

Dengan uap terbuka (open steam) dalam autoclaf, barang karet yang

dimasukkan dalam mandret atau digantung dalam bak yang berisi talk

Dengan kain berlapis, kompon karet atau beltingsecara terus menerus

pada silinder pemisah.

Dari bebrapa pengertian di atas

C. Compounding/proses komponding/mixing

Proses komponding biasanya menggunakan alat pencampur (mixer), yang dapat berupa

internal mixer (mesin giling tertutup) dan open mill (mesin giling terbuka). Alat

pencampur yang paling sederhana adalah mesin giling terbuka yang terdiri dari dua rol

keras dan permukaannya licin. Kecepatan dari kedua rol tersebut berbeda

(penggilingan dengan friksi). Lebar celah di antara kedua rol dapat diatur disesuaikan

dengan banyaknya kompon dan keadaan kompon. Sebelum proses pencampuran, karet

CH

CH3C+ S + C CH

C CH3HC

H3C1.

2.

CH C

CH3

CH

CH3C

CH

CH3C+ S +

+ S(free sulphur)

CH

HC

C

CH

CH3

S

3.CH

CH3C + S

HC

CH3C

S

12

mentah terlebih dahulu dilunakkan yang disebut sebagai proses mastikasi yang

bertujuan untuk mengubah karet yang padat dan keras menjadi lunak (viskositas

berkurang) agar proses pencampuran dengan bahan kimia menghasilkan dispersion

yang merata (homogen). Pencampuran dimulai setelah karet menjadi plastis dan suhu

rol hangat. Celah antara dua rol (nip) sedemikian rupa sampai diperoleh tumpukan

material di atas rol yang disebut bank, kemudian bahan-bahan kimia yang berbentuk

serbuk segera ditambahkan kecuali belerang. Penggulungan dan pemotongan juga

dilakukan. Penambahan bahan pengisi dilakukan sedikit demi sedikit. Langkah terakhir

adalah pemasukan belerang. Setelah semua bahan kimia tercampur, kompon karet yng

dihasilkan dipotong dan dikeluarkan dari mesin giling, kemudian dimasukkan kembali

ke dalam gilingan untuk dibentuk sebagai lembaran dengan ketebalan sesuai dengan

kebutuhan. Dalam menyusun formula yang spesifikasi teknisnya ditentukan oleh

konsumen, selain harus memperlihatkan sifat – sifat vulkanisatnya yanng harus

memenuhi persyaratan juga perlu memperhatikan biaya kompon dan tahap

pengolahan. Untuk membuat barang jadi karet yang bahan penyusunnya terdiri dari

karet (elastomer) dan bahan – bahan kimia karet (bahan aditif), seorang compounder

pertama-tama harus menetukan jenis karet (elastomer) yang tepat dan bahan- bahan

penysusun kompon yang diperlikan untuk memenuhi kondisi produk akhir, oleh karena

itu, beberapa hal berikut perlu dipahami betul.

a. Sifat- sifat karet yang dipilih

b. Vulkanisasi atau sistem curing untuk memperoleh sifat – sifat utama yang

dikehendaki

c. Bahan – bahan lain yang mempunyai peran dalam mempengaruhi spesifikasi

teknis dan ketahanan usang yanng dikehendaki

d. Peralatan yang tepat untuk pengolahan kompon

e. Kompon yang mempunyai nilai komersial

f. Cara pengujian dan evaluasi bahan baku dan produk akhir

D. Pemberian Bentuk

Soewarti (1979) mengatakan bahwa kompon karet pada umumnya dapat

diberi bentuk dengan beberapa cara:

a. Dibentuk dengan cara ekstrusi menggunakan mesin extruder (extruding)

13

b. Dibentuk dengan melapisi kain kompon karet pada mesin kalender

(callendering)

c. Dibentuk dengan menggunakan acuan pada mesin berupa vulkanisasi

menggunakan panas listrik atau uap bertekanan tinggi (moulding)

d. Melapisi kain dengan larutan kompon karet dalam pelarut, pada mesin

pelapis (spreading)

Kompon karet dapat dibentuk dengan 3 cara:

1. Kompon karet diekstruksi melalui mesin ekstruder.

Kompon karet dalam bentuk pita panjang secara terus menerus

dimasukkan kedalam mesin ekstruder melalui lubang pengisi (hopper).

Didalam ekstruder, kompon karet dipanaskan dan ditekan kebagian kepala

ekstruder. Pada kepala ekstruder terdapat acuan ekstruder, dimana kompon

karet ditekan keluar lewat bagian ini. Bentuk lubang pada acuan ekstruder

dibuat sesuai dengan bentuk produk karet yang akan dihasilkan. Oleh karena

kompon karet setelah ditekan keluar dari mesin ekstruder akan mengembang,

maka ukuran lubang acuan ekstruder harus dibuat lebih kecil dari ukuran

produk karetnya. Makin tinggi kadar karet dalam kompon karet, maka akan

semakin tinggi pula pengembangannya (higher die swell). Selanjutnya

viskositas kompon karet yang rendah, akan menghasilkan produk dengan

permukaan yang lebih baik dan akan meningkatkan produksi. Pengaturan

suhu pada mesin ekstruder adalah penting. Suhu yang terlalu rendah akan

menghasilkan produk dengan permukaan yang kasar. Sedangkan suhu yang

tinggi dapat menyebabkan pravulkanisasi pada kompon karet didalam mesin

ekstruder. Dengan mesin ekstruder dapat dihasilkan berbagai jenis profil

karet berbentuk panjang seperti pipa, bakalan telapak ban, ban dalam.

2. Kompon karet dilewatkan mesin kalender membentuk lembaran kompon

tipis.

Kompom karet yang telah dipanaskan di mesin giling pemanas,

dimasukkan secara teratur pada celah penerima (feed nip) mesin kalender.

Lembaran kompon karet yang keluar merupakan lembaran yang panjang

dengan tebal yang merata dan permukaannya licin. Untuk dapat menghasilkan

14

lembaran kompon karet yang seragam, maka viskositas kompon karet harus

dijaga agar konstan, sehingga viskositas kompon karet dan suhu yang

dikerjakan pada mesin kalender haus selalu dikontrol. Suhu pada semua

mesin kalender jiga perlu dikontrol, karena suhu yang terlalu rendah akan

menghasilkan lembaran kompon karet yang permukaannya kasar. Sedang

suhu yang tinggi akan menyebabkan kompon karet melekat pada rol dan

mudah terbentuk gelembung udara (blister) pada lembaran kompon karetnya.

Untuk melapisi tenunan tekstil dengan kompon karet dengan mesin

kalender (skim coating), maka kompon karet bersama-sama dengan

tenunannya dimasukkan kecelah kedua rol mesin kalender. Cara lain adalah

menekan kompon karetnya masuk kedalam jaringan tenunan (fractioning)

seperti pada permukaan kanvas ban kendaraan. Dengan mesin kalender dapat

dihasilkan antara lain lembaran karet untuk membuat lantai karet, sabuk

pengangkut, kain jas hujan, dan kanvas untuk ban kendaraan.

3. Kompon karet dibentuk dalam acuan dan sekaligus dimasak pada mesin

kempa vulkanisasi.

Proses pemberian bentuk dengan mesin kempa vulkanisasi berbeda

dengan proses pemberian bentuk dengan menggunaan mesin ekstruder dan

mesin kalender. Pada mesin ekstruder dan kalender, kompon karet hanya

diberi bentuk, sedangkan proses vulkanisasinya dilakukan dengan mesin atau

alat lain. Pada mesin kempa vulkanisasi, kompon karet diberi bentuk dan

divulkanisasi pada mesin yang sama, yaitu pertama kompon karet

dimasukkan kedalam cetakan, lalu cetakan tersebut dipanaskan dan dikempa

dalam mesin kempa vulkanisasi, sehingga proses pemberian bentuk dan

vulkanisasi berlangsung pada saat yang sama. Pada mesin kempa vulkanisasi,

kompon karet dalam cetakan dikempa dan divulkanisasi diantara 2 pelat tebal

datar yang bagian dalamnya dapat dipanaskan dengan uap jenuh atau listrik.

Mesin kempa vulkanisasi ada yang tunggal dan ada yang bersusun.

a. Mesin kempa vulkanisasi tunggal

Pada mesin kempa vulkanisasi tunggal terdapat satu pasang pelat

tebal datar, yaitu plat atas dan plat bawah. Kedua plat datar tersebut pada

bagian dalamnya terdapat alur yang dapat dialirkan uap jenuh atau

dipasang elemen listrik sebagai sumber panas.

15

Plat atas dipasang pada kerangka mesin, sehingga tidak dapat

bergerak, sedang plat bawah dipasang pada bagian kempa hidrolik,

sehingga dapat digerakkan keatas dan 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 silinder hidrolik, plat akan

turun kebawah. Pada plat atas dan bawah dipasang thermometer untuk

mengetahui suhu pada masing-masing plat. Pada mesin kempa

vulkanisasi yang menggunakan uap jenuh sebagai sumber panas, kecuali

thermometer dapat pula dipasang manometer. Besarnya tekanan uap

jenuh didalam plat dapat dibaca pada manometer dan suhunya dapat

diketahui dengan menggunakan tabel berikut:

Tabel 2. Hubungan antar tekanan uap jenuh dengan suhu uap

Tekanan uap jenuh Perkiraan suhu (0C)

Atmosfer Kg/cm2

0

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

0

1,03

1,54

2,06

2,57

3,09

3,60

4,11

4,63

5,14

5,68

6,20

100

121

127

134

139

144

149

152

156

159

162

165

Tekanan uap jenuh dalam plat dapat diatur dengan memutar kran

yang terdapat pada pipa masuk uap jenuh kedalam plat atas. Untuk

memperoleh vulkanisat yang dapat matang dengan sempurna yang

memiliki sifat fisika optimum, maka kompon karet dalam cetakan harus

16

dikempa dan dipanaskan pada tekanan, suhu dan waktu vulkanisasi

tertentu. Waktu vulkanisasi optimum pada suhu tertentu, dapat

ditentukan dengan alat rheometer atau curometer.

b. Mesin kempa vulkanisasi bersusun

Mesin kempa vulkanisasi bersusun digunakan untuk mengempa dan

memanaskan beberapa cetakan sekaligus. Untuk maksud tersebut, maka

pada mesin kempa vulkanisasi bersusun terdapat banyak plat-plat tebal.

Plat atas dipasang pada kerangkan mesin, selanjutnya plat dibawahnya

menjadi plat bawah dan sekaligus menjadi plat atas bagi plat yang ada

dibawahnya lagi. Plat terbawah dipasang pada kempa hidrolik mesin

tersebut. Setiap cetakan ditempatkan pada ruang antar dua plat.

Untuk pemanasan, uap jenuh dialirkan melalui setiap plat tersendiri

dan untuk plat kedua dan seterusnya uap dimasukkan dan dikeluarkan

melalui pipa karet fleksibel yang tahan tekanan dan panas. Sisa uap dari

masing-masing plat dikeluarkan bersama melalui sebuah tabung

kondensasi. Untuk mengetahui suhu vulkanisasi, maka setiap plat

dipasang thermometer.

Vulkanisasi

Vulkanisasi merupakan tahap terakhir pada proses pengolahan barang jadi

karet.

1. Pengertian vulkanisasi

Proses vulkanisasi adalah suatu proses pematangan karet mentah dengan

menggunakan panas dan belerang (sulfur), disamping itu daya guna karet

mentah akan bertambah sifat-sifat fisisnya akan menjadi lebih baik.

Menurut Good Year yang disitasi oleh De Boer (1952) bahwa karet

mentah bila dihangatkan dengan belerang akan dapat memperbaiki sifat-sifat

fisis karet. Tujuan dari proses vulkanisasi adalah untuk mendapatkan karet

jadi yang mempunyai sifat fisis yang baik sehingga menjadi barang yang lebih

berguna.

Eurich (1978) mengatakan bahwa proses vulkanisasi adalah membuat

bahan (karet mentah) menjadi elastis. Pada umumnya terjadi pembentukan

jaringan molekul dengan cara kimia dari rantai molekul yang bebas. Molekul

17

karet akan bereaksi dengan zat kimia yang ditambahkan membentuk jaringan

yang stabil sehingga tak mudah berubah bentuknya.

Abednego (1979) mengatakan bahwa proses vulkanisasi adalah

merupakan reaksi, karena molekul-molekul karet yang mula-mula bebas dan

dapat bergerak-gerak dengan bebas, bereaksi dengan bahan pemvulkanisasi

membentuk jaringan 3 dimensi yang mantap. Kompon karet yang pada

mulanya lembek, lengket, dan plastis, setelah divulkanisasi menjadi elastis.

Barron (1947) mengatakan bahwa penambahan belerang sebagai bahan

pemvulkansasi mempunyai pengaruh karet menjadi matang, tensile strength

bertambah tinggi, sukar larut dalam rolveat, dan karet menjadi elastis.

Abednego (1979) mengatakan bahwa pada proses vulkanisasi dapat

dilakukan dengan cara:

a. Vulkanisasi dengan pemanasan serta tekanan dalam acuan (moulding).

b. Vulkanisasi dengan uap terbuka (open steam) dalam otoklaf, barang karet

yang dimasukkan dalammandret atau digantung dalam bak yang berisi

talk.

c. Vulkanisasi dengan kain berlapis, kompon karet atau belting secara

kontinyu pada silinder pemisah.

2. Mekanisme vulkanisasi belerang

Berdasarkan penelitian Shelee, Moore, Bateman, dll, mekanisme

vulkanisasi belerang dapat ditunjukkan seperti gambar berikut.

18

S

S

S

S

S

S

SS

+ pencepat Acc-R

penggiat ZnO

Acc S8 Zn

R

R

AccS8

(kompleks pengaktif belerang)

(+) karet

S8 Acc

(-) pencepatS8

S1,2

(-) belerang(karet)

molekul belerang (S8)

Gambar 1. Mekanisme vulkanisasi belerang

Pada awal reaksi terjadi pemutusan lingkaran S8 dan terbentuk zat

perantara berbentuk kompleks pengaktif belerang yang melibatkan bahan

pencepat dan ZnO. Zat perantara melepaskan rantai belerang oligomer yang

reaktif dan oligomer tersebut menyerang posisi atom C aliklik pada molekul

karet dan membentuk ikatan silang. Selama pemanasan yang relative lama

pada proses pemasakan, ikatan polisulfida akan putus dan membentuk ikatan

silang yang lebih pendek. Sebagai akibatnya monomolekuler belerang yang

putus membentuk ikatan silang yang baru atau ikatan intermolecular

sepanjang molekul karet. Terbentuknya ikatan belerang intermolecular

menyebabkan berkurangnya ikatan silang dan peristiwa ini disebut reserve.

molekul karet

S

AccS1

S2Sx

S

S1

2

2

Gambar 2. Struktur ikatan silang dan ikatan intermolecular pada vulkanisat

karet

Keterangan:

19

S1 : monosulfida

S2 : disulfide

Sx : polisulfida (x ≥ 3)

1 : gugus pencepat

2 : ikatan belerang intermolekuler

III. BAHAN DAN ALAT

Bahan

Karet mentah dan bahan- bahan kimia karet sesuai dengan formulasi pada

table

No bahan phr gram

berat jenis

(gr/cm3) volume (cm3)

kontribusi

kekerasan

(shore A)

1 pale crepe 100 300 0.93 322.58 40

2 carbon black 40 120 1.8 66.67 + 0.5 x phr

3 CaCO3 30 90 2.7 33.33 + 1/7 x phr

4 minarex oil 5 15 2 7.5 -0.5 x phr

5 ZnO 3 9 5.57 1.62

6 asam stearat 1.5 4.5 0.85 5.29

7

dispergator

FL 2 6 0.9 6.67

8 pilnox TDQ 1 3 1.1 2.73

9 pilflex IP.13 2 6 1 6

10 PVI 0.2 0.6 1.3 0.46

11 MBT 0.7 2.1 1.7 1.24

20

12 MBTS 0.7 2.1 1.5 1.4

13 TMT 0.8 2.4 1.4 1.71

14 Sulfur 2.5 7.5 2.07 3.62

A. Alat – alat yang digunakan untuk membuat kompon sol sepatu:

- Neraca analitik

- Timbangan tepung

- Open mill (two roll mill)

- Alat – alat bantu

B. Alat – alat yang digunakan untuk pencetakan yaitu:

- Cetakan sol (acuan)

- Mesin press (mesin kempa)

IV. LANGKAH KERJA

Prosedur kerja dalam pembuatan kompon karet sol sepatu :

Penimbangan bahan – bahan sesuai dengan formulasi yang telah ditetapakan

yaitu formulasi kompon karet untuk sol luar sepatu.

Urutan pembuatan kompon karet:

o RSS dimastikasi sampai cukup plastis

o Dimasukkan satu persatu secara bergantian berturut – turut dispergator

FL, ZnO, asam stearat, pilnox TDQ, pilgard PVI, digiling sampai homogeny

o Carbon black dimasukkan setengahnya sedikit demi sedikit digiling sampai

homogen, kemudian masukkan kaolin sedikit demi sedikit sampai habis.

o Setengah carbon black sisa dimasukkan sedikit demi sedikit diselingi

dengan penambahan bahan pelunak sampai habis ( yang terakhir harus

carbon black)

o MBT, MBTS dan TMT dimasukkan satu per satu sambil digilas sampai

homogen.

o Kompon dikeluarkan dari rol, didinginkan sebentar, kemudian

ditambahakan belerang dan digiling lagi sampai homogen.

21

o Kompon dikeluarkan dari rol, kemudian dibuat bentuk lembaran dengan

ketebalan tertentu.

o Kompon diperam selama kurang lebih 1 hari, kemudian siap untuk dicetak

vulkanisasi.

Prosedur kerja pencetakan (proses pemberian bentuk) dan vulkanisasi

Cetakan disiapkan, permukaannya dibersihkan dan apabila diperlukan dapat

diolesi dahulu dengan minyak silicon untuk membantu pelepasan barang jadi

hasil cetakan.

Kompon diatur dalam cetakan.

Mesin kempa (press) dipanaskan pada suhu 1500C.

Cetakan yang sudah diisi kompon dimasukkan kedalam mesin kempa dan plat

atas dan plat bawahdiatur pada posisi menempel langsung pada cetakan,

dilakukan preheat kira – kira 5 menit.

Dilakukan pengepresan dengan tekanan kira – kira 100 kg/cm2..

V. HASIL DAN PEMBAHASAN / PERHITUNGAN

A. Hasil perhitungan

No. Bahan Phr Gram Berat

jenis

g/cm2

Volume

(cm3) =

berat/berat

jenis

Kontribusi

kekerasan

(share A)

1 Pale crep (

karet alam )

100 300* 0,93 322,58 40

2 carbon black (

filter penguat )

40 40/100

x 300 =

120

1,8 66,67

3 CaCO3 / kaolin 30 30/100 2,7 33,3

22

(filler) x 300 =

90

4 Asam stearat

(activator/

penggiat)

1,5 1,5/100

x 300 =

4,5

0,85 5,294

5 ZnO ( activator

/ penggiat )

3 3/100 x

300 = 9

5,57 1,6157

6 Minarex oil (

softener /

pelunak )

5 5/100 x

300 = 15

2 7,5

7 Dispergator FL

(dispersing

agent)

2 2/100 x

300 = 6

0,9 6,67

8 Pilnox TDQ

(anti oksidan )

1 1/100 x

300 = 3

1,1 2,727

9 Piflex IP.13

(anti ozon)

2 2/100 x

300 = 6

1 6

10 PVI

(inhibitor/peng

hambat

scorching )

0,2 0,2/100

x 300 =

0,6

1,3 0,46

11 MBT (

accelerator /

pencepat )

0,7 0,7/100

x 300 =

2,1

1,7 1,235

12 MBTS (

accelerator /

pencepat )

0,7 0,7/100

x 300 =

2,1

1,5 1,4

13 TMT (

accelerator /

pencepat )

0,8 0,8/100

x 300 =

2,4

1,4 1,71

23

14 Sulfur/beleran

g (bahan

pemvulkanisasi

)

2,5 2,5/100

x 300 =

7,5

2,07 3,62

Jumlah 189,4 568,2 24,8 460,7818

Catatan : phr (per hundred rubber) merupakan satuan yang digunakan dalam

formulasi kompon.

Phr = berat bahan x 100

berat karet

berat bahan = ( berat karet / 100 ) x Phr

volume = berat bahan gram

berat jenis gram/cm3

Catatan : Data Phr dan perhitungan berat bahan serat volume sudah tertera

pada tabel di atas.

Spesific Gravity = berat awal (gram)

Total volume (cm3)

= 568,2 gram

460,7818 cm3

= 1,233 gram / cm3

Persen lost weight = berat awal – berat akhir x 100 %

Berat awal

= (568,2 – 562,5 ) garm x 100 %

568,2 gram

= 1,003 %

Kontribusi kekerasan

Karet alam = + 40 shore/100 phr

Carbon black = + 0,5 shore A/1 phr

Minarex Oil = +0,25 shote A/1 phr

24

Minarex Oil = - 0,5 shore A/1phr

Perkiraan kekerasan kompon adalah sebagai berikut:

Karet alam = + 40

Carbon Black = + 0,5 x 40

= + 20

Kaolin = + 0,25 x 30

= + 7,5

Minarex Oil = - 0,5 x 5

= - 2,5

Total = 65

B. PEMBAHASAN

Dalam praktikum ini kami membuat kompon karet dan juga

mencetak kompon karet tersebut menjadi sol sepatu. Dalam praktikum

ini kami hanya membuat kompon sol sepatu. Dalam praktikum

pembuatan kompon sol sepatu ini, kami menggunakan bahan dasar pale

Crepe. Dalam pembuatannya tidak hanya karet mentah saja. Akan tetapi,

yang ditambahakan yaitu bahan – bahan additive misalnya seperti bahan

pemvulkanisasi,bahan pencepat, bahan penggiat, bahan

antidegradant,bahan pengisi dll.

Sebelum membuat suatu produk dari sol sepatu seharusnya

melewati beberapa tahapan dalam pembuatan bang jadi karet adalah

sebagai berikut :

1. Desain kompon (perencanaan formulasi kompon)

2. Mastikasi

3. Pencampuran (mixing)

4. Pemberian bentuk

5. Pemasakan (vulkanisasi)

Dalam mendesain kompon harus merencanakan formulasi

kompon terlebih dahulu. Pada awalnya dalam pembuatan masih dalam

25

tahap coba – coba atau Trial and Error. Akan tetapi, apabila dalam trial

and error tersebut mengalami keberhasilan maka dapat digunakan dalam

skala besar atau pabrik.

Dalam hal ini pada praktikum kami tidak merencanakan formulasi

sendirI akan tetapi, mendapatkan formulasi yang sudah ada atau sudah

diaplikasikan sebelumnya. Jadi, kami tidak membuat formulasi sendiri.

Adapaun bahan – bahan serat fungsinya yang dipakai dalam pembuatan

kompon sol sepatu dapat dilihat pada table dibawah ini :

Berikut ini adalah fungsi masing - masing bahan pada formulasi kompon:

1. Kompon pada sol hitam

No. Bahan Fungsi

1. Pale crepe Sebagai bahan dasar kompon

2. Carbon black Sebagai bahan pengsisi penguat

3. CaCO3 Sebagai bahan pengisi

4. Minarek oil Sebagai bahan pelunak

5. ZnO Sebagai bahan pengaktif

6. Asam stearat Sebagai bahan pengaktif (kombinasi ZnO)

7. Dispergator FL Sebagai bahan pembantu untuk mendispersi

bahan additive masuk dan mendispersi kedalam

karet

8. Pilnox TDQ Sebagai bahan anti oksidan

9. Pilflex IP13 Sebagai bahan anti ozonan

10. PVI Sebagai bahan penghambat scorching

11. MBT Sebagai bahan pencepat primer

26

12. MBTS Sebagai bahan pencepat primer

13. TMT Sebagai bahan pencepat primer

14. Sulfur Sebagai bahan pemvulkanisasi

Untuk perhitungan formulasi kompon kita menggunakan patokan

phr artinya bahan aditif yang digunakan merupakan per 100 dari berat

karet. Misalkan pada formulasi kompon di atas, PALE CREPER dengan phr

100 dan ZnO dengan phr 3 ini memiliki arti berat ZnO yang di gunakan

adalah 3/100 (300) dari berat pale crepe . Untuk mengetahui berat bahan

kompon yang akan kita timbang kita perlu mengetahui faktor pengali.

Sedangk.an faktor pengali didapat dari berat kompon yang akan kita buat

dibagi dengan jumlah seluruh phr dari kompon. Namun, dalam praktiknya

dalam penimbangan bahan perlu dilakukan penimbangan bahan melebihi

formulasi yang telah ditentukan, hal ini dilakukan guna mengantisipasi

hilangnya bahan pada proses penggilingan. Dalam hal ini, kita dapat

mencari loss weight-nya nanti dengan menggunakan berat bahan yang

hilang atau yang dapat terabsorbsi ke dalam karet yang akan dibuat

kompon. Dengan rumus W1

1. Lost weight (%) =

Dengan: W1: jumlah berat bahan sebelum komponding

W2: berat kompon setelah jadi

Sebelum komponding di mulai sebaiknya semua bahan yang akan di

gunakan dipersiapkan dan bahan- bahan tersebut harus dalam keadaan serbuk.

Semakin kecil ukuran serbuk semakin baik pula pencampuran kompon karena

dengan ukuran yang kecil bahan -bahan mudah bereaksi dan tersebar secara

merata.

Arti dari komponding di sini adalah proses pencampuran kompon karet.

Sebelum komponding dilakukan biasanya rol dipanaskan terlebih dulu. Setelah

panas dilakukan mastikasi. Tujuan mastikasi adalah untuk menurunkan berat

27

molekul karet dan membentuk radikal bebas. Berat molekul karet berkurang

karena adanya pemutusan rantai molekul karet. Radikal bebas yang terbentuk

akan bereaksi dengan zat pemvulkanisasi. Tujuan dari mastikasi adalah untuk

melunakkan karet mentah agar nanti bahan kimia yang akan dicampurkan

menjadi merata.

Reaksi yang terjadi saat mastikasi adalah

CH3 CH3

CH2 – C= CH – CH2 CH – C= CH -– CH2

CH3 CH3

CH2 – C = CH - CH2 + CH2 – C=CH – CH2

Gambar 1.1

Reaksi pada mastikasi

Mastikasi sangat dipengaruhi oleh oksigen baik pada suhu rendah

maupun suhu tinggi

Hal ini dapat dilihat pada bagan di bawah ini

Gambar 1.2

Bagan pengaruh oksigen pada proses mastikasi

28

Mekanisme vulkanisasi dapat dilihat dari diagram berikut:

Dalam melakukan pencetakan mesin yang kami gunakan yaitu

mesin kempa dengan dilengkapi adanya panas dan tekanan. Sebelum

melakukan pencetakan sebaiknya menyiapkan pencetak atau mold yang

akan dipakai dalam hal ini yaitu berbentuk sol sepatu dengan ukuran 41

untuk sebelah kanan dan 40 untuk disebelah kiri. Dan mold tersebut

sebaiknya diolesi dengan menggunakan silicon oil agar dalam pencetakan

produk dapat dengan mudah dikeluarkan dari cetakan. Selain itu, mesin

kempa harus distel dahulu dengan suhu 1500C dan tekanan sebesar 150

atm. Dalam pengaturan suhu sebaik diatur agak kurang dari 1500C.

Karena apabila suhu tersebut di atur 1500Cnantinya dapat naik secara

perlahan yang dapat mengakibatkan kompon yang dicetak tidak sesuai

yang kita inginkan atau dengan kata lain rusak akibat suhu yang terlalu

tinggi.

Dalam pencetakannya kompon dipotong dan ditimbang sebanyak

200 gr. Dalam pencetakannya seharusnya kompon dilebihi. Karena

apabila dilakukan pencetakan produk yang dihasilkan tercetak dengan

baik. Dan setelah itu dilakukan preheat selama 5 menit. Preheat ini untuk

menyesuaikan agar kompon siap untuk dicetak.

R - R

Energy Mekanik

R R Terdapat Oksigen Tanpa oksigegen

Bergabung kembali ROO. +ROO.

R.+ R.

29

Setelah proses preheat dilakukan dilakukan pengepresan pada alat

kempa tersebut. Pada proses ini sebelumnya diatur terlebih dahulu waktu

pengepresan yakni 20-25 menit.

Proses vulkanisasi ini pada dasarnya adalah proses pembentukan

jembatan sulfur pada rantai-rantai karet disamping itu proses ini dapat

didefinisikan sebagai proses terjadinya ikatan 3 dimensi pada kompon

karet. Proses ini bertujuan mengubah karet yang mulanya bersifat

termoplastis menjadi termoset. Dengan kata lain proses vulkanisasi bisa

disebut dengan proses pematangan kompon. Mekanisme vulkanisasi

dapat dilihat dari diagram berikut:

Fragment organic dari bahan pencepat

Ac – Sx – Ac

Karet – Sx – Ac

Karet – Sx – karet molekul karet

Jembatan sulfida

Gambar 5. Mekanisme vulkanisasi

Setelah 25 menit, tekanan diturunkan dan plat mesin kempa

dibuka. Cetakan dikeluarkan dari mesin dan kemudian dilakukan proses

pendinginan dengan cara mengoleskan air pada cetakan dengan

menggunakan kain basah. Setelah dirasa sudah cukup dingin cetakan

dibuka dan sol sepatu dikeluarkan dari cetakan dengan hati-hati agar sol

tidak pecah dan dilakukan trimming atau merapikan sol dari sisa-sisa

pencetakan/scrap.

30

Pada praktikum kami, dalam melakukan pencetakan yang pertama

menggunakan waktu 25 menit dan pada pencetakan yang kedua pada

waktu 20 menit. Produk sol sepatu yang kami cetak berhasil dan

bentuknya baik atau dengan kata lain tidak cacat.

Pengolahan karet menjadi kompon merupakan suatu tahapan proses

yang saling terkait. Kompon karet ini dibuat dengan mengkombinasikan

beberapa bahan kimia yang saling mengisi hingga dapat mengubah sifat karet

yang tadinya elastis menjadi plastis. Pemilihan bahan -bahan yang akan

dicampur dengan karet disesuaikan dengan kualitas produk yang akan

dihasilkan. Konsentrasi bahan – bahan yang digunakan didasarkan pada phr

karet alam dan berat kompon yang akan dibuat.

Dalam Pengolahan kompon ini menggunakan mesin open mill atau mesin

penggilingan terbuka. Dengan menggunakan mesin terbuka maka kita dapat

mengamati kondisi pengolahan secara langsung. Hanya saja jika tidak berhati –

hati maka kompon dapat terkotori oleh debu dan bakteri – bakteri di udara.

Penentuan resep kompon langsung terkait dengan jenis produk yang

akan dibuat. Persiapan kompon ini meliputi pemilihan karet yang akan diolah,

penentuan macam- macam bahan kimia yang ditambahkan, serta banyaknya

bahan yang digunakan. Dimana jika kita ingin membuat kompon untuk sol

sepatu olahraga akan berbeda dengan kompon yang digunakan untuk sepatu

kantor maupun yang lainnya. Penambahan bahan –bahan kimia ini langsung

terkait dalam menentukan sifat kompon jadinya apakan kompon itu akan tahan

terhadap sinar matahari atau tidak, tahan terhadap minyak tidak. Semua itu

saling terkait dan saling melengkapi.

Setelah resep kompon dibuat, maka persiapan bahan dapat dilakukan

dengan menimbang bahan – bahan kimia yang akan diolah. Penimbangan ini juga

mempengaruhi hasil yang dibuat. Jika penimbangan dilakukan hanya asal- asalan

tanpa disertai ketelitian maka bahan –bahan yang berlebih ataupun kurang itu

maka mengganggu proses.

31

Karet alam merupakan jenis karet yang memiliki sifat yang baik untuk

pengolahan kompon. Hanya saja sebelum dicampurkan dengan bahan- bahan

lain karet alam harus dimastikasi hingga benar- benar lumat dan siap untuk

dicampur dengan bahan – bahan kimia lainnya. Untuk kombinasi pengolahan

karet alam dengan karet sintetis dapat dilakukan dengan cara mastikasi karet

alam terlebih dahulu baru kemudian dapat dicampur dengan karet sintetis.

Pada pembuatan kompon resep2 dimana menggunakan carbon black

sebagai fillernya maka kompon yang dihasilkanpun akan berwarna hitam.

Namun filler inipun tidak sepenuhnya menggunakan carbon black tetapi dengan

kombinasi filler jenis kaolin dan CaCO3. Kombinasi ini dimaksudkan untuk saling

melengkapi sifat masing- masing filler. Carbon black merupakan filler yang

mudah didapat dan murah, selain untuk mengisi dapat juga menambah

kekerasan. Hanya saja jika carbon black digunakan tanpa kombinasi dengan

bahan lain, maka kompon yang dihasilkan akan terlalu keras. Untuk itulah maka

perlu adanya kombinasi dengan bahan filler yang lain seperti kaolin dan CaCO3.

Filler sendiri tidak ditambahkan secara semuanya secara langsung karena akan

membuat bahan ini sulit tercampur rata dengan karet. Oleh karena itu maka

penambahan filler dilakukan sebanyak 2 kali dengan penambahan yang pertama

¾ bagian dan penambahan yang kedua ¼ bagian.

Penggunaan bahan –bahan lain seperti ZnO dan asam stearat

ditambahkan pada awal proses sebelum filler dimaksudkan. ZnO dan asam

stearat ini berperan sebagai activator yang akan mengaktifkan kinerja bahan –

bahan lain yang nantinya ditambahkan. Penambahan minyak dimaksudkan agar

kompon yang dihasilkan tidak terlalu kaku dan dapat lebih lembut/ lunak.

32

Dari hasil praktikum ada didapatkan data sebagai berikut

Kompon merupakan campuran karet dengan bahan – bahan kimia yang

mempunyai komposisi tertentu dengan cara pencampuran dengan

penggilingan dengan suhu tertentu.

Formulasi kompon karet tergantung dari produk/barang jadi karetnya.

Lost weight kompon sol sepatu yang yang dibuat adalah 0,792%.

Spesific gravity kompon sol sepatu yang dibuat adalah 65,84 gram/cm3.

Kontribusi kekerasan kompon sol sepatu yang dibuat adalah 61,8.

Pencetakan kompon sol sepatu dilakukan dengan mesin kempa dengan suhu

plat atas dan plat bawah adalah 150 0C dan dengan tekanan 150 kg/cm3.

Pre heat dilakukan selama 5 menit dan pencetakan 1 dilakukan selama 25

menit sedangkan pada pencetakan kedua 20 menit.

33

PEMBUATAN BARANG PLASTIK SISTEM INJEKSI

I. TUJUAN

Mempelajari teknologi pembuatan barang plastic dengan cara cetak injeksi

(injection moulding).

II. DASAR TEORI

Cetak injeksi (injection moulding) merupakan proses pembuatan barang

dari plastic terutama dari kelompok thermoplastic (PVC, PE, PP, PS, dsb) yang

mempunyai cirri khas kea rah produksi secara masal, terutama untuk barang-

barang yang memerlukan ketepatan ukuran yang tinggi (presisi) dan hasil

cetakan yang mempunyai bentuk dan ukuran seragam. Selain itu, dapat pula

dipakai untuk pencetakan barang- barang dengan ketebalan yang tipis dan kuat,

misalnya barang untuk keperluan rumah tangga (gelas, ember, piring, gayung,

dsb).

Secara garis besar mesin injeksi terdiri dari dua bagian utama yaitu :

Injection unit : sebagai pulumer bahan baku plastic dan penginjeksian bahan

plastic lumer ke dalam cetakan.

Clamping unit : tempat meletakkan cetakan an sebagai alat membuka dan

menutup cetakan dan sekaligus menjaga agar cetakan tetap tertutup pada

saat plastic lumer di-injeksikan ke dalam cetakan.

Prinsip kerja dari mesin injeksi adalah dimulai dari memanaskan pellet

plastic (resin) sampai meleleh (melumer) di dalam barrel, kemudian

diinjeksikan ke dalam cetakan melalui celah (nozzle) dengan tekanan yang

berasal dari putaran ulir (srew) atau dorongan piston dalam cetakan. Setelah

cetakan penuh dan lumeran padat, proses pendinginan mulai berjalan dengan

dibantu pendinginan melalui sirkulasi air pendingin. Setelah pendinginan dirasa

cukup memadai, cetakan membuka dan hasil cetakan didorong keluar.

Untuk mendapatkan hasil pencetakan dari barang plastic dengan cara

cetak injeksi secara umum dipengaruhi oleh beberapa parameter yaitu

temperature, viskositas bahan, waktu dan tekanan.

34

Mesin injeksi generasi sekarang, umumya sudah dilengkapi denga

system computer untuk pengoperasiannya, dimana kerja mesin dapat

dikendalikan dengan memprogram parameter tersebut di atas sesuai kebutuhan.

Sedangkan pengoperasian mesin injeksi dapat dilakukan secara manual, semi

otomatis, maupun otomatis.

Injection molding sebagian besar adalah proses untuk mencetak barang

termoplastik, misalnya LDPE, HDPE, PP, PVC. Namun demikian juga dapat

mencetak barang termoset seperti phenolic resin.

Proses injection molding:

1. Bijih plastik dimasukkan ke dalam ruang pemanas

2. Bijih plastik dipanaskan sampai melebur

3. Leburan didorong ke dalam cetakan

4. Setelah terbentuk dan mengeras barang cetakan plastik dikeluarkan dari

cetakan.

Kecepatan siklus pencetakan tergantung pada kecepatan pendinginan

dimana hal tersebut juga tergantung pada thermal conductivity material

Gambar 1. Injection molding

Beberapa keuntungan Injection Molding:

35

1. Kecepatan produksi yang tinggi

2. Variabel cost yang rendah

3. Tidak diperlukan/sedikit proses finishing

4. Memiliki dimensi/bentuk yang akurat

5. Produksi masal

6. Bentuk yang rumit

Kekurangan injection Molding:

1. Kurang sesuai untuk produksi skala kecil

2. Fixed capitalnya besar

Untuk bahan termoset,

1. Proses injection molding dioperasikan pada suhu tinggi.

2. Sering dilengkapi dengan temperatur control, misalnya selubung air.

3. Kecepatan proses lebih tinggi.

III. BAHAN DAN ALAT

a. Bahan

Berupa biji plastic (pellet plastic) jenis HDPE.

b. Alat

Unit mesin injeksi dengan cetakannya.

IV. LANGKAH KERJA

1. Persiapan

a. Memeriksa system hidrolik dan system pelumasan dengan memeriksa

penunjuk dan ketinggian oli.

b. Memeriksa system aliran alir pendingin.

c. Memeriksa ketepatan posisi cetakan

d. Memeriksa corong tempat bahan baku (resin).

36

2. Pengaturan mesin

Setelah semua kelengkapan mesin diperiksa, mesin siap dioperasikan

a. Biji plastic dimasukkan ke dalam hopper

b. Setting pengatur panas sesuai karakteristik bahan baku plastic, dan

dipanaskan kurang lebih satu jam

c. setting pengatur volume kebutuhan bahan, sesuai volume barang plastic

yang akan dicetak.

d. Setting waktu (time), tekana (pressure), kecepatan (speed) melalui

system computer yang tersedia (lemaran system setting computer

terlampir). Pada saat pengaturan mesin diposisikan pada keadaan

manual.

e. Perikasa system computer melalui layar monitor (pada posii option).

f. Tekan tombol semi otomatis untuk melihat hasil pengaturan, jika hasil

cetakan sudah baik selanjutnya tekan tomol otomatis.

g. Perhatikan ! bila alarm berbunyi, matikan mesin dengan menekan tombol

warna merah. Seanjutnya periksa kondisi mesin, karena alrm berbunyi

sebagai peringatan adanya gangguan pada mesin atau setting program

computer tidak sesuai (memenuhi standar).

3. Finishing

Finshing dilakukan dengan membuang (memotong) lebihan bekas injeksi,

untuk memotong dapat dilakukan dengan mengunakan alat potong mekanik

(pisau, dll) atau menggunakan elektrik yaitu dengan menggunakan pemanas

supaya hasilnya lebih rapi.

Catatan : langkah kerja mesin injeksi dapat dilihat pada skema terlampir.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada paraktikum praktikan belum dapat mencetak barang plastic secara

langsung, parktikan hanya sekedar mengetahui proses langkah kerja bagaimana

pencetakan barang jadi plastic deng mesin cetak injection molding. Secara umum

proses injection molding adalah sebagai berikut : Bijih plastik dimasukkan ke

dalam ruang pemanas. Bijih plastik dipanaskan sampai melebur. Leburan

didorong ke dalam cetakan. kemudian akan terbentuk dan mengeras barang

37

cetakan plastik dikeluarkan dari cetakan. Kecepatan siklus pencetakan

tergantung pada kecepatan pendinginan dimana hal tersebut juga tergantung

pada thermal conductivity material.

Tetapi areana kami tidak melakukan pencetakan secara langsung . Maka

tidak banyak yang dapat praktikan jelaskan dalam pembahasan kali ini,

praktikan berusaha mencari referensi mengenai injection molding ini.mengenai

kelebihan dan kekurang yang didapat dari pemakaian mesin cetak jeis ini antara

lain seperti yang sudah tertera dalam dasar teori di atas yaitu beberapa

keuntungan Injection Molding: Kecepatan produksi yang tinggi, Variabel cost

yang rendah, Tidak diperlukan/sedikit proses finishing, Memiliki

dimensi/bentuk yang akurat, Produksi masal, Bentuk yang rumit. Sedangkan

kekurangan yang diperoleh dari pemakaian mesin jenis ini antara lain : Kurang

sesuai untuk produksi skala kecil, Fixed capitalnya besar, Untuk bahan termoset,

Proses injection molding dioperasikan pada suhu tinggi. Sering dilengkapi

dengan temperatur control, misalnya selubung air Kecepatan proses lebih tinggi.

VI. KESIMPULAN

1) Proses pencetakan barang plastic dapat dilakukan dengan mesin injeksi

(injection molding).

2) Proses langkah kerja ketika pemakaian mesin ini ada beberapa tahap

meliputi tahap persiapan, tahap pengaturan mesin sekaligus pencetakannya

dan yang terakhir adalah finishing ( pembersihan atau perapian bentuk ).

3) Injection molding jika digunakan terdapat kekurangan dan kelebihannya.

38

DAFTAR PUSTAKA

a,A. Achyar.Pengantar Seputar Perekat Karet. 2008. BPTKB. Bogor

Anonym. Praktek Pembuatan Kompon Karet.2008.BBKKP.Yogyakarta

Santoso,A. Muji.Bahan Kimia Kompon Karet. 2008.BPTKB. AlfBogor

Santoso,A. Muji. Desain Kompon. 2008.BPTKB.Bogor

Santoso,A. Muji. Mastikasi dan Komponding. 2008.BPTKB.Bogor

Santopo,H. Hendro.Teori Vulkanisasi Karet.2008. Akademi Teknologi

Kulit.Yogyakarta

Setyowati, Penny. 2004. “Petunjuk Praktikum Teknologi Pembuatan Barang Karet dan

Plastik”. Balai Besar Kulit, Karet, dan Plastik: Yogyakarta.

H.S, Himawan. 1984. “Teknologi Barang Karet”. Akademi Teknologi Kulit: Yogyakarta.