A. Pengertian Polimer

Apakah Anda pernah melihat ibu Anda menggoreng telur dengan menggunakan

penggorengan teflon? Bila struktur teflon ditentukan, makamolekul teflon ditemukan

mengandung rantai karbon dengan mengikat atom-atom fluorin. Tetra fluoroetena (tetra

fluoroetilena) merupakan molekul yang sangat non polar dan relatif kecil ukurannya serta

cenderung berupa gas pada suhu kamar. Bagaimana caranya molekul tetrafluoroetilena dalam

wujud gas dapat bereaksi dengan molekul lainnya membentuk molekul besar yang

berantai panjang dan umumnya berupa padatan? Coba perhatikan Gambar 1

untuk membantu Anda memvisualisasikan reaksi tersebut.

Gambar 1.

Teflon memberikan suatu lapisan yang baik untuk wajan, karena teflon bersifat tidak

reaktif dan makanan tidak akan lengket pada wajan Suatu molekul raksasa (makromolekul) yang

terbentuk dari susunan ulang molekul kecil yang terikat melalui ikatan kimia disebut polimer

(poly = banyak; mer = bagian). Suatu polimer akan terbentuk bila seratus atau seribu unit

molekul yang kecil yang disebut monomer, saling berikatan dalam suatu rantai. Jenis-jenis

monomer yang saling berikatan membentuk suatu polimer terkadang sama atau berbeda. Sifat-

sifat polimer berbeda dari monomer-monomer yang menyusunnya. Pada contoh diatas, teflon

(politetra-fluoroetilena) yang berwujud padat dibuat bila molekul-molekul gas tetra-fluoroetilena

bereaksi membentuk rantai panjang. Contoh lain, molekul-molekul gas etilena bereaksi

membentuk rantai panjang plastik polietilena yang ada pada kaleng susu.

Polimer tersusun atas perulangan monomer menggunakan ikatan kimia tertentu. Ukuran

polimer, dinyatakan dalam massa (massa rata-rata ukuran molekul dan jumlah rata-rata ukuran

molekul) dan tingkat polimerisasi, sangat mempengaruhi sifatnya, seperti suhu cair dan

viskositasnya terhadap ukuran molekul (misal seri hidrokarbon).

Untuk aplikasi yang lebih luas, polimer dapat dibedakan antara polimer termoplastik, polimer

termoset dan polimer elastomer. Beberapa contoh polimer termoplastik antara lain adalah PTFE

(teflon), Polyethylene Terephthalate (soda bottles), High-Density Polyethylene (Dish Soap

Bottles, Milk Jugs), Polyvinyl Chloride (Plumbing, Shampoo Bottles), Low-Density

Polyethylene (Film, Stretch Wrap), Polypropylene (Pediatric Containers), Polystyrenes (Plastic

Plates, Styrofoam) dan Composite (Milk Cartons). Sementara itu, beberapa polimer termoset

antara lain adalah Phenolic (Cookware, Knobs, dan Handles), Urea-Formaldehyde (Bottle Caps,

Electrical Fittings), Epoxies (Surface Coatings, Composites) dan SBR Rubbers (ban). Sedangkan

polimer elastomer dapat berupa termoset (membutuhkan vulkanisasi) maupun berupa

termoplastik. Beberapa contoh polimer elastomer antara lain adalah karet tak saturasi

(unsaturated) seperti karet alam, polyisoprene, polybutadine, maupun karet chloroprene.

Karet merupakan jenis polimer linier, banyak digunakan sebagai ban. Betapa pentingnya ban

untuk mobil maupun pesawat terbang, maka pemprosesan karet dan polimerisasinya

(penambahan dan kondensasi) harus melalui standar yang tinggi. Sejalan dengan perkembangan

otomotif yang sangat pesat, kebutuhan ban pun semakin meningkat.Terutama, bagi kendaraan

yang tingkat mobilitasnya tinggi, seperti tranportasi umum, penggantian ban kendaraan terasa

cepat. Pada sisi lain harga ban baru relatif mahal, untuk ban mobil sekisar Rp 310.000,00 hingga

Rp 2.500.000,00. Untuk kendaraan darat seperti mobil dan motor, kiranya masih layak jika

menggunakan ban vulkanisir (retreading tyres) yang lebih murah asalkan berkualitas baik.

Dengan peralatan pembuatan yang modern ban vulkanisir cukup stabil digunakan, aman, dan

kualitasnya terjamin. Sementara itu, dari sisi lingkungan karena ban vulkanisir bukan merupakan

polimer yang degradable (dapat terurai) tetapi merupakan komoditas green product

(menghijaukan lingkungan), sehingga bisa menekan limbah dan menyelamatkan kerusakan pada

lingkungan

Gambar 3 mengilustrasikan pembentukan polimer.

Gambar 2.

Beberapa contoh monomer dari kiri ke kanan: vinil klorida, propena, tetra-fluoroetilena,

dan stirena

Gambar 3.

Monomer akrilonitril membentuk polimer poliakrilonitril (PAN), yang dikenall dengan

nama orlon, dan digunakan sebagai karpet dan pakaian “rajutan”. Ikatan rangkap pada karbon

dalam monomer berubah menjadi ikatan tunggal, dan berikatan dengan atom karbon lain

membentuk polimer.

1. Klasifikasi Polimer

Polimer umumnya diklasifikasikan menjadi beberapa kelompok antara lain atas dasar

jenis monomer, asal, sifat termal, dan reaksi pembentukannya.

1.1 Klasifikasi Polimer Berdasarkan Jenis Monomernya

Berdasarkan jenis monomernya, polimer dibedakan atas homopolimer dan kopolimer.

Homopolimer terbentuk dari sejenis monomer, sedangkan kopolimer terbentuk lebih dari sejenis

monomer. Uraian berikut menjelaskan perbedaan dua golongan polimer tersebut.

Homopolimer

Homopolimer merupakan polimer yang terdiri dari satu macam monomer,dengan struktur

polimer. . . – A – A – A – A – A – A –. . .

Kopolimer

Kopolimer merupakan polimer yang tersusun dari dua macam atau lebih monomer.

Contoh: polimer SBS (polimer stirena-butadiena-stirena)

1.2 Jenis-jenis kopolimer

Kopolimer acak, yaitu kopolimer yang mempunyai sejumlah satuan berulang yang

berbeda tersusun secara acak dalam rantai polimer. Strukturnya: . . . – A – B – A – A – B

– B – A – A –. .

Kopolimer bergatian, yaitu kopolimer yang mempunyai beberapa kesatuan ulang yang

berbeda berselang-seling adanya dalam rantai polimer. Strukturnya:. . . – A – B – A – B

– A – B – A – B – . . .

Kopolimer balok (blok), yaitu kopolimer yang mempunyai suatukesatuan berulang

berselang-seling dengan kesatuan berulang lainnya dalam rantai polimer. Strukturnya –

A – A – A – A – B – B – B – B – A – A – A – A –. . .

Kopolimer tempel/grafit, yaitu kopolimer yang mempunyai satu macam kesatuan

berulang menempel pada polimer tulang punggung lurus yang mengandung hanya satu

macam kesatuan berulang dari satu jenis monomer. Strukturnya A A A A A

1.3 Polimer Berdasarkan Asalnya

Berdasarkan asalnya, polimer dibedakan atas polimer alam dan polimer buatan.

Polimer alam telah dikenal sejak ribuan tahun yang lalu, seperti amilum, selulosa, kapas, karet,

wol, dan sutra. Polimer buatan dapat berupa polimer regenerasi dan polimer sintetis. Polimer

regenerasi adalah polimer alam yang dimodifikasi. Contohnya rayon, yaitu serat sintetis yang

dibuat dari kayu (selulosa). Polimer sintetis adalah polimer yang dibuat dari molekul sederhana

(monomer) dalam pabrik.

Polimer Sintetis

Polimer sintetis yang pertama kali yang dikenal adalah bakelit yaitu hasil kondensasi

fenol dengan formaldehida, yang ditemukan oleh kimiawan kelahiran Belgia Leo Baekeland

pada tahun 1907. Bakelit merupakan salah satu jenis dari produk-produk konsumsi yang dipakai

secara luas. Beberapa contoh polimer yang dibuat oleh pabrik adalah nylon dan poliester,

kantong plastik dan botol, pita karet, dan masih banyak produk lain yang Anda lihat sehari-hari.

Polimer alam

Laboratorium bukan satu-satunya tempat mensintesis polimer. Sel-sel kehidupan juga

merupakan pabrik polimer yang efisien. Protein, DNA, kitin pada kerangka luar serangga, wool,

jaring laba-laba, sutera dan kepompong ngengat, adalah polimer-polimer yang disintesis secara

alami. Serat-serat selulosa yang kuat menyebabkan batang pohon menjadi kuat dan tegar untuk

tumbuh dengan tinggi seratus kaki dibentuk dari monomer-monomer glukosa, yang berupa

padatan kristalin yang berasa manis. Banyak polimer-polimer sintesis dikembangkan sebagai

pengganti sutra. Gagasan untuk proses tersebut adalah benang-benang sintesis yang dibentuk di

pabrik diambil dari laba-laba. Karet merupakan polimer alam yang terpenting dan dipakai secara

luas. Bentuk utama dari karet alam, terdiri dari 97% cis-1,4-poliisoprena, dikenal sebagai hevea

rubber. Karet ini diperoleh dengan menyadap kulit sejenis pohon (hevea brasiliensis) yang

tumbuh liar. Hampir semua karet alam diperoleh sebagai lateks yang terdiri dari sekitar 32 – 35%

karet dan sekitar 5% senyawa lain, termasuk asam lemak, gula, protein, sterol, ester dan garam.

Polimer alam lain adalah polisakarida, selulosa dan lignin yang merupakan bahan dari kayu.

Polimer Kondensasi

Polimer kondensasi terjadi dari reaksi antara gugus fungsi pada monomer yang sama atau

monomer yang berbeda. Dalam polimerisasi kondensasi kadang-kadang disertai dengan

terbentuknya molekul kecil seperti H2O, NH3, atau HCl. Di dalam jenis reaksi polimerisasi yang

kedua ini, monomermonomer bereaksi secara adisi untuk membentuk rantai. Namun demikian,

setiap ikatan baru yang dibentuk akan bersamaan dengan dihasilkannya suatu molekul kecil –

biasanya air – dari atom-atom monomer. Pada reaksi semacam ini, tiap monomer harus

mempunyai dua gugus fungsional sehingga dapat menambahkan pada tiap ujung ke unit lainnya

dari rantai tersebut. Jenis reaksi polimerisasi ini disebut reaksi kondensasi. Dalam polimerisasi

kondensasi, suatu atom hidrogen dari satu ujung monomer bergabung dengan gugus–OH dari

ujung monomer yang lainnya untuk membentuk air. Reaksi kondensasi yang digunakan untuk

membuat satu jenis nilon

Gambar 9

Kondensasi terhadap dua monomer yang berbeda yaitu 1,6 – diaminoheksana dan asam

adipat yang umum digunakan untuk membuat jenis nylon. Nylon diberi nama menurut

jumlah atom karbon pada setiap unit monomer. Dalam gambar ini, ada enam atom karbon

di setiap monomer, maka jenis nylon ini disebut nylon 66.

Monomer yang dapat mengalami reaksi polimerisasi secara kondensasi adalah monomer-

monomer yang mempunyai gugus fungsi, seperti gugus –OH; -COOH; dan NH3.

Polimer Adisi

Reaksi pembentukan teflon dari monomer-monomernya tetrafluoroetilen, disebut reaksi

adisi. Perhatikan Gambar 7 yang menunjukkan bahwa monomer etilena mengandung ikatan

rangkap dua, sedangkan di dalam polietilena tidak terdapat ikatan rangkap dua.

Seperti yang telah kita ketahui, bahwa reaksi adisi adalah reaksi pemecahan ikatan

rangkap menjadi ikatan tunggal sehingga ada atom yang bertambah di dalam senyawa yang

terbentuk. Jadi, polimerisasi adisi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer

yang berikatan rangkap (ikatan tak jenuh). Pada reaksi ini monomer membuka ikatan rangkapnya

lalu berikatan dengan monomer lain sehingga menghasilkan polimer yang berikatan tunggal

(ikatan jenuh). Artinya, monomer pembentuk polimer adisi adalah senyawa yang ikatan karbon

berikatan rangkap seperti alkena, sterina, dan haloalkena. Polimer adisi ini biasanya identik

dengan plastik, karena hampir semua plastik dibuat dengan polimerisasi adisi. Misalnya

polietena, polipropena, polivinil klorida, teflon dan poliisoprena.

Berikut beberapa contoh pembentukannya :

a. Pembentukan polietena (polietilena) dari etena (etilena)

O2

nCH2 = CH2 - (CH2 - CH2)n -

etena tegangan tinggi polietena

b. Pembentuka teflon dari tetrafluoro etena

nCF2 = CF2 - (CF2 - CF2)n –

tetrafluoroetena politetraetilena (teflon)

c. Pembentukan polivinil dari isoprena (2-metil-1,3-butadiena)

nCH2 = CH2 - (CH2 - CH)n –

Cl Cl

d. Pembentukan polisoprena dari isoprena (2-metil-1,3-butadiena)

CH3 CH3

nH2C = C – CH = CH2 - (HC = C - CH = CH)n -

Pada pembentukan poliisoprena, mula-mula kedua ikatan rangkap dari nomor 1 dan C

nomor 3 terbuka, kemudian ikatan tunggal dari C nomor 2 dan C nomor 3 membentuk ikatan

rangkap. Dari contoh-contoh reaksi di atas, dapat disimpulkan bahwa pada polimerisasi adisi

tidak terbentuk hasil samping dan monomernya harus mengandung ikatan rangkap. Contoh

polimer adisi dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Monomer etilena mengalami reaksi adisi membentuk polietilena yang digunakan sebagai

tas plastik, pembungkus makanan, dan botol. Pasangan elektron ekstra dari ikatan rangkap dua

pada tiap monomer etilena digunakan untuk membentuk suatu ikatan baru menjadi monomer

yang lain.

Menurut jenis reaksi adisi ini, monomer-monomer yang mengandung ikatan rangkap dua

saling bergabung, satu monomer masuk ke monomer yang lain, membentuk rantai panjang.

Produk yang dihasilkan dari reaksi polimerisasi adisi mengandung semua atom dari monomer

awal. Berdasarkan Gambar 7, yang dimaksud polimerisasi adisi adalah polimer yang terbentuk

dari reaksi polimerisasi disertai dengan pemutusan ikatan rangkap diikuti oleh adisi dari

monomermonomernya yang membentuk ikatan tunggal. Dalam reaksi ini tidak disertai

terbentuknya molekul-molekul kecil seperti H2O atau NH3.

1.4 Bentuk-bentuk Polimer yang Digunakan dalam Kehidupan

Bentuk-bentuk polimer yang banyak digunakan dalam kehidupan, antara lain serat,

elastomer (karet). Berikut akan diuraikan satu persatu.

Serat

Serat adalah polimer yang perbandingan panjang terhadap diameter molekulnya kira-kira

100:1. Sifat serat ditentukan oleh struktur makromolekul dan teknik produksinya. Supaya dapat

dibuat menjadi serat, polimer harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

Polimer harus linier dan mempunyai berat molekul lebih dari 10. 000, tetapi tidak boleh

terlalu besar karena sukar untuk dilelehkan ataudilarutkan.

Molekul harus simetris dan dapat mempunyai-gugus samping yang besar yang dapat

mencegah terjadinya susunan yang rapat.

Polimer harus memberi kemungkinan untuk mendapatkan derajat orientasi yang tinggi,

yang dengan cara penarikan mempunyai kekuatan serat yang tinggi dan kurang elastik.

Polimer harus mempunyai gugus polar yang letaknya teratur untuk mendapatkan kohesi

antar molekul yang kuat dan titik leleh yang tinggi.

Mudah diberi zat warna, apabila serat diberi zat warna maka sifat fisikaserat tidak boleh

mengalami perubahan yang mencolok dan warna bahanmakanan jadinya harus tetap

tahan terhadap cahaya dan pencucian.

Sejarah perkembangan serat sintetis dimulai dengan dibuatnya serat poliamida oleh

Dupont pada tahun 1938 dengan nama nilon, dan oleh IG Farben pada tahun 1939 dengan nama

perlon. Serat dapat juga diperoleh dari hasil pengolahan selulosa secara kimiawi. Selulosa

merupakan serat alami dan merupakan bagian terbesar yang terdapat dalam tumbuhtumbuhan.

Serat diperoleh dari hasil pengolahan selulosa adalah rayon. Serat banyak digunakan dalam

industri tekstil. Dengan ditemukannya beberapa macam serat sintetis, perkembangan selanjutnya

diarahkan pada memperbaiki cara pembuatan dan pengubahan bahan serat untuk mendapatkan

kualitas hasil akhir yang lebih baik. Serat poliamida (nilon) mempunyai banyak jenis antara lain:

nilon 66, nilon 6, nilon 610, nilon 7, nilon 11 (krislan). Nomor yang ada di belakang nama nilon

menunjukkan jumlah atom karbon monomer pembentuknya.

1.5 Derajat Kekristalan Polimer

Tidak seperti halnya logam, polimer pada umumnya bersifat amorphous, tidak bersifat

kristalin atau memiliki keteraturan dalam rentang cukup panjang. Namun, polimer dapat

direkayasa sehingga strukturnya memiliki daerah kristalin, baik pada proses sintesis maupun

deformasi. Besarnya daerah kristalin dalam polimer dinyatakan sebagai derajat kekristalan

polimer. Derajat kekristalan polimer misalnya dapat direkayasa dengan mengendalikan laju

solidifikasi dan struktur rantai, walaupun sangat sulit untuk mendapatkan derajat kekristalan

100% sebagaimana halnya pada logam. Polimer dengan struktur rantai bercabang misalnya akan

memiliki derajat kekristalan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan struktur tanpa cabang.

Sifat-sifat mekanik dan fisik dari polimer sangat dipengaruhi oleh derajat kekristalannya.

Sifat-sifat mekanik yang dipengaruhi oleh derajat kekristalan misalnya adalah kekakuan

(stiffness), kekerasan (hardness), dan keuletan (ductility). Sedangkan sifat-sifat fisik yang

berhubungan dengan derajat kekristalan misalnya adalah sifat-sifat optik dan kerapatan (density)

dari polimer. Berikut ini akan dibahas mengenai ban beserta bahan dan polimernya.

B. BAN

Ban adalah peranti yang menutupi velg suatu roda. Ban adalah bagian penting dari

kendaraan darat, dan digunakan untuk mengurangi getaran yang disebabkan ketidakteraturan

permukaan jalan, melindungi roda dari aus dan kerusakan, serta memberikan kestabilan antara

kendaraan dan tanah untuk meningkatkan percepatan dan mempermudah pergerakan. Sebagian

besar ban yang ada sekarang, terutama yang digunakan untuk kendaraan bermotor, diproduksi

dari karet sintetik, walaupun dapat juga.

Ban yang diisi gas (angin) bertekanan tertentu umumnya terdiri dari 21% gas

Oksigen dan 78% gas Nitrogen. Dimana campuran gas tersebut didapat dari udara sekitar pompa

gas/angin tersebut, atau gas yang kita hirup sehari-hari.

Partikel gas Oksigen lebih kecil dibanding gas Nitrogen, sehingga gas Oksigen bisa tiga kali

lebih cepat merembes keluar ketimbang gas Nitrogen, melalui celah-celah halus sambungan ban

terhadap pelek maupun mekanik sekat/valve pada pentil (ventil). Dikarenakan partikel gas

Nitrogen (N2) lebih besar dibandingkan Oksigen (O2), maka N2 dapat mencegah terjadinya

kebocoran (rembesan) yang menyebabkan berkurangnya tekanan gas (angin) pada ban. Selain itu

Nitrogen aman digunakan karena tidak bisa terbakar, tidak berbau, dan merupakan bagian dari

gas yang ada di atmosfir yang juga kita hirup sehari-har

i.

1. Jenis-jenis Ban

Ban Bias

Ban dengan struktur bias adalah yang paling banyak dipakai. Dibuat dari banyak lembar

cord yang digunakan sebagai rangka dari ban. Cord ditenun dengan cara zig-zag membentuk

sudut 40 sampai 65 derajat sudut terhadap keliling lingkaran ban.

Ban Radial

Untuk ban radial, konstruksi carcass cord membentuk sudut 90 derajat sudut terhadap

keliling lingkaran ban. Jadi dilihat dari samping konstruksi cord adalah dalam arah radial

terhadap pusat atau crown dari ban. Bagian dari ban berhubungan langsung dengan permukaan

jalan diperkuat oleh semacam sabuk pengikat yang dinamakan "Breaker" atau "Belt". Ban jenis

ini hanya menderita sedikit deformasi dalam bentuknya dari gaya sentrifugal, walaupun pada

kecepatan tinggi. Ban radial ini juga mempunyai "Rolling Resistance" yang kecil.

Ban Tubeless

Ban Tubeless adalah ban yang dirancang tanpa mempunyai ban dalam. Ban tubeless in

diciptakan sekitar tahun 1990. Bagian-bagian ban

1.2 Bahan Dasar Pembuatan Ban

Benang/kawat baja, nylon, aramid fiber, rayon, fiberglass, or polyester (biasanya bahan

kombinasi, misalnya benang polyester pada lapisan ban dan kawat baja pada bagian sabuk baja

dan bead yang umumnya terdapat pada ban mobil penumpang radial)Karet alam dan sintetis

(terdapat ratusan jenis karet/polimer). Campuran kimia -- Karbon black, silica, resin Anti-

degradants -- antioksidan, ozonan, parafin wax Adhesion promoters -- cobalt salt, brass untuk

kawat baja, resin dan benang Curatives -- cure accelerators, activators, sulfur Processing aids --

minyak, tackifier, peptizer, softener Di satu ban ukuran populer 195/70R14 ban mobil

penumpang untuk semua musim, mempunyai berat sekitar 8 kg yang terdiri dari :

2 kg . terdiri dari 30 jenis bahan karet sintetis1.5 kg terdiri dari 8 jenis bahan karet alam

2 kg terdiri dari 8 jenis bahan karbon black0.5 kg sabuk kawat baja

0.5 kg. benang polyester dan nylon

0.5 kg bead kawat baja

1.5 kg terdiri dari 40 jenis bahan kimia, minyak dan lain-lain.

Campuran umum antara bahan karet sintetis dan karet alam menurut jenis ban adalah

Truk Kecil 50% 50%

Ban Mobil Balap 65% 35%

Ban Off-The-Road (giant/earthmover) 20% 80%

C. Elastomer (karet)

Polimer jenis elastomer, misalnya karet alam, memiliki daerah elastis non linear yang

sangat besar yang disebabkan oleh adanya sambungan-sambungan antar rantai (cross links) yang

berfungsi sebagai ’pengingat bentuk’ (shape memory) sehingga karet dapat kembali ke

bentuknya semula, pada saat beban eksternal dihilangkan. Dibawah ini adalah monomer dan dan

unit ulangan Poliisoprena (karet alam).

CH2 = CH - C = CH2

CH3

- CH2CH = C - CH2 -

CH3

Karet alam diperoleh dari getah resin karet (lateks karet alam) yang disebut Hevea

Brasiliensis yang berasal dari daerah Amazon dengan cara penggumpalan dan pengeringan.

Tergantung dari cara memprosesnya, secara umum karet alam dibagi menjadi 3. Daerah

penghasil karet alam terbesar yang memproduksi 70% dari jumlah seluruh produksi karet dunia

adalah Thailand, Indonesia, dan Malaysia.

Lateks Merupakan karet alam yang awet disimpan yang dibuat dengan cara

menambahkan anmonia ke dalam getah karet. Bila akan dikirim biasanya dikentalkan terlebih

dahulu dengan mesin sentrifugal hingga kekentalannya mencapai 60%. Digunakan untuk sarung

tangan karet, zat perekat, benang karet, alat-alat kedokteran, dan lain-lain.

RSS adalah karet alam yang diperoleh dengan cara memasukkan lateks ke dalam asam

untuk dipadatkan, kemudian di panaskan dan diasapkan. Digunakan sebagai bahan baku

produksi ban, dan tube.

TSR adalah karet yang telah digumpalkan kemudian dihaluskan, setelah itu dikeringkan

dengan pemanasan. Sama seperti dengan RSS, TSR digunakan sebagai bahan baku produksi ban,

dan tube. Tergantung dari negara yang memproduksi, ada SMR ( Produk Malaysia ), SSR

( Produk Singapura ), SIR ( produk Indonesia ), TTR ( Produk Thailand ) dan lain lain.

Karet sistetis sengaja dibuat sedemikian rupa mirip dengan karet alam. Ada

banyak macamnya yaitu Karet Isopuren ( IR ), Karet Stiren Butadien ( SBR ), Karet Butadien

( BR ), Karet Khloropuren ( CR ), Karet Nitril ( NR ), Karet BUTIL ( IIB ), Karet etilen propilen

( EPDM ), Karet Uretan ( AU, EU ), Karet silicon ( VMQ, FVMQ ), Karet Acril ( ACM ) dan

lain lain.

Karet sintetis yang paling banyak diproduksi ada 3 jenis yaitu karet

isopuren, karet stiren butadiene, dan karet butadiene. Bila digabung dengan karet alam,

prosentase karet sintetis ini meliputi 80 %. Karet tersebut terutama digunakan sebagai bahan

baku pembuatan ban.

Proses lain yang sering terjadi pada gabungan reaksi dengan reaksi adisi atau reaksi

kondensasi merupakan gabungan/ikatan bersama dari banyak rantai polimer. Hal ini disebut

ikatan silang, dan ikatan silang ini memberikan kekuatan tambahan terhadap polimer. Pada tahun

1844, Charles Goodyear telah menemukan bahwa lateks dari pohon karet yang dipanaskan

dengan belerang dapat membentuk ikatan silang antara rantai-rantai hidrokarbon di dalam lateks

cair. Karet padat yang dibentuk dapat digunakan pada ban dan bola-bola karet. Proses ini disebut

vulkanisasi, untuk menghormati dewa Romawi yang bernama Vulkan. Perhatikan Gambar 10,

karet alam merupakan polimer adisi alam yang paling penting. Karet disadap dari pohon karet

dalam bentuk suspensi di dalam air yang disebut lateks. Karet alam adalah polimer isoprena.

karet alam yang diambil dari pohon karet dan karet sintesis yang dibuat dari

derivatif minyak bumi. Pemakaian gabungan keduanya banyak digunakan untuk membuat ban,

selang, kabel, dan insulator. Misalnya pada ban digunakan komposisi 45% karet sintesis dan 55

% karet alam. Dikarenakan pembuatan karet sintesis mengunakan bahan dasar minyak bumi,

kenaikan harga minyak bumi memicu kenaikan harga karet sintesis. Karet sintesis dan karet alam

adalah barang complementary, artinya keduanya harus digunakan bersamaan, karena itu

kenaikan harga karet sintesis juga memicu kenaikan harga karet alam. Polyurethane: digunakan

untuk campuran lem, plastic, pembuatan ban

Gambar 10 Karet alam dan karet sintetis

Lateks atau karet alam yang dihasilkan dari pohon karet bersifat lunak/lembek danlengket

bila dipanaskan. Kekuatan rantai dalam elastomer (karet) terbatas, akibat adanya struktur

jaringan, tetapi energi kohesi harus rendah untuk memungkinkan peregangan. Contoh elastomer

yang banyak digunakan adalah poli (vinil klorida), polimer stirena-butadiena-stirena (SBS)

merupakan jenis termoplastik elastomer. Saat perang dunia II, persediaan karet alam berkurang,

industry polimer tumbuh dengan cepat karena ahli kimia telah meneliti untuk pengganti karet.

Beberapa pengganti yang berhasil dikembangkan adalah neoprena yang kini digunakan untuk

membuat selang/pipa air untuk pompa dan karet stirena – buatdiena (SBR /styrene – butadiene

rubber), yang digunakan bersama dengan karet alam untuk membuat ban-ban mobil. Meskipun

pengganti – pengganti karet sintesis ini mempunyai banyak sifatsifat yang diinginkan, namun

tidak ada satu pengganti karet sintesis ini yang mempunyai semua sifat-sifat dari karet alam yang

dinginkan.

Karet merupakan politerpena yang disintesis secara alami melalui polimerisasi

enzimatik isopentilpirofosfat. Sesungguhnya isoprena merupakan produk degradasi utama karet,

yang diidentifikasi sebagaimana pada awal 1860-an. Rumus empiris karet adalah C10H16 dan

ini adalah polimer yang tinggi.

CH2_C=CH CH2

CH3

Ternyata karet mempunyai isomer ruang yang berbentuk cis dan trans.

CH2 CH2 H2C CH2

C=C C=C

H3C H H3C H

Hampir semua karet alam diperoleh sebagai lateks yang terdiri dari sekitar 32-35% karet

dan sekitar 5% senyawa lain, termasuk asam lemak, gula, protein, sterol ester, dan garam. Karet

guayule merupakan kecualian, yang diperoleh melalui pulping dan parboiling tumbuhan sebelum

dimurnikan. Residu panen selulosik merupakan sumber alcohol fermentasi yang potensial.Karet

termasuk polimer dengan berat molekul yang sangat tinggi (rata-rata sekitar 1 juta) dan amorfus

meskipun menjadi terkristalisasi secara acak pada suhu rendah. Karet alam dibuat dari sari getah

pohon (lateks). Sari yang berupa susu dipanaskan untuk dibuat karet mentah. Kemudian

diplastisasikan agar dapat diproses dengan lebih mudah dan dicampur pengisi kolom seperti

karbon hitam, zat pewarna, belerang, dibuat campuran dibentuk dengan tekanan dan

divulkanisasi dengan reaksi penyilangan sambil dipanaskan untuk mendapatkan bentuk cetakan.

Disamping itu, pemlastik juga dapat meningkatkan elastisitas bahan. Membuat bahan

lebih tahan beku, dan menurunkan suhu alir, sehingga pemlastis kadang-kadang juga merupakan

elastikator. Bahan pemlastis yang berupa zat cair perlu mempunyai titik didih yang cukup tinggi

sehingga tidak menguap selama pengolahan.

Lateks pekat merupakan produk olahan lateks alam yang dibuat dengan proses

tertentu. Pemekatan lateks alam dilakukan dengan menggunakan empat cara yaitu: sentrifugasi,

pendadihan, penguapan, dan elektrodekantasi. Diantara keempat cara tersebut sentrifugasi dan

pendadihan merupakan cara yang telah dikembangkan secara komersial sejak lama. Pemekatan

lateks dengan cara sentrifugasi dilakukan menggunakan sentrifuge berkecepatan 6000-7000 rpm.

Lateks yang dimasukkan kedalam alat sentrifugasi (separator) akan mengalami pemutaran yaitu

gaya sentripetal dan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal tersebut jauh lebih besar daripada

percepatan gaya berat dan gerak brown sehingga akan terjadi pemisahan partikel karet dengan

serum. Bagian serum yang mempunyai rapat jenis besar akan terlempar ke bagian luar (lateks

skim) dan partikel karet akan terkumpul pada bagian pusat alat sentrifugasi. Lateks pekat ini

mengandung karet kering 60%, sedangkan lateks skimnya masih mengandung karet kering

antara 3-8% dengan rapat jenis sekitar 1,02 g/cm3. Pemekatan lateks dengan cara pendadihan

memerlukan bahan pendadih seperti Natrium atau amonium alginat, gum tragacant, methyl

Vcellulosa, carboxy methylcellulosa dan tepung iles-iles. Adanya bahan pendadih menyebabkan

partikel-partikel karet akan membentuk rantai-rantai menjadi butiran yang garis tengahnya lebih

besar. Perbedaan rapat jenis antara butir karet dan serum menyebabkan partikel karet yang

mempunyai rapat jenis lebih kecil dari serum akan bergerak keatas untuk membentuk lapisan,

sedang yang dibawah adalah serum. Mutu lateks yang dihasilkan ditentukan berdasarkan

spesifikasi menurut ASTM dan SNI. Menurut ASTM lateks pekat dibagi menjadi 3 jenis

berdasarkan sistem pengawetan dan

metode pembuatannya yaitu :

Jenis I : Lateks pekat pusingan dengan amonia saja atau dengan pengawet formaldehida

dilanjutkan dengan pengawet amonia.

Jenis II : Lateks pekat pendadihan yang diawetkan dengan amonia saja atau dengan

pengawet formaldehida dilanjutkan dengan amonia.

Jenis III : Lateks pusingan yang diawetkan dengan kadar amonia rendah dan bahan

pengawet sekunder.

Lateks biasa dikonfersi kekaret busa dengan aerasi mekanik yang diikuti dengan

vulkanisasi. Sarung tangan karet dan balon biasanya dibuat dengan mengkoting lateks di atas

cetakannya sebelum vulkanisasi. Sebagian besar lateks dikoagulasi (misalnya dengan asam

asetat) dan dipakai dalam bentuk padat. Sebagian besar karet Havea (sekitar 65%) digunakan

dalam pembuatan ban, tetapi juga ditemukan dalam sekelompokproduk-produk komersial

termasuk alas kaki, segel karet, weather striping, insulasi listrik, asesoris olah-raga dan lainlain.

Salah satu diantara beberapa aplikasi karet yang tidak divilkanisir adalah dalam bentuk kerisut

yang karena ketahanan abrasinya istimewa, dipakai untuk tapak sepatu.

Prakoagulasi merupakan pembekuan pendahuluan yang menghasilkan lumps atau

gumpalan-gumpalan pada cairan getah sadapan. Kejadian ini sering terjadi diareal perkebunan

karet sebelum sampai kepabrik atau tempat pengolahan. Bila hal ini terjadi akan timbul kerugian

yang tidak sedikit. Hasil sadapan yang mengalami prakoagulasi hanya dapat diolah menjadi karet

yang bukan jenis baku dan kualitasnyapun rendah. Prakoagulasi terjadi karena kemampuan

bagian koloidal yang terkandung dalam berkurang. Bagian-bagian koloidal ini kemudian

menggumpal menjadi satu dan membentuk komponen yang berukuran besar. Komponen

koloidal yang leih besar ini akan membeku. Inilah yang menyebabkan terjadinya pra koagulasi.

Penyebab terjadinya prakoagulasi antara lain sebagai berikut :

Jenis karet yang ditanam

Perbedaan antara jenis yang ditanam akan menghasilkan lateks yang berbeda-beda pula.

Otomatis kestabilan dan kemantapan koloidalnya berbeda.

Enzim-enzim

Enzim dikenal sebagai biokatalis yang mampu mempercepat berlangsungnya suatu reaksi

walaupun hanya terdapat dalam jumlah kecil. Cara kerjanya adlah dengan mengubah susunan

protein yang melapisi bahan-bahan karet. Akibatnya kemantapan lateks berkurang dan terjadilah

prakoagulan.

Mikroorganisme atau jasad-jasad renik

Lateks yang berasal dari pohon karet yang sehat dan baru disadap dapat dikatakan steril

atau bersih sama sekali dari mikroorganisme. Tetapi pohon yang baru disadap mudah sekali

terinfeksi oleh jasad-jasad renik.

Faktor cuaca atau musim

Penyadapan jarang dilakukan untuk mencegah terjadinya koagulasi. Akan tetapi bila

tindak pencegahan prakoagulasi telah dilaksanakan maka penyadapan pada musim hujan dapat

terus dilakukan.

Kondisi tanaman

Tanaman karet yang sedang sakit, masih muda atau telah tua bias mempengaruhi

koagulasi. Penyadapan pada tanaman yang belum siap akan menghasilkan lateks yang kurang

mantap dan menggumpal.

Air sadah

Cara pengangkutan

Kotoran atau bahan lain yang tercampur

Senyawa-senyawa kimia yang digunakan sebagai bahan anti koagulan adalah :

Soda (Natrium karbonat, Na2CO3 dan Na2CO3. 10H2O)

Amoniak (NH4OH)

Natrium sulfit (Na2SO3)

Bahan-bahan penggumpalnya :

Asam semut (disebut juga asam formiat CHOOH )

Berupa cairan jernih dan tidak berwarna, mudah larut dalam air, berbau merangsang

dan masih bereaksi asam pada pengenceran.

Asam cuka (disebut juga asam CH3COOH )

Berupa cairan yang tidak berwarna dan jernih, berbau merangsangdan mudah diencerkan

dalam air. Pemakaian bahan anti koagulan harus dibatasi karena pemakaiannya memakan biaya

yang banyak.

Gambar 11

Permen karet mengandung karet stirenabutadiena

Sintesis

Vulkanisir, yang merupakan istilah yang dikenal luas, adalah proses penempelan bahan

kembang baru ke badan ban yang telah disiapkan. Badan yang telah disiapkan, dengan lapisan

kembang baru yang ditempatkan, selanjutnya dipindahkan ke ruang vulkanisir di mana tekanan

dan suhu diaplikasikan dengan durasi yang tepat, memvulkanisir lapisan karet bantalan dan

merekatkan kembang dengan kencang ke badan ban.

Sistem vulkanisasi / vulkanisir sangat mempengaruhi sifat fisik dan sifat pengusangan

barang karet. Mutu produk karet yang baik yang dapat memenuhi spesifikasi yang disyaratkan

dapat dihasilkan dengan mempelajari dan menggunakan sistem vulkanisasi / vulkanisir yang

tepat. Karakterisasi vulkanisasi memberikan informasi mengenai waktu pravulkanisasi, waktu

pemasangan, laju vulkanisasi dan modulus torsi

sistem vulkanisasi yang diberikan pada suhu pemasakan yang diinginkan.

Meskipun dalam beberapa hal, kadar bahan yang terlibat langsung dalam proses vulkanisasi /

vulkanisir tidak lebih dari 0.5 – 5% berat keseluruhan pencampuran, vulkanisasi menjadi kunci

keseluruhan teknologi karet. Dan proses vulkanisasi memegang peranan yang sangat penting

dalam pembentukan sifat fisik dan sifat kimia yang diinginkan. Dalam proses vulkanisasi ini sifat

karet yang pada awalnya plastis berubah menjadi elastis, mantap dan kuat dengan cara

menambahkan sejumlah aditif (bahan tambahan) dalam vulkanisasi elastomer.

Pembentukan ikatan silang belerang antara belerang dan accelerator  adalah  sistem vulkanisasi

yang paling banyak digunakan dalam industri barang jadi karet.

Sistem yang dipakai untuk membentuk ikatan silang yang dijembatani oleh atom

belerang antara lain sistem donor belerang, sistem konvensional,semi efisien, dan sistem efisien.

Sistem vulkanisasi tanpa belerang adalah dengan uretan, peroksida, amina, resin khusus, atau 

iradiasi  yang digunakan spesifik untuk elastomer khusus atau elastomer umum untuk

mendapatkan sifat khusus. 

vulkanisasi / vulkanisir dikenal juga dengan istilah “cure” merupakan proses pengaplikasian

tekanan dan panas terhadap campuran elastomer dan bahan kimia untuk menurunkan plastisitas

dan meningkatkan elastisitas, kekuatan, dan kemantapan.

Curing menyebabkan molekul karet yang panjang dan saling terkait diubah menjadi struktur 3

(tiga) dimensi melalui pembetukan crosslinking (ikatan silang) secara kimia.  

Dalam proses vulkanisasi dipakai bahan kimia yang dapat bereaksi dengan gugus aktif pada

molekul karet untuk membentuk crosslinking antara molekul. Bahan yang pertamakali dan

terutama dipakai untuk vulkanisasi / curing agent adalah belerang (sulfur). Crosslinking akan

terbentuk lebih cepat jika sulfur dikombinasikan dengan bahan accelerator dan bahan lainnya.

Bahan lain yang dapat dipakai sebagai curing agent untuk menghasilkan karet vulkanisir dengan

membentuk crosslinking sulfur misalnya sulfur donor seperti TMTD (tetramethylthiuram

disulfide) atau DTDM (4,4- dithiodimorpholine). Untuk vulkanisasi karet jenuh dan karet tidak

jenuh digunakan peroksida, sedangkan untuk vulkanisasi kloropren, fluorokarbon, bromobutil,

dll digunakan ZnO dan MgO (metal oksida). 

Bahan kimia lain yang digunakan dalam proses vulkanisir karet dikenal dengan istilah

accelerator. Penggunaan accelerator bertujuan mengontrol mulainya vulkanisasi, laju vulkanisasi

dan reaksi lanjut antara belerang dan elastomer dalam proses vulkanisasi belerang. Bahan kimia

yang digunakan sebagai accelerator ini jumlahnya sedikit dan digunakan bersama belerang untuk

Untuk meningkatkan curing rate (laju pematangan) ditambahkan activator ke dalam sistem

vulkanisasi. Kombinasi ZnO dan Asam Stearat umumnya dipakai sebagai activator.

Bahan penting lain adalah retarder, merupakan bahan kimia yang digunakan

untuk menunda waktu pra-vulkanisasi atau mencegah terjadinya vulkanisasi prematur. Retarder

ini biasanya disebut PVI (prevulcanization inhibitor), yang mana tidak mempengaruhi laju

vulkanisasi. Beberapa polimer disajikan dalam tabel berikut:

POLIMER POLIMERISASI MONOMER KEGUNAAN

Polivinil clorida

(PVC)Adisi

Pipa plastik, selang

plastik

Teflon Adisi Panci anti lengket

Polietilena Adisi Bungkus plastik,

botol plastik

Polipropilena Adisi Tali plastik, karung

plastik

Poliisoprena (karet

alam)Adisi Ban mobil

Selulosa Kondensasi Glukosa Serat kayu, dinding

sel tumbuhan

Pati/amilum Kondensasi Glukosa Tepung, bahan

makanan

Protein Kondensasi Glukosa Zat pembangun,

bahan makanan.

C. Tahapan Vulkanisir Ban

Tahapan Vulkanisir Ban

Mari kita sedikit mengingat tahap demi tahap pada proses vulkanisir ban.Namun disini

yang dibahas untuk sistem cold proses sistem atau dikenal dengan masak dingin.Kita akan

melihat tahapan dari awal hingga finish.Dari berbagai jenis mesin yang ada pada tampilan ini

bukan berarti harus menggunakan mesin ini.

1) Pemeriksaan

Divisi ini sangat menentukan terhadap ban yang bisa diproses atau tidak.

Untuk menentukan apakah casing ban yang telah botak alias gundul/aus bisa diproses untuk

vulkanisir atau ditolak.Divisi inilah yang menjadi peran penting.

2) Buffing

Membuang bunga ban yang telah aus dari casing ban.supaya menjadi kasar untuk bisa

dipasang klembali dengan precured baru/bunga baru.

3) Skiving

Menyingkirkan benda yang tertanam untuk memastikan permukaan yang bersih dan

padat yang sesuai untuk vulkanisir.Istilah dengan gerenda tangan.

4) Cementing

Menyemprotkan lapisan tipis cairan karet konsentrat pada badan ban yang direparasi.

5) a. Extruder

Mengisi bidang sesetan dengan karet gom

5) b. Pemasangan cushion gum

6) Penggunaan Bunga Ban

Lapisan penempel karet bantalan ditempatkan di antara kembang dan badan ban.

Berikutnya lapisan baru berupa kembang yang telah divulkansir sangat padat dimasukkan ke

badan ban.

7) Pemasangan Enveloping

Pembungkus khusus digunakan untuk membungkus ban dan memastikan badan ban, lem

penempel serta kembang yang sudah divulkanisir ditempelkan menjadi satu dengan sangat baik.

8) Proses Masak di chamber/Curing

Vulkanisir, yang merupakan istilah yang dikenal luas, adalah proses penempelan bahan

kembang baru ke badan ban yang telah disiapkan. Badan yang telah disiapkan, dengan lapisan

kembang baru yang ditempatkan, selanjutnya dipindahkan ke ruang vulkanisir di mana tekanan

dan suhu diaplikasikan dengan durasi yang tepat, memvulkanisir lapisan karet bantalan dan

merekatkan kembang dengan kencang ke badan ban.

9) Pemeriksaan Akhir

Semua ban yang telah divulkanisir akan diperiksa secara ketat untuk memastikan bahwa produk

yang aman dan atraktif akan didaur ulang kepada pelanggan.

10) Sama baiknya dengan yang baru

Sama halnya dengan ban baru, maka ban yang telah divulkanisir kembali siap untuk

meluncur di jalan.Demikian sedikit yang kita bahas semoga bermanfaat

11) Saat Tepat Vulkanisir

Yang sangat perlu perhatikan adalah bila ban yang telah aus atau habis bunganya

sebaiknya segera dilepas dari kendaraan Anda,sebelum dasar tersebut rusak parah dan tidak bisa

divulkanisir kembali.Adapun hal yang harus diperhatikan diantaranya adalah :

1.Lepas ban dari kendaaraan sebelum casingnya(ban aslinya)rusak.

Hal ini diperlukan agar pada proses vulkanisir lebih sempurna hasilnya dan bisa

divulkanisir beberapa kali untuk proses masak dingin tentunya yang sangat diharapkan.Hal yang

sangat menentukan bisa diproses kembali adalah dari bentuk casingnya itu sendiri.Walaupun ada

alternatif kedua dan ketiga bila keadaan casing tersebut sudah rusak yaitu bisa dialihkan menjadi

proses  kedua yaitu Hot top,dan bila sudah tidak memungkinkan lagi diproses hot top dengan

alasan bagian shoulder ban tersebut rusak maka alternatif ketigalah ban tersebut dengan proses

Hot Full.

2.Ban sebaiknya dilepas/dicopot untuk diVulkanisir bila :

Sebenarnya ciri ini gampang saja untuk dilihat dari pandangan mata secara langsung

karena casing ban bila sudah tidak ada alurnya kembali sudah otomatis harus dibuka walaupun

ban tersebut tentunya tidak akan di vulkanisir.Selain menjaga keselamatan dijalan juga sebagai

alternatif kenyamanan di jalan.Hal ini sebenarnya jarang kita perhatikan namun sebenarnya tebal

dari bunga ban untuk ukuran 900-20 dan 100-20 biasanya berkisar antara 14-17 mm pada saat

ban tersebut kita beli..Dan didalam alur ban tersebut terdapat pembatas minimum agar ban

tersebut cepat diganti.Dengan demikian diusahakan batas minimum tersebut jangan sampai habis

dikarenakan pemakaian ban yang terus digunakan.

3.Casing yang terawatt dengan baik meningkatkan kemungkinan untuk divulkanisir

berulang kali.

Hal inilah yang sangat diharapkan baik sama perusahaan vulkanisir ban dan

pemilik kendaraan pada umumnya.Sebab bila keadaan casingnya betul-betul terawat dengan baik

,bukan hal yang aneh bila ban tersebut bisa berulang-ulang untuk dimasak kembali khususnya

proses vulkanisir masak dingin.

D. PROSES PEMBUATAN BAN

Pencampuran Bahan  

Pembuatan sebuah ban radial dimulai dengan mempersiapkan berbagai jenis bahan

mentah seperti pigmen, zat-zat kimia, kurang-lebih 30 jenis karet yang berbeda, benang-benang,

kawat bermanik-manik (bead wire) dan sebagainya.

Proses lalu dimulai dengan mencampurkan bahan-bahan dasar karet dengan oli

proses, warna hitam karbon, pigmen, anti-oksidan, akselerator dan berbagai zat tambahan

lainnya. Masing-masing dari bahan ini menambahkan sifat tertentu dari campuran ( compound )

ini. Semua bahan ini diaduk dalam blender raksasa yang dikenal sebagai mesin Banbury.

Mesin ini bekerja dengan tekanan dan suhu yang sangat tinggi. Bahan campuran yang panas,

hitam dan lembek ini diproses berulang-ulang kali.

Pencetakan Ban

Setelah itu, karet ini didinginkan ke dalam beberapa bentuk. Biasanya diproses

menjadi lembaran-lembaran yang lalu dibawa ke kilang pemisah. Kilang ini memasukkan karet

tadi di antara pasangan penggulung (roller) berulang-ulang sehingga menjadi komponen-

komponen ban. Mereka lalu dibawa dengan ban berjalan lalu menjadi dinding samping, telapak

ataupun bagian-bagian lain dari ban. Ada jenis karet yang melapisi rajutan benang yang akan

menjadi badan dari ban. Rajutan ini datang dalam rol-rol yang besar dan mereka juga sama

pentingnya dengan campuran karet yang dipakai. Berbagai jenis benang dipakai, termasuk

polyester, rayon atau nylon. Kebanyakan dari ban untuk kendaraan penumpang dewasa ini

menggunakan badan yang terbuat dari benang polyester.

Kawat Pengikat

Sebuah komponen lainnya, yang berbentuk gulungan, disebut bead. Komponen ini

memiliki dari kawat baja high-tensile yang berfungsi sebagai tulang ban yang akan menempel

pada pinggiran velg mobil. Kawat baja tersebut diselaraskan dengan pita yang dilapis dengan

karet untuk pelekat, kemudian digulung dan diikat untuk selanjutnya disatukan dengan bagian

ban lainnya.

Ban-ban radial dibuat menggunakan satu atau dua mesin ban. Di bagian dalam sekali dari

ban ada dua lapis karet lembek sintetis yang disebut interliner. Lapisan-lapisan ini akan

mengurung udara dan membuat ban menjadi tubeless .

Lapisan

Kemudian ada dua lapisan rajutan ply. Dua strip yang dinamakan apex membuat kaku

area pas di atas bead. Lalu ditambahkan sepasang strip chafer, yang dinamakan demikian karena

keduanya mencegah kerusakan yang diakibatkan pinggiran velg ketika ban dipasang.

Mesin perakit ban membentuk ban-ban radial menjadi bentuk yang sudah sangat dekat dengan

dimensi final untuk memastikan bahwa semua komponen yang berjumlah banyak itu berada

dalam posisi yang tepat sebelum ban masuk ke mesin pencetak.

Tapak Ban

Lalu pembuat ban menambahkan sabuk baja yang menahan kebocoran dan menekan

telapak ban ke permukaan jalan. Telapak ban adalah bagian terakhir yang dipasang. Setelah

sebuah pemutar otomatis menjepit semua komponen sehingga menempel kuat satu dengan yang

lain, ban radial yang kini disebut green tire kini siap untuk diperiksa dan disempurnakan.

Pengadukan dan Pemanasan Bahan

Alat penekan curing memberi ban bentuk final serta pola telapaknya. Alat yang panas

seperti setrika membentuk dan memvulkanisir ban. Cetakan ini digrafir dengan pola telapak,

kode-kode di dinding samping sebagaimana diwajibkan oleh peraturan yang berlaku.

Ban-ban dipanaskan dalam temperatur lebih dari 300 derajat selama 12 hingga 25 menit

tergantung ukurannya. Begitu mesin cetak terbuka, ban-ban akan keluar dari cetakannya dan

langsung jatuh ke ban berjalan yang lalu akan membawanya ke bagian finish dan inspeksi

terakhir.

Pemeriksaan

Kalau ada yang tidak beres dengan banatau dicurigai tidak beres, walaupun hanya

cacat sedikit, ban itu ditolak (reject). Sebagian dari cacat bisa dideteksi hanya dengan mata dan

tangan pemeriksa yang sudah terlatih, sebagian lagi baru bisa ditemukan menggunakan mesin-

mesin khusus. Inspeksi tidak hanya di permukaan saja.

Ada ban yang ditarik dari lini produksi dan diperiksa dengan X-ray untuk

mendeteksi kelemahan-kelemahan yang tersembunyi atau kerusakan-kerusakan internal. Di

samping itu, para teknisi pengendalian mutu secara rutin membongkar ban yang diambil secara

acak untuk mempelajari setiap detil dari konstruksinya yang mempengaruhi performa,

kenyamanan dan keselamatan pemakai.

Pembuatan ban dengan cara lain

Tahap produksi yang pertama adalah Warm Up Mill. Pada tahap ini segala jenis bahan

baku karet sintetis dan karet alam dicampur menjadi satu agar bahan bisa menjadi lebih

homogen.

Tahap kedua adalah Feed Mill. Disini karet akan dilumatkan agar lebih homogeny lagi.

Karet dibuat homogen untuk mencegah hal-hal yang tidak diinginkan selama proses

produksi.

Tahap ketiga disebut Tread Extruding. Pada tahap ini karet digiling dan dilumatkan lagi

menggunakan listrik (diestrum) untuk menghilangkan udara yang terkandung dalam

karet.

Tahap keempat disebut dengan Cooling Confeyair. Pada tahap ini karet yang bersuhu

sekitar 100˚C didinginkan menggunakan air hingga suhunya mencapai 30˚C - 40˚C.

Tahap kelima adalah tahap Spon Roll. Pada tahap ini karet yang sudah didinginkan

dihilangkan airnya (dikeringkan) dengan cara ditiup menggunakan blower.

Tahap keenam adalah Rolling Trap. Pada tahap ini karet dipotong-potong menjadi ukuran

yang telah ditentukan.

Tahap ketujuh adalah Extruder. Disini karet yang telah dipotong-potong (kain ban) diberi

kawat disekeliling kain ban tepat ditengah-tengah kain pula. Selanjutnya kami melewati

daerah Stock Area. Disini adalah tempat ban setengah jadi ditempatkan, menunggu

proses produksi selanjutnya.

Tahap kedelapan ban akan ditiup dan diberi tekanan angin agar dapat mengembang.

Tetapi sebelum ditiup ban akan “dipresto” agar mudah dibentuk.

Tahap kesembilan adalah tahap Tire Inspection. Disini ban yang telah melewati proses

produksi akan diperiksa kelayakan pakainya. Jika ada ban yang rusak (sobek) atau ada

cacat sedikit, akan dikelompokan sendiri dan akan diproses ulang.

Tahap kesepuluh adalah Tire Wobling. Disini ban diperiksa apakah ban tersebut akan

oleng bila dipacu pada kecepatan tertentu. Pemeriksaan ini menggunakan laser.

Dan yang terkahir, tahap kesebelas adalah tahap Tire Balancing. Disini para pekerja akan

mencari titik dari sebuah ban tempat direkomendasikannya letak ban dalam dan tempat

pentil ban sebaiknya diletakkan.

Proses lain yang sering terjadi pada gabungan reaksi dengan reaksi adisi atau reaksi

kondensasi merupakan gabungan/ikatan bersama dari banyak rantai polimer. Hal ini disebut

ikatan silang, dan ikatan silang ini memberikan kekuatan tambahan terhadap polimer. Pada tahun

1844, Charles Goodyear telah menemukan bahwa lateks dari pohon karet yang dipanaskan

dengan belerang dapat membentuk ikatan silang antara rantai-rantai hidrokarbon di dalam lateks

cair. Karet padat yang dibentuk dapat digunakan pada ban dan bola-bola karet. Proses ini disebut

vulkanisasi, untuk menghormati dewa Romawi yang bernama Vulkan.Perhatikan Gambar 10,

karet alam merupakan polimer adisi alam yang paling penting. Karet disadap dari pohon karet

dalam bentuk suspensi di dalam air yang disebut lateks. Karet alam adalah polimer isoprena.

Gambar 10. Karet alam dan karet sintetis.

Lateks atau karet alam yang dihasilkan dari pohon karet bersifat lunak/lembek dan lengket

biladipanaskan

Kekuatan rantai dalam elastomer (karet) terbatas, akibat adanya struktur jaringan, tetapi

energi kohesi harus rendah untuk memungkinkan peregangan. Contoh elastomer yang banyak

digunakan adalah poli (vinil klorida), polimer stirena-butadiena-stirena (SBS) merupakan jenis

termoplastik elastomer. Saat perang dunia II, persediaan karet alam berkurang, industri polimer

tumbuh dengan cepat karena ahli kimia telah meneliti untuk pengganti karet. Beberapa pengganti

yang berhasil dikembangkan adalah neoprena yang kini digunakan untuk membuat selang/pipa

air untuk pompa gas, dan karet stirena – buatdiena (SBR /styrene – butadiene rubber), yang

digunakan bersama dengan karet alam untuk membuat ban-ban mobil. Meskipun pengganti –

pengganti karet sintesis ini mempunyai banyak sifatsifat yang diinginkan, namun tidak ada satu

pengganti karet sintesis ini yang

JENIS POLIMER

Poliester adalah suatu kategori polimer yang mengandung gugus fungsional ester dalam

rantai utamanya. Meski terdapat banyak sekali poliester, istilah "poliester" merupakan sebagai

sebuah bahan yang spesifik lebih sering merujuk pada polietilena tereftalat (PET). Poliester

termasuk zat kimia yang alami, seperti yang kutin dari kulit ari tumbuhan, maupun zat kimia

sintetis seperti polikarbonat dan polibutirat.

Dapat diproduksi dalam berbagai bentuk seperti lembaran dan bentuk 3 dimensi, poliester

sebagai termoplastik bisa berubah bentuk sehabis dipanaskan. Walau mudah terbakar di suhu

tinggi, poliester cenderung berkerut menjauhi api dan memadamkan diri sendiri saat terjadi

pembakaran. Serat poliester mempunyai kekuatan yang tinggi dan E-modulus serta penyerapan

air yang rendah dan pengerutan yang minimal bila dibandingkan dengan serat industri yang lain.

Kain poliester tertenun digunakan dalam pakaian konsumen dan perlengkapan rumah

seperti seprei ranjang, penutup tempat tidur, tirai dan korden. Poliester industri digunakan dalam

pengutan ban, tali, kain buat sabuk mesin pengantar (konveyor), sabuk pengaman, kain berlapis

dan penguatan plastik dengan tingkat penyerapan energi yang tinggi. Fiber fill dari poliester

digunakan pula untuk mengisi bantal dan selimut penghangat.

Kain dari poliester disebut-sebut terasa “tak alami” bila dibandingkan dengan kain

tenunan yang sama dari serat alami (misalnya kapas dalam penggunaan tekstil). Namun kain

poliester memiliki beberapa kelebihan seperti peningkatan ketahanan dari pengerutan.

Akibatnya, serat poliester terkadang dipintal bersama-sama dengan serat alami untuk

menghasilkan baju dengan sifat-sifat gabungan.

Foto baju dari poliester yang diambil dari dekat

Poliester juga digunakan untuk membuat botol, film, tarpaulin, kano, tampilan kristal

cair, hologram, penyaring, saput (film) dielektrik untuk kondensator, penyekat saput buat kabel

dan pita penyekat.

Poliester kristalin cair merupakan salah satu polimer kristalin cair yang digunakan

industri yang pertama dan digunakan karena sifat mekanis dan ketahanan terhadap panasnya.

Kelebihan itu penting dalam penggunaannya sebagai segel mampu kikis dalam mesin jet.

Poliester keraspanas (thermosetting) digunakan sebagai bahan pengecoran, dan

resin poliester chemosetting digunakan sebagai resin pelapis kaca serat dan dempul badan mobil

yang non logam. Poliester tak jenuh yang diperkuat kaca serat banyak digunakan dalam bagian

badan dari kapal pesiar serta mobil.

Poliester digunakan pula secara luas sebagai penghalus (finish) pada produk kayu

berkualitas tinggi seperti gitar, piano, dan bagian dalam kendaraan / perahu pesiar. Perusahaan

Burns London, Rolls-Royce, dan Sunseeker merupakan segelinter perusahaan yang memakai

poliester untuk memperhalus produk-produk mereka. Sifat-sifat tiksotropi dari poliester yang

bisa dipakai sebagai semprotan membuatnya ideal untuk digunakan pada kayu gelondongan

bijian-terbuka, sebab mampu mengisi biji kayu dengan cepat, dengan ketebalan saput yang

terbentuk dengan kuat per lapisan. Poliester yang diawetkan bisa diampelas dan dipoleskan ke

produk akhir

Untuk menghasilkan poliester leleh dengan sangat efisien, beberapa langkah pengolahan

beroutput tinggi seperti serat stapel (50–300 t/d per lini pemintalan) atau POY /FDY (sampai 600

t/d yang dipisahkan menjadi sekitar 10 mesin pemintalan) merupakan proses yang semakin

horizontal, terintegrasi, dan langsung. Ini berarti polimer leleh langsung diubah menjadi filamen

atau serat tekstil tanpa melalui tahap pembutiran. Kita sedang membahas integrasi horizontal

sepenuhnya saat poliester diproduksi mulai dari minyak mentah atau berbagai produk

penyulingan dalam chain oil -> benzena -> PX -> PTA -> PET leleh -> serat / filamen atau

bottle-grade resin. Eastman Chemicals adalah yang pertama kali memperkenalkan ide menutup

rantai dari PX ke resin PET resin dengan apa yang mereka sebut dengan proses INTEGREX®.

Kapasitas tempat produksi yang terintegrasi dan horizontal seperti itu >1000 t/d dan bisa dengan

mudah mencapai 2500 t/d.

Di samping unit pengolahan besar untuk memproduksi benang atau serat stapel yang tadi sudah

disebutkan, terdapat sepuluh ribu pabrik pengolahan yang kecil dan sangat kecil, jadi bisa diperkirakan

bahwa poliester diolah dan didaur-ulang di lebih dari 10.000 pabrik di seluruh dunia. Ini tanpa

menghitung semua perusahaan yang terlibat dalam industri supply chain, dimulai dari perekayasaan dan

mesin pengolahan serta diakhiri dengan stabilisator, warna, dan aditif tambahan.

Pengolahan poliester

Sesudah tahap pertama produksi polimer dalam fase leleh, arus produk terbagi menjadi

dua bidang aplikasi yang berbeda yakni aplikasi tekstil dan aplikasi pengepakan. Dalam tabel 2,

terdapat daftar berbagai penerapan (aplikasi) utama poliester pengepakan dan tekstil.

Tabel 2: Daftar penerapan poliester pengepakan dan tekstil.

POLIMER BERBASIS-POLIESTER

Tekstil Pengepakan

Serat stapel (PSF) Botol untuk CSD, Air, Bir, Jus, Deterjen

Filamen POY, DTY, FDY A-PET Film

Benang teknis dan kawat ban Thermoforming

Tak tertenun dan spunbond BO-PET

Mono-filamen Pembalutan

Singkatan: PSF = Polyester Staple Fiber (Serat Stapel Poliester); POY = Partially

Oriented Yarn (Benang Berorientasi Parsial); DTY = Draw Textured Yarn (Benang Tekstur);

FDY = Fully Drawn Yarn; CSD = Carbonated Soft Drink (minuman ringan yang diisi dengan

gas karbon); A-PET = Amorphous Polyester Film (saput poliester tak berbentuk); BO-PET =

Biaxial Oriented Polyester Film (saput poliester berorientasi dwisumbu);

Pangsa pasar kecilnya poliester (<< 1 Million t/a) digunakan untuk memproduksi plastik

teknis dan pembetsan induk.

Untuk menghasilkan poliester leleh dengan sangat efisien, beberapa langkah pengolahan

beroutput tinggi seperti serat stapel (50–300 t/d per lini pemintalan) atau POY /FDY (sampai 600

t/d yang dipisahkan menjadi sekitar 10 mesin pemintalan) merupakan proses yang semakin

horizontal, terintegrasi, dan langsung. Ini berarti polimer leleh langsung diubah menjadi filamen

atau serat tekstil tanpa melalui tahap pembutiran. Kita sedang membahas integrasi horizontal

sepenuhnya saat poliester diproduksi mulai dari minyak mentah atau berbagai produk

penyulingan dalam chain oil -> benzena -> PX -> PTA -> PET leleh -> serat / filamen atau

bottle-grade resin. Eastman Chemicals adalah yang pertama kali memperkenalkan ide menutup

rantai dari PX ke resin PET resin dengan apa yang mereka sebut dengan proses INTEGREX®.

Kapasitas tempat produksi yang terintegrasi dan horizontal seperti itu >1000 t/d dan bisa dengan

mudah mencapai 2500 t/d.

Di samping unit pengolahan besar untuk memproduksi benang atau serat stapel

yang tadi sudah disebutkan, terdapat sepuluh ribu pabrik pengolahan yang kecil dan sangat kecil,

jadi bisa diperkirakan bahwa poliester diolah dan didaur-ulang di lebih dari 10.000 pabrik di

seluruh dunia. Ini tanpa menghitung semua perusahaan yang terlibat dalam industri supply chain,

dimulai dari perekayasaan dan mesin pengolahan serta diakhiri dengan stabilisator, warna, dan

aditif tambahan.

Sintesis

Sintesis poliester pada umumnya dicapai dengan reaksi polikondensasi. Rumus umum

untuk reaksi dari sebuah diol dengan sebuah asam dikarboksilat adalah:

(n+1) R(OH)2 + n R´(COOH)2 ---> HO[ROOCR´COO]nROH + 2n H2O

Esterifikasi azeotrop

Dalam metode klasik ini, satu alkohol dan satu asam alkanoat bereaksi membentuk ester

karboksilat. Untuk menghimpun sebuah polimer, air yang terbentuk dari reaksi harus terus-

menerus dihilangkan dengan penyulingan azeotrop.

Transesterifikasi beralkohol

O

\\

C - OCH3 + OH[Oligomer2]

/

[Oligomer1]

O

\\

C - O[Oligomer2] + CH3OH

/

[Oligomer1]

(ester-terminated oligomer + alcohol-terminated

oligomer)

(oligomer yang lebih besar +

metanol)

Isoprena

Isoprena adalah nama umum (nama trivial) dari 2-metilbuta-1,3-diena. Senyawa ini

biasa digunakan dalam industri, penyusun berbagai senyawa biologi penting, serta dapat

berbahaya bagi lingkungan dan beracun bagi manusia bila terpapar secara berlebihan.

Dalam suhu ruang isoprena berwujud cairan bening yang sangat mudah terbakar dan

terpantik. Bila tercampur dengan udara sangat mudah meledak dan sangat reaktif bila

dipanaskan. Pengangkutan isoprena memerlukan penanganan khusus.

Secara industri senyawa ini dihasilkan dari hasil sampingan peluruhan nafta atau minyak.

Saat ini sekitar 95% produksi isoprena dunia digunakan untuk membuat karet sintetik cis-1,4-

poliisoprena. Karet sendiri juga merupakan polimer isoprena — paling sering cis-1,4-

poliisoprena - dengan bobot molekul 100.000 hingga 1.000.000. Biasanya ada campuran

beberapa persen bahan lain, seperti protein, asam lemak, resin, dan bahan organik lainnya, pada

karet alam berkualitas tinggi. Getah perca, suatu karet alam lain, merupakan trans-1,4-

poliisoprena, isomer struktural yang memiliki karakteristik mirip namun tidak persis sama.

Isoprena dihasilkan secara alamiah oleh tumbuhan dan hewan. Biasanya dapat

dikatakan bahwa senyawa ini adalah hidrokarbon yang paling umum ditemukan pada tubuh

manusia. Isoprena biasa juga dikandung pada kadar rendah pada banyak bahan pangan. Hal ini

tidak mengherankan karena isoprena merupakan kerangka dasar dari banyak metabolit sekunder

pada tumbuhan. Terpena, terpenoid, dan koenzim Q tersusun dari isoprena. Golongan senyawa

lain yang dapat dianggap tersusun dari kerangka isoprena adalah fitol, retinol, tokoferol, dolikol,

dan skualena. Heme A memiliki ekor isoprenoid. Lanosterol, prekursor sterol pada hewan,

diturunkan dari skualena. Satuan isoprena fungsional dalam organisme adalah dimetilalil

pirofosfat (DMAPP) dan isomernya isopentenil pirofosfat (IPP).

Pada tumbuhan, isoprena dihasilkan pada kloroplas daun melalui jalur DMAPP, dengan

enzim isoprena sintase bertanggung jawab sebagai pembuka proses. Praktis pada semua

organisme penurunan isoprena disintesis melalui jalur HMG-CoA reduktase.

Karena turunan isoprena banyak yang merupakan minyak atsiri, banyak isoprena

dilepaskan ke udara. Isoprena diketahui mempengaruhi status oksidasi massa udara, dan

merupakan pemicu terbentuknya ozon, gas polutan pada lapisan bawh atmosfer. Efek senyawa

ini pada atmosfer banyak dipelajari.Isoprena diduga dapat menyebabkan kanker

E. GAMBAR MESIN PEMBUAT BAN