pengaruh jelaga sebagai pengganti carbon black …eprints.ums.ac.id/55768/12/naskah...

17
PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK 5 PHR, 15 PHR, 25 PHR TERHADAP UJI TARIK DAN SOBEK Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Oleh : WIJONARKO D 200.110.086 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2017

Upload: vuonghuong

Post on 24-Mar-2019

239 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON

BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

KOMPOSISI SERBUK IJUK 5 PHR, 15 PHR, 25 PHR

TERHADAP UJI TARIK DAN SOBEK

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu

Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh :

WIJONARKO

D 200.110.086

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2017

Page 2: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

i

HALAMAN PERSETUJUAN

PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON

BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

KOMPOSISI SERBUK IJUK 5 PHR, 15 PHR, 25 PHR

TERHADAP UJI TARIK DAN SOBEK

PUBLIKASI ILMIAH

Oleh :

WIJONARKO

D 200.110.086

Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh:

Dosen

Pembimbing

Masyrukan, ST, MT

NIK. 665

Page 3: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

ii

HALAMAN PENGESAHAN

PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON

BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

KOMPOSISI SERBUK IJUK 5 PHR, 15 PHR, 25 PHR

TERHADAP UJI TARIK DAN SOBEK

oleh:

WIJONARKO

D 200.110.086

Telah Dipertahankan di Depan Dewan Penguji Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Pada hari ,………………….. 2017

Dan dinyatakan telah memenuhi syarat.

Dewan Penguji:

1. Masyrukan, ST, MT. (............................ )

Ketua Dewan Penguji

2. Patna Partono,ST, MT. (............................ )

Anggota I Dewan Penguji

3. Ir. Ngafwan, MT. (............................ )

Anggota II Dewan Penguji

Dekan,

Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D

Page 4: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

iii

PERNYATAAN KEASLIAN

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa naskah publikasi dengan

judul PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK

PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK

5 PHR, 15 PHR, 25 PHR TERHADAP UJI TARIK DAN SOBEK dibuat

sebagai syarat memperoleh gelar sarjana S1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, bukan merupakan tiruan atau

duplikasi skripsi yang sudah dipublikasikan dan pernah digunakan untuk

mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah

Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya

cantumkan sebagaimana mestinya.

Surakarta, 08 Agustus 2017

Yang menyatakan

WIJONARKO

Page 5: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

1

PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA

MATERIAL KARET IJUK DENGAN KOMPOSISI SERBUK IJUK 5 PHR,

15 PHR, 25 PHR TERHADAP UJI TARIK DAN SOBEK

ABSTRAKSI

Penelitian spesimen partikel ijuk ini bertujuan untuk mengetahui unsur-unsur

logam yang terkandung dengan cara pengujian sinar-x (SNI 18-6478:2000)

dengan metode spectrometer X-RAY, pengujian sobek (ISO 34-1:2015) untuk

mengetahui kekuatan spesimen, dan pengujian tarik (SNI ISO 37:2015 IDT-2011)

untuk mengetahui keuletan dan ketangguhan spesimen terhadap spesimen partikel

ijuk mesh 100 yang menggunakan matrik karet dengan variasi komposisi 5 phr,

15 phr, 25 phr. Proses awal pembuatan spesimen dengan menyiapkan bahan

seperti: partikel ijuk, lateks pekat dengan kadar karet kering 60%, Zno, ZDEC,

Ionol, sulfur dan jelaga (langes). Ijuk digunakan sebagai filler. Partikel ijuk

dilakukan proses pencucian, penjemuran kemudian dilanjutkan dengan

pengepresan, ditumbuk, diblender dan disaring menggunakan mesh 100 hingga

menjadi serbuk ijuk. Proses dispersi bahan kimia dilakukan selama 24 jam.

Dilanjutkan proses penimbangan bahan lalu pencampuran bahan menggunakan

gelas ukur di aduk menggunakan sendok selama 10 menit lalu dituangkan ke

cetakan. Proses vulkanisasi dilakukan selama 90 menit dengan suhu 90°C.Hasil

pengujian disimpulkan bahwa nilai unsur tertinggi pada Zn sebesar 3,199%, Fe

0,617% dan Ti 0,415% pada komposisi ijuk 5 phr. Sedangkan unsur terendah Zn

1,816 pada komposisi ijuk 15 phr, Fe 0,323 dan Ti 0,259 pada komposisi ijuk 25

phr. Kekuatan tarik tertinggi pada komposisi ijuk 25 phr sebesar 3,59

N/𝑚𝑚2, sedangkan nilai terendah pada komposisi ijuk 5 phr sebesar 1,35

N/𝑚𝑚2. Kekuatan sobek tertinggi pada komposisi ijuk 25 phr sebesar 8,05 N/mm,

sedangkan nilai terendah pada komposisi ijuk 5 phr sebesar 4,67 N/mm.

Komposisi ijuk terbesar mampu menghasilkan kekuatan tarik dan sobek yang

lebih tinggi dibandingkan komposisi ijuk yang kecil.

Kata kunci : Partikel Ijuk, Jelaga, Mesh 100, Lateks, Dispersi, Vulkanisasi

ABSTRACTION

The specimens of the fibers particles study were aimed to find out the metal

elements contained by x-ray testing (SNI 18-6478: 2000) with X-RAY

spectrometer method, tear test (ISO 34-1: 2015) to determine the strength of

specimens, And tensile testing (SNI ISO 37: 2015 IDT-2011) to determine the

resilience and toughness of the specimen against the specimen of the fibrous fiber

mesh particles 100 using a rubber matrix with variations of 5 phr, 15 phr, 25 phr.

The initial process of preparing specimens by preparing materials such as: fibers

fibers, concentrated latex with a content of 60% dry rubber, Zno, ZDEC, Ionol,

sulfur and soot (langes). Fibers is used as filler. The fibers particles were washed,

the drying then continued with pressing, pounding, blending and filtering using

mesh 100 to become powder fiber. The chemical dispersion process is carried out

for 24 hours. Continue the process of weighing the material and then mixing the

material using a measuring cup in a stir using a spoon for 10 minutes and then

Page 6: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

2

poured into the mold. The process of vulcanization is carried out for 90 minutes

with a temperature of 90°C. The test results concluded that the highest element

value in Zn amounted to 3.199%, Fe 0.617% and Ti 0.415% in the composition of

5 phr fibers. While the lowest element Zn 1.816 on the composition of fibers 15

phr, Fe 0.323 and Ti 0.259 on the composition of 25 phr fibers. The highest

tensile strength of the 25 phr fibers composition was 3.59 N/mm2, while the

lowest value on the 5 phr fibers composition was 1.35 N/mm2. The highest tear

strength on the 25 phr fibers composition was 8.05 N/mm, while the lowest value

on the 5 phr fibers composition was 4.67 N/mm. The composition of the largest

fibers is able to produce tensile strength and tear is higher than the composition of

a small palm.

Keywords : Fibers Particles, Soot, Mesh 100, Latex, Dispersion,Vulcanization

1. PENDAHULUAN

Negara Indonesia merupakan salah satu budidaya perkebunan pohon karet

yang sangat melimpah, sebagian besar produk karet alam tersebut di ekspor keluar

negeri, dengan kemajuan teknologi pengoptimalan getah karet sangat penting

dilakukan supaya menghasilkan produk yang berguna bagi masyarakat, di dalam

industri pun juga banyak sekali yang menggunakan bahan tersebut sebagai bahan

utama untuk suatu produk tertentu. Contohnya barang olahan atau pencampuran

bahan baku ban mobil atau pesawat terbang, sandal karet, tambang, gelang karet,

dan lain-lain. Karet alam mempunyai kelebihan antara lain ketahanan sobek,

kekuatan tarik tinggi, elastisitas tinggi, daya tahan terhadap keretakan, tidak

mudah aus dan mempunyai kelebihan fleksibel. Oleh karena itu karet yang sudah

diproduksi menjadi barang karet ini masih banyak kesempatan untuk

mengembangkan produk olahan dari lateks karet alam.

Bahan yang digunakan sebagai matriks yaitu karet alam. Karet dihasilkan

oleh pohon karet berupa getah seperti susu yang di sebut lateks, lateks di peroleh

dengan cara menyadap, yaitu dengan menyayat kulit pohon atau pada bagian

kortek tumbuhan. Karet alam ini merupakan salah satu polimer yang berasal dari

air getah tumbuhan (Hevea brasiliensis) dari famili Euphorbiceae, karet alam

dapat mencapai keteraturan yang baik, terutama ketika karet itu diregangkan,

sehingga karet alam yang mengkristalkan pada regangan yang mengahasilkan

tensile strength yang tinggi. Penggunaan karet ini sebagai matrik, karena karet

Page 7: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

3

alam ini memiliki sifat fisik dan kimia yang baik, sehingga banyak di aplikasikan

dalam bentuk produk-produk tertentu.

Kompon karet adalah campuran karet mentah dengan bahan-bahan kimia

yang belum di vulkanisasi. Proses pembuatan kompon adalah proses pencampuran

antara karet mentah dengan bahan-bahan kimia karet (bahan aditip). Kompon

merupakan campuran karet dengan bahan-bahan kimia yang mempunyai

komposisi tertentu dengan cara pencampuran digiling pada suhu tertentu, kompon

karet dapat dibuat pada mesin giling 2 rol atau pada mesin pencampur tertutup

(Banbury mixer Internal mixer).

Unsur pengisi atau filler dari bahan kompon karet yang digunakan adalah

partikel ijuk sebagai penguat dalam matriks karet alam. Serat ijuk ini merupakan

serat alam yang berasal dari pohon aren, dilihat dari bentuk pada umumnya

bentuk serat alam tidaklah sama. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan dan

pembentukan serat tersebut tergantung pada lingkungan alam dan musim tempat

serat tersebut tumbuh. Penggunaan ijuk ini banyak dimanfaatkan di dunia

perindustrian seperti pabrik pembuat tali, tekstil kertas karena mempunyai

kekuatan yang tinggi, keras, kedap air, tahan radiasi matahari dan juga baik untuk

material komposit.

Dari penjelasan di atas, maka dilakukan penelitian untuk membuat kompon

karet alam yang berpenguat partikel ijuk dengan mesh 100 variasi fraksi berat 5

phr, 15 phr dan 25 phr sebagai pembanding. Penelitian ini dilakukan untuk

mendapatkan data terhadap pengujian sinar-x (mengetahui unsur logam yang

terkandung), pengujian tarik dan pengujian sobek.

2. METODE PENELITIAN

2.1 Studi pustaka

Pada bagian ini penulis mencari bahan-bahan teori dan hasil penelitian

terdahulu yang berkaitan dengan komposit karet berpenguat serat ijuk, standar

pengujian, metode pembuatan kompon karet, jenis alat uji yang digunakan dan

sebagian melalui buku, artikel, jurnal, dan juga internet.

Page 8: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

4

2.2 Persiapan Bahan

Persiapan bahan ijuk aren yang diperlukan untuk di uji, ZnO, Zdec, jelaga,

darvan, ionol, sulfur dan lateks.

2.3 Pembelian Serat Ijuk

Serat ijuk diperoleh dari pasar, banyak pedagang yang menjual ijuk sebagai

sapu, atap rumah, tempat telur ikan, dll.

2.4 Pencucian, Perendaman dan Penjemuran

Proses pencucian ijuk dilakukan untuk pembersihkan ijuk dari debu-debu

atau kotoran yang masih menempel pada ijuk. Proses pencucian dan perendaman

ijuk ini menggunakan air bersih sampai debu dan kotoran lainya larut dalam air

atau tidak menempel lagi pada ijuk. Selanjutnya dilakukan proses penjemuran

atau pengeringan serat ijuk dengan sinar matahari sampai kering.

Gambar 2.1 Ijuk yang baru dibeli Gambar 2.2 Penjemuran Ijuk Aren

2.5 Pembuatan serbuk ijuk

Pembuatan serbuk ijuk ini dengan cara pengilingan ijuk bertujuan untuk

memipihkan ijuk supaya pada saat penumbukan tidak memakan waktu yang lama.

Setelah ijuk digiling langkah kemudian ijuk di tumbuk dengan penumbuk (mortal

pastle) supaya ijuk sedikit hancur dan memudahkan pada saat pemblenderan,

penumbuk yang digunakan penumbuk jenis batu besar, agar saat penumbukan ijuk

bisa mudah halus.

Gambar 2.3 Penggilingan Ijuk Gambar 2.4 Penumbukan Ijuk

Page 9: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

5

Setelah proses penumbukan ijuk, langkah selanjutnya yaitu pemblenderan,

dimana ijuk sudah berubah bentuk menjadi serat pendek-pendek yang hampir

halus, kemudian ijuk hasil penumbukan dimasukkan ke dalam tempat blender

yang kecil, yang biasanya digunakan untuk memblender mrica atau ketumbar, dll.

Kira-kira pemblenderan sudah maksimal kemudian hasil blenderan dituangkan ke

dalam saringan atau mesh yang berukuran mesh 100. Tidak semua hasil

pemblenderan bisa masuk ke dalam mesh 100, adapun sisa ijuk yang tidak bisa

masuk ke dalam mesh, sisa ijuk tersebut lalu dipukul lagi dan di blender sampai

masuk ke dalam mesh 100.

Gambar 2.5 Pemblenderan Ijuk Gambar 2.6 Pengemesan Serbuk

Gambar 2.7 Mesh 100 Gambar 2.8 Serbuk Ijuk

2.6 Pembelian Bahan Kimia

Pembelian bahan-bahan kimia ini dapat diperoleh di toko bahan kimia yang

ada, pembelian bahan kimia ini sangat tidaklah mudah karena tidak semua toko

ada.

2.7 Pendispersian Bahan Kimia

a. Penimbangan bahan kimia sesuai dengan komposisi pembuatan kompon

karet.

b. Pencampuran bahan kimia dengan air dan butiran keramik, kemudian

dimasukkan ke dalam toples dan tutup toples dengan rapat (lapisi tutup

dengan lakban untuk menghindari kebocoran pada tutup toples saat berputar).

Page 10: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

6

c. Memasukkan toples ke dalam mesin dispersi (agitator), di dalam mesin

dispersi toples akan di putar selama 24 jam.

d. Pengambilan pendispersian kimia setelah 24 jam, di sini bahan kimia yang

sebelumnya berbentuk serbuk, sudah berubah menjadi cair.

2.8 Pembuatan Spesimen

a. Pembuatan spesimen sesuai standar pengujian sinar-x dengan metode XRF,

pengujian sobek dengan ISO 34-1:2015 dan pengujian tarik dengan SNI ISO

37:2015 (IDT-2011).

b. Persiapkan serbuk ijuk, lateks dan bahan kimia yang sudah di dispersi seperti

sulfur, ZDEC, Zno, ionol dan jelaga sebagai bahan tambahan.

c. Menghitung berapa gram bahan yang akan ditimbang dengan komposisi phr

yang akan digunakan lateks 100 phr, sulfur 3 phr, ZDEC 1 phr, Zno 3 phr,

ionol 2 phr, jelaga 1 phr dan ijuk dengan variasi 5 phr, 15 phr, 25 phr.

d. Kemudian setelah dihitung akan mengetahui berapa gram komposisi yang

akan digunakan, lalu timbang bahan kimia, ijuk, latek dan jelaga.

e. Setelah itu tuangkan latek terlebih dahulu di gelas pengaduk dengan sedikit

demi sedikit sambil mencampurkan dengan ijuk dan juga sambil diaduk

lakukan secara terus menerus sampai serbuk ijuk tercampur merata dengan

lateks. Setelah itu masukkan bahan kimia yang sudah di dispersi dan

ditimbang ke dalam adonan latek tersebut dan diaduk lagi selama ± 10 menit

(langkah ini bertujuan untuk mencegah terjadinya penggumpalan saat

pengadukan berlangsung).

f. Tuangkan campuran antara ijuk, lateks, jelaga dan bahan kimia ke dalam

cetakan dan ratakan sampai bahan kompon merata pada cetakan.

g. Selanjutnya proses vulkanisasi yang dilakukan dengan cara di oven, proses

pengovenan dengan suhu ± 90oC selama ± 90 menit.

h. Setelah proses vulkanisasi selesai, ambil cetakan yang di dalam oven lalu

diamkan sebentar agar cetakan tidak panas lalu ambil hasil vulkanisasi

tersebut.

Page 11: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

7

Gambar 2.9 Spesimen Jadi

3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

3.1 Pengujian Sinar-x

Langkah-langkah pengujian sinar-x sebagai berikut:

a. Nyalakan mesin XRF (semua komponen mesin)

b. Pengaturan pengoperasian.

c. Pengambilan sampel dengan diameter 27 mm, tebal 3.6, volume 5 mm.

d. Masukkan sampel ke dalam sumber radioisotope.

e. Kemudian sinar-x akan memancarkan atau menembak sampel, dan dalam

proses ini untuk mengatur kondisi detektor agar dalam kondisi -196°C

(standar uji batan) dibawah detektor terdapat tabung isi nitrogen cair yang

berfungsi untuk mengatur suhu.

f. Setelah itu sinar-x akan terdeteksi oleh Detektor Si dan pre-ampplifier

(penguat awal) akan mengambil data dalam bentuk analog.

g. Setelah melewati pre-ampplifier kemudian akan menuju amplifier untuk

mengubah data analog menjadi data digital.

h. Kemudian dengan data digital akan ditampilkan dilayar komputer dengan

bentuk grafik.

i. Matikan peralatan.

j. Simpan bahan pengujian pada tempat penyimpanan.

Page 12: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

8

Gambar 3.1 Diagram Hubungan Logam Dalam Pengujian Sinar-X

Pembahasan Hasil Pengujian Sinar-X

a. Pada garis warna biru menunjukkan nilai grafik logam seng (Zn) dengan

besar komposisi ijuk 5 phr, 15 phr, 25 phr. Dengan komposisi ijuk 5 phr

menunjukkan nilai intensitas tertinggi dari semua jumlah phr yang di ujikan

dengan nilai sebesar 3,199%, komposisi ijuk 15 phr mengalami penurunan

dengan besar 1,816% dan pada komposisi 25 phr mengalami kenaikan

sebesar 2,037%. Dari kesimpulan di atas menunjukkan pada komposisi ijuk

15 phr mengandung logam seng (Zn) terendah dari komposisi ijuk lainnya,

dalam proses ini kemungkinan terjadinya ke cacatan dalam pembuatan

kompon karet di mana saat proses pencetakan atau penuangan bahan tidak

rata atau dalam proses pengadukan bahan atau pencampuran bahan tidak

merata, dan komposisi ijuk 5 phr memiliki kandungan seng (Zn) tertinggi.

b. Pada garis warna orange menunjukkan nilai grafik logam besi (Fe) dengan

besar komposisi ijuk 5 phr, 15 phr, 25 phr. Pada komposisi ijuk 5 phr

menunjukkan nilai intensitas tertinggi dari semua jumlah phr yang diujikan

dengan nilai sebesar 0,617%, komposisi iijuk 15 phr mengalami penurunan

dengan besar 0,406% dan pada komposisi ijuk 25 phr mengalami penurunan

lagi dengan besar kandungan logam 0,323%. Dari kesimpulan di atas

3,199

1,8162,037

0,6170,406 0,3230,415

0,284 0,259

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

5 15 25

KA

ND

UN

GA

N L

OG

AM

(%

)

JUMLAH PHR

Zn

Fe

Ti

Page 13: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

9

menunjukkan bahwa semakin besar komposisi ijuk semakin kecil kandungan

besi (Fe) yang ada di komposisi tersebut.

c. Pada garis warna hijau menunjukkan nilai grafik logam titanium (Ti) dengan

besar komposisi ijuk 5 phr, 15 phr, 25 phr. Pada komposisi ijuk 5 phr

menunjukkan nilai intensitas tertinggi dari semua jumlah phr yang diujikan

dengan nilai sebesar 0,415%, komposisi ijuk 15 phr mengalami penurunan

dengan besar 0,284% dan pada komposisi ijuk 25 phr mengalami penurunan

lagi dengan besar kandungan logam 0,259%. Dari kesimpulan di atas

menunjukkan bahwa semakin besar komposisi ijuk semakin kecil kandungan

titanium (Ti) yang ada di dalam komposisi tersebut

3.1 Uji Tarik

Langkah-langkah pengujian tarik sebagai berikut:

a. Ukur sampel yang akan diuji dengan ukuran panjang 71 mm, lebar luar 13

mm, dalam 5 mm.

b. Tentukan bentuk sampel yang akan diuji dengan menyetak menggunakan

pisau pons D.

c. Nyalakan mesin dengan mengatur speed 200 mm/mnt.

d. Set spesimen (yang sudah dicetak) pada alat pengujian di antara dua

penjepit/klem.

e. Tekan tombol area start.

f. Tekan tombol down, maka penjepit/klem atas akan bergerak ke atas dan

penjepit/klem bawah akan bergerak kebawah sehingga kedua penjepit/klem

akan saling menarik sampai putus.

g. Setelah sampel yang diuji terputus maka mesin akan berhenti dengan

sendirinya.

h. Lalu tekan tombol up agar penjepit/klem kembali keposisi awal.

Page 14: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

10

Gambar 3.2 Grafik pengujian Tarik

Pembahasan Hasil Pengujian Tarik

a. Dari grafik pengujian tarik di atas menunjukkan rata-rata dari jumlah

komposisi ijuk 5 phr, 15 phr, 25 phr. Dari grafik di atas menunjukkan pada

komposisi ijuk 5 phr dengan nilai 1,35 N/𝑚𝑚2 menjadi nilai intensitas

terendah dari semua jumlah phr yang telah di ujikan. Pada komposisi ijuk 15

phr mengalami kenaikan kekerasan uji tarik dengan nilai 1,83 N/𝑚𝑚2dan

pada komposisi ijuk 25 phr terjadi kenaikan lagi menjadi 3,59 N/𝑚𝑚2. Dari

kesimpulan di atas menunjukkan bahwa semakin besar komposisi ijuk maka

semakin kuat juga kekuatan tarik yang dihasilkan.

3.2 Uji Sobek

Langkah-langkah pengujian sobek sebagai berikut:

a. Ukur sampel yang akan diuji dengan ukuran panjang 83 mm, lebar 16 mm.

b. Tentukan jarak jepit/klem dengan membuat sobek awal pada sampel

dengan gunting menjadi dua sampai kira-kira setengahnya.

c. Nyalakan mesin dengan mengatur speed 200 mm/mnt.

d. Set spesimen (yang telah diberi sobekan awal) pada alat pengujian di antara

dua penjepit/klem sehingga sobekan awal terletak di tengah di antara dua

penjepit/klem.

1,35

1,83

3,59

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

5 15 25

KEK

UA

TAN

TA

RIK

(N

/𝑚𝑚

2)

JUMLAH PHR

RATA-RATA

Page 15: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

11

e. Tekan tombol area start

f. Tekan tombol down, maka penjepit/klem atas akan bergerak ke atas dan

penjepit/klem bawah akan bergerak ke bawah sehingga kedua penjepit/klem

akan saling menarik dan terjadi proses sobek sampai putus.

g. Setelah sampel yang diuji terputus maka mesin akan berhenti dengan

sendirinya.

h. Lalu tekan tombol up agar penjepit/klem kembali ke posisi awal.

Gambar 3.4 Grafik Pengujian Sobek

Pembahasan Hasil Pengujian Sobek

a. Pada grafik pengujian sobek di atas menunjukkan rata-rata dari komposisi

ijuk 5 phr, 15 phr, 25 phr. Pada komposisi 5 phr besar kekuatan sobek yang

dihasilkan sebesar 4,67 N/mm, komposisi ijuk 15 phr naik dengan besar 6,65

N/mm, dan pada komposisi ijuk 25 phr besar kekuatan sobek naik menjadi

8,05 N/mm. Dari kesimpulan di atas menunjukkan bahwa semakin besar

komposisi ijuk semakin besar pula jumlah kekuatan sobek yang akan

dihasilkan.

4. PENUTUP

4.1 KESIMPULAN

4,67

6,65

8,05

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

5 15 25

KEK

UA

TAN

SO

BEK

(N/M

M)

JUMLAH PHR

RATA-RATA

Page 16: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

12

Dari hasil analisa, pengujian spesimen dan pembahasan data yang diperoleh,

maka dapat ditarik suatu kesimpulan yaitu:

1. Berdasarkan hasil pengujian tarik dan sobek jelaga (langes) berpengaruh

terhadap nilai kekuatan tarik dan sobek.

2. Dari hasil pengujian sinar-x terdapat 3 unsur logam yang terkandung yaitu

Zn, Fe, dan Ti. Dengan Nilai unsur logam tertinggi yaitu pada komposisi ijuk

5 phr dengan nilai unsur Zn sebesar 3,199%, Fe sebesar 0,617%, dan Ti

sebesar 0,415%. Sedangkan nilai unsur logam terendah yaitu pada komposisi

ijuk 25 phr dengan nilai unsur Zn sebesar 1,816%, Fe sebesar 0,323%, dan Ti

sebesar 0,259%.

3. Pada pengujian tarik komposisi ijuk yang mampu menghasilkan kekuatan

tarik lebih besar dihasilkan pada komposisi ijuk 25 phr dengan nilai tarik

sebesar 3,59 N/𝑚𝑚2 dan nilai terkecil terdapat pada komposisi ijuk terkecil

yaitu 5 phr dengan nilai 1,35 N/𝑚𝑚2. Pada uji sobek juga sama nilai terbesar

pada komposisi ijuk 25 phr dengan nilai 8,05 N/mm dan nilai terkecil terdapat

pada komposisi ijuk 5 phr dengan nilai 4,67 N/mm.

4.2 SARAN

Untuk kelanjutan penelitian kedepannya, penulis mempunyai beberapa

saran yang dapat digunakan untuk proses pengembangan dan pembuatan kompon

karet dengan variasi partikel ijuk, yaitu:

1. Perlu adanya alat yang lebih cepat dalam pembuatan serbuk ijuk, jangan

memakai alat manual karena akan memakan waktu dan proses yang lama.

2. Pembuatan cetakan spesimen lebih baik ukurannya jangan terlalu pas dengan

ukuran yang di inginkan, karena saat proses vulkanisasi biasanya spesimen

akan mengalami penyusutan saat sudah kering atau dingin.

3. Dalam pembuatan cetakan sebaiknya menggunakan bahan stainless (yang

cepat panas), jangan menggunakan bahan kaca karena dalam proses

vulkanisasi hasilnya kurang maksimal.

4. Sebelum penuangan kecetakan sebaiknya bahan sudah benar-benar tercampur

dengan ijuk agar pada proses vulkanisasi dapat mengurangi gumpalan-

gumpalan pada kompon.

Page 17: PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK …eprints.ums.ac.id/55768/12/Naskah publikasi.pdf · PENGARUH JELAGA SEBAGAI PENGGANTI CARBON BLACK PADA MATERIAL KARET IJUK DENGAN

13

5. Saat penuangan kecetakan sebaiknya sebelum kering dipres terlebih dahulu

agar ketebalannya sama rata.

6. Untuk kedepannya dalam pengujian sinar-x untuk mengetahui daya serap

kompon tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Abu Hasan, Rocmadi, Hary Sulistyo and Suharto Honggo Kusumo, 2010, “The

Influence of Mastication to Curing Characteristic of Natural Rubber and

Physical Properties of Its Vulcanizates”.

Annonim. 2003. “Peningkatan Daya Saing Nasioanl Melalui Pemanfaatan

Sumber Daya Alam Untuk Pengembangan Produk dan Energi Alternatif”.

Dunia Wahyu World. 2011. “Pengetahuan Tentang X-Ray Fluorosence (XRF)”.

Gibson, R.F. 1994. “Principle Of Composite Material Mechanic”. (McGraw-Hill

Interrnational Book Company, New York).

Imam Munandar, Shirly Savetlana, Sugiyanto (2013). “Pengetahuan Tentang

Kekuatan Tarik serat ijuk (Arenga Pinnata Merr)”.

Nelly Rahman, 2005. “Pengetahuan Dasar Elastomer, Teknologi Barang Jadi

Karet Padat”, (Balai Penelitian Teknologi Karet, Bogor).

Prayitno G. 2009. “Perhitungan Ketebalan Bahan Komposit Karet Alam Timbal

Oksida Untuk Proteksi Radiasi Sinar X”, (Jurnal perangkat Nuklir, (3),

BATAN Jogjakarta).

Pusdiklat BATAN, 2004. “Proteksi Radiasi”.

URL:http://ansn.bapeten.go.id/?modul=topic&findDoc=proteksi+radiasi&m

enu=item&topicid=&shw=1&did=23

Rabindra Mukhopadhyay, Sadhan K. De, S.N (1997). “Pengetahuan tentang

pengaruh suhu Vulkanisasi”, page 1243-1249.

Rosidi, BATAN, 2015. “Pengetahuan Tentang Pengujian Sinar-X dengan

Metode XRF”.

Sutrisno, dkk, 2016. “Pengaruh komposit partikel ijuk mesh 100 menggunakan

karet terhadap radiasi sinar gamma”, Page 1-17.

Viktor Tulus Pangapoi Sidabutar. 2011. “Pengetahuan Tentang Kekuatan

Sobek”.