pengaruh konsentrasi asam asetat terhadap tegangan tarik benang karet pt ikn

Mawaddah : Pengaruh Konsentrasi Asam Asetat (Ch3cooh) Terhadap Tegangan Tarik (Green Modulus 300%) Benang Karet (Count 37 Sw Ends 40) PT. Industri Karet Nusantara, 2008. USU Repository © 2009

PENGARUH KONSENTRASI ASAM ASETAT (CH3COOH) TERHADAP TEGANGAN TARIK (GREEN MODULUS 300%)

BENANG KARET (COUNT 37 SW ENDS 40) PT. INDUSTRI KARET NUSANTARA

KARYA ILMIAH

MAWADDAH 052409001

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2008


PENGARUH KONSENTRASI ASAM ASETAT (CH3COOH)TERHADAP TEGANGAN TARIK (GREEN MODULUS 300%)


KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

MAWADDAH 052409001

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2008


PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH KONSENTRASI ASAM ASETAT (CH3COOH) TERHADAP TEGANGAN TARIK (GREEN MODULUS 300%) BENANG KARET COUNT 37 SW ENDS 40 PT. INDUSTRI KARET NUSANTARA Kategori : KARYA ILMIAH Nama : MAWADDAH Nomor Induk Mahasiswa : 052409001 Program Studi : DIPLOMA 3 KIMIA INDUSTRI Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Juni 2008 Diketahui Pembimbing, Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr.Thamrin, M.Sc Dr. Rumondang Bulan, MS NIP. 131 864 894 NIP. 131 459 466


PERNYATAAN

PENGARUH KONSENTRASI ASAM ASETAT (CH3COOH) TERHADAP TEGANGAN TARIK (GREEN MODULUS 300%)


KARYA ILMIAH

Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2008 MAWADDAH 052409001


PENGHARGAAN

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang senantiasa mencurahkan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini dalam waktu yang telah ditetapkan. Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuannya sehingga terselesaikannya karya ilmiah ini, maka dari itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terimakasih yang tulus kepada:

1. Orang tua tercinta, Ayahanda Rusdi Ibrahim, dan Ibunda Rosmaini yang senantiasa mendoakan yang terbaik buat penulis.

2. Bapak Dr. Thamrin, M.sc, selaku dosen pembimbing yang selalu memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.

3. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku ketuan jurusan kimia FMIPA USU. 4. Bapak Erwin Lubis, ST selaku pembimbing lapangan yang selalu bersedia

memberikan pengarahan kepada penulis selama praktek lapangan. 5. Para karyawan pabrik PT. Industri Karet Nusantara, yang selalu bersedia

membantu dalam pemberian informasi kepada penulis. 6. Rekan-rekan mahasiswa Kimia Industri angkatan 2005


ABSTRAK

Asam asetat merupakan agen yang berperan penting dalam penggumpalan compound pada pembuatan benang karet. Konsentrasi asam asetat sangat mempengaruhi salah satu sifat fisik yaitu modulus green 300%. Kualitas modulus green 300% benang karet ditentukan pada tahap penggumpalan compound yang menggunakan asam asetat. Apabila konsentrasi asam asetat yang digunakan tinggi maka modulus green 300% akan tinggi pula, hal ini menyebabkan benang karet menjadi keras dan kaku. Tetapi jika pemakaian konsentrasi asam asetat terlalu rendah, modulus green 300% akan rendah sehingga benang karet yang dihasilkan sangat rapuh dan mudah putus. Jadi, untuk menghasilkan modulus green 300% yang baik bagi benang karet konsentrasi asam asetat yang digunakan harus memenuhi standar yaitu 28-32 %.


THE INFLUENCE OF ACETIC ACID (CH3COOH) TO GREEN MODULUS 300%

OF RUBBER THREAD COUNT 42 ENDS 40 PT. INDUSTRI KARET NUSANTARA

ABSTRACT

Acetic acid is the important agent in compound coagulating of rubber thread process. The concentration of acetic acid influence on of rubber thread physical properties that is green modulus 300%. The quality of rubber thread’s green modulus 300% was determined by compound coagulating phase that used acetic acid. If the using of acetic acid high so green modulus 300% will be high too, it cause rubber thread become hard and rigid. And if the using of acetic acid low, green modulus 300% will be low and it makes rubber thread will be brittle and easy break. So, to get a good rubber thread’s green modulus 300% the using of acetic acid is according with the standard that is 28-32 %.


DAFTAR ISI

Halaman Persetujuan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak v Abstract vi Daftar Isi vii Daftar Tabel viii Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 3 1.3 Tujuan 3 1.4 Manfaat 3 Bab 2 Tinjauan Pustaka 4

2.1 Sejarah Perkembangan Karet 4 2.2 Karet Alam 5 2.3 Sifat Karet Alam 6 2.4 Lateks Alam 8 2.5 Modulus 15

Bab 3 Metodologi 17

3.1 Metodologi 17 3.2 Alat dan Bahan 17 3.1.1 Alat 17 3.1.2 Bahan 18 3.3 Prosedur 18 3.3.1 Penentuan Konsentrasi Asam Asetat 18

3.3.2 Penentuan Green Modulus 300% 19

Bab 4 Data dan Pembahasan 4.1 Data 20 4.2 Perhitungan 21 4.3 Pembahasan 27

Bab 5 Kesimpulan dan Saran 28

5.1 Kesimpulan 28 5.2 Saran 28

Daftar Pustaka 29 Lampiran


DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1. Standar Mutu Lateks Pekat 8 Tabel 2. Data Analisa Konsentrasi Asam Asetat 20 Tabel 3. Data Analisa Green Modulus 300% 20 Tabel 4. Data Konsentrasi Asam Asetat dan Green Modulus 300% 24 Tabel 5. Data metode least square 25 Tabel 6. Data persamaan regresi 26


BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan karet dan industri karet dewasa ini luar biasa. Masyarakat modern

sekalipun tidak dapat berjalan tanpa karet. Komoditi ini ditemukan oleh orang Eropa

pada abad ke-16. Sejak abad ke-19 industri karet mulai menggunakan cara

manufaktural (lewat pabrik) dan peralatan yang sederhana. Industri karet ini

merupakan salah satu industri yang paling rumit atau canggih dalam abad modern dan

merupakan suatu bagian dari masyarakat yang sangat diperlukan.

PT.Industri Karet Nusantara merupakan salah satu industri karet yang

memproduksi benang karet sejak tahun 1992. Benang karet yang diproduksi tersebut

berbahan baku lateks pekat dengan kadar karet kering ±60%. Di dalam mengolah

lateks pekat menjadi benang karet terdiri dari berbagai tahapan proses. Akan tetapi,

secara umum proses ini terbagi ke dalam dua tahapan, yaitu compounding section dan

extrusion section.

Secara garis besar compounding section adalah suatu kegiatan dimana bahan

baku yaitu lateks pekat dicampur dengan bahan-bahan kimia sebagai bahan

pendukung dengan fungsi-fungsi tertentu dan perlakuan tertentu pula seperti proses


homogenisasi, maturasi dan lain sebagainya sehingga nantinya dihasilkan suatu

compound yang siap diolah lebih lanjut di extrusion section.

Sedangkan kegiatan di extrusion section secara garis besarnya merupakan

proses pembentukan compound menjadi benang karet yang dicetak dengan pipa kaca

(capillary) melalui proses koagulasi menggunakan asam asetat (CH3COOH) yang

dilanjutkan dengan proses pengeringan pada drying belt serta pemasakan pada curing

oven dan proses terus berlanjut di talcum area.

Pada proses penggumpalan (koagulasi) compound, bahan kimia yang

digunakan sebagai penggumpal yaitu asam asetat sangat mempengaruhi mutu dari

final product yang dihasilkan nantinya. Apabila konsentrasi asam asetat yang

digunakan tidak sesuai dengan konsentrasi yang telah distandardisasi oleh perusahaan,

maka benang karet yang dihasilkan akan memiliki mutu yang tidak sesuai standar

pula, seperti visual benang yang tidak bagus dan tegangan tarik benang (modulus

green 300%) menjadi rendah.

Jadi, asam asetat sangatlah berpengaruh pada sifat fisik benang karet yang

dihasilkan, apabila pemakaiannya tidak sesuai dengan konsentrasi yang telah

ditetapkan, maka akan menimbulkan masalah pada final product nantinya. Oleh

karena itu penulis tertarik untuk membahas permasalahan pemakaian asam asetat dan

pengaruhnya terhadap final product dengan mengambil judul : Pengaruh konsentrasi

asam asetat (CH3COOH) terhadap tegangan tarik (modulus green 300%) benang

karet count 37 ends 40.


1.2 Permasalahan

1. Bagaimana pengaruh konsentrasi asam asetat terhadap modulus green 300%.

2. Berapa konsentrasi asam asetat yang dapat digunakan agar dihasilkan benang

karet dengan modulus green 300% yang sesuai standar.

Tujuan

1. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi asam asetat terhadap modulus green

300% pada benang karet.

2. Untuk mengetahui konsentrasi asam asetat yang dipakai agar dihasilkan

modulus green 300% sesuai standart.

1.4 Manfaat

Memberikan pengetahuan kepada penulis tentang pemakaian konsentrasi asam asetat

yang tepat untuk menggumpalkan lateks agar diperoleh produk akhir dengan mutu

yang bagus.


BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sejarah perkembangan karet

Sejak berabad-abad yang lalu, karet telah dikenal dan digunakan secara tradisional

oleh penduduk asli di daerah asalnya, yakni Brasil-Amerika Selatan. Akan tetapi,

meskipun telah diketahui penggunaannya oleh Columbus pada akhir abad ke-15 dan

bahkan oleh penjelajah-penjelajah berikutnya pada awal abad ke-16, sampai saat itu

karet masih belum menarik perhatian orang-orang Eropa.

Perhatian terhadap karet bertambah meningkat setelah Pries-Tly, seorang ahli

fisika/kimia inggris, pada tahun 1770 menemukan bahwa karet dapat digunakan untuk

menghapus tulisan dari grafit, sehingga orang Inggris menyebut karet dengan sebutan

“rubber”. Percobaan penggunaan karet dikembangkan secara terus menerus.

Penemuan yang sangat menentukan tumbuhan karet adalah ditemukannya cara

vulkanisasi oleh seorang ahli kimia Amerika, Charles Goodyear pada tahun 1839.

Pada proses vulkanisasi ini karet dicampur dengan belerang pada derajat suhu tertentu,

sehingga menghasilkan sejenis produk yang lebih unggul dalam penggunaan bahan

karet murni. Dengan perbaikan dan penyempurnaan yang terus-menerus, akhirnya

menghasilkan berbagai macam bahan karet mulai dari yang lunak sampai yang keras.


Pemanfaatan karet yang sangat berarti ditemukan oleh Dunlop pada tahun

1888, yakni diciptakannya ban pompa. Penemuan ini kemudian disusul oleh Michelin

(Prancis) dan Goodrich (Amerika) dengan penciptaan ban mobil yang di kemudian

hari berkembang terus setelah orang berhasil membuat mobil pada 1895.

2.2 Karet alam

Karet alam adalah suatu polimer dari isoprene dengan nama kimia cis 1,4

poliisoprene. Rumus umum monomer karet alam adalah (C5H8)n dengan rumus

bangun seperti berikut

CH3 H CH2 CH2 C = C C = C

CH2 CH2 CH3 H

monomer Rumus bangun cis 1,4 poliisopren (karet alam)

n adalah derajat polimerisasi yaitu bilangan menunjukkan jumlah monomer di dalam

rantai polimer. Nilai n dalam karet alam berkisar antara 3000-15000.

Viskositas karet berkolerasi dengan nilai n. Semakin besar nilai n akan

semakin panjang rantai molekul karet menyebabkan sifat viskositas karet semakin

tinggi. Karet yang terlalu kental (viscous) kurang disukai konsumen, karena akan

mengkonsumsi energi yang besar sewaktu proses vulkanisasi pada pembuatan barang

jadi. Tetapi sebaliknya karet yang viskositasnya terlalu rendah juga kurang disukai


karena sifat barang jadinya seperti tegangan putus dan perpanjangan putus menjadi

rendah.

Molekul-molekul polimer karet alam tidak lurus, tetapi melingkar seperti spiral

dan ikatan –C–C– di dalam rantai berputar pada sumbunya sehingga memberikan

sifat karet yang fleksibel yaitu dapat ditarik, ditekan dan lentur. Adanya ikatan

rangkap –C=C– pada molekul karet, memungkinkan dapat terjadi reaksi oksidasi.

Oksidasi karet oleh udara (O2) terjadi pada ikatan rangkap yang akan berakhir dengan

pemutusan ikatan rangkap molekul, sehingga panjang rantai polimer akan semakin

pendek. Terjadinya pemutusan rantai polimer mengakibatkan sifat viskositas karet

menjadi menurun.

Oksidasi karet oleh udara akan lebih lambat terjadi bila kadar antioksidant

alam (protein dan lipida) tinggi serta kadar ion-ion logam karet rendah. Untuk itu

dalam penanganan bahan olah berupa lateks atau koagulum harus dilakukan sebaik

mungkin, agar sifat-sifat hakiki karet alam dapat terjaga tetap baik mulai dari kebun,

pengolahan di pabrik hingga sampai di luar negeri.

2.3 Sifat karet alam

Semua jenis karet adalah polimer tinggi dan mempunyai susunan kimia yang berbeda

dan memungkinkan untuk diubah menjadi bahan-bahan yang bersifat elastis

(rubberiness). Namun, bahan-bahan itu berbeda sifat bahan dasarnya misalnya,

kekuatan tensil, daya ulur maksimum, daya lentur (resilience) dan terutama pada

proses pengolahannya serta prestasinya sebagai barang jadi.


Karet alam adalah suatu komoditi homogen yang cukup baik. Kualitas dan

hasil produksi karet alam sangat terkenal dan merupakan dasar perbandingan yang

baik untuk barang-barang karet buatan manusia. Karet alam mempunyai daya lentur

yang tinggi, kekuatan tensil, dan dapat dibentuk dengan panas yang rendah. Daya

tahan karet terhadap benturan, goresan, dan koyakan sangat baik. Namun, karet alam

tidak begitu tahan terhadap faktor-faktor lingkungan, seperti oksidasi dan ozon.

Karet alam juga mempunyai daya tahan yang rendah terhadap bahan-bahan

kimia seperti bensin, minyak tanah, bensol, pelarut lemak (degreaser), pelarut sintetis,

dan cairan hidrolik. Karena sifat fisik dan daya tahannya, karet alam dipakai untuk

produksi-produksi pabrik yang membutuhkan kekuatan yang tinggi dan panas yang

rendah (misalnya ban pesawat terbang, ban truk raksasa, dan ban-ban kendaraan) dan

produksi-produksi teknik lain yang memerlukan daya tahan yang sangat tinggi.

Pada saat penyimpanan, kekerasan karet alam bertambah. Penambahan

kekerasan ini diindikasikan oleh nilai viskositas Mooney nya. Viskositas Mooney

merupakan suatu pengujian terhadap viskositas dari karet. Semakin tinggi nilai

viskositas Mooney maka semakin tahan karet tersebut terhadap regangan (strain).

Pengerasan pada saat penyimpanan disebabkan reaksi ikat silang dari sejumlah kecil

gugus aldehid yang terdapat dalam molekul karet. Efek pengerasan ini dapat dicegah

dengan mengolah lateks dengan hidroksilamina.

2.3 Lateks pekat

Lateks pekat adalah jenis karet yang berbentuk cairan pekat, tidak berbentuk lembaran

atau padatan lainnya. Lateks pekat yang dijual di pasaran ada yang dibuat melalui


proses pendadihan atau creamed latex dan melalui proses pemusingan atau

centrifuged latex. Biasanya lateks pekat banyak digunakan untuk pembuatan bahan-

bahan karet yang tipis dan bermutu tinggi.

Tabel 1. Standar Mutu Lateks Pekat

Lateks Pusingan

(Centrifuged Latex)

Lateks Dadih

(Creamed Latex)

1. Jumlah padatan (total solids) minimum

2. Kadar karet kering (KKK) minimum

3. Perbedaan angka butir 1 & 2 maksimum

4. Kadar amoniak (berdasarkan jumlah air

yang terdapat dalam lateks pekat)

minimum

5. Viskositas maksimum pada suhu 250C

6. Endapan dari berat basah maksimum

7. Kadar koagulum dari jumlah padatan

maksimum

8. Bilangan KOH maksimum

9. Kemantapan mekanis minimum

10. Persentase kadar tembaga dari jumlah

padatan maksimum

11. Persentase kadar mangan dari jumlah

padatan maksimum

12. Warna

13. Bau setelah dinetralkan dengan asam

borat

61,5%

60,0 %

2,0%

1,6%

50 centipoise

0,10 %

0,80 %

0,80

475 detik

0,001 %

0,001 %

tidak biru,

tidak kelabu

tidak boleh berbau

busuk

64,0%

62,0%

2,0%

1,6%

50 centipoise

0,10 %

0,80 %

0,80

475 detik

0,001 %

0,001 %

tidak biru,

tidak kelabu

tidak boleh berbau

busuk

Sumber : Thio Goan Loo, 1980


2.3.1 Pengolahan lateks pekat (Lateks pusingan)

Lateks pusingan atau centrifuged latex juga membutuhkan penambahan gas ammonia

pada lateks kebun seperti pada pembuatan creamed lateks, tetapi jumlah yang

ditambahkan lebih sedikit, cukup 2-3 gas ammonia untuk setiap liter lateks.

Lateks yang telah diberi gas ammonia dibawa ke pabrik atau tempat

pengolahan. Di sini lateks disaring dan dikumpulkan dalam tangki atau bejana dan

diukur volume serta kadar keringnya. Kadar ammonia diukur dengan titrasi memakai

asam klorida. Bila ternyata gas ammonia yang ditambahkan pada lateks kebun kurang

dari jumlah yang seharusnya, maka penambahan harus segera dilakukan. Penambahan

2-3 g gas ammonia memungkinkan lateks tahan disimpan selama 24 jam tanpa terjadi

prakoagulasi.

Ammonia yang kurang perlu ditambahkan, tetapi jangan sampai berlebihan.

Selain baunya yang menyengat, ammonia yang berlebihan akan terbawa dalam lateks

skim. Asam untuk pembekuan lateks encer atau lateks skim akan diperlukan lebih

banyak untuk mengatasinya dan akan terjadi pula penghamburan gas ammonia.

Pengendapan selama 24 jam diperlukan agar kotoran-kotoran dan magnesium

ammonium fosfat mengendap. Magnesium ammonium fosfat muncul karena

penambahan ammonium pada bahan lateks. Lateks dapat dimasukkan ke dalam alat

pemusing atau centrifugal machine setelah dibiarkan selama 24 jam. Beberapa mesin

yang dapat digunakan untuk pemusing antara lain Separator Aktiebolaget (Laval)

buatan Stockholm atau Westphalia dan Titania buatan Kopenhagen.


Kadar karet kering yang diinginkan untuk hasil lateks pusingan adalah 60%,

tetapi kadarnya bisa turun 1-2% pada proses produksi. Penambahan ammonia dan

penyimpanan sering juga mengakibatkan terjadinya penurunan kadar karet kering.

Oleh karena itu, kadar karet kering hasil biasanya dibuat 62% untuk mengatasi

penurunan tersebut. Proses pemusingan memisahkan lateks kebun menjadi 2 bagian

yang berlainan. Lateks pekat atau cream akan keluar dari bagian atas dan lateks encer

atau skim akan keluar dari bagian bawah.

Lateks yang pekat lalu diambil dan dikumpulkan di tempat tersendiri. Lateks

ini dianggap telah jadi. Penambahan gas ammonia hingga kadarnya menjadi 7-10 g

per liter lateks pekat yang dihasilkan perlu dilakukan. Umumnya penambahan sekitar

6 g gas ammonia dianggap telah memenuhi karena sebelum lateks diolah telah diberi

gas ammonia sebanyak 2-3 g.

Penambahan gas ammonia memungkinkan lateks pekat tahan disimpan dalam

waktu yang cukup lama. Bila akan dikirim ke negara pembeli atau tempat yang jauh,

biasanya lateks pusingan juga dimasukkan ke dalam drum atau tangki yang bagian

dalamnya telah diolesi dengan zat yang tahan lateks dan ammonia.

2.3.2 Bahan-bahan kimia

Dalam pengolahan karet alam banyak sekali digunakan bahan-bahan kimia. Sesuai

dengan proses yang dibantunya bahan itu ada yang berfungsi sebagai bahan pokok ,

yaitu sebagai bahan pembeku, pengelantang, vulkanisasi, pencepat reaksi, penggiat,


antioksidan dan antiozonan, pengisi, pelunak, pewarna, peniup, pencegah

pravulkanisasi, dan bahan pewangi.

a. Bahan pembeku

Untuk proses pembekuan lateks ada beberapa macam bahan kimia yang bisa

digunakan. Biasanya adalah jenis-jenis asam, seperti asam format atau asam semut

dan asam asetat atau asam cuka.

b. Bahan pengelantang

Bahan ini digunakan untuk mendapatkan warna yang diinginkan dari karet. Biasanya

warna lateks agak kekuningan sampai kuning. Bahkan, beberapa klon karet tertentu

seperti Ciranji 1 lateksnya berwarna terlalu kuning.

c. Bahan vulkanisasi

Bahan kimia ini diperlukan dalam proses vulkanisasi agar kompon karet cepat matang.

Yang biasa digunakan untuk keperluan ini adalah belerang. Selain untuk vulkanisasi

karet alam, belerang juga digunakan untuk vulkanisasi karet sintetis.

d. Bahan pencepat reaksi

Reaksi vulkanisasi biasanya berlangsung sangat lambat. Dalam dunia industri hal ini

kurang efisien karena menambah lama waktu produksi yang secara tak langsung juga

menambah biaya. Bahan pencerpat reaksi digunakan untuk mengatasi kelambatan ini.

Berdasarkan jenisnya ada beberapa macam bahan pencepat reaksi. Dari golongan

thiazol contohnya MBT dan MBTS. Dari golongan guanidine contohnya DPG dan

DOTG. Dari golongan sulfenamida contohnya CBS, dan Santocure NS.


e. Bahan penggiat

Fungsi bahan penggiat adalah menambah cepat kerja bahan pencepat reaksi. Jadi,

meskipun bahan ini tidak termasuk vital, tetapi cukup menentukan dalam proses

pengolahan karet. Seng oksida dan asam stearat adalah contoh bahan penggiat yang

paling banyak dipakai.

f. Bahan antioksidan dan antiozonan

Fungsi bahan ini untuk melindungi karet dari kerusakan karena pengaruh oksigen

maupun ozon yang terdapat di udara. Bahan kimia ini biasanya juga tahan terhadap

pengaruh ion-ion tembaga, mangan, dan besi. Selain itu, juga mampu melindungi

terhadap suhu tinggi, retak-retak, dan lentur. Golongan antioksidan Golongan

kondensat aldehid amina contohnya Santowhite Crystals. Adapun antiozonan yang

paling banyak digunakan adalah turunan parafenilen diamina seperti Santoflex 13,

Nonox DPPD, dan UOP 88.

g. Bahan pelunak

Bahan pelunak berfungsi memudahkan pembuatan karet dan pemberian bentuk. Karet

yang diberi bahan pelunak bisa menjadi empuk. Penambahan bahan pengisi yang

cukup banyak perlu diimbangi dengan penambahan bahan ini. Bahan pelunak yang

banyak digunakan antara lain minyak naftenik, minyak nabati, minyak aromatic,

terpinus, lilin paraffin, faktis, damar, dan bitumen.

h. Bahan pengisi

Ada dua macam bahan pengisi dalam proses pengolahan karet. Pertama, bahan pengisi

yang tidak aktif. Kedua, bahan pengisi yang aktif atau bahan pengisi yang


menguatkan. Yang pertama hanya menambah kekerasan dan kekakuan pada karet

yang dihasilkan, tetapi kekuatan dan sifat lainnya menurun. Contoh bahan pengisi

tidak aktif yaitu kaolin, tanah liat, kalsium karbonat, magnesium karbonat, dll. Bahan

pengisi aktif atau penguat contohnya karbon hitam, silica, aluminium silikat, dan

magnesium silikat. Bahan ini mampu menambah kekerasan, ketahanan sobek,

ketahanan kikisan, serta tegangan putus yang tinggi pada karet yang dihasilkan.

i. Bahan pewarna

Jenis karet tertentu membutuhkan warna dalam pengolahannya. Untuk keperluan

inilah bahan pewrana digunakan.

j. Bahan peniup

Fungsi bahan ini membentuk pori halus yang menyebabkan karet menjadi ringan dan

empuk. Bahan peniup ini terutama digunakan pada pembuatan karet mikroseluler,

contohnya Porofor BSH dan Vucacel BN.

k. Bahan pencegah pravulkanisasi

Fungsi bahan ini mencegah terjadinya pravulkanisasi yang tidak diinginkan pada

bagian ekstruder mesin acuan injeksi. Biasanya, bahan ini ditambahkan pada kompon

karet tertentu, misalnya kompon karet untuk acuan injeksi. Contohnya adalah

Santogard PVI dan Vulcalent A.

l. Bahan pewangi

Bau karet yang khas serta bau bahan kimia yang tidak enak dapat dihilangkan dengan

menambahkan bahan pewangi. Walaupun tidak semua jenis karet menggunakan bahan


pewangi, tetapi ada beberapa jenis yang menggunakannya. Contoh bahan pewangi

antara lain Rodo 10.

2.3.3 Penggumpalan lateks

Proses penggumpalan (koagulasi) lateks terjadi karena penetralan muatan partikel

karet, sehingga daya interaksi karet dengan pelindungnya menjadi hilang. Partikel

karet yang sudah bebas akan bergabung sesamanya membentuk gumpalan.

Penggumpalan karet di dalam lateks kebun (pH ± 6,8) dapat dilakukan dengan

penambahan asam untuk menurunkan pH hingga tercapai titik isoelektrik yaitu pH

dimana muatan positif protein seimbang dengan muatan negatif sehingga

elektrokinetis potensial sama dengan nol.

Titik isoelektrik karet di dalam lateks kebun segar adalah pada pH 4,5-4,8

tergantung jenis klon. Asam penggumpal yang banyak digunakan adalah asam formiat

atau asam asetat dengan karet yang dihasilkan bermutu baik. Penggunaan asam kuat

seperti asam sulfat atau asam nitrat dapat merusak mutu karet yang digumpalkan.

Penambahan bahan-bahan yang dapat mengikat air seperti alkohol juga dapat

menggumpalkan partikel karet, karena ikatan hidrogen antara alkohol dengan air lebih

kuat daripada ikatan hidrogen antara air dengan protein yang melapisi partikel karet,

sehingga kestabilan partikel karet di dalam lateks akan terganggu dan akibatnya karet

akan menggumpal. Penggunaan alkohol sebagai penggumpal lateks secara komersil

jarang digunakan.


Penambahan elektrolit yang bermuatan positif akan dapat menetralkan muatan

partikel karet (negatif), sehingga interaksi air dengan partikel karet akan rusak,

mengakibatkan karet menjadi menggumpal. Petani karet sering menggunakan tawas

(Al3+) sebagai bahan penggumpal lateks. Sifat karet yang digumpalkan dengan tawas

kurang baik, karena dapat mempertinggi kadar abu dan kotoran karet. Selain itu

semakin tinggi konsentrasi logam dapat mempercepat oksidasi karet oleh udara

menyebabkan terjadi pengusangan karet dan PRI menjadi rendah.

Proses penggumpalan karet di dalam lateks juga dapat terjadi secara alamiah

akibat kegiatan mikroba. Karbohidrat dan protein lateks menjadi sumber energi bagi

pertumbuhan mikroba dan diubah menjadi asam-asam lemak eteris (asam formiat,

asetat, dan propionat). Semakin tinggi konsentrasi asam-asam tersebut, pH lateks

akan semakin menurun dan setelah tercapai pH titik isoelektrik karet akan

menggumpal.

Dalam pembuatan lum mangkok untuk bahan olah SIR 10 atau SIR 20

penggumpalan secara alamiah sering dilakukan. Lateks dibiarkan menggumpal di

dalam mangkok selama sekitar 24 jam (1 hari, 1 malam), kemudian besok harinya

dipungut. Lum mangkok yang digumpalkan secara alamiah harus dipungut setiap kali

deres, agar variasi mutu bahan olah lum tersebut tidak terlalu besar.

2.4 Modulus

Untuk suatu tegangan yang sederhana, tegangan tarik adalah sebanding dengan

tegangan putus.


Tegangan putus = tegangan tarik × konstanta

Konstanta, E, dikenal sebagai modulus young. Ia mempunyai satuan yang sama

seperti tegangan, yaitu Nm-2.

E = tariktegangan

putustegangan =

= ε

σ

Harga E dapat diturunkan dari tegangan putus-tegangan tarik atau grafik perpanjangan

putus dalam uji tegangan tertentu, dimana digunakan untuk control kualitas rutin.

Bahan pengujian dipusatkan pada suatu kenaikan tegangan putus dan menghasilkan

perubahan pada panjang yang diplotkan sebagai suatu tensilgram. Tegangan putus σ,

diartikan sebagai permukaan per satuan dari daerah perpotongan dan diukur dalam

Megapascal (Mpa).

Tegangan tarik ε, diartikan sebagai bagian dari perubahan panjang (∆l/l 0),

dimana l0 adalah panjang awal dan ∆l adalah selisih dari panjang awal dan pa njang

akhir. Mesin pengujian digunakan untuk mengukur tegangan yang dibuat dalam

bentuk kurva perpanjangan putus yang dirubah ke dalam kurva tegangan putus-

tegangan tarik oleh hubungan σ = F/A0 dan ε = x/l0, dimana o adalah besaran awal.

A0 dan l0 adalah konstanta.

Ujung kurva dari σ - ε identik dengan kurva F - x. Kurva perpanjangan

permukaan untuk karet menunjukkan sesuatu yang berasal dari hokum hooke pada

harga yang sangat rendah. Oleh karena itu, sangatlah sulit untuk menentukan harga

modulus young dari karet.


BAB 3

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

a. Alat di laboratorium Kimia

1. Buret

2. Erlenmeyer

3. Neraca analitis

b. Alat di laboratorium Fisika

1. Cutting apparatus/alat potong benang

2. Meteran

3. Loops machine/mesin loop

4. Dinamometer

5. Kertas grafik

6. Pena rotring

7. Kalkulator

3.1.2 Bahan

1. Kalium hidroksida (KOH) 0,5 N

2. Indikator brom thymol blue (BTB) 0,04%

3. Aquades


4. Asam asetat

5. Benang karet

3.2 Prosedur

3.2.1 Penentuan konsentrasi asam asetat

- Ditimbang ± 1 ml sampel dan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer.

- Ditambahkan aquades sebanyak 100 ml.

- Ditambahkan 1 tetes indikator brom thymol blue 0,04%.

- Dititrasi dengan KOH 0,5 N hingga terjadi perubahan warna dari kuning

menjadi biru.

- Dicatat volume KOH 0,5 N yang terpakai

- Dihitung konsentrasi asam asetat dengan rumus :

% CH3COOH = %1005,05,003,0

×××sampelBerat

NKOHVolumeNKOHf

3.2.2 Penentuan green modulus 300%

- Diambil benang karet dari sampel sejumlah yang diperlukan untuk loops

sesuai dengan standart yang diinginkan.

- Digulung sesuai standart loops, lalu diikat kedua pangkalnya, kemudian

dipotong dan dicabut gulungan sampel tersebut dan diletakkan pada alat uji

dynamometer yang telah disetting.

- Ditekan tombol down alat dynamometer dan dipastikan pena pencatat grafik

berfungsi dengan baik.

- Ditekan tombol stop setelah skala menunjukkan angka 400%.

- Ditutup pena pencatat grafik sebelum menekan tombol up.


- Ditekan tombol up dan secara otomatis alat testing akan stop.

- Diputar posisi kertas grafik ke posisi semula untuk membaca hasil testing.

- Dipotong sampel modulus 300% sepanjang 98,23 cm dan dihitung total

section dengan rumus : Total section = 2 × section × jumlah loops

- Dibaca hasil testing pada kertas grafik sesuai petunjuk teknis skala 300%.

- Dihitung green modulus 300% dengan rumus :

Modulus 300% = tionTotal

skalagrafikpadapembacaanHasilsec

%300


BAB 4

DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data

4.1.1 Data dari laboratorium kimia untuk analisa konsentrasi asam asetat

Tabel 2. Data analisa konsentrasi asam asetat

No.

Compound

Berat

sampel

(g)

Berat

erlenmeyer

(g)

Berat sampel +

berat erlenmeyer

(g)

Volume

KOH 0,5 N

(ml)

Faktor

KOH 0,5 N

1721

1821

1823

1812

1822

1,1190

0,9009

0,9782

0,9649

1,0228

93,8732

95,4322

107,3150

93,8732

107,3150

94,9922

96,3331

108,2932

94,8381

108,3378

10,50

8,70

9,80

10,00

10,90

1,0010

1,0010

1,0010

1,0010

1,0010

4.1.2 Data dari laboratorium fisika untuk analisa green modulus 300%

Tabel 3. Data analisa green modulus 300%

No. Compound Section

(mm)

Total section

(mm2)

Pembacaan grafik skala 300%

(g)

1721

1821

1823

1812

0,348

0,351

0,354

0,357

8,352

8,424

8,496

8,568

2590

2680

2750

2820


1822 0,360 8,640 2890

4.2 Perhitungan

4.2.1 Penentuan konsentrasi asam asetat (% CH3COOH)

% CH3COOH = %1005,05,003,0

×××sampelBerat

NKOHVolumeNKOHf

Compound no. 1721

Berat erlenmeyer = 93,8732

Berat sampel = 1,1190

KOH yang terpakaai = 10,50

Faktor KOH 0,5 N = 1,0010

% CH3COOH = %1001190,1

50,100010,103,0×

××

= 28%

Compound no. 1821



KOH yang terpakai = 8,70


% CH3COOH = %1009009,0

70,80010,103,0×

××

= 29%

Compound no. 1823






% CH3COOH = %1009782,0

80,90010,103,0×

××

= 30%

Compound no. 1812





% CH3COOH = %1009649,0

00,100010,103,0×

××

= 31%

Compound no. 1822





% CH3COOH = %1000028,1

90,100010,103,0×

××

= 32%


4.2.2 Penentuan green modulus 300%

Modulus 300% = tionTotal

skalagrafikpadapembacaanHasilsec

%300

Total section = 2 × section × jumlah loops

Jumlah loops count 37 = 12 mm

Compound no. 1721

Hasil pembacaan grafik skala 300% = 2590 g

Section = 0,348 mm

Total section = 2 × 0,348 mm × 12mm = 8,352 mm2

Modulus 300% = 2mm352,8

2590 g

= 310,10 g/mm2

Compound no. 1821


Section = 0,351 mm

Total section = 2 × 0,351 mm × 12 mm = 8,424 mm2

Modulus 300% = 2mm424,8

2680 g

= 318,13 g/mm2

Compound no. 1823


Section = 0,354 mm



Modulus 300% = 2mm496,8

2750 g = 323,68 g/mm2

Compound no. 1812


Section = 0,357 mm


Modulus 300% = 2mm568,8

2820 g

= 329,13 g/mm2

Compound no. 1822


Section = 0,360 mm


Modulus 300% = 2mm640,8

2890 g

= 334,50 g/mm2

4.3 Data hasil perhitungan

Tabel 4. Data konsentrasi asam asetat dan green modulus 300%

No.Compound Konsentrasi CH3COOH (%) Modulus 300% (g/mm2)

1721

1821

28

29

310,10

318,13


1823

1812

1822

30

31

32

323,68

329,13

334,50

X Y X2 XY

28

29

30

31

32

310,10

318,13

323,68

329,13

334,50

784

841

900

961

1024

8682,8

9225,77

9710,4

10203,03

10704

150=∑ X 54,1615=∑Y 45102 =∑ X 48526=∑ XY

Metode least square

a. Penentuan Slope

a = 22 )()()()()(

XXnYXXYn

∑−∑∑∑−∑

a = 2)150()4510(5)54,1615()150()48526(5

−−

a = 50299

= 5,98

b. Penentuan intersept

b = 22

2

)()()()()()(

XXnXYXYX

∑−∑∑∑−∑∑

b = 2)150()4510(5)48526()150()54,1615()4510(

−−


b = 50

4,7185

= 143,70

Persamaan garis regresi

Y = ax + b

Y1 = 5,98 (28) + 143,70

= 311,14

Y2 = 5,98 (29) + 143,70

= 317,12

Y3 = 5,98 (30) + 143,70

= 323,10

Y4 = 5,98 (31) + 143,70

= 329,08

Y5 = 5,98 (32) + 143,70

= 335,06

Tabel 5. Data persamaan regresi

No X (Konsentrasi CH3COOH) Y (Modulus 300%)

1

2

3

4

5

28

29

30

31

32

311,14

317,12

323,10

329,08

335,06


BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Apabila konsentrasi asam asetat yang dipakai tinggi, maka green modulus 300%

akan tinggi pula, sebaliknya apabila konsentrasi asam asetat yang dipakai

rendah, maka green modulus 300% akan rendah pula. Keduanya mempunyai

hubungan yang berbanding lurus atau linier.

2. Standar pemakaian konsentrasi asam asetat agar didapatkan green modulus 300%

yang bagus adalah 28-32%. Apabila konsentrasi asam asetat dibawah 28% maka

green modulus 300% benang karet yang dihasilkan tidak bagus, dimana benang

akan sangat rapuh/mudah putus, dan jika konsentrasi asam asetat di atas 32%,

maka green modulus 300% juga kurang baik, dimana benang akan menjadi

keras/kaku sehingga kurang elastis.

5.2 Saran

1. Dalam prosedur penentuan konsentrasi asam asetat yang akan dipakai,

hendaknya dilakukan dengan teliti agar tidak terjadi kerusakan produk akhir.


2. Pemakaian konsentrasi asam asetat harus benar-benar sesuai standart, jangan

sampai melebihi ataupun mengurangi dari standart yang telah ditentukan agar

diperoleh produk akhir dengan mutu yang baik.


DAFTAR PUSTAKA

Loganathan, K.S. 1998. Rubber Engineering. New Delhi: Indian Rubber Institute.Mc

Graw Hill Publishing.

Ompusunggu, M. 1987. Pengetahuan Mengenai Lateks Hevea. Sei Putih: Balai

Penelitian Perkebunan.

Setyamidjaja, S. 1993. Karet Budidaya dan Pengolahan. Yogyakarta: Penerbit

Kanisius.

Spillane, J.J. 1989. Komoditi Karet. Yogyakarta: Penerbit Kanisius.

Surya, I. 2006. Teknologi Karet. Medan: Departemen Teknik Kimia Universitas

Sumatera Utara.

Tim Penulis PS. 1999. Karet Budidaya dan Pengolahan, Strategi Pemasaran. Cetakan

Ke-6. Jakarta: Penebar Swadaya.


L A M P I R A N


Grafik Hubungan Antara Modulus Green 300% Vs Konsentrasi Asam Asetat

Grafik Data Hasil Pengamatan

295

300

305

310

315

320

325

330

335

340

28 29 30 31 32

Konsentrasi Asam Asetat

Mod

ulus

Gre

en 3

00%

Grafik Data Hasil Regresi

295

300

305

310

315

320

325

330

335

340

28 29 30 31 32

Konsentrasi Asam Asetat

Mod

ulus

Gre

en 3

00%


Parameter Physical Properties Count 37 Ends 40

No Parameter Physical Properties Count 37 Toleransi

1 Filament weight (mg) 33,7-33,8-37,1

2 Exact Count 37±6%

3 Separability (g) 110-135-160

4 Resistant at Break (g/mm2) Min 3000

5 Elongation at Break (%) Max 650

6 Green Modulus CA 300% (g/mm2) 262-310-370-427

7 Green Modulus CA 500% (g/mm2) 750-1300

8 Schwartz Value (VRS) (g/mm2) 123-135-150-164

9 Schwartz Hysteresis Ratio (RIS) 1,00-1,85

10 Temp.500C vulcanization test (0C) -2 to -5

11 Retention at 1490C test (%) Min 50

12 Permanent set at 80% E.B (%) 2-8

13 Talcum Content (%) Max 3,5%

14 Moisture Content (%) 4-6 – 8 -10

15 Water Extract (%) 0,70-0,90

16 Density 0,900-1,100


TABEL LOOP UNTUK MASING-MASING COUNT BENANG KARET

No Count Loop 1 20 1 x 3 2 24 1 x 5 3 26 1 x 5 4 28 1 x 6 5 30 1 x 8 6 32 1 x 8 7 34 1 x 10 8 36 1 x 10 9 37 1 x 12 10 38 1 x 12 11 40 1 x 12 12 42 1 x 16 13 44 1 x 16 14 46 1 x 18 15 48 1 x 20 16 50 1 x 20 17 52 1 x 22 18 53 1 x 24 19 60 2 x 15 20 63 2 x 18 21 70 2 x 20 22 75 2 x 25 23 80 2 x 25 24 90 3 x 20 25 100 3 x 20 26 110 3 x 22

pengaruh konsentrasi asam asetat terhadap tegangan tarik benang karet pt ikn

Documents