BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Karet Alam
Sesuai dengan namanya karet alam berasal dari alam yakni terbuat dari getah tanaman
karet, baik spesies Ficus elastica maupun Hevea brasiliensis sifat-sifat atau kelebihan
karet alam diantara nya memiliki daya elastisitas atau daya lentingnya yang sempurna
dan sangat plastis sehingga mudah diolah, karet alam juga tidak mudah panas dan
tidak mudah retak. Kelemahan karet alam terletak pada keterbatasannya dalam
memenuhi kebutuhan pasar . Saat pasar membutuhkan pasokan tinggi, para produsen
karet alam tidak bisa mengenjot produksinya dalam waktu singkat, sehingga harganya
cenderung tinggi. 5
Lateks karet alam secara umum didefinisikan sebagai cairan yang keluar dari
pembuluh lateks bila dilukai. Lateks itu sendiri adalah suatu sel raksasa yang
mempunyai banyak inti sel (multinukleotida). Oleh sebab itu lateks sebenarnya adalah
protoplasma. Lateks sewaktu keluar dari pembuluh lateks adalah dalam keadaan steril,
tetapi kemudian tercemar oleh mikroorganisme dari lingkungannya.6
Molekul karet alam terbentuk melalui reaksi adisi monomer-monomer
isoprene secara teratur yang terikat secara kepala ke ekor, memiliki susunan
geometri 98% cis-1,4 dan 2% trans-1,4 dengan berat molekul berkisar antara 1-2 juta
dan mengandung sekitar 15.000-20.000 ikatan tidak jenuh. 7
_______
5 Ir.Didit Heru Setiawan & Drs. Agus Andoko, Petunjuk Lengkap Budidaya Karet. [Jakarta ; Agromedia Pustaka, 2005],p,22
6Asril Darussamin & Maurid Ompusungu, Pengetahuan Mengenai Lateks dan
Teknologi Pengolahannya, [BPS;1985],p,1. 7 Nopianto.E.Karet Alam. [t.t],[t.p]
Universitas Sumatera Utara
Karet alam merupakan suatu rantai hidrokarbon poliisopren yang memiliki
rumus empiris (C5H8)n dimana n adalah derajat polimerisasi yang besarnya bervariasi
dari satu rantai kerantai yang lain. Hidrokarbon dalam lateks asli berbentuk bulatan-
bulatan kecil yang diameter nya kira-kira 0,5 ( 5 . 10 -5 cm) tersuspensi dalam
medium berair atau serum, konsentrasi hidrokarbon sekitar 35 % dari berat total..
Dari lateks ini, karet padatan dapat diperoleh dengan mengeringkan atau
dengan pengendapan menggunakan asam. Perlakuan terakhir menghasilkan karet yang
lebih bersih, karena lebih banyak melepaskan unsur bukan karet dalam serum.8
Berdasarkan struktur nya, karet alam dapat dibagi dua yaitu; karet hevea dan
gutta percha yang hanya berbeda pada susunan atom nya sebelum dan sesudah ikatan
rangkap. Pada karet, ditemukan susunan cis, mendekati dan menyambung dengan
rantai molecular pada sisi yang sama pada ikatan rangkap, dimana pada gutta terdapat
susunan trans mendekati dan menyambung pada sisi yang berlawanan dapat dilihat
pada gambar berikut :
H3C H H3C CH2 C = C C = C
H2C CH2 H2C H
a b
Gambar 2.1. Struktur molekul dari a. karet hevea , b. gutta perca. 9
______________
8 L.R.G.Treloar, The Physics of Rubber Elasticity, Second edition, [Oxford : at The
Claremdo Press,1967],p.3.
9 Aspolumin. N, Rubber, [New York, linterscience Publisher , Inc, 1962], pp.304,305
Universitas Sumatera Utara
2.2. Elemen-Elemen Getah Karet
Getah karet merupakan cairan berbentuk koloid yang mengandung zat zat
seperti lateks, tepung, lemak, protein dan lain lain. Molekul molekul karet pada siang
hari terbentuk di bagian daun tumbuhan karet, dan bila hari menjelang sore, getah
dikirim ke bagian kulit pohon dalam bentuk polimer. Proses pengambilan getah karet
dilakukan pada pukul 5 sampai pukul 8 pagi hari, karena getah karet berkumpul pada
pagi hari.
Getah dari pohon Hevea Brasiliensis ( lateks ) dapat diperoleh sekitar 200 ~
400 ml, dan selain mengandung isopren, ia juga mengandung bermacam macam
elemen lainnya. Elemen elemen tersebut dapat dilihat pada tabel 2-1 di bawah ini
Tabel 2.1. Elemen Getah Hevea Brasiliensis 10
Elemen Prosentase kandungan
terhadap getah
( % )
Prosentase kandungan
terhadap karet kering ( % )
Air 59,66 -
Elemen karet 35,62 88,28
Protein 2,03 5,04
Asam lemak 1,65 4,10
Abu 0,70 1,74
Glukosa 0,34 0,84
____________
10 http://pantjasurya.wordpress.com/2008/05/24/karet-alam/
Universitas Sumatera Utara
2.3. Kestabilan lateks
Lateks dikatakan mantap apabila sistem koloidnya stabil, yaitu tidak terjadi
flokulasi ataupun penggumpalan selama penyimpanan. Adapun faktor-faktor yang
mempengaruhi kestabilan lateks tersebut adalah sebagai berikut :
1. Adanya kecenderungan setiap partikel karet berinteraksi dengan fasa air
(serum), misalnya assosiasi komponen-komponen bukan karet pada
permukaan partikel-partikel karet.
2. Adanya interaksi antara partikel-partikel karet itu sendiri.
Faktor yang dapat menyebabkan sistem koloid partikel-pertikel karet menjadi
tetap stabil, yaitu :
1. Adanya muatan listrik pada permukaan partikel karet sehingga terjadi gaya
tolak menolak antara partikel karet tersebut.
2. Adanya interaksi antar molekul air dengan partikel karet, yang menghalangi
terjadinya penggabungan partikel-partikel karet tersebut.
3. Energi bebas antar permukaan partikel karet yang rendah.
Sistem koloid lateks terbentuk karena adanya lapisan lipida yang teradsorpsi
pada permukaan partikel karet (lapisan primer) dan lapisan protein pada lapisan luar
(lapisan skunder) memberikan muatan pada permukaan partikel koloid. Penambahan
bahan pengawet amonia dan bahan pemantap amonium laurat akan menyempurnakan
lapisan pelindung tersebut.
Lapisan pelindung lipida, protein dan lapisan sabun asam lemak tersebut
bertindak sebagai pelindung partikel karet dengan molekul air menghasilkan sistem
dispersi koloid yang mantap.
Jika terjadi pembentukan gel, flokulasi dan koagulasi maka hal ini
menunjukkan bahwa stabilitas koloid lateks terganggu atau rusak. Menurut Blackley,
stabilitas koloid dapat dirusak (destability) dengan cara sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
1. Menurunkan energi potensial patikel koloid lateks yaitu dengan cara :
a. Menurunkan kelarutan stabilizer dengan menambahkan penggumpal
(coaservant)
b. Menetralkan muatan listrik dari partikel koloid lateks dengan menambahkan
ion-ion yang polaritasnya berlawanan dengan muatan partikel koloid lateks
tersebut.
c. Menambahkan zat yang dapat mengadsorpsi lapisan pelindung partikel koloid
(Colloidal stabilizer adsorpsed), sehingga disini terjadi persaingan antara
pengadsorpsi (Coaservant precipitates) dengan partikel karet terhadap bahan
pemantap.
2. Menaikkan energi kinetik partikel, dengan cara pengadukan (mechanical
stirring).
Menurut Van Dalften, jika energi kinetik partikel semakin naik dan gaya tolak
muatan antar partikel akan terlampaui sehingga daya tarik antar permukaan semakin
besar dan frekwensi tumbukan semakin tinggi mengakibatkan dua partikel atau lebih
jadi bersatu (coalesent) membentuk flokulat atau gumpalan.11
2.4. Lateks Pekat
Berbeda dengan janis karet lain yang berbentuk lembaran atau bongkahan, lateks
pekat berbentuk cairan pekat. Pemrosesan bahan baku menjadi lateks pekat bisa
melalui pendadihan (creamed latex) atau pemusingan (centrifuged latex). Lateks
pekat ini biasanya merupakan bahan untuk pembuatan barang-barang yang tipis dan
bermutu tinggi. 12
___________
11 M .Ompungsungu, dan Darussamin. A.. Pengetahuan Umum Latex.
[Medan: BPP Sei Putih, 1989].hal 5-7 12 Ir.Didit Heru Setiawan & Drs. Agus Andoko. Op Cit. Hal 30.
Universitas Sumatera Utara
Lateks konsentrat atau lateks pekat merupakan satu-satunya produk karet alam
yang diperdagangkan dalam bentuk cair (liquid rubber). Dengan jalan proses
sentrifugasi, kadar karet kering lateks konsentrat ini adalah 60 %. Semua jenis karet
alam lain yang diperdagangkan berbentuk karet kering (dry rubber) atau disebut juga
karet padat (solid rubber).13
Telah diketahui bahwa lateks karet alam komersial high amonia dapat
diproduksi dilapangan dengan menggunakan metode sentrifugasi yang berasal dari
karet hevea. 14
Pada umumnya pengolahan lateks pekat di Indonesia sekarang ini adalah
dengan cara pemusingan(centrifuge) karena kapasitasnya tinggi dan pemeliharaan
lebih mudah. Lateks kebun yang KKK-nya 28-38% dipusingkan pada kecepatan
5000-7000 rpm, pada bagian atas alat akan diperoleh lateks pekat yang KKK-nya 60%
dengan rapat jenis 0,94 dan dari bagian bawah terpisah skim yang masih mengandung
4-8% karet kering dengan rapat jenis 1,02. Setiap lateks yang tiba di pabrik diperiksa
kadar NH3 dan VFA nya dan hanya lateks yang memenuhi syarat (VFA < 0,05 dan
NH3 > 0,5%) dikumpulkan dalam bak penerimaan/sedimentasi dan dibiarkan 1-2 jam
untuk mengendapkan senyawa-senyawa fosfat.
Pembubuhan pengawet amoniak kedalam lateks harus dilakukan sedini
mungkin dengan dosis yang cukup yaitu 3- 3,5 gram amoniak/liter lateks dibubuhkan
kedalam lateks diember pengumpul pada saat pengutipan dan selanjut nya setelah
lateks terkumpul di TPH ditambah lagi amoniak hingga dosis amoniak menjadi 6-7
gr/liter lateks. Lateks pusingan (centrifuged latex) juga membutuhkan penambahan
gas amonia pada lateks kebun seperti pada pembuatan creamed lateks tetapi jumlah
yang ditambahkan lebih sedikit, cukup 2-3 g gas amonia untuk setiap liter lateks.
______________
13 Dr.James J. Spillane, Komoditi Karet
14 Umaporn P,
,[ Kanisius: Yogyakarta, 1989,], hal 27
Prevulcanisation of skim latex:morphologiand its
use in natural rubber based composite materal
Chemistry ,Faculty Of Science, Mahidol University,2005],p.1
,[ Bangkok; Department Of
Universitas Sumatera Utara
Penambahan 2-3 g gas amonia memungkinkan lateks dapat disimpan selama 24 jam
tanpa terjadi prokoagulasi. Salah satu bahan pengemulsi yang sering digunakan dalam
pemisahan atau tempat pengolahan lateks karet alam adalah amonium laurat dan
paling banyak digunkan. Bahan pengemulsi merupakan bahan yang apabila
ditambahkan akan menghasilkan laju koagulan pada lateks pekat. Penggunaan bahan
pegemulsi bertujuan untuk menjaga kestabilan lateks dan mengendapkan ion-ion
logam yang dikandung lateks. Karena apabila ion-ion logam tersebut tidak diendapkan
maka akan ikut mempercepat laju koagulasi dan mengakibat kan terjadinya
penggumpalan.15
Pengendapan selama 24 jam diperlukan agar kotoran-kotoran dan magnesium
amonium pospat mengendap, magnesium amonium pospat muncul karena
penambahan amonium pada bahan lateks.
Lateks dapat dimasukkan ke dalam alat pemusing (centrifugal machine)
setelah dibiarkan selama 24 jam. Kadar karet Kering yang diinginkan untuk hasil
lateks pusingan adalah 60%, tetapi kadarnya bisa turun 1-2% pada proses produksi.
Pada 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 dari kebun menjadi dua bagian yang berlainan. Lateks pekat atau creamed akan
keluar dari bagian atas dan lateks encer atau skim akan keluar dari bagian bawah.
Lateks pekat lalu diambil dan dikumpulkan di tempat tersendiri. Lateks ini
dianggap telah jadi. Penambahan gas amonia hingga kadarnya menjadi 7-10 g per liter
lateks pekat yang dihasilkan perlu dilakukan. Umumnya penambahan sekitar 6 g gas
amonia dianggap telah memenuhi karena sebelum lateks diolah telah diberi gas
ammonia sebanyak 2-3 g. Selain dengan cara di atas, lateks pekat bisa juga dibuat
dengan cara penguapan (evaporasi), filtrasi, pressure dialysis, dan electrodecantation.
Agar mutu lateks pekat dapat memenuhi persyaratan mutu internasional
tersebut, maka lateks pekat yang dikirim ke pelabuhan ekspor harus diawasi dengan
Universitas Sumatera Utara
ketat. Lateks pekat dari pabrik dapat dikirim apabila telah memenuhi kriteria mutu
terpenting yaitu:
Tabel. 2.4. Standar mutu lateks pekat
Parameter Mutu Lateks Pusingan Lateks Dadih
1. Jumlah padatan minimum
2. Kadar Karet Kering minimum
3. Perbedaan angka butir 1 dan 2
maksimum
4. kadar amonia (berdasarkan jumlah
air dalam lateks pekat)
5. Viskositas maksimum, 25 0C
6. Endapan dari berat basah
maksimum
7. Kadar koagulum dari 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%
0,08%
0,80
475 detik
0,001%
0,001%
tidak biru
tidak kelabu
tidak boleh berbau
busuk
64%
62%
2,0%
1,6%
50 centipoise
0,10%
0,08%
0,80
475 detik
0,001%
0,001%
tidak biru
tidak kelabu
tidak boleh
berbau busuk
Lateks pekat dari setiap tangki pengangkutan pada saat mulai berangkat dari
pabrik dan setibanya di pelabuhan harus diambil contohnya dan diperiksa mutunya.
Selama penyimpanan dipelabuhan, untuk menjaga kualitas, lateks pekat harus
dimonitori mutunya setiap selang waktu penyimpanan satu minggu.16
______________ 15 Asril Darussamin & Maurid Ompusungu. Op Cit 16 Tim Penulis PS.
. Hal 18
Loc Cit.
Universitas Sumatera Utara
2.5 Vulkanisasi Karet Alam
Pada tahun 1832 F.ludersdorf di Jerman memberitahukan bahwa karet yang
ditambahkan dengan sulfur, akan membentuk suatu gabungan dia tidak mengerti akan
pentingnya penemuannya itu. Pada tahun 1838 Charles Goodyear di Amerika dan
Thomas Hancook diingris pada tahun 1843 menemukan hal yang sama.
Vulkanisasi dalam kaitannya dengan sifat fisik karet adalah setiap perlakuan
yang menurunkan laju alir elastomer, meningkatkan tensile strength dan ,modulus
serta preserve ekstensibilit. Meskipun vulkanisasi terjadi dengan adanya panas dan
sulfur, proses itu tetap berlangsung secara lambat. Reaksi ini dapat dipercepat dengan
penambahan sejumlah kecil bahan organik atau anorganik yang disebut akselerator.
Untuk mengoptimalkan kerjanya akselerator membutuhkan bahan kimia lain yang
dikeanal sebagai aktivator, yang dapat berfungsi sebagai aktivator adalah okisida-
oksida logam seperti ZnO. 17
Vulkanisasi dari lateks karet alam dapat dibagi menjadi tiga kategori,
vulkanisasi non sulfur dengan peroksida, senyawa nitro, kuinon atau senyawa azo
sebagai curing agents; dan vulkanisasi dengan sulfur, selenium, dan tellurium dan
vulkanisasi dengan irradiasi c-ray. Penggunaan yang masih umum digunakan adalah
vulkanisasi dengan menggunakan sulfur karena alasan ekonomi maka penggunaan
vulkanisasi non sulfur dan irradiasi c-ray diabaikan dan hanya sebagian saja yang
mengaplikasikannya. 18
Penambahan 30-40 % sulfur akan memperbanyak jumlah ikatan silang
(crosslink) antar rantai molekulnya yang akan berpengaruh terhadap sifat- sifat dan
prilaku karet alam. Kekerasan dan kekakuan dari karet alam akan meningkat dengan
proses vulkanisasi. Karet alam dengan ikat silang sedikit akan bersifat relatif lebih
lunak dan fleksibel dari pada karet alam dengan jumlah ikatan silang lebih banyak.
____________ 17 A.T. Mc Phersons ,Enginerring Uses of Rubber
Publishing Corporation, 1956], p, 162
, [New York : Reinhold
18 Cowd M.A., Kimia Polimer,[Bandung : ITB,1991],hal 321
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5. Gambar vulkanisasi karet alam. 19
Dalam pengolahan lateks karet alam yang bertujuan untuk menambah kekuatan
lateks karet alam dari sifat fisik nya seperti yang telah dipaparkan diatas dengan
penambahan sulfur sebagai agen penyambung silang (vulkanisasi). Sistem
vulkanisasi dapat dibagi 3 yang dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 2.5. Klasifikasi Sistem Vulkanisasi.
Vulkanisasi Komposisi sulfur
(bsk)*
Komposisi
pemercepat (bsk)*
Nilai E
Konvensional
Semi-effisien
Efisien
2,0 - 3,5
1,0 1,7
0,4 0,8
1,2 0,4
2,5 1,2
5,0 2,0
8 25
4 8
1,5 4
bsk = bagian per-seratus karet. 20
______________
19 Rahmat Saptono, , Pengetahuan Bahan FTUI 2008],hal 115-116
. [Departemen Metalurgi dan Material
20 Indra. S.,Buku Ajar Teknologi Karet USU : Medan, 2006],hal, 23
, [Departemen Teknik Kimia, Fakultan Teknik ,
Universitas Sumatera Utara
2..5.1. Bahan-bahan yang digunakan dalam proses vulkanisasi :
1. Bahan vulkanisasi
Bahan vulkanisasi yang sering digunakan dalam industri pngolahan karet adalah
belerang yang mempercepat kematangan kompon karet. Bahan lain untuk vulkanisasi
adalah peroksida organik dan damar fenolik .21
Pada umumnya digunakan belerang dalam jumlah yang besar (kira-kira 6-10 %)
untuk ditambahkan pada karet. Proses vulkanisasi perlahan dan memakan waktu
beberapa jam sebelum vulkanisasi selesai. Dengan digunakannya bahan-bahan
pencepat, jumlah belerang dapat dikurangi dan sekarang berjumlah kurang lebih 2 3
%, berdasarkan bobot karet nya . 22
2. Bahan pemercepat dan penggiat reaksi
Vulkanisasi dalam industri pengolahan lateks biasanya lambat, sehingga agar
efisien perlu dipercepat. Banyak jenis bahan pemercepat reaksi yang bisa digunakan.
Dari golongan sulfenamida, CBS dan MBS. Dari golongan dithiokarbonat antara lain
ZDEC dan ZDBC. Dari golongan tiuransulfida adalah TMTD. Dari golongan Tiazol
adalah MBT dan MBTS. Penggunaan bahan pemercepat reaksi ini bisa tunggal atau
gabungan dari beberapa bahan tersebut .
Bahan penggiat reaksi berguna menambah kecepatan kerja bahan pemercepat
reaksi. Meskipun tidak mutlak perlu, bahan ini bisa mengefisienkan proses
pengolahan karet. Bahan reaksi yang umum digunakan antara lain seng oksida, dan
asam stearat.23
___________
21 Ir.Didit Heru Setiawan & Drs. Agus Andoko. Op Cit 22 Rubber Stichting,
. Hal 147
Karet Alam 23. Ir.Didit Heru Setiawan & Drs. Agus Andoko.
,[Kinta: Jakarta, 1983], hal. 62-63.
Loc. Cit.
Universitas Sumatera Utara
3. Bahan antioksidan dan anti ozon
Fungsi bahan ini untuk melindungi karet dari kerusakan karena pengaruh
oksigen maupun ozon yang terdapat diudara. 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 .
4. Bahan pengisi
Ada dua macam bahan pengisi dalam proses pengolahan karet. Pertama bahan
pengolahan 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.
Biasanya bahan pengisi tidak aktif lebih banyak digunakan untuk menekan harga
karet yang dibuat karena bahan ini berharga murah, contohnya kaolin, tanah liat,
kalsium karbonat, magnesium karbonat,barium sulfat, dan barit.
Bahan pengisi aktif atau penguat contohnya karbon hitam, silika, aluminium
silikat, dan magnesium silikat. Bahan ini mampu menambah kekerasan, ketahanan
sobek, ketahanan kikisan serta tegangan putus yang tinggi pada karet yang
dihasilkan.24
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.
__________
24 Tim Penulis PS, Op Cit. Hal 308-309
Universitas Sumatera Utara
Dalam proses vulkanisasi dipakai bahan kimia yang dapat bereaksi dengan gugus
aktif pada molekul karet untuk membentuk crosslinking antara molekul. Bahan kimia
ini dikenal dengan istilah curing agent.25
Tabel berikut menguraikan pengaruh penambahan beberapa bahan kimia yang
berperan dalam proses vulkanisasi dan pengaruhnya terhadap waktu vulkanisasi dalam
perkembangan proses vulkanisasi.
Tabel 2.5.1. Pengaruh bahan kimia terhadap vulkanisasi pada suhu 1420C
No. Formula Waktu Vulkanisasi
1 Karet Alam
Belerang
100
8 5 jam
2
Karet Alam
Belerang
ZnO
100
8
5
3 jam
3
Karet Alam
Belerang
ZnO
Thiokarbanilida
100
6
5
2
2 jam
4
Karet Alam
Belerang
ZnO
MBT
Asam Stearat
100
3
5
1
1
20 menit
____________ 25 http://www.industrikaret.com/vulkanisir
Universitas Sumatera Utara
Formula 4 merupakan formula dasar vulkanisasi belerang yang dapat berlangsung
cepat terdiri dari karet, belerang sebagai curing agent, MBT sebagai akselerator, ZnO
dan Asam Stearat sebagai activator. Untuk menghasilkan barang jadi karet yang tahan
terhadap pengusangan perlu penyesuaian sistem vulkanisasi dan ditambahkan anti
oksidan, anti ozon, dsb. 26
2.6 . Pengujian Sifat Mekanik
2.6.1 . Pengujian Kekuatan Tarik dan Kemuluran
Pengujian sifat mekanik bahan polimer sangat penting karena penggunaan
bahan polimer sebagai bahan industri sangat bergantung pada sifat mekanisnya. Sifat
mekanik polimer merupakan salah satu sifat yang sering digunakan untuk
karakterisasi suatu bahan polimer. Sifat mekanik merupakan gabungan antara
kekuatan yang tinggi dan elastisitas yang baik, sifat ini disebabkan oleh adanya dua
macam ikatan dalam bahan polimer, yakni ikatan yang kuat antara atom dan interaksi
antara rantai polimer yang lemah.
Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dasar dari bahan polimer. Kekuatan tarik
suatu bahan didefenisikan sebagai besarnya beban maksimum (Fmaks) yang digunakan
untuk memutuskan spesimen bahan dibagi dengan luas penampangnya pada keadaan
semula.
0AFmaks=
Keterangan :
= Kekuatan tarik bahan (Kgf/mm2)
Fmaks = Tegangan maksimum (Kgf)
Ao = Luas penampang mula-mula (mm2)
____________
26 http://www.industrikaret.com/vulkanisasi-belerang
Universitas Sumatera Utara
Bila suatu bahan dikenakan beban tarikan yang disebut tegangan (gaya
persatuan luas), maka bahan akan mengalami perpanjangan (regangan).
Kenaikan regangan bahan polimer berbanding lurus dengan tegangan. Selain
besaran kekuatan tarik (), sifat mekanik bahan juga diamati dari sifat kemulurannya
() yang didefenisikan sebagai pertambahan panjang yang dihasilkan oleh ukuran
panjang spesimen akibat gaya yang diberikan.
%1000
0 xI
II t =
Keterangan :
= Kemuluran (%)
I0 = Panjang spesimen mula-mula (mm)
It = Panjang spesimen setelah diberi beban (mm)
Besaran kemuluran ini berguna juga untuk mengamati sifat plastis dari bahan
polimer .27
2.8 Ketahanan Sobek (Tear Resistance)
Ketahanan sobek (tear resistance) adalah Ketahanan yang diberikan oleh satu bagian
percobaan karet terhadap pengoyakan setelah dipotong menurut cara tertentu
Uji ini penting untuk beberapa produk, misalnya untuk tapak, pipa, sarung
kabel, kaus kaki dan lain-lain. Indikasi yang paling berat dari ketahanan terhadap
sobekan didapatkan oleh torehan pada bagian dari karet dan sobekan oleh tangan.
Ketahanan sobek bergantung pada lebar dan ketebalan dari potongan uji dan
hasil uji menunjukkan beban yang umum untuk menyobek sebuah spesimen dengan
lebar dan tebal yang standart.
______________
27 Basuki.W.,Upaya Pencegahan Pelepasan dan Kontaminasi Aditif Plastik, [Medan: Media Farmasi FMIPA USU,1993],hal.99
Universitas Sumatera Utara
L x t1
Kekuatan sobek =
t2
dimana
L = kekuatan maksimum yang digunakan
t1 = ketebalan standar dari potongan yang diuji (2,5 mm)
t2 = ketebalan dari spesimen yang diuji. 28
2.6.2. Morfologi Permukaan
Sem adalah alat yang dapat membentuk bayangan permukaan spesimen secara
mikroskopik. Berkas elektron dengan diameter 5-10 nm diarahkan pada spesimen.
Interaksi berkas elektron dengan spesimen menghasilkan beberapa fenomena yaitu
hamburan balik berkas elektron, sinar x, elektron sekunder, dan absorbsi elektron.
Teknik SEM pada hakikat nya merupakan pemeriksaan dan analisa
permukaan. Data atau tampilan yang diperoleh adalah data dari permukan atau dari
lapisan yang tebalnya sekitar 20 m dari permukaan. Gambar permukaan yang
diperoleh merupakan topografi segala tonjolan, lekukan dan lubang pada permukaan.
Gambar topografi diperoleh dari penangkapan elektron sekunder yang dipancarkan
oleh spesimen. Sinyal elektron skunder yang dihasilkan ditangkap oleh detektor dan
diteruskan ke monitor. Pada monitor akan diperoleh gambar yang khas yang
menggambarkan struktur permukaan spesimen. Selanjutnya gambar dimonitor dapat
dipotret dengan menggunakan film hitm putih atau dapat pula direkam kedalam suatu
disket.29
___________ 28 Marthan., Rubber Enginering. [New Delhi : Mc. Graw Hill, Indian Rubber Institute., 1998]
p 221-225, 29 Subaer., Pengantar Fisika Geopolimer, ( Solo : Program Penulisan Buku Teks
Perguruan Tinggi. Direktorat Pemelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat
Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi,2007),p 145-148
Universitas Sumatera Utara
2.6.3. Penentuan Waktu Kemantapan Mekanik
Waktu kemantapan mekanik adalah waktu yang dibutuhkan untuk memulai menunjukkan flokulasi bila dipusingkan dengan kecepatan 14000 rpm. Waktu
kemantapan mekanik pada lateks pekat adalah sekitar 650 menit.
%10055 xtotalpadatjumlah
contohvolume =
Untuk jumlah amonia dapat digunkan persamaan berikut:
contohvolumeamoniajumlah =100
Sampel lateks dipanaskan hingga suhu 35-360C, kemudian sampel disaring dan hasil
penyaringan diambil sebanyak 80 gram kedalam wadah pengujian. Sampel diletakkan
kedalam alat pemutar dengan kecepatan tinggi (klaxon). Dengan batang pemutar berada di
tengah botol uji. Alat pemutar dipasang pada kecepatan 14000 rpm dan waktunya pun diukur.
Penentuan titik akhir dilakukan dengan cara mencelupkan batangan kaca kedalam lateks pekat
serta mencelupkannya kedalam wadah yang berisi air dan diamati pecahnya partikel karet.
2.6.4. Penentunan Jumlah Padatan Total (TSC)
Jumlah padatan total adalah jumlah yang menunjukan banyaknya zat padat
yang terdapat di dalam lateks yang tidak dapat menguap bila dikeringkan pada suhu
70 0C selama 16 jam atau pada suhu 100 0C selama 2 jam.
Lateks dengan TSC yang tinggi, akan menghasilkan karet yang memiliki nilai
kekuatan tarik yang tinggi. Dan hal ini dapat berpengaruh pada produksi pabrik,
karena akan memakan biaya yang cukup tinggi.30
___________
30 M .Ompungsungu, Penanganan Bahan Baku Lateks dan Pengolahan SIR-3 CV dan SIR 3L,
[Medan: BPP Sei Putih, 1997].hal 6-8
Universitas Sumatera Utara