TUGAS
PERANCANGAN PROSES PRODUKSI
“Proses Produksi Sedotan”
Oleh :
1. Teguh Prabowo (21050111140127)
2. Rizqi Saiful Umam (21050111140148)
3. Rizky Dwisaputro (21050111140159)
4. Hidayat Nur Arkhamtito (21050111140160)
5. Gilas Prahara Sakti (21050111140164)
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik
Universitas Diponegoro
2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kemasan plastik saat ini mendominasi industri makanan di
Indonesia, menggeser penggunaan kemasan logam dan gelas. Hal ini disebabkan
karena kelebihan dari kemasan plastik yaitu ringan, fleksibel, multiguna, kuat,
tidak bereaksi, tidak karatan dan bersifat termoplastis (heat seal), dapat diberi
warna dan harganya yang murah. Kelemahan dari plastik karena adanya
zat monomer dan molekul kecil dari plastik yang mungkin bermigrasi ke dalam
bahan pangan yang dikemas. Benda plastik hampir kita temukan di semua tempat,
mulai dari bungkus makanan, peralatan elektronik, mobil, motor, peralatan rumah
tangga dan sebagainya.
Plastik sering dibedakan dengan resin, karena antara plastik dan resin tidak
jelas perbedaannya. Secara alami, resin dapat berasal dari tanaman seperti balsam,
damar, terpentin. Tetapi kini resin sintesis sudah dapat diproduksi misalnya
selofan, akrilik seluloid, formika, nilon, fenol formaldehida resin dan sebagainya.
Bahan pembuat plastik pada mulanya adalah minyak dan gas sebagai
sumber alami, tetapi di dalam perkembangannya bahan-bahan ini digantikan
dengan bahan sintesis sehingga dapat diperoleh sifat-sifat plastik yang diinginkan
dengan cara kopolimerisasi, laminasi dan ekstruksi. Setiap jenis dan material
plastik mempengaruhi proses pembuatan dan teknologi yang dipakai dalam
pembuatan plastik.
1.2. Tujuan
Mempelajari proses produksi pembuatan sedotan dengan metode ekstrusi
dan mengetahui alat, bahan, serta tahapan pembuatan sedotan.
1.3 Manfaat
1. Mengetahui jenis-jenis berdasarkan bentuk sedotan
2. Mengetahui tahapan proses pembuatan sedotan
3. Mengetahui jenis-jenis alat dan bahan baku pembuatan sedotan
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Sedotan
5000 tahun lalu bangsa sumeria menggunakan straw yang berasal dari
rumput jerami. Itulah sejarah tertua manusia mengenal " straw ". Setelah tahun
1880, seorang pemilik pabrik kertas rokok di Amerika Serikat bernama Marvin C
Stone membuat sedotan yang pertama, dari selembar kertas digulung pada
sepotong pensil, kemudian dilem, tetapi belum dapat digunakan karena basah bila
terkena air. Selanjutnya Stone menggunakan kertas manila yang dilapisi lilin
sehingga tahan air. Stone meneliti ukuran ideal sebuah sedotan, menurut
pendapatnya, sebaiknya panjang sedotan sekitar 21,25 cm menyesuaikan jarak
meja dengan bibir. Adapun diameter lubang lebih kecil dari biji lemon. Ini untuk
menghindari biji jeruk turut terisap dari minuman. Pada 3 Januari 1888, Stone
mengubah pabrik kertas rokok miliknya menjadi pabrik sedotan. Stone berhasil
menciptakan mesin otomatis, sedotan tak lagi buatan tanganada tahun 1889,
Marvin Stone membuat straw berbahan kertas yang dicelupkan kedalam parafin,
agar lebih tahan air. Pada tahun 1889, Marvin Stone mematenkan temuannya, dan
mendirikan Stone Straw Compan.
2.2 Jenis-jenis Sedotan
2.2.1 Berdasarkan bentuk sedotan
Bentuk, dimensi, dan material straw berkembang begitu pesat dalam
mengikuti keinginan pasar, masing-masing drinking straw manufacture memiliki
bentuk-bentuk yang khas sehingga cukup sulit untuk mengklafisikasikan straw
yang ada dipasaran saat ini, tetapi secara garis besar straw dapat dibagi kedalam
3 kelompok besar :
1. Berdasarkan Bentuk
2. Berdasarkan Wrapping/pembungkus straw
3. Berdasarkan raw material
Jenis Straw berdasarkan Bentuk :
1. Straight Straw
Straw ini bentuknya lurus / straight, dengan berbagai macam variasi ukuran
panjang dan Diameter
Gambar 2.1 Straight Straw
2. Flexible straw
Straw ini sepintas terlihat straight, tapi terdapat ulir dibagian leher straw,
sehingga dapat ditekuk.
Gambar 2.2 Flexible Straw
3. U – Shape Straw
Straw ini hampir sama dengan Flexible straw, tapi sudah langsung ditekuk
berbentuk “ U “. Penggunaan straw ini banyak ditemui pada produk-produk
Susu, Teh, dan minuman lainnya dalam kemasan kotak.
Gambar 2.3 U-Shape Straw
4. Spoon Straw
Straw jenis ini dibagian bawahnya membentuk sendok, satu alat 2 fungsi,
selain untuk menyedot cairan, bagian-bagian yang berbentuk padat, gel,
cream, bisa langsung disendok dengan satu alat..
Gambar 2.4 Spoon Straw
5. Fun Straw
Ada beberapa istilah yang berbeda untu straw jenis ini, tapi pada dasarnya
straw ini memiliki bentuk-bentuk yang sangat menarik, dan proses
pembentukannya/shapping menggunakan murni keahlian manusia / manual.
Jadi wajar jika dipasaran, Fun Straw memiliki harga yang lebih tinggi
dibanding jenis lainnya.
Gambar 2.5 Fun Straw
6. Sharp Straw
Straw ini, memiliki ujung bawah yang tajam, ciri khas straw ini, berdimensi
kecil, dan body straw lebih tebal, ujung tajam ini digunakan untuk melobang
kemasan, sharp straw ini bisa berupa straight/lurus dan flexible straw.
Gambar 2.6 Sharp Straw
7. Telescopic Straw
Straw ini memiliki bentuk dasar seperti jenis-jenis diatas, tapi keunikannya,
terdiri dari 2 bagian dan bisa ditarik ( seperti antene radio ) dan dipanjangkan.
Di pasaran Indonesia jenis ini memang masih sulit ditemui dipasaran, karena
proses manufacturenya yang memerlukan proses / mesin khusus dan berbiaya
tinggi.Ada 2 jenis yang coba saya tampilkan, yaitu Sharp - Fleksible
Telescopic Straw, dan Spoon Telescopic Straw, namun dalam
perkembangannya ada juga bebrapa variasi dari bentuk dasar straw, yang
dikembangkan menjadi bentuk Telescopic.
a) Sharp-Flexible Telescopic Straw
Straw dalam kondisi Normal
Straw dalam kondisi dipanjangkan
Gambar 2.7 Sharp-Flexible Telescopic Straw
b) Spoon Telescopic Straw
Dalam kondisi normal
Straw dalam kondisi dipanjangkan
Gambar 2.8 SpoonTelescopic Straw
2.2.2 Berdasarkan Jenis Wrappingnya / Pembungkusnya
1. Wrapping Paper Straw
Setiap straw dibungkus oleh kertas khusus, selain untuk lebih menjamin
tingkat higienis, kertas pembungkus ini bisa dicetak logo, symbol, tag line dari
customer. Biasanya jenis straw dengan pembungkus kertas ( wrapping paper )
merupakan orderan khusus dari customer, sehingga untuk setiap model, straw
manufactur sudah memiliki alat pencetaknya.
Gambar 2.9 Wrapping Paper Straw
2. Wrapping Film
Straw jenis ini dibungkus oleh Biaxially Oriented polypropylene (BOPP),
tujuannya sama dengan Wrapping papper straw, yaitu untuk menjaga higienis
straw didalamnya. Begitu pula, mengenai cetakan disesuaikan dengan
keinginan customer, tapi karena biaya pembuatan alat pencetaknya yang lebih
mahal, biasanya variasi cetakan tidak sebanyak jenis wrapping straw.
Gambar 2.10 Wrapping Film
2.2.3 Jenis Straw Berdasarkan Bahan Baku
1. Konvensional Material
Jenis straw ini yang banyak dijumpai dipasaran, sepintas berbentuk plastik.
Tapi bahan utamanya yaitu PP atau PolyPrhropelene, dengan beberapa material
campuran dan pewarna/pigmen.
2. Non Konvensional Material
a. Bio-Degradable Straw : Jenis straw ini, menggunakan bahan-bahan yang
tidak umum. Seperti misalnya Bio degradable, material jenis ini berbeda dengan
material PP, lebih ramah lingkungan, karena bisa hancur jika dikubur ditanah,
tidak kurang dari 6 - 12 minggu. Karena material yang sangat terbatas dan
mahal, penggunaannya masih dalam lingkungan yang sangat terbatas.
Gambar 2.11 Non Konvensial Material
b. Color Changing Straw : Straw ini menggunakan bahan baku / pigmen
khusus, dimana straw akan berubah warna pada suhu dingin. Penggunaan Straw
ini juga sangat terbatas, biasanya untuk promo, dan hanya dalam bentuk straight
straw.
Gambar 2.12 Color Changing Straw
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Bahan Baku Material Sedotan
Material dasar Straw dari Polipropilena ( PP ), pigmen / pewarna, dan
penambahan beberapa bahan lain dengan prosentase kecil ( Copolimer, dll )
untuk menambah tingkat kekerasan, dan ketahanan straw saat menrima tekanan (
penting saat diproses di flexible mesin ), dan ketahanan terhadap suhu rendah
hingga dibawah nol, ini menjadi syarat mutlak saat straw akan diekspor ke negara-
negara bermusim dingin. Kesalahan penentuan komposisi material menyebabkan
kegagalan pada proses, dan menjadi rapuh saat disimpan dalam suhu dibawah nol.
Polipropilena atau polipropena (PP) adalah sebuah polimer termo-plastik yang
dibuat oleh industri kimia dan digunakan dalam berbagai aplikasi, diantaranya
pengemasan, tekstil (contohnya tali, pakaian dalam termal, dan karpet), alat tulis,
berbagai tipe wadah terpakaikan ulang serta bagian plastik, perlengkapan
labolatorium, pengeras suara, komponen otomotif, botol susu, sedotan dan uang
kertas polimer. Polimer adisi yang terbuat dari propilena monomer,
permukaannya tidak rata serta memiliki sifat resistan yang tidak biasa terhadap
kebanyakan pelarut kimia, basa dan asam. Polipropena biasanya didaur-ulang,
dan simbol daur ulangnya adalah nomor "5".
Gambar 3.14 Simbol Daur Ulang
Polipropilena memiliki titik lebur ~160 °C (320 °F), sebagaimana yang ditentukan
Differential Scanning Calorimetry (DSC). MFR (Melt Flow Rate) maupun MFI
(Melt Flow Index) merupakan suatu indikasi berat molekulnya PP serta
menentukan seberapa mudahnya bahan mentah yang meleleh akan mengalir saat
pengolahan berlangsung. MFR PP yang lebih tinggi akan mengisi cetakan plastik
dengan lebih mudah selama berlangsungnya proses produksi pencetakan suntik
maupun tiup. Tapi ketika arus leleh (melt flow) meningkat, maka beberapa sifat
fisik, seperti kuat dampak, akan menurun. Ada tiga tipe umumnya PP:
homopolimer, random copolymer dan impact copolymer atau kopolimer blok.
Comonomer yang digunakan adalah etena. Karet etena-propilena yang
ditambahkan ke homopolimer PP meningkatkan kuat dampak suhu rendahnya.
Monomer etena berpolimer acak yang ditambahkan ke homopolimer PP
menurunkan kristalinitas polimer dan membuat polimer lebih tembus pandang.
3.2 Alat Pembuatan Sedotan
Berikut adalah mesin-mesin di setiap tahapan proses, tidak terlalu detail,
mudah-mudahan dapat dipahami.
a. Extruder Machine
Gambar 3.15 Mesin Extruder
Proses Extruder merupakan proses awal, semua bahan baku, Polipropilen,
pigmen, dan beberapa bahan tambahan ( copolimer, dll ) dimasukkan dalam
hopper, dan diproses hot extrusi, hingga suhu leleh PP ( ± 160 C ) Proses ini juga
dilakukan penyesuaian standard diameter, warna, dan panjang straw. Seluruh
produk hasil mesin extruder yaitu straight straw.
b. Flexible Machine
Gambar 3.16 Flexible Machine
Proses ini, merupakan proses lanjutan setelah extruder, untuk straw yang akan di
flex atau dibuat ulir pada leher straw. Karena ketebalan straw sangat kecil, proses
ini sangat rawanterjadinya reject, yaitu hasil pembuatan ulir flex tidak sesuai
standard, atau adanya lubangsebagai akibat material straw tidak kuat menerima
tekanan molding pencetak.
c. Sharpening / Cutter Machine
Gambar 3.17 Cutter Machine
Untuk Item straw yang berdiameter > 5 mm, proses sharpening dilakukan di
mesin ekstruder, yaitu dengan melakukan setting di blok cutter. Untuk straw
berdiamter lebih kecil, biasanya menggunakan mesin Drum Cutter. Straw yang
diproses dimesin ini bisa berupa straight straw, atau flexible straw.
d. Wrapping Paper Machine
Gambar 3.18 Wrapping Papper Machine
Proses di mesin ini menggunakan papper khusus straw berupa gulungan seperti
pada gambar diatas, lebar papper ini disesuaikan dengan diameter straw. Pada
umumnya papper ini berjenis cigarete papper. Mesin-mesin yang ada dipasaran
saat ini masih mekanis, tarikan papper disinkronkan dengan putaran roll
pencetak, Brush mekanis untuk menjatuhkan straw, attachment untuk mendorong
straw ke arah roll penjepit papper, dan putaran roll bergigi penjepit papper. Semua
part ini bergerak dengan sinkron, kesalahan penggunaan part, bisa berakibat
papper sering robek, ketebalan cetakan tidak standard, dan posisi cetakan tidak
stabil.
e. Wrapping Film Machine
Gambar 3.19 Wrapping Film Machine
Mesin ini, pada prinsipnya sama dengan mesin Wrapping Papper, hanya media
pembungkusnya yaitu Roll Film atau BOPP, sejenis plastik tipis, transparan, dan
sangat jernih. Prinsip kerja mesin ini, yaitu memposisikan straw dengan tepat,
dan menutupnya dengan BOPP, perekatannya menggunakan Heating/pemanasan.
f. Spoon Machine
Gambar 3.20 Spoon Machine
Bentuk Spoon diperoleh melalui proses cutting lalu press heating, teknologi
permesinan yang ada dipasaran masih mekanis, memiliki sumber penggerak
motor, dengan satu sumber penggerak, ditransmisikan ke part seperti chain,
cutting part, dan heating part. Standard quality di prsoes ini yaitu pada bentuk
spoon secara visual, dan tingkat kehalusan sisi spoon.
4.1 Alur Proses Pembuatan
Meskipun memiliki banyak Item produk, manufacturing straw, terbagi
kedalam 2 kelompok besar, yaitu; 1) Alur proses berdasarkan Type Straight Straw
(lurus), dan 2) Alur proses berdasarkan Type Flexible Straw (bisa ditekuk).
1. Variasi Alur Proses berdasarkan Type Straight Straw (lurus). Alur proses
mesinnya digambarkan dalam skema dibawah :
Keterangan :
Variasi Alur Proses berdasarkan Type Straight Straw (lurus), terbagi kedalam
beberapa jenis bentuk straw dan wrapping/pembungkus, penjelasannya sebagai
berikut ;
Notasi 1 : Straight Straw yang di wrappe / dibungkus oleh papper
Notasi 2 : Straight Straw yang langsung dipacking tanpa diproses di mesin lain
Notasi 3 : Straight Straw yang di wrappe / dibungkus oleh Film/ Plastik
Notasi 4 : Straight-Sharp Straw di wrappe / dibungkus oleh Film/ Plastik
Notasi 5 : Straight-Sharp Straw langsung dipacking tanpa diproses di mesin lain
2. Variasi Alur Proses berdasarkan Type Flexible Straw (bisa ditekuk). Alur
proses mesinnya digambarkan dalam skema dibawah :
Keterangan :
Variasi Alur Proses berdasarkan Type Flexible Straw, terbagi kedalam beberapa
jenis bentuk straw dan wrapping/pembungkus, penjelasannya sebagai berikut ;
Notasi 1 : U-Shape Straw
Notasi 2 : Flexible Straw yang di wrappe / dibungkus oleh papper
Notasi 3 : Flexible Straw yang langsung dipacking tanpa diproses di mesin lain
Notasi 4 : Flexible Straw yang di wrappe / dibungkus oleh Film/ Plastik
Notasi 5 : Flexible -Sharp Straw di wrappe / dibungkus oleh Film/ Plastik
Notasi 6 : Flexible -Sharp Straw langsung dipacking tanpa diproses di mesin lain
Notasi 7 : Flexible Straw yang diproses secara manual, sepenuhnya skill operator
dalam membentuk.
BAB V
PENUTUP
Straw atau sedotan termasuk salah satu barang yang sangat dekat dengan
kita, hampir dimanapun berada kita dapat menemuinya, mulai dari warung
pinggir jalan, hingga restoran maupun kegiatan rumah tangg tidak bisa lepas dari
straw. Dengan makalah ini kita dapat mengetahui jenis-jenis bentuk sedotan,
mengetahui alat dan bahan untuk membuat sedotan dan mengetahui proses atau
alur produksi pembuatan sedotan.
DAFTAR PUSTAKA
Burns. Foundaryman’s Handbook. Pergamon Press. Tokyo, 1986.