LAPORAN KERJA PRAKTEK

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PENGUJIAN TERHADAP SIFAT FISIKA PERPANJANGAN

PUTUS, BOBOT JENIS, KETAHANAN KIKIS KOMPON SOL

KARET CETAK DAN KETIDAKPASTIANNYA

Disusun oleh :

Erwin Isna Megawati

08/269577/PA/11978

&

Liana Fibriawati

08/270118/PA/12216

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2011

1

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Kerja Praktek

Pengujian Terhadap Sifat Fisika Perpanjangan Putus, Bobot Jenis,

Ketahanan Kikis Kompon Sol Karet Cetak Dan Ketidakpastiannya

Laporan ini telah diperiksa dan disetujui

Pada tanggal, Maret 2011

Oleh :

Dosen Pembimbing

Dr. Kuwat Triyana, M.Eng

Ketua Program Studi Fisika FMIPA

UGM

Dr. Arief Hermanto, M.Sc

Kepala Bidang Pengujian

Sertifikasi dan Kalibrasi

Ir.Titik Purwati Widowati, MP

Pembimbing

L. Triyono, SE

2

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan semesta alam, hanya karunia,

rahmat, hidayah dan inayah-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan

kerja praktek yang telah dilaksanakan pada tanggal 24 Januari sampai

dengan tanggal 18 Februari 2011 di Laboratorium Uji Komoditi Karet

Plastik (LUKKAPS) Balai Besar Kulit Karet dan Plastik. Kerja Praktek ini

merupakan mata kuliah pilihan program studi Fisika Universitas Gadjah

Mada.

Laporan ini disusun berdasarkan data yang diperoleh selama kerja

praktek dan literatur-literatur sebagai pendukung. Penulis menyadari tanpa

bantuan dari berbagai pihak, penyusunan laporan kerja praktek ini tidak

terselesaikan. Oleh karena itu pada kesempatan ini, penulis ingin

menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Dr. Arief Hermanto selaku Kepala Program Studi Fisika Fakultas

MIPA

2. Dr. Kuwat Triyana, M.Eng selaku dosen pembimbing kerja

praktek.

3. Kepala Balai Besar Kulit Karet dan Plastik beserta seluruh staf.

4. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah

membantu terselesainya laporan kerja praktek ini.

Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna,

oleh karena itu segala kritik dan saran yang membangun, penulis harapkan

demi kesempurnaan laporan ini. Akhirnya, penulis berharap semoga

laporan ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkannya.

Yogyakarta, Maret 2011

Penulis

3

DAFTAR ISI

BAB I.......................................................................................................................1

PENDAHULUAN...................................................................................................1

1.1.Latar Belakang...............................................................................................1

1.2.Tujuan............................................................................................................2

1.3.Profil BBKKP................................................................................................2

1.4.Ruang Lingkup...............................................................................................3

BAB II......................................................................................................................4

KAJIAN TEORI......................................................................................................4

2.1. Pengertian Karet dan Sejarah Penggunaannya..............................................4

2.2. Kompon Karet...............................................................................................6

2.3. Sistem Vulkanisasi......................................................................................10

2.4. Sol Karet Cetak...........................................................................................12

2.5. ISO 17025...................................................................................................13

BAB III..................................................................................................................15

METODOLOGI PENGUJIAN..............................................................................15

3.1. Pengujian Kuat Tarik (tegangan putus dan perpanjangan putus)...............20

3.2. Uji Ketahanan Sobek..................................................................................21

3.3. Kekerasan....................................................................................................22

3.4. Perpanjangan Tetap.....................................................................................23

3.5. Bobot jenis..................................................................................................24

3.6. Ketahanan Kikis..........................................................................................25

3.7. Ketahanan Retak Lentur..............................................................................25

BAB IV..................................................................................................................27

DATA HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN....................................27

4.1.Tegangan Putus............................................................................................27

4.2.Perpanjangan Putus......................................................................................27

4.3.Ketahanan Sobek..........................................................................................28

4.4.Perpanjangan Tetap......................................................................................28

4.5.Ketahanan kikis............................................................................................29

4.6.Kekerasan.....................................................................................................29

4.7.Bobot Jenis...................................................................................................30

4

BAB V....................................................................................................................31

PEMBAHASAN....................................................................................................31

BAB VI..................................................................................................................36

KESIMPULAN......................................................................................................36

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................37

LAMPIRAN...........................................................................................................38

5

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Semakin cepatnya perkembangan teknologi dan tingginya tingkat

persaingan dalam dunia usaha, merupakan sebuah tantangan yang harus

dihadapi oleh semua pihak, terutama dalam dunia industri yang tidak bisa

lepas dari teknologi elektronika dan informasi. Perubahan serta

perkembangan yang sudah dicapai seperti otomatisasi dan komputerisasi telah

sedemikian cepatnya dan menuntut kalangan industri serta para praktisi yang

berkecimpung didalamnya untuk lebih siap menghadapi kemajuan yang ada.

Sementara itu, disatu sisi masih terdapat kesenjangan antara dunia

pendidikan kita, khususnya dari kalangan Perguruan Tinggi, dengan dunia

kerja yang sebenarnya. Kenyataan yang kita temui saat ini adalah para sarjana

lulusan Perguruan Tinggi hanya sebagai sumber daya yang siap latih, bukan

siap pakai. Penyebab utamanya adalah ketertinggalan Perguruan Tinggi

terhadap perkembangan teknologi dan informasi yang ada di dunia luar.

Untuk itu, sebagai salah satu upaya yang ditempuh Perguruan Tinggi untuk

mengantisipasi permasalahan di atas adalah dengan mewajibkan setiap

mahasiswanya untuk mengikuti Program Kerja Praktek di suatu lembaga,

instansi atau perusahaan, baik pemerintah maupun swasta, yang sesuai

dengan disiplin ilmu yang ditekuninya. Dengan kerja praktek pada

perusahaan-perusahaan atau instansi tertentu diharapkan mahasiswa dapat

memiliki gambaran yang lebih mendalam tentang kondisi nyata di dunia

kerja, sekaligus dapat menambah pengalaman serta membuka cakrawala

pandang yang lebih luas yang mungkin tidak didapatkan di bangku kuliah.

Oleh karena itu, kami menggunakan kesempatan kerja praktek ini untuk

menambah pengetahuan dan pengalaman di dunia kerja. Dengan

pertimbangan tersebut kami menggunakan kesempatan kerja praktek pada

salah satu badan usaha yang kompeten untuk pengaplikasian ilmu Fisika di

bidang pengujian beserta kalibrasi yaitu di Balai Besar Kulit, Karet dan

Plastik (BBKKP).

6

1.2.Tujuan

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pelaksanaan kerja praktek ini

adalah sebagai berikut :

1. Untuk memperoleh gambaran nyata tentang penerapan atau implementasi

dari ilmu atau teori yang selama ini diperoleh melalui bangku kuliah dan

membandingkannya dengan kondisi nyata yang ada di lapangan.

2. Untuk memperoleh tambahan pengetahuan dan pengalaman yang akan

membuka cakrawala berpikir yang lebih luas mengenai disiplin ilmu yang

ditekuni selama ini.

1.3.Profil BBKKP

BBKKP mempunyai tugas melaksanakan kegiatan penelitian,

pengembangan, kerjasama, standardisasi, pengujian, sertifikasi, kalibrasi

dan pengembangan kompetensi industri kulit, karet dan plastik sesuai

kebijakan teknis yang ditetapkan oleh Kepala Balai Penelitian dan

Pengembangan Industri.

Dalam melaksanakan tugas, BBKKP menyelenggarakan fungsi:

penelitian dan pengembangan, pelayanan jasa teknis bidang teknologi

bahan baku, bahan pembantu, proses, produk, peralatan dan pelaksanaan

pelayanan dalam bidang pelatihan teknis, konsultansi atau penyuluhan,

alih teknologi serta rancang bangun dan perekayasaan industri, inkubasi,

dan penanggulangan pencemaran industri, pelaksanaan pemasaran,

kerjasama, pengembangan dan pemanfaatan teknologi informasi,

pelaksanaan pengujian dan sertifikasi bahan baku, bahan pembantu, dan

produk industri kulit, karet dan plastik, serta kegiatan kalibrasi mesin dan

peralatan, pelaksanaan perencanaan, pengelolaan, dan koordinasi sarana

dan prasarana kegiatan penelitian dan pengembangan di lingkungan

BBKKP, serta penyusunan dan penerapan standardisasi industri kulit,

karet dan plastik dan pelayanan teknis dan administrasi kepada semua

unsur di lingkungan BBKKP.

7

Visi:

Menjadi pusat inovasi teknologi dan pelayananan di bidang kulit, dan

pelayanan di bidang kulit karet dan plastik yang profesional, terpercaya

dan diakui di tingkat nasional maupun internasional.

Misi :

Meningkatkan litbang inovatif dan aplikasi teknologi sektor kulit, karet

dan plastik.

Meningkatkan layanan teknologi sektor industri kulit karet dan plastik.

Meningkatkan jejaring nasional maupun internasional.

Meningkatkan kemampuan sumber daya.

1.4.Ruang Lingkup

Ruang lingkup kerja praktek di Balai Besar Kulit Karet dan Plastik

(BBPPK), meliputi kegiatan :

1. Orientasi mengenai Laboratorium Uji Komoditi Karet Plastik dan

Sepatu (LUKKAPS) di BBPPK secara umum.

2. Pembuatan tugas khusus yaitu “Pengujian Sol Karet Cetak Sepatu

TNI“, yang meliputi :

Studi literatur dan pengujian di lapangan.

Diskusi dan konsultasi dengan pembimbing dan teknisi di

lapangan.

BAB II

KAJIAN TEORI

2.1. Pengertian Karet dan Sejarah Penggunaannya

Karet adalah polimer hidrokarbon yang terbentuk dari emulsi kesusuan

(dikenal sebagai latex) di getah beberapa jenis tumbuhan tetapi dapat juga

diproduksi secara sintetis.

Sumber utama barang dagang dari latex yang digunakan untuk

menciptakan karet adalah pohon karet Para. Hevea brasiliensis

(Euphorbiaceae). Ini dikarenakan melukainya akan memberikan respons

yang menghasilkan lebih banyak latex lagi.

Pada dasarnya karet bisa berasal dari alam yaitu dari getah pohon karet

(atau dikenal dengan istilah latex), maupun produksi manusia (sintetis). Saat

8

pohon karet dilukai, maka getah yang dihasilkan akan jauh lebih banyak. Saat

ini Asia menjadi sumber karet alami. Awal mulanya karet hanya hidup di

Amerika Selatan, namun sekarang sudah berhasil dikembangkan di Asia

Tenggara. Kehadiran karet di Asia Tenggara berkat jasa dari Henry

Wickham. Saat ini, negara-negara Asia menghasilkan 93% produksi karet

alam, yang terbesar adalah Thailand, diikuti oleh Indonesia dan Malaysia.

Karet telah digunakan sejak lama untuk berbagai macam keperluan

antara lain bola karet, penghapus pensil, baju tahan air, dll. Saat Christopher

Columbus dan rombongannya menemukan benua Amerika pada tahun 1476,

mereka terheran-heran melihat bola yang dimainkan orang-orang India yang

dapat melantun bila dijatuhkan ke tanah. Di sinilah sejarah karet dimulai,

tetapi baru pada tahun 1530 ada laporan tertulis mengenai gummi optimum,

sebutan dari Pietro Martire d’Anghiera untuk karet. Pada tahn 1535, Ahli

sejarah mengenai bangsa India, Captain Gonzale Fernandez de Oveida

menulis bahwa dia melihat 2 tim orang India yang bermain bola. Bola itu

terbuat dari campuran akar, kayu dan rumput, yang dicampur dengan suatu

bahan (latex) kemudian dipanaskan di atas unggun dan dibulatkan seperti

bola. Bola orang India ini, bisa melambung lebih tinggi daripada bola yang

umum dibuat orang-orang Eropa waktu itu. Oviedo mengatakan bahwa bila

bola buatan India itu dijatuhkan, bola itu bisa melambung lebih tinggi dan

kemudian jatuh, lalu melambung lagi walaupun agak rendah daripada

lambungan yang pertama. Pada tahun 1615 seorang penulis, F.J. Torquemada

melaporkan bahwa orang Indian Mexico membuat sepatu tahan air dari bahan

latex atau karet. Tentara Spanyol juga dilaporkan mengoleskan latex ke

mantel mereka, saat hujan menjadi tahan air, tetapi di musim panas menjadi

lengket.

Karet sintetik berkembang pesat sejak berakhirnya perang dunia kedua

tahun 1945. Saat ini lebih dari 20 jenis karet sintetik terdapat di pasaran

dunia. Sifat-sifat, spesial karakteristik dan harga karet sangat bervariasi.

Pengetahuan tentang keuntungan dan kekurangan karet sangat membantu

dalam pemilihan karet termurah dan cocok dengan spesifikasi

penggunaannya. Sebelum perang dunia kedua, hanya karet alam tersedia

9

dalam jumlah besar di pasaran dunia. Dengan berkembangnya kebutuhan

manusia seiiring dengan berkembangnya pengetahuan, sangat dirasakan

keterbatasan dari karet alam, antara lain tidak tahan pada suhu tinggi.

Pengembangan karet sintetik sesudah perang dunia kedua lebih banyak

ditujukan untuk memperoleh karet yang sifat-sifatnya tidak dimiliki oleh

karet alam, antara lain karet tahan minyak, karet tahan panas, dll.

Karet alam adalah jenis karet pertama yang dibuat sepatu. Sesudah

penemuan proses vulkanisasi yang membuat karet menjadi tahan terhadap

cuaca dan tidak larut dalam minyak, maka karet mulai digemari sebagai

bahan dasar dalam pembuatan berbagai macam alat untuk keperluan dalam

rumah ataupun pemakaian di luar rumah seperti sol sepatu dan bahkan sepatu

yang semuanya terbuat dari bahan karet.

Sebelum itu usaha-usaha menggunakan karet untuk sepatu selalu gagal

karena karet manjadi kaku di musim hujan dan lengket serta berbau di musim

panas seperti yang pernah dilakukan oleh Roxbury Indian Rubber Company

pada tahun 1833 dengan cara melarutkan karet alam terpenting dan

mencampurnya dengan hitam karbon untuk menghasilkan karet keras yang

tahan air.

Struktur dasar karet alam adalah rantai linear unit isoprene (C5H8) yang

berat molekul rata-ratanya tersebar antara 10.000 sampai dengan 400.000.

Sifat-sifat mekanik yang baik dari karet alam menyebabkannya dapat

digunakan untuk berbagai keperluan umum seperti sol sepatu dan telapak ban

kendaraan. Pada suhu kamar, karet tidak berbentuk kristal padat dan juga

tidak berbentuk cairan.

Perbedaan karet dengan benda-benda lain, tampak nyata pada sifat karet

yang lembut, fleksibel dan elastis. Sifat-sifat ini memberi kesan bahwa karet

alam adalah suatu bahan semi cairan alamiah atau suatu cairan dengan

kekentalan yang sangat tinggi. Namun begitu, sifat-sifat mekaniknya

menyerupai kulit binatang sehingga harus dimastikasi untuk memutus rantai

molekulnya agar menjadi lebih pendek. Proses mastikasi ini mengurangi

keliatan atau viskositas karet alam sehingga akan memudahkan proses

selanjutnya saat bahan-bahan lain ditambahkan. Banyak sifat-sifat karet alam

10

ini yang dapat memberikan keuntungan atau kemudahan dalam proses

pengerjaan dan pemakaiannya, baik dalam bentuk karet atau kompon maupun

dalam bentuk vulkanisat. Dalam bentuk bahan mentah, karet alam sangat

disukai karena mudah menggulung pada roll sewaktu diproses dengan open

mill/penggiling terbuka dan dapat mudah bercampur dengan berbagai bahan-

bahan yang diperlukan di dalam pembuatan kompon. Dalam bentuk kompon,

karet alam sangat mudah dilengketkan satu sama lain sehingga sangat disukai

dalam pembuatan barang-barang yang perlu dilapis-lapiskan sebelum

vulkanisasi dilakukan. Keunggulan daya lengket inilah yang menyebabkan

karet alam sulit disaingi oleh karet sintetik dalam pembuatan karkas untuk

ban radial ataupun dalam pembuatan sol karet yang sepatunya diproduksi

dengan cara vulkanisasi langsung.

2.2. Kompon Karet

Karet alam maupun karet sintetik tidak dipergunakan dalam keadaan

mentah, karena tidak kuat dan sebagian mudah teroksidasi. Selanjutnya karet

mentah mengalami perubahan bentuk yang tetap bila ditarik atau ditekan,

yaitu tidak bisa kembali kebentuk semula. Dengan kata lain karet mentah

tidak elastis. Karet yang tidak elastis cenderung sulit untuk dimanfaatkan

lebih jauh, oleh karena itu karet mentah harus terlebih dahulu diproses dengan

perlakuan-perlakuan tertentu serta penambahan bahan-bahan kimia tertentu

untuk memperoleh suatu kompon.

Menurut Abednego (1979) kompon karet adalah campuran karet mentah

dengan bahan-bahan kimia yang belum divulkanisasi. 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). Akan tetapi dalam pembahasan laporan ini hanya dibahas

tentang kompon sol luar sepatu.

11

Pembuatan kompon karet adalah ilmu dan seni untuk menyeleksi dan

mencampur jenis karet mantah dan jenis-jenis bahan kimia karet, sehingga

diperoleh kompon karet yang setelah dimasak, dapat dihasilkan barang jadi

karet dengan sifat-sifat fisik yang dibutuhkan. Pada pembuatan kompon karet

ada 3 faktor yang perlu diperhatikan, yaitu sifat kompon, karakteristk

pengolahan dan harga. Kompon karet selain karet mentah pada umumnya

mengandung 8 atau lebih jenis bahan kimia karet. Setiap jenis bahan tersebut

memiliki fungsi spesifik dan mempunyai pengaruh terhadap sifat,

karakteristik pengolahan dan harga dari kompon karetnya, bahan kimia

tersebut adalah:

1. Bahan Pemvulkanisasi

Adalah bahan kimia yang dapat bereaksi dengan gugus aktif pada

molekul karet membentuk ikatan silang tiga dimensi. Bahan pemvulkanisasi

yang pertama dan paling umum digunakan adalah belerang (sulfur), khusus

digunakan untuk memvulkanisasi karet alam atau karet sintetis jenis SBR,

NBR, BR, IR, dan EPDM. 1

2. Bahan Pencepat (accelerator)

Adalah bahan kimia yang digunakan dalam jumlah sedikit bersama-sama

dengan belerang untuk mempercepat reaksi vulkanisasi. Bahan pencepat yang

digunakan dapat berupa satu atau kombinasi dari dua atau lebih jenis

pencepat. Menurut abednego (1979) mengatakan bahwa bahan pencepat

adalah katalisator dalam proses vulkanisasi.

Beberapa keuntungan menggunakan accelerator adalah :

a. Penggunaan panas alat dikurangi.

b. Hasil akhir lebih seragam.

c. Bahan digunakan pada bahan dasar kualitas rendah.

d. Dapat memperbaiki sifat-sifat fisis barang jadinya.

e. Dapat memperbaiki performasi dan kemampuan memberi warna.

f. Meningkatkan daya tahan terhadap aging.

12

g. Mengurangi kecenderungan untuk memisahkan diri dari permukaan.

Bahan pencepat yang digunakan dapat berupa satu atau kombinasi dari

dua atau lebih jenis pencepat. Berdasarkan fungsinya bahan pencepat dapat

dibedakan menjadi bahan pencepat primer dan bahan pencepat sekunder.

Pencepat dikelompokkan berdasarkan fungsinya sebagai berikut;

a. Pencepat primer : - Thiazol (semi cepat), contoh: MBT, MBTS

- Sulfenamida (cepat-ditunda), contoh: CBS

b. Pencepat sekunder : - Guanidine (sedang), contoh : DPG, DOTG

- Thiuram (sangat cepat), contoh : TMT

- Dithiokarbonat (sangat cepat), contoh :

ZDC, ZMDC

- Dithiofosfat (cepat), contoh : ZBPP

3. Bahan Penggiat

Adalah bahan kimia yang ditambahkan kedalam sistim vulkanisasi

dengan pencepat untuk menggiatkan kerja pencepat. Penggiat yang paling

umum digunakan adalah kombinasi antara ZnO dengan asam stearat.

4. Bahan Antidegradant

Adalah bahan kimia yang berfungsi sebagai anti ozonan dan anti oksidan,

yang melindungi barang jadi karet dari pengusangan dan meningkatkan usia

penggunaanya. Penambahan anti oksidan pada kompon karet akan

menghambat kerusakan karet karena udara (O2), sinar matahari dan ozon.

Karet tanpa anti oksidan akan mudah teroksidasi sehingga menjadi lunak

kemudian lengket dan akhirnya menjadi keras dan retak-retak (aging).

Contoh: wax (anti ozonan), senyawa amina dan senyawa turunan fenol

(ionol).

5. Bahan Pengisi

Bahan pengisi adalah bahan yang berfungsi untuk mengubah atau

memperbaiki sifat fisis barang jadi karet, seperti daya tahan terhadap gesekan,

irisan, dll. Bahan pengisi ditambahkan kedalam kompon karet dalam jumlah

yang cukup besar dengan tujuan untuk meningkatkan sifat fisik, memperbaiki

karakteristik pengolahan tertentu dan menekan biaya. Bahan pengisi dibagi

dalam dua golongan besar yaitu bahan pengisi yang bersifat penguat, contoh

13

carbon black, silica, dan silikat serta bahan pengisi yang bukan penguat,

contoh CaCO3, kaolin, BaSO4 dan sebagainya.

6. Bahan Pelunak (Softener)

Adalah bahan yang berfungsi untuk melunakkan karet mentah agar

mudah diolah menjadi kompon karet. Jenis bahan pelunak antara lain jenis

aromatik, naftenik, parafinik, ester dan sebagainya.

7. Bahan Kimia Tambahan

Bahan ini ditambahkan kedalam kompon karet dengan tujuan tertentu

dan sesuai dengan kebutuhan, misalkan :

a. Bahan pewarna

b. Bahan penghambat (inhibitor)

c. Bahan pewangi

d. Bahan peniup (blowing agent)

e. Bahan bantu olah (homogenizer, peptizer, senyawa pendispersi, tacki-

fier, dsb)

Pada penyusunan formulasi kompon yang paling penting adalah

menetukan jenis atau campuran karet mentah. Kemudian ditentukan jenis

bahan pengisi. Setelah itu ditentukan sistim vukanisasinya kombinasi bahan

pemvulkanisasi, bahan pencepat dan penggiat. Terkahir ditentukan bahan-

bahan kimia tambahan yang diperlukan sesuai dengan kebutuhan tergantung

jenis proses selanjutnya dan barang yang akan dibuat.

Pada proses pencampuran kompon karet biasanya menggunakan alat

pencampur (mixer) dapat berupa internal mixer (mesin giling tertutup) atau

mesin giling terbuka (open mill). Alat yang paling sederhana adalah mesin

giling terbuka yang terdiri dari dua rol keras dan permukaanya licin.

Kecepatan berputar kedua rol berbeda (penggilangan dengan friksi). Lebar

celah diatara dua rol dapat diatur dan disesuaikan dengan banyaknya kompon

dan keadaan kompon, sebelum proses pencampuran, karet mentah terlebih

dahulu dilunakkan yang disebut dengan proses mastikasi yang bertujuan

untuk mengubah karet padat dan keras menjadi lunak (viskositas berkurang)

agar proses pencampuran dengan bahan kimia mneghasilkan dispersion yang

merata (homogen). Pencampuran dimulai setelah karet menjadi plastis dan

14

suhu rol hangat. Celah dua rol (nip) diatur sedemikian rupa sampai diperoleh

tumpukan material diatas rol yang disebut bank, kemudian bahan kimia

bentuk serbuk segera ditambahkan kecuali belerang. Penggulungan dan

pemotongan juga dilakukan. Penambahan bahan pengisi dilakukan sedikit

demi sedikit. Langkah terkahir adalah pemasukan belerang. Setelah semua

bahan kimia tercampur, kompon karet yang dihasilkan dipotong dan

dikeluarkan dari gilingan, kemudian dimasukkan gilingan lagi untuk dibentuk

menjadi bentuk lembaran dengan ketebalan sesuai dengan kebutuhan.

2.3. Sistem Vulkanisasi

Setalah tahap pembuatan kompon selesai tahap selanjutnya untuk

membuat barang karet adalah tahap pemberian bentuk dan proses vulkanisasi

(pematangan). Proses pemberian bentuk adalah salah satu cara pemberian

bentuk terhadap kompon karet adalah dengan cara cetak tekan (pres

moulding) dimana kompon karet dibentuk dalam acuan (cetakan) dan

sekaligus dimasak dalam mesin kempa vulkanisasi (pres vulaknisasi). Pada

mesin kempa vulaknisasi tunggal terdapat satu pasang plat tebal datar yaitu

plat atas dan bawah. Kedua plat datar tersebut pada bagian dalamnya terdapat

alur yang dapat dialirkan uap jenuh atau dipasang elemen listrik sebagai

sumber panas. Plat atas tidak dapat bergerak, sedang plat bawah dipasang

pada kempa hirolik sehingga dapat digerakkan ke atas dan ke bawah. Dengan

memompa minyak dari tangki minyak ke dalam silinder hidrolik, maka plat

bawah akan ditekan ke atas. Tekanan minyak dapat mencapai 100 hingga 150

kg/cm2. Sebaliknya dengan mengeluarkan minyak dari selinder kempa

hidrolik, kempa bawah akan kembali turun. Pada mesin kempa vulkanisasi,

kompon karet diberi bentuk dan divukanisasi pada mesin yang sama.

Vulkanisasi adalah kunci dari keseluruhan teknologi karet, walaupun

kadar barang yang terlibat dalam proses vulkanisasi tidak lebih dari 0,5

hingga 5% dari berat keseluruhan campuran, namun proses ini memegang

peranan penting dalam pembentukan sifat kimia dan fisika yang dikehendaki.

Proses vulkanisasi adalah proses pematangan karet mentah dengan

15

menggunakan panas belerang (S), disamping itu daya guna karet mentah akan

bertambah karena sifat-sifat fisisnya menjadi lebih baik.

Vulkanisasi merupakan proses irreversible (tidak dapat balik) yang

menggabungkan rantai-rantai molekul karet secara kimiawi dengan molekul

belerang membentuk ikatan tiga dimensi. Sehingga karet mentah yang semula

plastis setelah vulaknisasi berubah menjadi elastis, kuat dan ulet. Salah satu

syarat yang harus dimiliki karet agar dapat divulaknisasi dengan belerang

adalah memiliki ikatan rangkap pada rantai utamanya. Sistim vulkanisasi

belerang yang dipercepat dapat diterapkan untuk jenis-jenis karet yang

memiliki ikatan rangkap yaitu:

a. Untuk keperluan umum: karet alam (NR), Isoprene Rubber (IR),

Polibutadiene Rubber (BR) dan karet stiren/butadiene Rubber (SBR).

b. Untuk keperluan khusus : Karet Nitril (NBR), Karet Butil (IIR), Karet

Bromo Butyl (BIIR), Chlorobutil (CIIR) dan Karet Ethylene Propylene

Diene Monomer (EPDM).

Vulkanisasi karet alam biasanya dilakukan pada suhu sekitar 1500C dan

suhu lebih tinggi (1550C hingga 1600C) untuk karet sintetis (SBR dan IIR).

Untuk memperoleh vulkanisat yang dapat matang sempurna yaitu yang

memiliki sifat fisika optimum, maka kompon karet dalam cetakan harus

dikempa (ditekan) pada tekanan, suhu dan waktu vulkanisasi tertentu.

2.4. Sol Karet Cetak

Sol karet cetak adalah salah satu komponen bagian bawah alas kaki yang

dibuat dari kompon dan dicetak dengan sistem cetak vulkanisasi. Karet alam

adalah jenis karet pertama yang dibuat sepatu. Sesudah penemuan proses

vulkanisasi yang membuat karet menjadi tahan terhadap cuaca dan tidak larut

dalam minyak, maka karet mulai digemari sebagai bahan dasar dalam

pembuatan berbagai macam alat untuk keperluan dalam rumah ataupun

pemakaian di luar rumah seperti sol sepatu dan bahkan sepatu yang semuanya

terbuat dari bahan karet. Sebelum itu, usaha-usaha menggunakan karet untuk

sepatu selalu gagal karena karet manjadi kaku di musim hujan dan lengket

serta berbau di musim panas seperti yang pernah dilakukan oleh Roxbury

Indian Rubber Company pada tahun 1833 dengan cara melarutkan karet alam

16

terpentin dan mencampurnya dengan hitam karbon untuk menghasilkan karet

keras yang tahan air. Struktur dasar karet alam adalah rantai linear unit

isoprene (C5H8) yang berat molekul rata-ratanya tersebar antara 10.000

sampai dengan 400.000.

Sifat-sifat mekanik yang baik dari karet alam menyebabkannya dapat

digunakan untuk berbagai keperluan umum seperti sol sepatu (sol karet

cetak). Pada suhu kamar, karet tidak berbentuk kristal padat dan juga tidak

berbentuk cairan. Perbedaan karet dengan benda-benda lain, tampak nyata

pada sifat karet yang lembut, fleksibel dan elastis. Sifat-sifat ini memberi

kesan bahwa karet alam adalah suatu bahan semi cairan alamiah atau suatu

cairan dengan kekentalan yang sangat tinggi. Namun begitu, sifat-sifat

mekaniknya menyerupai kulit binatang sehingga harus dimastikasi untuk

memutus rantai molekulnya agar menjadi lebih pendek. Proses mastikasi ini

mengurangi keliatan atau viskositas karet alam sehingga akan memudahkan

proses selanjutnya saat bahan-bahan lain ditambahkan. Banyak sifat-sifat

karet alam ini yang dapat memberikan keuntungan atau kemudahan dalam

proses pengerjaan dan pemakaiannya, baik dalam bentuk karet atau kompon

maupun dalam bentuk vulkanisat.

Dalam bentuk bahan mentah, karet alam sangat disukai karena mudah

menggulung pada roll sewaktu diproses dengan open mill atau penggiling

terbuka dan dapat mudah bercampur dengan berbagai bahan-bahan yang

diperlukan di dalam pembuatan kompon. Dalam bentuk kompon, karet alam

sangat mudah dilengketkan satu sama lain sehingga sangat disukai dalam

pembuatan barang-barang yang perlu dilapis-lapiskan sebelum vulkanisasi

dilakukan. Keunggulan daya lengket inilah yang menyebabkan karet alam

sulit disaingi oleh karet sintetik dalam pembuatan karkas untuk ban radial

ataupun dalam pembuatan sol karet yang sepatunya diproduksi dengan cara

vulkanisasi langsung.

Vulkanisasi karet alam sangat baik dalam hal-hal berikut:

• Kepegasan pantul

• Tegangan putus

• Ketahanan sobek dan kikis

17

• Fleksibilitas pada suhu rendah

• Daya lengket ke fabric atau logam

Sol sepatu sangat memerlukan sifat-sifat tersebut di atas, karena itu karet

alam adalah pilihan sangat tepat. Secara umum sol sepatu membutuhkan

kekuatan, ketahanan kikis, dan ketahanan sobek yang tinggi. Vulkanisat karet

alam kuat dan tahan lama bahkan dapat digunakan pada suhu -60°F. Karet

alam bisa dibuat menjadi karet yang agak kaku tetapi masih mempunyai

fleksibilitas dan ketahanan kikis, ketahanan retak lentur serta kekuatan tinggi.

Hal ini menguntungkan dalam pembuatan sol sepatu karena sol sepatu bisa

dibuat tipis (seperti sol luar sepatu olahraga), sambil tetap menjaga agar tidak

merasakan batu sewaktu berjalan.

2.5. ISO 17025

Badan akreditasi yang mengakui kompetensi laboratorium pengujian dan

kalibrasi sebaiknya menggunakan standar Internasional ini sebagai dasar

akreditasi mereka.

Perkembangan dalam penggunaan sistem manajemen, secara umum telah

meningkatkan kebutuhan untuk memastikan bahwa laboratorium yang

merupakan bagian dari suatu organisasi yang lebih besar atau yang

menawarkan jasa lainnya dapat mengoprasikan sistem manajemen yang

dipandang memenuhi persyaratan standar Internasional ini. Laboratorium

pengujian dan kalibrasi ini yang memenuhi standar standar Internasional ini

juga akan beroperasi sesuai dengan ISO 9001.

Penggunaan standar Internasional ini dapat memfasilitasi kerjasama antar

laboratorium dan lembaga-lembaga lainnya, dan membantu dalam pertukaran

informasi pengalaman dan dalam harmonisasi standar dan prosedur.

Standar ini menetapkan persyaratan umum kompetensi dalam melakukan

pengujian/atau kalibrasi, termasuk pengambilan contoh. Hal ini mencakup

pengujian dan kalibrasi dengan menggunakan metode yang baku, metode

yang tidak baku dan metode yang dikembangkan laboratorium.

Standar Internasional ini digunakan oleh laboratorium untuk

mengembangkan sistem manajemen untuk mutu, administratif dan kegiatan

18

teknis. Customer laboratorium, regulator dan badan akreditasi dapat juga

menggunakannya dalam melakukan konfirmasi atau mengakui kompetensi

laboratorium. Standar Internasional ini tidak ditujukan sebagai dasar untuk

sertifikasi laboratorium. Laboratorium yang memenuhi standar ini, akan

mengoperasikan sistem manajemen untuk kegiatan pengujian yang juga

memenuhi prinsip ISO 9001.

Persyaratan teknis Laboratorium, menurut ISO 17025:

Berbagai faktor menentukan kebenaran dan kehandalan pengujian

dan/atau kalibrasi yang dilakukan oleh laboratorium. Faktor-faktor tersebut

meliputi:

1. Personil/faktor manusia

2. Kondisi akomodasi/kondisi lingkungan

3. Metode pengujian, metode kalibrasi dan validasi metode

4. Peralatan

5. Ketertelusuran pengukuran

6. Pengambilan sampel

7. Penanganan barang yang diuji

8. Jaminan mutu hasil pengujian

9. Pelaporan hasil

BAB III

METODOLOGI PENGUJIAN

Dalam proses pengujian sol karet cetak, dilakukan berbagai pengujian

yang bersifat fisika yang berfungsi untuk mengetahui sifat-sifat fisis dari

karet yang memenuhi standar sesuai SNI 0778:2009.

Standar Nasional Indonesia Mutu Sol Karet Cetak No. SNI 0788:2009

No Uraian SatuanPersyaratan

Mutu 1 Mutu 2 Mutu 3

Fisika

1 Tegangan putus N/mm2 Min 16 Min 11 Min 5,0

2 Perpanjangan - Min 250 Min 200 Min 150

19

putus

3 Kekerasan Shore A 55-80 55-80 55-80

4 Ketahanan sobek N/mm2 Min 6,0 Min 4,0 Min 3,5

5Perpanjangan tetap

50%- Maks 3 Maks 4 Maks 6

6 Bobot jenis g/cm3 Mak 1,2 Mak 1,3 Mak 1,4

7 Ketahanan kikis mm3 Maks 250 Maks 300 Maks 350

8Ketahanan retak

lentur 150.000 kcs- Tidak retak

Tidak

retakTidak retak

9

Organoleptis

(keadaan dan atau

kenampakan sol

Tidak cacat dan atau rusak yang serupa sobek,

lubang, retak, goresan.

Pengujian Fisis

Sifat-sifat fisis yang diuji dalam praktikum ini meliputi; uji tegangan

putus dan perpanjangan putus, uji kekerasan, uji ketahanan sobek, uji

perpanjangan tetap, uji bobot jenis, uji ketahanan kikis dan uji ketahanan

retak lentur.

Alat-alat yang digunakan dalam pengujian ini meliputi ;

20

Gambar alat uji tarik (tensile strength)

Gambar caliper (jangka sorong)

21

Gambar thickness (pengukur tebal)

Gambar Shore A Durometer (pengukur kekerasan)

Gambar alat perpanjangan tetap (permanen)

22

Gambar neraca elektronik

Gambar alat uji kikis grasselli

23

Gambar densimeter (uji bobot jenis)

Gambar flexometer

Gambar bagian dalam flexometer

24

Alat pemotong dumbell

Semua pengujian dilakukan dalam ruangan dengan suhu 25 ± 2°C dan

kelembaban 65 ± 5 % . Cuplikan harus dikondisikan dahulu minimal 24 jam.

Pengujian terhadap sol karet cetak meliputi :

3.1. Pengujian Kuat Tarik (tegangan putus dan perpanjangan putus)

Pengujian dilakukan dengan alat uji ketahanan tarik (tensile strength).

Kuat tarik (tensile strength) adalah tenaga yang dibutuhkan untuk menarik

benda uji sampai putus. Alat yang digunakan dalam pengujian ini adalah

thickness, caliper (jangka sorong) dan tensile strength.

Langkah pertama adalah memotong contoh uji (sol karet cetak) dalam

bentuk dayung (dumbell) memakai pisau pons D dengan bentuk dan ukuran

sebagai berikut :

c

25

a

b

d

e

Gambar.1 Contoh uji kuat tarik pada pengujian sol karet cetak

Keterangan :

a : (75 ± 1) mm

b : (25 ± 1) mm

c : (3 ± 0,1) mm

d : (25 ± 0,5) mm

e : (50 ± 1) mm

Setelah contoh uji (sampel) siap, diberi tanda dua garis sejajar pada

cuplikan berjarak (25 ± 0,5) mm, simetris dari tengah cuplikan. Lalu diukur

lebar dan tebal cuplikan sebanyak 3 kali pada titik yang berbeda, kemudian

dirata-rata hasilnya. Kemudian contoh uji dijepit pada mesin tes tensile

streght dengan jarak antara kedua jepitan (50 ± 1) mm, penarikan dikerjakan

dengan kecepatan (250 ± 10)mm/menit sampai cuplikan putus. Diamati

panjang saat putus dan beban yang diperlukan sampai sampel putus.

Dilakukan 3 kali pengujian dengan 3 sampel, kemudian dicari rata-ratanya.

Kemudian dilakukan perhitungan dengan persamaan :

Tegangan putus= Ft × w

N /mm2

Perpanjangan putus=l0−l1

l0

×100 %

Keterangan :

F adalah beban untuk menarik cuplikan sampai putus (N)

t adalah tebal cuplikan (mm)

w adalah lebar cuplikan (mm)

l0 adalah panjang ukur cuplikan antara 2 tanda garis

l1 adalah panjang ukur cuplikan antara 2 garis, pada waktu putus

3.2. Uji Ketahanan Sobek

Ketahanan sobek adalah beban yang diperlukan untuk menarik beban

sampai putus suatu cuplikan yang telah dilubangi memakai pons ditengah -

tengah cuplikan sepanjang 5 mm tegak lurus pada arah tarik. Alat yang

digunakan adalah Tensile Strength, pisau pons untuk membuat cuplikan

dengan lebar 5 mm, pengukur tebal (thickness) dan caliper (jangka sorong).

Langkah pertama yaitu memotong karet vulkanisat sol luar sepatu sesuai

dengan contoh uji ketahanan sobek seperti gambar dibawah ini:

26

Gambar. 2 Contoh uji ketahanan sobek

Keterangan;

Panjang (a) : 60 mm

Lebar (b) : 9,0 ± 0,1 mm

Lebar sobekan awal (c) : 5,0 0,1 mm

Tebal cuplikan : maksimum 2 mm

Setelah contoh uji siap, lalu dibuat lubang pada tengah cuplikan tegak

lurus sumbu panjang cuplikan dengan lebar (5,0 ± 0,1) mm. Diukur tebal dan

lebar cuplikan, tepat ditengah cuplikan. Kemudian dipasang kedua ujung

cuplikan pada penjepit tensile strength, kemudian ditarik dengan kecepatan

(250±10) mm/menit, dicacat beban yang diperlukan sampai cuplikan

tersobek. Dilakukan pengujian 3 kali, kemudian dicari rata-ratanya.

Ketahanan Sobek= Ft × w

N /mm2

Keterangan :

F adalah beban untuk menarik sampai putus, dinyatakan dalam Newton (N).

t adalah tebal cuplikan, dinyatakan dalam milimeter (mm).

w adalah lebar yang tersobekkan, dinyatakan dalam milimeter (mm).

3.3. Kekerasan

Uji kekerasan digunakan dengan alat uji kekerasan shore A Durometer.

Kekerasan shore adalah ukuran dari ketahanan suatu material terhadap tekan

dari jarum (indentor jarum). Shore skala A biasanya digunakan untuk skala

lunak Elastomer (karet) dan polimer lunak lainnya. Durometer menggunakan

sebuah indentor yang dimuat oleh pegas kalibrasi. Kekerasan diukur oleh

kedalaman penekanan indentor bawah beban. Kekuatan beban atau kekuatan

tekanan adalah 822 gram. Nilai kekerasan shore dapat bervariasi dalam

27

cb

a

rentang dari 0 sampai 100. Penetrasi (penekanan) maksimum untuk setiap

skala 0,97 sampai dengan 0,1 inchi (2,5 sampai dengan 2,54 mm). Nilai ini

sesuai dengan kekerasan shire minimum : 0. Maksimum nilai kekerasan 100

sesuai dengan nol penetrasi.

Pengujian kekerasan tidak memerlukan cuplikan dengan ukuran tertentu,

asal memenuhi persyaratan sebagai berikut :

1. Ketebalan contoh sekurang-kurangnya 6,3 mm. Contoh yang tipis

boleh disusun untuk mencapai ketebalan tersebut.

2. Lebar contoh sekurang-kurangnya 2,54 mm.

3. Pengujian tidak boleh dilakukan pada tempat yang kurang dari 12,7

mm dari tepi permukaan contoh dan luas permukaan ini tidak boleh

kurang dari luas permukaan kaki penekan.

4. Permukaan contoh harus rata, karena kaki penekan alat harus

sejajar benar dengan permukaan contoh.

Pengujian dilakukan dengan meletakkan contoh di atas dasar yang keras

dan datar. Alat dipegang tegak lurus dengan erat oleh ibu jari dan jari tengah

serta jari manis. Telunjuk diletakkan dibagian alas alat. Alat ditekankan pada

permukaan contoh sampai kaki penekan alat menyentuh dan sejajar benar

dengan permukaaan contoh.

Besarnya tekanan yang diberikan oleh kaki penekan pada permukaan

contoh harus menurut standar penekanan tertentu (60 shore). Pembacaan

skala segera setelah diperoleh kontak yang erat dan sejajar tadi. Pengujian

dilakukan 3 kali pada 3 tempat yang berlainan dan tidak terlalu dekatr dengan

tempat yang sudah ditekan oleh jarum untuk menghindari kelelahan contoh

(fatique). Hasil uji dinyatakan dengan satuan Shore A.

3.4. Perpanjangan Tetap

Alat suatu plat logam bentuk persegi panjang berukuran panjang 45

hingga 50 cm, lebar 30 hingga 35 cm, dengan bingkai memanjang ke kiri dan

kanan, tinggi 2 cm dan lebar 2 cm. Cuplikan dibuat dengan bentuk seperti

dibawah ini :

28

Dengan ukuran :

Panjang : 100 mm

Lebar : 4 mm

Tebal : 3 mm

Dibuat garis sejajar pada cuplikan dengan jarak 50 mm. Cuplikan

dipasang pada alat dengan menggunakan klem. Klem yang satu dipindahkan

dengan memutar sekrup dengan menggunakan kunci T, sehingga cuplikan

ditarik samapi perpanjangan 50 %. Dalam keadaan tertarik dibiarkan selama

24 jam. Sesudah itu dilepaskan dan dibiarkan selama 1 jam, lalu diukur jarak

antara 2 garis sejajar.

Perhitungan :

perpanjangantetap=t1−t 0

t0

x 100 %

Dimana:

t1 = panjang antara dua garis sejajar pengujian

t0 = panjang antara dua garis sejajar semula

hasil uji adalah rata-rata dari tiga kali pengujian

3.5. Bobot jenis

Bobot jenis adalah bilangan murni tanpa dimensi, yang dapat diubah

menjadi kerapatan dengan menggunakan rumus yang cocok. Bobot jenis

didefinisikan sebagai perbandingan kerapatan dari suatu zat terhadap

kerapatan air, harga kedua zat itu ditentukan pada temperatur yang sama, jika

tidak dengan cara lain yang khusus. Istilah bobot jenis, akan lebih cocok bila

disebut sebagai kerapatan relative.

Cuplikan tidak ditentukan bentuknya, hanya beratnya ± 2 g. Cuplikan

ditimbang terlebih dahulu. Densimeter merupakan alat untuk mengukur

massa jenis (densitas) zat cair secara langsung. Cuplikan dimasukkan ke

dalam gelas yang berisi aquades. Angka-angka yang tertera pada tangkai

berskala secara langsung menyatakan massa jenis zat cair yang

permukaannya tepat pada angka yang tertera. Bobot jenis dinyatakan dalam

g/cm3.

29

3.6. Ketahanan Kikis

Pengujian ketahanan kikis dengan cara Grasselli. Alat yang digunakan

dalam pengujian ini adalah mesin kikis grasselli, neraca elektronik dan

stopwatch. Sebelum pengujian dimulai, ditentukan terlebih dahulu bobot jenis

contoh. Dibuat cuplikan dengan ukuran :

Panjang : 2 cm

Lebar : 2 cm

Tebal :1 cm (kiri dan kanan ditambah sedikit untuk

jepitan).

Cuplikan dipasang pada tempatnya. Satu kali pengujian dapat dipasang 2

cuplikan sekaligus. Pertama mesin dijalankan selama 2 menit untuk

meratakan cuplikan. Lalu cuplikan dikeluarkan, kemudian ditimbang dengan

teliti, lalu dipasangkan lagi pada tempat pengujian semula.

Mesin dijalankan selama 6 menit untuk mengikis cuplikan. Waktu mesin

berjalan, neraca pegas diatur juga beban pemberatnya sehingga lengan neraca

letaknya tetap seimbang ditengah-tengah, diantara 2 pena. Pada saat mesin

berjalan, permukaan amplas dibersihkan dengan menyapukan kuas, karena

bekas kikisan yang menempel pada amplas dapat menganggu proses

pengikisan. Pembacaan timbangan neraca pegas dilakukan setiap menit,

setelah 6 menit, kedua cuplikan dikeluarkan dan ditimbang kembali dengan

teliti, kemudian dicari bobot jenisnya.

Perhitungan :

ketahanan kikis=w0−w1

BJ×1000 mm3

Keterangan :

W0 : berat semula setelah diratakan selama 2 menit (g).

W1 : berat setelah pengikisan selama 6 menit (g).

BJ : bobot jenis contoh uji (cuplikan).

3.7. Ketahanan Retak Lentur

Alat yang digunakan dalam pengujian ini dinamakan flexometer.

Flexometer digunakan untuk penilaian daya tahan kelenturan karet dan

permukaannya. Alat uji ini terdiri dari piringan logam dasar kaku. Contoh uji

30

(sampel) diletakkan diantara 2 plat logam yang akan berosilasi. Ketika logam

berosilasi, maka sampel karet yang terjepit akan bergerak seperti huruf T.

Cuplikan dibuat dengan bentuk seperti dibawah ini :

Ukuran cuplikan :

Panjang : 150 mm

Lebar : 20 mm

Tebal : 6 mm

Cuplikan dipasang pada flexometer, cuplikan melingkar setengah

lingkaran dari karton, dilenturkan 150.000 pelenturan. Setelah selesai,

dikeluarkan dari alat flexometer dan diamati ada tidaknya keretakan.

Pengujian dilakukan pada 3 cuplikan (sample).

Pengujian ini dianalogikan pada waktu berjalan, sepatu akan

membengkuk. Dimisalkan jarak kedua kaki ketika berjalan (jarak 1 langkah)

adalah 0,25 m. Sehingga pelenturan 150.00 kali sama dengan kemampuan

sepatu untuk berjalan sepanjang 37500 m (0,25 x150.000)

31

BAB IV

DATA HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1.Tegangan Putus

tebal (mm) lebar (mm) area (mm2) beban (N) hasil (N/mm2)2,670 2,700 7,209 123,115 17,0782,860 2,400 6,864 132,435 19,2942,830 2,300 6,509 142,245 21,853

a. Ketidakpastian Repeat (µrep) :

Rata-rata = 19,408 N/mm2

µrep = 1,38 N/mm2

b. Ketidakpastian kalibrasi alat (µkal) :

µ95 ticknes = ± 6,3 µm

k = 1,996

µ95 caliper = ± 29 µm

k = 2

µ95 tensile strength = ± 0,05 kgf

k = 2

c. Ketidakpastian gabungan : 0,797

d. Ketidakpastian diperluas : 1,594

e. Tegangan putus : (19,408 ± 1,594) N/mm2

4.2.Perpanjangan Putus

awal (mm) akhir (mm) hasil (%)2,54 9,5 274,0162,54 10 293,7012,54 10,5 313,386


Rata-rata = 293,701 %

µrep = 11,365 %



32

k = 2


k = 2



e. Perpanjangan putus : (293,701 ± 13,124) %

4.3.Ketahanan Sobek

tebal (mm) lebar (mm) area (mm2) beban (N) hasil (N/mm2)2,820 5,100 14,383 179,032 12,4472,750 5,900 16,225 188,842 11,6392,600 4,200 10,920 155,489 14,239


Rata-rata = 12,775 N/mm2

µrep = 0,960 N/mm2


µ95 ticknes = ± 6,3 µm

k = 1,996


k = 2


k = 2



e. Ketahanan sobek : (12,775 ± 0,796) N/mm2

4.4.Perpanjangan Tetap

awal (mm) akhir (mm) hasil (%)50 52,3 5,850 52,1 4,250 52,1 4,2

33


Rata-rata = 4,733 %

µrep = 0,517 %



k = 2



e. Perpanjangan tetap : (4,733 ± 0,598) %

4.5.Ketahanan kikis

berat sebelum (g)

berat sesudah (g)

berat terkikis (g)

BJ hasil (mm3)

9,626 9,541 0,084 1,155 72,9009,452 9,414 0,038 1,160 32,7589,313 9,248 0,064 1,170 54,700


Rata-rata = 53,538 mm3

µrep = 11,609 mm3


µ95 neraca elektronik = ± 0,0012 g

k = 2



e. Tegangan putus : (53,538 ± 13,411) mm3

4.6.Kekerasan

Data 1 (shore A)

Data 2 (shore A)

Data 3 (shore A)

75 75 75


Rata-rata = 75 shore A

µrep = 0 shore A

34


µ95 durometer = ± 0,14 shore A

k = 2



e. Kekerasan : (75,000 ± 0,594) shore A

4.7.Bobot Jenis

Data 1 (g/cm3)

Data 2 (g/cm3)

Data 3 (g/cm3)

1,155 1,16 1,17


Rata-rata = 1,160 g/cm3

µrep = 0,005 g/cm3


µ95 durometer = ± 0,0076 g/cm3

k = 2

c. Ketidakpastian gabungan : 4,8 x 10-3

d. Ketidakpastian diperluas : 9,6 x 10-3

e. Bobot jenis : (1,160 ± 0,010) g/cm3

35

BAB V

PEMBAHASAN

Sol sepatu merupakan bahan tumpuan pijakan untuk kaki pada saat

berjalan atau berlari. Pada proses tersebut terjadi gesekan, kelekukan,

kemuluran dan lain-lain yang dapat mempengaruhi ketahanan dari sol

tersebut sehingga diperlukan pengujian ketahanan sobek, ketahanan retak

lentur, perpanjangan tetap/permanent set, kemuluran dan ketahanan kikis.

Pengujian tersebut dapat dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu

pengujian fisika dan pengujian kimia. Pengujian fisika digunakan untuk

mengetahui sifat-sifat fisika yang ada pada sol sepatu yang akan diuji dan

perubahannya terhadap pengaruh alam. Contohnya ketahanan sobek,

ketahanan retak lentur, perpanjangan tetap/permanent set, kemuluran dan

ketahanan kikis. Pengujian kimia digunakan untuk mengetahui sifat-sifat

fisika yang ada pada sol sepatu yang akan diuji dan perubahannya terhadap

pengaruh alam dan bahan kimia.

Pengujian-pengujian tersebut juga dapat dipergunakan sebagai titik ukur

suatu perusahaan untuk menentukan standar berapa lama maksimal sepatu

tersebut dapat bertahan sehingga produk di dalam perusahaan dapat terus

berjalan.

Untuk mendapatkan sol sepatu karet dengan mutu yang baik, juga perlu

dilakukan analisis karet beserta bahan kimia yang digunakan sebagai additif

dalam pembuatan kompon karet, baik terhadap barang karet yang belum

divulkanisasi maupun yang sudah divulkanisasi.

1. Pengujian Ketahanan Retak Lentur

Pengujian ketahanan retak lentur merupakan salah satu pengujian fisika

dalam pengujian sol sepatu. Dalam uji ketahanan retak lentur, sampel

dibekuk-bekuk berulang-ulang. Bila kita didiskripsikan dalam kehidupan

sehari-hari, bila sepatu kita dipergunakan untuk berjalan dan berlari, maka

berapa jarak sol tersebut dapat bertahan, dapat diperkirakan dari percobaan

ini.

36

Setelah diuji dengan Flexometer, contoh uji tidak mengalami keretakan.

Hal tersebut menunjukkan bahwa kualitas sepatu tersebut bagus. Semakin

lama pengujian dan hasil sampel tidak mengalami keretakan maka semakin

bagus kualitas sol tersebut.

2. Pengujian Perpanjangan Tetap/Permanent Set

Pengujian perpanjangan tetap/permanent set merupakan salah satu

pengujian fisika dalam pengujian ini. Dalam uji perpanjangan

tetap/permanent set, sampel ditarik dan dibiarkan beberapa hari, kemudian

dilihat perubahannya. Bila kita didiskripsikan dalam kehidupan sehari-hari,

bila sepatu kita dipergunakan untuk dipakai dalam kehidupan sehari-hari,

maka sol akan mengalami perpanjangan, perpanjangan tersebut dapat

diperkirakan dari percobaan ini.

Hasil pengujian Perpanjangan Tetap untuk sampel A.1 = 5,8% , sampel

A.2 = 4,2% dan sampel A.3 = 4,2%. Dari hasil tersebut dapat dirata-rata

sehingga hasilnya = 4,73 %. Menurut SNI 0778:2009, standar maksimum

perpanjangan tetap untuk kelas 1 = 3, kelas 2 = 4 dan kelas 3 = 6. Dari

pengujian yang kita lakukan, rata-rata hasilnya mendekati kelas atau mutu 2.

3. Pengujian kuat tarik (Kemuluran/perpanjangan putus)

Pengujian kemuluran atau perpanjangan putus merupakan salah satu

pengujian fisika dalam praktikum ini. Dalam uji kemuluran atau

perpanjangan putus, sampel ditarik hingga putus. Percobaan ini dalam

kehidupan sehari-hari dapat dijadikan patokan sebagai nilai ambang batas sol

tersebut dapat tertarik.

Kode A.1 Kemuluran = 274,016%, Kode A.2 Kemuluran = 293,701%,

Kode A.3 Kemuluran = 313,386% Menurut SNI 0778:2009, standar

minimum perpanjangan tetap untuk kelas A (mutu 1) = 250%, kelas B (mutu

2) = 200% dan kelas C (mutu 3) = 150%. Dari pengujian yang kita lakukan,

rata-rata hasilnya melebihi standar kelas A sehingga kualitas untuk kemuluran

sangat baik.

4. Pengujian ketahanan kikis

Pada sol sepatu karet digunakan untuk menentukan seberapa kuat sol

sepatu terhadap daya pengikisan, dalam pengujian ini kita menentukan berat

37

jenis terlebih dahulu dari sampel yang kita gunakan karena berat jenis sangat

menentukan dalam ketahanan kikis. Selain berat jenis kita juga harus

mengetahui berat serta waktu pengikisan, dalam pengukuran berat jenis kita

menimbang cuplikan terlebih dahulu karena berat jenis yang kita hitung ada

dua yaitu berat jenis di dalam air dan berat jenis udara, berat disini sangat

berpengaruh dimana semakin besar berat kikisan maka pengikisan yang

terjadi itu besar belum tentu dengan ketahanan kikisnya.

Dapat kita lihat dari hasil pengujian untuk sampel A1 dengan berat

terkikis 0,084 gram didapatakan ketahanan kikis 72,900 mm3 dan sampel A2

yang memiliki berat terkikis 0,038 gram memiliki ketahanan kikis

32,758mm3. Hal ini menunjukan besarnya berat terkikis mempengaruhi

ketahanan kikis dari sol karet. Semakin besar berat terkikis semakin kecil

ketahan kikis dari sol karet karena itu maka terjadi banyak pengikisan yang

dapat mengurangi berat sampel sol sepatu. Dalam SNI 0778:2009 dapat kita

lihat untuk ketahan kikis nilai untuk kelas A (mutu 1) maksimal ketahan kikis

250 mm3, kelas B (mutu 2) maksimal ketahan kikis 300 mm3 dan untuk kelas

C (mutu 3) adalah 350 mm3 dari hasil pengujian ini dapat kita simpulkan

bahwa sol karet tersebut memiliki ketahan kikis yang terlalu kecil hal ini

menunjukan tidak sesuai dengan standar. Dari pengujian dua jenis sepatu A

dan B diperoleh nilai BJ di bawah 1,2 yaitu sesuai SNI 0778:2009 mutu 1

(pertama).

5. Pengujian Tegangan putus

Pengujian dilakukan dengan alat uji ketahanan tarik (tensile strength).

Kuat tarik (tensile strength) adalah tenaga yang dibutuhkan untuk menarik

benda uji sampai putus. Alat yang digunakan dalam pengujian ini adalah

thickness, caliper (jangka sorong) dan tensile strength. Pengujian ini di

analogikan dalam kehidupan sehari-hari, seberapa kuat sepatu jenis A ini

apabila diberikan beban, dan apabila putus, berapa beban minimal untuk jenis

sepati A tersebut. Dari hasil pengujian didapatkan hasil rata-rata 19,408

N/mm2. Hasil ini telah sesuai dengan SNI 0778:2009 yaitu bahwa mutu 1

tegangan putusnya minimal 16 N/mm2.

38

6. Pengujian ketahanan sobek

Pengujian ketahanan sobek merupakan salah satu pengujian fisika yang

ditentukan dalam pengujian ini. Dalam uji ketahanan sobek, sampel dilubangi

tengahnya untuk memudahkan penyobekan. Bila kita didiskripsikan dalam

kehidupan sehari-hari, bila sepatu kita tersobek sedikit, maka berapa lama

waktu karet tersebut dapat rusak, dapat diperkirakan dari pengujian ini. Sam-

pel A.1 memiliki ketahanan sobek = 12,447, Sampel A.2 memiliki ketahanan

sobek = 11,639, sampel A.3 memiliki ketahanan sobek = Menurut SNI 0778-

2009, standar minimum kelas A (mutu 1) adalah 6,0 kg/cm2, kelas B (mutu 2)

4,0 kg/cm2 dan kelas C(mutu 3) 3,5 kg/cm2. Jadi sol yang kita uji merupakan

sol dengan kualitas di ats mutu 1 yaitu kelas A.

7. Pengujian kekerasan

Uji kekerasan digunakan dengan alat uji kekerasan shore A Durometer.

Kekerasan shore adalah ukuran dari ketahanan suatu material terhadap tekan

dari jarum (indentor jarum). Shore skala A biasanya digunakan untuk skala

lunak Elastomer (karet) dan polimer lunak lainnya. Durometer menggunakan

sebuah indentor yang dimuat oleh pegas kalibrasi. Kekerasan diukur oleh

kedalaman penekanan indentor bawah beban. Kekuatan tekan Shore A adalah

822 gram. Nilai kekerasan shore dapat bervariasi dalam rentang dari 0 sampai

100. Pengujian kekerasan tidak memerlukan cuplikan dengan ukuran tertentu,

asal memenuhi persyaratan sebagai berikut :

Pengujian dilakukan dengan meletakkan contoh di atas dasar yang keras

dan datar. Alat dipegang tegak lurus dengan erat oleh ibu jari dan jari tengah

serta jari manis. Telunjuk diletakkan dibagian alas alat. Alat ditekankan pada

permukaan contoh sampai kaki penekan alat menyentuh dan sejajar benar

dengan permukaaan contoh.

Besarnya tekanan yang diberikan oleh kaki penekan pada permukaan

contoh harus menurut standar penekanan tertentu (60 shore). Pembacaan

skala segera setelah diperoleh kontak yang erat dan sejajar tadi. Pengujian di-

lakukan 3 kali pada 3 tempat yang berlainan dan tidak terlalu dekat dengan

tempat yang sudah ditekan oleh jarum untuk menghindari kelelahan contoh

(fatique). Hasil uji dinyatakan dengan satuan Shore A. Dari hasil pengujian

39

jenis sepatu di atas untuk sampel A yaitu rata-rata 75. Hasil ini telah sesuai

SNI 0778:2009. Karena menurut SNI 0778:2009 sepatu dikatakan memiliki

kekerasan standar diantara 55 sampai dengan 80 shore A.

40

BAB VI

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian kerja praktek yang telah dilakukan selama satu bulan,

penulis dapat menyimpulkan bahwa :

1. Sol sepatu dari karet yang dilakukan pengujian dapat diperuntukkan sebagai

alas sepatu untuk TNI.

2. Kekuatan tarik, perpanjangan putus, ketahanan putus, ketahanan kikis,

kekerasan, ketahanan sobek, perpanjangan tetap, bobot jenis sol sepatu untuk

TNI yang telah dilakukan pengujian didapatkan hasil sebesar dan telah

memenuhi standard mutu sesuai dengan SNI 0778:2009 .

3. Sampel sepatu diatas setelah melalui berbagai pengujian fisika, telah lulus uji

dengan kualitas mutu 1.

4. Ketidakpastian yang diperoleh dari hasil pengujian bernilai kecil menunjukkan

nilai yang relatif kecil. Hal ini menunjukkan bahwa mengujian yang dilakukan

mempunyai kesalahan pengukuran yang relative kecil, sehingga hasil data yang

diperoleh valid.

41

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. Analisa Karet dan Bahan Karet. Balai Penelitian Teknologi Karet:

Bogor.

Anonimous, ”Mengenal Lebih Jauh Teknologi Pembuatan Barang Jadi

Karet”(accessed;

www.google.com/ Mengenal – Lebih – Jauh – Teknologi – Pembuatan – Barang –

Jadi - Karet.pdf.)Balai Penelitian Teknologi Karet: Bogor

Anonimous,2007. ”Prospek dan Arah Pengembangan Agribisnis Karet Edisi

Kedua” Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pertanian

Setyowati Penny,2004, ”Petunjuk Praktikum Teknologi Pembuatan Barang Karet

dan Plastik”,Balai Besar Kulit Karet dan Plastik: Yogyakarta

http://infokaretalamindonesia.blogspot.com/

http://industrikaret.wordpress.com/2008/05/12/hello-world/

42

LAMPIRAN

a. Tegangan Putus

Nilai

Tegangan putus1=F

t × w= 123,115

2,67 ×2,7=17,078 N /mm2

Tegangan putus2=F

t × w= 132,435

2,86 ×2,4=19,294 N /mm2

Tegangan putus3=F

t × w= 142,245

2,83 ×2,3=21,853 N /mm2

Rata-rata

x=∑❑

❑

xi

n=17,078+12,294+21,853

3=19,408 N /mm2

Standar deviasi

∆ x=❑√∑❑

❑

(xi−x )2

n (n−1)

¿❑√ 5,4289+0,0130+5,97806

=❑√1,903=1,38 N /mm2

U 1=sd❑√3

=1,38❑√3

=0,797

U 2=

12

resolusialat

❑√3=

12(0,05)

❑√3=0,014

U 3=ketidakpastian U 95 alat

k=0,006

2=3× 10−3

U 4=

12

resolusialat

❑√3=

12(0,01)

❑√3=2,89× 10−3

43


k=29 ×10−3

2=14,5× 10−3

U 6=

12

resolusi alat

❑√3=

12(0,01)

❑√3=2,89 ×10−3

U 7=ketidakpastianU 95 alat

k=6,3 ×10−3

2=3,15 ×10−3

Ketidakpastian Gabungan

U c=❑√U 1

2+U 22+U 3

2+U 42 +U 5

2+U 62+U 7

2=¿

¿❑√0,635+(1,96×10−4 )+(2,45×10¿¿−4)=❑√0,6354=0,797¿

Ketidakpastian Diperluas

U c ×k=0,797 ×2=1,594

Jadi, Tegangan Putus = (19,408±1,594) N/mm2

b. Perpanjangan Putus

Nilai

Perpanjangan putus1=l1−l0

l0

×100 %=¿

¿ 9,5−2,542,54

× 100 %=274,016 %


l0

×100 %=¿

¿ 10−2,542,54

×100 %=293,701 %


l0

×100 %=¿

¿ 10,5−2,542,54

×100 %=313,386 %

44

Rata-rata

x=∑❑

❑

xi

n=274,016+293,701+313,386

3=293,701 %

Standar deviasi

∆ x=❑√∑❑

❑

(xi−x )2

n (n−1)

¿❑√ 387,449+0+387,4493(3−1)

=❑√129,166=11,37%

U 1=sd❑√3

=11,365❑√3

=6,562

U 2=

12

resolusialat

❑√3=

12(0,05)

❑√3=0,014


k=0,006

2=3× 10−3

U 4=

12

resolusialat

❑√3=

12(0,01)

❑√3=2,89× 10−3


k=29 ×10−3

2=14,5× 10−3


UC=❑√U 12+U 2

2+U 32+U 4

2+U 52=¿

¿❑√43,06+( 4,24 ×10−4 )=❑√43,0604=6,562


U c ×k=6,562 ×2=13,12 4

45

Jadi, Tegangan Putus = (293,701±13,124) %

c. Ketahanan sobek

Nilai

Ketahanan sobek1=F

t × w= 179,032

2,82× 5,1=12,447 N /mm2

Ketahanan sobek2=F

t × w= 188,842

2,75 ×5,9=12,447 N /mm2

Ketahanan sobek3=F

t × w= 155,485

2,60 × 4,2=14,239 N /mm2

Rata-rata

x=∑❑

❑

xi

n=12,447+11,639+14,239

3=12,775 N /mm2

Standar deviasi

∆ x=❑√∑❑

❑

(xi−x )2

n (n−1)

¿❑√ 0,107+1,290+1,4643 (3−1)

=❑√0,477=0,69 N /mm2

U 1=sd❑√3

=0,69❑√3

=0,398

U 2=

12

resolusialat

❑√3=

12(0,05)

❑√3=0,014


k=0,006

2=3× 10−3

U 4=

12

resolusialat

❑√3=

12(0,01)

❑√3=2,89× 10−3

46


k=29 ×10−3

2=14,5× 10−3

U 6=

12

resolusi alat

❑√3=

12(0,01)

❑√3=2,89 ×10−3

U 7=ketidakpastianU 95 alat

k=6,3 ×10−3

2=3,15 ×10−3


U c=❑√U 1

2+U 22+U 3

2+U 42 +U 5

2+U 62+U 7

2=¿

¿❑√0,158+(4,5 × 10−4 )+¿=❑√0,1584=0,397¿


U c ×k=0,397 ×2=0,796

Jadi, Ketahanan Sobek = (12,775±0,796) N/mm2

d. Perpanjangan tetap

Nilai

perpanjangantetap1=t 1−t 0

t 0

x100 %=¿

¿ 52,3−5050

× 100%=5,8 %

perpanjangantetap2=t 1−t 0

t 0

x100 %=¿

¿ 52,1−5050

× 100 %=4,2 %

perpanjangantetap3=t1−t 0

t 0

x 100 %=¿

¿ 52,1−5050

× 100%=4,2 %

Rata-rata

47

x=∑❑

❑

xi

n=5,8+4,2+4,2

3=4,733 %

Standar deviasi

∆ x=❑√∑❑

❑

(xi−x )2

n (n−1)

¿❑√ 1,04+0,281+0,2813(3−1)

=❑√0,267=0,517 %

U 1=sd❑√3

=0,517❑√3

=0,0298

U 2=

12

resolusialat

❑√3=

12(0,1)

❑√3=0,0289


k=0,029

2=0,0145


UC=❑√U 12+U 2

2+U 32=¿

¿❑√0,088+0,0008+0,0002=❑√0,0898=0,299


U c ×k=0,299 ×2=0,598

Jadi, Perpanjangan Tetap = (4,733±0,598)%

e. Uji kekerasan

Nilai : 75 shore A, 75 shore A, 75 shore A

Rata-rata

48

x=∑❑

❑

xi

n=75+75+75

3=75 shore A

Standar deviasi

∆ x=❑√∑❑

❑

(xi−x )2

n (n−1)

¿❑√ 0+0+0 ,3(3−1)

=0 shore A

U 1=sd❑√3

= 0❑√3

=0

U 2=

12

resolusialat

❑√3=

12(1)

❑√3=0,289


k=0,14

2=0,07


UC=❑√U 12+U 2

2+U 32=¿

¿❑√0+0,0835+0,0049=❑√0,0884=0,297


U c ×k=0,297 ×2=0,594

Jadi, Kekerasan = (75,000±0,594) shore A

f. Ketahanan kikis

Nilai

ketahanan kikis1=w0−w1

BJ× 1000 mm3=¿

¿ 9,626−9,5411,155

×1000 mm3=72,9 mm3

49


BJ× 1000 mm3=¿

¿ 9,452−9,4141,16

× 1000 mm3=32,759 mm3


BJ×1000 mm3=¿

¿ 9,313−9,2481,17

×1000 mm3=54,957 mm3

Rata-rata

x=∑❑

❑

xi

n=72,9+32,76+54,96

3=53,538 mm3

Standar deviasi

∆ x=❑√∑❑

❑

(xi−x )2

n (n−1)

¿❑√ 374,81+431,81+2,023(3−1)

=❑√134,77=11,609mm3

U 1=sd❑√3

=11,61❑√3

=6,70

U 2=

12

resolusialat

❑√3=

12(0,0001)

❑√3=2,89×10−5


k=0,0012

2=6 × 10−4


UC=❑√U 12+U 2

2+U 32=¿

¿❑√44,89+(36,08× 10−8)=❑√44,89=6,7

50


U c ×k=6,7 ×2=13,4

Jadi, Ketahanan Kikis = (53,541±13,411)mm3

g. Bobot Jenis

Nilai : 1,155 g/cm3; 1,16g/cm3; 1,17 g/cm3

Rata-rata

x=∑❑

❑

xi

n=1,155+1,16+1,17

3=1,16 g/cm3

Standar deviasi

∆ x=❑√∑❑

❑

(xi−x )2

n (n−1)

¿❑√ (2,5 ×10−5 )+0+(10 ×10−5)3(3−1)

¿❑√0,208× 10−4=0,46 ×10−2 g /cm3

U 1=sd❑√3

=0,46× 10−2

❑√3=2,66 ×10−3

U 2=

12

resolusialat

❑√3=

12(0,005)

❑√3=1,44 × 10−3


k=0,0076

2=3,8× 10−3


UC=❑√U 12+U 2

2+U 32=¿

¿❑√(7,08 ×10−6)+(2,07× 10−6 )+(14,44 ×10−6)

¿❑√23,59 × 10−6=4,8 ×10−3

51


U c ×k=4,8 × 10−3× 2=9,6 ×10−3

Jadi, Bobot Jenis = (1,16±9,6x10-3) g/cm3

52

LAPORAN KERJA PRAKTEK

Documents

Transcript of LAPORAN KERJA PRAKTEK