LAPORAN KERJA PRAKTEK PT.TIMAH :

Pengaruh Ukuran dan Jumlah Carbon Black terhadap Sifat dari Compound

Disusun Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Telah Melaksanakan

Kegiatan Kerja Praktek di PT. Multistada Arah Sarana.Tbk

oleh:

Samuel Christian Giovanni (1206226955)

Jaka Haris Mustofa

DEPARTEMEN TEKNIK METALURGI DAN MATERIAL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

2015

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Indonesia merupakan negara penghasil karet alam nomor dua terbanyak di

dunia[1]. Sementara itu, pengolahan karet alam di Indonesia sendiri masih

belum maksimal. Karet yang diproduksi sebagian besar diekspor untuk

kebutuhan luar negeri, terutama Tiongkok.

Padahal karet alam merupakan salah satu bahan baku utama pembuatan

ban. Jika menilik tren peningkatan penjualan kendaraan bermotor yang terus

meningkat, dampaknya pada permintaan akan ban juga akan meningkat juga.

Tentunya industri pengolahan karet seperti ban menawarkan kesempatan

yang luar biasa. Bukan tidak mungkin jika industri manufaktur ban

dijadikan roda penggerak ekonomi di Indonesia.

Berdasarkan masalah tersebut,pengetahuan dan pengalaman mengenai

proses produksi karet ban merupakan hal yang perlu didapatkan bagi

mahasiswa Teknik Metalurgi & Material. Dalam rangka mendalami ilmu

teori serta praktik tersebut, mahasiswa melakukan Kerja Praktik di PT.

Multistrada Arah Sarana, Tbk selaku produsen ban asli Indonesia.

Melalui kerja praktik ini, mahasiswa mendapatkan pengetahuan

manufaktur ban yang belum pernah didapatkan di bangku kuliah. Selain itu,

mahasiswa juga mendapatkan pengalaman langsung mengaplikasikan teori

yang telah didapat.

I.2. Tujuan Kerja Praktik

1. Memenuhi salah satu mata kuliah yang diwajibkan bagi mahasiswa

Departemen Teknik Metalurgi & Material FTUI untuk memperoleh gelar

Sarjana Strata Satu (S1).

2. Mengenal, memperluas, mendalami, serta mengaplikasikan wawasan di

bidang teknologi dan rekayasa ban.

3. Mendapatkan kesempatan menganalisis permasalahan yang terjadi di

lapangan dan mencari solusi dari permasalahan tersebut.

4. Membuka hubungan kerja sama antara Universitas Indonesia dengan PT.

Multistrada Arah Sarana, Tbk.

I.3. Batasan Masalah

Mempelajari, mengamati, memahami, serta menganalisis pengaruh filler

carbon black terhadap rolling resistance yang merupakan karakteristik ban.

I.4. Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Kerja Praktik dilaksanakan di PT. Multistrada Arah Sarana, Tbk yang

berlokasi di Jl. Raya Lemahabang km. 58,3, Cikarang Timur, Bekasi.

Kerja Praktik berlangsung dari tanggal

I.5. Metode Penelitian

Tahapan penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut :

- Studi Kepustakaan

Merupakan salah satu sarana untuk menggali informasi dan

mengumpulkan data dari literatur yang berkaitan dengan proses pembuatan ban

dari bahan mentah sampai menjadi produk serta pengaruh filler terhadap produk.

untuk mendukung data hasil observasi di lapangan.

- Studi Lapangan dan Pengumpulan Data

Tahapan untuk mengumpulkan data serta masalah yang timbul pada

proses manufaktur ban sampai jadi produk.Setelah itu melakukan penelitian

terhadap pengaruh filler pada produk ban yang dihasilkan.

- Observasi Langsung

Pengumpulan data dilakukan dengan cara melakukan percobaan di

laboratorium tentang pengaruh carbon black terhadap karakterisitik compund.

- Wawancara Langsung (Interview)

Mencari data serta informasi pendukung dengan cara bertanya langsung

pada petugas lapangan yang bertanggung jawab pada unit yang akan diteliti serta

saling berbagi pengetahuan tentang proyek yang berlangsung.

- Dokumentasi Penelitian dan Hasil

Dokumentasi dilakukan selama aktivitas berubahan ukuran black carbon

pada proses bembuatan compound. Hasil data ditinjau serta dibandingkan dengan

hasil data pada unit yang tidak dilakukan perubhana ukuran dari black carbon

pada compound.

- Pengolahan data dan analisis hasil yang telah dilakukan untuk mencari

solusi dari permasalahan yang ada.

I.6. Sistematika Penulisan

Penjelasan tentang isi materi pada laporan kerja praktek ini adalah:

Bab I : Pendahuluan yang mencakup latar belakang penelitian, perumusan

masalah, maksud dan tujuan penelitian, pelaksanaan kerja praktek, hipotesa,

metodologi penelitian dan sistematika penulisan.

Bab II : Tinjauan umum perusahaan PT. Multristrada Arah Sarana Tbk. beserta

sejarah perusahaan, visi dan misi, dan struktur organisasi perusahaan.

Bab III: Dasar Teori Penelitian yang berisi data dan informasi literatur tentang

Karakteristik Polimer,Manufatur Ban,Bagian-Bagian,serta Fungsi dari Ban.

Bab IV: Pengolahan Data berisi pengolahan data yang diperoleh dari hasil

observasi serta pembahasan data yang diperoleh.

Bab V: Pembahasan yang didapatkan dari data.

Bab VI : Kesimpulan dan solusi atas masalah yang diteliti serta saran bagi

penelitian yang lebih lanjut.

BAB II

TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

II.1. Kondisi Umum

PT. Multistrada Arah Sarana Tbk. merupakan perusahaan manufaktur ban

asal Indonesia. Perusahaan terbuka ini terdaftar dengan kode emiten MASA

di Bursa Saham Indonesia. Sebagai perusahaan manufaktur ban, Multistrada

bersaing dengan berbagai perusahaan ban nasional maupun multinasional

seperti Gajah Tunggal, Dunlop, Michelin, serta Bridgestone.

Line-up produk yang diproduksi Multistrada saat ini adalah Achilles dan

Corsa. Achilles adalah merk untuk produk ban radial. Sementara Corsa

dikonsentrasikan untuk produk ban sepeda motor. Selain memproduksi ban

Achilles dan Corsa, Multistrada juga melayani pembuatan ban privat. Ban

privat ini adalah ban dengan merek tertentu yang dipesan oleh perusahaan

atau perorangan untuk keperluan bisnis mereka. Persentase produksi ban

privat sebanyak 30% dari total produksi.

Kapasitas produksi ban Multistrada mencapai 30.000 unit ban per hari.

Persentase terbesar adalah ban ... sebanyak ... unit, dilanjutkan dengan ban ...

sebanyak ... unit, dan ban ... sebanyak ... unit. Dari 30.000 unit ban tersebut,

70%-nya dijual untuk memenuhi pasar ekspor di 83 negara, sementara 30%-

nya untuk memenuhi pasar domestik.

Dengan kapasitas produksi sebanyak itu, Multistrada telah menyaingi

Gajah Tunggal sebagai kompetitor lokal besar lainnya, serta menyamai

kapasitas produksi Bridgestone Indonesia.

Bahan baku ban yang digunakan sendiri ...%-nya merupakan bahan

domestik. Sisanya masih impor dari beberapa negara, antara lain Korea,

Malaysia, serta Australia.

Seluruh produk Multistrada telah memenuhi standar internasional.

Standar tersebut antara lain standar ETRTO, GSO, JATMA, DOT, SNI,

SASO, E-MARK, serta CCC. Seluruh standar itu memungkinkan Multistrada

untuk memasarkan produknya di kawasan regional dan internasional.

Pabrik dan perusahaan Multistrada berlokasi di Jl. Lemahabang km 58,3,

Cikarang Timur, Jawa Barat. Total keseluruhan tanah area Multistrada seluas

38 hektar. Di pabrik inilah seluruh proses produksi, pengujian, hingga riset

dan lembaga pendidikan Multistrada berlokasi.

II.2. Visi dan Misi

Visi : To be a leader and trendsetter in the tire industry

Misi : To make a prosperous better world

II.3. Struktur Organisasi

II.4. Sejarah Perusahaan

PT. Multistrada Arah Sarana, Tbk. (IDX: MASA) adalah perusahaan

manufaktur ban asli Indonesia. Perusahaan ini berdiri tahun 1988 dengan

nama PT. Oroban Perkasa. Mulai dari tahun 1991-1994, Oroban dibantu

secara teknis oleh Pirelli dalam teknologi manufakturnya. Bersama dengan

perusahaan Italia ini, Oroban menghasilkan produk bermerek Corsa serta

Strada.

Kemudian pada 1994, Pirelli meninggalkan Oroban. Pasca peninggalan

Pirelli, joint venture dilakukan dengan pabrikan ban asal Jerman, Continental

GmBH. Saat itu, Oroban tidak hanya menghasilkan Corsa dan Strada, tetapi

juga ban Continental. Bersama Continental, produksi Oroban mencapai

5.000 unit per hari.

Pada tahun 1998, badai krisis ekonomi menerjang Asia Tenggara. Oroban

turut terkena dampaknya. Selama masa krisis, seluruh kewajiban perusahaan

diserahkan kepada Badan Penyehatan Perbankan Nasional (BPPN).

Perusahaan juga mulai kesulitan berproduksi. Akhirnya pada tahun 2000,

Continental meninggalkan Oroban.

Mulai tahun 2001, restrukturisasi dimulai. Restrukturisasi dilakukan

bersama IBRA. Saat itu produk yang dihasilkan adalah Corsa dan Strada.

Meski begitu, mesin-mesin dari Pirelli dan Continental masih ada di pabrik

ini.

Tetapi restrukturisasi tidak berjalan dengan baik. Kondisi pabrik menjadi

kian menyedihkan. Halaman depan pabrik ditumbuhi ilalang. Dari 39 mesin

Pirelli yang semula bisa untuk memproduksi ban, hanya 15 yang bisa

digunakan. Bahkan di mesin-mesinnya ditemukan ular—karena saking

ditinggalkannya.

Akhirnya pada tahun 2004, Oroban berganti manajemen. Perusahaan ini

diambil alih oleh manajemen baru di bawah PVP XVIII Pte. Ltd. dan

Indokemika Jayatama. Nama perusahaan menjadi PT. Multistrada Arah

Sarana. Semua proses produksi mulai dioptimalkan lagi.

Pada tahun 2005, Multistrada melakukan penawaran saham perdana (IPO)

sebanyak 1 milyar lembar saham baru. Bersamaan dengan proses IPO, kini

Multistrada menyandang nama Tbk sebagai tanda perusahaan terbuka.

Bersamaan dengan IPO, Multistrada juga meluncurkan merek baru, yakni

Achilles. Maka merek ban yang dihasilkan Multistrada ada 5: Achilles

sebagai produk baru, Corsa dan Strada yang merupakan merek terdahulu,

Indoradial, serta Economist.

Mulai tahun 2012, perusahaan ini melakukan rebranding, dan hanya

menghasilkan dua merek saja: Achilles dan Corsa. Memang merek Strada

masih diproduksi, namun jumlahnya terus diturunkan hingga nantinya

menjadi nol. Strategi ini digunakan untuk memperkuat branding,

memperluas segmentasi, serta memperkuat image perusahaan.

Pada tahun ... Multistrada masuk dalam daftar ...... fastest growing

company by Forbes.

BAB III

DASAR TEORI

III.1. Polimer

III.2. Karet

III.4. Proses Produksi

Secara garis besar, proses manufaktur ban dapat dideskripsikan dalam

bagan berikut

Gambar ... Diagram proses pembuatan ban

III.4.1. Penerimaan bahan baku mentah

Pertama-tama, bahan baku mentah diterima terlebih dahulu oleh

pabrik. Kemudian, seluruh bahan baku yang masuk diuji kelayakan

sampel terlebih dahulu. Parameter kelayakan yang menjadi pertimbangan

seperti Plasticity Retention Index, mooney viscosity,mooney scoth,

volatile content, ash content, titik leleh, dan masih banyak lagi. Setelah

lulus uji kelayakan, bahan baku dimasukkan ke dalam gudang.

(gambar bahan baku)

Proses produksi ban ini sendiri dibagi menjadi beberapa proses untuk

tiap-tiap bagian. Secara garis besar, bahan baku tersebut dibagi menjadi

tiga: bahan baku pembuat compound, serta bahan baku material penguat

(reinforcing materials). Bahan baku pembuat compound antara lain karet

serta bahan-bahan kimia lainnya seperti antioksidan dan retarder.

Sementara bahan baku material penguat adalah kawat serta kain penguat

(nilon dan poliester).

Jika bahan baku compound telah lulus uji laboratorium, bahan baku

compound akan dikirim ke proses pemasakan di dalam banbury.

III.4.2. Pemasakan di banbury

Bahan baku compound dimasak di dalam banbury dalam komposisi

yang telah ditentukan. Satu periode pemasakan karet, atau disebut satu

batch, dilakukan untuk pemasakan 300 kg bahan baku.

Proses banbury ini termasuk proses yang paling krusial, paling

panjang, serta paling membutuhkan energi dibanding proses-proses

lainnya. Suhu pemasakan compound dijaga sebesar ... oC. Sementara

waktu pemasakan untuk tiap batch ada di kisaran ... oC.

Secara garis besar, proses di banbury ini disegmentasi menjadi tiga:

intial mixing, remill, final mixing. Sebelum proses master bead, bahan

baku compound ditimbang oleh operator sesuai dengan perbandingan

komposisi. Selanjutnya bahan baku tersebut akan masuk ke dalam mesin

mixing untuk selanjutnya dipanaskan serta dimasak. Setelah pemasakan

yang berdurasi kira-kira ..... menit, compound sudah tercampur sempurna.

Proses berikutnya adalah milling. Compound yang masih belum

berbentuk itu dilewatkan di antara dua roller untuk di-mill. Proses milling

melibatkan ... roller. Hasil akhir dari milling adalah compound yang

memiliki dimensi tebal ... mm serta lebar ... mm.

Selanjutnya di final mixing, compound yang masih panas langsung

dicelupkan pada larutan anti-tack supaya tidak lengket ketika digulung

ataupun dilipat. Proses ini berjalan secara kontinu dalam waktu yang

cukup lama. Setelah compounddicelupkan, compound mendapatkan

semprotan udara supaya dingin dan kering. Selanjutnya, operator bertugas

untuk melipat compound yang telah dimasak.

Gambar ... Compound karet yang telah dimasak di banbury

Hasil akhir dari compound kemudian diuji kelaikan yang meliputi uji

karakteristik dengan indera, serta uji laboratorium. Pada uji laboratorium,

parameter kelaikan meliputi pengujian rheologi menggunakan rheometer,

pengujian dumbel menggunakan instron, pengujian mooney viscosity,

serta pengujian densitas.

Sementara uji karakteristik meliputi penyortiran terhadap cacat produk.

Produk compound yang mengalami sobek, atau cacat produk lainnya akan

dimasak ulang atau dijual ke pihak yang menginginkan.

Multistrada memiliki 8 mesin banbury besar, serta satu mini banbury

untuk uji pengembangan di laboratorium. Kedelapan mesin tersebut

dimanufaktur oleh Harburg Freudenberger, Pomini, serta Farrel.

Compound masak kemudian dikirim ke proses-proses berikutnya untuk

dimanufaktur menjadi bagian-bagian yang spesifik.

III.4.3. Pembuatan bead

Di proses ini membutuhkan bahan baku berupa compound serta

reinforcing material kawat baja. Prosesnya adalah memasang kawat baja

yang telah dianyam sedemikian rupa pada compound yang telah di-

ekstrud sesuai bentuk bead.

Setelah jadi, bead digantung untuk dikirim ke proses selanjutnya:

apexing.

Cacat produk yang biasanya terjadi di proses ini adalah cacat ...,

cacat ..., dan cacat .... Jika salah satu cacat terjadi, maka bead tidak boleh

dikirim ke proses berikutnya.

III.4.4. Bead apexing

Setelah bead terbentuk, bead dikombinasikan dengan apex untuk

menjadi satu kesatuan.Proses ini tergolong sangat singkat, hanya dalam

hitungan detik saja.

Fungsi dari bead ber-apex ini sebagai klem supaya ban mengikat kuat

pada rim, serta untuk mencegah udara keluar dari ban.

Kesalahan yang umum terjadi adalah apabila material bead yang keluar

dari mesin menjulur terlalu lama sehingga menimbulkan sisa produk yang

banyak.

III.4.5. Ekstrusi

Sebagian compound matang dari banbury dikirim ke proses ekstrusi.

Di proses ini, compound diekstrusi untuk menjadi tread (bagian tapak

ban) dan sidewall (bagian samping ban).

Compound yang digunakan untuk pembuatan tread dan sidewall ini

adalah compound berkomposisi...

Pada proses ekstrusi ini mesin yang digunakan sangat besar—namun

besarnya ke arah horizontal, bukan vertikal seperti mesin mixing banbury.

Proses ekstrusi ini melibatkan 4 material compound yang berbeda

secara komposisi. Pada proses ekstrusi, keempat material tersebut

digabung menjadi satu dan jadilah tread.

Proses ekstrusi ini dilakukan dengan die yang berbentuk seperti

gambar di bawah, dan pada temperatur proses sebesar ... oC. Setelah

melalui proses ekstrusi, tread dilewatkan pada conveyor belt sepanjang ....

m untuk didinginkan dengan semprotan air. Setelah dingin, tread dan

sidewall tersebut kemudian digulung sesuai ukuran dan kebutuhan untuk

selanjutnya diproses di bagian tire building machine.

III.4.6. Roller head processing

Salah satu bahan material compound adalah rubber compound L40.

Compound L40 ini dirolling untuk dijadikan innerliner. Pada ban tubeless

yang tidak memiliki struktur ban dalam, innerliner inilah yang berfungsi

sebagai struktur pengganti ban dalam. Struktur ini menjaga ban dalam

supaya tetap kedap udara.

III.4.7. Calendering

Rubber compound C30 bersama-sama dengan kain poliester diekstrusi

untuk menghasilkan bagian ban yang disebut dengan body ply. Sementara

itu, rubber compound Z80 dan kawat baja yang telah dianyam diekstrusi

supaya menjadi steel belt. Rubber compound N20 bersama dengan nilon

diekstrusi untuk membentuk struktur cap ply. Secara umum, body ply,

steel belt, serta cap ply inilah yang berfungsi sebagai rangka pembentuk

ban.

Meskipun ketiga material ini sama-sama merupakan struktur yang

terkuatkan (reinforced structure material), namun proses pembuatan serta

mesin yang digunakan berbeda.

III.4.7.1. Body ply (PE rubber)

Pada proses pembuatan body ply, karet poliester yang telah jadi

diekstrusi bersama poliester. Struktur body ply ini merupakan lapis

tunggal karet C30 – poliester.

Mesin yang digunakan untuk menjalankan proses ini adalah mesin

Pirelli dan Karl Eugen Fischer. Temperatur proses adalah ... oC dan

tekanan udara proses adalah tekanan udara. Kapasitas produksinya

sebanyak ... per ....

Cacat produk yang sering ditemukan adalah proses ekstrusi .... dan ....

Setelah diekstrusi, selanjutnya body ply dipotong-potong secara

membujur

III.4.7.2. Steel belt

Pada proses ini, compound rubber Z80 diekstrusi bersama dengan

kawat baja yang telah dianyam dengan bentuk tertentu. Pola anyaman

dibuat sedemikian rupa sehingga sifat-sifat intrinsik ban seperti stabilitas

ban serta dimensi akan meningkat. Produk akhir dari proses ekstrusi ini

dinamakan steel belt.

Steel belt kemudian dipotong-potong secara membujur untuk

selanjutnya dikirim ke mesin Tyre Building Machine untuk disusun

menjadi ban.

III.4.7.3. Nylon slitter (JLB/cap ply)

Salah satu compound rubber yang lain, yakni N20, dikirim ke mesin

ekstruder untuk diekstrusi bersama serat nilon. Setelah diekstrusi, hasil

akhirnya adalah cap ply atau disebut JLB (... ... ...).

Lapisan yang berfungsi sebagai penahan belt terhadap gaya sentrifugal

saat ban melalui radius tertentu ini selanjutnya dipotong-potong supaya

lebih kecil ukurannya. Namun bedanya dengan steel belt maupun body

ply adalah JLB ini dipotong 180 derajat dari arah potongan melintang.

(Bayangkan tangan. Jika steel belt dan body ply dipotong sehingga jari-

jari terpotong menjadi banyak bagian, tetapi JLB dipotong sehingga

tangan terbagi atas 5 jari.)

Selanjutnya JLB ini digulung, bersama-sama dengan bead-apex, body

ply, serta steel belt, dikirim ke TBM.

III.4.8 Tyre Building Machine

Setelah semua compound selesai diolah hingga menjadi produk

intermediet seperti apex-bead, selanjutnya produk intermediet tersebut

dikirim ke mesin pembuat ban (Tire Building Machine / TBM). Pada

2010, Multistrada memiliki 43 mesin TBM.

Bahan-bahan ban setengah jadi seperti innerliner, bead apexed, hingga

tread dikumpulkan di sini untuk “dipasang” menjadi ban setengah jadi,

atau yang disebut sebagai green tyre.

Proses assembly bahan-bahan setengah jadi ini tidak membutuhkan

lem ataupun temperatur tinggi untuk manufakturnya menjadi green tyre.

Setelah terassembly menjadi green tyre, kemudian ban tersebut diuji

visual untuk melihat apakah terdapat kecacatan atau tidak. Jika tidak

terdapat suatu cacat pun, maka ban dikirim ke proses terakhir, yakni

proses curing.

III.4.9. Curing

Tujuan dari curing adalah agar terjadinya proses vulkanisasi dari

ban dimana pada proses vulkanisasi ini terjadi transformasi struktur rantai

dari karet dari linier menjadi rantai hubung silang tiga dimensi hal ini

yang menyebabkan sifat fisik dari karet mengingkat seberti kekuatan

tari,elastisitas bukan hanya itu sifat ketahanan terhadap tempratur serta

oksidasi pun ikut meninggkat.Hal tersebut dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1

Tahapan proses dari vulkansisasi sendiri adalah sebagai

berikut.Pertama adalah tahap aktivasi dari aktivator dengan menaikan

suhu sampai sekitar 165oC tujuannya untuk menginisiasi terjadinya ikatan

antara sulfur dengan ikatan karet sehingga terbentuk ikatan polusulpur-

rubber bound setelah itu acceleator bekerja untuk mempercapat reaksi

pengulangan terbentuknya ikatan.Untuk menghentikan proses

terbentuknya ikatan dilakukan penurunan suhu sehingga laju reaksi turun

sampai hampir berhenti.

Setelah proses curing selesai, maka ban akan dikeluarkan dari die serta bladder-nya.

Kemudian, hasil akhir curing yang merupakan ban jadi akan dikirim ke proses berikutnya, yakni quality control.

III.4.10. Kontrol Kualitas

Ada banyak sekali parameter yang menjadi pertimbangan lulus atau tidaknya kualitas dari produk akhir ban. Di sini kontrol kualitas dibatasi

pada dua proses: proses compounding yang menghasilkan compound karet, serta hasil akhir dari curing yang merupakan ban.

III.4.10.1 Compound

Parameter-parameter yang menjadi bahan pertimbangan dari kontrol kualitas hasil akhir compound adalah pengujian rheology, pengujian tarik dengan mesin universal testing machine, pengujian mooney viscosity,abrasif serta densitas.

Parameter dari variabel-variabel tersebut merupakan ranah rahasia, jadi kami tidak dapat mengetahui lebih lanjut sifat-sifat yang bagaimana yang menjadi syarat kelulusan compound yang diuji.

III.4.10.2. Ban

Untuk melakukan quality kontrol pada ban ada beberapa tahap yang harus dilalui sampai ban tersebut dapat dikatan layak sebagai produk.Yang pertama adalah Visual check yaitu pengecekan kondisi ban dengan visual dimana kondisiban harus sesuai dengan dimensi yang telah ditetapkan.Setelah itu masuk ke Uniformity menggunakan alat dimana hasil yang didapat adalah nilai RFV Radial Force Variation dan LFV Lateral Force Variation setelah nilainya sudah sesuai masuk ke proses balancing dimana didapat titik terberat dan titik teringan dari ban hasil yang diharapkan nilai dari titik terberat dan titik terigan tidak besar.

Setelah itu dilakukan uji performance dari ban yang dibagi dua yang pertama adalah indortest yang terdiri dari High Speed dan Endurance test,Breaking Energy test (Pengujian pada belt),Bead Unseating test (Pengujian Bead),lalu Tyre Analyze (Pengujian hasil Curing).Setelah dilakukan indor test dilakukan outdor test (Road Test).

1. Polimer

Polimer adalah suatu molekul organik raksasa yang terdiri dari

pengulangan monomer.Polimer berasal dari kata poly yang berarti banyak

dan meros yang berarti unit.Polimer sendiri dibagi menjadi dua jenis

berdasarkan asalnya yaitu polimer alami seperti cellulose,natural rubber

dan polimer buatan seperti petro-polimer (berbasis minyak bumi) dan

bio-polimer (berbasis dari substan mahluk hidup).

Sedangkan berdasarkan sifatnya polimer dibagi menjadi 3 jenis

yaitu thermoset,thermoplas dan elastomer.Thermoset adalah polimer yang

memiliki sifat tidak dapat didaur ulang kerena jika dipanaskan padah suhu

tertentu polimer jenis ini akan degradasi hal ini berhubungan denga jenis

rantai yang dimiliki thermoset yaitu membentuk networking ketika

dipanaskan (mengeras) dan akan mengalami terdegradasi jika diberi

energi panas lagi.

Thermoplas memiliki sifat yang justru dapat didaur ulang karena jika

diberi energi panas sampai suhu tertentu thermoplas akan mengalami pelunakan

sampai bahkan menjadi liquid tanpa mengalami degradasi hal ini dikarenakan

struktur rantai yang dimiliki oleh thermoplas adalah liner,bercabang,atau sedikit

mengalami crosslink.Contoh dari thermoplas adalah polyethylen

(PE),polyvinylcloride (PVC),polysyrene(PS),dan nylon.

Elastomer merupakan jenis polimer yang memiliki sifat khas yaitu daya

elastis yang baik hal ini dikarenakan jenis rantai yang dimiliki elastomer yaitu

adanya crosslink antar rantai yang berfungsi sebagai shape memory sehingga

dapat kembali kebentuk seperti semula jika diberi deformasi pada batas

tertentu.Contoh dari elastomer sendiri ialah natural ruber (NR), Styrene butadiene

rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR),butyl rubber.

Karakteristik Polimer

Dalam proses pengolahan polimer hal yang penting sebelum menentukan

bagaimana cara memproses dan hasil dari proses tersebut kita harus mengetahui

karakteristik dari polimer tersebut untuk mengetahui karakteristik dari polimer

kita menggunakan DSC (Differensial Scanning Calorimetry), Dilatomoetri,

DTA(Differensial termal analysis),RPA,dan DMA Dynamic Material Analysis.

Dari metode yang telah disebutkan kita akan mendapatkan karakteristik

dari polimer sebagai berikut :

- Rheologi adalah sifat alir dari polimer.

- Tempratur glass adalah tempratur transisi polimer dari fasa

glass dengan fasa rubbery.Pada tempratur ini polimer akan

mulai mengalami penurunan sifat fisik seperti modulus,

kekuatan tarik.

- Tempratur Melting adalah tempratur dimana polimer akan

memasuki fasa liquid.

- Modulus Storage adalah reperesentasi dari berapa energi yang

tersimpan dalam polimer

- Modulus Loss adalah representasi dari berapa energi yang

hilang ketika polimer diberi perlakuan seperti deformasi,panas,

dsb diakibatkan perubahan struktur/konfigurasi pada rantai

polimer.

- Hysteresis adalah nilai energi yang tersisa setelah polimer

mengalami pengurangan energi akibat perlakuan seperti

deformasi, panas, dsb diakibatkan perubahan struktur/

konfigurasi pada rantai polimer.

- Tan δ adalah rasio antara Modulus loss dengan Modulus

Storage

- Kekuatan Tarik kemampuan polimer dalam menahan beban

tarik

- Curing Time adalah waktu yang dibutuh kan untuk karet

mengalami transform rantai dari lininer menjadi hubung silang

akibat reaksi vulkanisasi.

- Derajat Curing adalah represntasi berapa karet yang

mengalami reaksi vulkanisasi.

- Snotch Time adalah waktu yang dibutuh kan karet sebelum

mengalami proses vulkanisasi.

- Viskositas adalah nilai

- Mooney Vikositas adalah nilai viskositas dari polimer ketika

di

Gambar diagram fasa dari Polimer

1.Daerah Gelas :

Keadaan dimana gerak antar ratai sulit untuk bergerak kerana molekul

jarak dekat (1-4 rantai).Polimer dalam bentuk gelas dan getas.Modulus Young

bernilai konstan pd hampir kebanyakan polimer 3 x 109 Pa.

2.Daerah Transisi Glass :

Keadaan dimana gerak antar polimer lebih mudah dikarenakan jarak

jauh. (10-50 rantai).Modulus mulai menurut.Sifat polimer seperti kulit.

3.Daerah Plato Karet.

Kondisi dimana nilai modulus relatif konstan.Polimer memperlihatkan

elastisitas karet sehinggabisa diregangkan.Terdapat dua perbedaan menonjol

antara polimer rantai linier dan polimer rantai ikatan silang yaitu :

- Polimer linier , modulus turun perlahan dan lebar plato

dipengaruhi oleh efek berat molekul

- Polimer ikatan silang, elastisitas karet lebih baik diikuti

hilangnya bagian yg merambat (creep region)) Tinggi plato

berkaitan erat degan derajat kristalinitas polimer.

4.Daerah Aliran Karet (T>Tg)

Daerah Gelas

Daerah Transisi Gelas

Daerah Plato KaretDaerah Aliran Karet

Daerah Aliran Likuid

Polimer memiliki ciri elastik karet dan kemampuan mengalir tergantung lama

tempratur panas ditahan :

a. singkat : polimer bersifat karet

b. lama : gerakan rantai polimer bersamaan sehingga mengalir

Hal ini tidak terjadi pada polimer rantai berikatan silang karena hanya

mengalami daerah plato karet saja karena kenaikan suhu selanjutnya

menyebabkan dekomposisi polimer.

5.Daerah Aliran Likuid (T>Tm)

Polimer mampu nengalir seperti cairan kental sehingga dapat mengikuti

persamaan Newton untuk viskositas Polimer semi-kristalin modulus tergantung

derajat kristalinitas,pada suhu Tm modulus polimer turun dengan drastis

2. Raw Material dari Ban

Dalam bembuatannya pemilihan bahan baku dari ban sangatlah penting

karena bahan baku ini yang mempengaruhi qualitas dari ban.Dalam

bembuatannya bahan baku dari ban dibagi menjadi beberapa jenis yaitu bahan

utama berupa Rubber seperti Natural Rubber (NR), Styrene butadiene rubber

(SBR), polybutadiene rubber (BR),dan butyl rubber,Filler yaitu Carbon

Black,Silica,Calk,Reinforcing Material seperti Steel,Nylon,dan

Polyester,Plasticizer yaitu oil,dan aditif seperti antioksidan,vulcaning

agent,bonding agent,activation agent,dan retarder

2.1 Rubber

2.1.1 Natural Rubber NR

Natural Rubber adalah karet alam yang merasal dari getah pohon karet

Havea barazilensis.Komponen utamanya adalah senyawa a hidrokarbon dengan

rantai cis-1,4-polyisoprene (35%), juga mengandung air (69%), protein (1%-

1,5%) dan bahan inorganik (0,4%-0,6%).Untuk menghasilkan Natural rabber

sendiri harus dilakukan pemisahan dengan proses koagulasi yaitu penambahan

asam format sehingga dihasilkan fraksi rubber dan fraksi lainnya dimana fraksi

rubber ini yang mengandung polimer polyisoprene.Untuk pembuatan ban NR

yang digunakan haruslah ditambah 0.15% hidroksilamine sebagai pencegah

crosslinking pada saat proses sebelum curing.Selain memiliki sifat mekanik dan

fisik yang baik sifat dari NR ini sendiri akan mengalami mengerasakn apa suhu -

57 C dan mengalami aging pada suhu 75 C.Natural rubber juga merupakan

molekul non polar sehingga tidak tahan terhadap minyak untuk menutupi

beberapa kelemahan dari Natural Rubber ini biasanya NR diblend dengan

polimer lain atau diberi aditif.

2.1.2 Styrene butadiene rubber SBR

SBR adalah elastomer buatan yang bahan bakunya terbuat dari minyak

bumi.Struktur dari SBR terdiri dari dua rantai utama yaitu styrene dan

butadiene.Proses polimerisasi nya pun ada dua jenis yang pertama dengan cara

Karet Alam

Karet Chloro Butyl

Karet SBR

diemulsi dan dengan cara dilarutkan dari kedua jenis ini yang cocok digunakan

sebagai bahan baku ban adalah jenis yang dilarutkan karena dapat menghasilkan

ban yang memiliki wet grap dan rolling resistance yang lebih baik sehingga

secara ekonomi dan safety lebih baik.SBR memiliki sifat sebagai berikut

kekuatan mekanik dan fisik tidak sebaik NR namun memiliki sifat kimia yang

lebih baik oleh karena itu SBR biasanya di campur dengan NR untuk saling

menutupi kekurangan sifat antar kedua elastomer tersebut.

2.1.3 Polybutadiene Rubber BR

Polybutadiene Rubber adalah karet sintetis yang terbuat dari minyak bumi.BR

terdiri memiliki struktur rantai homopolimer dengan empat rantai carbon dan

enam atom hidrogen.Proses polimerisasi dari BR dengan cara dilarutkan dan

dicampur dengan logam transisi sebagai katalis dan benzene sebagai pengontrol

reaksi dikarenakan rantai molekulnya yang linier membuat BR memiliki MW

yang sangat besar.Dikarenakan BR memiliki MW yang besar BR memiliki wear

resistance dan low rolling resistance sehingga bagus untuk bahan tread dan

sidewall pada ban namun memiliki wet grap yang buruk sehingga harus

dipadukan dengan NR atau SBR.

2.1.4 Butyl Carbon

2.2 Filler

2.2.1 Carbon Black

Karet SBR 1721

Karet BR

Carbon Black adalah filler yang terbuat dari pemanasan gas alam yang

tidak sempurna didalam furnace sehingga menghasilkan fraksi-fraksi carbon yang

sangat kecil (10-300 nm) bewarna hitam.Sebagai filler black carbon mengisi

ruang kosong yang berada pada karet sehingga memberikan kekuatan baik secara

fisik seperti kekuatan tarik dan memberi ketahan terhadap lingkungan sebagai

UV absorber.

Carbon black memiliki beberapa klasifikasi yaitu

Ukuran dari black carbon sangat mempengaruhi kemampuan dari black

carbon memperkuat karet dimana semakin kecil ukurannya akan semakin

bagus.Karena semakin kecil ukuran dari carbon black semakin besar luat

permukaan dari carbon black yang dapat bereaksi dengan karet.

Sebagai filler carbon black dapat bereaksi dengan karet dikarenakan

carbon black memiliki gugus aktif oksigen dan hidrogen sehingga dapat stirr

sangat berpengaruh dibanding dengan tempratur dikarenakan carbon black

teradsorpsi secara physcal-chemical.

Carbon black memiliki struktur yang cenderung membentuk agregat

sehingga pada saat proses mixing dibutuh kan shear stress yang tinggi sehingga

agregat dari carbon black dapat hancur dan mencari radikal bebas sehingga dapat

terdispersi dengan karet.

Selain memiliki ikatan dengan rantai karet carbon black juga memiliki

ikatan dengan sesamanya pada saat diterdispersi dengan karet hal ini yang

menyebabkan payne effect dimana pada saat diberi tegangan yang relatif kecil

tingkat kekakuan dari karet akan meningkat namun juga diberi tegangan yang

lebih besar lagi kekuan dari karet akan kembali seperti semula hal ini

dikarenakan ikatan antar carbon black telah putus,hal ini juga yang

menyebabkan nilai histeresis dari karet akan meningkat sehingga nilai rolling

resistance dari ban-pun akan meningkat.

Untuk menghilangkan payne effect ini sendiri ketika dilakukan proses

mixing dapat ditambahkan

Untuk mengetahui ukuran dari partikel dan agreggat serta struktur dari

carbon black sendiri dapat digunakan scanning electron microscope (SEM) dan

transmission electron microscopy (TEM).Sedangkan untuk mengetahui total

surface area dari carbon black dapat digunakan metode BET Nitrogen

Adsoropsion (ASTM D3037),Iodine Adsorpsion (ASTM D1510).

Tabel Hasil Metode BET

Gambar Hasil TEM

Jika kita ingin mengetahi kandungan carbon black yang ada pada karet

yang telah divulkanisasi kita dapat melarutkannya dengan asam kuat seperti asam

nitrit lalu dipanaskan lalu saring larutan tersebut sehingga didapat carbon black.

2.2.2 Silica

Silica merupakan filler sama seperti black carbon silica dapat dihasilkan

dari pasir.Ada beberapa fungsi dari silika yang menjadi pilihan digunakan selain

black carbon sebagai filler yaitu dapat meningkatkan tear strength dari tread yang

membuat rolling resistance menurun sehingga membuat konsumsi bahan bakar

dari kendaraan juga ikut menurun selain itu proses produksi dari siliki lebih

ramah lingkuncan dibangding dengan black carbon selain itu silica digunakan

untuk ban-ban berwarna.

2.3 Chemical Aditif

2.3.1 Aktivator (Zinc Oxide)

Adalah senyawa organik yang biasanya digunakan untuk aktivasi antara

accelerator dan meningkatkan keefektifan kinerja accelarator. Banyak secara luas

digunakan aktivator seperti Zinc Oxide dan Stearic Acid, system kematangan

meliputi Sulphur dan Organic accelarator yang diperlukan.

2.3.2 Accelerator

Adalah ingredient yang digunakan untuk mengurangi waktu vulkanisasi

(pematangan) rubber compound atau menambah waktu kematangan dengan

menambah kecepatan vulkanisasi. Walaupun accelerator merupakan bagian

terkecil dalam komposisi pembuatan compound, tetapi accelerator mempunyai

pengaruh yang sangat besar dalam ikatan silang Natural Rubber dan pada

akhirnya sangat menentukan physical properties, tahan terhadap aging dan

karakteristik proses.

Jenis-Jenis dari accelerator sebagai berikut :

- Amine adalah tergolong accelerator lambat untuk Natural Rubber

memperhambat proses. Contoh : HMT

- Guadinide adalah accelerator sekunder untuk mengaktifkan

Thiazole/Sulfenamide Contoh : DPG

- Thiazole adalah accelarator proses pematangan cepat, kemampuan

proses aman. Contoh : MBTS

- Thurams adalah accelerator proses pematangan cepat, mengundang

sulfur.

Contoh : TMTD

- Sulfeamides adalah accelerator yang berfungsi sebagai aksi

penghambat, kemampuan proses aman. Contoh : CBS, TBBS, DCBS

- Dithiocarbamates adalah accelerator proses pematangan cepat untuk

SBR (butyl)

2.3.3 Bounding Agent (Cobalt Streate,Recorninol,Hexa)

Bounding agent merupakan senyawa organic yang berfungi untuk

membuat ikatan antara karet seperti SBR,NR,atau BR dengan nilon,polyester

atau steel ply sehingga dapat menjadi struktur komposit seperti carcass yaitu

paduan antara karet dengan polyester atau steel belt perbaduan antara karet

dengan steel wire.

2.3.4 Petizing Agent (Peptizer)

Senyawa organic yang berfungsi untuk mengatur viskositas dari polymer

pada saat proses sehingga dapat menghasilkan sifat dari produk hal ini

disebabkan jika viskositas tidak diatur akan berakibat pada jumlah MW yang

dihasilkan pada proses yang dimana MW mempengaruhi sifat dari produk.

2.3.5 Vulcanizing Agent (Sulfur)

Senyawa organik yang berfungi sebagai agen vulkanisasi.Dalam proses

vulkanisasi sulfur bersama dengan karet akan membentuk ikatan hubung

silang.Sulfur dapat dibagi menjadi 2 jenis yang pertama adalah soluble sulfur dan

non soluble sulfur dimana yang digunakan pada proses pembuatan karet adalah

soluble sulfur karena memiliki kemampuan dispersi yang lebih baik dari non

soluble.

2.3.5 Retarder (Santogard PVI,Vulkalent G,CTP MIRAD PVI,CTP,PVI ex

Huatai)

Retarder adalah senyawa yang digunakan untuk menghambat /

mengurangi scorch terhadap compound (terbakar). PVI / CTP accelerator

Sulfanamide atau Thiazole menjadikan compound terhindar dari scorch dan hal

ini memberikan keamanan dalam proses dan juga memberikan pengaruh terhadap

laju kematangan atau vulcanisasi properties. Contoh : CTP ( Cylohexyl-N-

Thiophthalimide)

2.3.6 Softener (Parafinic Oil,Aromatic Oil,Softener Chemical)

Berfungsi untuk memepermudah proses mixing baik dalam banbury

maupun extruder sehingga karet pada saat dimixing dapat terdisepersi dan

terdistribusi dengan baik.

2.3.7 Anti-Oksidan

Adalah ingredient yang digunakan untuk mencegah perubahan terhadap

rubber compound yang disebabkan oleh oksigen, ozone, panas, cahaya, catalis

metal dan kelenturan mekanis.

- Microcrytaline wax digunakan untuk proteksi terhadap pelapisan

permukaan rubber compound terhadap ozone dalam kondisi statik.

- 6PPD untuk Proteksi rubber compound terhadap dinamik streas

dengan pengaruh yang kuat terhadap oksigen dan ozone.

- MDPPD memiliki sifat lebih baik dibandingkan 6PPD dalam kondisi

aging, salah satu antiozone terbaik dan kuat.

- TMQ digunakan untuk proteksi rubber compound terhadap

pemanasan

2.3.8 Adhesion Promotor

Senyawa organi yang membuat compound menjadi lengket dengan kawat

brass coating, pelapis compound yang membentuk ikatan kuat antara pelapisan

brass pada permukaan steel cord dengan metal compound yaitu sebagai akibat

interface lapisan Copper Sulfide selama vulkanisasi.Copper Sulfide berkembang

didalam pelapis compound selanjutnya rubber molekul terikat dalam berisi

crystal copper sulfide (CuSO4).

- Cobalt Stearat berfungsi sebagai pembentukan Copper Sulfide pada

permukaan cord

RUBBER COMPOUND

Copper Sulfide Domains

ZINC OXIDE

BRASS (CuZn)

Copper Sulfide

Zinc Sulfide

- Resercinol dan HMMM 65 sebagai pengontrol pembentukan ikatan

Copper Sulfide selama proses vulkanisasi

Fungsi,struktur dan jenis dari ban :

3. Fungsi dari ban

3.1 Menyangga beban

Menyangga beban dalam hal ini ban berfungsi untuk menahan beban dari

kendaraan dan muatan, yang paling berpengaruh dalam hal ini adalah tekanan

angin ban.Sehingga tekanan angin dalam ban harus diperhatikan tidak boleh

terlalu besar dan tidak boleh terlalu kecil dimana idealnya untuk kendaraan

penumpang tekanannya kisaran 32-34 psi untuk ban depan dan 30-32 psi untuk

ban belakang.

3.2 Meredam guncangan

Dengan bahan elastomer yang elastis dengan dipadukan dengan ply steel

yang kokoh serta ditopang dengan struktur atau bentuk dari ban itu sendiri.Ban

dapat memiliki sifat yang baik dalam meredam guncangan pada saat kendaraan

berjalan dijalan yang bergelombang.

3.3 Meneruskan gaya gerak dan pengereman di permukaan jalan

Ban berfungsi untuk meneruskan gaya gerak dari mesin dan pengereman

ke permukaan jalan. Hal ini berkaitan dengan kinerja traksi dan pengereman,

yang berpengaruh dalam hal ini adalah pattern atau kembangan dari ban.

3.4 Mengontrol arah

Ban sangat penting dalam mengontrol arah kendaraan, hal ini akan

menentukan kemampuan bermanuver dan kestabilan dalam berkendara.Dalam

hal ini struktur dari sidewall sangat berpengaruh terhadapa perfoma ban dalam

mengontrol arah.

4. Bagian-bagian ban

4.1 Tread

Bagian terluar dari ban yang memiliki patern,merupakan bagian ban yang

langsung kontak dengan permukaan jalan sehingga berfungsi melindungi bagian

dalam.Dikarenakan tread merupakan bagian terluar pada ban yang akan langsung

beraksi dengan lingkungan maka kandungan antidegredant jauh lebih banyak dari

bagian lainnya agar tread tidak mudah terdegradasi.Pattern disesuaikan dengan

medan oprasional.

Bahan dari Tread harus lebih tebal dan mimiliki kekauan yang baik

sehingga nilai RR Roling Resistance yang dihasilkan sedikit diaman RR

merupakan representasi dari effisiensi putar ban.Tread merupakan salah satu

parameter penting dalam menentukan waktu pakai ban.Selain dari itu tread

berfunggi sebagai pencengkram ban pada saat melakukan pengereman maupun

melakukan manuver serta sebagai penyibak air.

4.1.1 Pattern

Tread

Sidewall

Bead Wire

Apex

JLB/Cap Ply

Steel Belt Body

Ply

Innerliner

4.2 Sidewall

Bagian samping dari ban sama seperti tread,sidewall merupakan bagian paling luar dari ban selain berfunggsi untuk melindungi bagian dalam dari lingkungan sidewal juga berfungsi untuk membantu mobil bermanuver.Oleh karena itu karakteristik yang harus dimiliki oleh sidewall adalah kemampuan deformasi yang baik unutk manuver,dan tahan terhadap crack propagasi karena pada bagian ini tidak dilapisi belt sehingga sangat mudah untuk terjadi crack.

4.3 Cab Ply

Bagian ban yang letaknya antara belt dan thread yang berfungsi untuk menjaga kesetabilan ban pada saat kecepatan tinggi karena cab ply dapat menahan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh steel belt.

4.4 Steel Belt

Bagian ban yang sangat kokoh sehingga sangat membantu ban dalam menahan beban sehingga steel belt juga merupakan bagian benting dari ban untuk dapat mempertahankan dimensinya pada saat digunakan.

4.5 Apex

Sebagai pengisi ruang kosong diantara bead saat turn up dan sebagai penguat / penambah kekuatan pada area rim line (Handling & Stability ).

4.6 Bead

Tersusun atas kumparan Bead wire.Bagian ini berfungsi sebagai

penyangga ban sehingga dapat dipasang pada rim.Selain itu bead merupakan

bagian penting dari ban dalam mempertahankan dimensinya sehingga ban dapat

digunakan.

.

4.7 Bead Wire

Kawat penyususun dari bead

4.8 Body Ply

Bagian utama dari ban yang berfunggsi sebagai casing/pembentuk utama

dari ban.Selain itu body ply juga berfungsi sebagai penahan agar tidak terjadi

migrasi udara yang ada pada dalam ban sehingga tekanan yang ada dalam ban

dapat terjaga.Sama bagian ban lain nya body ply berfungsi sebagai penahan

getaran.

4.9 Innerliner

Bagian dalam ban yang berfungsi untuk menjaga udara tetap ada didalam

ban dan tidak migrasi keluar.Dengan adanya udara dalam,ban dapat menjalankan

fungsi.

5 Komposisi Material

Komposisi material dari ban secara umum :

41 % Karet alam dan sitetis : NR,SBR

30 % Filler : Carbon Black,Silica

15 % Reinforcing material : Steel,PE,Nylon

6% Plasticizer : Oil,Resin

8 % Bahan kimia : Anti oksidan,Retider,Activator,Sulfur,dsb

BAB IV

BAB V

PENGARUH UKURAN dan KOMPOSISI CARBON BLACK FILLER TERHADAP PROPERTIES COMPOUND

Alat :

- Mini Banbury - Mooney Viscometer- Rheometer - DMA & Heat Build Up Tester- Abration Tester- Rubber Process Analyzer- Universal Testing Machine- Curing Machine- Milling Machine

Bahan :

- Karet Alami- Karet buatan - Carbon Black N-220 dan N330- Pelumas- Sulfur- Retarder- Accelerator- Anti Oksidan

Langkah Percobaan :

Hasil Percobaan dan Grafik

Hasil uji DMA

1 100

100

200

300

400

G' vs Strain for different CB Type

N-330N-220

Log Strain (%)

G' (k

Pa)

Variasi ukuran carbon black

Memasukkan Bahan-Bahan

Lakukan mixing dengan mini banbury

salama 6 menit di suhu 160 C

Mendiamkan hasil mixing

selama 15 menit

Melakukan Preparasi hasil

cutting

Memilling hasil cuting selama 3

menit

Mendiapkan hasil miling

selama 15 menit

Mamasukan hasil milliing ke dalam

alat uji

1 100

100

200

300

400

G' vs Strain for different CB Loading

41 PHR51 PHR61 PHR

Log Strain (%)

G' (k

Pa)

Variasi jumlah Carbon Black

Hasil Uji Curing

N-330 N-2208082848688909294

Cure Time vs Particle Size

Carbon Type

TC 9

0 (s

econ

ds)

Variasi ukuran Carbon Black

N-330 N-22030

34

38

42

Scorch Time vs Particle Size

Carbon Type

Scor

ch T

ime

(min

utes

)

Variasi ukuran Carbon Black

41 51 613032343638404244

Scorch Time vs Loading

Carbon Loading (PHR)

Scor

ch T

ime

(min

utes

)

Variasi jumlah carbon black

41 51 6180

82

84

86

88

90

92

94

Cure Time Time vs Loading

Carbon Loading (PHR)

TC 9

0 (s

econ

ds)

Variasi jumlah carbon black

Analisa

Hasil uji DMA

Variasi ukuran

Dari data yang didapat dapat dilihat bahwa pada penggunaan filler dengan

ukuran n-220 yang notabennya lebih kecil dari n-330 memiliki nilai G’ yang

lebih besar.Namun hasil uji dari penggunaan filler dengan ukuran n-220 memiliki

penurunan G’ yang lebih besar dibanding dengan pada penggunaan filler dengan

ukuran n-330.

Hasil percobaan yang didapat sesuai dengan literatur.Hal ini dapat terjadi

dikarenakan pada filler dengan ukuran n-220 memiliki luas permukaan yang

dapat bereaksi baik dengan karet maupun dengan sesama filler lebih besar

dibanding dengan n-330 sehingga memiliki G’ awal yang lebih besar dibanding

dengan yang dimiliki n-330.

Sedangkan untuk penjelasan mengapa justru dengan penggunaan carbon

black jenis n-220 memiliki penururan G’ yang lebih besar dibanding dengan n-

330 ketika diberi tengangan terus-menerus.Hal ini disebabkan dengan partikel n-

220 yang lebih kecil akan memperbesar kesempatan terjadinya ikatan antar

carbon black sehingga membentuk aglomerate.Jenis ikatan yang terjadi antara

carbon black merupakan ikatan sekunder yang tidak kuat sehingga ketika diberi

tegangan akan mudah terputus hal ini dinamakan dengan ‘payne effect’.

Pada aplikasinya hal ini sangat dihindari karena dapat meningkatkan nilai

tan ∆ dari ban yang dapat meyebabkan memperbesarnya nilai rolling resistance

sehingga membuat banyak energi yang akan terbuang ketika ban tersebut

digunakan.

Variasi jumlah

Dari hasil percobaan yang didapat dengan penambahan jumlah carbon

black sebagai filler akan menambah banyaknya permukaan dari carbon black

sehingga dapat berinteraksi dengan sesama carbon black dan dengan karet dan

hasil percobaan ini sudah sesuai literatur.Sehingga nilai G’ yang didapat akan

mengalami meningkatan dengan ditambahkannya jumlah carbon black.

Begitu juga dengan penururan dengan penambahan jumlah carbon black

akan semakin mempermudah carbon black berinteraksi dengan sesamanya dan

semakin memberbesarnya terjadinya ‘payne effect’.

Hasil uji Curing

Variasi Ukuran

Dari dapat yang didapat sudah sesuai dengan literatur dimana semakin

kecil ukuran partikel yang digunakan sebagai filler akan mempercepat scoth time

dan memperlampat juga curing time.Dimana ukiran carbon black jenis n-220

memiliki ukuran yang lebih kecil dibanding dengan ukuran n-330.Hal ini

sebabkan dengan menurnnya ukuran dari karbon yang dimakan akan

meningkatkan luas permukaan yang dapat berinteraksi.

Sehingga hal ini menyebabkan interaksi antar rantai polimer semakin

intensif sehingga meningkatkan kemungkinan terjadinya pergesekan antar

rantai.Karena pergesekan antar rantai tersebut menghasilkan panas sehingga

energi yang dibutuh kan untuk terjadinya curing akan menurun sehinga tempratur

scroch dan tempratur curing dari karet juga akan ikut menurun.

Variasi jumlah partikel

Dari hasil percobaan yang didapat dengan penambahan jumlah carbon

black sebagai filler akan menambah banyaknya permukaan dari carbon black

sehingga dapat berinteraksi dengan sesama carbon black dan dengan karet dan

hasil percobaan ini sudah sesuai literatur.

Hal tersebut sama halnya yang terjadi pada saat kita memperkecil ukuran carbon

black dimana semakin besar interaksi antar sesama filler dan karet akan semakin

memperbesar juga terjadinya pergesekan antar filler dan karet. Karena

pergesekan antar rantai tersebut menghasilkan panas sehingga energi yang

dibutuh kan untuk terjadinya curing akan menurun sehinga tempratur scroch dan

tempratur curing dari karet juga akan ikut menurun.

BAB V

KESIMPULAN

1) Pemakai ukuran carbon black yang lebih kecil akan menimbulkan ‘payne effet’ yang lebih besar

2) Penambahan jumlah carbon black pada compund akan meninggkatan pengaruh dari ‘payne effect’

3) Pemakaian ukuran carbon yang lebih kecil akan menurunkan curing time dan scorch time

4) Penambahan jumlah carbon balck pada coumpound akan akan menurunkan curing time dan scorch time