Makalah Fix 2

80
MAKALAH BAHAN KONTRUKSI ALAT PROSES DAN KOROSI BAHAN ALAM ( KERAMIK, KACA, SEMEN, POLIMER, KARET SINTESIS PLASTIK ) Disusunoleh Ferry Setiawan NIM. 1314048 ZakiMuhajjalin NIM. 1314054 LarasatiKusuma NIM. 1314064 Siti Sri Wahyuni NIM. 1314072 BudhiPermana NIM. 1414901 i

description

teknik kimia

Transcript of Makalah Fix 2

Page 1: Makalah Fix 2

MAKALAH

BAHAN KONTRUKSI

ALAT PROSES DAN KOROSI BAHAN ALAM

( KERAMIK, KACA, SEMEN, POLIMER, KARET SINTESIS PLASTIK )

Disusunoleh

Ferry Setiawan NIM. 1314048

ZakiMuhajjalin NIM. 1314054

LarasatiKusuma NIM. 1314064

Siti Sri Wahyuni NIM. 1314072

BudhiPermana NIM. 1414901

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG

2015

i

Page 2: Makalah Fix 2

KATA PENGANTAR

Segala Puji syukur kepada Allah SWT, atas rahmat dan hidayah-Nya, sehingga

kami masih diberi kesehatan dan kesempatan untuk menyusun makalah Bahan

Kontruksi Alat Proses Dan Korosi “Bahan-Bahan Kontruksi Dari Alam”. Makalah ini

dibuat untuk memahami materi tersebut, sehingga kita dapat mengaplikasikan

pengetahuan tersebut dalam kehidupan sehari - hari. Semoga makalah ini bermanfaat

bagi kita semua.

Pada kesempatan yang berbahagia ini kami menyampaikan terimakasih kepada

ibu Faidliyah Nilna Minah, ST, MT, teman – teman yang telah membantu terselesainya

makalah ini dan semua pihak yang telah meluangkan waktunya serta turut berperan

dalam menyelesaikan makalah ini. Semoga jasa yang demikian besar ini, mendapat

balasan yang seimbang dari Allah yang Maha Esa.

Makalah yang kami buat ini masih banyak kesalahan dan kekurangan karena

kami masih dalam tahap pembelajaran, maka dari itu kami mengharapkan kritik dan

saran bagi pembaca demi kesempurnaan dalam penyusunan makalah ini. semoga

makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Malang, 29 September 2015

Penyusun

ii

Page 3: Makalah Fix 2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR..........................................................................................................i

DAFTAR ISI........................................................................................................................ii

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2. Tujuan...........................................................................................................................1

BAB II PEMBAHASAN

2.1. Bahan Kontruksi dari Alam..........................................................................................2

2.1.1.Definisi Bahan Kontruksi dari Alam...................................................................2

2.2. Bahan Kontruksi (Pasir)................................................................................................4

2.2.1. Definisi Pasir.....................................................................................................4

2.2.2. Jenis-Jenis Pasir................................................................................................5

2.2.3. Syarat-Syarat Pasir..........................................................................................10

2.2.4. Kelebihan Pasir dan Kekurangan Pasir...........................................................10

2.2.5. Penggunaan Pasir Sebagai Bahan Bangunan..................................................11

2.2.6. Pengecekan Saat Pembelian Pasir...................................................................11

BAB III PENUTUP

3.1. Kesimpulan.................................................................................................................13

DAFTAR PUSTAKA

iii

Page 4: Makalah Fix 2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pembangunan dalam bidang kontruksi dari tahun ke tahun semakin

berkembang baik dari segi desain maupun metode – metode kontruksi yang

dilakukan. Permintaan konsumen akan bangunan infrastruktur pun mulai meningkat

seiring dengan kebutuhan manusia yang semakinberagam.

Oleh karena itu banyak dilakukan penelitian tentang bagaimana mendesain

bangunan dengan material yang ekonomis dan biaya pembuatannya yang murah.

Keramik merupakan salah satu komponen bangunan yang banyak digunakan sebagai

bahan konstruksi karena merupakan material yang cukup ekonomis dan biaya

pembuatannya relative murah. Disampingitu material keramik juga mudah di dapat

seperti tanah liat. Alasan lain mengapa banyak konstruksi bangunan menggunakan

keramik adalah karena mudah dibentuk sesuai permintaan konsumen. Pada saat

sekarang ini, tanahliat yang merupakan bahan komo ditasutama dari keramik,

harganya realatif murah.

Bahan bangunan adalah setiap bahan yang digunakan untuk

tujuan konstruksi. Bahan sintesis, seperti kaca, keramik, semen, karet sintesis dan

polimer. Selain dari bahan sintesis, produk alami juga banyak digunakan. Industri

pembuatan bahan bangunan didirikan di banyak Negara dan penggunaan bahan-

bahan tersebut biasanya dibagi kedalam perdagangan khusus tertentu, seperti

pertukangan, pipa, atap dan pekerjaan isolasi. Acuan ini berhubungan dengan tempat

tinggal manusia dan struktur termasuk rumah.

iv

Page 5: Makalah Fix 2

1.2. Rumusanmasalah

- Apa yang dimaksud dengan bahan kontruksi sintesis?

- Jelaskan macam-macam bahan kontruksi sintesis?

- Jelaskan kelebihan dan kekurangan setiap sub bahan kontruksi sintesis?

- Jelaskan kemungkinan korosi setiap sub bahan kontruksi sintesis?

- Jelaskan penerapan dari setiap sub contoh bahan kontruksi sintesis tersebut?

1.3. Tujuan

- Mengetahui definisi mengenai bahan kontruksi sintesis

- Memahami macam-macam bahan kontruksi sintesis

- Memahami kelebihan dan kekurangan sub bahan kontruksi sintesis

- Memahami kemungkinan korosi setiap sub bahan kontruksi sintesis

- Memahami penerapan dari setiap sub contoh bahan kontruksi sintesis

v

Page 6: Makalah Fix 2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Bahan kontruksi sintesis

Bahan sintetis, yaitu bahan yang diolah secara sintetis dengan cara merubah

komposisi kimianya, contoh : plastik, karet sintetis, damar sintetis dan lain-lain.

Bahan kontruksi sintesis adalah bahan kontruksi yang diolah dengan merubah

komposisi kimia dan terdapat campur tangan manusia dalam pembuatannya.

Korosi merupakan proses terjadinya reaksi antara bahan konstruksi dengan

lingkungannya yang menghasilkan produk baru, pada umumnya produk yang

dihasilkan tidak menguntungkan.

2.2. Macam-macam bahan kontruksi sintesis

Bahan konstruksi sintesis yang dimaksud bervariasi, diantaranya adalah sebagai

berikut:

- Keramik

- Kaca

- Polimer

- Karet sintesis

- Semen

- Plastik

2.2.1. Keramik

Keramik adalah semua benda-benda yang terbuat dari tanah liat/lempung yang

mengalami suatu proses pengerasan dengan pembakaran suhu tinggi

Keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang

dari tanah liat yang dibakar, seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Tetapi

saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah liat. Definisi pengertian keramik

terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat.

A. Bahan dasar pembuatan keramik

Bahan dasar pembuatan keramik pada umumnya terdiri dari 4 : Tanah Liat (clay),

Kwarsa (flint), feldsfar, dan serbuk kaca (cullet).

- Clay/tanah liat mengandung hidrated aluminum silica (Al2O3.2SiO2.2H2O)

Tanah liat sebagai bahan pokok untuk pembuatan keramik, merupakan salah satu

bahan yang kegunaannya sangat menguntungkan bagi manusia karena bahannya yang

vi

Page 7: Makalah Fix 2

mudah didapat dan pemakaian hasilnya yang sangat luas. Kira-kira 70% atau 80%

dari kulit bumi terdiri dari batuan merupakan sumber tanah liat. Tanah liat banyak

ditemukan di areal pertanian terutama persawahan. Dilihat dari sudut ilmu kimia,

tanah liat termasuk hidrosilikat alumina dan dalam keadaan murni mempunyai rumus:

Al2O3.2SiO2.2H2O dengan perbandingan berat dari unsur-unsurnya: Oksida Silinium

(SiO2) 47%, Oksida Aluminium (Al2O3) 39%, dan Air (H2O) 14% (Gatot, 2003 dalam

Abdullah, 2005).

Bentuknya seperti lempengan kecil-kecil hampir berbentuk segi enam dengan

permukaan yang datar. Bentuk kristal; seperti ini menyebabkan tanah liat bila

dicampur dengan air mempunyai sifat liat (plastis), mudah dibentuk karena kristal-

kristal ini meluncur di atas satu dengan yang lain denga air sebagai pelumasnya

(Astuti, 1997 dalam Trisnawanti, 2008).

Mineral liat terbentuk dari hasil hancuran iklim terhadap mineral primer atau

batuan yang mengandung mineral feldspar, mika, piroksin dan eamfibol. Pada

dasarnya mineral liat dapat dibedakan atas 2 kelompok senyawa, yaitu liat silikat dan

liat bukan silikat. Liat silikat kemudian dibedakan pila dalam 3 tipe yaitu : tipe 1:1,

2:1, dan tipe 2:2. Tipe dalam hal ini menunjukkan perbandingan antara Si-tetraeder

dengan Al-oktaeder. Dengan mengetahui tipe mineral liat juga dapat ditentukan

tingkat hancuran suatu tanah. Tanah yang mengandung liat 1:1 menunjukkan suatu

tanah yang lebih tua daripada tanah berliat tipe 2:1. Karena Si telah habis tercuci.

Disamping liat silikat amorfus, yaitu alofan. Liat bukan silikat merupakan kelompok

senyawa hidrus oksida besi dan aluminum. Nama hidrus oksida mencerminkan

asosiasi antara molekul air dan oksida (Hakim, 1986).

Tanah liat memiliki sifat-sifat yang khas yaitu bila dalam keadaan basah

mempunyai sifat plastis tetapi bila dalam keadaan kering akan menjadi keras,

sedangkan bila dibakar akan menjadi padat dan kuat. Pada umumnya, masyarakat

memanfaatkan tanah liat (lempung) sebagai bahan baku pembuatan bata dan

gerabah.

Dari penjelasan mengenai tanah liat diatas, dapat disimpulkan :

fungsi tanah liat : mempermudah proses pembentukan keramik

Sifat dan keadaan bahan :

- berbutir kasar

vii

Page 8: Makalah Fix 2

- rapuh

- dalam keadaan basah mempunyai sifat plastis tetapi bila dalam keadaan

kering akan menjadi keras

- bila dibakar akan menjadi padat dan kuat

- sangat tahan api.

- Kwarsa (flint), Kwarsa merupakan bentuk lain dari batuan silica (SiO2)

Tujuan pemakaian kwarsa ini ialah:

- Mengurangi susut kering, jadi mengurangi retak-retak dalam pengeringan.

- Mengurangi susut waktu dibakar dan mempertinggi kwalitas.

- Merupakan rangka selama pembakaran.

Sifat-sifat dan keadaan bahan :

- Memiki ukuran partikel yang halus .

- Sifat plastis yang tinggi .

- Memiliki kekuatan kering yang tinggi

- Penyusutan pada saat pengeringan dan pembakaran tinggi.

- Warna setelah pembakaran abu-abu muda karena unsur besinya lebih tinggi

dibanding kaolin.

- titik lebur tinggi sekitar 1728°C

- Feldspar

Feldspar adalah suatu kelompok mineral yang berasal dari batu karang yang

ditumbuk dan dapat memberikan sampai 25 % flux (pelebur) pada badan keramik.

Bila keramik dibakar, feldspar akan meleleh (melebur) dan membentuk leburan gelas

yang menyebabkan partikel tanah dan bahan lainnya melekat satu sama lain. Pada

saat membeku, bahan ini memberikan kekuatan pada badan keramik. Feldspar tidak

larut dalam air, mengandung alumina, silika dan flux yang digunakan untuk membuat

gelasir suhu tinggi.

Feldspar pada saat ini nerupakan group mineral dengan jumlah mineral yang

paling besar di kerak bumi, membentuk sekitar 60% batuan terrestrial (Indiani,

2009). Kebanyakan feldspar yang tersedia berupa sodium feldspar, potassium

feldspar dan feldspar campuran. Feldspar kebanyakan digunakan pada aplikasi-

aplikasi industri yang membutuhkan kandungan feldspar yang berupa alumina dan

alkali.

viii

Page 9: Makalah Fix 2

Rumus kimia feldspar secara umum adalah XAl(Al,Si)Si2O8 dengan X adalah

potassium, sodium, kalsium atau barium. Secara khusus rumus kimia feldspar dapat

dilihat pada Tabel 2.1. Jenis-jenis feldspar

Jenis Feldspar Rumus Kimia

Albite Na(Si,Al)O

Anorthite Ca(Si,Al)O

Orthoclase K(Si,Al)O

Celsian Ba(Si,Al)O

Sumber: K. McPhee (1959) dalamIndiani (2009)

- Serbuk Kaca/Cullet

Cullet adalah serbuk kaca yang sangat kecil. Kaca biasanya dihasilkan dari

campuran silicon atau bahan dioksida (SiO2) yang merupakan benda amorf, dibentuk

melalui prosesan pemadatan dari peleburan tanpa kristalisasi. Kaca kadang-kadang

dianggap sebagai cairan kental (viskos) kareana bukan kristalin atau amorf. Akan

tetapi hanya beberapa cairan yang dapat membentuk kaca. Pada suhu tinggi, kaca

merupakan cairan sejati, dan pada fase cair ini struktur dari bahan-bahan anorganik

belum beraturan dan atom-atomnya selalu bergerak terus-menerus.

B. Klasifikasi Keramik

Sampai saat ini, telah bermacam-macam keramik yang dihasilkan sesuai dengan

perkembangan teknologi yang ada. Pengelompokannya didasari atas beberapa

kriteria, antara lain:

1. Berdasarkan teknik pembuatannya, keramik dibedakan atas dua jenis, yaitu:

- Keramik kuno

Keramik kuno adalah keramik yang terbuat dari tanah liat (lempung) yang dibakar

dengan teknik pembuatan sangat sederhana dan peralatan yang dipakai sangat

tradisional. Keramik jenis ini biasanya berupa alat-alat rumah tangga seperti guci,

gerabah , kendi, belanga, dan lain-lain.

- Keramik Modern (Fine Ceramics)

Keramik modern adalah keramik yang terbuat dari bahan tertentu selain tanah liat

atau lempung yang teknik pengerjaannya sesuai kemajuan teknologi dan peralatan yang

dipakai juga lebih modern (canggih). Penggunaannya tidak terbatas hanya peralatan

ix

Page 10: Makalah Fix 2

rumah tangga tetapi telah meluas ke berbagai bidang, misalnya konstruksi, elektronika

dan sebagainya.

2. Berdasarkan sifat dan kegunaannya, keramik terbagi atas enam jenis yaitu :

- Keramik konstruksi

Keramik konstruksi adalah keramik yang digunakan untuk bahan konstruksi

bangunan karena sifatnya yang keras, kuat dan tidak korosi. Contohnya, tegel, ubin,

genteng, batu bata dan lain sebagainya.

- Keramik Berpori

Keramik berpori adalah keramik yang memiliki banyak pori, umumnya

sangat ringan dan digunakan sebagai filter (penyaring). Biasanya keramik jenis ini

digunakan sebagai isolator panas dan knalpot mesin.

Keramik berpori memiliki sifat-sifat yang dibutuhkan sebagai filter antara

lain tahan korosi, tidak bereaksi dengan campuran yang dipisahkan serta pori dan

kekuatannya dapat diatur. Porositas dapat diatur antara lain dengan menambahkan

bahan aditif seperti serbuk kayu dan bahan lain misalnya grog yang dapat

menghasilkan gas pada saat dibakar sehingga meninggalkan rongga yang disebut

pori. Hasil pengukuran keramik cordierite berpori menunjukkan bahwa densitas

berkisar 0,75-1,17 gr/cm3, porositas 58µ½, kekuatan patah 0,5-2 MPa, kekerasan

(HV) 0,3-1,8 GPa (Sebayang.P, 2006).

Swedish Ceramic Institute dapat membuat keramik berpori dengan tehnik

yang berbeda yang dinamakan tehnik protein suspensi hingga memperoleh porositas

antara 50-80% dari volume keramik. Refractron Technologies Corp New York USA

adalah badan yang meneliti dan memproduksi keramik berpori, dimana mereka

memproduksi keramik berpori dengan karakteristik standar porositas antara 40-50%

sedangkan HP Technical Ceramics memproduksi keramik berpori dengan standar

porositas 35-50%. Pembuatan keramik berpori dari bahan limbah juga telah

dilakukan oleh Sasai, dkk (2003) dengan mencampur limbah pabrik kertas, serbuk

gergajian kayu (K2CO3) sebagai activator dan clay sebagai aditif dan dikalsinasi pada

suhu 8500C selama 1 jam pada tekanan 2 atmosfer. (Sasai,dkk. 2003)

- Keramik Elektronik

x

Page 11: Makalah Fix 2

Keramik elektronik adalah keramik yang digunakan sebagai bahan komponen

elektronika karena sifat listriknya dapat menjadi isolator, semikonduktor, konduktor

bahkan superkonduktor. Contohnya, resistor, kapasitor dan dioda.

- Keramik Optik

Keramik optik adalah keramik yang terbuat dari bahan gelas dan dapat

tembus cahaya. Contohnya, kaca jendela, peralatan gelas, gelas optik dan serat optik.

- Keramik Refraktori

Keramik refraktori adalah keramik yang tahan api atau tahan terhadap suhu

yang tinggi dan banyak mengandung silika. Biasanya keramik jenis ini banyak

digunakan sebagai bahan tungku pada industri dengan temperatur tinggi, misalnya

industri peleburan besi dan baja.

- Komposit Keramik

Komposit keramik adalah keramik yang diperkuat dengan matriks yang

diproses pada suhu bakar rendah dan biasanya digunakan sebagai bahan bangunan

konstruksi ringan.

3. Derajat Vitrifikasi, atau berkurangnya porositas secara berangsur merupakan dasar

yang berguna untuk menggolongkan produk keramik sebagai berikut :

- Keramik Putih

Keramik putih (whitewere) adalah nama umum yang diberikan untuk sejenis

produk keramik yang biasanya berwarna putih dan mempunyai tekstur (jaringan)

halus. Keramik ini dibuat dari bahan dasar lempung kualitas terpilih dan fluks dalam

jumlah bervariasi yang dipanaskan pada suhu cukup tinggi (1200-1500oC) di dalam

tanur (kiln). Oleh karena jumlah dan macam fluksnya beragam, terdapat pula

keragaman dalam tingkat vitrifikasi diantara keramik putih ini, mulai dari keramik

tanah sampai pada keramikcina kekaca. Jenis-jenis ini dapat dikelompokkan sebagai

berikut:

a. Keramik tanah (carthenware), kadang-kadang disebut barang pecah belah semi

kekaca (semivitreous dinnerwarei), adalah keramik berpori dan tidak transulen

dengan glasir lunak.

b. Keramik cina (chinaware) adalah keramik vitrifikasi transulen dengan glasir

sedangan dan tahan terhadap abrasi tertent; digunakan untuk tugas nonteknik.

xi

Page 12: Makalah Fix 2

c. Porselin (porcelain) adalah keramik vitrifikasi transulen dengan glasir keras

yang tahan abrasi pada tingkat maksimum. Dalam kelompok ini termasuk

porselin kimia,isolasi,dan dental (pergigian).

d. Keramik saniter ( sanitrayware), dulu dibuat dari lempung, biasanya berpori;

oleh karena itu sekarang menggunkan komposisi kekaca. Kadang-kadang

bersama komposisi triaksial ditambahkan juga grog kekaca ukuran tertentu yang

telah mengalami pembakaran pendahuluan.

e. Keramik batu (stoneware), adalah jenis yang tertua diantara barang keramik,dan

telah digunakan jauh sebelum pengembangan porselin; bahkan, keramik ini

dapat dianggap sebagai porselin kasar yang pembuatannya tidak dilakukan

dengan teliti dan terbuat dari bahan baku bermutu rendah.

f. Ubin keramik-putih (whiteware tilri), terdapat dalam berbagai jenis khusus,

biasanya dikelompokkan atas ubin lantai yang tahan terhadap abrasi dan kedap

terhadap peresapan noda, ada yang diglasir ada yang tidak; dan ubin dinding

juga mempunyai permukaan keras dan permanen dengan berbagai macam warna

dan tekstur.

Keramik Refraktori

Refraktori adalah material yang dapat mempertahankan sifat-sifatnya yang berguna

dalam kondisi yang sangat berat karena temperatur tinggi dan kontak dengan bahan-

bahan yang korosif. Refraktori dibuat dari berbagai jenis material terutama keramik

yang mana termasuk bahan-bahan seperti alumina, lempung (clay), magnesia,

chromit, silicon karbida dan lain-lain. Refraktori digunakan untuk mengkonstruksi

atau melapisi struktur yang berhubungan dengan temperatur tinggi, dari perapian

sampai blast furnace.

Untuk dapat melayani aplikasi yang diminta, refraktori memerlukan sifat-sifat

tertentu. Sifat-sifat ini diantaranya titik lebur yang tinggi, kekuatan yang bagus pada

temperatur tinggi, tahan terhadap degradasi, mudah dipasang, dan biaya murah.

Refraktori didefinisikan sebagai material konstruksi yang mampu mempertahankan

bentuk dan kekuatannya pada temperatur sangat tinggi dibawah beberapa kondisi

seperti tegangan mekanik (mechanical stress) dan serangan kimia (chemical attack)

dari gas-gas panas, cairan atau leburan dan semi leburan dari gelas, logam atau slag

[Hancock, 1988 ].

xii

Page 13: Makalah Fix 2

Material refraktori sangat diperlukan untuk banyak industri proses. Material

ini melapisi furnace, tundish, ladle dan sebagainya. Material ini juga digunakan

sebagai Nozzle, Spout, dan Sliding Gate. Biaya untuk pembelian dan instalasi

refraktori adalah faktor yang menentukan dalam biaya proses secara keseluruhan.

Kegagalan (failure) material refraktori ketika digunakan dalam suatu proses dapat

berarti suatu bencana. Material refraktori diharapkan dapat tahan terhadap temperatur

tinggi, tahan terhadap korosi slag cair, logam cair dan gas-gas agresif, siklus termal

(thermal cycling), tahan terhadap benturan dan abrasi dengan hanya sedikit

perawatan. Banyak orang bekerja di Industri yang menggunakan refraktori tetapi

hanya sedikit yang mengerti tentang material ini, sehingga pemborosan biaya tidak

dapat dihindari.

Bentuk – bentuk Refraktori

Berdasarkan bentuknya maka refaktori dapat dibagi atas:

- Formed Refaktori

Terdapat berbagai bentuk refaktori tergantung penggunaannya yaitu apakah

di lantai, di dinding,di atap dll. Bentuk tersebut antara

lain:Straight,Arch,Wedge,Key,Plain dll.

- Unformed Refaktori ( Momolithic refactory )

Unformed refaktori adalah refaktori yang dipasarkan tanpa dibentuk terlebih

dahulu. Ada beberapa jenis Unformed refaktori antara lain:Plastik refaktri,Ramming

mixture,Gunning mixture,Castables.

- Plastik refaktori

Plastik refaktori umumnya mengandung lempung pengikat yang tinggi

sehingga dapat di bentuk dengan cara plastis. Bahan ini diproduksi siap pakai, dapat

dipakai atau dibentuk dengan tangan tanpa air.

- Ramming mixture

Produk ini diperdagangkan dalam bentuk gumpalan yang rapuh, agak basah

atau kering dan dipadatkan dengan mesin vibrator. Terdapat ramming alumina tinggi

dengan komposisi corunndum dan lempung plastis, kadang – kadang dicampur

alumina phospat sebagai pengikat refaktori. Juga terdapat dalam campuran asam

dengan kuarsa, refaktori basa berbasis magnesia dan chrom. Sebagai pengikat

xiii

Page 14: Makalah Fix 2

campuran ini maka ditambahkan waterglass, magnesium sulfat, sodium bichromat

atau tar, khususnya untuk ramming mixture dolomit.

- Gunning mixture

Gunning mixture terdiri atas butiran halus yang dalam pemakaiannya di

semprotkan ke permukaan yang di inginkan dengan tekanan udara melalui hose.

Pada ujung nozzle biasanya ditambahkan air atau cairan untuk pengikat. Dengan cara

ini kehilangan bahan harusdiperhitungkan. Tungku baru biasanya dibiasanya dilapisi

dengan gunning mixture, biasanya pipa boiler dilapisi dengan SiC dengan cara

semprot.

- Castable refaktori

Castable adalah agregat dengan penambahan binder hidrolik seperti semen

portland atau semen alumina. Agregat ini dibuat jadi “Castable” dengan

menambahkan kemudian dituang. Bahan akan disetting pada suhu kamar. Komposisi

yang sering dipakai adalah alumina tinggi, mulilite dan fireclay. Senyawa basa atau

asam dengan sodium silikat atau magnesium sulfat dapat juga dibuat castable dengan

menambahkan air.

- Refaktori Mortar

Refaktori mortar termasuk Unformed refaktori, namun diberi klasifikasi lain

karena umumnya refaktori mortar dipakai terutama untuk menyambung “shape

refaktori” dan bukan dipakai untuk membuat suatu bentuk tertentu.

Ada beberapa syarat untuk refaktori mortar antara lain:

a. Bila dicampur air harus dapat membentuk konsistensi yang diperlukan, dapat

mengisi spasi antar bata.

b. Mempunyai refaktoriness dan refaktoriness under load yang memadai.

c. Mortar harus “setting” dan menempel ke bata, dan mempunyaikuat mekanis

tinggi setelah kering dan pada suhu tinggi.

d. Thermal expansion, suisut kering dan susut bakar harus sama dengan bata yang

disemen.

e. Refaktori mortar dapat terdiri dari kalsium aluminat. “low cement”, Ultra-low

cement, bahkan zero cement. Dalam hal ini pengikat yang dipakai adalah silika

koloid, pospat kering, dan silika kering.

Refaktori Berdasarkan Berat Jenis

xiv

Page 15: Makalah Fix 2

Berdasarkan berat jenis refaktori dapat dibagi atas:

1. Refraktori berat (heavy weight refactory)

Disebut heavy weight bila bulk densitynya> 1,3 g/cm³. Umumnya dipakai untuk

refaktori yanglangsung terkena panas/suhu tinggi.

2. Refaktori ringan ( light weight refactory )

Disebut light weight bila densitynya≤1,3 g/cm³. Bila refaktori digunakan pada

suhu < 1000ºC maka refaktori tersebut refaktori isolasi. Dan bila digunakan pada

suhu> 1000ºC, refaktori disebut light weight refactory.

Refaktori Berdasarkan Cara Pembuatan

Berdasarkan cara pembuatan maka refaktori dibagi atas:

1. Burned refaktori

Termasuk kedalam burned refaktori adalah refaktori silika, fire clay, alumina

tinggi dll.

2. Unburned refaktori

Termasuk kedalam unburned refaktori adalah refaktori magnesit dan refaktori

karbon.

g.

Kegunaan Keramik Refaktori

Bahan keramik refaktori memenuhi beberapa fungsi di seluruh cabang industri sebagai

berikut:

- Mengisolasi ruangan reaksi panas dengan sekelilingnya untuk mencegah

kehilangan panas seminimum mungkin

- Menyimpan panas di regenerator untuk kemuadian dilepaskan

- Untuk transfer panas pada rekuperator.

- Memisahkan ruang api dengan ruang reaksi.

- Melindungi bagian lain yang lebih mahal seperti steel dll.

- Suhu proses pada industri tertentu berkisar antara 1000-1800ºC

Fungsi utama refaktori

Berdasarkan fungsi utama refaktori dapat dibagi atas:

- Refaktori kerja

xv

Page 16: Makalah Fix 2

Refaktori ini disebut juga “heavy refactory” atau”working refactory”. Fungsi

utamanya adalah menahan suhu tinggi tanpa lebur.

- Refaktori Isolasi

Fungsi utamanya adalah untuk mencegah panas keluar dari sistem.

Karakteristik Dari Material Refraktori

1. Lempung (Clays)

Lempung dari berbagai kelompok material terbentuk dari proses pelapukan

batuan metamorphosis atau batuan beku. Material ini umumnya sangat halus dengan

ukuran partikel kurang dari 2 mikron. Material yang menarik bagi pembuat

(manufaktur) refraktori adalah yang mempunyai kandungan alumino-silikat yang

tinggi.

Kelompok refraktori ini biasanya mempunyai ketahanan yang bagus terhadap

slag asam (acid slag). Secara umum property dari kelompok ini yaitu sebagai berikut:

- Bagus sebagai material insulator.

- Beberapa jenis mempunyai perilaku ekspansi yang kompleks, tetapi kebanyakan

hanya mempunyai ekspansi panas yang kecil.

- Kekuatan yang sedang pada temperatur tinggi, mengandung fasa gelas yang

bertitik lebur rendah.

- Ketahanan yang bagus terhadap slag asam (acid slag).

- Ketahanan yang bagus terhadap kejut panas (thermal shock)Tidak mahal dan

mudah tersedia.

- Lempung adalah campuran dari beberapa mineral lempung, yang biasanya juga

mengandung jumlah yang bervariasi dari mineral bukan lempung.

- Lempung Cina (China Clay) atau Kaolin adalah jenis lempung yang mempunyai

kandungan mineral utama berupa kaolinite. Mineral yang lain seperti kwarsa,

feldspar dan mika.

- Lempung Bola (Ball clays) terdiri dari mineral utama kaolinite dan illite, dan

sering juga mengandung sejulah tertentu bahan-bahan organic. Ukuran butiran

dari ball clays biasanya lebih kecil dari pada China clay, selain itu juga

mempunyai tingkat plastilitas yang tinggi serta kekuatan yang bagus bila kering.

Jumlah illite yang besar di dalam material cenderung menurunkan titik lebur dari

ball clays.

xvi

Page 17: Makalah Fix 2

- Fire clay (lempung api) adalah ball clay dengan kandungan kaolinite yang tinggi

dan kandungan illite yang rendah. Sebagai akibatnya, fire clay mempunyai titik

lebur yang tinggi untuk jenis lempung, oleh karena itu digunakan untuk aplikasi

sebagai refraktori.

- Flint clays (lempung batu api) adalah lempung dengan kandungan silica yang

tinggi, juga digunakan untuk aplikasi sebagai refraktori.

- Bata lempung (Brick clay) mempunyai rentang komposisi yang lebar, tetapi

biasanya komposisi utamanya kaolinite atau illite. Selain itu juga mengandung

mineral besi yang menghasilkan warna merah ketika dibakar.

2. Alumina

Alumina untuk refraktori berasal dari deposit alami dan buatan. Sumber-sumber

alami terdiri dari Bauksite dan Diaspore. Sedangkan yang buatan terdiri dari

Calcined Alumina, Sintered Alumina, dan Fused Alumina.

Bauksit adalah bijih yang mengandung Boehmite (Al2O3.H2O) atau Gibbsite

(Al2O3.3H2O) dalam proporsi yang bervariasi. Bauksit juga mengandung oksida

besi, alumino-silikat dan titania. Bauksit yang kaya akan oksida besi dan pengotor

lain dapat digunkan untuk membuat Calcined Alumina melalui proses Bayer atau

untuk membuat logam alumunium. Bauksit yang langsung digunakan unuk

membuat refraktori harus memiliki kandungan pengotor yang rendah. Segera setelah

ditambang kemudian bauksit dikalsinasi di rotary kiln untuk penyetabilan.

Komponen utama adalah corundum (alumina α) dengan sedikit Mullit dan sejumlah

kecil fasa glas.

Diaspore adalah monohidrat alumina, membentuk corundum langsung selama

pemanasan, sehingga hanya membutuhkan kalsinasi sebelum digunakan sebagai

bahan baku refraktori. Calcined alumina dibuat dengan proses Bayer, beberapa

grade tersedia dengan property yang sesuai dengan aplikasinya. Sintered Alumina

dibuat dengan peletisasi (peletizing) calcined alumina, lalu disinterisasi pada

temperature sangat tinggi (> 1800 C) di Rotary Kiln. Sintered pellet kemudian di

remuk (crushing) yang akan menghasilkan alumina kualitas sangat tinggi dengan

butiran kasar. Kadang-kadang juga disebut tabular alumina karena bentuk kristalnya

yang besar menyerupai tablet. Kandungan mineral utama adalah alumina α dengan

hanya sejumlah kecil sangat kecil (trace) alumina β (Na2O.11Al2O3).

xvii

Page 18: Makalah Fix 2

Fused Alumina dibuat dengan cara melebur calcined bauxite atau calcined alumina

di electric Arc furnace (EAF). Material yang telah lebur tersebut lalu dicetak

menjadi ingot dan kemudian diremuk. Terdapat beberapa jenis fused Alumina,

yaitu:

- Brown Fused Alumina yang terbuat dari bauksit, selama peleburan pengotor-

pengotor dipisahkan sehingga akan diperoleh kandungan alumina sebesar 94-

97%, pengotor yang tersisa akan memberikan warna coklat.

- White Fused Alumina yang terbuat dari calcined Alumina dan mengandung

alumina sebesar > 99%, material ini bersifat sangat refraktori (> 1900 C),

densitasnya tinggi dan tangguh, bila warnanya pink maka mengandung oksida

Khrom sekitar 2%.

Fused alumina mempunyai kristalisasi yang hamper sempurna sehingga

membuatnya sangat stabil, oleh karena itu mempunyai kekuatan yang sangat bagus

pada temperature tinggi dan ketahanan yang prima terhadap abrasi dan korosi.

Kelebihan umum yang dimiliki refraktori alumina adalah sebagai berikut:

- Kekuatan yang tinggi pada temperatur tinggi.

- Sangat keras.

- Bersifat Amphoter, ketahanan korosi yang bagus terhadap berbagai variasi slag.

- Konduktivitas panasnya lebih tinggi daripada kelompok alumino-silikat.

Kelemahan refraktori alumina :

- Kurang tahan terhadap kejut panas.

3. Silika

Silika membentuk sekitar 60% dari lapisan kerak bumi, sehingga bahan baku

untuk refraktori silica mudah tersedia. Sumber alaminya adalah kwarsa dan tanah

diatomae. Pasir silica adalah bahan baku utama. Pasir dpat berasal dari pantai,

lempung pasir, atau dibuat dengan meremuk batu pasir. Sedangkan tanah diatomae

atau diatomit mengandung rangka-rangka silica dari alga bersel tunggal yang disebut

diatom. Rangka-rangka tersebut tersusun dari silica hidrat dan silica amorf. Setelah

dikalsinasi material bersifat sangat porous dan ringan sehingga bagus digunakan

sebagi material insulator.

Fused silica dibuat dengan melebur pasir murni, hampir sama dengan cara

membuat fused alumina, dengan sedikit perbedaan yaitu disertai quenching terhadap

xviii

Page 19: Makalah Fix 2

material. Produknya bersifat amorf dan mempunyai ekspansi panas yang sangat

rendah, sehingga volumenya sangat stabil. Akan tetapi material hanya dapat

digunakan untuk periode yang panjang pada temperature sampai 1200 C, ketika itu

material gelas akan melunak dan membentuk kristobalit pada 1270 C.

Silika mempunyai banyak polimorf sehingga perubahan fasa akan terjadi bila

memanaskan silica, selain itu juga disertai dengan perubahan volume yang cukup

berarti. Hal ini akan menyebabkan masalah jika memanaskan material yang

mengandung kwarsa.

Penggunaan refraktori silica penggunaannya terus menurun, hal ini

disebabkan oleh perubahan-perubahan yang terjadi pada teknologi steelmaking

dimana membutuhkan refraktori yang mampu mengatasi temperature yang lebih

tinggi. Selain itu juga masalah kesehatan yang berkaitan dengan handling silica

(silikosis) juga turut menyumbang pada penurunan popularitasnya.

Kelebihan umum dari refraktori silica adalah sebagai berikut:

- Masih dapat menanggung beban sampai mendekati titik leburnya.

- Hanya sedikit menyusut sampai 1600 C.

- Tahan terhadap korosi leburan Fe dan slag asam

- Insulator yang baik.

- Sensitif terhadap kejut panas pada 600 C.

-

Kelemahan refractori silica:

- Bila terkena uap air dalam waktu yang lama dapat menyebabkan hancur (crumbling).

- Debu SiO2 dapat menyebabkan maslah kesehatan (Silikosis)

Aplikasi Material Refraktori Dalam bidang Teknik

- Komponen Dapur/Oven (furnace) : Refraktori padat, Isulator, Refraktori cor,

Penanganan logam cair, Elemen pemanas, Perkakas oven.

- Komponen Mesin Otomotif : Busi, Sil pompa, Katup, Rotor turbocharger

- Komponen Gas Turbin : Ruang Bakar, Sudu-sudu turbin, Pemindah panas,

- Penahan Panas : Dinding pesawat ulang alik, Isolator panas, Lapisan penahan panas,

Bahan tahan api

- Komponen tahan aus : Alat-alat potong, Penempa (die), Kran (nozzle), Sil dan

plunyer pompa, Lining dan alat Miling, Abrasif, Pelumas padat, Alat ukur standar

xix

Page 20: Makalah Fix 2

- Keramik Tangguh : benang (fiber), Whisker (fiber), Peralatan golf, Lempengan tahan

peluru, Bantalan, pisau dan gunting

- Keramik Optik : benang optic, Lensa, Laser, Alumina translusen, Dioda, Keramik

luminesen

- Pelapis Keramik: Tahan aus, Tahan korosi, Penghalang panas, Dielektrik, Pelumas,

Katalis.

- Keramik Elektromagnetik: Elemen magnet, Kapasitor, Resistor, IC substrat, Sensor

oksigen, Sel bahan baker, Pompa oksigen, Superkonduktor, Elektroda, Varistor,

Pizoelektrik, Isulator, Termistor, Semikonduktor, Konduktor ion

- Keramik Bangunan : Atap, lantai, Kaca jendela, Semen dan Beton, Gelas keramik,

Terakota, Gerabah, Batu bata

- Biokeramik: Pengganti tulang, Pengganti gigi, Katup jantung, Porselin gigi

- Saringan dan Selaput Keramik : Selaput pemisah cairan, Selaput pemisah gas,

Saringan logam cair

- Keramik Nuklir : Bahan bakar nuklir, Moderator, Pelindung, Kapsul gelas,

Pembungkus bahan bakar nuklir.

2.22 Kaca

Kaca adalah amorf (non kristalin) material padat yang bening dan transparan

(tembus pandang), biasanya rapuh. Jenis yang paling banyak digunakan selama

berabad abad adalah jendela dan gelas minum. Kaca dibuat dari campuran

75% silikon dioksida (SiO2) plusNa2O, CaO, dan beberapa zat tambahan. Suhu

lelehnya adalah 2.000 derajat Celsius.

Kaca merupakan materi bening dan transparan (tembus pandang) yang

biasanya di hasilkan dari campuran silikon atau bahan silikon dioksida(SiO2), yang

secara kimia sama dengan kuarsa (bahasa Inggris: kwarts). Biasanya dibuat dari

pasir. Suhu lelehnya adalah 2000 Derajat Celcius.Jenis kaca yang paling umum di

kenal dan yang telah digunakan sejak berabad-abad silam sebagai jendela dan gelas

minum adalah kaca soda kapur, yang terbuat dari 75% silica (SiO2) ditambah Na2O,

CaO, dan sedikit aditif lain.

Di dalam ilmu pengetahuan, istilah kaca didefinisikan dalam arti yang luas,

kaca dapat dibuat dari paduan bahan yang berbeda: paduan logam, ion-ion yang di

cairkan, molekul cair, dan polimer. Untuk banyak aplikasi seperti; botol, kaca mata,

xx

Page 21: Makalah Fix 2

gelas dll.Kaca memainkan peran penting dalam ilmu pengetahuan dan industri.

Karena struktur kimianya, fisik, dan khususnya sifat optik kaca cocok untuk aplikasi

optik dan bahan Optoelektronik, peralatan laboratorium, isolator termal, bahan

penguat, dan seni kaca (seni, kaca studio).

Dari segi kimia, kaca adalah gabungan dari berbagai oksida anorganik yang

tidak mudah menguap , yang dihasilkan dari dekomposisi dan peleburan senyawa

alkali dan alkali tanah, pasir serta berbagai penyusun lainnya. Kaca memiliki sifat-

sifat yang khas dibanding dengan golongan keramik lainnya. Kekhasan sifat-sifat

kaca ini terutama dipengaruhi oleh keunikan silika (SiO2) dan proses

pembentukannya.

Secara umum, kaca komersial dapat dikelompokkan menjadi beberapa

golongan:

a. Silika lebur.

Silika lebur atau silika vitreo dibuat melalui pirolisis silikon tetraklorida pada

suhu tinggi, atau dari peleburan kuarsa atau pasir murni. Kaca ini sering disebut kaca

kuarsa (quartz glass). Kaca ini mempunyai ciri-ciri nilai ekspansi rendah dan titik

pelunakan tinggi. Karena itu, kaca ini mempunyai ketahanan termal lebih tinggi

daripada kaca lain. Kaca ini juga sangat transparan terhadap radiasi ultraviolet. Kaca

jenis inilah yang sering digunakan sebagai kuvet untuk spektrometer UV-Visible

yang harganya sekitar dua jutaan per kuvet.

2. Alkali silikat

Alkali silikat adalah satu-satunya kaca yang mengandung dua komponen

yang di publikasikan secara komersial. Pada proses pembuatannya pasir dan soda

dilebur bersama-sama, dan hasilnya disebut Natrium silikat. Larutan silikat soda juga

dikenal sebagai kaca larut air (water soluble glass) dan banyak dipakai sebagai

adhesif dalam pembuatan kotak-kotak karton gelombang yang memiliki sifat tahan

api.

3. Kaca soda gamping

Kaca soda gamping (soda-lime glass) merupakan 95 persen dari semua kaca

yang dihasilkan. Kaca ini digunakan untuk membuat segala macam bejana, kaca

lembaran, jendela mobil dan barang pecah belah.

4. Kaca timbal

xxi

Page 22: Makalah Fix 2

Dengan menggunakan oksida timbal sebagai pengganti kalsium dalam

campuran kaca cair, didapatlah kaca timbal (lead glass). Kaca ini sangat penting

dalam bidang optik, karena mempunyai indeks refraksi dan dispersi yang tinggi.

Kandungan timbalnya bisa mencapai 82% (densitas 8,0, indeks bias 2,2). Kandungan

timbal inilah yang memberikan kecemerlangan pada “kaca potong” (cut glass). Kaca

ini juga digunakan dalam jumlah besar untuk membuat bola lampu, lampu reklame

neon, radiotron, terutama karena kaca ini mempunyai tahanan (resistance) listrik

tinggi. Kaca ini juga cocok dipakai sebagai perisai radiasi nuklir.

5. Kaca borosilikat

Kaca borosilikat biasanya mengandung 10 sampai 20% B2O3, 80% sampai

87% silika, dan kurang dari 10% Na2O. Kaca jenis ini mempunyai koefisien ekspansi

termal rendah, lebih tahan terhadap kejutan dan mempunyai stabilitas kimia tinggi,

serta tahanan listrik tinggi. Kaca borosilikat juga digunakan sebagai isolator tegangan

tinggi, dan digunakan juga untuk lensa teleskop seperti misalnya lensa 500 cm di Mt.

Palomer (AS).

6. Kaca khusus

Kaca berwarna , bersalut, opal, translusen, kaca keselamatan, fitokrom, kaca

optik dan kaca keramik semuanya termasuk kaca khusus. Komposisinya berbeda-

beda tergantung pada produk akhir yang diinginkan.

7. Serat kaca (fiber glass)

Serat kaca dibuat dari komposisi kaca khusus, yang tahan terhadap kondisi

cuaca. Kaca ini biasanya mempunyai kandungan silika sekitar 55%, dan alkali lebih

rendah.

Selain itu, ada juga kaca silika yang digunakan di dalam

keteknikanyang mempunyai berbagai substansi yang ditambahkan ke SiO2,

sehingga membuatnya lebih mudah direkayasa, tetapi titik fusinya menjadi lebih

rendah. Kaca-silika di dalam keteknikan diklasifikasikan menjadi tiga kelompok,

yaitu :

1. Kaca alkali tanpa oksida berat. Kaca ini mempunyai titik lebur yang agak rendah.

Pemakaiannya antara lain untuk botol dan kacajendela.

2. Kaca alkali yang mengandung oksida berat. Kaca ini mempunyai sifat kelistrikan

yang tinggi dibandingkan dengan kaca alkali kelompok 1. Kaca flint ditambah

xxii

Page 23: Makalah Fix 2

dengan PbO atau kaca crown ditambah dengan BaO digunakan sebagai kaca optik.

Kaca khusus untuk bahan dielektrik kapasitor adalah kaca flint yang disebut minos.

Di antara kaca-kaca crown terdapat jenis yang disebut pireks. Pireks mempunyai

koefisien thermal 33. 10-7 per oC dan mampu menahan perubahan suhu yang

mendadak.

3. Kaca non alkali.Penggunaan kaca ini adalah sebagai kaca optik dan bahan isolasi

listrik. Beberapa jenis kaca dari kelompok ini mempunyai titik pelunakan yang

sangat tinggi.

Sifat-Sifat Kaca

1. Massa jenis kaca berkisar antara 2 hingga 8,1 g/cm3.

2. Kekuatan tekannya 6000 hingga 21000 kg/cm2.

3. Kekuatan tariknya 1 hingga 300 kg/cm2. Karena kekuatan tariknya relatif kecil, maka

kaca adalah bahan yang regas. Walaupun kaca adalah substansi berongga, tetapi

tidak mempunyai titik leleh yang tegas, karena pelelehannya adalah perlahan-lahan

ketika suhu pemanasan dinaikkan.

4. Titik pelembekan kaca berkisar antara 500 hingga 1700° C. Makin sedikit kandungan

SiO2 makin rendah titik pelembekan kaca. Demikian pula halnya dengan muai

panjang (α), makin banyak kadar SiO2 yang dikandungnya akan makin kecil α nya.

5. Muai panjang untuk kaca berkisar antara 5,5. 10-7 hingga 150. 10-7 per derajat

celcius. Nilai dari angka muai panjang adalah sangat penting bagi suatu kaca dalam

hubungannya dengan kemampuan kaca menahan perubahan suhu. Piranti dari kaca

yang dipanaskan atau didinginkan secara tiba-tiba akan meregang. Hal ini

disebabkan distribusi suhu yang tidak merata pada lapisan luarnya dan keadaan

tersebut menyebabkan piranti retak.

Jika kekuatan tarik piranti kaca lebih rendah dari kekuatan tekannya, maka

pendinginan yang mendadak pada permukaannya akan lebih memungkinkan

terjadinya keretakan dibandingakan dengan pemanasan yang tiba-tiba. Kaca silika

jenis Red-Hot akan lebih aman dalam hal pendinginan atau pemanasan tiba-tiba

karena kaca jenis ini mempunyai α yang sangat rendah. Piranti kaca yang dindingnya

tipis, ketahanannya terhadap perubahan panas mendadak lebih baik dibandingkan

dengan piranti kaca yang dindingnya tebal. Hal ini karena dipengaruhi faktor

xxiii

Page 24: Makalah Fix 2

kerataan pemuaian permukaan kaca bagian luar dan dalam dinding piranti adalah

tidak sama.

Kaca yang digunakan untuk suatu perangkat dan pada perangkat tersebut

terdapat juga logam, misalnya : lampu pijar dan tabung sinar katode, maka nilai α

nya harus disesuaikan, yaitu harus rendah karena selalu bekerja pada suhu yang

cukup tinggi. Dengan demikian, maka tidak terjadi keretakan di bagian kacanya pada

waktu perangkat tersebut digunakan.

Kemampuan larut kaca terhadap bahan lain akan bertambah sesuai dengan

kenaikkan suhunya. Kaca yang mempunyai kekuatan hidrolik rendah ketahanan

permukaannya pada media yang lembab adalah kecil. Kaca silika mempunyai

ketahanan hidrolik paling tinggi. Kekuatan hidrolik akan sangat berkurang jika kaca

diberi alkali. Pada kenyataannya, kaca silika adalah tidak peka terhadap asam kecuali

asam fluorida. Pada pabrikasi kaca, asam fluorida digunakan untuk membuat kaca

embun.

Pada umumnya kaca tidak stabil terhadap pengaruh alkali. Sifat-sifat elektris

dari kaca dipengaruhi oleh komposisi dari kaca itu sendiri. Kaca yang digunakan

untuk teknik listrik pada suhu normal diperlukan syarat-syarat antara lain : resitifitas

berkisar antara 108 hingga 1017 Ω-cm, permitivitas relatif єr berkisar antara 3,8

hingga 16,2, kerugian sudut dielektriknya 0,003 hingga 0,01, tegangan break-down

25 hingga 50 kV/mm.Kaca silika mempunyai sifat kelistrikan yang paling baik. Pada

suhu kamar, besarnya resitivitas adalah 107 Ω-cm, єr 3,8 dan sudut dielektriknya

pada 1 MHZ adalah 0,0003. Jika kaca silika ditambahkan natrium atau kalium, maka

resitivitasnya akan turun, sudut dielektriknya naik sedikit.

Sering kali oksida logam alkali ditambahkan pada pembuatan kaca dengan

maksud agar sifat-sifat kaca menjadi lebih baik. Oksida-oksida tersebut dimasukkan

ke dalam kaca sebagai pemurnian bahan-bahan mentah. Keberadaan natrium dalam

kaca adalah lebih tidak menguntungkan dari kalium. Karena ion Na adalah sangat

kecil ukurannya dan sangat mudah bergerak di dalam medan listrik. Itulah sebabnya

mengapa Na dapat menambah konduktifitas kaca. Kaca yang mengandung oksida-

oksida dua logam alkali yang berbeda dimungkinkan mempunyai sifat isolasi yang

lebih tinggi dibandingkan jika kuantitas oksidanya hanya mengandung 1 bagian dari

xxiv

Page 25: Makalah Fix 2

kuantitas oksida dua logam (efek netralisasi atau polialkalin). Kemampuan isolasi

kaca juga dapat lebih baik jika ditambah PbO atau BaO.

Adapun beberapa sifat-sifat lain dari kaca secara umum. Sifat-sifat tersebut adalah:

- Padatan amorf (short range order).

- Berwujud padat tapi susunan atom-atomnya seperti pada zat cair.

- Tidak memiliki titik lebur yang pasti (ada range tertentu)

- Mempunyai viskositas cukup tinggi (lebih besar dari 1012 Pa.s)

- Transparan, tahan terhadap serangan kimia, kecuali hidrogen fluorida. Karena

itulah kaca banyak dipakai untuk peralatan laboratorium.

- Efektif sebagai isolator.

- Mampu menahan vakum tetapi rapuh terhadap benturan.

Aplikasi Kaca Pemakaian kaca antara lain :

1. Pembuatan bola lampu, tabung elektronik, penyangga filament. Titik pelunakan kaca

ini tidak terlalu tinggi, muai panjangnya hendaknya dibuat mendekati muai panjang

logam maupun paduannya yang disangga. Logam yang dimaksud adalah wolfram,

molibdenum.

2. Untuk bahan dielektrik pada kapasitor. Minos adalah salah satu jenis kaca

permeabilitas relatif tinggi yaitu 7,5, sudut kerugian dielektrik (tan δ) kecil pada

frekuensi 1MHz, suhu 20oC, tan δ = 0.0009 pada frekuensi 1MHz, suhu 200oC, tan

δ = 0,0012. Kaca minos mempunyai α = 8,2 . 107 per oC. massa jenis 3,6 g/cm3.

3. Untuk membuat berbagai isolator. Misalnya isolator penyangga, isolator antena,

isolator len, dan isolator bushing. Untuk penggunaan ini, selain sifat kelistrikan yang

baik juga dituntut mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi, tahan terhadap

perubahan suhu yang mendadak, dan tahan terhadap pengaruh kimia. Jenis kaca yang

digunakan untuk keperluan ini antara lain kaca silika, pireks kalium-natrium.

4. Pelapisan logam. Salah satu jenis kaca adalah enamel (bukan enamel vernis). Enamel

dalam hal ini dapat digunakan untuk pelapisan logam atau benda lain sejenisnya,

misalnya dudukan lampu, reflektor, barang-barang dekoratif yang tujuannya untuk

mendapatkan permukaan yang lebih bagus. Enamel juga dapat digunakan sebagai

isolasi listrik, yaitu untuk melapisi resistor tabung (kawat yang dililitkan pada tabung

tersebut adalah resistor, antara lain : nikrom, konstantan).

xxv

Page 26: Makalah Fix 2

Dalam hal ini, enamel dileburkan dan kemudian tabung keramik yang sudah

dililiti kawat tersebut dicelupkan sehingga sela-sela di antara lilitan diisi enamel.

Tujuannya di samping untuk mengisolasi lilitan, juga melindungi lilitan terhadap

uap, debu, dan oksidasi udara pada suhu kerja yang tinggi. Enamel dipabrikasi

dengan meleburkan komponen-komponennya yang halus, kemudian dituangkan

sedikit demi sedikit dalam keadaan meleleh ke dalam air yang dingin hingga

membentuk seperti bola, selanjutnya dihaluskan menjadi bubuk.

Pemakaian enamel untuk pelapisan dapat dilakukan dengan cara kering

maupun basah. Pada pelapisan kering, perangkat yang akan dilapisi dipanasi hingga

suhu tertentu kemudian dimasukkan ke dalam bubuk enamel. Dengan demikian maka

bubuk di sekelilingnya akan meleleh dan melapisi perangkat tersebut. Proses ini

diulang berkali-kali hingga diperoleh ketebalan lapisan yang diinginkan. Pada

pelapisan basah, mula-mula enamel diaduk dengan air sehingga menjadi bubur

enamel yang digunakan untuk melapisi perangkat yang dimaksud. Selanjutnya

perangkat yang sudah dilapis tersebut dikeringkan, lalu dipanaskan dengan oven

sehingga enamel meleleh dan dengan demikian melapisi perangkat.

Untuk keperluan pelapisan ini, koefisien muai panjang enamel harus

diusahakan sama dengan muai panjang perangkat yang dilapisi. Komponen elamen

untuk pelapisan resistor tabung (kaca boron-timah hitam dengan mangan peroksida)

adalah sangat sederhana yaitu : 27% PbO, 70% H3BO3 dan 3% MnO2. Titik lebur

enamel ± 600oC. Enamel akan hilang warnanya dan sebagian akan melarut jika

direndam dalam air dalam waktu yang lama. Untuk menambah ketahanan enamel

terhadap air dan panas biasanya ditambahkan pasir kuarsa. Sedangkan untuk

menambahkan kemampuan lekatnya, enamel yang digunakan untuk melapisi baja

atau besi tulang, ditambah Ni dan Co.

5. Fiber Optic (Serat optik) adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik

yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat

lain. Cahaya yang ada di dalam serat optik sulit keluar karena indeks bias dari kaca

lebih besar daripada indeks bias dari udara. Sumber cahaya yang digunakan adalah

laser karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit. Serat optik terdiri dari 2

bagian, yaitu cladding dan core. Cladding adalah selubung dari core. Cladding

xxvi

Page 27: Makalah Fix 2

mempunyai indek bias lebih rendah dari pada core akan memantulkan kembali

cahaya yang mengarah keluar dari core kembali kedalam core lagi.

Bahan baku kaca

Walupun terdapat ribuan macam formulasi kaca yang di kembangkan dalam

30 tahun terakhir namum perlu di catat bahwa pasir kaca, gamping, silika, dan soda

masih merupakan bahan baku dari 90 persen dari seluruh kaca yang di produksi di

dunia.

1. Pasir

Pasir yang di gunakan haruslah kuarsa yang hampir murni, oleh karena itu, lokasi

pabrik kaca biasanya di tentukan oleh lokasi endapan pasir kaca,kandungan besinya

tidak boleh melebihi 0,45 % untuk barang gelas pecah belah atau 0,015 % untuk kaca

optik, sebab kandungan besi ini bersifat merusak warna kaca pada umumnya.

2. Soda (Na2O)

Soda terutam di dapat soda abu padat Na2 CO3. sunber lainnya adalah bikarbonat,

kerak garam, dan natrium nitrat.yang tersebut terakhir ini sangat berguna untuk

mengoksidasi besi dan unutk mempercepat pencairan.

3. Kaca Soda Gamping (soda lime glass)

Merupakan 95 % dari semua kaca yang di hasilkan. Kaca ini di gunkan untuk

membuat segala macam bejana, kaca lembaran, jendelamobil, atau lain-lain, gelas

atau barang pecah belah

b. Bahan Tambahan

Sebagai fluks dari silika, di pakai soda abu, kerak garam, batu gamping dan

gamping. Di samping itu, banyak pula di pakai oksida timbal, abu mutiara (kalsium

karbonat), salpeter, boraks, asam borat, asam trioksida, feldspar, dan fluorspar

bersam berbagai oksida, karbonat serta garam-garam logam lain untuk membuata

kaca berwarna.

Dalam operasi penyelesaian, banyak pula di pakai berbagai produk lain seperti

abrasif dan asam fluorida.

- Feldspar

Mempunyai rumus umum P2O.Al2O3 6SiO2.feldspsr mempunyai banyak keunggulan

di banding produk lain, karena murah, murni dan dapat di lebur dan seluruhnya

terdiri dari oksidasi pembentuk kaca

xxvii

Page 28: Makalah Fix 2

- Borax

Borax adalh perawis tambahan yang menambahkan Na2O dan boron oksida kepada

kaca. Walaupun jarang di pakai dalam kaca jendela atau kaca lembaran, boraks

sekarang banyak di gunkan di dalam berbagai jenis kaca pengemas.

- Kerak Garam ( salt cake )

Sudah lama digunakan dalm perawis tambahan pada pembuatan kaca, demikian pula

beberapa sulfat lain amonium sulfat dan barium sulfat, dan sering di tentukan pada.

Kerak garam ini di perkirakan dapat membersihkan buih yang mengganggu pada

tanur tangki. Sulfat ini harus di pakai bersama karbon agar tereduksi menjadi sulfit.

- Arsen Trioksida

Dapat pula di tambahkan untuk menghilangkan gelombang-gelombang dalam kaca.

- Nitrat

Baik dari natrium maupun kalium di gunkan untuk mengoksidasi besi sehingga tidak

terlalu kelihatan pada kaca produk.

- Kalium Nitrat

Digunakan pada berbagai jenis kaca meja, kaca dekorasi dan kaca optik.

- Kulet (Cullet)

Adalah kaca hancuran yang di kumpulkan dari barang-barang rusak, pecahan kaca

beling dan berbagai kaca limbah. Bahan ini dapat di pakai 10% atau bahkan sampai

80% dari muatan bhan baku.

- Blok Refraktori

- Zirkon, alumina, mulit, mulit alumina sinter dan zirkonia alumina elektrokast banyak

di gunakan sebagai refraktor pada tanki kaca.

c. Bahan Bakar

Pada proses peleburan kaca sarana yang di gunakan adalah api yang sangat

panas untuk memanaskan tungku pemanas agar kaca dapat melelbur sesuai dengan

suhu yang di inginkan atau tergantung pada jenis bahan yang di kehendaki.

PROSES PEMBUATAN

Urutan proses pembuatan kaca pada umumnya dapt di pecah-pecah menjadi

langkah-langkah sebagai berikut :

1. Transportasi bahan baku ke pabrik

xxviii

Page 29: Makalah Fix 2

2. Pengaturan ukuran bahn baku

3. Penimbunan bahan baku

4. Pengangkutan, penimbangan, dan pencampuran bahn baku, dan

pemuatannya ke tanur kaca

5. Reaksi pembentukan kaca di dalm tanur

6. Penghematan kalor melalui regenarasi dan rekuperasi

7. Pembuatan bentuk produk kaca

8. Penyelesaian produk kaca

langkah-langkah tersebut di lakukan dalam pabrik kaca modern dengan

menggunakan peralatan otomatis unutk produksi secar kontinyu, dan tidak lagi

dengan sekop dan gerobak sebagaimana halnya dengan pabrik-pabrik lama. Namun,

dalam pabrik modern itu, pengisian tanur-tanur kecil masih di lakukan dengan tangan

sehingga banyak sekali menimbulkan debu beterbangan dimana-mana.

Kecenderungan dewasa ini adalh unutk menggunakn sistem transportasi dan

pencampuran secara tumpak dan mekanis yang tertutup sama sekali sehingga tidak

ada lagi debu yang berterbangan selama penanganan kaca atau bahn bakunya.

A. Proses Bahan Baku Menjadi Produk

Prosedur pembuatan kaca dapat di bagi menjadi empat tahap utama yaitu :

1. PeleburanTanur kaca dapat di klasifikasikan sebagai tanur periuk dan tanur tanki.

Tanur periuk (pot furnace), dengan kapasitas sekitar 2 t atau kurang dapt di gunakan

secara menguntungkana untuk membuat kaca khusus dalam jumlah kecil di mana

tumpak cair itu harus di lindungi terhadap hasil pembakaran. Tanur ini digunakann

dalam pembuatan kaca optik dan kaca seni melalui proses cetak. Periuknya

sebetulnya ialah suatu cawan yang terbuat dari lempung pilihan atau platina. Sulit

sekali melebur kaca didalm bejana ini tanpa produknya terkontaminasi atau tanpa

sebagian bejana itu sendiri meleleh, keculai biola bejana itu terbuat dari bejana

platina. Dalam tanur tanki (tank furnace), bahan tumpak itu dimuat ke satu ujung

suatu tanki besar yang di muat ke sutu ujung suatu tanki besar yang terbuat dari blok-

blok reflaktor, di antaranya ada yang berukuran 38 X 9 X 1,5 m dengan kapasitas

kaca cair sebesar 1350 t. Kaca itu membentuk kolam di dasar tanur itu, sedang nyala

api menjilat berganti darti satu sisi ke sisi lain. Kaca halusan (fined glass) di

kerjakan dari ujung lain tanki itu, operasinya kontinyu. Dalam t5anur jenis ini,

xxix

Page 30: Makalah Fix 2

sebagaimana juga dalam tanki periuk, dindingnya mengalami korosi karena kaca

panas, kulaitas panas dan umur tanki bergantung pada kualitas blok kontruksi.

Karena itu, perhatian biasanya di tujukan pada reflaktori tanur kaca. Tanur tanki

kecil disebut tanki harian (day tank) dan berisi persediaaan kaca cair untuk satu hari

sebanyak 1 t sampai 10 t. Tanki ini di panasi secara elektrotermal atau dengan gas.

Tanur-tanur yang disebautkan di atas adalah tergolong tanur regenerasi (regenerative

furnace) dan beroperasi dalam dua siklus dengan dua perangkat ruang berisis

susunan bata rongga. Gas nyala setelah memberiakan kalornya pada waktu melalui

tanur berisi akca cair, megalir ke bawah melalui satu perangkat ruang yang diisi

penuh denagn pasangan baja terbuka atau bata rongga (checkerwork). Sebagian besar

dari kandungan kalor sensibel gas keluar dari situ , dan isian itu berkisar antara

15000C di dekat pintu keluar. Bersamaan dengan itu, udara di panaskan dengan

melewatkannya melalui ruang regemerasi yang telah di panaskan sebelumnya dan

telah di campur denagn gas bahan bakar yang telah terbakar, sehingga suhu nyalanya

menjadi lebih tinggi lagi, (di bandingkan dengan jika udara tidak di panaskan terlebih

dahulu). Pada selang waktu yang teratur, yaitu antara 20 sampai 30 menit, aliran

campuran udar bahan bakar, atau siklus itu di balik, dan sekarang masuk tanur dari

ujung yang berlawanan melaui isian yang tealh mendapat pemanasan sebelumnya,

kemudian melalui isian semula, dan mencapai suhu yang lebih tinggi. Suhu tanur

yang baru mulai berproduksi hanya dapat di naikkan sedikit demi sedikit setiap hari,

tergantung kepada kemampuan reflaktorinya menampung ekspansi. Bila tanur

regenerasi itu sudah di panaskan, suhunya harus di pertahankan sekurang-kurangnya

12000C setiap waktu. Kebanyakan kalor hilang dari tanur melalui radiasi, dan hanya

sebagian kecil yang termanfaatkan untuk pencairan. Tanpa membiarkan dindingnya

sedikit karena radiasi, suhu akan menjadi terlalu tinggi sehingga kaca cair itu dapat

menyerang dinding dan melarutkannya. Untuk mengurangi aksi kaca cair, pada

dinding tanur kadang-kadang di pasang pipa air pendingin.

Pasir 45,4 gamping 6,8

Soda abu 16 kulet 22,7

Kerak garam 4,5 other 0,5-1,0

Serbuk batu bara 0,2

Tabel 2.1 Kandungan bahan dalam proses peleburan

xxx

Page 31: Makalah Fix 2

2. Pembuatan Bentuk atau Pencetakan

Kaca dapat di bentuk dengan mesin atau denagn cetak tangan. Faktor yang

terpenting yang harus di perhatikan dalam cetak mesin (machine molding) ialah

bahwa rancang mesin itu haruslah sedemikian rupa sehingga percetakan barang kaca

dapat di selesaikan dalm tempo beberapa detik saja. Dalam waktu yang sangat

singkat itu kaca berupa dari zat cair viscos menjadi zat cair yang berwarna bening.

Jadi, jelas sekali bahwa masalh rancang yang harus di selesaikan, seperti aliran kalor

stabilitas logam, dan jarak bebas bantalan merupakan masalh yang rumit sekali.

Keberhasilan mesin cetak kaca merupakan prestasi besar bagi para insinyur kaca.

Dampak Positif dari kaca

Dengan adanya perusahaan pembuatan kaca dan semakin majunya alat yang

di cipatakan para insinyur maka sudah pasti akan menciptakan lapangan pekerjaan

baru bagi para penganggur yang ada di sekeliling perusahaan tersebut, dan juga dapat

bermanfaat bagi orang-orang sipil atau para arsitek dalam mengembangkan suatu ide

dalam perancangan bangunan. Dan dapt pula berguna bagi perusahaan otomotif

karena kaca sekarang tidak hanya sebagi kaca hiasan tetapi juga sebagai kaca

pelindung.

Dampak Negatif Kaca

Dengan makin besarnya perusahaan kaca ini maka akan sangat menganggu

lingkungahn karena proses pembuatan kaca ini pasti mempunyai limbah yang sangat

berbahaya bagi kelangsungan hidup manusia dan juga hewan yang ada di sekitarnya.

Sudah tentu semua ekosistem kana berubah baik dari struktur tanah ataupun air,

tetapi ini tidak langsung terjadi sangat cepat tetapi secara berlahan-lahan.

2.23 Plastik

Plastik adalah suatu polimer yang mempunyai sifat-sifat unik dan luar biasa.

Polimer adalah suatu bahan yang terdiri dari unit molekul yang disebut monomer. Jika

monomernya sejenis disebut homopolimer, dan jika monomernya berbeda akan

menghasilkan kopolimer. Polimer alam yang telah kita kenal antara lain : selulosa,

protein, karet alam dan sejenisnya. Pada mulanya manusia menggunakan polimer alam

hanya untuk membuat perkakas dan senjata, tetapi keadaan ini hanya bertahan hingga

akhir abad 19 dan selanjutnya manusia mulai memodifikasi polimer menjadi plastik.

Plastik yang pertama kali dibuat secara komersial adalah nitroselulosa. Material plastik

xxxi

Page 32: Makalah Fix 2

telah berkembang pesat dan sekarang mempunyai peranan yang sangat penting dibidang

elektronika, pertanian, tekstil, transportasi, furniture, konstruksi, kemasan kosmetik,

mainan anak – anak dan produk – produk industri lainnya.

plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik. Mereka

terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan bisa juga terdiri dari

zat lain untuk meningkatkan performa atau ekonomi. Ada beberapa polimer alami

yang termasuk plastik. Plastik dapat dibentuk menjadi film atau fiber sintetik. Nama

ini berasal dari fakta bahwa banyak dari mereka "malleable", memiliki

properti keplastikan. Plastik didesain dengan variasi yang sangat banyak dalam

properti yang dapat menoleransi panas, keras, "reliency" dan lain-lain. Digabungkan

dengan kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan

memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri.

Plastik adalah polimer; rantai panjang atom mengikat satu sama lain. Rantai

ini membentuk banyak unit molekul berulang, atau "monomer". Plastik yang umum

terdiri dari polimer karbon saja atau dengan oksigen, nitrogen, chlorine atau belerang

di tulang belakang. (beberapa minat komersial juga berdasar silikon). Tulang-

belakang adalah bagian dari rantai di jalur utama yang menghubungkan unit

monomer menjadi kesatuan. Untuk mengeset properti plastik grup molekuler

berlainan "bergantung" dari tulang-belakang (biasanya "digantung" sebagai bagian

dari monomer sebelum menyambungkan monomer bersama untuk membentuk rantai

polimer). Pengesetan ini oleh grup "pendant" telah membuat plastik menjadi bagian

tak terpisahkan di kehidupan abad 21 dengan memperbaiki properti dari polimer

tersebut.

Plastik dapat digolongkan berdasarkan:

Sifat fisikanya

Termoplastik. Merupakan jenis plastik yang bisa didaur-ulang/dicetak lagi

dengan proses pemanasan ulang. Contoh: polietilen (PE), polistiren (PS), ABS,

polikarbonat (PC)

Termoset. Merupakan jenis plastik yang tidak bisa didaur-ulang/dicetak lagi.

Pemanasan ulang akan menyebabkan kerusakan molekul-molekulnya. Contoh:

resin epoksi, bakelit, resin melamin, urea-formaldehida

xxxii

Page 33: Makalah Fix 2

Kinerja dan penggunaanya

Plastik komoditas

sifat mekanik tidak terlalu bagus

tidak tahan panas

Contohnya: PE, PS, ABS, PMMA, SAN

Aplikasi: barang-barang elektronik, pembungkus makanan, botol minuman

Plastik teknik

Tahan panas, temperatur operasi di atas 100 °C

Sifat mekanik bagus

Contohnya: PA, POM, PC, PBT

Aplikasi: komponen otomotif dan elektronik

Plastik teknik khusus

Temperatur operasi di atas 150 °C

Sifat mekanik sangat bagus (kekuatan tarik di atas 500 Kgf/cm²)

Contohnya: PSF, PES, PAI, PAR

Aplikasi: komponen pesawat

Berdasarkan jumlah rantai karbonnya

1 ~ 4 Gas (LPG, LNG)

5 ~ 11 Cair (bensin)

9 ~ 16 Cairan dengan viskositas rendah

16 ~ 25 Cairan dengan viskositas tinggi (oli, gemuk)

25 ~ 30 Padat (parafin, lilin)

1000 ~ 3000 Plastik (polistiren, polietilen, dll)

Berdasarkan sumbernya

Polimer alami : kayu, kulit binatang, kapas, karet alam, rambut

Polimer sintetis:

Tidak terdapat secara alami: nylon, poliester, polipropilen, polistiren

Terdapat di alam tetapi dibuat oleh proses buatan: karet sintetis

Polimer alami yang dimodifikasi: seluloid, cellophane (bahan dasarnya dari

selulosa tetapi telah mengalami modifikasi secara radikal sehingga

kehilangan sifat-sifat kimia dan fisika asalnya)

xxxiii

Page 34: Makalah Fix 2

Sekarang ini utamanya ada enam komoditas polimer yang banyak digunakan,

adalah polietilena, polipropilena, polivinil klorida, polietilena tereftalat, polistirena,

danpolikarbonat. Mereka membentuk 98% dari seluruh polimer dan plastik yang

ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Masing-masing dari polimer tersebut

memiliki sifat degradasi dan ketahanan panas, cahaya, dan kimia.

Manfaat dan kegunaan jenis-jenis plastik, berikut beberapa jenis plastik dan

kegunaanya:

1. PETE atau PET Polyethylene terephthalate)

Produk berbahan dasar plastik PETE/PET memiliki kode angka 1 di dalam segitiga

seperti yang bisa kita jumpai pada botol minuman, botol minyak sayur, botol kecap,

saus tomat dan sambal maupun tempat makan tahan panas/ovenproof. Kode angka

yang biasanya diguncDisarankan bahwa produk jenis-jenis plastik ini hanya

digunakan sekali pakai saja karena kandungan bahan kimia dalam produk plastik ini

yaitu antimoni trioksida dapat berpengaruh buruk terhadap kesuburan seseorang,

menyebabkan munculnya iritasi pada kulit serta iritasi pada saluran pernafasan. Jenis

plastik ini dapat didaur ulang menjadi furniture, mainan, karpet maupun wadah baru.

2. HDPE (High Density Pelyethylene)

Produk plastik HDPE memiliki kode angka 2. Biasa kita jumpai sebagai botol jus

atau susu cair, galon air minum, kantong plastik atau plastik kresek, tutup plastik

maupun berbagai wadah yang terbuat dari plastik. Sifat jenis-jenis plastik yang satu

ini adalah tidak terlalu lentur dan bersifat keras. Produk dengan plastik jenis ini juga

sebaiknya hanya digunakan sekali saja.

3. PVC (Polyvinyl Chlorida)

Jenis plastik yang satu ini sulit untuk didaur ulang. Sifatnya kuat serta keras. Tidak

disarankan sebagai pembungkus makanan karena mengandung bahan kimia yaitu

DEHA (dyethylhydroxylamine) yang berpotensi merusak hati maupun ginjal.

Umumnya jenis plastik ini akan diolah kembali menjadi tikar, alas duduk dan lain

sebagainya. Angka 3 merupakan kode untuk jenis plastik yang satu ini.

4. LDPE (Low Density Poly Ethylene)

Merupakan jenis plastik yang terbuat dari bahan dasar minyak bumi atau biasa

disebut dengan termoplastik dengan kode angka 4. Resistensi plastik LDPE terhadap

bahan kimia tergolong baik sehingga dapat digunakan sebagai plastik kemasan

xxxiv

Page 35: Makalah Fix 2

makanan selain juga digunakan sebagai tong sampah, tas plastik, pakaian maupun

furniture.

5. PP (Polypropylene)

Merupakan jenis plastik yang paling baik untuk digunakan sebagai tempat makanan

maupun minuman terutama untuk bayi dan balita karena aman dan tidak bereaksi

terhadap bahan kimia. Kode angka 5 mewakili plastik PP. Jenis plastik ini dapat

didaur ulang menjadi nampan, sapu, garpu dan lain sebagainya.

6. PS (Polystyrene)

Merupakan jenis plastik yang sebaiknya dihindari karena mengandung benzene yang

berpotensi menyebabkan kanker. Umumnya digunakan sebagai tempat makan atau

minum yang berupa Styrofoam selain untuk tempat minum sekali pakai. Kode angka

untuk jenis plastik ini adalah 6. Anda juga dapat mengenali plastik PS melalui proses

pembakaran yaitu api yang dihasilkan berwarna jingga kekuningan serta

meninggalkan jelaga berwarna hitam.

5. ABS (Acylonitrile butadiene styrene)

Acrylonitrile butadiene styrene (akrilonitril butadiene stirena, ABS)

termasukkelompok engineering thermoplastic yang berisi 3 monomer pembentuk.

Akrilonitrilbersifat tahan terhadap bahan kimia dan stabil terhadap panas. Butadiene

member perbaikan terhadap sifat ketahanan pukul dan sifat liat (toughness). Sedangkan

stirenamenjamin kekakuan (rigidity) dan mudah diproses. Beberapa grade ABS ada juga

yangmempunyai karakteristik yang berfariasi, dari kilap tinggi sampai rendah dan dari

yangmempunyai impact resistance tinggi sampai rendah. Berbagai sifat lebih lanjut juga

dapatdiperoleh dengan penambahan aditif sehingga diperoleh grade ABS yang

bersifatmenghambat nyala api, transparan, tahan panas tinggi, tahan terhadap sinar UV,

dll.

ABS mempunyai sifat-sifat :

- tahan bahan kimia - biaya proses rendah

- liat, keras, kaku - dapat direkatkan

- tahan korosi - dapat dielektroplating

- dapat didesain menjadi berbagai bentuk.

- memberi kilap permukaan yang baik

xxxv

Page 36: Makalah Fix 2

ABS dapat diproses dengan tehnik cetak injeksi, ekstrusi, thermoforming,

cetaktiup, roto moulding dan cetak kompresi. ABS bersifat higroskopis, oleh karena itu

harusdikeringkan dulu sebelum proses pelelehan.

Penggunaannya :

1. Peralatan

Karena keunggulan sifat-sifatnya maka banyak digunakan membuat peralatan

seperti :hair dryer, korek api gas, telepon, intercom, body dan komponen mesin ketik

elektronikmaupun mekanik, mesin hitung, dll.

2. Otomotif

Karena sifatnya yang ringan, tidak berkarat, tahan minyak bumi, maka ABS

digunakanuntuk radiator grill, rumah-rumah lampu, emblem, horn grill, tempat kaca

spion, dll.

3. Barang-barang tahan lama :

ABS dengan grade tahan nyala api digunakan untuk cabinet TV, kotak

penutupvideo, dll.

Grade tahan pukul pada suhu rendah dan tahan fluorocarbon dapat digunakan

untukpintu dan body kulkas.

Penggunaan lain : komponen AC, kotak kamera, dudukan kipas angina meja, dll.

4. Bangunan dan perumahan : dudukan kloset, bak air, frame kaca, cabinet, kran

air,gantungan handuk, saringan, dll.

5. Elektroplated ABS : regulator knob, pegangan pintu kulkas, pegangan paying,

sparepartskendaraan bermotor, tutup botol, dll.

Jenis Plastik lain

Sifat-sifat umum dari poli stirena :

1. Sifat mekanis

Sifat-sifat mekanis yang menonjol dari bahan ini adalah kaku, keras, mempunyai

bunyi seperti metallic bila dijatuhkan.

2. Ketahanan terhadap bahan kimia

Ketahanan PS terhadap bahan-bahan kimia umumnya tidak sebaik ketahanan

yang dipunyai oleh PP atau PE. PS larut dalam eter, hidrokarbon aromatic dan

chlorinated hydrocarbon. PS juga mempunyai daya serap air yang rendah, dibawah

o,25 %.

xxxvi

Page 37: Makalah Fix 2

3. Abrasion resistance

PS mempunyai kekuatan permukaan relative lebih keras dibandingkan dengan

jenis termoplastik yang lain. Meskipun demikian, bahan ini mudah tergores.

4. Transparansi

Sifat optis dari PS adalah mempunyai derajat transparansi yang tinggi, dapat

melalui semua panjang gelombang cahaya (90%). Disamping itu dapat

memberikan kilauan yang baik yang tidak dipunyai oleh jenis plastic lain, dimana

bahan ini mempunyai indeks refraksi 1,592.

5. Sifat elektrikal

Karena mempunyai sifat daya serap air yang rendah maka PS digunakan untuk

keperluan alat-alat listrik. PS foil digunakan untuk spacers, slot liners dan covering

dari kapasitor, koil dan keperluan radar.

6. Ketahanan panas

PS mempunyai softening point rendah (90oC) sehingga PS tidak digunakan

untuk pemakaian pada suhu tinggi, atau misalnya pada makanan yang panas. Suhu

maksimum yang boleh dikenakan dalam pemakaian adalah 75oC. Disamping itu, PS

mempunyai sifat konduktifitas panas yang rendah.

7. Untuk plastik dengan kode angka 7 biasanya dibagi menjadi 4 jenis yaitu :

- ABS (acrylonitrile butadiene styrene)

- Merupakan bahan utama pembuatan pipa dan mainan lego atau brick. Jenis

plastik ini juga aman digunakan sebagai kemasan makanan dan minuman.

- SAN (styrene acrylonitrile)

- Dapat kita jumpai pada produk-produk seperti mangkuk mixer, penyaring kopi,

pembungkus termos, piring dan alat makan lain, serta sikat gigi.

- PC (polycarbonate)

- PC (Jenis plastik ini mengandung Bisphenol_A yang tidak baik untuk kesehatan

tubuh terutama pada bayi dan anak-anak. Sayangnya, plastik jenis ini banyak

digunakan sebagai botol minum anak, kaleng kemasan makanan dan minumanm

aupun kaleng kemasan susu.

- Nylon Merupakan jenis plastik yang kuat dan tidak dianjurkan bersentuhan

dengan makanan dan minuman.

xxxvii

Page 38: Makalah Fix 2

Berdasarkan informasi di atas, dapat kita tarik kesimpulan bahwa jenis-jenis

plastik yang aman untuk kita gunakan sebagai wadah makanan dan minuman adalah

plastik dengan kode angka 2, 4, 5, ABS dan SAN. Untuk jenis-jenis plastik yang lain

sebaiknya hanya digunakan sekali pakai saja.

Plastik adalah hasil pengolahan minyak mentah, sifat-sifat plastik adalah sebagai berikut

:

1. Tidak tembus air;

2. Mudah dibentuk dan dicetak;

3. Ringan;

4. Tidak mudah pecah;

5. Mudah terbakar;

6. Lentur;

7. Tembus pandang;

8. Isolator panas dan listrik

Berdasarkan sifatnya kegunaan plastik adalah sebagai berikut :

1. Bahan dasar wadah, seperti ember, gelas, dan kantong plastik karena sifatnya

yang tidak tembus air dan ringan;

2. Bahan pembuatan payung karena sifatnya yang tidak tembus air;

3. Bahan dasar pembuatan mainan anak karena sifatnya yang mudah dibentuk dan

mudah dicetak;

4. Bahan pegangan peralatan dapur karena sifatnya yang isolator panas;

Proses pembuatan plastik

a. Proses injection molding

Termosplastik dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah hopper

kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis (karena gaya gravitasi) dimana ia

xxxviii

Page 39: Makalah Fix 2

dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat

perputaran skrup injeksi. Plastik yang sudah meleleh diinjeksikan oleh skrup injeksi (

yang juga berfungsi sebagai plunger) melalui nozzle kedalam cetakan yang

didinginkan oleh air. Produk yang sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari

cetakan oleh pendorong hidraulik yang tertanam dalam rumah cetkan selanjutnya

diambil oleh manusia atau menggunakan robot. Pada saat proses pendinginan produk

secara bersamaan di dalam barrel terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu

produk dikeluarkan dari cetakan dan cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung

diinjeksikan.

b. Proses ekstruksi

Ekstrusi adalah proses untuk membuat benda dengan penampang tetap.

Keuntungan dari proses ekstrusi adalah bisa membuat benda dengan penampang

yang rumit, bisa memproses bahan yang rapuh karena pada proses ekstrusi hanya

bekerja tegangan tekan, sedangkan tegangan tarik tidak ada sama sekali. Aluminium,

tembaga, kuningan, baja dan plastik adalah contoh bahan yang paling banyak

diproses dengan ekstrusi. Contoh barang dari baja yang dibuat dengan proses ekstrusi

adalah rel kereta api. Khusus untuk ekstrusi plastik proses pemanasan dan pelunakan

bahan baku terjadi di dalam barrel akibat adaya pemanas dan gesekan antar material

akibat putaran screw.

c. Proses thermoforming Thermoforming adalah proses pembentukan lembaran

plastik termoset dengan cara pemanasan kemudian diikuti pembentukan dengan

cara pengisapan atau penekanan ke rongga mold. Plastik termoset tidak bisa

diproses secara thermoforming karena pemanasan tidak bisa melunakkan termoset

akibat rantai tulang belakang molekulnya saling bersilangan. Contoh produk yang

diproses secara thermoforming adalah nampan biskuit dan es krim.

d. Proses Blow Molding

Blow molding adalah proses manufaktur plastik untuk membuat produk-produk

berongga (botol) dimana parison yang dihasilkan dari proses ekstrusi

dikembangkan dalam cetakan oleh tekanan gas. Pada dasarnya blow molding

adalah pengembangan dari proses ekstrusi pipa dengan penambahan mekanisme

cetakan dan peniupan.

xxxix

Page 40: Makalah Fix 2

Berikut ini adalah contoh aplikasi penggunaan bekisting plastik dalam beberapa proyek

konstruksi :

Gambar 3. Aplikasi Penggunaan Bekisting Plastik Untuk Sloof

Gambar 3. Aplikasi Penggunaan Bekisting Plastik Untuk Pelat Lantai

xl

Page 41: Makalah Fix 2

Gambar 4. Aplikasi Penggunaan Bekisting Plastik Untuk Core Wall

Gambar 5. Aplikasi Penggunaan Bekisting Plastik Untuk Kolom

Material plastik untuk pengganti kayu pada bekisting merupakan ide yang

brillian. Hal ini disebabkan karena plastik memiliki keunggulan yang lebih dari pada

kayu disamping untuk kepentingan pelestarian lingkungan. Berikut ini adalah

keunggulan bekisting plastik:

1. Bebas kelembaban dan tidak mengalami perubahan dimensi atau bentuk.

2. Pemasangan lebih mudah dan tanpa perlu minyak bekisting.

3. Mempercepat waktu pelaksanaan bekisting.

4. Tidak berkarat.

xli

Page 42: Makalah Fix 2

5. Tidak gampang rusak oleh air sehingga cocok untuk konstruksi bawah tanah dan

lingkungan berair.

6. Efisien secara biaya.

7. Kualitas hasil yang lebih baik.

8. Gampang dipasang dan dilepas sehingga mengurangi biaya upah.

9. Daya tahan lama, dapat digunakan 40-70 kali. Ada produk yang dapat digunakan

hingga 1000 kali.

10. Dapat dibor, dipaku, diketam, dan diproses seperti digerjaji.

Terlihat bekisting plastik memiliki banyak keunggulan dibanding dengan bekisting kayu

baik dari sisi mutu, biaya, dan waktu. Bagi Owner dan Perencana, bekisting plastik akan

menurunkan biaya proyek. Sedangkan bagi kontraktor, bekisting plastik akan

mempercepat pelaksanaan. Bagi Pemerintah dan Masyarakat luas, bekisting plastik akan

mengurangi penggunaan kayu secara signifikan sehingga sangat membantu dalam

pelestarian lingkungan.

2.24 karet sintetis

Karet alam hanya dihasilkan oleh negara - negara beriklim tropis, sehingga

produksinya tidak dapat memenuhi kebutuhan karet dunia. Hal ini mendorong negara

-negara Barat untuk melakukan serangkaian penelitian dan produksi karet sintetik.

Karet sintetik pertama dibuat di Jerman disaat Perang Dunia I, yaitu polidimetil

butadiena (karet metil). Produksi karet ini terhenti saat PD I selesai. Komersialisasi

karet sintetik dilakukan dalam tahun 1926, juga di Jerman, dengan nama Buna. Karet

buna dibuat dengan cara polimerisasi butadiena dengan menggunakan natrium

sebagai pencepat ( accelerator) . Sejak saat itu produksi karet sintetik berkembang

pesat, dan dewasa ini karet sintetik memenuhi sebanyak dua pertiga daripada

kebutuhan karet dunia.

Disebabkan kelebihannya dibandingkan karet alam, seperti tahan minyak, karet ini

banyak digunakan untuk pembuatan pipa karet untuk minyak dan bensin, seal,

gasket. Karet CR mempunyai kelebihan tahan api, untuk pembuatan pipa karet,

pembungkuskabel, seal, gasket, sabuk/ban berjalan. Jenis IR yang tahan gas

digunakan untuk campuran pembuatan ban kendaraan bermotor, pembalut kabel

listrik, serta pelapis tangki penyimpan minyak atau lemak

xlii

Page 43: Makalah Fix 2

Karet buatan (sintetis) sebagian besar dibuat dengan mengandalkan bahan

baku minyak bumi. Pengembangan karet sintetis secara besar-besaran dilakukan

sejak zaman perang dunia II. Negara –negara industri maju merupakan pelopor

berkembangnya jenis-jenis karet sintetis. Sekarang banyak karet sintetis yang

dikenal. Biasanya tiap jenis memiliki sifat tersendiri yang khas. Ada jenis yang tahan

terhadap panas atau suhu tinggi, minyak, pengaruh udara, dan bahkan ada yang

kedap air.

SIFAT KARET BUATAN (SINTETIS)

1. Memiliki daya elastisitas atau daya lenting sempurna.

2. Memiliki plastisitas baik, sehingga mudah diolah.

3. Mempunyai daya aus tinggi

4. Tidak mudah panas (low heat build up)

5. Memiliki daya tahan tinggi terhadap keretakan (groove cracking resistance)

Umumnya karet sin tetik diklasifikasikan kedalam 2(dua) kelompok utama, yaitu :

a. Kegunaan Umum

Karet jenis ini sebanyak 60 persen untuk keperluan pembuatan ban pneumatik.

Contoh: karet SBR,poliisoprena,polibutadiena,EPDM. Karet sintetis untuk kegunaan

umum: SBR (Styrene Butadiene Rubber), BR (Butadiene Rubber) atau PR

(Polybutadiene Rubber), IR (Isoprene Rubber).

b. Kegunaan Khusus

Karet jenis ini untuk keperluan pembuatan produk - produk karet yang tahan

terhadap aksi bahan kimia. Contoh : karet - karet IIR,polikloroprena, NBR. Karet

Untuk Kegunaan Umum Karet sintetis untuk kegunaan khusus, seperti karet yang

memiliki ketahanan terhadap minyak, oksidasi, panas atau suhu tinggi, dan kedap

gas. Diantaranya IIR (Isobutene Isoprene Rubber), NBR (Nytrite Butadine Rubber),

CR (Chloroprene Rubber), dan EPR (Etylene Propylene Rubber).

2.2.1 Karet Stirena Butadiena

Karet Stirena Butadiena adalah karet sintetik yang paling populer, merupakan

kopolimer a cak dari butadiena dan stirena (25% stirena dan 75% butadiena) yang

diproduksi dengan cara polimerisasi emulsi

Dibanding karet alam, karet Stirena Butadiena memiliki beberapa kelebihan seperti :

tidak memerlukan proses mastikasi, lebih toleran terhadap ex tender oil tanpa

xliii

Page 44: Makalah Fix 2

menyebabkan terjadinya penurunan sifat ( deteoriozation in properties) , dan

ketahanan terhadap penuaan dan abrasi seperti karet alam, karet Stirena Butadiena

juga tidak tahan terhadap minyak api, karena gugus sisi (stirena) yang besar, maka

karet Stirena Butadiena merupakan polimer amorfus yang tidak menguat sendiri

( self reinforced rubber) , sehingga perlu penambahan pengisi penguat saat

komponding. Seperti karet alam, karet Stirena Butadiena juga divulkanisasi dengan

mengguanakan sistem vulkanisasi sulfur terakselerasi, oleh karena ikatan gandanya

lebih sedikit dibandingkan karet alam maka jumlah hidrogen alilik juga lebih sedikit,

sehingga jumlah sulfur yang dipakai tidak sebanyak yang digunakan untuk karet

alam, tetapi bahan pencepat digunakan lebih banyak

2.2.2 Karet Polibutadiena (Butadiene Rubber/BR)

Dibuat dengan cara polimerisasi emulsi dan larutan, Polimerisasi larutan

menghasilkan karet karet BR yang stereo regular, untuk keperluan pembuatan ban yang

lebih tahan terhadap abrasi ja lan raya, lebih lentur dan resilien dibanding karet alam.

Polimerisasi emulsi menghasilkan polimer campuran yang acak (Cis dan Trans poli

butadiene).

Kegunaan utama adalah sebagai bahan untuk pembuat ban, karena dapat

meningkatkan ketahanan abrasi. Digunakan secara adonan (campuran ) dengan karet

SBR maupun karet alam, kelebihan terutama dalam mengurangi terjadinya

pemanasan dalam (hysteresis) pada produk ban

2.2.3 Karet Isobutilena - Isoprena (Isobutylene - Isoprena Rubber/IIR)

Karet Butil (IIR) terdiri dari k opolimer isobutilena dan Isoprena merupakan

karet yang tidak tahan terhadap minyak dan api, tidak berkutub ( nonpolar) tapi

sangat tahan terhadap beberapa pelarut polar seperti ester fosfat. Karet yang dapat

mengkristal sehingga mempunyai kekuatan gum (vulkanisasi tanpa pengisi penguat)

yang tinggi. Kegunaan utama untuk pipa gas, berbagai barang mekanik, tube dalam

untuk ban pneumatic, produk karet yang terkena sinar matahari, barang - barang

untuk kegunaan suhu tinggi seperti gasket, pipa dan selang radiator,penebalan

kabel,produk tahan bahan kimia atau barang - barang yang tahan terhadap bahan

kimia seperti pembuatan pipa untuk industri kimia

2.3 Karet Untuk Kegunaan Khusus

2.3.1 Karet Akrilonitril Butadiena (NBR)

xliv

Page 45: Makalah Fix 2

Disebut juga dengan karet nitril, seperti karet stirena butadena, diproduksi dengan

cara polimerisasi emulsi. Karet nitril terdiri dari kopolimer butadiena dan akrilonitril.

Jenis karet nitril tergantung kepada kandungan akrilonitril (25 s/d 50%), gugus

akrilonitril (AcN) menyebabkan karet ini berkutub serta tahan terhadap bahan yang

tidak berkutub seperti minyak bumi/minyak mineral, dan gugus akrilonitril pada sisi

tulang belakang molekul karet ini menghalangi terjadinya penghabluran atau

penguatan sendiri . Semakin meningkat kadar akrilonitril, maka semakin baik

ketahanan pengembangan rantai molekul (swelling resistance), suhu peralihan glass

(Tg), kekerasan, kekuatan tarik. Semakin buruk resiliens, sifat - sifat elastisitas

( terutama suhu rendah).

NBR adalah karet sintetis yang paling banyak dibutuhkan. Sifatnya yang sangat baik

adalah tahan terhadap minyak. Karena adanya kandungan akrilinitril

didalamnya.semakin besar akrilinitril yang terkandung maka semakin besar daya

tahan terhadap minyak, lemak, dan bensin tetapi elastisitasnya semakin berkurang.

Kelemahan NBR adalah sulit diplastisasi. Cara mengatasinya dengan memilih NBR

yang memiliki viskositas awal sesuai dengan keinginan namun perlu ditambahkan

bahan penguat serta bahan pelunaksenyawa ester.

2.3.2 Kar et Polikloroprena (CR)

Polikloroprena terdiri dari 88- 92 persen gugus - gugus trans -1,4- kloro-2-

butenilena,7 -12 persen cis - 1,4 dan penambahan 1,2 yaitu 1,5 persen dan

penambahan 3,4,1 persen.

Kehadiran atom klorin yang bermuatan negatif menjadikan polimer ini

berkutub dan tahan terhadap serangan minyak. Kebanyakan kloroprena mempolimer

dalam konfigurasi trans.

Akibatnya suatu polimer yang menguat sendiri dihasilkan. CR banyak

digunakan karena sifatnya yang tahan terhadap serangan ozon, minyak, panas, dan

len tur. Ia juga mempunyai ketahanan kepada cuaca sekitaran. Sifat- sifat dinamik

yang . amat baik,rintangan api dan juga rintangan lelasan. Antara kegunaan CR

dalam industri ialah dalam pembuatan hose tube , hose hidraulik, tube dan penutup

untuk kegunaan industri, dalam automotif untuk pembuatan tube, barangan teracuan

dan tali sawat berprestasi tinggi. Dalam industri pembinaan- pipa gasket, gasket

pelabuhan dan filem untuk bumbung bangunan.

xlv

Page 46: Makalah Fix 2

CR mempunyai ketahanan terhadap minyak tetapi masih kalah dengan NBR.

CR juga memliki daya tahan terhadap oksigen dan ozon di udara bahkan juga

terhadap panas atau nyala api. Pembuataan karet sintetis ini dengan menggunakan

magnesium oksida, seng oksida, dan bahan pemercepat tertentu. Minyak bahan

pelunak ditambahkan ke dalam CR untuk proses pengolahan yang baik.

2.3.3 Elastomer Uretana

Uretana dihasilkan dengan mereaksikan bahan- bahan yang mengandung

hidroksil dengan bahagian yang bersentuhan dengan bahan organik isosianat.

Dengan pemilihan isosianat, poliol dan bahan pematangan yang sesuia, resin

penyalutan, busa uretana,polimer cair dan polimer gam dapat dihasilkan polimer gam

yang digunakan dalam industri karet dibuat dengan mereaksikan poliol yang

berlebih sedikit dengan isosianat. Untuk pematangan dengan sulfur,sedikit monomer

tak jenuh digunakan. Polimer yang terhasil adalah tahan kepada ozon dan

mempunyai sifat - sifat penuaan ya ng baik. Ia juga tahan kepada minyak dan

mempunyai kekeuatan tensil,koyok yang tinggi serta rintangan lelasan yang amat

baik.

2.3.4 Elastomer Polisulfida

Elastomer polisulfida juga dinamakan “Thiokol” oleh Thiokol Chemical

Corporation. Thiokol digunakan dalam pembuatan barangan mekanik dan hose

karena sifat keboleh telapannya yang rendah dan ketahanannya kepada pelarut keton

dan ester. Ia juga digunakan dalam sektor pembinaan dan marina karena ketahanan

cuaca persekitaran yang baik, merupakan polimer yang stabil dan tahan kepada

bahan kimia serta untuk membuat bahan tampal. Polimer polisulfida disediakan

dengan reaksi kimia kondensasi dengan mereaksikan dihalida organik dengan larutan

cairan natrium polisulfida dalam kehadiran agen penyebaran dan pembahasan. Hasil

ini kemudian dibasuh untuk menyingkirkan garam terlarut dan seterusnya

digumpalkan dengan asam.

Peremahan karet memungkinkan pembersihan karet dengan lebih sempurna

dan

memungkinkan tercapainya hasil yang lebih seragam. Kedua sifat inilah kebersihan dan

uniformitas karet sangat penting bagi karet alam, karena justru kekurangan dalam dua

hal ini menyebabkan kurang menariknya karet alam terhadap karet sintetis. Dengan

xlvi

Page 47: Makalah Fix 2

cara peremahan ini maka upgrading karet- karet mutu rendah dapat dilaksanakan

lebih muda.(Sumarno kartowardojo.1970)

2.3.5 IIR (Isobutane isopropene rubber)

Jenis ini sering disebut butyl rubber dan hanya mempunyai sedikit ikatan rangkap,

sehingga tahan terhadap oksigen dan ozon.. IIR juga terkenal kedap gas. Dalam

vulkanisasinya IIR lambat matang sehingga memerlukan bahan pemercepat belerang.

Akibat jeleknya IIR tidak baik apabila dicampur dengan karet alam maupun sintetis

untuk diolah menjadi barang.

Butyl rubber (copolymer of isobutylene and isoprene, IIR), merupakan karet

sintetis yang tahan terhadap ozon, panas, bahan kimia, dan anti tembus udara ataupun

gas dan cairan. Sangat baik digunakan untuk pembuatan ban khususnya untuk inner

liner ban , ban conveyor,lem, alat-alat industri lainnya.

2.3.6 EPR (ethylene propylene rubber)

Ethylene prpylene rubber sering disebut EPDM karena tidak hanya

menggunakan manomer etilen dan propilen pada proses polimerisasinya melainkan

juga monomer ketiga / EPDM. Pada proses vulkanisinya dapat ditambahkan

belerang. Keunggulan EPR adalah ketahananya terhadap sinar matahari, ozon, serta

pengaruh unsur cuaca lainya.sedangkan kelemahanya adalah daya lekat yang rendah.

2.4 Perbedaan Karet Alam dan karet sintetis

Walaupun karet alam sekarang ini jumlah prroduksi dan konsumsinya jauh dibawah

karet sintetis atau karet buatan pabrik, tetapi sesungguhnya karet alam belum dapat

digantikan oleh karet sintetis. Bagaimanapun, keunggulan yang dimiliki karet alam

sulit ditandingi oleh karet sintetis. Ada pun kelebihan- kelebihan yang dimiliki karet

alam dibanding karet sintetis adalah

- Memiliki daya elastis atau daya lenting yang sempurna,

- Memiliki plastisitas yang baik sehingga pengolahannya mudah.

- Mempunyai daya aus yang tinggi,

- Tidak mudah panas (low heat build up) ,d an

- Memiliki daya tahan yang tinggi terhadap keretakkan ( groove cracking resistance)

Walaupun demikian,karet sintetis memiliki kelebihan seperti tahan terhadap berbagai

zat kimia dan harganya yang cendrung bisa dipertahankan supaya tetap stabil. Bila

ada pihak yang menginginkan karet sintetisdalam jumlah tertentu, maka biasanya

xlvii

Page 48: Makalah Fix 2

pengiriman atau suplai barang tersebut jarang mengalami kesulitan. Hal seperti ini

sulit diharapkan dari karet alam. Harga dan pasokan karet alam selalu mengalami

perubahan, bahkan kadang - kadang bergejolak. Harga bisa turun drastis sehingga

merusak pasaran dan merisaukan para produsennya. Kadang - kadang karena suatu

sebab seperti keluarnya peraturan pemerintah di negara produsen yang menginginkan

suatu kondisi tertentu terhadap industri karet dalam negrinya,maka akan

mempengaruhi pasaran internasional. Suatu kebijaksanaan politik entah itu dari

pihak penguasa maupun pemerintah memiliki pengaruh yang besar terhadap usaha

perkarettan alam secara luas.

Walaupun memiliki beberapa kelemahan dipandang dari sudut kimia maupun

bisnisnya, akan tetapi menurut beberapa ahli, karet alam akan tetap mempunyai pngsa

pasar yang baik. Beberapa industri tertentu tetap memiliki ketergantungan yang besar

terhadap pasokan karet alam, misalnya industri ban yang merupakan pemakai

terbesar karet alam.

2.4 Karet Untuk Kegunaan Umum

Karet sintetis dan standar mutunya.

1. Karet Sintetis (Synthetic Rubber / SR)

Karet sintetis sebagian besar dibuat dengan mengandalkan bahan baku

minyak bumi. Biasanya karet sintetis dibuat akan memiliki sifat sendiri yang khas.

Ada yang tahan terhadap suhu tinggi/ panas, minyak, pengaruh udara bahkan kedap

gas.

- Styrene-butadiene Rubber (copolymer of polystyrene and polybutadiene, SBR). Jenis

SBR merupakan karet sintetis yang paling banyak digunakan. Jenis ini memiliki

ketahanan kikis yang baik dan kalor atau panas yang ditimbulkan rendah. Namun

SBR yang tidak diberi tambahan bahan penguat memiliki kekuatan yang lebih rendah

dibanding vulkanisir karet alam. Merupakan karet sintetis dominan untuk pembuatan

ban . Selain itu juga dapat digunakan untuk membuat barang-barang lain seperti sol

sepatu, matras karet, rem, van belt, gasket, mainan anak2, kabel, jaket, barang2

farmasi dll.

- Nitrile Rubber (copolymer of polybutadiene and acrylonitrile, NBR), also

called Buna N rubbers . Memiliki resisten tinggi terhadap minyak, gemuk, dan bahan

xlviii

Page 49: Makalah Fix 2

– bahan kimia lainnya dan dapat tahan terhadap temperatur -40oC s/d 120oC. . Dapat

digunakan untuk sepatu, lem, seal, sponge, sabuk mobil, matras, dll.

- Polybutadiene (BR) , merupakan karet sintetis yang kuat untuk pembuatan side wall

dan thread pada ban, umumnya dicampur dengan karet adalm atau karet SBR untuk

membentuk compound pembuatan thread ban.

- Synthetic Polyisoprene (IR) , memiliki kekuatan yang lemah dibanding BR dan SBR,

baik digunakan untuk proses pencampuran, ekstrusi, pencetakan, dan calendering.

Umumnya digunakan untuk membuat alat-alat olahraga, gasket, shock motor, hoses,

sepatu dan dot baby.

- Chloroprene Rubber (CR), polychloroprene, Neoprene, Baypren etc. Merupakan

elastomer yang dapat digunakan untuk segala tujuan karena memiliki sifat anti ozon,

anti matahari dan oksidasi, tahan air dan bahan kimia dan memiliki sifat kekuatan

tensil yanginggi.

- Halogenated butyl rubbers (Chloro Butyl Rubber: CIIR; Bromo Butyl Rubber: BIIR)

- Hydrogenated Nitrile Rubbers (HNBR) Therban and Zetpol .

Karet Synthetic Rubber yang jenuh yang tidak dapat divulkanisasi adalah sbb:

- EPM (ethylene propylene rubber, a copolymer of ethylene andpropylene) and EPDM

rubber (ethylene propylene diene rubber, a terpolymer of ethylene, propylene and

a diene-component). Merupakan karet sintetis multi fungsi untuk pembuatan tabung,

hose, tali pinggang, kabel, dll.

- Epichlorohydrin rubber (ECO)

- Polysulphide Rubber (T), diperkenalkan pada tahun 1931 sebagai karet tahan minyak

dan pelumas, sehingga baik digunakan untuk pembuatan selang karet (hose) selang

untuk spray. Dapat juga digunakan sebagai segel tangki bahan bakar pesawat.

- Polyacrylic rubber (ACM, ABR) , merupakan karet khusus pertama yang tahan

terhadap minyak panas dan pelumas agresif. Kegunaan utamanya adalam untuk

industri otomotof membuat O-ring, oil seal dan gasket. Selain itu juga untuk pelapis

bahan tekstil, finishing pembuatan kertas dan kulit.

- Silicone rubber (SI, Q, VMQ) , karet silikon berbedan dengan elastomer sintetik

lainnya terutama karena karet ini tidak mengandung unsur karbon organik

melainkan terdiri dari molekul atom silikon dan oksigen. Sifat fisiknya adalah kurang

baik pada suhu ruangan, namun lebih tahan suhu dibanding dengan karet

xlix

Page 50: Makalah Fix 2

hydrocarbonlainnya. Memiliki sifat elektrik yang baik, tahan terhadap cuaca,dan

ozon dan konsisten terhadap warna. Digunakan untuk industri pesawat terbang dan

industri canggih lainnya karena ia dapat tahan pada suhu -100oC s/d 200oC lebih,

selain itu juga digunakan untuk pembuatan conveyor makanana, dan farmasi, serta

barang-barang operasi dan tabung transfusi darah, klep jantung buatan, mesin

pencuci ginjal dan pelapis kabel serta seal.

- Fluorosilicone Rubber (CFM) , merupakan elastomer yang paling mahal dipasaran.

Fungsinya adalah untuk membuat oil seal dan selang karet (hose) yang tahan

terhadap pelumas dan cairan hidrolik pada temperatur tinggi diatas 200 oC sehingga

banyak digunakan untuk industri pesawat terbang. Memiliki karakteristik elektrik

yang baik dan tidakmenyerap air.

- Fluoroelastomers (FKM, and FEPM) Viton, Tecnoflon, Fluorel, Aflasand Dai-El

- Perfluoroelastomers (FFKM) Tecnoflon PFR, Kalrez, Chemraz, Perlast

- Polyether Block Amides (PEBA)

- Chlorosulfonated Polyethylene (CSM), (Hypalon), memiliki sifat khusus yaitu tahan

terhadap oksidasi, sinar ultra violet, cuaca, ozon, zat asam dan bahan kimia lainnya.

Umumnya digunakan untuk melapisi selang karet dan bahan-bahan pelapis elastik

dan anti korosif untuk penerapan di luar ruangan

- Ethylene-vinyl Acetate (EVA) , merupakan copolymer antara ethylene dan vinyl

acetate, yang dapat disilangkan dengan peroxide. Bahan ini resisten terhadap cuaca,

oksige, ozon, panas dan digunakan terutama untuk pembuatan pembungkus kabel

antipanas, oil seal dan bahan tekstil.

2.4 Cara produksi karet buatan

A. Polimerization

Polymerisasi ialah merupakan proses awal dari pembuatan karet sintetik, pada tahap

ini ada tiga motode yang digunakan yaitu emulsion, microemulsion, and suspension

polymerization. Proses ini dilakukan oleh perusahaan-perusahaan besar sekelas Du

Pont, Dow, GE, Ausimont, Daikin and Dyneon.

B. Isolation

Pada tahap ini, backbone polymers diisolasi, dikeringkan, dan dibersihkan. Setelah

tahap ini, maka polimer tersebut sudah siap untuk diolah oleh compounder.

C. Compounding (mixing)

l

Page 51: Makalah Fix 2

Tahap ini merupakan tahap yang paling penting dalam menentukan sifat2 tambahan

dari suatu polimer/karet. Karena pada tahap inilah compounder meracik resepnya

untuk menghasilkan bahan baku yang sesuai keinginannya/pesanan. Pengalaman dan

pengetahuan compounder pada tahap ini sangat krusial untuk menghasilkan material

yang berkualitas.

D. Extrusion/Forming/Premolding

Setelah selesai di mixing, maka material yang masih berbentuk lembaran dibentuk

lagi menyerupai produk akhir supaya dapat dengan mudah diproses pada molding

nantinya. misalnya untuk O-Ring, material tersebut dibentuk menyerupai kabel

panjang.

E. Molding

Proses inilah yang menentukan akan berbentuk seperti apakah produk akhir. dengan

kombinasi panas dan tekanan yang sesuai, maka akan didapat produk akhir yang

sempurna.

F. Flash Removal

Setelah dari proses molding, biasanya pada produk masih terdapat sisa-sisa material

yang menempel, pada tahap ini sisa-sisa tersebut dipisahkan sehingga didapat produk

akhir yang sesusai dengan cetakan.

G. Post Curing

Terkadang pada tahap molding tidak semua proses kimia dapat terjadi dengan

sempurna, sehingga untuk menghabiskan sisa-sisanya dilakukan proses curing.

H. Finishing & Inspection

Setelah selesai diproses, maka produk akhir hendaknya dibersihkan dan dilakukan

pengetesan apakah sudah sesuai dengan harapan atau tidak.

I. Cleaning

Semua proses telah selesai dan produk akhir yang didapat telah sempurna, maka

produk tersebut dicuci bersih dari kotoran-kotoran yang mungkin menempel pada

proses produksi sebelumnya.

J. Packaging

Setelah produk akhir sudah bersih, dan siap untuk dikirim/disimpan. sebaiknya

dimasukan kemasan agar tidak terkontaminasi dari lingkungan luar.

li

Page 52: Makalah Fix 2

Semua proses diatas ialah teoritis, yang mana pada saat dilapangan seringkali

prakteknya tidak sesederhana demikian.

lii