Sol Sepatu Siap Print

of 21/21
MAKALAH KARET ALAM UNTUK PEMBUATAN SOL SEPATU DISUSUN UNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH PERENCANAAN PROSES TEKNIK MANUFAKTUR DOSEN : Dr. Ir. Ade Bagdja., MME OLEH : DENA KURNIA PANCASUKMA G. 158070004 PROGRAM MAGISTER TEKNIK MESIN PASCA SARJANA UNIVERSI TA S PASUNDAN BANDUNG 2015
  • date post

    07-Mar-2016
  • Category

    Documents

  • view

    305
  • download

    7

Embed Size (px)

description

SOL SEPATU

Transcript of Sol Sepatu Siap Print

MAKALAHKARET ALAM UNTUK PEMBUATAN SOL SEPATUDISUSUN UNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAHPERENCANAAN PROSES TEKNIK MANUFAKTUR

DOSEN :Dr. Ir. Ade Bagdja., MME

OLEH :DENA KURNIA PANCASUKMA G.158070004

PROGRAM MAGISTER TEKNIK MESINPASCA SARJANA UNIVERSITAS PASUNDAN BANDUNG 2015KATA PENGANTARAssalamualaikum Wr.WbPuji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allat SWT karena atas berkat rahmat dan hidayah-Nya maka penulis dapat menyelesaikan makalah mengenai karet alam untuk pembuatan sol sepatu. Laporan yang ini disusun dari bahan materi yang diambil dari hasil pengamatan kunjungan industri, Tanya jawab bahkan buku dan situs internet sebagai pelengkapnya.Akhir kata tiada gading yang tak retak, begitu pula dengan laporan ini. Oleh karena itu kritik dan saran tetap penulis harapkan untuk membantu penyempurnaan penyusunan makalah dimasa yang akan datang. Semoga laporan ini bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.Waalaikumsalam Wr. Wb.Bandung, 02 Desember 2015

Penyusun

DAFTAR ISI

HalamanHalaman judul iKata Pengantar iiDaftar Isi iiiBAB I. PENDAHULUAN 10. Latar Belakang 10. Tujuan Praktikum 1BAB II. PEMBAHASAN ................................................................................... 22.1 Dasar Teori 2

BAB III. PROSES PEMBUATAN ......................................................................... 70. Alat 70. Bahan 70. Cara Kerja 8BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 12 4.1 Hasil Praktikum 12 4.2 Pembahasan 12BAB V. KESIMPULAN 18 5.1 Kesimpulan 18

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Struktur dasar karet alam adalah rantai linear unit isoprene (C5H8) yang berat molekul rata-ratanya tersebar antara 10.000 - 400.000. Karet alam adalah jenis karet pertama yang dibuat sepatu. Sesudah penemuan proses vulkanisasi yang membuat karet menjadi tahan terhadap cuaca dan tidak larut dalam minyak, maka karet mulai digemari sebagai bahan dasar dalam pembuatan berbagai macam alat untuk keperluan dalam rumah ataupun pemakaian di luar rumah seperti sol sepatu dan bahkan sepatu yang semuanya terbuat dari bahan karet. Sebelum itu usaha-usaha menggunakan karet untuk sepatu selalu gagal karena karet manjadi kaku di musim hujan dan lengket serta berbau di musim panas seperti yang pernah dilakukan oleh Roxbury Indian Rubber Company pada tahun 1833 dengan cara melarutkan karet alam terpentin dan mencampurnya dengan hitam karbon untuk menghasilkan karet keras yang tahan air.Bahan olah karet berupa lateks dapat diolah menjadi berbagai jenis produk barang jadi lateks (latex goods) dan karet padat (RSS, SIR) dijadikan bahan baku untuk menghasilkan berbagai jenis barang karet. Barang jadi dari karet terdiri atas ribuan jenis dan dapat diklasifikasikan atas dasar penggunaan akhir (end use) atau menurut saluran pemasaran (market channel).

1.2 TujuanTujuan dari tugas ini adalah mahasiswa dapat :a. Mengetahui proses dalam pembuatan sol sepatub. Mempelajari pembuatan barang karet berupa sol luar sepatu warna hitam secara press moulding.c. Mengetahui bagaimana cara kerja proses vulcanizing press.d. Mengetahui cara mengoperasikan mesin vulcanizing presse. Mengetahui formulasi bahan yang di gunakan dalam pembuatan kompon serta komposisinya.f. Mnegetahui cara perhitungan mencari berat masing-masing bahan dari phr-nya dan berat kompon.

BAB IIPEMBAHASAN2.1 Dasar Teori

Pembuatan dan pembentukan kompon karet merupakan tahap awal dalam produksi barang jadi karet. Pembuatan kompon dilakukan dengan cara pencampuran karet dengan bahan kimia di dalam mesin pencampur dan pembentukan dilakukan di dalam mesin pembentuk setelah terlebih dahulu dilunakkan. kompon karet adalah campuran karet karet mentah dengan bahan bahan kimia yang belum di vulkanisasi. Pembuatan kompon karet terdiri dari proses mastikasi dan proses pencampuran (mixing).(Abednego,1979)Proses pembuatan kompon adalah proses pencampuran antara karet mentah dengan bahan-bahan kimia karet (bahan aditif). Karet yang digunakan untuk kompon terdiri dari 2 jenis,yaitu:Karet alam dan karet sintetis.karet alam adalah sumber karet yang berasal dari getah pohon karet yang di peroleh dengan menyadap atau melukai kulit kambium pohon karet.Karet alam memiliki beberapa karakteristik, yaitu:a. Viskositas rendahb. Ketahanan oksidasi tinggic. Impurity rendahDengan memperhatikan karakterstik karet alam tersebut, maka dapat diatur pula sifat-sifat hasil produksinya. Pada dasarnya ada 2 metode untuk mengatur sifat pematangan hasil produksi, yaitu:a. Dengan memilih kondisi koagulasi atau kondisi pengolahan lainya yang lebih tepat.b. Dengan menggunakan bahan-bahan kimia pengolahan tertentu.Dengan mengetahui sifat-sifat pematangan tersebut, maka kesulitan untuk memenuhi karakteristik tertentu bisa di minimalisir. Dari pengertian kompon, diketahui bahwa dalam proses pembuatannya di gunakan bahan-bahan kimia yang di tambahkan pada bahan baku karet untuk memperoleh sifat fisik dan kimiawi dari kompon karet yang lebih baik. Bahan kimia kompon dapat di bagi menjadi 2 jenis yaitu bahan kimia utama dan bahan kimia pembantu.Bahan kimia utama adalah bahan kimia yang digunakan untuk meningkatkan sifat-sifat fisis karet, sehingga produk karet yang dihasilkan akan memiliki sifat fisis dan kimia yang lebih stabil. Bahan kimia utama terdiri dari: actifator, accelerator, filler, bahan pemvulkanisasi, dan antioksidan.Adapun fungsi dan kegunaan dari bahan-bahan kimia tersebut adalah sebagai berikut:a. Bahan penggiat (Actifator)Bahan ini digunakan untuk menggiatkan kerja dari bahan percepat. Bahan penggiat yang umum dipakai adalah kombinasi dari ZnO dan asan stearat.b. Bahan pengisi (filler)Dalam komponen karet, bahan pengisi ditambahkan dalam jumlah besar. Bahan pengisi dibagi antar dua golongan yaitu: Bahan pengisi aktif atau bahan pengisi Penguat Bahan pengisi tidak aktif.

c. Bahan penggiat (Accelerator)Bahan pencepat adalah senyawa-senyawa kimia yang ditambahkan pada kompon karet guna mempercepat proses vulkanisasi.d. Bahan PemvulkanisasiBahan Vulkanisasi adalah bahan yang dipergunakan untuk mematangkan kompon karet pada proses vulkanisasi,produknya disebut vulkanisat.Vulkanisasi disebut juga Cure adalah proses pengaplikasikan tekanan yang panas pada campuran elastomer dan bahan kimia untuk menurunkan plastisitas dan meningkatkan elastisitas dan kekuatan.e. Bahan anti degradasiAnti degradasi digunakn di dalam kompon untuk melindungi kompon karet terhadap kerusakan yang ditimbulkan oleh oksigen,ozon,cahaya matahari,katalis logamyaitu melindungi terhadap karet terhadap ion-ion pro-oksidan(ion logam,ion besi) dan juga terhadap lenturan mekanis.Anti degradan dapat melindungi barang jadi karet dari pengusangan dan peningkatan usia penggunaanyaSedangkan bahan kimia pembantu proses adalah bahan kimia yang di gunakan dengan tujuan untuk meningkatkan performansi/tampilan dari produk karet. Bahan-bahan ini di tambahkan pada kompon sesuai dengan kebutuhan atau tujuan. Contoh dari bahan pembantu ini seperti berikut:f. Bahan-bahan pewarna (Colour Pigments)Bahan ini dicampurkan untuk memberikan warna pada barang karet yang bukan hitam.Pada industri umumnya dipakai bahan pewarna organik,yaitu bahan pewarna yang tidak larut dalam air.Serta bahan pewarna un-organik yaitu bahan pewarna mineral,seperti Red Iron Oxide(RIO) Yellow Iron Oxide(YIO) serta titan.g. Bahan Penghambat scorch retarderBahan ini ditambahkan bila suatu kompon terlaluscorchyatau over cureatau komponen yang harus melalui proses suhu tinggi seperti komponen untuk acuan injeksi (Injektion moulding).Contohnya :Santogard PVI,Vulkalent A.Bonzoid acid.h. Bahan Pengembang (Blowing Agent)Terutama digunakan untuk membuat karet mikroseluler.Bahan pengembang pada saat vulkanisasi akan terurai menghasilkan gas antara lain gas nitrogen membentuk pori-pori halus dalam barang karetnya,sehingga menjadi ringan dan empuk.i. Bahan Bantu Pengolahan (Processing Aids)Bahan pembantu pengolahan adalah bahan yang bila dicampurkan ke dalam kompon karet akan mempermudah proses pencampuran(Mixing) atau memperlancar pengolahan (Processing) tanpa mempengaruhi sifat fisik barang jadi karetnya.Dengan demikian waktu energi pengolahan dapat dihematProses pembuatan sol sepatu dilakukan melalui beberapa tahapan proses yaitu:

Proses komponding;proses pencampuran bahan baku karet dengan bahan kimia karet menjadi barang setengah jadi menggunakan alat pencampur secara terbuka menggunakan mesin giling terbuka (two roll mill).

Proses vulkanisasi;Proses vulkanisasi adalah membuat bahan (karet mentah) menjadi elastis. Pada umumnya terjadi pembentukan jaringan molekul secara kimia dan rantai molekul yang bebas. Molekul karet akan bereaksi dengan zat kimia yang di tambahkan membentuk jaringan yang stabil sehinggga tidak mudah berubah bentuknya. (Eurich,1978) Proses forming Salah satu cara proses pemberian bentuk terhadap kompon karet.

BAB III

PROSES PEMBUATAN

3.1 AlatPeralatan yang digunakan adalah:a. Timbangan digitalb. Mesin mixing millc. Mesin Vulcanizing pressd. Plastike. Kuasf. Cutterg. Cetakkan sol sepatuh. Tangi. Obengj. Lap Basahk. Gunting

3.2 BahanBahan-bahan yang di pergunakan adalah:a. Thermoplastic rubberb. HAF blackc. SRF blackd. As. Stearate. ZnOf. Minarex oilg. TMQh. Parafin waxi. Pilflex IPj. CBSk. TMTDl. Sulfur

3.3 Cara Kerja

Penimbangan Menyiapkan masing-masing bahan yang di perlukan, kemudian menimbang bahan-bahan tersebut sesuai dengan komposisi yang di perlukan menggunakan neraca analitik.

Gambar 3a. Thermoplastic rubber

Pembuatan kompon Menyiapkan bahan untuk komponding yang sudah di timbang sebelumnya lalu menghidupkan mesin two roll mill dan mengatur jarak antara 2 roll.

Gambar 3b. Two roll mill Melakukan mastikasi dengan cara memasukan potongan thermoplastic rubber ke dalam mesin mixing mill (diantara 2 roll) selama + 5,10 menit,sampai karet menjadi lunak dan mengkilap. Memasukan ZnO, dengan cara menaburkan ZnO kedalam kompon yang masih di giling di dalam mesin, tunggu beberapa menit sampai homogen. Memasukan asam stearat, tunggu beberapa menit sampai homogen. Memasukan HAF black dan di lakukan selang-seling dengan SRF black dan Minarex oil kedalam kompon dan tunggu sampai homogen. Selanjutnya memasukan Parafin wax hingga bahan homogen. Memasukan TMQ, menunggu sampai bahan homogen. Memasukan Pilflex IP, menunggu sampai homogen. Memasukan CBS, menunggu sampai bahan homogen. Memasukan TMTD, menunggu sampai homogen. Setelah kompon homogen, kemudian kompon diangkat lalu didinginkan sebentar selama +1,39 menit, kemudian menaburkan sulfur pada kompon yang telah didinginkan secara merata dan dilipat Memasukan kembali kompon yang telah ditaburi sulfur ke dalam two roll mill untuk menghomogenkan sulfur dengan kompon, kemudian angkat Menimbang plastic untuk tempat kompon, kemudian meletakkan kompon pada plastic dan menimbang kompon yang telah di bungkus plastic yang telah ditimbang tadi. Mengurangi berat kompon yang sudah terbungkus plastik dengan berat plastik untuk mengetahui berat kompon.

Vulcanizing press (pencetakan sol) Menghidupkan mesin hidrolik press kemudian mengatur suhu 150C, waktu 1200 sec serta tekanan 150 kg/cm2

Gambar 3c. Hidrolik press

Sambil menunggu suhu pada mesin stabil, memotong kompon sesuai dengan cetakan dan mengisi/meletakannya pada cetakan. Setelah kompon diisi kedalam cetakan, selanjutnya tutup cetakan dan memasukannya ke dalam mesin hidrolik press. Naikan plat pada mesin hingga batasnya,dan menunggu sampai suhu stabil. Setelah suhu stabil, menaikan kembali plat hingga tekanannya naik sesuai pengaturan tekanan. Menunggu pengepresan dengan waktu tertentu (20 menit) hingga alarm berbunyi. Setelah alarm berbunyi,tekan tombol emergency kemudian turunkan plat pemanas perlahan-lahan. Mengangkat cetakan keluar kemudian mendinginkan menggunakan kain lap yang sudah dibasahi dengan air sebelumnya. Setelah dingin, keluarkan sol dari cetakan. Kemudian masuk pada proses painting, untuk memberi warna pada sol sepatu.

Gambar 3d. painting

Akan menghasilkan sol sepatu seperti gambar 3e.

Gambar 3e. hasil sol sepatu

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Membuat kompon 400 gram/total Phr = 160, dengan perhitungan sebagai berikut:

Komponen bahan

Tabel 1. Bahan-bahan F-1No.BahanPhrBerat (gr)

1.thermoplastic rubber100250

2.HAF black3075

3.SRF bl;ack40100

4.As. Stearat12,5

5.ZnO37,5

6.Minarex Oil1025

7.TMQ12,5

8.Parafin Wax12,5

9.Pilfex IP12,5

10.CBS12,5

11.TMTD 0,51,25

12.Sulfur1,53,75

Total190475

4.2 Pembahasan

Pada kunjungan industri ini, kami membuat kompon karet dan juga mencetak kompon karet tersebut menjadi sol sepatu. Dalam kunjungan industri ini pembuatan sol sepatu ini, kami menggunakan bahan dasar thermoplastic rubber. Dalam membuat suatu produk dari sol sepatu melewati beberapa tahapan dalam pembuatan barang jadi karet yaitu:1) Desain kompon (perencanaan formulasi kompon)2) Mastikasi3) Pencampuran (mixing)4) Pemberian bentuk5) Pemasakan (vulkanisasi) Berikut ini adalah fungsi masing - masing bahan pada formulasi kompon: thermoplastic rubber= Sebagai bahan dasar kompon HAF black = Sebagai bahan pengisi penguat SRF black = Sebagai bahan pengisi (filler) ZnO = Sebagai bahan pengaktif Minarex oil= Sebagai bahan pengisi TMQ= Sebagai bahan anti degradan Parafin wax= Sebagai bahan anti degradan Asam stearet= Sebagai bahan pengaktif (kombinasi ZnO) Pilflex IP= Sebagai bahan anti oksidan CBS= Sebagai bahan pencepat TMTD= Sebagai bahan pencepat primer Sulfur= Sebagai bahan pemvulkanisasi

Untuk perhitungan formulasi kompon kita menggunakan patokan Phr, yaitu untuk menentukan jumlah bahan dasar dalam pembuatan kompon serta bahan-bahan aditive lainnya.misalnya Phr pale crepe yaitu 100 dan Phr adalah 242,25 untuk membuat kompon sebanyak 400 gram. Dengan menggunakan formula massa bahan = X massa basis, maka diperoleh berat pale crepe yang digunakan 165,11 gram. Namun, dalam praktiknya dalam penimbangan bahan perlu dilakukan penimbangan bahan melebihi formula yang sudah ditentukan sesuai dengan perhitungan, hal ini dilakukan untuk mengantisipasi hilangnya bahan pada proses penggilingan. Dalam hal ini, kita dapat mencari loss weight-nya menggunakan berat bahan yang hilang atau yang dapat terabsorbsi ke dalam karet yang akan dibuat kompon. Dengan rumus:Lost weight (%) =keterangan:W0: jumlah berat bahan sebelum komponding W1: berat kompon setelah jadi

Pembuatan kompon karet padat

Sebelum komponding dilakukan rol dipanaskan terlebih dulu. Setelah panas dilakukan mastikasi. Tujuan mastikasi adalah untuk menurunkan berat molekul karet dan membentuk radikal bebas. Berat molekul karet berkurang karena adanya pemutusan rantai molekul karet. Radikal bebas yang tebentuk akan bereaksi dengan zat pemvulkanisasi. Tujuan dari mastikasi adalah untuk melunakkan karet mentah agar nanti bahan kimia yang akan dicampurkan menjadi merata.Setelah proses mastikasi slanjutnya masuk pada proses komponding atau proses pencampuran karet dengan bahan-bahan kimia. Dalam praktik pembuatan kompon sol sepatu ini urutan bahan kimia yang ditambahkan pada karet adalah: HAF black, asam stearat dan minarex oil yang di masukan secara selang seling dengan tujuan supaya bahan tercampur dengan rata dan mendapatkan hasil akhir yang sesuai dengan yang diinginkan. Setelah itu memasukan parafin wax, TMQ, pilfex IP, CBS, TMTD. Setiap akan memasukan bahan ditunggu sampai homogen. Terakhir memasukkan Sulfur.Pada saat menambahkan sulfur perlu dilakukan pendinginan terlebih dahulu yaitu dengan cara kompon dikeluarkan dari mesin mixing mill selama beberapa menit dan dalam penambahan sulfur pada saat kompon tersebut berada diluar. Dan setelah itu, kompon yang sudah dibubuhi sulfur tadi selanjutnya dimasukkan lagi kedalam mesin mixing mill untuk melanjutkan proses pencampuran atau penggilingan.dalam penggilingannya.Setelah kompon tersebut selesai dicampur maka selanjutnya dibungkus dengan menggunakan plastic transparan lalu disimpan di dalam ruangan yang dingin atau ber- AC selama beberapa hari. Hal ini agar kompon yang terbentuk tidak rusak oleh adanya pengaruh radiasi panas dan juga sinar ultraviolet. Berbeda apabila kompon yang disimpan ditempat yang tidak dingin. Hasil yang didapat akan sebaliknya.Dalam proses pencampuran bahan-bahan pembuatan kompon urutan bahan harus sesuai untuk menjaga kualitas kompon yang akan di hasilkan serta penghitungan jumlah kebutuhan kompon harus teliti untuk mencegah terjadinya kerusakan, misalnya : kompon yang di hasilkan terlalu lembek karena jumlah minyak yang banyak atau tidak sesuai. Segala prosedur pencampuran bahan hendaknya diikuti karena dapat membantu proses pembentukan dispersi yang baik dan memeperkecil resiko pravulkanisasi (scorch).Sangat tidak dianjurkan memasukkan karet terlalu banyak pada permulaan dan mastikasi karet terlalau lama. Bahan-bahan pencampur yang berbentuk serbuk sedapat mungkin dalam keadaan kering, agar terhindar dari cracking atau flaking. Suhu pada rol-rol gilingan atau rotor-rotor banbury sebaiknya selalu dikontrol. Serta dalam praktikum harus berhati-hati untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja atau hal-hal yang tidak diinginkan.

Pencetakan sol sepatu

Dalam pembuatan sol sepatu ini kami menggunakan mesin Vulcanizing press, adapun kompon yang kami gunakan bukan merupakan kompon yang kami buat, disini kami menggunakan kompon yang telah dibuat sebelumnya.

Gambar 3f. Vulcanizing press Sebelum melakukan pencetakan sebaiknya menyiapkan pencetak atau mold yang akan dipakai dalam hal ini yaitu berbentuk sol sepatu dengan ukuran 40 untuk sebelah kanan. mold tersebut sebaiknya diolesi dengan menggunakan minyak agar dalam pencetakan produk dapat dengan mudah dikeluarkan dari cetakan. Selain itu, mesin harus distel dengan suhu 1500C dan tekanan sebesar 150 Kg / cm2. Dalam pengaturan suhu sebaik diatur agak kurang dari 1500C. Karena apabila suhu tersebut di atur 1500C nantinya dapat naik secara perlahan yang dapat mengakibatkan kompon yang dicetak tidak sesuai yang kita inginkan atau rusak akibat suhu yang terlalu tinggi. Setelah itu waktu untuk Vulkanisasi diatur, dalam praktikum kami menggunakan waktu 20 menit. Dalam pencetakannya kompon dipotong dan Dalam pencetakannya seharusnya kompon dilebihi. Karena apabila dilakukan pencetakan produk yang dihasilkan tercetak dengan baik. Setelah suhu dan tekanan sudah mencapai yang diinginkan, tekan tombol start.Waktu untuk vulkanisasi akan berjalan secara otomatis selama 20 menit.i ketika alarm berbunyi, proses dihentikan dengan menekan tombol Emerg stop. Tekanan diturunkan dan plat mesin dibuka dengan menggerakan setir / handle. Cetakan dikeluarkan dari mesin dan kemudian dilakukan proses pendinginan dengan cara mengoleskan air pada cetakan dengan menggunakan kain basah. Setelah cukup dingin cetakan dibuka dan sol sepatu dikeluarkan dari cetakan dengan hati-hati agar sol tidak pecah dan dilakukan trimming atau merapikan sol dari sisa-sisa pencetakan/scrap.Proses vulkanisasi ini pada dasarnya adalah proses pembentukan jembatan sulfur pada rantai-rantai karet disamping itu proses ini dapat didefinisikan sebagai proses terjadinya ikatan 3 dimensi pada kompon karet. Proses ini bertujuan mengubah karet yang mulanya bersifat termoplastis menjadi termoset. Dengan kata lain proses vulkanisasi bisa disebut dengan proses pematangan kompon.Karet alam merupakan jenis karet yang memiliki sifat yang baik untuk pengolahan kompon. Hanya saja sebelum dicampurkan dengan bahan- bahan lain karet alam harus dimastikasi hingga benar- benar lumat dan siap untuk dicampur dengan bahan bahan kimia lainnya. Untuk kombinasi pengolahan karet alam dengan karet sintetis dapat dilakukan dengan cara mastikasi karet alam terlebih dahulu baru kemudian dapat dicampur dengan karet sintetis.

BAB VKESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : Jika formulasi bahan yang digunakan dan urutan memasukan bahan tepat, maka hasil sol yang di peroleh akan baik. Pembuatan kompon untuk sol sepatu menggunakan bahan dasar karet alam, yaitu pale crepe atau thermoplastic rubber. Berat akhir kompon kelompok kami yaitu 391,9 gram, sedangkan total berat bahan yang digunakan untuk pembuatan kompon sebesar 400,31 gram, sehingga Loss weight yang terjadi pada hasil kami sebesar 2,1% atau 8,41 gram.