Untuk mendapatkan produk jadi karet dari bahan baku lateks dan crumb rubber maka baik lateks maupun crumb rubber harus diproses dulu melalui pravulkanisas vulkanisasi. i. Selama ini proses pra-vulkan pra-vulkanisasi isasi lateks dan crum crumb b rubb rubber er
yang
telah banyak dilakukan adalah proses pra-vulkanisasi lateks dan crumb rubber secara konvensional. Salah satu pra-vulkanisasi lateks dan crumb rubber secara konve konvensi nsiona onall yang yang banyak banyak diguna digunakan kan adalah adalah dengan dengan proses proses su sulfur lfur yang yang mem membutuhkan
3
sampai
4
maca acam
bahan
kimia
antara
lain: in:
bahan
pemvulkanisasi yaitu belerang, bahan pemercepat berupa senyaa karbamat, bahan penggiat, dan bahan pemantap yaitu !"#. $roses pra-vulkanisasi memerlukan pemanasan pertama pada suhu 4% & '% %( selama ) & 3 hari, pemanasan kedua *% %( selama ) jam, dan pemanasan akhir +%% %( selama + jam. $emanasan aal dan kedua bertujuan membuat komp kompon on
prav pravul ulka kanis nisas asi, i,
seda sedang ngka kan n
peman pemanas asan an
akhir akhir
merup merupak akan an
taha tahap p
penyempurnaan. Senyaa karbamat harus ditambahkan pada lateks karet alam untuk mempercepat proses pra-vulkanisasi. $roduk karet yang diperoleh masih terd terdap apat at kand kandun unga gan n nitr nitros osam amin in dan dan prot protei ein n alerg alergen en,, kuran urang g elas elasti tis s dan dan menghasilkan banyak gas S" serta dibutuhkan aktu penyimpanan sekitar 3 minggu. ahan-bahan tersebut dapat membentuk senyaa karsinogen seperti 4nitros nitrosomo omorph rphine ine dan dimethylnit dimethylnitrosami rosamine ne yang yang dalam dalam jumla jumlah h part per billion ppb/ ppb/ saja sudah dapat menyebabkan kanker. 0itrosamin yang keluar dari bahan pemercepat tersebut tidak saja berdampak negatif pada perangkat kesehatan, tetapi tetapi juga juga ruanga ruangan n proses proses produ produksi ksi perangk perangkat at keseh kesehata atan n dari dari NRL juga ikut terc tercem emar ar..
"leh "leh kar karena ena
itu, itu, di nega negara ra-n -neg egar ara a
1rop 1ropa a
dan dan
2mer 2merik ika a
tela telah h
menerapkan peraturan tentang batas maksimum nitrosamin di dalam perangkat keseh esehat atan an dari dari NRL seba sebany nyak ak +-+% +-+% ppm ppm dan dan di dala dalam m ruan ruang g kerja erja pros proses es produksi )'% ppmm3. Salah satu metode teknologi pra-vulkanisasi lateks karet alam atau natural rubb rubber er lat latex NRL/ NRL/ adalah adalah dengan dengan cara iradias iradiasii elektr elektromag omagnet netik. ik. eberap eberapa a kelebihan pra-vulkanisasi lateks karet alam secara iradiasi atau biasa disebut radiation vulcanization of natural rubber latex (RVNRL) (RVNRL) antara antara lain: hasil hasil NRL terir terirad adia iasi si dapa dapatt bebas bebas dari dari aler alergi gi dan dan niro nirosa samin min seba sebaga gaii pemic pemicu u kank kanker, er, prosesnya jauh lebih cepat dari proses pravulkanisasi dengan metode sulfurisasi yang yang mengg menggun unak akan an akt aktu u lebi lebih h dari dari 3 hari hari dan dan ener energy gy tamb tambah ahan an untu untuk k memanaskan beberapa tahapan proses pada suhu '%, *%, dan +%% o(, limbah NRL teriradiasi teriradiasi jauh lebih mudah terdegradasi terdegradasi oleh tanah sehingga lebih ramah terhadap lingkungan.
pembentukan ikatan silang kimia dari rantai molekul yang berdiri sendiri, yang dapat meningkatkan elastisitas dan menurunkan plastisitas. Proses vulkanisasi secara konvensional menggunakan belerang pertama kali ditemukan oleh Charles Goodyear tahun 18!, untuk proses vulkanisasi ini sering dipakai senya"a belerang #sulfur$ sebagai pengikat polimer karet tersebut. Pada proses vulkanisasi konvensional yang menggunakan belerang ini, dibutuhkan sampai % macam bahan kimia yaitu bahan pemvulkanisasi yaitu belerang, bahan pemercepat berupa senya"a karbamat, bahan penggiat, dan bahan pemantap yaitu &'( lalu dipanaskan pada suhu %) * +) )C selama * hari, pemanasan kedua -) )C selama am, dan pemanasan akhir 1)) )C selama 1 am./+0 Pemanasan a"al dan kedua bertuuan membuat kompon pravulkanisasi sedangkan pemanasan akhir merupakan tahap penyempurnaan. enya"a karbamat harus ditambahkan pada lateks karet alam untuk mempercepat proses vulkanisasi. 2eberapa senya"a kimia yang biasa digunakan sebagai bahan pemercepat diantaranya ialah morpholino#di$thioben3othia3ole, dithiomorpholine, tetramethylthiuram disulfide #4546$, 3inc dimethldithiocarbamate #76C$ dan sebagainya. 2ahan*bahan tersebut dapat membentuk %9nitrosomorphine dan dimethylnitrosamine. &edua kandungan nitrosamin inilah yang merupakan unsur karsinogen yang berbahaya bagi kesehatan. Proses vulkanisasi secara konvensional menggunakan belerang seperti terlihat pada reaksi Gambar .
Gambar 3. Reaksi vulkanisasi secara konvensional menggunakan belerang Teknik Polimerisasi Radiasi
Polimer adalah makromolekul yang tersusun oleh molekul9molekul kecil atau monomer yang terikat secara kimia. Proses pengikatan monomer9monomer menadi polimer secara kimia disebut polimerisasi. 4eknik polimerisasi radiasi adalah suatu teknik modifikasi bahan:polimer dengan menggunakan radiasi sinar gamma atau berkas elektron untuk mendapatkan bahan baru dengan sifat yang dikehendaki. /;0 4eknik radiasi dilakukan untuk menyelesaikan masalah yang tidak bisa atau kurang efisien dilakukan dengan proses kimia serta untuk memperbaiki dan meningkatkan kualitas bahan polimer. 2eberapa enis polimer yang dapat dimodifikasi antara lain tekstil, kayu, karet dan plastik. &euntungan teknik polimerisasi radiasi antara lain < 1.
(asil proses bersih, karena tidak mengandung residu dari bahan kimia seperti katalisator.
. Proses dapat dilakukan pada suhu kamar, dan mudah dikontrol.
terhadap proses9proses polimerisasi. 2eberapa hasil teknik polimerisasi radiasi adalah sebagai berikut <
Vulkanisasi Lateks Karet Alam Iradiasi Radiation Vulcanized Natural Rubber Latex !RV"RL#
Proses vulkanisasi lateks karet alam iradiasi dilakukan dengan penyinaran lateks karet alam dengan berkas elektron. Produk lateks karet alam iradiasi ini tidak bersifat radioaktif dan aman untuk dipakai. =ang menarik adalah prosesnya sederhana, tidak diperlukan bahan vulkanisat seperti belerang, 3inc oksida dan bahan pemercepat lain sehingga mendukung produk yang ramah lingkungan. 6ari percobaan untuk industri rumah tangga dan skala yang lebih besar diperoleh hasil bah"a lateks karet alam iradiasi mempunyai prospek yang cerah khususnya untuk produk9produk industri seperti sarung tangan, dot bayi, kateter, kondom, dan lain9lain sesuai dengan teknik dan standar yang telah mapan. ifat9sifat mekanik dan fisika dari lateks karet alam akan berubah dengan terbentuknya ikatan silang, sebagai contoh bertambahnya ketahanan terhadap bahan pelarut (solvent), meningkatkan kekuatan regangan dan kekerasan, berkurangnya tingkat kemuluran dan tahan terhadap panas #deformasi termal$/,+0. Proses vulkanisasi lateks karet alam iradiasi terdiri dari beberapa proses, yaitu < /0 1. Pemilihan lateks karet alam Pemilihan lateks karet alam adalah salah satu tahap terpenting untuk mendapatkan produk kualitas tinggi dari >V?>@. Persyaratan utama dari lateks karet alam adalah tidak menyebabkan bahaya pada kesehatan. . Perlakuan a"al @ateks kebun cenderung cepat menggumpal dan bereaksi dengan bakteri sehingga menimbulkan bau. Untuk itu, perlakuan a"al terhadap lateks karet alam hasil penyadapan dari pohon karet (Havea Brasiliensis) sebelum dilakukan iradiasi adalah dengan penambahan bahan anti koagulan amonia sebanyak 1*+ A sehingga tidak teradi penggumpalan a"al. . tabilisasi dengan &alium (idroksida #&'($ &alium (idroksida #&'($ merupakan bahan pemantap agar tidak teradi penggumpalan a"al #prakoagulasi$ pada lateks kebun pada saat ditambah emulsi normal 2utyl Bkrilat #n2B$. &'( diasumsikan memodifikasi permukaan dari partikel karet alam dengan cara reaksi antara &'( dengan absorben bukan karet. &andungan &'( yang "aib ditambahkan untuk menstabilkan lateks tergantung pada enis lateks. 6alam praktek, &'( sebanyak ), psk dirasa cukup untuk penambahan + psk n2B. %. Penambahan normal butyl akrilat #n2B$
vulkanisasi karena memiliki radikal bebas lebih banyak daripada karet alam. +. Dradiasi Dradiasi bahan dilakukan menggunakan berkas elektron. 4eknik radiasinya dapat dilakukan dengan sistem batch atau kontinyu. Pada sistem batch, bahan yang diiradiasi dalam kondisi diam atau dalam suatu "adah yang diam. 6osis serap yang diterima bahan bisa diatur dengan mengatur lamanya iradiasi. edangkan pada sistem kontinyu:sinambung, bahan diba"a menggunakan konveyor atau bahan langsung bergerak atau dialirkan ke bagian iradiasi. ;. Perlakuan akhir Perlakuan akhir meliputi evaluasi sifat lateks dan film karet sehingga diketahui kualitas lateks iradiasi. Ui kualitas yang dilakukan antara lain < kadar umlah padatan, kadar karet kering, kadar &'(, kekentalan, kestabilan mekanik, p( serta sifat film karet #modulus, tegangan putus, perpanangan putus, kekerasan$. Perekat &opolimer @ateks &aret Blam 4eknik pembuatan perekat kopolimer lateks karet alam saat ini telah dikuasai dan siap untuk diaplikasikan ke industri. 5etoda pembuatannya adalah sebagai berikut < getah dari pohon karet dicampur dengan monomer #bahan plastik$ pada perbandingan tertentu, kemudian diradiasi dengan sinar gamma atau berkas elektron dengan dosis antara + kGy sampai dengan ) kGy, maka akan terbentuk kopolimer karet alam yang ika ditambah sedikit bahan pelengket akan menadi perekat. /;0 Perekat yang dihasilkan ini secara langsung dapat dipergunakan untuk perekat pada pembuatan panel kayu #misal kayu lapis, kayu sambung dan papan partikel dari serbuk gergai atau tongkol agung$. 6isamping itu uga bisa dipergunakan untuk pembuatan berbagai macam papan serat #seperti papan sabut kelapa$ serta bisa digunakan sebagai perekat sepatu, tas kain, kulit dan sebagainya. &eunggulan dari perekat ini adalah tidak beracun, tidak mengandung bahan penyebab kanker, tidak mencemari lingkungan, dan dapat disimpam dalam angka "aktu yang lama. 'leh karena itu enis perekat ini dapat diaplikasikan baik untuk industri besar maupun industri rumah tangga.
Vulkanisasi atau vulkanisasi adalah proses kimia untuk mengubah karet atau polimer terkait menadi bahan yang tahan lama lebih melalui penambahan belerang atau lain setara EcurativesE. Bditif ini memodifikasi polimer oleh crosslinks membentuk #embatan$ antara rantai polimer individu. /10 2ahan divulkanisir kurang lengket dan memiliki sifat mekanik yang superior. ebuah array besar produk dibuat dengan vulkanisasi karet termasuk ban, sol sepatu, selang, dan pucks hoki. Proses ini dinamai Vulcan, de"a api >oma"i.(ard karet vulkanisir dikenal sebagai ebonit atau vulcanite dan digunakan untuk membuat artikel yang keras seperti bola bo"ling dan buah mulut klarinet. $et%ode 2erbagai metode ada untuk vulkanisasi. 5etode ekonomis penting yang paling #yang vulkanisasi ban$ menggunakan tekanan tinggi dan suhu. uhu vulkanisasi khas untuk ban penumpang adalah 1) menit pada 1-) F C. enis
vulkanisasi disebut kompresi
cetakan. Brtikel karet dimaksudkan untuk mengadopsi bentuk cetakan. metode lain, misalnya untuk membuat profil pintu mobil, gunakan vulkanisasi udara panas atau micro"ave vulkanisasi
1. . . %.
dipanaskan
#baik
proses
yang
terus
menerus$.
mpat enis curing sistem sedang digunakan umum. 5ereka adalah< ulfur systems PeroHides Urethane crosslinkers 5etallic oHides Sul&ur S'stem eauh ini vulkanisir paling umum metode tergantung pada sulfur. ulfur, dengan sendirinya,
adalah agen vulkanisir lambat dan tidak akan mempulkanisir poliolefin sintetik. 2ahkan dengan karet alam, belerang dalam umlah besar, serta suhu tinggi dan periode pemanasan yang lama diperlukan dan satu memperoleh efisiensi silang memuaskan dengan kekuatan yang tidak memuaskan dan sifat penuaan. (anya dengan akselerator vulkanisasi dapat kualitas yang sesuai dengan tingkat teknologi saat ini dapat dicapai.2anyaknya efek vulkanisasi diminta tidak dapat dicapai dengan satu substansi universalI seumlah besar aditif beragam,
terdiri
dari
paket
pengobatan
E,E
diperlukan.
Paket menyembuhkan dikombinasikan dalam kompon karet khas terdiri dari belerang bersama9sama dengan bermacam9macam senya"a yang memodifikasi kinetika silang dan menstabilkan produk akhir.Bditif ini termasuk akselerator, aktivator seperti seng oksida dan asam stearat dan antidegradants.Bkselerator dan aktivator adalah katalis. 4ingkat tambahan
kontrol dicapai dengan memperlambat agen yang menghambat vulkanisasi hingga beberapa "aktu yang optimal atau suhu. Bntidegradants digunakan untuk mencegah kerusakan produk divulkanisir dengan panas, oksigen, dan o3on. /0 Perkembangan
Kemudian
Bpapun searah yang benar, penemuan reaksi karet9sulfur merevolusi penggunaan dan aplikasi
dari
karet,
dan
mengubah
"aah
dunia
industri.
ampai saat itu, satu9satunya cara untuk menutup celah kecil di antara bagian9bagian mesin bergerak, seperti antara piston dan silinder dalam mesin uap, adalah menggunakan kulit direndam dalam minyak. Dni diterima sampai dengan tekanan sedang, tetapi di atas titik tertentu, desainer mesin harus kompromi antara gesekan tambahan yang dihasilkan oleh kemasan
kulit
lebih
erat dan
kebocoran
yang
lebih
besar
dari uap
berharga.
karet Vulkanisat mena"arkan solusi ideal. 6engan karet divulkanisir, insinyur punya bahan yang bisa dibentuk dan dibuat menadi bentuk tepat dan dimensi, dan yang akan menerima moderat untuk deformasi besar di ba"ah beban dan memulihkan dengan cepat ke dimensi aslinya setelah beban telah dihapus. Dni, dikombinasikan dengan ketahanan yang baik dan kurangnya
lengket,
adalah
persyaratan
penting
untuk
bahan
sealing
efektif.
Penelitian lebih lanut dalam pengolahan dan kompon karet oleh (ancock dan rekan9 rekannya
menyebabkan
proses
yang
lebih
berulang
dan
stabil.
Pada tahun 1!)+ George 'enslager menemukan bah"a turunan dari thiocarbanilide disebut anilina mempercepat tindakan sulfur untuk karet, yang mengarah ke kali menyembuhkan lebih pendek dan mengurangi konsumsi energi. 4erobosan ini, "alaupun kurang terkenal, hampir sebagai dasar bagi pengembangan industri karet seperti yang dilakukan oleh Goodyear dalam menemukan obat belerang.Bkselerator membuat proses penyembuhan lebih cepat, meningkatkan keandalan proses vulkanisasi dan, "alaupun tidak elas pada saat itu, memungkinkan vulkanisasi untuk diterapkan pada polimer sintetis. atu tahun setelah penemuan,
'enslager
telah
menemukan
ratusan
aplikasi
untuk
aditif
nya.
adi, ilmu dan akselerator retarder lahir. accelerator ebuah mempercepat reaksi obat, sementara itu penundaan halangan. Pada abad berikutnya, ahli kimia telah mengembangkan berbagai akselerator lain dan ultra9akselerator, yang membuat reaksi yang sangat cepat, dan digunakan untuk membuat barang karet paling modern. (aur
ulang
dan
devulcani)ation
Pasar untuk karet mentah baru atau setara tetap besar, dengan Bmerika Utara sendiri menggunakan lebih dari 1) miliar pound #sekitar %,+ uta ton$ setiap tahun. Dndustri otomotif mengkonsumsi sekitar -!A dari karet baru dan +-A karet sintetis. Untuk saat ini, karet daur ulang tidak digunakan sebagai pengganti untuk karet baru atau sintetis dalam umlah yang signifikan, terutama karena sifat9sifat yang diinginkan belum tercapai. ban yang digunakan adalah yang paling terlihat dari produk9produk limbah terbuat dari karetI diperkirakan bah"a Bmerika Utara sendiri menghasilkan sekitar )) uta ban limbah per tahun, dengan lebih dari setengah yang ditambahkan ke stok yang ada. 6iperkirakan bah"a kurang dari 1)A dari karet limbah digunakan kembali dalam setiap enis produk baru. Bmerika erikat, Uni ropa, ropa 4imur, Bmerika @atin, epang dan 4imur 4engah secara kolektif memproduksi sekitar satu miliar ban per tahun, dengan perkiraan akumulasi tiga miliar di ropa dan enam miliar di Bmerika
Utara.
Proses daur ulang karet dimulai dengan mencabik9cabik. etelah baa dan memperkuat serat akan dihapus dan grinding sekunder, serbuk karet yang dihasilkan siap untuk rekondisi produk. aplikasi manufaktur yang dapat memanfaatkan bahan inert ini dibatasi kepada mereka yang tidak membutuhkan vulkanisasi nya.6alam proses daur ulang karet, devulcani3ation dimulai dengan memutus dari molekul belerang dari molekul karet, sehingga memudahkan pembentukan hubungan baru lintas. 6ua proses daur ulang karet utama telah dikembangkan< proses minyak diubah dan proses air9minyak. 6engan masing9masing proses, minyak dan agen reclaiming ditambahkan ke dalam bubuk karet direklamasi, yang terkena suhu tinggi dan tekanan untuk angka panang #+91 am$ dalam peralatan khusus dan uga memerlukan pengolahan pasca9mekanis yang ekstensif. &aret direklamasi dari proses9proses ini telah merubah sifat dan cocok untuk digunakan dalam banyak produk, termasuk ban. 2iasanya, proses9proses berbagai devulcani3ation gagal menghasilkan devulcani3ation signifikan, telah gagal untuk mencapai kualitas yang konsisten, atau sudah mahal.
