INSENTIF RISET SISTEM INOVASI NASIONAL 2013 LAPORAN INSENTIF RISET SISTEM INOVASI NASIONAL 2013 Jakarta, 7 - 8 November 2013 Riset SINas RT-2013-084 Pengembangan Teknologi Pembuatan Kompon Lateks Pravulkanisasi Untuk Pembuatan Barang Jadi Lateks Skala UKM di Provinsi Sumatera Selatan Dadi R. Maspanger Maspanger, D.R. 1), H. Prastanto 1), H. Handayani 1) Rahmaniar 2), H.A. Prasetya 2 Kemitraan 1) Pusat Penelitian Karet – PT RPN 2) Baristand Industri Palembang 3) PT Bahagia Jaya Sejahtera
LATAR BELAKANG RISET PERANAN KARET ALAM Komoditas ekspor penghasil devisa Komoditas tradisional tumpuan mata pencaharian petani karet Sumber lapangan kerja di pedesaan Pemicu pertumbuhan ekonomi di lingkungan sekitar perkebunan Sumberdaya keanekaragaman hayati dan pelestarian lingkungan Berbagai kalangan berpendapat bahwa kebutuhan karet alam dunia terus meningkat pesat. Indonesia berpeluang menjadi pemasok terbesar kebutuhan dunia, karena negara lain terkendala keterbatasan lahan
Indonesia penghasil karet alam utama dunia KONDISI SAAT INI Indonesia penghasil karet alam utama dunia Produksi Th 2011 = 3090 ribu ton (kedua setelah Thailand) 85% diekspor dalam bentuk karet mentah (11,7 M USD) Hanya 440 ribu ton (14% ) dikonsumsi di dalam negeri untuk : 65 % Ban Mobil/Motor 15 % Barang Teknik dan Industri (Belt, Fender, Bearing, Auto Part, dll) 10 % Barang keperluan umum 10 % Barang lateks (glove, kondom, benang karet, busa, balon, dll) Penggunaan di DN terlalu rendah, Malaysia 40-45% Peruntukan untuk ban terlalu dominan Perlu diversifikasi produk diluar ban
Di dalam Masterplan Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Indonesia (MP3EI) ditetapkan karet merupakan salah satu komoditas unggulan yang perlu dikembangkan di koridor ekonomi Sumatera. Selama ini Sumatera dikenal sebagai daerah penghasil utama karet alam selain Kalimantan dan Jawa. Sebagai gambaran, produksi karet di Sumatera pada tahun 2011 mencapai 1,9 juta ton, atau sekitar 73 % produksi nasional, dimana provinsi Sumatera Selatan = penghasil terbesar, ±20 % produksi nasional.
Pembuatan kompon lateks Proses konvensional Pembuatan kompon lateks Lateks Kebun Pemekatan Peme raman Lateks Pekat Kompon Lateks Peme raman Pembuatan barang jadi Barang Jadi Lateks Petani Industri Industri atau pengrajin Industri Pengembangan proses di Sumsel Lateks Kebun Pemekatan Kompon Lateks pravul Barang Jadi Lateks Pembuatan kompon lateks pravulkanisasi Pembuatan barang jadi Lateks Pekat Petani Pengrajin atau pengrajin INOVASI Rancangbangun alsin pemekat yang sederhana & skala UKM Proses pravulkanisasi silkan kompon lateks agar awet dan siap pakai
Tujuan riset : untuk mengembangkan teknologi pembuatan kompon lateks pravulkanisasi berskala UKM di Sumsel untuk dijadikan berbagai produk turunannya, seperti sarung tangan, cinderamata, sabut kelapa berkaret, lem kertas dan barang jadi lateks lainnya yang memiliki nilai komersial tinggi. Sasaran yang ingin dicapai : berkat implementasi hasil riset ini diharapkan terjadi peningkatan penguasaaan teknologi dan pendapatan petani dan pengrajin sekaligus pendapatan daerah serta penciptaan lapangan kerja. Riset dilaksanakan melalui kemitraan dengan Baristand Industri Palembang dan PT Bahagia Jaya Sejahtera sebagai mitra Industri yang kelak diharapkan dapat memanfaatkan hasil riset.
Jangka Waktu Riset : 2 tahun Th. I : perancangan alsin/proses & uji kinerja skala laboratorium. Th. II : Scale-Up alsin dan implementasi di pihak pengguna (Sumsel) Keluaran Tahun 2013 Alsin dan teknik pemekat lateks secara sentrifugasi skala laboratorium Alsin dan teknik formulasi dan pravulkanisasi kompon lateks laboratorium Alsin dan teknik manufaktur barang jadi lateks pravulkanisasi skala laboratorium Rancangan model kelembagaan untuk kemitraan petani karet dan pengrajin barang jadi lateks skala UKM di Provinsi Sumatera Selatan Publikasi ilmiah dalam jurnal terakreditasi nasional atau prosiding seminar nasional
METODOLOGI Jangka Waktu Riset : 2 (dua) tahun Th. I : perancangan alsin/proses dan uji kinerja skala laboratorium. Th. II : implementasi di pihak pengguna (Sumsel) Riset konsorsium dengan 2 mitra yakni Baristand Palembang (mitra peneliti) dan PT Bahagia Jaya Sejahtera (mitra industri) No Lembaga Konsorsium Jenis Sharing Tugas 1 Lembaga Pengusul Pusat Penelitian Karet Penyusun proposal Koordinator kegiatan konsorsium Perancangan proses dan alsin Peneliti dan tenaga penunjang Fasilitas laboratorium Fasilitas pabrik percobaan 2 Lembaga Mitra Balai Riset dan Standardisasi (Baristand) Industri Palembang Konsolidasi dengan petani/engrajin Monitoring pelaksanaan implementasi di Sumsel 3 Industri Rancangbangun Alsin Pertanian/Perkebunan Perancangan struktur fisik alsin SDM teknisi alsin Fasilitas workshop pembuatan alsin Calon produsen alsin hasil riset
Alur Kegiatan Riset Th. 2013 Mulai Konsolidasi Tim Perancangan alsin dan proses Pengumpulan bahan kimia dan konstruksi alsin Manufaktur alsin Uji Kinerja Alsin Sentrifugasi Validasi Standar mutu lateks pekat +/- Tidak Ya Uji Kinerja Alsin Pravulkanisasi lateks Pengamatan proses dan mutu kompon pravulkanisasi Kompon Pravulkanisasi Penyusunan formula kompon Percobaan pembuatan barang jadi Evaluasi data hasil uji mutu Validasi Standar mutu produk +/- Tidak Ya Evaluasi dan Pelaporan Uji coba lapang Selesai
ROAD MAP
HASIL DAN PEMBAHASAN A. RANCANGBANGUN ALSIN SKALA LABORATORIUM PERCOBAAN PEMEKATAN, PRAVULKANISASI, PEMBUATAN BARANG JADI LATEKS EVALUASI HASIL PERCOBAAN C. SOSIALISASI AWAL KE PENGGUNA
RANCANGBANGUN & UJI KINERJA ALSIN Alsin dirancang sededrhana dan murah agar sesuai untuk skala UKM di Sumsel (Petani dan Pengrajin) Lateks Kebun Bahan-bahan kimia padat Alsin pemekat Alsin pendispersi Lateks Pekat Larutan kimia Mixer Kompon Lateks Alsin Pravulkanisasi Kompon Pravul Alsin Pengukusi Alsin Pemanas Kempa Alsin Pengering Busa, balon, sarung tangan Sol sepatu, gantungan kunci, barang-barang tebal
ALSIN PEMEKAT LATEKS F = gaya sentrifugal ; W = berat partikel r = radius putar ; = kecepatan sudut
Bahan pendadih CMC (Carboxymetylcelulosa) Na-Alginat Lateks kebun Air Tangki-tangki Heater pemeram lateks Mixer kebun Umpan Mixer campuran Lateks + bahan pendadih tabung centrifuge Lateks pekat Serum
Kapasitas = 5 L/jam Kadar lateks pekat = 55-60% drc Motor 1,5 HP 3500-5000 rpm
Lateks pekat Serum
Waktu sentrifugasi (menit) pada konsentrasi CMC Tabel 1. Pengaruh kecepatan sentrifugasi terhadap pemisahan serum-lateks No. Kecepatan (rpm) Waktu sentrifugasi (menit) pada konsentrasi CMC 0,1% 0,2% 30 50 70 1 1000 x 2 2000 3 3500 xx Catatan : x = tidak terjadi pembentukan serum xx = terjadi pemisahan serum-lateks
Tabel 2. Formula lateks dan bahan kimia untuk pembuatan barang jadi lateks Karet Busa Sol sepatu Lateks Pekat 55-60% 100 Sulfur 50% 2 ZDEC 50% 0,8 ZMBT 50% 0,7 Ionol 50% Amonium Oleat 7.5% 1,2 - Amonium Klorida 20% 1,3 ZnO 50% 2,5 DPG 25% Filler 50% 20
ALSIN PENDISPERSI Bahan kimia padat cairan 120 cm 30 cm 40 cm 50 cm Guci stainless steel dengan bola-bola keramik Roll karet Rantai sepeda Elektromotor 1 Hp dengan gear box Gear Pillow block Ball-Mill stainless Kapasitas 15 kg per 6-10 jam Motor 0,5 HP, 30 rpm
MIXER KOMPON LATEKS Untuk pencampuran lateks pekat + bahan kimia dispersi Kapasitas 30L per 1-3 jam Motor 1 HP, 5-10 rpm
ALSIN PRAVULKANISASI KOMPON LATEKS Kapasitas 15L per 1-2 jam 0,5 HP, 20-30 rpm 50-70 oC
OVEN PENGUKUS skala laboratorium Volume ruang kukus 60 cm x 80 cm x 60 cm Temp. Max 90 0C Heataer Elektrik 2 x 2 kW
ALSIN PEMANAS KEMPA Volume cetakan maks 40 cm x 30 cm x 10cm Temp. 90-130 0C Burner LPG 0,5 kg/jam
PERCOBAAN PEMBUATAN BARANG JADI LATEKS DARI KOMPON PRAVULKANISASI
Tabel 3. Hasil uji mutu sol sepatu Parameter uji SNI 0778 - 2009 Hasil Riset Tegangan Putus, min, N/mm2 16 17,4 Kekerasan, Shore A 55 – 80 58 Ketahanan sobek, min. N/mm2 6 7,3 Perpanjangan Putus minimum, % 250 300 Tabel 4. Hasil uji mutu karet busa Parameter Mutu SNI 6-0999-1989 Hasil Riset Kelas I Kelas II Kerapatan Massa, Kg/m3 100 - 140 100 – 140 128 Kekerasan, Kg 25 – 35 32 Kepegasan Pantul, % > 50 > 40 43 Tegangan Putus, N/cm2 > 7.8 > 4.9 6,5 Perpanjangan Putus, % > 150 > 75 127 Ketahanan Sobek, N/cm > 5.9 > 3.9 5,7 Pampatan Tetap, % < 8 < 4 6,0
SOSIALAISASI RISET KE CALON PENGGUNA 1. Koperasi Mitra Usaha Gotong Royong Desa Sidang Emas, Kecamatan Banyuasin III Kabupaten Banyuasin, Sumatera Selatan 52 KK 310 ha kebun karet Terorganisir cukup baik Memiliki kemampuan penyelengaraan sistem lelang bokar Potensial untuk memproduksi kompon lateks pravulkanisasi
Pemeriksaan mutu lateks dari Koperasi Musgoro untuk dijadikan kompon lateks pravulkanisasi
2. Koperasi Citra Mandiri Kampung Talang Kedongdong, Kelurahan Kebun Bunga Kec. Sukarami, Palembang , Sumatrera Selatan Tidak memiliki kebun karet Terorganisir cukup baik Binaan Baristand & Balitbangnov Sumsel Pengrajin produk karet terbatas masih gantungan kunci + sabutret Bahan kompon lateks masih didatangkan dari Jawa Potensial dikembangkan ke produk karet lainnya berbasis lateks pravulkanisasi
PENGENALAN HASIL RISET SEMENTARA KEPADA CALON PENGGUNA Bogor, 15-19 September 2013
PUBLIKASI DI MAJALAH ILMIAH Seminar Nasional XVI Kimia Dalam Pembangunan Hotel Phoenix , Yogyakarta, 20 Juni 2013 Judul Makalah : Kombinasi Pendadihan dan Sentrifugasi Untuk Mempersingkat Waktu Pembuatan Lateks Pekat Penulis : Hani Handayani, N. Kinasih, H. Prastanto, D.R. Maspanger, Rahmaniar, H.A. Prasetya Publikasi : Prosiding ISSN : 0854-4778 (masih cetak juplik) Penyelenggara : Jaringan Kerjasama Kimia Indonesia (JASAKIAI) Kotak Pos 6161, Yogyakarta 55281 Indonesia Phone: (0274) 443 6824 | 0817-4621-75 Fax: (0274) 443 6824 E-mail: jasakiai@gmail.com | imam_prayogo@yahoo.co.id Website: www.jasakiai.tumblr.com
KESIMPULAN Hasil percobaan skala laboratorium yang dilakukan pada riset ini memberikan indikasi signifikan bahwa lateks pekat dengan kadar 55-60% drc dapat dibuat melalui proses sentrifugasi yang dikombinasikan dengan pendadihan. Diperlukan kecepatan sentrifugasi minimal 3500 rpm dengan bahan pendadih CMC 0,05-0,15%. Peningkatan kecepatan sentrifugasi akan meningkatkan kadar karet kering dari lateks pekat. Penggunaan CMC diatas 0,15% tidak memberikan efek terhadap peningkatan drc. Hasil percobaan pembuatan barang jadi lateks berbasis kompon lateks pravulkanisasi menunjukkan bahwa produk yang dihasilkan masih memenuhi standar mutu yang berlaku. Agar mutunya dapat lebih ditingkatkan, maka masih diperlukan perbaikan proses pemekatan lateks agar diperoleh lateks pekat dengan kadar karet kering yang tinggi, selain itu masih diperlukan perbaikan formula kompon.