1

TEKNOLOGI IRADIASI SEBAGAI SALAH SATU ALTERNATIF PENINGKATAN

PRODUKTIVITAS PENGOLAHAN KARET DI SUMATERA UTARA

Diusulkan oleh

VITA RAHMAYANI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2014

2

TEKNOLOGI IRADIASI SEBAGAI SALAH SATU ALTERNATIF

PENINGKATAN PRODUKTIVITAS PENGOLAHAN KARET DI

SUMATERA UTARA

Vita Rahmayani

Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

Jl. Almamater Medan

ABSTRAK

Komoditas unggulan sektor perkebunan di Sumatera Utara adalah karet. Sumatera

Utara merupakan salah satu provinsi penyumbang hasil karet terbesar di Indonesia

hal ini dapat diketahui melalui BPS (Badan Pusat Statistik) Sumatera Utara yang

menyatakan bahwa pada tahun 2012 produksi karet mencapai sekitar 500 juta ton.

Namun, seperti kebanyakan kualitas karet di bagian Indonesia lainnya, kualitas

karet olahan yang dihasilkan masih memiliki mutu yang rendah sehingga perlu

dilakukan upaya-upaya untuk meningkatkan produktivitas karet. Salah satu

inovasi teknologi yang dapat diimplementasikan adalah vulkanisasi menggunakan

teknologi iradiasi dengan berkas elektron sebagai pengganti proses vulkanisasi

konvensional (menggunakan sulfur).

Kata kunci : produktivitas, karet, vulkanisasi, teknologi iradiasi.

1. Pendahuluan

Indonesia merupakan negara dengan lahan terluas untuk perkebunan karet

di dunia. Namun bila dibandingkan dengan negara lain produsen karet seperti

Malaysia dan Thailand, tingkat produktivitas karet di Indonesia masih jauh lebih

rendah, baik dalam kuantitas maupun kualitas. Produktivitas karet di Indonesia

kurang dari 800 kg/ha/tahun sedangkan Malaysia dan Thailand produksi karetnya

mencapai lebih dari 1000 kg/ha/tahun. Sampai saat ini, Indonesia memiliki luas

areal kebun karet sebesar 3,4 juta Ha dimana sebagian besar (85%) merupakan

kebun karet milik rakyat, 7% milik pemerintah dan sisanya milik swasta

(Kemenprin, 2013). Produktivitas karet di Indonesia dapat ditingkatkan dengan

cara dilakukannya ekstensifikasi perkebunan yaitu memberdayakan lahan-lahan

kosong perkebunan (karet) yang masih tersedia. Selain ekstensifikasi, salah satu

3

cara peningkatan produktivitas karet di Indonesia dapat dilakukan secara

intensifikasi perkebunan yaitu pengolahan lahan perkebunan (karet) untuk

meningkatkan hasil perkebunan dengan menggunakan berbagai sarana antara lain

pemilihan bibit unggul, pemupukan, pengolahan pasca panen, serta penggunaan

teknologi dalam proses produksi.

Komoditas unggulan sektor perkebunan di Sumatera Utara adalah karet.

Sumatera Utara merupakan salah satu provinsi penyumbang hasil karet terbesar di

Indonesia hal ini dapat diketahui melalui BPS (Badan Pusat Statistik) Sumatera

Utara yang menyatakan bahwa pada tahun 2012 produksi karet mencapai sekitar

500 juta ton. Namun, seperti kebanyakan kualitas karet di bagian Indonesia

lainnya, kualitas karet yang dihasilkan masih memiliki mutu yang rendah

sehingga perlu dilakukan upaya-upaya untuk meningkatkan produktivitas karet.

Selain upaya perluasan lahan perkebunan karet di Sumatera Utara, inovasi

teknologi dalam proses produksi karet merupakan salah satu faktor intensifikasi

yang harus ditingkatkan. Salah satu inovasi teknologi yang dapat

diimplementasikan adalah vulkanisasi teknologi iradiasi dengan berkas elektron

sebagai pengganti proses vulkanisasi konvensional (menggunakan sulfur). Hal ini

akan ikut meningkat produktivitas dan akan menghasilkan peningkatan mutu serta

pemberian nilai tambah (value added) di sektor ekonomi terhadap produk olahan

karet. Melalui inovasi teknologi ini diharapkan peningkatan produktivitas olahan

karet di Sumatera Utara mampu meningkatkan daya saing karet di pasar dalam

negeri maupun luar negeri.

2. Tujuan

Penulisan karya tulis ini bertujuan untuk memberikan solusi dari

permasalah nasional terkait produktivitas olahan karet di Sumatera Utara. Adapun

solusi yang diajukan penulis adalah peningkatan produktivitas karet di Sumatera

Utara dengan vulkanisasi teknologi iradiasi.

4

3. Metodologi

Metode yang digunakan dalam penulisan karya ilmiah ini adalah metode

studi pustaka atau studi literatur. Metode ini dilakukan dengan cara mempelajari

literatur yang terkait (buku referensi, buku bacaan, surat kabar, jurnal ilmiah dan

artikel terkait di media cetak maupun di media elektronik).

Data dan informasi yang diperoleh kemudian dibahas dan dianalisis secara

deskriptif yang disesuaikan terkait permasalahan utama dalam bentuk karya tulis

ilmiah. Berikut ini adalah alur penulisan karya tulis ilmiah.

Gambar 1. Skema Alur Metode Penulisan (widi,dkk.2011)

5

4. Tinjauan Pustaka

4.1. Vulkanisasi

Tahun 1839, Charles Goodyear menemukan proses yang dapat

memperbaiki sifat karet mentah, yaitu dengan mengubahnya menjadi karet

matang sehingga memiliki sifat elastis dan lebih tahan terhadap perubahan suhu.

Proses tersebut dinamakan vulkanisasi. Vulkanisasi adalah suatu proses

mengaplikasikan panas kepada campuran elastomer dan bahan kimia untuk

menurunkan plastisitas dan meningkatkan elastisitas, kekuatan dan kemantapan.

Vulkanisasi merubah molekul karet yang panjang saling mengait menjadi suatu

struktur tiga dimensi melalui pembentukan ikatan silang secara kimia. Proses

vulkanisasi pada kompon dipengaruhi oleh suhu dan waktu. Parameter kritis

selama vulkanisasi adalah waktu yang diperlukan untuk memulai reaksi. Laju

dan lamanya pembentukan proses ikat silang. Peningkatan suhu vulkanisasi akan

mempersingkat waktu vulkanisasi. Sebaliknya, penurunan waktu vulkanisasi akan

memperlambat waktu vulkanisasi.

Gambar 2. Pemrosesan Karet Menjadi Produk Akhir

Bahan pemvulkanisasi adalah bahan kimia yang dapat bereaksi dengan

gugus aktif pada molekul karet untuk membentuk ikat silang antar molekul.

Belerang (sulfur) adalah bahan yang pertama kali dan yang terutama digunakan

6

untuk memvulkanisasi atau bahan pembentuk ikatan silang. Pembentukan ikat

silang akan lebih cepat jika belerang dikombinasikan dengan bahan pencepat dan

bahan lain. Pencepat adalah bahan kimia yang digunakan dalam bentuk sedikit

bersama belerang untuk mempercepat proses vulkanisasi.

4.2. Vulkanisasi dengan Menggunakan Teknologi Iradiasi

Lateks karet iradiasi atau lateks alam pekat pra-vulkanisasi adalah lateks

alam yang divulkanisasi dengan menggunakan teknologi nuklir, dan langsung

dapat digunakan untuk membuat barang karet seperti sarung tangan, balon,

topeng, bola, produk dekorasi panggung /film, dll. Pengolahan lateks alam iradiasi

artinya cara membuat lateks alam iradiasi dari lateks alam/ getah pohon karet,

dengan menggunakan sinar gamma Cobalt-60 atau berkas elektron sebagai

sumber energi. Vulkanisasi lateks alam dengan radiasi hanya menggunakan dua

macam bahan kimia, tidak perlu diperam dan dipanaskan, langsung dapat diproses

menjadi produk industri karet yang dikehendaki Sejak awal tahun 1982,

pembuatan barang industri dari lateks alam iradiasi ini mulai dikembangkan

kepada para pengrajin di daerah khusus ibu kota Jakarta dan Bandung. Barang

industri karet yang diproduksi antara lain berupa sarung tangan, balon, topeng,

benang karet yang mutunya cukup baik.

Penelitian ini berkembang pesat dengan didirikannya iradiator lateks alam

yang diresmikan pada tanggal 8 Desember 1983. Iradiator lateks ini menggunakan

sumber radiasi Cobalt 60 berkapasitas 225.000 Curie dan dapat meradiasi lateks

alam sebanyak 1.500 ton setahun (1.500 kg setiap 20 jam). Sifat lateks alam

iradiasi secara visual tidak dapat dibedakan lateks alam proses belerang dengan

lateks alam iradiasi, baik warna, bau maupun bentuknya yaitu berupa cairan

berwarna putih susu dan berbau amonia. Perbedaannya tampak bila dilihat dengan

"Scanning Electron Microscope", yaitu diameter rata-rata partikel karet lateks

alam iradiasi lebih kecil dari pada karet lateks alam non iradiasi. Juga terlihat pada

film hasil uji fisik dan mekaniknya, yaitu modulus dan tegangan putus film karet

lateks alam iradiasi lebih kuat, ulet dan elastis dari pada karet lateks alam non

radiasi. Perbedaan lainnya adalah daya simpan-lateks alam iradiasi lebih tahan

7

lama yakni dapat disimpan sampai 6 bulan, sedang untuk lateks alam vulkanisasi

belerang hanya mampu disimpan sekitar 3 minggu. Di samping itu lateks alam

iradiasi bebas nitrosamin (bahan penyebab kanker) dan rendah protein, sehingga

bila digunakan untuk barang karet tidak menyebabkan penyakit kanker atau alergi.

5. Hasil dan Pembahasan

Berikut ini akan dijelaskan mengenai masing-masing proses, biaya,

sumber daya manusia (SDM), energi hingga output karet yang dihasilkan melalui

proses dengan menggunakan teknologi iradiasi dan vulkanisasi menggunakan

sulfur.

5.1.1. Proses Vulkanisasi Sulfur dan Iradiasi

Proses dari vulkanisasi menggunakan sulfur terdiri dari beberapa tahapan

dan menggunakan bahan-bahan kimia. Bahan-bahan kimia yang digunakan pada

proses vulkanisasi sulfur adalah sulfur, karbonat, dan KOH. Untuk urutan

prosesnya yan pertama kali dilakukan adalah penggilingan bahan kemudian bahan

yang telah digiling dicampur dengan lateks alam yang akan diolah. Dilakukan

pemanasan dengan tiga tahap yaitu pemanasan awal, pemanasan lanjutan dan

pemanasan akhir. Jika dilihat dari urutan proses yang dihasilkan oleh vulkanisasi

sulfur, proses yang digunakan masih terbilang konvensional dan peralatan yag

digunakan tidak terbilang canggih serta proses vulkanisasi dengan sulfur

mengunakan banyak tenaga kerja dan energi yang lebih besar untuk proses

pemanasan. Berikut ini adalah gambar mengenai aliran proses menggunakan

vulkanisasi sulfur.

8

Gambar 3. Proses Vulkanisasi Sulfur

Vulkanisasi dengan menggunakan teknologi iradiasi hanya menggunakan

dua macam bahan kimia. Dengan menggunakan teknologi iradiasi, tidak perlu

dilakukan pemanasan karena langsung dapat diproses menjadi produk karet yang

diinginkan. Proses vulkanisasi menggunakan teknologi radiasi sangat singkat

karena tidak memerlukan proses pemanasan seperti proses vulkanisasi

menggunakan sulfur. Proses ini lebih menghemat energi dan menggunakan tenaga

kerja yang lebih sedikit bila dibandingkan dengan proses vulkanisasi

menggunakan sulfur.

9

Gambar 4. Proses Vulkanisasi Menggunakan Teknologi Iradiasi

5.1.2. Biaya yang Dibutuhkan Vulkanisasi Sulfur dan Iradiasi

Investasi yang dibutuhkan untuk vulkanisasi menggunakan teknologi

iridiasi terbilang besar. Harga mesin berkas elektron (MBE) adalah sebesar 3,8

Milyar sedangkan untuk proses vulkanisasi menggunakan sulfur membutuhkan

biaya yang lebih sedikit dibandingkan dengan teknologi iradiasi.

5.1.3. Sumber Daya Manusia (SDM) yang Dibutuhkan Vulkanisasi Sulfur

dan Iradiasi

Sumber daya manusia yang dibutuhkan untuk proses vulkanisasi

menggunakan teknologi iradiasi lebih sedikit dibandingkan dengan vulkanisasi

dengan menggunakan sulfur. Vulkanisasi dengan menggunakan sulfur

membutuhkan 3 hingga 4 pekerja di setiap prosesnya sedangkan vulkanisasi

menggunakan teknologi iradiasi hanya membutuhkan 1 pekerja. Hal ini

dikarenakan penggunaan teknologi iradiasi yang hanya membutuhkan pekerja

10

untuk mengontrol penggunaan mesin berkas elektron untuk vulkanisasi dengan

teknologi iradiasi.

5.1.4. Energi yang Dibutuhkan Vulkanisasi Sulfur dan Iradiasi

Energi yang dibutuhkan untuk proses vulkanisasi menggunakan sulfur

lebih besar dibandingkan dengan energi yang dibutuhkan melalui proses iradiasi.

Hal ini disebabkan proses pemanasan yang berulang sehingga membutuhkan

energi yang lebih besar. Energi yang dibutuhkan untuk iradiasi adalah sebesar 2

MeV, 10 mA.

5.1.5. Output yang Dihasilkan oleh Vulkanisasi Sulfur dan Iradiasi

Output yang dihasilkan vulkanisasi menggunakan sulfur adalah sebesar

800 kg setiap 20 jam sedangkan dengan menggunakan teknologi iradiasi

dihasilkan 1500 kg setiap 20 jam. Output yang dihasilkan menggunakan teknologi

iradiasi lebih banyak dibandingkan dengan vulkanisasi konvensional hal ini

disebabkan oleh kapasitas efektif output teknologi iradiasi lebih besar

dibandingkan denga kapasitas efektif output teknologi vulkanisasi sulfur.

5.2. Solusi yang Diajukan Penulis

Solusi yang diajukan penulis untuk permasalahan rendahnya produktivitas

karet di Sumatera Utara adalah dengan menerapkan teknologi iradiasi pada proses

vulkanisasi karet. Dilihat dari sudut pandang keefektifan proses, energi serta

sumber daya manusia (SDM) yang dibutuhkan, pengolahan karet menggunakan

teknologi iradiasi dinilai lebih efisien dibandingkan dengan pengolahan karet

secara konvensional. Namun, investasi mesin pengolahan iradiasi membutuhkan

investasi yang cukup besar sehingga perlu adanya campur tangan pemerintah

untuk mensubsidi mesin berkas elektron (MBE). Selain keuntungan yang telah

dijabarkan diatas, berikut ini adalah keuntungan lainnya dari pengolahan

teknologi iradiasi.

1. Hemat bahan kimia (hanya 2 macam bahan kimia yang digunakan), hemat

energi panas, dan hemat waktu serta dapat disimpan dalam waktu 6 bulan

11

lebih (lateks alam vulkanisasi belerang hanya dapat disimpan sekitar 3

minggu).

2. Tidak mengandung bahan karsinogen (penyebab penyakit kanker), tidak

beracun (toxical), tidak mengandung protein alergen (penyebab alergi pada

tubuh manusia), produk karet tidak berbau tajam dan lebbih elastis. Apabila

produk karet dari lateks alam iradiasi ini dibakar, gas sulfur dioksida hanya

1/20 lebih rendah daripada karet proses vulkanisasi sulfur.

3. Lebih mudah didegradasi oleh alam, karena energi aktivitasnya lebih rendah,

sehingga produk karet dari lateks alam iradiasi tidak mencemari dan akrab

dengan lingkungan.

6. KESIMPULAN

Dari hasil dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut.

1. Teknologi iradiasi dapat dijadikan sebuah alternatif teknologi baru pada

proses produksi pengolahan karet dibandingkan dengan vulkanisasi

menggunakan sulfur.

2. Dilihat dari sudut pandang keefektifan proses, sumber daya manusia

(SDM) serta penggunaan energi, teknologi iradiasi mampu meningkatkan

produktivitas karet khususnya untuk di Sumatera Utara namun dibutuhkan

upaya pemerintah untuk mensubsidi teknologi iradiasi.

DAFTAR PUSTAKA

Warintek. Lateks Alam Iradiasi Sebagai Bahan Baku Industri Rumah Tangga

Barang Jadi Karet. Diakses dari situs, http://www.warintek.ristek.go.id.

Repository USU. Proses Vulkanisasi pada Karet. Diakses dari situs,

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/19026/3/Chapter%20II.pdf.

BATAN. (2010). Rencana Strategik PTABP 2010-2014. Diakses dari situs,

http://www.batan.go.id/ptapb/4%20Bab%20I%20Pendahuluan.pdf.

Industri Karet. Vulkanisir/Vulkanisasi. Diakses dari situs,

http://www.industrikaret.com/vulkanisir.

12

MW/Atomos. (2012). Masalah Industri Karet Terpecahkan. Diakses dari situs,

http://www.suaramerdeka.com/harian/0403/01/ragam1.htm.