SEJARAH KARET ALAM

PENEMUAN ,PENELITIAN DAN PERKEMBANGAN AWAL KARET ALAM

Karet alam adalah bahan yang unik di alam. Orang asli Amerika atau orang Indian yang berasal dari daerah tropis  Amerika Selatan di daerah Amazon telah mengenal karet sebelum kedatangan penjelajahan yang kedua kali Christopher Columbus pada tahun 1496 yang membawa karet ke Eropa. Orang Indian  ini membuat bola karet dengan mengasapkan lateks yang berasal dari pohon jenis Hevea Brasiliensis.

Navigator Spanyol dan sejarahwan Gonzalo Fernandez de Oviedo y Valdes (1478 -1557) merupakan orang Eropa pertama yang menggambarkan bola karet ini ke orang Eropa.

Pada tahun 1615, seorang penulis dari Spanyol menjelaskan penggunaan karet. Dia melaporkan bahwa orang Indian membuat pakaian mereka yang tidak tembus air dengan menggosokkan latek ke permukaan jas dan membuat sepatu tahan air dengan melapisi telapaknya dengan cetakan latex.

Pada tahun 1735 seorang Matematikawan dan Penjelajah Charles  Marie de La Condamine (1701-1774) tertarik terhadap  zat yang unik yang keluar dari pohon ini dan kemudian memberi nama latex yang dalam bahasa Amerika Latin berarti “fluid” / “cairan“. Ia kemudian mengirim beberapa gulungan karet mentah beserta penjelasan produk yang dibuat oleh orang Amerika Selatan ini ke Negaranya Perancis. Francois Fresneau menjelaskan bahwa susu yang dapat dari pohon dilakukan dengan mengiris kulit kayu dengan gancu dan menggunakan cetakan tanahliat untuk membentuk bentuk yang diinginkan. Meskipun telah diketahui bahwa bahan ini dapat membuat sepatu tahan air, pakaian tahan air , akan tetapi bahan ini masih tetap menimbulkan keingintahuan.Pada tahun1763 Fresneau menemukan bahwa karet dapat dilarutkan dengan terpentin.Giovanni Fabronni, seorang Italia yang bekerja di Inggris pada tahun 1779 menemukan bahwa minyak tanah atau naphta efektif juga dapat digunakan untuk melarutkan karet.

Awal Mula Penggunaan Karet

Karet, kadang kadang disebut “gum – elastis”, diketahui oleh orang Indian yang pada waktu itu karet diberi nama Caoutchouc ( dari kata cao, “kayu” dan o-chu, “ mengalir atau mengucur). Pada tahun 1770 seorang Kimiawan kebangsaan Inggris dan penemu oxygen Joseph Priestley (1733-1804) menyelidiki unsur karet dan kemudian mengusulkan bahan ini diberi nama “Rubber” karena bahan ini dapat digunakan untuk menghapus pensil pada kertas.

Pada tahun 1791 karet pertama digunakan secara komersial oleh Pengusaha Inggris Samuel Peal yang mempatenkan  metode untuk membuat pakaian tahan air dengan melarutkan karet pada Turpentine. Pada tahun 1820 , industri karet modern pertama didirikan oleh Thomas Hancock (1786-1865) . Dia merupakan orang yang pertama kali mencampur karet dengan bahan lain untuk membentuk bentuk cetakan (Compound).

Meskipun minyak tanah dapat digunakan untuk melarutkan karet, tetapi pada saat itu masih sangat mahal sehingga tidak sesuai untuk skala industri. Pada tahun 1818, James Syme- mahasiswa medis dari Universitas Edinburg – meneliti pelarut karet yang disebut coal tar naphta. Pada tahun 1823,  Seorang Peneliti dan Kimiawan asal Skotlandia Charles Macintosh (1766-1843) dari universitas Glasgow mengembangkan hasil penelitian James Syme dan menemukan coal tar naphta merupakan pelarut yang sangat baik. Machintos kemudian  memulai memproduksi pakaian anti air atau jas hujan yang terbuat dari dua lapisan serat dimana di ditengahnya dilapisi karet yang disebut “mackintoshes raincoat.”

Pada tahun 1820 Thomas Hancock menemukan alat yang disebut pickle (sekarang bernama masticator machine) untuk melunakkan karet sebelum dicampur dengan bahan kimia lain pada proses mixing. Alat ini dapat membantu proses produksi mackintoshes. Pada saat itu juga Thomas Hancock (1786-1865)  mendirikan industri karet modern. Dia merupakan orang yang pertama kali mencampur karet dengan bahan lain untuk membentuk bentuk cetakan (Compound).

E.M.Chaffee  dari Roxburg Rubber Company dari Amerika Serikat mempatenkan proses calendaring pada tahun 1836. Proses calendaring ini dapat membuat karet yang memiliki ketebalan seragam. H.Bewley mempatentkan mesin extruder pada tahun 1845 yang kemudian kedua proses ini diadopsi di industri karet.

Produk karet Pada Awal Mula

Cerita Thomas Hancock diatas menjelaskan bahwa produk karet telah banyak diproduksi dan digunakan sebelum ditemukannya proses Vulkanisasi. Tiga pendiri Michelin Company mengawali periode ini. Barbier et Daubree didirikan pada tahun 1832 atas saran Mme Daubree kemenakan perempuan Charles Macintosh. Pabrik ini berlokasi di Clermont Ferrand dan menjadi milik cucu Barbier, Edouard Michelin and Andre Michelin.

Awal mula perkebunan karet

Pada tahun 1830, perkebunan karet Castilloa dibangun di Cuba dimana bibit karetnya berasal dari Guatemala.

Komposisi dan Struktur

Karet mentah merupakan hydrocarbon. Pada tahun1826 seorang Ilmuwan Inggris bernama Michael Faraday (1791-1867) menganalisa karet alam dan menemukan rumus empiris karet alam yaitu C5H8, dan mengandung 2% sampai 4 % protein  dan 1% sampai 4 % material terlarut aseton (resin, asam lemak, dan sterol). Pada tahun 1860 seorang Kimiawan Inggris Charles Hanson Greville Williams (1829-1910) menegaskan kembali hasil analisis Faraday dan pada tahun 1862 menyuling karet alam untuk memperoleh monomer –nya yang disebut isoprene. Dia menentukan kadar uap isoprene dan rumus molekulnya, dan dia juga menunjukkan bahwa itu yang mempolymerisasi produk karet.  Pengamatan yang mengarahkan bahwa karet merupakan polimer linear dari isoprene diungkapkan oleh seorang Kimiawan asal Inggris Shrowder Pickles (1878-1962) pada tahun 1910.                           

Komposisi Lateks (Latex Composition)

Rubber	30 – 40%
Proteins	2-2.7%
Resins	1.5-3.5%
Sugars	1-2%
Ash	0.4-0.7%
Sterol glucosides	0.07-0.47%
Water	55-65%

        Source: K.F. Heinisch, Dictionary of Rubber, 1974

Sifat-Sifat Karet Alam (Properties of Natural Rubber)

Name	Natural Rubber (NR)	Natural polyisoprene
Molecular behaviour	Glass transition temperature (° C)	-70
	Melting temperature (° C)	25
	Hardness range (Shore A)	30-100
	Maximum tensile strength (at 70 F, psi)	4000
	Maximum elongation (at 70 F, %)	750
Advantages	Physical resistance	Excellent resilience
		Exc. tear strength
		Exc. abrasion resistance
		Exc. impact strength
		Exc. cut growth resistance
		Good compression set
	Environmental resistance	Exc. water resistance
		Good-exc. low temperature flexibility
		Fair-good oxidation resistance
	Chemical resistance	Good resistance to alcohols and oxygenated solvents
		Fair-good resistance to acids
Limits	Environmental resistance	Poor ozone resistance
		Poor sunlight resistance
		Very little flame retardance
	Chemical resistance	Poor oil and gasoline resistance
		Poor resistance to (aliphatic and aromatic) hydrocarbon solvents

Source: UNCTAD secretariat (adapted from H. Long, Engineering Properties of Elastomers, The Roofing Industry Educational Institute)

Berat molekul karet berkisar antara 50,000 sampai 3,000,000. 60% molekul karet memiliki berat yang lebih besar dari 1,300,000. Unit berulang yang terdapat pada karet alam memiliki konfigurasi cis  yang bermanfaat untuk elastisitasnya.  Jika konfigurasinya adalah trans , polymer nya keras .

Vulkanisasi

Karena hanya ada sedikit rantai yang bersilangan pada molekul karet, karet alam termasuk thermoplastic, dimana, ia menjadi lembek dan lengket pada musim panas dan mengeras pada musim dingin. Selain itu juga dapat terlarut pada pelarut. Unsur kekurangan yang tidak diinginkan pada karet alam ini diatasi pada tahun 1839, dimana seorang penemu asal Amerika bernama Charles Goodyear (1800-1860) di Woburn Massachusetts, pada akhir eksperimen secara kebetulan mencampurkan belerang dan timbal (Pb) pada kompor yang berisi karet alam . Hal ini menyebabkan molekul karet dapat bersilangan dengan kuat, sehingga tidak dapat dilarutkan, dan menjadi polymer thermoset . William Brockendon, seorang teman dari Hancock’s, memberi nama hasil eksperimen Goodyear sebagai “vulcanization” ( berasal dari kata  Dewa Api dan Logam Romawi ) . Goodyear kemudian menggunakan istilah ini.

Pada prakteknya, proses vulkanisasi sangat sederhana sehingga banyak orang yang menggunakan proses ini tanpa membayar royalty, dan Goodyear banyak menghabiskan waktunya untuk memenangkan hak patennya yang dilanggar. Dia meninggal pada kondisi miskin dan meninggalkan banyak hutang antara $200,000 dan $600,000. Namanya hidup di Goodyear tire dan Goodyear blimps. Namun demikian, tidak ada anggota keluarga atau keturunan Goodyear yang terlibat di perusahaan Goodyear Tire and Rubber Company, dimana perusahaan ini didirikan oleh Frank A. Seiberling yang menamakan Goodyear untuk mengenang nama harum penemu ini. Pada tahun 1851 . Saudara Laki-Laki Goodyear menggunakan belerang untuk mengkonversi karet alam menjadi ebonite, thermoplastic pertama.

Industri Karet Modern

Penemuan Vulkanisasi dari Goodyear menandakan kelahiran industri karet modern, dan meskipun kemudian ditemukan beberapa modifikasi atas prosedur asli Goodyear, sampai sekarang proses nya pada intinya sama dengan yang ditemukan pada tahun 1839. Vulkanisasi  merupakan reaksi belerang dan karet yang belum dipahami secara sempurna. Proses ini menyebabkan rantai linear molekul karet saling bersilangan  sehingga material ini tetap elastis .

Suhu 140 – 180 ^oC (184-356 ^oF) digunakan untuk proses vulkanisasi modern, dan tambahan bahan kimia selain belerang sering digunakan yang disebut Akselerator. Akselerator dapat menyebabkan reaksi yang lebih cepat dan dengan temperature yang lebih rendah, dan andioksidan memperpanjang umur produk karet karena dapat mengurangi pengaruh buruk akibat oxygen atmosfir yang dapata memutus rantai dan menurunkan berat molekul karet. Bahan penguat seperti  carbon black  dapat meningkatkan kekerasan, kekuatan tensil, dan tahan terhadap abrasi. Bahan pewarna dan kadang kala juga ditambahkan.

Supply karet alam gagal untuk memenuhi permintaan karet

Peningkatan permintaan karet pada waktu itu tidak diiringi dengan pengumpulan karet  dari pepohonan liar Hevea brasiliensis di lembah Amazon dan Funtumia elastica di Congo. Pada saaat itu tidak ada pengendalian terhadap bahan baku yang dikumpulkan dan diproses dengan cara primitive.  Hal ini menyebabkan adanya pemikiran dari para industrialis seperti Thomas Hancock dan Clements Markam untuk mencari cara agar ketersediaan bahan baku dapat memadai .

Sir Clements Markham dan Sir Henry Wicham

Karena Sir Clements Markham merupakan pegawai pemerintah atau seorang birokrat maka ia dapat mengatur ekspedisi ke lembah Amazon untuk mengumpulkan bibit bibit karet untuk di bawa ke Asia Selatan (sekarang Asia Tenggara). Pada saat itu tahun 1876 Sir Henry Wickham bersama temannya Collins dan Cross menuju ke Amazon untuk mengumpulkan bibit – bibit karet. Sir Henry Wicham berhasil mengumpulkan 70.000 bibit karet jenis Hevea Brasiliensis dari Amazon dan membawanya ke Inggris ke kebun raya Kew . Dari 70.000 bibit tersebut hanya 2.000 bibit yang dapat berhasil tumbuh. Kemudian bibit dibawa ke Ceylon (Sri lanka), Singapore dan Peninsular Malaysia pada tahun 1877 dengan kapal dan sebagian ke Indonesia. Perpindahan bibit ini dengan kendaraan kapal uap dan kereta api uap  merupakan prestasi yang luar biasa. 

Industri Perkebunan Karet

Pada tahun 1880, perkebunan karet dari pohon Hevea Brasiliensis dibangun di Kuala Kangsar (Malaysia) dan perkebunan karet dari pohon Ficus elasica didirikan di Indonesia pada tahun 1861. Investasi pada perkebunan karet ini harus menunggu meningkatnya permintaan ban pneumatic dan motor. Henry Nicholas Ridley – (Director of The Singapore Botanic Garden pada tahun 1888)  yang mengembangkan metodologi penyadapan karet, dan ia juga medorong pembangunan perkebunan karet. Pada saat itu ia selalu membawa bibit karet dikantongnya kemanapun ia pergi untuk menyalurkannya ke petani yang potensial di Malaya. Pada tahun 1890  di Afrika Barat  juga dibangun perkebunan karet ukuran kecil.

                       

Penemuan Ban Pneumatic

Pada tahun 1888 seorang veteran Skotlandia bernama John Boyd Dunlop menemukan ban pneumatic. Penemuan ini menyebabkan meningkatnya permintaan karet sejalan dengan penemuan motor pada tahun 1890 an.

Michelin bersaudara (Edouard dan Andre Michelin) merupakan pengusaha utama yang mendorong penggunaan ban pneumatic pada racing kendaraan pada tahun 1895 dari Paris ke Bordeaux.

Industrialis baru

Frank W.Seiberling mendirikan Goodyear Tire & Rubber Co di Akron pada tahun 1898, dan pada tahun 1899 Harvey Firestone mendirikan Firestone Tire & Rubber Co (yang kemudian diakuisisi oleh perusahaan Jepang Bridgestone). The United States Rubber Co didirikan pada tahun 1892 ( sekarang merupakan bagian dari perusahaan Continental).  Pada tahun 1872 B.F.Goodrich dirikan yang merupakan perusahaan ban terkemuka, tetapi sekarang perusahaan ini telah beralih sebagai pensuply karet sintetis dan bahan kimia lainnya.

Permintaan karet meningkat pesat

Penggunaan motor sebagai alat transport meningkat tajam di Amerika Serikat. Pada awalnya ban memiliki masa pakai yang pendek. Permintaan karet tumbuh pesat sehingga harga meningkat tajam. Hal ini mendorong tumbuhnya perkebunan karet di Ceylon, Malaya dan Hindia Baru (Indonesia). Pada saat itu harga motor sangat mahal dan hanya untuk kalangan elite.

Dengan didirikannya pabrik kendaraan oleh Henry Ford yang memproduksi kendaraan secara masal maka menyebabkan harga kendaraan lebih murah . Pada awalnya harga ban berkisar antara $100 dan hanya dapat digunakan untuk jarak 750 km, tetapi sejalan dengan pengembangan ban, pada tahun 1920 harga ban berkisar $30 dan dapat digunakan untuk 20.000 km. Ban pneumatic secara terus menerus dibuat untuk keperluan kendaraan bus dan truk.

Kemajuan di proses Compound

Teknik compound mengalami kemajuan selama masa 1905-1939. Akselerator dan Antioksidan mudah didapat. W Ostwald mempatenkan penggunaan Aniline sebagai Antioksidan pada tahun 1908. Aniline merupakan pelembut yang baik tetapi beracun. Bayer dari Leverkusen mempatenkan Akselerator dari bahan organic pada tahun 1911. Pada tahun 1915  Ostromyslenski mempatenkan non-nitrogenous (xanthate) accelerator. Pada akhirnya ditemukanlah diphenyl guanidine dan mercaptobenzthiazole sebagai Akselerator.

Carbon black

Pada tahun 1904 S.C. Mote dari Gutta Percha India yang bekerja di London, Silvertown menemukan manfaat karbon black yang berasal dari pembakaran gas alam yang tidak sempurna. Dia menunjukkan bahwa bahan ini dapat meningkatkan kekuatan mekanis karet. Pada tahun 1910, carbon black digunakan secara luas khususnya untuk ban.

Pencampuran / MIXING

Mesin mixer Banbury dikembangkan pada tahun 1916 an, nama mesin ini berasal dari nama penemunya yaitu Fernley H.Banbury (1881—1963) . Mesin ini memungkinkan karet dapat di compound dalam jumlah yang banyak dan dilakukan pada saat yang relative singkat khususnya berguna untuk industri ban .

Kemajuan teknik perkebunan

Teknik perkebunan yang telah disempurnakan (khususnya pembibitan pohon karet) dikembangkan oleh perusahaan perkebunan besar. Pusat penelitian baru didirikan di Ceylon, Malaya, Perancis, Indochina dan Hindia Belanda (Indonesia) . Penelitian mencakup pemilihan bibit unggul agar dapat meningkatkan hasil latex.

 

Perang Dunia Pertama

Perang dunia pertama menyebabkan meningkatkan permintaan kendaraan khususnya motor dan truk. Pemblokiran pasokan karet oleh Inggris dan sekutunya terhadap Jerman menyebabkan dikembangkannya industri karet sintetis yang mana pada waktu itu kualitasnya masih sangat rendah. Setelah Perang Dunia pertama berakhir, harga karet alam anjlok. Pemerintah colonial Inggris membuat suatu skema bernama The Stevenson Scheme terhadap Negara koloninya Malaya dan Ceylon untuk membatasi produksi karet alam agar harga karet alam dapat naik kembali. Skema Stevenson ini berakhir pada tahun 1928.

Peraturan Karet Internasional

Greate Depression menyebabkan harga karet turun tajam sehingga pada tahun 1934 negara Inggris,India,Belanda,Perancis dan Thailand membuat suatu persetujuan peraturan karet internasional  (International Rubber Regulation Agreement). Peraturan ini memberi kuota produksi karet untuk perkebunan yang telah ada dan melarang penanaman perkebunan baru. Persetujuan ini mengarah ke pembentukan International Rubber Study Group (IRSG) yang memulai  meriset konsumsi karet alam, termasuk pembentukan Badan Penelitian Karet Internasional  ( International  Rubber Research Board (IRRB). Persetujuan ini dapat menghentikan penurunan harga karet, akan tetapi karena persetujuan ini kurang melibatkan konsumen karet alam besar seperti Amerika Serikat , dan juga mengabaikan sektor perkebunan rakyat sehingga pada  tahun 1970 perlu dibuat kembali ukuran stabilisisasi harga.

Respon Amerika Selama Masa Perang Terhadap Pasokan Karet

Pabrik ban dan otomotif Amerika sangan tidak senang dengan perlakuan ini dan menganggap bahwa dominasi kekuatan colonial (Perancis, Inggris dan Belanda) terhadap pasokan karet alam dengan membuat Skema Stevenson menyebabkan mereka untuk membangun industri karet di tempat lain. Hal ini juga mempengaruhi pengembangan karet sintetis di Amerika.

Ford/Edison/Florida/ Firestone Liberia

Tanggapan dari Perusahaan Ford dan perusahaan ban utama yaitu dengan menyelidiki daerah di Amerika dan Tetangganya untuk menguji coba pembuatan perkebunan contoh di Florida. Pada waktu ini Edison berusaha untuk memekanisasi proses pemanenan di perkebunan di Florida.  Kemudian, Ford menginvestasikan perkebunan di Brazil tetapi usaha ini gagal. Goodyear membuat perkebunan di Filipina dan Costa Rica dan Firestone membuat perkebunan di Liberia.

IRSG & IRRDB dan penelitian territory konsumsi

Persetujuan stabilisasi harga mengarah ke pengumpulan statistic harga sehingga mengarah ke pembentukan International Rubber Study Group dan untuk koordinasi penelitian dan pengembangan karet mengarah ke pembentukan International Rubber Research Board (IRRDB). Selain itu juga mengarah ke pembentukan pusat penelitian karet di Perancis, Belanda, dan Inggris.

Konsentrat Latex

Konsentrat Latex dipasarkan dalam skala besar selama tahun 1920 an dan hal ini mengarahkan kepada pembangunan industri baru  yang memproduksi sarung tangan operasi, kondom, benang karet (untuk pakaian renang), karet sponge dan karet foam (untuk furniture dan bantal atau matras).