Proses Produksi Sedotan

TUGAS

PERANCANGAN PROSES PRODUKSI

“Proses Produksi Sedotan”

Oleh :

1. Teguh Prabowo (21050111140127)

2. Rizqi Saiful Umam (21050111140148)

3. Rizky Dwisaputro (21050111140159)

4. Hidayat Nur Arkhamtito (21050111140160)

5. Gilas Prahara Sakti (21050111140164)

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik

Universitas Diponegoro

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kemasan plastik saat ini mendominasi industri makanan di

Indonesia, menggeser penggunaan kemasan logam dan gelas. Hal ini disebabkan

karena kelebihan dari kemasan plastik yaitu ringan, fleksibel, multiguna, kuat,

tidak bereaksi, tidak karatan dan bersifat termoplastis (heat seal), dapat diberi

warna dan harganya yang murah. Kelemahan dari plastik karena adanya

zat monomer dan molekul kecil dari plastik yang mungkin bermigrasi ke dalam

bahan pangan yang dikemas. Benda plastik hampir kita temukan di semua tempat,

mulai dari bungkus makanan, peralatan elektronik, mobil, motor, peralatan rumah

tangga dan sebagainya.

  Plastik sering dibedakan dengan resin, karena antara plastik dan resin tidak

jelas perbedaannya. Secara alami, resin dapat berasal dari tanaman seperti balsam,

damar, terpentin. Tetapi kini resin sintesis sudah dapat diproduksi misalnya

selofan, akrilik seluloid, formika, nilon, fenol formaldehida resin dan sebagainya.

Bahan pembuat plastik pada mulanya adalah minyak dan gas sebagai

sumber alami, tetapi di dalam perkembangannya bahan-bahan ini digantikan

dengan bahan sintesis sehingga dapat diperoleh sifat-sifat plastik yang diinginkan

dengan cara kopolimerisasi, laminasi dan ekstruksi. Setiap jenis dan material

plastik mempengaruhi proses pembuatan dan teknologi yang dipakai dalam

pembuatan plastik.

1.2. Tujuan

Mempelajari proses produksi pembuatan sedotan dengan metode ekstrusi

dan mengetahui alat, bahan, serta tahapan pembuatan sedotan.

1.3 Manfaat

1. Mengetahui jenis-jenis berdasarkan bentuk sedotan

2. Mengetahui tahapan proses pembuatan sedotan

3. Mengetahui jenis-jenis alat dan bahan baku pembuatan sedotan

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sejarah Sedotan

5000 tahun lalu bangsa sumeria menggunakan straw  yang berasal dari

rumput jerami.  Itulah sejarah tertua manusia mengenal " straw ". Setelah tahun

1880, seorang pemilik pabrik kertas rokok di Amerika Serikat bernama Marvin C

Stone membuat sedotan yang pertama, dari selembar kertas digulung pada

sepotong pensil, kemudian dilem, tetapi belum dapat digunakan karena basah bila

terkena air. Selanjutnya Stone menggunakan kertas manila yang dilapisi lilin

sehingga tahan air. Stone meneliti ukuran ideal sebuah sedotan, menurut

pendapatnya, sebaiknya panjang sedotan sekitar 21,25 cm menyesuaikan jarak

meja dengan bibir. Adapun diameter lubang lebih kecil dari biji lemon. Ini untuk

menghindari biji jeruk turut terisap dari minuman. Pada 3 Januari 1888,  Stone

mengubah pabrik kertas rokok miliknya menjadi pabrik sedotan. Stone  berhasil

menciptakan mesin otomatis, sedotan tak lagi buatan tanganada tahun 1889,

Marvin Stone membuat  straw berbahan kertas yang dicelupkan kedalam parafin,

agar lebih tahan air. Pada tahun 1889, Marvin Stone mematenkan temuannya, dan

mendirikan  Stone Straw Compan.

2.2 Jenis-jenis Sedotan

2.2.1 Berdasarkan bentuk sedotan

Bentuk, dimensi, dan material straw berkembang begitu pesat  dalam

mengikuti keinginan pasar, masing-masing  drinking straw manufacture memiliki

bentuk-bentuk yang khas sehingga cukup sulit untuk mengklafisikasikan straw

yang ada dipasaran saat ini, tetapi secara garis besar  straw  dapat dibagi kedalam

3 kelompok besar :

1. Berdasarkan Bentuk

2. Berdasarkan Wrapping/pembungkus straw

3. Berdasarkan  raw material

Jenis Straw berdasarkan Bentuk :

1. Straight Straw

Straw ini bentuknya lurus / straight, dengan berbagai macam variasi ukuran

panjang dan Diameter

Gambar 2.1 Straight Straw

2. Flexible straw

Straw ini sepintas terlihat straight, tapi terdapat  ulir dibagian leher straw,

sehingga dapat ditekuk.

Gambar 2.2 Flexible Straw

3. U – Shape Straw

Straw ini  hampir sama dengan Flexible straw, tapi  sudah langsung  ditekuk

berbentuk “ U “. Penggunaan straw ini banyak ditemui pada produk-produk 

Susu, Teh, dan minuman lainnya dalam kemasan  kotak.

Gambar 2.3 U-Shape Straw

4. Spoon Straw

Straw  jenis ini dibagian bawahnya membentuk sendok,  satu alat 2 fungsi,

selain untuk menyedot cairan,  bagian-bagian yang berbentuk padat, gel,

cream, bisa langsung disendok dengan satu alat..

Gambar 2.4 Spoon Straw

5. Fun Straw

Ada beberapa istilah yang berbeda untu straw jenis ini, tapi pada dasarnya

straw ini memiliki bentuk-bentuk yang  sangat menarik, dan proses

pembentukannya/shapping menggunakan murni keahlian manusia / manual.

Jadi wajar jika dipasaran, Fun Straw memiliki harga yang lebih tinggi

dibanding jenis lainnya.

Gambar 2.5 Fun Straw

6. Sharp Straw

Straw ini, memiliki ujung bawah yang tajam, ciri khas straw ini, berdimensi

kecil, dan body straw lebih tebal, ujung tajam ini digunakan untuk melobang

kemasan, sharp straw ini bisa berupa straight/lurus dan flexible straw.

Gambar 2.6 Sharp Straw

7.  Telescopic Straw

Straw ini memiliki bentuk dasar seperti jenis-jenis diatas, tapi keunikannya,

terdiri dari 2 bagian dan bisa ditarik ( seperti antene radio ) dan dipanjangkan.

Di pasaran Indonesia jenis ini memang masih sulit ditemui dipasaran, karena

proses manufacturenya yang memerlukan  proses / mesin khusus dan berbiaya

tinggi.Ada 2 jenis yang coba saya tampilkan, yaitu Sharp - Fleksible

Telescopic Straw, dan Spoon Telescopic Straw, namun dalam

perkembangannya ada juga bebrapa variasi dari bentuk dasar straw, yang

dikembangkan menjadi bentuk Telescopic.

a) Sharp-Flexible Telescopic Straw

Straw dalam kondisi Normal

Straw dalam kondisi dipanjangkan

Gambar 2.7 Sharp-Flexible Telescopic Straw

b) Spoon Telescopic Straw

Dalam kondisi normal

Straw dalam kondisi dipanjangkan

Gambar 2.8 SpoonTelescopic Straw

2.2.2 Berdasarkan Jenis  Wrappingnya / Pembungkusnya

1. Wrapping Paper Straw

Setiap straw dibungkus oleh kertas khusus,  selain untuk lebih menjamin 

tingkat higienis, kertas pembungkus ini bisa dicetak logo, symbol, tag line dari

customer. Biasanya jenis straw dengan pembungkus  kertas ( wrapping paper )

merupakan orderan khusus dari customer, sehingga untuk setiap model, straw

manufactur sudah memiliki  alat pencetaknya.

Gambar 2.9 Wrapping Paper Straw

2. Wrapping Film

Straw  jenis ini dibungkus oleh Biaxially Oriented polypropylene (BOPP),

tujuannya sama dengan Wrapping papper straw, yaitu untuk menjaga higienis

straw didalamnya.  Begitu pula, mengenai  cetakan disesuaikan dengan

keinginan customer, tapi karena biaya pembuatan  alat pencetaknya yang lebih

mahal, biasanya  variasi cetakan  tidak sebanyak jenis wrapping straw.

Gambar 2.10 Wrapping Film

2.2.3 Jenis  Straw Berdasarkan Bahan Baku

1. Konvensional  Material

Jenis straw ini yang banyak dijumpai dipasaran, sepintas berbentuk plastik.

Tapi bahan utamanya yaitu PP atau PolyPrhropelene, dengan beberapa material

campuran dan pewarna/pigmen.

2. Non Konvensional  Material

a.       Bio-Degradable Straw : Jenis straw ini, menggunakan bahan-bahan yang

tidak umum. Seperti misalnya Bio degradable,  material jenis ini berbeda dengan

material PP, lebih ramah lingkungan, karena bisa hancur jika dikubur ditanah,

tidak kurang dari   6 - 12 minggu. Karena material yang sangat terbatas dan

mahal,  penggunaannya masih dalam  lingkungan yang sangat terbatas.

Gambar 2.11 Non Konvensial Material

b.      Color Changing Straw : Straw ini menggunakan  bahan baku / pigmen

khusus, dimana straw akan berubah warna pada suhu dingin. Penggunaan Straw

ini juga sangat terbatas, biasanya untuk promo, dan hanya dalam bentuk straight

straw.

Gambar 2.12 Color Changing Straw

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Bahan Baku Material Sedotan

Material  dasar Straw dari Polipropilena ( PP ), pigmen / pewarna, dan 

penambahan beberapa bahan lain dengan prosentase kecil ( Copolimer, dll )

untuk  menambah tingkat kekerasan, dan ketahanan straw  saat menrima tekanan (

penting saat diproses di flexible mesin ), dan ketahanan terhadap suhu rendah

hingga dibawah nol, ini menjadi syarat mutlak saat straw akan diekspor ke negara-

negara bermusim dingin. Kesalahan penentuan komposisi material menyebabkan

kegagalan pada proses, dan menjadi rapuh saat disimpan dalam suhu dibawah nol.

Polipropilena atau polipropena (PP) adalah sebuah polimer termo-plastik yang

dibuat oleh industri kimia dan digunakan dalam berbagai aplikasi, diantaranya

pengemasan, tekstil (contohnya tali, pakaian dalam termal, dan karpet), alat tulis,

berbagai tipe wadah terpakaikan ulang serta bagian plastik, perlengkapan

labolatorium, pengeras suara, komponen otomotif, botol susu, sedotan dan uang

kertas polimer. Polimer adisi yang terbuat dari propilena monomer,

permukaannya tidak rata serta memiliki sifat resistan yang tidak biasa terhadap

kebanyakan pelarut kimia, basa dan asam. Polipropena biasanya didaur-ulang,

dan simbol daur ulangnya adalah nomor "5".

Gambar 3.14 Simbol Daur Ulang

Polipropilena memiliki titik lebur ~160 °C (320 °F), sebagaimana yang ditentukan

Differential Scanning Calorimetry (DSC). MFR (Melt Flow Rate) maupun MFI

(Melt Flow Index) merupakan suatu indikasi berat molekulnya PP serta

menentukan seberapa mudahnya bahan mentah yang meleleh akan mengalir saat

pengolahan berlangsung. MFR PP yang lebih tinggi akan mengisi cetakan plastik

dengan lebih mudah selama berlangsungnya proses produksi pencetakan suntik

maupun tiup. Tapi ketika arus leleh (melt flow) meningkat, maka beberapa sifat

fisik, seperti kuat dampak, akan menurun. Ada tiga tipe umumnya PP:

homopolimer, random copolymer dan impact copolymer atau kopolimer blok.

Comonomer yang digunakan adalah etena. Karet etena-propilena yang

ditambahkan ke homopolimer PP meningkatkan kuat dampak suhu rendahnya.

Monomer etena berpolimer acak yang ditambahkan ke homopolimer PP

menurunkan kristalinitas polimer dan membuat polimer lebih tembus pandang.

3.2 Alat Pembuatan Sedotan

Berikut adalah mesin-mesin di setiap tahapan proses, tidak terlalu detail,

mudah-mudahan dapat  dipahami.

a. Extruder Machine

Gambar 3.15 Mesin Extruder

Proses Extruder merupakan proses awal, semua  bahan baku, Polipropilen,

pigmen, dan beberapa bahan tambahan ( copolimer, dll ) dimasukkan dalam

hopper, dan diproses hot extrusi, hingga suhu leleh PP  ( ± 160 C ) Proses ini juga

dilakukan penyesuaian  standard diameter, warna, dan panjang straw. Seluruh

produk hasil mesin extruder yaitu straight straw.

b. Flexible Machine

Gambar 3.16 Flexible Machine

Proses ini, merupakan proses lanjutan setelah extruder, untuk straw yang akan di

flex atau dibuat ulir pada leher straw. Karena ketebalan straw sangat kecil, proses

ini sangat rawanterjadinya reject, yaitu hasil  pembuatan ulir flex tidak sesuai

standard, atau  adanya lubangsebagai akibat material straw tidak kuat menerima

tekanan  molding pencetak.

c.  Sharpening / Cutter Machine

Gambar 3.17 Cutter Machine

Untuk Item straw yang berdiameter > 5 mm, proses sharpening dilakukan di

mesin ekstruder, yaitu dengan melakukan setting di blok cutter. Untuk straw

berdiamter lebih kecil, biasanya menggunakan mesin Drum Cutter.  Straw yang

diproses dimesin ini bisa berupa straight straw, atau flexible straw.

d. Wrapping Paper Machine

Gambar 3.18 Wrapping Papper Machine

Proses di mesin ini menggunakan papper khusus straw berupa gulungan seperti

pada gambar diatas, lebar papper ini disesuaikan dengan diameter straw. Pada

umumnya papper ini berjenis cigarete papper. Mesin-mesin yang ada dipasaran

saat ini masih  mekanis, tarikan papper disinkronkan dengan putaran roll

pencetak, Brush mekanis untuk menjatuhkan straw, attachment untuk mendorong

straw ke arah roll penjepit papper, dan putaran roll bergigi penjepit papper. Semua

part ini bergerak dengan sinkron, kesalahan  penggunaan part, bisa berakibat

papper sering robek, ketebalan cetakan tidak standard, dan posisi cetakan tidak

stabil.

e. Wrapping Film Machine

Gambar 3.19 Wrapping Film Machine

Mesin ini, pada prinsipnya sama dengan mesin Wrapping Papper, hanya media

pembungkusnya yaitu Roll Film atau BOPP, sejenis plastik tipis, transparan, dan

sangat jernih. Prinsip kerja mesin ini, yaitu memposisikan straw  dengan tepat,

dan menutupnya dengan BOPP, perekatannya menggunakan Heating/pemanasan.

f. Spoon Machine

Gambar 3.20 Spoon Machine

Bentuk Spoon diperoleh melalui proses cutting  lalu  press heating, teknologi

permesinan yang ada dipasaran masih mekanis,  memiliki sumber penggerak

motor, dengan satu sumber penggerak, ditransmisikan ke part seperti chain,

cutting part, dan heating part. Standard quality di prsoes ini yaitu pada bentuk

spoon secara visual, dan tingkat kehalusan sisi spoon.

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Alur Proses Pembuatan

Meskipun memiliki banyak Item produk, manufacturing straw, terbagi

kedalam 2 kelompok besar, yaitu; 1) Alur proses berdasarkan Type Straight Straw

(lurus), dan 2) Alur proses berdasarkan Type Flexible Straw (bisa ditekuk).

1. Variasi Alur Proses berdasarkan Type Straight Straw (lurus). Alur proses

mesinnya  digambarkan dalam skema dibawah :

Keterangan :

Variasi Alur Proses berdasarkan Type Straight Straw (lurus), terbagi kedalam

beberapa jenis bentuk straw dan wrapping/pembungkus,  penjelasannya sebagai

berikut ;

Notasi 1 :  Straight Straw yang di wrappe / dibungkus oleh papper

Notasi 2 : Straight Straw  yang langsung dipacking tanpa diproses di mesin lain

Notasi 3 : Straight Straw yang di wrappe / dibungkus oleh Film/ Plastik

Notasi 4 : Straight-Sharp Straw di wrappe / dibungkus oleh Film/ Plastik

Notasi 5 : Straight-Sharp Straw langsung dipacking tanpa diproses di mesin lain

2. Variasi Alur Proses berdasarkan Type Flexible Straw (bisa ditekuk). Alur

proses mesinnya  digambarkan dalam skema dibawah :

Keterangan :

Variasi Alur Proses berdasarkan Type Flexible Straw, terbagi kedalam beberapa

jenis bentuk straw dan wrapping/pembungkus,  penjelasannya sebagai berikut ;

Notasi 1 :  U-Shape  Straw

Notasi 2 :  Flexible  Straw yang di wrappe / dibungkus oleh papper

Notasi 3 :  Flexible  Straw  yang langsung dipacking tanpa diproses di mesin lain

Notasi 4 :  Flexible Straw yang di wrappe / dibungkus oleh Film/ Plastik

Notasi 5 : Flexible -Sharp Straw di wrappe / dibungkus oleh Film/ Plastik

Notasi 6 : Flexible -Sharp Straw langsung dipacking tanpa diproses di mesin lain

Notasi 7 : Flexible Straw yang diproses secara manual, sepenuhnya skill operator

dalam membentuk.

BAB V

PENUTUP

Straw atau sedotan termasuk salah satu barang yang sangat dekat dengan

kita, hampir dimanapun berada kita dapat menemuinya, mulai dari warung

pinggir  jalan, hingga restoran maupun kegiatan rumah tangg tidak bisa lepas dari

straw. Dengan makalah ini kita dapat mengetahui jenis-jenis bentuk sedotan,

mengetahui alat dan bahan untuk membuat sedotan dan mengetahui proses atau

alur produksi pembuatan sedotan.

DAFTAR PUSTAKA

Burns. Foundaryman’s Handbook. Pergamon Press. Tokyo, 1986.