STEAM Engineering (Journal of Science, Technology, Education And Mechanical Engineering) p-ISSN 2686-4673, e-ISSN 2686-4517, Artikel 2, pp. 9 – 13, 2022

## RANCANG BANGUN MESIN PENCACAH SAMPAH PLASTIK
Dian Anisa Rokhmah Wati 1 & Agung Samudra 2
1 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Hasyim Asy’ari Tebuireng Jombang
2 Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Universitas Palangka Raya E-mail: diananisa.unhasy@gmail.com
Abstrak: Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  kinerja  mesin  pencacah  sampah  plastik.  Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimen. Objek penelitian adalah mesin pencacah sampah plastik dengan  memodifikasi  bentuk  menjadi  lebih  sederhana.  Mesin  pencacah  sampah  plastik  dapat  bekerja  dengan baik. Mesin ini dapat mencacah plastik ketebalan 0,3 mm dalam waktu 14,4 kg/jam dan sampah plastik dengan ketebalan 0,5 mm dalam waktu jadi 18 kg/jam.
Kata Kunci : Mesin Pencacah, Sampah Plastik
Abstract: The purpose of this study was to determine the performance of the plastic waste chopping machine. The type of research used is experimental research. The object of research is a plastic waste chopping machine by modifying the shape to be simpler. Plastic waste shredder can work well. This machine can chop plastic with a thickness of 0.3 mm in 14.4 kg/hour and plastic waste with a thickness of 0.5 mm in a time of 18 kg/hour.
Keywords: Chopping Machine, Plastic Waste

## PENDAHULUAN
Penggunaan  plastik  dalam  kehidupan  manusia  semakin  lama  semakin  meningkat. Peningkatan  ini  terjadi  karena  plastik  bersifat  ringan,  tidak  mudah  pecah,  fleksibel,  praktis, ekonomis  dan  dapat  menggantikan  fungsi  dari  barang-barang  lain.  Sifat  praktis  dan  ekonomi  ini menyebabkan  banyaknya  penggunaan  barang  sekali  pakai.  Semakin  banyaknya  penggunaan perlengkapan dari bahan plastik terutama dalam penggunaan kemasan air minum, wadah makanan dan lain-lain menyebabkan semakin banyak pula sampah-sampah plastik.
Menurut  Asosiasi  Industri  Plastik  Indonesia  (INAPLAS)  (2019),  konsumsi  plastik  per kapita di Indonesia sebesar 19,8 kg per tahun dengan total konsumsi 5,76 juta ton per tahun. Jumlah ini  masih  rendah  dibandingkan  negara  lain  seperti  Korea,  Jerman,  Jepang,  dan  Vietnam  dengan konsumsi  per  kapita  sebesar  141  kg,  95  kg,  69,2  kg,  dan  42,1  kg. Komposisi sampah  yang dihasilkan  dari  aktivitas  manusia  adalah  sampah  organik  sebanyak  60-70%  dan  sisanya  adalah sampah  non  organik  30-40%,  sementara  itu  dari  sampah  non  organik  tersebut  komposisi  sampah terbanyak  kedua  yaitu  sebesar  14%  adalah  sampah  plastik.  Studi  yang  dilakukan  di  Salatiga  oleh Septiani  dkk.  (2019)  menunjukkan  bahwa  sampah  kota  Salatiga  didominasi  oleh  sampah  organik dengan persentase sekitar 70%, plastik sekitar 20%, dan sisanya adalah kardus, kertas, kain, kayu, dan sebagainya.
Sampah plastik yang terbanyak adalah jenis kantong plastik atau kantong kresek selain plastik kemasan  (Purwaningrum, 2016). Menurut Badan  Pusat  Statistik  (BPS)  (2021)  menyatakan  bahwa limbah plastik di Indonesia mencapai 66 juta ton per tahun. Sedangkan pada Studi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) memperkirakan di tahun 2018 terdapat sekitar 0,26 juta-0,59 juta ton plastik ini mengalir ke laut.
Sampah  plastik  yang  semakin  tahun  semakin  meningkat  dan  banyaknya  ketidaktahuan masyarakat bagaimana cara untuk mendaur ulang sampah plastik sehingga diperlukan mesin untuk mengolah  dan  meningkatkan  nilai  sampah  plastik.  Mesin  pencacah  plastik  yang  ada  saat  ini harganya cukup mahal dan proses pencacahan botol plastik bekas masih dilakukan dengan  secara manual. Sampah plastik rumah tangga seperti botol plastik minuman dan cup belum diolah secara maksimal.  Oleh  sebab  itu,  diperlukan  mesin  pencacah  sampah  plastik  yang  dapat  membantu masyarakat untuk mendaur ulang khususnya sampah botol plastik.
Anggraeni  &  Latief  (2018)  dalam  penelitiannya  yang  berjudul  rancang  bangun  mesin pencacah plastik tipe gunting menyimpulkan bahwa mata pisau, poros dan konstruksi yang dirancang telah berhasil digunakan untuk mencacah plastik sesuai dengan rencana perancangan . Mesin pencacah yang dibuat telah berfungsi dengan baik, hanya perlu  dilakukan  pengujian  untuk  menentukan  kapasitas  pencacahan  dan  kinerja  mesin. Huzein  dan Hasballah (2020) membuat rancang bangun mesin pencacah plastik jenis PET berkapasitas 50 kg/jam dengan kesimpulan mesin pencacah tersebut dapat bekerja dengan baik dan hasil dari cacahan tersebut dapat  diolah  kembali.  Begitu  juga  dengan  proyek  akhir  yang  dilakukan  oleh  Oktaviani  dkk.  (2021) menyimpulkan bahwa mesin pencacah hanya mampu mencacah jenis plastik PETE dan LDPE sebesar 2,41  kg/jam.  Syaka  (2016)  dengan  penelitiannya  yang  berjudul  disain  dan  analisis  mesin  pencacah gelas  plastik  dengan  penggerak  manual  mendapatkan  hasil  bahwa Hasil  pengujian  mesin  pemotong gelas plastik dapat memotong 0,864 kg dalam waktu 1 jam dengan kebisingan maksimum hanya 70,3 db, dimana hasil ukuran cacahan atau serpihan berkisar ukuran 4 mm x 4 mm.
Berdasarkan  beberapa  rujukan  dan  penelitian  terdahulu  di  atas,  maka  peneliti  ingin membuat sebuah rancang bangun mesin pencacah sampah plastik dengan ukuran dan kapasitas yang berbeda dengan sebelumnya yaitu mesin pencacah sampah plastik yang memiliki dimensi 400 mm x 300 mm x 830 mm dengan berat 48 kg. Mesin pencacah sampah plastik ini menggunakan motor listrik 1  HP,  dengan  dua  poros  berdiameter  32  mm  yang  terdapat  5  buah  pisau  pencacah  pada  setiap porosnya. Pisau mesin pencacah berdiameter luar 100 mm dan diameter dalam 32 mm. Bantalan yang digunakan bertipe 6006. Mesin ini menggunakan transmisi Pulley dan V-Belt. Diameter Pulley pada poros  300 mm dan Pulley pada motor 75 mm. Dengan rancangan tersebut diharapkan hasil penelitian ini  dapat  melengkapi  kekurangan  daripada  penelitian  sebelumnya  baik  dari  segi  desain  ataupun hasil cacahan.

## METODE
Penelitian  ini  menggunakan  jenis  penelitian  eksperimen  dengan  memodifikasi  mesin pencacah plastik yang sudah ada ke bentuk yang lebih sederhana dengan mengubah dimensi ukuran yang lebih kecil dan tidak membutuhkan banyak tempat.
Gambar 1. Diagram Aur Penelitian
Sampel  uji  kinerja  yang  dipakai  dalam  penelitian  ini  adalah Cup /gelas  minuman  plastik  jenis polypropylene (PP).  Teknik  pengambilan  data  yang  digunakan  adalah  observasi  dan  studi  literatur. Analisis  data  yang  digunakan  adalah  perhitungan-perhitungan  yang  didapatkan  dari  perencanaan pembuatan  mesin  tersebut  dan  hasil  dari  sampah  botol  plastik  yang  sudah  dihancurkan  dengan menggunakan alat tersebut. Utuk diagram alur penelitian dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

## HASIL DAN DISKUSI
Mesin  ini  bekerja  dengan  cara  menggunting  sampah  plastik  dengan  dua  buah  poros  yang terdapat  pisau-pisau  yang  berputar  berlawanan  arah.  Pada  setiap  poros  terdapat  lima  buah  pisau pencacah.  Pisau  tersebut  berbentuk  lingkaran  yang  di  setiap  sisinya  ada  cakar  untuk  mengait sampah plastik agar dapat tercacah. Berikut ini merupakan gambar desain pisau mesin.

## Gambar 2.  Desain Pisau Mesin
Secara keseluruhan, rancangan  mesin pencacah sampah sampah plastik didesain sedemikian rupa secara lengkap beserta dengan bagian-bagiannya secara detail. Di bawah ini merupakan gambar desain mesin pencacah sampah yang ditunjukkan pada gambar 3 sebagai beriku.
Gambar 3. Desain Mesin Pencacah Sampah Plastik
Keterangan:
1. Motor Listrik (Sumber penggerak)
7. Hopper Out (Tempat keluarnya hasil cacahan)
2. Belt (Menghubungkan motor listrik dengan pulley ) 8. Poros (Sebagai tempat pisau)
3. Pulley (Menggerakkan roda gigi mesin pencacah) 9. Bantalan (Sebagai dudukan poros) 4. Roda Gigi (Menghubungkan poros roda antar roda gigi) 10. Pisau Pencacah (Mencacah sampah plastik) 5. Hopper In (Tempat masuknya sampah plastik) 11. Rangka (Menopang seluruh komponen mesi pencacah)
6. Bodi Pisau (Tempat roda gigi dan pisau pencacah)
4 6 7 10 9 11 1 2 3 5 8
Mesin ini bekerja dengan cara menggunting sampah plastik dengan dua buah poros yang terdapat pisau-pisau yang berputar berlawanan arah. Pisau tersebut berbentuk lingkaran yang di setiap sisinya ada cakar untuk mengait sampah plastik agar dapat tercacah. Mesin pencacah sampah plastik yang sudah jadi dan dapat dioperasikan dapat dilihat pada gambar 4 berikut.
Gambar 4. Mesin Pencacah Sampah Plastik
Spesifikasi Mesin Pencacah Sampah Plastik:
Dimensi (P x L x T) : 400 mm x 300 mm x 830 mm Penggerak : Dinamo 1 HP Jumlah Pisau : 10 Buah Berat Mesin : 48 kg Kapasitas Hopper Mesin  : 1 ons
Dari hasil uji coba mesin pencacah sampah plastik terhadap cup minuman dapat didapatkan hasil sebagai berikut :
Tabel 1. Hasil Uji Coba Mesin Pencacah Sampah Plastik
Setelah dilakukan uji kinerja pada mesin pencacah sampah plastik, hasil menunjukkan bahwa mesin  dapat  bekerja  dengan  baik.  Mesin  pencacah  plastik  dapat  mencacah  1  ons  plastik  dengan ketebalan 0,3 mm dalam waktu 25 detik menjadi 14,4 kg/jam, dan sampah plastik dengan ketebalan 0,5 mm dalam waktu 20 detik menjadi 18 kg/jam.
Gambar 5. Hasil Cacahan Plastik
Uji Jenis Sampah Plastik
(PP) Tebal (mm) Berat Sampah Plastik (gr) Waktu mencacah (Detik) Produksi (kg/Jam) 1 Cup Minuman 0,3 100 25 14,4 2 Cup Minuman 0,5 100 20 18
Hal  tersebut  sejalan  dengan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Burlian  dkk.  (2019)  tentang  rancang bangun  alat  penghancur  sampah  plastik  berkapasitas  +  33  kg  memberikan  kesimpulan  bahwa perancangan  yang  dilakukan  telah  sesuai  dengan  alat  penghancur  sampah  botol  plastik  yang  telah dibangun, bentuk susunan mata pisau pertama memiliki kapasitas paling besar daripada susunan mata pisau  kedua  dan  ketiga  yaitu  33,26  kg/jam  dan  bentuk  susunan  mata  pisau  kedua  memiliki  ukuran hasil potongan terkecil dibandingkan dengan yang pertama dan ketiga yaitu 4-8,5 cm. Hasil penelitian yang dilakukan Subhidin dkk. (2020) yang berjudul perancangan mesin pencacah plastik kapasitas 75 Kg/Jam juga menguatkan hasil penelitian yang dilakukan oleh oleh peneliti. Hasil cacahan dari mesin pencacah sampah plastik dapat dilihat pada gambar 5.

## SIMPULAN
Dari  hasil  perancangan  mesin  pencacah  sampah  plastik  ini  dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  mesin pencacah plastik ini dapat bekerja dengan baik dan dapat mencacah 1 ons plastik dengan  ketebalan 0,3  mm  dalam  waktu  25  detik  menjadi  14,4  kg/jam,  dan  sampah  plastik  dengan  ketebalan  0,5  mm dalam waktu 20 detik menjadi 18 kg/jam.

## DAFTAR RUJUKAN
Anggraeni,  N.  D.,  &  Latief,  A.  E.  (2018).  Rancang  Bangun  Mesin  Pencacah  Plastik  Tipe  Gunting. Jurnal Rekayasa Hijau , 2 (2). https://doi.org/10.26760/jrh.v2i2.2397 Burlian, F., Yani, I., Ivfransyah, & Jhosua, A. S. (2019). Rancang Bangun Alat Penghancur Sampah Botol  Plastik  Kapasitas  ±33  Kg/Jam. Seminar  Nasional  Teknoka  ke-4 , 4 (2502),  7. https://doi.org/10.22236/teknoka.v%vi%i.4286
Huzein, R., & Hasballah, T. (2020). Rancang Bangun Mesin Pencacah Plastik Jenis PET (Polyethlene Terephtalate)  Kapasitas  50  Kg/Jam. Junal  Teknologi  Mesin  UDA , 1 (1),  8. https://jurnal.darmaagung.ac.id/index.php/teknologimesin/issue/archive.
Kusuma,  D.  R.,  &  Latif,  A.  (2019,  Agustus  8).  Inaplas:  Pengelolaan  Sampah  Plastik  di  Indonesia Masih  Buruk. kumparanBISNIS .  https://kumparan.com/kumparanbisnis/inaplas-pengelolaan- sampah-plastik-di-indonesia-masih-buruk-1rcttZ6yqr0/1
Merdeka,  R.  (2021,  November  9). Indonesia  Produksi 66  Juta  Ton  Limbah  Plastik  per  Tahun,  Apa Solusinya? merdeka.com .  https://www.merdeka.com/uang/indonesia-produksi-66-juta-ton- limbah-plastik-per-tahun-apa-solusinya.html
Oktaviani,  I.,  Ronaldi,  &  Ardiyanto,  Y.  (2021). Rancang  Bangun  Mesin  Pencacah  Sampah  Plastik Metode  Grup  Pemotong  Tunggal .  Politeknik  Manufaktur  Negeri  Bangka  Belitung. https://www.google.com/search?q=Rancang+Bangun+Mesin+Pencacah+Sampah+Plastik+M etode+Grup+Pemotong+Tunggal.&oq=Rancang+Bangun+Mesin+Pencacah+Sampah+Plastik +Metode+Grup+Pemotong+Tunggal.&aqs=chrome.0.69i59.792j0j7&sourceid=chrome&ie= UTF-8 Purwaningrum, P. (2016). Upaya Mengurangi Timbulan Sampah Plastik di Lingkungan. JTL , 8 (2), 8.
Septiani, B. A., Arianie, D. M., & Kawuryan, I. S. S. (2019). Pengelolaan Sampah Plastik di Salatiga:
Praktik dan Tantangan. Jurnal Ilmu Lingkungan , 17 (1), 10. https://doi.org/10.14710/jil.17.1.90-99
Subhidin, I., Djatmiko, E., & Maulana, E. (2020). Perancangan Mesin Pencacah Plastik Kapasitas 75 Kg/Jam. Seminar Nasional Peneltian LPPM UMJ , 6. Syaka, D. R. B., Kholil, A., Aminingsih, A., Siswaldi, A., & Gunandi, I. (2016). Disain dan Analisis Mesin  Pencacah  Gelas  Plastik  dengan  Penggerak  Manual. Jurnal  Konversi  Energi  dan Manufaktur , 3 (3), 117–124. https://doi.org/10.21009/JKEM.3.3.1.