Artikel dikirim: 22/06/2022 Artikel direvisi: 06/7/2022 Artikel diterima: 8/8/2022

## ABSTRAK
Limbah plastik pada saat masih menjadi permasalahan yang sulit diatasi oleh Indonesia bahkan dunia dikarenakan sampah platik biasanya digunakan  sekali pakai  yang  menyebabkan terus  meningkatnya  sampah plastik di TPA (tempat pembuangan akhir). hal pertama yang dilakukan adalah survey lapangan dan studi literatur. Hasil survey dilapangan dan studi literatur menjadi tujuan pembuatan mata pisau model yang berbeda dari sebelumnya. Dari perbandingan model sistem mata pisau relatif sama, dilihat dari analisis mata pisau terbaru yaitu sudut 30 ° dan 60 ° dapat dilihat hasil banyaknya kapasitas dan hasil ukuran cacahan yang dikeluarkan. Jenis sampah yang dicacah botol plastik dan tutup botol PET atau PETE ( Polyethylene Terephthalate ), dan kantong plastik LDPE ( low density polyethylene ). Untuk mata pisau sudut 30 ° hasil yang dikeluarkan untuk botol plastik 1.8 kg/jam, tutup botol 0.780 kg/jam, dan untuk kantong plastik tidak ada kapasitas karena kantong plastik terlilit pada mata pisau. untuk mata pisau ini cenderung hanya menjepit limpah plastik dikarenakan sudutnya tidak terlalu runcing atau cenderung lebih tumpul. sedangkan  mata pisau sudut 60 ° hasil  yang dikeluarkan untuk botol plastik 1.5 kg/jam, tutup botol 1.3 kg/jam, dan kantong plastik 0.200 kg/jam. dapat dilihat kapastis terbanyak dihasilkan oleh mata pisau sudut 60 ° dikarenakan memiliki sudut ketajaman yang lebih baik untuk menggunting atau menyobek limbah plastik menjadi serpihan yang lebih kecil.
Kata kunci: limbah; mata pisau; kapasitas; sudut; hasil.

## ABSTRACT
Growing amounts of plastic garbage in TPA make it challenging for Indonesia and even the rest of the world to address the issue of plastic rubbish given that plastic is often only used once (final disposal sites). The first step is to  conduct  a  field  investigation  and  literature  study.  Utilizing  the  results  of  the  field  survey  and  the  literature review includes creating a blade model that is different from the previous one. The blade system models may be compared based on the analysis of the most recent blades, which have angles of 30° and 60°, and it can be seen that the results of the number of capacities and the size of the pieces are issued. PET bottles and other waste that has been broken into smaller pieces. Bottle caps made of PET or PETE, plastic bags made of LDPE (low density polyethylene), and waste that has been sliced into plastic bottles. The results show that a blade at a 30° angle can process 1.8 kg of plastic bottles per hour, 0.780 kg of bottle caps per hour, and zero kilograms of plastic bags per hour since the bag wraps around the blade. This blade tends to only clamp a lot of plastic since the angle is less acute or tends to be more-blunt. While 0.200 kg/hour of plastic bags, 1.5 kg/hour of plastic bottles, and 1.3 kg/hour of bottle caps are produced by the 60° blade angle. It can be noticed that the 60° angle blade yields the largest capacitance because it has a better sharp angle for slicing or breaking plastic waste into tiny pieces.
ISSN 2087-3336 (Print) | 2721-4729 (Online)
TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika Volume 10, Nomor 1, Januari 2023, hlm 30-37 http://jurnal.sttmcileungsi.ac.id/index.php/tekno DOI: 10.37373

## Pengaruh besar sudut potong mata pisau tipe flate terhadap hasil cacahan plastik pada mesin pencacah

## The significant impact of a flat-type blade's cutting angle on a plastic- chopping machine's output
Syam Ramadhani Saputra, Anis Siti Nurrohkayati*, Andi Nugroho, Hery Tri Waloyo, Sigiet Haryo Pranoto
*Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Muhammadiyah Kalimantan
Timur, Indonesia
*Jl. Ir. H. Juanda No. 15, Samarinda, Indonesia
*Koresponden email: asn826@umkt.ac.id
Keywords: angle; capacity; waste; yield .

## 1. PENDAHULUAN
Masyarakat Indonesia pada saat ini dihadapkan oleh berbagai macam permasalahan sampah plastik. Plastik selalu digunakan karena praktis, dan ekonomis. Hal inilah yang menyebabkan jumlah sampah plastik  meningkat  terus  menerus  dan  menyebabkan  masalah  lingkungan  yang  lebih  serius [1] , [2] . Namun  agar  limbah  plastik  dapat  didaur-ulang  ( recycle ),  secara  umum  limbah  harus  dalam bentuk seperti butiran, biji, atau pecahan. Mesin pencacah merupakan mesin yang dipakai untuk mencacah sampah plastik dari kondisi utuh hingga mengalami perubahan bentuk fisik berupa serpihan  halus [3] . Mesin  pencacah  plastik  adalah  alat  yang  diciptakan  untuk  mencacah  atau menghancurkan  sampah  plastik  menjadi  bagian  bagian  kecil  dengan  ukuran  tertentu [4] , [5] ,  [6]. Sampah plastik yang sudah dibersihkan dimasukkan ke dalam mesin melalui hopper atas atau corong atas  hingga  mengenai  pisau  pencacah.  cacahan  plastik  kemudian  keluar  melalui  saringan  bawah  dan hopper bawah atau corong keluar [7] .
Mata  pisau  merupakan  komponen  utama  mesin  pencacah  pada  mesin  pencacah  plastik menggunakan dua jenis mata pisau, mata pisau gerak dan mata pisau diam [8], [9] . Proses tercacahnya plastik  terjadi  saat  pisau  gerak  dan pisau  diam  berhimpitan [10], [11] .  Pisau putar  ditempatkan  pada dudukan yang dipasang pada poros pemutar [6] , [11] . Poros ini ditopang oleh 2 buah bantalan pada sisi kiri dan kanan poros [9] . Penelitian ini menggunakan mata pisau tipe flate dengan variasi sudut 30 ° dan 60 ° .  Mengapa  sudut  mata  pisau  juga  salah  satu  faktor  yang  mempengaruhi  hasil  cacahan,  karena semakin kecil sudut maka semakin tajam juga mata pisau tersebut begitu pula sebaliknya semakin besar sudut maka tingkat ketajaman dari mata pisau tersebut semakin berkurang [8] , [12] , [13] . Menurut [14] sudut yang ideal untuk mata pisau adalah 35 ° dan 45 ° untuk menghasilkan ketajaman mata pisau yang sesuai dengan kebutuhan dilapangan. Dengan penelitian ini diharapkan dapat diketahui sudut mata pisau yang dapat menghasilkan hasil cacahan terbanyak. Selain itu, hasil cacahan dapat diolah sebagai bahan bakar alternatif.

## 2. METODE
2.1 Tempat penelitian
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  laboratorium  fakultas  sains  dan  teknologi  Universitas  Muhammadiyah Kalimantan Timur, Kota Samarinda.
2.2 Alat dan bahan
a. Plat Besi
b. Poros
c. Baut
d. Tools set
e. Cutting wheel
f. Gerinda tangan
g. Bor duduk
h. Mesin las dan kawat las
i. Mesin bubut
j. Mesin miling
k. Alat ukur
2.3 Mata pisau
Pada penelitian ini melakukan inovasi atau modifikasi pada mata pisau pencacah dengan model mata pisau tipe gunting atau tipe flate dengan model yang berbeda.
Gambar 1 Desain mata pisau pencacah plastik
Gambar 1 desain mata pisau menggunakan 8 mata pisau pencacah dan 2 variasi sudut ketajaman 30 ° dan 60 ° . Material yang mendekati dengan baja yang akan digunakan adalah baja AISI 1045.

## 2.4 Alur penelitian
Adapun alur penelitian untuk rancang bangun mesin pencacah plastik sebagai berikut:

## Gambar 2. Alur penelitian
Untuk pelaksanaan penelitian adapun langkah-langkah terdapat pada alur penelitian sebagai berikut:
A. Mulai pada langkai pertama ini adalah persiapan guna melakukan perancangan mata pisau
B. Studi  literatur  dan  observasi  pada  langkah  kedua  yaitu  pemumpulan  data  dan  mengamati permasalahan yang ada
C. Menentukan alat dan bahan langah ketiga yaitu perencanaan alat dan bahan yang ingin dipakai untuk pembuatan mata pisau pada mesin pencacah.
D. Merancang  atau  mendesain  dan  menentukan  sudut  30 ° dan  60 ° pada  mata  pisau  Langkah keempat yaitu proses pembuatan mata pisau yang sudah di desain dari awal.
E. Setting mata pisau langkah kelima yaitu menyetting jarak antara mata pisau gerak dan mata pisau diam.
F. Pengujian mata pisau langka keenam yaitu melakukan pengujian apakah mata pisau sudah sesuai yang diharapkan.
G. Pengolahan  data  dan  analisa  data  yang  sudah  diperoleh  dari  desain  dan  perhitungan  serta pembuatan mata pisau selanjutnya dilanjutkan dengan pengerjaan laporan
Pembuatan laporan akhir langkah keenam yaitu pembuatan laporan yang dimana data-data sudah mencakup sampai akhir penelitian tersebut.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN.
3.1 Kecepatan putaran potong
Pada penelitian ini untuk mengetahui kecepatan putaran potong dari mesin pencacah plastik sebagai berikut [9] , [15] :
𝑣 = 𝜋 × 𝑑 ×𝑛 1000 ×60 (1)
= 3,14 × 75×1450 1000 × 60
= 341,47 60,000
= 0,005 m/s
Jadi, hasil dari kecepatan putaran potong pada mesin pencacah plastik adalah 0,005 m/s

## 3.2 Kapasitas mata pisau 30 °
Adapun perhitungan kapasitas mata pisau 30 ° untuk botol plastik, tutup botol, dan kantong plastik sebagai berikut:
A. Botol plastik
Adapun kapasitas dari mencacah botol plastik yang telah dilakukan uji coba sebagai berikut:
t = 2 menit
n = 60 2 = 30
= 30 × 6 gr
= ± 1.8 kg/jam
Jadi, kapasitas yang telah dilakukan perhitungan diperoleh kapasitas yang dapat dihasilkan mata pisau 30 ° untuk mencacah botol plastik adalah 1.8 kg/jam.
B. Tutup botol
Adapun kapasitas dari mencacah tutup botol yang telah dilakukan uji coba sebagai berikut:
t = 1 menit
n = 60 1 = 60
= 60 × 13 gr
= ± 0.780 kg/jam
Jadi, kapasitas yang telah dilakukan perhitungan diperoleh kapasitas yang dapat dihasilkan mata pisau 30 ° untuk mencacah tutup botol adalah 0.780 kg/jam.
C. Kantong plastik
Untuk pengujian mencacah kantong plastik menggunakan mata pisau 30 ° tidak dapat dilakukan perhitungan kapasitas dikarenakan kantong plastik terlilit pada mata pisau gerak.
3.3 Kapasitas mata pisau 60 °
Adapun  perhitungan  kapasitas  mata  pisau  60 ° untuk  botol  plastik,  tutup  botol,  dan  kantong plastiksebagai berikut:
A. Botol plastik
Adapun  kapasitas  dari  mesin  pencacah  botol  plastik  yang  telah  dilakukan  uji  coba  sebagai berikut:
t = 3 menit n = 60 3 = 20
= 20 × 270 gr
= ± 1.5 kg/jam
Jadi,  kapasitas  yang  telah dihitung  diperoleh  kapasitas  yang  dapat  dihasilkan  mata  pisau  60 ° untuk mencacah botol plastik adalah 1.5 kg/jam.
B. Tutup botol
Adapun  kapasitas  dari  mesin  pencacah  tutup  botol  yang  telah  dilakukan  uji  coba  sebagai berikut:
t = 3 menit n = 60 3 = 20
= 20 × 100 gr
= ± 1.3 kg/jam
Jadi, kapasitas yang telah dilakukan perhitung diperoleh kapasitas yang dapat dihasilkan mata pisau 60 ° untuk mencacah tutup botol adalah 1.3 kg/jam.
C. Kantong plastik
Adapun kapasitas dari mencacah kantong plastik yang telah dilakukan uji coba sebagai berikut: t = 3 menit n = 60 3 = 20
= 20 × 100 gr
= ± 0.200 kg/jam
Jadi,  kapasitas  yang  telah  dilakukan  perhitungan  diperoleh  kapasitas  yang  dapat  dihasilkan mata pisau 60 ° untuk mencacah kantong plastik adalah 0.200 kg/jam.

## 3.4 Analisis mata pisau 30 °
Adapun  analisis  mata  pisau  menggunakan  mata  pisau  30 ° dengan  mencoba  mencacah  beberapa sampah plastik sebagai berikut:
Tabel 1. Pengujian mata pisau 30 °
Mata Pisau 30 ° Botol Plastik Tutup Botol Kantong plastik Rpm 1.450 1.450 1.450 Input 400 gr 66 gr - Output 6 gr 13 gr Terlilit (Tidak Tercacah) Sisa 0 gr 0 gr - waktu 2 menit 1 menit -
Tabel 1 mesin pencacah menggunakan mata pisau dengan sudut ketajaman 30 ° setelah dilakukan pengujian secara langsung dengan menggunakan botol plastik, tutup botol, dan kantong plastik dengan menggunakan motor listrik dengan daya 1.450 rpm. Dapat dilihat pada tabel 1 untuk botol plastik dengan berat awal 400 gr dengan lama waktu cacahan 2 menit menghasilkan cacahan sebanyak 6 gr. tutup botol dengan berat awal 66 gr dengan lama waktu cacahan 1 menit menghasilkan cacahan sebanyak 13 gr. Kantong plastik tidak memiliki hasil dikarenakan kantong plastik tersebut terlilit pada mata pisau gerak.
3.5 Analisa mata pisau 60 °
Tabel 2 hasil analisis mata pisau menggunakan mata pisau 60 ° dengan mencoba mencacah beberapa sampah plastik sebagai berikut:
Tabel 2. Pengujian mata pisau 60 o Mata pisau 60 ° Botol Plastik Kantong Plastik Tutup Botol Rpm 1.450 1.450 1.450 Input 270 gr 100 gr 100 gr Output 79 gr 10 gr 65 gr Sisa 191 gr 90 gr 35 gr Waktu 3 menit 3 menit 3 menit
Tabel  2  terlihat  mesin  pencacah  menggunakan  mata  pisau  dengan  sudut  ketajaman  30 ° setelah dilakukan  pengujian  secara  langsung  dengan  menggunakan  botol  plastik,  tutup  botol,  dan  kantong plastik  dengan  menggunakan  motor  listrik  dengan  daya  1.450  rpm.  Dapat  dilihat  pada tabel  2  untuk botol plastik dengan berat awal 279 gr dengan lama waktu cacahan 3 menit menghasilkan cacahan 79 gr. Kantong plastik dengan berat awal 100 gr dengan lama waktu cacahan 3 menit menghasilkan cacahan sebanyak  10  gr.  Tutup  botol  dengan  berat  awal  100  gr  dengan  dengan  lama  waktu  cacahan  3  menit menghasilkan 65 gr.
3.6 Perbandingan mata pisau.
Perbandingan kapasitas hasil cacahan mesin pencacah dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Grafik perbandingan mata pisau 30 ° dan 60 °
Gambar  3  grafik  perbandingan  antara  kedua  mata  pisau,  bahwa  untuk  kapasitas  mata  pisau  30 ° pada botol plastik menghasilkan kapasitas sebanyak 1.8 kg/jam, tutup botol 0.780 kg/jam, dan untuk kantong plastik tidak memiliki hasil dikarenakan terlilit pada mata pisau. Sedangkan untuk mata pisau 60 ° pada botol plastik 1.5 kg/jam, tutup botol 1.3 kg/jam, dan untuk kantong plastik 0.200 kg/jam.
1.8 1.5 0.78 1.3 0 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 30 60 K apa si tas k g /j am Sudut Mata Pisau Botol Plastik
Tutup Botol
Kantong Plastik
36 Syam Ramadhani Saputra, Anis Siti Nurrohkayati*, Andi Nugroho, Hery Tri Waloyo The significant impact of a flat-type blade's cutting angle on a plastic-chopping machine's output

## 4. SIMPULAN
Setelah menyelesaikan hasil dan pembahasan yang telah dijelaskan pada bab-bab sebelumnya maka diperoleh data-data yang sudah disimpulkan sebagai berikut: Mata pisau 30 ° setelah dilakukan pengujian secara langsung  dengan  menggunakan  botol  plastik,  tutup  botol,  dan  kantong  plastik.  Hasilnya  tidak sesuai dengan harapan disebabkan karena, perbedaan sudut ketajaman antara mata pisau gerak dan mata pisau diam. Untuk sudut mata pisau gerak menggunakan sudut ketajaman 30 ° sedangkan untuk mata pisau diam menggunakan sudut ketajaman mata pisau yang sama dengan yang sebelumnya yaitu 40 ° . Menyebabkan kedua sudut mata pisau gerak dan diam tidak berhimpitan dengan sempurna. Sehingga plastik-plastik tersebut tidak tersobek atau tergunting oleh mata pisau melainkan hanya terjepit. Ukuran- ukuran hasil dari cacahan mata pisau 30 ° masih berukuran sangat besar sehingga cacahan yang keluar tidak banyak karena hasil cacahan yang berukuran besar tadi tidak dapat melewati saringan keluar dari mesin  pencacah.  Untuk  hasil  kapasitas  cacahan  botol  plastik  1.8  kg/jam,  tutup  botol  0.789  kg/jam, kantong plastik didak memiliki hasil disebabkan kantong plastik terlilit pada mata pisau. Hasil dari mata pisau 30 ° ini masih kurang optimal disebabkan perbedaan sudut ketajaman. Apa bila sudut mata pisau gerak dan mata pisau diam disamakan sudut ketajamannya dapat menghasilkan cacahan yang lebih baik. Sedangkan  mata  pisau  sudut  60 ° dengan  mencacah  botol  plastik,  kantong  plastik,  dan  tutup  botol. Hasilnya masih jauh dari yang diharapkan masih penyebab yang sama ialah perbedaan antara mata pisau gerak dan diam. Sudut mata pisau gerak mengunakan 60 ° sedangkan mata pisau diam menggunakan 40 ° . Permasalahannya masih sama dengan mata pisau sebelumnya ialah limbah plastik masih tersangkut pada mata pisau diam dan terlilit pada mata pisau gerak untuk kantong plastik. ukuran hasil cacahan masih  banyak  yang  berukuran  besar  sehingga  tidak  dapat  melalui  saringan.  Akan  tetapi  hasil  dari cacahan mata pisau 60 ° ini lebih baik dari sudut 30 ° . Dikarenakan sudut 60 ° memiliki ketajaman lebih baik dari pada sudut 30 ° yang lebih cendrung lebih tumpul sehingga hasil cacahan yang dikeluarkan ukurannya lebih kecil. Untuk hasil kapasitas cacahan botol plastik 1.5 kg/jam, tutup botol 1.3 kg/jam, kantong plastik 0.200 kg/jam. Namun hasil ini masih tidak sesuai dengan yang diharapkan. Jadi dapat disimpulkan bahwa, untuk dapat menghasilkan cacahan yang baik atau yang berukuran kecil maka mata pisau harus memiliki sudut ketajaman yang lebih runcing dan seragam sudut ketajamanya namun apa bila mata pisau terlalu runcing bagian ujung mata pisau lama kelaman akan bengkok dan tumpul Ketika bertabrakan dengan limbah plastik.

## REFERENSI
[1] Y.  Sugara  Putra,  “REALISASI  MESIN  PENCACAH  PLASTIK  DENGAN  KAPASITAS 20KG/JAM.”
[2] N. Karuniastuti, “BAHAYA PLASTIK TERHADAP KESEHATAN DAN LINGKUNGAN.”
[3] Y.  Yetri et al. , RANCANGBANGUN  MESIN  PENCACAH  SAMPAH  dan  LIMBAH  PLASTIK . [Online]. Available: http://www.geocities.com/tegal
[4] H. Upingo et al. , “OPTIMALISASI MESIN PENCACAH PLASTIK OTOMATIS,” 2016.
[5] C.  Azhari  and  D.  Maulana,  “PERANCANGAN  MESIN  PENCACAH  PLASTIK  TIPE
CRUSHER KAPASITAS 50 kg/jam”, [Online]. Available:
http://www.mupeng.com/forum/showthread
[6] N. Yudha Triadi, B. Martana, S. Pradana, J. Raya Limo, K. Limo, and K. Depok, “Perancangan Mesin  Pencacah  Plastik  Tipe  Shredder  dan  Alat  Pemotong  Tipe  Reel,”  2020.  [Online]. Available: https://jurnal.polines.ac.id/index.php/rekayasa
[7] R. Bangun et al. , “Jurnal Mekanika dan Sistem Termal (JMST),” Jurnal Mekanika dan Sistem Termal , vol. 1, no. 2, pp. 43–48, 2016.
[8] R. Arie Sugiarto, M. Muslimin Ilham, and A. Sulhan Fauzi, “Analisa Sudut dan Jumlah Mata Pisau Pada Alat Pencacah Daun Kering Terhadap Hasil Cacahan.”
[9] A.  S.  Nurrohkayati,  N.  A.  Bahry,  and  M.  Khairul,  “Desain  Mesin  Perajang  Singkong Menggunakan  Cakram  4  Mata  Pisau  dengan  Penggerak  Motor  Listrik  Guna  Meningkatkan Produktivitas Produsen Keripik Singkong,” Prosiding  Seminar  Nasional  Teknoka ,  vol.  5,  pp. 235–241, Dec. 2020, doi: 10.22236/teknoka.v5i.370.
[10] I. Subhidin et al. , “Seminar Nasional Penelitian LPPM UMJ Website: http://jurnal.umj.ac.id/index.php/semnaslit E-Perancangan Mesin Pencacah Plastik Kapasitas 75 Kg/Jam.” [Online]. Available: http://jurnal.umj.ac.id/index.php/semnaslit
[11] H.  Oktavianus  Wensen,  “Perancangan  dan  Uji  Konstruksi  Mesin  Pencacah  Limbah  Plastik Sistem Shredded dan Pisau Pemotong Model Claw Blade.”
[12] R.  Adhiharto,  A.  Indra  Komara,  T.  Rekayasa  Perancangan  Manufaktur,  and  P.  Manufaktur Negeri Bandung, “Studi Rancang Bangun Mesin Plastic Waste Shredder …………………Riky Adhiharto,” 2019.
[13] M.  Asroni,  S.  Djiwo,  Y.  Setyawan,  and J. T.  Mesin, “PENGARUH  MODEL  PISAU  PADA MESIN SAMPAH BOTOL PLASTIK 1 2 3.”
[14] N. Desi, A. Dan, and A. E. Latief, “Rancang Bangun Mesin Pencacah Plastik Tipe Gunting,” vol. 2, no. 2, 2018.
[15] Nuruddin  Wahyu  Eko  Saputro,  Anis  Siti  Nurrohkayati,  and  Sigiet  Haryo  Pranoto,  “Analisis desain  mesin  pencacah  limbah  organik  sebagai  bahan  dasar  pupuk,” TEKNOSAINS :  Jurnal Sains,  Teknologi  dan  Informatika ,  vol.  9,  no.  2,  pp.  101–112,  Jul.  2022,  doi: 10.37373/tekno.v9i2.247.