Pengujian Ketahanan Nyala Api Tempat dan Waktu Penelitian Metode Penelitian Preparasi Sampel

cahaya, transparan hingga translusen, kekerasan 3,5 – 4,0 skala Mohs, berat jenis 2.95 gcm 3 , merupakan endapan akibat penguapan sumber air panas atau endapan pada gua-gua batu gamping. Calcite adalah carbonate mineral dari Calcium Carbonat CaCO 3 yang paling stabil dari Polymorphism lain. Umumnya berwarna putih transparan dan mudah di gores dengan pisau. Kebanyakan binatang laut terbuat dari Calcite atau mineral yang berhubungan dengan lime dari batu gamping. Aragonite akan berubah menjadi calcite pada kalsinasi 470 Gambar sistem kristal dari hasil XRD untuk kalsium karbonat yang memenuhi struktur Calcite di tunjukkan pada Gambar 2.11 berikut ini: C. Gambar 2.11 Hexagonal Sistem

2.9 Pengujian Ketahanan Nyala Api

Pengujian ketahanan nyala api dilakukan sesuai sifat bahan yang sangat mudah menyala seperti bahan yang terkandung didalamnya yaitu seluloid dan yang dapat habis terbakar sendiri secara spontan walaupun api dipadamkan setelah penyalaan polikarbonat. Pengujian nyala api dilakukan dengan tujuan untuk mengembangkan polimer dan serat-serat yang tak dapat nyala. Dengan mengembangkan polimer dan serat yang tak dapat nyala dapat mengurangi gas- gas berasap dan beracun yang terbentuk selama proses pembakaran. Ketahanan nyala api dilakukan dengan cara membakar ujung bahan dengan api yang berasal dari pembakar bunsen. Cara ini telah ditetapkan dalam JIS-K6911-1970 dan ASTM-D635-1974. Waktu yang diperlukan agar spesimen menyala disebut waktu penyalaan dan panjang spesimen yang terbakar disebut jarak bakar. Skema cara pengujian ditunjukkan pada Gambar 2.12 . Universitas Sumatera Utara Adapun kategori kemampuan nyala dapat di kategorikan : 1. Mampu nyala : terbakar lebih lama dari 180 detik dengan nyala. 2. Habis terbakar : jarak bakar lebih dari 25 mm tapi kurang dari 100 mm. 3. Tak mampu nyala : jarak bakar kurang dari 25 mm. Gambar 2.12 Skema Uji Nyala Api 2.10 Papan Partikel 2.10.1 Pengertian Papan Partikel Menurut Iskandar 2009, papan partikel adalah lembaran hasil pengempaan panas campuran kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dengan perekat organik dan bahan lainnya. Papan partikel adalah lembaran bahan yang terbuat dari serpihan kayu atau bahan-bahan yang mengandung lignoselulosa seperti keping, serpih, untai yang disatukan dengan menggunakan bahan pengikat organic dengan memberikan perlakuan panas, tekanan, kadar air, katalis dan sebagainya FAO,1997. Menurut Haygreen dan Bowyer 1996, papan partikel adalah produk panel yang dihasilkan dengan memampatkan partikel-partikel kayu sekaligus mengikatnya dengan suatu perekat. Tipe-tipe papan partikel yang digunakan untuk bahan baku pembuatan antara lain : a. Pasahan shaving, partikel kayu kecil berdimensi tidak menentu yang dihasilkan apabila mengetam lebar atau mengetam sisi ketebalan kayu. Universitas Sumatera Utara b. Serpih flake, partikel kecil dengan dimensi yang telah ditentukan sebelumnya yang dihasilkan dengan peralatan yang telah dikhususkan. c. Biskit wafer, serupa serpih tetapi bentuknya lebih besar. Biasanya lebih dari 0,025 inci tebalnya dan 1 inci panjangnya. d. Tatal chips, sekeping kayu yang dipotong dari suatu blok dengan pisau yang besar atau pemukul. e. Serbuk gergaji, dihasilkan oleh pemotongan gergaji. f. Untaian, pasahan panjang tetapi pipih dengan permukaan yang sejajar. g. Kerat, bentuk persegi potongan melintang dengan panjang paling sedikit 4 kali ketebalannya. h. Wol kayu, keratin yang panjang, berombak, ramping. Sedangkan menurut Walker 1993,bahan utama papan partikel yaitu : a. Sisa industri serbuk gergaji, pasahan, potongan-potongan kayu. b. Sisa pengambilan kayu, penjarangan dan jenis bukan komersial. c. Bahan berlignoselulosa bukan kayu seperti rami, ampas tebu, bambu, tandan kelapa sawit, serat nenas, enceng gondok, dan lain-lain.

2.10.2 Sifat dan kegunaan papan partikel Sifat fisis dari papan partikel antara lain :

a. Kerapatan Papan Partikel Ditetapkan dengan cara yang sama pada semua standar, tetapi persyaratannya tidak selalu sama. Menurut Standar Indonesia Tahun 1983 persyaratannya 0,50-0,70 grcm 3 , sedangkan menurut Standar Indonesia Tahun 1996 persyaratannya 0,50-0,90 grcm 3 b. Daya Serap Air Papan Partikel . Ada standar papan partikel yang mengelompokkan menurut kerapatannya yaitu : rendah, sedang, dan tinggi. Ditetapkan dengan cara yang sama pada semua standar yaitu metode oven metode pengurangan berat. Walaupun persyaratan kadar air tidak selalu sama pada setiap standar, perbedaannya tidak besar kurang dari 5. Universitas Sumatera Utara c. Pengembangan Tebal Papan Partikel Ditetapkan setelah contoh uji direndam dalam air dingin suhu kamar atau setelah direndam dalam air mendidih, cara pertama dilakukan terhadap papan partikel interior dan eksterior, sedangkan cara kedua untuk papan partikel eksterior saja. Berdasarkan penggunaan papan partikel komposit dibedakan menjadi dua bagian, yaitu : a. Structural Composite Dipergunakan untuk dinding, atap, bagian lantai, tangga, komponen kerangka, mebel dan lain-lain. Bahan yang digunakan untuk memikul beban didalam penggunaannya, menggunakan perekat eksterior akan menghasilkan papan partikel eksterior sedangkan pemakaian perekat interior akan menghasilkan papan partikel interior. b. Non Structural Composite Komposit ini tidak digunakan untuk memikul beban, penggunaan akhir produknya untuk pintu, jendela, mebel bahan pengemas, pembatas ubin, bagian interior mobil dan lain-lain.

2.11 Serat Kulit Waru

Merupakan tumbuhan tropis berbatang sedang, terutama tumbuh di pantai yang tidak berawa atau di dekat pesisir. Waru tumbuh liar di hutan dan di ladang, kadang-kadang ditanam di pekarangan atau di tepi jalan sebagai pohon pelindung. Pada tanah yang subur, batangnya lurus, tetapi pada tanah yang tidak subur batangnya tumbuh membengkok, percabangan dan daun-daunnya lebih lebar. Pohon, tinggi 5-15 meter. Batang berkayu, bulat, bercabang, warnanya cokelat. Daun bertangkai, tunggal, berbentuk jantung atau bundar telur, diameter sekitar 19 cm. Pertulangan menjari, warnanya hijau, bagian bawah berambut abu- abu rapat. Bunga berdiri sendiri atau 2-5 dalam tandan, bertaju 8-11 buah, berwarna kuning dengan noda ungu pada pangkal bagian dalam, berubah menjadi kuning merah, dan akhirnya menjadi kemerah-merahan. Buah bulat telur, Universitas Sumatera Utara berambut lebat, beruang lima, panjang sekitar 3 cm, berwarna cokelat. Biji kecil, berwarna cokelat muda. Daun mudanya bisa dimakan sebagai sayuran. Kulit kayu berserat, biasa digunakan untuk membuat tali. Waru dapat diperbanyak dengan biji. Berikut ini ditunjukkan bentuk daun, batang, kulit waru dan serat kulit waru seperti Gambar 2.13 : a b c d Gambar 2.13 a daun waru b batang waru c daging kulit waru d serat waru Kayu terasnya agak ringan, cukup padat, berstruktur cukup halus dan tidak begitu keras, kelabu kebiruan, semu ungu atau coklat keunguan, atau kehijau- hijauan. Liat dan awet bertahan dalam tanah, kayu waru ini biasa digunakan sebagai bahan bangunan atau perahu, roda pedati, gagang perkakas, ukiran, serta kayu bakar. Dari kulit batangnya, setelah direndam dan dipukul-pukul dapat diperoleh serat yang disebut lulup waru. Serat ini sangat baik untuk dijadikan tali. Universitas Sumatera Utara

2.11.1. Klasifikasi Tanaman Waru

Kerajaan : Plantae Divisi : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Ordo :Malvales Famili : Malvaceae Genus : Hibiscus Spesies : H. tiliaceus Nama Binomial : Hibiscus tiliaceus

2.11.2. Komposisi Kimia Kulit Waru

Hasil uji karakterisasi permentasi kulit waru dapat dilhat pada Tabel berikut: Tabel 2.3 Komposisi Serat Waru No Nama komposisi berat 1 Protein mentah 17,08 2 Ekstrak eter 3.45 3 Serat mentah 22,77 4 Abu 10,79 5 Karbohidrat 45,91 6 Tannin 8,93 7 Saponin mgg 12,90 8 Selulosa 24,22 Sumber : Waru Leaf Saponin on Ruminal Fermentation Istiqomah,L et al,2011 2.12 Agregat Agregat dapat diperoleh dari proses pelapukan dan abrasi atau pemecahan massa batuan induk yang lebih besar. Oleh karena itu, sifat agregat tergantung dari sifat batuan induk. Sifat-sifat itu diantaranya, komposisi kimia dan mineral, berat jenis, kekerasan hardness, kekuatan, stabilitas fisika dan kimia, struktur pori, warna dan lain-lain. Namun, ada juga sifat agregat yang tidak tergantung Universitas Sumatera Utara dari sifat batuan induk, yaitu ukuran dan bentuk partikel serta tekstur. Secara umum agregat dapat dibedakan berdasrkan ukurannya,yaitu agregat kasar dan agregat halus. Batasan antara agregat halus dengan agregat kasar yaitu 4,80 mm British Standard atau 4,75 mm Standard ASTM. Agregat kasar adalah batuan yang ukuran butirannya lebih besar dari 4,80 mm 4,75 mm. Sedangkan agregat dengan ukuran lebih besar dari 4,80-40 mm disebut krikil beton yang lebih dari 40 mm disebut krikil kasar. 2.13 Kalsium Karbonat 2.13.1 Ciri–ciri dan Sifat Kalsium Karonat Kalsium karbonat umumnya berwarna putih dan umumnya sering dijumpai pada batu kapur, marmer dan batu gamping. Selain itu kalsium karbonat juga banyak dijumpai pada stalaktit dan stalagmit yang terdapat di sekitar pegunungan. Kalsium karbonat yang terdapat pada stalaktit dan stalagmit berasal dari tetesan air tanah selama ribuan bahkan jutaan tahun. Seperti namanya, kalsium karbonat ini terdiri dua unsur kalsium dan satu unsur karbon dan tiga unsur oksigen. Setiap unsur karbon terikat kuat dengan tiga oksigen, dan ikatannya lebih longgar dari ikatan antara karbon dengan kalsium pada satu senyawa. Kalsium karbonat bila dipanaskan pada suhu 840 C akan pecah dan menjadi serbuk remah yang lunak yang dinamakan kalsium oksida CaO. Hal ini terjadi karena pada reaksi tersebut setiap molekul dari kalsium akan bergabung dengan 1 atom oksigen dan molekul lainnya akan berkaitan dengan oksigen menghasilkan CO 2 yang akan terlepas ke udara sebagai gas karbon dioksida dengan reaksi sebagai berikut : CaCO 3 - - CaO + CO 2 Reaksi ini akan berlanjut pada reaksi filter 200 – 300 C apabila ditambahkan air, reaksinya akan berjalan dengan sangat kuat dan cepat apabila dalam bentuk serbuk, serbuk kalsium karbonat akan melepaskan kalor. Molekul dari CaCO 3 akan segera mengikat molekul air H 2 O yang akan membentuk Universitas Sumatera Utara kalsium hidroksida, zat yang lunak seperti pasta. Sebagaimana ditunjukkan pada reaksi sebagai berikut : CaCO 3 + H 2 O -- Ca OH 2 + CO 2

2.13.2 Pembuatan Kalsium Karbonat

Pembuatan kalsium karbonat dapat dilakukan dengan cara mengeringkan CaOH 2 hingga molekul H 2 O dilepaskan ke udara sedangkan molekul CO 2 diserap dari udara sekitar sehingga CaOH 2 dapat berubah kembali menjadi CaCO 3 Reaksinya dapat ditunjukkan sebagai berikut : . CaOH 2 + CO 2 -- CaCO 3 + H 2 O Secara kimia, sama saja dengan bahan mentahnya, namun kalsium karbonat yang terbentuk kembali tampak berbeda dari CaCO 3 yang semula sebelum bereaksi, karena kalsium karbonat yang terbentuk kembali tidak terbentuk dalam tekanan yang tinggi di dalam bumi. Berikut ini bentuk serbuk CaCO 3 ditunjukkan seperti Gambar 2.14 : Gambar 2.14 Kalsium Karbonat CaCO 3 Universitas Sumatera Utara BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer Departemen Kimia, Laboratorium Pengujian Penelitian FMIPA USU, Laboratorium Mikroskop Elektron PTKI Medan dan Laboratorium Fisika UNIMED. 3.2. Alat dan Bahan 3.2.1. Alat-Alat yang digunakan dalam pembuatan sampel a. Alat cetakan dari bahan steinles digunakan untuk mencetak bahan uji. b. Alat mesin press untuk menekan cetakan agar didapat komposit padat. c. Mixer digunakan untuk mencampur resin poliester dengan katalis agar rata. d. Timbangan untuk menimbang massa bahan, penggaris dan pengaduk e. Panci aluminium f. Ayakan 80 mesh g. Gergaji besi h. Alat penguji papan komposit.

3.2.2. Bahan-bahan yang digunakan pembuatan sampel

a. Serat kulit waru b. CaCO 3 c. Resin poliester YUCOLAX 157 EX series dan Katalis MEKPO kalsium karbonat

3.3. Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan pengujian sifat fisik dan mekanik berdasarkan Standar Nasional Indonesia SNI 03- 2105-2006 dan Japanese Industrial Standard JIS Universitas Sumatera Utara 3.4. Prosedur Penelitian 3.4.1. Perlakuan Pada Serat Kulit Waru a. Kulit waru yang utuh dipotong-potong sepanjang 20 cm . b. Kulit waru direndam didalam air selama 21 hari atau dalam larutan NaOH 1 selama 24 jam . c. Serat kulit waru dipisahkan dari kulit terluarnya dan dibersihkan dengan air aquades . d. Serat dikeringkan dengan cara menjemur di panas matahari pada suhu 50 e. Serat dipotong dengan panjang 2 cm dan 5 cm untuk susunan secara hibrid. C.

3.4.2. Perlakuan Pada Serbuk CaCO

Serbuk kalsium karbonat CaCO 3 3 diayak dengan menggunakan ayakan ukuran 80 mesh .

3.4.3. Perlakuan Pada Poliester

Cairan Poliester ditimbang dengan neraca analitis sesuai komposisi yang telah ditentukan. Selanjutnya poliester dan mepoxe sebanyak 5 dari jumlah poliester untuk setiap komposisi diaduk dengan mixer hingga diperoleh larutan yang merata .

3.4.3. Pembuatan Papan Partikel Komposit

a. Serat kulit waru,kalsium karbonat, poliester yang telah dicampur mepoxe ditimbang sesuai komposisi yang telah ditentukan dengan menggunakan neraca analitis. b. Campuran poliester dan mepoxe digabung menjadi satu dengan serat kulit waru 2 cm dan CaCO 3 c. Mengoles wax pada pada alas cetakan. kemudian diaduk menggunakan pengaduk kayu secara manual dalam sebuah cawan. Universitas Sumatera Utara Adapun komposisi bahan papan partikel dicantumkan pada tabel dibawah ini : Tabel.3.1. Variasi Poliester, serat waru dan CaCO 3 No dalam penelitian Komposisi Pol : Serat KW : CaCO Poliester 3: Variasi Serat Waru CaCO 3 Gram Gram Gram 1 75 : 0 : 25 75 342 25 114 2 75 : 5 : 20 75 342 5 23 20 91 3 75 : 10 : 15 75 342 10 46 15 68 4 75 : 15 : 10 75 342 15 68 10 46 5 75 : 20 : 5 75 342 20 91 5 23 6 75 : 25 :0 75 342 25 114 Keterangan : Pol = Poliester Serat kw = Serat kulit waru d. Cetakan baja diletakan diatas lempengan besi yang telah dilapisi aluminium foil . e. Campuran yang telah dipersiapkan dituang dalam cetakan. f. Selanjutnya dikempa dengan menggunakan hot press pada suhu 50 C selama 20 menit dengan tekanan 69 bar 69 x 10 2 kPa.

3.4.4. Pengkondisian

Komposit yang telah dikempa selama 20 menit pada tekanan 69 bar 69 x 10 2 kPa dikluarkan dari klem dengan terlebih dahulu didinginkan selama 20 menit karena masih dalam keadaan panas dan lunak. Kemudian papan partikel yang telah terbentuk dibiarkan dalam ruang terbuka selama 7 hari untuk mencapai kadar air kesetimbangan pada suhu kamar. Hal ini dilakukan untuk mencapai distribusi kadar air yang seragam dan melepaskan tegangan sisa dalam papan akibat pengempaan. Universitas Sumatera Utara

3.5. Preparasi Sampel

Pembuatan sampel dengan pemotongan bahan papan partikel yang sudah jadi mengacu pada standar SNI 03-2105-2006 seperti terlihat pada gambar berikut : Gambar 3.1 Ukuran sampel uji berdasarkan SNI Keterangan : A = Sampel untuk uji kerapatan dan kadar air B = Sampel untuk uji MOR dan MOE C = Sampel utnuk uji pengembangan tebal D = sampel untuk uji kuat rekat internal E = sampel untuk uji kuat impak dan uji kuat pegang sekrup 20,0 cm 10,0 cm 5,0 cm 5,0 cm 5,0 cm 5,0 cm A B C D E 5,0 cm Universitas Sumatera Utara Adapun bentuk dan ukuran sampel masing-masing uji berdasarkan ASTM antara lain : a. Bentuk Sampel Pengujian Kekuatan Tarik. s R W 0,5 cm 6 cm 12 cm T Gambar 3.2. Bentuk Spesimen Pengujian Tarik dengan Standar ASTM D 638 b. Bentuk Sampel Pengujian Kekuatan BendingLentur 100 mm 10 mm 15 mm Gambar 3.3 Bentuk Sampel Pengujian Lentur dengan Standar ASTM D-790 c. Bentuk Sampel Pengujian Kekuatan Impak. 100 mm 10 mm 10 mm Gambar 3.4 Bentuk Sampel Pengujian Impak dengan Standar ASTM D-256 Universitas Sumatera Utara 3.6. Variable penelitian 3.6.1. Variabel Bebas