50 mengatakan fly ash yang cukup halus harus lolos ayakan
no.325 45 μm sedangkan dalam percobaan ini POFA diayak menggunakan ayakan dengan
ukuran Mesh 0,175 μm. Untuk hasil ukuran butiran POFA pada percobaan ini
hasilnya lebih kecil dari 0,175 milimicron karena butiran POFA telah melewati sieve shaker ayakan logam dengan mesh 0,175
μm, jadi hasil dari ukuran butiran POFA yaitu merupakan butiran yang cukup halus.
4.2 Pengaruh Tekanan Pengepresan Terhadap Makrostruktur Komposit
Luar komposit Dalam komposit Gambar 4.3 Tekanan 85 kg
Luar komposit Dalam komposit Gambar 4.4 Tekanan 90 kg
Luar komposit Dalam komposit Gambar 4.5 Tekanan 95 kg
1 2
3
1
1 2
2
3 3
4
5
6
Universitas Sumatera Utara
51 Luar komposit Dalam komposit
Gambar 4.6 Tekanan 100 kg
Luar komposit Dalam komposit Gambar 4.7 Tekanan 105 kg
Gambar diatas pada bagian luar komposit semua tekanan menunjukkan bahwa pada angka 1titik putih merupakan tepung kanji yang tidak menyatu pada
POFA, angka 2 titik hitam merupakan POFA yang tidak mengalami fasa karbonisasi sempurna, sedangkan angka 3 titik abu-abu menunjukkan fasa
karbonisasi sempurna. Prinsip karbonisasi yaitu proses pembakaran dikatakan sempurna jika hasil akhir pembakaran berupa abu berwarna keputihan dan seluruh
energi di dalam bahan organik dibebaskan ke lingkungan Erikson sinurat,2011. Kemudian pada bagian dalam komposit angka 4, 5, 6, 7 dan 8 menunjukkan
adanya pori-pori pada setiap tekanan tetapi pori-pori tersebut semakin tinggi tekanan semakin sedikit pori-pori yang terdapat pada briket. Pori-pori terbanyak
yaitu terdapat pada tekanan 85 kg sedangkan pori-pori yang paling sedikit yaitu tekanan 105 kg.
Jadi dapat dikatakan semakin tinggi tekanan pengepresan yang dilakukan semakin rapatnya butiran-butiran POFA. Karena nilai kuat tekan yang semakin
meningkat seiring penambahan tekanan pengepresan dalam densitas menandakan
1 1
2
2 3
3 7
8
Universitas Sumatera Utara
52 banyaknya butiran-butiran yang menyatu sehingga komposisi densitas akan
semakin rapat Setiowati dan Tirono, 2014.
4.3 Pengaruh Tekanan Pengepresan Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis
Komposit 4.3.1
Uji Densitas
Densitas merupakan salah satu parameter untuk menentukan kualitas POFA. Hal ini berkaitan dengan pemadatan POFA menjadi komposit dilihat dari bobot
dan volume per satuan komposit. Komposit dengan densitas yang tinggi lebih kompak dibanding dengan densitas rendah Sudiro dan Suroto, 2014. Uji densitas
dilakukan menggunakan metode archimedes dengan persamaan :
Keterangan : ρ = kerapatan gcm
3
m = massa g v = volume silinder cm
3
Data hasil pengujian densitas yang telah selesai dilakukan pengujian dapat dilihat pada tabel 4.5 berikut ini.
Tabel 4.5 Hasil pengujian densitas
No Rasio pengepresan
Densitas
1 85
0.852 2
90 0.856
3 95
0.896 4
100 0.937
5 105
0.978 Hasil pengujian densitas pada table 4.5 disajikan dalam bentuk grafik, dapat
dilihat pada gambar 4.8 di bawah ini.
Gambar 4.8 Pengaruh Tekanan Pengepresan Terhadap Densitas
Universitas Sumatera Utara
53 Gambar 4.8 menunjukkan pengaruh tekanan pengepresan terhadap densitas
densitas yang dihasilkan. Dari gambar terlihat bahwa produk yang dihasilkan terus mengalami peningkatan nilai densitas seiring dengan penambahan tekanan
pengepresan pada saat proses pengujian. Perhitungan densitas melibatkan bobot dan volume densitas. Dari hasil uji
diperoleh nilai densitas tertinggi yaitu 0,98 gcm
3
pada tekanan pengepresan 105 kg. Sedangkan nilai densitas terendah yaitu 0,82 gcm
3
pada tekanan pengepresan 85 kg.
Tujuan pengempaantekanan adalah untuk menaikkan nilai densitas. Dengan adanya tekanan maka densitas akan semakin padat dan jarak pori-pori semakin
rapat sehinga menghasilkan densitas yang tinggi. Semakin besar tekanan mengakibatkan partikel terdesak untuk mengisi rongga yang kosong sehingga
ruang kosong antar partikel biomasssa semakin kecil purwanto, 2015., Sriharti dan Salim, 2011. Tekanan yang diberikan akan mendistribusikan partikel secara
merata, sehingga campuran antara POFA dan perekat akan homogen. Kehomogenan ini akan meningkatkan kualitas ikatan densitas Setiowati dan
Tirono, 2014. Dari hasil pengujian densitas dapat ditentukan tipe panel komposit dari
penelitian ini. Adapun klasifikasi produk fiberboard panel pada tabel 4.6 sebagai berikut.
Tabel 4.6 Klasifikasi Fiberboard Panel Suchland dan Woodson, 1986
Tipe board Densitas grcm³
Insulation board 0,16
– 0,5 Medium density fiberboard
0,64 – 0,8
Medium density hardboard 0,5
– 0,8 Hardboard
0,5 – 1,450
High density hardboard 0,8
– 1,280 Berdasarkan hasil pengujian, nilai densitas komposit berada pada rentang
0,82 gcm
3
- 0,98 gcm
3
. Dari tabel 4.7 dapat disimpulkan bahwa panel komposit POFA termasuk dalam klasifikasi High density hardboard.
4.3.2 Uji Kuat Tekan dan Kekerasan
Uji kuat tekan dan kekerasan bertujuan untuk mengetahui kekuatan densitas dalam menahan beban dengan tekanan tertentu. Uji tekan dilakukan dengan
menggunakan mesin microcomputer screen display hydraulic universal testing
Universitas Sumatera Utara
54 machine. Pengujian dilakukan terhadap semua specimen densitas. Ada 25
specimen yang akan di uji kemudian diambil rata-rata pada setiap tekanan pengepresan briket. Sampel uji tekan dan kekerasan dapat dilihat pada gambar
dibawah ini.
A B C Gambar 4.9 Sampel Briket Pengujian Tekan Dan Kekerasan
Data hasil uji tekan dan uji kekerasan dapat dilihat pada tabel dan gambar dibawah ini :
1. Rasio pengepresan : 85 kg
Gambar 4.10 Hasil Keseluruhan Uji Tekan dan Kekerasan Tekanan 85 kg
12,5 13
13,5 14
14,5 15
15,5 16
S-1 S-2
S-3 S-4
S-5
TE KAN
ku at
te ka
n N
c m
2
s sample
0,62 0,64
0,66 0,68
0,7 0,72
0,74 0,76
0,78
S-1 S-2
S-3 S-4
S-5 KEKERASAN
k ek
er as
an K
g cm
2
s sample
Universitas Sumatera Utara
55 2.
Rasio pengepresan : 90 kg
Gambar 4.11 Hasil Keseluruhan Uji Tekan dan Kekerasan Tekanan 90 kg 3.
Rasio pengepresan : 95 kg
Gambar 4.12 Hasil Keseluruhan Uji Tekan dan Kekerasan Tekanan 95 kg
0,75 0,76
0,77 0,78
0,79 0,8
0,81 0,82
S-1 S-2
S-3 S-4
S-5
KEKE RA SAN
s sample
ke ke
ra sa
n k
g cm
2
15,2 15,4
15,6 15,8
16 16,2
16,4 16,6
S- 1 S-2
S- 3 S- 4
S-5 TEKAN
s sample
ku at
te ka
n N
c m
2
0,76 0,78
0,8 0,82
0,84 0,86
0,88 0,9
S-1 S-2
S-3 S-4
S-5
KEKERASAN
ke ke
ra sa
n k
g cm
2
s sample
15,5 16
16,5 17
17,5 18
18,5
S-1 S-2
S-3 S-4
S-5 TEKAN
ku at
te ka
n N
c m
2
s sample
Universitas Sumatera Utara
56 4.
Rasio pengepresan : 100 kg
Gambar 4.13 Hasil Keseluruhan Uji Tekan dan Kekerasan Tekanan 100 kg
5. Rasio pengepresan : 105 kg
Gambar 4.14 Hasil keseluruhan uji tekan dan kekerasan tekanan 105 kg
17,6 17,8
18 18,2
18,4 18,6
18,8 19
S-1 S-2
S-3 S-4
S-5
TEKAN
k u
a t
te k
a n
N c
m 2
s sample
0,87 0,88
0,89 0,9
0,91 0,92
0,93
S-1 S-2
S-3 S-4
S-5 KEKERASAN
s sample
k ek
er as
an kg
c m
2
18.2 18.4
18.6 18.8
19 19.2
19.4 19.6
19.8 20
20.2 20.4
S-1 S-2
S-3 S-4
S-5
TEKAN
s sample
k u
at te
k an
N c
m 2
0,82 0,84
0,86 0,88
0,9 0,92
0,94 0,96
0,98 1
S-1 S-2
S-3 S-4
S-5
KEKERASAN
s sample
k ek
er as
an kg
c m
2
Universitas Sumatera Utara
57 Hasil uji pada gambar 4.10, 4.11, 4.12, 4.13 dan 4.14 akan ditampilkan
dalam bentuk grafik berdasarkan nilai kuat tekan dan kekerasan rata-rata, dapat dilihat pada gambar 4.15 dan 4.16 di bawah ini.
Gambar 4.15 Pengaruh Tekanan Pengepresan Terhadap Kuat Tekan Densitas Gambar 4.15 menunjukkan pengaruh tekanan pengepresan terhadap kuat
tekan densitas.yang dihasilkan. Dari gambar terlihat bahwa produk yang dihasilkan terus mengalami peningkatan nilai kuat tekan rata-rata seiring dengan
penambahan tekanan pengepresan pada saat proses pengujian. Dari hasil uji diperoleh nilai kuat tekan rata-rata tertinggi yaitu 19,32 Ncm
2
pada tekanan pengepresan 105 kg dan nilai kuat tekan rata-rata terendah yaitu 14,93 Ncm
2
pada tekanan pengepresan 85 kg. Suhartini dkk 2011 meneliti bahwa peningkatan tekanan pengepresan
densitas maka nilai kuat tekan semakin tinggi. Nilai kuat tekan yang semakin meningkat seiring penambahan tekanan pengepresan dalam densitas menandakan
banyaknya butiran-butiran yang menyatu sehingga komposisi densitas akan semakin rapat Setiowati dan Tirono, 2014. Kuat tekan yang besar dapat
mengantisipasi untuk mencegah kerusakan dalam pengepakan untuk proses transportasi dan penyimpanan Purwanto, 2015. Maka hasil yang diperoleh dari
penelitian ini telah sesuai dengan teori dapat dilihat pada gambar 4.16 sebagai berikut.
Gambar 4.16 Pengaruh Tekanan Pengepresan Terhadap kekerasan
Universitas Sumatera Utara
58 Gambar 4.16 menunjukkan pengaruh tekanan pengepresan terhadap
kekerasan densitas yang dihasilkan. Dari gambar terlihat bahwa produk yang dihasilkan terus mengalami peningkatan nilai kekerasan rata-rata seiring dengan
penambahan tekanan pengepresan pada saat proses pengujian. Gambar 4.16 menunjukkan pola yang sama dengan gambar 4.15. Kekerasan berbanding lurus
terhadap kuat tekan. Peningkatan nilai kuat tekan akan meningkatkan nilai kekerasan densitas, begitu juga sebaliknya. Dari hasil uji diperoleh kekerasan rata-
rata tertinggi yaitu 0,95 pada tekanan pengepresan 105 kg dan nilai kuat tekan rata-rata terendah yaitu 0,73 pada tekanan pengepresan 85 kg.
Kekerasan merupakan sifat mekanik yang menunjukkan ketahanan terhadap deformasi plastis atau permanen. Ikatan yang terjadi antara perekat dan POFA
dapat mempengaruhi kekerasan densitas yang terlihat pada hasil pengujian kekerasan. Tujuan pemberian tekanan adalah untuk mendistribusikan partikel
secara merata, sehingga campuran antara POFA dan perekat akan homogen. Kehomogenan ini akan meningkatkan kualitas ikatan densitas Setiowati dan
Tirono, 2014. Penambahan tekanan mampu memperkuat struktur material pada produk sehingga kemampuannya berdeformasi menjadi semakin terbatas dan nilai
kekerasan meningkat.
4.4 Hubungan Bahan Baku POFA Terhadap Bahan Perekat
