Kualitas Papan Plastik Komposit Pada Berbagai Tingkat Pendaurulangan Plastik

ERICK MARTHIN GULTOM (061203028)

KUALITAS PAPAN PLASTIK KOMPOSIT PADA BERBAGAI
TINGKAT PENDAURULANGAN PLASTIK

ERICK MARTHIN GULTOM
061203028

KEHUTANAN
DEPARTEMEN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2010

2010
Universitas Sumatera Utara

KUALITAS PAPAN PLASTIK KOMPOSIT PADA BERBAGAI
TINGKAT PENDAURULANGAN PLASTIK

SKRIPSI

Oleh:

ERICK MARTHIN GULTOM
061203028/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN

DEPARTEMEN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2010

Universitas Sumatera Utara

KUALITAS PAPAN PLASTIK KOMPOSIT PADA BERBAGAI
TINGKAT PENDAURULANGAN PLASTIK
SKRIPSI

Oleh:

ERICK MARTHIN GULTOM

061203028/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Kehutanan di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara

DEPARTEMEN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2010

Universitas Sumatera Utara

Judul
Nama
NIM
Departemen
Program Studi

: Kualitas Papan Plastik Komposit Pada Berbagai Tingkat
Pendaurulangan Plastik

: Erick Marthin Gultom
: 061203028
: Kehutanan
: Teknologi Hasil Hutan

Disetujui o leh,
Ko misi Pembimbing

Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si.
Ketua

Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si.
Anggota

Mengetahui,

Dr. Ir. Edy Batara Mulya Siregar, MS.
Ketua Departemen Kehutanan

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
ERICK MARTHIN GULTOM: Kualitas Papan Plastik Komposit pada Berbagai
Tingkat Pendaurulangan Plastik. Dibimbing oleh ARIF NURYAWAN dan
IWAN RISNASARI
Kebutuhan kayu yang terus meningkat dan potensi hutan yang terus
berkurang menuntut penggunaan kayu secara efisien dan bijaksana, yaitu dengan
membuat papan plastik komposit dari plastik high-density polyethylene (HDPE)
daur ulang dan limbah serbuk kayu. Penelitian dilakukan di Universitas Sumatera
Utara dan Institut Pertanian Bogor pada Agustus-September 2009. Tujuan dari
penelitian ini adalah membuat prototype papan plastik komposit berbahan limbah
serbuk kayu dan plastik HDPE daur ulang dan mengevaluasi pengaruh tingkat
pendaurulangan plastik terhadap sifat fisis dan mekanis pada prototype papan
plastik yang dihasilkan.
Pengujian pada sifat fisis dan mekanis berdasarkan pada standar JIS A
5908-2003, dan hasilnya menunjukkan: 1). Nilai kerapatan berkisar antara 0,820,89 g/cm3 2). Nilai kadar air berkisar antara 1,22-1,32% 3). Nilai daya serap air 2
dan 24 jam berkisar antara 1,69-15,64% dan 4,03-23,2% 4). Nilai pengembangan
tebal 2 dan 24 jam berkisar antara 0,62-2,19% dan 1,11-5,43% 5). Nilai keteguhan
lentur (MOE) berkisar antara 0,76-0,93 x 104 kg/cm2 6). Nilai keteguhan patah
(MOR) berkisar antara 149,92-186,46 kg/cm2 7). Nilai keteguhan rekat internal

berkisar antara 1,57-2,62 kg/cm2 8). Nilai kuat pegang sekrup berkisar antara
101,91-142,99 kg. Sifat fisis dan mekanis papan komposit plastik sesuai dengan
standar JIS A 5908-2003, kecuali untuk pengujian keteguhan lentur (MOE).
Kata kunci : Papan plastik komposit, limbah serbuk kayu, plastik daur ulang,
high density polyethylene (HDPE).

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
ERICK MARTHIN GULTOM: Quality of Wood Polymer Composite on
Various Levels of Recycled Plastic. Under the guidance of ARIF NURYAWAN
and IWAN RISNASARI
The increase of wood demand did not balance with wood supply. Wood
polymer composite made from waste oil palm trunk and pure high density
polyethylene (HDPE) is one of the main alternatives. Research conducted at The
University of North Sumatera and Bogor Agricultural University in AugustSeptember 2009. The goal of this research were to make prototype wood plastic
composite from wood flour waste and recycled HDPE and evaluate the effects at
levels of recycled plastic on physical and mechanical properties at prototype
wood plastic composite that process.
Evaluation of physical and mechanical properties based on JIS A 59082003, and the results showed: 1). Density value range was 0.82-0.89 g/cm3

2). Moisture content value range was 1.22-1.32% 3). Water absorption value of
2 and 24 hours ranges were 1.69-15.64% and 4.03-23.2% 4). Thickness swelling
value of 2 and 24 hours ranges were 0.62-2.19% and 1.11-5.43% 5). Modulus of
elasticity value (MOE) range was 0.76-0.93 x 104 kg/cm2 6). Modulus of rupture
value (MOR) range was 114.07-225.40 kg/cm2 7). Internal bond value range was
1.57-2.62 kg/cm2 8). Screw holding power value range was
101.91-142.99 kg. Physical and mechanical properties of wood polymer
composite met the criteria of JIS A 5908-2003, except for modulus of elasticity
(MOE).
Key words:

Wood plastic composite, wood flour waste, recycled plastic,
high density polyethylene (HDPE).

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Medan-Sumatera Utara pada tanggal 31 Desember
1987 dari Ayah T. Gultom dan Ibu I br. Simatupang. Penulis merupakan anak
kedua dari tiga bersaudara.

Pendidikan formal yang ditempuh selama ini:
1. Pendidikan Dasar di SD Dr. Wahidin Sudiro Husodo Medan, lulus tahun 2000
2. Pendidikan Lanjutan di SLTPN 5 Medan, lulus tahun 2003
3. Pendidikan Menengah di SMA Santo Thomas 2 Medan, lulus tahun 2006
4. Tahun 2006 lulus ujian Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) diterima
pada Program Studi Teknologi Hasil Hutan Departemen Kehutanan Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten Praktikum
Biokomposit dan Penggergajian Kayu. Penulis melaksanakan Prakt ik Pengenalan
Pengo lahan Hutan (P3H) di Hutan Tangkahan dan Hutan Mangrove Pulau
Sembilan Kabupaten Langkat. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapang (PKL)
di HTI PT. Finnantara Intiga Unit Sintang Kalimantan Barat.
Pada akhir kuliah, penulis melaksanakan penelitian dengan judul ”K
Kualitas
Papan Plast ik Ko mposit pada Berbagai Tingkat Pendaurulangan Plast ik”.
Penelitian

penulis

dilaksanakan

di

bawah

bimbingan

Bapak

Arif Nuryawan S.Hut, M.Si dan Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga skripsi ini tepat diselesaikan
pada waktunya. Tema yang dipilih dalam penelitian ini adalah mengenai
Kualitas Papan Plastik Ko mposit pada Berbaga i
biokomposit dengan judul “K
Tingkat Pendaurulangan Plast ik”.

Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya kepada:
1. Kedua

orang

tua

tercinta

Ayahanda

Thomson

Gultom

dan

Ibunda Irma br. Simatupang, kakak dan adik tersayang serta keluarga besar
yang telah memberikan kasih sayang, semangat, nasihat, dorongan materi dan
doa yang tulus tiada pernah berhenti.

2. Bapak Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si dan Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si
selaku dosen pembimbing yang terus mengarahkan, membimbing, menasehati,
dan memberi saran kepada penulis dalam penyelesaian penelitian dan
penulisan skripsi ini.
3. Teman- teman stambuk 2006, Fajar, Janter, Ju Win, Desi, Bangga, Nany, dan
teman-teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Terima kasih
atas bantuan dan dukungan yang telah diberikan.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini,
untuk itu penulis juga menerima saran dan kritik yang membangun dari pembaca.
Akhir kata semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan memberi kontribusi baru
khususnya dalam bidang kehutanan. Terima kasih.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK................................................................................................... i
ABSTRACT.................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP ..................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ................................................................................. iv

DAFTAR ISI ............................................................................................... v
DAFTAR TABEL ....................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................
Tujuan Penelit ian ....................................................................................
Manfaat Penelit ian ..................................................................................
Hipotesis Penelit ian.................................................................................

1
3
3
3

TINJAUAN PUSTAKA
Serbuk Kayu (Wood Flour) .....................................................................
Polimer (Plast ik) .....................................................................................
Sejarah Plast ik ........................................................................................
High Density Polyethylene (HDPE) ........................................................
Papan Plast ik Ko mposit (Wood Plastic Composite) .................................
Pengert ian Sampah Plast ik ......................................................................
Pengelo laan Limbah Plast ik dengan Metode Daur Ulang (Recycle) .........
Serbuk Kayu Sebagai Filler ....................................................................
Plast ik Daur Ulang Sebagai Matriks ........................................................
Papan Ko mposit ......................................................................................
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Papan Partikel ..................................

4
8
9
10
11
12
13
15
16
17
19

METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelit ian ..................................................................
Bahan dan Alat Penelit ian .......................................................................
Prosedur Penelit ian .................................................................................
Persiapan bahan baku ........................................................................
Persiapan serbuk kayu sebagai filler............................................
Persiapan plast ik HDPE daur ulang sebagai matriks ...................
Ko mposisi kebutuhan bahan baku papan plast ik .........................
Proses pembuatan papan plast ik ........................................................
Pencampuran ..............................................................................
Pengempaan ...............................................................................
Pengkondisian ............................................................................
Pemotongan contoh uji ......................................................................
Pengujian sifat fisis ...........................................................................

20
20
21
21
21
22
22
23
23
24
24
24
25

Universitas Sumatera Utara

Kerapatan ...................................................................................
Kadar air (KA)............................................................................
Daya serap air .............................................................................
Pengembangan tebal ...................................................................
Pengujian sifat mekanis .....................................................................
Keteguhan lentur (modulus of elasticity) .....................................
Keteguhan patah (modulus of rupture) ........................................
Keteguhan rekat internal (internal bond) .....................................
Kuat pegang sekrup (scre w holding power).................................
Proses pengujian kualitas ...................................................................
Analisis data ......................................................................................
Penentuan peringkat kualitas .............................................................

25
26
26
26
27
27
27
28
29
29
30
31

HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian Sifat Fisis ................................................................................
Kerapatan ..........................................................................................
Kadar air ...........................................................................................
Daya serap air ...................................................................................
Pengembangan tebal ..........................................................................
Pengujian Sifat Mekanis ..........................................................................
Keteguhan lentur (modulus of elasticity) ............................................
Keteguhan patah (modulus of rupture) ...............................................
Keteguhan rekat internal (internal bond) ...........................................
Kuat pegang sekrup (scre w holding power) .......................................
Penentuan Peringkat Kualitas ..................................................................

33
34
36
38
41
42
43
45
46
48
49

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ............................................................................................. 51
Saran ....................................................................................................... 51
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 52
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAF T AR T AB E L
No.
1.
2.
3.
4.

Halaman

Perbedaan sifat plast ik thermoplastic dan plastik thermosetting ...............
Sifat-sifat high-density polyethylene (HDPE) ..........................................
Ko mposisi kebutuhan bahan baku papan plast ik ......................................
Sifat fisis dan mekanis papan ko mposit dengan standar JIS A
5908 : 2003 .............................................................................................

9
11
23
30

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
No.

Halaman

1. Serbuk kayu (wood flour) ....................................................................... 6
2. Struktur rantai dasar polyethylene ........................................................... 10
3. Plast ik jenis high-density polyethylene murni ......................................... 11
4. Plast ik jenis high-density polyethylene yang telah didaur ulang .............. 15
5. Diagram alur proses persiapan serbuk kayu ............................................ 21
6. Diagram alur proses persiapan plast ik daur ulang ................................... 22
7. Pola pemotongan contoh uji ................................................................... 24
8. Pengukuran dimensi papan plast ik.......................................................... 25
9. Cara pembebanan pengujian MOE dan MOR.......................................... 28
10. Cara pengujian internal bond ................................................................. 29
11. Posisi sekrup pada pengujian kuat pegang sekrup ................................... 29
12. Diagram alur proses pembuatan papan plast ik ........................................ 32
13. Papan ko mposit plast ik yang dihasilkan ................................................. 33
14. Grafik rerata nilai kerapatan pada papan plastik komposit ...................... 35
15. Grafik rerata nilai kadar air pada papan plastik komposit ....................... 36
16. Grafik rerata nilai daya serap air pada papan plastik ko mposit selama
2 jam dan 24 jam .................................................................................... 39
17. Grafik rerata nilai pengembangan tebal pada papan plast ik ko mposit
selama 2 jam dan 24 jam ........................................................................ 41
18. Grafik rerata nilai MOE pada papan plast ik ko mposit ............................ 43
19. Grafik rerata nilai MOR pada papan plast ik komposit ............................ 45
20. Grafik rerata nilai keteguhan rekat internal pada papan plast ik komposit 47
21. Grafik rerata nilai kuat pegang sekrup pada papan plastik ko mposit ....... 48

Universitas Sumatera Utara

DAF T AR L AM P I RAN
No.

Halaman

1. Kebutuhan bahan baku papan komposit plast ik ...................................... 55
2. Data hasil pengujian papan komposit plast ik .......................................... 55
3. Analisis sidik ragam untuk kerapatan ..................................................... 58
4. Analisis sidik ragam untuk kadar air....................................................... 58
5. Analisis sidik ragam untuk pengembangan tebal selama 2 jam ............... 58
6. Analisis sidik ragam untuk pengembangan tebal selama 24 jam ............. 58
7. Analisis sidik ragam untuk daya serap air selama 2 jam.......................... 58
8. Analisis sidik ragam dan uji DMRT untuk daya serap air selama 24 jam 59
9. Analisis sidik ragam untuk MOE............................................................ 59
10. Analisis sidik ragam untuk MOR ........................................................... 59
11. Analisis sidik ragam untuk keteguhan rekat internal ............................... 59
12. Analisis sidik ragam dan uji DMRT untuk kuat pegang sekrup............... 60
13. Peringkat perlakuan terbaik pada seluruh pengujia n ............................... 60

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
ERICK MARTHIN GULTOM: Kualitas Papan Plastik Komposit pada Berbagai
Tingkat Pendaurulangan Plastik. Dibimbing oleh ARIF NURYAWAN dan
IWAN RISNASARI
Kebutuhan kayu yang terus meningkat dan potensi hutan yang terus
berkurang menuntut penggunaan kayu secara efisien dan bijaksana, yaitu dengan
membuat papan plastik komposit dari plastik high-density polyethylene (HDPE)
daur ulang dan limbah serbuk kayu. Penelitian dilakukan di Universitas Sumatera
Utara dan Institut Pertanian Bogor pada Agustus-September 2009. Tujuan dari
penelitian ini adalah membuat prototype papan plastik komposit berbahan limbah
serbuk kayu dan plastik HDPE daur ulang dan mengevaluasi pengaruh tingkat
pendaurulangan plastik terhadap sifat fisis dan mekanis pada prototype papan
plastik yang dihasilkan.
Pengujian pada sifat fisis dan mekanis berdasarkan pada standar JIS A
5908-2003, dan hasilnya menunjukkan: 1). Nilai kerapatan berkisar antara 0,820,89 g/cm3 2). Nilai kadar air berkisar antara 1,22-1,32% 3). Nilai daya serap air 2
dan 24 jam berkisar antara 1,69-15,64% dan 4,03-23,2% 4). Nilai pengembangan
tebal 2 dan 24 jam berkisar antara 0,62-2,19% dan 1,11-5,43% 5). Nilai keteguhan
lentur (MOE) berkisar antara 0,76-0,93 x 104 kg/cm2 6). Nilai keteguhan patah
(MOR) berkisar antara 149,92-186,46 kg/cm2 7). Nilai keteguhan rekat internal
berkisar antara 1,57-2,62 kg/cm2 8). Nilai kuat pegang sekrup berkisar antara
101,91-142,99 kg. Sifat fisis dan mekanis papan komposit plastik sesuai dengan
standar JIS A 5908-2003, kecuali untuk pengujian keteguhan lentur (MOE).
Kata kunci : Papan plastik komposit, limbah serbuk kayu, plastik daur ulang,
high density polyethylene (HDPE).

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
ERICK MARTHIN GULTOM: Quality of Wood Polymer Composite on
Various Levels of Recycled Plastic. Under the guidance of ARIF NURYAWAN
and IWAN RISNASARI
The increase of wood demand did not balance with wood supply. Wood
polymer composite made from waste oil palm trunk and pure high density
polyethylene (HDPE) is one of the main alternatives. Research conducted at The
University of North Sumatera and Bogor Agricultural University in AugustSeptember 2009. The goal of this research were to make prototype wood plastic
composite from wood flour waste and recycled HDPE and evaluate the effects at
levels of recycled plastic on physical and mechanical properties at prototype
wood plastic composite that process.
Evaluation of physical and mechanical properties based on JIS A 59082003, and the results showed: 1). Density value range was 0.82-0.89 g/cm3
2). Moisture content value range was 1.22-1.32% 3). Water absorption value of
2 and 24 hours ranges were 1.69-15.64% and 4.03-23.2% 4). Thickness swelling
value of 2 and 24 hours ranges were 0.62-2.19% and 1.11-5.43% 5). Modulus of
elasticity value (MOE) range was 0.76-0.93 x 104 kg/cm2 6). Modulus of rupture
value (MOR) range was 114.07-225.40 kg/cm2 7). Internal bond value range was
1.57-2.62 kg/cm2 8). Screw holding power value range was
101.91-142.99 kg. Physical and mechanical properties of wood polymer
composite met the criteria of JIS A 5908-2003, except for modulus of elasticity
(MOE).
Key words:

Wood plastic composite, wood flour waste, recycled plastic,
high density polyethylene (HDPE).

Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kebutuhan kayu yang terus meningkat dan potensi hutan yang terus
berkurang menuntut penggunaan kayu secara efisien dan bijaksana, antara lain
dengan memanfaatkan limbah berupa serbuk kayu menjadi produk yang
bermanfaat. Serbuk kayu yang dihasilkan dari limbah penggergajian kayu dapat
dimanfaatkan menjadi briket arang, arang aktif, papan plastik komposit, pot
organik sebagai pengganti polybag, sebagai media tanam jamur, dan bentukbentuk lainnya (Setyawati, 2003).
Dewasa ini pemenuhan akan kayu telah dipenuhi seefisien mungkin
dengan cara pemanfaatan hasil hutan secara maksimal melalui pembuatan produkproduk kayu dengan memanfaatkan berbagai macam teknologi, seperti :
pengalihan pembuatan papan dari kayu solid menjadi papan partikel (particle
board) yang berasal dari sisa-sisa penggergajian kayu dari sebuk, serat (fiber), dan
lain-lain. Industri penggergajian kayu menghasilkan limbah yang berupa serbuk
gergaji 10,6%, sebetan 25,9% dan potongan 14,3% dengan total limbah sebesar
50,8% dari jumlah bahan baku yang digunakan (Setyawati, 2003).
Limbah pengolahan kayu tersebut mempunyai potensi untuk dimanfaatkan
menjadi produk-produk yang mempunyai nilai tambah dan nilai ekonomis yang
tinggi. Salah satu peluang yang dapat dikembangkan adalah pemanfaatan limbah
pengolahan untuk pembuatan papan atau panel yang dapat digunakan sebagai
bahan bangunan yang murah, ringan dan mempunyai kekuatan yang memadai.
Disamping itu dapat membantu mengatasi persoalan limbah pengolahan kayu
yang dapat merusak lingkungan. Salah satu metode yang diusulkan untuk

Universitas Sumatera Utara

memanfaatkan limbah pengolahan kayu tersebut adalah membuat papan plastik
komposit (wood plastic composite) dengan menggunakan plastik high-density
polyethylene (HDPE) daur ulang sebagai matriks dan serbuk kayu sebagai filler
(pengisinya).
Pada penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Lubis, et.al. (2009), yaitu
dengan membuat papan partikel yang terbuat dari plastik PE (polyethylene) dan
hasilnya papan partikel yang memenuhi standar JIS A 5908 (2003) hanya pada
pengujian sifat fisis sedangkan pada pengujian mekanis tidak dapat diuji (tidak
dapat diketahui nilainya). Hal ini diduga oleh plastik PE yang digunakan sebagai
filler pada penelitian tersebut telah didaur ulang berulang kali sehingga pada saat
plastik

tersebut

digunakan

kembali

maka

kemungkinan

besar

sifat

termoplastiknya telah berkurang atau bahkan hilang dan ikatan-ikatan kimia yang
terdapat dalam plastik tersebut telah rusak dan tidak mampu untuk bereaksi
sehingga tidak terjadinya kompatibilitas pada papan yang dihasilkan.
Penelitian ini dilakukan dengan membandingkan plastik HDPE murni dan
HDPE yang telah didaur ulang sekali dan seterusnya sehingga dapat dipelajari
bahwa dengan plastik yang telah didaur ulang berulang kali maka komponen
kimia yang terdapat pada plastik tersebut telah mengalami kerusakan sehingga
tidak mampu lagi untuk berikatan dengan bahan pengisi (filler) yang digunakan.
Atas dasar pemikiran-pemikiran tersebut, maka peneliti merasa perlu
untuk melakukan penelitian dengan judul “Kualitas Papan Plastik Komposit pada
Berbagai Tingkat Pendaurulangan Plastik”.

Universitas Sumatera Utara

Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk membuat prototype papan plastik berbahan limbah serbuk kayu dan
plastik HDPE daur ulang.
2. Untuk mengevaluasi pengaruh tingkat pendaurulangan plastik terhadap sifat
fisis dan mekanis pada prototype papan plastik yang dihasilkan.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Memberikan nilai tambah dan nilai ekonomis yang tinggi terhadap
pemanfaatan limbah serbuk kayu dan plastik daur ulang sebagai papan plastik.
2. Memberikan alternatif penggunaan bahan baku pengganti kayu yang semakin
berkurang ketersediannya.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis yang digunakan adalah variasi tingkat pendaurulangan plastik
akan mempengaruhi sifat fisis dan mekanis prototype papan plastik yang
dihasilkan.

Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
Serbuk Kayu (Wood Flour)
Reineke (1966) dalam Craig, et al. (2005), menyatakan bahwa istilah
serbuk kayu “diterapkan agak longgar untuk kayu halus yang terpisah kemudian
direduksi menjadi partikel lebih mendekat kepada pengertian tepung sereal dalam
ukuran, penampilan, dan teksturnya”. Meskipun demikian, definisi ini tidak tepat
untuk istilah serbuk kayu yang umum digunakan. Praktiknya, serbuk kayu
biasanya merujuk pada sebuah partikel yang cukup kecil untuk melewati sebuah
saringan dengan ukuran 850 mikron (menurut standar Amerika sekitar 20 mesh).
Serbuk kayu telah diproduksi secara komersial sejak 1906 dan telah
digunakan pada banyak variasi produk termasuk perubahan tanah, ekstender untuk
perekat, dan absorben untuk bahan peledak. Salah satu langkah yang paling awal
dalam penggunaan plastik adalah pada fenol formaldehida dan serbuk komposit
kayu yang disebut Bakelite. Produk komersial pertama diangkat kembali pada
sebuah tombol untuk perpindahan gigi mobil (porsneling) pada tahun 1916.
Meskipun begitu cukup lazim sebagai bahan pengisi untuk termoset, dan
penggunaannya telah berkurang (Craig, et al., 2005).
Berbeda dengan penggunaannya dalam termoset, penggunaan serbuk kayu
pada termoplastik untuk skala besar hanya terjadi dalam beberapa dekade terakhir.
Pada pertumbuhannya, penggunaan kayu plastik komposit telah berkembang lebih
kurang dari 50.000 ton pada tahun 1995 kemudian menjadi hampir 600.000 ton
pada tahun 2002. Sebagian dari hal ini telah mengalami pertumbuhan cepat dalam
hal pembuatan produk eksterior bangunan seperti pagar, jendela dan profil pintu,
dan terutama geladak khusus (Craig, et al., 2005).

Universitas Sumatera Utara

Karena stabilitas panas yang rendah, serbuk kayu biasanya digunakan
sebagai pengisi hanya dalam plastik yang diproses pada suhu yang lebih rendah
kurang dari 200ºC. Mayoritas utama dari kayu plastik komposit dengan
menggunakan plastik jenis polietilena sebagai matriks. Pada kenyataannya bahwa
banyak dari awal pembuatan kayu plastik komposit tersebut dikembangkan
sebagai saluran untuk film daur ulang. Beberapa pabrik juga menggunakan
kombinasi dari bahan termoplastik dan termoset sebagai bahan matriks
(Craig, et al., 2005).
Serbuk kayu berasal dari berbagai potongan kayu dari kayu prosesor.
Kualitas tinggi pada serbuk kayu harus dari spesies tertentu atau kelompok spesies
dan harus bebas dari kulit kayu, kotoran, dan benda asing lainnya. Banyak jenis
pohon yang berbeda yang ditawarkan sebagai serbuk kayu dan sering didasarkan
pada daerah bersih ketersediaan bahan baku dari kayu hasil proses industri. Yang
paling sering digunakan pada serbuk kayu untuk plastik komposit di Amerika
Serikat adalah terbuat dari kayu jenis pinus, oak, dan maple. Banyak alasan yang
diberikan

untuk

seleksi

jenis,

termasuk

perbedaan

sedikit

warna

(Craig, et al., 2005).
Meskipun tidak ada metode standar produksi serbuk kayu, umumnya
beberapa dapat didiskusikan. Langkah-langkah utama dalam produksi serbuk kayu
ukuran pengurangan dan ukuran klasifikasi. Jika bahan baku yang lebih besar
digunakan, ukuran awalnya dapat dikurangi dengan menggunakan peralatan
seperti mesin penggiling dan pembuat chip (Craig, et al., 2005).

Universitas Sumatera Utara

Gambar 1. Serbuk kayu (wood flour)
Kebutuhan manusia akan kayu sebagai bahan bangunan baik untuk
keperluan konstruksi, dekorasi, maupun furniture terus meningkat seiring dengan
meningkatnya jumlah penduduk. Kebutuhan kayu untuk industri perkayuan di
Indonesia diperkirakan sebesar 70 juta m3 per tahun dengan kenaikan rata-rata
sebesar 14,2 % per tahun sedangkan produksi kayu bulat diperkirakan hanya
sebesar 25 juta m3 per tahun, dengan demikian terjadi defisit sebesar 45 juta m3.
Hal ini menunjukkan bahwa sebenarnya daya dukung hutan sudah tidak dapat
memenuhi kebutuhan kayu. Keadaan ini diperparah oleh adanya konversi hutan
alam menjadi lahan pertanian, perladangan berpindah, kebakaran hutan, praktik
pemanenan yang tidak efisen dan pengembangan infrastruktur yang diikuti oleh
perambahan hutan. Kondisi ini menuntut penggunaan kayu secara efisien dan
bijaksana, antara lain melalui konsep the whole tree utilization, disamping
meningkatkan penggunaan bahan berlignoselulosa non kayu, dan pengembangan
produk-produk

inovatif

sebagai

bahan

bangunan

pengganti

kayu

(Macklin, 2008b).
Selama ini limbah serbuk kayu banyak menimbulkan masalah dalam
penanganannya yang selama ini dibiarkan membusuk, ditumpuk dan dibakar yang
kesemuanya

berdampak

negatif

terhadap

lingkungan

sehingga

Universitas Sumatera Utara

penanggulangannya perlu dipikirkan. Salah satu jalan yang dapat ditempuh adalah
memanfaatkannya menjadi produk yang bernilai tambah dengan teknologi
aplikatif dan kerakyatan sehingga hasilnya mudah disosialisasikan kepada
masyarakat (Macklin, 2008b).
Menurut Macklin (2008b), pengolahan waste to product merupakan
pengolahan limbah menjadi bahan baku atau produk baru yang bernilai ekonomis.
Dalam pengelolaannya, waste to product harus menerapkan prinsip-prinsip:
1. Reduce
Reduce artinya mengurangi. Dalam hal ini, diharapkan kita dapat mengurangi
penggunaan material kayu yang dapat menambah jumlah limbah serbuk kayu,
serta dapat mengurangi dan mencegah kerusakan hutan akibat penebangan hutan
secara liar tanpa memperhatikan kondisi lingkungan.
2. Reuse
Reuse artinya pemakaian kembali. Dalam pengolahan limbah serbuk gergaji
ini, maksudnya adalah menggunakan kembali serbuk gergaji menjadi bahan baku
tanpa mendaur ulang serbuk gergaji tersebut.
3. Recycle
Recycle artinya mendaur ulang. Dalam pengolahan limbah serbuk gergaji ini,
maksudnya adalah mendaur ulang serbuk gergaji menjadi produk baru.
4. Eco-efisiensi
Eco-efisiensi disini maksudnya pengolahan limbah serbuk gergaji diharapkan
dapat berimbas positif terhadap lingkungan.

Universitas Sumatera Utara

Polimer (Plastik)
Komponen utama plastik sebelum membentuk polimer adalah monomer,
yakni rantai yang paling pendek. Polimer merupakan gabungan dari beberapa
monomer yang akan membentuk rantai yang sangat panjang. Bila rantai tersebut
dikelompokkan bersama-sama dalam suatu pola acak, menyerupai tumpukan
jerami maka disebut amorp, jika teratur hampir sejajar disebut kristalin dengan
sifat yang lebih keras dan tegar (Syarief, et al., 1989 dalam Nurminah, 2002).
Menurut Eden dalam Davidson (1970), klasifikasi plastik menurut struktur
kimianya terbagi atas dua macam yaitu:
1.

Linear, bila monomer membentuk rantai polimer yang lurus (linear) maka
akan terbentuk plastik thermoplastik yang mempunyai sifat meleleh pada
suhu tertentu, melekat mengikuti perubahan suhu dan sifatnya dapat balik
(reversible) kepada sifatnya yakni kembali mengeras bila didinginkan.

2.

Jaringan tiga dimensi, bila monomer berbentuk tiga dimensi akibat
polimerisasi berantai, akan terbentuk plastik thermosetting dengan sifat tidak
dapat mengikuti perubahan suhu (irreversible).
Menurut Osswald dan Menges (1996) dalam Mulyadi (2001), secara garis

besar plastik dapat dibedakan atas dua tipe, yaitu plastik yang bersifat
thermoplastic dan plastik yang bersifat

thermosetting. Thermoplastic adalah

plastik yang dapat dilunakkan berulang kali (recycling) dengan menggunakan
panas. Thermoplastic merupakan polimer yang akan menjadi keras apabila
didinginkan. Jika dipanaskan, material ini memiliki kemampuan untuk mengalir
atau mencair kembali. Polymer thermoplastic dapat dibagi menjadi dua kelas
utama yaitu polimer amorp dan semi kristalin.

Universitas Sumatera Utara

Sebaliknya polimer semi kristalin, penelitian sinar X terhadap polimer
menunjukkan bahwa dalam bahan polimer terdapat daerah yang di dalamnya
rantai-rantai polimer tersusun secara teratur. Di atas suhu pelelehan bagian semi
kristalin akan berubah menjadi cairan yang kental sehingga memungkinkan
polimer mampu mengalir. Dengan demikian polimer ini dapat dibentuk dengan
teknik yang biasa dipakai untuk thermoplastic. Misalnya ketika polimer melunak,
dapat disuntikkan ke dalam pencetak dan dibiarkan mengeras untuk membentuk
barang yang diinginkan. Akan tetapi manakala polimer telah mendingin, bahan
akan mempunyai kekenyalan karena ditengah rantainya terdapat bagian amorp,
tetapi ujung rantainya berkristal contohnya High-Density Polyethylene (HDPE)
(Cowd, 1991; Osswald, et al., 1996 dalam Mulyadi, 2001).
Perbedaan sifat-sifat plastik thermoplastic dan thermosetting dapat dilihat
pada Tabel 1.
Tabel 1. Perbedaan sifat plast ik thermoplastic dan plastik thermosetting
Plastik Thermoplastic
Plastik Thermosetting
Mudah diregangkan
Keras
Fleksibel
Tidak fleksibel
Melunak jika dipanaskan
Mengeras jika dipanaskan
Titik leleh rendah
Tidak meleleh jika dipanaskan
Dapat dibentuk ulang
Tidak dapat dibentuk ulang
Sumber: Azizah (2004).

Sejarah Plastik
Plastik mulai dikenal semenjak sekitar 3.000 tahun yang lalu dalam
kehidupan bangsa Mesir kuno. Saat itu plastik yang dikenal masih bersifat alami,
bersumber dari tumbuh-tumbuhan dan hewan. Penggunaannya juga terbatas
sebagai bahan pelapis dan bahan dekorasi. Plastik sintetis mulai dirintis pada
tahun 1846 oleh Schonbein (Jerman) yang memodifikasi sellulosa kayu dan

Universitas Sumatera Utara

tumbuhan dengan asam nitrat untuk membuat plastik semi sintesis. Plastik yang
100% sintesis dihasilkan dari penelitian Leo Baekeland (Belgia) selama tahun
1907-1909, yaitu dengan ditemukannya Bakelite. Selanjutnya plastik mengalami
perkembangan yang pesat pada tahun 1940-an mula-mula di Jerman, kemudian
diikuti Jepang dan negara industri lainnya (Marzoeki, 1995).
Penggunaan plastik demikian cepat berkembang dan merambah ke
berbagai bidang kegiatan dari yang sederhana misalnya untuk tali (rafia), plastik
pembungkus sampai ke peralatan modern seperti komponen listrik, mesin, dan
berbagai macam peralatan lainnya. Hal ini karena plastik memiliki beberapa
keunggulan dibandingkan bahan lainnya, yaitu ringan, tidak menyerap air, tahan
karat, dan tidak membusuk. Sehingga hampir tidak ada bahan yang tidak bisa
digantikan oleh plastik (Marzoeki, 1995).
High Density Polyethylene (HDPE)
Plastik HDPE merupakan salah satu dari tipe plastik polyethylene, HDPE
memiliki struktur yang sederhana dan pada dasarnya memiliki struktur rantai
polimer yang lumayan panjang. Rantai polimer ini lebih mudah menyesuaikan diri
dengan ikatan rantai lainnya, karena itu HDPE memiliki tingkat kristalinitas
tertinggi dalam polyethylene (Andrady, 2003).

Gambar 2. Struktur rantai dasar polyethylene

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2. Sifat-sifat high-density polyethylene (HDPE)
Deskripsi
HDPE
2
Densitas pada suhu 20ºC (g/cm )
0,93-0,96
123-127
Suhu melunak (ºC)
125-135
Titik melebur (ºC)
Kristanilitas (%)
65-93
0,07-0,9
Indeks fluiditas
Panas jenis pada 20ºC
0,45-0,55
8000 – 12000
Modulus elastisitas
2
1018
Tahanan volumetrik (ohm/cm )
Konstanta dielektrik (60-108 cycles)
2.3
Permeabilitas gas
Nitrogen
3
11
Oksigen
Gas karbon
43
Uap air
180
Sumber: Dahniah (2003).

Gambar 3. Plast ik jenis high density polyethylene murni

Papan Plastik Komposit (Wood Plastic Composite)
Papan plastik komposit (WPC) adalah hasil dari polimerisasi monomer
cair atau oligomer yang telah dipenuhi di dalam kayu. Struktur berpori-pori kayu,
terdiri atas lignin, selulosa dan hemiselulosa, diisi dengan bahan padat, plastik dan
zat yang cukup keras. Pada prinsipnya, WPC akan menampilkan sifat mekanik
yang unggul, dimensi yang stabil, lebih tahan terhadap kimia dan degradasi
biologis, dan daya serap yang rendah daripada bukan resapan pada kayu. Produksi
WPC bergerak melalui dua fase berbeda yaitu peresap dengan monomer/oligomer
diikuti dengan polimerisasi di dalam kayu (Stolf dan Lahr, 2004).

Universitas Sumatera Utara

Komposit kayu merupakan istilah untuk menggambarkan setiap produk
yang terbuat dari lembaran atau potongan-potongan kecil kayu yang direkat
bersama-sama. Komposit serbuk kayu plastik adalah komposit yang terbuat dari
plastik sebagai matriks dan serbuk kayu sebagai pengisi (filler), yang mempunyai
sifat gabungan keduanya. Penambahan filler ke dalam matriks bertujuan
mengurangi densitas, meningkatkan kekakuan, dan mengurangi biaya per unit
volume. Dari segi kayu, dengan adanya matriks polimer di dalamnya maka
kekuatan dan sifat fisisnya juga akan meningkat (Setyawati, 2003).
Pengertian Sampah Plastik
Istilah ”plast ik” mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik.
Mereka terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer, yaitu
gabungan dari molekul-molekul kecil (disebut monomer). Plastik juga bisa terdiri
atas zat lain untuk meningkatkan performa atau ekonomi. Plastik dapat dibentuk
menjadi film atau serat sintetik. Nama ini berasal dari fakta bahwa banyak dari
mereka “malleable”, memiliki properti keplastikan. Plastik didesain dengan
variasi yang sangat banyak dalam properti yang dapat toleran terhadap panas,
keras, “reliency” dan lain-lain. Digabungkan dengan kemampuan adaptasinya,
komposisi yang umum dan beratnya yang ringan memastikan plastik digunakan
hampir di seluruh bidang industri (Setyawati, 2003).
Plastik selalu dapat didaur ulang, tidak akan pernah habis hanya
kualitasnya pasti menurun. Pemanfaatan plastik daur ulang dalam pembuatan
kembali barang-barang plastik telah berkembang pesat. Salah satu cara lain yang
dapat diterapkan dalam rangka meminimalis efek negatif yang ditimbulkan dari
plastik non-biodegradabel adalah dengan membuat plastik biodegradabel dan

Universitas Sumatera Utara

incinerasi. Di beberapa negara maju, bahan plastik biodegradabel sudah ada yang
diproduksi secara komersial, seperti poli (hidroksi alkanoat) (PHA), poli (ekaprolakton) (PCL), poli (butilen suksinat) (PBS), dan poli asam laktat (PLA)
(Setyawati, 2003).
Pengelolaan Limbah Plastik dengan Metode Daur Ulang (Recycle)
Dalam proses daur ulang sampah plastik tersebut ada yang langsung
digunakan sebagai bahan baku tanpa pengolahan terlebih dahulu. Ada yang diolah
terlebih dahulu dengan proses tertentu sebelum digunakan dalam pembuatan
plastik. Dengan proses daur ulang ini biaya produksi plastik jadi lebih murah
dibandingkan dengan jika hanya menggunakan bahan baku dari naphta.
Keuntungan lainnya, industri plastik tidak terlalu tergantung pada industri
petrokimia hulu sebagai penghasil naphta (Marzoeki, 1995).
Negara-negara maju umumnya mengolah kembali sampah plastik menjadi
barang-barang yang bermanfaat. Banyak produk-produk yang bisa dibuat denagn
bahan campuran dari sampah plastik dan bahan baku plastik atau hanya dengan
bahan dari sampah plastik. Sebagai contoh, tikar plastik bisa dibuat dengan
menggunakan bahan baku 70 % dari sampah plastik dan 30 % dari bahan plastik.
Berdasarkan penelitian, tiang-tiang dari bahan sampah plastik tersebut bisa
menyangga beban sampai 300 kg (Marzoeki, 1995).
Melihat potensi pemanfaatan hasil daur ulang sampah plastik, maka
sebenarnya sampah plastik tidak hanya merupakan sumber masalah, tetapi juga
memberikan peluang bisnis. Sebagai contoh, di bidang pertanian banyak
perlengkapan yang bisa dibuat dengan hasil daur ulang sampah plastik, misalnya
mangkuk penampung lateks untuk perkebunan karet, serat plastik untuk pertanian

Universitas Sumatera Utara

hidroponik, kantong plastik untuk penyemaian bibit, tali plastik, dan sebagainya
(Marzoeki, 1995).
Pemanfaatan limbah plastik merupakan upaya menekan pembuangan
plastik seminimal mungkin dan dalam batas tertentu menghemat sumber daya dan
mengurangi ketergantungan bahan baku impor. Pemanfaatan limbah plastik dapat
dilakukan dengan pemakaian kembali (reuse) maupun daur ulang (recycle). Di
Indonesia, pemanfaatan limbah plastik dalam skala rumah tangga umumnya
adalah dengan pemakaian kembali dengan keperluan yang berbeda, misalnya
tempat cat yang terbuat dari plastik digunakan untuk pot atau ember. Sisi jelek
pemakaian kembali, terutama dalam bentuk kemasan adalah sering digunakan
untuk pemalsuan produk seperti yang seringkali terjadi di kota-kota besar
(Syafitrie, 2001 dalam Macklin, 2008a).
Pemanfaatan limbah plastik dengan cara daur ulang umumnya dilakukan
oleh industri. Secara umum terdapat empat persyaratan agar suatu limbah plastik
dapat diproses oleh suatu industri, antara lain limbah harus dalam bentuk tertentu
sesuai kebutuhan (biji, pellet, serbuk, pecahan), limbah harus homogen, tidak
terkontaminasi, serta diupayakan tidak teroksidasi. Untuk mengatasi masalah
tersebut, sebelum digunakan limbah plastik diproses melalui tahapan sederhana,
yaitu pemisahan, pemotongan, pencucian, dan penghilangan zat-zat seperti besi
dan sebagainya (Sasse et al.,1995 dalam Macklin, 2008a).
Terdapat hal yang menguntungkan dalam pemanfaatan limbah plastik di
Indonesia dibandingkan negara maju. Hal ini dimungkinkan karena pemisahan
secara manual yang dianggap tidak mungkin dilakukan di negara maju, dapat
dilakukan di Indonesia yang mempunyai tenaga kerja melimpah sehingga

Universitas Sumatera Utara

pemisahan tidak perlu dilakukan dengan peralatan canggih yang memerlukan
biaya tinggi. Kondisi ini memungkinkan berkembangnya industri daur ulang
plastik di Indonesia (Syafitrie, 2001 dalam Macklin, 2008a).
Pemanfaatan plastik daur ulang dalam pembuatan kembali barang-barang
plastik telah berkembang pesat. Hampir seluruh jenis limbah plastik (80%) dapat
diproses kembali menjadi barang semula walaupun harus dilakukan pencampuran
dengan

bahan

baku

baru

dan

additif

untuk

meningkatkan

kualitas

(Syafitrie, 2001 dalam Macklin, 2008a). Menurut Hartono (1998) dalam Macklin
(2008a), empat jenis limbah plastik yang populer dan laku di pasaran yaitu
polyethylene (PE), High Density Polyethylene (HDPE), polyprophylene (PP), dan
asoi.

Gambar 4. Plast ik jenis high density polyethylene yang telah didaur ulang
Serbuk Kayu Sebagai Filler
Filler ditambahkan ke dalam matriks dengan tujuan meningkatkan sifatsifat mekanis plastik melalui penyebaran tekanan yang efektif di antara serat dan
matriks. Selain itu penambahan filler akan mengurangi biaya disamping
memperbaiki beberapa sifat produknya (Han, 1990).

Universitas Sumatera Utara

Serbuk kayu memiliki kelebihan sebagai filler bila dibandingkan dengan
filler mineral seperti mika, kalsium karbonat, dan talk yaitu temperatur proses
lebih rendah (kurang dari 400ºF) dengan demikian mengurangi biaya energi, dapat
terdegradasi secara alami, berat jenisnya jauh lebih rendah, sehingga biaya per
volume lebih murah, gaya geseknya rendah sehingga tidak merusak peralatan
pada proses pembuatan, serta berasal dari sumber yang dapat diperbaharui
(Strak and Berger, 1997).
Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam pemanfaatan serbuk kayu
sebagai filler dalam pembuatan komposit kayu plastik adalah jenis kayu, ukuran
serbuk serta nisbah antara serbuk kayu dan plastik. Hal lain yang perlu
diperhatikan adalah sifat dasar dari serbuk kayu itu sendiri. Kayu merupakan
bahan yang sebagian besar terdiri dari selulosa (40-50%), hemiselulosa (20-30%),
lignin (20-30%), dan sejumlah kecil bahan-bahan anorganik dan ekstraktif.
Karenanya kayu bersifat hidrofilik, kaku, serta dapat terdegradasi secara biologis.
Sifat-sifat tersebut menyebabkan kayu kurang sesuai bila digabungkan dengan
plastik, karena itu dalam pembuatan komposit kayu-plastik diperlukan bantuan
coupling agent (Setyawati, 2003).
Plastik Daur Ulang Sebagai Matriks
Di Indonesia, plastik daur ulang sebagian besar dimanfaatkan kembali
sebagai produk semula dengan kualitas yang lebih rendah. Pemanfaatan plastik
daur ulang sebagai bahan konstruksi masih sangat jarang ditemui. Pada tahun
1980-an, di Inggris dan Italia plastik daur ulang telah digunakan untuk membuat
tiang telepon sebagai pengganti tiang-tiang kayu atau besi. Di Swedia plastik daur
ulang dimanfaatkan sebagai bata plastik untuk pembuatan bangunan bertingkat,

Universitas Sumatera Utara

karena ringan serta lebih kuat dibandingkan bata yang umum dipakai
(Setyawati, 2003).
Pemanfaatan plastik daur ulang dalam bidang komposit kayu di Indonesia
masih terbatas pada tahap penelitian. Ada dua strategi dalam pembuatan komposit
kayu dengan memanfaatkan plastik, pertama plastik dijadikan sebagai binder
sedangkan kayu sebagai komponen utama; kedua kayu dijadikan bahan pengisi /
filler dan plastik sebagai matriksnya. Penelitian mengenai pemanfaatan plastik
polipropilena daur ulang sebagai substitusi perekat termoset dalam pembuatan
papan partikel telah dilakukan oleh Febrianto, et.al. (2001). Produk papan partikel
yang dihasilkan memiliki stabilitas dimensi dan kekuatan mekanis yang tinggi
dibandingkan dengan papan partikel konvensional. Penelitian plastik daur ulang
sebagai matriks komposit kayu plastik dilakukan Setyawati (2003) dan
Sulaeman (2003) dengan menggunakan plastik polipropilena daur ulang. Dalam
pembuatan komposit kayu plastik daur ulang, beberapa polimer termoplastik
dapat digunakan sebagai matriks, tetapi dibatasi oleh rendahnya temperatur
permulaan dan pemanasan dekomposisi kayu (± 200°C).
Papan Komposit
Hakim (2007) menyatakan bahwa pada dasarnya, komposit dapat
didefinisikan sebagai campuran makroskopik dari serat dan matriks. Serat
merupakan material yang umumnya jauh lebih kuat dari matriks dan berfungsi
memberikan kekuatan tarik. Sedangkan matriks berfungsi untuk melindungi serat
dari efek lingkungan dan kerusakan akibat benturan. Manfaat utama dari
penggunaan komposit adalah mendapatkan kombinasi sifat kekuatan serta
kekakuan tinggi dan berat jenis yang ringan. Dengan memilih kombinasi material

Universitas Sumatera Utara

serat dan matriks yang tepat, kita dapat membuat suatu material komposit dengan
sifat yang sama dengan kebutuhan sifat untuk suatu struktur tertentu dan tujuan
tertentu.
Menurut Haygreen dan Bowyer (1996) papan partikel merupakan
gabungan antara partikel kayu dengan penambahan matriks sebagai perekatnya
dan dikempa secara hot press. Sedangkan menurut Tsoumis (1991) papan partikel
adalah suatu produk panel yang dibuat dengan menggabungkan antara perekat
dengan partikel kayu ataupun bahan lain yang berlignoselulosa dengan
memberikan tekanan. Dumanauw (1996) menyatakan papan partikel adalah papan
buatan yang terbuat dari serpihan kayu, tahan api dan merupakan bahan isolasi
serta bahan akustik yang benar. Namun pada umumnya kelemahan papan partikel
sebagai bahan bangunan adalah stabilitas dimensi yang rendah sehingga
kebanyakan produk papan partikel ini hanya dipakai untuk interior.
Pengukuran nilai densitas pada plastik sangat penting, karena densitas
dapat menunjukkan struktur plastik secara umum. Aplikasi dari hal tersebut yaitu
dapat dilihat kemampuan plastik dalam melindungi produk dari beberapa zat
seperti air, O2 dan CO2. Plastik dengan densitas yang rendah menandakan bahwa
plastik tersebut memiliki struktur yang terbuka, artinya mudah atau dapat
ditembusi fluida seperti air, oksigen atau CO2. Jadi tidak seperti pada kertas, nilai
densitas plastik sangat penting dalam menentukan sifat-sifat plastik yang
berhubungan dengan pemakaiannya. Dalam perdagangan mungkin digunakan
satuan gramatur, karena satuan ini cukup mewakili pihak produsen (berat plastik)
dan konsumen (luas plastik). Penggunaan plastik sebagai bahan pengemas
mempunyai keunggulan dibanding bahan kemasan lain karena sifatnya yang

Universitas Sumatera Utara

ringan, transparan, kuat, termoplastis dan selektif dalam permeabilitasnya
terhadap uap air, O2, dan CO2. Sifat permeabilitas plastik terhadap uap air dan
udara menyebabkan plastik mampu berperan memodifikasi ruang kemas selama
penyimpanan (Bierley dan Scott, 1988).
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Papan Partikel
Menurut Maloney (1993), ada beberapa faktor yang mempengaruhi sifat
papan partikel dari kayu antara lain :
a.

Species, keragaman jenis bahan baku dapat terjadi di antara jenis atau di
dalam jenis, yakni disebabkan oleh kerapatan, tingkat keasaman kayu, kadar
air, kadar zat ekstraktif, serta tempat tumbuh.

b.

Additive, aditif yang banyak digunakan yaitu lilin untuk menghasilkan papan
yang tahan terhadap penyerapan air. Aditif lain yang digunakan dalam jumlah
kecil saat ini adalah bahan tahan api dan bahan pengawet.

c.

Moisture

level

and

distribution,

tinggi

rendahnya

kadar

air

dan

penyebarannya mempengaruhi hasil akhir pembuatan papan partikel.
d.

Layering by particle size, pelapisan partikel adalah cara konvensional untuk
mengumpulkan bahan baku sebelum dikempa menjadi produk papan partikel.

e.

Density profile, kerapatan lapisan dalam papan dapat dikendalikan dan
dipengaruhi oleh penyebaran kadar air.

f.

Particle alignment, dua rasio yang harus dimengerti saat mempertimbangkan
orientasi yaitu slenderness ratio yang merupakan rasio panjang terhadap
tebal dan aspect ratio yaitu rasio panjang terhadap lebar.

Universitas Sumatera Utara

METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus hingga bulan September
tahun 2009. Pembuatan contoh uji dan pengujian sifat fisis dilaksanakan di
Laboratorium Teknologi Hasil Hutan Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Kimia Polimer Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Pengujian
sifat mekanis dilakukan di Laboratorium Biokomposit Departemen Hasil Hutan
Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.

Bahan dan Alat Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah kayu
berupa serbuk kayu dan pla