18 Hasil uji analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan modifikasi getah
perca dengan MAH dan BPO, dan rasio getah perca dengan toluena tidak berpengaruh nyata terhadap kerapatan dan kadar air kayu laminasi pada
α 0.05. Ini mengindikasikan perlakuan memberikan pengaruh yang sama. Walaupun
secara nilai ada sedikit peningkatan nilai kerapatan kayu laminasi dengan makin tingginya rasio getah perca dengan toluena.
3.3.3.2 Keteguhan Geser, Kerusakan Kayu, dan Rasio Delaminasi
Nilai keteguhan geser rataan kayu laminasi dengan perekat berbahan dasar getah perca untuk uji kering, dan uji basah perendaman 6 jam dalam air dingin,
dan perendaman air pada suhu 60 ⁰C selama 3 jam disajikan pada Gambar 3.5.
Keteguhan geser kayu laminasi pada uji kering Gambar 3.5 a, perendaman air dingin 6 jam Gambar 3.5 b, dan perendaman air panas suhu 60
⁰C Gambar 3.5 c masing-masing berkisar 2.32-23.92 kg cm
-2
, 1.39-13.16 kg cm
-2
, dan 0.52- 9.82 kg cm
-2
. Dari semua kondisi pengujian, keteguhan geser paling besar diperoleh dengan menggunakan perekat GPMB pada rasio getah perca dengan
toluena 22.5:77.5 dalam berat, sedangkan nilai terkecil pada kayu laminasi dengan perekat GPT dengan rasio getah perca dengan toluena 15: 85.
Gambar 3.5 Keteguhan geser kayu laminasi dengan perekat berbahan dasar getah perca pada variasi rasio getah perca dengan toluena. a kondisi uji
kering, b rendam air dingin selama 6 jam, c rendam dalam air panas suhu 60
⁰ C selama 3 jam
2 .3
2 5
.0 2
6 .1
6 6
.9 9
1 .2
1 3
.0 6
1 9
.5 5
2 1
.9 1
1 .7
2 1
4 .6
4 2
.2 8
2 3
.9 2
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
55
15:85 17.5:82.5 20:80 22.5:77.5
K e
te g
u h
a n
g e
s e
r k
g c
m
-2
Rasio getah perca : toluena ww
Get ah perca Get ah perca+M AH
Get ah perca+M AH+BPO
1 .3
9 1
3 .3
5 4
.3 1
6 5
.7 3
4
7 .1
9 1
8 .4
5 6
8 .9
5 9
1 .1
6
7 .8
1 8
8 .8
5 1
.7 8
5 1
3 .1
6
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
55
15:85 17.5:82.5 20:80 22.5:77.5
K e
te g
u h
a n
g e
s e
r k
g c
m
-2
Rasio getah perca : toluena ww
Get ah perca Get ah perca+M AH
Get ah perca+M AH+BPO
.5 2
1 .3
1 3
.1 6
1 4
.2 7
8 3
.9 8
8 6
.4 6
3 6
.8 1
8 .5
1 4
6 .0
4 7
6 .9
7 1
7 .5
5 3
9 .8
2 1
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
55
15:85 17.5:82.5
20:80 22.5:77.5
K e
te g
u h
a n
g e
s e
r k
g c
m
-2
Rasio getah perca : toluena ww
Get ah perca Get ah perca+M AH
Get ah perca+M AH+BPO
a b
c
19 Pada rasio getah perca dengan toluena sama, perekat getah perca
termodifikasi menghasilkan nilai keteguhan geser kayu laminasi lebih tinggi dibandingkan dengan menggunakan perekat tanpa modifikasi. Peningkatan jumlah
getah perca baik pada perekat getah perca termodifikasi maupun tidak meningkatkan keteguhan geser kayu laminasi. Nilai keteguhan geser pada
pengujian kering lebih tinggi daripada kodisi uji basah rendam air dingin dan rendam air panas suhu 60
⁰C, dan keteguhan geser pada kondisi uji setelah rendam air dingin 6 jam lebih tinggi daripada kondisi uji setelah rendam air panas
suhu 60 ⁰C.
Hasil analisis ragam keteguhan geser menunjukkan bahwa modifikasi getah perca dan rasio getah perca dengan toluena berpengaruh nyata terhadap nilai
keteguhan geser kayu laminasi pada α 0.05 untuk semua kondisi pengujian. Hasil
uji wilayah berganda duncan menunjukkan bahwa keteguhan geser kayu laminasi yang direkat dengan GPM dan GPMB berbeda nyata dengan yang direkat GPT.
Pada rasio getah perca dengan toluena yang sama untuk semua kondisi pengujian, keteguhan geser kayu laminasi yang direkat GPMB tidak berbeda dengan kayu
laminasi yang direkat GPM. Keteguhan geser kayu laminasi pada kondisi uji rendam air dingin dan rendam air panas pada rasio getah perca dengan toluena
22.5: 77.5 dalam berat dan 20:80 dengan komposisi getah perca dengan toluena 15:85 dan 17.5:82.5 berbeda. Pada uji kering, keteguhan kayu laminasi pada
rasio getah perca dengan toluena 22.5:77.5 dan 20:80, dengan rasio getah perca dengan toluena 17.5:82.5, dan dengan rasio getah perca dengan toluena 15: 85
berbeda satu sama lainnya.
Sementara untuk nilai kerusakan kayu sebesar 0 tidak ada kerusakan kayu setelah pengujian. Jadi kerusakan terjadi pada garis rekat perekatnya.
Perlakuan modifikasi getah perca dengan MAH 5 dan BPO 0.75 pada variasi komposisi getah perca dengan toluena yang digunakan 15:85, 17.5:82.5, 20:80,
dan 22.5:77.5 pada berat labur perekat 250 gm
-2
masih belum memenuhi standar JAS 234-2003 yang mensyaratkan keteguhan geser minimum 54 kg cm
-2
. Selanjutnya nilai rasio delaminasi air dingin kayu laminasi disajikan pada
Gambar 3.6. Nilai rasio delaminasi kayu laminasi yang direkat dengan GPT, GPM, dan GPMB masing-masing berkisar 1.60-10.19, 0.98-5.59 , dan
0.55-2.25. Rasio delaminasi paling kecil diperoleh dengan menggunakan GPMB pada rasio getah perca dengan toluena 22.5:77.5, sedangkan nilai terbesar
pada kayu laminasi dengan perekat GPT pada rasio getah perca dengan toluena 15:85. Pada rasio getah perca dengan toluena sama, modifikasi getah perca
dengan MAH, dan MAH+BPO menurunkan rasio delaminasi kayu laminasi. Nilai rasio delaminasi dari yang tertinggi ke nilai terendah adalah berturut-turut
kayu laminasi dengan perekat GPT, GPM dan GPMB. Rasio delaminasi semakin kecil seiring dengan makin besarnya rasio getah perca dengan toluena. Semakin
kecil rasio delaminasi maka performa kayu laminasi semakin baik. Nilai rasio delaminasi telah memenuhi standar JAS 234-2003.
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa modifikasi getah perca, dan rasio getah perca dengan toluena berpengaruh nyata terhadap nilai rasio delaminasi
kayu laminasi pada α 0.05. Hasil uji wilayah berganda duncan menunjukkan
pelakuan modifikasi getah perca dengan MAH dan MAH+BPO berbeda dengan getah perca tanpa modifikasi. Selanjutnya komposisi getah perca dengan toluena
20 22.5: 77.5 dalam berat dan 20:80 dengan komposisi getah perca dengan toluena
15:85 dan 17.5:82.5 berbeda.
Gambar 3.6 Rasio delaminasi kayu laminasi dengan perekat berbahan dasar getah perca pada berbagai variasi rasio getah perca dengan toluena
Kayu laminasi dengan perekat GPM dan GPMB memiliki nilai keteguhan geser lebih tinggi dan rasio delaminasi lebih rendah dibandingkan dengan
menggunakan perekat GPT pada rasio getah perca dengan pelarut yang sama. Penggunaan coupling agent pada perekat getah perca termodifikasi meningkatkan
kualitas perekatan. Hal ini sesuai dengan hasil pengukuran sudut kontak yang disajikan pada Tabel 3.2 dimana modifikasi getah perca dengan coupling agent
menurunkan sudut kontak perekat lebih besar. Peran coupling agent menurunkan sudut kontak dan memperbaiki ikatan perekat Hwang et al. 2007. Perbaikan
kualitas perekatan ini diduga berkaitan dengan meningkatnya formasi maleasi getah perca trans-1,4 isoprene rubber termodifikasi MAH MTIR.
Gambar 3.7 Spektra infra merah perekat berbahan dasar getah perca GP,
GPTUGP, GPM, dan GPMB Gambar 3.7 menunjukkan spektra infra merah getah perca resin padat
GP, getah perca+toluena GPTUGP, getah perca+MAH GPM, dan getah perca +MAH+BPO GPMB. Pada getah perca resin muncul pita serapan dengan
absorbansi tinggi pada bilangan gelombang 1643 cm
-1
C=C stretching, dan pada bilangan gelombang 2361 cm
-1
O-H streching akibat absorpsi molekul air pada permukaan sampel Devi et al. 2014. Setelah ditambahkan pelarut toluena
muncul pita serapan pada bilangan gelombang 1666 cm
-1
C=C stretching dan
1 .1
9 7
.3 1
5 .6
9 1
.6 5
.5 9
3 .9
1 3
.0 3
1 .3
1 2
.2 5
1 .7
4 1
.6 5
.5 5
5 10
15 20
25 30
15:85 17.5:82.5
20:80 22.5:77.5
R a
s io
d e
la m
in a
s i
Rasio getah perca: toluena ww
Get ah perca Get ah perca+M AH
Get ah perca+M AH+BPO
21 pada bilangan gelombang 2361 cm
-1
menjadi tidak muncul pita serapan. Pita serapan pada bilangan gelombang 1720 cm
-1
muncul pada GPM dan GPMB, meskipun absorbansi puncak pita serapan pada GPMB lebih tinggi daripada GPM.
Pita serapan ini mengindikasikan adanya gugus fungsi C=O dari MAH, berdasarkan data sebelumnya Creswell et al. 1982 melaporkan bahwa gugus
fungsi C=O muncul pita serapan pada bilangan gelombang 1800-1650 cm
-1
. Pada TIR getah perca termodifikasi MAH MTIR C=O dari MAH muncul pada
bilangan gelombang 1716 cm
-1
Febrianto et al. 2006. Modifikasi perekat berbahan dasar getah perca meningkatkan keteguhan
geser kayu laminasi sekitar 3-5 kali pada uji kering, 2-6 kali pada uji setelah perendaman air dingin, dan 2 -12 kal pada pengujian uji setelah perendaman air
panas, dibandingkan dengan menggunakan perekat GPT. Hal ini diduga berkaitan dengan adhesi yang terjadi antara kayu dengan perekat getah perca. Adhesi
mekanik berperan pada keteguhan rekat kayu lapis dengan perekat getah perca tanpa modifikasi Febrianto et al. 2006. Pada adhesi mekanik yaitu perekat
masuk ke dalam pori-pori kayu dan kemudian mengeras aksi penjangkaran Tsoumis 1991; Vick 1999. Sedangkan pada kayu laminasi dengan perekat GPM
dan GPMB ikatan yang terjadi diduga tidak hanya adhesi mekanik tetapi terjadi adhesi spesifik yaitu terjadinya ikatan kimia antara gugus hidroksil kayu dengan
getah perca termodifikasi MAH. Febrianto 1999 melaporkan pada komposit karet trans-1,4-isoprena, ikatan kimia yang terjadi antara MTIR dengan gugus
OH kayu berupa esterifikasi. Terjadinya grafting melalui esterifikasi antara MTIR dengan gugus OH kayu dapat memperbaiki sifat komposit.
Dugaan mekanisme reaksi esterifikasi yang terjadi antara getah perca termodifikasi MAH MTIR dengan gugus hidroksil kayu pada Gambar 3.8
mengacu pada reaksi esterifikasi yang terjadi antara polipropilen PP termodifikasi MAH MPP dengan gugus hidroksil refiner ground pulp RGP
pada komposit kayu-polipropilen Kishi et al. 1989.
Gambar 3.8 Dugaan mekanisme reaksi antara MAH dengan TIR a dan antara kayu dengan MTIR b.
O O
O
O O
O O
O O
O O
O
O O
O H
O O
O
O O
O Wood O H
O O
O Wood O
H
Wood O O
O O
C C O OH
O O
Wood M AH
Isoprena TIR
M TIR
M TIR
a b
Kayu
22 Hasil pengamatan Scanning Electron Microscopy pada sampel kayu
laminasi setelah uji geser dengan perekat GPT, GPM, dan GPMB yang disajikan Gambar 3.9 menunjukkan bahwa pada kayu laminasi dengan perekat GPT
Gambar 3.9a, antara GPT dengan kayu ada celah, sehingga memiliki afinitas yang rendah. Pada sampel kayu laminasi dengan perekat GPM Gambar 3.9b
dan GPMB Gambar 3.9 c, antara perekat dengan kayu menyatu. Ini diduga selain adhesi mekanik juga terjadi ikatan kimia antara perekat dengan gugus
hidroksil kayu.
Gambar 3.9 Scanning Electron Microscopy sampel keteguhan geser kayu laminasi setelah uji geser perbesaran 100x. a GPT, b GPM,
c GPMB Penggunaan MAH sebagai pemodifikasi untuk perbaikan sifat komposit
telah dilaporkan oleh peneliti terdahulu. Febrianto et al. 1999; 2006 menggunakan karet trans-1,4 isoprena termodifikasi MAH MTIR sebagai
pengkompatibel antara kayu dengan matriks polimer, dan hot melt adhesive. Kim et al. 2007; Lu 2003; Lu et al. 2002; Kishi et al. 1989; Kord 2011
menggunakan Polipropilen termodifikasi MAH MAPP. Barra et al. 1997, dan Borggreve dan Gaymans 1989 menggunakan EPDM termodifikasi MAH.
Keteguhan geser kayu laminasi yang direkat dengan perekat GPMB sedikit lebih tinggi daripada yang direkat dengan perekat GPM. Ini berkaitan dengan peran
BPO. Peroksida memiliki peran penting sebagai penginisiasi dan mekanisme degradasi radikal bebas Bremner and Rudin 1993; Gaylord and Mishra 1983.
3.3 Simpulan
