25
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Komposit hibrid merupakan generasi baru dari dunia komposit yang telah digunakan dalam berbagai macam produk seperti lantai, dekorasi, lemari kabinet,
pintu, jendela dan sebagainya. Pada komposit hibrid, jenis pengisi berbeda ditambahkan ke dalam matriks polimer untuk meningkatkan sifat dari material
tersebut [1]. Jenis perpaduan pengisi yang digunakan dapat berupa pengisi alami organik dan sintetik non - organik. Penambahan jenis pengisi lain ini bertujuan
untuk meminimalisir kelemahan yang terdapat pada pengisi sebelumnya [2]. Pada penelitian ini, akan dikaji pengaruh penambahan pengisi serbuk serat ampas tebu
termodifikasi dan serbuk serat kaca terhadap matriks polimer termoplastik polipropilena daur ulang yang berasal dari plastik bekas kemasan gelas PBKG.
Berdasarkan data yang dihimpun oleh media elektronik Tribun Manado, diperoleh bahwa produksi sampah plastik Indonesia adalah 5,4 juta ton per tahun
dan angka ini merupakan 14 dari total produksi sampah di Indonesia [3]. Penggunaan polipropilena daur ulang dari PBKG pada penelitian ini dapat
meminimalisir limbah plastik yang kini telah menjadi masalah pada lingkungan mengingat plastik merupakan jenis material yang sulit terdegradasi oleh alam.
Akan tetapi, hasil daur ulang dari PBKG akan menciptakan sifat mekanik material yang kurang baik [4]. Untuk itu, maka perlu ditambahkan pengisi untuk
meningkatkan sifat mekanik material tersebut seperti tingkat kekuatan dan kekakuan yang rendah pada berbagai aplikasi teknis [5, 6]. Penelitian - penelitian
sebelumnya telah menggunakan pengisi alami maupun sintetik dalam komposit polimer termoplastik daur ulang seperti abu terbang [7], serat kenaf [8], karbon
hitam [9], serat sisal [10], dan serat kaca [11]. Pada penelitian ini digunakan serat alami organik berupa serbuk serat
ampas tebu. Serbuk serat ampas tebu merupakan bahan alami yang berasal dari limbah yang diperoleh dari industri gula [12]. Sebanyak 54 juta ton tebu
diproduksi setiap tahun di seluruh dunia dan industri gula rata - rata menghasilkan
Universitas Sumatera Utara
26 270 kg ampas tebu per ton tebu [13]. Penggunaan ampas tebu sebagai bahan
pembuatan komposit adalah karena biaya yang rendah, memiliki sumber bahan yang dapat diperbaharui setiap tahunnya dan untuk menjaga kelestarian
lingkungan. Selain itu, ampas tebu memiliki kadar selulosa yang tinggi [14], bersifat kasar dan kaku [12] dimana ini merupakan bahan yang sesuai untuk
digunakan dalam pembuatan bahan komposit polimer. Suatu bahan yang memiliki kadar selulosa yang tinggi mengindikasikan bahwa bahan tersebut memiliki ikatan
- ikatan seperti ikatan hidrogen yang dapat membuat bahan menjadi kuat dan kaku [15]. Beberapa penelitian telah menggunakan serat ampas tebu sebagai pengisi
pada bahan polimer seperti epoksi [12], poliester alifatik [16], dan polipropilena [14]. Penambahan serat ampas tebu pada polimer termoplastik polipropilena dapat
meningkatkan kekuatan lentur dan kekuatan bentur, serta menurunkan kekuatan tarik dan pemanjangan saat putus [14].
Diantara serat sintetik lainnya, serat kaca merupakan jenis serat sintetik yang paling banyak digunakan dalam pembuatan komposit karena bersifat
ekonomis, memiliki kekuatan tarik yang tinggi, ketahanan terhadap senyawa kimia yang tinggi dan sifat insulasi yang baik [17]. Meskipun demikian, serat kaca
juga memiliki kelemahan seperti kekuatan tarik modulus yang rendah, densitas
yang tinggi dan ketahanan lelah yang rendah [18]. Serat kaca banyak digunakan
sebagai pengisi pada polimer termoplastik seperti polipropilena [18], polietilen tereftalat [19], polistirena [20], polivinil klorida [21]. Penambahan serat kaca pada
polimer termoplastik polipropilena dapat meningkatkan kekuatan dan kekakuan komposit [18].
Kombinasi antara bahan berlignoselulosa yang bersifat polar dengan matriks termoplastik yang bersifat non - polar dapat menyebabkan suatu masalah yaitu
adanya ketidakcocokan antara pengisi serat dan matriks. Hal ini dapat diatasi dengan melakukan modifikasi serat secara kimia untuk mengurangi gugus
hidroksil sehingga serat akan berkurang kepolarannya dan cocok dengan matriks termoplastik [22]. Pengurangan gugus hidroksil juga akan menurunkan daya serap
air komposit [23]. Selain modifikasi serat secara kimia, upaya untuk meningkatkan keserasian
antara matriks dengan pengisi dalam komposit adalah dengan menggunakan agen
Universitas Sumatera Utara
27 penyerasi. Pada penelitian ini, penyerasi yang digunakan adalah Maleat Anhidrida
- g - Polipropilena MAPP. MAPP banyak digunakan untuk meningkatkan keserasian compatibility antara polimer dengan pengisinya serta untuk
meningkatkan sifat fisika komposit. MAPP meningkatkan keserasian antara termoplastik seperti polipropilena yang bersifat non - polar dengan pengisi yang
bersifat polar seperti serbuk serat kaca maupun serbuk serat ampas tebu. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa penambahan MAPP pada komposit
polipropilena serat kaca [24] dan polipropilena serat ampas tebu [25] menghasilkan peningkatan kekuatan tarik dan sifat mekanik lainnya.
Sebelumnya juga telah dilakukan penelitian tentang komposit hibrid polipropilena berpengisi serat ampas tebu dan serat kaca oleh Alireza, dkk 2014
dimana kekuatan tarik komposit maksimum diperoleh pada komposisi polipropilena 28, serat ampas tebu 55, serat kaca 15 dan MAPP 2 [26].
Pada penelitian ini, polipropilena yang digunakan berasal dari PBKG dan pengisi serbuk serat ampas tebu diberikan perlakuan modifikasi secara kimia.
Pada penelitian ini akan dianalisa pengaruh perbandingan komposisi serbuk serat ampas tebu termodifikasi terhadap serbuk serat kaca dan PBKG. Serbuk
serat ampas tebu termodifikasi merupakan jenis pengisi yang divariasikan sehingga serbuk serat ampas tebu termodifikasi ini dapat dimanfaatkan secara
maksimal untuk meminimalisir limbah dan mengurangi biaya produksi.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
