TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT ANHIDRIDA MALEAT SEBAGAI ADITIF

2.3 TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT

Sisa Olahan berbentuk padatan dari pabrik kelapa sawit umumnya berbentuk tandan kosong, cangkang dan serat buah. Dari berbagai jenis komponen sisa olahan pabrik kelapa sawit yang dihasilkan itu, TKKS merupakan komponen yang paling banyak dihasilkan , jika dibandingkan dengan sisa olahan yang lainnya. 9 Gambar 2.3 TKKS Sisa Olahan Pabik Kelapa Sawit TKKS banyak mengandung serat disamping zat-zat lainnya. Bagian dari tandanan yang banyak mengandung serat atau selulosa adalah bagian pangkal dan ujungnya yang runcing dan keras. Secara umum sifat fisik dan morfologi serat TKKS diperlihatkan pada tabel berikut. Universitas Sumatera Utara Tabel 2.1 Sifat Fisik dan Morfologi TKKS Bagian-bagian TKKS Parameter Bagian Pangkal Bagian ujung Panjang Serat mm 1,20 0,76 Diameter Serat µm 15,00 114,34 Tebal dinding µm 3,49 3,68 Kadar serat 72,67 62,47 Kadar non serat 27,33 37,53 Darnoko, dkk., 1995 Selain data-data sifat fisik dan morfologi TKKS diatas, bahan-bahan penyusun TKKS dalam bentuk komposisi dan sifat kimia yang terkandung didalamnya seperti diperlihatkan tabel berikut. 10 Tabel 2.2 Komposisi dan Sifat Kimia TKKS Komponen Kimia Komposisi Lignin 22,23 Ekstraktif 6,37 Pentosan 26,69 α- selulosa 37,76 Holoselulosa 68,88 Universitas Sumatera Utara Abu 6,59 Kelarutan dalam: 1 Na OH Air dingin Air panas 29,96 13,89 16,17 Darnoko, dkk., 1995

2.4 KOMPOSIT

Komposit adalah penggabungan dari dua atau lebih material yang berbeda sebagai suatu kombinasi yang menyatu. Bahan komposit pada umumnya terdiri dari dua unsur, yaitu serat fiber sebagai pengisi dan bahan pengikat serat tersebut yang disebut matrik. Didalam komposit unsur utamanya adalah serat, sedangkan bahan pengikatnya menggunakan bahan polimer yang mudah dibentuk dan mempunyai daya pengikat yang tinggi. Penggunaan serat sendiri yang utama adalah untuk menentukan karakteristik bahan komposit seperti : kekakuan, kekuatan dan sifat- sifat mekanik lainnya. Sebagai bahan pengisi serat digunakan untuk menahan sebagian besar gaya yang bekerja pada bahan komposit, matrik sendiri mempunyai fungsi melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik terhadap gaya-gaya yang terjadi. Oleh karena itu untuk bahan serat digunakan bahan yang kuat, kaku dan getas, sedangkan bahan matrik dipilih bahan-bahan yang liat, lunak dan tahan terhadap perlakuan kimia. Universitas Sumatera Utara 11

2.4.1 Klasifikasi Bahan Komposit

Klasifikasi komposit dapat dibentuk dari sifat dan strukturnya. Bahan komposit dapat diklasifikasikan kedalam beberapa jenis. Secara umum klasifikasi komposit yang sering digunakan antara lain : 1. Klasifikasi menurut kombinasi material utama, seperti metal-organic atau metal anorganic. 2. Klasifikasi menurut karakteristik bulk-form, seperti sistem matrik atau laminate. 3. Klasifikasi menurut distribusi unsur pokok, seperti continous dan discontinous. 4. Klasifikasi menurut fungsinya, seperti elektrikal atau struktural Schwartz, 1984. Sedangkan klasifikasi untuk komposit serat fiber-matrik composites dibedakan menjadi beberapa macam antara lain : 1. Fiber composites komposit serat adalah gabungan serat dengan matrik. 2. Flake composites adalah gabungan serpih rata dengan matrik. 3. Particulate composites adalah gabungan partikel dengan matrik. 4. Filled composites adalah gabungan matrik continous skeletal dengan matrik yang kedua. 5. Laminar composites adalah gabungan lapisan atau unsur pokok lamina Schwartz, 1984. Secara umum bahan komposit terdiri dari dua macam, yaitu bahan komposit partikel particulate composite dan bahan komposit serat fiber composite. Bahan komposit partikel terdiri dari partikel-partikel yang di ikat oleh matrik. Bahan komposit serat terdiri dari serat-serat yang diikat oleh matrik yang saling berhubungan. Universitas Sumatera Utara 12

2.4.2 Tipe Komposit Serat

Untuk memperoleh komposit yang kuat harus dapat menempatkan serat dengan benar. Berdasarkan penempatannya terdapat beberapa tipe serat pada komposit yaitu : a. Continuous Fiber Composite Tipe ini mempunyai susunan serat panjang dan lurus, membentuk lamina diantara matriknya. Jenis komposit ini paling sering digunakan. Tipe ini mempunyai kelemahan pada pemisahan antar lapisan. Hal ini dikarenakan kekuatan antar lapisan dipengaruhi oleh matriknya. b. Woven Fiber Composite bi-directional Komposit ini tidak mudah dipengaruhi pemisahan antar lapisan karena susunan seratnya juga mengikat antar lapisan. Akan tetapi susunan serat memanjangnya yang tidak begitu lurus mengakibatkan kekuatan dan kekakuan akan melemah. c. Discontinuous Fiber Composite Discontinuous Fiber Composite adalah tipe komposit dengan serat pendek. Tipe ini dibedakan lagi menjadi 3 jenis Gibson, 1994 Gambar 2.4 Tipe Discontinuous fiber d. Hybrid Fiber Composite Hybrid fiber composite merupakan komposit gabungan antara tipe serat lurus dengan serat acak. Tipe ini digunakan supaya dapat menganti kekurangan sifat dari kedua tipe dan dapat menggabungkan kelebihannya. Universitas Sumatera Utara 13 Gambar 2.5 Tipe Komposit Serat Dalam Penelitian ini tipe komposit yang digunakan adalah Discontinuous Fiber Composite yakni tipe komposit berserat pendek dengan bentuk susunan serat acak randomly dengan ukuran ± 0,5 cm.

2.4.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Performa Komposit

Terdapat beberapa faktor yang dapat mempengaruhi performa Fiber-Matrik Composites antara lain : a. Faktor Serat Serat adalah bahan pengisi matrik yang digunakan untuk dapat memperbaiki sifat dan struktur matrik yang tidak dimilikinya, juga diharapkan mampu menjadi bahan penguat matrik pada komposit untuk menahan gaya yang terjadi. 1. Letak Serat Dalam pembuatan komposit tata letak dan arah serat dalam matrik yang akan menentukan kekuatan mekanik komposit, dimana letak dan arah dapat mempengaruhi kinerja komposit tersebut. Menurut tata letak dan arah serat diklasifikasikan menjadi tiga bagian yaitu: Universitas Sumatera Utara 14  One dimensional reinforcement, mempunyai kekuatan dan modulus maksimum pada arah axis serat.  Two dimensional reinforcement planar, mempunyai kekuatan pada dua arah atau masing-masing orientasi serat.  Three dimensional reinforcement, mempunyai sifat isotropic . 2. Panjang Serat Panjang serat dalam pembuatan komposit serat pada matrik sangat berpengaruh terhadap kekuatan. Ada dua penggunaan serat dalam campuran komposit yaitu serat pendek dan serat panjang. Ada serat alami dan ada juga serat sintetis. Serat alami jika dibandingkan dengan serat sintetis mempunyai panjang dan diameter yang tidak seragam pada setiap jenisnya. Oleh karena itu panjang dan diameter sangat berpengaruh pada kekuatan maupun modulus komposit. Panjang serat berbanding diameter serat sering disebut dengan istilah aspect ratio. Serat pendek lebih mudah peletakannya dibanding serat panjang. Panjang serat mempengaruhi kemampuan proses dari komposit serat. Pada umumnya, serat panjang lebih mudah penanganannya jika dibandingkan dengan serat pendek. Sedangkan komposit serat pendek, dengan orientasi yang benar, akan menghasilkan kekuatan yang lebih besar jika dibandingkan continous fiber. b. Faktor Matrik Matrik dalam komposit berfungsi sebagai bahan mengikat serat menjadi sebuah unit struktur, yang melindungi dari perusakan eksternal, meneruskan atau memindahkan beban eksternal pada bidang geser antara serat dan matrik, sehingga matrik dan serat saling berhubungan. Bahan polimer yang sering digunakan sebagai material matrik dalam komposit ada dua macam adalah termoplastik dan termoset. Termoplastik dan termoset ada banyak jenisnya yaitu: Universitas Sumatera Utara 1. Termoplastik, bahan-bahan yang tergolong diantaranya Polyamide PI, Polysulfone PS, Poluetheretherketone PEEK, Polyhenylene Sulfide PPS Polypropylene PP, Polyethylene PE dll. 15 2. Termoset, bahan-bahan yang tergolong diantaranya Epoksi, Polyester. Phenolic, Plenol, Resin Amino, Resin Furan dll. c. Faktor Ikatan Fiber-Matrik Komposit serat yang baik harus mampu menyerap matrik yang memudahkan terjadi antara dua fase Schwartz, 1984. Selain itu komposit serat juga harus mempunyai kemampuan untuk menahan tegangan yang tinggi, karena serat dan matrik berinteraksi dan pada akhirnya terjadi pendistribusian tegangan. Kemampuan ini harus dimiliki oleh matrik dan serat. Hal yang mempengaruhi ikatan antara serat dan matrik adalah void, yaitu adanya celah pada serat atau bentuk serat yang kurang sempurna yang dapat menyebabkan matrik tidak akan mampu mengisi ruang kosong pada cetakan. Bila komposit tersebut menerima beban, maka daerah tegangan akan berpindah ke daerah void sehingga akan mengurangi kekuatan komposit tersebut Schwartz, 1984.

2.5 ANHIDRIDA MALEAT SEBAGAI ADITIF

Anhidrida Maleat 2-5-furandion; cis-butenedioik anhidrat dengan rumus umum C 4 H 2 O 3 dengan berat molekul 98,06 dapat dibuat dengan mensublimasi asam maleat dan P 2 O 5 dengan menurunkan tekanan. Universitas Sumatera Utara 16 Gambar 2.6 Anhidrida Maleat Secara tradisional anhidrida maleat dibuat dengan mengoksidasi benzena atau senyawa aromatik. Karena harga benzena yang tinggi, sekarang pembuatan anhidrida maleat dilakukan dengan menggunakan n-Butana dengan reaksi seperti berikut: C H 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 3,5 O 2 CH 2 CO 2 O + 4 H 2 O Anhidrida maleat larut dalam 100 gr pelarut pada suhu 25 o C. Anhidrida maleat digunakan pada proses sintesa diena sintesa Diehls Alder, reaksi kopolimerisasi, pembuatan resin-alkil dan bidang farmasi, bersifat sangat iritatif dan umumnya senyawa dengan dua karbon ikatan rangkap dan karbon oksigen. Anhidrida maleat dengan berat molekul 98,06 larut dalam air, meleleh pada temperatur 57 o C sampai 60 o C, mendidih pada temperatur 202 o C dan specific grafity 1,5 Gaylord, 1981.

2.6 BENZOIL PEROKSIDA SEBAGAI INISIATOR