Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) dan Plastik Daur Ulang Sebagai Papan Komposit
PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT
(Elaeis guineensis Jacq) DAN PLASTIK DAUR ULANG
SEBAGAI PAPAN KOMPOSIT
SKRIPSI
Oleh:
HERI MUDA SETIAWAN
031203002/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN
DEPARTEMEN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2008
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT
(Elaeis guineensis Jacq) DAN PLASTIK DAUR ULANG
SEBAGAI PAPAN KOMPOSIT
SKRIPSI
Oleh:
HERI MUDA SETIAWAN
031203002/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2008
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The used of waste-palm shell and recycled plastic as composite board has
been investigated. The recycled plastic was recycled polypropylene (RPP). The
board samples target density was 1.00 g/cm3. Composition of palm shell-particle
and plastic were 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40 and 70 : 30 based on particle oven dry
weight with adding maleated polypropylene (MAPP) and without MAPP
treatment. Weight of MAPP was 5% of RPP weight. Pressing temperature,
melting time, pressing time was 1750C, 10 minutes and 2 minutes respectively.
The research results showed : (1). Generally, physical properties of the boards was
fulfill with the JIS A 5908-2003 Standart. (2). Mechanical properties of the boards
except MOE was fulfill with the JIS A 5908-2003 Standart. (3). The quality of
boards with adding MAPP were better than boards without MAPP treatment. (4).
The boards could be use to exterior application.
Keywords : palm shell, composite board, recycled polypropylene (RPP), maleated
polypropylene (MAPP).
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pemanfaatan limbah cangkang kelapa sawit (Elaeis guineensis jacq) dan
plastik daur ulang sebagai papan komposit telah diteliti. Plastik daur ulang yang
digunakan adalah recycled polypropylene (RPP). Kerapatan sasaran papan
komposit adalah 1,00 g/cm3. Komposisi bahan antara partikel cangkang sawit
dengan plastik adalah 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40 dan 70 : 30 berdasarkan berat
kering oven partikel, dengan perlakuan penambahan maleated polypropylene
(MAPP) dan tanpa MAPP. Banyaknya MAPP yang ditambahkan adalah 5% dari
berat RPP. Suhu kempa yang digunakan adalah 1750C, sedangkan waktu
pelunakan (melting time) adalah 10 menit dan waktu kempa (pressing time) adalah
selama 2 menit. Hasil dari penelitian ini adalah : (1). Secara umum, sifat fisis dari
papan komposit yang dihasilkan memenuhi standar JIS A 5908-2003. (2). Sifat
mekanis papan komposit juga memenuhi standar JIS A 5908-2003, kecuali MOE.
(3). Kualitas papan komposit dengan penambahan MAPP lebih baik dibandingkan
dengan papan komposit tanpa penambahan MAPP. (4). Papan komposit dapat
digunakan untuk keperluan eksterior.
Kata kunci : cangkang sawit, papan komposit, recycled polypropylene (RPP),
maleated polypropylene (MAPP).
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan atas berkat dan rahmat Allah SWT sehingga
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dengan Judul : “Pemanfaatan
Limbah Cangkang Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) dan Plastik Daur Ulang
Sebagai Papan Komposit”.
Dalam melaksanakan penelitian hingga penyelesaian skripsi, penulis
menyadari banyak mendapat bantuan, motivasi, dan dukungan dari berbagai
pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang
sebesarnya kepada :
1. Orang tua tercinta, Ibunda Khairiah Lubis dan Ayahanda Sumantri serta
adik-adik tersayang Firman Adi Putra, Rizky Iskandar, Ridha Annisa dan
Aidil Nurul Ikhwan selaku keluarga penulis yang telah memberikan kasih
sayang, motivasi, dan dukungan serta doa untuk keberhasilan penulis,
semoga mereka selalu dalam lindungan rahmat dan kasih sayang Allah
SWT. Amin.
2. Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si dan Bapak Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si
selaku Komisi Pembimbing penulis yang telah banyak meluangkan waktu
untuk membimbing, mengarahkan dan membantu serta memberikan kritik
dan saran kepada penulis dalam pelaksanaan penelitian hingga skripsi.
3. Seluruh Dosen dan Pegawai Departeman Kehutanan Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu pengetahuan,
wawasan dan bantuan akademis kepada penulis.
4. Teman-teman di Kehutanan, khususnya Riana Anggraini dan juga temanteman seperjuangan, Fauzan, Hatta, Dody, Zailani, Arief, Dicky, Suranta,
Universitas Sumatera Utara
Sri, Cut, Mona, Yuli serta seluruh teman-teman yang tidak dapat saya
sebutkan satu persatu atas segala dukungan, motivasi, bantuan dan
kebersamaannya.
5. Pihak-pihak yang secara sengaja dan tidak sengaja telah membantu penulis
menyelesaikan karya ilmiah ini.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkan dan bagi
pengembangan ilmu pengetahuan di Indonesia.
Medan, Desember 2008
Heri Muda Setiawan
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRACT ...................................................................................................
i
ABSTRAK ...................................................................................................
ii
RIWAYAT HIDUP ......................................................................................
iii
KATA PENGANTAR ..................................................................................
iv
DAFTAR ISI ................................................................................................
vi
DAFTAR TABEL ........................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
xi
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................
Tujuan.....................................................................................................
Manfaat Penelitian ..................................................................................
Hipotesis Penelitian .................................................................................
1
4
4
4
TINJAUAN PUSTAKA
Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) ....................................................
Sejarah Singkat .................................................................................
Klasifikasi Tanaman Sawit ................................................................
Ciri Fisiologis....................................................................................
Potensi Kelapa Sawit .........................................................................
Potensi Cangkang Sawit ....................................................................
Polimer ...................................................................................................
Plastik .....................................................................................................
Sejarah Singkat .................................................................................
Pengertian dan Penggolongan ............................................................
Polipropilena .....................................................................................
Sampah ; Limbah Plastik Menjadi Plastik Daur Ulang .......................
Wood Polymer Composite (WPC) ; Plastik Daur Ulang sebagai Matriks .
5
5
6
6
8
10
12
14
14
14
17
19
23
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat ..................................................................................
Alat dan Bahan........................................................................................
Persiapan Bahan Baku .............................................................................
Proses Pembuatan Papan Komposit .........................................................
Pembuatan Adonan (Pencampuran) ...................................................
Pengempaan ......................................................................................
Pengkondisian ...................................................................................
Pembuatan Contoh Uji ............................................................................
Pengujian ................................................................................................
Pengujian Sifat Fisis Papan Komposit ..........................................
Pengujian Sifat Mekanis Papan Komposit ....................................
27
27
28
29
30
30
31
31
32
33
34
Universitas Sumatera Utara
Analisis Data ...........................................................................................
37
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Komposit .....................................................................
Kerapatan ..........................................................................................
Kadar Air ..........................................................................................
Daya Serap Air ..................................................................................
Pengembangan Tebal ........................................................................
38
38
40
42
46
Sifat Mekanis Papan Komposit................................................................
Modulus of Rupture (MOR)...............................................................
Modulus of Elasticity (MOE).............................................................
Internal Bond (Keteguhan Rekat Internal) .........................................
Screw Holding Power (Kuat Pegang Sekrup).....................................
48
48
50
53
54
Perbandingan Kualitas Papan Komposit dengan Penelitian Terdahulu .....
57
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .............................................................................................
Saran .......................................................................................................
58
58
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
59
LAMPIRAN .................................................................................................
62
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Karakteristik Polipropilena ........................................................................ 19
2. Sifat Fisis Mekanis Beberapa Hasil Penelitian Pembuatan Papan
Komposit dengan Menggunakan Polipropilena Daur Ulang ......................
26
3. Komposisi Kebutuhan Bahan Baku Papan Komposit.................................
30
4. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dengan Standar JIS A 5908-2003 ..
32
5. Perbandingan Sifat Fisis Mekanis Hasil Penelitian dengan Beberapa Hasil
Penelitian Pembuatan WPC dengan Menggunakan RPP yang Telah
Dilakukan Sebelumnya .............................................................................
57
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Rumus Bangun Polipropilena .................................................................... 18
2. Kode Identitas Resin dari Polipropilena (PP) .............................................
19
3. Diagram Proses Dasar Pembuatan WPC ....................................................
25
4. PP Gelas Air Mineral (Thermoforming).....................................................
28
5. Diagram Proses Pembuatan Papan Komposit ............................................
29
6. Pola Pemotongan Contoh Uji Papan Komposit ..........................................
31
7. Titik Pengukuran Dimensi Contoh Uji ......................................................
33
8. Cara Pengujian Modulus of Rupture dan Modulus of Elasticity..................
35
9. Cara Pengujian Keteguhan Rekat ..............................................................
36
10. Posisi Sekrup pada Pengujian Kuat Pegang Sekrup .................................
36
11. Grafik Nilai Kerapatan Papan Komposit..................................................
38
12. Contoh Uji Papan Komposit dari Limbah Cangkang Sawit dan
Plastik Daur Ulang ..................................................................................
39
13. Grafik Nilai Kadar Air Papan Komposit ..................................................
40
14. Grafik Nilai Daya Serap Air Papan Komposit dengan Perendaman 2 Jam
43
15. Grafik Nilai Daya Serap Air Papan Komposit dengan Perendaman
24 Jam ....................................................................................................
43
16. Grafik Nilai Pengembangan Tebal Papan Komposit Perendaman 2 Jam ..
46
17. Grafik Nilai Pengembangan Tebal Papan Komposit Perendaman 24 Jam
47
18. Grafik Nilai Modulus of Rupture (MOR) .................................................
48
19. Contoh Uji untuk Uji MOR dan MOE .....................................................
49
20. Grafik Nilai Modulus of Elasticity (MOE) ...............................................
51
21. Pengujian Contoh Uji MOR dan MOE ....................................................
52
Universitas Sumatera Utara
22. Pengujian Contoh Uji Internal Bond ; Kerusakan pada Media Uji ...........
54
23. Grafik Nilai Kuat Pegang Sekrup Papan Komposit ..................................
55
24. Pengujian Contoh Uji Kuat Pegang Sekrup .............................................
56
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Kerapatan ............................................ 63
2. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Kadar Air .............................................
63
3. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Pengembangan Tebal
(Perendaman 2 Jam) ..................................................................................
63
4. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Pengembangan Tebal
(Perendaman 24 Jam) ................................................................................
63
5. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Daya Serap Air (Perendaman 2 Jam) ....
63
6. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Daya Serap Air (Perendaman 24 Jam) ..
64
7. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk MOR ...................................................
64
8. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk MOE....................................................
64
9. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Kuat Pegang Sekrup ............................
64
10. Hasil Uji DMRT Kadar Air untuk Faktor A ............................................
65
11. Hasil Uji DMRT Daya Serap Air dengan Perendaman 24 Jam
untuk Faktor A ........................................................................................
66
12. Hasil Uji DMRT Daya Serap Air dengan Perendaman 24 Jam
untuk Faktor B ........................................................................................
67
13. Hasil Uji DMRT MOR untuk Faktor A ...................................................
68
14. Hasil Uji DMRT MOR untuk Faktor B ...................................................
69
15. Hasil Uji DMRT MOE untuk Faktor A ...................................................
70
16. Hasil Uji DMRT MOE untuk Faktor B....................................................
71
17. Hasil Uji DMRT KPS untuk Faktor A .....................................................
72
18. Hasil Uji DMRT KPS untuk Faktor B .....................................................
73
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The used of waste-palm shell and recycled plastic as composite board has
been investigated. The recycled plastic was recycled polypropylene (RPP). The
board samples target density was 1.00 g/cm3. Composition of palm shell-particle
and plastic were 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40 and 70 : 30 based on particle oven dry
weight with adding maleated polypropylene (MAPP) and without MAPP
treatment. Weight of MAPP was 5% of RPP weight. Pressing temperature,
melting time, pressing time was 1750C, 10 minutes and 2 minutes respectively.
The research results showed : (1). Generally, physical properties of the boards was
fulfill with the JIS A 5908-2003 Standart. (2). Mechanical properties of the boards
except MOE was fulfill with the JIS A 5908-2003 Standart. (3). The quality of
boards with adding MAPP were better than boards without MAPP treatment. (4).
The boards could be use to exterior application.
Keywords : palm shell, composite board, recycled polypropylene (RPP), maleated
polypropylene (MAPP).
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pemanfaatan limbah cangkang kelapa sawit (Elaeis guineensis jacq) dan
plastik daur ulang sebagai papan komposit telah diteliti. Plastik daur ulang yang
digunakan adalah recycled polypropylene (RPP). Kerapatan sasaran papan
komposit adalah 1,00 g/cm3. Komposisi bahan antara partikel cangkang sawit
dengan plastik adalah 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40 dan 70 : 30 berdasarkan berat
kering oven partikel, dengan perlakuan penambahan maleated polypropylene
(MAPP) dan tanpa MAPP. Banyaknya MAPP yang ditambahkan adalah 5% dari
berat RPP. Suhu kempa yang digunakan adalah 1750C, sedangkan waktu
pelunakan (melting time) adalah 10 menit dan waktu kempa (pressing time) adalah
selama 2 menit. Hasil dari penelitian ini adalah : (1). Secara umum, sifat fisis dari
papan komposit yang dihasilkan memenuhi standar JIS A 5908-2003. (2). Sifat
mekanis papan komposit juga memenuhi standar JIS A 5908-2003, kecuali MOE.
(3). Kualitas papan komposit dengan penambahan MAPP lebih baik dibandingkan
dengan papan komposit tanpa penambahan MAPP. (4). Papan komposit dapat
digunakan untuk keperluan eksterior.
Kata kunci : cangkang sawit, papan komposit, recycled polypropylene (RPP),
maleated polypropylene (MAPP).
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kebutuhan akan kayu semakin pesat dan meningkat dengan semakin
berkembangnya pembangunan di Indonesia. Hal tersebut merupakan salah satu
penyebab dari sekian banyak faktor yang memicu laju kerusakan hutan sehingga
industri kehutanan akan kekurangan atau akan mengalami krisis bahan baku
akibat semakin menipisnya persediaan bahan baku dari sumbernya yaitu hutan.
Pada tahun 2006 produksi kayu Indonesia sebesar 21,7 juta m3 (Dephut, 2006),
padahal menurut Walhi (2004), setiap tahun industri kayu Indonesia memerlukan
100 juta m3 kayu. Dengan demikian terjadi defisit sekitar 78 juta m3. Kekurangan
pasokan yang sangat besar tersebut perlu segera diantisipasi karena akan
membahayakan kelestarian hutan dan kelanjutan industri perkayuan di Indonesia.
Kini diperkirakan tutupan hutan Indonesia tinggal sekitar 98 juta hektar,
dan paling sedikit setengahnya diyakini sudah mengalami degradasi akibat
kegiatan manusia, mulai dari perladangan berpindah sampai pembukaan lahan
perkebunan dan lahan hutan industri (HTI). Upaya untuk memperbaiki kondisi
hutan Indonesia terus dilakukan, seperti yang dilakukan pemerintah melalui
program GNRHL (Gerakan Nasional Rehabilitasi Hutan dan Lahan) atau yang
lebih popular dengan sebutan GERHAN. Selain itu juga muncul ide-ide untuk
melakukan efisiensi terhadap pemanfaatan kayu solid, yaitu dengan mencari
alternatif melalui pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pengolahan
kayu dan bahan berlignoselulosa lainnya baik kayu maupun non kayu, salah
satunya adalah pengembangan teknologi papan komposit.
Universitas Sumatera Utara
Kelapa
sawit
(Elaeis
guineensis
Jacq)
merupakan
tanaman
berlignoselulosa yang kini banyak diteliti baik batang maupun tandannya.
Penelitian dilakukan guna meningkatkan manfaat tanaman kelapa sawit sebagai
alternatif pengganti produk berbahan dasar kayu. Tanaman ini memiliki potensi
besar dimana luas lahan perkebunan kelapa sawit di Indonesia mencapai 5,2 juta
ha dengan menghasilkan CPO (Cruide Palm Oil) sebesar 17 juta ton pada tahun
2007. Dalam proses pengolahannya, industri ini menghasilkan limbah cair dan
limbah padat seperti tandan kosong, serat dan cangkang buah.
Cangkang kelapa sawit sebagai salah satu limbah padat dari industri
pengolahan kelapa sawit merupakan bahan berlignoselulosa. Pemanfaatan limbah
cangkang kelapa sawit dirasa belum optimal mengingat potensinya yang cukup
besar. Pada tahun 2004, dari pengolahan 53,762 juta ton TBS (tandan buah segar)
menjadi CPO dihasilkan produk samping berupa cangkang dan serat sebesar
10,215 juta ton (Lembaga Riset Perkebunan Indonesia, 2007). Kini pemanfaatan
limbah cangkang kelapa sawit hanya terbatas pada bahan bakar alternatif baik
secara langsung maupun dalam bentuk briket arang.
Cangkang kelapa sawit adalah bahan berlignoselulosa yang berpeluang
dapat diolah menjadi papan komposit ataupun papan partikel karena menurut
Tsoumis (1991) papan partikel dapat dibuat dengan merekatkan partikel berupa
potongan kayu yang kecil atau mineral lain yang mengandung lignoselulosa.
Dengan kata lain, semua bahan yang mengandung lignoselulosa termasuk
cangkang kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan papan
komposit.
Universitas Sumatera Utara
Di dalam pembuatan papan komposit juga diperlukan perekat ataupun
matriks sebagai pengikat bahan utama ataupun bahan pengisinya. Plastik
merupakan bahan sintetis yang kini juga banyak diteliti sebagai perekat ataupun
matriks dalam pembuatan papan komposit. Dalam hal ini sampah plastik adalah
objek yang tepat, karena sampah plastik masih dianggap berbahaya dan tak ramah
lingkungan karena bahan ini tidak mudah hancur di alam, membutuhkan puluhan
hingga ratusan tahun agar sampah ini hancur bahkan plastik busa tidak akan
hancur bila dibuang begitu saja di alam. Selain itu sampah plastik memiliki
potensi yang juga besar untuk dapat dikembangkan sebagai bahan perekat atapun
matriks dalam pembuatan papan komposit, karena dari sampah yang dihasilkan di
kota-kota besar di Indonesia, 30 – 40% nya adalah sampah anorganik termasuk di
dalamnya plastik. Sebagai contoh, kota Medan pada tahun 2002 memproduksi
sampah sebesar 1.200 ton/hari atau sekitar 480 m3/ hari, dan terus meningkat
hingga 1.300 ton/ hari pada tahun 2006 yang didominasi oleh sampah organik
sebesar 60 – 70% dan sisanya sampah anorganik seperti plastik dan kaleng.
Namun untuk kemampuan penanganannya hanya sekitar 80% saja.
Sejalan dengan keberhasilan dari penelitian sebelumnya, muncul suatu
istilah Komposit Polimer Kayu atau Wood Polymer Composite (WPC) untuk
menyebutkan papan komposit yang menggunakan plastik sebagai matriksnya.
Pembuatan papan komposit dengan menggunakan matriks dari limbah atau
sampah plastik, selain dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan kayu, juga dapat
mengurangi pembebanan lingkungan terhadap limbah plastik disamping
menghasilkan produk inovatif sebagai bahan bangunan pengganti kayu.
Universitas Sumatera Utara
Hal-hal tersebut di ataslah yang melatarbelakangi dilakukannya penelitian
ini dengan judul ”Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit (Elaeis
guineensis Jacq) dan Plastik Daur Ulang Sebagai Papan Komposit”.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi sifat fisis dan mekanis
papan komposit dari limbah cangkang kelapa sawit dan plastik daur ulang.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang bisa diambil dari penelitian ini adalah :
1. Hasil penelitian diharapkan menjadi suatu langkah dalam pemanfaatan
limbah cangkang kelapa sawit dan sampah khususnya sampah plastik yang
berbahan dasar polipropilena yang ada di lingkungan, sehingga
keberadaannya di lingkungan tidak dianggap sebagai sampah dan limbah
serta memberikan nilai tambah atau positif terhadap limbah cangkang
sawit dan sampah plastik.
2. Hasil penelitian dapat memberikan alternatif penggunaan bahan baku
pengganti kayu yang semakin berkurang ketersediaannya.
3. Hasil penelitian ini diharapkan dapat membantu memecahkan masalah
kekurangan bahan baku untuk keperluan bahan bangunan dan mebel.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis yang digunakan adalah faktor komposisi bahan (perbandingan
partikel cangkang sawit dengan plastik), faktor perlakuan bahan aditif (tanpa
dan dengan penambahan maleated polypropylene) serta interaksi keduanya akan
mempengaruhi sifat fisis dan mekanis papan komposit yang dihasilkan.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq)
Sejarah Singkat
Tanaman jenis palmae yang buahnya menghasilkan minyak sawit ini
dikenal dengan nama latin Elaeis guineensis Jacq, berasal dari Afrika. Tanaman
ini dibawa dan diperkenalkan ke Indonesia pada tahun 1848 oleh orang Belanda
yang menanamnya di Kebun Raya Bogor, Jawa Barat. Sekarang sawit sudah
berkembang sangat pesat pesat, terutama di Indonesia dan Malaysia. Dikatakan
bahwa secara bersamaan Indonesia dan Malaysia menguasai lebih 95% produksi
sawit dunia (FWI/ GFW, 2001).
Di Indonesia perkebunan kelapa sawit pertama kali dikembangkan dan
diusahakan secara massal di Sumatera Utara dan Lampung sejak tahun 1970
(Bakar, 2003). Kelapa Sawit saat ini telah berkembang pesat di Asia Tenggara,
khususnya Indonesia dan Malaysia, dan justru bukan di Afrika atau Amerika yang
dianggap sebagai daerah asalnya (Risza, 1994). Sawit menjadi populer setelah
revolusi industri pada akhir abad ke-19 yang menyebabkan permintaan minyak
nabati untuk bahan pangan dan industri sabun menjadi tinggi. Bagi Indonesia,
tanaman kelapa sawit memiliki arti penting bagi pembangunan perkebunan
nasional. Selain mampu menciptakan kesempatan kerja yang mengarah pada
kesejahteraan masyarakat, juga sebagai sumber perolehan devisa bagi negara.
Indonesia merupakan salah satu negara produsen utama minyak sawit. Penyebaran
kelapa sawit di Indonesia yaitu, di daerah Aceh, pantai timur Sumatera, Jawa, dan
Sulawesi (Fauzi et al, 2004).
Universitas Sumatera Utara
Klasifikasi Tanaman Sawit
Klasifikasi botani kelapa sawit diuraikan sebagai berikut (Pahan, 2006) :
Divisi
: Embryophyta Siphonagama
Kelas
: Angiospermae
Ordo
: Monocotyledonae
Famili
: Arecaceae (dahulu disebut Palmae)
Subfamili
: Cocoideae
Genus
: Elaeis
Spesies
: E. guineensis Jacq
E. oleifera (H.B.K.) Cortes
E. odora
Varietas kelapa sawit digolongkan berdasarkan (Fauzi et al, 2004) :
1. Ketebalan tempurung dan daging buah, diantaranya yaitu Dura, Pisifera,
Tenera, Macro carya, dan Diwikka-wakka.
2. Warna kulit buah yaitu : Nigrescens, Virescens, dan Albescens.
Ciri Fisiologis
Tanaman kelapa sawit dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu bagian
vegetatif dan bagian generatif. Bagian vegetatif kelapa sawit meliputi akar,
batang,
dan
daun,
sedangkan
bagian
generatif
yang
merupakan
alat
perkembangbiakan terdiri dari bunga dan buah (Fauzi et al, 2004).
Kelapa sawit tingginya dapat mencapai 24 meter. Bunga dan buahnya
berupa tandan, bercabang banyak. Buahnya kecil, bila masak berwarna merah
kehitaman. Daging buahnya padat. Daging dan kulit buahnya mengandung
minyak yang dapat digunakan sebagai bahan minyak goreng, sabun, dan lilin,
Universitas Sumatera Utara
sedangkan ampasnya dimanfaatkan untuk makanan ternak. Ampas yang disebut
bungkil itu digunakan sebagai salah satu bahan pembuatan makanan ayam.
Tempurungnya digunakan sebagai bahan bakar dan arang. Kelapa sawit
berkembang biak dengan biji, tumbuh di daerah tropis, pada ketinggian 0 - 500
meter di atas permukaan laut. Kelapa sawit menyukai tanah yang subur, di tempat
terbuka dengan kelembaban tinggi. Kelembaban tinggi itu antara lain ditentukan
oleh adanya curah hujan yang tinggi, yaitu sekitar 2000-2500 mm setahun
(Pahan, 2006).
Daun
Seperti tanaman palma lainnya, daunnya merupakan daun majemuk. Daun
berwarna hijau tua dan pelapah berwarna sedikit lebih muda. Penampilannya
sangat mirip dengan tanaman salak, hanya saja dengan duri yang tidak terlalu
keras dan tajam.
Batang
Batang tanaman diselimuti bekas pelapah hingga umur 12 tahun. Setelah
umur 12 tahun pelapah yang mengering akan terlepas sehingga menjadi mirip
dengan tanaman kelapa.
Akar
Akar serabut tanaman kelapa sawit mengarah ke bawah dan samping.
Selain itu juga terdapat beberapa akar napas yang tumbuh mengarah ke samping
atas untuk mendapatkan tambahan aerasi.
Bunga
Bunga jantan dan betina terpisah dan memiliki waktu pematangan berbeda
sehingga sangat jarang terjadi penyerbukan sendiri. Bunga jantan memiliki bentuk
Universitas Sumatera Utara
lancip dan panjang sementara bunga betina terlihat lebih besar dan mekar.
Tanaman sawit dengan tipe cangkang pisifera bersifat female steril sehingga
sangat jarang menghasilkan tandan buah dan dalam produksi benih unggul.
Buah
Buah sawit mempunyai warna bervariasi dari hitam, ungu, hingga merah
tergantung bibit yang digunakan. Buah bergerombol dalam tandan yang muncul
dari tiap pelapah. Kandungan minyak bertambah sesuai kematangan buah. Setelah
melewati fase matang, kandungan asam lemak bebas (FFA, free fatty acid) akan
meningkat dan buah akan rontok dengan sendirinya.
Buah terdiri dari tiga lapisan, yaitu :
1. Eksoskarp, bagian kulit buah berwarna kemerahan dan licin.
2. Mesoskarp, serabut buah
3. Endoskarp, cangkang pelindung inti
Inti sawit merupakan endosperm dan embrio dengan kandungan minyak inti
berkualitas tinggi (Pahan, 2006).
Potensi Kelapa Sawit
Perkebunan kelapa sawit saat ini telah berkembang tidak hanya yang
diusahakan oleh perusahaan negara, tetapi juga perkebunan rakyat dan swasta.
Tahun 2003 luas areal perkebunan rakyat mencapai 1.827 ribu ha (34,9%),
perkebunan negara seluas 645 ribu ha (12,3%), dan perkebunan besar swasta
seluas 2.765 ribu ha (52,8%). Ditinjau dari bentuk pengusahaannya, perkebunan
rakyat (PR) memberi andil produksi Crude Palm Oil (CPO) sebesar 3.645 ribu ton
(37,12%), perkebunan besar negara (PBN) sebesar 1.543 ribu ton (15,7 %), dan
perkebunan besar swasta (PBS) sebesar 4.627 ribu ton (47,13%). Produksi CPO
Universitas Sumatera Utara
juga menyebar dengan perbandingan 85,55% Sumatera, 11,45% Kalimantan, 2%,
Sulawesi, dan 1% wilayah lainnya. Produksi tersebut dicapai pada tingkat
produktivitas perkebunan rakyat sekitar 2,73 ton CPO/ha, perkebunan negara 3,14
ton CPO/ha, dan perkebunan swasta 2,58 ton CPO/ha (Departemen Pertanian
Republik Indonesia, 2005).
Indonesia merupakan negara penghasil minyak kelapa sawit kedua
terbesar di dunia setelah Malaysia. Tahun 2005 diperkirakan luas areal kelapa
sawit di Indonesia sekitar 3.880.000 ha, sehingga kegiatan perkebunan kelapa
sawit ini akan menghasilkan limbah padat yang mengandung lignoselulosa yang
sangat banyak (Agus, 2002 dalam Silaban, 2006). Namun pada tahun 2007
produksi minyak sawit (CPO) Indonesia telah melebihi produksi Malaysia sekitar
1 juta ton. Indonesia berhasil memproduksi 17 juta ton dengan luas areal sekitar
5,2 juta ha, sedangkan Malaysia memproduksi 16 juta ton.
Selain minyaknya, bagian lain kelapa sawit bahkan limbah masih dapat
dimanfaatkan. Pemanfaatan tanaman kelapa sawit, diketahui bukan hanya sekedar
buahnya, namun juga banyak lainnya, misalnya sisa cangkang, pelepah daun, dan
tulang daun. Sehingga dari tanaman ini nyaris tak ada bagian yang terbuang.
Pemanfaatan bagian tanaman kelapa sawit yang tengah dikembangkan, di
antaranya adalah cangkang bungkil sawit, yang dapat dijadikan sumber bahan
bakar alternatif pengganti minyak solar, selain itu bagian lain seperti tandan
kosong sawit (tankos/ TKS) dapat dijadikan bahan baku pulp dan papan komposit,
pelepahnya dijadikan pupuk dan pulp (Pikiran Rakyat, 2007).
Universitas Sumatera Utara
Potensi Cangkang Sawit
Cangkang sawit merupakan produk limbah padat dari industri pengolahan
kelapa sawit. Dahulu cangkang sawit tidak begitu dimanfaatkan, hanya dianggap
sebagai sampah, paling berharga hanya dimanfaatkan sebagai pelapis atau
pengeras jalan di pedesaan. Namun kini, cangkang sawit jadi berharga, limbah
produksi pabrik pengolahan kelapa sawit itu tidak hanya dimanfaatkan untuk
menutup jalan kebun yang becek.
Untuk potensi cangkang kelapa sawit pada tahun 2004, Indonesia
menghasilkan TBS (tandan buah segar) sebesar 53,762 juta ton. Dari pengolahan
TBS menjadi CPO (Crude Palm Oil) dihasilkan produk samping berupa limbah
serat dan cangkang sebesar 10,215 juta ton (Lembaga Riset Perkebunan
Indonesia, 2007). Sedangkan menurut Agustina (2004), limbah serat yang
dihasilkan sebesar 20% dan 70 kg limbah cangkang dari setiap ton tandan buah
sawit. Jadi dari 53,762 juta ton TBS yang dihasilkan, menghasilkan limbah serat
sebesar 10,752 juta ton dan limbah cangkang sebesar 3, 763 juta ton.
Penggunaan cangkang kelapa sawit sudah dilakukan oleh PTPN VIII, di
antaranya sebagai bahan bakar alternatif untuk pengolahan teh. Langkah ini sudah
dicoba sejak beberapa bulan lalu, para sejumlah unit pabrik teh yang dikelola,
bahkan sudah melakukan kerjasama dengan PTPN IV Sumut untuk pemasokan
sampai sesuai kebutuhan. Hal ini dilatarbelakangi adalah terus melakukan
terobosan untuk mencari bahan bakar alternatif yang lebih efisien, tanpa
mengurangi kualitas produk. Di luar itu, biaya produksi teh terus meningkat,
sedangkan harga jual masih kurang dapat diharapkan (Pikiran Rakyat, 2007).
Universitas Sumatera Utara
Kini harganya cukup lumayan tinggi, mencapai Rp 150 per kg, bahkan PT.
Perkebunan Nusantara VII (Persero) memanfaatkannya sebagai bahan bakar
pengganti solar untuk proses pelayuan dan pengeringan daun teh. Oleh karena itu,
teknologi pemanfaatan cangkang kelapa sawit (shell) selain sebagai pengganti
bahan bakar solar, kini cangkang sawit juga laku dijual, dengan harga Rp150 per
kg. Selain itu, PTPN VII juga telah menguji coba pengolahan CPO menjadi
biodiesel berikut aplikasinya (PTPN VII, 2007).
Pengembangan penggunaan bahan bakar alternatif berbahan bakar
cangkang bungkil kelapa sawit mulai dilakukan oleh PTPN VIII. Mereka memilih
menggunakan cangkang bungkil kelapa sawit, selain pemanfaatan sisa produksi
tanaman, juga sebagai alternatif pilihan dibandingkan penggunaan batu bara dan
bahan bakar lainnya (Pikiran Rakyat, 2007).
Alternatif lain yang dapat dimanfaatkan untuk mengolah limbah padat
kelapa sawit yang paling sederhana adalah menjadikannya briket arang. Caranya
dengan pemadatan melalui pembriketan, pengeringan, dan pengarangan. Pusat
Penelitian Kelapa Sawit telah berhasil merancang bangun paket teknologi untuk
produksi briket arang ini, baik dari bahan TKKS maupun cangkang sawit. Karena
sifat bahan yang berbeda, bahan TKKS memerlukan tungku tipe vertikal, sedang
untuk cangkang diperlukan tungku horizontal guna menghasilkan arang bermutu
tinggi (Nilai Kalor > 5000 kalori/gram). Proses pembriketan dapat dilakukan
dengan mesin pembriket tipe ulir dengan kapasitas satu ton per hari. Mesin ini
menghasilkan briket arang berbentuk silinder dengan diameter 5 cm dan panjang
10-30cm sesuai dengan ukuran briket arang komersial dari serbuk gergaji.
Universitas Sumatera Utara
Keunggulan produk arang ini antara lain karena permukaannya halus dan tidak
meninggalkan warna hitam bila dipegang.
Cangkang kelapa sawit termasuk bahan berlignoselulosa yang berkadar
karbon tinggi dan mempunyai berat jenis yang lebih tinggi daripada kayu yang
mencapai 1,4, sehingga karakteristik ini sangat memungkinkan bahan tersebut
yaitu cangkang kelapa sawit baik untuk dijadikan arang aktif (Nurmala dan
Hartoyo, 1988 dalam Purwaningsih et.al. 2000). Arang aktif banyak digunakan
sebagai bahan adsorbsi polutan berkadar rendah dari produk-produk industri yang
tidak dapat dipisahkan secara kimia, fisik dan biologis. Karbon aktif merupakan
adsorben untuk mengurangi kadar benda-benda organik terlarut yang ada
(Sugiharto, 1987).
Dengan limbah cangkang sawit yang cukup melimpah diharapkan industri
pemanfaatannya juga semakin berkembang. Selain untuk hal-hal di atas,
diharapkan pemanfaatannya dapat lebih berkembang, seperti untuk papan
komposit yang teknologinya juga semakin berkembang, sehingga perpaduan
keduanya dapat lebih bermanfaat untuk masyarakat.
Polimer
Polimer adalah molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari
perulangan
satuan-satuan
monomernya.
Istilah
makromelekul
lebih
menggarisbawahi struktur-struktur yang kompleks. Berkembang dari pangkal
polimer alam, kini telah dikembangkan pula berbagai sistem polimer sintetik yang
rumit dan kebanyakan berasal dari bahan baku turunan minyak bumi. Beberapa
sistem polimer yang paling penting secara industri adalah karet, plastik, serat,
pelapis (coating) sampai perekat (adhesive) (Hartomo et.al., 1992).
Universitas Sumatera Utara
Polimer merupakan obyek kajian yang amat rumit. Oleh karena itu, dibuat
pengelompokan-pengelompokan polimer. Menurut Hartomo et.al. (1992), polimer
dapat dikelompokkan berdasarkan :
1. Secara struktur, terdiri dari polimer yang merupakan molekul individual, ada
yang bercabang, ada yang merupakan jaringan raksasa makroskopik. Ada
yang bercabang, ada polimer linier. Gugus-gugusnya ada yang acak, ada yang
terarah tertentu.
2. Secara keadaan fisik, terdiri dari yang kristal, nirtata (disordered), yang nirtata
dapat gelas (sifatnya getas), yang lelehan bercirikan viskositas cairan, yang
elastis seperti karet.
3. Menurut reaksinya terhadap lingkungan, yang mempengaruhi pemrosesannya
dan penggunaannya, terbagi atas thermoplastic (mempunyai suhu defleksi/
menjadi lembek) dan thermoset.
4. Pengelompokkan secara kimia sesuai dengan gugus yang dikandungnya,
terbagi atas eter, ester, hidroksil, vinil dan sebagainya.
5. Menurut pemakaiannya polimer terbagi atas perekat, serat, karet, plastik,
pelapis dan sebagainya. Banyak polimer yang dapat berfungsi lebih daripada
kelompok tersebut.
Dalam mempergunakan polimer untuk suatu keperluan, termasuk selaku
perekat, beberapa sifat bahannya harus diperhitungkan, disamping pertimbangan
ekonomis-desainnya. Hal-hal itu ialah antara lain unjuk kerja, kekerasan, rapatan,
sifat mekanis, sifat termal, sifat listrik serta tahan kimia (asam, basa, pelarut,
minyak dan lemak) (Hartomo et.al., 1992).
Universitas Sumatera Utara
Plastik
Sejarah Singkat
Penemuan ebonit atau karet keras pada tahun 1839 oleh Charles Goodyear
dan penemuan seluloid oleh J.W. Hyatt sekitar 1869, merupakan awal
perkembangan industri plastik. Pada tahun 1909, bahan yang paling penting yaitu
resin phenol formaldehida dikembangkan oleh kelompok yang dipimpin Dr. L.H.
Baekeland. Setelah itu penelitian mengenai bahan sintesis meningkat dengan
cepat dan mulai dikembangkan bahan buatan dengan berbagai sifat fisik Di
Indonesia pemakaian bahan plastik, baik untuk keperluan industri, rumah tangga,
pengemasan dan keperluan lainnya meningkat dengan cepat sekitar tahun 1970-an
(Amstead, 1993).
Pengertian dan Penggolongan
Istilah plastik mencakup semua bahan yang mampu dibentuk. Dalam
pengertian modern yang lebih luas, plastik mencakup semua bahan sintetik
organik yang berubah menjadi plastis setelah dipanaskan dan mampu dibentuk di
bawah pengaruh tekanan. Bahan ini secara bertahap mulai menggantikan gelas,
kayu dan logam di bidang industri bangunan dan digunakan juga sebagai pelapis
dan serat untuk tekstil (Amstead, 1993).
Nama plastik mewakili ribuan bahan yang berbeda sifat fisis, mekanis, dan
kimia. Secara garis besar plastik dapat digolongkan menjadi dua golongan besar,
yakni plastik yang bersifat thermoplastic dan yang bersifat thermoset.
Thermoplastic dapat dibentuk kembali dengan mudah dan diproses menjadi
bentuk lain, sedangkan jenis thermoset bila telah mengeras tidak dapat dilunakkan
Universitas Sumatera Utara
kembali. Plastik yang paling umum
digunakan dalam kehidupan sehari-hari
adalah dalam bentuk thermoplastic (Setyawati, 2003).
Menurut Amstead (1993), pada waktu pemberian bentuknya plastik
termoseting memerlukan panas dengan atau tanpa tekanan dan menghasilkan
produk yang tetap keras. Mula-mula panas yang diberikan melunakkan bahan
plastiknya, akan tetapi panas tambahan atau bahan kimia khusus akan
menimbulkan perubahan kimiawi yang disebut polimerisasi dan sesudah itu
plastik tidak dapat dilunakkan lagi. Polimerisasi adalah suatu proses kimia yang
menghasilkan susunan baru dengan berat molekul yang lebih besar dari bahan
semula. Sedangkan bahan termoplastik tidak mengalami perubahan dalam
susunan kimia sewaktu dicetak dan tidak akan menjadi keras meskipun ditekan
dan dipanaskan. Jenis plastik ini tetap lunak pada suhu yang tinggi dan baru
mengeras ketika didinginkan. Selain itu termoplastik dapat dicairkan kembali
berulang-ulang dengan pemanasan kembali.
Sedangkan Hartomo et.al. (1992) mengatakan bahwa plastik termoset
biasanya tak larut dalam pelarut namun pelarut tertentu membuatnya mekar
(mengembang), namun plastik termoplastik melarut pada pelarut tertentu, yang
amorf larut, yang kristal larut pada suhu tunggi.
Berikut adalah contoh-contoh bahan dari masing-masing golongan plastik
di atas menurut Amstead (1993) :
1. Plastik Thermosetting :
• Phenol, dibuat dengan mereaksikan phenol dengan formaldehida.
Universitas Sumatera Utara
• Resin Amino, resin yang terpenting adalah formaldehida-urea dan
formaldehida-melamin, dipasarkan dalam bentuk serbuk untuk dicetak atau
dalam betuk larutan untuk perekat.
• Resin Furan, berasal dari pengolahan limbah pertanian seperti tongkol
jagung dan biji kapas.
• Epoksida, banyak diguakan untuk pengecoran, pelapisan dan perlindungan
bagian-bagian listrik, campuran cat dan perekat.
• Silikon, berbeda sekali dengan bahan plastik lainnya dengan bahan dasar
atom karbon.
2. Plastik Termoplastik :
• Selulosa, merupakan produk pengolahan khusus dari serat kapas dan kayu,
jenisnya seperti asetat-butirat selulosa dan etil selulosa.
• Polisteren, merupakan bahan pengganti karet yang baik untuk isolasi listrik.
• Polietilena, memiliki fleksibilitas pada suhu ruang dan suhu rendah, kedap
air, tahan terhadap zat kimia, dapat disambung dengan dipanaskan (dipatri)
dan dapat berwarna-warni.
• Polipropilen, memiliki sifat listrik yang baik, nilai kekuatan yang tinggi dan
sangat tahan terhadap suhu dan bahan-bahan kimia.
• Polisulfona, mempunyai sifat fisis dan daya tahan panas yang baik.
• Plastik ABS, merupakan campuran akriloniteril, butadien dan stirena. Bahan
ini sangat keras, fleksibel dan ulet.
• Poli-imida, bahan ini tahan terhadap panas hingga 4000C, mempunyai
koefisien gesekan yang rendah, daya tahan terhadap radiasi yang tinggi dan
sifat listrik yang baik.
Universitas Sumatera Utara
• Nilon (Poli-amida), digunakan sebagai serat tekstil atau filamen.
• Resin Aklirik, memiliki daya tembus cahaya yang sangat baik, mudah dibuat
dan tahan terhadap kelembaban, yang paling banyak digunakan ialah metalmetalrilat dengan nama dagang Lucite (duPont) dan Plexiglas (Rohm Haas),
yang banyak digunakan sebagai jendela pesawat terbang.
• Resin Vinil, terdiri dari polivinil-klorida (mempunyai daya tahan baik
terhadap pelarut dan tidak mudah terbakar), polivinil-butirat (jernih, liat dan
produk cetak yang fleksibel) dan poliviniliden-klorida (digunakan untuk
pengemasan makanan dan pipa).
• Karet Sintesis, dibuat oleh negara-negara industri yang tidak memiliki
sumber karet alamiah, karet sintesis yang telah dikenal adalah GR-S, nitril,
thiokol, neopren, butil dan karet silikon.
Polipropilena
Polipropilena (PP) adalah merupakan salah satu polimer termoplastik,
yang dibuat oleh industri kimia dan digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi
seperti, pembungkus makanan, bahan tekstil, barang-barang plastik dan berbagai
jenis barang bekas yang boleh digunakan lagi serta komponen-komponen
otomotif. Menurut Amstead (1993), polipropilena dapat dibentuk dengan berbagai
teknik termoplastik. Bahan ini memiliki sifat-sifat listrik yang baik, nilai impak
dan kekuatan yang tinggi, sangat tahan terhadap suhu dan bahan-bahan kimia.
Filament tunggal polipropilena dianyam menjadi tali/ tambang, jala dan tekstil.
Contoh produk lain adalah alat untuk peralatan rumah sakit dan laboratorium,
mainan anak-anak, koper, perabot, lembaran untuk pengemasan makanan, kotak
televisi dan isolasi listrik.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 1. Rumus Bangun Polipropilena
Bost (1980) dalam Syarief et.al. (1989), mengatakan bahwa sifat-sifat
utama polipropilena yaitu :
1. Ringan (kerapatan 0,90 g/ cm3), mudah dibentuk, tembus pandang dan jernih
dalam bentuk film.
2. Mempunyai kekuatan tarik yang lebih besar dari polietilena, pada suhu rendah
akan rapuh, dalam bentuk murni pada suhu -300C mudah pecah sehingga perlu
ditambah polietilena atau bahan lain untuk memperbaiki ketahanan terhadap
benturan.
3. Lebih kaku dari polietilena dan tidak gampang sobek sehingga lebih mudah
penanganannya.
4. Permeabilitas uap air redah, perrmeabilitas gas sedang.
5. Tahan terhadap suhu tinggi sampai dengan 1500C.
6. Titik leleh cukup tinggi pada suhu 1700C.
7. Tahan terhadap asam kuat, basa dan minyak, tidak terpengaruh oleh pelarut
pada suhu kamar kecuali HCl.
8. Pada suhu tinggi polipropilena akan bereaksi dengan benzene, siklena,
toluene, terpentin dan asam nitrat kuat.
Karakteristik polipropilena akan ditampilkan dalam tabel berikut :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1. Karakteristik Polipropilena
Deskripsi
Polipropilena
Kerapatan pada suhu 200C (g/ cm3)
0,90
Suhu melunak (0C)
149
0
Titik lebur ( C)
170
Kristalinitas (%)
60 – 70
Indeks fluiditas
0,2 – 2,5
MOE (x 104 kg/ cm2)
1,1 – 1,3
Tahanan volumetrik (ohm/ cm2)
1017
Konstanta dielektrik (60 – 108 cycles)
2,3
Permeabilitas gas
-
Nitrogen
4,4
Oksigen
23
Gas karbon
92
Uap air
600
Sumber : Bost (1980) dalam Syarief et.al. (1989)
Gambar 2. Kode Identitas Resin dari Polipropilena
Sampah ; Limbah Plastik menjadi Plastik Daur Ulang
Azwar (1990) mengatakan bahwa sampah adalah sebagian dari suatu yang
tidak terpakai, tidak disenangi atau sesuatu yang dibuang, umumnya berasal dari
kegiatan manusia dan bersifat padat. Pengertian dikemukakan oleh Hadiwijoto
(1983), sampah adalah sisa-sisa bahan yang telah mengalami perlakuan baik telah
diambil bagian utamanya, telah mengalami pengolahan dan sudah tidak
Universitas Sumatera Utara
bermanfaat, dari segi ekonomi sudah tidak ada harganya serta dari segi
lingkungan dapat menyebabkan pencemaran atau gangguan kelestarian alam.
Murtadho dan Gumbira (1988) membedakan sampah atas sampah organik
dan sampah anorganik. Sampah organik meliputi limbah padat semi basah berupa
bahan-bahan organik yang umumnya berasal dari limbah hasil pertanian. Sampah
ini memiliki sifat mudah terurai oleh mikroorgaisme dan mudah membusuk
karena memiliki rantai karbon relatif pendek. Sedangkan sampah anorganik
berupa sampah padat yang cukup kering dan sulit terurai oleh mikroorganisme
karena memilki rantai karbon yang panjang dan kompleks seperti kaca, besi,
plastik dan lain-lain.
Menurut Hadiwijoto (1983) kategori sumber penghasil sampah yang
sering digunakan adalah :
1. Sampah domestik, yaitu sampah yang berasal dari pemukiman.
2. Sampah komersial, yaitu sampah yang berasal dari lingkungan perdagangan
atau jasa komersial berupa toko, pasar, rumah makan dan kantor.
3. Sampah industri, yaitu sampah yang berasal dari suatu proses produksi.
4. Sampah yang berasal selain dari yang disebutkan di atas misalnya sampah dari
pepohonan, sapuan jalan dan bencana alam.
Seperti penjelasan di atas bahwa sampah adalah barang yang dianggap
tidak bermanfaat, namun kini sampah merupakan salah satu peluang besar
sebagian besar rakyat miskin Indonesia untuk tempat mencari nafkah. Mereka
mengumpulkan kembali apa yang dianggap sampah, seperti sampah plastik untuk
dijual dan kemudian akan didaur ulang.
Universitas Sumatera Utara
Seiring dengan perkembangan teknologi, kebutuhan akan plastik terus
meningkat. Data BPS tahun 1999 menunjukkan bahwa volume perdagangan
plastik impor Indonesia, terutama polipropilena (PP) pada tahun 1995 sebesar
136.122,7 ton sedangkan pada tahun 1999 sebesar 182.523,6 ton, sehingga dalam
kurun waktu tersebut terjadi peningkatan sebesar 34,15%. Jumlah tersebut
diperkirakan akan terus meningkat pada tahun-tahun selanjutnya. Sebagai
konsekuensinya, peningkatan limbah plastikpun tidak terelakkan. Menurut
Hartono (1998) komposisi sampah atau limbah plastik yang dibuang oleh setiap
rumah tangga adalah 9,3% dari total sampah rumah tangga. Di Jabotabek rata-rata
setiap pabrik menghasilkan satu ton limbah plastik setiap minggunya. Jumlah
tersebut akan terus bertambah, disebabkan sifat-sifat yang dimiliki plastik, antara
lain tidak dapat membusuk, tidak terurai secara alami, tidak dapat menyerap air,
maupun tidak dapat berkarat, dan pada akhirnya akhirnya menjadi masalah bagi
lingkungan (YBP, 1986).
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).
Universitas Sumatera Utara
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).
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
pemisahan tidak perlu dilakukan dengan peralatan canggih yang memerlukan
biaya tinggi. Kondisi ini memungkinkan berkembangnya industri daur ulang
plastik di Indonesia (Syafitrie, 2001).
Pemanfaatan pla
(Elaeis guineensis Jacq) DAN PLASTIK DAUR ULANG
SEBAGAI PAPAN KOMPOSIT
SKRIPSI
Oleh:
HERI MUDA SETIAWAN
031203002/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN
DEPARTEMEN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2008
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT
(Elaeis guineensis Jacq) DAN PLASTIK DAUR ULANG
SEBAGAI PAPAN KOMPOSIT
SKRIPSI
Oleh:
HERI MUDA SETIAWAN
031203002/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2008
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The used of waste-palm shell and recycled plastic as composite board has
been investigated. The recycled plastic was recycled polypropylene (RPP). The
board samples target density was 1.00 g/cm3. Composition of palm shell-particle
and plastic were 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40 and 70 : 30 based on particle oven dry
weight with adding maleated polypropylene (MAPP) and without MAPP
treatment. Weight of MAPP was 5% of RPP weight. Pressing temperature,
melting time, pressing time was 1750C, 10 minutes and 2 minutes respectively.
The research results showed : (1). Generally, physical properties of the boards was
fulfill with the JIS A 5908-2003 Standart. (2). Mechanical properties of the boards
except MOE was fulfill with the JIS A 5908-2003 Standart. (3). The quality of
boards with adding MAPP were better than boards without MAPP treatment. (4).
The boards could be use to exterior application.
Keywords : palm shell, composite board, recycled polypropylene (RPP), maleated
polypropylene (MAPP).
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pemanfaatan limbah cangkang kelapa sawit (Elaeis guineensis jacq) dan
plastik daur ulang sebagai papan komposit telah diteliti. Plastik daur ulang yang
digunakan adalah recycled polypropylene (RPP). Kerapatan sasaran papan
komposit adalah 1,00 g/cm3. Komposisi bahan antara partikel cangkang sawit
dengan plastik adalah 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40 dan 70 : 30 berdasarkan berat
kering oven partikel, dengan perlakuan penambahan maleated polypropylene
(MAPP) dan tanpa MAPP. Banyaknya MAPP yang ditambahkan adalah 5% dari
berat RPP. Suhu kempa yang digunakan adalah 1750C, sedangkan waktu
pelunakan (melting time) adalah 10 menit dan waktu kempa (pressing time) adalah
selama 2 menit. Hasil dari penelitian ini adalah : (1). Secara umum, sifat fisis dari
papan komposit yang dihasilkan memenuhi standar JIS A 5908-2003. (2). Sifat
mekanis papan komposit juga memenuhi standar JIS A 5908-2003, kecuali MOE.
(3). Kualitas papan komposit dengan penambahan MAPP lebih baik dibandingkan
dengan papan komposit tanpa penambahan MAPP. (4). Papan komposit dapat
digunakan untuk keperluan eksterior.
Kata kunci : cangkang sawit, papan komposit, recycled polypropylene (RPP),
maleated polypropylene (MAPP).
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan atas berkat dan rahmat Allah SWT sehingga
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dengan Judul : “Pemanfaatan
Limbah Cangkang Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) dan Plastik Daur Ulang
Sebagai Papan Komposit”.
Dalam melaksanakan penelitian hingga penyelesaian skripsi, penulis
menyadari banyak mendapat bantuan, motivasi, dan dukungan dari berbagai
pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang
sebesarnya kepada :
1. Orang tua tercinta, Ibunda Khairiah Lubis dan Ayahanda Sumantri serta
adik-adik tersayang Firman Adi Putra, Rizky Iskandar, Ridha Annisa dan
Aidil Nurul Ikhwan selaku keluarga penulis yang telah memberikan kasih
sayang, motivasi, dan dukungan serta doa untuk keberhasilan penulis,
semoga mereka selalu dalam lindungan rahmat dan kasih sayang Allah
SWT. Amin.
2. Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si dan Bapak Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si
selaku Komisi Pembimbing penulis yang telah banyak meluangkan waktu
untuk membimbing, mengarahkan dan membantu serta memberikan kritik
dan saran kepada penulis dalam pelaksanaan penelitian hingga skripsi.
3. Seluruh Dosen dan Pegawai Departeman Kehutanan Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu pengetahuan,
wawasan dan bantuan akademis kepada penulis.
4. Teman-teman di Kehutanan, khususnya Riana Anggraini dan juga temanteman seperjuangan, Fauzan, Hatta, Dody, Zailani, Arief, Dicky, Suranta,
Universitas Sumatera Utara
Sri, Cut, Mona, Yuli serta seluruh teman-teman yang tidak dapat saya
sebutkan satu persatu atas segala dukungan, motivasi, bantuan dan
kebersamaannya.
5. Pihak-pihak yang secara sengaja dan tidak sengaja telah membantu penulis
menyelesaikan karya ilmiah ini.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkan dan bagi
pengembangan ilmu pengetahuan di Indonesia.
Medan, Desember 2008
Heri Muda Setiawan
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRACT ...................................................................................................
i
ABSTRAK ...................................................................................................
ii
RIWAYAT HIDUP ......................................................................................
iii
KATA PENGANTAR ..................................................................................
iv
DAFTAR ISI ................................................................................................
vi
DAFTAR TABEL ........................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
xi
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................
Tujuan.....................................................................................................
Manfaat Penelitian ..................................................................................
Hipotesis Penelitian .................................................................................
1
4
4
4
TINJAUAN PUSTAKA
Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) ....................................................
Sejarah Singkat .................................................................................
Klasifikasi Tanaman Sawit ................................................................
Ciri Fisiologis....................................................................................
Potensi Kelapa Sawit .........................................................................
Potensi Cangkang Sawit ....................................................................
Polimer ...................................................................................................
Plastik .....................................................................................................
Sejarah Singkat .................................................................................
Pengertian dan Penggolongan ............................................................
Polipropilena .....................................................................................
Sampah ; Limbah Plastik Menjadi Plastik Daur Ulang .......................
Wood Polymer Composite (WPC) ; Plastik Daur Ulang sebagai Matriks .
5
5
6
6
8
10
12
14
14
14
17
19
23
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat ..................................................................................
Alat dan Bahan........................................................................................
Persiapan Bahan Baku .............................................................................
Proses Pembuatan Papan Komposit .........................................................
Pembuatan Adonan (Pencampuran) ...................................................
Pengempaan ......................................................................................
Pengkondisian ...................................................................................
Pembuatan Contoh Uji ............................................................................
Pengujian ................................................................................................
Pengujian Sifat Fisis Papan Komposit ..........................................
Pengujian Sifat Mekanis Papan Komposit ....................................
27
27
28
29
30
30
31
31
32
33
34
Universitas Sumatera Utara
Analisis Data ...........................................................................................
37
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Komposit .....................................................................
Kerapatan ..........................................................................................
Kadar Air ..........................................................................................
Daya Serap Air ..................................................................................
Pengembangan Tebal ........................................................................
38
38
40
42
46
Sifat Mekanis Papan Komposit................................................................
Modulus of Rupture (MOR)...............................................................
Modulus of Elasticity (MOE).............................................................
Internal Bond (Keteguhan Rekat Internal) .........................................
Screw Holding Power (Kuat Pegang Sekrup).....................................
48
48
50
53
54
Perbandingan Kualitas Papan Komposit dengan Penelitian Terdahulu .....
57
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .............................................................................................
Saran .......................................................................................................
58
58
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
59
LAMPIRAN .................................................................................................
62
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Karakteristik Polipropilena ........................................................................ 19
2. Sifat Fisis Mekanis Beberapa Hasil Penelitian Pembuatan Papan
Komposit dengan Menggunakan Polipropilena Daur Ulang ......................
26
3. Komposisi Kebutuhan Bahan Baku Papan Komposit.................................
30
4. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dengan Standar JIS A 5908-2003 ..
32
5. Perbandingan Sifat Fisis Mekanis Hasil Penelitian dengan Beberapa Hasil
Penelitian Pembuatan WPC dengan Menggunakan RPP yang Telah
Dilakukan Sebelumnya .............................................................................
57
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Rumus Bangun Polipropilena .................................................................... 18
2. Kode Identitas Resin dari Polipropilena (PP) .............................................
19
3. Diagram Proses Dasar Pembuatan WPC ....................................................
25
4. PP Gelas Air Mineral (Thermoforming).....................................................
28
5. Diagram Proses Pembuatan Papan Komposit ............................................
29
6. Pola Pemotongan Contoh Uji Papan Komposit ..........................................
31
7. Titik Pengukuran Dimensi Contoh Uji ......................................................
33
8. Cara Pengujian Modulus of Rupture dan Modulus of Elasticity..................
35
9. Cara Pengujian Keteguhan Rekat ..............................................................
36
10. Posisi Sekrup pada Pengujian Kuat Pegang Sekrup .................................
36
11. Grafik Nilai Kerapatan Papan Komposit..................................................
38
12. Contoh Uji Papan Komposit dari Limbah Cangkang Sawit dan
Plastik Daur Ulang ..................................................................................
39
13. Grafik Nilai Kadar Air Papan Komposit ..................................................
40
14. Grafik Nilai Daya Serap Air Papan Komposit dengan Perendaman 2 Jam
43
15. Grafik Nilai Daya Serap Air Papan Komposit dengan Perendaman
24 Jam ....................................................................................................
43
16. Grafik Nilai Pengembangan Tebal Papan Komposit Perendaman 2 Jam ..
46
17. Grafik Nilai Pengembangan Tebal Papan Komposit Perendaman 24 Jam
47
18. Grafik Nilai Modulus of Rupture (MOR) .................................................
48
19. Contoh Uji untuk Uji MOR dan MOE .....................................................
49
20. Grafik Nilai Modulus of Elasticity (MOE) ...............................................
51
21. Pengujian Contoh Uji MOR dan MOE ....................................................
52
Universitas Sumatera Utara
22. Pengujian Contoh Uji Internal Bond ; Kerusakan pada Media Uji ...........
54
23. Grafik Nilai Kuat Pegang Sekrup Papan Komposit ..................................
55
24. Pengujian Contoh Uji Kuat Pegang Sekrup .............................................
56
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Kerapatan ............................................ 63
2. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Kadar Air .............................................
63
3. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Pengembangan Tebal
(Perendaman 2 Jam) ..................................................................................
63
4. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Pengembangan Tebal
(Perendaman 24 Jam) ................................................................................
63
5. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Daya Serap Air (Perendaman 2 Jam) ....
63
6. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Daya Serap Air (Perendaman 24 Jam) ..
64
7. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk MOR ...................................................
64
8. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk MOE....................................................
64
9. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Kuat Pegang Sekrup ............................
64
10. Hasil Uji DMRT Kadar Air untuk Faktor A ............................................
65
11. Hasil Uji DMRT Daya Serap Air dengan Perendaman 24 Jam
untuk Faktor A ........................................................................................
66
12. Hasil Uji DMRT Daya Serap Air dengan Perendaman 24 Jam
untuk Faktor B ........................................................................................
67
13. Hasil Uji DMRT MOR untuk Faktor A ...................................................
68
14. Hasil Uji DMRT MOR untuk Faktor B ...................................................
69
15. Hasil Uji DMRT MOE untuk Faktor A ...................................................
70
16. Hasil Uji DMRT MOE untuk Faktor B....................................................
71
17. Hasil Uji DMRT KPS untuk Faktor A .....................................................
72
18. Hasil Uji DMRT KPS untuk Faktor B .....................................................
73
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The used of waste-palm shell and recycled plastic as composite board has
been investigated. The recycled plastic was recycled polypropylene (RPP). The
board samples target density was 1.00 g/cm3. Composition of palm shell-particle
and plastic were 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40 and 70 : 30 based on particle oven dry
weight with adding maleated polypropylene (MAPP) and without MAPP
treatment. Weight of MAPP was 5% of RPP weight. Pressing temperature,
melting time, pressing time was 1750C, 10 minutes and 2 minutes respectively.
The research results showed : (1). Generally, physical properties of the boards was
fulfill with the JIS A 5908-2003 Standart. (2). Mechanical properties of the boards
except MOE was fulfill with the JIS A 5908-2003 Standart. (3). The quality of
boards with adding MAPP were better than boards without MAPP treatment. (4).
The boards could be use to exterior application.
Keywords : palm shell, composite board, recycled polypropylene (RPP), maleated
polypropylene (MAPP).
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pemanfaatan limbah cangkang kelapa sawit (Elaeis guineensis jacq) dan
plastik daur ulang sebagai papan komposit telah diteliti. Plastik daur ulang yang
digunakan adalah recycled polypropylene (RPP). Kerapatan sasaran papan
komposit adalah 1,00 g/cm3. Komposisi bahan antara partikel cangkang sawit
dengan plastik adalah 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40 dan 70 : 30 berdasarkan berat
kering oven partikel, dengan perlakuan penambahan maleated polypropylene
(MAPP) dan tanpa MAPP. Banyaknya MAPP yang ditambahkan adalah 5% dari
berat RPP. Suhu kempa yang digunakan adalah 1750C, sedangkan waktu
pelunakan (melting time) adalah 10 menit dan waktu kempa (pressing time) adalah
selama 2 menit. Hasil dari penelitian ini adalah : (1). Secara umum, sifat fisis dari
papan komposit yang dihasilkan memenuhi standar JIS A 5908-2003. (2). Sifat
mekanis papan komposit juga memenuhi standar JIS A 5908-2003, kecuali MOE.
(3). Kualitas papan komposit dengan penambahan MAPP lebih baik dibandingkan
dengan papan komposit tanpa penambahan MAPP. (4). Papan komposit dapat
digunakan untuk keperluan eksterior.
Kata kunci : cangkang sawit, papan komposit, recycled polypropylene (RPP),
maleated polypropylene (MAPP).
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kebutuhan akan kayu semakin pesat dan meningkat dengan semakin
berkembangnya pembangunan di Indonesia. Hal tersebut merupakan salah satu
penyebab dari sekian banyak faktor yang memicu laju kerusakan hutan sehingga
industri kehutanan akan kekurangan atau akan mengalami krisis bahan baku
akibat semakin menipisnya persediaan bahan baku dari sumbernya yaitu hutan.
Pada tahun 2006 produksi kayu Indonesia sebesar 21,7 juta m3 (Dephut, 2006),
padahal menurut Walhi (2004), setiap tahun industri kayu Indonesia memerlukan
100 juta m3 kayu. Dengan demikian terjadi defisit sekitar 78 juta m3. Kekurangan
pasokan yang sangat besar tersebut perlu segera diantisipasi karena akan
membahayakan kelestarian hutan dan kelanjutan industri perkayuan di Indonesia.
Kini diperkirakan tutupan hutan Indonesia tinggal sekitar 98 juta hektar,
dan paling sedikit setengahnya diyakini sudah mengalami degradasi akibat
kegiatan manusia, mulai dari perladangan berpindah sampai pembukaan lahan
perkebunan dan lahan hutan industri (HTI). Upaya untuk memperbaiki kondisi
hutan Indonesia terus dilakukan, seperti yang dilakukan pemerintah melalui
program GNRHL (Gerakan Nasional Rehabilitasi Hutan dan Lahan) atau yang
lebih popular dengan sebutan GERHAN. Selain itu juga muncul ide-ide untuk
melakukan efisiensi terhadap pemanfaatan kayu solid, yaitu dengan mencari
alternatif melalui pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pengolahan
kayu dan bahan berlignoselulosa lainnya baik kayu maupun non kayu, salah
satunya adalah pengembangan teknologi papan komposit.
Universitas Sumatera Utara
Kelapa
sawit
(Elaeis
guineensis
Jacq)
merupakan
tanaman
berlignoselulosa yang kini banyak diteliti baik batang maupun tandannya.
Penelitian dilakukan guna meningkatkan manfaat tanaman kelapa sawit sebagai
alternatif pengganti produk berbahan dasar kayu. Tanaman ini memiliki potensi
besar dimana luas lahan perkebunan kelapa sawit di Indonesia mencapai 5,2 juta
ha dengan menghasilkan CPO (Cruide Palm Oil) sebesar 17 juta ton pada tahun
2007. Dalam proses pengolahannya, industri ini menghasilkan limbah cair dan
limbah padat seperti tandan kosong, serat dan cangkang buah.
Cangkang kelapa sawit sebagai salah satu limbah padat dari industri
pengolahan kelapa sawit merupakan bahan berlignoselulosa. Pemanfaatan limbah
cangkang kelapa sawit dirasa belum optimal mengingat potensinya yang cukup
besar. Pada tahun 2004, dari pengolahan 53,762 juta ton TBS (tandan buah segar)
menjadi CPO dihasilkan produk samping berupa cangkang dan serat sebesar
10,215 juta ton (Lembaga Riset Perkebunan Indonesia, 2007). Kini pemanfaatan
limbah cangkang kelapa sawit hanya terbatas pada bahan bakar alternatif baik
secara langsung maupun dalam bentuk briket arang.
Cangkang kelapa sawit adalah bahan berlignoselulosa yang berpeluang
dapat diolah menjadi papan komposit ataupun papan partikel karena menurut
Tsoumis (1991) papan partikel dapat dibuat dengan merekatkan partikel berupa
potongan kayu yang kecil atau mineral lain yang mengandung lignoselulosa.
Dengan kata lain, semua bahan yang mengandung lignoselulosa termasuk
cangkang kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan papan
komposit.
Universitas Sumatera Utara
Di dalam pembuatan papan komposit juga diperlukan perekat ataupun
matriks sebagai pengikat bahan utama ataupun bahan pengisinya. Plastik
merupakan bahan sintetis yang kini juga banyak diteliti sebagai perekat ataupun
matriks dalam pembuatan papan komposit. Dalam hal ini sampah plastik adalah
objek yang tepat, karena sampah plastik masih dianggap berbahaya dan tak ramah
lingkungan karena bahan ini tidak mudah hancur di alam, membutuhkan puluhan
hingga ratusan tahun agar sampah ini hancur bahkan plastik busa tidak akan
hancur bila dibuang begitu saja di alam. Selain itu sampah plastik memiliki
potensi yang juga besar untuk dapat dikembangkan sebagai bahan perekat atapun
matriks dalam pembuatan papan komposit, karena dari sampah yang dihasilkan di
kota-kota besar di Indonesia, 30 – 40% nya adalah sampah anorganik termasuk di
dalamnya plastik. Sebagai contoh, kota Medan pada tahun 2002 memproduksi
sampah sebesar 1.200 ton/hari atau sekitar 480 m3/ hari, dan terus meningkat
hingga 1.300 ton/ hari pada tahun 2006 yang didominasi oleh sampah organik
sebesar 60 – 70% dan sisanya sampah anorganik seperti plastik dan kaleng.
Namun untuk kemampuan penanganannya hanya sekitar 80% saja.
Sejalan dengan keberhasilan dari penelitian sebelumnya, muncul suatu
istilah Komposit Polimer Kayu atau Wood Polymer Composite (WPC) untuk
menyebutkan papan komposit yang menggunakan plastik sebagai matriksnya.
Pembuatan papan komposit dengan menggunakan matriks dari limbah atau
sampah plastik, selain dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan kayu, juga dapat
mengurangi pembebanan lingkungan terhadap limbah plastik disamping
menghasilkan produk inovatif sebagai bahan bangunan pengganti kayu.
Universitas Sumatera Utara
Hal-hal tersebut di ataslah yang melatarbelakangi dilakukannya penelitian
ini dengan judul ”Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit (Elaeis
guineensis Jacq) dan Plastik Daur Ulang Sebagai Papan Komposit”.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi sifat fisis dan mekanis
papan komposit dari limbah cangkang kelapa sawit dan plastik daur ulang.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang bisa diambil dari penelitian ini adalah :
1. Hasil penelitian diharapkan menjadi suatu langkah dalam pemanfaatan
limbah cangkang kelapa sawit dan sampah khususnya sampah plastik yang
berbahan dasar polipropilena yang ada di lingkungan, sehingga
keberadaannya di lingkungan tidak dianggap sebagai sampah dan limbah
serta memberikan nilai tambah atau positif terhadap limbah cangkang
sawit dan sampah plastik.
2. Hasil penelitian dapat memberikan alternatif penggunaan bahan baku
pengganti kayu yang semakin berkurang ketersediaannya.
3. Hasil penelitian ini diharapkan dapat membantu memecahkan masalah
kekurangan bahan baku untuk keperluan bahan bangunan dan mebel.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis yang digunakan adalah faktor komposisi bahan (perbandingan
partikel cangkang sawit dengan plastik), faktor perlakuan bahan aditif (tanpa
dan dengan penambahan maleated polypropylene) serta interaksi keduanya akan
mempengaruhi sifat fisis dan mekanis papan komposit yang dihasilkan.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq)
Sejarah Singkat
Tanaman jenis palmae yang buahnya menghasilkan minyak sawit ini
dikenal dengan nama latin Elaeis guineensis Jacq, berasal dari Afrika. Tanaman
ini dibawa dan diperkenalkan ke Indonesia pada tahun 1848 oleh orang Belanda
yang menanamnya di Kebun Raya Bogor, Jawa Barat. Sekarang sawit sudah
berkembang sangat pesat pesat, terutama di Indonesia dan Malaysia. Dikatakan
bahwa secara bersamaan Indonesia dan Malaysia menguasai lebih 95% produksi
sawit dunia (FWI/ GFW, 2001).
Di Indonesia perkebunan kelapa sawit pertama kali dikembangkan dan
diusahakan secara massal di Sumatera Utara dan Lampung sejak tahun 1970
(Bakar, 2003). Kelapa Sawit saat ini telah berkembang pesat di Asia Tenggara,
khususnya Indonesia dan Malaysia, dan justru bukan di Afrika atau Amerika yang
dianggap sebagai daerah asalnya (Risza, 1994). Sawit menjadi populer setelah
revolusi industri pada akhir abad ke-19 yang menyebabkan permintaan minyak
nabati untuk bahan pangan dan industri sabun menjadi tinggi. Bagi Indonesia,
tanaman kelapa sawit memiliki arti penting bagi pembangunan perkebunan
nasional. Selain mampu menciptakan kesempatan kerja yang mengarah pada
kesejahteraan masyarakat, juga sebagai sumber perolehan devisa bagi negara.
Indonesia merupakan salah satu negara produsen utama minyak sawit. Penyebaran
kelapa sawit di Indonesia yaitu, di daerah Aceh, pantai timur Sumatera, Jawa, dan
Sulawesi (Fauzi et al, 2004).
Universitas Sumatera Utara
Klasifikasi Tanaman Sawit
Klasifikasi botani kelapa sawit diuraikan sebagai berikut (Pahan, 2006) :
Divisi
: Embryophyta Siphonagama
Kelas
: Angiospermae
Ordo
: Monocotyledonae
Famili
: Arecaceae (dahulu disebut Palmae)
Subfamili
: Cocoideae
Genus
: Elaeis
Spesies
: E. guineensis Jacq
E. oleifera (H.B.K.) Cortes
E. odora
Varietas kelapa sawit digolongkan berdasarkan (Fauzi et al, 2004) :
1. Ketebalan tempurung dan daging buah, diantaranya yaitu Dura, Pisifera,
Tenera, Macro carya, dan Diwikka-wakka.
2. Warna kulit buah yaitu : Nigrescens, Virescens, dan Albescens.
Ciri Fisiologis
Tanaman kelapa sawit dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu bagian
vegetatif dan bagian generatif. Bagian vegetatif kelapa sawit meliputi akar,
batang,
dan
daun,
sedangkan
bagian
generatif
yang
merupakan
alat
perkembangbiakan terdiri dari bunga dan buah (Fauzi et al, 2004).
Kelapa sawit tingginya dapat mencapai 24 meter. Bunga dan buahnya
berupa tandan, bercabang banyak. Buahnya kecil, bila masak berwarna merah
kehitaman. Daging buahnya padat. Daging dan kulit buahnya mengandung
minyak yang dapat digunakan sebagai bahan minyak goreng, sabun, dan lilin,
Universitas Sumatera Utara
sedangkan ampasnya dimanfaatkan untuk makanan ternak. Ampas yang disebut
bungkil itu digunakan sebagai salah satu bahan pembuatan makanan ayam.
Tempurungnya digunakan sebagai bahan bakar dan arang. Kelapa sawit
berkembang biak dengan biji, tumbuh di daerah tropis, pada ketinggian 0 - 500
meter di atas permukaan laut. Kelapa sawit menyukai tanah yang subur, di tempat
terbuka dengan kelembaban tinggi. Kelembaban tinggi itu antara lain ditentukan
oleh adanya curah hujan yang tinggi, yaitu sekitar 2000-2500 mm setahun
(Pahan, 2006).
Daun
Seperti tanaman palma lainnya, daunnya merupakan daun majemuk. Daun
berwarna hijau tua dan pelapah berwarna sedikit lebih muda. Penampilannya
sangat mirip dengan tanaman salak, hanya saja dengan duri yang tidak terlalu
keras dan tajam.
Batang
Batang tanaman diselimuti bekas pelapah hingga umur 12 tahun. Setelah
umur 12 tahun pelapah yang mengering akan terlepas sehingga menjadi mirip
dengan tanaman kelapa.
Akar
Akar serabut tanaman kelapa sawit mengarah ke bawah dan samping.
Selain itu juga terdapat beberapa akar napas yang tumbuh mengarah ke samping
atas untuk mendapatkan tambahan aerasi.
Bunga
Bunga jantan dan betina terpisah dan memiliki waktu pematangan berbeda
sehingga sangat jarang terjadi penyerbukan sendiri. Bunga jantan memiliki bentuk
Universitas Sumatera Utara
lancip dan panjang sementara bunga betina terlihat lebih besar dan mekar.
Tanaman sawit dengan tipe cangkang pisifera bersifat female steril sehingga
sangat jarang menghasilkan tandan buah dan dalam produksi benih unggul.
Buah
Buah sawit mempunyai warna bervariasi dari hitam, ungu, hingga merah
tergantung bibit yang digunakan. Buah bergerombol dalam tandan yang muncul
dari tiap pelapah. Kandungan minyak bertambah sesuai kematangan buah. Setelah
melewati fase matang, kandungan asam lemak bebas (FFA, free fatty acid) akan
meningkat dan buah akan rontok dengan sendirinya.
Buah terdiri dari tiga lapisan, yaitu :
1. Eksoskarp, bagian kulit buah berwarna kemerahan dan licin.
2. Mesoskarp, serabut buah
3. Endoskarp, cangkang pelindung inti
Inti sawit merupakan endosperm dan embrio dengan kandungan minyak inti
berkualitas tinggi (Pahan, 2006).
Potensi Kelapa Sawit
Perkebunan kelapa sawit saat ini telah berkembang tidak hanya yang
diusahakan oleh perusahaan negara, tetapi juga perkebunan rakyat dan swasta.
Tahun 2003 luas areal perkebunan rakyat mencapai 1.827 ribu ha (34,9%),
perkebunan negara seluas 645 ribu ha (12,3%), dan perkebunan besar swasta
seluas 2.765 ribu ha (52,8%). Ditinjau dari bentuk pengusahaannya, perkebunan
rakyat (PR) memberi andil produksi Crude Palm Oil (CPO) sebesar 3.645 ribu ton
(37,12%), perkebunan besar negara (PBN) sebesar 1.543 ribu ton (15,7 %), dan
perkebunan besar swasta (PBS) sebesar 4.627 ribu ton (47,13%). Produksi CPO
Universitas Sumatera Utara
juga menyebar dengan perbandingan 85,55% Sumatera, 11,45% Kalimantan, 2%,
Sulawesi, dan 1% wilayah lainnya. Produksi tersebut dicapai pada tingkat
produktivitas perkebunan rakyat sekitar 2,73 ton CPO/ha, perkebunan negara 3,14
ton CPO/ha, dan perkebunan swasta 2,58 ton CPO/ha (Departemen Pertanian
Republik Indonesia, 2005).
Indonesia merupakan negara penghasil minyak kelapa sawit kedua
terbesar di dunia setelah Malaysia. Tahun 2005 diperkirakan luas areal kelapa
sawit di Indonesia sekitar 3.880.000 ha, sehingga kegiatan perkebunan kelapa
sawit ini akan menghasilkan limbah padat yang mengandung lignoselulosa yang
sangat banyak (Agus, 2002 dalam Silaban, 2006). Namun pada tahun 2007
produksi minyak sawit (CPO) Indonesia telah melebihi produksi Malaysia sekitar
1 juta ton. Indonesia berhasil memproduksi 17 juta ton dengan luas areal sekitar
5,2 juta ha, sedangkan Malaysia memproduksi 16 juta ton.
Selain minyaknya, bagian lain kelapa sawit bahkan limbah masih dapat
dimanfaatkan. Pemanfaatan tanaman kelapa sawit, diketahui bukan hanya sekedar
buahnya, namun juga banyak lainnya, misalnya sisa cangkang, pelepah daun, dan
tulang daun. Sehingga dari tanaman ini nyaris tak ada bagian yang terbuang.
Pemanfaatan bagian tanaman kelapa sawit yang tengah dikembangkan, di
antaranya adalah cangkang bungkil sawit, yang dapat dijadikan sumber bahan
bakar alternatif pengganti minyak solar, selain itu bagian lain seperti tandan
kosong sawit (tankos/ TKS) dapat dijadikan bahan baku pulp dan papan komposit,
pelepahnya dijadikan pupuk dan pulp (Pikiran Rakyat, 2007).
Universitas Sumatera Utara
Potensi Cangkang Sawit
Cangkang sawit merupakan produk limbah padat dari industri pengolahan
kelapa sawit. Dahulu cangkang sawit tidak begitu dimanfaatkan, hanya dianggap
sebagai sampah, paling berharga hanya dimanfaatkan sebagai pelapis atau
pengeras jalan di pedesaan. Namun kini, cangkang sawit jadi berharga, limbah
produksi pabrik pengolahan kelapa sawit itu tidak hanya dimanfaatkan untuk
menutup jalan kebun yang becek.
Untuk potensi cangkang kelapa sawit pada tahun 2004, Indonesia
menghasilkan TBS (tandan buah segar) sebesar 53,762 juta ton. Dari pengolahan
TBS menjadi CPO (Crude Palm Oil) dihasilkan produk samping berupa limbah
serat dan cangkang sebesar 10,215 juta ton (Lembaga Riset Perkebunan
Indonesia, 2007). Sedangkan menurut Agustina (2004), limbah serat yang
dihasilkan sebesar 20% dan 70 kg limbah cangkang dari setiap ton tandan buah
sawit. Jadi dari 53,762 juta ton TBS yang dihasilkan, menghasilkan limbah serat
sebesar 10,752 juta ton dan limbah cangkang sebesar 3, 763 juta ton.
Penggunaan cangkang kelapa sawit sudah dilakukan oleh PTPN VIII, di
antaranya sebagai bahan bakar alternatif untuk pengolahan teh. Langkah ini sudah
dicoba sejak beberapa bulan lalu, para sejumlah unit pabrik teh yang dikelola,
bahkan sudah melakukan kerjasama dengan PTPN IV Sumut untuk pemasokan
sampai sesuai kebutuhan. Hal ini dilatarbelakangi adalah terus melakukan
terobosan untuk mencari bahan bakar alternatif yang lebih efisien, tanpa
mengurangi kualitas produk. Di luar itu, biaya produksi teh terus meningkat,
sedangkan harga jual masih kurang dapat diharapkan (Pikiran Rakyat, 2007).
Universitas Sumatera Utara
Kini harganya cukup lumayan tinggi, mencapai Rp 150 per kg, bahkan PT.
Perkebunan Nusantara VII (Persero) memanfaatkannya sebagai bahan bakar
pengganti solar untuk proses pelayuan dan pengeringan daun teh. Oleh karena itu,
teknologi pemanfaatan cangkang kelapa sawit (shell) selain sebagai pengganti
bahan bakar solar, kini cangkang sawit juga laku dijual, dengan harga Rp150 per
kg. Selain itu, PTPN VII juga telah menguji coba pengolahan CPO menjadi
biodiesel berikut aplikasinya (PTPN VII, 2007).
Pengembangan penggunaan bahan bakar alternatif berbahan bakar
cangkang bungkil kelapa sawit mulai dilakukan oleh PTPN VIII. Mereka memilih
menggunakan cangkang bungkil kelapa sawit, selain pemanfaatan sisa produksi
tanaman, juga sebagai alternatif pilihan dibandingkan penggunaan batu bara dan
bahan bakar lainnya (Pikiran Rakyat, 2007).
Alternatif lain yang dapat dimanfaatkan untuk mengolah limbah padat
kelapa sawit yang paling sederhana adalah menjadikannya briket arang. Caranya
dengan pemadatan melalui pembriketan, pengeringan, dan pengarangan. Pusat
Penelitian Kelapa Sawit telah berhasil merancang bangun paket teknologi untuk
produksi briket arang ini, baik dari bahan TKKS maupun cangkang sawit. Karena
sifat bahan yang berbeda, bahan TKKS memerlukan tungku tipe vertikal, sedang
untuk cangkang diperlukan tungku horizontal guna menghasilkan arang bermutu
tinggi (Nilai Kalor > 5000 kalori/gram). Proses pembriketan dapat dilakukan
dengan mesin pembriket tipe ulir dengan kapasitas satu ton per hari. Mesin ini
menghasilkan briket arang berbentuk silinder dengan diameter 5 cm dan panjang
10-30cm sesuai dengan ukuran briket arang komersial dari serbuk gergaji.
Universitas Sumatera Utara
Keunggulan produk arang ini antara lain karena permukaannya halus dan tidak
meninggalkan warna hitam bila dipegang.
Cangkang kelapa sawit termasuk bahan berlignoselulosa yang berkadar
karbon tinggi dan mempunyai berat jenis yang lebih tinggi daripada kayu yang
mencapai 1,4, sehingga karakteristik ini sangat memungkinkan bahan tersebut
yaitu cangkang kelapa sawit baik untuk dijadikan arang aktif (Nurmala dan
Hartoyo, 1988 dalam Purwaningsih et.al. 2000). Arang aktif banyak digunakan
sebagai bahan adsorbsi polutan berkadar rendah dari produk-produk industri yang
tidak dapat dipisahkan secara kimia, fisik dan biologis. Karbon aktif merupakan
adsorben untuk mengurangi kadar benda-benda organik terlarut yang ada
(Sugiharto, 1987).
Dengan limbah cangkang sawit yang cukup melimpah diharapkan industri
pemanfaatannya juga semakin berkembang. Selain untuk hal-hal di atas,
diharapkan pemanfaatannya dapat lebih berkembang, seperti untuk papan
komposit yang teknologinya juga semakin berkembang, sehingga perpaduan
keduanya dapat lebih bermanfaat untuk masyarakat.
Polimer
Polimer adalah molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari
perulangan
satuan-satuan
monomernya.
Istilah
makromelekul
lebih
menggarisbawahi struktur-struktur yang kompleks. Berkembang dari pangkal
polimer alam, kini telah dikembangkan pula berbagai sistem polimer sintetik yang
rumit dan kebanyakan berasal dari bahan baku turunan minyak bumi. Beberapa
sistem polimer yang paling penting secara industri adalah karet, plastik, serat,
pelapis (coating) sampai perekat (adhesive) (Hartomo et.al., 1992).
Universitas Sumatera Utara
Polimer merupakan obyek kajian yang amat rumit. Oleh karena itu, dibuat
pengelompokan-pengelompokan polimer. Menurut Hartomo et.al. (1992), polimer
dapat dikelompokkan berdasarkan :
1. Secara struktur, terdiri dari polimer yang merupakan molekul individual, ada
yang bercabang, ada yang merupakan jaringan raksasa makroskopik. Ada
yang bercabang, ada polimer linier. Gugus-gugusnya ada yang acak, ada yang
terarah tertentu.
2. Secara keadaan fisik, terdiri dari yang kristal, nirtata (disordered), yang nirtata
dapat gelas (sifatnya getas), yang lelehan bercirikan viskositas cairan, yang
elastis seperti karet.
3. Menurut reaksinya terhadap lingkungan, yang mempengaruhi pemrosesannya
dan penggunaannya, terbagi atas thermoplastic (mempunyai suhu defleksi/
menjadi lembek) dan thermoset.
4. Pengelompokkan secara kimia sesuai dengan gugus yang dikandungnya,
terbagi atas eter, ester, hidroksil, vinil dan sebagainya.
5. Menurut pemakaiannya polimer terbagi atas perekat, serat, karet, plastik,
pelapis dan sebagainya. Banyak polimer yang dapat berfungsi lebih daripada
kelompok tersebut.
Dalam mempergunakan polimer untuk suatu keperluan, termasuk selaku
perekat, beberapa sifat bahannya harus diperhitungkan, disamping pertimbangan
ekonomis-desainnya. Hal-hal itu ialah antara lain unjuk kerja, kekerasan, rapatan,
sifat mekanis, sifat termal, sifat listrik serta tahan kimia (asam, basa, pelarut,
minyak dan lemak) (Hartomo et.al., 1992).
Universitas Sumatera Utara
Plastik
Sejarah Singkat
Penemuan ebonit atau karet keras pada tahun 1839 oleh Charles Goodyear
dan penemuan seluloid oleh J.W. Hyatt sekitar 1869, merupakan awal
perkembangan industri plastik. Pada tahun 1909, bahan yang paling penting yaitu
resin phenol formaldehida dikembangkan oleh kelompok yang dipimpin Dr. L.H.
Baekeland. Setelah itu penelitian mengenai bahan sintesis meningkat dengan
cepat dan mulai dikembangkan bahan buatan dengan berbagai sifat fisik Di
Indonesia pemakaian bahan plastik, baik untuk keperluan industri, rumah tangga,
pengemasan dan keperluan lainnya meningkat dengan cepat sekitar tahun 1970-an
(Amstead, 1993).
Pengertian dan Penggolongan
Istilah plastik mencakup semua bahan yang mampu dibentuk. Dalam
pengertian modern yang lebih luas, plastik mencakup semua bahan sintetik
organik yang berubah menjadi plastis setelah dipanaskan dan mampu dibentuk di
bawah pengaruh tekanan. Bahan ini secara bertahap mulai menggantikan gelas,
kayu dan logam di bidang industri bangunan dan digunakan juga sebagai pelapis
dan serat untuk tekstil (Amstead, 1993).
Nama plastik mewakili ribuan bahan yang berbeda sifat fisis, mekanis, dan
kimia. Secara garis besar plastik dapat digolongkan menjadi dua golongan besar,
yakni plastik yang bersifat thermoplastic dan yang bersifat thermoset.
Thermoplastic dapat dibentuk kembali dengan mudah dan diproses menjadi
bentuk lain, sedangkan jenis thermoset bila telah mengeras tidak dapat dilunakkan
Universitas Sumatera Utara
kembali. Plastik yang paling umum
digunakan dalam kehidupan sehari-hari
adalah dalam bentuk thermoplastic (Setyawati, 2003).
Menurut Amstead (1993), pada waktu pemberian bentuknya plastik
termoseting memerlukan panas dengan atau tanpa tekanan dan menghasilkan
produk yang tetap keras. Mula-mula panas yang diberikan melunakkan bahan
plastiknya, akan tetapi panas tambahan atau bahan kimia khusus akan
menimbulkan perubahan kimiawi yang disebut polimerisasi dan sesudah itu
plastik tidak dapat dilunakkan lagi. Polimerisasi adalah suatu proses kimia yang
menghasilkan susunan baru dengan berat molekul yang lebih besar dari bahan
semula. Sedangkan bahan termoplastik tidak mengalami perubahan dalam
susunan kimia sewaktu dicetak dan tidak akan menjadi keras meskipun ditekan
dan dipanaskan. Jenis plastik ini tetap lunak pada suhu yang tinggi dan baru
mengeras ketika didinginkan. Selain itu termoplastik dapat dicairkan kembali
berulang-ulang dengan pemanasan kembali.
Sedangkan Hartomo et.al. (1992) mengatakan bahwa plastik termoset
biasanya tak larut dalam pelarut namun pelarut tertentu membuatnya mekar
(mengembang), namun plastik termoplastik melarut pada pelarut tertentu, yang
amorf larut, yang kristal larut pada suhu tunggi.
Berikut adalah contoh-contoh bahan dari masing-masing golongan plastik
di atas menurut Amstead (1993) :
1. Plastik Thermosetting :
• Phenol, dibuat dengan mereaksikan phenol dengan formaldehida.
Universitas Sumatera Utara
• Resin Amino, resin yang terpenting adalah formaldehida-urea dan
formaldehida-melamin, dipasarkan dalam bentuk serbuk untuk dicetak atau
dalam betuk larutan untuk perekat.
• Resin Furan, berasal dari pengolahan limbah pertanian seperti tongkol
jagung dan biji kapas.
• Epoksida, banyak diguakan untuk pengecoran, pelapisan dan perlindungan
bagian-bagian listrik, campuran cat dan perekat.
• Silikon, berbeda sekali dengan bahan plastik lainnya dengan bahan dasar
atom karbon.
2. Plastik Termoplastik :
• Selulosa, merupakan produk pengolahan khusus dari serat kapas dan kayu,
jenisnya seperti asetat-butirat selulosa dan etil selulosa.
• Polisteren, merupakan bahan pengganti karet yang baik untuk isolasi listrik.
• Polietilena, memiliki fleksibilitas pada suhu ruang dan suhu rendah, kedap
air, tahan terhadap zat kimia, dapat disambung dengan dipanaskan (dipatri)
dan dapat berwarna-warni.
• Polipropilen, memiliki sifat listrik yang baik, nilai kekuatan yang tinggi dan
sangat tahan terhadap suhu dan bahan-bahan kimia.
• Polisulfona, mempunyai sifat fisis dan daya tahan panas yang baik.
• Plastik ABS, merupakan campuran akriloniteril, butadien dan stirena. Bahan
ini sangat keras, fleksibel dan ulet.
• Poli-imida, bahan ini tahan terhadap panas hingga 4000C, mempunyai
koefisien gesekan yang rendah, daya tahan terhadap radiasi yang tinggi dan
sifat listrik yang baik.
Universitas Sumatera Utara
• Nilon (Poli-amida), digunakan sebagai serat tekstil atau filamen.
• Resin Aklirik, memiliki daya tembus cahaya yang sangat baik, mudah dibuat
dan tahan terhadap kelembaban, yang paling banyak digunakan ialah metalmetalrilat dengan nama dagang Lucite (duPont) dan Plexiglas (Rohm Haas),
yang banyak digunakan sebagai jendela pesawat terbang.
• Resin Vinil, terdiri dari polivinil-klorida (mempunyai daya tahan baik
terhadap pelarut dan tidak mudah terbakar), polivinil-butirat (jernih, liat dan
produk cetak yang fleksibel) dan poliviniliden-klorida (digunakan untuk
pengemasan makanan dan pipa).
• Karet Sintesis, dibuat oleh negara-negara industri yang tidak memiliki
sumber karet alamiah, karet sintesis yang telah dikenal adalah GR-S, nitril,
thiokol, neopren, butil dan karet silikon.
Polipropilena
Polipropilena (PP) adalah merupakan salah satu polimer termoplastik,
yang dibuat oleh industri kimia dan digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi
seperti, pembungkus makanan, bahan tekstil, barang-barang plastik dan berbagai
jenis barang bekas yang boleh digunakan lagi serta komponen-komponen
otomotif. Menurut Amstead (1993), polipropilena dapat dibentuk dengan berbagai
teknik termoplastik. Bahan ini memiliki sifat-sifat listrik yang baik, nilai impak
dan kekuatan yang tinggi, sangat tahan terhadap suhu dan bahan-bahan kimia.
Filament tunggal polipropilena dianyam menjadi tali/ tambang, jala dan tekstil.
Contoh produk lain adalah alat untuk peralatan rumah sakit dan laboratorium,
mainan anak-anak, koper, perabot, lembaran untuk pengemasan makanan, kotak
televisi dan isolasi listrik.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 1. Rumus Bangun Polipropilena
Bost (1980) dalam Syarief et.al. (1989), mengatakan bahwa sifat-sifat
utama polipropilena yaitu :
1. Ringan (kerapatan 0,90 g/ cm3), mudah dibentuk, tembus pandang dan jernih
dalam bentuk film.
2. Mempunyai kekuatan tarik yang lebih besar dari polietilena, pada suhu rendah
akan rapuh, dalam bentuk murni pada suhu -300C mudah pecah sehingga perlu
ditambah polietilena atau bahan lain untuk memperbaiki ketahanan terhadap
benturan.
3. Lebih kaku dari polietilena dan tidak gampang sobek sehingga lebih mudah
penanganannya.
4. Permeabilitas uap air redah, perrmeabilitas gas sedang.
5. Tahan terhadap suhu tinggi sampai dengan 1500C.
6. Titik leleh cukup tinggi pada suhu 1700C.
7. Tahan terhadap asam kuat, basa dan minyak, tidak terpengaruh oleh pelarut
pada suhu kamar kecuali HCl.
8. Pada suhu tinggi polipropilena akan bereaksi dengan benzene, siklena,
toluene, terpentin dan asam nitrat kuat.
Karakteristik polipropilena akan ditampilkan dalam tabel berikut :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1. Karakteristik Polipropilena
Deskripsi
Polipropilena
Kerapatan pada suhu 200C (g/ cm3)
0,90
Suhu melunak (0C)
149
0
Titik lebur ( C)
170
Kristalinitas (%)
60 – 70
Indeks fluiditas
0,2 – 2,5
MOE (x 104 kg/ cm2)
1,1 – 1,3
Tahanan volumetrik (ohm/ cm2)
1017
Konstanta dielektrik (60 – 108 cycles)
2,3
Permeabilitas gas
-
Nitrogen
4,4
Oksigen
23
Gas karbon
92
Uap air
600
Sumber : Bost (1980) dalam Syarief et.al. (1989)
Gambar 2. Kode Identitas Resin dari Polipropilena
Sampah ; Limbah Plastik menjadi Plastik Daur Ulang
Azwar (1990) mengatakan bahwa sampah adalah sebagian dari suatu yang
tidak terpakai, tidak disenangi atau sesuatu yang dibuang, umumnya berasal dari
kegiatan manusia dan bersifat padat. Pengertian dikemukakan oleh Hadiwijoto
(1983), sampah adalah sisa-sisa bahan yang telah mengalami perlakuan baik telah
diambil bagian utamanya, telah mengalami pengolahan dan sudah tidak
Universitas Sumatera Utara
bermanfaat, dari segi ekonomi sudah tidak ada harganya serta dari segi
lingkungan dapat menyebabkan pencemaran atau gangguan kelestarian alam.
Murtadho dan Gumbira (1988) membedakan sampah atas sampah organik
dan sampah anorganik. Sampah organik meliputi limbah padat semi basah berupa
bahan-bahan organik yang umumnya berasal dari limbah hasil pertanian. Sampah
ini memiliki sifat mudah terurai oleh mikroorgaisme dan mudah membusuk
karena memiliki rantai karbon relatif pendek. Sedangkan sampah anorganik
berupa sampah padat yang cukup kering dan sulit terurai oleh mikroorganisme
karena memilki rantai karbon yang panjang dan kompleks seperti kaca, besi,
plastik dan lain-lain.
Menurut Hadiwijoto (1983) kategori sumber penghasil sampah yang
sering digunakan adalah :
1. Sampah domestik, yaitu sampah yang berasal dari pemukiman.
2. Sampah komersial, yaitu sampah yang berasal dari lingkungan perdagangan
atau jasa komersial berupa toko, pasar, rumah makan dan kantor.
3. Sampah industri, yaitu sampah yang berasal dari suatu proses produksi.
4. Sampah yang berasal selain dari yang disebutkan di atas misalnya sampah dari
pepohonan, sapuan jalan dan bencana alam.
Seperti penjelasan di atas bahwa sampah adalah barang yang dianggap
tidak bermanfaat, namun kini sampah merupakan salah satu peluang besar
sebagian besar rakyat miskin Indonesia untuk tempat mencari nafkah. Mereka
mengumpulkan kembali apa yang dianggap sampah, seperti sampah plastik untuk
dijual dan kemudian akan didaur ulang.
Universitas Sumatera Utara
Seiring dengan perkembangan teknologi, kebutuhan akan plastik terus
meningkat. Data BPS tahun 1999 menunjukkan bahwa volume perdagangan
plastik impor Indonesia, terutama polipropilena (PP) pada tahun 1995 sebesar
136.122,7 ton sedangkan pada tahun 1999 sebesar 182.523,6 ton, sehingga dalam
kurun waktu tersebut terjadi peningkatan sebesar 34,15%. Jumlah tersebut
diperkirakan akan terus meningkat pada tahun-tahun selanjutnya. Sebagai
konsekuensinya, peningkatan limbah plastikpun tidak terelakkan. Menurut
Hartono (1998) komposisi sampah atau limbah plastik yang dibuang oleh setiap
rumah tangga adalah 9,3% dari total sampah rumah tangga. Di Jabotabek rata-rata
setiap pabrik menghasilkan satu ton limbah plastik setiap minggunya. Jumlah
tersebut akan terus bertambah, disebabkan sifat-sifat yang dimiliki plastik, antara
lain tidak dapat membusuk, tidak terurai secara alami, tidak dapat menyerap air,
maupun tidak dapat berkarat, dan pada akhirnya akhirnya menjadi masalah bagi
lingkungan (YBP, 1986).
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).
Universitas Sumatera Utara
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).
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
pemisahan tidak perlu dilakukan dengan peralatan canggih yang memerlukan
biaya tinggi. Kondisi ini memungkinkan berkembangnya industri daur ulang
plastik di Indonesia (Syafitrie, 2001).
Pemanfaatan pla