Kualitas Papan Komposit Plastik Dari Serbuk Kayu Campuran Dan Plastik Daur Ulang

KUALITAS PAPAN KOMPOSIT PLASTIK DARI SERBUK KAYU
CAMPURAN DAN PLASTIK DAUR ULANG

SKRIPSI

Oleh:

FAJAR CITRA GINTING
061203020/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN

DEPARTEMEN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2010

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN

Judul
Nama

NIM
Program Studi

: Kualitas Papan Komposit Plastik Dari Serbuk Kayu
Campuran Dan Plastik Daur Ulang
: Fajar Citra Ginting
: 061203020
: Teknologi Hasil Hutan

Disetujui o leh,
Ko misi Pembimbing

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

Irawati Azhar, S.Hut, M.Si.
Anggota

Mengetahui,

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

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
FAJAR CITRA GINTING: Quality of Wood Polymer Composite from Wood Flour
Mix and Recycled Plastic. Supervised by ARIF NURYAWAN and
IRAWATI AZHAR
Wood demand was increase while the forest as wood resources was
decrease. Therefore, the utilization of wood must be efficient, for example by
produce wood composite plastic made of recycle plastics (LDPE, PP, and PS) and
sawdust (soaked and not soaked at water). Research conducted at
University North Sumatra and the Bogor Institute of Agriculture AugustSeptember 2009. The purpose of this study is to evaluate quality of wood polymer
composite from wood flour mix and recycled plastic from low-density
polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), and polystyrene (PS).
Evaluation of physical and mechanical properties based on JIS A 59082003, and the results showed: 1). Density value range was 0.882-0.942 g/cm3
2). Moisture content value range was 0.42-1.47% 3). Water absorption value of
2 and 24 hours range were 0.48-5.18% and 1.11-5.92% 4). Thickness swelling
value of 2 and 24 hours range were 1.25-7.67% and 2.05-10.2% 5). Modulus of

rupture value (MOR) range were 90.6-144.63 kg/cm2 6). Modulus of elasticity
value (MOE) range was 0.51-2.71 x 104 kg/cm27). Screw holding power value
range was 77.53-194.63 kg. In general physical and mechanical properties of
wood polymer composite met the criteria of JIS A 5908-2003.
Key words:

Wood plastic composite, wood flour, recycled plastic,
low-density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), and
polystyrene (PS).

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
FAJAR CITRA GINTING: Kualitas Papan Plastik Komposit Dari Serbuk Kayu
Campuran dan Plastik Daur Ulang. Dibimbing oleh ARIF NURYAWAN dan
IRAWATI AZHAR
Kebutuhan kayu yang terus meningkat dan potensi hutan yang terus
berkurang menuntut penggunaan kayu secara efisien dan bijaksana, yaitu dengan
membuat papan plastik komposit dari variasi jenis plastik low-density
polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), dan polystyrene (PS) daur ulang dan

limbah serbuk kayu yang direndam dan tidak direndam. Penelitian dilakukan di
Universitas Sumatera Utara dan Institut Pertanian Bogor pada Agustus-September
2009. Tujuan dari penelitian ini adalah Mengevaluasi kualitas papan plastik
komposit dari limbah serbuk kayu dan plastik daur ulang jenis Low-Density
Polyethylene (LDPE), Polypropylene (PP), dan Polystyrene (PS).
Pengujian pada sifat fisis dan mekanis berdasarkan pada standar JIS A
5908-2003, dan hasilnya menunjukkan: 1). Nilai kerapatan berkisar antara 0,8820,942 g/cm3 2). Nilai kadar air berkisar antara 0,42-1,47% 3). Nilai daya serap air
2 dan 24 jam berkisar antara 0,48-5,18% dan 1,11-5,92% 4). Nilai pengembangan
tebal 2 dan 24 jam berkisar antara 1,25-7,67% dan 2,05-10,2% 5). Nilai keteguhan
patah (MOR) berkisar antara 90,6-144,63 kg/cm2 6). Nilai keteguhan lentur
(MOE) berkisar antara 0,51-2,71 x 104 kg/cm2 7). Nilai kuat pegang sekrup
berkisar antara 77,53-194,63 kg. Secara umum sifat fisis dan mekanis papan
komposit plastik sesuai dengan standar JIS A 5908-2003.
Kata kunci : Papan plastik komposit, serbuk kayu, plastik daur ulang, lowdensity polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), dan polystyrene
(PS).

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Lubuk Pakam-Sumatera Utara pada tanggal 13 Mei

1988 dari Ayah K. A. Ginting dan Ibu N. br. Barus. Penulis merupakan anak
pertama dari empat bersaudara.
Pendidikan formal yang ditempuh selama ini:
1.

Pendidikan Dasar di SD INPRES 105324, lulus tahun 2000

2.

Pendidikan Lanjutan di SLTPN 2 Tg. Morawa, lulus tahun 2003

3.

Pendidikan Menengah di SMAN 1 Lubuk Pakam, lulus tahun 2006

4.

Tahun 2006 lulus ujian Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB)
diterima pada Program Studi Teknologi Hasil Hutan Departemen Kehutanan
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten Praktikum

Penggergajian Kayu. Penulis melaksanakan Praktik Pengenalan Pengo laha n
Hutan (P3H) di Hutan Tangkahan dan Hutan Mangrove Pulau Sembilan
Kabupaten Langkat. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapang (PKL) di HTI
PT. Finnantara Intiga Unit Sintang Kalimantan Barat.
Pada akhir kuliah, penulis melaksanakan penelitian dengan judul ”K
Kualitas
Papan Ko mposit Plastik Dari Serbuk Kayu Campuran Dan Plast ik Daur Ulang”.
Penelitian penulis dilaksanakan di bawah bimbingan Bapak Arif Nuryawan S.Hut,
M.Si dan Irawati Azhar, S.Hut, M.Si.

Universitas Sumatera Utara

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

Serbuk Kayu Campuran Dan Plast ik Daur Ulang”.
Terima kasih penulis sampaikan kepada komisi pembimbing saya
Bapak Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si (k
ketua) dan Ibu Irawat i Azhar, S.Hut, M.Si
(aanggota) yang telah memberikan arahan dan bantuannya kepada penulis dalam
menyelesaikan penulisan hasil penelitian ini. Di samping itu penghargaan penulis
sampaikan kepada semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam
pembuatan hasil penelitian ini.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan hasil
penelitian ini, untuk itu penulis juga menerima saran dan kritik yang membangun
dari pembaca.
Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat. Terima kasih.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
ABSTRACT.................................................................................................. i
ABSTRAK................................................................................................... ii

RIWAYAT HIDUP ..................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ................................................................................. iv
DAFTAR ISI ............................................................................................... v
DAFTAR TABEL ....................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................
Tujuan Penelit ian ....................................................................................
Manfaat Penelit ian ..................................................................................
Hipotesis Penelit ian.................................................................................

1
2
2
3

TINJAUAN PUSTAKA
Pemanfaatan Limbah Kayu dan Plast ik Sebagai Papan Plast ik Ko mposit
Limbah Serbuk Kayu ..............................................................................

Serbuk Kayu Sebagai Filler ....................................................................
Limbah Plast ik ........................................................................................
Sejarah Singkat Plast ik ............................................................................
Pengert ian dan Penggo longan Plast ik ......................................................
Bahan Baku Plastik Thermoplastik ..........................................................
Pengelo laan Limbah Plast ik Dengan Metode Recycle (Daur Ulang) ........
Plast ik Daur Ulang Sebagai Matriks ........................................................

4
5
5
7
8
8
10
12
13

METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelit ian ..................................................................

Bahan dan Alat Penelit ian .......................................................................
Rancangan Penelit ian ..............................................................................
Prosedur Penelit ian .................................................................................
Persiapan bahan baku ........................................................................
Persiapan serbuk kayu sebagai filler............................................
Persiapan plast ik LDPE,PP, dan PS daur ulang sebagai matriks ..
Ko mposisi kebutuhan bahan baku papan plast ik .........................
Proses pembuatan papan plast ik ........................................................
Proses pencampuran ...................................................................
Pengempaan ...............................................................................
Pengkondisian ............................................................................

15
15
16
17
17
17
19
19

19
19
20
20

Universitas Sumatera Utara

Pemotongan contoh uji ......................................................................
Pengujian sifat fisis ...........................................................................
Kerapatan ...................................................................................
Kadar air (KA)............................................................................
Daya serap air .............................................................................
Pengembangan tebal ...................................................................
Pengujian sifat mekanis .....................................................................
Keteguhan lentur (modulus of elasticity) .....................................
Keteguhan patah (modulus of rupture) ........................................
Kuat pegang sekrup (scre w holding power).................................
Proses pengujian kualitas ........................................................................

21
22
22
22
23
23
23
23
24
25
26

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

28
28
31
33
35
38
38
39
41
42

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ............................................................................................. 43
Saran ....................................................................................................... 43
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 44

Universitas Sumatera Utara

DAF T AR T AB E L
Halaman
1.
2.
3.

Temperatur leleh proses termoplastik ......................................................
Ko mposisi kebutuhan bahan baku papan plast ik ......................................
Sifat fisis dan mekanis papan komposit dengan standar JIS A
5908 : 2003 .............................................................................................

12
19
26

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.

Serbuk kayu gergajian ............................................................................
Plast ik daur ulang jenis: (a) LDPE; (b) PP; dan (c) PS ............................
Diagram alur proses persiapan serbuk kayu ............................................
Pola pemotongan contoh uji ...................................................................
Pengukuran dimensi papan plast ik..........................................................
Cara pembebanan pengujian MOE dan MOR..........................................
Posisi sekrup pada pengujian kuat pegang sekrup ...................................
Diagram alur proses pembuatan papan plast ik ........................................
a) Papan plast ik ko mposit PS, (b) papan plastik ko mposit LDPE,
(c) papan plast ik komposit PP ...............................................................
Grafik nilai kerapatan komposit plast ik ..................................................
Grafik nilai kadar air komposit plast ik....................................................
Grafik nilai daya serap air komposit plastik dengan perendaman 2 jam ..
Grafik nilai daya serap air komposit plastik dengan perendaman 24 jam
Grafik nilai pengembangan tebal ko mposit plast ik dengan perendaman
2 jam ......................................................................................................
Grafik nilai pengembangan tebal ko mposit plast ik dengan perendaman
24 jam ....................................................................................................
Grafik modulus of rupture (MOR) komposit plastik ...............................
Grafik nilai modulus of elasticity (MOE) papan plastik ko mposit ...........
Grafik rerata nilai kuat pegang sekrup pada papan plastik ko mposit .......

5
11
18
21
22
25
25
27
28
29
31
33
34
36
36
38
40
41

Universitas Sumatera Utara

DAF T AR L AM P I RAN
Halaman
1. Kebutuhan bahan baku papan komposit plast ik ...................................... 48
2. Data hasil pengukuran dan perhitungan kerapatan .................................. 48
3. Analisis sidik ragam kerapatan ............................................................... 48
4. Data hasil pengukuran dan perhitungan kadar air ................................... 49
5. Analisis sidik ragam kadar air ................................................................ 49
6. Hasil uji duncan kadar air ....................................................................... 49
7. Data hasil pengukuran dan perhitungan daya serap air selama 2 jam ...... 50
8. Analisis sidik ragam daya serap air selama 2 jam ................................... 50
9. Hasil uji duncan daya serap air selama 2 jam.......................................... 50
10. Data hasil pengukuran dan perhitungan daya serap air selama 24 jam .... 51
11. Analisis sidik ragam daya serap air selama 24 jam ................................. 51
12. Hasil uji duncan daya serap air selama 24 jam ........................................ 51
13. Data hasil pengukuran dan perhitungan pengembangan tebal 2 jam........ 52
14. Analisis sidik ragam pengembangan tebal selama 2 jam ......................... 52
15. Data hasil pengukuran dan perhitungan pengembangan tebal 24 jam ...... 53
16. Analisis sidik ragam pengembangan tebal selama 24 jam ....................... 53
17. Data hasil pengukuran dan perhitungan MOE ........................................ 54
18. Analisis sidik ragam MOE ..................................................................... 54
19. Hasil uji duncan MOE ............................................................................ 54
20. Data hasil pengukuran dan perhitungan MOR ........................................ 55
21. Analisis sidik ragam MOR ..................................................................... 55
22. Data hasil pengukuran dan perhitungan keteguhan rekat internal (IB) .... 56
23. Analisis sidik ragam keteguhan rekat internal (IB) ................................. 56
24. Data hasil pengukuran dan perhitungan kuat pegang sekrup ................... 56
25. Analisis sidik ragam kuat pegang sekrup ................................................ 57
26. Hasil uji duncan kuat pegang sekrup ...................................................... 57
27. Peringkat perlakuan terbaik pada seluruh pengujia n ............................... 57

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
FAJAR CITRA GINTING: Quality of Wood Polymer Composite from Wood Flour
Mix and Recycled Plastic. Supervised by ARIF NURYAWAN and
IRAWATI AZHAR
Wood demand was increase while the forest as wood resources was
decrease. Therefore, the utilization of wood must be efficient, for example by
produce wood composite plastic made of recycle plastics (LDPE, PP, and PS) and
sawdust (soaked and not soaked at water). Research conducted at
University North Sumatra and the Bogor Institute of Agriculture AugustSeptember 2009. The purpose of this study is to evaluate quality of wood polymer
composite from wood flour mix and recycled plastic from low-density
polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), and polystyrene (PS).
Evaluation of physical and mechanical properties based on JIS A 59082003, and the results showed: 1). Density value range was 0.882-0.942 g/cm3
2). Moisture content value range was 0.42-1.47% 3). Water absorption value of
2 and 24 hours range were 0.48-5.18% and 1.11-5.92% 4). Thickness swelling
value of 2 and 24 hours range were 1.25-7.67% and 2.05-10.2% 5). Modulus of
rupture value (MOR) range were 90.6-144.63 kg/cm2 6). Modulus of elasticity
value (MOE) range was 0.51-2.71 x 104 kg/cm27). Screw holding power value
range was 77.53-194.63 kg. In general physical and mechanical properties of
wood polymer composite met the criteria of JIS A 5908-2003.
Key words:

Wood plastic composite, wood flour, recycled plastic,
low-density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), and
polystyrene (PS).

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
FAJAR CITRA GINTING: Kualitas Papan Plastik Komposit Dari Serbuk Kayu
Campuran dan Plastik Daur Ulang. Dibimbing oleh ARIF NURYAWAN dan
IRAWATI AZHAR
Kebutuhan kayu yang terus meningkat dan potensi hutan yang terus
berkurang menuntut penggunaan kayu secara efisien dan bijaksana, yaitu dengan
membuat papan plastik komposit dari variasi jenis plastik low-density
polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), dan polystyrene (PS) daur ulang dan
limbah serbuk kayu yang direndam dan tidak direndam. Penelitian dilakukan di
Universitas Sumatera Utara dan Institut Pertanian Bogor pada Agustus-September
2009. Tujuan dari penelitian ini adalah Mengevaluasi kualitas papan plastik
komposit dari limbah serbuk kayu dan plastik daur ulang jenis Low-Density
Polyethylene (LDPE), Polypropylene (PP), dan Polystyrene (PS).
Pengujian pada sifat fisis dan mekanis berdasarkan pada standar JIS A
5908-2003, dan hasilnya menunjukkan: 1). Nilai kerapatan berkisar antara 0,8820,942 g/cm3 2). Nilai kadar air berkisar antara 0,42-1,47% 3). Nilai daya serap air
2 dan 24 jam berkisar antara 0,48-5,18% dan 1,11-5,92% 4). Nilai pengembangan
tebal 2 dan 24 jam berkisar antara 1,25-7,67% dan 2,05-10,2% 5). Nilai keteguhan
patah (MOR) berkisar antara 90,6-144,63 kg/cm2 6). Nilai keteguhan lentur
(MOE) berkisar antara 0,51-2,71 x 104 kg/cm2 7). Nilai kuat pegang sekrup
berkisar antara 77,53-194,63 kg. Secara umum sifat fisis dan mekanis papan
komposit plastik sesuai dengan standar JIS A 5908-2003.
Kata kunci : Papan plastik komposit, serbuk kayu, plastik daur ulang, lowdensity polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), dan polystyrene
(PS).

Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Indonesia ialah salah satu negara terpadat penduduknya di dunia dengan
pertambahan sekitar 2,5% per tahun. Meningkatnya jumlah penduduk menyebabkan kebutuhan akan kayu bangunan (konstruksi) maupun untuk perabot rumah
tangga terus meningkat, bahkan diperkirakan lebih cepat dari pertambahan
penduduk itu sendiri. Pemanfaatan limbah kayu dan plastik sebagai bahan baku
papan komposit sampai saat ini belum mendapat perhatian serius di Indonesia.
Selain itu, limbah plastik menimbulkan persoalan tersendiri bagi lingkungan
karena bahan ini sangat sulit terdekomposisi. Jika kedua potensi limbah ini
digabungkan menjadi bahan baku pembuatan papan komposit, maka diharapkan
akan tercipta suatu produk papan komposit baru yang memiliki ketahanan
terhadap mikroorganisme perusak yang lebih tinggi dan memiliki stabilitas
dimensi yang lebih baik daripada produk panel kayu yang ada selama ini
(Massijaya et.al., 2008).
Pada umumnya kelemahan papan partikel sebagai bahan bangunan adalah
stabilitas dimensinya yang rendah sehingga kebanyakan dipakai sebagai interior.
Dalam rangka mengatasi kelemahan tersebut dilakukan beberapa pengembangan
penelitian dengan menggunakan matrix termoplastik seperti Polyprophylene (PP),
Polyethylene (PE) dan Polysthyrene (PS) yang merupakan resin termoplastik yang
biasa digunakan dalam kehidupan sehari-hari baik sebagai pembungkus maupun
komoditi lain (Iswanto, 2002).

Universitas Sumatera Utara

Salah satu metode yang diusulkan dalam memanfaatkan limbah pengolahan
serbuk kayu adalah membuat komposit kayu plastik dengan menggunakan plastik
Low-Density Polyethylene (LDPE), Polypropylene (PP), dan Polystyrene (PS)
daur ulang sebagai matriks dan serbuk gergaji campuran yang direndam dan tidak
direndam sebagai filler (pengisi). Perlakuan rendaman terhadap serbuk bertujuan
untuk menghilangkan zat-zat pati/ekstraktif yang terkandung dalam serbuk kayu
dan menghilangkan debu-debu yang terdapat pada serbuk sehingga dapat
diketahui bagaimana pengaruh terhadap kualitas antara setiap papan yang
dihasilkan. Sifat-sifat komposit kayu plastik tersebut sangat dipengaruhi oleh jenis
plastik daur ulang yang digunakan, sehingga perlu diteliti pengaruh jenis plastik
daur ulang khususnya plastik daur ulang dalam komposit kayu plastik terhadap
sifat fisis dan mekanisnya.
Atas dasar pemikiran-pemikiran tersebut, maka peneliti merasa perlu
untuk melakukan penelitian dengan judul “Kualitas Papan Komposit Plastik Dari
Serbuk Kayu Campuran Dan Plastik Daur Ulang”.

Tujuan Penelitian
Mengevaluasi kualitas papan plastik komposit dari limbah serbuk kayu
dan plastik daur ulang jenis Low-Density Polyethylene (LDPE), Polypropylene
(PP), dan Polystyrene (PS).

Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Hasil penelitian diharapkan menjadi suatu langkah dalam pemanfaatan serbuk
kayu dan limbah plastik daur ulang yang terdapat di lingkungan.

Universitas Sumatera Utara

2. Memberikan nilai tambah dan nilai ekonomis yang tinggi terhadap
pemanfaatan limbah serbuk kayu kayu dan plastik daur ulang sebagai papan
plastik komposit.
3. Membantu mengatasi persoalan pengolahan limbah kayu dan plastik bekas
yang dapat merusak lingkungan.

Hipotesis
Pengaruh jenis plastik daur ulang, serbuk kayu, serta interaksi keduanya
mempengaruhi sifat fisis dan mekanis papan plastik komposit.

Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA

Pemanfaatan Limbah Kayu dan Plastik Sebagai Papan Plastik Komposit
Komposit kayu merupakan istilah untuk menggambarkan setiap produk
yang terbuat dari lembaran atau potongan–potongan kecil kayu yang direkat
bersama-sama (Maloney,1996). Mengacu pada pengertian ini, komposit serbuk
kayu plastik adalah komposit yang terbuat dari plastik sebagai matriks dan serbuk
kayu sebagai pengisi (filler), yang mempunyai sifat gabungan keduanya.
Penambahan filler ke dalam matriks

bertujuan

mengurangi kerapatan,

meningkatkan kekakuan, dan mengurangi biaya per unit volume. Dari segi kayu,
dengan adanya matrik polimer di dalamnya maka kekuatan dan sifat fisiknya juga
akan meningkat (Febrianto, 1999).
Pembuatan komposit dengan menggunakan matriks dari plastik yang telah
didaur ulang, selain dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan kayu, juga dapat
mengurangi pembebanan lingkungan terhadap limbah plastik disamping
menghasilkan produk inovatif sebagai bahan bangunan pengganti kayu.
Keunggulan produk ini antara lain : biaya produksi lebih murah, bahan bakunya
melimpah, fleksibel dalam proses pembuatannya, kerapatannya rendah, lebih
bersifat biodegradable (dibanding plastik), memiliki sifat-sifat yang lebih baik
dibandingkan bahan baku asalnya, dapat diaplikasikan untuk berbagai keperluan,
serta bersifat dapat didaur ulang (recycleable). Beberapa contoh penggunaan
produk ini antara lain sebagai komponen interior kendaraan (mobil, kereta api,
pesawat terbang), perabot rumah tangga, maupun komponen bangunan (jendela,
pintu, dinding, lantai dan jembatan) (Febrianto, 1999: Youngquist, 1995).

Universitas Sumatera Utara

Limbah Serbuk Kayu
Adanya limbah serbuk kayu yang menimbulkan masalah penanganannya
yang selama ini dibiarkan membusuk, ditumpuk dan dibakar yang kesemuanya
berdampak negatif terhadap lingkungan sehingga penanggulangannya perlu
dipikirkan. Salah satu jalan yang dapat ditempuh adalah memanfaatkannya
menjadi produk yang bernilai tambah dengan teknologi aplikatif dan kerakyatan
sehingga hasilnya mudah disosialisasikan kepada masyarakat (Rusiman, 2008).

Gambar 1. Serbuk kayu gergajian

Serbuk Kayu Sebagai Filler
Filler ditambahkan ke dalam matriks dengan tujuan meningkatkan sifatsifat mekanis plastik melalui penyebaran tekanan yang efektif di antara serat dan
matriks. Selain itu penambahan filler akan mengurangi biaya di samping
memperbaiki beberapa sifat produknya (Han, 1990).
Serbuk kayu memiliki kelebihan sebagai filler bila dibandingkan dengan
filler mineral seperti mika, kalsium karbonat, dan talk yaitu temperatur proses
lebih rendah (kurang dari 400ºF) dengan demikian mengurangi biaya energi, dapat

Universitas Sumatera Utara

terdegradasi secara alami, berat jenisnya jauh lebih rendah, sehingga biaya per
volume lebih murah, gaya geseknya rendah sehingga tidak merusak peralatan
pada proses pembuatan, serta berasal dari sumber yang dapat diperbaharui
(Strak dan Berger, 1997).
Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam pemanfaatan serbuk kayu
sebagai filler dalam pembuatan komposit kayu plastik adalah jenis kayu, ukuran
serbuk serta nisbah antara serbuk kayu dan plastik. Hal lain yang perlu
diperhatikan adalah sifat dasar dari serbuk kayu itu sendiri. Kayu merupakan
bahan yang sebagian besar terdiri atas selulosa (40-50%), hemiselulosa (20-30%),
lignin (20-30%), dan sejumlah kecil bahan-bahan anorganik dan ekstraktif.
Karenanya kayu bersifat hidrofilik, kaku, serta dapat terdegradasi secara biologis.
Sifat-sifat tersebut menyebabkan kayu kurang sesuai bila digabungkan dengan
plastik, karena itu dalam pembuatan komposit kayu-plastik diperlukan bantuan
coupling agent (Setyawati, 2003).
Menurut Yusuf (2000) dalam Lubis (2009), suhu kempa optimum sangat
penting mengingat proses pengempaan panas dalam produksi papan komposit
merupakan salah satu kunci kualitas papan komposit yang dihasilkan.
Pengempaan papan komposit pada suhu di atas suhu optimum akan menyebabkan
papan komposit yang dihasilkan over matured sehingga bersifat getas dan
menyebabkan ikatan antar partikel menjadi tidak normal, demikian sebaliknya.
Pengempaan pada suhu di bawah suhu optimum menyebabkan perekat tidak
matang serta kemungkinan partikel plastik yang digunakan belum meleleh.
Pengempaan pada suhu optimum diharapkan menghasilkan kualitas rekatan yang

Universitas Sumatera Utara

baik antara partikel plastik dan partikel kayu. Pada umumnya semakin besar
tekanan kempa semakin padat lembaran papan yang dihasilkan.

Limbah Plastik
Plastik juga merupakan bahan anorganik buatan yang tersusun dari bahanbahan kimia yang cukup berbahaya bagi lingkungan. Limbah plastik ini sangatlah
sulit untuk diuraikan secara alami. Untuk menguraikan sampah plastik itu sendiri
membutuhkan kurang lebih 80 tahun agar dapat terdegradasi secara sempurna.
Oleh karena itu penggunaan bahan plastik dapat dikatakan tidak bersahabat
ataupun konservatif bagi lingkungan apabila digunakan tanpa menggunakan
batasan tertentu. Sedangkan di dalam kehidupan sehari-hari, khususnya kita yang
berada di Indonesia, penggunaan bahan plastik bisa kita temukan di hampir
seluruh aktivitas hidup kita. Padahal apabila kita sadar, kita mampu berbuat lebih
untuk hal ini yaitu dengan menggunakan kembali (reuse) kantung plastik yang
disimpan di rumah. Dengan demikian secara tidak langsung kita telah mengurangi
limbah plastik yang dapat terbuang percuma setelah digunakan (reduce). Atau
bahkan lebih bagus lagi jika kita dapat mendaur ulang plastik menjadi sesuatu
yang lebih berguna (recycle). Bayangkan saja jika kita berbelanja makanan di
warung tiga kali sehari berarti dalam satu bulan satu orang dapat menggunakan 90
kantung plastik yang seringkali dibuang begitu saja. Jika setengah penduduk
Indonesia melakukan hal itu maka akan terkumpul 90×125 juta=11250 juta
kantung plastik yang mencemari lingkungan. Berbeda jika kondisi berjalan
sebaliknya yaitu dengan penghematan kita dapat menekan hingga nyaris 90% dari
total sampah yang terbuang percuma. Namun fenomena yang terjadi adalah
penduduk Indonesia yang masih malu jika membawa kantung plastik kemana-

Universitas Sumatera Utara

mana. Untuk informasi saja bahwa di supermarket negara China, setiap
pengunjung diwajibkan membawa kantung plastik sendiri dan apabila tidak
membawa maka akan dikenakan biaya tambahan atas plastik yang dikeluarkan
pihak supermarket (Rahayu, 2009).

Sejarah Singkat Plastik

Plastik merupakan salah satu produk polimer. Industri plastik mulai
berkembang pada tahun 1968. Seorang Amerika yang bernama John Wesley Hyatt
menemukan cellulose nitrate yang terbentuk dari reaksi asam nitrat pada temperatur
dan tekanan tertentu. Percobaan ini menghasilkan zat yang dapat dicetak untuk
dibentuk. Ia menyebutnya dengan celluloid. Selanjutnya, seorang warganegara
Jerman, Adolph Spitteler, menemukan plastik dengan mencampur susu asam dengan
formaldehyde sehingga dihasilkan casein plastic. Pada tahun 1909, seorang Amerika
yang bernama Dr. Leo Baekeland mencoba untuk memproduksi resin sintetik dengan
mencampur phenol dengan formaldehyde pada kondisi tertentu sehingga dihasilkan
resin sintetik untuk pertama kalinya. Plastik baru ini dikenal dengan nama Bakelite.
Industri plastik baru berkembang dengan pesat sejak ditemukannya Bakelite
(Putra, 2010).

Pengertian dan Penggolongan Plastik
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,

Universitas Sumatera Utara

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
kembali. Plastik yang paling umum

digunakan dalam kehidupan sehari-hari

adalah dalam bentuk thermoplastic (Setyawati, 2003).
Menurut Amstead (1993), pada waktu pemberian bentuknya plastik
thermoset 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

Universitas Sumatera Utara

(mengembang), namun plastik termoplastik melarut pada pelarut tertentu, yang
amorf larut, yang kristal larut pada suhu tunggi.
Secara garis besar, plastik dapat dikelompokkan menjadi dua golongan,
yaitu: plastik thermoplast dan plastik thermoset. Plastik thermoplast adalah plastik
yang dapat dicetak berulang-ulang dengan adanya panas. Yang termasuk plastik
thermoplast antara lain : PE, PP, PS, ABS, SAN, nylon, PET, BPT, Polyacetal
(POM), PC dll. Sedangkan palstik thermoset adalah plastik yang apabila telah
mengalami kondisi tertentu tidak dapat dicetak kembali karena bangun
polimernya berbentuk jaringan tiga dimensi. Yang termasuk plastic thermoset
adalah: PU (Poly Urethene), UF (Urea Formaldehyde), MF (Melamine
Formaldehyde), polyester, epoksi dll (Mujiarto, 2005).

Bahan Baku Plastik Thermoplastik
Untuk mengetahui penggunaan plastik secara tepat, maka perlu diketahui
bahan baku yang digunakan :
a.

Polyethylene (PE) adalah polimer yang termasuk golongan polyolefins yang
dibuat dengan polimerisasi gas etilena (CH2=CH2), etilena dapat dibuat
dengan memberi gas hidrogen pada hasil fraksi minyak bumi, gas alam atau
asetilen. PE mempunyai berat molekul rata-rata 50.000 – 300.000 dan tahan
terhadap air, bahan kimia, tetapi pada suhu diatas 600C dapat bereaksi
dengan beberapa hidrokarbon organik dan tidak dipengaruhi oleh asam dan
basa kuat kecuali asam nitrat pada suhu tinggi. PE pada umumnya
diklasifikasikan atas tiga golongan, yaitu low density polyethylene (LDPE)
dengan kerapatan 0,910 g/cm3 paling banyak digunakan sebagai kantung dan
harganya yang murah, dan high density polyetylene (HDPE) dengan

Universitas Sumatera Utara

kerapatan 0,941 g/cm3 – 0,956 g/cm3 bersifat lebih kaku serta lebih tahan
terhadap suhu tinggi mencapai 1200C dan medium density polyethylene
(MDPE) dengan kerapatan 0,926 g/cm3- 0,940 g/cm3
b..

Polypropylene (PP), bahan ini bersifat lebih kaku, memiliki kekuatan tarik
dan kejernihan yang lebih baik daripada polyethylene dan juga permeabilitas
uap air rendah. Titik leleh polypropylene cukup tinggi yaitu 1670C dan
sukar untuk direkatkan dengan panas dibandingkan dengan polyethylene.
Bahan ini banyak digunakan untuk karung plastik.

c.

Polystyrene (PS), bahan ini dibuat dari minyak bumi dengan jalan
polimerisasi styren. PS banyak digunakan sebagai pembungkus karena
jernih dan mengkilap dengan titik leleh yang tidak tinggi yaitu 560C
sehingga tidak dapat digunakan untuk produk yang memerlukan pemanasan
tinggi, disamping itu PS sukar direkatkan dengan panas. PS banyak
digunakan untuk pengemasan buah-buahan, sayuran, daging, susu, yoghurt
dan lain sebagainya (Birley et al, 1988 dalam Yusuf, 2000).

(a)

(b)
(c)
Gambar 2. Plast ik daur ulang jenis: (a) LDPE; (b) PP; dan (c) PS

Universitas Sumatera Utara

Tabel 1. Temperatur leleh proses termoplast ik
Material
ABS
Acetal
Acrylic
Nylon
Poly Carbonat
LDPE
HDPE
PP
PS
PVC

Processing Temperature Rate
o
C
180 - 240
185 –225
180 – 250
260 – 290
280 – 310
160 – 240
200 – 280
200 – 300
180 – 260
160 - 180

o

F
356 – 464
365 – 437
356 – 482
500 – 554
536 - 590
320 – 464
392 – 536
392 – 572
356 – 500
320 – 365

Sumber: Mujiarto (2005).

Pengelolaan Limbah Plastik Dengan Metode Recycle (Daur Ulang)
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
(Syahfitrie, 2001 dalam Macklin, 2009).
Pemanfaatan limbah plastik dengan cara daur ulang umumnya dilakukan
oleh industri. Secara umum terdapat empat persyaratan agar suatu limbah plastik
dapat diproses oleh suatu industri, antara lain limbah harus dalam bentuk tertentu
sesuai kebutuhan (biji, pellet, serbuk, pecahan), limbah harus homogen, tidak
terkontaminasi, serta diupayakan tidak teroksidasi. Untuk mengatasi masalah
tersebut, sebelum digunakan limbah plastik diproses melalui tahapan sederhana,
yaitu pemisahan, pemotongan, pencucian, dan penghilangan zat-zat seperti besi
dan sebagainya (Sasse et al.,1995 dalam Macklin, 2009).

Universitas Sumatera Utara

Pemanfaatan plastik daur ulang dalam pembuatan kembali barang-barang
plastik telah berkembang pesat. Hampir seluruh jenis limbah plastik (80%) dapat
diproses kembali menjadi barang semula walaupun harus dilakukan pencampuran
dengan

bahan

baku

baru

dan

additive

untuk

meningkatkan

kualitas

(Syahfitrie, 2001). Menurut Hartono (1998) empat jenis limbah plastik yang
populer dan laku di pasaran yaitu polietilena (PE), high density polyethylene
(HDPE), polipropilena (PP), dan asoi.

Plastik Daur Ulang Sebagai Matriks
Di Indonesia, plastik daur ulang sebagian besar dimanfaatkan kembali
sebagai produk semula dengan kualitas yang rendah. Pemanfaatan plastik daur
ulang sebagai bahan konstruksi masih sangat jarang ditemui. Pada tahun 1980-an,
di Inggris dan Italia plastik daur ulang digunakan untuk membuat tiang telepon
sebagai pengganti tiang kayu atau besi. Di Swedia plastik daur ulang
dimanfaatkan sebagai bata plastik untuk pembuatan bangunan bertingkat, karena
ringan serta lebih kuat dibandingkan bata yang umum dipakai (Setyawati, 2003).
Pemanfaatan plastik daur ulang dalam bidang komposit kayu di Indonesia
masih terbatas pada tahap penelitian. Ada dua strategi dalam pembuatan komposit
kayu dengan memanfaatkan plastik, pertama plastik dijadikan sebagai binder
sedangkan kayu sebagai komponen utama; kedua kayu dijadikan bahan pengisi /
filler dan plastik sebagai matriksnya. Penelitian mengenai pemanfaatan plastik
polipropilena daur ulang sebagai substitusi perekat termoset dalam pembuatan
papan partikel telah dilakukan oleh Febrianto, dkk., (2001). Produk papan partikel
yang dihasilkan memiliki stabilitas dimensi dan kekuatan mekanis yang tinggi
dibandingkan dengan papan partikel konvensional. Penelitian plastik daur ulang

Universitas Sumatera Utara

sebagai matriks komposit kayu plastik dilakukan Setyawati (2003) dan
Sulaeman (2003) dengan menggunakan plastik polipropilena daur ulang. Dalam
pembuatan komposit kayu plastik daur ulang, beberapa polimer termoplastik
dapat digunakan sebagai matriks, tetapi dibatasi oleh rendahnya temperatur
permulaan dan pemanasan dekomposisi kayu (± 200°C).

Universitas Sumatera Utara

METODE PENELITIAN

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

Bahan dan Alat Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah kayu
berupa serbuk kayu gergajian rendaman dan tidak direndam. Plastik daur ulang
berupa plastik cacah jenis Low-Density Polyethylene (LDPE), Polypropylene
(PP), dan Polystyrene (PS).
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah ember sebagai wadah
rendaman serbuk kayu, kantong plastik ukuran 20 kg sebagai wadah serbuk kayu,
saringan ukuran 40 mesh untuk menyaring serbuk kayu, kaliper untuk pengukuran
dimensi, neraca analitik untuk mendapatkan berat contoh uji, oven untuk
pengeringan bahan baku dan contoh uji dalam pengujian sifat fisis, plat besi dan
bingkai besi ukuran 25 cm x 20 cm x 1 cm untuk cetakan papan plastik,
alumunium foil untuk melapisi permukaan adonan papan plastik selama
pengempaan, mesin pengamplas untuk menghaluskan sisi-sisi tebal contoh uji,

Universitas Sumatera Utara

mesin hot press untuk mengempa papan, mesin bandsaw sebagai alat pemotong
contoh uji, stick sebagai penyangga sewaktu pengkondisian dan pengeringan, alat
Universal Testing Machine Instron untuk pengujian sifat mekanis, kamera sebagai
alat dokumentasi.

Rancangan Penelitian
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial
dengan dua faktor perlakuan yaitu:
1. Jenis plastik daur ulang yang digunakan
a. X1: Low-Density Polyethylene (LDPE)
b. X2: Polypropylene (PP)
c. X3: Polystyrene (PS)
2. Serbuk kayu yang digunakan
a. Y1: Serbuk Kayu Tidak direndam
b. Y2: Serbuk Kayu Direndam
Jadi sampel yang dihasilkan adalah sebanyak 6 sampel perlakuan, yaitu:
X1Y1,

X2Y1,

X3Y1,

X1Y2,

X2Y2,

X3Y2,

Dimana masing kombinasi perlakuan tersebut dilakukan sebanyak 3
ulangan. Dengan demikian jumlah sampel papan komposit yang didapatkan
adalah sebanyak 18 papan.
Model statistik yang digunakan adalah:
Yijk = µ +αi +βj+ (αβ)ij + ∑ijk

Universitas Sumatera Utara

Dimana:
Yijk = Nilai pengamatan jenis plastik daur ulang ke-i, dengan serbuk kayu ke-j,
pada ulangan ke-k
µ

= Rataan umum/nilai tengah

αi

= Pengaruh variasi jenis plastik daur ulang ke-i

βj

= Pengaruh variasi serbuk kayu ke-j

(αβ)ij= Pengaruh interaksi antara jenis plastik daur ulang ke-i dengan serbuk
kayu ke-j
∑ijk = Pengaruh acak (galad) percobaan jenis plastik daur ulang ke-i dengan
serbuk kayu ke-j serta pada ulangan ke-k
Untuk mengetahui pengaruh dari perlakuan-perlakuan yang dicoba,
dilakukan analisis keragaman dengan kriteria uji jika F hitung ≤ F tabel maka H0
memberikan pengaruh yang nyata, sedangkan apabila F hitung > F tabel maka H0
memberikan pengaruh yang tidak nyata.
Untuk mengetahui taraf perlakuan yang berpengaruh di antara faktor
perlakuan maka dilanjutkan dengan menggunakan Uji Wilayah Berganda Duncan
(Duncan Multiple Range Test) dengan tingkat kepercayaan 95 %.

Prosedur Penelitian
Persiapan Bahan Baku
Persiapan serbuk kayu sebagai filler
Pengumpulan limbah kayu berupa serbuk kayu gergajian yang didapat dari
industri penggergajian dan belum dapat diketahui spesies karena merupakan
serbuk kayu campuran. Serbuk kayu sebagai filler yang diperlukan berupa serbuk

Universitas Sumatera Utara

kayu yang diberi perlakuan direndam dan tidak direndam dengan kriteria sebagai
berikut:
1.

Untuk memperoleh serbuk kayu rendaman maka serbuk kayu direndam
selama 3 hari dengan penggantian air sebanyak 1 kali sehari. Serbuk kayu
direndam dengan tujuan untuk melarutkan zat-zat ekstraktif terutama pati
yang terkandung dalam partikel serbuk kayu sehingga kadar zat ekstraktifnya
dapat berkurang.

2.

Untuk serbuk kayu tidak direndam maka serbuk kayu tidak direndam atau
langsung diproses untuk dijadikan bahan baku papan plastik.
Kemudian serbuk direndam dan tidak direndam dijemur sampai kondisi

kering udara hingga KA mencapai ± 5% dan selanjutnya disaring dengan saringan
ukuran 40 mesh. Alur kerja persiapan serbuk kayu sebagai filler disajikan pada
Gambar 3 berikut :

Gambar 3. Diagram alur proses persiapan serbuk kayu

Universitas Sumatera Utara

Persiapan plastik LDPE, PP, dan PS daur ulang sebagai matriks
Plastik daur ulang yang digunakan adalah yang berasal dari jenis plastik
Low-Density Polyethylene (LDPE), Polypropylene (PP), dan Polystyrene (PS).
Ketiga jenis plastik tersebut berupa plastik cacah atau berupa potongan-potongan
plastik yang telah dibersihkan terlebih dahulu sebelum diproses sebagai bahan
baku papan plastik.
Komposisi kebutuhan bahan baku papan plastik
Perbandingan antara komposisi campuran kayu dengan jenis plastik adalah
30 : 70, di mana berat kayu adalah 150g dan jenis plastik adalah 350g sehingga
total kebutuhan bahan baku untuk pembuatan satu papan plastik adalah 500g.
Perbandingan ini dibuat sesuai dengan hasil penelitian sebelumnya oleh Lubis,
et.al. (2009), di mana papan plastik yang dihasilkan pada komposisi komposisi
30 : 70 menghasilkan kualitas yang baik. Untuk komposisi kebutuhan baku papan
plastik disajikan pada Tabel 1.
Tabel 2. Ko mposisi kebutuhan bahan baku papan plastik
Jenis Plastik
LDPE
PP
PS

Perlakuan
Kadar Partikel (%)
Kadar Plastik (%)
30
70
30
70
30
70

Proses Pembuatan Papan Plastik
Proses pencampuran
Bahan baku serbuk kayu sebagai filler yang telah dikeringkan dalam oven
dicampur dengan plastik daur ulang LDPE cacah sebagai matriks. Kemudian
campuran tersebut selanjutnya dimasukkan ke dalam alat pencetak lembaran yang
berukuran 25 cm x 20 cm x 1 cm dan ditekan hingga adonan menjadi padat dan

Universitas Sumatera Utara

tercampur merata, selanjutnya permukaannya dilapisi dengan alumunium foil agar
permukaan papan plastik yang dihasilkan lebih baik ketika produk papan plastik
akan dikeluarkan dari cetakan kempa. Untuk plastik daur ulang cacah jenis PP dan
PS sebagai matriks yaitu sama seperti proses pencampuran di atas namun hanya
jenis matriksnya saja yang diganti dengan matriks jenis PP dan PS.

Pengempaan
Setelah dicetak ke dalam cetakan yang berukuran 25 cm x 20 cm x 1 cm,
selanjutnya cetakan dimasukkan ke dalam mesin hot press pada suhu ± 155º

C

pada LDPE, ± 175ºC pada PP,dan 185 ºC pada PS dengan tekanan masing-masing
sebesar 30 kg/cm2. Dimana pemberian tekanan pada pengempaan dilakukan
dengan dua tahapan yaitu pada 15 menit pertama, papan tidak diberi tekanan
namun hanya diberikan suhu dengan tujuan untuk melelehkan adonan, kemudian
pada menit selanjutnya (menit ke-16) sampai menit ke-45, papan kemudian diberi
tekanan. Berkaitan dengan suhu yang ditentukan pada pengempaan didasarkan
pada percobaan pendahuluan dengan beberapa kali ulangan yaitu pada LDPE suhu
pada beberapa ulangan adalah 125 ºC, 150 ºC, 155 ºC. Pada daur ulang PP suhu
yang dilakukan adalah 150 ºC, 170 ºC, 175 ºC. Pada daur ulang PS suhu yang
dilakukan pada proses pengempaan adalah 150 ºC, 175 ºC, 185 ºC. Sehingga dari
beberapa kali ulangan maka suhu yang digunakan pada daur ulang plastik yang
digunakan adalah pada suhu yang telah ditentukan seperti diatas.

Pengkondisian
Selanjutnya cetakan lembaran dikeluarkan dari cetakan kempa. Lembaran
yang masih dalam keadaan sangat panas dan sangat lunak dibiarkan sekitar ± 120

Universitas Sumatera Utara

menit agar terjadi pengerasan matriks dan mencegah terjadinya perubahan bentuk
dari lembaran yang masih dalam keadaan panas sebelum dikeluarkan dari klem
(ruang kempa). Selanjutnya dilakukan pengkondisian selama satu minggu untuk
melepaskan tegangan sisa dalam papan akibat pengempaan.

Pemotongan Contoh Uji
Pola dan ukuran contoh uji dapat dilihat pada Gambar 4 berikut ini :

Gambar 4. Pola Pemotongan Contoh Uji
Keterangan :
A : Contoh uji untuk kadar air dan kerapatan (10 cm x 10 cm x 1 cm)
B : Contoh uji untuk MOR dan MOE (20 cm x 5 cm x 1 cm)
C : Contoh uji untuk daya serap air dan pengembangan tebal (5 cm x 5 cm
x 1 cm)

Universitas Sumatera Utara

D : Contoh uji untuk kuat pegang sekrup (5 cm x 10 cm x 1 cm)
Pengujian Sifat Fisis
Kerapatan
Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara dan volume
kering udara. Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm ditimbang beratnya,
lalu diukur rata-rata panjang, lebar, dan tebalnya untuk menentukan volume
contoh uji. Titik pengukuran dimensi disajikan pada Gambar 5. Nilai kerapatan
papan plastik dihitung dengan rumus :
Kerapatan (g/cm3) =

Berat ( gram)
Volume (cm 3 )

Gambar 5. Pengukuran dimensi papan plast ik
Kadar air (KA)
Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm yang digunakan adalah bekas
contoh uji kerapatan. Kadar air papan plastik dihitung berdasarkan berat awal
(BA) dan berat kering tanur (BKT) selama 24 jam pada suhu 103 ± 2 °C. Nilai
kadar air papan plastik dihitung berdasarkan rumus :

Universitas Sumatera Utara

Kadar air (%) =

BA − BKT
x 100%
BKT

Daya serap air
Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm ditimbang berat awalnya (B1).
Kemudian direndam dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam, setelah itu
ditimbang beratnya (B2). Nilai daya serap air papan plastik dihitung berdasarkan
rumus :
Daya serap air (%) =

B2 − B1
x 100%
B1

Pengembangan tebal
Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm sama dengan contoh uji daya
serap air. Pengembangan tebal didasarkan pada tebal sebelum (T1) yang diukur
pada keempat sudut dan dirata-ratakan dalam kondisi kering udara dan tebal
setelah perendaman (T2) dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam. Nilai
pengembangan tebal papan plastik dihitung berdasarkan rumus :
Pengembangan tebal (%) =

T2 − T1
x 100%
T1

Pengujian Sifat Mekanis
Keteguhan lentur (modulus of elasticity)
Pengujian MOE dilakukan bersama-sama dengan pengujian keteguhan
patah (MOR) dengan memakai contoh uji yang sama. Contoh uji berukuran 20 cm
x 5 cm x 1 cm. Besarnya defleksi yang terjadi pada saat pengujian dicatat pada
setiap selang beban tertentu. Nilai MOE dihitung dengan rumus :

Universitas Sumatera Utara

Dimana :

∆P.L3
MOE =
4.∆Y .b.d 3

MOE : Modulus lentur (kg/cm2)
∆P

: Beban sebelum batas proporsi (kg)

L

: Jarak sangga (cm)

∆Y

: Lenturan pada beban (cm)

b

: Lebar contoh uji (cm)

d

: Tebal contoh uji (cm)

Keteguhan patah (modulus of rupture)
Contoh uji berukuran 20 cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian keteguhan patah
(MOR) dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine (UTM)
dengan menggunakan lebar bentang (jarak penyangga) 15 kali tebal nominal,
tetapi tidak kurang dari 15 cm. Nilai MOR dihitung dengan rumus :
Dimana :
3.P.L
MOR =
2.b.d 2

MOR : Modulus patah (kg/cm2)
P

: Beban m