36
5.3.5 Keteguhan Geser, Kerusakan Kayu dan Rasio Delaminasi Kayu
Laminasi
Hasil pengujian keteguhan geser kayu laminasi dengan perekat berbahan dasar getah perca untuk uji kering, dan uji basah perendaman 6 jam dalam air
dingin, dan perendaman air pada suhu 60 ⁰C selama 3 jam disajikan pada
Gambar 5.4. Keteguhan geser rataan kayu laminasi pada uji kering Gambar 5.4 a, perendaman air dingin 6 jam Gambar 5.4b, dan perendaman air panas suhu
60 ⁰C Gambar 5.4c masing masing berkisar 13.54-48.76 kgcm
-2
, 10.23-23.79 kgcm
-2
, dan 5.60-18.30 kgcm
-2
. Dari semua kondisi pengujian, keteguhan geser paling besar diperoleh dengan menggunakan perekat berbahan getah perca
dengan kadar MAH 5 dan BPO 1 M2B3, sedangkan nilai terkecil pada kayu laminasi dengan perekat getah perca dengan kadar MAH 2.5 dan kadar
BPO 0.5 M1B1. Nilai keteguhan geser pada pengujian kering lebih tinggi daripada kodisi uji basah rendam air dingin dan rendam air panas suhu 60
⁰C, dan keteguhan geser pada kondisi uji setelah rendam air dingin selama 6 jam
lebih tinggi daripada kondisi uji setelah rendam air panas suhu 60 ⁰C.
Gambar 5.4 Keteguhan geser kayu laminasi pada berbagai variasi kadar aditif. a kondisi uji kering, b rendam air dingin selama 6 jam, c rendam
dalam air panas suhu 60 ⁰ C selama 3 jam
1 3
.5 4
3 3
.3 5
4 2
.0 1
3 6
.9 6
4 3
.1 4
7 .4
7 4
8 .7
6 4
3 .7
4 4
.4 7
4 4
.6 6
4 4
.4 9
4 1
.3 8
4 1
.1 5
10 20
30 40
50 60
K o
n tr
o l
M 1
B 1
M 1
B 2
M 1
B 3
M 2
B 1
M 2
B 2
M 2
B 3
M 3
B 1
M 3
B 2
M 3
B 3
M 4
B 1
M 4
B 2
M 4
B 3
K e
te g
u h
a n
g e
se r
k g
c m
-2
Perlakuan variasi kadar adit if
1 .2
3 1
3 .4
4 1
6 .3
1 1
7 .3
3 2
.0 6
2 2
.3 5
2 3
.7 9
1 7
.7 1
9 .6
4 2
1 .7
8 1
6 .0
4 1
8 .1
9 1
5 .8
1 10
20 30
40 50
60
K o
n tr
o l
M 1
B 1
M 1
B 2
M 1
B 3
M 2
B 1
M 2
B 2
M 2
B 3
M 3
B 1
M 3
B 2
M 3
B 3
M 4
B 1
M 4
B 2
M 4
B 3
K e
te g
u h
a n
g e
se r
k g
c m
-2
Perlakuan variasi kadar adit if
5 .6
1 .1
8 1
1 .7
8 1
2 .4
7 1
6 .6
6 1
7 .2
4 1
8 .3
1 3
.7 9
1 3
.8 1
5 .0
5 1
3 .6
4 1
3 .9
1 3
.3 1
10 20
30 40
50 60
K o
n tr
o l
M 1
B 1
M 1
B 2
M 1
B 3
M 2
B 1
M 2
B 2
M 2
B 3
M 3
B 1
M 3
B 2
M 3
B 3
M 4
B 1
M 4
B 2
M 4
B 3
K e
te g
u h
a n
g e
se r
k g
c m
-2
Perlakuan variasi kadar adit if
a
c b
37 Hasil analisis ragam keteguhan geser menunjukkan bahwa kadar MAH
dan kadar BPO pada modifikasi getah perca berpengaruh nyata terhadap nilai keteguhan geser kayu laminasi pada
α 0.05 untuk semua kondisi pengujian. Dari hasil uji duncan pada kondisi pengujian kering pada kadar BPO yang sama,
M2dengan M4 dan dengan M1 berbeda satu sama lain. Pada kadar MAH yang sama, B2 dengan B1 berbeda. Pada uji rendam air dingin 6 jam, untuk kadar BPO
yang sama, M2 dengan M3 dan dengan M4 dan M1 berbeda satu sama lainnya. Pada kadar MAH yang sama, B3 dan B2 berbeda dengan B1. Pada kondisi uji
rendam air panas, untuk kadar BPO yang sama, M2 dengan M3 dan M1 berbeda, sedangkan M3 dengan M4 tidak berbeda.
Nilai kerusakan kayu sebesar 0 tidak ada kerusakan pada kayu setelah pengujian. Perlakuan kadar MAH 2.5, 5, 7.5, 10 dan kadar BPO 0.5,
0.75 dan 1 pada modifikasi getah perca dengan rasio getah perca dengan toluena 22.5:77.5 pada berat labur perekat 300 gm
-2
menghasilkan kayu laminasi yang belum memenuhi standar JAS 234-2003 yang mensyaratkan keteguhan geser
minimum 54 kg cm
-2
. Hasil pengujian rasio delaminasi pada Gambar 5.5 menunjukkan bahwa
rasio delaminasi kayu laminasi pada variasi kadar MAH dan BPO berkisar 0- 1.08. Rasio delaminasi paling tinggi diperoleh dengan menggunakan perekat
dengan kadar MAH 2.5 dan kadar BPO 0.5. Secara umum, penggunaan kadar MAH lebih tinggi menurunkan nilai rasio delaminasi. Semakin kecil rasio
delaminasi maka performa kayu laminasi semakin baik. Rasio delaminasi kayu laminasi dengan perekat berbahan dasar getah perca dengan variasi kadar MAH
dan BPO telah memenuhi standar JAS 234-2003. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa pengunaan variasi kadar MAH dan kadar BPO tidak
berpengaruh nyata terhadap nilai rasio delaminasi pada
α 0.05.
Gambar 5.5 Rasio delaminasi kayu laminasi dengan perekat berbahan dasar getah perca pada berbagai variasi kadar aditif
Penggunaan kadar MAH sampai 5 meningkatkan nilai keteguhan geser kayu laminasi, keteguhan geser menurun dengan penggunaan kadar MAH yang
lebih tinggi 7.5 MAH dan 10 MAH. Dengan demikian peningkatan kadar MAH tidak selalu meningkatkan keteguhan geser kayu laminasi. Maldas dan
Kokta 1991a melaporkan pada komposit polistiren dengan BPO 1 , peningkatan MAH sampai batas tertentu 1 meningkatkan keteguhan tarik
.9 7
.6 3
.7 9
.2 2
.1 1
1 .0
8
1 2
3 4
5 6
M 1
B 1
M 1
B 2
M 1
B 3
M 2
B 1
M 2
B 2
M 2
B 3
M 3
B 1
M 3
B 2
M 3
B 3
M 4
B 1
M 4
B 2
M 4
B 3
G P
T
R a
si o
d e
la m
in a
si
Perlakuan variasi kadar adit if
38 komposit, peningkatan MAH yang lebih besar menurunkan nilai keteguhan tarik
komposit. Selanjutnya Maldas dan Kokta 1991b menyebutkan bahwa coupling agent berlebih pada interface mengganggu aksi coupling dan dapat bertindak
sebagai penghambat dibandingkan sebagai promotor adhesi. Menurut Han 1990, peningkatan kadar MAH meningkatkan keteguhan tarik komposit karena
meningkatnya formasi MAPP, namun demikian MAH berlebih dapat menurunkan keteguhan tarik komposit. Hal ini berkaitan dengan MAH yang
bersifat asam yang dapat mendegradasi bahan filler kayu, serta kemungkinan terjadinya reaksi MAH dengan aditif lain sehingga terjadi peningkatan bobot
molekul substitusi dalam komposit.
Secara umum peningkatan kadar BPO yang lebih tinggi sampai kadar 1 meningkatkan nilai keteguhan geser. Keteguhan geser kayu laminasi yang direkat
dengan perekat GPMB sedikit lebih tinggi daripada yang direkat dengan perekat GPM. Ini berkaitan dengan peran BPO, dimana peroksida memiliki peran
penting sebagai inisiator dan mekanisme degradasi radikal bebas Bremner Rudin 1993; Gaylord Mishra 1983. Han 1990 melaporkan bahwa kekuatan
tarik komposit polipropilen meningkat dengan meningkatnya kadar penginisiasi radikal, hasil yang maksimum pada kadar tertentu, dan menurun dengan
penambahan lebih lanjut. Maldas dan Kokta 1991a menyebutkan bahwa pada reaksi pencangkokan, konsentrasi peroksida biasanya antara 0.5-1
berdasarkan berat. Peroksida berlebih dapat memberikan pengaruh yang merugikan pada sifat mekanis komposit karena pemotongan rantai molekul
polimer dan selulosa terjadi jika peroksida berlebihan.
Modifikasi perekat berbahan dasar getah perca dengan variasi kadar MAH dan BPO meningkatkan keteguhan geser kayu laminasi untuk semua kondisi
pengujian. Peningkatan keteguhan geser kayu laminasi hingga 3.6 kali uji kering, 2.3 kali rendam air dingin, dan 3.3 kali rendam air panas dibandingkan
dengan GPT. Hal ini diduga berkaitan dengan adhesi yang terjadi antara kayu dengan perekat getah perca. Pada kayu laminasi dengan perekat berbahan getah
perca pada variasi kadar bahan aditif diduga tidak hanya adhesi mekanik tetapi terjadi adhesi spesifik yaitu terjadinya ikatan kimia antara gugus hidroksil kayu
dengan getah perca termodifikasi MAH. Febrianto 1999; 2001 melaporkan pada komposit karet trans-1,4-isoprena, ikatan kimia yang terjadi antara MTIR
dengan gugus OH kayu berupa esterifikasi. Terjadinya pencangkokan melalui esterifikasi antara MTIR dengan gugus OH kayu dapat memperbaiki sifat
komposit.
Coupling agent memainkan peran yang sangat penting dalam meningkatkan kompatibilitas dan kekuatan ikatan antara serat kayu yang bersifat polar dengan
termoplastik yang bersifat non-polar. Metode maleasi menggunakan MAH dilakukan untuk memodifikasi matriks polimer dengan keberadaan penginisiasi
radikal bebas Lu 2003. Perlakuan maleasi sangat meningkatkan kompatibilitas dan interfacial adhesion . Komposit yang diberi perlakuan MAPP dengan berat
molekul cukup dan persen MAH cangkok menunjukkan perbaikan sifat mekanis, interfacial adhesion, dan stabilitas termal Kim et al. 2006; Lu et al. 2002; Kord
2011.
39
5.4 Simpulan
Kategori