1.4 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui apakah lignin isolat dari kayu kelapa sawit dapat
dimanfaatkan pada pembuatan poliuretan 2.
Untuk mengetahui karakterisasi poliuretan dengan menggunakan Fourier Transform-Infra Red FT-IR, analisa morfologi dengan Scanning Electron
Microscopy SEM, analisis termal dengan analisis termogravimetrik TGA dan uji sifat mekanik yang mencakup kekuatan tarik, dan perpanjangan
3. Untuk mengetahui pengaruh perbandingan antara lignin dan polipropilen
glikol PPG terhadap poliuretan yang dihasilkan
1.5 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan pada masyarakat bahwa lignin yang terdapat pada kayu kelapa sawit dapat dimanfaatkan sebagai bahan
baku pembuatan poliuretan. Sehingga penelitian ini diharapkan dapat menambah
wawasan, dan meningkatkan nilai tambah kayu kelapa sawit dalam bidang industri.
1.6 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ilmu Dasar FMIPA USU Medan, Laboratorium Terpadu USU untuk analisa sifat termal dengan TGA, LIPI Jakarta
untuk analisa morfologi dengan SEM, Laboratorium Polimer Teknik Kimia USU untuk analisa sifat mekanik, dan Laboratorium Kimia Organik UGM untuk analisa
gugus fungsi dengan FT-IR.
Universitas Sumatera Utara
1.7 Metodologi Penelitian
Penelitian ini berupa eksperimen laboratorium. Ada beberapa tahapan penelitian: Pertama adalah penyiapan kayu kelapa sawit yang kemudian diisolasi untuk
mendapatkan lignin. Kedua adalah pembuatan poliuretan yang dilakukan dengan mereaksikan lignin isolat kayu kelapa sawit dengan polipropilen glikol PPG,
Toluena diisosianat TDI dan disertai dengan penambahan katalis Ni . Kemudian ketiga adalah mengkarakterisasi poliuretan yang diperoleh dengan menggunakan FT-
IR, SEM, TGA dan uji sifat mekanik. Variabel yang digunakan adalah:
- Variabel tetap
Suhu 105
o
C Waktu menit
Toluena Diisosianat 20 gram Katalis Ni 5 tetes
- Variabel terikat
Analisa gugus fungsi dengan menggunakan Fourier Transform Infra Red FT- IR, analisa morfologi dengan Scanning Electron Microscopy SEM, analisis
termal dengan Thermogravimetry Analysis TGA dan analisa sifat mekanik.
- Variabel babas: Komposisi poliol dalam 10 gram,
Lignin 2
4 6
8 10
Polipropilen glikol 10
8 6
4 2
Universitas Sumatera Utara
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kelapa Sawit
Kelapa sawit termasuk kelas Angiospermae, orde Palmales, family Palmaceae, sub- famili Palminae, genus Elaeis dan beberapa spesies antara lain Elaeis guineensis Jack
dari Afrika, Elaeis melano cocca dan Elaeis odora dari Amerika Selatan Tim penulis PS, 1997. Kelapa sawit bukan tanaman asli Indonesia, namun dapat tumbuh
dan berkembang dengan baik. Perkebunannya dapat ditemukan antara lain di Sumatera Utara dan Aceh, produk olahannya yang berupa minyak sawit merupakan
salah satu komoditas yang handal.Risza, S. 1995
Untuk Indonesia saat ini, tanaman kelapa sawit memiliki arti penting bagi pembangunan perkebunan nasional. Selain dapat menciptakan kesempatan kerja yang
mengarah pada kesejahteraan masyarakat juga sebagai sumber devisa negara Fauzi, I.Y. 2003. Tumbuhan yang mengandung banyak serat dikenal sebagai
lignoselulosa yang merupakan sumber utama dari selulosa, hemiselulosa dan lignin. Lignoselulosa banyak terdapat pada kayu, sisa peninggalan perkebunan, tumbuhan
berair, rumput dan jenis tumbuhan lainnya Rowell et al, 2000. Tumbuhan dengan serat tinggi memiliki karakteristik dan struktur yang dapat digunakan dalam
pembuatan komposit, tekstil, dan pembuatan kertas. Dan dipakai untuk menghasilkan bahan bakar, bahan kimia, enzim, dan bahan makanan. Reddy dan Yang. 2000
2.2 Kayu Kelapa Sawit
Universitas Sumatera Utara
Komponen kimia dalam kayu mempunyai arti yang penting, karena menentukan kegunaan sesuatu jenis kayu. Selain itu, dengan mengetahuinya kita dapat
membedakan jenis-jenis kayu. Susunan kimia kayu dapat digunakan sebagai pengenal ketahanan kayu terhadap serangga dan makhluk hidup perusak kayu. Dan dapat pula
menentukan pengerjaan dari kayu sehingga didapat hasil yang maksimal. Dumanauw, J.F. 1992. Pohon kelapa sawit produktif sampai umur 25 tahun,
ketinggian 9 – 12 meter dan diameter 45 – 65 cm diukur dari permukaan tanah. Tomimura, 1992. Batang kelapa sawit tumbuh tegak lurus ke atas dan tidak
bercabang. Batang kelapa sawit berbentuk silinder, titik tumbuhnya terletak dipucuk batang, terbenam didalam tajuk. Batang kelapa sawit untuk beberapa tahun pada
umumnya masih terbungkus pelepah daun, sehingga lingkar batang menjadi lebih besar. Tinggi tanaman di alam bisa mencapai 30 m, tetapi yang ditanam di
perkebunan jarang sekali yang melebihi ketinggian 15-18 m.
Batang kelapa sawit yang sudah membusuk merupakan sarang bagi kumbang Oryctes rhinoceros dan penyakit ganoderma yang potensial menyerang tanaman
muda. Oleh karena itu pemilik sawit akan berusaha menyingkirkan batang kelapa sawit ini dengan berbagai cara. Salah satu cara yang paling mudah dan murah adalah
dengan membakarnya. Namun sejak ada larangan pemerintah, kegiatan pemusnahan limbah batang kelapa sawit dengan cara itu sangat jarang dilakukan. Akibatnya
batang kelapa sawit menjadi masalah bagi pemilik atau pengelola kebun sawit. Direktorat pengolahan hasil pertanian, 2006
Batang kelapa sawit memiliki jaringan parenkim dan serat vascular bundle. Kandungan parenkim meningkat sesuai dengan ketinggian pohon dan kedalamannya
sedangkan kerapatannya menurun. Kayu kelapa sawit segar kandungan air sangat tinggi, itulah sebabnya sukar diperoleh kestabilan dimensi yang baik. Kadar parenkim
yang tinggi menyebabkan rendahnya sifat mekanis pada kayu kelapa sawit karena kandungan air dan zat-zat ekstraktif lainnya mengisi pori-pori parenkim Prayitno.
1994 dan Tomimura. 1992. Apabila kayu dikeringkan selama pengolahannya, semua
Universitas Sumatera Utara
cairan dalam rongga sel dikeluarkan. Tetapi rongga sel selalu berisi sejumlah uap air. Banyaknya air yang tetap tinggal di dalam dinding-dinding sel suatu produk akhir
tergantung pada tingkat pengeringan selama pembuatan dan lingkungan tempat tinggal produk. Haygreen. J.G and Bowyer, J.L. 1996.
Kandungan serat kayu kelapa sawit merupakan komponen selulosa dan lignin, serat inilah sebagai pembangun kekerasan pada setiap kayu. Sebagian lignin juga
terdapat pada parenkim. Lignin bertindak sebagai perekat antar serat, sehingga terbentuk kekerasan dan kekuatan pada kayu Sukatik. 2006. Kayu kelapa sawit
mempunyai sifat sangat beragam dari bagian luar ke bagian pusat batang dan sedikit bervariasi dari bagian pangkal ke ujung batang. Pada bagian inti dari struktur dan
anatomi kayu kelapa sawit KKS yang paling dominan adalah jaringan dasar parenkim, sehingga memiliki kerapatan yang rendah. Pada daerah pinggir dekat kulit
penyusun utamanya adalah berkas pengangkut yang terselimuti oleh serabut berdinding tebal sehingga rapat massanya lebih tinggi. Di daerah bagian kayu yang
terdiri dari jaringan parenkim mengandung kadar air lebih tinggi dan menurun seiring persentase berkas pengangkut naik.Sujasman, A. 2009. Sifat kimia kayu kelapa
sawit mengandung komponen- komponen seperti holoselulosa, α-selulosa, lignin,
pentosan, abu, dan silika. Fengel, D and Wegener, G. 1995
Komposisi kelapa sawit dapat dilihat dari tabel 2.1 berikut: Kandungan
Zat ekstraktif Holoselulosa
α- selulosa Lignin
Abu 4.5
83.5 49.8
20.5 2.4
Tsoumis,1991
Universitas Sumatera Utara
Sifat dasar kayu kelapa sawit sangat berbeda dengan kayu lainnya dalam hal berat jenis, kadar air dan kembang susut. Hal ini disebabkan variasi struktur anatomi
kayu kelapa sawit sangat besar dan bagian pusatnya didominasi oleh sel pembuluh yang berdinding tebal Prayitno, T.A. 1994. Kayu monokotil seperti kayu kelapa
sawit mempunyai jaringan parenkim diantara bundel-bundel seratnya yang mula- mula dalam kayu segar masih mengandung air. Setelah pengeringan jaringan ini
membentuk pori yang cenderung menyerap cairan bersifat polar sejenis air. Oleh karena itu, perlu dilakukan modifikasi pengisian pori kayu dengan polimer agar
mampu meningkatkan stabilitas kayu dengan semakin banyaknya rongga-rongga sel kayu yang terisi bahan polimer.Purnama, K.O. 2009
Salah satu masalah serius dalam pemanfaatan batang sawit adalah sifat higroskopis yang berlebihan. Meskipun telah dikeringkan sehingga mencapai kadar
air kering tanur, kayu sawit dapat kembali menyerap uap air dari udara hingga mencapai kadar air lebih dari 20. Pada kondisi ini beberapa jenis jamur dapat
tumbuh subur baik pada permukaan maupun bagian dalam kayu sawit. Hal ini terutama berhubungan dengan karakteristik kimia kayu sawit yang memiliki
kandungan ekstraktif terutama pati yang lebih banyak dibandingkan kayu biasa. Batang berfungsi sebagai penyangga tajuk serta menyimpan dan mengangkut bahan
makanan. Secara ekonomis, batang kelapa sawit dapat dimanfaatkan sebagai bahan konstruksi, pulp bahan baku kertas, bahan kimia dan sebagai sumber energi. Tim
Penulis PS. 1997
Distribusi lignin secara kualitatif dan kuantitatif terdapat pada beberapa spesies dari tumbuhan berserat dalam bidang pertanian seperti jerami gandum, tebu,
padi, pepohonan, dan biji rami. Tetapi sangat di sayangkan, sedikitnya informasi bahwa lignin juga terdistribusi pada tumbuhan monokotil seperti kelapa sawit, daun
nenas, dan juga tandan pisang. Untuk semua tumbuhan berserat level tertinggi, lignin
Universitas Sumatera Utara
terdapat pada bagian tengah lamela yakni pada jaringan sel floem dan parenkim pada kelapa sawit. Khalil, A et al. 2006
2.3 Lignin
Kategori