Novalizar R. Sidabutar : Pengaruh Parafin Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Acak Sabut Kelapa, 2009. USU Repository © 2009
Hal ini berpengaruh juga terhadap kebutuhan bahan baku kayu bagi industri papan partikel. Untuk itu perlu dicari sumber bahan baku lain yang dapat mensubstitusi partikel
kayu. Serbuk sabut kelapa coconut fibre merupakan bahan yang mengandung
lignoselulosa yang dapat dimanfaatkan sebagai salah satu alternative bahan baku pembuatan papan partikel. Optimasi proses pembuatan papan partikel sangat dipengaruhi
oleh kadar perekat dan kerapatan terhadap sifat fisis dan mekanis. Proses pembuatan papan partikel berbahan baku serbuk sabut kelapa ini dapat dibuat dengan menggunakan perekat
urea formaldehida. Oleh karena itu papan partikel yang terbuat dari serbuk sabut kelapa ini dapat
digunakan sebagai sebagai bahan penyerap cairan, pengisi pada partisi atau dinding penyekat, pengganti papan busa styrofoam untuk kotak pembungkus bagian dalam
bahan-bahan yang tidak tahan banting seperti elektronik, barang gelas dan lain-lain yang ramah lingkungan karena kemungkinan besar dapat terdekomposisi secara alami dan dapat
menjadi kompos, serta ’polypot’ untuk tanaman. Perekatan partikel pada umumnya dilakukan dengan menggunakan urea
formaldehyde untuk penggunaan bagian dalam interior seperti mebel, lantai, dinding penyekat. Urea formaldehyde UF termasuk salah satu jenis perekat yang bersifat
thermosetting, yaitu hasil reaksi kondensasi dan polimerisasi antara urea dan formaldehida. Pemilihan urea formaldehyde sebagai perekat dalam pembuatan papan partikel dengan
bahan baku serat sabut kelapa karena urea formaldehyde mempunyai sifat panas yang baik dan harga lebih terjangkau.
1.2. Permasalahan
Adapun permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui bagaimana pengaruh parafin terhadap pembuatan papan partikel serat acak sabut kelapa.
1.3. Batasan masalah
Novalizar R. Sidabutar : Pengaruh Parafin Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Acak Sabut Kelapa, 2009. USU Repository © 2009
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Menerangkan secara terperinci pembuatan papan partikel serat acak sabut kelapa
2. Melakukan pengujian mekanik pada pembuatan papan partikel yang meliputi : a. Uji keteguhan patah Modulus of Repture
b. Uji kuat lentur Modulus of Elasticity 3. Melakukan pengujian fisik pada pembuatan papan partikel yang meliputi :
a. Penyerapan air b. Pengembangan tebal
c. Kadar air
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Mengetahui pengaruh parafin pada pembuatan papan partikel serat acak sabut
kelapa dengan perekat urea formaldehida. 2. Memanfaatkan limbah sabut kelapa untuk pembuatan papan partikel.
1.5. Manfaat Penelitian
Diharapkan dari hasil penelitian ini diperoleh pengetahuan tentang sifat fisis dan mekanis papan partikel yang telah divariasikan kadar parafin. Sehingga dapat menjadi bahan acuan
bagi industri-industri yang memakai papan partikel.
1.6. Tempat penelitian
Laboratorium Produk Majemuk, Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan, Departemen Kehutanan, Bogor.
1.7. Sistematika penulisan
Novalizar R. Sidabutar : Pengaruh Parafin Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Acak Sabut Kelapa, 2009. USU Repository © 2009
Sistematika penulisan masing-masing bab adalah sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, tempat penelitian dan sistematika penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini berisi tentang teori yang mendasari penelitian.
Bab III Metodelogi Penelitian
Bab ini membahas tentang diagram alir, peralatan, bahan-bahan, pembuatan sampel uji, dan pengujian sampel.
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang hasil penelitian dan menganalisa data yang diperoleh dari penelitian.
Bab V Kesimpulan
Bab ini menyimpulkan hasil-hasil yang didapat dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.
Novalizar R. Sidabutar : Pengaruh Parafin Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Acak Sabut Kelapa, 2009. USU Repository © 2009
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Komposit
Komposit merupakan campuran atau kombinasi dari dua atau lebih unsur – unsur pokok yang berbeda satu dengan yang lainnya sehingga menghasilkan suatu bahan baru. Bagian
yang lebih banyak mengisi komposit disebut disebut penguat sedangkan bagian yang sedikit mengisi komposit tempat serat berada disebut matriks. Maka dapat juga
didefenisikan bahwa komposit terdiri dari bahan yang berbeda yang membentuk suatu kesatuan.
Ciri bahan komposit ialah energi retakan besar, mudah dibuat dari berbagai zat penguat dan matriks, sifat-sifatnya pun beraneka ragam, yaitu :
1. Kekuatan dan kuat jenis dapat jauh lebih besar daripada bahan konstruksi biasa. 2. Dapat dibuat sangat tegar kaku daripada bahan konstruksi lain.
Novalizar R. Sidabutar : Pengaruh Parafin Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Acak Sabut Kelapa, 2009. USU Repository © 2009
3. Rapatannya rendah ringan. 4. Kekuatan besar, termasuk pada suhu tinggi.
5. Kuat lelahan besar, lebih bagus daripada logam. 6. Ketahanan oksidasi serta korosinya memuaskan.
7. Ketahanan dampak serta kejutan termalnya sangat bagus. 8. Muaian termal rendah dan dapat dikontrol dengan baik.
9. Waktu patah-tegangan lebih baik daripada kebanyakan logam. 10. Sifat produk dapat diatur terlebih dahulu, disesuaikan terapannya.
11. Daya hantar termal dan listrik dapat diatur. 12. Fabrikasi komponen berukuran besar lebih muda dan murah daripada logam biasa.
Secara umum 2 klasifikasi material komposit, yaitu : 1. Material komposit alami
2. Material komposit buatan Sesuai dengan defenisinya, maka bahan material komposit terdiri dari unsur – unsur
penyusun. Komponen ini dapat berupa unsur organik, anorganik ataupun metalik dalam bentuk serat, serpihan, partikel, lapisan. Jika ditinjau dari unsur pokok penyusun suatu
bahan komposit, maka komposit dapat dibedakan atas beberapa bagian antara lain : 1. Komposit serat
Jenis komposit ini merupakan hasil yang terbuat dari serat – serat tunggal, berkas – berkas serat kecil atau bagian - bagian serat yang selanjutnya
dicampurkan dengan perekat atau matriks. Komposit serat juga dapat diperoleh tanpa matriks dan hanya tersusun atas serat – serat tunggal.
2. Komposit serpihan Serpihan merupakan partikel kecil dengan dimensi yang telah ditentukan
sebelumnya yang dihasilkan dalam peralatan yang khusus dengan orientasi serat sejajar permukaannya. Suatu komposit serpihan terdiri atas serpih – serpih
yang saling menahan dengan pengikat permukaan atau dimasukkan kedalam matriks. Suatu komposit serpihan terdiri atas serpih – serpih yang saling
menahan dengan mengikat permukaan atau dimasukkan kedalam matriks. Sifat- sifat khusus yang dapat diperoleh dari serpihan adalah bentuknya besar dan
Novalizar R. Sidabutar : Pengaruh Parafin Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Acak Sabut Kelapa, 2009. USU Repository © 2009
datar sehingga dapat disusun dengan rapat untuk menghasilkan suatu bahan penguat yang tinggi untuk luas penampang lintang tertentu.pada umumnya
serpih-serpih saling tumpang tindih pada suatu komposit sehingga dapat membentuk lintasan fluida ataupun uap yang dapat mengurangi kerusakan
mekanis karena penetrasi atau perembesan. 3. Komposit partikel
Komposit partikel merupakan produk yang dihasilkan dengan menempatkan partikel – partikel dan sekaligus mengikatnya dengan suatu matriks bersama-
sama dengan satu atau lebih unsur–unsur perlakuan seperti panas, tekanan, kelembaban, katalisator, dan lain–lain. Komposit partikel ini berbeda dengan
jenis serat atau serpihan dalam hal mendistribusikan unsur pokok dan tambahan yang secara acak sehingga bersifat isotropis. Kekuatan komposit serat
dipengaruhi oleh tegangan koheren diantara fase partikel dan matriks yang menunjukkan sambungan yang baik.
4. Komposit lapisan Komposit lapisan terdiri atas dua atau lebih lapisan-lapisan yang berbeda dan
terikat bersama-sama. Lapisan yang merupakan suatu komposit dapat berbeda dalam bahan, bentuk dan orientasinya.
2.1.1. Serat sebagai penguat
Zat penguat yang biasa digunakan ialah filamen kontinu dan serat, filler, serta bahan lembaran. Bagi komposit polimer, serat yang dipakai beraneka ragam yaitu gelas, karbon,
grafit, boron, partikel sampai baja. Pada umumnya komposit mengandung serat yang dibungkus dengan matriks. Fungsi daripada matriks adalah membungkus serat sekaligus
melindunginya dari kerusakan. Selain daripada itu matriks juga mendistribusikan beban kepada serat.
Secara umum dikatakan fungsi serat adalah sebagai penguat bahan untuk memperkuat komposit sehingga sifat-sifat mekaniknya lebih kuat, kaku, tangguh, dan lebih
kokoh bila dibandingkan dengan tanpa serat penguat. Selain itu serat juga dapat menghemat penggunaan resin.
Novalizar R. Sidabutar : Pengaruh Parafin Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Acak Sabut Kelapa, 2009. USU Repository © 2009
Ada 3 jenis komposit serat berdasarkan susunan dan panjang serat yaitu sebagai berikut : a.
Komposit Serat Pendek Komposit serat pendek ini memiliki panjang 20 – 100 cm.
b. Komposit serat Panjang
Komposit serat panjang ini adalah lebih mudah diorientasikan jika dibandingkan dengan serat pendek. Secara teori serat panjang dapat menyalurkan suatu
pembebanan atau tegangan dari suatu titik pemakainannya. Pada prakteknya hal ini tidak mungkin karena variabel pembuatan komposit serat penjang tidak mungkin
memperoleh kekuatan tarik melampaui panjangnya. Perbedaan antara serat pendek dan serat panjang adalah serta pendek dibebani secara tidak langsungdan kekuatan
atau kelemahan matriks akan menentukan sifat dari produk komposit tersebut, yakni jauh lebih kecil dibandingkan dengan besaran yang terdapat pada serat
panjang. Bentuk serat panjang memiliki kemampuan yang tinggi disamping itu kita tidak perlu memotong-motong serat.
c. Komposit Serat Acak
Bahan komposit yang mengandung orientasi bidang acak. Pembuatan komposit jenis ini biasanya dilakukan dengan teknik “hand lay up” dan menggunakan resin
termoset. Ukuran serat dapat dipilih untuk mendapatkan perbedaan jumlah penyebaran serat selama pencetakan.
Berikut ini jenis-jenis serat dan contoh bahannya yang dapat digunakan sebagai
penguat pada material komposit secara umum : No
Jenis Contoh
1
2 Serat Organik
Serat Anorganik Selulosa, Polypropilena, High Modulus Polythylena,
Grafit Karbon, Sabut Kelapa, Ijuk, Sabut Kelapa Sawit dan lain-lain.
Asbes, Gelas, Metal, keramik, Boron, dan lain-lain.
Penguat harus merupakan komponen yang lebih kuat jika ditujukan untuk memikul beban. Tetapi pnguat harus memiliki modulus elastisitas yang lebih tinggi. Demikian pula,
tidak terlihat bahwa ikatan antar matriks dan penguat merupakan sesuatu yang kritis,
Novalizar R. Sidabutar : Pengaruh Parafin Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Acak Sabut Kelapa, 2009. USU Repository © 2009
karena pada umumnya beban harus ditransfer dari matriks ke serat jika penguat diinginkan untuk berfungsi dengan baik.
Serat yang ditambahkan pada komposit adalah untuk menghasilkan penguatan sehingga komposit dapat menanggung beban beban yang lebih besar. Penguatan juga dapat
meningkatkan kekakuan dengan menggunakan fraksi serat yang lebih besar. Pada desain rekayasa, penguatan juga dimanfaatkan untuk meningkatkan ketangguhan produk,
sehingga diperlukan energi yang lebih banyak dan merambatkan perpatahan. Kenyataannya, ketangguhan yang lebih tinggi merupakan faktor utama dalam pemilihan
komposit.
2.1.2. Matriks
Matriks adalah bahan yang dipergunakan untuk menyatukan atau mengikat serat tanpa bereaksi dengan serat penguat secara kimia dalam satu komposit. Secara umum matriks
terbagi atas dua kelompok yaitu : 1. Resin thermoset
Resim ini merupakan bahan yang tidak dapat didaur ulang, karena molekul- molekulnya mengalami ikatan silang.
2. Resin termoplastik Resin ini merupakan bahan yang dapat menjadi lunak kembali apabila dipanaskan
dan mengeras apabila didinginkan sehingga bahan ini dapat didaur ulang. Baik polimer termoplastik maupun termoset dapat dijadikan matrik komposit.
Bahan termoplastik yang lazim digunakan sebagai matriks komposit adalah poliolefin, vinilik, poliamida, poliasetal, polisulfon, polikarbonat, polifenilen dan poliimida.
Sedangkan yang lazim digunakan dalam kelompok termoset adalah poliester tak jenuh,
Novalizar R. Sidabutar : Pengaruh Parafin Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Acak Sabut Kelapa, 2009. USU Repository © 2009
resin fenol formaldehida, resin urea formaldehida, polimer melamin formaldehida, epoksida, dan silikon.
Matriks tersebut dapat menghasilkan keserasian matriks dan penguat dengan mengontrol faktor jenis, jumlah komponen, katalis, waktu dan suhu. Komposit poliester-
gelas dipakai untuk atap dan isolasi bangunan. Polimer fenol-formaldehida ialah termoset paling murah.
Adapun fungsi matriks dalam material komposit adalah : 1. Melindungi material komposit
2. Penyatu atau pengikat serat 3. Mentransfer beban ke serat
2.2. Papan partikel
