3.7. Bagan Penelitian 42
3.7.1. Proses Isolasi Lignin dari Serbuk Kayu Gergajian 42
3.7.2. Proses Penentuan Kadar Kemurnian Lignin 43
3.7.3. Proses Penentuan Bilangan Hidroksi Pada Lignin 44
3.7.4. Proses Pembuatan Poliuretan 45
3.7.5. Proses Pembuatan Plafon Gipsum 46
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Isolasi Lignin dari Kayu Gergajian 47
4.2. Rendemn Lignin Isolat dan Kadar Lignin Murni 47
4.3. Analisa Bilangan Hidroksi Pada Lignin 48
4.4. Sintesis Perekat Poliuretan 48
4.5. Karakterisasi Plafon Gipsum 52
4.5.1. Kerapatan density 52
4.5.2. Kadar Air dan Daya Serap Air 53
4.5.3. Kuat Impak 56
4.5.4. Modulus Patah dan Modulus Elastisitas 58
4.5.5. Koefisien Serap Bunyi 60
4.5.5.1. Plafon Gipsum Tanpa Pengisi 60
4.5.5.2. Plafon Gipsum dengan Campuran Gipsum dan Jerami Padi 90:10
62 4.5.5.3. Plafon Gipsum dengan Campuran Gipsum dan
Jerami Padi 80:20 64
4.5.5.4. Plafon Gipsum dengan Campuran Gipsum dan Jerami Padi 70:30
66
Universitas Sumatera Utara
4.5.5.5. Plafon Gipsum dengan Campuran Gipsum dan Jerami Padi 60:40
69 4.5.5.6. Plafon Gipsum dengan Campuran Gipsum dan
Jerami Padi 50:50 71
4.5.5.7. Hubungan Antara Komposisi Campuran Plafon Gipsum dengan Koefisien Serap Bunyi
74 4.5.6. Analisa Permukaan dengan Uji SEM Scanning
Electron Microscopy 75
4.5.7. Analisa Termal dengan Thermogravimetry Analysis TGA
77
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 81
5.2. Saran 82
DAFTAR PUSTAKA 83
LAMPIRAN 88
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor Judul
Halaman
Tabel 2.1 Kandungan Beberapa Sumber Serat Sebagai Biomassa
12 Tabel 2.2
Sifat Morfologi dan Kandungan Kimia Jerami Padi 13
Tabel 3.1 Alat-alat Penelitian
32 Tabel 3.2
Bahan-Bahan Penelitian 33
Tabel 4.1 Pita serapan spektrum IR perekat poliuretan
51 Tabel 4.2
Hasil Uji Kuat Impak Plafon Gipsum dengan Pengisi Jerami Padi
56 Tabel 4.3
Hasil pengukuran koefisien serap bunyi plafon gipsum murni
61 Tabel 4.4
Hasil pengukuran koefisien serap bunyi plafon gipsum dengan perbadingan campuran gipsum dan jerami padi 90:10
63 Tabel 4.5
Hasil pengukuran koefisien serap bunyi plafon gipsum dengan perbadingan campuran gipsum dan jerami padi 80:20
65 Tabel 4.6
Hasil pengukuran koefisien serap bunyi papan gipsum dengan perbadingan campuran gipsum dan jerami padi 70:30
68 Tabel 4.7
Hasil pengukuran koefisien serap bunyi papan gipsum dengan perbadingan campuran gipsum dan jerami padi 60:40
70 Tabel 4.8
Hasil pengukuran koefisien serap bunyi plafon gipsum dengan perbadingan campuran gipsum dan jerami padi 50:50
73 Tabel 4.9
Koefisien serap bunyi plafon gipsum 74
Tabel 4.10 Data hasil termogram TGA
79
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul
Halaman
Gambar 2.1 Alat Uji Impak dan Simulasi Alat Uji Impak
23 Gambar 2.2
Kuat Lentur 24
Gambar 2.3 Perpindahan Energi Gelombang Datang dan Gelombang
Pantul 29
Gambar 2.4 Resultan Bentuk Gelombang di Dalam Impedance Tube
31 Gambar 3.1
Diagram Alat Pengukuran Koefisien Serap Bunyi Dengan Tabung Impedansi
40 Gambar 3.2
Bagan Dari Tabung Impedansi 41
Gambar 4.1 Reaksi Sintesis Poliuretan
49 Gambar 4.2
Spektrum FTIR Lignin, TDI dan Poliuretan 50
Gambar 4.3 Grafik Kerapatan Plafon Gipsum dengan Pengisi Jerami
Padi 52
Gambar 4.4 Grafik Kadar Air Plafon Gipsum dengan Pengisi Jerami Padi
54 Gambar 4.5
Grafik Daya Serap Air Plafon Gipsum dengan Pengisi Jerami Padi
55 Gambar 4.6
Grafik Hasil Uji Kuat Impak Plafon Gipsum dengan Pengisi Jerami Padi
57 Gambar 4.7
Gambar Hasil Uji Modulus Patah Plafon Gipsum Dengan Pengisi Jerami Padi
58 Gambar 4.8
Gambar Hasil Uji Modulus Elastisitas Plafon Gipsum Dengan Pengisi Jerami Padi
59 Gambar 4.9
Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz yang dihasilkan dari plafon gipsum murni tanpa pengisi
60 Gambar 4.10
Grafik koefisien serap bunyi plafon gipsum murni 61
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.11 Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz pada campuran
gipsum dan jerami padi dengan perbandingan 90 : 10 62
Gambar 4.12 Grafik koefisien serap bunyi plafon gipsum dengan
campuran gipsum dan jerami padi 90:10 64
Gambar 4.13 Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz pada campuran
gipsum dan jerami padi dengan perbandingan 80:20 65
Gambar 4.14 Grafik koefisien serap bunyi papan gipsum dengan
campuran gipsum dan jerami padi 80:20 66
Gambar 4.15 Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz pada campuran
gipsum dan jerami padi dengan perbandingan 70:30 67
Gambar 4.16 Grafik koefisien serap bunyi plafon gipsum dengan
campuran gipsum dan jerami padi 70:30 68
Gambar 4.17 Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz pada campuran
gipsum dan jerami padi dengan perbandingan 60:40 69
Gambar 4.18 Grafik koefisien serap bunyi papan gipsum dengan
campuran gipsum dan jerami padi 60:40 71
Gambar 4.19 Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz pada campuran
gipsum dan jerami padi dengan perbandingan 50:50 72
Gambar 4.20 Grafik koefisien serap bunyi plafon gipsum dengan
campuran gipsum dan jerami padi 50:50 73
Gambar 4.21 Grafik koefisien serap bunyi plafon gipsum pada berbagai
perbandingan komposisi gipsum dan jerami padi 75
Gambar 4.22 Hasil SEM untuk perbesaran 150 kali
76 Gambar 4.23
Hasil SEM untuk perbesaran 1000 kali 76
Gambar 4.24 Termogram TGA dari sampel gipsum murni, campuran
gipsum dan jerami pada komposisi optimum 90:10 dan jerami dengan menggunakan perekat poliuretan
78
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul
Halaman
Lampiran A.1 Spektrum FTIR Lignin
88 Lampiran A.2
Spektrum FTIR Toluena Diisosianat TDI 88
Lampiran A.3 Spektrum FTIR perekat poliuretan
89 Lampiran A.4
Hasil SEM plafon gipsum tanpa pengisi dengan perbesaran 150 kali dan 1000 kali
89 Lampiran A.5
Hasil SEM plafon gipsum campuran gipsum dan jerami padi pada komposisi optimum 45:5 dengan perbesaran
150 kali dan 1000 kali 90
Lampiran A.6 Hasil SEM je rami murni dengan perbesaran 150 kali dan
1000 kali 90
Lampiran B.1 Perhitungan Penentuan Rendemen Lignin Isolat dari
Serbuk Kayu Gergajian 91
Lampiran B.2 Perhitungan Penentuan Kadar Kemurnian Lignin Isolat
91 Lampiran B.3
Perhitungan Penentuan Bilangan Hidroksi Pada Lignin Isolat 91
Lampiran B.4 Data Hasil Pengujian Kerapatan Plafon Gipsum dengan
Pengisi Jerami Padi 92
Lampiran B.5 Hasil Pengujian Kadar Air Plafon Gipsum dengan Pengisi
Jerami Padi 93
Lampiran B.6 Hasil Pengujian Daya Serap Air Plafon Gipsum dengan
Pengisi Jerami Padi 94
Lampiran B.7 Hasil Pengujian Modulus Patah dan Modulus Elastisitas
Plafon Gipsum dengan Pengisi Jerami Padi 95
Lampiran B.8 Hasil Pengujian Daya Serap Bunyi dengan Tabung
Impedansi 96
Lampiran B.9 Standar Papan Gipsum
97
Universitas Sumatera Utara
Lampiran C.1 Gambar Bahan Penelitian
98 Lampiran C.2
Gambar Alat Penelitian 99
Lampiran C.3 Gambar Tahap Penelitian
100 Lampiran C.4
Gambar Hasil Penelitian 101
Lampiran C.5 Gambar Hasil Pembuatan Plafon Gipsum dengan Perekat
Poliuretan 102
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
ASTM : American Standard for Testing and Material
FTIR : Fourier Transform Infrared Spectroscopy
MOE : Modulus of Elastisity
MOR : Modulus of Rupture
SEM : Scanning Electron Microscopy
SNI : Standar Nasional Indonesia
TDI : Toluena Diisosianat
TGA : Thermogravimetry Analysis
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN POLIURETAN DARI LIGNIN ISOLAT SERBUK KAYU HASIL INDUSTRI PENGOLAHAN KAYU DI MEDAN TEMBUNG
SEBAGAI PEREKAT DALAM PEMBUATAN PLAFON GIPSUM DENGAN PENGISI
JERAMI PADI
Abstrak Penelitian mengenai pemanfaatan poliuretan dari lignin isolat serbuk kayu hasil
industri pengolahan kayu di Medan Tembung sebagai perekat dalam pembuatan plafon gipsum dengan pengisi jerami padi telah dilakukan. Isolasi lignin dari kayu gergajian
yang diperoleh dari hasil industri pengolahan kayu di Medan Tembung dilakukan dengan metode klason menghasilkan lignin isolat sebesar 23,84 dengan kadar
kemurnian 86, dan bilangan hidroksi sebesar 560 mmolg. Lignin isolat kemudian direaksikan dengan toluena diisosianat TDI dengan perbandingan 1:2 untuk
menghasilkan poliuretan, yang kemudian hasil reaksi dikarakterisasi dengan FTIR. Poliuretan yang dihasilkan selanjutnya dapat digunakan sebagai perekat dalam
pembuatan plafon gipsum berpengisi jerami padi dengan variasi 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, dan 50:50. Dari hasil pengujian diperoleh nilai kerapatan optimum
pada komposisi 90:10 yaitu sebesar 1,46 gcm
3
. Hasil pengukuran terhadap kadar air dan daya serap air terbaik diperoleh pada komposisi 90:10 yaitu masing-masing
sebesar 2,99 dan 4,89 dimana hal ini telah sesuai standar SNI 03-2105-2006 . Sedangkan pengujian terhadap sifat mekanik terhadap kuat impak yang terbaik
diperoleh pada komposisi 90:10 yaitu sebesar 2299,8 Jm
2
. Hasil pengujian terhadap modulus patah dan modulus elastisitas yang terbaik diperoleh pada komposisi 90:10
yaitu sebesar 141,77 kgcm
2
dan 13.752 kgcm
2
. Dari hasil pengujian terhadap koefisien serap bunyi maka dapat dilihat bahwa plafon gipsum dengan perbandingan
gipsum dan jerami padi 50:50 memiliki nilai koefisien serap bunyi yang paling baik. Hasil uji SEM menunjukkan menunjukkan bahwa adanya jerami yang digunakan
dalam pembuatan plafon gipsum akan mempengaruhi distribusi partikel yang akan menyebabkan gangguan terhadap perekatannya. Dan dari hasil termogram TGA, maka
dapat dilihat bahwa adanya penambahan jerami pada plafon gipsum akan mempengaruhi kestabilan termalnya.
Kata kunci : plafon gipsum, jerami padi, perekat poliuretan, lignin, toluena diisosianat
THE USE OF POLYURETHANE FROM LIGNIN ISOLATE OF WOODEN POWDER FROM WOOD PROCESSING INDUSTRY IN
MEDAN TEMBUNG AS AN ADHESIVE IN THE MANUFACTURE OF GYPSUM CEILING
Universitas Sumatera Utara
WITH RICE STRAW FILLER
Abstract The research of polyurethane from lignin isolate of wooden powder from wood
processing industry in Medan Tembung as an adhesive in the manufacture of gypsum ceiling with rice straw filler had been done. Lignin isolation of wooden powder
obtained from wood processing industry in Medan Tembung conducted using Klason method produced lignin isolates which was 23,84 with a purity of 86, and hydroxyl
number of 560 mmolg. Lignin isolate was then reacted with toluene diisocyanate TDI with a ratio of 1:2 to produce polyurethane, which was then the reaction result
being characterized by FTIR. The produced polyurethanes then could be used as a adhesive in the manufacture of gypsum ceiling with rice straw filler with the variation
of 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, and 50:50. From the test result obtained on the composition of optimum density value 90:10 that is equal to 1.46 gcm
3
. The result of measurements of the water absorption and obtained the best water in composition
90:10, respectively 2.99 and 4.89 where it has been appropriate standard SNI 03-2105-2006. While the mechanical properties of the best impact strength was
obtained on the composition 90:10 that is equal to 2299.8 Jm
2
. The result of modulus of rupture and modulus of elasticity are best obtained on the composition
90:10, respectively 141.77 kgcm
2
and 13.752 kgcm
2
. From the result of sound absorption test can be seen that the composition 50:50 has the best sound
absorption. SEM test result indicate that the presence of rice straw used in manufactureof gypsum ceiling will affect the distribution of particles that will cause
disruption to its gluing. And from the TGA thermogram, it can be seen that the addition of rice straw on gypsum ceiling will affect its thermal stability.
Keyword : gypsum ceiling, rice straw, polyurethane adhesive, lignin, toluene diisocyanate.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1 PENDAHULUAN
