PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT TIP BLOK TERBUAT DARI SISA POTONGAN KAYU SEMBARANG DAN TRIPLEKS SEBAGAI PENGAPIT DENGAN MENGGUNAKAN PEREKAT RESIN EPOKSI DAN FOX

  PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT TIP BLOK TERBUAT DARI SISA POTONGAN KAYU SEMBARANG DAN TRIPLEKS SEBAGAI PENGAPIT DENGAN MENGGUNAKAN PEREKAT RESIN EPOKSI DAN FOX TESIS OLEH : MINAR AMBARITA 117026006 PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2 0 1 3

  PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT TIP BLOK TERBUAT DARI SISA POTONGAN KAYU SEMBARANG DAN

TRIPLEKS SEBAGAI PENGAPIT DENGAN MENGGUNAKAN

PEREKAT RESIN EPOKSI DAN FOX TESIS

  Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika Pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara OLEH : MINAR AMBARITA 117026006 PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2 0 1 3

  PENGESAHAN TESIS

Judul : Pembuatan Dan Karakterisasi Komposit

Tip Blok Terbuat Dari Sisa Potongan Kayu

  Sembarang Dan Tripleks Sebagai Pengapit Dengan Menggunakan Resin Epoksi Dan Fox Nama : Minar Ambarita Nomor Induk Mahasiswa : 117026006 Program Studi : Magister Fisika Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Menyetujui : Komisi Pembimbing Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS Prof. Dr. Eddy Marlianto, MSc, PhD Ketua Anggota Ketua Program Studi Dekan Dr. Nasruddin MN, M.Eng. Sc. Dr. Sutarman, M.Sc NIP .19550706 198102 1 002 NIP. 19631026 199103 1 001

  PERNYATAAN ORISINALITAS PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT TIP BLOK TERBUAT DARI SISA POTONGAN KAYU SEMBARADAN TRIPLEKS SEBAGAI PENGAPIT DENGAN MENGGUNAKAN PEREKAT RESIN EPOKSI DAN FOX TESIS Deangan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar. Medan, Juni 2013 MINAR AMBARITA NIM. 117026006

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Minar Ambarita NIM : 117026006 Program Stidi : Magister Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis

  Dengan pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non – Ekslisif ( Non – Ekslusif

  Free Right ) atas Tesis yang berjudul : Pembuatan Dan Karakterisasi Komposit Tip Blok Terbuat Dari Sisa

  

Potongan Kayu Sembarang Dan Tripleks Sebagai Pengapit

Dengan Menggunakan Perekat Resin Epoksi Dan Fox

  Beserta perangkat yang ada ( jika diperlukan ). Dengan Hak Bebas Royalti Non – Ekslisif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalihkan media, memformat mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya ini tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang atau sebagai pemilik hak cipta.

  Demikian pernyataan ini diperbuat dengan sebenarnya.

   Medan, Juni 2013 MINAR AMBARITA NIM. 117026006

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Minar Ambarita NIM : 117026006 Program Stidi : Magister Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis

  Dengan pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non – Ekslisif ( Non – Ekslusif

  Free Right ) atas Tesis yang berjudul : Pembuatan Dan Karakterisasi Komposit Tip Blok Terbuat Dari Sisa

  

Potongan Kayu Sembarang Dan Tripleks Sebagai Pengapit

Dengan Menggunakan Perekat Resin Epoksi Dan Fox

  Beserta perangkat yang ada ( jika diperlukan ). Dengan Hak Bebas Royalti Non – Ekslisif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalihkan media, memformat mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya ini tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang atau sebagai pemilik hak cipta.

  Demikian pernyataan ini diperbuat dengan sebenarnya.

   Medan, Juni 2013 MINAR AMBARITA NIM. 117026006

  

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

  Nama lengkap berikut gelar : Minar Ambarita, S.Pd Tempat dan Tanggal Lahir : Hutabayu, 09 April 1968 Alamat Rumah : Jl. Ikan Suratin Gg Bersama No: 2 Binjai Telepon/Faks/HP : 0813 7673 7890

  e- mail : minar_ambarita @yahoo.com Instansi Tempat kerja : SMA Negeri 3 Binjai Alamat Kantor : Jl. Padang Sidempuan No: 24 Binjai Telepon kantor : 061 ( 8822630 )

  DATA PENDIDIKAN SD : SD Inpres Hutabayu Pane Tamat 1981 SMP : SMP Swasta Yosua I Medan Tamat 1984 SMA : SMA Swasta R.K Deli Murni Diski Tamat 1987 D-III : D-III Kependidikan USU Medan Tamat 1990 Strata-1 : Fakultas PMIPA UNIMED Tamat 1998 Strata-2 : PSMF PPs FMIPA USU Tamat 2013

KATA PENGANTAR

  Pertama – tama kami panjatkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rakhmad dan karunia-Nya sehingga Tesis ini dapat terselesaikan.

  Denagn selesainya Tesis ini perkenankanlah kami mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada : Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Dr. Syahril Pasaribu,

  DTM&H, M.Sc ( CTM ), Sp. A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada kami untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister.

  Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara Dr. Sutarman, M.Sc atas kesempatan menjadi Mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.

  Ketua Program Studi Magister Fisika, Dr. Nasruddin MN, M.Eng. Sc. Sekretaris Program Studi Magister Fisika, Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS. beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Fisika Program Pascasarjana Fakultas MIPA Univwrsitas Sumatera Utara.

  Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan yang setinggi – tingginya kami ucapkan kepada Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS. selaku Pembimbing Utama yang penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan dan motivasi, demikian juga kepada Prof. Dr. Eddy Marlianto, MSc, PhD selaku Pembimbing Lapangan yang penuh kesabaran menuntun dan membimbing kami sehingga selesainya penelitian ini.

  Kepada Ayahnda J. Ambarita, Alm. Dan Ibunda B. Br. Simarmata dan Suami tersayang Efendi Brahmana dan anak – anakku terkasih Yohanes Putra Brahmana, Rimna M Brahmana dan Rahel Brahmana. Terima kasih atas segala pengorbanan kalian baik berupa moril maupun materil, budi baik ini tidak dapat dibalas hanya diserahkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, Tuhan Yang Maha Pengasih lagi Penyayang.

  MINAR AMBARITA NIM. 117026006

  PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT TIP BLOK TERBUAT DARI SISA POTONGAN KAYU SEMBARANG DAN TRIPLEKS SEBAGAI PENGAPIT DENGAN MENGGUNAKAN PEREKAT RESIN EPOKSI DAN FOX ABSTRAK

  Telah dilakukan penelitian tentang pengembangan pembuatan tip blok komposit yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan kayu yang semakin meningkat dan untuk memanfaatkan limbah potongan – potongan kayu dan tripleks cacat. Bahan baku tip blok komposit yang berlignoselulosa ( potongan – potongan kayu dan tripleks cacat ). Pada penelitian ini telah dievaluasi sifat fisis dari bahan tersebut diantaranya uji fisis yang dilakukan meliputi : Kerapatan dan Daya Serap Air, sifat mekanis meliputi :Uji Kuat Lentur, Uji Kuat Tarik, Uji Kuat Tekan dan Uji Impak dengan perlakuan fraksi volume tripleks cacat, potongan – potongan kayu dan perekat bervariasi yaitu: 100%, 90%, 80%, 70% dan 60 % dengan menggunakan standar JIS A – 5908 – 2003 dan SNI 03 – 2105 – 2006. Dari hasil penelitian ditunjukkan bahwa nilai sifat fisis dan sifat mekanik tip blok yang dihasilkan memenuhi standar JIS A – 5908 – 2003 dan standar SNI 03 – 2105 – 2006. Secara keseluruhan perlakuan didapat untuk sampel uji dengan persentase 60% sudah memenuhi standar yang telah ditentukan.

  Kata Kunci : Mengolah Limbah, Potongan Kayu, Perekat Kayu Fox, Resin Epoksi, Sifat Fisis, Sifat Mekanik, Tip Blok dan Tripleks Cacat.

  MAKING AND CHARACTERIZATION OF COMPOSITE TIP BLOCKS MADE OF ANY WOOD AND TRIPLEX AS ITS CLAMP BY USING EPOXY RESIN AND FOX ABSTRACT

  A study concerning the development of the making of composite tip blocks that aims to meet the increasing demand for wood and to utilize the pieces of wood waste and defective triplex. The raw material of composite tip blocks which is berlignoselulosa (wood pieces and defective triplex). This study has evaluated the physical propertise of these materials by performing physical test like Power Density and Water Absorption and mechanical test like: Modulus of Rupture Test, Tensile Strength Test, and Compressive Strength Test and Impact Test with treatment fraction of defective triplex volume, the wood pieces and adhesives varied as follows: 100%, 90%, 80%, 70% and 60% using standard JIS A - 5908-2003 and SNI 03-2105 - 2006. From the results of the study indicated that the value of physical and mechanical propertise of the resulting tip blocks meet JIS standard A - 5908 - 2003 and SNI standard 03-2105 - 2006. Overall the treatment obtained for 60% already meet the standards set.

  Keywords: Waste Processing, Wood Pieces, Wood Fox Adhesive, Epoxy Resins, Physical and Mechanical Propertise, Tip Blocks and Defective Triplex.

  

DAFTAR ISI

Halaman

  ABSTRAK i

  ABSTRACT

  ii DAFTAR ISI iii

  DAFTAR TABEL v

  DAFTAR GAMBAR vi

  DAFTAR LAMPIRAN vii

  BAB I PENDAHULUAN

  1

  1.1 Latar Belakang

  1

  1.2 Perumusan Masalah

  3

  1.3 Pembatasan Masalah

  3

  1.4 Tujuan Penelitian

  3

  1.5 Manfaat Penelitian

  4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  5

  2.1 Sifat Kayu

  5

  2.2 Serbuk Kayu

  7

  2.3 Tripleks

  9

  2.4 Komposit

  9

  2.4.1 Klasifikasi Bahan Komposit

  10

  2.5 Resin Epoksi

  11

  2.6 Papan Partikel

  14

  2.7 Papan Blok

  25

  23

  3.6 Pengujian Komposit

  24

  3.6.1 Pengujian Kerapatan

  24

  3.6.2 Pengujian Daya Serap Air

  24

  3.6.3 Pengujian Kuat Lentur

  24

  3.6.4 Pengujian Kuat Tarik

  3.6.5 Pengujian Kuat Tekan

  21

  26

  3.6.6 Pengujian Impak

  26

  3.6.7 Pengujian Titik Nyala Dan Titik Bakar

  27 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  29

  4.1 Sifat Fisis Tip Blok

  29

  4.1.1 Hasil Pengujian Kerapatan

  29

  4.1.2 Hasil Pengujian Daya Serap Air

  3.5 Diagram Alir Penelitian

  3.4 Prosedur Penelitian

  15

  18

  2.8 Pengujian Sifat fisik Tip Blok

  17

  2.8.1 Pengujian Kerapatan

  17

  2.8.2 Pengujian Daya Serap air

  17

  2.9 Pengujian Sifat Mekanik Tip Blok

  17

  2.9.1 Pengujian Kuat Lentur

  17

  2.9.2 Pengujian Kuat Tarik

  2.9.3 Pengujian Impak

  21

  19

  2.9.4 Pengujian Kuat Tekan

  20

  2.10 Sifat Termal

  20 BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  21

  3.1 Tempat Dan Waktu Penelitian

  21

  3.2 Alat-Alat Dan Bahan Yang Digunakan

  21

  3.3 Variabel penelitian

  30

  4.2 Sifat Mekanik Tip Blok

  36

  39 DAFTAR PUSTAKA

  5.2 Saran

  38

  5.1 Kesimpulan

  38

  37 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  4.4 Nilai Ekonomis

  4.3 Sifat Termal Tip Blok

  31

  35

  4.2.4 Hasil Pengujian Impak

  34

  4.2.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan

  33

  4.2.2 Hasil Pengujian Kuat Tarik

  31

  4.2.1 Hasil Pengujian Kuat Lentur

  40 LAMPIRAN L-1

  DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul Halaman

  2.1 Produksi Kayu Gergajian dan Limbah Per Tahun

  8

  2.2 Karakterisasi Sifat JIS Papan Partikel

  14

  2.3 SNI (Standar Nasional Indonesia)

  15

  2.4 Komposisi Bahan

  22

  

DAFTAR GAMBAR

Nomor Gambar Judul Halaman

  29

  23

  25

  25

  26

  27

  3.6 Skema Kerja Alat Uji Nyala

  28

  4.1 Diagram Hubungan Kerapatan Dengan Sampel

  4.2 Diagram Hubungan Daya Serap Air Dengan Sampel

  3.4

  30

  4.3 Diagram Hubungan Kuat Lentur Dengan Sampel

  32

  4.4 Diagram Hubungan Kuat Tarik Dengan Sampel

  33

  4.5 Diagram Hubungan Kuat Tekan Dengan Sampel

  34

  4.6 Diagram Hubungan Kuat Impak Dengan Sampel

  3.5 Diagram Alir Proses Pembuatan Tip Blok Sampel Uji Untuk Kuat Lentur Sampel Uji Untuk Kuat Tarik Sampel Uji Untuk Kuat Tekan Sampel Uji Untuk Kuat Impak

  3.3

  2.1 Rantai Selulosa

  13

  6

  2.2 Limbah Potongan – Potongan Kayu Sembarang

  8

  2.3 Tripleks

  9

  2.4 Struktur Kimia Ideal Untuk Epoksi

  12

  2.5 Struktur Kimia Ideal Untuk Epoksi n = 1

  2.6 Resin Epoksi Yang Siap Pakai

  3.2

  13

  2.7 Tip Blok Yang Sudah Jadi

  16

  2.8 Universal Testing Machine (UTM) Alat Uji MOR

  18

  2.9 Alat Uji Kuat Impak

  20

  3.1

  35