Pengaruh Komposisi Limbah Sekam Padi Dan Abu Sekam Padi Sebagai Pengisi Komposit Hibrid Limbah Botol Plastik Kemasan Minuman Dengan Penambahan Gliserol Sebagai Plasticizer
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
Teknologi bahan dewasa ini berkembang dengan pesat. Hal ini didorong oleh
kebutuhan akan bahan yang dapat memenuhi karakteristik tertentu yang dikehendaki.
Salah satu hasilnya adalah bahan komposit polimer. Kemampuan untuk mudah
dibentuk sesuai dengan kebutuhan, baik dalam segi kekuatan, maupun bentuk dan
keunggulannya dalam rasio kekuatan terhadap berat, mendorong penggunaan
komposit polimer sebagai bahan pengganti material logam konvensional pada
berbagai produk [1].
Komposit polimer semakin berkembang yang saat ini bersaing dengan
komposit matriks logam maupun keramik. Berbagai pemrosesan komposit terus
dipacu, diarahkan kesasaran produk yang banyak diminati. Komposit polimer
komersil selama ini umumnya menggunakan bahan polimer termoset. Suplai bahan
baku yang terbatas mengakibatkan bahan ini relatif mahal dibandingkan polimer
termoplastik [2].
Komposit hibrid sering dihubungkan dengan material penguat serat, yang
umumnya berbahan baku resin yang mana dua jenis serat digabungkan menjadi
matriks tunggal. Konsepnya adalah perluasan sederhana dari prinsip komposit yang
menggabungkan dua atau lebih material untuk mengoptimasi nilai harga jual,
memanfaatkan kualitas terbaiknya sementara mengurangi pengaruh dari sifat-sifat
yang tidak diinginkan. Kombinasi dari beberapa material saja pun sudah bisa
dianggap sebagai
hibrid [3]. Biasanya komposit hibrid ini diaplikasikan untuk
komponen struktural untuk transportasi udara, peralatan olah raga dan komponenkomponen orthopedic [4].
Tujuan
hibrid
adalah
untuk
membentuk
materi
baru
yang
akan
mempertahankan keuntungan dari konstituennya dan meminimalisir kekurangannya.
Hibridisasi dapat memberikan
manfaat biaya dan peningkatan sifat mekanik.
Dengan begitu kita bisa mengurangi biaya produksi dan membuat produk ramah
lingkungan [5].
1
Universitas Sumatera Utara
Sampah merupakan konsekuensi dari adanya aktivitas manusia. Sejalan
dengan peningkatan penduduk dan gaya hidup sangat berpengaruh pada volume
sampah. Mayoritas sampah tersebut adalah sampah rumah tangga yang terdiri dari
berbagai bahan organik dan anorganik. Dari kedua golongan sampah tersebut,
sampah anorganik diketahui memiliki tingkat kesulitan yang lebih tinggi dalam
penanganan sampah dibanding sampah organik karena tidak dapat diurai oleh alam
dan menjadi masalah serius bagi pencemaran tanah. Salah satu sampah yang
tergolong anorganik adalah sampah/limbah yang berupa plastik [6].
Sampah plastik menjadi masalah utama di kalangan masyarakat bisa
ditemukan hampir di mana-mana khususnya di tempat pembuangan sampah. Oleh
karena itu, limbah plastik dapat menyebabkan pencemaran lingkungan karena tidak
biodegradable [7]. Jika sampah basah lebih mudah diolah menjadi pupuk, tidak
demikian dengan sampah kering terlebih lagi plastik, dimana membutuhkan waktu
yang lama bagi bumi untuk menguraikannya [8].
Dimana plastik merupakan suatu bahan polimer yang tidak mudah
terdekomposisi oleh mikroorganisme pengurai, sehingga penumpukan plastik bekas
akan menimbulkan masalah bagi lingkungan hidup [9]. Jenis Polimer yang umum
digunakan sebagai kemasan air minum adalah PET (polietilen tereflatat) [10].
Dengan menggunakan konsep Reuse-Reduce-Recycle atau disebut 3R merupakan
salah satu gerakan penghijauan, dalam rangka menenmukan jawaban atas
problematika sampah serta memajukan perekonomian masyarakat. Dimana dengan
Reuse, kita dapat menggunakan kembali wadah atau tempat kemasan yang masih
dapat digunakan. Sedangkan Reduce, adalah kita harus mengurangi pemakaian
barang-barang yang sifatnya anorganik. Dan Recycle, adalah mengolah kembali
barang-barang ataupun sampah menjadi suatu bentuk yang memilki daya guna.
Seiring dengan kreatifitas dan dengan menggunakan semboyan tersebut, maka dapat
memberikan
inspirasi
sekaligus
ide
agar
kita
dapat
memanfaatkan
dan
mengembangkan limbah botol plastik menjadi sesuatu yang dapat kita gunakan
kembali dalam lingkungan sekitar kita [8]. Dari keseluruhan sampah plastik, 60%
diketahui belum termanfaatkan dengan baik. Mengingat hal tersebut diatas, maka
limbah tersebut dicoba didaur ulang untuk dijadikan produk komposit polimer yang
berguna dan sangat menguntungkan [6].
2
Universitas Sumatera Utara
Padi merupakan produk utama pertanian di negara-negara agraris, termasuk
Indonesia. Sekam padi merupakan produk samping yang melimpah dari hasil
penggilingan padi, dan selama ini hanya digunakan sebagai bahan bakar untuk
pembakaran batu merah, pembakaran untuk memasak atau dibuang begitu saja.
Penanganan sekam padi yang kurang tepat akan menimbulkan pencemaran terhadap
lingkungan. Dari hasil penelitian sebelumnya telah dilaporkan bahwa sekitar 20 %
dari berat padi adalah sekam padi, dan bervariasi dari 13 sampai 29 % dari komposisi
sekam adalah abu sekam yang selalu dihasilkan setiap kali sekam dibakar. Nilai
paling umum kandungan silika (SiO2) dalam abu sekam padi adalah 94 – 96 % dan
apabila nilainya mendekati atau dibawah 90 % kemungkinan disebabkan oleh sampel
sekam yang telah terkontaminasi oleh zat lain yang kandungan silikanya rendah. Abu
sekam padi hasil pembakaran secara terkontrol pada suhu tinggi (500 – 600 oC) akan
menghasilkan abu silika yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai proses kimia [11].
Beberapa penelitian yang telah dilakukan tentang hibrid komposit polietilen
tereflatat dari limbah botol kemasan minuman berpengisi sekam padi dan abu sekam
padi yaitu:
1.
Cholachagudda, dkk (2013) pada karakteristik mekanik sabut dan sekam padi
betulang polimer komposit hibrid dengan fraksi berat 80:1:19, 80:3:17 dan
80:5:15 (b/b). Hasil yang didapat menunjukkan bahwa kekuatan lentur
meningkat 9,78% pada 1% sekam padi, 10,74% sebesar 3% sekam padi,
6,02% pada 5% sekam padi tetapi hibridisasi lebih dari 3% sekam padi
mengurangi nilai lentur. Hibridisasi menghasilkan peningkatan yang lebih
baik dalam kekuatan tarik tetapi lebih dari 3% dari sekam padi tidak
dianjurkan untuk penggunaannya. Metode yang digunakan adalah hand layup
dengan matriks vinilester [12].
2.
Ofem, dkk (2012) pada sifat mekanis komposit hibrid CNSL pengisi
periwinkle dan sekam padi dengan fraksi berat 10, 20 dan 30 % dari pengisi
pada rasio 1:1 berat periwinkle dan sekam padi
dengan ukuran parikel
periwinkle (400, 600 dan 800 μ m). Hasil yang didapat menunjukkan bahwa
kekuatan tarik tertinggi dan kekuatan lentur diperoleh pada pengisi 30% dan
400 μ m ukuran partikel, dan tarik modulus tertinggi dan kekuatan impak
diperoleh pada 800 μ m dan 400 μ m ukuran partikel, masing-masing, untuk
3
Universitas Sumatera Utara
persentase pengisi yang sama. Disimpulkan bahwa sifat optimum dapat
dicapai pada kadar filler 30%. Metode yang digunakan adalah compression
moulding setelah pre- treatment periwinkle dan sekam padi [13].
3.
Khanam, dkk (2010) pada komposit hibrid dengan pengisi serat nanas :
karbon : tarik, lentur dan sifat-sifat ketahanan kimia mengkaji sifat mekanis
seperti uji tarik dan uji lentur dari sisal karbon tanpa perlakuan dan dengan
perlakuan 18% NaOH dengan variasi rasio berat. Selain itu uji tahan kimia
dari komposit hibrid ini turut dikaji. Dengan variabel rasio berat sarat
nanas/karbon 100:0,75:25,50:50,25:75,0:100 dan perlakuan tidak basa dan
perlakuan basa 18% NaOH menggunakan metode hand layup (unsaturated
polyester resin). Melalui penelitian ini terjadi peningkatan dari sifat tarik dan
lentur dengan peningkatan komposisi serat karbon didalam komposit hibrid.
pengaruh adanya perlakuan basah terhadap serat sisal pada sifat tarikan dan
benturan juga turut dikaji dimana hasilnya adalah terjadi peningkatan pada
sifat tersebut [14].
Penelitian tentang pemanfaatan limbah hasil pertanian atau perkebunan telah
banyak dilakukan. Namun pada proses pembuatannya masih selalu menggunakan
matriks termoplastik murni. Pada hal penggunaan yang dilakukan secara terusmenerus akan mengakibatkan kerusakan bumi. Oleh sebab itu, pada pembuatan
polimer yang akan dilakukan akan ditambahkan pengisi yaitu limbah sekam padi
dan abu sekam padi dan limbah botol plastik kemasan minuman digunakan sebagai
matriks termoplastik. Dan juga ditambahkan gliserol sebagai plasticizer yang
diharapkan dapat meningkatkan sifat mekanik dari polimer yang dihasilkan seperti
kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan lentur (flexural strength), kekuatan bentur
(impact strength), dan penyerapan air (water absorption). Dan yang paling penting
adalah masalah lingkungan dapat diatasi secara nyata dan mengubah bahan buangan
menjadi bahan yang memiliki nilai yang dapat direalisasikan.
1.2
PERUMUSAN MASALAH
Dalam penelitian ini yang menjadi masalah adalah bagaimana pengaruh
komposisi antara matriks limbah botol plastik kemasan minuman dengan partikel
sekam padi dan abu sekam padi serta penabahan gliserol sebagai plasticizer terhadap
4
Universitas Sumatera Utara
kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan lentur (flexural strength), kekuatan bentur
(impact strength), penyerapan air (water absorption) dan didukung oleh analisa
Scanning Electron Microscope (SEM) dan karakteristik Fourier Transform InfraRed (FTIR) dari komposit hibrid yang dihasilkan.
1.3
TUJUAN PENELITIAN
Penelitian ini secara umum bertujuan untuk mengkaji potensi pemanfaatan
limbah sekam padi dan abu sekam padi sebagi bahan pengisi komposit hibrid limbah
botol plastik kemasan minuman dan penambahan gliserol sebagai plasticizer yang
dihasilkan. Sedangkan secara khusus tujuan penelitian ini adalah :
•
Untuk mengurangi sampah botol plastik yang tidak ter-biodegradable.
•
Untuk mengetahui karakteristik komposit hibrid limbah botol plastik kemasan
minuman dengan pengisi sekam padi dan abu sekam padi dengan
penambahan gliserol sebagai plasticizer terhadap kekuatan tarik (tensile
strength), kekuatan lentur (flexural strength), kekuatan bentur (impact
strength), penyerapan air (water absorption) dan didukung oleh analisa
Scanning Electron Microscope (SEM) dan Fourier Transform Infra-Red
(FTIR).
•
Untuk mendapatkan komposisi terbaik antara pengisi sekam padi dan abu
sekam padi dengan penambahan gliserol sebagai plasticizer yang dapat
meningkatkan mutu komposit.
1.4
MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1.
Memberikan informasi terutama dalam bidang penelitian komposit tentang
pengaruh komposisi dari sekam padi dan abu sekam padi sebagai pengisi
komposit dengan limbah botol plastik kemasan minuman sebagai matriksnya
serta penambahan gliserol sebagai plasticizer sehingga dapat diketahui
komposisi pengisi yang terbaik.
2.
Memberikan informasi tambahan bagi dunia industri tentang pemanfaatan
sekam padi dan abu sekam padi serta limbah botol plastik kemasan minuman.
5
Universitas Sumatera Utara
3.
Salah satu alternatif untuk mengurangi pencemaran lingkungan yang
diakibatkan limbah botol plastik kemasan minuman dari yang tidak dapat
terurai / ter-biodegradable.
1.5
RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian
ini
dilakukan
di
Laboratorium
Operasi
Teknik
Kimia,
Laboratorium Penelitian Fakultas Teknik, Departemen Teknik Kimia, Universitas
Sumatera Utara dan Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan Jl. Brig. Jend. Katamso
Medan. Adapun bahan baku yang digunakan pada penelitian ini yaitu limbah botol
plastik kemasan minuman sebagai matriks, sekam padi dan abu sekam padi sebagai
pengisi serta gliserol sebagai plasticizer. Variabel yang digunakan adalah :
1.
Ukuran partikel sekam padi dan abu sekam padi yang dipakai 100 mesh.
2.
Perbandingan komposisi limbah botol plastik kemasan minuman dengan
pengisi adalah 100/0, 95/5, 90/10, dan 85/15 (% b/b) dalam 100 gram berat
total komposit, di mana 100, 95, 90 dan 85 gram merupakan berat limbah
botol plastik kemasan minuman sedangkan 5, 10 dan 15 gram merupakan
berat pengisi.
3.
Penambahan gliserol sebanyak 3% dari persen volume limbah botol plastik
kemasan minuman.
4.
Perbandingan sekam padi dengan abu sekam padi adalah 1/1 (% b/b) dalam
variasi 5, 10 dan 15 gram total berat pengisi.
Uji yang dilakukan pada komposit tersebut adalah uji tarik (Tensile Strength)
ASTM D638, uji lentur (flexural strength) ASTM D790, uji bentur (Impact Strength)
ASTM D256, uji penyerapan air (Water Absorption) ASTM D570 dan didukung oleh
analisa Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Fourier Transform Infra Red
(FTIR).
6
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
Teknologi bahan dewasa ini berkembang dengan pesat. Hal ini didorong oleh
kebutuhan akan bahan yang dapat memenuhi karakteristik tertentu yang dikehendaki.
Salah satu hasilnya adalah bahan komposit polimer. Kemampuan untuk mudah
dibentuk sesuai dengan kebutuhan, baik dalam segi kekuatan, maupun bentuk dan
keunggulannya dalam rasio kekuatan terhadap berat, mendorong penggunaan
komposit polimer sebagai bahan pengganti material logam konvensional pada
berbagai produk [1].
Komposit polimer semakin berkembang yang saat ini bersaing dengan
komposit matriks logam maupun keramik. Berbagai pemrosesan komposit terus
dipacu, diarahkan kesasaran produk yang banyak diminati. Komposit polimer
komersil selama ini umumnya menggunakan bahan polimer termoset. Suplai bahan
baku yang terbatas mengakibatkan bahan ini relatif mahal dibandingkan polimer
termoplastik [2].
Komposit hibrid sering dihubungkan dengan material penguat serat, yang
umumnya berbahan baku resin yang mana dua jenis serat digabungkan menjadi
matriks tunggal. Konsepnya adalah perluasan sederhana dari prinsip komposit yang
menggabungkan dua atau lebih material untuk mengoptimasi nilai harga jual,
memanfaatkan kualitas terbaiknya sementara mengurangi pengaruh dari sifat-sifat
yang tidak diinginkan. Kombinasi dari beberapa material saja pun sudah bisa
dianggap sebagai
hibrid [3]. Biasanya komposit hibrid ini diaplikasikan untuk
komponen struktural untuk transportasi udara, peralatan olah raga dan komponenkomponen orthopedic [4].
Tujuan
hibrid
adalah
untuk
membentuk
materi
baru
yang
akan
mempertahankan keuntungan dari konstituennya dan meminimalisir kekurangannya.
Hibridisasi dapat memberikan
manfaat biaya dan peningkatan sifat mekanik.
Dengan begitu kita bisa mengurangi biaya produksi dan membuat produk ramah
lingkungan [5].
1
Universitas Sumatera Utara
Sampah merupakan konsekuensi dari adanya aktivitas manusia. Sejalan
dengan peningkatan penduduk dan gaya hidup sangat berpengaruh pada volume
sampah. Mayoritas sampah tersebut adalah sampah rumah tangga yang terdiri dari
berbagai bahan organik dan anorganik. Dari kedua golongan sampah tersebut,
sampah anorganik diketahui memiliki tingkat kesulitan yang lebih tinggi dalam
penanganan sampah dibanding sampah organik karena tidak dapat diurai oleh alam
dan menjadi masalah serius bagi pencemaran tanah. Salah satu sampah yang
tergolong anorganik adalah sampah/limbah yang berupa plastik [6].
Sampah plastik menjadi masalah utama di kalangan masyarakat bisa
ditemukan hampir di mana-mana khususnya di tempat pembuangan sampah. Oleh
karena itu, limbah plastik dapat menyebabkan pencemaran lingkungan karena tidak
biodegradable [7]. Jika sampah basah lebih mudah diolah menjadi pupuk, tidak
demikian dengan sampah kering terlebih lagi plastik, dimana membutuhkan waktu
yang lama bagi bumi untuk menguraikannya [8].
Dimana plastik merupakan suatu bahan polimer yang tidak mudah
terdekomposisi oleh mikroorganisme pengurai, sehingga penumpukan plastik bekas
akan menimbulkan masalah bagi lingkungan hidup [9]. Jenis Polimer yang umum
digunakan sebagai kemasan air minum adalah PET (polietilen tereflatat) [10].
Dengan menggunakan konsep Reuse-Reduce-Recycle atau disebut 3R merupakan
salah satu gerakan penghijauan, dalam rangka menenmukan jawaban atas
problematika sampah serta memajukan perekonomian masyarakat. Dimana dengan
Reuse, kita dapat menggunakan kembali wadah atau tempat kemasan yang masih
dapat digunakan. Sedangkan Reduce, adalah kita harus mengurangi pemakaian
barang-barang yang sifatnya anorganik. Dan Recycle, adalah mengolah kembali
barang-barang ataupun sampah menjadi suatu bentuk yang memilki daya guna.
Seiring dengan kreatifitas dan dengan menggunakan semboyan tersebut, maka dapat
memberikan
inspirasi
sekaligus
ide
agar
kita
dapat
memanfaatkan
dan
mengembangkan limbah botol plastik menjadi sesuatu yang dapat kita gunakan
kembali dalam lingkungan sekitar kita [8]. Dari keseluruhan sampah plastik, 60%
diketahui belum termanfaatkan dengan baik. Mengingat hal tersebut diatas, maka
limbah tersebut dicoba didaur ulang untuk dijadikan produk komposit polimer yang
berguna dan sangat menguntungkan [6].
2
Universitas Sumatera Utara
Padi merupakan produk utama pertanian di negara-negara agraris, termasuk
Indonesia. Sekam padi merupakan produk samping yang melimpah dari hasil
penggilingan padi, dan selama ini hanya digunakan sebagai bahan bakar untuk
pembakaran batu merah, pembakaran untuk memasak atau dibuang begitu saja.
Penanganan sekam padi yang kurang tepat akan menimbulkan pencemaran terhadap
lingkungan. Dari hasil penelitian sebelumnya telah dilaporkan bahwa sekitar 20 %
dari berat padi adalah sekam padi, dan bervariasi dari 13 sampai 29 % dari komposisi
sekam adalah abu sekam yang selalu dihasilkan setiap kali sekam dibakar. Nilai
paling umum kandungan silika (SiO2) dalam abu sekam padi adalah 94 – 96 % dan
apabila nilainya mendekati atau dibawah 90 % kemungkinan disebabkan oleh sampel
sekam yang telah terkontaminasi oleh zat lain yang kandungan silikanya rendah. Abu
sekam padi hasil pembakaran secara terkontrol pada suhu tinggi (500 – 600 oC) akan
menghasilkan abu silika yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai proses kimia [11].
Beberapa penelitian yang telah dilakukan tentang hibrid komposit polietilen
tereflatat dari limbah botol kemasan minuman berpengisi sekam padi dan abu sekam
padi yaitu:
1.
Cholachagudda, dkk (2013) pada karakteristik mekanik sabut dan sekam padi
betulang polimer komposit hibrid dengan fraksi berat 80:1:19, 80:3:17 dan
80:5:15 (b/b). Hasil yang didapat menunjukkan bahwa kekuatan lentur
meningkat 9,78% pada 1% sekam padi, 10,74% sebesar 3% sekam padi,
6,02% pada 5% sekam padi tetapi hibridisasi lebih dari 3% sekam padi
mengurangi nilai lentur. Hibridisasi menghasilkan peningkatan yang lebih
baik dalam kekuatan tarik tetapi lebih dari 3% dari sekam padi tidak
dianjurkan untuk penggunaannya. Metode yang digunakan adalah hand layup
dengan matriks vinilester [12].
2.
Ofem, dkk (2012) pada sifat mekanis komposit hibrid CNSL pengisi
periwinkle dan sekam padi dengan fraksi berat 10, 20 dan 30 % dari pengisi
pada rasio 1:1 berat periwinkle dan sekam padi
dengan ukuran parikel
periwinkle (400, 600 dan 800 μ m). Hasil yang didapat menunjukkan bahwa
kekuatan tarik tertinggi dan kekuatan lentur diperoleh pada pengisi 30% dan
400 μ m ukuran partikel, dan tarik modulus tertinggi dan kekuatan impak
diperoleh pada 800 μ m dan 400 μ m ukuran partikel, masing-masing, untuk
3
Universitas Sumatera Utara
persentase pengisi yang sama. Disimpulkan bahwa sifat optimum dapat
dicapai pada kadar filler 30%. Metode yang digunakan adalah compression
moulding setelah pre- treatment periwinkle dan sekam padi [13].
3.
Khanam, dkk (2010) pada komposit hibrid dengan pengisi serat nanas :
karbon : tarik, lentur dan sifat-sifat ketahanan kimia mengkaji sifat mekanis
seperti uji tarik dan uji lentur dari sisal karbon tanpa perlakuan dan dengan
perlakuan 18% NaOH dengan variasi rasio berat. Selain itu uji tahan kimia
dari komposit hibrid ini turut dikaji. Dengan variabel rasio berat sarat
nanas/karbon 100:0,75:25,50:50,25:75,0:100 dan perlakuan tidak basa dan
perlakuan basa 18% NaOH menggunakan metode hand layup (unsaturated
polyester resin). Melalui penelitian ini terjadi peningkatan dari sifat tarik dan
lentur dengan peningkatan komposisi serat karbon didalam komposit hibrid.
pengaruh adanya perlakuan basah terhadap serat sisal pada sifat tarikan dan
benturan juga turut dikaji dimana hasilnya adalah terjadi peningkatan pada
sifat tersebut [14].
Penelitian tentang pemanfaatan limbah hasil pertanian atau perkebunan telah
banyak dilakukan. Namun pada proses pembuatannya masih selalu menggunakan
matriks termoplastik murni. Pada hal penggunaan yang dilakukan secara terusmenerus akan mengakibatkan kerusakan bumi. Oleh sebab itu, pada pembuatan
polimer yang akan dilakukan akan ditambahkan pengisi yaitu limbah sekam padi
dan abu sekam padi dan limbah botol plastik kemasan minuman digunakan sebagai
matriks termoplastik. Dan juga ditambahkan gliserol sebagai plasticizer yang
diharapkan dapat meningkatkan sifat mekanik dari polimer yang dihasilkan seperti
kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan lentur (flexural strength), kekuatan bentur
(impact strength), dan penyerapan air (water absorption). Dan yang paling penting
adalah masalah lingkungan dapat diatasi secara nyata dan mengubah bahan buangan
menjadi bahan yang memiliki nilai yang dapat direalisasikan.
1.2
PERUMUSAN MASALAH
Dalam penelitian ini yang menjadi masalah adalah bagaimana pengaruh
komposisi antara matriks limbah botol plastik kemasan minuman dengan partikel
sekam padi dan abu sekam padi serta penabahan gliserol sebagai plasticizer terhadap
4
Universitas Sumatera Utara
kekuatan tarik (tensile strength), kekuatan lentur (flexural strength), kekuatan bentur
(impact strength), penyerapan air (water absorption) dan didukung oleh analisa
Scanning Electron Microscope (SEM) dan karakteristik Fourier Transform InfraRed (FTIR) dari komposit hibrid yang dihasilkan.
1.3
TUJUAN PENELITIAN
Penelitian ini secara umum bertujuan untuk mengkaji potensi pemanfaatan
limbah sekam padi dan abu sekam padi sebagi bahan pengisi komposit hibrid limbah
botol plastik kemasan minuman dan penambahan gliserol sebagai plasticizer yang
dihasilkan. Sedangkan secara khusus tujuan penelitian ini adalah :
•
Untuk mengurangi sampah botol plastik yang tidak ter-biodegradable.
•
Untuk mengetahui karakteristik komposit hibrid limbah botol plastik kemasan
minuman dengan pengisi sekam padi dan abu sekam padi dengan
penambahan gliserol sebagai plasticizer terhadap kekuatan tarik (tensile
strength), kekuatan lentur (flexural strength), kekuatan bentur (impact
strength), penyerapan air (water absorption) dan didukung oleh analisa
Scanning Electron Microscope (SEM) dan Fourier Transform Infra-Red
(FTIR).
•
Untuk mendapatkan komposisi terbaik antara pengisi sekam padi dan abu
sekam padi dengan penambahan gliserol sebagai plasticizer yang dapat
meningkatkan mutu komposit.
1.4
MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1.
Memberikan informasi terutama dalam bidang penelitian komposit tentang
pengaruh komposisi dari sekam padi dan abu sekam padi sebagai pengisi
komposit dengan limbah botol plastik kemasan minuman sebagai matriksnya
serta penambahan gliserol sebagai plasticizer sehingga dapat diketahui
komposisi pengisi yang terbaik.
2.
Memberikan informasi tambahan bagi dunia industri tentang pemanfaatan
sekam padi dan abu sekam padi serta limbah botol plastik kemasan minuman.
5
Universitas Sumatera Utara
3.
Salah satu alternatif untuk mengurangi pencemaran lingkungan yang
diakibatkan limbah botol plastik kemasan minuman dari yang tidak dapat
terurai / ter-biodegradable.
1.5
RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian
ini
dilakukan
di
Laboratorium
Operasi
Teknik
Kimia,
Laboratorium Penelitian Fakultas Teknik, Departemen Teknik Kimia, Universitas
Sumatera Utara dan Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan Jl. Brig. Jend. Katamso
Medan. Adapun bahan baku yang digunakan pada penelitian ini yaitu limbah botol
plastik kemasan minuman sebagai matriks, sekam padi dan abu sekam padi sebagai
pengisi serta gliserol sebagai plasticizer. Variabel yang digunakan adalah :
1.
Ukuran partikel sekam padi dan abu sekam padi yang dipakai 100 mesh.
2.
Perbandingan komposisi limbah botol plastik kemasan minuman dengan
pengisi adalah 100/0, 95/5, 90/10, dan 85/15 (% b/b) dalam 100 gram berat
total komposit, di mana 100, 95, 90 dan 85 gram merupakan berat limbah
botol plastik kemasan minuman sedangkan 5, 10 dan 15 gram merupakan
berat pengisi.
3.
Penambahan gliserol sebanyak 3% dari persen volume limbah botol plastik
kemasan minuman.
4.
Perbandingan sekam padi dengan abu sekam padi adalah 1/1 (% b/b) dalam
variasi 5, 10 dan 15 gram total berat pengisi.
Uji yang dilakukan pada komposit tersebut adalah uji tarik (Tensile Strength)
ASTM D638, uji lentur (flexural strength) ASTM D790, uji bentur (Impact Strength)
ASTM D256, uji penyerapan air (Water Absorption) ASTM D570 dan didukung oleh
analisa Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Fourier Transform Infra Red
(FTIR).
6
Universitas Sumatera Utara