LATAR BELAKANG TINJAUAN PUSTAKA

1 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 komponen- komponen 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]. Universitas Sumatera Utara 2 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 sampahlimbah 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]. Universitas Sumatera Utara 3 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 SiO 2 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 o C 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 bb. 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 Universitas Sumatera Utara 4 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 nanaskarbon 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 terus- menerus 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