Pembuatan dan Karakterisasi Komposit Papan Partikel dari Bahan Polipropilen (PP) Daur Ulang dan Serbuk Tempurung Kelapa (STK)

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT PAPAN PARTIKEL
DARI BAHAN POLIPROPILEN (PP) DAUR ULANG DAN SERBUK
TEMPURUNG KELAPA (STK)

TESIS

Oleh :
IRFANDI
097026015/FIS

PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011

Universitas Sumatera Utara

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT PAPAN PARTIKEL
DARI BAHAN POLIPROPILEN (PP) DAUR ULANG DAN SERBUK
TEMPURUNG KELAPA (STK)

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika pada Program Pascasarjana
Fakultas FMIPA Universitas Sumatera Utara

Oleh :
IRFANDI
097026015/FIS

PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011

Universitas Sumatera Utara

PENGESAHAN

Judul Penelitian

: PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI
KOMPOSIT PAPAN PARTIKEL DARI
BAHAN POLIPROPILEN (PP) DAUR ULANG
DAN SERBUK TEMPURUNG KELAPA (STK)

Nama

: IRFANDI

NIM

: 097026015

Program Studi

: Magister Fisika

Fakultas

: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Menyetujui :
Komisi Pembimbing :

Prof. Drs. Mohammad Syukur, M.S
Ketua

Ketua Program Studi,

Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc.
NIP. 19550706 1981 02 1002

Dr. Anwar Dharma Sembiring, M.S
Anggota

D e k a n,

Dr. Sutarman, M.Sc
NIP. 19631026 1991 03 1001

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI
Nama lengkap berikut gelar : Irfandi, S.Pd
Tempat dan tnaggal Lahir

: P. Siantar, 14 Juni 1985

Alamat Rumah

: Jl. Karya Jaya Gg Eka daya

Telepon/Faks/HP

: 0812 6463 3844

e-mail

: irfandi_85@yahoo.co.id

Instansi Tempat Bekerja

: MTs. ‘Aisyiyah Sumatera Utara

Alamat Kantor

: Jl. Mesjid No. 806 Bandar Khalifah

Telpon/Faks/HP

:-

DATA PENDIDIKAN
SD

: MIS Andalusia Dolok Maraja

Tamat : 1997

SMP

: MTs. Andalusia Dolok Maraja

Tamat : 2000

SMA

: MAN Pematang Siantar

Tamat : 2003

Strata-1

: FMIPA UNIMED

Tamat : 2009

Strata-2

: PSMF PPs FMIPA USU

Tamat : 2011

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN ORISINALITAS

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT PAPAN PARTIKEL
DARI BAHAN POLIPROPILEN (PP) DAUR ULANG DAN SERBUK
TEMPURUNG KELAPA (STK)

TESIS

Dengan 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, 07 Juni 2011

I R F A N D I
NIM. 097026015

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan
dibawah ini :
Nama
NIM
Program Studi
Jenis Karya Ilmiah

: Irfandi
: 097026015
: Magister Fisika
: Tesis

Dengan pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universtas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif (Non-Ekslusif Free
Right) atas Tesis yang berjudul :
Pembuatan dan Karakterisasi Komposit Papan Partikel dari Bahan
Polipropilen (PP) Daur Ulang dan Serbuk Tempurung Kelapa (STK)
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti NonEkslusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalihkan media,
memformat mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan
Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya
sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini diperbuat dengan sebenarnya.

Medan, 07 Juni 2011

I R F A N D I
NIM. 097026015

Universitas Sumatera Utara

Telah diuji pada
Tanggal : 14 Juni 2011

PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua

: Prof. Drs. Mohammad Syukur, M.S

Anggota

: 1. Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS.
2. Dr . Kerista Sebayang, MS.
3. Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc.
4. Drs. Syahrul Humeidi, M.Sc.
5. Drs. Tua Raja Simbolon, M.Si

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Pertama kami panjatkan puji syukur kepada Allah SWT Tuhan Yang
Maha Esa atas segala limpahan rakhmad dan karunia-Nya sehingga Tesis ini
dapat terselesaikan.
Dengan 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 Progam Magister.
Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara Dr. Sutarman,
M.Scatas kesempatan menjadi Mahasiswa Program Magister Pada Program
Pacasarjana 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 Universitas Sumatera Utara.
Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan yang setinggi-tingginya
kami ucapkan kepada Prof. Drs. Mohammad Syukur, MS. Selaku Pembimbing
Utama yang penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan dan
motivasi, demikian juga kepada Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS. selaku
Pembimbing Lapangan yang penuh kesabaran menuntun dan membimbing kami
sehingga selesainya penelitian ini, Kepada Ayahanda Istadi, A.Ma, Alm. Kliwon
dan Ibunda Rohniar dan Supiatik serta Istriku tercinta Nur Leli Larasati, A.Mf
dengan Irfandi Junior yang masih dalam kandungan, Juga Abangda Irwan Fauzi
dan Adinda-adindaku: M. Fadli, A.Md, Dinda Fadilla, Surya Tri Subakti.
Yang tak terlupakan Pimpinan Yaspen Mulia Drs. H.E. Siregar, Juga
Abangda Zulkarnain Rangkuti, S.Pd., M.Si. Terima kasih atas pengorbanan kalian
baik berupa moril maupun materil budi baik ini tidak dapat dibalas hanya
diserahkan kepada Allah SWT, Tuhan yang maha pengasih lagi penyayang.

I R F A N D I
NIM. 097026015

Universitas Sumatera Utara

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT PAPAN PARTIKEL
DARI BAHAN POLIPROPILEN (PP) DAUR ULANG DAN SERBUK
TEMPURUNG KELAPA (STK)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pengembangan pembuatan papan partikel
komposit yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan kayu yang semakin
meningkat. Bahan baku papan komposit yang berlignoselulosa (misalnya Serbuk
tempurung Kelapa). Pada penelitian ini telah dievaluasi sifat fisis dari bahan
tersebut diantaranya uji fisis yang dilakukan meliputi: Kerapatan, Kadar Air dan
Pengembangan Tebal dan sifat mekanis meliputi: Kuat Lentur, Modulus Elastis,
Kuat Rekat Internal dan Kuat Impak dengan perlakuan komposisi polipropilen
dan serbuk tempurung kelapa bervariasi yaitu: 30 : 70, 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40,
70 : 30 dengan menggunakan standar SNI 03 – 2105 – 2006. Dari hasil penelitian
ditunjukkan bahwa nilai sifat fisis papan partikel komposit Polipropilena dan
serbuk tempurung kelapa yang dihasilkan memenuhi standar SNI 03 – 2105 –
2006 sedangkan sifat mekanis nilai Modulus Elastis tidak memenuhi standar SNI
03 – 2105 – 2006. Secara keseluruhan perlakuan didapat dominasi dari komposisi
50 : 50 lebih baik dibandingkan dengan komposisi yang lain.

Kata kunci : Papan Partikel, Serbuk Tempurung Kelapa, Polipropilena, Plastik
Daur Ulang, sifat fisis dan sifat mekanik.

Universitas Sumatera Utara

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF COMPOSITE
MATERIALS FROM PARTICLE BOARD POLYPROPYLENE
RECYCLING AND COCONUT SHELL POWDER

ABSTRACT

An investigation of composite particle had done that aims to meet the needs of the
growing timber. Board materials can include wood composite boards and nontimber which has lignoselulosa (such as coconut shell powder). This study has
been evaluated physical properties of such materials include physical tests
conducted include: Density, and Development of Water Thickness and mechanical
properties such as: Flexural Strength, Elastic Modulus, Internal and Strong
Adhesive Strong Impact with the treatment composition of polypropylene and
coconut shell powder varies namely: 30:70, 40:60, 50:50, 60:40, 70:30 by using
the standard ISO 03-2105 - 2006. The results of the research indicated that the
physical properties of particle board composite Polypropylene and coconut shell
powder produced meet the standards of ISO 03-2105 - 2006, it was the
mechanical properties of elastic modulus values do not meet the standards of ISO
03-2105 - 2006. Overall treatment gained dominance of the composition of 50:50
is beter than the other composition.

Keywords: Particleboard, Coconut Shell Powder, Polypropylene, Plastic
Recycling, physical properties and mechanical properties.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAK

Halaman
i

ABSTRACT

ii

DAFTAR ISI

iii

DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vii

DAFTAR LAMPIRAN

viii

BAB I

PENDAHULUAN

1

1.1

Latar Belakang

1

1.2

Perumusan Masalah

5

1.3

Batasan Masalah

5

1.4

Tujuan Penelitian

5

1.5

Manfaat Penelitian

6

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

7

2.1

Papan Partikel

7

2.2

Polimer

8

2.2.1 Monomer

8

2.2.2 Berat Molekul dan Derajat Polimerisasi

9

2.3

11

Komposit

2.3.1 Klasifikasi Bahan Komposit

13

2.4

15

Polipropilen

2.4.1 Plastik

15

2.5

19

Potensi Kelapa

2.5.1 Kelapa

20

2.5.2 Tempurung Kelapa

21

2.5.3 Potensi Tempurung

23

Universitas Sumatera Utara

2.6

Karakterisasi Papan Partikel Komposit

23

2.6.1 Pengujian Sifat Fisik

24

2.6.2 Pengujian Sifat Mekanik

25

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

30

3.1

Waktu dan Lokasi Penelitian

30

3.2

Alat dan Bahan

30

3.2.1 AlatPenelitian

30

3.2.2 Bahan Penelitian

31

3.3

Variable Penelitian

31

3.4

Prosedur Penelitian

32

3.4.1

Persiapan Contoh Uji

32

3.4.1.1 Perlakuan Terhadap Tempurung Kelapa

32

3.4.1.2 Perlakuan Terhadap Polipropilen daur Ulang

33

3.4.1.3 Pembuatan Coupling Agent

33

3.4.2

Pembuatan Komposit

34

3.4.3

Pembuatan Sampel

35

3.5

Diagram Alir Penelitian

36

3.5.1

Penyiapan Polipropilena Daur Ulang

36

3.5.2

Penyiapan Serbuk Tempurung Kelapa

37

3.5.3 Pembuatan Papan Partikel

38

39

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1

Sifat Fisis Papan Partikel

39

4.1.1 Hasil Pengujian Kerapatan

39

4.1.2 Hasil Pengujian Kadar Air

40

4.1.3 Hasil Pengujian Pengembangan Tebal

42

4.2

43

Sifat Mekanik Papan Partikel

4.2.1 Hasil Pengujian Modulus Of Rupture (MOR)

43

4.2.2 Hasil Pengujian Modulus Elastisitas

45

4.2.3 Hasil Pengujian Kuat Impak

46

Universitas Sumatera Utara

4.2.4 Hasil Pengujian Kuat Rekat Internal

47

4.3

48

Hasil Perankingan Kualitas Papan Partikel

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

50

5.1

Kesimpulan

50

5.2

Saran

51

DAFTAR PUSTAKA

52

LAMPIRAN

L-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor
Tabel
2.1

J u d u l

Halaman
18

2.2

Karakteristik Polipropilena
Sifat Fisis dan Mekanis dari Berbagai Standar

3.1

Komposisi Perbandingan Matriks Bahan

35

5.1

Perbandingan hasil yang didapat dengan SNI 03-2105-

50

24

2006

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Nomor
Gambar
2.1

J u d u l

Halaman

Rantai Polietilen

9

2.2

Rantai Kombinasi Polipropilen

9

2.3

Klasifikasi bahan komposit

14

2.4

Polimerisasi Polipropilena

17

2.5

Struktur Isotaktik Polipropilena

18

2.6

Limbah Tempurung Kelapa

21

2.7

Bagan Pemanfaatan Kelapa

22

2.8

Universal Testing Machine (UTM) Alat Uji MoE/MoR

26

2.9

Pemasangan Sampel MOE dan MOR

27

2.10

Alat Uji Kuat Impak

28

2.11

Sketsa Pengujian Internal Bond

29

3.1

Alat Cetakan Papan Lembaran

34

3.2

Ukuran sampel Uji Berdasarkan SNI 03-2105-2006

35

3.3

Diagram Alir Penyiapan PP Hasil Daur Ulang

36

3.4

Diagram Alir Penyiapan Serbuk Tempurung Kelapa

37

3.5

Diagram Alir Pembuatan Papan Partikel

38

4.1

Grafik Nilai Kerapatan

39

4.2

Grafik Nilai Kadar Air

41

4.3

Grafik Nilai Pengembangan Tebal

42

4.4

Grafik Nilai Modulus of Rupture (MOR)

44

4.5

Grafik Nilai Modulus Elastisitas

45

4.6

Grafik Nilai Kuat Impak

47

4.7

Grafik Kuat Rekat Internal

48

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor
Lampiran

J u d u l

Halaman

A

Data Hasil Pengujian Kerapatan

L-1

B

Data Hasil Pengujian Kadar Air

L-2

C

Data Hasil Pengujian Pengembangan Tebal

L-3

D

Data Hasil Pengujian Kuat Lentur

L-4

E

Data Hasil Pengujian Modulus Elastisitas

L-5

F

Data Hasil Pengujian Kuat Rekat Internal

L-6

G

Data Hasil Pengujian Kuat Impak

L-7

H

Kurva Tegangan – Regangan Pengujian Kuat Lentur

L-8

I

Tabel Hasil Perankingan Kualitas Papan Partikel

L-9

J

Dokumentasi Penelitian

L-10

K

Tabel perbandingan antara uji yang didapat dengan SNI 032105-2006

L-11

Universitas Sumatera Utara

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT PAPAN PARTIKEL
DARI BAHAN POLIPROPILEN (PP) DAUR ULANG DAN SERBUK
TEMPURUNG KELAPA (STK)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pengembangan pembuatan papan partikel
komposit yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan kayu yang semakin
meningkat. Bahan baku papan komposit yang berlignoselulosa (misalnya Serbuk
tempurung Kelapa). Pada penelitian ini telah dievaluasi sifat fisis dari bahan
tersebut diantaranya uji fisis yang dilakukan meliputi: Kerapatan, Kadar Air dan
Pengembangan Tebal dan sifat mekanis meliputi: Kuat Lentur, Modulus Elastis,
Kuat Rekat Internal dan Kuat Impak dengan perlakuan komposisi polipropilen
dan serbuk tempurung kelapa bervariasi yaitu: 30 : 70, 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40,
70 : 30 dengan menggunakan standar SNI 03 – 2105 – 2006. Dari hasil penelitian
ditunjukkan bahwa nilai sifat fisis papan partikel komposit Polipropilena dan
serbuk tempurung kelapa yang dihasilkan memenuhi standar SNI 03 – 2105 –
2006 sedangkan sifat mekanis nilai Modulus Elastis tidak memenuhi standar SNI
03 – 2105 – 2006. Secara keseluruhan perlakuan didapat dominasi dari komposisi
50 : 50 lebih baik dibandingkan dengan komposisi yang lain.

Kata kunci : Papan Partikel, Serbuk Tempurung Kelapa, Polipropilena, Plastik
Daur Ulang, sifat fisis dan sifat mekanik.

Universitas Sumatera Utara

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF COMPOSITE
MATERIALS FROM PARTICLE BOARD POLYPROPYLENE
RECYCLING AND COCONUT SHELL POWDER

ABSTRACT

An investigation of composite particle had done that aims to meet the needs of the
growing timber. Board materials can include wood composite boards and nontimber which has lignoselulosa (such as coconut shell powder). This study has
been evaluated physical properties of such materials include physical tests
conducted include: Density, and Development of Water Thickness and mechanical
properties such as: Flexural Strength, Elastic Modulus, Internal and Strong
Adhesive Strong Impact with the treatment composition of polypropylene and
coconut shell powder varies namely: 30:70, 40:60, 50:50, 60:40, 70:30 by using
the standard ISO 03-2105 - 2006. The results of the research indicated that the
physical properties of particle board composite Polypropylene and coconut shell
powder produced meet the standards of ISO 03-2105 - 2006, it was the
mechanical properties of elastic modulus values do not meet the standards of ISO
03-2105 - 2006. Overall treatment gained dominance of the composition of 50:50
is beter than the other composition.

Keywords: Particleboard, Coconut Shell Powder, Polypropylene, Plastic
Recycling, physical properties and mechanical properties.

Universitas Sumatera Utara

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG
Terdapat semacam keharusan dewasa ini bagi insan pendidikan yang
berkecimpung dalam ilmu pengetahuan untuk memberikan sebuah kontribusi
yang positip dalam rangka perkembangan teknologi tepat guna dan bermanfaat
dari segi keramahan lingkungan serta kebutuhan masyarakat (need assessment).
Maka dari itu di butuhkan sebuah alternatif – alternative baru untuk menggagas
serta meneruskan sebuah penelitian-penelitian baru tentang teknologi tepat guna
yang bermamfaat bagi hajat hidup orang banyak serta ramah lingkungan. Dan
selain itu juga dapat memanfaatkan
mengganggu

limbah masyarakat yang

dianggap

menjadi sebuah produk yang dapat berdaya guna tinggi bagi

kebutuhan manusia.

Dalam perkembangan teknologi bahan dewasa ini mengalami kemajuan yang
sangat pesat, baik dibidang material logam dan bukan logam. Salah satu jenis
bahan bukan logam yang banyak diteliti orang adalah material komposit.
Perkembangan material komposit dengan serat alam dapat digunakan sebagai
papan meja, kursi, jendela, pintu, plafond dan perabot rumah tangga lainnya.
Lebih luas lagi banyak dimanfaatkan oleh produsen mobil sebagai penguat panel
mobil, tempat duduk belakang, dashboard, dalam industri manufaktur.

Universitas Sumatera Utara

Karena bila kita lihat hari ini material yang sering digunakan adalah dari
kayu alami yang semangkin lama jumlahnya semangkin berkurang. Karena pada
akhir-akhir ini kebutuhan

kayu semangkin terus meningkat sementara tidak

diimbangi dengan kesediannya yang semakin sulit untuk didapat (Ansari Dedi.,
2009). Mulai dari penanaman hingga dapat

dipergunakan dalam kehidupan

sehari-hari material kayu membutuhkan waktu yang lama, sehingga diperlukan
alternative yang lebih efektif dan efisiean untuk mengatasi permasalahan yang
berkaitan dengan penggunaan kayu. Untuk mengatasi hal itu banyak cara yang
dilakukan diantaranya yaitu pengembangan teknologi tentang Polimer yang telah
dikembangkan dengan komposit .

Komposit pada umumnya tersusun dari material pengikat (matrik) dan
material penguat yang disebut juga material pengisi (filler). Pada dasarnya
material komposit merupakan gabungan dari dua atau lebih material yang berbeda
menjadi suatu bentuk mikroskopik, yang terbuat dari bermacam-macam
kombinasi sifat atau gabungan antara serat dan matrik.

Menurut Jones (1975) bahwa saat ini bahan komposit yang diperkuat dengan
serat merupakan bahan tehnik yang banyak digunakan karena kekuatan dan
kekakuan spesifik yang jauh diatas bahan teknik pada umumnya, sehingga
sifatnya dapat didesain mendekati kebutuhan. Banyak penelitian telah dilakukan
dan berhasil membuat komposit dengan penguat serat alam. Hal ini dilakukan
karena bersifat lebih ringan, mudah dibentuk, tahan korosi, harga murah, mampu
berfungsi sebagai peredam yang baik, dan memiliki kekuatan yang sama dengan
material logam.

Penelitian yang dilakukan Feris Firdaus dan Fajriyanto, 2005-2006
menyatakan bahwa sampah plastik (thermoplastik) dan limbah kosong kelapa

Universitas Sumatera Utara

sawit (TKKS) memiliki potensi sangat besar sebagai bahan baku produksi
fiberboards. Selanjutnya penelitian yang dilakukan Basuki Widodo, (2008) bahwa
komposit dengan bahan pengisi ijuk didapatkan kekuatan tarik komposit tertinggi
sebesar 5,538 kgf/mm2 pada fraksi berat ijuk 40%. Rata-rata kekuatan tarik
tertinggi sebesar 5,128 kgf/mm2 pada fraksi berat ijuk 40%. Kekuatan impak
komposit tertinggi sebesar 33,395 Joule/mm2 dengan kekuatan impak rata-rata
11,132 Joule/mm2 pada fraksi berat ijuk 40%.

Bila dilihat dari penelitian Prasetiawan, Danu (2009) dalam Nurmaulita
(2010), dari hasil penelitian yang dilakukan sifat fisis papan komposit yang
dihasilkan memenuhi standar JIS A 5908 (2003). Kualitas papan komposit yang
terbaik adalah papan dengan perbandingan cocopeat/polyethylene 30:70 dengan
suhu kempa 170 0C, karena papan ini memiliki nilai daya serap air yang rendah
dan nilai MOR yang paling tinggi. Pemberian perlakuan suhu kempa tidak
memeberikan pengaruh kepada kualitas papan komposit yang dihasilkan.

Masih hasil penelitian Fajriyanto dan Feris Firdaus, (2008) bahwa limbah
pabrik kertas (sludge), sabut kelapa dan sampah plastik dapat dibuat komposit
dinding bangunan yang kuat dan ramah lingkungan. Karakteristik mekanik
komposit dinding banguann dari limbah pabrik kertas (sludge), sabut kelapa dan
sampah plastik dipengaruhi oleh variasi komposisi bahan baku, variasi
pembebanan pada saat casting (pencetakan) dan variasi berat sabut kelapa.
Menurut Sulekha dalam Fajriyanto dan Ferris Firdaus, (2007) bahwa Indonesia
merupakan penghasil kelapa (kopra) terbesar ketiga dunia, dengan total produksi
mencapai 14 milyar butir pertahun. Komponen utama buah kelapa berupa sabut
kelapa (35%) belum dimanfaatkan optimal dan tidak mempunyai nilai ekonomis.
Hal ini dikarenakan sifat mekanis serat sabut kelapa ini masih diragukan
kehandalannya.

Universitas Sumatera Utara

Menurut Zainal Mahmud dan Yulius Ferry (2005) bahwa produksi buah
kelapa Indonesia rata-rata 15,5 milyar butir/tahun atau setara dengan 3,02 juta ton
kopra, 3,75 juta ton air, 0,75 juta ton arang tempurung, 1,8 juta ton serat sabut,
dan 3,3 juta ton debu sabut (Agustian et al., 2003; Allorerung dan Lay, 1998;
Anonim, 2000; Nur et al., 2003; APCC, 2003). Industri pengolahan buah kelapa
umumnya masih terfokus kepada pengolahan hasil daging buah sebagai hasil
utama, sedangkan industri yang mengolah hasil samping buah (by-product)
seperti; air , sabut, dan tempurung kelapa masih secara tradisional dan berskala
kecil, padahal potensi ketersediaan bahan baku untuk membangun industri
pengolahannya masih sangat besar.

Disisi lain, sebagian besar wilayah Indonesia adalah wilayah rawan gempa.
Frekuensi gempa bumi yang terjadi di Indonesia sangat besar, jumlah bangunan
yang rusak sangat besar dengan tingkat kerusakan bangunan terbanyak adalah
pada dinding bangunan. Dengan kondisi riil dilapangan tersebut, maka akan
menjadi masalah nasional bagaimana menyediakan sarana rumah tempat tinggal
yang ekonomis dan terjangkau masyarakat Indonesia yang tentu ramah
lingkungan. Sehingga untuk membantu mengatasi hal tersebut dibutuhkan
teknologi bahan alternatif untuk menyediakan penyediaan dinding bangunan yang
lebih ekonomis dan lebih murah. Salah satu alternatif adalah menciptakan bahan
komposit sebagai dinding interior tipis dan kuat yang dapat mengganti
penggunaan dinding interior dari beton (semen-bata) yang terlalu tebal dan inefficiency ruang.

Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian tentang pembuatan
komposit dari matrik polipropilen (PP) dan serbuk tempurung kelapa sebagai
panel dinding bangunan yang lebih kuat dan tahan terhadap pengempaan dengan
memperhatikan karakteristik mekanik produk yang dihasilkan. Perlakuan yang
diberikan adalah memberi variasi fraksi volum antara serbuk tempurung kelapa

Universitas Sumatera Utara

dengan polipropilen. Kemudian ditentukan bagaimana pengaruh perlakuan
tersebut tehadap sifat fisik meliputi : uji kerapatan, uji kadar air, uji
pengembangan tebal, serta diberikan perlakuan secara mekanik dengan beberapa
uji meliputi: uji kuat patah (MOR), uji kuat lentur (MOE), uji kuat rekat internal,
uji kuat impak

1.2 PERUMUSAN MASALAH
Dari latar belakang permasalahan yang telah diuraikan diatas, maka masalah
dalam penelitian ini dirumuskan sebagai berikut :
Berapakah persentase berat serbuk tempurung kelapa (STK) dengan sampah
plastik Polipropilen hasil daur ulang

yang menghasilkan papan partikel

komposit dengan sifat fisik dan mekanik yang optimal ?

1.3 PEMBATASAN MASALAH
Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi pada :
1. Papan partikel komposit yang dibuat menggunakan Polipropilen hasil
daur ulang sebagai matriks dan serbuk tempurung kelapa (STK) sebagai
filler.
2. Jenis Polipropilen yang digunakan adalah jenis Polipropilen (PP) hasil
sekali daur ulang (recycle).
3. Ukuran Serbuk tempurung Kelapa (STK) yang dipakai sebagai sample
bahan berukuran ± 80 mess.
4. Ukuran ketebalan papan partikel komposit yang dibuat adalah ± 10 mm.
5. Variasi persentase

berat

serbuk tempurung kelapa (STK) didalam

matriks adalah 30%, 40%, 50%, 60%, 70%.
6. Pengujian sifat fisik berupa uji kerapatan, uji daya serap air dan uji
pengembangan tebal. Sementara sifat mekanik berupa uji Modulus Of

Universitas Sumatera Utara

Ruftur (MOR) dan Modulus Of Elastis (MOE), uji kuat impak, uji kuat
rekat internal

1.4 TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah :
1. Mendapatkan papan partikel dari serbuk tempurung kelapa (STK)
dengan sampah plastik Polipropilen daur ulang

yang menghasilkan

papan pertikel komposit dengan sifat fisik dan mekanik yang optimal.
2. Memberikan informasi tentang bahan-bahan limbah yang dapat diolah
kembali menjadi bahan papan partikel komposit

1.5 MANFAAT PENELITIAN
Adapun beberapa manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Memberi informasi tentang persentase berat serbuk tempurung kelapa
(STK) dengan sampah plastik Polipropilen (PP) daur ulang

yang

menghasilkan papan partikel komposit dengan sifat fisik dan mekanik
yang optimal.
2. Mengurangi dampak pencemaran lingkungan akibat sampah plastik
yang tidak terdegradasi oleh lingkungan secara alamiah.
3. Memberikan nilai tambah pemanfaatan limbah serbuk tempurung
kelapa (STK), yang biasanya hanya berdaya guna sebagai arang aktif
dan serbuk obat nyamuk.
4. Mengurangi kebutuhan kayu hutan sebagai bahan baku papan partikel
sehingga membantu menurunkan tingkat kerusakan hutan.
5. Mendapatkan

papan partikel komposit yang kuat, tahan air dan

tidak mahal.

Universitas Sumatera Utara

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 PAPAN PARTIKEL
Papan partikel merupakan produk panel yang dihasilkan dengan memanfaatkan
partikel-partikel kayu sekaligus mengikatnya dengan suatu perekat. Tipe-tipe
papan partikel yang jumlahnya cukup banyak sangat berbeda dalam hal ukuran
dan bentuk partikel, jumlah resin yang digunakan dan kerapatan panel yang
dihasilkan. Sifat-sifat dan kegunaan potensial papan berbeda dengan peubahpeubah ini (Haygreen dan Bowyer 1996).

Maloney (1993) menyatakan bahwa papan partikel merupakan salah satu
jenis produk komposit atau panel kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu
atau bahan berlignoselulosa lainnya yang diikat dengan perekat sintesis atau
bahan pengikat lainnya dan dikempa panas. Jika dibandingkan dengan kayu
asalnya, papan partikel mempunyai beberapa kelebihan antara lain papan partikel
bebas cacat seperti mata kayu, pecah, maupun retak, ukuran dan kerapatan papan
partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan, tebal dan kerapatan papan partikel
seragam serta mudah dikerjakan, mempunyai sifat isotropis, serta sifat dan
kualitasnya dapat diatur.

Universitas Sumatera Utara

Selain itu juga pengaturan dari papan patikel dapat meliputi jenis kayu,
bentuk partikel, kerapatan papan, profil kerapatan papan, jenis dan kadar serta
distribusi perekat, kondisi pengempaan (suhu, tekanan, dan waktu), kadar air
adonan, konstruksi papan, keseragaman partikel dan kadar air partikel.

2.2

POLIMER

Plastik, serat, film dan sebagainya yang biasanya dipergunakan dalam kehidupan
sehari-hari mempunyai berat molekul diatas 10.000. Bahan dengan berat molekul
yang besar itu disebut polimer, mempunyai struktur dan sifat-sifat yang rumit
disebabkan oleh jumlah atom pembentuk yang jauh lebih besar dibandingkan
dengan senyawa yang berat atomnya rendah. Umumnya suatu polimer dibangun
oleh satuan struktur tersusun secara berulang diikat oleh gaya tarik-menarik yang
kuat yang disebut ikatan kovalen, dimana ikatan setiap atom dari pasangan terikat
menyumbangkan satu elektron untuk membentuk sepasang elektron.

Bahan polimer yang mempunyai berat molekul besar dan berikatan kovalen,
sama sekali menunjukkan sifat-sifat yang berbeda dari bahan organik yang
mempunyai berat molekul rendah. Bahan yang mempunyai berat molekul rendah
berubah menjadi cair dengan viskositas rendah atau menguap kalau dipanaskan,
sedangkan bahan polimer mencair dengan sangat kental dan tidak menguap.

Bahan yang tidak bisa berfusi itu terurai karena panas menjadi karbon, pada
tahap akhir tanpa penguapan. Banyak bahan yang mempunyai berat molekul
rendah larut pada pelarut yang mempunyai viskositas rendah, sedangkan sejumlah
bahan polimer umumnya tidak larut pada zat pelarut dan kalaupun bisa larut,
viskositasnya sangat tinggi.

Universitas Sumatera Utara

Dibawah ini dijelaskan istilah teknis yang sering dipakai bagi polimer, yaitu:

2.2.1 Monomer
Bahan polimer biasa terbentuk oleh satuan struktur secara
berulang. Unit tersebut dinamakan monomer.
Contoh : Polietilen

H

H

H H

H

│ │

│ │



C = C → ─ C ─ C ─ C ─ …..
│ │

│ │



H

H

H

H

Etilen (monomer)

H

Polietilen

Gambar. 2.1. Rantai Polietilen

2.2.2 Berat Molekul dan Derajat Polimerisasi.
Polipropilen terdiri dari banyak monomer propilen dalam rantai
kombinasi.

Universitas Sumatera Utara

CH3 H

H3

H









n.C = C →

─C─C─









H

H

H

H

Propilen

n

Polipropilen

Gambar .2.2. Rantai Kombinasi Polipropilen

Polipropilen dibentuk oleh n satuan monomer propilen. Jumlah satuan
struktur yang berulang ini (n) dikenal sebagai derajat polimerisasi. Berat
molekul dari polimer (M) adalah berat molekul satuan (a) dikalikan dengan
derajat polimerisasi (n): M = a.n. Dalam polimer, berat molekul (M) tidak
selalu sama akan tetapi berubah, oleh karena itu, harga tersebut biasa
dinyatakan dengan berat molekul rata-rata (M). berat molekul rata-rata
berbeda ditinjau dari cara pengukurnannya.

Molekul polimer disusun dalam satu struktur rantai seperti polietilen dan
polipropilen, dalam struktur tiga dimensi dengan ikatan kovalen seperti phenol
dan resin epoksi, dan dalam hal struktur hubungan silang seperti karet dimana
sebagian molekul rantai terikat satu sama lain. Sifat-sifat termik dan mekanik
dari polimer sangat berbeda tergantung pada keadaan.

Sebagai contoh, kebanyakan molekul rantai memberikan sifat termoplastik
dengan menaikkan temperatur, dapat mencair dan mengalir. Bahan tersebut

Universitas Sumatera Utara

dinamakan polimer termoplastik. Di lain pihak polimer yang struktur tiga
dimensinya terkeraskan karena pemanasan, tidak bersifat dapat mengalir lagi
karena pemanasan. Bahan tersebut dinamakan resin termoset. Polimer yang
dihubung-silangkan secara tepat dengan S atau lainnya, seperti halnya karet,
menujukkan sifat elastomer, dapat berdeformasi karena diregangkan dan
kembali ke asal apabila dilepas. Beberapa diantaranya polimer rantai seperti
polietilen, nylon, dan sebagainya mempunyai molekul-molekul yang tersusun
secara teratur membentuk kristal.

Bahan tersebut dinamakan polimer kristal walaupun tidak keseluruhannya
mengkristal. Temperatur dimana kristal dalam polimer itu mencair dinamakan
titik cair polimer. Polistiren, polimetil metakrilat, dan sebagainya yang
strukturnya tidak teratur secara stereo dalam keadaan amorf karena tidak dapat
membentuk kristal dengan molekul rantai yang tersusun beraturan, dinamakan
polimer amorf. Akibatnya polimer macam ini tidak mempunyai titik cair dan
melunak kalau dipanaskan.
Sifat-sifat khas bahan polimer pada umumnya adalah sebagai berikut :
1. Kemampuan cetaknya baik. Pada temperatur rendah bahan dapat dicetak
dengan penyuntikan, penekanan, ekstruksi, dan seterusnya.
2. Produk ringan dan kuat. Berat jenis polimer rendah dibandingkan dengan
logam dan keramik, yaitu n 1,2-1,7 yang memungkinkan membuat barang
kuat dan ringan.
3. Banyak diantara polimer bersifat isolasi listrik yang baik. Polimer
mungkin juga dibuat konduktor dengan jalan mencampurnya dengan
serbuk logam, butiran karbon dan sebagainya.
4. Baik sekali ketahannya terhadap air dan zat kimia.
5. Produk-produk dengan sifat yang cukup berbeda dapat dibuat tergantung
pada cara pembuatannya.
6. Umumnya bahan polimer lebih murah harganya.

Universitas Sumatera Utara

7. Kurang tahan terhadap panas sehingga perlu cukup diperhatikan pada
penggunaannya.
8. Kekerasan permukaan yang sangat kurang.
9. Kurang tahan terhadap pelarut.
10. Mudah termuati listrik secara elektrostatik. Kecuali beberapa bahan yang
khusus dibuat agar menjadi hantaran listrik, kurang higroskopik dan dapat
dimuati listrik.
11. Beberapa bahan tahan abrasi, atau mempunyai koefisien gesek yang kecil

2.3

KOMPOSIT
Komposit adalah gabungan dua atau lebih material yang disatukan oleh suatu

matriks. Komposit dapat dikelompokkan berdasarkan kerapatan, kegunaan, dan
juga proses pembuatan. Komposit merupakan material kombinasi dari dua atau
lebih komponen organik atau inorganik. Sebuah material bertindak sebagai
matriks dimana material tersebut memegang segalanya bersama, dan material
lainnya bertindak sebagai penguat dalam bentuk serat yang dibenamkan ke dalam
matriksnya (Winarto 2009). Natural fibre-reinforced composites merupakan suatu
komposit yang terdiri dari serat alam sebagai komponen utamanya dan bahan
thermoplastic sebagai matriks. Bahan thermoplastik yang banyak digunakan untuk
natural fibrereinforced composites adalah Polyehtylene (PE), Polyprophylene
(PP), Polystyrene (PS), dan Polyamides (Baillie 2004). Rowell (1997)
mengatakan, ada dua hal yang harus dipenuhi untuk menggunakan bahan
thermoplastik di dalam natural fibre-reinforced composites yaitu menjadikan
bahan berlignoselulosa sebagai penguat dari matriks thermoplastik dan bahan
thermoplastik sebagai pengikat dari komponen lignoselulosa tersebut.

Menurut Wulandari (2009), gabungan serat alam dengan Polyethylene dan
Polyprophylene dapat dikelompokkan sebagai upaya penggunaan material yang
mendukung kelestarian lingkungan, karena dapat mengurangi pelepasan gas

Universitas Sumatera Utara

karbon yang digunakan, meningkatkan penggunaan material yang dapat
diperbaharui, mengurangi dampak lingkungan dari material non-biodegradable.
Baillie (2004) mengatakan, dampak positif bagi lingkungan dari penggunaan
natural fibre-reinforced composites adalah mudah terurai, mengurangi efek rumah
kaca, jenis beragam, menciptakan lapangan pekerjaan di daerah pedesaan,
meningkatkan nilai guna dari tanaman pertanian, konsumsi energi rendah, biaya
yang digunakan lebih murah. Sedangkan menurut Mohanty et al. (2005),
kekurangan menggunakan serat alam dalam produk komposit antara lain mudah
menyerap air, mudah terbakar, tingkat keawetan rendah, serta memiliki variasi
sifat besar.

Tujuan utama dalam pengembangan produk ini berasal dari satu atau
beberapa tujuan bagian penelitian dan pengembangan berikut, yaitu:
1. Mengurangi biaya bahan baku, menggabungkan bahan baku murah dengan
bahan baku mahal
2. Mengembangkan produk yang dapat memanfaatkan bahan daur ulang dan
produknya sendiri bersifat dapat didaur ulang
3. Menghasilkan produk komposit dengan sifat yang spesifik yaitu bersifat
superior dibandingkan dengan bahan penyusunnya.

Bahan komposit pada umumnya terdiri dari dua unsur, yaitu serat (fiber)
sebagai pengisi dan bahan pengikat serat-serat tersebut yang disebut matrik.
Didalam komposit unsur utamanya adalah serat, sedangkan bahan pengikatnya
menggunakan bahan polimer yang mudah dibentuk dan mempunyai daya pengikat
yang tinggi. Penggunaan serat sendiri yang utama adalah untuk menentukan
karakteristik bahan komposit, seperti : kekakuan, kekuatan serta sifat-sifat
mekanik lainnya. Sebagai bahan pengisi serat digunakan untuk menahan sebagian
besar gaya yang bekerja pada bahan komposit, matrik sendiri mempunyai fungsi
melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik terhadap gaya-

Universitas Sumatera Utara

gaya yang terjadi. Oleh karena itu untuk bahan serat digunakan bahan yang kuat,
kaku dan getas, sedangkan bahan matrik dipilih bahan-bahan yang liat, lunak dan
tahan terhadap perlakuan kimia.

Salah satu

keuntungan material komposit adalah kemampuan material

tersebut untuk diarahkan sehingga kekuatannya dapat diatur hanya pada arah
tertentu yang kita kehendaki, hal ini dinamakan “ tailoring properties”. Dan ini
adalah salah satu sifat istimewa komposit, yaitu ringan, kuat, tidak terpengaruh
korosi, dan mampu bersaing dengan logam, tidak kehilangan karakteristik dan
kekuatan mekanisnya.

2.3.1 Klasifikasi Bahan Komposit
Klasifikasi komposit dapat dibentuk dari sifat dan strukturnya. Bahan
komposit dapat diklasifikasikan kedalam beberapa jenis. Secara umum klasifikasi
komposit sering digunakan antara lain seperti :
1. Klasifikasi menurut kombinasi material utama, seperti metal-organic atau
metal anorganic.
2. Klasifikasi menurut karakteristik bulk-form, seperti sistem matrik atau
laminate.
3. Klasifikasi menurut distribusi unsur pokok, seperti continous dan
discontinous.
4. Klasifikasi menurut fungsinya, seperti elektrikal atau struktural (Schwartz,
1984).
Sedangkan klasifikasi untuk komposit serat (fiber-matrik composites)
dibedakan menjadi beberapa macam antara lain ;
1. Fiber composites (komposit serat) adalah gabungan serat dengan matrik.
2. Flake composites adalah gabungan serpih rata dengan matrik.
3. Particulate composites adalah gabungan partikel dengan matrik.

Universitas Sumatera Utara

4. Filled composites adalah gabungan matrik continous skeletal dengan
matrik yang kedua.
5. Laminar composites adalah gabungan lapisan atau unsur pokok lamina
(Schwartz,1984 : 16).
Secara umum bahan komposit terdiri dari dua macam, yaitu bahan komposit
partikel (particulate composite) dan bahan komposit serat (fiber composite).
Bahan komposit partikel terdiri dari partikel-partikel yang diikat oleh matrik.
Bahan komposit partikel pada umumnya lebih lemah dibanding dengan bahan
komposit serat, namun memiliki keunggulan seperti ketahan terhadap aus, tidak
mudah retak, dan mempunyai daya pengikat dengan matrik yang baik. Bahan
komposit serat terdiri dari serat-serat yang diikat oleh matrik yang saling
berhubungan. Bahan komposit serat ini terdiri dari dua macam, yaitu serat
panjang (continuos fiber) dan serat pendek (short fiber atau whisker). Penggunaan
bahan komposit serat sangat efisien dalam menerima beban dan gaya. Karena itu
bahan komposit serat sangat kuat dan kaku bila dibebani searah serat, sebaliknya
sangat lemah bila dibebani dalam arah tegak lurus serat (Hadi, 2000).
Di bawah ini digambarkan klasifikasi bahan komposit yang paling umum dari
bahan-bahan komposit,

Gambar.2.3. Klasifikasi bahan komposit

Universitas Sumatera Utara

2.4 POLIPROPILEN
2.4.1 Plastik
Plastik merupakan material yang baru secara luas dikembangkan dan
digunakan sejak abad ke-20 yang berkembang secara luar biasa penggunaannya
dari hanya beberapa ratus ton pada tahun 1930-an, menjadi 150 juta ton/tahun
pada tahun 1990-an dan 220 juta ton/tahun pada tahun 2005. Saat ini penggunaan
material plastik di negara-negara Eropa Barat mencapai 60kg/orang/tahun, di
Amerika Serikat mencapai 80kg/orang/tahun, sementara di India hanya
2kg/orang/tahun.
Seiring dengan perkembangan tekhnologi, kebutuhan plastic

terus

meningkat. Data BPS tahun 1999 menunjukan bahwa volume perdagangan plastic
impor Indonesia, terutama Polipropilen (PP) Pada tahun 1995 sebesar 136.122,7
ton sedangkan pada tahun 1999 sebesar 182.523,6 ton sehingga pada kurun waktu
kurang lebih 4 tahun itu terjadi peningkatan yang cukup signifikan yaitu sebesar
34,15 %. Jumlah itu akan diperkirakan terus meningkat pada tahun-tahun
selanjutnya. Sebagai konsekwensinya, peningkatan limbah plastikpun tidak dapat
terelakan. Pemanfaatan limbah plastik merupakan upaya menekan pembuangan
plastik seminimal mungkin dan dalam batas tertentu, menghemat sumber daya
dan mengurangi bahan impor. Pemanfaatan limbah plastik dapat dilakukan
dengan pemakaian kembali (reuse) maupun daur ulang.
Pemanfaatan limbah plastik dengan cara daur ulang umumnya dilakukan
oleh pihak industri. Secara umum terdapat empat prasyarat agar suatu limbah
plastik dapat diproses oleh suatu industri, antara lain limbah harus dalam bentuk
tertentu sesuai dengan kebutuhan (biji, pellet, serbuk, pecahan, limbah harus
homogen, tidak terkontaminasi serta diupayakan tidak teroksidasi). Untuk
mengatasi masalah tersebut sebelum digunakan limbah plastik diproses melalui
tahapan sederhana yaitu : pemisahan, pemotongan, pencucian, dan penghilangan

Universitas Sumatera Utara

zat-zat seperti besi dan lain sebagainya. Pemanfaatan dan penggunaan limbah
plastik daur ulang dalam pembuatan kembali barang-barang plastik telah
berkembang pesat. Hampir seluruh jenis limbah plastik (80 %) dapat diproses
kembali menjadi barang semula walaupun harus dilakukan pencampuran dengan
bahan baku baru dan

aditif untuk meningkatkan kwalitas (Syafitri, 2001).

Menurut Hartono (1998) empat jenis limbah plastik yang

popular dan laku

dipasaran yaitu : Polietilena (PE), High Density Polyetilena (HDPE), asoi, dan
Polipropilena (PP).
Polipropilena termasuk jenis plastik olefin dan merupakan polimer dari
propilen. Dikembangkan sejak tahun 1950 dengan berbagai nama dagang seperti :
Bexfane, Dynafilm, Laufaren, Escon, Olefane, Profax. Polipropilena lebih kuat
dan ringan dengan daya tembus uap yang rendah , katahanan yang baik terhadap
lemak, stabil terhadap suhu tinggi dan cukup mengkilap. Monomer polipropilena
diperoleh dengan pemecahan

secara thermal naphta (distalasi minyak kasar)

etylen, propilen dan homologues yang lebih tinggi dipisahkan dengan distalasi
pada temperature rendah, dengan menggunakan

katalis Natta

Ziegler

Polypropilen dapat diperoleh dari propilen Bost (1980) dalam Syarief (1999)
menyatakan bahwa sifat utama dari Polipropilena yaitu :
1. Ringan (kerapatan 0,9 g/cm³), mudah dibentuk, tembus pandang dan
jernih dalam pembuatan film.
2. Mempunyai kekuatan tarik lebih besar dari polyethylene (PE). Pada
suhu rendah akan rapuh, dalam bentuk murni

pada suhu -3000°C

mudah pecah sehingga perlu ditambahkan polyethylene atau bahan lain
untuk memperbaiki ketahanan terhadap benturan .
3. Lebih kaku dari PE dan tidak gampang sobek sehingga lebih mudah
penanganannya.
4. Permeabilitas uap air rendah , permeabilitas gas sedang.
5. Tahan terhadap suhu tinggi sampai dengan 150°C
6. Titik leleh cukup tinggi pada suhu 170°C

Universitas Sumatera Utara

7. Tahan terhadap asam kuat, basa dan minyak. Tidak terpengaruh pada
pelarut oleh suhu kamar kecuali HCL.
8. Pada suhu tinggi polipropilena akan bereaksi dengan benzena, siklena,
toluene, terpentin dan asam nitrat kuat.
Polipropilena disusun oleh monomer-monomer yang merupakan senyawa
vinil jenuh dengan struktur (CH2=CH-CH3). Polipropilena yang dibentuk dengan
monomer ini melalui proses polimerisasi adisi secara umum ditunjukkan pada
gambar (Rosen, 1982) Proses polimerisasi ini akan menghasilkan suatu rantai
linier berbentuk –A-A-A-A-A- dengan A adalah polipropilena yang merupakan
polimer hidrokarbon.

H

CH3

H

CH3

C

C

C

C

H

H

H

H

n= unit perulangan
n

n

Gambar 2.4. Polimerisasi Polipropilena

Kristalinitas merupakan sifat penting yang terdapat pada polimer yang
menunjukkan susunan molekul yang lebih teratur. Sifat kristalinitas yang tinggi
menyebabkan regangannya tinggi dan kaku (Al-Malaika, 1983). Dalam
polipropilena, rantai polimer yang terbentuk dapat tersusun membentuk daerah
kristalin dan amorf yang mana atom-atom terikat secara tetrahedral dengan sudut
ikatan C-C sebesar 109,50 dan membentuk rantai zig-zag planar (Cowd, 1991).
Struktur rantai zig-zag planar tiga dimensi dapat terjadi dalam struktur isotaktik
dan ataktik (Meyer, 1984).

Universitas Sumatera Utara

Polimer khas ruang (stereo spesifik) ini khususnya disintesis isotaktik
sehingga kekristalinnya tinggi. Karena keteraturan ruang ini rantai dapat terjejal
sehingga menghasilkan plastik yang kuat dan tahan panas.
CH3
CH3

CH3

C

CH3

CH3

H
C
C

H

H
C

H

H
H

C

H

C
H

C

H

C

C

H

C

H
H

H
H

H

Gambar. 2.5.Struktur Isotaktik Polipropilena
Karakteristik polipropilena menurut Bost (1980) dalam Syarief. (1999).
Adalah sebagai berikut :
Tabel 2.1 Karakteristik Polipropilena

DESKRIPTIF

POLIPROPILEN

Densitas Pada suhu 20°C (gr/cm³)

0,90

Suhu melunak (°C)

149

Titik lebur (°C)

170

Kristalinitas (%)

60 – 70

Indeks Fluiditas

0,2 -2,5

Universitas Sumatera Utara

Modulus of Elasticiti (kg/cm²)

11000 -13000

Tahanan volumetric (Ohm/cm²)

1017

Konstanta Dialektrik ( 60-108 cycle)

2,3

Permeabilitas gas-Nitrogen)

4,4

Oksigen

23

Gas karbon

92

Uap Air

600

Bahan pembuat plastik dari minyak dan gas sebagai sumber alami, dalam
perkembangannya digantikan oleh bahan-bahan sintetis sehingga dapat diperoleh
sifat-sifat plastik yang diinginkan dengan cara kopolimerisasi, laminasi, dan
ekstruksi
2.5 POTENSI KELAPA
Indonesia memiliki hamparan perkebunan Kelapa terluas di dunia bersaing
dengan Philipina. Namun dari sisi perolehan devisa, Indonesia kalah jauh dari
Philipina maupun Negara-negara lain. Hal itu terjadi karena sebagian besar hasil
sumberdaya alam ini belum diolah secara maksimal. Bahkan beberapa Negara
mengambil mentah bahan Kelapa dari Indonesia untuk diolah menjadi produk
lanjut dengan value added yang tinggi, untuk diekspor kembali termasuk ke
Indonesia.
Bahkan karena nilai ekonomi yang rendah, maka sebagian besar tanaman
kelapa di Indonesia tidak tersentuh perhatian yang memadai, dari masyarakat
maupun Pemerintah. Tidak cukup ada rehabilitasi, peremajaan maupun antisipasi
terhadap hama tanaman. Di Pulau Jawa, dimana jumlah penduduk seimbang
dengan sumber daya kelapa, memang harga kelapa segar relatif tinggi, untuk
konsumsi langsung.

Universitas Sumatera Utara

Namun di daerah-daerah yang potensi kelapanya jauh lebih besar dibanding
penduduk, kelapa diolah menjadi kopra dengan teknik tradisional. Di sebagian
tempat bahkan hasil kelapa dibiarkan jatuh membusuk. Karena nilai tambah yang
diperoleh dari kopra tidak cukup menarik secara ekonomi.
2.5.1 Kelapa
Tanaman kelapa disebut juga tanaman serbaguna, karena dari akar sampai
ke daun kelapa bermanfaat, demikian juga dengan buahnya. Buah adalah
bagian utama dari tanaman kelapa yang berperan sebagai bahan baku industri.
Buah kelapa terdiri dari beberapa komponen yaitu sabut kelapa, tempurung
kelapa, daging buah kelapa dan air kelapa. Daging buah adalah komponen
utama yang dapat diolah menjadi berbagai produk bernilai ekonomi tinggi.
Sedangkan air, tempurung, dan sabut sebagai hasil samping (by product) dari
buah kelapa juga dapat diolah menjadi berbagai produk yang nilai
ekonominya tidak kalah dengan daging buah (Lay dan Pasang,). Berbagai
produk dapat dihasilkan dari buah kelapa
Mutu bahan baku dari buah kelapa dipengaruhi oleh karakter fisiko-kimia
komponen buah kelapa, yang secara langsung dipengaruhi oleh jenis dan umur
buah kelapa secara tidak langsung oleh lingkungan tumbuh dan pemeliharaan.
Lingkungan tumbuh yang sesuai dan pemeliharaan yang baik akan
menghasilkan bahan baku bermutu untuk diolah lebih lanjut. Secara umum,
kelapa terdiri atas tiga jenis, yaitu kelapa Dalam, kelapa Genjah, dan kelapa
Hibrida. Ketiga jenis kelapa ini berbeda saat mulai berbuah, jumlah produksi
buah, dan komposisi kimia buah. Faktor yang sangat mempengaruhi mutu
bahan baku hasil samping kelapa adalah komposisi kimia buah.
Dalam kandungan selulosa, pentosa, lignin, dan arang, pada tempurung
serta sabut lebih tinggi dari pada kelapa Genjah dan Hibrida, sedangkan
kelapa Genjah dan Hibrida kadar abunya yang lebih tinggi. Kondisi ini
menyebabkan untuk industri arang dan serat sabut mutu buah kelapa dalam

Universitas Sumatera Utara

lebih baik dibandingkan dengan buah kelapa Genjah dan Hibrida. Untuk
industri air kelapa ke tiga jenis kelapa ini tidak jauh berbeda. Umur buah
menunjukkan tingkat pertumbuhan buah kelapa, dimulai pada bulan ketiga,
berat buah maksimum dicapai pada bulan ke tujuh, sedangkan volume pada
bulan ke delapan. Tempurung terbentuk pada bulan ke tiga dan mencapai
maksimum pada bulan ke sembilan. Daging buah mulai terlihat pada bulan
ketujuh dan mencapai berat maksimum pada bulan ke duabelas. Pada bulan ke
tujuh pada saat berat buah maksimum proporsi komponen buah terdiri atas
62% sabut, 7% tempurung, 1% daging buah, sisanya adalah air. Pada saat
panen (12 bulan), proporsi berat basah sabut 56%, tempurung 17%, daging
buah 27%; proporsi berat kering sabut 42%, tempurung 28%, dan daging buah
30% . Allorerung, D., dan A. Lay. (1998)
Mutu tertinggi dari produk hasil samping akan tercapai pada saat umur
buah 13 bulan terkecuali untuk nata de coco, pada umur demikian
pertumbuhan buah sudah berhenti, kadar air pada sabut sudah turun dan
kandungan abu juga rendah. Sedangkan untuk nata de coco pada umur 13
bulan kandungan minyak pada air kelapa mulai meningkat yang menyebabkan
rendahnya mutu nata de coco.
2.5.2 Tempurung Kelapa
Berat dan tebal tempurung sangat ditentukan oleh jenis tanaman kelapa.
Kelapa dalam mempunyai tempurung yang lebih berat dan tebal daripada
kelapa Hibrida dan kelapa Genjah. Tempurung beratnya sekitar 15-19 %
bobot buah kelapa dengan ketebalan 3-5 mm.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.6. Limbah Tempurung Kelapa
Komposisi kimia tempurung kelapa menurut Scrib (2010), yang biasa
terdiri atas :
1. Selulosa 26,60%,
2. Pentosan 27,70%,
3. Lignin 29,40%,
4. Abu 0,60%,
5. Solvent ekstraktif 4,20%,
6. Uronat anhidrat 3,50%,
7. Nitrogen 0,11%,
8. dan air 8,00%
Analisis finansial pengolahan tempurung dilakukan dengan asumsi,
Analisis dihitung untuk memproses hasil 1 ha kelapa atau sekitar 6.000
butir tempurung kelapa/ tahun, menghasilkan 15% -19 % dari jumlah
seluruh kelapa yang ada, jadi sekitar 900 tempurung kelapa murni di
dapatkan dari 1 hektar kebun kelapa. Dari gambar dibawah ini dapat
digambarkan proses pemamfaatan tempurung kelapa

Universitas Sumatera Utara

Arang

Pirolicin

Liquid Smoke

Briket

Arang Aktif

Pengaw et

TEM PURUNG
KELAPA

Serbuk

Bahan Industri

Kerajinan

Gambar 2.7. Bagan Pemanfaatan Kelapa
Tempurung kelapa yang dulu hanya digunakan sebagai bahan
bakar, sekarang sudah merupakan bahan baku industri cukup penting,
walaupun menjadi hasil sampingan seperti papan partikel.
2.5.3 Potensi Tempurung
Di basis-basis Petani Kopra – mulai dari Halmahera sampai Natuna
dan Aceh – hasil samping dari industri Kopra, yakni Tempurung,
kebanyakan tidak ada pengolahan lanjut. Hanya di beberapa tempat,
tempurung diolah menjadi Arang dengan teknik tradisional dengan nilai
tambah yang rendah. Di berbagai tempat, Tempurung itu bertumpuk
bertahun-tahun, kalau tidak dibakar begitu saja hanya sekedar untuk
membersihkan. Setiap tahun tidak kurang ada 2.600.000 ton tempurung
dari perkebunan rakyat, sedangkan dari perkebunan negara dan Swasta

Universitas Sumatera Utara

60.000 ton. Pada saat yang sama, volume ekspor Arang Tempurung kelapa
9.500 ton.
Hal itu menunjukkan bahwa dari sisi ketersediaan bahan baku,
Industri Pengolahan Tempurung bias dikembangkan secara massif di
berbagai tempat di Indonesia, untuk menciptakan lapangan kerja maupun
untuk meraih nilai tambah yang tinggi. Sedangkan dari sisi pasar, semua
tahu bahwa krisis energi yang terjadi di seluruh dunia (yang terlanjur
dimanjakan oleh bahan bakar mineral) akan dengan sendirinya m