Pembuatan dan Karakterisasi Papan Komposit Polimer dari Campuran Polipropilena, Serat Sabut Kelapa, dan Kulit Tanduk Kopi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Waktu terus berjalan seiring dengan teknologi selalu menuntut perubahan yang
lebih baik lagi. Ini terjadi sebab perkembangan zaman yang memunculkan
berbagai macam persoalan dalam kehidupan yang harus dicari solusinya. Pada
hakikatnya, memang itulah tujuan dan manfaat teknologi itu sendiri, itu sebabnya
para intelek-intelek sains dan enjiner dituntut untuk menemukan suatu teknologi
yang baru. Dengan adanya masalah, maka dibutuhkan suatu solusi yang
melibatkan teknologi sebagai solusi yang efektif dan efisien.
Indonesia merupakan negara keanekaragaman hayati yang luas memiliki
peluang yang sangat besar untuk mengesprorasi pemamfaatan bahan serat alam
sebagai penguat material komposit. Sifat kekuatan serat alam bervariasi maka
pemanfaatannya juga bervariasi.
Sebagai negara kepulauan dan berada di daerah tropis, Indonesia
merupakan negara penghasil kelapa yang utama di dunia. Pada tahun 2000, luas
areal tanaman kelapa di Indonesia mencapai 3,76 juta Ha, dengan total produksi
diperkirakan sebanyak 14 milyar butir kelapa, yang sebagian besar (95 persen)
merupakan perkebunan rakyat. Kelapa mempunyai nilai dan peran yang penting
baik ditinjau dari aspek ekonomi maupun sosial budaya.
Sabut kelapa merupakan hasil samping, dan merupakan bagian yang
terbesar dari buah kelapa, yaitu sekitar 35 persen dari bobot buah kelapa. Dengan
demikian, apabila secara rata-rata produksi buah kelapa per tahun adalah sebesar
5,6 juta ton, maka berarti terdapat sekitar 1,7 juta ton sabut kelapa yang
dihasilkan. Potensi produksi sabut kelapa yang sedemikian besar belum
dimanfaatkan sepenuhnya untuk kegiatan produktif yang dapat meningkatkan
nilai tambahnya.
Berdasarkan catatan AISKI (Asosiasi Industri Sabut Kelapa Indonesia)
Universitas
Sumatera
Utara
Indonesia sebagai penghasil kelapa terbesar didunia dengan
produksi
15 miliar
butir per tahun belum banyak memanfaatkan sabut kelapa sebagai komoditas
bernilai ekonomi tinggi. Buah Kelapa mempunyai diameter 15 - 20 cm bahkan
lebih, berwarna hijau, coklat atau kuning. Bagian luar berupa exocarpium yang
sangat kuat, berserat kasar yang disebut 'sabut'. Sabut berfungsi untuk melindungi
bagian endocarpium yang keras (disebut tempurung atau batok). Panjang serat
sabut kelapa berkisar antara 5 - 7 cm. Komposisi kimia sabut kelapa terdiri atas
selulosa, lignin, pyroligneousacid, gas, arang, ter, tannin, dan potassium.
Setiap butir sabut kelapa rata-rata menghasilkan serat sabut kelapa atau
dalam perdagangan internasional disebut coco fiber sebanyak 0.15 kg dan serbuk
sabut kelapa atau coco peat sebanyak 0.39 kg. Ketersediaan serat kelapa dialam
masih sangat banyak, namum hingga saat ini serat tandan kelapa belum digunakan
secara luas.
Biasanya takos kelapa digunakan untuk sebagai bahan pembuatan pupuk
organik, bahan pembuat sapu, keset, tali dan alat-alat rumah tangga lain.
Perkembangan teknologi, sifat fisika-kimia serat, dan kesadaran konsumen untuk
kembali ke bahan alami, membuat serat sabut kelapa dimanfaatkan menjadi bahan
baku industri karpet, jok dan dashboard kendaraan, kasur, bantal, dan hardboard.
Serat sabut kelapa juga dimanfaatkan untuk pengendalian erosi. Serat sabut kelapa
diproses untuk dijadikan Coir Fiber Sheet yang digunakan untuk lapisan kursi
mobil, Spring Bed dan lain-lain.
1.2 Rumusan Masalah
a. Apakah serat sabut kelapa dan kulit tanduk kopi dapat digunakan sebagai
filler pada pembuatan papan komposit?
b. Apakah campuran polimer polipropilena dengan serat sabut kelapa dan
kulit tanduk kopi dapat dijadikan sebagai bahan pembuatan papan
komposit?
Universitas Sumatera Utara
1.3 Batasan Masalah
Agar permasalahan yang dibahas tidak melebar, maka penelitian dibatasi pada:
a. Objek yang diteliti adalah papan komposit yang terbuat dari serat sabut
kelapa, kulit tanduk kopi dan biji plastik polipropilena dengan
penambahan zat anhidrida maleat.
b. Pengujian yang dilakukan adalah:
1. Uji fisis yang meliputi uji kerapatan(SNI 03-2105-2006) dan daya
serap air (SNI 03-2105-2006).
2. Uji mekanik yang meliputi uji tarik (ASTM D-638 ), uji lentur (ASTM
D-790 ) dan uji impak (ASTM D-256).
c. Bentuk spesimen dari papan komposit dengan persentasi sebagai berikut:
1. 100 gr PP murni
2.
90.5 gr PP + 5 gr KTK + 4.5gr MA
3. 89.5 gr PP + 1 gr SSK + 5 gr KTK + 4.5 gr MA
4. 88.5 gr PP + 2 gr SSK + 5 gr KTK + 4.5 gr MA
5. 87.5 gr PP + 3 gr SSK + 5 gr KTK + 4.5 gr MA
6. 86.5 gr PP + 4 gr SSK + 5 gr KTK + 4.5 gr MA
Tujuan dicampurkan anhidrida maleat (MA) 4.5 gr karena hanya berfungsi
sebagai zat aditif/katalisuntuk meningkatkan ikatan tarik-menarik matriks.
Sedangkan perbandingan polipropilena (PP) lebih besar dibanding dengan serat
sabut kelapa (SSK) dan kulit tanduk kopi (KTK) karena PP berfungsi sebagai
pengikat, sementara SSK dan KTK berfungsi sebagai penguat sehingga akan lebih
baik bila komposisi PP lebih besar beratnya.
1.4 Tujuan Penelitian
Dalam penelitian ini bertujuan sebagai berikut:
a. Mengetahui pengaruh variasi komposisi serat sabut kelapa terhadap sifat fisis
dan sifat mekanik papan komposit polimer.
b. Mengetahui apakah campuran resin polipropilena, kulittanduk kopi dan serat
sabut kelapa dapat dijadikan bahan baku papan komposit yang memenuhi
standar.
1.5 Manfaat Penelitian
Universitas Sumatera Utara
a. Bermanfaat bagi pengembangan material komposit polimer dalam bidang
industri.
b. Memberikan informasi tentang pengolah kulit tanduk kopi dan serat sabut
kelapa memiliki nilai jual yang tinggi.
c. Mengetahui peranan serat sabut kelapa dan kulit tanduk kopi dalam papan
komposit.
d. Dapat menjadi rujukan untuk penelitian lanjutan.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada masing – masing bab adalah:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, tempat
penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahasa tentang landasan teori yang menjadi acuan
untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.
BAB III
METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram
alir penelitian, prosedur penelitian dan pengujian sampel.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang tentang data hasil penelitian dan analisa
data yang diperoleh dari penelitian.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian
dan member saran untuk penelitian yang lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Waktu terus berjalan seiring dengan teknologi selalu menuntut perubahan yang
lebih baik lagi. Ini terjadi sebab perkembangan zaman yang memunculkan
berbagai macam persoalan dalam kehidupan yang harus dicari solusinya. Pada
hakikatnya, memang itulah tujuan dan manfaat teknologi itu sendiri, itu sebabnya
para intelek-intelek sains dan enjiner dituntut untuk menemukan suatu teknologi
yang baru. Dengan adanya masalah, maka dibutuhkan suatu solusi yang
melibatkan teknologi sebagai solusi yang efektif dan efisien.
Indonesia merupakan negara keanekaragaman hayati yang luas memiliki
peluang yang sangat besar untuk mengesprorasi pemamfaatan bahan serat alam
sebagai penguat material komposit. Sifat kekuatan serat alam bervariasi maka
pemanfaatannya juga bervariasi.
Sebagai negara kepulauan dan berada di daerah tropis, Indonesia
merupakan negara penghasil kelapa yang utama di dunia. Pada tahun 2000, luas
areal tanaman kelapa di Indonesia mencapai 3,76 juta Ha, dengan total produksi
diperkirakan sebanyak 14 milyar butir kelapa, yang sebagian besar (95 persen)
merupakan perkebunan rakyat. Kelapa mempunyai nilai dan peran yang penting
baik ditinjau dari aspek ekonomi maupun sosial budaya.
Sabut kelapa merupakan hasil samping, dan merupakan bagian yang
terbesar dari buah kelapa, yaitu sekitar 35 persen dari bobot buah kelapa. Dengan
demikian, apabila secara rata-rata produksi buah kelapa per tahun adalah sebesar
5,6 juta ton, maka berarti terdapat sekitar 1,7 juta ton sabut kelapa yang
dihasilkan. Potensi produksi sabut kelapa yang sedemikian besar belum
dimanfaatkan sepenuhnya untuk kegiatan produktif yang dapat meningkatkan
nilai tambahnya.
Berdasarkan catatan AISKI (Asosiasi Industri Sabut Kelapa Indonesia)
Universitas
Sumatera
Utara
Indonesia sebagai penghasil kelapa terbesar didunia dengan
produksi
15 miliar
butir per tahun belum banyak memanfaatkan sabut kelapa sebagai komoditas
bernilai ekonomi tinggi. Buah Kelapa mempunyai diameter 15 - 20 cm bahkan
lebih, berwarna hijau, coklat atau kuning. Bagian luar berupa exocarpium yang
sangat kuat, berserat kasar yang disebut 'sabut'. Sabut berfungsi untuk melindungi
bagian endocarpium yang keras (disebut tempurung atau batok). Panjang serat
sabut kelapa berkisar antara 5 - 7 cm. Komposisi kimia sabut kelapa terdiri atas
selulosa, lignin, pyroligneousacid, gas, arang, ter, tannin, dan potassium.
Setiap butir sabut kelapa rata-rata menghasilkan serat sabut kelapa atau
dalam perdagangan internasional disebut coco fiber sebanyak 0.15 kg dan serbuk
sabut kelapa atau coco peat sebanyak 0.39 kg. Ketersediaan serat kelapa dialam
masih sangat banyak, namum hingga saat ini serat tandan kelapa belum digunakan
secara luas.
Biasanya takos kelapa digunakan untuk sebagai bahan pembuatan pupuk
organik, bahan pembuat sapu, keset, tali dan alat-alat rumah tangga lain.
Perkembangan teknologi, sifat fisika-kimia serat, dan kesadaran konsumen untuk
kembali ke bahan alami, membuat serat sabut kelapa dimanfaatkan menjadi bahan
baku industri karpet, jok dan dashboard kendaraan, kasur, bantal, dan hardboard.
Serat sabut kelapa juga dimanfaatkan untuk pengendalian erosi. Serat sabut kelapa
diproses untuk dijadikan Coir Fiber Sheet yang digunakan untuk lapisan kursi
mobil, Spring Bed dan lain-lain.
1.2 Rumusan Masalah
a. Apakah serat sabut kelapa dan kulit tanduk kopi dapat digunakan sebagai
filler pada pembuatan papan komposit?
b. Apakah campuran polimer polipropilena dengan serat sabut kelapa dan
kulit tanduk kopi dapat dijadikan sebagai bahan pembuatan papan
komposit?
Universitas Sumatera Utara
1.3 Batasan Masalah
Agar permasalahan yang dibahas tidak melebar, maka penelitian dibatasi pada:
a. Objek yang diteliti adalah papan komposit yang terbuat dari serat sabut
kelapa, kulit tanduk kopi dan biji plastik polipropilena dengan
penambahan zat anhidrida maleat.
b. Pengujian yang dilakukan adalah:
1. Uji fisis yang meliputi uji kerapatan(SNI 03-2105-2006) dan daya
serap air (SNI 03-2105-2006).
2. Uji mekanik yang meliputi uji tarik (ASTM D-638 ), uji lentur (ASTM
D-790 ) dan uji impak (ASTM D-256).
c. Bentuk spesimen dari papan komposit dengan persentasi sebagai berikut:
1. 100 gr PP murni
2.
90.5 gr PP + 5 gr KTK + 4.5gr MA
3. 89.5 gr PP + 1 gr SSK + 5 gr KTK + 4.5 gr MA
4. 88.5 gr PP + 2 gr SSK + 5 gr KTK + 4.5 gr MA
5. 87.5 gr PP + 3 gr SSK + 5 gr KTK + 4.5 gr MA
6. 86.5 gr PP + 4 gr SSK + 5 gr KTK + 4.5 gr MA
Tujuan dicampurkan anhidrida maleat (MA) 4.5 gr karena hanya berfungsi
sebagai zat aditif/katalisuntuk meningkatkan ikatan tarik-menarik matriks.
Sedangkan perbandingan polipropilena (PP) lebih besar dibanding dengan serat
sabut kelapa (SSK) dan kulit tanduk kopi (KTK) karena PP berfungsi sebagai
pengikat, sementara SSK dan KTK berfungsi sebagai penguat sehingga akan lebih
baik bila komposisi PP lebih besar beratnya.
1.4 Tujuan Penelitian
Dalam penelitian ini bertujuan sebagai berikut:
a. Mengetahui pengaruh variasi komposisi serat sabut kelapa terhadap sifat fisis
dan sifat mekanik papan komposit polimer.
b. Mengetahui apakah campuran resin polipropilena, kulittanduk kopi dan serat
sabut kelapa dapat dijadikan bahan baku papan komposit yang memenuhi
standar.
1.5 Manfaat Penelitian
Universitas Sumatera Utara
a. Bermanfaat bagi pengembangan material komposit polimer dalam bidang
industri.
b. Memberikan informasi tentang pengolah kulit tanduk kopi dan serat sabut
kelapa memiliki nilai jual yang tinggi.
c. Mengetahui peranan serat sabut kelapa dan kulit tanduk kopi dalam papan
komposit.
d. Dapat menjadi rujukan untuk penelitian lanjutan.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada masing – masing bab adalah:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, tempat
penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahasa tentang landasan teori yang menjadi acuan
untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.
BAB III
METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram
alir penelitian, prosedur penelitian dan pengujian sampel.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang tentang data hasil penelitian dan analisa
data yang diperoleh dari penelitian.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian
dan member saran untuk penelitian yang lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara