PENGARUH ASAM STEARAT TERHADAP SIFAT KEKUATAN TARIK DAN PEMANJANGAN PADA SAAT PUTUS KOMPOSIT TERMOPLASTIK BEKAS BERPENGISI SERBUK TEMPURUNG KELAPA.

SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012

PE
ENGARUH
H ASAM STEARA
AT TERHA
ADAP SIF
FAT KEK
KUATAN
TA
ARIK DAN PEMAN
NJANGAN
N PADA SAAT
S

PUTUS KOM
MPOSIT
TE
ERMOPLA
ASTIK BE
EKAS BE
ERPENGIS
SI SERBU
UK TEMP
PURUNG
K
KELAPA

M. Hen
ndra S Gintting, Rosdan
nelli Hasibu
uan
Departemen Teknik Kim
D
mia Fakultas Teknik USU

U Medan
mamater Kaampus USU Medan
M
201555
Jl. Alm
e-mail : henndragtg@yahhoo.com

Abstrak

Peemanfaatan plaastik bekas seebagai kompossit termoplastikk bekas berpenngisi serbuk teempurung kelappa
adalah salah satu uppaya mengurangi limbah pplastik pengemas, rasio plasttik bekas sebaagai matriks dan
da
serbuk tempurung keelapa sebagai pengisi
p
60:40. Tujuan penellitian ini adalaah untuk menggetahui pengarruh
asam terhadap
t
peninngkatan sifat kekuatan
k
tarik dan pemanjanngan pada saaat putus kompo

osit termoplastik
bekas berpengisi serrbuk tempurunng kelapa. M
Metode pembuaatan kompositt ini menggun
nakan ekstrudeer,
ifikasi serbuk tempurung
t
kellapa (ukuran 80
8 mesh) dengaan asam stearaat (0 g, 3 g, 6 g,
dimulai dengan modif
dan 9 g dalam 60 ml etanol)laalu dikeringkaan dalam ovenn pada suhu 70oC. Matrikks dan pengssisi
ngempa panas pada suhu 17
70oC membenttuk
(60:40))dicampurkan dalam ekstrudder lalu dicetaak dengan pen
lembarran-lembaran. Komposit yangg dihasilkan ddianalisa sifatt kekuatan tarikk dan sifat pem
manjangan pada
saat pu
utus sesuai deengan ASTM D 638. Dari hasil penelittian menunjukkkan terjadi peningkatan siffat
kekuata
an tarik dan penurunan siffat pemanjanggan pada saat putus. Sifat kkekuatan tarik terbesar adalaah
22,52 Mpa

M dan Sifat pemanjangan
p
p
pada
saat putuus terkecil aadaalah 3,55 %.
Kata Kunci
Ku
: termopllastik bekas, ekkstruder, asam sterat, serbuk tempurung kellapa

1. PEN
NDAHULUAN
N
Penggu
unaan plastik pengemas
p
makkanan/minumaan menghasilkan limbah plaastik yang suliit dibiodegradaasi
(Ferris F, 2008), sallah satu alternnatif untuk meningkatkan
m
n
nilai

plastik beekas adalah membuat
m
produuk
komposit termoplastiik berpengisi serat
s
alam (Febbrianto, 2005)), misalnya serrat nenas, kulitt salak (Gintinng,
2011), serbuk tempu
urung kelapa dan
d lain-lain. Pada kompossit termoplastikk berpengisi serat
s
alam, suulit
menghu
ubungkan antaara matriks (pllastik) dan penngisi (serat alaam) karena keduanya memppunyai sifat yanng
berbedaa, untuk itu dig
gunakan agen penghubung
p
seeperti maleat an
a hidrat, asam akrilat, asam asetat
a
50% (Kiim

et al, 2007;
2
Ginting,, 2012; Gintinng, 2009; Gintting, 2011). Untuk
U
menghubbungkan matriiks (termoplasttik
bekas)//pengisi (serbu
uk tempurung kelapa)
k
pada kkomposit ini diawali
d
modifikkasi kimia (prooses esterifikasi)
pada seerbuk tempurun
ng kelapa denggan asam stearrat yang divariaasikan sehinggga diharapkan plastik
p
bekas dan
d
serbuk tempurung keelapa dapat terresterkan. Tujuuan dari penellitian ini adalaah untuk menggetahui pengaruuh
asam stearat
s
terhadaap peningkataan sifat kekuaatan tarik dann pemanjangaan pada saat putus komposit

termopplastik bekas beerpengisi serbu
uk tempurung kelapa.
k
TODOLOGI PENELITIAN
P
N
2. MET
Bahan Baku
Bahan baku yang diggunakan adalaah termoplastikk bekas (plastikk kemasan cupp) sebagai maatriks dan serbuuk
tempurrung kelapa sebbagai pengisi yang
y
diperoleh disekitar pajak
k marelan medan labuhan

B.10-1

SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX

Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
Prosedur Penelitian
Bahan Baku
Tempurrung kelapa dirrendam dengann aquades selaama satu jam untuk menghilaangkan kotorann-kotoran seperrti,
pasir daan tanah, kemu
udian dikeringkan dibawah sinar
s
matahari. Tempurung kkelapa yang beersih dimasukkkan
kedalam
m ball mill un
ntuk dihaluskan
n menjadi serbbuk dengan ukkuran 80 meshh. Plastik kem
masan cup bekkas
dicuci dengan
d
aquades lalu dikering
gkan dipotong-ppotong dengann ukuran seragaam kira-kira 1 cm

c x 1 cm.
Esterifi
fikasi Serbuk Tempurung
T
K
Kelapa
Serbuk kulit dimodifikkasi dengan laarutan asam steearat (0, 3, 6, daan 9 gram asaam stearat dilarrutkan dengan 60
ml etan
nol) selama sattu jam. Serbuk
k termodifikasi dicuci, dan diikeringkan diddalam oven pad
da temperatur 70
o
C.
Pembu
uatan Kompossit
Termop
plastik bekas/S
Serbuk termod
difikasi (60:40) dimasukkan kedalam eksttruder pada teemperatur 170oC
sehinggga terbentuk grranular-granulaar komposit lallu dimasukkann kedalam alat ppengempa pannas untuk dicettak

dengan spesimen padaa temperatur 1770oC selama 15 menit sehinggga menjadi beentuk lembarann-lembaran.
Tabel I Formulasi kom
mposit termopllastik bekas/serrbuk tempurun
ng kelapa.
Bahan
Termoplatik
k bekas (bps)
Serbuk tem
mpurung kelapaa (bps)
Asam stearaat ( g)
Etanol (ml))

Komposit
60%
40%
0, 3, 6, 9
60

SIL DAN PEM
MBAHASAN

3. HAS
Pengarruh Asam Steearat terhadaap Sifat Keku
uatan Tarik Komposit
K
Terrmoplastik Beekas Berpenggisi
Serbuk
k Tempurungg Kelapa (60/440).
Pengaru
ruh asam stearaat sebagai agenn penghubung terhadap sifatt kekuatan tarikk komposit terrmoplastik bekkas
berpeng
gisi serbuk tem
mpurung kelapaa (60/40) terlihhat pada Gambar 1 di bawah iini.
Kekuatan Tarik (MPa)

25
20
15
10
5
0
0

3

6

9

Asam Stearat (g)

Gambarr 1 Pengaruhh Asam Stearat terhadap Sifatt Kekuatan Tarrik Komposit Termoplastik
T
b
bekas
Berpenggisi
Serbuk Tempurung Kellapa (60/40)
Dari Gaambar 1 terlihaat bahwa semaakin banyak assam stearat yanng digunakan ssebagai agen penghubung
p
paada
kompossit termoplastik
k bekas berpen
ngisi serbuk teempurung kelaapa, sifat kekuuatan tarik sem
makin meningkkat,
sifat keekuatan tarik teerbesar pada assam stearat 6 g yaitu 22,52 MPa.
M
Selanjutnyya, mengalamii penurunan siffat
kekuataan tarik pada asam
a
stearat 9 g menjadi 12,6662 MPa. Peniingkatan sifat kekuatan
k
tarik disebabkan olleh
modifik
kasi pengisi serbuk tempurunng kelapa denggan agen pengh
hubung asam sstearat, sehingga terjadi prosses
esterifik
kasi yang mennyebabkan jum
mlah gugus –O
OH pada selullosa serbuk tem
mpurung kelappa yang bersiffat
hidrofillik menjadi berrkurang. Dengan berkurangnnya gugus – OH
H, maka serbukk tempurung kelapa
k
akan lebbih
bersifatt hidrofobik seehingga akan meningkatkan
m
ikatan antar muka
m
pengisi ddan matriks. Seerbuk tempurunng
kelapa memiliki kanddungan lignin lebih tinggi dari selulosa (G
Ginting, Salmaah, Halimatudddahliana, Hamiid,
2010). Lignin berfunngsi sebagai bahan
b
pengkakku dan meninggkatkan hidroffobitas pada molekul-molek
m
kul
selulosaa dalam dindiing sel partik
kel organik. Kehadiran
K
lignnin yang berssifat non polaar dalam serbuuk
tempuruung kelapa jug
ga menambahh kenon-polaraan serbuk yang
g telah dimodiifikasi sehingg
ga menyebabkkan
peningkkatan adhesi anntar muka di antara
a
pengisi ddan matriks (ppolietilena denssitas rendah) yang
y
bersifat non

B.10-2

SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
polar. Penurunan
P
sifaat kekuatan taarik pada asam
m stearat 9 g diakibatkan oleh
o
serbuk tempurung kelaapa
mengalami penggum
mpalan (aglom
merasi) dan meengeras sehingga menyebabbkan ukuran partikel penggisi
menjad
di lebih besar setelah
s
modifiikasi. Gumpalaan atau aglom
merat akan mem
mperkecil luas permukaan dan
d
seterusnnya akan melem
mahkan interakksi di antara peengisi dan matrriks sehingga mengakibatkan
m
n penurunan siffat
fisik baahan polimer. Mwaikambo dan
d Ansell (19999) menyebuttkan bahwa modifikasi kimia juga bertujuuan
untuk menghilangkan
m
n senyawa-senyyawa pengotorr pada permukkaan pengisi. H
Hal tersebut ju
uga berpengaruuh
terhadaap sifat mekanikk dan reaksi peengikatan guguus hidroksil padda proses esterrifikasi.

Pemanjangan …

Pengarruh Asam Stearat terhadaap Sifat Pem
manjangan Saaat Putus Koomposit Term
moplastik Bek
kas
Berpen
ngisi Serbuk Tempurung
T
Keelapa
Pengaruuh asam stearrat sebagai aggen penghubunng terhadap siifat pemanjanggan pada saat putus kompoosit
termopplastik bekas beerpengisi serbu
uk tempurung kelapa
k
(60/40) terlihat pada G
Gambar 2 di baawah ini.
10
8
6
4
2
0
0

3

6

9

Assam Steaarat (g)
Gambarr 2

Pengaruuh Asam Stearrat terhadap Siifat Pemanjanggan Saat Putus Komposit Terrmoplastik Bekkas
Pengisii Serbuk Temppurung Kelapa (60/40).

Dari Gambar 2 di attas, terlihat baahwa secara um
mum sifat pem
manjangan saaat putus kompoosit termoplasttik
bekas dengan
d
pengisi serbuk temppurung kelapa (60/40) menggalami penurunnan seiring peenambahan asaam
stearat yang berbeda, semakin bannyak kandungaan asam stearaat maka sifat pemanjangan pada saat puttus
s
pemanjanngan saat putuus terkecil yaiitu 3,55 % paada asam stearrat 9 g , hal ini
i
semakinn berkurang, sifat
disebab
bkan serbuk tempurung
t
kellapa mengalam
mi penggumppalan (aglomerrasi) dan menngeras sehinggga
menyeb
babkan ukuran partikel pengiisi menjadi lebih besar setelaah modifikasi. Gumpalan
G
atau
u aglomerat akkan
memperkecil luas peermukaan dan seterusnya akkan melemahkkan interaksi di
d antara penggisi dan matriiks
sehinggga mengakibatkkan penurunann sifat fisik bahhan polimer. Ginting,
G
2011 juuga telah melaakukan penelitian
kompossit termoplastikk bekas berpen
ngisi serbuk kuulit salak (60:440) juga mengalami penurunnan pemanjanggan
pada saaat putus sebesaar 24,5 % denggan agen penghhubung asam asetat
a
50 %.
SIMPULAN
4. KES
Asam stearat
s
sebagai agen penghubbung antara maatriks (termopllastik bekas) ddan pengsisi seerbuk tempurunng
kelapa dapat meninggkatkan nilai sifat
s
kekuatann tarik sebesarr 22, 52 Mpaa dan dapat menurunkan
m
siffat
pemanjangan pada saaat putus sebesaar 3,55 %.
AN TERIMA KASIH
UCAPA
Penulis mengucapkann terima kasih kepada Breesman & Rum
mintang dan jjuga DP2M Dikti
D
yang tellah
membiaayai penelitian ini dalam Proggram Penelitiaan Hibah Bersaing Tahun 2012.
AR PUSTAKA
A
DAFTA
Febrian
nto, F; 2005,”K
Komposit Kayuu Plastik:Kompposit Hijau untu
uk Bahan Banggunan Massa Depan
D
: Tinjauuan
Teeknik Bahan Baku,
B
Proses, Sifat-Sifat, Pennggunaan dan Pemasaran”, Jurnal
J
Teknoloogi Hasil Hutaan,
IS
SSN 0215-33511, Hal :102-114
4.
Ferris, F; 2008,”Sinttetis Film Keemasan Ramahh Lingkungann dari Komposit Pati, Khitoosan dan Asaam
G
Studi Morfologi dan
n Karakteristikk Mekanik”, Logika,
L
Agusttus
Poolilaktat dengaan Pemlastik Gliserol:
20
008, ISSN 1410-2315, Hal. 13-18.

B.10-3

SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
Ginting
g, H; 2009, ”K
Kajian Awal Pembuatan
P
Koomposit Termooplastik Cup B
Berpengisi Serrbuk Tempurunng
Kelapa
K
dengan Penyerasi
P
Asam
m Akrilat”, Prrosiding Semin
nar Nasional Teknik Kimia 2009
2
ISSN 1699388
81, Hal:108-1115.
Ginting
g, H; Salmah; Halimatuddahhliana; Tengku Hamid, 2010, “Effec of Accrylic Acid on
n the Mechaniccal
Prroperties of Cooconut Shell Filled Low Dennsity Polyethyllene (LDPE) C
Composite”, Prroceedings Thee 1
ST
T
Sustainable Technology
T
Dev
velopment (IC
CSTD) Bali 20110 ISBN 978-6602-8566-96-4,, Hal :C 44-C 448
Ginting
g,H; 2011,”Penngaruh Asam Asetat
A
Terhadapp Peningkatan Sifat kekuatann Tarik Kompo
osit Termoplasttik
B
Bekas
Berpengiisi Serbuk Kullit Salak”, Buleetin Ilmiah ST
TTH ISSN 08533-5175, Hal:1--6, Edisi No 12,
1
O
Oktober
2011.
Ginting
g, H; 2012,”Pengaruh Maleeat an Hidrat Terhadap Siffat Mekanik K
Komposit Term
moplastik Bekkas
B
Berpengisi
Serb
buk Tempurung Kelapa”, Buuletin Ilmiah STTH ISSN 0853-5175, , Ediisi No 13, Marret
20011, Hal:58-633.
Kim, H,
H S;Lee, B, H; Choi, S, W dan
d Kim, H, J;
J 2009,”The Effect
E
of types of maleic an Hydride Graftted
Polypropylenee (MAPP) on
n the Interfacial Adhesion Properties
P
of Bioflour-Filled
d Polypropyleene
Composite” 38(A) : 1473-14482.
Mwaikaambo, L,Y; daan Ansell, M. P;
P (1999), ”Thee effect of Cheemical Treatmeent on The Prop
perties of Hem
mp,
Sisal, Jute, Kapok Fibres fo
or Composite R
Reinforcementt”, 2nd Internattional Wood annd Natural Fibbre
ymposium, Kassell-Germany.
Composite Sy

B.10-4