Pengaruh Komposisi Bahan Pengeras (Gypsum) terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Papan Partikel Resin Poliester Berpengisi Serbuk Kulit Kerang
ABSTRAK
Kebutuhan terhadap kayu tiap tahunnya terus meningkat sementara ketersediaan
kayu sebagai bahan baku yang ada saat ini terus menurun dan tidak dapat mencukupi
kebutuhan tersebut. Salah satu upaya untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan
menggunakan bahan-bahan non kayu seperti limbah kulit kerang dan resin poliester
sebagai bahan baku pembuatan papan partikel. Tujuan dari penelitian ini untuk
mengetahui komposisi yang terbaik dari bahan pengeras gypsum pada perbandingan
komposisi poliester-kulit kerang dalam pembuatan papan partikel. Pada penelitian
ini, papan partikel dibuat dengan resin poliester tak jenuh sebagai matriks dan
dicampur dengan serbuk kulit kerang sebagai pengisi dengan katalis metil etil keton
peroksida. Untuk meningkatkan karakteristik papan partikel ditambahkan bahan
pengeras gypsum. Resin poliester dipilih sebagai matriks karena mudah dalam proses
fabrikasinya dan mudah didapat. Serbuk kulit kerang dipilih karena kandungan kulit
kerang darah yang memungkinkan untuk menguatkan komposit serta memanfaatkan
kulit kerang darah yang dianggap sebagai limbah rumah makan dan gypsum dipilih
sebagai pengeras karena gypsum mengandung CaO yang merupakan salah satu
komponen untuk meningkatkan sifat mekanik papan partikel dan juga gypsum
harganya murah. Bahan-bahan yang digunakan dalam membuat komposit adalah
resin poliester tak jenuh, katalis metil etil keton peroksida, serbuk kulit kerang dan
gypsum. Kulit kerang dihancurkan menjadi serbuk terlebih dahulu dengan
menggunakan alat ball mill lalu diayak hingga menghasilkan ukuran partikel 290
mesh. Papan partikel dibuat dengan mencampurkan serbuk kulit kerang 290 mesh ke
dalam resin poliester dengan komposisi 30:70 dan ditambahkan katalis metil etil
keton peroksida sebesar 1% beserta bahan pengeras gypsum dari berat resin.
Komposisi bahan pengeras yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari 2,5%, 5%,
7,5%, 10% dan 12,5%. Campuran resin diaduk hingga merata lalu dicetak
menggunakan alat hot press. Papan partikel yang telah dicetak kemudian diuji sifat
fisik dan sifat mekaniknya. Hasil yang didapat yaitu pada pengujian FTIR
menunjukkan adanya ikatan bahan pengeras gypsum terhadap pengisi dan matriks.
Hasil terbaik untuk sifat fisik dan mekanik papan partikel yaitu nilai kerapatan 1,580
gr/ml, nilai kadar air 0,2491%, nilai pengembanagan tebal 0,358%, nilai keteguhan
patah (MOR) 47,081 MPa, nilai keteguhan lentur (MOE) 249,09 MPa, nilai kuat
rekat internal (IB) 15,809 MPa dan nilai kekuatan bentur 10793,99 J/m2
Kata kunci : kulit kerang, poliester, gypsum, papan partikel.
viii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The requirement for wood each year continues to increase while the
availability of wood as a raw material continue to decline and can not suffice the
needs. One effort to overcome this is to use non-wood materials such as seashells and
polyester resin as raw material for particle board. The purpose of this study is to
determine the best composition of reinforcement material in the gypsum composition
ratio of the polyester-shells in the manufacture of particle board. In this study,
particle board made with unsaturated polyester resins as a matrix and mixed with
shells as filler powder with methyl ethyl ketone peroxide as catalyst. To improve the
characteristics of particle board, gypsum added to reinforcement material. Polyester
resin selected as the matrix for ease in fabrication process and easy to obtain. Powder
shells selected for the content of seashells blood that makes it possible to strengthen
the composite and utilize the shells of blood that is considered as waste restaurant
and gypsum have been selected as toughening agent because gypsum contains CaO
component to improve the mechanical properties of particle boards and gypsum is
cheap. The materials used in making composites are unsaturated polyester resins,
methyl ethyl ketone peroxide catalyst, seashells and gypsum powder. Seashells
crushed into powder in advance by using a ball mill and sieved to produce a particle
size of 290 mesh. Particle board is made by mixing powder 290 mesh shells into
polyester resin with a catalyst added to the composition of 30:70 and methyl ethyl
ketone peroxide at 1% along with reinforcement material gypsum from a resin. The
composition of the toughening agent used in this study consisted of 2.5%, 5%, 7.5%,
10% and 12.5%. The mixture was stirred until uniform and then molded using a hot
press. Particle board that has been manufactured and then tested the physical
properties and mechanical properties. The result of this research are analysis of FTIR (Fourier Transform Infra Red) show that the toughening agent gypsym attached
with clamshell and resin polyester. The best reslut for physical and mechanical
properties particle board are density 1,580 g / ml, water content 0,2491%, swelling
thickness 0,358%, the modulus of rupture (MOR) 47,081 MPa, modulus of elasticity
(MOE) 249,09 MPa, internal bond (IB) 15,809 MPa and impact strength 10793.99 J /
m2 .
Keywords : clamshell, particle board, polyester, gypsum.
ix
Universitas Sumatera Utara
Kebutuhan terhadap kayu tiap tahunnya terus meningkat sementara ketersediaan
kayu sebagai bahan baku yang ada saat ini terus menurun dan tidak dapat mencukupi
kebutuhan tersebut. Salah satu upaya untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan
menggunakan bahan-bahan non kayu seperti limbah kulit kerang dan resin poliester
sebagai bahan baku pembuatan papan partikel. Tujuan dari penelitian ini untuk
mengetahui komposisi yang terbaik dari bahan pengeras gypsum pada perbandingan
komposisi poliester-kulit kerang dalam pembuatan papan partikel. Pada penelitian
ini, papan partikel dibuat dengan resin poliester tak jenuh sebagai matriks dan
dicampur dengan serbuk kulit kerang sebagai pengisi dengan katalis metil etil keton
peroksida. Untuk meningkatkan karakteristik papan partikel ditambahkan bahan
pengeras gypsum. Resin poliester dipilih sebagai matriks karena mudah dalam proses
fabrikasinya dan mudah didapat. Serbuk kulit kerang dipilih karena kandungan kulit
kerang darah yang memungkinkan untuk menguatkan komposit serta memanfaatkan
kulit kerang darah yang dianggap sebagai limbah rumah makan dan gypsum dipilih
sebagai pengeras karena gypsum mengandung CaO yang merupakan salah satu
komponen untuk meningkatkan sifat mekanik papan partikel dan juga gypsum
harganya murah. Bahan-bahan yang digunakan dalam membuat komposit adalah
resin poliester tak jenuh, katalis metil etil keton peroksida, serbuk kulit kerang dan
gypsum. Kulit kerang dihancurkan menjadi serbuk terlebih dahulu dengan
menggunakan alat ball mill lalu diayak hingga menghasilkan ukuran partikel 290
mesh. Papan partikel dibuat dengan mencampurkan serbuk kulit kerang 290 mesh ke
dalam resin poliester dengan komposisi 30:70 dan ditambahkan katalis metil etil
keton peroksida sebesar 1% beserta bahan pengeras gypsum dari berat resin.
Komposisi bahan pengeras yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari 2,5%, 5%,
7,5%, 10% dan 12,5%. Campuran resin diaduk hingga merata lalu dicetak
menggunakan alat hot press. Papan partikel yang telah dicetak kemudian diuji sifat
fisik dan sifat mekaniknya. Hasil yang didapat yaitu pada pengujian FTIR
menunjukkan adanya ikatan bahan pengeras gypsum terhadap pengisi dan matriks.
Hasil terbaik untuk sifat fisik dan mekanik papan partikel yaitu nilai kerapatan 1,580
gr/ml, nilai kadar air 0,2491%, nilai pengembanagan tebal 0,358%, nilai keteguhan
patah (MOR) 47,081 MPa, nilai keteguhan lentur (MOE) 249,09 MPa, nilai kuat
rekat internal (IB) 15,809 MPa dan nilai kekuatan bentur 10793,99 J/m2
Kata kunci : kulit kerang, poliester, gypsum, papan partikel.
viii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The requirement for wood each year continues to increase while the
availability of wood as a raw material continue to decline and can not suffice the
needs. One effort to overcome this is to use non-wood materials such as seashells and
polyester resin as raw material for particle board. The purpose of this study is to
determine the best composition of reinforcement material in the gypsum composition
ratio of the polyester-shells in the manufacture of particle board. In this study,
particle board made with unsaturated polyester resins as a matrix and mixed with
shells as filler powder with methyl ethyl ketone peroxide as catalyst. To improve the
characteristics of particle board, gypsum added to reinforcement material. Polyester
resin selected as the matrix for ease in fabrication process and easy to obtain. Powder
shells selected for the content of seashells blood that makes it possible to strengthen
the composite and utilize the shells of blood that is considered as waste restaurant
and gypsum have been selected as toughening agent because gypsum contains CaO
component to improve the mechanical properties of particle boards and gypsum is
cheap. The materials used in making composites are unsaturated polyester resins,
methyl ethyl ketone peroxide catalyst, seashells and gypsum powder. Seashells
crushed into powder in advance by using a ball mill and sieved to produce a particle
size of 290 mesh. Particle board is made by mixing powder 290 mesh shells into
polyester resin with a catalyst added to the composition of 30:70 and methyl ethyl
ketone peroxide at 1% along with reinforcement material gypsum from a resin. The
composition of the toughening agent used in this study consisted of 2.5%, 5%, 7.5%,
10% and 12.5%. The mixture was stirred until uniform and then molded using a hot
press. Particle board that has been manufactured and then tested the physical
properties and mechanical properties. The result of this research are analysis of FTIR (Fourier Transform Infra Red) show that the toughening agent gypsym attached
with clamshell and resin polyester. The best reslut for physical and mechanical
properties particle board are density 1,580 g / ml, water content 0,2491%, swelling
thickness 0,358%, the modulus of rupture (MOR) 47,081 MPa, modulus of elasticity
(MOE) 249,09 MPa, internal bond (IB) 15,809 MPa and impact strength 10793.99 J /
m2 .
Keywords : clamshell, particle board, polyester, gypsum.
ix
Universitas Sumatera Utara