Pemanfaatan Lignin Isolat Bahan Pengikat Alami (Natural Binder) Dari Kayu Pinus (Pinus Merkusii Jungh Et De Vriese) Sebagai Penguat Aspal
6
PEMANFAATAN LIGNIN ISOLAT BAHAN PENGIKAT ALAMI (Natural
Binder) DARI KAYU PINUS (Pinus Merkusii Jungh Et De Vriese)
SEBAGAI PENGUAT ASPAL
ABSTRAK
Pemanfaatan lignin isolat bahan pengikat alami (natural binder) dari kayu
pinus (pinus merkusii jungh et de vriese) sebagai penguat aspal telah dilakukan. Aspal
modifier dibuat dalam 9 jenis formulasi dengan variasi perbandingan lignin isolat
dengan aspal sebesar 40:60; 35:65; 30:70; 25:75; 20:80; 15:85; 10:90; 5:95 dan 0:100
(b/b) dalam 100 gram, penambahan agregat pasir halus 300 gram, dan di proses
dalam ekstruder pada suhu 150 ºC. Sifat mekanik dan sifat termal aspal modifier yang
diuji meliputi kuat tekan, daya serap air, morfologi dengan SEM, termal dengan DSC,
gugus fungsi dengan FT-IR, dan kristalinitas dengan X-RD. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa campuran yang optimum adalah berupa lignin isolat dan aspal
dengan perbandingan 40:60 yang memberikan kepadatan dan kuat tekan yang baik,
dan sebanyak 40 gram lignin yang berfungsi sebagai penahan air. Hasil uji morfologi
dengan SEM-EDS dapat dilihat berupa butiran-butiran kecil diatas aspal modifier
yang mengindikasikan bahwa butiran tersebut adalah poliuretan yang hanya
berinteraksi sebagian akibat poliuretan terlalu cepat mengeras pada aspal, sifat termal
dengan DSC menunjukkan bahwa kapasitas kalor untuk variasi optimum antara lignin
isolat : aspal (40:60) sebesar 0,0000608 J/oC. Hasil pengujian FTIR diperoleh bahwa
aspal modifier yang dihasilkan terjadi interaksi kimia yaitu gugus NCO dari poliuretan
dengan MDI berlebih bereaksi dengan gugus hidroksil dari aspal. Hasil Identifikasi
fasa dari pola Difraksi Sinar-X yang muncul pada Lignin Isolat : Aspal (40:60)
mengandung fasa pengotor dari aspal yang diduga adalah fasa albit (AlNaO8Si3), fasa
magnetit (Fe3O4), dan fasa kuarsa (SiO2), Hasil pemurnian ini menghasilkan kualitas
yang sangat baik sesuai dengan faktor R yang merupakan kriteria kecocokan dan
faktor S merupakan kualitas kecocokan yang bernilai sangat kecil.
Kata Kunci : Lignin; Pinus merkusii; MDI; Poliuretan; Aspal; Agregat
Universitas Sumatera Utara
7
THE UTILIZATION OF LIGNIN ISOLATES NATURAL BINDER OF PINE
WOOD (Pinus Merkusii Jungh Et De Vriese) AS ASPHALT
REINFORCEMENT AGENT
ABSTRACT
The utilization of lignin isolates natural binder of pine wood (pinus merkusii
jungh et de Vriese) as asphalt reinforcement agent has been done. Asphalt modifier is
made in 9 different types of formulations with variety comparison of lignin isolates
with asphalt at 40:60; 35:65; 30:70; 25:75; 20:80; 15:85; 10:90; 5:95 and 0:100
(w/w) in 100 grams, the add the of 300 grams of fine sand aggregate, and processing
in a extruder which temperature were fixed at 150ºC. Mechanical and thermal
properties of asphalt modifiers tested including compressive strength, water
absorption, morphology by SEM, thermal by DSC, functional groups by FT-IR, and
crystallinity by X-RD. Good results is showed that the optimum mixture is in the form
of lignin isolates and asphalt with 40:60 ratio which gives the density and
compressive strength, and as much as 40 grams of lignin, which serves as water
barrier. The morphological result test by SEM-EDS can be seen in the form of small
granules on asphalt modifier indicating that granules is polyurethane which only
interact partially due to the polyurethane dry quickly on asphalt, thermal properties
by DSC showed that the heat capacity for optimum variation between lignin isolates:
asphalt (40:60) of 0,0000608 J / oC. Test results obtained by FTIR that produced
asphalt modifier an chemical interactions occur which NCO groups of polyurethane
with remaining MDI reacts with hydroxyl groups of the asphalt. The results of phase
identification of X-ray diffraction pattern that appears on optimum variation Lignin
Isolates: Asphalt (40:60) containing impurities phase predicted as asphalt phase
albite (AlNaO8Si3), phase magnetite (Fe3O4), and phase quartz (SiO2), the results of
this refinement produces good quality fittings with R factor is a factor criteria of fit
and S factor is a factor criteria quality of fit has minimum value.
Keywords: Lignin; Pinus Merkusii; MDI; Polyurethanes; Asphalt; Aggregate
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN LIGNIN ISOLAT BAHAN PENGIKAT ALAMI (Natural
Binder) DARI KAYU PINUS (Pinus Merkusii Jungh Et De Vriese)
SEBAGAI PENGUAT ASPAL
ABSTRAK
Pemanfaatan lignin isolat bahan pengikat alami (natural binder) dari kayu
pinus (pinus merkusii jungh et de vriese) sebagai penguat aspal telah dilakukan. Aspal
modifier dibuat dalam 9 jenis formulasi dengan variasi perbandingan lignin isolat
dengan aspal sebesar 40:60; 35:65; 30:70; 25:75; 20:80; 15:85; 10:90; 5:95 dan 0:100
(b/b) dalam 100 gram, penambahan agregat pasir halus 300 gram, dan di proses
dalam ekstruder pada suhu 150 ºC. Sifat mekanik dan sifat termal aspal modifier yang
diuji meliputi kuat tekan, daya serap air, morfologi dengan SEM, termal dengan DSC,
gugus fungsi dengan FT-IR, dan kristalinitas dengan X-RD. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa campuran yang optimum adalah berupa lignin isolat dan aspal
dengan perbandingan 40:60 yang memberikan kepadatan dan kuat tekan yang baik,
dan sebanyak 40 gram lignin yang berfungsi sebagai penahan air. Hasil uji morfologi
dengan SEM-EDS dapat dilihat berupa butiran-butiran kecil diatas aspal modifier
yang mengindikasikan bahwa butiran tersebut adalah poliuretan yang hanya
berinteraksi sebagian akibat poliuretan terlalu cepat mengeras pada aspal, sifat termal
dengan DSC menunjukkan bahwa kapasitas kalor untuk variasi optimum antara lignin
isolat : aspal (40:60) sebesar 0,0000608 J/oC. Hasil pengujian FTIR diperoleh bahwa
aspal modifier yang dihasilkan terjadi interaksi kimia yaitu gugus NCO dari poliuretan
dengan MDI berlebih bereaksi dengan gugus hidroksil dari aspal. Hasil Identifikasi
fasa dari pola Difraksi Sinar-X yang muncul pada Lignin Isolat : Aspal (40:60)
mengandung fasa pengotor dari aspal yang diduga adalah fasa albit (AlNaO8Si3), fasa
magnetit (Fe3O4), dan fasa kuarsa (SiO2), Hasil pemurnian ini menghasilkan kualitas
yang sangat baik sesuai dengan faktor R yang merupakan kriteria kecocokan dan
faktor S merupakan kualitas kecocokan yang bernilai sangat kecil.
Kata Kunci : Lignin; Pinus merkusii; MDI; Poliuretan; Aspal; Agregat
Universitas Sumatera Utara
7
THE UTILIZATION OF LIGNIN ISOLATES NATURAL BINDER OF PINE
WOOD (Pinus Merkusii Jungh Et De Vriese) AS ASPHALT
REINFORCEMENT AGENT
ABSTRACT
The utilization of lignin isolates natural binder of pine wood (pinus merkusii
jungh et de Vriese) as asphalt reinforcement agent has been done. Asphalt modifier is
made in 9 different types of formulations with variety comparison of lignin isolates
with asphalt at 40:60; 35:65; 30:70; 25:75; 20:80; 15:85; 10:90; 5:95 and 0:100
(w/w) in 100 grams, the add the of 300 grams of fine sand aggregate, and processing
in a extruder which temperature were fixed at 150ºC. Mechanical and thermal
properties of asphalt modifiers tested including compressive strength, water
absorption, morphology by SEM, thermal by DSC, functional groups by FT-IR, and
crystallinity by X-RD. Good results is showed that the optimum mixture is in the form
of lignin isolates and asphalt with 40:60 ratio which gives the density and
compressive strength, and as much as 40 grams of lignin, which serves as water
barrier. The morphological result test by SEM-EDS can be seen in the form of small
granules on asphalt modifier indicating that granules is polyurethane which only
interact partially due to the polyurethane dry quickly on asphalt, thermal properties
by DSC showed that the heat capacity for optimum variation between lignin isolates:
asphalt (40:60) of 0,0000608 J / oC. Test results obtained by FTIR that produced
asphalt modifier an chemical interactions occur which NCO groups of polyurethane
with remaining MDI reacts with hydroxyl groups of the asphalt. The results of phase
identification of X-ray diffraction pattern that appears on optimum variation Lignin
Isolates: Asphalt (40:60) containing impurities phase predicted as asphalt phase
albite (AlNaO8Si3), phase magnetite (Fe3O4), and phase quartz (SiO2), the results of
this refinement produces good quality fittings with R factor is a factor criteria of fit
and S factor is a factor criteria quality of fit has minimum value.
Keywords: Lignin; Pinus Merkusii; MDI; Polyurethanes; Asphalt; Aggregate
Universitas Sumatera Utara