Pengaruh Komposisi Plastik Polipropilena dan Partikel Batang Pisang Terhadap Kualitas Papan Plastik

PENGARUH KOMPOSISI PLASTIK POLIPROPILENA DAN
PARTIKEL BATANG PISANG BARANGAN TERHADAP
KUALITAS PAPAN PLASTIK

SKRIPSI

WINDA MARTOGI SITUMEANG
111201163

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016

Universitas Sumatera Utara

PENGARUH KOMPOSISI PLASTIK POLIPROPILENA DAN
PARTIKEL BATANG PISANG BARANGAN TERHADAP
KUALITAS PAPAN PLASTIK

SKRIPSI


Oleh :
WINDA MARTOGI SITUMEANG
111201163/TEKNOLOGI HASIL HUTAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
WINDA MARTOGI SITUMEANG: Effect of Plastic Polypropylene Composition
and Particle of Barangan Banana Stems Against Quality Wood Polymer
Composite. Under supervised by TITO SUCIPTO and APRI HERI ISWANTO.


Banana trunk is agricultural waste which is potentially as one of the solutions to
be used as a material utilization berlignoselulosa products such as plastic boards.
The purpose of this study was to evaluate the effect of the composition of the
plastic polypropylene (PP) and banana stem particles to quality plastic board and
determine the best composition for the physical and mechanical properties of
plastic boards. Making plastic boards using a variation of the composition of
polypropylene plastic (PP) and banana stem particles are 50:50, 60:40, 70:30
and 80:20. Mixing materials is done by using an extruder machine and
compression board sheets using hot forged at a temperature of 1700C pressure of
25 kgf / cm2 for 10 minutes. The sample size of 25 cm x 25 cm x 1 cm with a target
density of 0.7 g / cm3. Data analysis was carried out using a completely
randomized design (CRD) with three replications. The results of this study
compared with SNI 03-2105-2006. The density value of from 0.52 to 0.73 g / cm3,
1.67 to 4.32% moisture content, water absorption in immersion 2 hours from 1.88
to 11.41%, and a 24-hour immersion 5.38 to 28 , 48%, thickness swelling at 2
hours of immersion from 0.21 to 0.41%, and 24 hours from 0.43 to 0.69%, MOE
2710-6170 kg / cm2, MOR 50.72 to 128.49 kg / cm2 IB 1.11 to 2.94 kg / cm2.
Variations in the composition of the plastic polypropylene (PP) and banana stem
particles affect the physical and mechanical properties of plastic boards.

Treatment on the composition of 70:30 is the best treatment for physical and
mechanical properties of plastic boards.

Keywords: banana stems, plastic polypropylene (PP), physical and mechanical
properties, wood polymer composite

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
WINDA MARTOGI SITUMEANG : Pengaruh Komposisi Plastik Polipropilena
dan Partikel Batang Pisang Barangan Terhadap Kualitas Papan Plastik. Di bawah
bimbingan TITO SUCIPTO dan APRI HERI ISWANTO.

Batang pisang merupakan limbah pertanian yang berpotensial sebagai
salah satu solusi pemanfaatan bahan berlignoselulosa untuk dijadikan produk
seperti papan plastik. Tujuan dari penelitian ini adalah mengevaluasi pengaruh
komposisi plastik polipropilena (PP) dan partikel batang pisang barangan
terhadap kualitas papan plastik dan menentukan komposisi yang terbaik untuk
sifat fisis dan mekanis papan plastik. Pembuatan papan plastik menggunakan
variasi komposisi plastik polipropilena (PP) dan partikel batang pisang barangan

yaitu 50:50, 60:40, 70:30 dan 80:20. Pencampuran bahan dilakukan dengan
menggunakan mesin ekstruder dan pengempaan lembaran papan dengan
menggunakan kempa panas pada suhu 1700C tekanan 25 kgf/cm2 selama 10
menit. Ukuran sampel 25 cm x 25 cm x 1 cm dengan target kerapatan 0,7 g/cm3.
Analisis data dilakukan dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL)
dengan 3 ulangan. Hasil penelitian ini dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006.
Nilai kerapatan sebesar 0,52-0,73 g/cm3, kadar air 1,67-4,32%, daya serap air
pada perendaman 2 jam 1,88-11,41%, dan perendaman 24 jam 5,38-28,48%,
pengembangan tebal pada perendaman 2 jam 0,21-0,41%, dan 24 jam 0,43-0,69%,
MOE 2.710-6.170 kg/cm2, MOR 50,72-128,49 kg/cm2, IB 1,11-2,94 kg/cm2.
Variasi komposisi antara plastik polipropilena (PP) dan partikel batang pisang
barangan berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan plastik. Perlakuan
pada komposisi 70:30 merupakan perlakuan terbaik untuk sifat fisis dan mekanis
papan plastik.

Kata kunci: batang pisang, plastik polipropilena (PP), sifat fisis dan mekanis,
papan plastik

Universitas Sumatera Utara


RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Nainggolan pada tanggal l4 Oktober 1993 dari Bapak
Alm. Darwis Situmeang dan Ibu Melur Panjaitan. Penulis merupakan anak
keempat dari lima bersaudara.
Penulis menjalani pendidikan formal di SD HKBP NO. 2 Balige lulus
pada tahun 2005, lalu melanjutkan ke SMP Negeri 2 Balige lulus pada tahun
2008. Pada tahun 2011 penulis menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMA
Negeri 1 Balige. Pada tahun 2011 penulis diterima sebagai mahasiswa di Program
Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara melalui jalur
UMB-SPMB.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis telah melaksanakan Praktik
Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) pada tahun 2013 di Taman Hutan Raya
Bukit Barisan dan Hutan Pendidikan Gunung Barus, Kabupaten Karo, Provinsi
Sumatera Utara. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di
Perum Perhutani KPH Cianjur Divisi Regional Jawa Barat dan Banten Unit Jawa
Barat dari tanggal 28 Januari - 28 Februari 2015.
Selama menjadi mahasiswi di Universitas Sumatera Utara, penulis pernah
menjadi menjadi asisten Praktikum Silvika pada tahun 2014. Selain itu, penulis
juga aktif mengikuti organisasi Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS) USU dan
organisasi di luar kampus Persekutuan Doa Maranatha pada tahun 2011 sampai

sekarang.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas
rahmat dan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Pengaruh Komposisi Plastik Polipropilena dan Partikel Batang Pisang
Terhadap Kualitas Papan Plastik” sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Kehutanan.
Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada :
1. Kedua orang tua, Ayahanda Alm. Darwis Situmeang dan Ibunda Melur
Panjaitan yang senantiasa memberikan kasih sayang sepanjang masa,
memberikan doa dan semangat, serta dukungan berupa moril maupun materil
kepada penulis, beserta kakak dan adik terkasih, Debby Situmeang, A.Md.,
Feny Valentina Situmeang, A.Md., Nova Febriantika Situmeang, A.Md.,
Herman Situmeang, yang selalu memberikan semangat dalam mendukung
saya menyelesaikan skripsi.
2. Tito Sucipto, S.Hut., M.Si., dan Dr. Apri Heri Iswanto, S. Hut. M.Si., selaku
dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan pemikirannya dengan

keikhlasan untuk memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
3. Kepada Tanoto Foundation yang telah memberikan beasiswa kepada saya
sejak semester 3 - semester 8, memberikan kesempatan magang kepada saya
di RAPP (Riau Andalan Pulp dan Paper) serta saya sangat bangga bisa
menjadi bagian keluarga dari Tanoto Scholars.
4. Seluruh pegawai, laboran di Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian USU
dan laboran di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam USU yang

Universitas Sumatera Utara

telah banyak membantu dalam penyediaan alat-alat laboratorium dan
memberikan petunjuk selama penelitian.
5. Sahabat - sahabat saya yang selalu membantu saya dalam mengerjakan
skripsi, semangat dan doa yaitu Epifani Natalia Gultom, Sihol Malau, Novita
Pardede, Desrina Manalu, Uli Irawati Panjaitan.
6. Rekan tim peneliti (Johana Malau dan Ika Manik) yang telah memberikan
semangat dan kerjasama saat melakukan penelitian, serta teman-teman
angkatan 2011 di Fakultas Kehutanan, khususnya di Teknologi Hasil Hutan
2011.

7. Terakhir, penulis hendak menyapa setiap nama yang tidak dapat penulis
cantumkan satu per satu, terima kasih atas doa yang senantiasa mengalir tanpa
sepengetahuan penulis. Terimakasih sebanyak-banyaknya kepada orang-orang
yang turut bersuka cita atas keberhasilan penulis menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata, semoga Tuhan senantiasa melimpahkan Karunia-Nya kepada
kita semua dan semoga tulisan ini bermanfaat bagi semua pihak.

Medan, Maret 2016

Penulis

Universitas Sumatera Utara

28

DAFTAR ISI

Halaman
ABSTRACT ................................................................................................. iii
ABSTRAK ................................................................................................... iv

RIWAYAT HIDUP .....................................................................................

v

KATA PENGANTAR ................................................................................. vi
DAFTAR ISI ................................................................................................ viii
DAFTAR TABEL .......................................................................................

x

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ..................................................................................
Tujuan................................................................................................
Manfaat Penelitian.............................................................................

1
4
4


TINJAUAN PUSTAKA
Pisang Barangan (Musa paradisiacal sapientum L) ............................ 5
Wood Polymer Composite (WPC) atau papan plastik ........................ 8
Tahapan Pembuatan Papan Plastik ..................................................... 9
Polipropilena ....................................................................................... 10
Komposisi Plastik dan Partikel ............................................................ 14
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat ...............................................................................
Alat dan Bahan ....................................................................................
Prosedur Penelitian ..............................................................................
Persiapan Bahan Baku .........................................................................
Perhitungan Bahan Baku .....................................................................
Pembuatan Papan Plastik .....................................................................
Pengujian Papan Plastik .......................................................................
Pengujian Sifat Fisis ............................................................................
Pengujian Sifat Mekanis ......................................................................
Analisis Data ........................................................................................

15

15
15
17
17
18
20
21
24
26

HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Plastik ...................................................................... 27
Kerapatan ............................................................................................. 27
Kadar Air ............................................................................................. 30

Universitas Sumatera Utara

29

Daya Serap Air ....................................................................................
Pengembangan Tebal ...........................................................................
Sifat Mekanis Papan Plastik ................................................................
Keteguhan Rekat Internal/Internal Bond .............................................
MOE (Modulus of Elasticity) ..............................................................
MOR (Modulus of Rupture) ................................................................
Kualitas Papan Plastik .........................................................................

34
38
41
41
44
46
50

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .......................................................................................... 51
Saran .................................................................................................... 51

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 52
LAMPIRAN ................................................................................................. 56

Universitas Sumatera Utara

30

DAFTAR TABEL

No

Halaman

1. Data Luas panen produktivitas dan produksi tanaman pisang tahun
2007 ..........................................................................................................

7

2. Komposisi kimia dari bagian-bagian tanaman pisang ..............................

8

3. Karakteristik polipropilena ....................................................................... 13
4. Kebutuhan bahan baku papan plastik batang pisang barangan ................ 18
5. Nilai Sifat Fisis dan Mekanis Papan Plastik Berdasarkan Standar
SNI 03-2105-2006 .................................................................................... 21
6. Rata-rata Nilai Sifat Fisis papan plastik batang pisang barangan ............ 27
7. Rata-rata Nilai Sifat Mekanis papan plastik batang pisang barangan ...... 40
8. Kualitas Sifat Fisis dan Mekanis Papan Plastik dari Komposisi Plastik
Polipropilena (PP) dan Partikel batang Pisang barangan berdasarkan
SNI 03-2105-2006 .................................................................................... 49

Universitas Sumatera Utara

31

DAFTAR GAMBAR

No

Halaman

1.

Proses Pembuatan Papan Plastik ............................................................ 10

2.

Bagan Alur Penelitian ........................................................................... 16

3.

Proses Pembuatan Pelet ......................................................................... 19

4.

Pemotongan Contoh Uji ......................................................................... 20

5.

Pengukuran Kerapatan Contoh Uji ........................................................ 22

6.

Pengujian Keteguhan Rekat (internal bond).......................................... 25

7.

Grafik rata-rata kerapatan papan plastik batang pisang barangan ......... 28

8.

Grafik rata-rata kadar air papan plstik batang pisang barangan............. 31

9.

Grafik rata-rata DSA papan plastik batang pisang barangan ................. 34

10. Grafik rata-rata PT papan plastik batang pisang barangan .................... 38
11. Grafik rata-rata internal bond papan plastik batang pisang barangan ... 41
12. Grafik rata-rata MOE papan plastik batang pisang barangan ................ 43
13. Grafik rata-rata MOR papan plastik batang pisang barangan ................ 46

Universitas Sumatera Utara

32

DAFTAR LAMPIRAN

No

Halaman

1. Data kerapatan papan plastik batang pisang barangan ............................ 56
2. Data kadar air papan plastik batang pisang barangan ............................. 56
3. Data daya serap air 2 jam papan plastik batang pisang barangan………. 57
4. Data daya serap air 24 jam papan plastik batang pisang barangan…..57
14. Data pengembangan tebal 2 jam papan plastik batang pisang barangan….58
15. Data pengembangan tebal 24 jam papan plastik batang pisang barangan.. 58
16. Data Keteguhan rekat internal papan plastik batang pisang barangan... . 59
17. Data MOE papan plastik batang pisang barangan ................................. 59
18. Data MOR papan plastik batang pisang barangan………………………. 60
19. Analisis keragaman kerapatan dan hasil uji duncan papan plastik
batang pisang barangan .......................................................................... 61
20. Analisis keragaman kadar air dan hasil uji duncan papan plastik
batang pisang barangan .................................................................... ….. 61
21. Analisis keragaman daya serap air 2 jam dan hasil uji duncan papan
plastik batang pisang barangan .............................................................. 62
22. Analisis keragaman daya serap air 24 jam dan hasil uji duncan papan
plastik batang pisang barangan .............................................................. 62
23. Analisis keragaman pengembangan tebal 2 jam dan hasil uji duncan
papan plastik batang pisang barangan ............................................... …. 63
24. Analisis keragaman pengembangan tebal 24 jam dan hasil uji
duncan papan plastik batang pisang barangan………………………….. 63
25. Analisis keragaman internal bond (IB) dan hasil uji duncan papan
plastik batang pisang barangan……………………………………………63
26. Analisis keragaman keteguhan lentur (MOE) dan hasil uji duncan papan
plastik batang pisang barangan……………………………………….. ....64
27. Analisis keragaman keteguhan patah (MOR) dan hasil uji duncan papan
plastik batang pisang barangan……………………………………………65
28. Perhitungan bahan baku papan plastik batang pisang barangan…………...66

Universitas Sumatera Utara

33

29. Dokumentasi penelitian ......................................................................... 67

Universitas Sumatera Utara