BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Komposit adalah suatu sistem bahan (meterial)
yang tersusun dari campuran atau kombinasi dari dua atau lebih konstituen makro
yang berbeda dalam bentuk atau komposisi bahan dan tidah larut satu dengan yang
lainnya (Rowell, 1997). Unsur penyusun suatu
bahan komposit terdiri dari matriks dan penguat (reinforcement). Bagian dominan yang mengisi komposit diebut dengan matriks sedangkan
bagian yang tidak dominan disebut dangan penguat (Humaidi, 1998).
Dewasa ini komposit kayu plastik (Wood-Plastic Composite) adalah salah
satu sektor yang paling dinamis dari industri plastik. Material ini terdiri
dari campuran serat kayu atau sejenisnya dengan polimer yang bersifat termoplastik
seperti polietilena (PE), polipropilena
(PP) dan sebagainya. Polimer termoplastik akan lunak bila dipanaskan
dan akan mengeras setelah dingin.
Sifat-sifat ini memungkinkan material lain seperti partikel kayu atau
sejenisnya dapat bercampur dengan plastik jenis ini membentuk suatu material komposit.
Seiring dengan perkembangan teknologi,
kebutuhan akan plastik terus meningkat. Data dari BPS tahun 1999 menunjukkan bahwa
volume perdagangan plastik impor Indonesia, pada tahun 1995 sebesar 136.122,7
ton sedangkan pada tahun 1999 sebesar 182.523,6 ton, sehingga dalam kurun waktu
tersebut terjadi peningkatan sebesar 34,15%. Jumlah tersebut diperkirakan akan
terus meningkat pada tahun-tahun selanjutnya. Sebagai konsekuensinya,
peningkatan limbah plastic pun
tidak terelakkan.
Menurut Hartono (1998) empat jenis sampah plastik yang populer dan banyak di produksi yaitu polietilena (PE), polietilena kerapatan tinggi (HDPE), polipropilena (PP), dan
asoi. Polietilena
kerapatan tinggi (HDPE) termasuk
salah satu jenis bahan yang memiliki
sifat padat, keras, kuat dan kedap air, yang
sukar terdegradasi secara alamiah, sehingga merupakan penyebab pencemaran
lingkungan yang potensial.
Pemanfaatan sampah plastik merupakan upaya menekan pembuangan plastik
seminimal mungkin dan dalam batas tertentu menghemat sumber daya dan mengurangi
ketergantungan bahan baku impor. Pemanfaatan limbah plastik dapat dilakukan
dengan pemakaian kembali (reuse) maupun daur ulang (recycle). Pemanfaatan
plastik daur ulang dalam pembuatan kembali barang-barang plastik telah
berkembang pesat. Hampir seluruh jenis limbah plastik (80%) dapat diproses
kembali menjadi barang semula walaupun harus dilakukan pencampuran dengan bahan
baku baru dan additive untuk
meningkatkan kualitas (Syafitrie, 2001).
Kebutuhan manusia akan kayu sebagai bahan bangunan
baik untuk keperluan konstruksi, dekorasi, maupun furniture terus meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah
penduduk. Kebutuhan kayu untuk industri perkayuan di Indonesia diperkirakan
sebesar 70 juta m3 per tahun dengan kenaikan rata-rata sebesar 14,2
% per tahun sedangkan produksi kayu bulat diperkirakan hanya sebesar 25 juta m3
per tahun, dengan demikian diperkirakan terjadi defisit sebesar 45 juta m3 (Priyono, 2001). Hal ini menunjukkan bahwa sebenarnya daya
dukung hutan sudah tidak dapat memenuhi kebutuhan kayu. Beranjak dari kondisi tersebut,
telah banyak upaya meningkatkan penggunaan
bahan berlignoselulosa non kayu, dan pengembangan produk-produk inovatif
sebagai bahan baku furniture pengganti kayu. Salah satu bahan lignoselulosa yang tersedia melimpah yang merupakan limbah
pabrik kelapa sawit adalah tandan kosong kelapa sawit.
Untuk daerah
Sumatera Utara, produksi tandan buah segar (TBS) kelapa sawit mencapai
780.678,80 ton dari areal lahan perkebunan seluas 68.845,87 Ha. (Disbun –
Propinsi Sumatera Utara, 2004). Sementara dari berbagai jenis limbah pabrik
kelapa sawit, Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan limbah terbesar yaitu
sekitar 23% dari tandan buah segar (TBS) (Witjaksana, 2006).
Dari data diatas
dapat diperkirakan untuk daerah Sumatera
Utara Saja, produksi limbah tandan
kosong kelapa sawit (TKKS) untuk tahun 2004 mencapai 179.556,12 ton. Semakin luas perkebunan kelapa sawit akan
diikuti dengan peningkatan produksi dan jumlah limbah kelapa sawit. Jumlah ini
merupakan bahan baku yang sangat potensial untuk pembuatan panel komposit. Pemakaian papan partikel komposit terutama untuk perabotan rumah (furniture) yang banyak digunakan masyarakat kita seperti produk Olympic, Ligna
dan yang lainya, pada umumnya merupakan
panel komposit dari serbuk kayu dan sejenisnya dengan perekat yang larut
dalam air, sehingga untuk masyarakat
yang tinggal didaerah pesisir, daerah
yang rawan banjir atau di daerah dengan kelembaban yang tinggi, produk tersebut mudah rusak kerena daya resap air yang tinggi.
Pembuatan papan partikel komposit dengan menggunakan matriks
dari plastik yang telah didaur ulang, selain dapat meningkatkan efisiensi
pemanfaatan kayu
kerana dapat digantikan serat lain, juga dapat mengurangi pembebanan
lingkungan terhadap limbah plastik disamping menghasilkan produk inovatif sebagai bahan bangunan
pengganti kayu. Keunggulan produk ini antara lain : biaya produksi lebih
murah, bahan bakunya melimpah, fleksibel dalam proses pembuatannya,
kerapatannya rendah, lebih bersifat biodegradable
(dibanding plastik), memiliki sifat-sifat yang lebih baik dibandingkan bahan
baku asalnya, dapat diaplikasikan untuk berbagai keperluan, serta bersifat
dapat didaur ulang (Febrianto, 1999).
Papan partikel komposit yang terbuat dari bahan kayu (serat
) dan plastik terutama digunakan pada pemakaian luar ruangan (out door) seperti kursi taman, dek
(geladak kapal) dan juga dapat digunakan pada pemakaian dalam ruangan (in door) seperti produk
mebel (lemari, meja, kursi). Keuntungan dari komposit kayu plastik
dibanding dengan kayu alam adalah konsisten dan bentuknya seragam, tidak lapuk
dan tidak dimakan serangga, tidak
menyerap air dan tidak memerlukan pengecatan secara periodik. (Wichsler A., dkk, 2007).
Dari semua persoalan diatas maka dicari suatu
alternatif pembuatan papan partikel
komposit kayu plastik yang memiliki kekuatan mekanik baik, tidak menyerap air,
bahan baku berlimpah dan mudah
didapatkan, tidak mahal serta ramah lingkungan. Pemilihan serat tandan kosong
kelapa sawit (TKKS) karena dibanding filler anorganik yang biasa ( CaCO3)
harganya lebih murah, tidak menggunakan perekat dan tidak memakai pelarut. Hanya saja yang menjadi persoalan, percampuran polietilena kerapatan tinggi (HDPE) hasil daur ulang dengan serat tandan
kosong kelapa sawit (TKKS) memiliki daya adhesi yang lemah, disebabkan karena serat tandan kosong kelapa sawit
(TKKS) tidak bercampur baik dengan Polietilena kerapatan tinggi (HDPE) hasil daur ulang, karena sifatnya yang bertolak belakang dimana, serat tandan
kosong kelapa sawit (TKKS) bersifat hidrofilik
(menyarap air) sedangkan Polietilena kerapatan tinggi (HDPE) bersifat hidrofobik (menolak
air). Sehingga untuk meningkatkan daya adhesinya diperlukan suatu zat aditif (tambahan) yang berfungsi
sebagai compatibilizer,
yaitu maleat anhibrida -
polietilena kerapatan tinggi (HDPE)
dan benzoil ferroksida .
1.2. Perumusan
Masalah
Dari latar belakang permasalahan
yang telah diuraikan diatas, maka masalah dalam penelitian ini dirumuskan sebagai berikut :
Berapakah persentase berat serat tandan
kosong kelapa sawit (TKKS) dengan sampah plastik Polietilena kerapatan tinggi (HDPE) hasil daur ulang yang menghasilkan papan partikel komposit
dengan sifat fisik dan mekanik yang optimal ?
1.3. Pembatasan
Masalah
Dalam penelitian
ini permasalahan dibatasi pada :
1. Papan partikel komposit yang
dibuat menggunakan Polietilena kerapatan tinggi (HDPE) hasil daur
ulang sebagai matriks dan serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) sebagai filler.
2. Jenis Polietilena kerapatan tinggi (HDPE) yang digunakan
adalah jenis polietilena kerapatan tinggi (HDPE) hasil sekali daur ulang (recycle).
3. Susunan serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) berupa
susunan acak.
4. Ukuran serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang dipakai
± 2 mm.
5. Ukuran ketebalan papan partikel komposit yang dibuat adalah 10 mm.
6. Variasi persentase berat
serat tandan kosong kelapa sawit
(TKKS) didalam matriks adalah
30%, 40%, 50%, 60%, 70%.
7. Pengujian sifat fisik berupa uji
kerapatan, uji daya serap air dan uji pengembangan tebal. Sementara sifat
mekanik berupa uji kuat patah (MOR)
dan kuat lentur (MOE), uji kuat impak,
uji kuat rekat internal dan uji kuat pegang sekrup.
1.4. Tujuan
Penelitian
Adapun
tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini
adalah :
Mengetahui persentase
berat serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dengan sampah plastik polietilena
kerapatan tinggi (HDPE) daur
ulang yang menghasilkan papan pertikel
komposit dengan sifat fisik dan mekanik
yang optimal.
1.5. Manfaat
Penelitaian
Adapun
beberapa manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Memberi informasi tentang persentase
berat serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dengan sampah plastik Polietilena
kerapatan tinggi (HDPE) daur ulang yang
menghasilkan papan partikel komposit dengan sifat fisik dan mekanik yang optimal.
2. Mengurangi dampak pencemaran
lingkungan akibat sampah plastik yang tidak terdegradasi oleh lingkungan secara
alamiah.
3. Memberikan nilai tambah
pemanfaatan limbah pabrik kelapa
sawit, terutama limbah padatnya.
4. Mengurangi kebutuhan kayu hutan sebagai bahan baku papan
partikel sehingga membantu menurunkan tingkat
kerusakan hutan.
5. Mendapatkan papan partikel komposit yang kuat, tahan air dan
tidak mahal.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar