BAB 1 PENDAHULUAN BAB 1 PENDAHULUAN

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Kayu merupakan salah satu bahan bangunan yang banyak digunakan untuk keperluan konstruksi, dekorasi, maupun furniture. Kayu juga memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan bahan lain yaitu mudah dibentuk, memiliki sifat awet, ringan, mudah didapatkan, dan dapat terurai oleh alam. Kemudahan dan karakteristikya yang cukup baik membuat kebutuhan kayu terus meningkat dari tahun ke tahun seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk. Peningkatan kebutuhan kayu ini layaknya perlu diperhatikan, mengingat sebagian besar produksi kayu berasal dari hutan. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya kerusakan lingkungan dan ekosistem serta melindungi kelestarian alam. Menurut Data Statistik Kementerian Kehutanan 2013 (2014), kayu hasil hutan di Indonesia paling banyak digunakan sebagai kayu lapis yaitu mencapai 3,262 juta m 3 dalam jangka waktu setahun. Tingkat kebutuhan kayu dari hasil hutan yang terus meningkat, membuat berbagai pihak tak jarang melakukan eksploitasi hutan secara besar-besaran. Pengambilan hasil hutan seakan tidak dapat dikontrol dari tahun ke tahun, ditambah maraknya penebangan liar (illegal logging). Kerusakan sumber daya hutan akibat illegal logging telah menimbulkan dampak lingkungan, ekonomi, dan sosial yang sangat serius. Hal ini menyebabkan pengambilan hasil hutan semakin diperketat dan membuat harga kayu menjadi semakin mahal. Berbagai upaya dilakukan untuk mengurangi dan meminimalkan penggunaan kayu. Salah satu upayanya dengan menggunakan bahan alternatif yaitu Wood Plastic Composite (WPC). Penggunaan bahan alternatif ini diharapkan mampu menggantikan peranan kayu dalam berbagai kebutuhan. Wood Plastic Composite (WPC) sendiri merupakan bahan komposit hasil gabungan antara limbah kayu (tepung kayu) dengan plastik daur ulang (limbah plastik). 1

2 2 Tepung kayu biasanya diperoleh dari hasil sampingan atau limbah dari pengolahan kayu baik dari pengolahan kayu menjadi bahan setengah jadi (misalnya dalam bentuk papan maupun balok) atau menjadi barang jadi (furniture). Limbah kayu berupa tepung kayu tersebut biasanya hanya digunakan untuk bahan bakar rumah tangga, media pembiakan jamur, penimbun tanah dan kurang memberikan nilai ekonomis. Tempat-tempat usaha penggergajian kayu serta industri meubel bahkan membuang begitu saja limbah kayunya. Limbah lain yang digunakan dalam produksi WPC adalah limbah plastik. Jumlah limbah plastik yang begitu banyak sangat mudah didapat mengingat kebutuhan bahan baku plastik juga terus meningkat tiap tahunnya. Limbah plastik merupakan jenis sampah atau limbah yang proses penguraiannya membutuhkan waktu yang lama dan tidak ramah lingkungan (Syamsiro, 2013). Banyak cara yang telah dilakukan untuk mengatasi dan menanggulangi permasalahan limbah plastik salah satunya dengan memanfaatkannya sebagai bahan utama pembuatan Wood Plastic Composite (WPC). Perkembangan teknologi komposit yang semakin berkembang membuat banyak penelitian dilakukan untuk menguji sifat-sifat dari WPC. Penelitian yang akan dilakukan ini bertujuan untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik kuat geser dari papan WPC. Hasil dari pengujian sifat-sifat fisik dari WPC antara lain adalah nilai kadar air, serap air dan kembang susut yang dinyatakan dalam persen, sedangkan dari pengujian sifat mekanik kuat geser akan diperoleh nilai tegangan geser (τ) dan nilai hubungan tegangan geser dan regangan geser langsung (G ). Hasil penelitian yang didapat akan menjadi acuan apakah papan WPC dapat digunakan dan memenuhi syarat sebagai material struktural nantinya. Salah satu aplikasinya untuk kuat geser adalah pada penggunaan dinding geser (shear wall). Indonesia belum membuat peraturan yang mengatur tentang papan Wood Plastic Composite (WPC). Penelitian papan WPC yang dilakukan akan menguji serap air dan kuat geser papan Wood Plastic Composite (WPC). Peraturan SNI belum ada tata cara atau aturan mengenai pengujian tersebut sehingga penelitian papan WPC

3 3 akan dilakukan dengan menggunakan acuan dari ASTM D7031 (Standard Guide for Evaluating Mechanical and Physical Properties of Wood Plastic Composite Products) dan BS 373:1957 (Methods of testing small clear spesimens of timber). Papan WPC yang digunakan untuk penelitian sifat fisik dan mekanik geser adalah papan WPC dengan kode dagang (A) dengan ketebalan papan 12 mm, lebar awal 600 mm dengan panjang tak terbatas (tergantung kebutuhan), hasil produksi PT. Mega Prima Plastik (MPP), Tempuran, Kabupaten Magelang. Papan WPC ini dibuat dari limbah kayu lapis kayu Sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) dan polimer plastik daur ulang jenis HDPE (Recycled High-density polyethylene). Pabrik tempat produksi papan WPC seperti terlihat pada Gambar 1.1. Gambar 1.1 Pabrik WPC PT. Mega Prima Plastik (MPP) 1.2 Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut: Papan WPC yang beredar di pasaran hanya digunakan sebagai penutup lantai (flooring), penutup teras (decking), penutup dinding (cladding), langit-langit (ceiling), pagar (fencing) dan keperluan non struktural lainnya sehingga belum pernah dilakukan pengujian untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik kuat geser papan WPC. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik kuat geser papan WPC dengan acuan ASTM D dan BS 373:1957. Hasil yang diperoleh dari pengujian akan menentukan apakah papan WPC yang dibuat dari

4 4 limbah plastik jenis HDPE dengan tepung kayu sengon tersebut telah memenuhi syarat sebagai material struktur. Penelitian ini juga digunakan untuk mengetahui apakah papan WPC bersifat isotropik, anisotropik, atau orthotropik dengan memberikan perlakuan beda arah geser pada spesimen dan kondisi spesimen. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : a. Untuk mengetahui sifat fisik yaitu serap air 2 jam dan mekanik kuat geser dari papan WPC yang terbuat dari limbah proses produksi kayu lapis Sengon dan plastik daur ulang jenis HDPE hasil produksi PT. Mega Prima Plastik (MPP), Tempuran, Kabupaten Magelang berdasar pada ASTM D dan BS 373:1957. b. Untuk mengetahui pengaruh perlakuan arah geser baik arah sejajar maupun arah tegak lurus pada kondisi kering, basah, dan oven terhadap kekuatan WPC. c. Untuk mengetahui potensi WPC untuk dapat digunakan sebagai material struktural. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat yang akan dihasilkan dari penelitian ini adalah : a. Mengetahui potensi papan WPC dari limbah proses produksi kayu lapis jenis Sengon dan plastik daur ulang HDPE sebagai material struktural yang mampu mendukung kekuatan geser. b. Memberi pengetahuan dan menumbuhkembangkan industri WPC yang dapat meningkatkan persediaan bahan bangunan perumahan yang terjangkau oleh masyarakat Indonesia secara luas. c. Memperkenalkan produk WPC sebagai salah satu alternatif bahan bangunan yang ramah lingkungan.

5 5 1.5 Batasan Penelitian Terdapat beberapa batasan masalah yang digunakan pada penelitian ini, antara lain : a. WPC yang akan digunakan sebagai obyek penelitian adalah papan WPC dengan kode dagang (A) dengan ketebalan awal 12 mm, lebar awal 600 mm dengan panjang tak terbatas (tergantung kebutuhan), hasil produksi PT. Mega Prima Plastik (MPP), Tempuran, Kabupaten Magelang. b. WPC hasil produksi PT. Mega Prima Plastik (MPP), Tempuran, Kabupaten Magelang terbuat dari limbah kayu lapis jenis kayu Sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) dan plastik daur ulang jenis HDPE (High-density polyethylene). c. WPC yang digunakan sebagai obyek penelitian adalah papan WPC yang dicetak menggunakan sistem ekstrusi. d. Pengujian yang akan dilakukan pada WPC adalah pengujian serap air 2 jam, 2+22 jam dan pengujian kuat geser mengacu pada ASTM D dan BS 373:1957. e. Pengujian fisik WPC dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan, JTSL FT UGM sedangkan pengujian kuat geser WPC dilakukan di Laboratorium Mekanika Bahan, Pusat Studi Ilmu Teknik (PSIT) UGM. f. Pengujian kuat geser ini dibedakan menjadi 2 arah geser yaitu geser arah tegak lurus dan geser arah sejajar. g. Pengujian kuat geser dilakukan pada kondisi kering normal, pemanasan (dioven dengan suhu 80 o C selama 7 hari) dan basah (direndam dalam air laut selama 7 hari) pada suhu ruangan. h. Proses perendaman uji kuat geser WPC menggunakan air laut. 1.6 Keaslian Penelitian Beberapa peneliti telah melakukan penelitian pada WPC yang bertujuan untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik papan WPC, diantaranya adalah penelitian yang dilakukan oleh Sulistyawati (2009) yang melakukan penelitian tentang sifat fisik dan mekanik papan partikel kayu Sengon dengan adanya penambahan limbah ampas tebu dan plastik kemasan air mineral menggunakan pencetakan sistem

6 6 kempa panas (molding). Nugraha (2011) melakukan penelitian tentang penggunaan rajangan kayu Sengon dan plastik PET (polyethylene terephthalate) sebagai bahan baku pembuatan papan partikel dengan menggunakan pencetakan sistem kempa panas. Sari (2011) melakukan penelitian tentang sifat fisik dan mekanik papan partikel dari limbah plastic jenis HDPE (High Density Polyetylene) dan ranting/cabang karet (Hevea brasiliensis Muel.Arg) menggunakan pencetakan system kempa panas. Satito (2012) melakukan penelitian tentang sifat mekanis komposit serbuk kayu jenis Kalimantan (kampfer, keruing, dan meranti) dan plastik HDPE (High Density Polyetylene). Susanti (2014) melakukan penelitian tentang penggunaan kayu Sengon dengan campuran plastik PP (polypropylene) dan HDPE (high density polyethylene) dengan menggunakan pencetakan sistem kempa panas. Beberapa penelitian papan WPC tersebut baru berbentuk prototype, yaitu pembuatan spesimen WPC masih dilakukan di laboratorium dan belum diproduksi masal secara fabrikasi.