BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Panel sandwich Yap (1997) menyatakan bahwa konstruksi sandwich adalah konstruksi berlapis yang didapatkan dengan merekatkan dua lapisan tipis (face-back) pada suatu teras (core) tebal. Lapisan tipis (face-back) biasanya terbuat dari bahan kuat dan padat sebagai pemikul utama dalam konstruksi, sedangkan corenya dibuat dari bahan ringan dengan tujuan untuk menyeimbangkan kedua lapisan tipis serta memikul gaya geser. Susunan tersebut memberikan elemen konstruksi yang kuat dan kaku dibandingkan dengan beratnya. Bahan yang digunakan sebagai face-back dalam pembuatan panel sandwich diantaranya plywood, hardwood, asbestos board, single veneer atau plywood yang direkat dengan resin-treated paper, material logam (alumunium, kertas magnesium, baja, enameled steel), wallboard, fiber-reinforced plastics or laminates dan veneer bonded to metal. Kekakuan, stabilitas, dan sebagian besar kekuatan dari panel sandwich ditentukan oleh karakteristik dari lapisanlapisannya. Bahan yang digunakan sebagai lapisan core yaitu bahan yang ringan namun kuat. Bahan ringan seperti kayu balsa, karet, styrofoam, metal, dan kertas telah dipergunakan sebagai core untuk konstruksi sandwich. Keuntungan panel sandwich adalah bahan lapisan yang digunakan relatif murah dan kemungkinan luas dalam pemilihan bahan sebagai lapisan face-back maupun core. Aplikasi penggunaan panel sandwich diantaranya untuk dinding, meja, pintu, plafon serta lantai kayu. Dilihat dari segi ekonomi, pembuatan secara masal panel sandwich dengan menggunakan core kertas dan synthetic resin mempunyai harapan yang besar di pasar luar negeri. Core kertas dibuat sedemikian rupa sehingga membentuk bahan semacam rumah tawon (honey comb) yang sangat ringan (Yap 1997).

2 2.2 Karton Gelombang Kertas karton (paperboard) merupakan kertas yang memiliki ketebalan diatas 0,3 mm. Di dalam kehidupan sehari-hari kertas karton disebut sebagai karton dan digolongkan pada dua jenis yaitu karton gelombang dan karton tidak bergelombang. Karton gelombang (corrugating board) adalah karton yang dibuat dari satu atau beberapa lapisan kertas medium dengan kertas liner sebagai penyekat dan pelapisnya (Gambar 1) (Darmawati 1994). Linerboard Adhesive Corrugating medium Linerboard Gambar 1 Karton gelombang. Karton gelombang adalah material kemasan yang dibuat dari kertas liner dan kertas medium melalui proses pembentukan gelombang medium (fluting), pengeleman, dan liner dimesin corrugator. Pertama kali karton gelombang dipatenkan di Inggris tahun 1856 oleh Edward C. Healey dan Edward E. Allen. Di Amerika karton gelombang dipatenkan tahun 1871 oleh Albert L. Jones. Karton gelombang di Indonesia baru mulai dikembangkan pada tahun 1970 (Triyanto 1991). Menurut ISO dalam Smook (1992) karton adalah materi (kertas) dengan gatur diatas 224 g/m 2 dan untuk materi dengan gatur yang lebih rendah disebut kertas. Smook (1992) menyatakan bahwa kertas karton adalah semua kertas dengan ketebalan di atas 0,3 mm, kaku, dan tebal. Smook membagi karton menjadi 5 kelompok, yaitu : a. Linearboard; karton yang mempunyai lapisan minimal dua lapis dimana lapisan permukaannya terbuat dari pulp berkualitas baik, biasanya menggunakan 100% pulp alam (virgin pulp). b Foodboard; karton yang digunakan untuk mengemas makanan, mempunyai konstruksi selapis atau banyak, biasanya terbuat dari 100% pulp alam yang telah diputihkan (bleached virgin pulp).

3 c. Folding boxboard (carton board); karton dengan banyak lapisan digunakan untuk kotak pengemas, lapisan permukaannya terbuat dari pulp alam dan lapisan lainnya dari pulp daur ulang (secondary pulp). d. Chip board; karton dengan banyak lapisan yang terbuat dari 100% pulp daur ulang (secondary pulp). e. Baseboard; karton yang biasanya diputihkan atau dilapisi. f. Gypsum board; karton dengan banyak lapis yang terbuat dari 100% pulp daur ulang (secondary pulping) kualitas rendah, digunakan untuk lapisan luar untuk plester (plaster board). Kertas liner luar dan dalam karton gelombang biasanya dibuat dari kayu soft wood fibres yang memiliki sifat kekakuan sesuai dengan keperluan. Liner dibuat dengan proses sulphate pulping yang dikenal dengan nama kertas liner kraft dengan warna natural coklat. Kertas liner dapat juga mengandung sejumlah macam-macam kertas bekas yang dikenal dengan nama testiliner. Kertas liner inilah yang umumnya dibuat dan dipasarkan di Indonesia dengan nama kraftliner (Darmawati 1994). Smook (1992) menyatakan bahwa kertas liner adalah kertas yang bergramatur tinggi yang biasanya digunakan sebagai lapisan terluar karton gelombang atau sebagai kertas bungkus. Kertas liner biasanya menggunakan pulp kraft dicampur kertas kantong bekas dan bekas kotak karton gelombang atau OCC (Old Corrugated Container). Jika bahan bakunya menggunakan pulp kraft atau virgin pulp disebut liner kraft dan jika dicampur dengan kertas bekas disebut liner jute. Kertas gelombang antara dua permukaan liner dari karton gelombang dinamakan kertas medium (fluting medium) atau corrugating medium. Kertas medium mutu terbaik dibuat dari short hard wood fibres dengan pemasakan pulp metode khusus (CTMP/Chemical Thermo Mechanical Pulping, Semi kimia). Kertas medium dapat juga dibuat dengan campuran dari bekas kertas kraftliner bersih dan kertas bekas lainnya (OCC). Kertas medium yang terbuat dari campuran tersebut dikenal dengan nama bogus medium (Triyanto 1991).

4 Sifat-sifat dari karton gelombang itu sendiri adalah murah tetapi kuat, permukaannya halus mudah dibentuk dan dilipat dalam penyimpanannya, memiliki sifat bantalan yang baik, printable terutama jika dibleaching, serta dapat dipergunakan kembali atau didaur ulang (Peleg 1985). Akan tetapi karton gelombang ini juga memiliki kelemahan karena sifatnya yang sangat mudah menyerap air (higroskopis) sehingga akan mempengaruhi kekuatan dari karton gelombang tersebut (Asian Packaging Directory 1988). Menurut Barker (1989) dalam Haryadi (1994), beberapa keuntungan yang didapat dari pemakaian karton gelombang yaitu versalitas (kemampuan yang beraneka ragam, tergantung dari keinginan), kuat tapi ringan, kemudahan beradaptasi dalam hal pembuatan, sifat perlindungannya, sifat penyimpanannya, dan mudah dipindahkan, serta dapat dipergunakan kembali. Khan dan Rahim (1985), sifat penting dari karton gelombang adalah kombinasi antara ketebalan, kekakuan, dan kemampuan bantalan karena struktur yang hampir sama dengan struktur jembatan gantung yang mana medium pada karton gelombang mengikat dua lapisan luar secara bergelombang. Hal ini menambah kuat ketiga lapisan tersebut dibandingkan jika ketiga lapisan dilem sekaligus. Di Indonesia dan negara lain seperti Amerika, Jepang, Eropa dan Australia, jenis bahan baku kertas gelombang dikelompokan berdasarkan gatur (satuan berat per satuan luasan). Standard gatur umum untuk kraft liner dan fluting medium disajikan pada Tabel 1. Tabel 1 Standard gramatur umum kertas kraftliner dan fluting medium Nama kertas Lokal/Impor Gatur Kraftliner Lokal (g/m 2 ) Impor (lbs/1000 inch 2 ) Fluting Medium Lokal (g/m 2 ) Impor (lbs/1000 inch 2 ) Sumber : Tugimin dalam Darmawati (1994)

5 Berdasarkan ada tidaknya muka (liner) dan jumlah muka, karton gelombang dikelompokan kedalam lima jenis yaitu karton gelombang. (a) (b) (c) (d) (e) Gambar 2 Karton gelombang berdasarkan susunan kertas medium dan kertas linier. Keterangan : (a) Tanpa Muka (b) Muka Tunggal (Single Faced) (c) Dinding Ganda (Double Wall) (d) Muka dua (Double Faced) (e) Dinding Tiga (Triple Wall) Karton gelombang muka tunggal (Single Faced) terdiri atas satu lapis kertas medium dan satu lapis liner yang direkatkan ke kertas medium. Jenis ini biasa dipakai untuk bantalan, partisi, atau pembungkus. Karton gelombang muka dua (Double Wall) yaitu karton gelombang muka tunggal dengan menambahkan liner pada sisi yang lain, akan tercipta suatu karton gelombang yang lebih kaku. Liner bagian dalam biasanya terbuat dari kertas daur ulang murni. Karton gelombang jenis ini memiliki hasil akhir yang lebih baik, dimana karton lebih mudah dilipat dan permukaannya baik untuk ditulisi atau dilakukan proses printing. Karton jenis ini adalah yang paling banyak dipakai dalam karton standard. Karton gelombang dinding ganda (Double Faced), jenis ini merupakan penggabungan dari karton gelombang muka tunggal dan karton gelombang

6 dinding tunggal dengan flute yang berbeda. Karton ini digunakan untuk mengemas barang berat. Karton gelombang dinding tiga (Triple Wall), karton gelombang jenis ini merupakan penggabungan antara karton gelombang dinding ganda dengan satu lapis karton gelombang muka tunggal sehingga tercipta tiga lapisan. Karton gelombang jenis ini sifatnya sangat khusus dan diproduksi dalam jumlah yang terbatas sehingga harganya mahal. Karton ini biasa digunakan untuk mengemas barang saat pengapalan. Flute adalah gelombang pada media kertas yang dihasilkan melalui prosess pembentukan, aplikasi perekat, pemanasan, dan penggabungan dengan kertas lapisan luar. Gelombang atau flute yang terbentuk dalam media kertas memberikan daya tahan dan daya absorbsi pada corrugated board (PT Bumi Lestari Mikronet 2005). Penggolongann jenis karton gelombang berdasarkan bahan dan sifat kertas mediumnya dikenal dengan penggolongan berdasarkan tipe flute. Jenis karton gelombang berdasarkan tipe flute tersaji pada Tabel 2. Tabel 2 Standard flutes dalam industri corrugated board Flute Flutes/m Ketebalan A B C E mm mm mm mm Sumber : Bumi Lestari Mikronet 2005 Keterangan : Flute A, dipakaii pada aplikasi dimana crushing atau penyerap benturan (cushioning) adalah tujuan utama. Flute tipe ini jarang sekali di pakai di Indonesia. Flute B, memberikan ketahanan terhadap tumpukan (stacking), lebih mudah dilipat dan gelombang flute lebih kuat dari A maupun C. Flute C, memiliki kualitas antara A dan B, menyerap kelebihan dari kedua jenis sehingga sangat banyak dipakai.

7 Flute E, adalah flute khusus yang sangat mudah dilipat dan digunakan sebagai pengganti karton tebal. Biasanya dipakai pada kotak yang bercetakan halus untuk memberi kesan eksklusif. 2.3 Bambu Tanaman bambu termasuk dalam keluarga Graminae, suku Bambuseae dan sub famili Bambusoideae yang memiliki karakteristik seperti kayu. Di Indonesia ada sekitar 143 jenis bambu yang telah diketahui (Widjaja 2001). Bambu merupakan salah satu hasil hutan bukan kayu yang termasuk dalam tanaman serbaguna dan sering digunakan untuk berbagai keperluan dan cukup menjanjikan sebagai alternatif pengganti kayu dan merupakan tanaman cepat tumbuh yang mempunyai daur relatif pendek (3-4 tahun). Tanaman bambu di Indonesia ditemukan mulai dari dataran rendah sampai dataran tinggi, dari pegunungan berbukit dengan lereng curam sampai landai (Sastrapraja, et al 1977). Beberapa daerah di Indonesia telah dikenal memiliki sumberdaya bambu yang cukup besar seperti Taman Nasional Kerinci Seblat (Sumatera), Taman Nasional Alas Purwo (Jawa), Loksado (Kalimantan Tengah), dan lain-lain (Widjaja 1998). Bambu dikenal oleh masyarakat memiliki sifat-sifat yang baik, antara lain: batangnya kuat, lurus, rata, keras, mudah dibelah, mudah dibentuk, mudah dikerjakan serta mudah diangkut (Batubara 2002). Batang bambu berbentuk buluh, beruas, berongga, mempunyai cabang, berimpang, dan mempunyai daun buluh yang menonjol. Tanaman bambu hidup merumpun, mempunyai ruas dan buku. Pada setiap ruas tumbuh cabang-cabang yang berukuran jauh lebih kecil dibandingkan dengan buluhnya sendiri. Pada ruas-ruas ini tumbuh akar-akar sehingga pada bambu dimungkinkan untuk memperbanyak tanaman dari potongan-potongan ruasnya, di samping tunas-tunas rumpunnya (Batubara 2002). Bambu merupakan tanaman yang sangat flexible, mudah menyesuaikan diri dengan kondisi tanah dan cuaca yang ada. Dari ratusan jenis yang ada di dunia, ada yang tumbuh di daerah yang sangat kering sampai yang sangat lembap, ada yang tumbuh pada tinggi permukaan laut sampai dengan 3800 mdpl (Frick 2004).

8 2.3.1 Bambu Tali (Gigantochloa apus (J. A. & J. H. Schulte) Bambu tali termasuk ke dalam genus Gigantochloa yang memiliki rumpun yang rapat. Bambu ini diperkirakan berasal dari daerah Burma dan Thailand Bagian Selatan. Bambu ini lalu dibudidayakan di seluruh kepulauan Indonesia. Bambu tali dikenal dengan nama awi tali (Sunda), pring tali atau pring apus (Jawa). Habitat tumbuhnya yaitu di daerah tropis yang lembap juga di daerah yang kering (Widjaja 2001). Menurut Dransfield dan Widjaja (2005) nama latin dari bambu tali adalah Bambusa apus J.A & J.H. Schultes (1830), Gigantochloa kurzii Gamble (1896). Selanjutnya dikemukakan bahwa bambu tali termasuk tanaman bambu simpodial, berdiri tegak, tinggi batang 8-30 m dengan diameter buluh 4-13 cm tebalnya bisa mencapai 1,5 cm. Berwarna hijau terang sampai kuning. Panjang ruas cm, dengan buku sedikit membengkok pada bagian luar. Panjang serat sekitar 0,9-5,5 mm. Diameter dinding serat 5,3 µm, tebal dinding sel 1-3 µm. Kadar air rata-rata batang bambu segar adalah 54,3% dan batang bambu kering 15,1%. Komponen kimia dari batang bambu tali di antaranya holloselulosa 52,1-54,7%, pentosan 19,1-19,3%, lignin 24,8-25,8%, kadar abu 2,7-2,9%, silika 1,8-5,2%. Kelarutan dalam air dingin 5,2%, air panas 5,4-6,45%, alkohol benzena 1,4-3,2% dan NaOH 21,2-25,1%. Kadar pati berfluktuasi antara 0,24-0,71%, tergantung pada musim. Bambu tali mempunyai buluh yang berwarna hijau kekuningan dengan lapisan lilin pada bagian bawah buku-bukunya ketika masih muda. Bambu ini mudah dibedakan dengan jenis-jenis yang lain dari pelepah buluhnya yang selalu melekat pada buluhnya. Di samping itu kuping pelepah buluhnya yang sangat kecil sehingga hampir tidak nampak (Dransfield dan Widjaja 2005). Bambu tali banyak digunakan oleh masyarakat setempat untuk bahan bangunan (dinding, lantai, langit-langit, dan atap), keranjang tradisional, dan kerajinan tangan (Widjaja 2001) Bambu Betung (Dendrocalamus asper Backer) Bambu betung termasuk ke dalam genus Gigantochloa. Nama latin dari bambu betung adalah Bambusa aspera Schultes f. (1830), Dendrocalamus

9 flagellifer Munro (1866), Gigantochloa aspera (Schultes f.) Kurz (1876), Dendrocalamus merrillianus (Elmer) Elmer (1915). Tiap daerah memiliki nama sendiri untuk bambu betung, diantaranya Giant bamboo (English), Indonesia : bambu betung (Indonesia), awi bitung (Sunda), buluh batung (Batak), Malaysia : buloh beting, buloh beteng, buloh panching, Philipines : bukawe (Tagalog), botong (Bikol), butong (Visaya), Singapore : rebong china, Laos : hok, Thailand : phai-tong, Vietnam : manh tong (Dransfield dan Widjaya 2005). Asal dan penyebaran bambu betung tidak diketahui secara pasti namun diperkirakan berasal dari sekitar Asia Tenggara. Bambu betung banyak ditaman di daerah tropis Asia dan di sebagian besar Malaysia seperti Sabah dan Serawak. Di Indonesia, bambu betung banyak ditanam di kawasan Sumatra, Jawa Tengah, Sulawesi Selatan, Seram, bagian barat Irian Jaya. Bambu ini juga ditanam di negara tropis seperti Madagaskar dan Sri Langka bahkan telah ditanam di kebun pribadi dan kebun penelitian di Australia (Dransfield dan Widjaya 2005). Bambu betung memiliki tipe simpodial, merumpun yang terdiri dari beberapa batang. Batang tegak dengan ujung melengkung. Tinggi batang m dengan diameter 8-20 cm dan tebal mm. Panjang ruas cm (bawah) sampai cm (atas). Buku-buku menggembung, batang muda berwarna coklat keemasan. Panjang serat sekitar 3,78 mm, diameter dinding serat 19 µm, lebar lumen 7 µm, dan tebal dinding sel 6 µm. Kadar air rata-rata batang bambu segar adalah 55% (76% bagian bawah dan 36% bagian atas) dan batang bambu kering udara 15% (15-17% bagian tengah bawah dan 13-14% bagian atas). Komponen kimia dari batang bambu betung di antaranya holloselulosa 53%, pentosan 19%, lignin 25%, kadar abu 3%, dan silika 1,8-5,2%. Kelarutan dalam air dingin 4,5%, air panas 6%, alkohol benzena 1%, dan NaOH 22% (Dransfield dan Widjaja 2005). 2.4 Perekat dan Perekatan Perekat (adhesive) adalah suatu substansi yang dapat menyatukan dua buah benda atau lebih melalui ikatan permukaan. Dilihat dari reaksi perekat terhadap panas, maka perekat dapat dibedakan atas perekat thermosetting dan

10 perekat thermoplastic. Perekat thermosetting merupakan perekat yang dapat mengeras bila terkena panas atau reaksi kimia dengan sebuah katalisator yang disebut hardener dan bersifat irreversible. Perekat jenis ini jika sudah mengeras tidak dapat lagi menjadi lunak. Contoh perekat yang termasuk jenis ini adalah Phenol Formaldehyde (PF), Urea Formaldehyde (UF), Melamine Formaldehyde (MF), isocyanate, resorcinol formaldehyde. Perekat thermoplastic adalah perekat yang dapat melunak jika terkena panas dan menjadi mengeras kembali apabila suhunya telah rendah. Contoh perekat yang termasuk jenis ini adalah polyvynil adhesive, cellulose adhesive, dan acrylic resin adhesive (Pizzi 1983). Dalam penggunaan perekat harus dipilih perekat yang dapat memberikan ikatan yang baik dalam jangka waktu yang panjang pada suatu struktur. Perekat yang ideal untuk kayu mempunyai persyaratan tertentu yaitu harganya murah, mempunyai waktu kadaluarsa yang panjang, cepat mengeras dan cepat matang hanya dengan temperatur yang rendah, mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap kelembapan, tahan panas dan mikroorganisme, serta dapat dipergunakan untuk berbagai keperluan. Untuk penggunaan papan komposit, perekat yang digunakan adalah jenis perekat yang tergolong perekat thermosetting seperti urea formaldehyde, phenol formaldehyde dan melamine formaldehyde (Ruhendi 1988). Menurut Ruhendi (1988) proses perekatan sangat tergantung dari viskositas dari bahan perekat karena akan mempengaruhi kekuatan dari perekat. Semakin kental zat perekat semakin sulit untuk terjadinya kontak dan semakin encer zat perekat semakin mudah untuk mengadakan kontak dengan bahan yang akan direkat (adherent), tetapi kekuatan atau daya rekatnya semakin berkurang sehingga perlu kekentalan yang cukup. Jadi dalam perekatan banyak dilakukan dalam bentuk cair, hal ini disebabkan bahwa diperlukan kontak antara bahan perekat dengan permukaan bahan yang akan direkat dan karena peristiwa terjadi dalam keadaan cair Perekat Urea Formaldehyde (UF) Perekat Urea Formaldehyde (UF) adalah perekat sintesis yang dibuat dari urea dan formaldehyde dengan perbandingan tertentu, perekat ini hanya cocok untuk interior. Urea formaldehyde merupakan hasil kondensasi dari urea dan

11 formaldehyde dengan perbandingan molar 1 : (1,5-2). Urea Formaldehyde ini larut dalam air dan dalam proses pengerasannya akan terbentuk pola ikatan jaringan (cross link). Urea akan cepat mengeras dengan naiknya temperatur dan atau turunnya ph. Perekat UF memiliki kelebihan diantaranya berwarna putih pada kemasan dan berwarna transparan jika sudah direkat sehingga tidak mempengaruhi warna papan pada penggunaannya, harga lebih murah dari perekat sintetis lain, tidak mudah terbakar dan mempunyai sifat panas yang baik, mudah beradaptasi selama pengkondisian (conditioning), cepat mengeras dibandingkan resin PF pada suhu yang sama, dapat dicampur dengan perekat Melamine formaldehyde agar lebih baik kualitas perekatnya, dan tahan terhadap biodeteriorasi dan air dingin. Adapun kelemahan dari UF adalah tidak tahan terhadap asam dan basa serta hanya digunakan sebagai interior saja (Ruhendi dkk 2007). Sekitar 90% atau lebih produksi papan komposit dunia menggunakan perekat ini. Perekat ini tidak cocok untuk penggunaan eksterior (Maloney 1993). Tabel 3 Formulasi Urea Formaldehyde (UF) untuk kayu lapis No. Bahan Bagian berat 1. Urea formaldehyde cair Pengeras (NH4Cl) 0,5 3. Ekstender (tepung gandum untuk industri) Air 5 Sumber : SNI Tabel 4 Spesifikasi perekat Urea Formaldehyde (UF) No. Spesifikasi 1 Appearance Milky white liquid 2 ph (ph meter/25⁰c) 7,0-8,0 3 Viscosity (Poise/25⁰C) 0,8-1,6 4 Spesific Gravity (25⁰C) 1,180-1,195 5 Resin Content (%/105⁰C) 49,0-51,0 6 Gelation Time (min./35⁰c) Water solubility (x/25⁰c) More than 10 8 Free formaldehide (%) Less than 1,3 Sumber : PT. Pamolite Adhesive Industry