TINJAUAN PUSTAKA. Plastik adalah suatu polimer yang mempunyai sifat-sifat unik dan luar biasa.

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Plastik Plastik adalah suatu polimer yang mempunyai sifat-sifat unik dan luar biasa. Polimer adalah suatu bahan yang terdiri atas unit molekul yang disebut monomer. Jika monomernya sejenis disebut homopolimer, dan jika monomernya berbeda akan menghasilkan kopolimer. Polimer alam yang telah kita kenal antara lain : selulosa, protein, karet alam dan sejenisnya. Pada mulanya manusia menggunakan polimer alam hanya untuk membuat perkakas dan senjata, tetapi keadaan ini hanya bertahan hingga akhir abad XIX dan selanjutnya manusia mulai memodifikasi polimer menjadi plastik. Plastik yang pertama kali dibuat secara komersial adalah nitroselulosa. Material plastik telah berkembang pesat dan sekarang mempunyai peranan yang sangat penting di bidang elektronika, pertanian, tekstil, transportasi, furniture, konstruksi, kemasan kosmetik, mainan anak anak dan produk produk industri lainnya. Secara garis besar, plastik dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu plastik thermoplastik dan plastik thermoseting. Plastik thermoplastik adalah plastik yang dapat dicetak berulang-ulang dengan adanya panas. Jenis plastik thermoplastik yang sering dijumpai antara lain : polietilena (PE), polipropilena (PP), polistirena (PS), nylon, polietilena terephthalate (PET), Polyacetal (PC) dan lain sebagainya. Sedangkan plastik thermoseting adalah plastik yang apabila telah mengalami kondisi tertentu tidak dapat dicetak kembali karena bangun polimernya berbentuk jaringan tiga dimensi. Jenis plastik thermoseting adalah :

2 PU (Poly Urethene), UF (Urea Formaldehyde), MF (Melamine Formaldehyde), polyester, epoksi dll (Seprianto, 2008). Perekat termoplastik seperti polietilena dan polipropilena pada umumnya berbentuk semi kristalin. Pada suhu kamar kedua plastik ini dapat bersifat amorf sehingga bersifat kaku. Kedua plastik ini akan mencair pada kondisi suhu yang tinggi. Sifat plastik yang mencair pada suhu tinggi tersebut, apabila digabungkan dengan bahan baku pengisi atau filler akan menghasilkan sebuah produk panel yang baru (Barone, 2005). Menurut Okamoto (2000) plastik daur ulang yang digunakan memiliki sifat dapat menolak air (water resistan) diharapkan dapat meningkatkan kualitas papan komposit yang akan dibuat. Dimana bahan dasar serat kardus yang bersifat menyerap air (hidropobik) akan ditutupi oleh plastik, sehingga dalam pengujian fisis yang akan dilakukan, hasil kerapatan, kadar air, pengembangan tebal, dan kembang susut papan komposit plastik yang dihasilkan sesuai dengan standart yang diacu. Kardus Bekas Kertas merupakan barang yang banyak digunakan oleh masyarakat dengan berbagai usia. Bila telah digunakan, sampah kertas sering dibuang begitu saja tanpa adanya pengolahan lebih lanjut. Walaupun mudah hancur, sampah kertas tetap dapat menimbulkan masalah yang dapat menganggu kebersihan dan keindahan lingkungan. Padahal sampah-sampah kertas yang sudah tidak terpakai tersebut dapat dimanfaatkan kembali melalui proses daur ulang. Proses ini akan mengubah sampah kertas menjadi kertas baru yang dapat digunakan kembali.

3 Baik sampah kertas yang berasal dari koran atau majalah bekas, kardus bekas, buku tulis atau buku catatan yang sudah tidak terpakai atau kertas HVS bekas, semuanya dapat didaur ulang menjadi barang baru yang dapat dimanfaatkan lagi. Secara tidak langsung pemanfaatan kertas bekas dapat mengurangi laju kerusakan hutan (Willy dan Yahya, 2001). Bahan Baku Plastik Thermoplastik Polietilena Polietilena merupakan suatu polimer yang terbentuk dari unit-unit berulang dari monomer etilena atau disebut juga polietena, politena atau etena homopolimer. Polietilena adalah bahan termoplastik yang transparan, berwarna putih, mempunyai titik leleh bervariasi antara 110 C sampai 137 C. Umumnya polietilena bersifat resisten terhadap zat kimia. Pada suhu kamar, polietilena tidak larut dalam pelarut organik dan anorganik. Polietilena dapat teroksidasi di udara pada temperatur tinggi atau dengan sinar ultraviolet (Surdia dan Saito, 1985). Polietilena merupakan film yang lunak, transparan dan fleksibel, mempunyai kekuatan benturan serta kekuatan sobek yang baik. Dengan pemanasan akan menjadi lunak dan mencair pada suhu 110 C. Berdasarkan sifat permeabilitasnya yang rendah serta sifat-sifat mekaniknya yang baik, polietilena mempunyai ketebalan 0,001 sampai 0,01 inchi, yang banyak digunakan sebagai pengemas makanan, karena sifatnya yang thermoplastik, polietilena mudah dibuat kantung dengan derajat kerapatan yang baik (Stark, 2002). Sifat polietilena mempunyai konduktifitas panas yang rendah (0,12 W/m), tegangan permukaan yang rendah, kekuatan benturan yang tinggi. Tahan terhadap

4 pelarut organik, bahan kimia anorganik, uap air, minyak, asam dan basa. Isolator yang baik tetapi dapat dirusak oleh asam nitrat pekat, mudah terbakar, titik leleh 166 C dan suhu dekomposisi 380 C. Pada suhu kamar polietilena sukar larut dalam toluena, sedangkan dalam xilena larut dengan bantuan pemanasan, akan tetapi polietilena dapat terdegradasi oleh zat pengoksidasi seperti asam nitrat dan hidrogen peroksida (Cowd, 1991). Matriks yang digunakan pada penelitian ini adalah matriks polietilena. Polietilena merupakan suatu jenis polimer termoplastik yang dapat didaur ulang. Pembuatan komposit dengan menggunakan komposit matriks dari plastik yang telah didaur ulang, dapat mengurangi pembebanan lingkungan terhadap limbah plastik. Keunggulan produk ini antara lain : biaya produksi lebih murah, bahan bakunya melimpah, fleksibel dalam proses pembuatannya, dapat diaplikasikan untuk berbagai keperluan, serta bersifat dapat didaur ulang (recycleable). Pemanfaatan plastik daur ulang dalam pembuatan kembali barang barang plastik telah berkembang pesat. Hampir seluruh jenis limbah plastik dapat diproses kembali menjadi barang semula walaupun dilakukan pencampuran dengan bahan baku baru dan additive untuk meningkatkan kualitas. Empat jenis limbah plastik yang populer dan laku di pasaran yaitu polietilena (PE), High Density Polietylene (HDPE), polipropilena (PP), dan asoi. Ada beberapa cara untuk meningkatkan kualitas yang terbuat dari bahan plastik antara lain dengan menambahkan serat sebagai penguat pada proses pembuatan bahan plastik itu sendiri. Serat inilah yang disebut dengan pengisi / filler (Wolcott, 2002).

5 Polietilena dibuat dengan jalan polimerisasi gas etilen yang dapat diperoleh dengan memberi hidrogen gas petrolium pada pemecahan minyak (nafta), gas alam atau asetilen. Polimerisasi etilena dapat dilihat dari Gambar 1. a) b) Gambar 1. Ikatan kimia a) Etilena dan b) Polietilena Sumber: Stark (2004). Penggunaan plastik pada umumnya ditinjau dari sifat- sifat umum yang dimiliki plastik tersebut. Polietilena memiliki sifat- sifat yang membedakannya dari jenis plastik lainnya. Karakteristik sifat polietilena dapat dilihat dari data Tabel 1. Tabel 1. Kekuatan tarik, tekan dan lentur bahan polimer Polietilena Polietilena Massa Jenis Tinggi (HDPE) Kekuatan Tarik Perpanjangan (%) Modulus Elastisitas Kekuatan Tekan Kekuatan Lentur Polietilena Massa Jenis Rendah (LDPE) ,4-2,4 - - Sumber: Ronald (1986).

6 Komposit Kayu Plastik Komposit kayu merupakan istilah untuk menggambarkan setiap produk yang terbuat dari lembaran atau potongan potongan kecil kayu yang direkat bersama-sama (Maloney, 1993). Mengacu pada pengertian ini, komposit kayu plastik adalah komposit yang terbuat dari plastik sebagai matriks dan serat sebagai pengisi (filler), yang mempunyai sifat gabungan keduanya. Penambahan filler ke dalam matriks bertujuan mengurangi densitas, meningkatkan kekakuan, dan mengurangi biaya per unit volume. Dari segi kayu, dengan adanya matriks polimer didalamnya maka kekuatan dan sifat fisiknya juga akan meningkat (Febrianto, 1999). Dalam pembuatan produk komposit kayu plastik, hal yang sangat diperhatikan adalah bagaimana agar gabungan antara plastik dan bahan baku serat dapat menghasilkan daya rekat yang kuat, sehingga memiliki kekuatan kayu yang tinggi. Dalam proses pelelehan plastik, cairan plastik akan mengikat bahan baku serat membentuk satuan yang homogen dan kuat (Barone, 2005). Produk kayu plastik masih didominasi dengan bahan baku serat alami digabung dengan plastik sebagai matriks. Bahan baku dari serat alami yang digunakan berasal dari tumbuhan, kulit kacang, kapas, jerami, serat tebu, serat pisang, kapas, bubuk kayu. Sementara bahan- bahan tersebut memiliki kandungan air yang cukup tinggi mengakibatkan kurangnya daya ikat antara serat alami dan matriks plastik yang digunakan (Dziadur dan Tabor, 2006). Produk komposit plastik yang akan dihasilkan bergantung pada perbandingan antara jumlah matriks plastik dan jumlah serat/filler yang digunakan. Anatole dan Klysov (2007) menyatakan jika perbandingan yang paling

7 ideal untuk mendapatkan hasil maksimal dari produk komposit plastik adalah 50% plastik dan 50% serat/filler. sementara menurut Najafi et al (2008) untuk hasil produk komposi plastik yang maksimal, jumlah plastik harus lebih dari 50%. Plastik daur ulang yang dicampurkan dengan serat hasil daur ulang, akan meningkatkan kekakuan pada plastik daur ulang tersebut. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan S. D. George and S. H. Dillman Western, gabungan antara plastik daur ulang dengan serat yang didaur ulang memiliki tingkat kekakuan yang lebih tinggi dibandingkan gabungan antara plastik daur ulang dengan serbuk gergaji (saw dust), bahkan untuk hasil yang lebih baik untuk mendapatkan tingkat kekakuan tebaik, kombinasi antara serat daur ulang dan serbuk gergajian bersamasama digabungkan dengan plastik daur ulang. Komposit serat adalah komposit yang terdiri dari fiber didalam matriks. Secara alami serat yang panjang mempunyai kekuatan yang lebih dibanding serat yang berbentuk curah (bulk). Serat panjang mempunyai struktur yang lebih sempurna karena struktur kristal tersusun sepanjang sumbu serat dan cacat internal pada serat lebih sedikit dari pada material dalam bentuk curah. Bahan pangikat atau penyatu serat dalam material komposit disebut matriks. Matriks secara ideal seharusnya berfungsi sebagai penyelubung serat dari kerusakan antar serat berupa abrasi, pelindung terhadap lingkungan (serangan zat kimia, kelembaban), pendukung dan menginfiltrasi serat, transfer beban antar serat, dan perekat serta tetap stabil secara fisika dan kimia setelah proses manufaktur. Matriks dapat berbentuk polimer, logam, karbon, maupun keramik (Pramuko, 2006).