BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kelapa Sawit merupakan salah satu komoditi andalan di Indonesia yang perkembangannya semakin pesat.tkks (Tandan Kosong Kelapa Sawit) adalah salah satu produk samping pabrik kelapa sawit yang jumlahnya sangat melimpah. Tandan kosong kelapa sawit merupakan limbah hasil pengolahan pabrik kelapa sawit (PKS) dengan jumlah yang cukup banyak, yaitu mencapai 1,9 juta ton berat kering per tahun atau setara dengan sekitar 4 juta ton berat basah per tahun (Nuryanto,2000).Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi memunculkan penemuan-penemuan baru di berbagai bidang. Dunia teknik merupakan salah satu bidang yang menunjukkan perkembangan yang sangat pesat. Terobosan - terobosan baru senantiasa dilakukan dalam rangka mencapai suatu hasil yang dapat bermanfaat bagi manusia. Pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit untuk produk teknologi bermanfaat masih sangat terbatas jumlahnya. pemanfaatan limbah sawit seperti tandan kosong kelapa sawit untuk menjadi komoditi baru tentu sangat diperlukan. Serat tandan kosong kelapa sawit ialah serat alami yang terbuat dari tandan kosong kelapa sawit yang merupakan limbah pada proses pengolahan di suatu pabrik kelapa sawit tersebut. Keuntungan mendasar yang dimiliki oleh serat alam adalah jumlahnya berlimpah, memiliki spesific cost yang rendah, dapat diperbarui dan didaur ulang, serta tidak mencemari lingkungan. Untuk memperoleh sifat mekanik yang tinggi (kekuatan tarik,tekan, dan lentur maksimum dan modulus elastisitas) maka serat alam telah diberi bermacam perlakuan yang dapat meningkatkan sifat mekanik tersebut. Pada penelitian ini serat tandan kosong kelapa sawit dimanfaatkan sebagai unsur penguat komposit yang dihasilkan. Selain itu TKKS juga memiliki kekuatan tarik yang signifikan sebagai serat alam (Zuhri, et al, 2009). Dalam penelitian ini tandan kosong kelapa sawit diolah untuk dijadikan serat untuk dicampur dengan resin termoset untuk selanjutnya dibuat bahan

2 Polimer busa. Komposit merupakan salah satu jenis material di dalam dunia teknik yang dibuat dengan penggabungan beberapa sifat berbeda menjadi satu material baru.komposit dari bahan serat (fibrous composite) terus diteliti dan dikembangkan guna menjadi bahan alternatif baru yang dapat menggantikan fungsi logam, hal ini disebabkan sifat dari komposit serat yang kuat dan mempunyai berat yang lebih ringan dibandingkan dengan logam. Penelitian yang mengarah pada pengembangan bahan komposit telah banyak dilakukan, terutama yang berkaitan dengan komposit penguatan serat alam yang berbahan matrik polimer. Penelitian ini dilakukan seiring dengan majunya eksploitasi penggunaan bahan alami dalam kehidupan sehari-hari. Penggunaan serat serat tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan komposit merupakan langkah yang tepat. Pada penelitian ini digunakan bahan dasar Polimer busa yang diperkuat serat serat serat tandan kosong kelapa sawit. Polimer busa merupakan jenis polimer berongga (busa) yang memiliki dua sifat penting, yaitu massa jenis yang rendah dan daya serap energi yang baik (Wang dan Pan, 2006). Polimer busa biasanya dibuat dari polyurethane dengan rongga terbuka yang mempunyai massa jenis (ρ) < 1 g/cm 3 (Avalle, et al, 2001). Polimer busa dapat mendistribusikan energi yang diterima melalui dindingdinding rongga dalam jumlah yang banyak. Hasil yang diharapkan pada penelitian ini ialah bahan komposit berongga dengan berat produk relatif, lebih ringan (low density) dan sifat mekanis yang lebih baik dibandingkan dengan bentuk komposit polimer padat (compact). Selanjutnya material tersebut akan diuji secara mekanis. Subjek dari beberapa topik penelitian terdahulu masih terbatas pada peneyelidikan Polimer busa, oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan penyelidikan terhadap respon Polimer busa yang diperkuat oleh serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) melalui eksperimen. Pengujian yang dilakukan adalah dengan pengujian Tekan statik aksial. Pengujian tekan statik dilakukan dengan menggunakan alat uji Shimadzu Servopulser di Pusat Impak dan Keretakan Program Magister FT-USU. Pengujian dilakukan pada temperatur 25 0 C (berdasarkan standar ASTM D ). Setelah

3 dilakukan pengujian dapat dilihat mode kerusakan polimer busa. Mode kerusakan sangat berkaitan dengan mekanisme keretakan/perpatahan dari suatu material. Perpatahan adalah pemisahan atau pemecahan suatu benda padat menjadi dua bagian atau lebih yang diakibatkan adanya tegangan. Proses perpatahan terdiri atas dua tahap, yaitu timbulnya retak dan tahap penjalaran retak Perumusan Masalah Pemanfaatan Polimer busa yang dibuat dari polyurethane sebagai produk yang mampu menahan beban tekan masih terbatas jumlahnya. Untuk meningkatkan kekuatan Polimer busa maka di dalam penelitian ini polyurethane sebagai bahan pembentuk busa diformulasikan dengan beberapa material tambahan yaitu serat tandan kosong kelapa sawit dan resin termoset. Selain itu data respon Polimer busa yang diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit akibat beban tekan statik dalam penelitian terdahulu masih terdapat beberapa kekurangan. Agar Polimer busa yang diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit dapat direkomendasikan sebagai produk yang dapat diketahui kemampuannya menahan beban tekan, maka respon yang dialami oleh Polimer busa akibat beban tekan harus diketahui. Oleh karena itu, di dalam penelitian ini akan dilakukan penyelidikan respon Polimer busa yang diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit akibat beban tekan statik secara eksperimen Tujuan Penelitian Tujuan umum Tujuan umum pada penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik material komposit Polimer busa yang diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit melalui eksperimen dengan melakukan pengujian tekan statik aksial Tujuan khusus Tujuan khusus dalam penelitian ini adalah : 1. Untuk mengetahui teknik penuangan yang dilakukan pada proses pembuatan spesimen uji dari bahan Polimer busa yang diperkuat serat TKKS.

4 2. Untuk memperoleh hubungan tegangan-regangan, hubungan Modulus elastisitas-naoh, hubungan kerapatan-naoh, hubungan tegangan-naoh, hubungan regangan-naoh, hubungan beban tekan-naoh serta menganalisa batas tegangan elastis, tegangan maksimum, regangan saat patah, dan kerusakan Polimer busa diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit dan beberapa material penyusunnya yaitu: polyurethane, resin termoset, dan serat tandan kosong kelapa sawit. 3. Mendapatkan mode kerusakan dari Polimer busa yang diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit akibat beban tekan statik Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah : 1. Bagi peneliti dapat menambah pengetahuan, wawasan dan pengalaman tentang material komposit. 2. Bagi akademik, penelitian ini dapat digunakan sebagai referensi tambahan untuk penelitian tentang komposit serat tandan kosong kelapa sawit. 3. Bagi industri dapat digunakan sebagai acuan atau pedoman dalam pembuatan komposit yang terbuat dari serat alam, khususnya serat tandan kosong kelapa sawit sehingga dapat mengurangi pencemaran lingkungan sekaligus meningkatkan pendapatan masyarakat khususnya produk industri. 1.5 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan ini disajikan dalam tulisan yang terdiri dari 5 bab yaitu: BAB I Pendahuluan, bab ini memberikan gambaran menyeluruh mengenai tugas akhir yang meliputi, pembahasan tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan, manfaat dan sistematika penulisan. BAB II Tinjauan Pustaka, bab ini berisikan landasan teori dan studi literatur yang berkaitan dengan pokok permasalahan serta metode pendekatan yang digunakan untuk menganalisa persoalan yang meliputi, tandan Kosong Kelapa Sawit, Serat TKKS, Larutan NaOH, defenisi Komposit, Polimer busa, Pembuatan

5 komposit,respon mekanik akibat beban tekan statik dan mode kerusakan Polimer busa,serta uji tekan statik BAB III Metodologi Penelitian, bab ini berisikan tempat dan waktu penelitian, alat dan bahan, persiapan pembuatan serat, proses pelayanan serat, proses pembuatan spesimen uji tekan statik, pengujan secara eksperimental, massa jenis benda, serta diagram alir pelaksanaan penelitian. BAB IV Hasil dan Pembahasan, bab ini berisikan hasil pengujian tekan statik dan mode kerusakan BAB V Kesimpulan dan Saran, bab ini berisikan kesimpulan dan saran sekaligus jawaban dari tujuan penelitian