BAB I PENDAHULUAN I-1

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, asumsi dan sistematika penulisan yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir. 1.1 Latar Belakang Pemanfaatan kayu oleh manusia untuk konstruksi, bangunan atau furniture sangat besar dan mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya pertambahan jumlah penduduk. Sementara itu, ketersediaan kayu sebagai bahan baku terus menurun. Menurut data resmi Kementerian Kehutanan menunjukkan bahwa selama tahun , Indonesia memasok sekitar 20 juta m 3 kayu per tahun sedangkan konsumsi dalam negeri adalah lebih dari 50 juta m 3 per tahun, perbedaan sebesar 150% antara penawaran dan permintaan kayu (Human Rights Watch, 2009). Mengingat ketersediaan kayu bulat yang mulai menipis, maka upaya yang sudah dikembangkan adalah pembuatan komposit (Lubis dkk, 2009). Material serat alam dapat digunakan sebagai bahan maupun penguat komposit karena mempunyai beberapa keunggulan yaitu mampu meredam suara, isolasi temperatur, densitas rendah, dan kemampuan mekanik tinggi sehingga dapat memenuhi kebutuhan industri (Felix dan Gatenholm, 1991). Salah satu serat alam yang dapat digunakan adalah ampas tebu (bagasse), menurut Malau (2009) ampas tebu mengandung unsur lignoselulosa sehingga merupakan bahan baku potensial dalam pembuatan papan partikel. Selain itu, memiliki struktur yang kuat dan ringan serta biayanya cukup murah karena didapatkan dari limbah pembuangan industri gula (Clareyna dan Mawarani, 2013). Tercatat pada tahun 2013, limbah ampas tebu yang dihasilkan pada Pabrik Gula Tasikmadu Karanganyar periode XI sebesar ton. Pada umumnya dihasilkan 24-36% ampas tebu tergantung pada kondisi dan jenisnya (Iswanto dan Apri, 2009). Menurut Muliah (1975) dalam Laksono dkk (2013), ampas tebu (bagasse) mengandung air 48-52% (rata-rata 50%), gula 2,5-6% (rata-rata 3,3%) dan serat 44-48% (rata-rata 47.7%). I-1

2 Papan partikel dapat diuji sifat mekanik, fisis, absorpsi bunyi dan juga konduktivitas termal (Maiwita dkk, 2014). Pengujian konduktivitas termal dari papan partikel bertujuan untuk melihat kemampuannya menahan kalor sebagai papan sekat yang mampu meningkatkan efisiensi pengkondisian udara dengan menghambat panas masuk ke dalam ruangan sehingga ruangan yang dikondisikan terisolasi dengan baik. Pada proses pembuatannya diperlukan perekat yang berfungsi mengikat serat menjadi satu kesatuan struktur, melindungi serat dari kerusakan akibat kondisi lingkungan, mendistribusikan beban ke serat dan memberikan sifat kekakuan, ketahanan, dan tahan listrik (Gibson, 1994). Jenis perekat yang dapat diaplikasikan adalah pati (starches). Tepung ketan dipilih karena memiliki amilopektin yang lebih besar yaitu 99% amilopektin dan 1% amilosa. Amilopektin menyebabkan adanya sifat lengket, sehingga tepung ketan lebih pulen dibandingkan dengan tepung lainnya (Margareta, 2013). Keunggulan dari amilopektin antara lain memiliki daya perekat tinggi, suhu gelatinasi lebih rendah, tidak mudah pecah atau rusak pada suhu rendah dan tidak mudah menggumpal pada suhu normal (Collinson, 1986). Variasi komposisi matriks lem berbahan pati yang dapat dicampurkan yaitu sebesar 5%, 7,5% dan 10% (Rengganis dkk, 2014). Menurut Iswanto dan Apri (2009), sebelum serat alam digunakan terlebih dulu dilakukan perendaman untuk menghilangkan zat ekstraktif yang dapat menghambat proses perekatan. Menurut Fattah dan Ardhyananta (2013), pengawet yang dapat melarutkan sebagian zat ekstraktif adalah boraks (Na2B4O7). Selain itu, perendaman dengan NaOH dapat melarutkan zat lignin dan lilin pada serat sehingga meningkatkan keteguhan rekat antara matriks dan filler (Prasetyo, 2007). Menurut Pratama dkk (2014) perendaman selama 2 jam dalam larutan 5% NaOH memiliki kekuatan tarik terbesar. Pada pembuatan papan partikel diperlukan ukuran partikel (mesh) yang kecil agar partikel dapat tercampur secara merata antara matriks dengan filler. Oleh karena itu dilakukan penghancuran menggunakan mesin crusher dan pengayakan agar didapatkan mesh 20, 30, dan 40 (Laksono dkk, 2013). Selanjutnya dilakukan variasi penekanan pada proses pencetakan untuk mengetahui pengaruhnya I-2

3 terhadap kekuatan mekanik dan fisis komposit. Variasi penekanan yang telah dilakukan yaitu dengan perbandingan 3:4, 4:4 dan 5:4 (Rengganis dkk, 2014). Faktor yang digunakan pada penelitian ini meliputi presentase perekat, ukuran partikel (mesh), kepadatan dan perlakuan perendaman. Metode Process Capability Ratio (PCR) digunakan untuk memprediksi model multirespon dan Technique for Order Performance by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) untuk menentukan nilai optimum kasus multirespon yang dikombinasikan dengan metode Taguchi. Penelitian ini menentukan optimasi multirespon sehingga dapat diketahui setting level optimal untuk nilai hambat panas, kekuatan bending dan densitas secara simultan pada papan partikel yang dihasilkan. 1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka perumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana menentukan optimasi multirespon untuk hambat panas, kekuatan bending dan densitas pada komposit papan partikel berbahan baku ampas tebu tepung ketan menggunakan kombinasi metode Taguchi dan PCR-TOPSIS. 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah memperoleh setting level optimal untuk nilai hambat panas, kekuatan bending dan densitas pada papan partikel berbahan baku ampas tebu - tepung ketan berdasarkan kombinasi metode Taguchi dan PCR-TOPSIS. 1.4 Manfaat Penelitian Adapun manfaat yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah : 1. Memberikan informasi bahan alternatif sebagai papan partikel yang berbahan dasar ampas tebu - tepung ketan. 2. Hasil dari penelitian ini dapat memberikan rekomendasi papan partikel yang bukan hanya memiliki nilai hambat panas optimal, melainkan juga memiliki kekuatan mekanis dan fisis yang baik. I-3

4 1.5 Batasan Masalah Agar pembahasan lebih terarah, penelitian dilakukan dengan pembatasan. Batasan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: 1. Limbah ampas tebu diperoleh dari Pabrik Gula Tasikmadu, Karanganyar. 2. Perlakuan perendaman ampas tebu dengan boraks, aquadest dan NaOH dilakukan selama 2 jam. 1.6 Asumsi Penelitian Asumsi yang digunakan dalam penelitian ini adalah data hasil pengolahan nilai hambat panas, kekuatan bending dan densitas berdistribusi normal. 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dibuat agar dapat memudahkan pembahasan penyelesaian masalah dalam penelitian ini. Penjelasan mengenai sistematika penulisan, sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Bab ini menguraikan latar belakang perlunya penelitian tentang pembuatan komposit papan partikel berbahan baku ampas tebu tepung ketan, disertai perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, serta sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini menguraikan tentang komposit papan partikel, material penyusun komposit berupa ampas tebu (bagasse) dan tepung ketan, pengujian yang dilakukan, metode untuk mencari setting level optimal serta landasan teori yang digunakan sebagai referensi yang mendukung untuk penyelesaian tugas akhir. BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini merupakan gambaran terstruktur tahap-tahap penelitian yang dilakukan yang digambarkan dalam bentuk flowchart dan tiap tahapnya diberi penjelasan, dimulai dari persiapan material, cara pengolahan ampas tebu, pembuatan spesimen komposit, pengujian komposit yang dilakukan, pengolahan data, analisis dan hasil penelitian, hingga kesimpulan dan saran. I-4

5 BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA Bab ini berisi rancangan eksperimen, alat-alat yang digunakan, serta data-data yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah, untuk kemudian dilakukan pengolahan data berdasarkan teori dan data yang didapat dari penelitian. Data yang dikumpulkan diambil dari data yang diperoleh di lapangan dan dari referensi yang berkaitan. BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL Bab ini menguraikan intepretasi dan analisis dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan sesuai dengan perumusan masalah BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini menguraikan target pencapaian dan kesimpulan berupa diperolehnya setting level optimal secara simultan untuk nilai hambat panas, kekuatan bending dan densitas pada papan partikel berbahan baku ampas tebu - tepung ketan. Bab ini juga menguraikan saran atau masukan yang berkaitan dengan permasalahan yang ada dan bagi kelanjutan penelitian. I-5