Universitas Sumatera Utara

Transkripsi

1 ERICK MARTHIN GULTOM ( ) KEHUTANAN 2010 KUALITAS PAPAN PLASTIK KOMPOSIT PADA BERBAGAI TINGKAT PENDAURULANGAN PLASTIK ERICK MARTHIN GULTOM DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2010

2 KUALITAS PAPAN PLASTIK KOMPOSIT PADA BERBAGAI TINGKAT PENDAURULANGAN PLASTIK SKRIPSI Oleh: ERICK MARTHIN GULTOM / TEKNOLOGI HASIL HUTAN DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2010

3 KUALITAS PAPAN PLASTIK KOMPOSIT PADA BERBAGAI TINGKAT PENDAURULANGAN PLASTIK SKRIPSI Oleh: ERICK MARTHIN GULTOM / TEKNOLOGI HASIL HUTAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Fakultas Pertanian DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2010

4 Judul : Kualitas Papan Plastik Komposit Pada Berbagai Tingkat Pendaurulangan Plastik Nama : Erick Marthin Gultom NIM : Departemen : Kehutanan Program Studi : Teknologi Hasil Hutan Disetujui oleh, Komisi Pembimbing Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si. Ketua Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si. Anggota Mengetahui, Dr. Ir. Edy Batara Mulya Siregar, MS. Ketua Departemen Kehutanan

5 ABSTRAK ERICK MARTHIN GULTOM: Kualitas Papan Plastik Komposit pada Berbagai Tingkat Pendaurulangan Plastik. Dibimbing oleh ARIF NURYAWAN dan IWAN RISNASARI Kebutuhan kayu yang terus meningkat dan potensi hutan yang terus berkurang menuntut penggunaan kayu secara efisien dan bijaksana, yaitu dengan membuat papan plastik komposit dari plastik high-density polyethylene (HDPE) daur ulang dan limbah serbuk kayu. Penelitian dilakukan di Universitas Sumatera Utara dan Institut Pertanian Bogor pada Agustus-September Tujuan dari penelitian ini adalah membuat prototype papan plastik komposit berbahan limbah serbuk kayu dan plastik HDPE daur ulang dan mengevaluasi pengaruh tingkat pendaurulangan plastik terhadap sifat fisis dan mekanis pada prototype papan plastik yang dihasilkan. Pengujian pada sifat fisis dan mekanis berdasarkan pada standar JIS A , dan hasilnya menunjukkan: 1). Nilai kerapatan berkisar antara 0,82-0,89 g/cm 3 2). Nilai kadar air berkisar antara 1,22-1,32% 3). Nilai daya serap air 2 dan 24 jam berkisar antara 1,69-15,64% dan 4,03-23,2% 4). Nilai pengembangan tebal 2 dan 24 jam berkisar antara 0,62-2,19% dan 1,11-5,43% 5). Nilai keteguhan lentur (MOE) berkisar antara 0,76-0,93 x 10 4 kg/cm 2 6). Nilai keteguhan patah (MOR) berkisar antara 149,92-186,46 kg/cm 2 7). Nilai keteguhan rekat internal berkisar antara 1,57-2,62 kg/cm 2 8). Nilai kuat pegang sekrup berkisar antara 101,91-142,99 kg. Sifat fisis dan mekanis papan komposit plastik sesuai dengan standar JIS A , kecuali untuk pengujian keteguhan lentur (MOE). Kata kunci : Papan plastik komposit, limbah serbuk kayu, plastik daur ulang, high density polyethylene (HDPE).

6 ABSTRACT ERICK MARTHIN GULTOM: Quality of Wood Polymer Composite on Various Levels of Recycled Plastic. Under the guidance of ARIF NURYAWAN and IWAN RISNASARI The increase of wood demand did not balance with wood supply. Wood polymer composite made from waste oil palm trunk and pure high density polyethylene (HDPE) is one of the main alternatives. Research conducted at The University of North Sumatera and Bogor Agricultural University in August- September The goal of this research were to make prototype wood plastic composite from wood flour waste and recycled HDPE and evaluate the effects at levels of recycled plastic on physical and mechanical properties at prototype wood plastic composite that process. Evaluation of physical and mechanical properties based on JIS A , and the results showed: 1). Density value range was g/cm 3 2). Moisture content value range was % 3). Water absorption value of 2 and 24 hours ranges were % and % 4). Thickness swelling value of 2 and 24 hours ranges were % and % 5). Modulus of elasticity value (MOE) range was x 10 4 kg/cm 2 6). Modulus of rupture value (MOR) range was kg/cm 2 7). Internal bond value range was kg/cm 2 8). Screw holding power value range was kg. Physical and mechanical properties of wood polymer composite met the criteria of JIS A , except for modulus of elasticity (MOE). Key words: Wood plastic composite, wood flour waste, recycled plastic, high density polyethylene (HDPE).

7 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Medan-Sumatera Utara pada tanggal 31 Desember 1987 dari Ayah T. Gultom dan Ibu I br. Simatupang. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Pendidikan formal yang ditempuh selama ini: 1. Pendidikan Dasar di SD Dr. Wahidin Sudiro Husodo Medan, lulus tahun Pendidikan Lanjutan di SLTPN 5 Medan, lulus tahun Pendidikan Menengah di SMA Santo Thomas 2 Medan, lulus tahun Tahun 2006 lulus ujian Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) diterima pada Program Studi Teknologi Hasil Hutan Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten Praktikum Biokomposit dan Penggergajian Kayu. Penulis melaksanakan Praktik Pengenalan Pengolahan Hutan (P3H) di Hutan Tangkahan dan Hutan Mangrove Pulau Sembilan Kabupaten Langkat. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapang (PKL) di HTI PT. Finnantara Intiga Unit Sintang Kalimantan Barat. Pada akhir kuliah, penulis melaksanakan penelitian dengan judul Kualitas Papan Plastik Komposit pada Berbagai Tingkat Pendaurulangan Plastik. Penelitian penulis dilaksanakan di bawah bimbingan Bapak Arif Nuryawan S.Hut, M.Si dan Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si.

8 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karunia-nya kepada penulis sehingga skripsi ini tepat diselesaikan pada waktunya. Tema yang dipilih dalam penelitian ini adalah mengenai biokomposit dengan judul Kualitas Papan Plastik Komposit pada Berbagai Tingkat Pendaurulangan Plastik. Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya kepada: 1. Kedua orang tua tercinta Ayahanda Thomson Gultom dan Ibunda Irma br. Simatupang, kakak dan adik tersayang serta keluarga besar yang telah memberikan kasih sayang, semangat, nasihat, dorongan materi dan doa yang tulus tiada pernah berhenti. 2. Bapak Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si dan Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si selaku dosen pembimbing yang terus mengarahkan, membimbing, menasehati, dan memberi saran kepada penulis dalam penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi ini. 3. Teman- teman stambuk 2006, Fajar, Janter, Ju Win, Desi, Bangga, Nany, dan teman-teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Terima kasih atas bantuan dan dukungan yang telah diberikan. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini, untuk itu penulis juga menerima saran dan kritik yang membangun dari pembaca. Akhir kata semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan memberi kontribusi baru khususnya dalam bidang kehutanan. Terima kasih.

9 DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... i ABSTRACT... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... ix PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Manfaat Penelitian... 3 Hipotesis Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA Serbuk Kayu (Wood Flour)... 4 Polimer (Plastik)... 8 Sejarah Plastik... 9 High Density Polyethylene (HDPE) Papan Plastik Komposit (Wood Plastic Composite) Pengertian Sampah Plastik Pengelolaan Limbah Plastik dengan Metode Daur Ulang (Recycle) Serbuk Kayu Sebagai Filler Plastik Daur Ulang Sebagai Matriks Papan Komposit Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Papan Partikel METODE PENELITIAN Waktu dan Lokasi Penelitian Bahan dan Alat Penelitian Prosedur Penelitian Persiapan bahan baku Persiapan serbuk kayu sebagai filler Persiapan plastik HDPE daur ulang sebagai matriks Komposisi kebutuhan bahan baku papan plastik Proses pembuatan papan plastik Pencampuran Pengempaan Pengkondisian Pemotongan contoh uji Pengujian sifat fisis... 25

10 Kerapatan Kadar air (KA) Daya serap air Pengembangan tebal Pengujian sifat mekanis Keteguhan lentur (modulus of elasticity) Keteguhan patah (modulus of rupture) Keteguhan rekat internal (internal bond) Kuat pegang sekrup (screw holding power) Proses pengujian kualitas Analisis data Penentuan peringkat kualitas HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian Sifat Fisis Kerapatan Kadar air Daya serap air Pengembangan tebal Pengujian Sifat Mekanis Keteguhan lentur (modulus of elasticity) Keteguhan patah (modulus of rupture) Keteguhan rekat internal (internal bond) Kuat pegang sekrup (screw holding power) Penentuan Peringkat Kualitas KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

11 DAFTAR TABEL No. Halaman 1. Perbedaan sifat plastik thermoplastic dan plastik thermosetting Sifat-sifat high-density polyethylene (HDPE) Komposisi kebutuhan bahan baku papan plastik Sifat fisis dan mekanis papan komposit dengan standar JIS A 5908 :

12 DAFTAR GAMBAR No. Halaman 1. Serbuk kayu (wood flour) Struktur rantai dasar polyethylene Plastik jenis high-density polyethylene murni Plastik jenis high-density polyethylene yang telah didaur ulang Diagram alur proses persiapan serbuk kayu Diagram alur proses persiapan plastik daur ulang Pola pemotongan contoh uji Pengukuran dimensi papan plastik Cara pembebanan pengujian MOE dan MOR Cara pengujian internal bond Posisi sekrup pada pengujian kuat pegang sekrup Diagram alur proses pembuatan papan plastik Papan komposit plastik yang dihasilkan Grafik rerata nilai kerapatan pada papan plastik komposit Grafik rerata nilai kadar air pada papan plastik komposit Grafik rerata nilai daya serap air pada papan plastik komposit selama 2 jam dan 24 jam Grafik rerata nilai pengembangan tebal pada papan plastik komposit selama 2 jam dan 24 jam Grafik rerata nilai MOE pada papan plastik komposit Grafik rerata nilai MOR pada papan plastik komposit Grafik rerata nilai keteguhan rekat internal pada papan plastik komposit Grafik rerata nilai kuat pegang sekrup pada papan plastik komposit... 48

13 DAFTAR LAMPIRAN No. Halaman 1. Kebutuhan bahan baku papan komposit plastik Data hasil pengujian papan komposit plastik Analisis sidik ragam untuk kerapatan Analisis sidik ragam untuk kadar air Analisis sidik ragam untuk pengembangan tebal selama 2 jam Analisis sidik ragam untuk pengembangan tebal selama 24 jam Analisis sidik ragam untuk daya serap air selama 2 jam Analisis sidik ragam dan uji DMRT untuk daya serap air selama 24 jam Analisis sidik ragam untuk MOE Analisis sidik ragam untuk MOR Analisis sidik ragam untuk keteguhan rekat internal Analisis sidik ragam dan uji DMRT untuk kuat pegang sekrup Peringkat perlakuan terbaik pada seluruh pengujian... 60