TESIS OLEH : MINAR AMBARITA

Transkripsi

1 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT TIP BLOK TERBUAT DARI SISA POTONGAN KAYU SEMBARANG DAN TRIPLEKS SEBAGAI PENGAPIT DENGAN MENGGUNAKAN PEREKAT RESIN EPOKSI DAN FOX TESIS OLEH : MINAR AMBARITA PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT TIP BLOK TERBUAT DARI SISA POTONGAN KAYU SEMBARANG DAN TRIPLEKS SEBAGAI PENGAPIT DENGAN MENGGUNAKAN PEREKAT RESIN EPOKSI DAN FOX TESIS Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika Pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara OLEH : MINAR AMBARITA PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

3 PENGESAHAN TESIS Judul : Pembuatan Dan Karakterisasi Komposit Tip Blok Terbuat Dari Sisa Potongan Kayu Sembarang Dan Tripleks Sebagai Pengapit Dengan Menggunakan Resin Epoksi Dan Fox Nama : Minar Ambarita Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi Fakultas : Magister Fisika : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Menyetujui : Komisi Pembimbing Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS Ketua Prof. Dr. Eddy Marlianto, MSc, PhD Anggota Ketua Program Studi Dekan Dr. Nasruddin MN, M.Eng. Sc. Dr. Sutarman, M.Sc NIP NIP

4 PERNYATAAN ORISINALITAS PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT TIP BLOK TERBUAT DARI SISA POTONGAN KAYU SEMBARADAN TRIPLEKS SEBAGAI PENGAPIT DENGAN MENGGUNAKAN PEREKAT RESIN EPOKSI DAN FOX TESIS Deangan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar. Medan, Juni 2013 MINAR AMBARITA NIM

5 PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Minar Ambarita NIM : Program Stidi : Magister Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis Dengan pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non Ekslisif ( Non Ekslusif Free Right ) atas Tesis yang berjudul : Pembuatan Dan Karakterisasi Komposit Tip Blok Terbuat Dari Sisa Potongan Kayu Sembarang Dan Tripleks Sebagai Pengapit Dengan Menggunakan Perekat Resin Epoksi Dan Fox Beserta perangkat yang ada ( jika diperlukan ). Dengan Hak Bebas Royalti Non Ekslisif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalihkan media, memformat mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya ini tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang atau sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini diperbuat dengan sebenarnya. Medan, Juni 2013 MINAR AMBARITA NIM

6 PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Minar Ambarita NIM : Program Stidi : Magister Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis Dengan pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non Ekslisif ( Non Ekslusif Free Right ) atas Tesis yang berjudul : Pembuatan Dan Karakterisasi Komposit Tip Blok Terbuat Dari Sisa Potongan Kayu Sembarang Dan Tripleks Sebagai Pengapit Dengan Menggunakan Perekat Resin Epoksi Dan Fox Beserta perangkat yang ada ( jika diperlukan ). Dengan Hak Bebas Royalti Non Ekslisif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalihkan media, memformat mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya ini tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang atau sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini diperbuat dengan sebenarnya. Medan, Juni 2013 MINAR AMBARITA NIM

7 RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama lengkap berikut gelar : Minar Ambarita, S.Pd Tempat dan Tanggal Lahir : Hutabayu, 09 April 1968 Alamat Rumah : Jl. Ikan Suratin Gg Bersama No: 2 Binjai Telepon/Faks/HP : e- mail : Instansi Tempat kerja : SMA Negeri 3 Binjai Alamat Kantor : Jl. Padang Sidempuan No: 24 Binjai Telepon kantor : 061 ( ) DATA PENDIDIKAN SD : SD Inpres Hutabayu Pane Tamat 1981 SMP : SMP Swasta Yosua I Medan Tamat 1984 SMA : SMA Swasta R.K Deli Murni Diski Tamat 1987 D-III : D-III Kependidikan USU Medan Tamat 1990 Strata-1 : Fakultas PMIPA UNIMED Tamat 1998 Strata-2 : PSMF PPs FMIPA USU Tamat 2013

8 KATA PENGANTAR Pertama tama kami panjatkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rakhmad dan karunia-nya sehingga Tesis ini dapat terselesaikan. Denagn selesainya Tesis ini perkenankanlah kami mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada : Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc ( CTM ), Sp. A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada kami untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister. Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara Dr. Sutarman, M.Sc atas kesempatan menjadi Mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara. Ketua Program Studi Magister Fisika, Dr. Nasruddin MN, M.Eng. Sc. Sekretaris Program Studi Magister Fisika, Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS. beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Fisika Program Pascasarjana Fakultas MIPA Univwrsitas Sumatera Utara. Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan yang setinggi tingginya kami ucapkan kepada Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS. selaku Pembimbing Utama yang penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan dan motivasi, demikian juga kepada Prof. Dr. Eddy Marlianto, MSc, PhD selaku Pembimbing Lapangan yang penuh kesabaran menuntun dan membimbing kami sehingga selesainya penelitian ini. Kepada Ayahnda J. Ambarita, Alm. Dan Ibunda B. Br. Simarmata dan Suami tersayang Efendi Brahmana dan anak anakku terkasih Yohanes Putra Brahmana, Rimna M Brahmana dan Rahel Brahmana. Terima kasih atas segala pengorbanan kalian baik berupa moril maupun materil, budi baik ini tidak dapat dibalas hanya diserahkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, Tuhan Yang Maha Pengasih lagi Penyayang. MINAR AMBARITA NIM

9 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT TIP BLOK TERBUAT DARI SISA POTONGAN KAYU SEMBARANG DAN TRIPLEKS SEBAGAI PENGAPIT DENGAN MENGGUNAKAN PEREKAT RESIN EPOKSI DAN FOX ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang pengembangan pembuatan tip blok komposit yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan kayu yang semakin meningkat dan untuk memanfaatkan limbah potongan potongan kayu dan tripleks cacat. Bahan baku tip blok komposit yang berlignoselulosa ( potongan potongan kayu dan tripleks cacat ). Pada penelitian ini telah dievaluasi sifat fisis dari bahan tersebut diantaranya uji fisis yang dilakukan meliputi : Kerapatan dan Daya Serap Air, sifat mekanis meliputi :Uji Kuat Lentur, Uji Kuat Tarik, Uji Kuat Tekan dan Uji Impak dengan perlakuan fraksi volume tripleks cacat, potongan potongan kayu dan perekat bervariasi yaitu: 100%, 90%, 80%, 70% dan 60 % dengan menggunakan standar JIS A dan SNI Dari hasil penelitian ditunjukkan bahwa nilai sifat fisis dan sifat mekanik tip blok yang dihasilkan memenuhi standar JIS A dan standar SNI Secara keseluruhan perlakuan didapat untuk sampel uji dengan persentase 60% sudah memenuhi standar yang telah ditentukan. Kata Kunci : Mengolah Limbah, Potongan Kayu, Perekat Kayu Fox, Resin Epoksi, Sifat Fisis, Sifat Mekanik, Tip Blok dan Tripleks Cacat.

10 MAKING AND CHARACTERIZATION OF COMPOSITE TIP BLOCKS MADE OF ANY WOOD AND TRIPLEX AS ITS CLAMP BY USING EPOXY RESIN AND FOX ABSTRACT A study concerning the development of the making of composite tip blocks that aims to meet the increasing demand for wood and to utilize the pieces of wood waste and defective triplex. The raw material of composite tip blocks which is berlignoselulosa (wood pieces and defective triplex). This study has evaluated the physical propertise of these materials by performing physical test like Power Density and Water Absorption and mechanical test like: Modulus of Rupture Test, Tensile Strength Test, and Compressive Strength Test and Impact Test with treatment fraction of defective triplex volume, the wood pieces and adhesives varied as follows: 100%, 90%, 80%, 70% and 60% using standard JIS A and SNI From the results of the study indicated that the value of physical and mechanical propertise of the resulting tip blocks meet JIS standard A and SNI standard Overall the treatment obtained for 60% already meet the standards set. Keywords: Waste Processing, Wood Pieces, Wood Fox Adhesive, Epoxy Resins, Physical and Mechanical Propertise, Tip Blocks and Defective Triplex.

11 DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN i ii iii v vi vii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Sifat Kayu Serbuk Kayu Tripleks Komposit Klasifikasi Bahan Komposit Resin Epoksi Papan Partikel 14

12 2.7 Papan Blok Pengujian Sifat fisik Tip Blok Pengujian Kerapatan Pengujian Daya Serap air Pengujian Sifat Mekanik Tip Blok Pengujian Kuat Lentur Pengujian Kuat Tarik Pengujian Impak Pengujian Kuat Tekan Sifat Termal 20 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Tempat Dan Waktu Penelitian Alat-Alat Dan Bahan Yang Digunakan Variabel penelitian Prosedur Penelitian Diagram Alir Penelitian Pengujian Komposit Pengujian Kerapatan Pengujian Daya Serap Air Pengujian Kuat Lentur Pengujian Kuat Tarik Pengujian Kuat Tekan Pengujian Impak Pengujian Titik Nyala Dan Titik Bakar 27 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Tip Blok Hasil Pengujian Kerapatan Hasil Pengujian Daya Serap Air 30

13 4.2 Sifat Mekanik Tip Blok Hasil Pengujian Kuat Lentur Hasil Pengujian Kuat Tarik Hasil Pengujian Kuat Tekan Hasil Pengujian Impak Sifat Termal Tip Blok Nilai Ekonomis 37 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 39 DAFTAR PUSTAKA 40 LAMPIRAN L-1

14 DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul Halaman 2.1 Produksi Kayu Gergajian dan Limbah Per Tahun Karakterisasi Sifat JIS Papan Partikel SNI (Standar Nasional Indonesia) Komposisi Bahan 22

15 DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar Judul Halaman 2.1 Rantai Selulosa Limbah Potongan Potongan Kayu Sembarang Tripleks Struktur Kimia Ideal Untuk Epoksi Struktur Kimia Ideal Untuk Epoksi n = Resin Epoksi Yang Siap Pakai Tip Blok Yang Sudah Jadi Universal Testing Machine (UTM) Alat Uji MOR Alat Uji Kuat Impak Diagram Alir Proses Pembuatan Tip Blok Sampel Uji Untuk Kuat Lentur Sampel Uji Untuk Kuat Tarik Sampel Uji Untuk Kuat Tekan Sampel Uji Untuk Kuat Impak Skema Kerja Alat Uji Nyala Diagram Hubungan Kerapatan Dengan Sampel Diagram Hubungan Daya Serap Air Dengan Sampel Diagram Hubungan Kuat Lentur Dengan Sampel Diagram Hubungan Kuat Tarik Dengan Sampel Diagram Hubungan Kuat Tekan Dengan Sampel Diagram Hubungan Kuat Impak Dengan Sampel 35

16 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Lampiran Judul Halaman A Data Hasil Pengujian Kerapatan Untuk Resin Epoksi L -1 B Data Hasil Pengujian Daya Serap Air Untuk Resin Epoksi L -2 C Data Hasil Pengujian Kuat Lentur Untuk Resin Epoksi L -3 D Data Hasil Pengujian Kuat Tarik Untuk Resin Epoksi L -4 E Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Untuk Resin Epoksi L -5 F Data Hasil Pengujian Kuat Impak Untuk Resin Epoksi L -6 G Data Hasil Pengujian Kerapatan Untuk Fox L -7 H Data Hasil Pengujian Daya Serap Air Untuk Fox L -8 I Data Hasil Pengujian Kuat Lentur Untuk Fox L -9 J Data Hasil Pengujian Kuat Tarik Untuk Fox L -10 K Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Untuk Fox L -11 L Data Hasil Pengujian Kuat Impak Untuk Fox L -12