TINJAUAN PUSTAKA. otomotif, elektronik, pulp, dan kertas (Sudjindro, 2011). (sisa potongan, serutan, serbuk gergaji) (Willy dan Yahya, 2001).

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Serat (Fiber) Serat alami merupakan bahan baku yang ramah lingkungan, karena mudah terdegradasi dan serat alami tanaman juga memiliki kemampuan menyerap CO 2 yang cukup besar. Serat alam banyak digunakan sebagai bahan baku untuk produk komposit seperti fiberboard untuk interior mobil, dan setiap serat alam memiliki ciri dan kegunaan yang spesifik. Pada akhir-akhir ini komoditas serat alam banyak mendapat perhatian dari beberapa kalangan industri, terutama dari industri otomotif, elektronik, pulp, dan kertas (Sudjindro, 2011). Kardus atau corrugated paper sebagai sebuah bahan dasar kemasan memiliki daur hidup yang sangat singkat, dihargai hanya selama proses distribusi produk dari produsen ke konsumen berlangsung. Material kardus untuk saat ini dipandang sebagai kebutuhan sekunder dalam suatu proses produksi industri. Bahan dasar utama kertas kardus berasal dari limbah industri pemotongan kayu (sisa potongan, serutan, serbuk gergaji) (Willy dan Yahya, 2001). Serat kertas daur ulang lebih lemah dari serat awal, yang merupakan akibat dari perubahan yang terjadi pada fase pengeringan ketika serat pertama kali dibuat menjadi kertas. Pengeringan menyebabkan pengerasan pada permukaan serat dan penyusutan pada pori yang menyebabkan air bergerak di antara serat. Perubahan ini mengurangi fleksibilitas dari serat kayu dan mengurangi kemampuan untuk saling mengikat, yang mengakibatkan pulp daur ulang lebih pendek, lebih kaku yang menghasilkan kertas lebih lemah (Forest Products Laboratory, 1995).

2 Plastik Plastik adalah suatu polimer yang mempunyai sifat-sifat unik dan luar biasa. Polimer adalah suatu bahan yang terdiri dari unit molekul yang disebut monomer. Jika monomernya sejenis disebut homopolimer, dan jika monomernya berbeda akan menghasilkan kopolimer. Secara garis besar, plastik dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu: plastik termoplast dan plastik termoset. Plastik termoplast adalah plastik yang dapat dicetak berulang-ulang dengan adanya panas, diantaranya: PE (Polyetylene), PP (Polypropylene), PS (Polystyrene), ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), nylon (Poliamida), PET (Polyethylene Perephtalate), POM (Polyacetal atau Poloxymethylene), PC (Polycarbonate) dll. Sedangkan palstik termoset adalah plastik yang apabila telah mengalami kondisi tertentu tidak dapat dicetak kembali karena bangun polimernya berbentuk jaringan tiga dimensi. Yang termasuk plastik termoset adalah: PU (Poly Urethene), UF (Urea Formaldehyde), MF (Melamine Formaldehyde), polyester, epoksi dll (Mujiarto, 2005). 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 dan kuat (Barone, 2005).

3 Polipropilena Polipropilena merupakan polimer kristalin yang dihasilkan dari proses polimerisasi gas propilena. Termoplastik polipropilena penggunaannya sangat luas dikarenakan sifat mekanisnya yang menonjol dan harganya yang murah. Namun polipropilena juga mempunyai sifat yang kurang menguntungkan dimana pada suhu rendah menjadi rapuh atau brittle hal ini disebabkan oleh suhu transisi dan kristalinitasnya yang tinggi (Astrini, 2007). Propilena mempunyai specific gravity rendah dibandingkan dengan jenis plastik lain. Polipropilena mempunyai titik leleh yang cukup tinggi ( o C), sedangkan titik kristalisasinya antara C. Polipropilena mempunyai ketahanan terhadap bahan kimia (chemical resistance) yang tinggi, tetapi ketahanan pukul (impact strength) rendah (Mujiarto, 2005). Polipropilena (PP) adalah polimer sintesis yang penggunaannya sangat luas, merupakan polimer termoplastik yang diproduksi secara polimerisasi addisi dengan katalis Zeigler-Natta, menghasilkan polipropilena yang isotaktis. Selain mempunyai massa yang ringan, PP mempunyai kekuatan tarik, tegangan dan kekerasan yang tinggi. Sifat elektriknya baik, tahan terhadap kelembaban karena PP bersifat hidrofobik. Stabil dalam berbagai kondisi lingkungan, tetapi kurang stabil terhadap panas, serangan oksidatif dan sinar ultraviolet karena adanya hidrogen tersier (Sukatik, 2011). Polipropilena merupakan salah satu polimer yang paling banyak digunakan dalam industri, tetapi karena sifatnya yang non polar, maka penggunaannya terbatas dengan teknologi yang ada. Untuk mengatasi

4 keterbatasan ini, PP umumnya difungsionalisasi dengan berbagai monomer termasuk maleat anhidrida (Al Malaika, 1997). Maleated Anhidrida dan Benzoil Peroksida Maleat anhidrida adalah senyawa vinil tidak jenuh yang merupakan bahan mentah dalam sintesa resin poliester, bahan aditif dan minyak pelumas. Maleat anhidrida masih digunakan dalam penelitian polimer. Maleat anhidrida dengan berat molekul 98,06, larut dalam air, meleleh pada temperatur o C, mendidih pada suhu 202 o C (Al-Malaika, 1997). Benzoil peroksida adalah paling umum digunakan sebagai inisiator. Biasanya jumlah peroksida yang ditambahkan berkisar dari 0%, 2%, 3% oleh berat dari monomer (Klyosov, 2007 dalam Batubara 2012). Peran BP sebagai inisiator pada reaksi antara rantai polipropilena dengan maleat anhidrida. Han et al., (1990), mengemukakan bahwa inisiator diperlukan dalam pembuatan papan partikel berbahan baku limbah serbuk kayu dan limbah plastik polipropilena, karena tanpa adanya inisiator maka kinerja dari compatibilizer dalam hal ini maleat anhidrida hanya bisa terjadi reaksi esterifikasi dengan gugus OH dari bahan baku sedangkan reaksi gabungan dengan polipropilena tidak terjadi. Papan Komposit Komposit kayu merupakan istilah yang digunakan untuk menggambarkan setiap produk kayu yang terbuat dari potongan yang lebih kecil dan direkat bersama-sama. Papan partikel merupakan salah satu jenis produk komposit atau panel kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan berlignoselulosa

5 lainnya, yang diikat dengan menggunakan perekat sintetis atau bahan pengikat lain dan dikempa panas (Maloney 1993). Komposit merupakan bahan yang terdiri atas serat yang diselubungi oleh matriks, biasanya berupa polimer, logam, atau keramik. Serat (penguat) biasanya berupa bahan dengan kekuatan dan modulus yang tinggi yang berperan sebagai penyandang beban utama. Sedangkan matriks harus menjaga serat tetap dalam lokasi dan orientasi yang dikehendaki. Matriks juga berfungsi sebagai media transfer beban antar serat, pelindung serat dari kerusakan karena pengaruh lingkungan (environtment damage) sebelum, ketika, dan setelah proses pembuatan komposit, serta melindungi dari pengaruh abrasif antar serat (Khaerudini dan Muljadi, 2007). Kayu-plastik komposit umumnya dianggap secara inheren lebih tahan terhadap kelembaban serapan dari kayu solid (Wang dan Morell, 2003). Sifat fisis papan komposit merupakan sifat yang tidak berhubungan dengan pengaruh gaya luar. Menurut penelitian yang dilakukan Tampubolon (2012) perbedaan sifat fisis papan dipengaruhi oleh faktor penambahan zat aditif yaitu kadar maleat anhidrida yang berbeda-beda (5% dan 7%). Sifat mekanis papan FPC penting karena memiliki pengaruh besar terhadap gaya luar yang bekerja pada papan tersebut. Gaya luar yang dimaksud diberikan untuk mengetahui batas maksimum pembebanan papan. Gaya luar yang diberikan ini juga dilakukan untuk mengetahui batas maksimum pencengkraman terhadap alat sambung dan untuk mengetahui daya rekat antar komponen papan. Cuaca (Weathering) Cuaca adalah keadaan atmosfer pada suatu waktu dan tempat tertentu. Dengan kata lain, cuaca merupakan variasi atmosfer dalam jangka waktu pendek.

6 Unsur-unsur yang terkandung dalam cuaca dan iklim antara lain temperatur udara, tekanan udara, kelembapan udara, angin, awan, hujan dan lain-lain (Tjasyono dan Bayong, 2006). Radiasi surya merupakan gelombang elektromagnetik, dibangkitkan dari proses fusi nuklir yang mengubah hydrogen menjadi helium. Permukaan matahari bersuhu 6000 K meskipun bagian dalamnya bersuhu jutaan derajat Kelvin. Dengan suhu tersebut, radiasi yang sampai dipancarkan berupa gelombang elektromagnetik sebesar 73.5 juta watt tiap m 2 permukaan matahari. Dengan jarak rata-rata matahari ke bumi sejauh 150 juta km (Trewartha & Horn 1980), radiasi yang sampai di permukaan bumi (daratan atau lautan) hanya sekitar setengah dari yang diterima di puncak atmosfer, karena sebagian akan diserap dan dipantulkan kembali ke angkasa luar oleh atmosfer khususnya oleh awan. Rata-rata sebesar 30% radiasi surya yang sampai di bumi dipantulkan kembali ke angkasa luar (Wallace dan Hobbs 1977). Sebagai salah satu negara yang berada di daerah tropis, Indonesia berpotensi mengalami cuaca ekstrim yang merupakan kejadian transien (sesaat) pada berbagai skala gangguan. International Panel on Climate Change menyatakan kejadian cuaca ekstrim adalah kejadian yang jarang terjadi pada tempat dan waktu tertentu, atau dengan kata lain merupakan suatu kejadian cuaca yang secara ekstrim berbeda dari keadaan biasanya, terutama menyangkut cuaca yang bukan pada musimnya (IPCC, 2007). Kota Medan secara geografis terletak di antara 2 27'-2 47' Lintang Utara dan 98 35'-98 44' Bujur Timur. Posisi Kota Medan ada di bagian Utara Sumatera Utara dengan topografi miring ke arah Utara dan berada pada ketinggian tempat

7 2,5-37,5 m di atas permukaan laut. Dikaitkan dengan lintang dan bujurnya, dibatasi oleh Selat Malaka di sebelah timur dan Samudera Hindia di sebelah barat. Posisi geografis ini mengakibatkan gangguan cuaca ekstrim regional yang terjadi di perairan yang berdampak signifikan terhadap kondisi cuaca lokal di Sumatera Utara (Handayani, 2010). Pengaruh Pemaparan Cuaca Terhadap Papan Komposit Sudiyani et al. (2003) menyatakan deteriorasi yang cepat akibat pemaparan pada lingkungan luar (outdoor) merupakan kerugian utama dari penggunaan kayu dan wood based materials untuk aplikasi struktural dan teknik, penyinaran matahari yang mengandung ultraviolet adalah faktor dominan yang menyebabkan depolimerisasi lignin dalam matariks dinding sel yang kemudian hilang atau tercuci karena hujan. Hal ini sesuai dengan pernyataan Johnson et.al (1999) yang menyatakan ketika suatu FPC digunakan di luar ruangan maka FPC akan mendapat paparan radiasi ultraviolet, air dari hujan, salju, kelembaban, membeku dan gangguan jamur. Terjadi perubahan pada sifat fisis dan mekanis pada komposit yang dipapari cuaca. Perubahan sifat mekanis setelah pemaparan cuaca dapat berupa perubahan oksidasi permukaan komposit, perubahan kristalinitas matriks dan degradasi ikatan dalam permukaan (Stark dan Gardener, 2008). Perubahan sifat fisis setelah pemaparan diantaranya perubahan kerapatan, kadar air, pengembangan tebal dan daya serap air komposit.