BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Penggunaan dan pemanfaatan material komposit dewasa ini berkembang cukup pesat mulai dari yang sederhana seperti alat - alat rumah tangga sampai sektor industri dikarenakan komposit mempunyai keunggulan tersendiri dibandingkan dengan bahan teknik alternatif lain seperti kuat, ringan, tahan korosi, ekonomis dan sebagainya (Purboputro,P, 2006). Semakin meningkatnya kebutuhan perumahan saat ini menyebabkan kebutuhan bahan bangunan semakin meningkat pula. Bahan yang digunakan untuk bangunan terdiri dari bahan atap, langit - langit (plafon), dinding dan lantai. Untuk memenuhi bahan tersebut diatas maka perlu dikembangkan dalam pembuatan papan gipsum yang mudah diperoleh bahan bakunya, mutunya baik, harganya murah, tidak mengganggu kesehatan dan ramah lingkungan. Memilih serat alam dalam pembuatan komposit karena serat alam memiliki beberapa kelebihan yaitu serat alam sangat mudah diperoleh didaerah tropis, budidayanya serat alam mudah, usia panen relatif pendek, panennya dapat dilakukan di lahan marjinal, teknologi untuk pengolahannya sangat sederhana, tingkat sustainabilitas yang sangat tinggi (Badri,M, 2009). Serat eceng gondok (Eichhornia crassipes) merupakan salah satu material natural fiber alternatif dalam pembuatan komposit secara ilmiah. Serat eceng gondok sekarang banyak digunakan dalam industri mebel dan kerajinan rumah tangga karena selain mudah didapat, murah dan dapat mengurangi polusi lingkungan (biodegradability) sehingga komposit ini mampu mengatasi permasalahan lingkungan, serta tidak membahayakan kesehatan (Purboputro,P, 2006). Gipsum merupakan salah satu bahan galian industri yang cukup penting pada sektor industri, konstruksi, maupun kesehatan, baik sebagai bahan utama
maupun bahan penolong. Gipsum adalah salah satu contoh mineral dengan kadar kalsium yang mendominasi pada mineralnya. Gipsum yang paling umum ditemukan adalah jenis hidrat kalsium sulfat dengan rumus kimia CaSO 4.2H 2 O. (Supriatna, 1997) Menurut Bagir,A, 2009, menyatakan bahwa pemanfaatan serat eceng gondok sebagai bahan baku pembuatan komposit frekuensi putaran decorticator adalah 60 Hz dan frekuensi putaran optimum chopped dan sheet fiber ovener adalah 50 Hz, variabel optimum diperoleh pada komposit dengan kadar 20 % berat serat, dengan harga kuat tarik 19 N/m 2, kuat tekan 18,44 N/m 2, kadar air 5,96 %, daya absorbsi air 57,1 % dan pengembangan tebal 4,17 %. Menurut Achmad,N, 2011, menyatakan bahwa pemanfaatan serat eceng gondok sebagai penguat material komposit pengganti serat karbon dalam pembuatan cooling pad, pengujian temperatur dan pengujian impak memiliki perbedaan yang beragam dengan 5 macam variasi yaitu serat 10 gr, 20 gr, tepung 20 gr, 40 gr, tanpa adanya penambahan serat dan tepung sama sekali. Menurut Purboputro,P, 2006, menyatakan pengaruh panjang serat terhadap kekuatan impak komposit eceng gondok dengan matriks polyester mengetahui kekuatan tarik, kekuatan impak, kekuatan bending komposit serat eceng gondok dengan panjang 2,5 cm, 5 cm dan 10 cm dengan fraksi volume 80 % matriks polyester dan 20 % serat eceng gondok. Dari hasil pengujian didapat harga kekuatan tarik tertinggi dimiliki oleh komposit dengan panjang serat 10 cm yaitu dengan modulus elastisitas 11023,33 N/m 2, harga impak tertinggi dimiliki oleh komposit dengan panjang serat 5 cm yaitu 2.344 J/m 2. Menurut Prasetyaningrum,A, 2009, menyatakan bahwa optimasi proses pembuatan serat eceng gondok untuk menghasilkan komposit serat dengan kualitas fisik dan mekanik yang tinggi, semakin panjang serat maka harga impak akan semakin menurun, kekuatan impak maksimum terjadi pada panjang serat 5 cm, dengan kekuatan harga impak 2.349 J/m 2. Menurut Yudo, H, 2009, menyatakan bahwa analisa teknis rekayasa serat eceng gondok sebagai bahan pembuatan komposit ditinjau dari kekuatan tarik, Hasil pengujian menunjukkan bahwa kekuatan tarik dan modulus elastisitas dari
komposit berpenguat serat eceng gondok belum dapat memenuhi ketentuan peraturan kekuatan tarik dan modulus elastisitas yakni untuk arah serat searah kekuatan tariknya sebesar 648 N/m 2 dan modulus elastisitas sebesar 472,46 N/m 2, untuk arah serat 45 0 bersilangan kekuatan tariknya sebesar 25222 N/m 2. Selama ini pembuatan papan gipsum yang di aplikasikan dalam plafon gipsum masih memiliki beberapa kekurangan. Papan gipsum plafon yang dibuat menggunakan lapisan kertas yang sangat tipis menyebabkan densitas, daya serap air tinggi dan sifat mekanik bahan yang cukup rendah diantaranya kekuatan (kuat tekan), kelenturan (kuat lentur), daya impak (kuat impak) dan daya tarik (kuat tarik) dan penyerapan panas yang sangat rendah baik penggunaanya di dalam maupun diluar ruangan (pengujian DTA). Berdasarkan hal tersebut, peneliti ingin membuat papan gipsum plafon yang memiliki sifat fisis yang baik yaitu memiliki densitas, daya serap air, memiliki sifat mekanik yang baik dan nyaman penggunaannya baik di dalam ruangan maupun diluar ruangan, menvariasikan serat eceng gondok sebagai pengisi (filler) dengan susunan serat acak (panjang 5 cm), campuran tepung gipsum dan campuran tepung castable. Penelitian ini dilakukan beberapa pengujian sifat fisis (densitas dan daya serap air), sifat mekanik (uji kuat tekan / Modulus of Elasticity, uji kuat lentur / Modulus Of Rupture, uji kuat tarik / Tensile Strength, uji kuat impak / Impact Strength), analisa DTA dan analisa SEM 1.2 RUMUSAN MASALAH Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Apakah serat eceng gondok sebagai bahan pengisi (filler) mempunyai pengaruh untuk meningkatkan sifat fisis dan sifat mekanik pada pembuatan papan gipsum plafon? 2. Mengamati sifat fisik (densitas dan daya serap air), sifat mekanik (uji kuat tekan (Modulus of Elasticity), uji kuat lentur (Modulus Of Rupture), uji tarik
(Tensile Strength), Uji Impak (Impact Strength) dalam pembuatan papan gipsum plafon dengan menggunakan campuran castable. 3. Dengan pertimbangan peningkatan sifat fisis (densitas dan daya serap air), sifat mekanik uji kuat tekan (Modulus of Elasticity), uji kuat lentur (Modulus Of Rupture), uji tarik (Tensile Strength), Uji Impak (Impact Strength), akan ditentukan komposisi tepung gipsum, tepung castable dan serat eceng gondok untuk diaplikasikan dalam pembuatan papan gipsum plafon. 4. Apakah papan gipsum plafon yang dibuat dapat memenuhi sifat fisis, sifat mekanik berdasarkan standar SNI 03-2105-2006? 1.3 BATASAN MASALAH Untuk memberi ruang lingkup yang jelas, maka cakupan masalah dibatasi sebagai berikut: 1. Papan gipsum plafon yang dibuat dari tepung gipsum, serat eceng gondok sebagai pengisi (filler) dengan susunan serat acak (panjang serat 5 cm) dan tepung castable. 2. Untuk komposisi sampel yang dibuat memiliki variabel tetap yaitu tepung castable 10 %, sedangkan perbandingan variabel bebas antara tepung gipsum dan serat eceng gondok sebagai filler adalah 90 % : 0 %, 89 % : 1 %, 88 % : 2%, 87 % : 3, % 86 % : 4 %, 85 % : 5 %. 3. Pengujian yang dilakukan meliputi : a. Sifat Fisis : densitas, daya serap air b. Sifat Mekanik : uji kuat tekan (Modulus of Elasticity), uji kuat lentur (Modulus Of Rupture), uji tarik (Tensile Strength), Uji Impak (Impact Strength) c. Analisa DTA d. Analisa SEM
1.4 TUJUAN PENELITIAN Adapun tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Membuat papan gipsum plafon dari campuran tepung gipsum, serat eceng gondok sebagai pengisi (filler) dan tepung castable. 2. Mengetahui pengaruh fraksi berat tepung gipsum, serat eceng gondok, tepung castable terhadap sifat fisis (densitas dan daya serap air), sifat mekanik uji kuat tekan (Modulus of Elasticity), uji kuat lentur (Modulus Of Rupture), uji tarik (Tensile Strength), Uji Impak (Impact Strength), analisa DTA dan analisa SEM. 3. Mencari alternatif bahan pengisi dan bahan pengikat dalam pembuatan papan gipsum sebagai bahan plafon yang ekonomis, kuat dan ramah lingkungan. 1.5 MANFAAT PENELITIAN Adapun manfaat penelitian ini adalah : 1. Memberikan informasi pengetahuan tentang pengaruh jumlah fraksi volume tepung gipsum, serat eceng gondok, tepung castable terhadap sifat fisis (densitas dan daya serap air), sifat mekanis uji kuat tekan (Modulus of Elasticity), uji kuat lentur (Modulus Of Rupture), uji tarik (Tensile Strength), Uji Impak (Impact Strength), analisa DTA dan analisa SEM pada pembuatan papan gipsum plafon. 2. Untuk mengolah teknologi pembuatan papan gipsum plafon komposisi campuran yang memenuhi standard SNI 03-2105-2006 3. Papan gipsum plafon yang diperoleh akan dapat di pabrikasi bila memenuhi standard SNI 03-2105-2006.