recycled/ virgin HDPE with addition of coupling agent
5. Abstrak Rencana Penelitian
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mengkaji mekanisme dan proses pembuatan biokomposit berbasis sekam padi dan bijih plastik/daur ulang HDPE serta pengaruh penambahan double coupling agent maleic anhydride poly ethylene (MAPE)/silane terhadap kualitas biokomposit yang dihasilkan. Tujuan khusus penelitian ini adalah untuk mendapatkan kondisi optimum dari variabel-variabel yang digunakan dalam memperoleh komposit dengan kualitas terbaik.
Variabel-variabel yang diduga berpengaruh terhadap kualitas biokomposit yaitu persentase inisitor yang digunakan dan rasio double coupling agent (MAPE/Silane) yang ditambahkan (70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70). Proses pembuatan biokomposit diawali dengan persiapan sekam padi yang meliputi beberapa tahap yaitu: penghalusan, pengayakan dan pengeringan. Bijih plastik berukuran chip sebelum dicampurkan dengan sekam padi yang telah dikering terlebih dahulu di larutkan dengan larutan xylene 20%. Selama proses pencampuran berlangsung juga ditambahkan double coupling agent. Campuran yang sudah dihomogenkan dengan menggunakan mixer selanjutnya dimasukkan ke dalam cetakan dan dikempakan pada suhu 150 oC selama 30 menit. Setelah proses pendinginan, produk yang dihasilkan dilakukan beberapa pengujian yaitu uji tarik, uji modulus patah, uji termal dan uji tambahan lainnya.
Kata-kata kunci: komposit; sekam padi; plastik, matrix; filler; double coupling agent
Sebagai daerah yang berbasis pertanian, Provinsi Aceh menghasilkan banyak produk samping hasil pertanian yang belum dimanfaatkan secara maksimal seperti: serbuk kayu, sabuk kelapa, jerami, tandan kelapa sawit, tongkol jagung dan lainnya. Selain digunakan secara tradisional seperti untuk pakan ternak, abu gosok dan lain-lain, limbah-limbah tersebut masih dapat diolah menjadi suatu material baru dengan cara mencampurkannya dengan plastik agar diperoleh material yang memiliki sifat yang berbeda dengan sifat dasarnya yaitu yang dikenal sebagai komposit (Anonimous, 2005).
Mengingat pemakaian kayu yang terus meningkat baik untuk bahan bangunan atau pemakaian lainnya dan melimpahnya limbah padat pertanian tersebut, maka pembuatan biokomposit merupakan salah satu alternatif dalam pemanfaatan limbah-limbah tersebut untuk menghasilkan produk-produk inovatif dan kreatif sebagai bahan dasar pengganti kayu dan juga untuk bahan baku di indutri kreatif (Setyawati, 2003).
Berbagai usaha telah dilakukan untuk menggantikan pemakaian kayu diantaranya pemakaian metal dan plastik. Baja dan alumunium menjadi bahan yang populer untuk menggantikan kayu, namun karena baja mempunyai berat jenis yang tinggi dan ketahanannya terhadap lingkungan yang rendah menjadikannya kurang diminati. Alumunium sangat cocok menggantikan baja namun faktor harga mengakibatkan kepopulerannya turun. Para peneliti telah berusaha menciptakan suatu material yang berbasis kayu tapi dengan memanfaatkan limbah kayu, seperti debu gergajian dan bahan lainnya (Susan E. S dan Indrek W, 2004; M. Sánchez-S, dkk, 2008; Yihua Cui, dkk, 2008, Farid, M., dkk, 2008; Farid, M., dkk, 2010,).
Usulan penelitian ini mengusulkan metode untuk membuat biokomposit yang dapat digunakan baik pada industri kreatif ataupun sebagai bahan penunjang pembangunan rumah, interior/eksterior dari bahan produk hasil pertanian dan biji plastik/plastik daur ulang.
Secara umum ada dua keuntungan yang didapat dari penelitian ini yaitu adanya pengurangan limbah padat hasil olahan produk pertanian sekam padi dan pengurangan jumlah plastik yang terbuang ke lingkungan apabila menggunakan plastik daur ulang. Dengan melimpahnya limbah padat hasil olahan produk pertanian (sekam padi) khususnya di Provinsi Aceh maka pemanfaatan limbah padat tersebut sebagai salah satu bahan pengisi (filler) pada pembuatan biokomposit adalah sangat menguntungkan dan mempunyai prospek yang cerah.
Pemanfaatan bahan-bahan limbah padat tersebut sebagai bahan baku pembuatan produk yang bernilai lebih tinggi ini akan sangat berguna baik dari segi ekonomis maupun dari segi lingkungan. Mengingat usulan penelitian ini akan memanfaatkan bahan yang berasal dari limbah yang mudah didapatkan di Propinsi Aceh maupun tempat lainnya di Indonesia sebagai bahan baku murah untuk menghasikan komposit. Maka usulan penelitian ini merupakan usaha yang sangat inovatif dalam rangka memanfaatkan limbah hasil pertanian yang selama ini belum dimanfaatkan secara maksimal untuk dapat dirubah menjadi produk yang bernilai jual yang lebih tinggi dan juga untuk sebagai bentuk tanggung jawab untuk ikut serta dalam usaha-usaha mengatasi pelestarian lingkungan dan juga penggunaan bahan baku yang terbarukan dan ramah lingkungan untuk pembuatan biokomposit yang dapat diaplikasikan baik pada industri perumahan (interior dan eksterior) maupun pada industri kreatif. Usul penelitian ini juga sejalan dengan tema-tema unggulan yang telah ditetapkan dalam roadmap penelitian Universitas Syiah Kuala.
Beberapa peneliti terdahulu telah melakukan penelitian tentang pembuatan komposit ini dan mereka menyatakan telah berhasil menciptakan komposit kayu yang mempunyai beberapa sifat yang lebih baik dari kayu aslinya (Basuki dkk, 2005). Untuk meningkatkan daya ikat (bonding) antara plastik (matrik) dengan bahan pengisi anorganik (filler) dan menghasilkan sifat fisik dan mekanik dari komposit yang lebih baik beberapa peneliti sebelumnya telah menggunakan coupling agent. Bledzkia K. dkk (1998) dan Oksman K, Clemons C. (1997)
Shu M. And Li S (2006) menggunakann coupling agent isocyanate sedangkan John Z. L., dkk, 2005 menggunakan maleic anhydride berbasis polimer seperti maleic anhydride polyethylene (MAPE) dan maleic anhydride polypropylene (MAPP) dalam riset mereka. Dari riset-riset terdahulu tersebut menunjukkan bahwa penggunaaan coupling agent maleic anhydride berbasis polimer maupun silane memberikan hasil yang terbaik sehingga dalam usulan penelitian ini kedua coupling agent MAPE dan silane akan digunakan secara bersama-sama. Usulan penelitian tahun ke-2 ini sangat penting untuk didanai mengingat penelitian ini merupakan penelitian yang berkesinambungan dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya oleh pengusul dalam rangka mencari suatu metode dan formulasi yang tepat untuk mendapatkan biokomposit yang terbaik agar dapat diaplikasikan langsung ditingkat pengusaha kecil/menengah dalam rangka membantu pemenuhan kebutuhan akan bahan bangunan dan/atau bahan untuk industri kreatif.