TINJAUAN PUSTAKA
2.4 Bahan Pengisi (Filler)
Bahan pengisi adalah penanggung beban utama pada komposit. Bahan pengisi ini biasanya ditambahkan ke dalam matriks untuk meningkatkan sifat mekanik dari komposit misalnya kekuatan atau kekakuan komposit. Berikut adalah beberapa sifat yang dapat diperoleh dengan penambahan bahan pengisi [29]:
a. Peningkatan sifat fisik.
b. Penyerapan kelembapan yang rendah. c. Sifat pembasahan yang baik.
d. Biaya yang rendah.
e. Ketahanan terhadap api yang baik.
f. Ketahanan terhadap bahan kimia yang baik.
2.4.1 Kulit Kerang Darah (Anadora granosa)
Pada percobaan ini digunakan pengisi berbentuk serbuk yaitu serbuk kulit kerang darah (Anadora granosa). Kerang darah ini adalah pangan yang banyak dijual baik oleh pedagang kaki lima maupun di rumah makan dan banyak dibudidayakan
karena banyak diminati masyarakat Adapun klasifikasi dan identifikasi dari spesies kerang darah ini adalah sebagai berikut [30]:
Kingdom : Animalia Phyllum : Mollusca Class : Bivalvia Subclass : Pteriomorphia Ordo : Arcoida Famili : Archidae Genus : Anadara
Species : Anadara granosa
Berikut adalah gambar kulit kerang darah yang biasa dikonsumsi oleh masyarakat dalam bentuk utuh dan serbuk:
Gambar 2.2 Kulit Kerang Darah (Anadora granosa)
Anadara granosa hidup dengan cara membenamkan diri di pantai-pantai dan terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir dengan kedalaman 10 m sampai 30 m [31]. Anadora granosa mempunyai ciri khas yaitu ditutupi oleh dua keping cangkang (valve) yang dapat dibuka dan ditutup karena terdapat sebuah persendian berupa engsel elastis yang merupakan penghubung kedua valve tersebut [32].
Cangkang berwarna putih ditutupi periostrakum yang berwarna kuning
kecoklatan sampai coklat kehitaman, ukuran kerang dewasa 6 cm – 9 cm. Komposisi
kimia kerang darah adalah mengandung protein 9%-13%, lemak mencapai 2%, glikogen 1%-7 % dan memiliki 80 kalori dalam 100 gram daging segar. Adapun karakteristik dari kerang darah adalah berbau amis, teksturnya lunak namun kenyal dan dagingnya berwarna merah kecoklatan [30].
Hasil panen kerang per hektar untuk tiap tahunnya bisa mencapai 200-300 ton kerang utuh yang menghasilkan daging kerang 60-100 ton [10]. Sisanya yaitu
kulit kerang hanya dimanfaatkan sebagai kerajinan tangan atau seni dekoratif, juga sebagai campuran makanan ternak guna memenuhi kadar kalsium [12].
Beberapa penelitian dengan bahan baku kulit kerang telah dilakukan untuk memaksimalkan pengunaan dari limbah kulit kerang ini, diantaranya adalah (Mei, dkk., 2014) menggunakan kulit kerang yang dimodifikasi sebagai pengisi yang akan disubstitusi dengan kalsium karbonat dalam polipropilen dengan variasi komposisi tertentu dan dicampur dalam twin-screw extruder. Hasil yang diperoleh didapat rasio pengisi optimal kulit kerang termodifikasi adalah 15% (wt) untuk mencapai keseimbangan yang baik antara kekuatan dan ketangguhan dari komposit polipropilen [16]. (Othman, dkk., 2013) menggunkan kulit kerang abu kulit kerang sebagai bahan pengisi dan pengganti semen pada pembuatan beton. Hasil yang diperoleh struktur morfologi beton yang tampak lebih padat adalah 5% dan 10% (wt) dimana memengaruhi kekuatan, modulus elastisitas, permeabilitas air dan porositas konkrit [17]. (Yao, dkk., 2012) menggunakan limbah kulit kerang yang modifikasi dengan furfural dan asam klorida sebagai pengisi FCS dan ACS yang kemudian digunakan dalam polipropilen dan kalsium karbonat. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa modifikasi kulit kerang menjadi FCS dapat meningkatkan kompatibilitas dan afinitas antara partikel FCS dan matriks polipropilen sehingga meningkatkan stabilitas termal komposit tersebut [18]. (Yusof dan Amalina, 2013) menggunakan pengisi kalsium karbonat dari kulit kerang yang digunakan dalam polyester tak jenuh (UP). Hasil yang diperoleh pengisi berukuran mikro yaitu 574,81 µm, modulus lentur meningkat seiring penambahan pengisi ke dalam komposit bermatriks UP [19].
Adapun komposisi kimia dalam cangkang kulit kerang darah (Anadora granosa) adalah sebagai berikut [10]:
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Serbuk Kulit Kerang
Komponen Kimia Komposisi (%)
CaO 66,70
SiO2 7,88
Fe2O3 0,03
MgO 22,28
Dari data komposisi serbuk kulit kerang di atas, dapat dilihat bahwa serbuk kulit kerang mengandung kalsium oksida (CaO) dan magnesium oksida (MgO) yang relatif cukup tinggi dan berpotensi untuk dijadikan sebagai pengisi komposit untuk meningkatkan sifat mekanik dari komposit tersebut.
2.5 Gypsum
Gypsum adalah batu putih yang terbentuk karena pengendapan air laut, kemudian dipanaskan 175 ºC disebut STUCCO. Gypsum adalah salah satu mineral terbanyak dalam lingkungan sedimen yaitu batu yang terdiri dari mineral yang diproduksi secara besar-besaran biasanya dengan persipitasi dari air asin. Kristal gypsum dapat tidak berwarna dan transparan secara ekstrim membuat kontras yang kuat untuk pemakaian paling banyak di dinding kering. Gypsum adalah penyekat alami, hangat bila disentuh dibandingkan dengan batu biasa.
Gypsum mempunyai beberapa kandungan yang terkandung di dalamnya dimana dapat dilihat pada tabel 2.3 di bawah ini [34]:
No Bahan Kandungan (%)
1 Calcium (Ca) 23,28
2 Hydrogen (H) 2,34
3 Calsium Oksida (CaO) 32,57
4 Air (H2O) 20,93
5 Sulfur (S) 18,62
Adapun keuntungan dari gypsum ketika digunakan sebagai material dari suatu benda adalah [38]:
Ringan
Berat dinding panel gypsum hanya 20% dari berat dinding batu bata
Tahan api
Sistem dinding partisi gypsum tidak mudah terbakar
Fleksibilitas untuk disain
Gypsum yang ringan ini memungkinkan fleksibilitas dalam hal disain. Dinding dengan gypsum juga dengan mudah direnovasi (atau dipindahkan)
dan dapat dibuat melengkung, diharuskan penggunaannya dalam gedunggedung tinggi.
Meredam suara
Bermacam-macam sistem tersedia untuk memenuhi kebutuhan peredam suara
Pemasangan yang cepat
Sistem dinding partisi gypsum sangat cepat pemasangannya sehingga mempercepat penyelesaian suatu pekerjaan.
Beberapa penelitian dengan bahan baku gypsum telah dilakukan untuk memaksimalkan pembuatan papan komposit ini, diantaranya adalah (Maail, 2006) menggunakan semen-gypsum sebagai matriks dan serat inti kenaf (Hibisculs cannabinus L.) sebagai pengisi dengan perbandingan 40:60, 50:50 dan 60:40. Selanjutnya dilakukan pengeringan selama 2 ,4, 8 dan 16 jam. Hasil pengujian water absorption dan uji mekanik menunjukkan bahwa kualitas terbaik dari papan komposit terdapat pada perbandingan 40:60 dengan waktu pengeringan 8 jam [35] dan (Singh, dkk., 1994) menggunakan pengisi serat sisal dan serat kaca sebagai pengganti kayu dicampur dengan matriks gypsum untuk membuat pintu. Hasil yang diperoleh pengujian kekuatan impact dan water absorption lebih besar dari serat kaca sedangkan pada kekuatan tarik serat kaca lebih besar dari serat sisal. Sedangkan dalam faktor ekonomi penggunaan serat silsa lebih hemat dan lebih cocok dibuat sebagai pintu [36].
Pada penelitian sebelumnya, gypsum digunakan sebagai matriks ditambahkan ke dalam bebagai jenis pengisi. Jadi di dalam penelitian ini digunakan gypsum sebagai toughening agent (pengeras) karena dalam jumlah pengeras yang digunakan ini dihitung dari pengurangan matriks yang digunakan. Dan tujuannya adalah dapat lebih mengeraskan komposit poliester yang sebelumnya cenderung terlalu lunak dan susah diproses.