TINJAUAN PUSTAKA
1.1 Latar Belakang
Dewasa ini, penggunaan bahan polimer di dunia industri berkembang dengan sangat pesat. Hal ini dikarenakan bahan polimer memiliki sifat ringan, murah, tahan korosi, dan temperatur pemrosesannya yang relatif rendah bila dibandingkan dengan bahan logam ataupun bahan keramik. Pada umumnya bahan polimer ini dicampurkan dengan bahan lain untuk memperoleh sifat yang lebih baik, yang dikenal sebagai bahan komposit.
Papan partikel ialah produk panil yang dihasilkan dengan memampatkan partikel-partikel kayu (pengisi) dan sekaligus mengikatnya dengan suatu perekat. Tipe –tipe papan partikel yang banyak itu sangat berbeda dalam hal ukuran dan bentuk partikel, jumlah resin (perekat) yang digunakan dan kerapatan panil yang dihasilkan [1]. Dengan membuat papan partikel, kita dapat mengaplikasikannya menjadi perabot, plafon , lantai dan lain-lain.
Pada penelitian yang dilakukan (Tantra, dkk., 2015) variabel-variabel yang dipakai adalah perbandingan matriks dan pengisi 100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 , dan 50:50 dengan hasil terbaik terdapat pada perbandingan 70:30. Sedangkan ukuran mesh pada bagian makromolekul dengan hasil terbaik ada pada ukuran partikel 170 mesh [2].
Resin poliester merupakan resin yang paling banyak digunakan dalam berbagai aplikasi yang menggunakan resin termoset, baik itu secara terpisah maupun dalam bentuk materal komposit. Resin ini mudah didapat, harga relatif terjangkau serta yang terpenting adalah mudah dalam proses fabrikasinya [3]. Tetapi secara mekanik, sifat resin poliester tidaklah terlalu baik atau hanya sedang – sedang saja [3].
Untuk meningkatkan kekuatan dari polimer poliester ini telah banyak dilakukan penelitian, diantaranya dengan penambahan pengisi alami. Adapun penelitian-penelitian sebelumnya menggunakan bahan-bahan alami seperti serat ijuk [4], serbuk kayu [5], serat kelapa [6], serat gelas jenis woven [7], dan kayu kelapa sawit [1].
Bahan lain yang juga dapat digunakan sebagai pengisi alami adalah bahan- bahan yang berasal dari laut salah satunya adalah kerang. Beberapa penelitian yang telah dilakukan menggunakan beragam jenis kerang seperti kerang simping yang digunakan sebagai elemen bangunan [8], kerang hijau yang digunakan sebagai bioindikator [9], kerang darah yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan beton polimer [10], bata beton [11], lem kaca [12] dan karet alam [13].
Pada penelitian ini, sampel yang digunakan adalah kulit kerang darah (Anadora granosa) yang mengandung CaO dan MgO yang relatif tinggi yaitu masing-masing 66,70% dan 22,28% [11], dengan kandungan tersebut, kulit kerang memiliki sifat yang relatif sangat kuat. Kerang darah (Anadora granosa) merupakan salah satu kerang yang diminati masyarakat [14]. 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]. Oleh sebab itu, keberadaan limbah kulit kerang semakin lama semakin banyak dan menganggu. Jika limbah dibuang terus menerus tanpa adanya pengolahan yang tepat dapat menimbulkan gangguan keseimbangan, dengan demikian menyebabkan lingkungan tidak berfungsi seperti semula dalam arti kesehatan, kesejahteraan, dan keselamatan hayati [15]. Oleh karena itu, limbah kulit kerang akan dimanfaatkan sebagai pengisi alami pada papan partikel dan diharapkan
dapat meningkatkan sifat fisik dan sifat mekanik papan partikel. Selain itu pada penelitian ini juga menggunakan bahan pengeras berupa
gypsum karena dari komposisi gypsum yang digunakan terdapat 32,57% calsium oksida (CaO) dimana kandungan tersebut merupakan sifat yang relatif sangat kuat sama seperti kulit kerang. Tujuan dari penambahan bahan pengeras gypsum adalah dapat lebih mengeraskan papan partikel dan meningkatkan sifat fisik dan mekanik papan partikel.
Oleh sebab itu penelitian ini mencoba untuk lebih memaksimalkan pengunaan limbah kulit kerang dan bahan pengeras gypsum yang digunakan sebagai pengisi dan pengeras papan partikel. Adapun alasan pemilihan kulit kerang ini selain untuk memanfaatkan limbah yang ada, juga karena sifatnya yang relatif sangat keras dan kuat karena mengandung kalsium oksida (CaO) dan magnesium oksida (MgO) yang
sangat tinggi, yang cocok untuk meningkatkan sifat mekanik dari komposit. Untuk gypsum selain untuk meningkatkan sifat fisik dan mekanik papan partikel, gypsum mudah diperoleh dan murah.
Beberapa penelitian dengan bahan baku kulit kerang telah dilakukan untuk memaksimalkan pengunaan dari limbah kulit kerang ini, diantaranya adalah [16] [17] [18] [19]:
Beberapa penelitian terdahulu yang mendukung penggunaan kulit kerang darah terlihat pada Tabel 1.1:
Nama Bahan/ Proses Hasil
Mei, dkk., 2014 Dalam penelitiannya, digunakan kulit kerang yang dimodifikasi sebagai pengisi yang akan disubstitusi dengan kalsium karbonat dalam polipropilen dengan variasi komposisi tertentu dan dicampur dalam twin-screw extruder.
Dari hasil penelitian yang dilakukan, didapat rasio pengisi optimal kulit kerang termodifikasi adalah 15% (wt) untuk mencapai
keseimbangan yang baik antara kekuatan dan ketangguhan dari komposit polipropilen. Othman, dkk.,
2013
Dalam penelitiannya, digunakan kulit kerang abu kulit kerang sebagai bahan pengisi dan pengganti semen pada pembuatan beton.
Dari hasil penelitian yang dilakukan, secara keseluruhan didapat struktur morfologi beton yang tampak lebih padat adalah 5% dan 10% (wt) dimana memengaruhi
kekuatan, modulus elastisitas,
permeabilitas air dan porositas konkrit.
Yao, dkk., 2012 Dalam penelitiannya, digunakan limbah kulit kerang yang modifikasi dengan furfural dan asam klorida sebagai pengisi FCS dan ACS yang kemudian digunakan dalam polipropilen dan kalsium karbonat.
Dari hasil penelitian yang dilakukan, menunjukkan bahwa modifikasi kulit kerang menjadi FCS dapat meningkatkan
kompatibilitas dan afinitas antara partikel FCS dan matriks polipropilen sehingga meningkatkan stabilitas termal komposit tersebut. Yusof dan Amalina, 2013
Dalam penelitiannya, digunakan pengisi kalsium karbonat dari kulit kerang yang digunakan dalam polyester tak jenuh (UP).
Dari hasil penelitian yang dilakukan, didapat bahwa untuk pengisi berukuran mikro yaitu 574,81 µm, modulus lentur meningkat seiring penambahan pengisi ke dalam komposit bermatriks UP.
Pada kajian ini, penggunaan bahan alami yaitu serbuk kulit kerang darah (Anadora Granosa) sebagai pengisi dan bahan pengeras gypsum pada papan partikel poliester secara umum bertujuan untuk memperbaiki sifat dari poliester itu sendiri yaitu meningkatkan kekuatan bentur dan kekuatan tarik dari poliester. Dengan peningkatan pada sifat mekanik komposit, diharapkan komposit poliester-kulit kerang darah yang dihasilkan dari penelitian ini dapat diaplikasikan sebagai bahan pembuatan papan partikel komposit.