Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang Maha pengasih dan Maha Penyayang, dengan limpah dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyususan skripisi ini dengan judul ”Pembuatan Genteng Polimer Berbahan Baku Pasir Dan Limbah Padat Pulp Dregs Dengan Perekat Resin Poliester”.
Skripsi ini dapat terwujud atas dukungan dan kesempatan serta berbagai fasilitas dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang tulus kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, M.Hum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku Dekan Fakultas Matematika & Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
3. Kepada Ketua jurusan Fisika, Bapak Dr. Marhaposan Situmorang dan Drs.Syahrul Humaidi, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika USU beserta staf jurusan dan seluruh dosen yang mengajar di Fisika S-1. Terimakasih atas semua fasilitas dan dukungan, kesempatan berkreasi, pemantapan moral dan etika, serta ilmu yang telah diberikan kepada penulis. 4. Kepada Dosen pembimbing 1, bapak Dr. Kurnia Sembiring, MS dan Dosen pembimbing 2 bapak Drs. Achriruddin, MS yang telah membimbing dan mengarahkan penulis baik secara langsung maupun tidak langsung ditengah kesibukan akademik beliau.
5. Kepada keluarga ku: Papa Rudy Thambrin dan Mama Yetti Martifa, atas rasa cinta dan perhatian serta kasih sayang yang luar biasa saat masa-masa sulit dalam hidupku serta dukungan moril dan material kepada penulis dan juga semangat, juga kepada Adik saya tercinta Mgs Fandy Tjahya yang telah menyemangati saya.
6. Terimakasih kepada Asisten Laboratorium Teknik Difraksi dan Laboratorium Pengujian Material Dosni, Darma, dan Dhina yang sudah sentiasa menyemangatin penulis.
7. Terimakasih juga kepada sahabat sahabat saya Sylvia, Fauzi, Eka, Doli, Alyssa, Irvi yang telah memberikan semangat dan dukungan kepada penulis.
8. Kepada teman seperjuangan Fisika 2011 Fauzi, Fahmi, Ichsan, Dhina, Dhana dan seluruh teman-teman Fisika angkatan 2011, tidak dapat disebutkan satu persatu atas bantuan dan dukungan kalian baik secara langsung maupun tidak langsung dan terkhusus ucapan terima kasih. 9. Kepada kakak senior Ikhwanuddin, Melisa, Rika yang senantiasa
menasehati, menyemangati dan meneliti bareng. Kepada junior tercinta angkatan 2012, 2013 dan 2014 atas doa dan kata-kata semangat yang memotivasi penulis.
10.Kepada Kepala Laboratorium Kimia Polimer Univesitas Sumatera Utara Medan yang telah membantu penulis dalam penelitian.
11.Kepada Kepala Laboratorium Teknik Kimia Univesitas Sumatera Utara Medan yang telah membantu penulis dalam Pengujian Kuat Lentur dan Kuat Impak.
12.Kepada Kepala Laboratorium Material Test Politeknik Teknologi Kimia Industri Medan (PTKI) Bapak Ir. Warman, MT dan Laboran yang telah membantu penulis dalam Pengujian Differential Thermal Analysis (DTA). 13.Kepada Kepala Laboratorium Fisika FMIPA UNIMED Medan yang telah
membantu penulis dalam pengujian Scanning Electron Microscope Energy Dispersive X-ray (SEM-EDX).
14.Kepada Kepala Laboratorium Balai Riset dan Standardisasi Industri Medan yang telah membantu penulis dalam pengujian AAS.
15.Kepada Kepala Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan yang telah membantu penulis dalam pengujian AAS.
Sebagai produk dari keterbatasan manusia, maka tentu hasil dari penelitian ini sangat menunggu dan terbuka untuk menerima masukan demi proses pemeliharaan transformasi ilmu pengetahuan dalam institusi pendidikan tinggi. Akhir kata semoga penelitian ini membawa manfaat.
PEMBUATAN GENTENG POLIMER BERBAHAN BAKU PASIR DAN LIMBAH PADAT PULP DREGS DENGAN PEREKAT RESIN
POLIESTER
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian untuk pembuatan genteng polimer yang dibuat dengan campuran pasir, limbah padat pulp dregs, resin polyester, dan thinner. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui campuran terbaik dari pasir dan limbah padat pulp dregs sebagai variabel bebas dengan variasi komposisi (100:0) gr, (95:5) gr, (90:10) gr, (85:15) gr, (80:20) gr, dan (75:25) gr. Kemudian ditambahkan variabel tetap yaitu resin polyester 20 gr sebagai perekat dan thinner 10 gr sebagai pengencer. Kemudian ditekan dengan Hot Compressor selama 20 menit pada suhu 90°C. Sifat-sifat genteng yang dianalisis yaitu sifat fisis meliputi densitas, daya serap air, dan porositas, sifat mekanik meliputi kuat impak dan kuat lentur, analisis mikrostruktur meliputi uji SEM-EDX, serta sifat termal meliputi uji DTA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran yang bagus sesuai dengan percobaan adalah berupa campuran pasir dan limbah padat pulp dregs dengan perbandingan (90:10) gr dengan penambahan 20 gr resin poliester sebagai perekat, serta thinner 10 gr dan katalis 0,3 gr.
Kata kunci : Pasir, Limbah padat pulp dregs, Resin poliester,Thinner, Genteng polimer.
MANUFACTURE OF POLYMER TILES WHICH MADE FROM SANDS AND SOLID WASTE OF PULP DREGS WITH POLYMER RESIN AS AN
ADHESIVE
ABSTRACT
The research has been done for manufacture of polymer tiles which is made with a mixture of sands, solid waste of a pulp dregs, polyester resin, and thinner. The purpose of this research is to find out the best of the mixture of sands and solid waste of pulp dregs as a free variables with composition (100:0) gr, (95:5) gr, (90:10) gr, (85:15) gr, (80:20) gr, and (75:25) gr. Then polyester resin 20 gr as adhesive and thinner 10 gr as diluent were added as a fixed variables. The mixture was pressed with hot compressor for 20 minutes in 90°C. Characteristics of tiles that have been analyzed which is the physical characteristics are density, water absorption, and porosity, and the mechanical characteristics are the power of impact and flexural strength, microstructural analysis which involve SEM-EDX test, and also thermal character is DTA test. The result of this research shows that the best test of the mixture was made from the mixture of sands and solid waste of pulp dregs with ratio (90:10) gr with the addition of 20 gr polyester resin as an adhesive, also thinner 10 gr and catalytic 0,3 gr.
Keywords : sands, solid waste of pulp dregs, polyester resin, thinner, tiles polymer.
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujun i
Pernyataan ii
Kata Penghantar iii Abstrak iv Abstract v
Daftar Isi vi Daftar Tabel viii
Daftar Gambar ix Daftar Lampiran x BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Sistematika Penelitian 4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Genteng 5 2.1.1 Jenis-jenis Genteng 6
2.2 Polimer 7 2.3 Genteng Polimer 9 2.4 Bahan Baku Genteng Polimer 9
2.4.1 Pasir 9
2.4.2 Limbah Padat Pulp Dregs 10
2.4.3 Resin Poliester 12 2.4.4 Thinner 12 2.4.5 Katalis 13 2.5 Pengujian Sampel 14 2.5.1 Pengujian Fisis 14 2.5.1.1 Pengujian Densitas 14 2.5.1.2 Pengujian Daya Serap Air 14 2.5.1.3 Pengujian Porositas 15
2.5.2 Pengujian Mekanik 16 2.5.2.1 Pengujian Impak 16 2.5.2.2 Pengujian Kekuatan Lentur 17
2.5.3 Pengujian Mikrostruktur SEM-EDX 18
2.5.3.1 Prinsip Kerja SEM-EDX 19 2.5.3.2 Aplikasi SEM-EDX 20 2.5.4 Pengujian Termal DTA 21 2.6 Syarat Mutu Genteng Menurut Standar Nasional Indonesia 22
BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat Penelitian 23
3.2 Peralatan Dan Bahan 23
3.2.1 Peralatan 23
3.2.2 Bahan 24
3.3 Parameter Percobaan Yang Diuji 24
3.4 Prosedur 25
3.4.1 Pengolahan Agregat Pasir dan Limbah Padat Pulp Dreg 25 3.4.2 Pencampuran Bahan Baku 25
3.4.3 Pencetakan Sampel 25
3.4.4 Karakterisasi 26
3.5 Diagram Alir Penelitian 27
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil dan Pembahasan 28
4.1.1 Hasil Pengujian Densitas 28
4.1.2 Hasil Pengujian Daya Serap Air 29
4.1.3 Hasil Pengujian Porositas 30
4.1.4 Hasil Pengujian Kuat Impak 31
4.1.5 Hasil Pengujian Kuat Lentur 32
4.1.6 Hasil Pengujian SEM-EDX 33
4.1.7 Analisis Termal DTA 36
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 41
5.2 Saran 41 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
2.1 Komposisi Kimia Limbah Padat Pulp Dregs 11
3.1 Komposisi Bahan Genteng Polimer Pasir, Limbah Padat Pulp Dregs, Resin Poliester, dan Thinner 25
4.1 Hasil Pengujian Densitas 28
4.2 Hasil Pengujian Daya Serap Air 29
4.3 Hasil Pengujian Porositas 30
4.4 Hasil Pengujian Kuat Impak 31
4.5 Hasil Pengujian Kuat Lentur 32
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
2.1 Ilustrasi Skematis Pembebanan Impak Pada Benda Benda Uji Charpy dan Izod 17 2.2 Ilustrasi Skematis Pengujian Impak Dengan Benda Uji Charpy 17
2.3 Skematis Pengujian Kekuatan Lentur 18
3.1 Ukuran Sampel Genteng Polimer 26
4.1 Grafik Hubungan Antara Densitas Dengan Limbah Pulp Dregs 28 4.2 Grafik Hubungan Antara Daya Serap Air Dengan Limbah Pulp Dregs 30 4.3 Grafik Hubungan Antara Porositas Dengan Limbah Pulp Dregs 31 4.4 Grafik Hubungan Antara Kuat Impak Dengan Limbah Pulp Dregs 32 4.5 Grafik Hubungan Antara Kuat Lentur Dengan Limbah Pulp Dregs 33
4.6 Uji SEM-EDX Perbesaran 500X 34
4.7 Uji SEM-EDX Perbesaran 1000X 34
4.8 Uji SEM-EDX Perbesaran 1500X 35
4.9 Uji DTA Pada Sampel Genteng Polimer Tanpa Limbah Padat Pulp 36 4.10 Uji DTA Pada Sampel Genteng Polimer Dengan Tambahan 5%
Limbah Padat Pulp 37
4.11 Uji DTA Pada Sampel Genteng Polimer Dengan Tambahan 10%
Limbah Padat Pulp 37
4.12 Uji DTA Pada Sampel Genteng Polimer Dengan Tambahan 15%
Limbah Padat Pulp 38
4.13 Uji DTA Pada Sampel Genteng Polimer Dengan Tambahan 20%
Limbah Padat Pulp 38
4.14 Uji DTA Pada Sampel Genteng Polimer Dengan Tambahan 25%
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN I Gambar 45
LAMPIRAN II Perhitungan Sifat Fisis 50
LAMPIRAN III Pengujian Kuat Lentur 53
LAMPIRAN IV Pengujian SEM-EDX 59
LAMPIRAN V Pengujian DTA 60