UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
WINDA MARTOGI SITUMEANG 111201163/TEKNOLOGI HASIL HUTAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
WINDA MARTOGI SITUMEANG: Effect of Plastic Polypropylene Composition and Particle of Barangan Banana Stems Against Quality Wood Polymer Composite. Under supervised by TITO SUCIPTO and APRI HERI ISWANTO.
Banana trunk is agricultural waste which is potentially as one of the solutions to be used as a material utilization berlignoselulosa products such as plastic boards. The purpose of this study was to evaluate the effect of the composition of the plastic polypropylene (PP) and banana stem particles to quality plastic board and determine the best composition for the physical and mechanical properties of plastic boards. Making plastic boards using a variation of the composition of polypropylene plastic (PP) and banana stem particles are 50:50, 60:40, 70:30 and 80:20. Mixing materials is done by using an extruder machine and compression board sheets using hot forged at a temperature of 1700C pressure of 25 kgf / cm2 for 10 minutes. The sample size of 25 cm x 25 cm x 1 cm with a target density of 0.7 g / cm3. Data analysis was carried out using a completely randomized design (CRD) with three replications. The results of this study compared with SNI 03-2105-2006. The density value of from 0.52 to 0.73 g / cm3, 1.67 to 4.32% moisture content, water absorption in immersion 2 hours from 1.88 to 11.41%, and a 24-hour immersion 5.38 to 28 , 48%, thickness swelling at 2 hours of immersion from 0.21 to 0.41%, and 24 hours from 0.43 to 0.69%, MOE 2710-6170 kg / cm2, MOR 50.72 to 128.49 kg / cm2 IB 1.11 to 2.94 kg / cm2. Variations in the composition of the plastic polypropylene (PP) and banana stem particles affect the physical and mechanical properties of plastic boards. Treatment on the composition of 70:30 is the best treatment for physical and mechanical properties of plastic boards.
Keywords: banana stems, plastic polypropylene (PP), physical and mechanical properties, wood polymer composite
WINDA MARTOGI SITUMEANG : Pengaruh Komposisi Plastik Polipropilena dan Partikel Batang Pisang Barangan Terhadap Kualitas Papan Plastik. Di bawah bimbingan TITO SUCIPTO dan APRI HERI ISWANTO.
Batang pisang merupakan limbah pertanian yang berpotensial sebagai salah satu solusi pemanfaatan bahan berlignoselulosa untuk dijadikan produk seperti papan plastik. Tujuan dari penelitian ini adalah mengevaluasi pengaruh komposisi plastik polipropilena (PP) dan partikel batang pisang barangan terhadap kualitas papan plastik dan menentukan komposisi yang terbaik untuk sifat fisis dan mekanis papan plastik. Pembuatan papan plastik menggunakan variasi komposisi plastik polipropilena (PP) dan partikel batang pisang barangan yaitu 50:50, 60:40, 70:30 dan 80:20. Pencampuran bahan dilakukan dengan menggunakan mesin ekstruder dan pengempaan lembaran papan dengan menggunakan kempa panas pada suhu 1700C tekanan 25 kgf/cm2 selama 10 menit. Ukuran sampel 25 cm x 25 cm x 1 cm dengan target kerapatan 0,7 g/cm3. Analisis data dilakukan dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 3 ulangan. Hasil penelitian ini dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006. Nilai kerapatan sebesar 0,52-0,73 g/cm3, kadar air 1,67-4,32%, daya serap air pada perendaman 2 jam 1,88-11,41%, dan perendaman 24 jam 5,38-28,48%, pengembangan tebal pada perendaman 2 jam 0,21-0,41%, dan 24 jam 0,43-0,69%, MOE 2.710-6.170 kg/cm2, MOR 50,72-128,49 kg/cm2, IB 1,11-2,94 kg/cm2. Variasi komposisi antara plastik polipropilena (PP) dan partikel batang pisang barangan berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan plastik. Perlakuan pada komposisi 70:30 merupakan perlakuan terbaik untuk sifat fisis dan mekanis papan plastik.
Kata kunci: batang pisang, plastik polipropilena (PP), sifat fisis dan mekanis, papan plastik
Penulis dilahirkan di Nainggolan pada tanggal l4 Oktober 1993 dari Bapak Alm. Darwis Situmeang dan Ibu Melur Panjaitan. Penulis merupakan anak keempat dari lima bersaudara.
Penulis menjalani pendidikan formal di SD HKBP NO. 2 Balige lulus pada tahun 2005, lalu melanjutkan ke SMP Negeri 2 Balige lulus pada tahun 2008. Pada tahun 2011 penulis menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMA Negeri 1 Balige. Pada tahun 2011 penulis diterima sebagai mahasiswa di Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara melalui jalur UMB-SPMB.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis telah melaksanakan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) pada tahun 2013 di Taman Hutan Raya Bukit Barisan dan Hutan Pendidikan Gunung Barus, Kabupaten Karo, Provinsi
Sumatera Utara. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Perum Perhutani KPH Cianjur Divisi Regional Jawa Barat dan Banten Unit Jawa
Barat dari tanggal 28 Januari - 28 Februari 2015.
Selama menjadi mahasiswi di Universitas Sumatera Utara, penulis pernah menjadi menjadi asisten Praktikum Silvika pada tahun 2014. Selain itu, penulis juga aktif mengikuti organisasi Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS) USU dan organisasi di luar kampus Persekutuan Doa Maranatha pada tahun 2011 sampai sekarang.
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Komposisi Plastik Polipropilena dan Partikel Batang Pisang Terhadap Kualitas Papan Plastik” sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan.
Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada :
1. Kedua orang tua, Ayahanda Alm. Darwis Situmeang dan Ibunda Melur Panjaitan yang senantiasa memberikan kasih sayang sepanjang masa, memberikan doa dan semangat, serta dukungan berupa moril maupun materil kepada penulis, beserta kakak dan adik terkasih, Debby Situmeang, A.Md., Feny Valentina Situmeang, A.Md., Nova Febriantika Situmeang, A.Md., Herman Situmeang, yang selalu memberikan semangat dalam mendukung saya menyelesaikan skripsi.
2. Tito Sucipto, S.Hut., M.Si., dan Dr. Apri Heri Iswanto, S. Hut. M.Si., selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan pemikirannya dengan keikhlasan untuk memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Kepada Tanoto Foundation yang telah memberikan beasiswa kepada saya sejak semester 3 - semester 8, memberikan kesempatan magang kepada saya di RAPP (Riau Andalan Pulp dan Paper) serta saya sangat bangga bisa menjadi bagian keluarga dari Tanoto Scholars.
4. Seluruh pegawai, laboran di Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian USU dan laboran di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam USU yang
5. Sahabat - sahabat saya yang selalu membantu saya dalam mengerjakan skripsi, semangat dan doa yaitu Epifani Natalia Gultom, Sihol Malau, Novita Pardede, Desrina Manalu, Uli Irawati Panjaitan.
6. Rekan tim peneliti (Johana Malau dan Ika Manik) yang telah memberikan semangat dan kerjasama saat melakukan penelitian, serta teman-teman angkatan 2011 di Fakultas Kehutanan, khususnya di Teknologi Hasil Hutan 2011.
7. Terakhir, penulis hendak menyapa setiap nama yang tidak dapat penulis cantumkan satu per satu, terima kasih atas doa yang senantiasa mengalir tanpa sepengetahuan penulis. Terimakasih sebanyak-banyaknya kepada orang-orang yang turut bersuka cita atas keberhasilan penulis menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata, semoga Tuhan senantiasa melimpahkan Karunia-Nya kepada kita semua dan semoga tulisan ini bermanfaat bagi semua pihak.
Medan, Maret 2016
DAFTAR ISI
Halaman ABSTRACT ... iii ABSTRAK ... iv RIWAYAT HIDUP ... v KATA PENGANTAR ... viDAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan ... 4
Manfaat Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA Pisang Barangan (Musa paradisiacal sapientum L) ... 5
Wood Polymer Composite (WPC) atau papan plastik ... 8
Tahapan Pembuatan Papan Plastik ... 9
Polipropilena ... 10
Komposisi Plastik dan Partikel ... 14
METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat ... 15
Alat dan Bahan ... 15
Prosedur Penelitian ... 15
Persiapan Bahan Baku ... 17
Perhitungan Bahan Baku ... 17
Pembuatan Papan Plastik ... 18
Pengujian Papan Plastik ... 20
Pengujian Sifat Fisis ... 21
Pengujian Sifat Mekanis ... 24
Analisis Data ... 26
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Papan Plastik ... 27
Kerapatan ... 27
Daya Serap Air ... 34
Pengembangan Tebal ... 38
Sifat Mekanis Papan Plastik ... 41
Keteguhan Rekat Internal/Internal Bond ... 41
MOE (Modulus of Elasticity) ... 44
MOR (Modulus of Rupture) ... 46
Kualitas Papan Plastik ... 50
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 51
Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52
DAFTAR TABEL
No Halaman
1. Data Luas panen produktivitas dan produksi tanaman pisang tahun
2007 ... 7
2. Komposisi kimia dari bagian-bagian tanaman pisang ... 8
3. Karakteristik polipropilena ... 13
4. Kebutuhan bahan baku papan plastik batang pisang barangan ... 18
5. Nilai Sifat Fisis dan Mekanis Papan Plastik Berdasarkan Standar
SNI 03-2105-2006 ... 21
6. Rata-rata Nilai Sifat Fisis papan plastik batang pisang barangan ... 27
7. Rata-rata Nilai Sifat Mekanis papan plastik batang pisang barangan ... 40
8. Kualitas Sifat Fisis dan Mekanis Papan Plastik dari Komposisi Plastik Polipropilena (PP) dan Partikel batang Pisang barangan berdasarkan SNI 03-2105-2006 ... 49
DAFTAR GAMBAR
No Halaman
1. Proses Pembuatan Papan Plastik ... 10
2. Bagan Alur Penelitian ... 16
3. Proses Pembuatan Pelet ... 19
4. Pemotongan Contoh Uji ... 20
5. Pengukuran Kerapatan Contoh Uji ... 22
6. Pengujian Keteguhan Rekat (internal bond) ... 25
7. Grafik rata-rata kerapatan papan plastik batang pisang barangan ... 28
8. Grafik rata-rata kadar air papan plstik batang pisang barangan... 31
9. Grafik rata-rata DSA papan plastik batang pisang barangan ... 34
10. Grafik rata-rata PT papan plastik batang pisang barangan ... 38
11. Grafik rata-rata internal bond papan plastik batang pisang barangan ... 41
12. Grafik rata-rata MOE papan plastik batang pisang barangan ... 43