Pembuatan Papan Gipsum Plafon Dengan Bahan Pengisi Limbah Padat Pabrik Kertas Rokok Dan Perekat Polivinil Alkohol

(1)

PEMBUATAN PAPAN GIPSUM PLAFON DENGAN BAHAN

PENGISI LIMBAH PADAT PABRIK KERTAS ROKOK

DAN PEREKAT POLIVINIL ALKOHOL

TESIS

Oleh

SALON SINAGA

077026024/FIS

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009

Salon Sinaga : Pembuatan Papan Gipsum Plafon Dengan Bahan Pengisi Limbah Padat Pabrik Kertas Rokok Dan Perekat Polivinil Alkohol, 2009

(2)

PEMBUATAN PAPAN GIPSUM PLAFON DENGAN BAHAN

PENGISI LIMBAH PADAT PABRIK KERTAS ROKOK

DAN PEREKAT POLIVINIL ALKOHOL

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Fisika pada Sekolah Pascasarjana

Universitas Sumatera Utara

Oleh

SALON SINAGA

077026024/FIS

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

Judul Tesis : PEMBUATAN PAPAN GIPSUM PLAFON DENGAN BAHAN PENGISI LIMBAH PADAT PABRIK KERTAS ROKOK DAN PEREKAT POLIVINIL ALKOHOL

Nama ahasiswa : Salon Sinaga Nomor Pokok : 077026024 Program Studi : Fisika

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D) (Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc) Ketua Anggota

Ketua Program Studi Direktur,

(Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc) (Prof. Dr. Ir. Chairun Nisa B., M.Sc)

Tanggal lulus : 9 Juni 2009

(4)

Telah diuji pada Tanggal : 9 Juni 2009

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof.Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D Anggota : 1. Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc

2. Drs. Anwar Dharma Sembiring, MSi 3. Dr. Marhaposan Situmorang

(5)

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan limbah padat pabrik kertas rokok dan perekat PVA yang digunakan sebagai bahan pengisi papan gipsum plafon. Penelitian ini dilakukan berdasarkan pengujian sesuai ASTM C473 untuk memperoleh nilai optimum dan karakteristik dari bahan pengisi dan perekat PVA. Dari pengujian didapat prosedur optimum dengan menambahkan 125 gram limbah padat pabrik kertas rokok dan 12,5 gram PVA cukup memadai untuk dijadikan papan gipsum plafon. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kekakuan dan kekuatan fleksural yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan papan gipsum komersial. Demikian juga hasil penyerapan air dan defleksi untuk penambahan bahan limbah padat kertas rokok dan perekat PVA mengalami penurunan yang signifikan, menunjukkan bahwa bahan dapat digunakan pada ruangan yang lembab dan tahan terhadap serangan jamur. Dari hasil pegujian menunjukkan bahwa limbah padat pabrik kertas rokok dan perekat PVA layak digunakan sebagai pengisi papan gipsum plafon.

Kata kunci : Limbah Padat Kertas Rokok, PVA, Gipsum Plafon, Kekuatan Fleksural dan Defleksi.

(6)

ABSTRACT

This study was aimed to utilize the solid waste of cigarette paper mill and PVA glue which is used as the filling material for gypsum board. This study was administered based on the ASTM C473 test to acgvire the optimum value and the characteristic of the filling material and PVA glue. From the test , it was acgvired the optimum procedure by adding an amoint of 125 gram solid waste of cigarette paper mill and 12,5 gram of PVA has resulted that the refered combination met to the regrirements to be gypsum board. The test resulted that the flexural strength and inertia of the resulted product was higher than the comercial gypsum. The same conclision was also acgvired for the result of water absorbtion and deflection for the addition of the solid waste of cigarette paper mill and PVA glue showed a significant decrease , indicating that the material can be applicable on a humid room atmosphere and immunity for firgus. The test result showed that the solid waste of cigarette paper mill and PVA glue is reliable to use as the filling matetial for the gypsum plafon.

(7)

KATA PENGANTAR

Pertama-tama kami panjatkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala kasih karuniaNya sehingga tesis ini dapat diselesaikan.

Kami ucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Pemerintah Republik Indonesia c.q. Pemerintah Propinsi Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan dana sehingga kami dapat melaksanakan Program Magister Sains pada Program Studi Fisika Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

Dengan selesainya tesis ini perkenankanlah kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Chairuddin P. Lubis, DTM&H, Sp.A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada kami untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Sains.

Direktur Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B., M.Sc, atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister Sains pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

Ketua Program Studi Magister Fisika, Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc , Sekretaris Program Studi Fisika beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Fisika Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya kami ucapkan kepada Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc, selaku Pembimbing Utama yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan dan arahan, demikian juga kepada Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D, selaku Pembimbing Lapangan yang penuh dengan kesabaran menuntun dan membimbing kami hingga selesainya penelitian ini.

Rekan-rekan mahasiswa S2, R.A Purba, Hotman Arnold Tampubolon dan Tiambun Simanjutak, atas dukungan , saran dan diskusi selama penelitian.

(8)

Kepada orangtua dan keluarga serta isteri tersayang Sulastri Sitorus dan anak-anakku terkasih Enden Kristin Sinaga, Sarah Yunita Sinaga, Vicky Natanael Sinaga atas segala pegorbanannya baik berupa moril maupun materil serta doanya dalam penyelesaian penelitian ini, semoga penelitian ini bermanfaat bagi peneliti selanjutnya.

Medan, Juni 2009 Penulis

(9)

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

Nama lengkap berikut gelar : Drs. Salon Sinaga

Tempat dan TanggalLahir : Simpang Kawat, 15 Pebruari 1966

Alamat Rumah : Jl. Jatian Dusun I Kamboja Laut Dendang

Telepon/ HP : 081397835375

(10)

(11)

2.3. Polivinil Alkohol --- 10

3.3.3. Uji Kekuatan Fleksural --- 25

3.3.4. Uji Defleksi --- 25

3.3.5. Uji Ketahanan Terhadap Penetrasi Air--- 26

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN --- 27

4.1. Spesifikasi Papan Gipsum Jayaboard --- 27

(12)

4.2. Karakterisasi Limbah Padat Kertas Rokok --- 27

4.3. Pengujian Sampel --- 28

4.3.1. Massa jenis --- 28

4.3.2. Uji Fleksural --- 29

4.3.3. Uji Tarik --- 31

4.3.4. Uji Ketahanan Terhadap Penetrasi Air --- 32

4.3.5. Uji Defleksi --- 34

4.3.6. Uji Struktur Mikroskopis --- 36

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN --- 40

5.1. Kesimpulan --- 40

5.2. Saran --- 41

(13)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

2.1. Komposisi Bahan PVA --- 11

2.2. Kelarutan PVA dalam air --- 12

2.3. Komposisi Bahan Gipsum --- 14

3.1. Variasi Komposisi Perbandingan Antara Limbah, --- 22 Perekat (PVA) dan Gipsum

(14)

DAFTAR GAMBAR

4.3. Grafik hubungan antara fleksural dan modulus Young’s dari variasi komposisi sampel --- 31

4.4. Grafik penyerapan air dari variasi komposisi sampel --- 33

4.5. Grafik hubungan antara fleksural dengan defleksi dari Variasi komposisi sampel --- 34

(15)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

A Uji Fleksural Sampel --- 44

B Massa jenis sampel --- 47

C Uji Tarik Sampel --- 48

D Uji Defleksi--- 51

E Uji Ketahanan Terhadap Penetrasi Air --- 52

F Dokumentasi Penelitian --- 53

G Spesifikasi Papan Gipsum Jaya Board 9,5mm --- 57

H Karakterisasi Limbah Padat Kertas Rokok di Laboratorium Balai Besar Selulosa Bandung--- 58

(16)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Industri pada umumnya memiliki buangan sisa proses yang dikenal sebagai limbah. Pada masa sekarang ini limbah industri merupakan suatu permasalahan yang sering dimunculkan ke permukaan oleh karena dapat merusak lingkungan jika tidak dikelola dengan baik. Limbah yang jumlahnya cukup besar tidak akan mampu diproses secara alami dan akan mengganggu lingkungan sekitarnya. Kebanyakan industri tidak melakukan pemrosesan lebih lanjut dari limbah yang dihasilkan, karena akan mengeluarkan dana yang besar untuk mengelolanya, sedangkan nilai tambahnya bagi perusahaan belum tentu ada. Salah satu contoh limbah pabrik kertas.

Kertas banyak berhubungan dengan kebutuhan manusia misalnya pembungkus makanan, pembungkus rokok, yang berarti sebagian besar limbah padat industri kertas tidak berbahaya. Pulp adalah kumpulan serat-serat yang diambil dari bagian tumbuhan yang mengandung serat antara lain dari bagian kayu disebut pulp kayu (wood pulp). Jika dilihat dari rendemen-rendemen tinggi dan pulp rendemen rendah sifat fisik dari pulp mekanis biasanya lebih buruk daripada sifat fisik dari pulp kimia. Pulp mekanis biasanya dibuat untuk kertas bermutu rendah dan murah, misalnya kertas rokok, kertas koran. Proses pembuatan kertas rokok berawal dari serat-serat pohon yang berupa serat panjang dan pendek dibuat menjadi pulp. Kemudian pulp diproses secara mekanis melalui pemotongan dan fibrilasi agar

(17)

menghasilkan ikatan yang kuat pada kertas. Hasil dari proses ini disebut stock. Sebelum dibentuk menjadi lembaran, stock dicampur dengan kalsium karbonat untuk menambah porositas pada kertas rokok. Penambahan kalsium karbonat berkisar antara 15 sampai 22 persen. Setelah dicampur stock akan digiling kembali pada

refiner untuk menghasilkan kekentalan stock yang dikehendaki. Setelah tercapai

kekentalan yang diinginkan stock disaring agar ukuran serat yang masuk ke dalam head box seragam. Head box merupakan alat yang digunakan untuk meratakan aliran

yang akan masuk ke mesin kertas (Hammer M. J, 1992).

Setelah disaring maka serat-serat yang ukurannya terlalu pendek akan terbuang bersama kelebihan kandungan kapur. Stock yang terbuang dalam bentuk slurry, akan masuk ke dalam pengolahan limbah yang akan memisahkan kandungan padat dengan cairan.

Limbah padat yang dihasilkan oleh industri kertas rokok masih mengandung serat, kapur dan bahan lain yang tidak beracun, sehingga diharapkan masih terjadi ikatan jika ditambah zat aditif yang sesuai dan melalui proses pengeringan. Limbah padat inilah diharapkan dapat digunakan sebagai bahan dasar pengisi pembuatan papan gipsum sebagai plafon. Papan gipsum merupakan bahan pelapis interior untuk dinding pembatas dan plafon , serta dapat diaplikasikan sebagai pelapis dinding bata, disebabkan oleh karakteristiknya yang tahan api dan finishing yang sangat baik, bobotnya pun ringan serta pengerjaan yang cepat dan kering.

(18)

Papan gipsum tersedia dalam berbagai ukuran ketebalan, panjang dan lebar. Aplikasinya sangat mudah dan bisa digunakan pada rangka kayu, metal, maupun dinding bata. Oleh karena itu sangat penting untuk memanfaatkan bahan limbah industri sebagai pengisi papan gipsum plafon, misalnya limbah padat pabrik kertas rokok. Untuk menghasilkan papan gipsum yang bagus harus disesuaikan dengan bahan perekatnya, misalnya polimer alam (tepung tapioka) dan polimer sintetik (Polivinil Alkohol ).

Polivinil alkohol merupakan bahan yang tepat sebagai bahan pengemulsian dan adhesi. Polivinil alkohol juga tahan terhadap minyak pelumas dan pelarut tanpa bau dan tidak beracun. Polivinil alkohol kuat dan fleksibel, merupakan pelarut cepat, memiliki titik lebur 2300 C dan pada suhu 180-1900 C akan terhidrolisis sempurna atau sebagian. (__________. 2004)

Dari sifat-sifat di atas polivinil alkohol dapat digunakan sebagai perekat pada pembuatan papan gipsum plafon.

1.2. Perumusan Masalah

Limbah padat pabrik kertas rokok akan memberikan nilai tambah jika dapat digunakan sebagai bahan dasar pengisi papan gipsum plafon. Dari uraian di atas maka diperoleh pokok permasalahan :

(19)

2. Bagaimana prosedur optimum pada pembuatan dan karakteristik dari papan gipsum plafon dengan pengisi bahan limbah padat pabrik kertas rokok dan perekat Polivinil Alkohol ?

3. Bagaimana peranan Polivinil Alkohol terhadap karakteristik papan gipsum plafon dengan bahan limbah padat pabrik kertas rokok?

1.3. Tujuan Penelitian

Berdasarkan permasalahan di atas penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui karakeristik limbah padat pabrik kertas rokok untuk dapat digunakan sebagai pengisi papan gipsum plafon.

2. Mendapatkan prosedur optimum pembuatan dan karakteristik dari papan gipsum plafon dengan bahan pengisi limbah padat pabrik kertas rokok dan perekat Polivinil Alkohol.

3. Mengetahui peranan Polivinil Alkohol terhadap karakteristik papan gipsum plafon dengan bahan limbah padat pabrik kertas rokok.

1.4. Manfaat Penelitian

1. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan nilai tambah pada limbah padat pabrik kertas rokok sehingga layak digunakan sebagai bahan dasar pengisi papan gipsum plafon.

2. Meminimalkan dampak pencemaran limbah padat pabrik kertas rokok.

(20)

Penelitian ini dibatasi pada proses pembuatan papan gipsum plafon dari limbah padat kertas rokok, dengan bahan perekat yang paling mudah di dapat dengan komposisi yang optimum hingga material hasil penelitian ini layak untuk dipergunakan.

1.5. Lokasi Penelitian

(21)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Serat

Serat limbah kertas pada dasarnya mengandung selulosa yang berasal dari jaringan tumbuhan. Tanaman memiliki sebuah dinding sel utama yang terbuat dari struktur kecil seperti pada Gambar 2.1 dan mengandung sekitar 9 – 25% selulosa microfibrils, hemiselulosa (20 – 50%), pectic substances (10 – 35%)

Gambar 2.1 Rantai Selulosa ( Mark, R. E, 1983)

dan protein 10%. Dinding sel utama memiliki kekuatan tarik yang tinggi dan berpori-pori kandungan di dalam dinding sel utama diikat dengan lamella tengah. (McKinney, R.W.J, 1995 )

(22)

Lemella tengah dibuat dari campuran pectic yang dihasilkan oleh sel yang berdampingan dengan dinding utama sel untuk mengikat. Hal inilah yang membuat sel tanaman dapat terikat dengan kuat.

Selulosa terdiri dari polimer tanpa cabang dan residu glukosa yang disusun dalam rantai linier. Setiap residu glukosa diputar 1800 dari sebelahnya. Selain itu kelompok OH yang bersebelahan memungkinkan selulosa dapat membuat berbagai ikatan hidrogen rantai selulosa berkisar antara 5000 sampai 10.000 (McKinney, R.W.J, 1995 ).

Sifat khusus selulosa merupakan hasil dari kumpulan rantai panjangnya untuk membentuk serat yang disebut microfibrils membentuk serat yang lebih besar. Gaya antar molekul yang kuat dan struktur yang berulang menghasilkan derajat kristalin yang tinggi.

Kemampuan larut selulosa ini sangat rendah kecuali menggunakan zat kimia deviratif. Bagian selulosa yang tidak larut dalam 17,5% larutan sodium hidroxide disebut alpha selulosa. Selulosa mengembang dalam pelarut ikatan hidrogen, termasuk air. Pengembangan tersebut terbatas pada kemampuan struktur ikatan selulosa itu sendiri. Pengembangan tersebut menyebabkan selulosa dapat menyerap air dengan baik (McKinney, R.W.J, 1995 ).

2.1.1. Kekuatan Ikatan Antar Serat

(23)

microfibrils. Selulosa memiliki struktur kristal monoklinik yang terkarakterisasi oleh

jarak berulang sejauh 1,034 nm.

Ikatan hidrogen lateral menghasilkan mekanisme untuk menstabilkan kristal agar tidak berpindah apabila terkena gaya luar. Ikatan ini menghalangi adanya tendensi untuk translasi dan rotasi di dalam crystalline microfibrils.

Selulosa I dikomposisikan pada bidang rantai selulosa diikat secara lateral oleh ikatan hidrogen dengan kontrak Van Der Waals sebagai gaya penarik antar bidang (Mark,R.E,1993). Permukaan serat jauh lebih luas dibandingkan luas penampangnya. Untuk serat hypothetical, dalam bentuk seperti pita, dengan tebal 0,01 mm, lebar 0,02 mm dan panjang 1mm. Rasio antara luas permukaan dengan luas penampang adalah 300. Oleh karena itu dapat dikatakan baik bila ratio 0,3% dari kekuatan serat. Analisis ini mengasumsikan bahwa semua luas permukaan menahan tegangan dan tidak terdapat konsentrasi tegangan (Mark, R.E,1993).

Selain itu secara tradisional, diasumsikan bahwa perbandingan antar serat halus dengan serat kasar di dalam campuran berada sekitar 20%-80%. Akan tetapi analisis serta menunjukkan bahwa campuran serat yang terdapat pada limbah padat adalah 23% serat halus dan 73% serat kasar (Mark,R.E,1993). Kondisi ini mempengaruhi kekuatan ikatan serat maka untuk membuat ikatan yang kuat harus memberikan bahan penambah yang sesuai.

Kekuatan ikatan antar serat pada limbah padat kertas rokok banyak berkurang disebabkan oleh penggabung banyak mekanisme (Hammer, M.J, Waste 1992) misalnya :

(24)

a. Karena adanya proses refiring, maka serat menjadi halus.

b. Hornification pada permukaan serat akan meningkatkan kekakuan serat, sehingga akan semakin sedikit ikatan antar serat yang terjadi.

c. Terjadinya pengakumulasian kontaminasi dari bahan-bahan bukan serat yang akan menghambat terjadinya formasi ikatan antar serat.

Untuk meningkatkan kekuatan antar serat pada limbah padat kertas biasanya dengan meningkatkan basis weight seperti pada virgin pulp atau yang banyak dilakukan di Eropa tetapi sangat jarang dilakukan di Amerika dengan menambahkan starch. (Mark,R. E., 1983 )

2.2. Starch

Starch merupakan bahan yang didapatkan dari jagung, kentang, atau tapioka

dan banyak digunakan pada saat penggilingan kertas. Starch alami yang biasa disebut pearl ini dimodifikasi untuk mengatasi proses alami menjadi bentuk agar-agar yaitu

dengan mengurangi kekentalan starch sehingga perekat dengan tingkat padatan yang lebih tinggi dapat dibentuk.

Lem dari starch berbentuk koloid di alam bebas. Starch tidak dapat dilarutkan dalam air tetapi dapat menggumpal untuk membentuk dispersi hydropilic atau hydrosals pada saat pemasakan. Perubahan menjadi bentuk seperti agar-agar

menghasilkan peningkatan pada kekuatan lekat pada lapisan perekat.

Starch adalah penambah yang paling penting untuk meningkatkan kekuatan

(25)

pemasakannya. Pertama starch harus dimasukkan ke dalam air dingin dengan waktu yang cukup untuk beremulsi sebelum dipanaskan pada temperatur larutnya (700 – 800 C). Bila dipanaskan dengan cepat sebelum larut, butiran starch akan tenggelam dan menjadi keras ketika dimasukkan kedalam larutan pulp (Hermansyah T, 2005). Bila tidak larut, maka permukaan luar dari butiran starch tidak akan memiliki kekuatan rekat seperti yang dimiliki bagian dalamnya. Alam menunjukkan bahwa ikatan-ikatan asetal pada kanji (starch) dan selulosa, ikatan amida pada peptida dan protein, serta ikatan ester pada poli (hidroksi fatty acids) sangat mudah untuk diuraikan, sedangkan ikatan karbon-karbon pada lignin dan karet alam sulit untuk diuraikan.

2.3. Polivinil Alkohol

Polivinil alkohol dihasilkan dari hidrolisis sempurna atau sebagian dari Vinyl acetate monomer (VAM) dengan ratio berkisar antara 87% - 99% (______. 2008).

Polivinil asetat adalah suatu polimer karet sintetis. Polivinil asetat dibuat dari monomernya, vinil asetat (vinyl acetate monomer). Senyawa ini ditemukan di Jerman oleh Dr. Flitz Klatte pada 1912. Polivinil alkohol merupakan bahan yang tepat sebagai bahan pengemulsian dan adhesi. Polivinil alkohol juga tahan terhadap minyak pelumas dan pelarut tanpa bau dan tidak beracun. Polivinil alkohol kuat dan fleksibel, merupakan pelarut cepat, memiliki titik lebur 2300 C dan pada suhu 180-1900 C akan terhidrolisis sempurna atau sebagian.

(26)

Beberapa kegunaan polivinil alkohol antara lain: 1. Sebagai bahan percetakan

2. Bahan textil

3. Merekatkan dan mempertebal bahan pada cat latex, hairspray, shampo dan lem. 4. Sebagai larutan yang digunakan untuk packing

5. Sebagai penguat fiber 6. Untuk membuat PCB

7. Digunakan dengan polivinil asetat untuk membuat lem elmers

Tabel 2.1 Komposisi bahan PVA

Bahan CAS No Persen

Metil Alkohol 67-56-1 1%

Polivinil Alkohol 9002-89-5 95%

(27)

Polivinil Alkohol juga sering dijadikan kopolimer bersama akrilat (yang lebih mahal), digunakan pada kertas dan cat. Kopolimer ini disebut vinil akrilat. Pplivinil Alkohol juga bisa digunakan untuk melindungi keju dari jamur dan kelembapan. Polivinil Alkohol bereaksi perlahan dengan basa membentuk asam asetat sebagai hasil hidrolisis. Senyawa boron seperti asam borat atau boraks akan terbentuk sebagai endapan.

Tabel 2.2 Kelarutan PVA dalam air

Safonifikasi (Penyabunan) Air dingin Air Panas

95 % atau di atas Membengkak Larut

80 % Larut Tidak Larut

50 % atau dibawah Tidak larut Tidak larut

PVA dipergunakan untuk membuat serat kimia pada saat ini terutama dipakai untuk benang ban mobil dan industri lainnya. Bahan ini juga sering dipakai pengepakan, bahan pewarna , bahan kimia pupuk yang dapat segera larut dalam air.

(28)

Gambar 2.2 Rumus kimia Polivinil asetat

Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa peranan polivinil alkohol dalam penelitian ini adalah sebagai perekat untuk menyambung serat yang terputus sehingga menimbulkan gaya adhesif yang tinggi dan akan menambah kekuatan material campuran dan fleksibel.

2.4. Gipsum

Gipsum adalah batu putih yang terbentuk karena pengendapan air laut, kemudian dipanaskan 175 0C disebut STUCCO. Gipsum 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 gipsum dapat tidak berwarna dan transparan secara ekstrim membuat kontras yang kuat untuk pemakaian paling banyak di dinding kering. Gipsum adalah penyekat alami, hangat bila disentuh dibandingkan dengan batu biasa.

(29)

Tabel 2.3 Komposisi bahan gipsum

Karakter pysik bahan gipsum antara lain:

a. Warna biasanya putih, tidak berwarna atau abu-abu. b. Keras seperti mutiara terutama permukan

c. Transparan

d. Sistem kristal : monoklinik e. Konduktivitasnya rendah

Gipsum adalah mineral yang bahan utamanya terdiri dari hydrated calcium sulfate. Seperti pada mineral dan batu, gipsum akan menjadi lebih kuat apabila

mengalami penekanan (Gypsum Association, 2007).

Papan gipsum adalah nama generik untuk keluarga produk lembaran yang terdiri dari inti utama yang tidak terbakar dan dilapisi dengan kertas pada permukaannya.(Gypsum Association, 2007). Ini adalah terminologi yang dipilih untuk produk lembaran gipsum yag didisain untuk digunakan sebagai dinding, langit-langit,

(30)

atau plafon dan memiliki kemampuan untuk dihias. Kekuatan papan gipsum berbanding lurus dengan ketebalannya (Gypsum Association, 2007). Bagian inti papan gipsum yang di bawah memiliki tegangan.

Bagian atas inti papan gipsum tertekan oleh gaya yang diakibatkan oleh berat panel, beban yang diberikan pada bagian belakang papan dan gravitasi. Papan gipsum memanfaatkan kekuatan yang terdapat pada inti dan menambah kekuatannya dengan kertas berkekuatan tarik tinggi. Kertas pada permukaan gipsum dipergunakan sebagai penguat komposit dan menjadi bagian penting dari kekuatan ultimate dan kemampuan panel (Gypsum Association, 2007).

2.5. Pengetesan Fisik

Pengetesan fisik yang dilakukan sesuai dengan ASTM C473, yang berhubungan dengan pengetesan fisik untuk gipsum

2.5.1. Uji Kekuatan Fleksural

Kekuatan fleksural dapat didefenisikan sebagai kemampuan material untuk menahan deformasi di bawah beban hingga bengkok sebelum patah.

(31)

m

m = Defleksi Maksimum

Gambar 2.3 Defleksi

Pada gambar 2.3 tampak beam segi empat ditekan oleh gaya tunggal F pada bagian tengah sehingga beam mengalami defleksi. Jarak terbesar beam mengalami defleksi disebut defleksi maksimum (m).

Bagian atas beam mengalami kompresi dan bagian bawah mengalami tarikan. Permukaan imaginer pada bagian tengah beam disebut bidang netral. Besarnya tekanan atau tarikan bertambah besar bila semakin menjauhi bidang netral. Tekanan dan tarikan akan maksimum pada permukaan atas dan bawah untuk menghitung fleksural digunakan rumus: (Dieter, G.E, 1981)

Fs =

(32)

2.5.2. Uji Defleksi

Uji defleksi diperlukan untuk mengevaluasi defleksi yang terjadi bila gipsum dipasang pada langit-langit rumah secara horizontal. Papan gipsum akan diikat pada kerangka langit-langit dengan menggunakan paku atau sekrup standard jarak antara kerangka adalah 600 mm. Dengan jarak yang cukup jauh ini akan terjadi defleksi yang sering disebut dengan sag. Sag yang terlalu besar akan menyebabkan gaya tarikan horizontal pada ikatan antara papan gipsum dengan kerangka. Hal ini akan mengurangi kekuatan ikatan antara papan gipsum dengan kerangka.

2.5.3. Uji Tarik

Uji tarik bertujuan untuk mengetahui kekuatan maksimum suatu material bila dikenai beban. Pengujian ini dilakukan dengan menarik spesimen di kedua ujungnya hingga putus. Hasil yang di dapat dari uji tarik adalah beban maksimum yang dapat ditahan dengan kemuluran material. Biasanya hasil pengujian dituliskan dalam bentuk gaya persatuan luas :(Dieter,G. E, 1981)

(33)

Selain tegangan tarik hasil lain yang didapat dan diuji tarik adalah kemuluran material sebelum putus seperti pada persamaan berikut ini (Dieter, G. E, 1981)

e =

Dari tegangan dan kemuluran material di dapat suatu modulus yang biasa disebut modulus young’s: ( Dieter, G.E,1981)

E = e N

(2.4)

Modulus young’s merupakan ukuran kekakuan material. Semakin kaku suatu material maka modulus young’s juga juga akan semakin besar. Modulus elastisitas didapat dari gaya ikatan antar atom, oleh karena itu modulus elastis suatu material tidak dapat berubah tanpa mengubah sifat alami material itu sendiri dan tidak terpengaruh oleh sifat-sifat material. ( Perry, R.H, 1981)

(34)

BAB III

METODE PENELITIAN

Tahapan dari penelitian ini adalah pengumpulan bahan baku limbah, karakterisasi limbah, memilih perekat, pencampuran, pembuatan spesimen dan pengetesan bahan spesimen, dengan diagram alur digambarkan sebagai berikut :

(35)

3.1. Bahan dan Peralatan

3.1.1. Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah : 1. Limbah padat pabrik kertas rokok

2. PVA sebagai perekat 3. Tepung Gipsum 4. Air

3.1.2. Alat

Untuk melakukan penelitian ini diperlukan peralatan : 1. Timbangan (neraca analitik)

2. Cetakan spesimen 3. Mesin press 4. Oven 5. Baiker glass

(36)

3.2. Pembuatan Spesimen

305 mm

Gambar 3.2 Cetakan Spesimen 1. Diambil dua buah plat baja 2. Disiapkan cetakan

3. Disiapkan aluminium foil

4. Plat baja yang berukuran 20 cm x 15 cm dilapisi dengan kertas aluminium foil dan dibersihkan permukaannya dengan dengan menggunakan serbet atau tissue.

5. Cetakan dengan ukuran 15 x 10 x 0,95 cm diletakkan di atas plat baja yang sudah dilapisi aluminium foil. 3.2.6 Adonan bahan campuran gipsum, PVA dan limbah padat kertas rokok yang sudah diaduk sampai kalis dimasukkan kedalam cetakan kemudian ditutup dengan plat baja.

(37)

7. Block spesimen dipindahkan ke dalam oven blower pada suhu 50 0 C sampai kering.

8. Block spesimen dipotong dengan menggunakan pisau silet sesuai dengan ukuran standard pengujian fleksural, uji tarik, uji defleksi dan penetrasi terhadap air.

Variasi komposisi bahan-bahan yang digunakan untuk membuat papan gipsum partisi disajikan pada tabel berikut.

Tabel 3.1 Variasi Komposisi Perbandingan Antara Limbah, Perekat (PVA) dan Gipsum

Komposisi antara limbah dengan perekat sesuai dengan yang diijinkan adalah 1 : 10 (Lawrence H.V, 2004)

(38)

3.3. Prosedur Pengujian

Pada dasarnya pengujian dilakukan dengan mangacu pada standar yang berlaku. Secara umum standar yang digunakan adalah ASTM C 473.

3.3.1. Massa Jenis

Setiap material selalu memiliki massa jenis. Massa jenis material biasanya dinyatakan dalam satuan massa/satuan volume. Dalam pengujian ini massa jenis dinyatakan dalam gr/cm3.

Prosedur pengujian massa jenis adalah sebagai berikut:

1. Siapkan 3 buah spesimen limbah padat dengan ukuran 150 x 25 x 9,5 mm. 2. Timbang spesimen satu persatu dengan ketelitian 0,05 gr.

3. Catat hasil penimbangan

4. Hitung massa jenis spesimen dengan cara membagi massa dengan volume spesimen.

(39)

3.3.2. Uji Tarik

Prosedur pengetesan uji tarik adalah sebagai berikut : 1. Siapkan 1 spesimen sesuai dengan Gambar 3.3

Gambar 3.3 Spesimen uji tarik

Tempatkan spesimen pada mesin uji tarik. Cengkram spesimen dengan pemegang yang tersedia di mesin dengan kuat untuk menghindari spesimen bergeser.

2. Cengkram spesimen dengan jarak pencengkram 15 mm.

3. Berikan beban dengan melakukan penarikan. Kecepatan pembebanan 20 mm/menit.

4. Catat gaya tarik dalam kilogram dan jarak pencengkram dalam centimeter.

(40)

3.3.3. Uji Kekuatan Fleksural

Prosedur Uji Kekuatan Fleksural adalah sebagai berikut :

1. Disiapkan 3 buah spesimen dengan ukuran 150 mm x 25 mm x 9,5 mm.

2. Tempatkan spesimen pada alat test dengan jarak penopang 130 mm. Posisikan garis tengah spesimen tepat dibawah penekan.

3. Turunkan penekan dengan kecepatan penekanan 20mm/menit variasi yang

diijinkan ± 10%.

4. Beban dicatat pada saat terjadi retakan

5. Pada spesimen tidak boleh terjadi keretakan sebelum dilakukan pengetesan. 6. Beban terukur ditulis dalam Newton.

3.3.4. Uji Defleksi

Prosedur pengetesan menurut ASTM adalah sebagai berikut :

1. Siapkan 3 buah spesimen limbah padat dengan ukuran 50,75 x 101,5 x 9,5mm. 2. Gantung setiap spesimen dengan radius 3,2 mm, panjang 50,75 mm dan terpisah

146 mm.

3. Set temperatur 32 ± 1,70 C dan kelembapan relatif 90 ± 3%.

4. Biarkan spesimen selama 48 jam.

5. Ukur defleksi dengan menempatkan di atas tempat yang rata dan catat defleksi yang terjadi.

(41)

3.3.5. Uji Ketahanan Terhadap Penetrasi Air

Prosedur pengetesannya adalah berikut ini :

1. Siapkan 3 buah spesimen limbah padat dengan ukuran 305 x 305 x 9,5 mm. 2. Timbang spesimen dengan ketelitian 0,5 gram.

3. Tenggelamkan spesimen pada bak yang berisi air dengan permukaan air 25,4 mm di atas spesimen.

4. Posisikan spesimen sehingga tidak berada pada posisi mendatar. 5. Diamkan selama 2 jam kemudian ambil spesimen.

6. Lap spesimen untuk menghilangkan air yang berada pada permukaan dan sisi spesimen.

7. Timbang spesimen dengan ketelitian 0,5 gram.

8. Hitung selisih penambahan berat dan dibagi dengan berat sebelum dimasukkan ke dalam air.

9. Catat penetrasi air di spesimen dalam persentas

(42)

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan dibahas tentang hasil pengujian spesimen dari papan gipsum plafon dengan bahan pengisi limbah padat pabrik kertas rokok dan perekat polivinil alkohol. Dosis dari limbah padat kertas rokok dan bahan perekat dibuat dalam beberapa variasi, hal ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik dari papan gipsum dan jumlah bahan perekat yang paling optimum serta peranan polivinil alkohol terhadap karakeristik papan gipsum plafon. Kelayakannya akan ditetukan dengan cara membadingkan hasil pengujian dengan spesifikasi standar papan gipsum Jayaboard.

4.1. Spesifikasi Papan Gipsum Jayaboard

Untuk menentukan kemampuan fisik apakah memenuhi persyaratan atau tidak maka hasil percobaan dibandingkan dengan spesifikasi dari papan gipsum yang telah diproduksi secara komersial. Spesifikasi yang dijadikan standar sebagai acuan adalah papan gipsum jayaboard. Acuan pengetesan menggunakan Standard Test Methods for Physical Testing of Gypsum Panel Products C473-00

4.2. Karakterisasi Limbah Padat Kertas Rokok

(43)

alpha selulosa yang cukup maka diharapkan dapat terjadi ikatan antar serat yang cukup kuat. Akan tetap selain alpha selulosa terdapat kandungan kalsium yang akan mengurangi sifat kohesif serat. Kalsium merupakan bahan pengisi, dan jika kandungannya semakin banyak maka limbah padat kertas rokok semakin getas. Oleh karena itu sangat diperlukan bahan pengikat yang dapat meningkatkan elastisitas bahan tetapi kekakuan tetap.

4.3. Pengujian Sampel

Pengujian yang dilakukan sesuai dengan pengujian standar yang dilakukan oleh papan gipsum jaya board dan ASTM C473.

4.3.1 Massa Jenis

Massa jenis sampel diperoleh dengan menghitung massa jenis campuran untuk masing-masing sampel. Khusus sampel untuk limbah murni tidak dapat di uji dan tidak ditentukan massa jenisnya karena rapuh. Hasil massa jenis dari variasi komposisi sampel dapat dilihat pada grafik di bawah ini.

(44)

Gambar 4.1 Grafik massa jenis dari variasi komposisi sampel

4.3.2 Uji Fleksural

Pada standar papan gipsum jaya board, kekuatan fleksural dinyatakan dalam satuan N, hal itu sesuai dengan standar yang dikeluarkan oleh ASTM . Karena pengukuran bahan pengganti dari limbah padat diukur pada ketebalan yang berbeda maka satuan diubah menjadi kg/cm2 dengan membagi gaya dengan luasannya sesuai dengan rumus 2.1. Sesuai dengan prosedur ASTM pengambilan contoh yang dilakukan di papan gipsum jaya board adalah lebar 30,5 cm, jarak penyangga 35,6 cm, dan tebal 0,95 cm. Spesifikasi yang didapat dari papan gipsum jaya board, beban minimal untuk kekuatan fleksural adalah 356 N atau 36,3 kg.

(45)

Gambar 4.2 Grafik uji fleksural dari variasi komposisi sampel

Dari grafik di atas untuk bahan campuran limbah kertas dengan PVA dan limbah dengan gipsum menghasilkan nilai fleksural yang lebih tinggi dibandingkan dengan gipsum murni tanpa campuran. Hal ini berarti dengan menambahkan limbah kertas rokok akan terjadi deretan serat yang lebih panjang dan akan menaikkan kekuatan material. Demikian juga setelah dicampur ketiganya ternyata nilai fleksural semakin naik, artinya dengan menambah PVA sebagai perekat akan menghasilkan gaya ikat antar partikel (adhesif) yang lebih besar sehingga material semakin mampumelakukan deformasi partikel sampai bengkok sebelum patah dan semakin kuat menahan beban yang dialaminya. Dari hasil uji fleksural didapat nilai optimum yaitu pada campuran 12,5 gram PVA dan 125 gram limbah padat kertas rokok dan memiliki nilai fleksuradiatas standard papan gipsum jaya board. Pada penambahan PVA dan limbah

(46)

kertas berikutnya tidak menghasilkan kenaikan fleksural yang signifikan, berarti PVA sudah cukup untuk mengisi pori-pori antara partikel limbah kertas dan gipsum sehingga membentuk fase sendiri. Hal ini dapat menurunkan nilai fleksural bahan.

4.3.3 Uji Tarik

Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dasar dari bahan polimer yang terpenting dan sering digunakan untuk karakteristik suatu bahan.

Gambar 4.3 Grafik hubungan antara fleksural dan Modulus Young’s dari variasi komposisi sampel

(47)

nilai fleksural, menunjukkan kemampuan material untuk menahan gaya sampai patah semakin besar. Sedangkan pada bahan gipsum murni tanpa campuran limbah padat kertas rokok dan PVA terlihat bahwa modulus Young’snya lebih rendah. Artinya papan gipsum partisi akan semakin kaku dan mampu menahan beban yang diberikan jika di isi dengan limbah padat kertas rokok dan perekat PVA. Dalam hal ini PVA berfungsi untuk menghasilkan ikatan antar partikel yang lebih kuat. Dari grafik diatas didapat nilai optimum uji tarik yaitu pada campuran 12,5 gram PVA dan 125 gram limbah padat kertas rokok menghasilkan modulus Young’s yang kenaikannya sangat signifikan.

4.3.4. Uji Ketahanan terhadap Penetrasi Air

Uji penyerapan air sangat perlu untuk mengetahui batas penyerapan air pada masing- masing variasi campuran jika gipsum digunakan pada ruangan yang mengandung kelembapan tertentu.

Gambar 4.4. Grafik penyerapan air dari variasi komposisi sampel

(48)

Dari grafik di atas menunjukkan bahwa pada campuran limbah kertas rokok dengan gipsum penyerapannya air lebih besar. Hal ini karena limbah kertas mengandung selulosa yang banyak menyerap air. Demikian juga untuk gipsum murni saja penyerapan airnya sedikit dibawah limbah kertas. Tetapi dengan pencampuran dengan perekat PVA ternyata penyerapan airnya menurun. Hal ini dapat dijelaskan dari massa jemis bahan bahwa semakin besar massa jenis campuran maka penyerapan airnya semakin kecil. Massa jenis PVA (1,19 – 1,3 g/cm3) lebih besar dibandingkan limbah kertas rokok dan gipsum, artinya volume kekosongan antar partikel limbah kertas dan gipsum lebih besar dibandingkan dengan PVA. Dari hasil pengujian didapat nilai optimum untuk ( penyerapan air terkecil) yaitu pada campuran 7,5 g PVA dengan 75 g limbah kertas rokok. Tetapi dengan penambahan limbah dan PVA berikutnya tidak menghasilkan perubahan yang berarti. Hal ini karena perekat PVA sudah cukup mengisi rongga antar partikel campuran. Dari hasil pengujian ini disimpulkan bahwa papan gipsum dengan bahan pengisi limbah padat kertas rokok dan perekat PVA lebih tahan terhadap gangguan air dan jamur sehingga dapat digunakan sebagai plafon.

4.3.5 Uji Defleksi

(49)

48 mm. . Dengan ukuran spesimen yang berbeda maka didapat bahwa defleksi papan gipsum jaya board rata-rata adalah 1,76 mm.

Gambar 4.5. Grafik hubungan antara fleksural dengan defleksi dari variasi komposisi sampel

Dari grafik di atas untuk campuran limbah padat kertas rokok dengan perekat PVA saja didapat defleksi yang lebih rendah dibandingkan campuran limbah kertas dengan gipsum. Defleksi terbesar didapat untuk gipsum murni saja yang dapat mempengaruhi kekuatan ikatan pada langit-langi rumah. Hal ini disebabkan gaya kohesif bahan gipsum lebih rendah dan ditunjukkan juga nilai fleksuralnya yang lebih kecil dibandingkan pada campuran lainnya. Tetapi dengan penambahan bahan pengisi limbah padat kertas rokok dan PVA ternyata defleksi semakin menurun. Hal ini menunjukkan dengan penambahan limbah kertas dan perekat PVA cukup berarti untuk memperbesar kekakuan, tegangan tarik dan mengurangi defleksi bahan.

(50)

(51)

4.3.6. Uji Struktur Mikroskopis

Gambar 4.6. Struktur sampel patah setelah dilakukan uji tarik, untuk campuran bahan 12,5 gram PVA dan 125 gram

limbah padat kertas rokok

Pada gambar mikroskopik di atas tampak bahwa susunan partikel memiliki jarak yang semakin jauh setelah diberi beban tarik hingga bengkok sebelum patah. Hal ini terjadi akibat gaya antar partikel (adhesif) sudah mulai kurang mampu mengimbangi beban yang diberikan sehingga terjadi deformasi hingga bengkok.

(52)

Gambar 4.7. Struktur bahan sebelum direndam ke dalam air, dengan campuran 12,5 gram PVA dan 125 gram limbah padat kertas rokok

(53)

Gambar 4.8. Struktur bahan setelah direndam ke dalam air dengan campuran 12,5 gram PVA dan 125 gram limbah padat kertas rokok

Pada gambar mikroskopik di atas terlihat bahwa terjadi pengembangan material limbah padat kertas rokok akibat penyerapan air yang lebih besar, sedangkan material Polivinil Alkohol memiliki struktur yang homogen dan massa jenis yang lebih besar hanya sedikit menyerap air.

(54)

Gambar 4.9. Struktur bahan gipsum murni tanpa campuran sebagai kontrol uji

(55)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengujian yang dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa limbah padat kertas rokok dapat digunakan sebagai pengisi papan gipsum plafon. Selain itu dapat juga disimpulkan bahwa :

1. Limbah padat kertas rokok memiliki nilai fleksural, tegangan tarik yang lebih tinggi dibandingkan dengan gipsum plafon, sehingga limbah padat kertas rokok dapat dipergunakan sebagai pengisi papan gipsum partisi dengan perekat Polivinil Alkohol. Penambahan PVA akan memperbesar kekakuan, fleksural dan kekuatan tarik papan gipsum partisi.

2. Dari hasil pengujian didapat prosedur optimum dengan menambahkan limbah padat kertas rokok 125 gram dan perekat PVA 12,5 terhadap gipsum yang menghasilkan nilai fleksural dan tegangan cukup memadai untuk dijadikan bahan pengisi papan gipsum plafon, hal ini terlihat dari nilai fleksural dan modulus Young’s di atas standar papan gipsum sesuai ASTM C473.

3. Dari hasil pengujian juga didapat bahwa peranan Polivinil Alkohol cukup berarti terhadap krakteristik papan gipsum partisi yaitu memiliki defleksi dibawah papan gipsum jaya board. Demikian juga penyerapan terhadap

(56)

air prosentasinya cukup rendah yang berarti papan gipsum dengan bahan pengisi limbah padat kertas rokok dan perekat PVA tahan terhadap serangan jamur sehingga cocok digunakan sebagai plafon.

5.2. Saran

1. Penelitian ini hanya dibatasi pada skala laboratorium, memerlukan banyak penyesuaian terhadap produksi komersial. Oleh karena itu penelitian ini masih memerlukan penelitian lanjut agar diproduksi secara massal dengan menggunakan mesin industri.

2. Penelitian ini dapat dikembangkan untuk papan gipsum partisi dengan bahan pengisi limbah padat kertas rokok dan perekat PVA, atau menggunakan bahan pengisi lain yang berfungsi sebagai peredam suara.

(57)

DAFTAR PUSTAKA

American Society for Testing and Material, Standard Test Methods for Physical Testing of Gypsum Panel Products, 2007, PA ASTM Standard C473 (97), page 2. Wes Conshihicken,

American Society for Testing and Material, Standard Terminology Relating to Gypsum and Related Building Materials and System ASTM Standard C11 1997, PA ASTM, Page 2, West Conshohocken.

Diater, G. E., 1981, Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill Kogakusha, Ltd.

Gypsum Assosiaction, 1973, Application of Gypsum Wallboard on Ceilings to Receive Water-Based Spray Texture Finishes, GA-215-73, Chicago, IL : Gypsum Association,.

Guosh, Primary, 1997, Polymer Sciance and Technology of Plastic and Rubber, Tata McGraw-Hill, NewDelhi

Hammer, M.J, 1992 Waste and Wastwater Technology, Prentice-Hall inc., Englewood Cliffs, New Jersey.

Harper, C.A, 1975, Handbook of Plastics and Elastomer, McGraw Hill.Inc,

Hermansyah T., 2005, Laporan Praktek Kerja Pabrik di PT.Bukit Muria Jaya (PKP), ATPK, Bandung

Lawrence, H. V. V,2004, Elemen-elemen Ilmu dan Rekayasa Material, PT. Erlangga Malcolm P. S, 2001, Kimia Polimer, Pradnya Paramita, Jakarta,.

Mark, R.E., 1983, Handbook of Physical and Mechanical Testing of Paper and Paperboard, Marcel Dekker inc.

McKinney, R.W.J., 1995, Technology of Paper Recycling, Blackie Academic & Profesional, Weater Cleddens Road, Bishopriggs, Galasglow.

Merck Indonesia, PT. Merck Manual

(58)

Meyer, F.W.Biil, Jr, 1984, Textbook of Polymer Science, Third Edition, John Wiley & Son, New York,.

Perry, R. H., 1981, Chemical Engineers Handbook, McGraw-Hill, Kogakusha, Ltd. ____________ 1999, A Starch Choice, NationalStarch & Chemical, Manchester, United Kingdom., (http://www.nationalstarch.com, 1999, A Starch Choice,

National Starch & Chemical, Manschester, United Kingdom,) diakses tgl 24 42 Nopember 2008.

____________ 2004, Physica Chemistry., (htp://inorg-physchem.itb.ac.id/web/ DIDAC/Didac04?Content/Polo) diakses tgl 15 Oktober 2008.

____________.2007a, Gypsum, (http:www.Webmineral.Com/data/Gypsum.shtml) diakses tanggal 29 Mei 2009.

____________ 2007b, Flexural Strength., (http://www.mts.com.Flexural Strength, diakses tgl 24 Nopember 2008

____________2007c, Polyvinyl alcohol-Wikipedia, the free encyclopedia., (file://G:Polyvinyl-alcohol.htm) di akses tgl 4 April 2009.

(59)

LAMPIRAN

A. Uji Fleksural Sampel

(60)

(61)

Cara perhitungan fleksural ( misalnya sampel 2 ) Fs = ₂ 2

3 bd

PL

dengan : b = 25 mm, L = 130 mm, d = 9,5 mm

=

= 0,139 x 3,57 = 0,496 MPa

Dengan cara yang sama dilakukan perhitungan untuk komposisi yang berbeda dengan hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel berikut :

(62)

Data uji fleksural sampel

Sampel gipsum massa PVA

massa

limbah Load stroke Fleksural

(g) (g) (g) (Kgf) (mm) (Kpa)

Contoh perhitungan massa jenis sampel (misalnya sampel 2), dengan :

Masa jenis PVA=1,31 g/cm3 , gipsum = 0,74 g/cm3 dan limbah kertas = 0,84 g/cm3

(63)

hasil perhitungan dan pengukuran ditunjukkan pada tabel berikut :

Data hasil pengujian massa jenis sampel

Sampel

(64)

(65)

(66)

Contoh perhitungan tegangan, regangan dan modulus Young’s (misal sampel 2)

Dengan cara yang sama dilakukan perhitungan untuk komposisi yang berbeda dengan hasil perhitungan dan pengukuran ditunjukkan pada tabel berikut :

Data uji tarik sampel dengan panjang = 64 mm, lebar= 6mm ,tebal=9,5 mm dan Ao=57mm2

Sampel

limbah Load Fmax Tegangan Regangan M.Young's

(67)

gipsum PVA limbah awal akhir defleksi

(g) (g) (g) (mm) (mm) (mm)

(68)

Salon Sinaga : Pembuatan Papan Gipsum Plafon Dengan Bahan Pengisi Limbah Padat Pabrik Kertas Rokok Dan E.Uji Ketahanan Penetrasi Terhadap Air

Contoh perhitungan penyerapan air (misalnya untuk sampel 2)

= x 100 %

=

= 44,54 %

engan cara yang sama dilakukan perhitungan untuk komposisi yang berbeda dengan hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel berikut :

hasil uji penyerapa sampel terhadap air

9 125 17,5 175 31,36 46,05 14,99 48,26

39,15 64,75 25,60 65,39

4 250 0 0 30,35 48,27 17,92 59,04

5 125 7,5 75 38,99 53,66 14,67 37,63

6 125 10 100 34,39 50,73 16,34 47,50

7 125 2,5 125 35,99 53,18 17,20 47,78

8 125 15 150 35,99 53,22 17,23 47,78

(69)

F. Dokumentasi Penelitian

Sampel yang akan dilakukan uji parameter

(70)

53

(71)

Mesin Press Hidraulic di Laboratorium Polimer FMIPA USU

(72)

(73)

dan Perbesaran 200 Kali untuk melihat Mikrostruktur

G. Spesifikasi Papan Gipsum Jaya Board 9,5 mm

Parameter Unit Specipfication

Fleksural strength

(74)

Humidified Bond Loss

% 50 Max

Squarness Mm 3,2 Max

H. Karakterisasi Limbah Padat Kertas Rokok di Laboratorium Balai Besar Selulosa Bandung

No. Parameter Satuan Hasil Uji (595) Metoda

1. Alpha Selulosa % 62,99 ± 1,22 SNI 14- 0444-1989

2. Kadar Kalsium % 15,95 ± 0,72 In House

3. Kadar Air % 4,78 ± 0,09 SNI 14-0496-1989

(75)