BAB I
PENDAHULUAN
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].
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.
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]:
1.2 Perumusan Masalah
Dalam penelitian ini yang menjadi permasalahan adalah bagaimana pengaruh perbandingan komposisi bahan pengeras (toughening agent) gypsum yang digunakan yaitu 2,5%, 5%, 7,5%, 10% dan 12,5% terhadap sifat mekanik papan partikel berpengisi serbuk kulit kerang darah yang meliputi kerapatan, kadar air, pengembangan tebal, Modulus of Rupture (MOR), Modulus of Elastisity (MOE), kuat rekat internal dan kuat impak sesuai dengan JIS A 5908-2003.
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komposisi yang terbaik dari perbandingan komposisi bahan pengeras (toughening agent) gypsum yang digunakan yaitu 2,5%, 5%, 7,5%, 10% dan 12,5% terhadap karakteristik papan partikel yang dapat meningkatkan sifat mekanik papan partikel poliester dengan pengisi serbuk kulit kerang darah meliputi kerapatan, kadar air, pengembangan tebal, MOR, MOE, kuat rekat internal dan kuat impak sesuai dengan JIS A 5908-2003.
1.4 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat:
1. Menjadi salah satu alternatif untuk mengurangi pencemaran lingkungan yang diakibatkan limbah padat kulit kerang yang dihasilkan rumah tangga ataupun rumah-rumah makan.
2. Memberikan informasi tambahan bagi dunia industri tentang pemanfaatan kulit kerang.
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian dan Laboratorium Operasi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara, Adapun bahan baku yang digunakan pada penelitian ini yaitu poliester sebagai matriks dengan penambahan bahan pengeras gypsum dan serbuk kulit kerang (Anadora granosa) yang diperoleh dari rumah makan kecamatan Medan Timur, kota Medan, Sumatera Utara.
Variabel yang digunakan adalah :
Variabel terikat : komposisi poliester dan serbuk kulit kerang yang diambil 70:30 [2], komposisi katalis MEKPO (Methyl Ethyl Keton Peroksida) 1% dari berat poliester karena semakin banyak katalis yang dicampurkan pada cairan matriks akan mempercepat proses laju pengeringan, tetapi akibat
mencampurkan katalis terlalu banyak membuat komposit menjadi getas.
Pemakaian katalis dibatasi sampai 1% dari volume resin [20] dan ukuran
partikel kulit kerang 290 mesh.
Variabel bebas : perbandingan komposisi bahan pengeras gypsum
(toughening agent) yaitu 2,5%, 5%, 7,5%, 10% dan 12,5%.
Uji dan analisa yang dilakukan pada komposit poliester tidak jenuh tersebut adalah:
1. Uji kerapatan JIS A 5908-2003 2. Uji kadar air JIS A 5908-2003
3. Uji pengembangan tebal JIS A 5908-2003 4. Uji kuat rekat internal JIS A 5908-2003 5. Uji kuat impak JIS A 5908-2003
