LAMINASI PVC PADA PERMUKAAN KAYU DENGAN TEKNIK RADIASI
Gatot Trimulyadi·, Sugiarto Danu·, Anik Sunarni·, dan Darsono·
ABSTRAK
LAMINASI PVC PADA PERMUKAAN KAYU DENGAN TEKNIK RADIASI. Perco-baan laminasi PVC pada permukaan kayu dengan teknikradiasi telah dilakukan, dengan menggunakan berkas elektron 300 KeV, 25 mA dengan dosis 30, 50, dan 70 kGy. Kestabilan PVC dan daya rekat pada berbagai macam prapolimer, yaitu Aronix Ar-8060, Ar-71oo, Lammer EA-81 , dan LR-8739 serta pengaruh penambahan monomer Ar-5700, TPGDA, dan HDDA dievaluasi. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa Ar-8060 menghasilkan daya rekat terbaik pada dosis SO kGy, dan penambahan monomer menurunkan daya rekat hasillaminasi. PVC yang dasarnya berilief lebih baik daya rekatnya dibandingkan dengan yang rata.
ABSTRACT
LAMINATING OF PVC ON WOOD SURFACE BY USING RADIATION TECH-NIQUE. An experiment of PVC lamination on wood surface by radiation technique has been done, using an electron beam machine of 300 KeV, 25 mA with the doseS 30, 50, dan 70 kGy. The stability and adhesion of PVC on various pre-polymers, i.e. Aronix Ar-8060, Ar-7100, Laromer EA-81, and LR-8739, as the effect of addition of monomers Ar-57oo, TPGDA, and HDDA were evaluated. The results showed that pre-polymer Ar-8060 produced the best adhesion properties at the dose of 50 kGy, and the addition of monomer decreased the adhesion of laminate produced. Unsmooth PVC has better adhesion than the smooth PVC.
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan salah satu negara penghasil kayu terbesar di Asia, dan mebel merupakan salah satu primadona ekspor. Dengan semakin langka dan mahal-nya kayu jati padat, maka para pengusaha mebel terpaksa beralih ke papan partikel dan multipleks. Kekurangan papan partikel dan multipleks ini adalah banyak pori dan tidak keras (I). Akan tetapi, hal ini dapat diatasi dengan memil ih sistem fi-nishing yang dapat memperkeras dan memperindah permukaan kayu. Salah satu sistem finishing yang dapat digunakan adalah proses laminasi.
Proses laminasi umumnya dilakukan dengan car a merekatkan lembaran PVC dengan perekat neopren 125g/m2 lalu ditekan selama 30 - 60 menit dengan pengem-paan dingin (2). Oleh karena prosesnya cukup lama dan penguapan pelarutnya dapat menyebabkan polusi udara, maka proses ini akan menimbulkan kesulitan untuk industri modern.
Untuk mengatasi masalah tersebut maka perlu dikembangkan teknik baru yang cukup aman. Salah ~atu diantaranya ialah curing dengan teknik radiasi meng-gunakan berkas elektron. Faktor yang penting dalam teknik ini i~lah pemilihan bahan perekat radiasi seperti poliester akrilat. epoksi akrilat. dan uretan akrilat yang dapat merekat dengan baik pada substrat dan bahan laminasi (3). Keunggulan utama sistem-ini ialah kecepatan produksi yang tinggi dan bebas pelarut, sehingga diharapkan dapat berkembang untuk industri modern di masa mendatang.
Berdasarkan hal tersebut. maka dilakukan penelitian tentang proses laminasi dengan metode polimerisasi radiasi yang meliputi proses kYIin& dengan berkas elek-tron, pemilihan bahan laminasi PVC. dan formulasi bahan polimer sebagai perekat radiasi.
BAHAN DAN METODE
Bahan. Bahan pra-polimer yang digunakan adalah epoksi akrilat EA-81,
uretan akrilat LR-8739, dan monomer reaktif tripropilen glikol diakrilat TPGDA, heksanediol diakrilat HDDA dengan merk dagang Laromer produk BASF, oligoester akrilat Ar-8060, Ar-7100, serta monomer reaktif Ar-5700 produksi TOAGOSEI chemical.
Bahan plastik laminasi yang digunakan dua macam, yaitu pertama bahan PVC yang bagian dasarnya rata yang diperoleh dari Jepang dengan merk dagang RIKEN, dan kedua bahan PVC yang bagian dasarnya berilief buatan Taiwan yang diperoleh di dalam negeri.
Peralatan. Sumber radiasi yang digunakan adalah mesin pemercepat berkas
elektron 300 keY, 50 mA, dan lampu UV tunggal berkekuatan 10,4 kW.
Prosedur. Kayu lapis tebal 4 mm diamplas kedua permukaannya dengan alat
pengamplas dengan menggunakan kertas amplas 240 mesh. Lapisan dasar yang terdiri dari Laromer EA-81
+
TPGDA (7 : 3) sebanyak 90% dan talk 10%, serta fotoinisiator Darocur 1173 5 phr, dilapiskan pada permukaan -kayu lapis dengan menggunakan alat tipe rool. Prosesgujng
menggunakan lampu UV dengan kece-patan konveyor 3 m/menit. Kayu dilewatkan dibawah lampu UV dua kali, kemudian dipotong-potong menjadi ukuran 100 x 25 mm. Selanjutnya, dilakukan proseslaminasi sebagai berikut: .
Kayu lapis ukuran 100 x 25 mm dilapisi bahan perekat yang bervariasi dengan tebal 30 - 50 g/m2, lalu ditempeli plastik PVC dan diiradiasi dengan variasi dosis 30, 50,
dan 70 kGy.
Pengujian. Pengujian daya rekat ~ stren/:th) hasillaminasi menggunakan
standar 115 K 6854 dengan alat INSTRON UNIVERSAL testing instrument 1122. Kekuatan tarik PVC sebelum dan sesudah diiradiasi, juga diukur dengan alat yang sarna.
100 mm
'> perekat
_PVC
1
tegangan
Gambar 1. Penampang lintang pengujian daya rekat hasillaminasi
HASIL DAN PEMBAHASAN
Ada dua faktor penting yang diteliti pada proses laminasi dengan polimerisa-si radiapolimerisa-si ini. Pertama ialah kestabilan PVC sebagai bahan laminapolimerisa-si terhadap radiapolimerisa-si, dan kedua ialah pengaruh berbagai bahan pra-polimer, yaitu Ar-8060, Ar-7100, EA-81, LR-8739 sebagai bahan perekat radiasi, serta pengaruh penambahan mono-mer Ar-5700, TPGDA, dan HDDA dalam bahan pra-polimer terhadap daya rekat-nya setelah mengalami polimerisasi radiasi.
Kestabilan Balum PVC TerJuuJopRadiasi. Tabel 1 menunjukkan kestabilan
bahan PVC terhadap radiasi yang diuji berdasarkan kestabilan mekaniknya dengan mengukur tegangan putus sebelum dan sesudah diiradiasi. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa kedua jenis PVC yang digunakan memiliki tebal yang hampir sarna, yaitu 160 u dan 170 u, dan setelah diiradiasi sampai dosis 80 kGy tidak menunjuk-kan adanya perubahan tensile stren~th yang jauh berbeda
<
10%, bila dibandingakan sebelum diiradiasi. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa kedua jenis PVC itu dapat digunakan sebagai bahan laminasi dengan teknik radiasi.Pengaruh Bahan Pra-polimer Sebagai Perekat Radiasi. Daya rekat hasil
laminasi dengan berbagai bahan pra-polimer, yaitu Ar-8060, Ar-7100, dan LR-8739 dapat dilihat pada Tabel 2. Terlihat bahwa Aronix-8060 menghasilkan daya rekat terbaik, yaitu 0,76 kg/cm2 bila menggunakan PVC jenis A, dan 2,16 kg/cm2 untuk PVC jeois B dengan dosis iradiasi 50 kGy.
Dari Tabel tersebut dapat dilihat bahwa dosis optimum adalah 50 kGy untuk pra-polimer Ar-8060, Ar-7100, dan EA-81, sedangkan uotuk LR-8739 dibutuhkan dosis iradiasi yang lebih besar.
U rutan tingkat daya rekat pada dosis iradiasi 50 kGy adalah sebagai berikut : Ar-SObO
>
Ar-7IOO>
~A-g1>
LR-g7~9.Bahan plastik PVC jenis B yang bagian dasarnya berilief menghasilkan daya rekat yang lebih baikdibandingkan jenis yang rata.
Pengaruh Penambahan Monomer pada Pm-polimer terhadap Daya Rekat.
Tabel 3 menunjukkan pengaruh penambahan monomer mono-fungsional aronix Ar-5700 pada pra-polimer Ar-8060, Ar-7100, EA-81, dan LR-8739 terhadap daya rekat. Terlihat bahwa dengan penambahan Ar-5700, daya rekat menurun untuk setiap jenis pra-polimer yang digunakan. Kombinasi pra-polimer Ar-8060 dengan mono-fungsional Ar-5700 menghasilkan daya rekat yang terbaik dibandingkan pra-polimer lainnya.
Tabel 4 menunjukkan pengaruh penambahan monomer di-fungsional . TPGDA dan HDDA pada pra-polimer terhadap daya rekat hasillaminasi. Hasil yang
diperoleh menunjukkan bahwa penambahan monomer di-fungsional TPGDA atau HDDA menghasilkan daya rekat lebih baik dibandingkan penambahan mono-fungsional Ar-5700. Hal ini karena pengaruh mono-fungsionalitas monomer.
KESIMPULAN
Hasil laminasi dengan sistem polimerisasi radiasi bahan laminasi PVC yang bagian dasarnya tidak rata (beriliet) mengahasilkan daya rekat lebih baik bila di-bandingkan dengan yang bagian dasarnya rata.
Pra-polimer Ar-8060 menghasilkan daya rekat terbaik dengan dosis iradiasi 50 kGy. Penambahan monomer Ar-5700, TPGDA atau HDDA pada pra-polimer menu run-kan daya rekat hasil laminasi.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Saudara Bilter Sinaga, Jumsah, dan rekan-rekan di kelompok Polimerisasi Radiasi atas segal a bantuan yang diberi-kan sehingga penelitian ini dapat terlaksana dengan baik.
DAFfAR PUSTAKA
1. PROPAN RAYA, PT., Industrial Coating and Chemical, Brosur Coating System, Jakarta.
2. ANONIM, Pelapisan permukaan kayu dengan plastik sebagai usaha mendapatkan kestabilan dimensi kayu, Departemen Perindustrian, Balai Penelitian dan Pengembangan Industri, Banjarbaru (1988).
3. HOLMAN, R., and OLDRING, P., UV
&
EB curing formulation for inks coat-ing&
paints, SITA-Technology 203 Gardiser House, England (1988).Tabel 1. pengaruh radiasi terhadap tegangan putus PVC Jenis PVC A B Tebal film (mm) 0,16 0,17 Dosis (kGy) o 30 80 o 30 80 Tegangan ~utus (kg/em ) 312 260 278 285 276 278
* Hasil rata-rata dari dua kali ulangan
N
o
VI
PVC A PVC B
diperoleh dari Jepang, bagian dasarnya rata
buatan Taiwan yang diperoleh dari dalam negeri, bagian dasarnya berilief
N
o
0\
Tabel 2. Daya rekat (kg/cm2) hasil laminasi dengan berbagai bahan pra polimer
Tabel 3. pengaruh penambahan 20% Monomer mono-fungsional AR-5700 pada pra-polimer terhadap daya rekat hasil lamin-asi yang diiradiasi 30 - 70 kGy
Daya rekat (kgjcm2) Jenis pra-polimer EA-81 LR-8739 AR-7100 AR-8060 Jenis PVC A B A B A B A B 30 kGy 0,10 0,12 0,40 0,56 0,68 0,96 0,72 1,40 SO kGy 0,20 0,20 0,48 0,56 0,72 1,40 0,80 1,68 70 kGy 0,16 0,16 0,80 1,12 0,92 1,40 0,96 1,84
N
o
-....IN
o
00
Tabel 4. pengaruh penambahan Monomer di-fungsional pad a pra-polimer terhadap daya rekat hasil laminasi yang diira-diasi 30-70 kGy Daya rekat (kg/cm2) Komposisi EA-81 LR-8739 TPGDA 20% dalam AR-7100 AR-8060 EA-81 LR-8739 HDDA 20% dalam AR-7100 AR-8060 Jenis PVC A B A B A B A B A B A B A B A B 30 kGy 0,12 1,08 0,24 0,92 0,32 0,88 0,36 1,80 0,08 0,28 0,12 0,48 0,44 1,29 0,72 1,60 SO kGy 0,20 1,20 0,30 1,40 0,44 1,28 0,44 2,08 0,16 0,48 0,40 1,00 0,88 1,26 0,96 2,00 70 kGy 0,24 1,12 0,40 1,48 0,40 1,36 0,76 2,08 0,16 0,56 0,60 0,80 0,95 1,26 1,00 2,00
