BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kayu Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Papan Alternatif
Potensi kayu kelapa sawit (KKS) di Indonesia cukup besar dalam 1 Ha kerapatan penanaman kelapa sawit 130 – 143 pohon dan pada saat peremajaan terdapat 117 pohon per Ha. Diperkirakan pada tahun 1992 – 2007 ada 1,7 juta pohon yang ditebang setiap tahun atau setara dengan 0,85 juta ton kayu kering pada tahun 2008 – 2015, jumlah pohon tua yang ditebang mencapai 11,7 juta pohon per tahun atau setara dengan 5,58 juta ton kayu kering. Jadi ketersediaan kayu kelapa sawit akan terus ada sepanjang tahun karena peremajaan tanaman kelapa sawit dilakukan secara terus menerus. Tetapi kayu kelapa sawit belum bisa dimanfaatkan secara ekonomis karena kualitasnya yang rendah, tidak homogen, mudah rusak oleh pengaruh cahaya dan serangga, cepat berjamur dan busuk, mudah retak, bengkok dan pecah sehingga pengerjaanya sulit. Kayu kelapa sawit mempunyai kandungan selulosa dan lignin rendah, kandungan air dan NaOH yang dapat larut lebih tinggi dibandingkan kayu karpet dan ampas tebu. Semakin ke atas dan ke dalam, kadar air dan kandungan parenkim semakin tinggi sedangkan kerapatannya menurun. Kadar air kayu kelapa sawit segar sekitar 65%, dan kerapatannya dari 0,2 – 0,6 g/ml dengan kerapatan rata-rata 0,37 g/ml (Syamsul bachri lubis,2005). Untuk meningkatkan stabilitas dimensi kayu kelapa sawit, pemanfaatan material berbasis polimer dengan teknik impregnasi dapat dijadikan alternative (M said siregar, 2011).
2.2 Teknik Impregnasi Kayu Kelapa Sawit
Impregnasi memiliki pengertian proses penjenuhan zat tertentu secara total.Metode ini sering digunakan untuk mensintesis katalis. Tujuan dari metode ini adalah mengisi pori-pori penyangga dengan larutan logam aktif melalui adsorpsilogam, yaitu dengan merendam penyangga dalam larutan yang mengandung logam aktif (Dirwan. 2006). Dalam hal ini, penyangga memiliki fungsi sebagai penyedia permukaan yang luas agar lebih mudah menebarkan situs aktif, sehingga permukaan kontaknya lebih luas dan efisien. Bahan penyangga yang sering digunakan sebagai pengemban katalis adalah
alumina (Al2O3), silika-alumina, silika, zeolit dan magnesia (Topsoe, dkk. 2005). Upaya meningkatkan kualitas kayu kelapa sawit dari kayu berkualitas rendah menjadi kayu yang berkualitas tinggi telah banyak dilakukan, salah satunya meningkatkan kestabilan dimensi kayu. Kestabilan dimensi ini dapat dilakukan dengan berbagai metode seperti metode fisik dan metode kimia. Perlakuan metode fisik antara lain pengeringan kayu dalam oven, pelapisan permukaan kayu, sedangkan metode kimia antara lain dengan cara asetilasi dan formal dehidasi. Pengawetan kayu dengan cara oven atau dengan pengeringan dapat berlangsung secara merata sehingga pada kelembaman tertentu dimensi kayu menjadi stabil. Akan tetapi ini tidak bertahan lama, karena air dapat berdifusi kembali ke dalam kayu selama pemakaian. Untuk mencegah terjadinya difusi air dapat dilakukan pelapisan dengan cara memplitur atau sejenisnya. Namun apabila
terjadi benturan dengan benda lain dapat berakibat permukaan kayu terbuka sehingga air berdifusi dan kayu dengan mudah menggembung. Pengisian pori-pori kayu dengan bahan kimia atau zat adiktif dapat mengurangi hidrofilitas kayu sehingga pengembangan atau penyusutan volume kayu berkurang. Cara ini pun kurang sempurna karena pada proses tertentu zat adiktif dapat berdifusi keluar dari pori-pori kayu. Jadi memungkinkan kayu kembali mengabsorbsi air (Dirwan, 2006).
Pembentukan ikatan kimia antara komponen utama kayu dengan bahan adiktif kelihatan lebih permanen, sehingga ini dapat dijadikan metode peningkatan stabilitas dimensi kayu. Cara asetilasi dan formaldehidasi dengan pemakaian katalis asam klorida dan pelarut asam asetat glasial telah dikenal dengan metode yang cukup baik untuk meningkatkan stabilitas dimensi kayu. Untuk meningkatkan stabilitas dimensi kayu kelapa sawit, pemanfaatan material berbasis polimer dengan teknik impregnasi dapat dijadikan alternatif. Salah satu bahan polimer adalah monomer stirena. Penggunaan stirena memiliki kelebihan dalam berbagai hal yaitu ringan, mudah dibentuk, cukup kuat, relatif murah dan dapat memenuhi spesifikasi yang diinginkan. Monomer stirena yang terimpregnasi ke dalam pori-pori kayu kelapa sawit diharapkan akan mengalami polimerisasi sehingga membentuk jaringan yang permanen di dalam kks sehingga memperkuat struktur kayu kelapa sawit (M said siregar, 2011).
Secara umum, impregnasi dibagi menjadi dua, yaitu impregnasi langsung(co-impregnation) dan impregnasi bertahap (sequential). Impregnasi secaralangsung memiliki pengertian memasukkan larutan garam logam komponen aktifdan promotor secara bersama-sama dalam pori penyangga. Sedangkan,impregnasi bertahap dilakukan dengan memasukkan larutan garam logam komponen aktif dan promotor secara terpisah. Impregnasi bertahap akan menghasilkan katalis yang memiliki aktivitas lebih tinggi karena tidak dibatasioleh konsentrasi (Lestari, 2006). Metode impregnasi ada dua macam, yaitu impregnasi kering (dryimpregnation) dan impregnasi basah (wet impregnation).
Pada impregnasi basah,penambahan jumlah larutan prekursor fasa aktif lebih besar dari 1,5 kali volumepori penyangga. Metode ini dapat menghasilkan deposisi prekursor fasa aktif yang sangat banyak pada bagian luar penyangga setelah dilakukan proses pengeringan dan juga menghasilkan distribusi fasa aktif pada bagian luar penyangga. Distribusi ini bermanfaat untuk mengurangi penetrasi reaktan ke dalam katalis, sehingga dapat meningkatkan aktivitas katalis. Sedangkan metode impregnasi kering, penambahan larutan prekursor fasa aktif kurang dari 1,2 kali volume pori. Metode yang umum digunakan dalam pembuatan katalis adalah impregnasi basah. Hal ini dilakukan karena proses pengerjaannya lebih mudah(Dirwan, 2006 ).
2.3 Monomer Stirena
Polimer adalah senyawa molekul besar berbentuk rantai atau jaringan yang tersusun dari gabungan ribuan hingga jutaan unit pembangun yang berulang. Plastik pembungkus , botol plastik, styrofoam, nilon, dan pipa paralon termasuk material yang disebut polimer. Unit kecil berulang yang membangun polimer disebut monomer. Penggunaan stirena memiliki kelebihan dalam berbagai hal yaitu ringan, mudah dibentuk, cukup kuat, relatif murah dan dapat memenuhi spesifikasi yang diinginkan. Monomer stirena yang terimpregnasi ke dalam pori-pori kayu kelapa sawit diharapkan akan mengalami polimerisasi sehingga membentuk jaringan yang
2.3.1 Jenis – jenis Polimer
1. Polimer Alam yaitu Polimer yang terdapat di alam . Contoh : Karet Alam, Protein, Amilum, dan Selulosa.
2. Polimer Sintesis yaitu Polimer yang tidak terdapat di alam. Contoh : Polietilena, Polipropilena, Polistiorena dan PVC.
2.3.2 Jenis Polimer Berdasarkan Monomer penyusunya
1. Homopolimer yaitu Polimer yang tersusun dari satu jenis monomer
2. Kopolomer yaitu Polimer yang tersusun dari dua jenis atau lebih monomer
3.3.3 Jenis Polimer Berdasarkan Sifatnya
1. Termoplas yaitu Polimer yang melunak jika dipanaskan, dan dapat dicetak kembali menjadi bentuk lain. Sifat ini disebabkan oleh struktur termoplas yang terdiri dari rantai-rantai panjang dengan gaya interaksi antar molekul yang lemah. Sifat-sifat lain dari termoplas adalah ringan, kuat, dan transparan.
2. Termoset yaitu Polimer yang memiliki bentuk permanen dan tidak menjadi lunak jika dipanaskan. Sifat ini disebabkan oleh banyaknya ikatan kovalen yang kuat antara rantai-rantai molekul.
3. Elastomer yaitu Polimer yang elastis , bentuknya dapat diregangkan, namun dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya tariknya dihilangkan.
2.4 Spektroskopi Fourier Transform Infrared (Spektroskopi FTIR)
Apabila suatu materi dikenai radiasi gelombang elektromagnetik, maka akan
terjadi penyerapan energi (absorpsi) oleh atom-atom atau molekul dari materi tersebut. Penyerapan energi pada ultraviolet ataupun sinar tampak, menyebabkan elektron tereksitasi. Sedangkan penyerapan energi radiasi inframerah, elektrontidak mengalami eksitasi. Hal ini disebabkan karena energi yang digunakan untuk mengeksitasi elektron tidak cukup, akan tetapi absorpsi inframerah dapat mengakibatkan amplitudo getaran (vibrasi) atom-atom pada molekul meningkat.Suatu senyawa dapat menyerap radiasi gelombang elektromagnetik pada panjang gelombang tertentu, tergantung dari struktur senyawa tersebut (Fessende, dkk. 2007). Suatu gugus fungsi dalam suatu senyawa dapat terukur pada spektra IR, apabila memiliki momen dipol yang berbeda.Vibrasi terbagi menjadi dua macam, yaitu vibrasi
tekuk dan ulur. Vibrasi tekuk terjadi karena adanya gerakan berirama di sepanjang sumbu ikatan,sehingga akan mempengaruhi jarak antar atom. Sedangkan vibrasi ulur terbentuk karena adanya perubahan sudut-sudut ikatan antar ikatan-ikatan pada sebuah atom(Silverstein, dkk. 1986).
FTIR (Fourier Transform Infrared) merupakan salah satu metode spektroskopi inframerah yang dilengkapi dengan transformasi Fourier untuk menganalis hasil spektrumnya. Metode spektroskopi yang digunakan dalam FTIR adalah metode absorpsi, yaitu metode yang didasarkan pada perbedaan penyerapan radiasi inframerah. Suatu materi dapat terabsorpsi oleh inframerah apabila telah memenuhi dua syarat, yaitu kesesuaian antara frekuensi radiasiinframerah dengan frekuensi vibrasi molekul sampel dan perubahan momen dipolselama bervibrasi (Chatwal, dkk. 2007).
