KETAHANAN
FIBER-PLASTIC
COMPOSITE
DARI KERTAS
KARDUS DAN POLIETILENA (PE) DENGAN PENAMBAHAN
MALEAT ANHIDRIDA (MAH) DAN BENZOIL PEROKSIDA
(BP) TERHADAP CUACA
SKRIPSI
Oleh:
VICKY FADLIANSAH SIHOMBING 091201115/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2013
Vicky Fadliansah Sihombing. Ketahanan Fiber–Plastic Composite dari Kertas Kardus dan Polietilena (PE) dengan Penambahan Maleat Anhidrida (MAH) dan Benzoil Peroksida (BP) Terhadap Cuaca. Dibimbing oleh Luthfi Hakim dan Ridwanti Batubara
ABSTRAK
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi sifat fisis (kerapatan, kadar air, daya serap air dan pengembangan tebal) dan sifat mekanis (keteguhan lentur, keteguhan patah) FPC setelah dipaparkan terhadap cuaca selama 6 bulan. Dalam penelitian ini, terdapat 6 perlakuan yang terdiri dari dua faktor, yaitu perbandingan bahan baku FPC (serat kardus dan polietilena) yang terdiri dari 3 taraf yaitu 50:50, 60:40 dan 70:30 dan faktor penambahan maleat anhidrida (MAH) yang terdiri dari dua taraf yaitu 5% dan 7%. Evaluasi sifat fisis
dan sifat mekanis dilakukan berdasarkan japanese industrial standard (JIS) A
5905-2003 hardboard S20 dan JIS A 5908-2003 particleboards type. Hasil penelitian menunjukkan bahwa setelah pemaparan terhadap cuaca selama 6 bulan, sifat fisis FPC yang dihasilkan tidak semua memenuhi standar yang digunakan
yaitu JIS A 5905-2003 hardboard S20 dan JIS A 5908-2003 particleboards type
13, kecuali kerapatan berkisar antara 0,81-0,93 g/cm3, daya serap air berkisar
antara 0,03 – 1,76% dan pengembangan tebal berkisar antara 0,86 – 6.18%. Pengujian sifat mekanis juga tidak ada yang memenuhi standar. Berdasarkan analisis data yang dilakukan, nilai pengujian yang berpengaruh nyata hanya terdapat pada pengujian kerapatan dan keteguhan lentur (MOE) setelah pemaparan selama 6 bulan.
Kata kunci: fiber plastic composite, sifat fisis dan sifat mekanis, ketahanan terhadap cuaca.
Vicky Fadliansah Sihombing. The Durability of Fiber–Plastic Composite Made of Corrugated Paper and Polyethylene (PE) with Maleic Anhydride (MAH) and Benzoyl Peroxide (BP) toward The Weather . Supervised by Luthfi Hakim and Ridwanti Batubara
ABSTRACT
The main objective of this research was to evaluate physical properties (density, moisture content, water absorbtion, thickness swelling) and mechanical properties (modulus of elasticity, modulus of rupture) fiber plastic composite (FPC) after exposed to weather for 6 months. In this study, there were 6 treatments consisting of two factors, namely the ratio of FPC materials (corrugated paper fibers and polyethylene) which consists of 3 levels ie 50:50, 60:40 and 70:30 and the additional factor of maleic anhydride (MAH), which consists of two levels, namely 5% and 7%. Evaluation the physical and mechanical properties the composite board were according to japanese industrial standard (JIS) A 5905-2003 hardboard S20 and JIS A 5908-2003 particleboards type 13. The results showed that after exposure to the weather for 6 months, physical properties the fiber plastic composite board did not fulfill the standard of JIS A 5905-2003 hardboard S20 and JIS A 5908-2003 particleboards type 13, except density, the ranged were 0,81-0,93 g/cm3, water absorbtion ranged were 0,03 – 1,76% and thickness swelling were 0,86 – 6.18%. The testing of mechanical properties did not meet to the standar. From the data analysis, the value of a significant effect just in density and modulus of elasticity after exposed for 6 months.
Keywords : fiber plastic composite, physiscal and mechanical properties, durability toward the weather.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pematang Siantar pada tanggal 2 November 1991 dari Ayah Dumin Sihombing dan Ibu Siti Juairiah. Penulis merupakan putra ke-4 dari empat bersaudara.
Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar di SD Negeri 101788 Medan pada tahun 2003, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SLTP Swasta Musda Medan pada tahun 2006, dan Sekolah Menengah Umum (SMU) di SMU Negeri 10 Medan pada tahun 2009. Pada tahun 2009 penulis lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara (USU) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih Jurusan Kehutanan, Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian.
Penulis mengikuti kegiatan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Taman Hutan Raya (TAHURA) Tongkoh, Kabupaten Karo pada tahun 2011, kegiatan tersebut dilaksanakan selama 10 hari. Penulis juga melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Taman Nasional Bromo Tengger Semeru Jawa Timur, yang dilaksanakan selama 1 bulan. Semasa perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten pada tahun ajaran 2012 untuk Anatomi dan Identifikasi Kayu.
Pada akhir kuliah, penulis melaksanakan penelitian dengan judul
“Ketahanan Fiber-Plastic Composite dari Kertas Kardus dan Polietilena (PE)
dengan Penambahan Maleat Anhidrida (MAH) dan Benzoil Peroksida (BP) Terhadap Cuaca” di bawah bimbingan Bapak Luthfi Hakim, S.Hut., M.Si dan Ibu Ridwanti Batubara S.Hut., M.P. Hasil penelitian ini merupakan salah satu tugas akhir/ skripsi yang dilakukan oleh penulis.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Judul dari skripsi ini adalah “Ketahanan Fiber-Plastic Composite dari Kertas
Kardus dan Polietilena (PE) dengan Penambahan Maleat Anhidrida (MAH) dan Benzoil Peroksida (BP) Terhadap Cuaca” yang merupakan penelitian papan komposit dengan menggunakan bahan baku kertas kardus bekas dan polietilena daur ulang serta pengujian ketahanannya terhadap cuaca. Penelitian ini diharapkan dapat membantu dalam mengurangi pencemaran lingkungan serta dapat digunakan sebagai alternatif pengganti kayu terutama untuk tujuan penggunaan eksterior. Selain itu, penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Luthfi Hakim S.Hut, M.Si, dan Ibu Ridwanti Batubara S.Hut., M.P,
selaku komisi pembimbing yang telah banyak memberikan bantuan serta masukan yang sangat bermanfaat selama penulis menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.
2. Ayah Dumin Sihombing dan Ibu Siti Juairiah, kepada ketiga saudara penulis
Rifka Juliana Sihombing, Martin Yudha Sihombing, dan Nurul Maimanah Sihombing yang telah memberikan doa yang tulus, kasih sayang, dorongan materi dan semangat kepada penulis.
3. Kepada Ade Dwi Fonna Rizki, Susan Barbara Sembiring Meliala, Pandapotan
Astrida Nababan, Tambahot Siallagan, Lintong Sinaga, Joy Yusran Simamora, Lasmaria Manik dan seluruh teman-teman satu Jurusan Teknologi Hasil Hutan Stambuk 2009 yang telah banyak membantu dan mendukung penulis selama menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penulisan skripsi ini, oleh karena itu penulis memohon maaf atas kekurangan tersebut. Penulis mengharapkan agar skripsi ini dapat menjadi panduan belajar dan bacaan yang bermanfaat bagi mahasiswa/i kehutanan secara khusus dan masyarakat secara umum. Akhir kata penulis menyampaikan terima kasih.
Medan, September 2013
DAFTAR ISI
Hal. ABSTRAK ... 1 ABSTRACT ... 2 RIWAYAT HIDUP ... 3 KATA PENGANTAR ... 4 DAFTAR ISI ... 6 DAFTAR TABEL ... 7 DAFTAR GAMBAR ... 9 DAFTAR LAMPIRAN... 10 PENDAHULUAN Latar Belakang ... 11 Tujuan ... 13 Manfaat ... 13 Hipotesis ... 13 TINJAUAN PUSTAKA Kardus Bekas ... 14 Plastik ... 15 Polietilena ... 16Bahan Penambah (Aditif) ... 17
Maleat Anhidrida( MAH ) ... 18
Benzoil Peroksida ( BP ) ... 18
Papan Komposit Serat Plastik ( Fiber Plastic Composite) ... 19
Pengaruh Cuaca Terhadap Fiber Plastic Composite ... 21
METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat ... 22
Bahan dan Alat ... 22
Prosedur Penelitian Persiapan Contoh Uji ... 22
Pengujian Terhadap Cuaca (Weathering Test) ... 23
Pengujian Kualitas Papan Komposit Setelah Pemaparan ... 23
Pengujian Sifat Fisis ... 24
Pengujian Sifat Mekanis ... 26
Rancangan Percobaan Dan Analisis Data ... 27
HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian Sifat Fisis Fiber Plastic Composite (FPC) Kerapatan ... 29
Kadar Air ... 32
Daya Serap Air ... 35
Pengembangan Tebal ... 39
Pengujian Sifat Mekanis Modulus of elasticity (MOE) ... 42
Modulus of rupture (MOR) ... 45
Pengaruh Cuaca Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanis FPC ... 47
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 51
Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52
DAFTAR TABEL
No. Hal.
1. Nilai JIS A 5905-2003 hardboard S20 dan JIS A 5908-2003
DAFTAR GAMBAR
No. ... Hal.
1. Cara Pengujian Terhadap Cuaca (Weathering Test) ... 23
2. Cara Pengujian MOE dan MOR ... 27
3. Grafik Nilai Kerapatan FPC Sebelum dan Setelah Pemaparan ... 29
4. Grafik Nilai Kadar Air FPC Sebelum dan Setelah Pemaparan ... 33
5. Grafik Nilai Daya Serap Air FPC Sebelum dan Setelah Pemaparan . 35 6. Grafik Fluktuasi Daya Serap Air FPC selama Pemaparan :a) dengan Aditif MAH 5%; b) dengan Aditif MAH 7% ... 36
7. Grafik Fluktuasi Curah Hujan, Suhu Maksimum, Suhu Minimum dan Kelembaban Relatif selama Pemaparan ... 36
8. Grafik Nilai Pengembangan Tebal FPC Sebelum dan Setelah Pemaparan ... 49
9. Grafik Fluktuasi Pengembangan Tebal FPC selama Pemaparan :a) dengan Aditif MAH 5%; b) dengan Aditif MAH 7% ... 50
10.Grafik Fluktuasi Curah Hujan, Suhu Maksimum, Suhu Minimum dan Kelembaban Relatif selama Pemaparan ... 50
11.Grafik Nilai MOE FPC Sebelum dan Setelah Pemaparan ... 53
12. Grafik Nilai MOR FPC Sebelum dan Setelah Pemaparan ... 55
13. Perubahan Warna FPC selama Pemaparan: a) 0 Bulan; b) 2 Bulan; c) 4 Bulan Dan; d) 6 Bulan ... 58
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal. 1. Data Hasil Sifat Fisis Pengukuran Kerapatan dan Kadar Air Fpc
Sebelum Pemaparan 6 Bulan ... 57
2. Data Hasil Sifat Fisis Pengukuran Kerapatan dan Kadar Air FPC Setelah Pemaparan 6 bulan ... 58
3. Data hasil Sifat Fisis Pengukuran Daya Serap Air dan Pengembangan Tebal FPC Sebelum Pemaparan ... 59
4. Data Hasil Sifat Fisis Pengukuran Daya Serap Air dan Pengembangan Tebal FPC Setelah Pemaparan 6 Bulan ... 60
5. Data hasil Pengukuran Daya Serap Air Selama Pemaparan ... 61
6. Data Hasil Pengukuran Pengembangan Tebal Selama Pemaparan. 62 7. Data Curah Hujan, Suhu Maksimum, Suhu Minimum dan Kelembaban Relatif Selama Pemaparan ... 62
8. Data Hasil Pengukuran Moe Dan MOR FPC Sebelum Pemaparan 63
9. Data Hasil Pengukuran Moe Dan MOR FPC Setelah Pemaparan 6 Bulan ... 64
10. Hasil Analisis Sidik Ragam (ANSIRA) Sifat Fisis FPC ... 65
11. Hasil Analisis Sidik Ragam (ANSIRA) Sifat Mekanis FPC ... 67
12. Diagram Perubahan Warna FPC Selama Pemaparan 6 Bulan ... 69
49
49
49 49 49
