KETAHANAN
FIBER PLASTIC COMPOSITE
POLIPROPILENA TERHADAP PEMAPARAN CUACA
SKRIPSI
Oleh :
SUSAN BARBARA PATRICIA S.M. 091201087/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
KETAHANAN
FIBER PLASTIC COMPOSITE
POLIPROPILENA TERHADAP PEMAPARAN CUACA
SKRIPSI
Oleh:
SUSAN BARBARA PATRICIA S.M. 091201087/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Skripsi : Ketahanan Fiber Plastic Composites Polipropilena Terhadap Pemaparan Cuaca
Nama : Susan Barbara Patricia S. M. NIM : 091201087
Program Studi : Kehutanan
Minat Studi : Teknologi Hasil Hutan
Menyetujui: Komisi Pembimbing
Luthfi Hakim, S.Hut., M.Si. Ridwanti Batubara, S.Hut., M.P. Ketua Anggota
Mengetahui:
Siti Latifah, S.Hut., M.Si., Ph.D. Ketua Program Studi Kehutanan
Susan Barbara Patricia S. M. Durability of Fiber Plastic Composites Polyprophylene to Weathering Exposed. Under Supervised by Luthfi Hakim and
Ridwanti Batubara.
ABSTRACT
Fiber plastic composites (FPC) is one of expand biocomposites product to substitute wood. In this research FPC made from recycle polyprophylene and old corrugated paper fiber. The purpose of this research were to evaluate durability of physical and mechanical properties of FPC after exposed to outdoor weathering for six months. This research use completely randomized factorial design, 2 factors: compositions polyprophylene and fiber (50:50, 60:40 and 70:30) and percentage of maleic anhydryd (5% and 7%) and the results compare with JIS A 5905-2003 hardboard S20 and JIS A 5908-2003 particleboards type 13. The results showed that the physical properties of FPC fulfill standard JIS A 5905-2003 hardboard S20 and JIS A 5908-2003 particleboards type 13 after exposed to outdoor weathering for six months except moisture content. Mechanical properties testing showed that modulus of rapture fulfill standard JIS A 5905-2003 hardboard S20 and JIS A 5908-2003 particleboards too. Physicly FPC degradated too, such as board colour change and board broken.
Susan Barbara Patricia S. M. Ketahanan Fiber Plastic Composites
Polipropilena Terhadap Pemaparan Cuaca. Dibimbing oleh Luthfi Hakim dan
Ridwanti Batubara.
ABSTRAK
Fiber plastic composites (FPC) adalah salah satu produk biokomposit
yang berkembang sebagai substitusi kayu solid. Pada penelitian ini FPC terbuat dari polipropilena daur ulang dan serat kardus bekas. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi ketahanan sifat fisis dan sifat mekanis dari FPC setelah pemaparan cuaca di luar ruangan selama enam bulan. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial, 2 faktor: perbandingan polipropilena dengan serat kardus (50:50, 60:40 dan 70:30) dan persentasi maleat anhidrid (MAH) (5% dan 7%) dan hasilnya dibandingkan dengan standar JIS A 5905-2003 hardboard S20 dan JIS A 5908-2003 particleboards type 13. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat fisis FPC memenuhi standar JIS A 5905-2003 hardboard S20 dan JIS A 5908-2003 particleboards type 13 kecuali sifat kadar air. Pengujian sifat mekanis keteguhan patah juga memenuhi standar JIS A 5905-2003 hardboard S20 dan JIS A 5908-2003 particleboards type 13. Secara fisik FPC juga mengalami degradasi seperti perubahan warna papan dan kerusakan papan.
RIWAYAT HIDUP
Penulis merupakan putri dari Ayahanda Sukat S.M., S.Pd dan Ibunda Sanni Ginting yang dilahirkan pada tanggal 26 Februari 1991 di Kota Medan. Penulis putri pertama dari empat bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar dari SD DR. Wahidin Sudiro Husodo Medan Labuhan pada tahun 2003, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Pertama dari SMP Negeri 7 Medan tahun 2006 dan pendidikan tingkat Sekolah Menengah Atas dari SMA Negeri 16 Medan tahun 2009. Pada tahun 2009 penulis lulus seleksi penerimaan perguruan tinggi negeri melalui jalur Ujian Masuk Bersama (UMB) pada Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, dan pada semester VII memilih minat studi Teknologi Hasil Hutan.
Semasa kuliah penulis merupakan anggota pada organisasi Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS) USU. Penulis juga pernah menjadi Asisten Praktikum Anatomi dan Identifikasi Kayu pada tahun 2012. Pada tahun 2013 penulis juga pernah bekerja dengan Lembaga Demografi Universitas Indonesia dalam survey CSR perusahaan perkebunan di tiga Kabupaten di Sumatera Utara.
Penulis mengikuti Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Taman Hutan Raya Bukit Barisan, Gunung Barus dan Hutan Pendidikan USU Kabupaten Karo selama 10 hari. Penulis juga telah menyelesaikan Praktik Kerja Lapang di PT Adindo Hutani Lestari di Sebakis, Malinau, Kalimantan Timur bagian Utara.
Dan pada semester VII penulis melakukan penelitian yang berjudul “Ketahanan
Fiber Plastic Composites Polipropilena Terhadap Pemaparan Cuaca” sebagai
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur kepada Yesus Kristus atas limpahan kasih, hikmat dan berkatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Ketahanan Fiber Plastic Composite Polipropilena terhadap Pemaparan Cuaca”
yang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Kehutanan. Skripsi ini berisi penelitian mengenai ketahanan sifat fisis dan mekanis
Fiber Plastic Composite (FPC) terhadap cuaca (outdoor). Perubahan yang terjadi
pada FPC setelah pemaparan cuaca dibandingkan dengan nilai yang ada pada standar JIS dan dievaluasi apakah FPC memenuhi standar atau tidak (berkualitas baik atau tidak).
Dalam penyelesaian skripsi ini Penulis menyadari keterbatasan yang Penulis miliki sehingga melibatkan banyak pihak, untuk itu Penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Komisi Pembimbing yang terhormat Bapak Luthfi Hakim S.Hut., M.Si. dan Ibu Ridwanti Batubara, S.Hut., M.P. yang telah membimbing, menginspirasi dan memberi semangat.
2. Kedua orang tua terkasih yang selalu mendukung dalam doa, semangat dan materi, kepada adik-adik terkasih Eka Asmaera, FX. Tsar Brama, Yessy Hananita dan seluruh keluarga besar yang senantiasa memberikan semangat dan doa.
4. Teman-teman seperjuangan penelitian, Vicky Fadliansyah Sihombing, Sari Delviana Marbun, Ade Dwi Fonna Rizky, Pandapotan C. Purba dan Lintong R.D. Sinaga, terima kasih untuk kerjasama, semangat dan kebersamaan kita. 5. Teman-teman tim PKL dan Sahabat terkasih Christine Anastasia Tarigan,
Sondang Rianty Parhusip, Aiko Perolihen Bancin, Frans Hutasoit dan Sabda Rosandi Situmorang terima kasih untuk kerja sama, bantuan, semangat dan kebersamaan kita.
6. Teman-teman Kehutanan USU stambuk 2009 THH, BDH, MNH yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Keluarga besar THH 2009 terima kasih untuk kebersamaan, kehangatan kekeluargaan, semangat dan doa.
DAFTAR ISI
Maleat Anhdrid dan Benzoil Peroksida ... 7
Papan Komposit ... 7
Cuaca (Weathering) ... 8
Pengaruh Pemaparan Cuaca Terhadap Papan Komposit ... 10
METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat ... 11
Alat dan Bahan ... 11
Prosedur Penelitian ... 11
1. Pemaparan FPC ... 12
2. Pengamatan FPC Setiap 2 Minggu Sekali Selama Pemaparan ... 12
3. Pengujian Kualitas FPC ... 12
3.1. Pengujian Sifat Fisis ... 13
3.2. Pengujian Sifat Mekanis ... 14
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis FPC Setelah Pemaparan Cuaca 6 Bulan ... 18
Kerapatan ... 18
Kadar Air ... 20
Daya Serap Air ... 22
Pengembangan Tebal ... 25
Sifat Mekanis FPC Setelah Pemaparan Cuaca 6 Bulan ... 28
Modulus of Elasticity (MOE) ... 29
Modulus of Rupture (MOR) ... 31
Pengaruh Cuaca Terhadap FPC ... 33
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 36
Saran ... 36
DAFTAR PUSTAKA ... 37
DAFTAR GAMBAR
No. Hal.
1. Formasi Pemaparan FPC ... 12
2. Perubahan nilai kerapatan FPC ... 18
3. Perubahan nilai kadar air FPC ... 21
4. Fluktuasi nilai daya serap air (a) FPC MAH 5%, (b) FPC MAH 7% ... 23
5. Fluktuasi faktor cuaca selama pemaparan ... 23
6. Fluktuasi pengembangan tebal (a) FPC MAH 5%, (b) FPC MAH 7% ... 26
7. Fluktuasi faktor cuaca selama pemaparan ... 26
8. Perubahan nilai MOE FPC ... 30
9. Perubahan nilai MOR FPC ... 31
10. Chart perubahan warna ... 33
11. Perubahan secara fisik (a) warna, (b) kerusakan sampel ... 34
12. Perubahan warna FPC 60:40 MAH 5% selama pemaparan ... 51
13. Perubahan warna FPC 70:30 MAH 5% selama pemaparan ... 51
14. Perubahan warna FPC 50:50 MAH 7% selama pemaparan ... 52
15. Perubahan warna FPC 60:40 MAH 7% selama pemaparan ... 52
DAFTAR TABEL
No. Hal.
1. Nilai standar JIS A 5905-2003 hardboard S20 dan JIS A 5908-2003
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal.
1. Data nilai kerapatan FPC setelah pemaparan cuaca 6 bulan ... 40
2. Data nilai kadar air FPC setelah pemaparan cuaca 6 bulan ... 41
3. Data nilai daya serap air FPC selama pemaparan cuaca 6 bulan ... 42
4. Data nilai pengembangan tebal FPC selama pemaparan cuaca 6 bulan ... 42
5. Data nilai MOE dan MOR setelah pemaparan cuaca 6 bulan ... 43
6. Data hasil pengukuran sifat fisis dan sifat mekanis setelah pemaparan dibandingkan dengan standar JIS A 5905 (2003) dan standar JIS A 5908 (2003) ... 44
7. Data Hasil Pengukuran Sifat Fisis dan Sifat Mekanis Dibandingkan dengan Standar JIS A 5905 (2003) dan Standar JIS A 5908 (2003) Sebelum Pemaparan ... 46
8. Hasil analisis sidik ragam kerapatan setelah pemaparan ... 48
9. Hasil analisis sidik ragam dan uji lanjut DMRT kadar air setelah pemaparan . 48 10. Hasil analisis sidik ragam dan uji lanjut DMRT daya serap air setelah pemaparan ... 49
11. Hasil analisis sidik ragam pengembangan tebal ... 49
12. Hasil analisis sidik ragam MOE setelah pemaparan ... 50
13. Hasil analisis sidik ragam MOR setelah pemaparan ... 50
14. Diagram Lingkaran Perubahan Warna FPC Selama Pemaparan ... 51
