1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Saat ini di Indonesia telah berdiri lebih dari ratusan industri pengolahan kayu (komposit) yang sebagian besar menggunakan perekat sintetik seperti fenol formaldehid (PF), urea formaldehid (UF), melamin formaldehid (MF). Perekat berbahan formaldehida merupakan perekat sintetis yang bahan bakunya diperoleh sebagai hasil olahan minyak bumi yang tidak dapat dipulihkan. Namun pada dasarnya pembuatan perekat tidak luput dari penggunaan formaldehida. Kelebihan penggunaan formaldehida dalam pembuatan perekat dapat menghasilkan sifat perekatan yang baik, namun beresiko besar menimbulkan emisi formaldehida yang sangat berbahaya bagi kesehatan tubuh [1].
Salah satu upaya pengurangan penggunaan formaldehida dalam pembuatan perekat adalah dengan penambahan bahan yang mengandung unsur lignoselulosa. Salah satu sumber daya alam lignoselulosa yang cukup berpotensi sebagai bahan baku perekat adalah sabut kelapa. Sabut kelapa terdiri dari beberapa bagian yaitu serat, kulit ari dan sekam (dust). Serat yang terdapat dalam sabut kelapa dapat dijadikan sebaga bahan baku pembuatan perekat likuida karena mengandung persentase selulosa dan lignin yang cukup besar.
Sabut kelapa merupakan komponen terbesar dalam buah kelapa yaitu sebesar 38 – 44% dibandingkan komponen lain seperti tempurung (21-28%) dan air kelapa (29-35%) [2].
Tanaman kelapa di Indonesia menyebar hampir diseluruh wilayah nusantara. Luas areal kelapa di Indonesia menurut Direktorat Jenderal Perkebunan Indonesia [3], pada tahun 2012 mencapai 3.787.724 Ha dengan total produksi diperkirakan sebanyak 3.176.223 ton, dan banyaknya limbah sabut kelapa yang dapat dihasilkan adalah sekitar 1,4 juta ton. Menurut United Coconut Association of the Philippines (UCAP), dari setiap butir kelapa dapat diperoleh sekitar 0,4 kg sabut yang
mengandung sekitar 30% serat. Dengan demikian maka akan dihasilkan 0,42 juta ton serat kelapa. Adanya potensi produksi serat dari limbah sabut kelapa yang
2
sedemikian besar belum dimanfaatkan sepenuhnya untuk kegiatan produktif yang dapat meningkatkan nilai tambahnya.
Selain itu, ditinjau dari segi komposisinya serat kelapa memiliki kandungan lignin yang cukup besar yaitu 33 %. Lignin merupakan komponen utama penyusun kayu selain selulosa dan hemiselulosa. Lignin dapat dimanfaatkan secara komersial sebagai bahan pengikat, perekat, pengisi, surfaktan, produk polimer, dispersan dan sumber bahan kimia terutama turunan benzen pada berbagai industri [1].
Besarnya kandungan lignin yang terdapat dalam serat kelapa menandakan bahwa serat kelapa memiliki potensial untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan perekat.
Salah satu teknologi pembuatan perekat dengan memanfaatkan sumberdaya alam adalah teknologi yang telah dikembangkan oleh Pu, dkk (1991), yaitu dengan mengkonversi serbuk kayu dengan proses kimia sederhana yang disebut proses likuifikasi [4].
Penelitian mengenai pembuatan perekat LSK telah dilakukan oleh Pamungkas [5] dan Meda [6] dengan penambahan melamin formaldehida dan dengan penambahan poliuretan untuk papan partikel. Namun dari penelitian yang dilakukan perekat likuida yang dihasilkan masih belum memenuhi standar nasional Indonesia (SNI) 06–4567–1998 untuk kualitas fenol formaldehida cair untuk perekat kayu lapis. Dimana hasil penelitian yang dilakukan Pamungkas [5] dan Meda [6] untuk perekat LSK yaitu warna perekat cokelat kehitaman dan terdapat butiran atau serat kecil, pH 8,17, perekat yang dihasilkan berbentuk pasta, spesific gravity 1,085 g/cm3 kadar padatan 25,63-28,54% dan dengan waktu gelatinasi lebih dari 30 menit.
Oleh sebab itu perlu adanya suatu senyawa yang mampu meningkatkan kualitas dari perekat likuida yang dihasilkan. Salah satu senyawa yang di indikasikan mampu meningkatkan kualitas perekat likuida adalah resorsinol.
Resorsinol pada dasarnya mampu mengikat gugus formaldehid yang tidak bereaksi dengan fenol. Pada dasarnya reaksi antara resorsinol dan formaldehida dapat membentuk suatu resin yang bersifat termoset. Resorsinol mampu bereaksi dengan formaldehida pada suhu kamar, sehingga penggunaannya dapat menghemat biaya produksi [7]
3
Sucipto (2009) [1], menggunakan resorsinol sebagai solusi dalam pengurangan emisi formaldehida pada perekat likuida tandan kosong kelapa sawit, dari penelitiannya dihasilkan bahwa semakin meningkatnya volume penambahan resorsinol dari 0% sampai 20 % maka emisi formaldehida akan semakin menurun. Namun penambahan resorsinol tidak memperbaiki viskositas dari perekat likuida yang dihasikan. Viskositas sangat penting dalam perekatan karena dapat mempengaruhi kemampuan penetrasi perekat dan pembasahan oleh perekat. Viskositas yang dihasilkan dari penelitian sucipto yaitu pada rentang 13,85 – 18,355 cps.
Dengan mempertimbangkan hal – hal tersebut, maka dilakukan penelitian tentang pembuatan perekat likuida berbahan dasar sabut kelapa dengan adanya penambahan resorsinol.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Adapun masalah yang diteliti dalam penelitian ini adalah pengaruh penambahan resorsinol pada kualitas perekat LSK.
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk :
1. Mengetahui karakteristik kualitas perekat LSK, yaitu kenampakan, derajat keasaman (pH), kekentalan, spesific gravity , kadar padatan, waktu gelatinasi, formaldehida bebas.
2. Mengetahui pengaruh penambahan resorsinol pada pembuatan perekat likuida sabut kelapa
1.4 MANFAAT PENELITIAN
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai pemanfaatan limbah sabut kelapa sebagai bahan baku perekat likuida serta memaksimalkan nilai tambah limbah serat sabut kelapa.
4
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia dan Laboratorium Proses Industri Kimia Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Penelitian ini menggunakan serat dari sabut kelapa sebagai bahan baku utama. Penelitian dilakukan dalam 3 tahapan proses, yaitu proses pembuatan partikel sabut kelapa, pembuatan perekat LSK, proses penambahan resorsinol kedalam perekat LSK.
1. Proses pembuatan partikel sabut kelapa [8], [9]
Ukuran partikel : 100 Mesh
Kadar air partikel : 5%
2. Proses pembuatan perekat LSK [1], [10].
Massa partikel : 100 gram
Massa fenol : lima kali berat serbuk
Konsentrasi katalis
H2SO4 98% : 5 % (b/b) fenol
Fenol : Formaldehid : 1:1,2 (n/n)
pH reaksi : 11
Suhu dan Waktu reaksi
- Tahap I (Likuifikasi sabut kelapa) : 150 oC, 1 jam - Tahap II (Polimerisasi) : 90 oC, 2 jam
3. Proses penambahan resorsinol kedalam perekat LSK
Suhu reaksi : 30 oC
Kadar penambahan : 0%,10%, 20%, 30% (b/b)
Analisa dilakukan pada penelitian ini analisa karakteristik kualitas perekat LSK, meliputi kenampakan, derajat keasaman (pH), kekentalan, spesific gravity , kadar padatan, formaldehida bebas, waktu gelatinasi dan analisa senyawa penyusun perekat LSK berdasarkan Spektofotometer Fourier Transform InfraRed (FT-IR).
