KAR RAKTERIISTIK PAP PAN KOMP POSIT BERBAHAN LIMBAH BATAN NG KELA APA SAWIT T DENGAN N MATRIK KS LINEAR R LOW DEN NSITY POL LYETHYLE ENE (LLD DPE)
HA ASIL PENE ELITIAN
Oleh: Janter Manik M 0612030226/ Teknolo ogi Hasil Hutan H
DEPAR RTEMEN KEHUTAN K NAN FAKU ULTAS PE ERTANIAN N UNIVERSI U ITAS SUM MATERA UTARA U 2009 9
Universitas Sumatera Utara
HALA AMAN PEN NGESAHA AN
Judul Hasil Nama NIM Program Studi S
: Karakterristik Papan n Kompositt Berbahan Limbah Batang Kelapa Sawit den ngan Matrriks Linearr Low Deensity Polyethyylene (LLDPE). : Janter M Manik : 0612030026 : Teknoloogi Hasil Hu utan
Menyetu ujui, K Komisi Pemb bimbing
Ketua
Angggota
ut, M.Si Iwan Risnnasari, S.Hu NIP. 197330819 20000 03 2 002
Arif A Nuryaw wan, S.Hut, M.Si M NIIP. 197804116 200312 1 003
Mengetaahui, Ketua Departemeen Kehutanaan
Dr. Ir. Edyy Batara Mu ulya Siregarr, MS NIP. 119641228 200012 2 1 001
Universitas Sumatera Utara
Janter Manik, M Charracteristic oof Wood Po olymer Com mposite Mad ade of Wastte Oil Palm Trunnk with Ma atrix Linearr Low Denssity Polyethyylene (LLD DPE). Superrvised by Iwan Risnasari R an nd Arif Nuryyawan
ABSTRA ACT b resullt limited w wood stock. This Thhe increase of wood bby human being research aim to loo ok for the oother alterrnative of wood w substtitution whiich is limited. This T researcch concerneed using waste w of oil palm trunkk and plastic of linear low w density po olyethylene (LLDPE) as a wood polimer compposite and added a additive substance s of o maleic aanhydride (MAH) ( and d dicumyl pperoxide (D DCP). Research was done in Universsity of Norrth Sumaterra and Boggor Agricultural Universityy from Junee to Oktobeer 2009. Treatment T fa actor used rate MAH (0%, 2,5%, 5% %) and com mparison oof plastic and powder (60:40, 50:50, 40 0:60). Evaluationn of physiccal and mecchanical cha aracteristic based on sstandard of JIS A 5908-20033. Research h results sshowed the density va alue range from 0,92 2-1,08 3 g/cm , mooisture conteent value raange were 0,36-1,67% 0 %, water abssorption vallue of 2 and 24 hours h rangee were 0,200-1,21% and d 0,89-6,21%, thicknesss swelling value of 2 and 24 2 hours ra ange were 00,59-1,82% and 0,83-3 3,16%, modu dulus of elassticity value (MO OE) range were w 0,56-0,,90 x 104 kg g/cm2, modu ulus of ruptuure value (M MOR) 2 range werre 73,30-14 48,60 kg/cm m , and scrrew holding g power vaalue range were 31,93-85,000 kg. Evalluation of m moisture co ontent valuee and moduulus of elassticity value (MO OE) did not fulfill f the sttandard of JIS J A 5908--2003. Key wordss : Wood polymer ccomposite, oil palm trunk, lineear low deensity polyeth hylene (LL LDPE), ma aleic anhyd dride (MAH H) and diccumyl peroxide (DCP).
Universitas Sumatera Utara
Janter Manik, M Karaakteristik Paapan Komp posit Berbah han Limbahh Batang Kelapa K Sawit denngan Matrik ks Linear L Low Densiity Polyethyylene (LLD DPE). Di bawah b bimbingann Iwan Risn nasari dan A Arif Nuryaw wan
ABSTR RAK Keebutuhan manusia m akaan kayu yang y terus meningkat mengakib batkan ketersediaaan kayu semakin meenurun. Penelitian inii bertujuann untuk meencari alternatif lain l penggaanti kayu yaang ketersed diaanya sem makin berkuurang. Peneelitian ini menitiikberatkan pada pemaanfaatan lim mbah batang g kelapa saawit dan plastik p linear low w density po olyethylene (LLDPE) sebagai s papan komposiit plastik deengan penambahhan bahan aditif a maleicc anhydridee (MAH) daan dicumyl pperoxide (D DCP). Penelitiann dilakukan di Universsitas Sumateera Utara dan d Institut Pertanian Bogor B pada Juni-Oktober 2009. Faktorr perlakuan n yang digu unakan dalaam penelitiaan ini yaitu kadaar MAH (0 0%, 2,5%, 55%) dan peerbandingan n komposissi plastik deengan serbuk (600:40, 50:50, 40:60). Peengujian siffat fisis dan n mekanis bberdasarkan pada standar JIS A 5908-2 2003. Hasill penelitian menunjukk kan nilai keerapatan berrkisar antara 0,922-1,08 g/cm m3, nilai kaddar air berkiisar antara 0,36-1,67%, 0 , nilai daya serap air 2 dan 24 2 jam berk kisar antara 0,20-1,21% % dan 0,89-6,21%, nilaai pengembaangan tebal 2 daan 24 jam berkisar b anttara 0,59-1,,82% dan 0,83-3,16%, 0 , nilai keteg guhan 4 2 lentur (M MOE) berkissar antara 0,56-0,90 x 10 kg/ccm , nilai kketeguhan patah (MOR) berkisar b anttara 73,30--148,60 kg/cm2, dan nilai kuat pegang seekrup berkisar antara a 31,93 3-85,00 kg. Pengujian kadar k air daan keteguhaan lentur (M MOE) tidak mem menuhi stand dar JIS A 59908-2003. Kata kun nci : Papan komposit pplastik, battang kelapaa sawit, linnear low deensity polyeth hylene (LL LDPE), malleic anhydrride (MAH H) dan diccumyl peroxid de (DCP).
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Tarutung-Sumatera Utara pada tanggal 20 Juli 1988 dari Ayah Marihot Manik dan Ibu Tio Bonur Marpaung. Penulis merupakan anak bungsu dari lima bersaudara. Pendidikan formal yang ditempuh selama ini : 1.
Pendidikan Dasar di SD Negeri No 176331 Tarutung, lulus tahun 2000
2.
Pendidikan Lanjutan di SLTP Negeri 2 Tarutung, lulus tahun 2003
3.
Pendidikan Menengah di SMA Negeri 1 Tarutung, lulus tahun 2006
4.
Tahun 2006 lulus ujian Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) diterima pada Program Studi Teknologi Hasil Hutan Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten Praktikum
Penggergajian Kayu. Penulis melaksanakan Praktik Pengenalan Pengolahan Hutan (P3H) di Hutan Tangkahan dan Hutan Mangrove Pulau Sembilan Kabupaten Langkat. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapang (PKL) di Perum Perhutani Unit II Jawa Timur KPH Banyuwangi Selatan. Pada akhir kuliah, penulis melaksanakan penelitian dengan judul ”Karakteristik Papan Komposit Berbahan Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Matriks Linear Low Density Polyethylene (LLDPE)”. Penelitian penulis dilaksanakan di bawah bimbingan Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si dan Bapak Arif Nuryawan S.Hut, M.Si.
Universitas Sumatera Utara
KAT TA PENG GANTAR R Puj uji syukur penulis p pannjatkan kehadirat Tuhaan Yang M Maha Esa karena k berkah dann karunia-N Nya penulis dapat meny yelesaikan skripsi ini ttepat pada waktu w yang telahh ditentukan n. Tema darri penelitian n ini adalah Papan Kom mposit Berb bahan Limbah Batang Kelap pa Sawit. Penulis meng gucapkan terima kassih dan peenghargaann yang seb besarbesarnya kepada: k 1. Ayah Marihot Manik M dan Ibbu Tio Bon nur Marpau ung, kakak ttersayang Murni M nik, Seprinaa Manik, dan n abang Reiinhard Mannik serta keluarga Manikk, Nora Man besar yang telah memberikaan kasih saayang, semaangat, doronngan materri dan doa. 2. Ibu Iw wan Risnassari, S.Hut, M.Si dan Bapak Arrif Nuryawaan, S.Hut, M.Si selakuu dosen peembimbing yang telah h banyak memberikan m n bantuan serta masukkan yang san ngat bermannfaat selama penelitian n dan penuliisan skripsi ini. 3. Temann- teman Teknologi H Hasil Hutan 2006, Ju Win, W Erick Martin Gu ultom, Fajar Ginting, Desy D Haryaani, Bangg ga Siagian,Yessika daan teman-tteman h membantuu penulis dii dalam men nyelesaikan penelitian ini. i lainnyya yang telah Penuulis menyaadari bahwaa dalam peembuatan penulisan p skkripsi ini masih m banyak terrdapat keku urangan. Oleeh karena ittu penulis mohon m maaff apabila terrdapat kekurangaan dalam haal penulisan ataupun daalam hal lain nnya. Penuulis mengh harapkan seemoga skriipsi ini dapat bermannfaat bagi yang membutuhhkannya dan n berguna bbagi pengem mbangan ilm mu pengetaahuan khusu usnya ilmu kehuutanan. Akhiir kata penuulis menguccapkan terim ma kasih.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR R ISI
Hallaman ABSTRAC CT ......................................................................................................... i ABSTRA AK .......................................................................................................... ii RIWAYA AT HIDUP ............................................................................................ iii KATA PE ENGANTA AR ........................................................................................ iv DAFTAR R ISI ....................................................................................................... v DAFTAR R TABEL .............................................................................................. vii DAFTAR R GAMBAR R .......................................................................................... viii DAFTAR R LAMPIRAN ...................................................................................... x PENDAH HULUAN Latar Belakang B ............................................................................................... Tujuann Penelitian n ........................................................................................... Manfaaat Penelitiaan ......................................................................................... Hipoteesis Penelitiian........................................................................................
1 2 3 3
TINJAUA AN PUSTA AKA Kelapaa Sawit (Ela aeis guineennsis Jacq.)......................................................... Sejjarah kelapaa sawit ................................................................................. Klasifikasi keelapa sawit............................................................................ Siffat fisik bataang kelapa sawit................................................................. Lim mbah kelap pa sawit ................................................................................ Polimeer ........................................................................................................... Plastikk ............................................................................................................. Poolyethylene (PE) ( & Higgh Density Polyethylene P e (HDPE).................... Linnear Low Density D Polyyethylene (L LLDPE) .......................................... Bahann Aditif ................................................................................................... Maaleic Anhyd dride (MAH H) ....................................................................... Diicumyl Pero oxide (DCP)) ........................................................................ Papan Plastik Kom mposit : Woood Polymeer Compositte (WPC) .....................
4 4 5 6 8 8 9 12 13 17 17 18 19
METODE E PENELIT TIAN Waktuu dan Tempat Penelitiann ...................................................................... Bahann dan Alat Penelitian P .............................................................................. Proseddur Penelitiaan ........................................................................................ Persiapan bah han baku ............................................................................... Pembuatan paapan kompoosit .................................................................... Persiapan bahan bakuu dan pengaadonan (blen nding) ......................... Pemberian n aditif ................................................................................. Pengempaaan ....................................................................................... Pengkond disian dan peenggambaraan pola pem motongan ..................... Pengujian pap pan kompossit ......................................................................
22 22 23 23 25 25 26 27 27 29
Universitas Sumatera Utara
Pengujian n sifat fisis ppapan komp posit ................................................ 29 Pengujian n sifat mekannis papan komposit k ......................................... 30 Annalisis Data ............................................................................................ 34 HASIL DAN D PEMB BAHASAN Penguj ujian Sifat Fisis....................................................................................... Keerapatan ................................................................................................. Kaadar air ................................................................................................... Daaya serap airr........................................................................................... Pengembangaan tebal................................................................................. Penguj ujian Sifat Mekanis M ................................................................................ Keeteguhan len ntur (modullus of elasticcity) ............................................... Keeteguhan paatah (moduluus of rupturre) .................................................. Kuuat pegang sekrup s (screew holding power)....... p ....................................
38 38 41 43 46 49 49 52 54
KESIMPU ULAN DAN SARAN Kesim mpulan ................................................................................................... 57 Saran............................................................................................................... 57 DAFTAR R PUSTAKA ......................................................................................... 58 LAMPIR RAN ........................................................................................................ 60
Universitas Sumatera Utara
DA AFTAR TABEL T Hallaman 1. Sifat-ssifat dasar batang b kelappa sawit ............................................................. 7 2. Sifat-ssifat LLDPE E .......................................................................................... 16 3. Komposisi kebutu uhan bahan baku ............................................................... 24 4. Sifat fisis f dan mekanis papann komposit dengan stan ndar JIS A 5908-2003 ............................................................................................ 33
Universitas Sumatera Utara
DA AFTAR GA AMBAR Hallaman 1. Kelapaa sawit (Ela aeis guineennsis Jacq.) ......................................................... 5 2. Diagraam proses dasar d pembuuatan WPC ................... . .................................... 20 3. Prosess pembuatan n serbuk ............................................................................... 23 4. Persiappan bahan baku b ..................................................................................... 25 5. Mesinn extruder ............................................................................................... 26 6. Prosess pemberian n aditif .................................................................................. 26 7. Pengkkondisian paapan kompoosit ..................................................................... 27 8. Pola pemotongan p contoh uji papan komp posit .............................................. 28 9. Cara pengujian p MOE M dan MO OR.................................................................... 32 10. Posisi sekrup pad da pengujiann kuat pegan ng sekrup ....................................... 32 n papan kom mposit ............................................................... 37 11. Skemaa pembuatan 12. Papan komposit yang y dihasillkan ................................................................... 38 13. Grafikk rerata keraapatan papann komposit plastik........................................... 39 14. Grafikk rerata perssentase kadaar air papan n komposit plastik p ......................... 41 15. Grafikk rerata perssentase dayaa serap air papan p komp posit plastikk selamaa 2 jam................................................................................................... 43 16. Grafikk rerata perssentase dayaa serap air papan p komp posit plastikk selamaa 24 jam................................................................................................. 44
Universitas Sumatera Utara
17. Grafik rerata persentase pengembangan tebal papan komposit plastik selama 2 jam............................................................................................... 46 18. Grafik rerata persentase pengembangan tebal papan komposit plastik selama 24 jam ................................................................................ 47 19. Grafik rerata keteguhan lentur papan komposit plastik ............................. 50 20. Grafik rerata keteguhan patah papan komposit plastik .............................. 52 21. Grafik rerata kuat pegang sekrup papan komposit plastik ......................... 55
Universitas Sumatera Utara
DAF FTAR LA AMPIRAN N No.
Halaman
1. Data hasil h penguk kuran dan p erhitungan kerapatan ...................................... 60 2. Analissis sidik ragam kerapataan ..................................................................... 60 3. Hasil uji u duncan kerapatan k ........................................................................... 60 4. Data hasil h penguk kuran dan p erhitungan kadar air ........................................ 61 5. Analissis sidik ragam kadar aiir ....................................................................... 61 6. Hasil uji u duncan kadar k air.... ......................................................................... 61 7. Data hasil h penguk kuran dan p erhitungan daya serap air selama 2 jam........ 62 8. Analissis sidik ragam daya serrap air selam ma 2 jam........................................ 62 9. Hasil uji u duncan daya d serap aair selama 2 jam .............................................. 62 10. Data hasil h penguk kuran dan p erhitungan daya serap air selama 224 jam...... 63 11. Analissis sidik ragam daya serrap air selam ma 24 jam...................................... 63 12. Hasil uji u duncan daya d serap aair selama 24 2 jam ............................................ 63 13. Data hasil h penguk kuran dan p erhitungan pengemban ngan tebal 2 jam ......... 64 14. Analissis sidik ragam pengem mbangan teb bal selama 2 jam ............................ 64 15. Data hasil pen ngukuran dan perh hitungan pengembang p gan tebal selamaa 24 jam ................................................................................................ 65 16. Analissis sidik ragam pengem mbangan teb bal selama 24 2 jam .......................... 65 17. Hasil uji u duncan pengembang p gan tebal seelama 24 jam m ................................ 65
Universitas Sumatera Utara
18. Data hasil pengukuran dan perhitungan MOE ........................................... 66 19. Analisis sidik ragam MOE ......................................................................... 66 20. Hasil uji duncan MOE................................................................................ 66 21. Data hasil pengukuran dan perhitungan MOR ........................................... 67 22. Analisis sidik ragam MOR ......................................................................... 67 23. Hasil uji duncan MOR... ............................................................................ 67 24. Data hasil pengukuran dan perhitungan kuat pegang sekrup ..................... 68 25. Analisis sidik ragam kuat pegang sekrup ................................................... 68 26. Hasil uji duncan kuat pegang sekrup ......................................................... 68 27. Peringkat perlakuan terbaik pada seluruh pengujian ................................. 69
Universitas Sumatera Utara
