Elaeis guineensis Jacq - USU Institutional Repository - Universitas ...

PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq) DAN PLASTIK DAUR ULANG SEBAGAI PAPAN KOMPOSIT

SKRIPSI

Oleh: HERI MUDA SETIAWAN 031203002/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN

DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

Universitas Sumatera Utara

PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq) DAN PLASTIK DAUR ULANG SEBAGAI PAPAN KOMPOSIT

SKRIPSI

Oleh: HERI MUDA SETIAWAN 031203002/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008


ABSTRACT

The used of waste-palm shell and recycled plastic as composite board has been investigated. The recycled plastic was recycled polypropylene (RPP). The board samples target density was 1.00 g/cm3. Composition of palm shell-particle and plastic were 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40 and 70 : 30 based on particle oven dry weight with adding maleated polypropylene (MAPP) and without MAPP treatment. Weight of MAPP was 5% of RPP weight. Pressing temperature, melting time, pressing time was 1750C, 10 minutes and 2 minutes respectively. The research results showed : (1). Generally, physical properties of the boards was fulfill with the JIS A 5908-2003 Standart. (2). Mechanical properties of the boards except MOE was fulfill with the JIS A 5908-2003 Standart. (3). The quality of boards with adding MAPP were better than boards without MAPP treatment. (4). The boards could be use to exterior application. Keywords : palm shell, composite board, recycled polypropylene (RPP), maleated polypropylene (MAPP).


ABSTRAK Pemanfaatan limbah cangkang kelapa sawit (Elaeis guineensis jacq) dan plastik daur ulang sebagai papan komposit telah diteliti. Plastik daur ulang yang digunakan adalah recycled polypropylene (RPP). Kerapatan sasaran papan komposit adalah 1,00 g/cm3. Komposisi bahan antara partikel cangkang sawit dengan plastik adalah 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40 dan 70 : 30 berdasarkan berat kering oven partikel, dengan perlakuan penambahan maleated polypropylene (MAPP) dan tanpa MAPP. Banyaknya MAPP yang ditambahkan adalah 5% dari berat RPP. Suhu kempa yang digunakan adalah 1750C, sedangkan waktu pelunakan (melting time) adalah 10 menit dan waktu kempa (pressing time) adalah selama 2 menit. Hasil dari penelitian ini adalah : (1). Secara umum, sifat fisis dari papan komposit yang dihasilkan memenuhi standar JIS A 5908-2003. (2). Sifat mekanis papan komposit juga memenuhi standar JIS A 5908-2003, kecuali MOE. (3). Kualitas papan komposit dengan penambahan MAPP lebih baik dibandingkan dengan papan komposit tanpa penambahan MAPP. (4). Papan komposit dapat digunakan untuk keperluan eksterior. Kata kunci : cangkang sawit, papan komposit, recycled polypropylene (RPP), maleated polypropylene (MAPP).


KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan atas berkat dan rahmat Allah SWT sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dengan Judul : “Pemanfaatan Limbah Cangkang Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) dan Plastik Daur Ulang Sebagai Papan Komposit”. Dalam melaksanakan penelitian hingga penyelesaian skripsi, penulis menyadari banyak mendapat bantuan, motivasi, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesarnya kepada : 1. Orang tua tercinta, Ibunda Khairiah Lubis dan Ayahanda Sumantri serta adik-adik tersayang Firman Adi Putra, Rizky Iskandar, Ridha Annisa dan Aidil Nurul Ikhwan selaku keluarga penulis yang telah memberikan kasih sayang, motivasi, dan dukungan serta doa untuk keberhasilan penulis, semoga mereka selalu dalam lindungan rahmat dan kasih sayang Allah SWT. Amin. 2. Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si dan Bapak Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si selaku Komisi Pembimbing penulis yang telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan dan membantu serta memberikan kritik dan saran kepada penulis dalam pelaksanaan penelitian hingga skripsi. 3. Seluruh Dosen dan Pegawai Departeman Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu pengetahuan, wawasan dan bantuan akademis kepada penulis. 4. Teman-teman di Kehutanan, khususnya Riana Anggraini dan juga temanteman seperjuangan, Fauzan, Hatta, Dody, Zailani, Arief, Dicky, Suranta,


Sri, Cut, Mona, Yuli serta seluruh teman-teman yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu atas segala dukungan, motivasi, bantuan dan kebersamaannya. 5. Pihak-pihak yang secara sengaja dan tidak sengaja telah membantu penulis menyelesaikan karya ilmiah ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkan dan bagi pengembangan ilmu pengetahuan di Indonesia.

Medan, Desember 2008

Heri Muda Setiawan


DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ABSTRACT ...................................................................................................

i

ABSTRAK ...................................................................................................

ii

RIWAYAT HIDUP ......................................................................................

iii

KATA PENGANTAR ..................................................................................

iv

DAFTAR ISI ................................................................................................

vi

DAFTAR TABEL ........................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................

ix

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................

xi

PENDAHULUAN Latar Belakang ........................................................................................ Tujuan..................................................................................................... Manfaat Penelitian .................................................................................. Hipotesis Penelitian .................................................................................

1 4 4 4

TINJAUAN PUSTAKA Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) .................................................... Sejarah Singkat ................................................................................. Klasifikasi Tanaman Sawit ................................................................ Ciri Fisiologis.................................................................................... Potensi Kelapa Sawit ......................................................................... Potensi Cangkang Sawit .................................................................... Polimer ................................................................................................... Plastik ..................................................................................................... Sejarah Singkat ................................................................................. Pengertian dan Penggolongan ............................................................ Polipropilena ..................................................................................... Sampah ; Limbah Plastik Menjadi Plastik Daur Ulang ....................... Wood Polymer Composite (WPC) ; Plastik Daur Ulang sebagai Matriks .

5 5 6 6 8 10 12 14 14 14 17 19 23

METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat .................................................................................. Alat dan Bahan........................................................................................ Persiapan Bahan Baku ............................................................................. Proses Pembuatan Papan Komposit ......................................................... Pembuatan Adonan (Pencampuran) ................................................... Pengempaan ...................................................................................... Pengkondisian ................................................................................... Pembuatan Contoh Uji ............................................................................ Pengujian ................................................................................................ Pengujian Sifat Fisis Papan Komposit .......................................... Pengujian Sifat Mekanis Papan Komposit ....................................

27 27 28 29 30 30 31 31 32 33 34


Analisis Data ...........................................................................................

37

HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Papan Komposit ..................................................................... Kerapatan .......................................................................................... Kadar Air .......................................................................................... Daya Serap Air .................................................................................. Pengembangan Tebal ........................................................................

38 38 40 42 46

Sifat Mekanis Papan Komposit................................................................ Modulus of Rupture (MOR)............................................................... Modulus of Elasticity (MOE)............................................................. Internal Bond (Keteguhan Rekat Internal) ......................................... Screw Holding Power (Kuat Pegang Sekrup).....................................

48 48 50 53 54

Perbandingan Kualitas Papan Komposit dengan Penelitian Terdahulu .....

57

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ............................................................................................. Saran .......................................................................................................

58 58

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................

59

LAMPIRAN .................................................................................................

62


DAFTAR TABEL Halaman 1. Karakteristik Polipropilena ........................................................................ 19 2. Sifat Fisis Mekanis Beberapa Hasil Penelitian Pembuatan Papan Komposit dengan Menggunakan Polipropilena Daur Ulang ......................

26

3. Komposisi Kebutuhan Bahan Baku Papan Komposit.................................

30

4. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dengan Standar JIS A 5908-2003 ..

32

5. Perbandingan Sifat Fisis Mekanis Hasil Penelitian dengan Beberapa Hasil Penelitian Pembuatan WPC dengan Menggunakan RPP yang Telah Dilakukan Sebelumnya .............................................................................

57


DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Rumus Bangun Polipropilena .................................................................... 18 2. Kode Identitas Resin dari Polipropilena (PP) .............................................

19

3. Diagram Proses Dasar Pembuatan WPC ....................................................

25

4. PP Gelas Air Mineral (Thermoforming).....................................................

28

5. Diagram Proses Pembuatan Papan Komposit ............................................

29

6. Pola Pemotongan Contoh Uji Papan Komposit ..........................................

31

7. Titik Pengukuran Dimensi Contoh Uji ......................................................

33

8. Cara Pengujian Modulus of Rupture dan Modulus of Elasticity..................

35

9. Cara Pengujian Keteguhan Rekat ..............................................................

36

10. Posisi Sekrup pada Pengujian Kuat Pegang Sekrup .................................

36

11. Grafik Nilai Kerapatan Papan Komposit..................................................

38

12. Contoh Uji Papan Komposit dari Limbah Cangkang Sawit dan Plastik Daur Ulang ..................................................................................

39

13. Grafik Nilai Kadar Air Papan Komposit ..................................................

40

14. Grafik Nilai Daya Serap Air Papan Komposit dengan Perendaman 2 Jam

43

15. Grafik Nilai Daya Serap Air Papan Komposit dengan Perendaman 24 Jam ....................................................................................................

43

16. Grafik Nilai Pengembangan Tebal Papan Komposit Perendaman 2 Jam ..

46

17. Grafik Nilai Pengembangan Tebal Papan Komposit Perendaman 24 Jam

47

18. Grafik Nilai Modulus of Rupture (MOR) .................................................

48

19. Contoh Uji untuk Uji MOR dan MOE .....................................................

49

20. Grafik Nilai Modulus of Elasticity (MOE) ...............................................

51

21. Pengujian Contoh Uji MOR dan MOE ....................................................

52


22. Pengujian Contoh Uji Internal Bond ; Kerusakan pada Media Uji ...........

54

23. Grafik Nilai Kuat Pegang Sekrup Papan Komposit ..................................

55

24. Pengujian Contoh Uji Kuat Pegang Sekrup .............................................

56


DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Kerapatan ............................................ 63 2. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Kadar Air .............................................

63

3. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Pengembangan Tebal (Perendaman 2 Jam) ..................................................................................

63

4. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Pengembangan Tebal (Perendaman 24 Jam) ................................................................................

63

5. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Daya Serap Air (Perendaman 2 Jam) ....

63

6. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Daya Serap Air (Perendaman 24 Jam) ..

64

7. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk MOR ...................................................

64

8. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk MOE....................................................

64

9. Hasil Analisis Sidik Ragam untuk Kuat Pegang Sekrup ............................

64

10. Hasil Uji DMRT Kadar Air untuk Faktor A ............................................

65

11. Hasil Uji DMRT Daya Serap Air dengan Perendaman 24 Jam untuk Faktor A ........................................................................................

66

12. Hasil Uji DMRT Daya Serap Air dengan Perendaman 24 Jam untuk Faktor B ........................................................................................

67

13. Hasil Uji DMRT MOR untuk Faktor A ...................................................

68

14. Hasil Uji DMRT MOR untuk Faktor B ...................................................

69

15. Hasil Uji DMRT MOE untuk Faktor A ...................................................

70

16. Hasil Uji DMRT MOE untuk Faktor B....................................................

71

17. Hasil Uji DMRT KPS untuk Faktor A .....................................................

72

18. Hasil Uji DMRT KPS untuk Faktor B .....................................................

73
