Chapter I.pdf - USU Institutional Repository - Universitas Sumatera ...

11 downloads 13 Views 489KB Size Report
komposit dari logam dan pemanfaatan limbah plastik pun dapat dipergunakan ... Penelitian tentang genteng komposit polimer yang menggunakan bahan baku.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pembangunan di Indonesia dewasa ini setiap tahun meningkat dengan pesat, hal ini memerlukan bahan bangunan dalam jumlah yang sangat besar. Khusus penggunaan bahan genteng sebagai salah satu bahan dalam pembuatan perumahan semakin banyak dibutuhkan dan kini bahan genteng yang sering digunakan bervariasi, baik yang dibuat dari bahan keramik, seng, multiroof dll. Genteng yang menggunakan bahan baku komposit polimer mulai dikembangkan. Material komposit yang berasal dari serat alam kekuatannya tidak kalah dengan material komposit dari logam dan pemanfaatan limbah plastik pun dapat dipergunakan sebagai bahan pendukungnya. Sebagai negara kepulauan

yang berada didaerah tropis dan kondisi

agroklimat yang mendukung, Indonesia merupakan negara penghasil kelapa yang utama di dunia. Pada tahun 2009, luas areal tanaman kelapa di Indonesia mencapai 3.799.124 Ha, dengan total produksi diperkirakan sebanyak 3.257.969 ton

butir kelapa, yang sebagian besar (95%) merupakan perkebunan rakyat.

Kelapa mempunyai nilai dan peran yang penting baik ditinjau dari aspek ekonomi maupun sosial budaya. Sabut kelapa merupakan hasil samping, dan merupakan bagian yang terbesar dari buah kelapa, yaitu sekitar 35 persen dari bobot buah kelapa. Dengan demikian, apabila secara rata-rata produksi buah kelapa pertahun adalah sebesar 5,6 juta ton, maka berarti terdapat sekitar 1,7 juta ton sabut kelapa yang dihasilkan. Potensi produksi sabut kelapa yang sedemikian besar belum dimanfaatkan sepenuhnya untuk kegiatan produktif yang dapat meningkatkan nilai tambahnya, (Ditjenbun, 2010).

Universitas Sumatera Utara

Serat sabut kelapa, atau dalam perdagangan dunia dikenal sebagai Coco Fiber, Coir Fiber, Coir Mats dan Rugs, merupakan produk hasil pengolahan sabut kelapa. Secara tradisioanl serat sabut kelapa hanya dimanfaatkan untuk bahan pembuat sapu, keset, tali dan alat-alat rumah tangga lain. Perkembangan teknologi, sifat fisika-kimia serat, dan kesadaran konsumen untuk kembali ke bahan alami, membuat serat sabut kelapa dimanfaatkan menjadi bahan baku industri karpet, jok dan dashboard kendaraan dll. Seiring dengan perkembangan teknologi, kebutuhan akan plastik terus meningkat. Data BPS tahun 1999, menunjukkan bahwa volume perdagangan plastik impor Indonesia, pada tahun 1995 sebesar 136.122,7 ton sedangkan pada tahun 1999 sebesar 182.523,6 ton, sehingga dalam kurun waktu tersebut terjadi peningkatan sebesar 34,15%. Jumlah tersebut diperkirakan akan terus meningkat pada tahun-tahun selanjutntya. Sebagai konsekuensinya, peningkatan sisa olahan plastikpun tidak terelakkan, (BPS, 2002). Empat jenis sampah plastik yang popular dan banyak diproduksi yaitu, polietilena (PE), polietilena kerapatan tinggi (Hight Density Polyethyene) atau HDPE, polipropilena (PP), dan asoi. Polipropilena (PP) termasuk salah satu jenis bahan polimer yang memiliki sifat ringan (0.9 g/cm3), kadar air yang rendah (0,01%)tahan terhadap suhu tinggi (1500C), (Hartono, 1998). Pemanfaatan sampah plastic merupakan upaya menekan pembuangan plastik seminimal mungkin dan dalam batas tertentu menghemat sumber daya dan mengurangi ketergantungan bahan baku impor. Pemanfaatan sisa olahan plastik dapat dilakukan dengan pemakaian kembali (reuse) maupun daur ulang (recycle). Nilai ekonomis dari bahan yang dianggap limbah tersebut dapat ditingkatkan dengan memberikan masukan ilmu, teknologi permesinan dan lainnya sehingga dapat lebih bermanfaat, (Macklin, 2009). Genteng komposit polimer yang selama ini dijual merupakan barang import dengan harga yang cukup mahal, oleh karena itu penulis mencoba membuat genteng ini dengan memanfaatkan bahan limbah dan hasil samping untuk mengurangi biaya produksi sehingga diharapkan mendapatkan genteng komposit polimer yang lebih ekonomis.

Universitas Sumatera Utara

Penelitian tentang genteng komposit polimer yang menggunakan bahan baku dari alam dan pemanfaatan limbah sudah mulai dikembangkan. Penelitian tentang genteng berbasis polimer yang pernah dilakukan oleh BATAN merupakan suatu alternative pengganti genteng yang kita kenal selama ini, dibuat dengan mencampur polimer sebagai matriks dan pengisi (filler) dari bahan alam, (BATAN, 2009). Dalam sebuah seminar IRC (International Roofing Covering) Technical , tentang Properties and performance of roofing coverings, disebutkan bahwa genteng aspal modifikasi (Modified bituminous –MB)

merupakan salah satu

penutup atap yang baik, material yang digunakan dalam pembuatannya termasuk aspal tetapi sebahagian besar terdiri dari serat alam, dimana genteng ini memiliki kelebihan tersendiri, yaitu dapat mengikuti bentuk desain atap, tahan terhadap angin, api, benturan dan cuaca dingin dan panas, (Paroli, 1997). Dalam sebuah jurnal Internasional terbitan SAGE yang berjudul Modification of a Bitumen with Various Plymers for Use in Built Up Roofing Membrane, disebutkan bahwa : Genteng modifikasi aspal yang menggunakan bahan polimer dimana komponen yang digunakan 47% aromatic, 31% resin, 16 % aspal dan 6% paraffin. Adapun polimer yang digunakan Atactic Polypropylene (APP), vestoplast (ethylene-propylene copolymer) dan SBS rubber. (A.H.Fawcett, 1999) Bila dilihat dari penelitian Nurmaulita (2010),Pengaruh Orientasi Serat Sabut Kelapa Dengan Resin Polyester Terhadap Karakteristik Papan Lembaran.Dari hasil penelitian yang dilakukan sifat fisis papan komposit yang dihasilkan memenuhi standar JIS A 5908 (2003). Kualitas papan komposit yang terbaik adalah papan dengan perbandingan cocopeat/polyethylene 30:70 dengan suhu kempa 1700C, karena papan ini memiliki daya serap air yang rendah dan MOR yang paling tingg, (Nurmaulita, 2010). Penelitian Munasir (2011), yang menggunakan polipropilen dan fiber glass untuk bahan komposit dengan mengorientasikan serat searah dan dua arah. Dari hasil uji kekuatan tarik, diperoleh kekuatan tarik terbesar terdapat pada komposit dengan orientasi serat searah dibanding komposit tanpa serat (1,06 : 1) dan tanpa serat dibanding serat dua arah (1 : 0,87), (Munasir, 2011).

Universitas Sumatera Utara

Dalam sebuah penelitian Institute Research In Construction yang berjudul Analysis of Aspalt-Based Roof System Using Thermal Analysis, menyimpulkan bahwa Penggunaan matrik APP (Atactic Polypropylen) lebih restan terhadap panas dari pada SBS (Styrene Butadiene – Styrene), (Delgado, 2008). Dari beberapa penelitian yang telah diuraikan di atas, belum terlihat ada penelitian yang menggunakan serat alam berupa serat panjang sebagai penguat dalam pembuatan genteng polimer. Oleh karena itu penulis mencoba untuk meneliti pembuatan dan karakterisasi genteng komposit polimer dari campuran resin polipropilen bekas, aspal, pasir dan serat panjang sabut kelapa. Dari kebutuhan akan bahan bangunan khususnya genteng dan pemanfaatan serat sabut kelapa (SSK) sebagai hasil samping potensi kelapa dan pemanfaatan limbah plastik (Polipropilen bekas) serta hasil penelitian sebelumnya maka pembuatan genteng komposit Keunggulan

genteng

jenis

polimer berpotensi untuk dikembangkan. ini

yaitu

ramah

lingkungan,

tahan

lama,

pemeliharaanya mudah, anti bocor (waterproofing), fleksibel dan mudah dipasang serta sangat ringan. Pembuatan genteng komposit

polimer memerlukan bahan yang bersifat

adhesif, yang mampu mengikat material dari campuran pembuatan genteng. Aspal merupakan salah satu bahan yang bersifat adhesive, karena bahan ini mengandung senyawa hidrokarbon yang dibuat dari bahan sisa minyak bumi, (Hafizullah, 2011). Untuk mendapatkan hasil komposit yang mempunyai daya ikat baik maka ditambahkan polipropilena sebagai matrik. Dimana keunggulan polipropilena ini adalah bersifat ringan, kuat, daya tembus uap rendah dan stabil terhadap suhu tinggi. Sebagai bahan penguat digunakan SSK dan agregat sebagai bahan pengisi. Pada penelitian ini akan diteliti variasi komposisi aspal, polipropilena, pasir dan serat sabut kelapa untuk mendapatkan komposisi genteng dengan kualitas sesuai standar dan pengaruh orientasi serat panjang terhadap sifat fisis, mekanik dan termal genteng.

Universitas Sumatera Utara

1.2 Perumusan masalah

Dari uraian diatas maka diperoleh pokok permasalahan sebagai berikut : 1. Apakah SSK dapat digunakan untuk pengisi dan polipropilen bekas untuk matrik dapat digunakan untuk bahan genteng komposit polimer ? 2. Berapakah nilai variasi komposisi SSK, polipropilena dan aspal serta pasir (agregat) terhadap karakteristik genteng komposit polimer ? 3. Pada sudut orientasi berapa kekuatan genteng maksimum ? 4. Bagaimanakah karakteristik genteng komposit polimer ?

1.3 Batasan Masalah Dalam penelitian ini dilakukan batasan masalah yang diteliti, yaitu : Penelitian ini dibatasi pada : 1. Bahan yang digunakan dalam campuran pembuatan genteng komposit polimer adalah aspal dan polipropilena sebagai matrik dengan agregat pasir dan SSK sebagai pengisi. 2. Komposisi polipropilen bekas dan aspal adalah tetap masing-masing 10% dari berat total sampel (360 gram), komposisi pasir dan SSK bervariasi dengan perbandingan (80% : 0%), (79% : 1%), (78% : 2%), (77% : 3%), (76% :4%) dan (75% : 5%). 3. Serat panjang yang digunakan adalah 15 cm dengan orientasi 0o, 45o dan 90o. 4. Pengujian sifat fisis meliputi kerapatan dan uji daya serap air, sifat mekanik meliputi uji kekuatan lentur, kuat tarik dan kuat impak sedangkan uji termal meliputi uji titik nyala dan jarak bakar.

1.4 Tujuan penelitian Berdasarkan permasalahan di atas, maka penelitian ini bertujuan untuk : 1. Mengkarakterisasi genteng komposit polimer . 2. Mengetahui pengaruh variasi komposisi

SSK terhadap karakteristik

genteng.

Universitas Sumatera Utara

3. Mengetahui pengaruh orientasi serat panjang terhadap karakteristik genteng.

1.5 Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Memberikan informasi tentang pemanfaatan SSK dan polipropilen bekas untuk pembuatan genteng komposit polimer. 2. Memberikan manfaat bagi inovasi perkembangan komposit dibidang konstruksi. 3. Sebagai solusi alternatif terhadap permasalahan material genteng komposit polimer yang selama ini menggunakan serat sintetis.

Universitas Sumatera Utara

Suggest Documents