PENGARUH FAKTOR JENIS KERTAS, JENIS PEREKATudDAN KERAPATAN KOMPOSIT TERHADAP KEKUATANudIMPAK PADA KOMPOSIT PANEL SERAP BISINGudBERBAHAN DASAR LIMBAH KERTAS

摘要

Kertas merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia. Konsumsi kertas diudIndonesia pada tahun 2003 mencapai 5,31 juta ton, tahun 2004 mencapai 5,40 ton,udtahun 2005 mencapai 5,61 juta ton dan tahun 2009 mencapai 7,90 juta ton.udIndonesia saat ini menduduki peringkat ke-9 di dunia untuk kategori industri pulpuddan mengisi 2,4% pangsa pasar dunia serta peringkat ke-12 untuk kategoriudindustri kertas dengan pangsa pasar sebesar 2,2% (Pusat Grafika Indonesia, 2010).udPeningkatan konsumsi kertas berdampak pada peningkatan permintaan bahanudbaku kayu dan peningkatan sampah kertas. Komposisi sampah di Indonesia terdiriuddari sampah kompos sekitar 65%, kertas 13%, plastik 11%, dan 11% lain-lainud(BPS dalam Wibowo, 2001). Sampah kertas menduduki peringkat ke-2 dariudkomposisi total sampah di Indonesia dan merupakan jenis sampah yang dapatuddidaur ulang. Saat ini pemanfaatan daur ulang sampah kertas belum optimal.udKebanyakan sampah kertas didaur ulang menjadi pembungkus makanan atauudbahan kertas baru. Kertas karton (cardboard paper) sebagai produk daur ulangudsampah, digunakan sebagai core pada industri kertas, sampah kertas rumah tanggauddidaur ulang menjadi kertas untuk surat kabar (newspaper) dan fine paper sepertiudkertas tissue (Peltola, 2004). Salah satu cara yang dapat dilakukan untukudmengoptimalkan pemanfaatan daur ulang sampah kertas adalah denganudmengkombinasikan daur ulang sampah kertas dengan perekat menjadi sebuahudalternatif material baru yaitu natural komposit sebagai bahan panel/papan.udKomposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atauudlebih material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-bedaud(Jones, 1975). Umumnya dalam komposit terdapat bahan yang disebut sebagaiudbahan dispersi dan matrik. Bahan dispersi dapat berupa partikel tetapi padaudumumnya berupa serat. Alasan-alasan dipilihnya serat sebagai bahan komposit diantaranya karena sifatnya yang elastis, kuat, melimpah, ramah lingkungan danudbiaya produksi yang rendah. Bahan dasar alami seperti daur ulang sampah kertas,uddisusun dari beberapa jenis kertas murni atau dikombinasikan dengan serbuk kayuudatau serat lainnya dan direkatkan menggunakan perekat organik maupunudanorganik (Grigoriou, 2003). Karena sifatnya yang lunak, bahan-bahan semacamudini berpotensi untuk dijadikan bahan panel serap bising yang baik. PenelitianudMiasa dan Rachmat (2004) menunjukkan bahwa kertas dapat meredam kebisinganudhingga 20 dB pada frekuensi 8000 Hz.udMatrik atau perekat berfungsi mengikat serat menjadi satu kesatuanudstruktur, melindungi serat dari kerusakan akibat kondisi lingkungan,udmendistribusikan beban ke filler dan memberikan sifat seperti: kekakuan,udketahanan dan tahanan listrik (Gibson, 1994). Berdasarkan bahan penyusunnya,udperekat dibedakan menjadi dua macam yaitu perekat organik dan anorganik.udPVAc merupakan perekat anorganik yang diperoleh dari polimerisasi vinyl acetateuddengan cara polimerisasi massa, polimerisasi larutan, maupun polimerisasi emulsiud(Fajriani, 2010). PVAc biasa digunakan sebagai lem kayu dan kertas. Salah satuudperekat organik adalah lem kanji, terbuat dari pati kanji. Dalam industri, lem kanjiuddigunakan sebagai komponen perekat dan campuran kertas. Melihat fungsi dariuddua jenis perekat tersebut, PVAc dan lem kanji memiliki potensi sebagai matrikudyang baik untuk sebuah komposit panel serap bising. Komposit tersebut dapatuddiaplikasikan menjadi papan sekat ruangan/dinding dan bahan box speaker. Selainudpengaplikasian secara berdiri sendiri, komposit ini juga dapat digunakan sebagaiudcore dalam komposit sandwich.udSebagaimana bahan-bahan konstruksi pada umumya, panel komposit dapatuddiuji melalui pengujian mekanik untuk mengetahui ketahanan terhadap bebanudyang diterimanya karena panel yang kuat akan memiliki keuntungan dalamudkemudahan dan fleksibilitas instalasi. Untuk mengetahui karakteristik mekanikudkomposit panel serap bising, penelitian ini difokuskan pada pengujian impakudsesuai dengan standar ASTM D 5942 - 96 yang bertujuan mengukur ketangguhanudkomposit terhadap beban kejut/impak karena salah satu beban yang dominanuduntuk aplikasi panel sebagai sekat ruangan/dinding adalah beban impak berupaudgetaran pintu yang terpasang pada dinding saat ditutup atau terkena lemparan benda yang keras, untuk box speaker beban impak berupa getaran suara yangudditimbulkan oleh speaker. Sedangkan untuk core komposit sandwich perlu adanyauduji impak karena penyerapan energi terbesar adalah pada bagian core.udPada saat penelitian ini diusulkan, Laboratorium Material Teknik MesinudUniversitas Sebelas Maret Surakarta mengembangkan komposit serap bisingudberbahan dasar campuran sampah kertas dan perekat PVAc serta lem kanji.udKarakteristik komposit dari pemanfaatan daur ulang sampah kertas ini perlu dikajiudlebih lanjut secara empiris melalui eksperimen. Eksperimen ini bertujuan untukudmenentukan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap nilai impak komposit.udSesuai dengan bahan dasar dari komposit yang dikembangkan, faktor-faktorudtersebut meliputi: jenis kertas dan jenis perekat. Penelitian Grigoriou (2003)udtentang waste paper-wood untuk pembuatan panel dengan menggunakan tiga jenisudkertas yaitu: kertas koran (newspaper), office paper dan majalah (magazine paper)udmenunjukkan bahwa jenis kertas dan persentase perekat berpengaruh terhadapudsifat mekanik komposit. Kekuatan mekanik yang baik diperoleh pada paneludberbahan kertas koran (newspaper) dan office paper sehingga penelitian iniudmenggunakan kedua jenis kertas tersebut. Penelitian Muehl dkk. (2004) tentangudpanel berbahan dasar serat kenaf, salah satu biofiber dan office wastepaperudmenunjukkan bahwa jenis perekat berpengaruh terhadap sifat mekanik komposit.udSelain itu, faktor kerapatan juga merupakan faktor yang perlu dikaji karena sifatudmekanik bahan secara umum sangat dipengaruhi oleh faktor ini. PenelitianudArbintarso dan Hary (2008) menunjukkan bahwa kerapatan dengan ratioudpemadatan mempengaruhi sifat mekanik komposit. Dengan memvariasikan danudmenginteraksikan level-level faktor jenis kertas, jenis perekat dan kerapatan makauddapat diketahui variasi manakah yang menghasilkan nilai impak terbaik.