KEKUATAN BENDING BAHAN KOMPOSIT RAMAH LINGKUNGAN DARI LIMBAH PABRIK PENGOLAHAN KAYU SENGON DAN RESIN POLY LACTIC ACID (PLA)

Abstract

Bahan komposit dengan penguat serat dalam banyak aplikasi telah menggantikan bahan logam. Salah satu kekhawatiran paling utama yang terkait dengan bahan komposit yang tersedia secara komersial di pasaran adalah bahwa bahan komposit tersebut menggunakan serat non-degradable dan resin yang berbahan dasar minyak bumi. Namun, bahan non-degradable dapat menimbulkan masalah serius dalam hal pembuangan limbahnya serta cadangan minyak bumi yang semakin menipis maka telah ada upaya untuk mengembangkan bahan komposit berbasis nonminyak bumi yakni menggunakan penguat berasal dari tanaman seperti lembaran tipis

limbah hasil

pengolahan kayu sengon serta menggunakan resin yang biodegradable seperti Poly Lactic Acid (PLA). Poly Lactic Acid (PLA) merupakan biodegradable plastik yang mudah dibentuk dan dicetak melalui suatu proses pada tekanan dan suhu tinggi, diatas 100 0 C. PLA memiliki kelemahan yaitu memiliki densitas yang tinggi dan degradasinya lambat, maka perlu dilakukan pemodifikasian dengan melakukan penambahan filler (bahan isian). Penelitian bahan komposit ramah lingkungan dengan penguat berupa lembaran tipis limbah pengolahan kayu sengon serta resin PLA bertujuan untuk : (1) memperoleh bahan komposit ramah lingkungan dengan penguat lembaran tipis limbah pengolahan kayu sengon dan resin PLA, (2) mengetahui kekuatan dan modulus lentur/bending bahan komposit hasil sintesis, dan (3) mengetahui kemampuan degradasi secara alami bahan komposit hasil sintesis. Sintesis bahan komposit pada penelitian ini mengunakan 3 variabel yang digunakan sebagai fungsi dari orientasi arah penguat yaitu penguat dengan orientasi arah longitudinal, transversal, dan campuran. Bahan komposit hasil sintesis akan dilakukan dua pengujian yaitu pengujian bending dan pengujian biodegradasi. Berdasarkan hasil pengujian bending, nilai kekuatan bending bahan komposit hasil sintesis dengan orientasi arah penguat longitudinal, transversal, dan campuran masing-masing sebesar (14,71 ± 1,73) MPa, (6,77 ± 0,17) MPa, dan (11,88 ± 1,05) MPa. Nilai modulus bending bahan komposit hasil sintesis dengan orientasi arah longitudinal, transversal, dan campuran masing-masing sebesar (0,12 ± 0,02) MPa, (0,04 ± 0,002) MPa, dan (0,07 ± 0,01) MPa. Persentase massa bahan komposit yang terbiodegradasi setelah penguburan 1 minggu, 2 minggu, 3 minggu dan 4 minggu berturut-turut adalah (1,9 ± 0,1)%, (4,7 ± 0,1)%, (6,3 ± 0,1)%, dan (7,9 ± 0,08)%. Penguat dan resin yang berasal dari bahan alami juga berpengaruh pada persentase massa yang terbiodegradasi. Meningkatnya nilai persentase massa bahan komposit terbiodegradasi seiring dengan lamanya waktu penguburan disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme yang menguraikan bahan komposit sehingga bahan komposit menjadi rapuh. Meningkatnya persentase massa juga dipengaruhi oleh morfologi warna bahan, bahan memiliki warna lebih gelap kecoklatan dibandingkan dengan warna bahan sebelum dilakukan uji biodegradasi. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa: (1) telah berhasil dilakukan sintesis bahan komposit dengan penguat lembaran tipis limbah pengolahan kayu sengon dan resin Poly Lactic Acid (PLA); (2) kekuatan bending dan modulus bending maksimum diperoleh pada bahan komposit hasil sintesis dengan orientasi arah penguat longitudinal, yaitu masing-masing sebesar (14,71 ± 1,73) MPa dan (0,12 ± 0,02) MPa; dan (3) Kemampuan biodegradasi ditandai dengan meningkatnya persentase massa terbiodegradasi hingga sebesar (7,9 ± 0,08)% seiring dengan lamanya penguburan (hingga 4 minggu) sehingga semakin lama bahan komposit akan semakin habis karena terbiodegradasi secara alami.