Teknologi Produksi Recycle Komposit Bermutu Tinggi dari Limbah Kayu

Teknologi Produksi Recycle Komposit Bermutu Tinggi dari Limbah Kayu dan Plastik

Pada pengolahan kayu di industri-industri perkayuan terutama industri kayu lapis dam kayu gergajian selain produk kayu lapis dan kayu gergajian diperoleh pula limbah kayu berupa potongan kayu bulat (Log), sebetan sudah dimanfaatkan sebagai inti papan blok dan bahan baku papan partikel. Sayangnya limbah dalam bentuk serbuk gergaji belum dimanfaatkan secara optimal, terutama hanya untuk bahan bakar boiler atau dibakar tanpa pemanfaatan yang berarti dan menimbulkan masalah terhadap lingkungan (Febrianto et al., 1999). Di lain hal, dalam kurun waktu 1995 sampai 1999 terjadi peningkatan volume plastik Polypropylene sebesar 34,1% (BPS, 1999). Pada tahun 1999 dilakukan impor limbah dan potongan (Scrap) plastik dengan volume yang mencapai 400,57 ton (BPS, 1999). Kebutuhan plastik yang terus meningkat tersebut, membawa dampak bertambahnya volume limbah plastik. Pemanfaatan limbah plastik yang didaur ulang sebagai komponen bahan baku papan partikel merupakan alternatif pengganti (Substitusi) perekat sintesis thermoset (Urea Formaldehyde, Phenol Formaldehyde, Recornicol Formaldehyde) yang selama ini digunakan untuk produk panel-panel kayu (kayu lapis, papan partikel, papan serat, dll). Perekat tersebut berbahan baku minyak bumi yang persediaannya cenderung semakin terbatas dan bersifat tidak dapat diperbaharui. Kelemahan utama papan partikel sebagai bahan bangunan adalah stabilisasi dimensinya yang rendah sehingga penggunaannya terbatas pada bidang interior. Selanjutnya plastik Polypropylene (PP) yang tergolong pada perekat thermoplastik bersifat hydrophobic, sehingga diharapkan penggunaannya sebagai bahan baku papan partikel menghasilkan stabilisasi dimensi produk yang lebih baik. Bertolak dari permasalan di atas, maka penelitian dengan tema "Teknologi Produksi Recycle Komposit Bermutu Tinggi dari Limbah Kayu dan Plastik" penting untuk dilaksanakan. Pada tahun pertama sifat-sifat papan partikel berbahan dasar limbah serbuk gergaji kayu dan limbah plastik polypropylene pada berbagai nisbah campuran serbuk kayu dan platik polypropylene daur ulang 50:50, serta ukuran serbuk kayu20 mesh. Keunggulan utama papan komposit ini adalah stabilisasi dimensinya yang sangat tinggi, yang tercermin dari sifat pengembangan tebal dan daya serap airnya yang sangat rendah. Kelemahannya dibandingkan dengan papan partikel konvensional adalah sifat mekanis modulus of rupture (MOR) dan modulus of elasticity (MOE) masih rendah. Hal ini terjadi karena serbuk kayu dan polypropylene merupakan 2 bahan yang berbeda. Serbuk kayu bersifat polar dan hidrophilic, sedangkan polypropylene bersifat non polar dan hidrophobic. Pencampuran kedua material tersebut akan menghasilkan produk dengan kekuatan yang rendah. Coupling agent ataupun compatibilizer dapat digunakan untuk mengatasi kelemahan tersebut. Pada tahun kedua fokus penelitian adalah memperbaiki sifat kompatibilitas serbuk kayu dan plastik polypropylene dengan mengunakan maleic anhydride (MAH) sebagai modifier dan dicumyl peroxide (DCP) sebagai intiator. Sifat fisis dan mekanis papan komposit dievaluasi pada berbagai variasi konsentrasi MAH dan DCP. Sifat fisis dan mekanis papan komposit juga dipengaruhi oleh processing contions (suhu, waktu serta tekanan pengempanan). Pada tahun kedua ini juga dilakukan serangkaian percobaan untuk mengetahui pengaruh suhu dan waktu pengempaan terhadap sifat fisis dan mekanis papan komposit dari limbah serbuk kayu dan limbah plastik polypropylene. Penambahan maleic anhydride (MAH) sebagai modifier sampai 6% dari berat PP daur ulang yang digunakan mampu memperbaiki stabilisasi dimensi dan meningkatkan kekuatan mekanis papan komposit. Suhu dan waktu kempa dalam memproduksi papan komposit mempengaruhi sifat fisis dan sifat mekanis dari papan komposit dalam peneltian ini adalah 180oC selama 25 menit. Kecuali modulus of elasticity, semua parameter sifat mekanis papan komposit hasil penelitian inijauh lebih baik dibandingkan sifat mekanis papan partikel konvensional. Sebagai bahan bangunan papan komposit yang dihasilkan selain memiliki stabilisasi dimensi dan kekuatan juga harus tahan terhadap serangan rayap maupun jamur, terutama jika produk tersebut dipakai di udara terbuka. Untuk itu pada tahun ketiga dicoba untuk mengevaluasi daya tahan papan komposit terhadap rayap dan jamur pelapuk. Selain itu, dalam rangka untuk menghasilkan komposit yang baik (stabilisasi dimensi dan kekuatan yang tinggi) pada tahun ini diamati perlakuan pendahuluan pada filter dengan teknik coating. Bahan baku penyusunan papan komposit dapat bervariasi, tidak hanya serbuk kayu dan plastik PP daur ulang saja. Pada tahun ketiga ini juga dievaluasi sifat fisis dan mekanis papan komposit yang terbuat dari berbagai type filler dan plastik daur ulang. Kemudian, dalam rangka lebih memperlebar pemanfaatan plastik daur ulang, dalam rangka untuk memperbaiki kualitas papan partikel konvensional, maka plastik PP daur ulang digunakan sebagai pelapis papan partikel yang terbuat dari kayu sengon dengan perekat UF. Penelitan dilakukan di Laboratorium Bio-komposit dan laboratorium Kimia Hasil Hutan Jurusan Teknologi Hasil Hutan Fakultas Kehutanan IPB, dan Laboratorium Biologi Hasil Hutan Pusat Studi Ilmu Hayati IPB. Papan komposit dari serbuk kayu sengon dan plastik PP daur ulang bersifat tahan terhadap rayap tanah (C.curvignathus HOLMGREN) dan rayap kayu kering (C. cynochephalus Light), namun rentan terhadap jamur pelapuk (S.commune). Sifat fisis dan mekanis papan komposit dipengaruhi oleh tipe filler dan jenis plastik yang digunakan. Sifat fisis dan mekanis papan komposit yang terbuat dari bahan filler bambu dengan PP/PE daur ulang bersifat lebih unggul jika dibandingkan dengan kayu sengon, sawit, maupun sekam. Pre-treatment serbuk kayu sengon dengan cara coating dengan PP daur ulang di dalam pelarut xylene tidak mampu meningkatkan sifat fisis dan mekanis papan komposit yang dihasilkan. Namun, dengan teknik tersebut sifat fisis dan mekanis papan komposit dengan MAH modifier lebih unggul dibandingkan tanpa MAH. Untuk meningkatkan sifat fisis dan mekanis papan partikel konvensional, plastik PP daur ulang dapat digunakan sebagai bahan pelapis. Papan partikel yang dilapisi PP daur ulang memiliki sifat fisis dan mekanis yang sangat unggul.