Saturday, June 14, 2014

Tugas kuliah Teknologi Serat Kayu: SERBUK GERGAJIAN KAYU KARET SEBAGAI BAHAN BAKU (FILLER) DALAM INDUSTRI KOMPOSIT TERMOPLASTIK (TERJEMAHAN)



SERBUK GERGAJIAN KAYU KARET SEBAGAI BAHAN BAKU (FILLER) DALAM INDUSTRI KOMPOSIT TERMOPLASTIK
Sheikh Abdul Karim Yamani, Jamaludin Kasim, Hanapiah Mohd Abidin, dan Mohd Faisal Mohd Arif

ABSTRAK
Serbuk gergajian kayu karet yang digunakan dalam studi ini dikumpulkan dari portable sawmill, di Jengka 16 selama penanaman kembali pohon karet ini. Pertama-tama limbah gergajian dikumpulkan, dikeringkan dalam sebuah oven, lalu disaring untuk memisahkan atau menghilangkan ukuran serbuk yang terlalu besar. Studi ini dilakukan untuk menganalisis efek yang terkonduksi dari ukuran-ukuran partikel dan pemuatan bahan baku. Polypropylene dilelehkan terlebih dahulu dalam mesin yang kemudian menambahkan serbuk gergajian dalam mesin dispersion mixer. Lalu Hasil campuran itu dibentuk menggunakan cetakan sebagai sampel uji. Sampel ini akan diuji secara mekanis dan penyerapan air berdasarkan kepada standard inggris (BS 2872). Ukuran-ukuran partikel dan bahan baku yang ditemukan ber-efek secara signifikan terhadap semua sifat-sifat komposit termoplastik. Partikel yang lebih besar membuat sifat mekaniknya lebih jelek. Tingginya berat/muatan bahan baku  menunjukkan penurunan kekuatan sementara modulusnya meningkat dan penyerapan airnya meningkat secara signifikan. Campuran termoplastik ini dapat digunakan sebagai material awal dalam produksi akan produk-produk yang tidak membutuhkan sifat kekuatan yang tinggi.

PENDAHULUAN
Sejak awal tahun 1980_an, telah ada ketertarikan yang menggenerasi terhadap penggunaan limbah kayu ini sebagai bahan baku berbasis termoplastik. Terknologi sekarang membatasi pemuatan bahan baku untuk termoplastik sebanyak 50% dari berat awalnya. Penambahan bahan baku kayu pada termoplastik biasanya untuk mengurangi biaya dan meningkatkan kekakuan. Sifat kunci yang diusahakan meliputi ukuran dan kualitas partikel yang konsisten, warna yang bagus, kekerasan rendah, daya serap minyak yang rendah, dan kemampuan membuat ikatan polimer.
Kemampuan dalam mengkombinasikan bahan baku kayu dalam termoplastik mengarahkan kapada produksi komposit-komposit yang baru sehingga dapat memberikan keuntungan yaitu ringan dan meningkatkan akustik, dampak dan perubahan sifat panas
Industri furniture Malaysia adalah sebuah industri jutaan dolar dengan produk-produk mereka yang memiliki permintaan sangat tinggi dari dalam negeri maupun internasional. Masalahnya selama memproduksi produk-produk furnitur menghasilkan banyak limbah dan belum ada ide untuk memanfaatkannya secara maksimal. Maka daripada itu, penggunaan yang optimal dari sumberdaya ini adalah diproduksi kembali seperti papan komposit plastic. Laporan/tulisan ini membahas kesesuaian limbah kayu karet ini sebagai bahan baku komposit termoplastik dan efek dari berbagai ukuran partikel dan sifat komposit termoplastik memuat bahan baku.

BAHAN DAN METODE.
Pengumpulan sampel dan persiapan
Sisa kayu/limbah kayu dikumpulkan dari tempat penggergajian kayu karet di Jengka 16. Limbah tadi dikering udarakan terlebih dahulu lalu dioven pada suhu 60 derajat Celcius selama 48 jam. Limbah tadi selanjutnya dibentuk menjadi bubuk pembentuk pada sebuah perusahaan Wiley dan selanjutnya disaring ke dalam ukuran yang dibutuhkan.
Proses pencampuran
Sampel yang biasa digunakan adalah polypropylene (PP) dengan titik leleh/lebur 8.0 g/10 min, dan kerapatan/kepadatan 0.90 g/cm3. MAPP digunakan sebagai kompatibiliser. Sebelum PP dan MAPP di tambahkan, panaskan terlebih dahulu mesin pencampur hingga suhu 180 C. Saat PP dan MAPP sudah meleleh/melebur, masukkan tepung kayu dan biarkan sampai campurannya tercampur dengan baik. Waktunya sekitar 10-15 menit. Campuran yang dicampur dituangkan ke dalam bagian tipis/cetakan dan berikan pada mesin penghancur. Campuran dituang ke dalam hot press pada suhu 180C sekitar 10 menit, lalu didinginkan sampai suhu lingkungan menggunakan mesin cold press dengan air mengalir mengalir mengelilingi mesin. Ketegangan/kekakuan dan daya serap air sampel yang diproduksi dapat menggunakan sebuah sepuhan krom yang dibentuk dengan dimensi 150 x 25 x 2 mm. Pembengkokan sampel dihasilkan menggunakan cetakan dengan dimensi 150 x 25 6 mm. Total papannya sebanyak delapan dan 12 potong pembengkokan yang dihasilkan dari setiap pencampuran.

Pengujian dan eavaluasi
Pengujian specimen dipersiapkan dan disesuaikan dengan BS 2782 (Anon, 1992). Pengujian specimen yang diuji pada sifat mekaniknya dengan menggunakan mesin testrometik. Standard pengujian yang diaplikasikan pada pengujian specimens: BS 2728: bagian 3: metode 335 A (1993), untuk MOR dan modulusnya, BS2782: bagian 3: metode 321 dan 322 (1994) untuk sifat kekakuan dan BS 2872: bagian 4: metode 430A (1983) untuk penyerapan air.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Data statistic Penting
Tabel 1 memperlihatkan analisis mengenai perbedaan (ANOVA) pada efek dari ukuran-ukuran partikel dan pemuatan bahan baku pada komposit termoplastik. Dari tabel ini, ukuran partikel dan dan pemuatan baha baku berdampak secara signifikan pada setiap sifat mekanik dan daya serap airnya. Interaksi dari efek-efek ukuran partikel dan pemuatan bahan baku ini juga penting ditunjukkan pada semua pengujian sifat-sifatnya.
Tabel 1. Analisis atas perbedaan efek dari ukuran partikel(PS) dan pemuatan bahan baku(FL) pada sifat komposit termoplastik.
Sov
Df
Mor
Fmoe
Ten
Tmoe
Elong
Wa
ps
2
3,43
6,3
5,11
0,26 ns
23,17
12,74
fl
2
20,24
37,08
233,69
63,3
182,8
218,17
Ps x fl
4
3,21
4,25
3,26
4,09
35,61
13,24

Catatan: SOV: sumber pembeda, df: kadar kebebasan, mor: modulus of ruptyre, fmoe: flexural modulus of elasticity, TEN: kekuatan tarik, tmoe: tensile modulus of elasticity, elong: panjang keretakan, wa: penyerapan air.

Efek dari ukuran-ukuran partikel
Ukuran dari serbuk gergaji kayu dengan pasti mempengaruhi sifat mekanis dari bahan baku kayu komposit termoplastik. Ferrigno (1978) mengatakan dampak yang paling menonjol dari ukuran partikel adalah pengerasan komposit itu sendiri. Gambar 1 menunjukkan efek secara berturut-turut dari ukuran partikel terhadap sifat mekaniknya dan pada pemanjangan, penyerapan air.
            Ukuran partikel yang lebih kecil menunjukkan dengan signifikan MOR,TEN, FMOE, TMOE,dan Elongation lebih baik. Sifat yang lebih baik yang benar adalah kecocokan yang lebih baik dengan polypropylene sejak partikel yang lebih kecil menyarankan permukaan lebih lebar pada area komposit dibandingkan dengan berat yang sama dari pertikel yang lebih besar. Selanjutnya, distribusi dari partikel-partikel ecil ini adalah lebih homogen dibandingkan dengan partikel yang lebih besar. Nielsen (1974) juga menetapkan bahwa jumlah tekanan yang dibentuk partikel yang lebih besar memungkinkan kasus berbeda pada penurunan kekuatan. Dimana partikel yang lebih kecil pada permukaan yang lebih tinggi lebih significan menyerap lebih air pada komposit. Pengurangan/penurunan dari ukuran partikel pada 60 mesh menaikkan pengambilan air sebanyak 26%.
Gambar 1. Efek dari ukuran partikel pada sifat mekanik

Efek dari pemuatan bahan baku
Efek pemuatan bahan baku pada sifat mekanik dari komposit termoplastik ditunjukkan pada gambar 3. Zaini et. Al(1996) mengatakan bahwa penggabungan bentuk bahan baku yang tidak ditentukan dengan polypropylene akan mengurangi sifat mekanisnya. Limbah kayu yang tidak memiliki bentuk yang tidak ditentukan secara alami akan menurunkan TEN dan MOR komposit ketika pencampuran dengan plastic. Dari gambar, kenaikan pemuatan bahan baku ditunjukkan penurunan MOR dan TEN secara significan. Dengan kenaikan pemuatan bahan baku dari 10% ke 50%, MOR menurun sebanyak 27% dan TEN 36%, yang membuat kecacatan kekerasan/kekuatan antar fase antara bahan baku dan perekat.
            MOE berhubungan dengan kekakuan dan tujuan utama penyatuan/penggabungan bahan baku yaitu untuk menaikkan kekakuan/kekuatan yang dihasilkan komposit. Dari sifat FMOE dan TMOE, gambar nomor 2 menunjukkan kenaikannya secara signifikan sama dengan kenaikan pemuatan bahan baku(berbanding lurus). Kenaikan pemuatan bahan baku dari 10% ke 50% menaikkan FMOE dan TMOE berurut sebanyak 14% dan 39 %. Berdasarkan Fuad et, al (1985), kenaikan modulus dengan kenaikan pemuatan bahan baku fenomena yang biasa pada komposit termoplastik.
Gambar 2. Efek dari pemuatan bahan baku pada sifat mekanik
            Gambar nomor 2 menunjukkan efek pemuatan bahan baku dengan Elong fan WA. Zaini et, al (1996) juga mengatakan bahwa Elong mengikuti trend sifat yang dibentuk oleh TEN dan MOR, Elongnya menurun. Dengan naiknya pemuatan bahan baku dari 10% ke 50% membuat Elong turun sebanyak 69%. Penyerapan air meningkat dengan meningkatnya pemuatan bahan baku sebanyak 770%. Kenaikan WA yang tinggi ini dapat membuat masalah pada komposit dengan kandungan bahan baku yang lebih tinggi. Kenaikan WA dapat dijelaskan dari kenaikan permukaan bahan baku, yang mana hisgoskopis itu alami.

KESIMPULAN
Dari laporan/penelitian itu ditunjukkan bahwa limbah serbuk gergaji dapat digunakan dengan bagus sebagai bahan baku pada manufacture dari komposit termoplastik. Partikel yang lebih besar menurunkansifat mekanis dari sifat komposit termoplastik. Meningkatkan kadar/isi/kandungan selama memproduksi komposit membuat rendahnya kekuatan tapi emnigkatkan kelenturan, sementara penyerapan air juga meningkat pada kealamian higroskopik yang tinggi.

No comments:

LIRIK LAGU TERBARU ROHAKKU - JUN MUNTHE