pelapisan poliester tak jenuh pada …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...

7
Pelapisan Poliester Tak Jenuh pada Permukaan Medium Density Fiberboard (MDF) dengan Teknik lradiasi Ultra Violet (UV) (Darsono) PELAPISAN POLIESTER TAK JENUH PADA PERMUKAAN MEDIUM DENSITY FIBERBOARD (MDF) DENGAN TEKNIK IRADIASI ULTRA VIOLET (UV) DarsoDo daD Sugiarto DaDu Pus lit bang Teknologi Isotop dan Radiasi (P3TIR), BATAN Jl. Onere Pasar Jumat, Jakarta ABSTRAK PELAPISAN POLIESfER TAKJENUH PADAPERMUKAAN MDF(MEDlUM DENSITY FIBERBOARD) DENGAN TEKNIK IRADIASI UV. Percobaan pelapisan permukaan Medium Density Fib'erboard(MDF)telah dilakukan dengan bahan pelapis poliester tak jenuh menggunakan radiasi ultra violet (UJt). Pelapisan dasar dilakukan dengan campuran poliester tak jenuh dan talk dengan perbandingan berat 9 : I cian penambahan fotoinisiator Darocur 1173 sebanyak 2 % berat poliester tak jenuh. Pelapisan atas dilakukan d~ngan poliester tak jenuh setelah ditambah zat wama dengan konsentrasi 0 %, 0,5 %, 1,0 %, 1,5 %, dan 2 % dan fotoinisiator sebanyak 3 % berat poliestertakjenuh. Proses pelapisan dilakukan menggunakan alat pelapisjenis rol, selanjutnya iradiasi UV dilakukan menggunakan lampu UV dengan intensitas 80 Watt/cm padaJ(~cepatan konveyor 2 m1menit; 3 m1menit; 4 m1menit; dan 5 m1menit. Parameter yang diuji meliputi kekerasan, kilap, kerekatan, dan ketahanan lapisan terhadap bahan kimia, pelarut dan noda. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa lapisan poliester tak jenuh pad a permukaan MDF mempunyai kekerasan Pendulum 88 detik, kilap 30 % hingga 34 % dan mempunyai kerekatan yang baik antara lapisan dasar dan lapisan atas, serta tahan terhadap bahan kimia, pelarut dan noda kecuali terhadap larutan natrium hidrosida 10%. Kata kunci: Medium Density Fiberboard (MDF), poliester tak jenuh, iradiasi Ultra Violet (UV) ABSTRACf SURFACE COATING OF UNSATURATED POLYESTER ON MDF (Medium DensiJy Fiberboard) BY USING UV IRRADIATION TECHNIQUE. Experiment on surface coating ofMDF have been done by using ultra violet (UV). Base coating was conducted by mixtured of unsaturated polyester and talc 9 : I and photoinisiator Darocur 1173 2 % by weight unsaturated polyester through UV curing method. The top coating was carried out using unsaturated polyester mixtured pigment with concentration of 0; 0.5 ; 1.0 ; 1.5 ; 2.0 % and -photoinisiator Darocur 1173 3 % by weigh unsaturated polyester. Coating process was conducted using{olJ coater: In case of UV-curing, the irradiation was carried out using a lamp of intensity 80 Watt/cm UV source at-conve'yor speed of 2 ; 3 ; 4 ; and 5 m1min. Parameters observed were Pendulum hardness, glossy adhesion and chemical, solvent and stain resistance. Experimental results showed that unsaturated polyester films on MDF surface have pendulum hardness of 88 sec. glossy of 30 - 34 %, good adhesion between base coat and top coat, and resistance to chemicals, solvent and stain except for 10 % sodium hydroxide solution. Key word: Medium Density Fiberboard (MDF), unsaturated polyester, Ultra Violet (UV) irradiation PENDAHULUAN Penggunaan kayu dari tabun ke tabun terus meningkat baik sebagai IX1menuhan dalam negeri maupun sebagai komoditas ekspor penghasil devisa. Hal ini telah mendorong berbagai usaha untuk meningkatkan kualitas dan jumlah produksi kayu di Indonesia [1]. Dewasa ini kebutuhan akan produk panel seperti papan partikel, kayu lapis, papan semen, medium density fiberboard (MDF) oriented strand board (OSB) dan produk papan lainnya semakin meningkat dengan bertambahnya jumlah penduduk serta kenaikan standar hidup [2]. Kebutuhan akan barang-barang yang diprodcl-.si semakin beragam seperti furniture, meja komputer, dinding penyekat/peredam suara dan keperluan industri tertentu [2, 3]. Sebelum dipakai untuk suatu produk tertentu MD F di laminasi atau diperlukan proses 209

Upload: ngodang

Post on 09-Feb-2018

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PELAPISAN POLIESTER TAK JENUH PADA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Kimia/Polimer-V2005... · jenuh pad a permukaan MDF mempunyai kekerasan Pendulum 88 detik, kilap

Pelapisan Poliester Tak Jenuh pada Permukaan Medium Density Fiberboard (MDF) dengan Teknik lradiasiUltra Violet (UV) (Darsono)

PELAPISAN POLIESTER TAK JENUH PADA PERMUKAANMEDIUM DENSITY FIBERBOARD (MDF) DENGAN

TEKNIK IRADIASI ULTRA VIOLET (UV)

DarsoDo daD Sugiarto DaDuPus lit bang Teknologi Isotop dan Radiasi (P3TIR), BATAN

Jl. Onere Pasar Jumat, Jakarta

ABSTRAK

PELAPISAN POLIESfER TAKJENUH PADAPERMUKAAN MDF(MEDlUM DENSITY FIBERBOARD)

DENGAN TEKNIK IRADIASI UV. Percobaan pelapisan permukaan Medium Density Fib'erboard(MDF)telahdilakukan dengan bahan pelapis poliester tak jenuh menggunakan radiasi ultra violet (UJt). Pelapisan dasardilakukan dengan campuran poliester tak jenuh dan talk dengan perbandingan berat 9 : I cian penambahanfotoinisiator Darocur 1173 sebanyak 2 % berat poliester tak jenuh. Pelapisan atas dilakukan d~ngan poliester takjenuh setelah ditambah zat wama dengan konsentrasi 0 %, 0,5 %, 1,0 %, 1,5 %, dan 2 % dan fotoinisiator sebanyak3 % berat poliestertakjenuh. Proses pelapisan dilakukan menggunakan alat pelapisjenis rol, selanjutnya iradiasiUV dilakukan menggunakan lampu UV dengan intensitas 80 Watt/cm padaJ(~cepatan konveyor 2 m1menit;3 m1menit; 4 m1menit; dan 5 m1menit. Parameter yang diuji meliputi kekerasan, kilap, kerekatan, dan ketahananlapisan terhadap bahan kimia, pelarut dan noda. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa lapisan poliester takjenuh pad a permukaan MDF mempunyai kekerasan Pendulum 88 detik, kilap 30 % hingga 34 % dan mempunyaikerekatan yang baik antara lapisan dasar dan lapisan atas, serta tahan terhadap bahan kimia, pelarut dan nodakecuali terhadap larutan natrium hidrosida 10%.

Kata kunci: Medium Density Fiberboard (MDF), poliester tak jenuh, iradiasi Ultra Violet (UV)

ABSTRACf

SURFACE COATING OF UNSATURATED POLYESTER ON MDF (Medium DensiJy Fiberboard) BYUSING UV IRRADIATION TECHNIQUE. Experiment on surface coating ofMDF have been done by using ultraviolet (UV). Base coating was conducted by mixtured of unsaturated polyester and talc 9 : I and photoinisiatorDarocur 1173 2 % by weight unsaturated polyester through UV curing method. The top coating was carried outusing unsaturated polyester mixtured pigment with concentration of 0; 0.5 ; 1.0 ; 1.5 ; 2.0 % and -photoinisiatorDarocur 1173 3 % by weigh unsaturated polyester. Coating process was conducted using{olJ coater: In case ofUV-curing, the irradiation was carried out using a lamp of intensity 80 Watt/cm UV source at-conve'yor speed of 2; 3 ; 4 ; and 5 m1min. Parameters observed were Pendulum hardness, glossy adhesion and chemical, solvent andstain resistance. Experimental results showed that unsaturated polyester films on MDF surface have pendulumhardness of 88 sec. glossy of 30 - 34 %, good adhesion between base coat and top coat, and resistance tochemicals, solvent and stain except for 10 % sodium hydroxide solution.

Key word: Medium Density Fiberboard (MDF), unsaturated polyester, Ultra Violet (UV) irradiation

PENDAHULUAN

Penggunaan kayu dari tabun ke tabun terus

meningkat baik sebagai IX1menuhan dalam negerimaupun sebagai komoditas ekspor penghasil

devisa. Hal ini telah mendorong berbagai usaha

untuk meningkatkan kualitas dan jumlah produksikayu di Indonesia [1]. Dewasa ini kebutuhan akan

produk panel seperti papan partikel, kayu lapis,papan semen, medium density fiberboard(MDF) oriented strand board (OSB) dan

produk papan lainnya semakin meningkatdengan bertambahnya jumlah penduduk serta

kenaikan standar hidup [2]. Kebutuhan akanbarang-barang yang diprodcl-.si semakin beragam

seperti furniture, meja komputer, dindingpenyekat/peredam suara dan keperluan industri

tertentu [2, 3].Sebelum dipakai untuk suatu produk

tertentu MD F di laminasi atau diperlukan proses

209

Page 2: PELAPISAN POLIESTER TAK JENUH PADA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Kimia/Polimer-V2005... · jenuh pad a permukaan MDF mempunyai kekerasan Pendulum 88 detik, kilap

Prosiding Simposium Nasional Polimer V

pelapisan dengan tujuan untuk melindungiperrnukaan kayu terhadap perlakuan yang bersifatmerusak dan sebagai dekoratif, yang umumnyamenggunakan polimer. Proses pelapisan denganpengeringan (curing) seeara konvensionalkebanyakan dilakukan dengan bantuan panas,katalisator dan pelarut. Selain earn konvensionaljuga telah dikembangkan teknologi pelapisanseeara radiasi dengan berkas elektron atau ultraviolet (UV). Radiasi UV ini bersumber darigelombang elektromagnetik dengan panjanggelombang berkisar antara 180nanometer sampaidengan 400 nanometer. Radiasi ini merupakanbentuk perpindahan energi yang teIjadi melaluigelombang elektromagnetik. Pada saat suhumeningkat, UVakan mengeluarkan energi padageiombang pendek (short wave) dan energi inilahyang dipakai dalam proses pengeringan [4 ].

Salah satu bahan pelapis yang digunakanuntuk pelapisan pennukaan kayu seeara radiasiadalah resin poliester takjenuh. Bahan pelapistersebut dipakai pada penelitian ini karenatmempunyai sifat yang keras dan tahan terhadapbahan kimia serta harganya relatif murah biladibanding dengan resin lain. Pada penelitian iniMDF dipakai sebagai substrat karena bahantersebut mempunyai pennukaan yang rata danhalus dengan densitas sekitar 0,46 g/em3 hingga0,8 g/em3~ serta mempunyai modulus danelastisitas yang baik.[5].

Pada umumnya pelapisan MDF dilakukandengan bahan pelapis yang menutup teksturpennukaan, karena tekstur pennukaan MDFkurang menarik penampilannya.

Tujuan penelitian ini adalah untukmengetahui pengaruh penambahan zat warna dankeeepatan konveyor terhadap sifat-sifat lapisanfilm poliester takjenuh hasil iradiasi UV padapennukaan MDF. Penelitian ini berdasarkanhipotesa sebagai berikut: pengeringan teIjadikarena bahan pelapi,s yang mengandungsenyawa-senyawa tak Jenuh dengan bantuanradiasi sinar UVakan melakukan polimerisasiradiasi, radiasi diserap oleh bahan-bahan yangreaktif dalam pelapisan, yaitu fotoinisiatoryangmemulai reaksi berantai, Senyawa takjenuh padaumumnyamempunyai sifatfisikdan mekanikyangtinggiyangpengeringannya menggunakan berkas

210

ISSN 1410-8720

elektron maupun sinar UV, akan menghasilkanpolimeryangmempunyai sifatfisikdan mekananikyang baik dan tahan terhadap bahan kimia.

METODEPERCOBAAN •Bahan

MDF dengan densitas 0,64 glem3 danketebalan 0,5 em digunakan sebagai substrat.Poliester takjenuh dengan nama dagang YukalaeBW-2250 produksi PT. Justus Ja~arta.Fotoinisiator2 hidroksi 2-metil-l-fenil-propanondengan nama dagang Daroeur 1173 produksiBASE Zat warna putih (super white' merkMetapel Unipol. dipakai sebagai zat talk sebagaibahan pengisi, dan bahan kimia penguji terdiri, -.

dari Asam Sulfat, Natrium Kar9-0nat;-Natrium

Hidroksida, AsamAsetatdan 9tiIAlkohol bimtanMerck, Jennan, serta thinneh-

Peralatan

,Lampu sinar UV berkekuatan 10,4 kWyang mempunyai intensitas 80 Watt/em, buatan1STStrahlen Teehnik GmbH, Jennan, dipakai

s<?bagai sumber radiasi. Alat pelapis jenisrol digunakan untuk pelapisan papan MDF,Gloss-meter buatan Toyo Seiki, Jepang untukpengujian kilap, pendulum hardness rockermerk Sheen, Ing'gris, dipakai untuk mengukurkekerasan lapisan film poliester tak jenuh.Pengujian kerekatan ditentukan dengan pitaperekat. Alat pengukur wama merk Minoltadipakai untuk mengukur wama.

Cara kerja

Proses pelapisan pennukaan papan MDFbaik pelapisan dasar maupun pelapisan atas,terdiridari pengampelasan, pelapisan dan iradiasi.MDF dengan ukumn 15 em x 20 em x 0,5 emdiamplas dengan kertas amplas kehalusan320 mesh, kemudian dibersihkan menggunakankain. Bahan pelapis dasar dibuat denganmeneampur resin poliester tak jenuh dan talkdengan berbandingan berat 9 : 1.

Bahan pelapis diaduk menggunakan batangpengaduk hingga homogen, dan ditambahfotoinisiator Daroeur 1173 sebanyak 2 %beratpoliester tak jenuh. Bahan pelapis dasar

Page 3: PELAPISAN POLIESTER TAK JENUH PADA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Kimia/Polimer-V2005... · jenuh pad a permukaan MDF mempunyai kekerasan Pendulum 88 detik, kilap

Pelapisan Poliester Tak Jenuh pada Permukaan Medium Density Fiberboard (MDF) dengan Teknik/radiasiUltra Violet (UV) (Darsonoj

dilapiskan pada pennukaan MDF menggunakanalat pelapis tipe roI, menghasiL1(anteballapisansekitar 20 Jlm, kemudian diiradiasi dengan sinar

UV pada kecepatan konveyor 3 m/p1enit.Lapisan yang terbentuk kemudian diamplasmenggunakan kertas amplas 320 mesh,selanjutnya dilapisi Iapisan atas. Lapisan atas.dibuat dengan caramencampur poliestertak jenuhdan zat warna putih dengan konsentrasi 0 %;0,5 %; 1,0%; 1,5%; 2,0 % ditambah fotoinisiator

Darocur 3 % berat poliestertakjenuh. Iradiasidilakukan dengan UV pada kecepatan konveyor2 m1menit,3 m1menit,4 m1menitdan 5 m1menit.

Untuk mengetahui pengaruh perlakuanpercobaan, sifat lapisan yang diukur meliputipengujian kilap, warna, kekerasan, kerekatan,dan ketahanan terhadap bahan kimia, pelarut dannoda. Secara garis besar cara keIja pelapisanpermukaan dengan radiasi UV dapatdigambarkan seperti Gambar 1.

Pengujian\

Kilap adalah kemampuan suatu lapisanpennukaan untuk memantulkan cahaya yangdatang pada sudut tertentu. Kilap Iapisan atasdiukur dengan alat Glossmeter pada sudut 29°

dengan standar kilap 90,0 % sesuai denganstandar ASTM D 523-80 [6].

Kerekatan

Kerekatan antara permukaan kayu,lapisan dasar dan lapisan atas, diuji denganmenggunakan pita perekat sesuai standar ASTMD 2571-71 [7].

Contoh uji dibuat kotak-kotak sebanyak100 kotak dengan ukuran setiap kotak 1,6 mm,kemudian pita perekat direkatkan dan ditekandengan karetpenghapus, selanjutnya pita perekatditarik cepat dengan sudut tarikan 45°. Keiekatanlapisandinyatakandalam persentinggal(%)..Nilaikerekatan memenuhi standar, apabila nilai %tinggal (lapisan yang merekat pada pennukaankayu) > 50 %.

Perubahan wama

Pengukuran dilakukan denganmenggunakan Chromameter jenis CR 200 bmerk Minolta dengan sitem Hunter, sesuaiASTM-D 2620-68 (1981) [8]. Untuk melihatperubahan wama contoh uji pada chromametertelah dikonversi langsung ke nilai-nilai L, a, b.Pengukuran warna dengan chromameterdigunakan parameter reflektan yang didasarkanpada pengukuran sinar pantul pennukaan benda

" yangdiukur pada panjang gelombang yangpalingdominandenganmemilih cahaya yangsesuaifiltercahaya.

Kekerasan Pendulum

Kekerasanpendulum diukur menggunakanalat Pendulum Hardness Rocker sesuai standar

ISO 1523-1973 [9]. Pengujian dilakukanberdasarkan metode Koenig (sudut simpanganantara 6° dan 3°) dengan menekan pendulum-.pada pennukaan contoh uji kemudian dibacajumlah ayunan. Kekerasan pendulum dinyatakandalam detik dimana setiap ayunan bemilai1,42 detik.

Pengampelasan MDFkertas ampelas

320 mesh

Iradiasi UVKec. Konveyor, 2 ; 3 ;

4 ; 5 m/mehit

Pelapisan dasarPoliester takjenuh+talk+

Darocur 1173

Pelapisan atasPoliester tak jenuh+zatwama + Darocur 1173

Iradiasi UVKec. Konveyor 3 mlmenit

Pengampelasankertas ampelas

320 mesh

Gami?ar 1. Skema proses pelapisan permukaan MDF dengan iradiasi UV

211

Page 4: PELAPISAN POLIESTER TAK JENUH PADA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Kimia/Polimer-V2005... · jenuh pad a permukaan MDF mempunyai kekerasan Pendulum 88 detik, kilap

Prosiding Simposium Nasional Polimer V

Ketahanan Terhadap Bahan Kimia, Pelarutdan Noda

Pengujian dilakukan dengan earn spot testsesuai standar ASlM D 1308-79 [10]. Beberapabahan kimia uji yang digunakan adalah :AsamSulfat 10%, AsamAsetat 5 %, Natriwn Karbonat5 %, Natrium Hidroksida 1 %, Alkohol 50 %dan thinner. Pengujian terhadap nodadilakukanmenggunakan spidol permanen hitam, merah danbim.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengujian kerekatan antara lapisanatas dan lapisan dasar pada perrnukaan MDFdapat dilihat dalam Tabel 1. Data tersebutmenunjukkan bahwa lapisan dasar denganketebalan rata-rata 20 gjm2 setara dengan 20 mm,teballapisan atas 28 g! m2 hingga 37 gj m2,

dengan demikian penambahan zat warna sampai2 % meningkatkan ketebalan lapisan 9 g/m2

atau sekitar 9 mm. Hasil pengujian kerekatanantara lapisan dasar, lapisan atas dan MDFmemenuhi standar ASTM, karena persen

tinggal > 50 %.

Tabell. Pengaruh penambahan zat wama dan kecepatankonveyor terhadap sifat kerekatan lapisan poliester takjenuh pada permukaan pap an MDF.

KecepatanTebalTebal

Zat wama KonveyorlapisanlapisanKerekatan

(%)(mlmenit)

dasar,atas(%)

(glm2)

(gjm2)

2

100

0

3202899

4

96

5

97

2

98

0,5

3203098

4

97

5

95

2

98

1,0

3203298

4

97

5

I 95

2

:100

1,5

3203498

4

97

5

98

2

100

2,0

3203797

4

90

5

95

212

ISSN 1410-8720

Hal inisarnadengan percobaan sebelumnyayaitupelapisanperrnukaan papan partikel denganbahan pelapis pra-polimer Laromer secara radiasi[11]. Menghasilkan lapisan yang mempunyaikerekatan yang baik antara lapisan atas, lapisandasar dan papan partikel yaitu nilai persentinggal >50 %. Dari percobaan tersebut dapatdisimpulkan sementara bahwa penambahan zatwarna 0,5 % sampai dengan 2 % pada bahanpelapis poliester tak jenuh dan kecepatankonveyor dari 2 m/menit sampai dengan5 m1menit tidak begitu berpengaruh terhadapkerekatan lapisan film poliester tak jenuhdenganMDF.

Pengukuran warna lapisan dilakukandengan menggunakan pemantulan sinar secaravertikal menggunakan alat ukur warna merkMinolta dengan pengamatan nilai L, a, b. DaIamsistem notasi warnaHanter, nilai Lmenyatakancahaya pantul yang menghasilkan warnaakromatik putih, abu-abu dan hitam,a menyatakan warn a kromatik campuranmerah-hijau, sedangkan notasi b menyatakanwarna kromatik campuran kuning-bim dengannilai positifkuning dan negatifwarna bim. Nilaiwarna tersebut lebih mendekati panca indrapenglihatan manusia [12].

Hasil pengukuran pengaruh penambahanzat warna terhadap nilai warna lapisan polimerdisajikan pada pada Tabel 2. Data terse butmenunjukkan contoh uji MDF, mempunyainilai warna coklat kemerahan dengan nilai

L 43 hingga 44,7 a sekitar 10 hingga 11,5 danb I8,6sampai dengan 19,8. Warna dasar MDFcoklat kemerahan tersebut dapat diubah menjadilebihmuda dengan menambahkan zat warna putihsehingga dapat menaikkan derajat keputihan.Tabel 2 memberikan inforrnasi bahwa denganmeningkatnya konsentrasi zat warna pada bahanpelapis menaikka..'1nilai L (derajat putih) lapisanpolimer pada perrnukaan lvfDF. Nilai warn alapisan tanpa penambahan zat warna, warna Lsekitar 43 sampai dengan 44,7, nilai a = 11hingga 11,5dan nilai b = I8,6sampai dengan 19,8selanjutnya penambahan zat warna sebanyak1%sampai dengan 2 % meningkatkan nilai warnaL menjadi sekitar 52, sehingga warna coklat tua

Page 5: PELAPISAN POLIESTER TAK JENUH PADA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Kimia/Polimer-V2005... · jenuh pad a permukaan MDF mempunyai kekerasan Pendulum 88 detik, kilap

,Pelapisan Poliester Tak Jenuh pada Permukaan Medium Density Fiberboard (MDF) dengan Teknik lradiasiUltra Violet (UV) (Darsono)

Gambar 2. Pengaruh penambahan zat wamadan kecepatan konveyor terhadap kekerasan1apisan poliester tak jenuh hasil iradiasi padapermukaan MDF

Penambahan zat wan a berpengaruhterhadap kekerasan, semakin banyak zat warnayang ditambahkan akan menghambat terjadinyaikatan silang, karena zat wama (pigmen) tersebutmenghalangi radiasi UVmenembus materi yangmengakibatkan lapisan tidak kering sempuma.Pada percobaan ini penambahan zat warn aoptimum sebanyak 1% dengan kecepatankonveyor 2 m / memt diperoleh lapisan poliestertak jenuh dengan nilai kerkerasan pendulummencapai 88 detik, sedang kekerasan papanMDF = 56 detik.

kecepatan konveyor semakin tinggi dosis iradiasiUV yang terserap oleh materi dan sebaliknyadengan kenaikkan kecepata.'1 konveyor makadosis iradiasiyang diterima semakin lambat yangmengakibatkan pembentukan ikatan silangnyatidak sempuma. Kenaikan densitas ikatan silangmeningkatkan kekerasan lapisan. Kekerasanlapisan dipengaruhi oleh lapisan dasar. MenurutSENG [13], bahwa pengukuran kekerasan tidaktepat untuk lapisan dengan tebal < 30 Ilm.Pengukuran ketebalan lapisan polimer yangterbenuk berkisar antara 28 g/m 2 hingga 37 g/m 2

atau setara dengan 28 mJlSampai dengan 37 mil.

Nilai kekerasanpendulum lapisan yangterbentukpada kecepatan konveyor 5 m1menit lebih lunakdibanding dengan kayu aslinya (MDF) karenadosis iradiasi yang terserab lebih kecil sehinggapembentukan derajat ikatan silangnya tidaksempuma dan menghasilkan lapisan yang lunak(masih agak lengket).

kemerahan menjadi lebih muda denganmenurunnya nilai wama a clanb nya serta nilai Latau putih meningkat sekitar 8 %. Dengan nilai Lsemakin tinggimenunjukkan wama putih semakindominan karena campuran wama lain (a, b)berkurang. Penambahan zat wama dengankonsentrasi tinggi dapat menghambat terjadinyaikatansilang.Penambahan zatwama putihtersebutsecara visual juga nampakjelas perbedaannyadengan contoh uji tanpa penambahan zat wama.Sedang pengaruh kecepatan konveyor padakondisi penambahan zat wama yang sarna tidaknampak pengaruhnyaterhadapnilaiwama lapisan.Namun kecepatan konveyor dan penambahanzat wama berpengaruh terhadap kekerasan.

Tabel2. Nilai rata-rata wama lapisan poliester takjenuhhasil iradiasi UV.

Zat wama KecepatanL b(%)

mlmenit a

2

43,011,519,80

344,711,119,84

44,311,019,05

43,111,118,6

2

48,010,616,30,5

348,49,516,54

49,39,216,25

48,09,116,3

2

52,07,812,11,0

350,09,014,54

49,49,314,85

49,58,314,2

2

52,88,012,01,5

351,39,112,34

51,78,611,35

50,89,012,4

2

52,36,812,32,0

352,37,89,84

52,77,811,15

52,77,913,8

Keterangan : L = putih-hitam, a = merah - hijau, b = kuning-biru

IIKekerasan Pendulum

Gambar 2 menyajikan sifat kekerasanlapisan poliester takjenuh hasil iradiasi UV padaberbagai kecepatan konveyor clankonsentrasi zatwarna. Kecepatan konveyor berpengaruhterhadap densitas ikatan silang, semakin lambat

~100

"" \00

1; 80/". 70tE~ 60

~ 50 1/•.••. 40c: 30 I,

£ 20""

~ 10

olJN-o ZW-o,5 2•.••1.0 Zw-1,5 Zw-2.0

Konsentraal Zit wlma, %

B2m/menil

C 3m/menrt

1i!4m/menrt

115m/menil

213

Page 6: PELAPISAN POLIESTER TAK JENUH PADA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Kimia/Polimer-V2005... · jenuh pad a permukaan MDF mempunyai kekerasan Pendulum 88 detik, kilap

Prosiding Simposium Nasional Polimer V

Kilap

Dari segi kilap, lapisan permukaan dapatdibagi ke dalam 3 golongan, yaitu kilap tinggi(high gloss) 60 % hingga 100%, kilap medium(medium gloss) 20 % sampai dengan 59 %, dankilap rendah (low gloss) < 20 % [15]. Kilaplapisan poliester tak jenuh pada permukaanpap an partikel (MDF) yang diiradiasi dengansinar UV dapat dilihat pada Gambar 3. Padagambar histogram terse but terlihat bahwa

kecepatan konveyor berpengaruh terhadap kilaplapisan. Pada kecepatan konveyor 2 m/menit dan3 m/menit dan penambahan zat warna sampaiI % menghasilkan nilai kilap lapisan poliester tak

jenuh berkisar antara 29 % sampai dengan34 %, sedang penambahan zat warna sebanyak1,5% dan 2 % kilap lapisan mulai menurun, padakecepatan konveyor 2 m/menit dan 3 m/menitnilai kilapnya 25 % sampai dengan 29 %. Bilakecepatan konveyor semakin cepat maka dosisyangdierimasemakinkecil sehinggapembentukanikatan silangnya semakin lambat sebagai contohlapisan yang dihasilkan setelah diiradiasi dengankecepatan koveyor 5 m /menit menghasilkan kilaplapisan 9% dan lapisan yang diiradiasi padakecepatan konveyor 4 m/menit nilai kilapnyasekitar 20%. Dari gambar histrogram berikut inimenununjukkan bahwa pada kecepatan konveyor2 m1menitsampaidengan3 m/menit menghasilkannilai kilap lapisan poliestertakjenuh dengannamadagang Yucalac BW-2250 berkisar antara29 % hingga 4 % . Kilap lapisan poliester hasiliradiasi sinar UVtersebut termasuk golongkanlapisan dengan kilap menengah.

ISSN 1410-8720

Ketahanan Lapisan Film Poliester TakJenuh Terhadap Bahan Kimia Pelarut danNoda

Hasil pengujian ketahanan lapisan polimer

poliester tak jenu~aSilltadiaSi) UV dengan...variasi kecepata ko~veyo~apat ~ilihatpada Tabel3. Produk p liestel151asanyadlSUSunoleh bahan pengikat poliester tak jenuh danmonomer-monomer kimia seperti stiren, danpengeringan selalu dimulai dengan penambahankatalis. Pengeringan dengan sinar UV bahanpelapisnya ditambahkan [otoinisiator.Produk-produk ini memplmyai kepadatan yangtinggisehinggamemberikansifat fisikdan mekanikyang baik serta tahan terhadap bahan kimia [14].Pada Tabel 3 menunjukkan bahwa lapisan

Tabel 3. Ketahanan lapisan polester tak jenuhpada permukaan MDFterhadap bahan kimia, pelarutdan noda.

Za! \\3rTI3Kecepatan

KimiaI'bda

(%)

Kooveyor

(m'menit)

ABCDEFGHI

2

-+-------0

3-+-------4

-+-------5

-+-------2

-+-------0.5

3-+-------4

-+-------5

-+-------2

-+-------1.0

3-+-------4

-+-------5

' -+-------1.5

2-+-------3

-+-------4

-+-------5

-+-------2

-+-------2,0

3-+-------4

-+-------5

-+-------

Gamba!" 3. Pengaruh penambahan zat wama dankecepatan konveyor terhadap kilap lapisanpoliester tak jenuh hasil iradiasi UV padapermukaanMDF

50

45J

401--

i :1];< 20

15 ~

10j~5"o

ZwaO Zw-O.5 ZZw-1.0 Zw-1,5 Zw-2.0

Konsentrasi zat warna, %

a 2m1menit

C 3m1menit

1:14m1menit

lI5mlmenn

Keterangan :PET = Poliester tak jenuh,Zw = zat wama ,Ft = fotoinisiator Darocur 1173A = 5 % Asam asetatB = 10% Natrium hidroksida

C = 10 % Asa~ sulfatD = 1% natrium karbon at

E = Tthinne,rF = Alkohol 50 %

G = Spidol merahH = Spidol biruI = Spidol hitam

= tahan+ = tidak tahan '

214

Page 7: PELAPISAN POLIESTER TAK JENUH PADA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Kimia/Polimer-V2005... · jenuh pad a permukaan MDF mempunyai kekerasan Pendulum 88 detik, kilap

Pelapisan Poliester Tak Jenuh pada Permukaan Medium Density Fiberboard (MDF) dengan Tekn;k [rad;as;Ultra Violet (UV) (Darsono)

polimer poliester tak jenu{1 hasil iradiasiuv tahan terhadap bahan kimia penguji : 50 %Alkohol, 10 % Asam Sulfat, 5 % Asam Asetat,1 % Natrium Karbonat thinner, atau pelarut,karer.a bahan pelapis poliester takjenuh setelahiradiasi UV membentuk ikatan silang dengangugus aromatik (stiren). Dari hasil pengujianterhadap bahan kimia, pelarut dan noda contohuji menunjukkan bahwa tidak ada bekas,perubahan warna atau kerusakan yang terjadi,kecuali terhadap Natrium Hidroksida 10 %.Natrium hidroksida 10 % menyebabkan bekaspada seluruh contoh uji. Hal ini karena NatriumHidroksida adalah basa kuat, gugus OH-nyaakan bereaksi dengan gugus aromatik yangtidak ikut bereaksi dalam pembentukan ikatansilang, sehingga menimbulkan kerusakan ataupenurunan kilap dan perubaha.'1 wama pada

lapisan poliestertakjenuh.

KESIMPULAN

Dari hasil percobaan dapat disimpulkanbahwa resin poliester takjenuh dapat dipakaiuntuk pelapisan permukaan MDF denganpenambahan zat wama sebanyak 1 % danpenambahan fotoinisiator sebanyak 3 % denganiradiasi UVpada kecepatan konveyor 2 m/menitmenghasilkanlapisandengankekerasanpendulum88 detik, kilap 34 %, nilai wama L, a, b adalahL = 52, a = 7,8 dan b = 12,1 dan kerekatanantara lapisan dasar, lapisan atas dan MDFmemenuhi standar dengan persen tinggal antara94 % sampaidengan 100%. Lapisan filmpoliestertak jenuh mempunyai ketahanan terhadapbahan kimia, pelarut dan noda kecuali larutanNaOH 10%.

UCAPANTERIMAKASIH

Ucapan terimakasih disampaikan kepadasdr Rojali dan Yoga Prarnana dari Balai IradiasiI .P3TIR-BATAN yang teIah membantu prosespelapisan dan iradiasi UV.

DAFTAR PUSTAKA

[1]. ANONYMOUS, Apkindo Directory, 4th

Edition (1996)

[2]. ANONYMOUS, Furniture Design andManufacturing-Solid Wood& Panel Tech.

[3]. F D M ASIA, Singapore, Nov.-Des.(1999) 50

[4]. ERWINSYAH DAN DARMOKO, PapanPartikel dari Tandan Kosong Sawit,Prosiding SeminarNasional III,Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia,Universitas Winayamukti, (2000) 415

[5]. HOLMAN, R., and FLORING, R.E., UV

and EB Curing Formulation Printing[6]. MALONEY, M. T.,Modern Particleboard

and Dry Process FiberboardManufacturing, MillerFreeman Publication,Inc .. 500 Howard Street, San Fransisco,( 1977)

[7]. ANONYMOUS, Annual Book of ASTMStandard, Part 27, ASTM D 2571-81Philadelphia (1980) 532

[8]. ANONYMOUS, Annual Book of ASTMStandard, Part 27, ASTM D 2571-71Philadelphia (1982) 474

[9]. ANONYMOUS, Annual Book of ASTMStandard, Part 27, ASTM D 2620-68Philadelphia (1982)

[IO].ANONYMOUS, Annual Book of ISOStandard, Pendulum Hardness, ISO 1523,(1973) (E) 348

[11].ANONYMOUS, Annual Book of ASTMStandard, Part 27, ASTM D 1308-79Philadelphia (1982) 174

[I2].TRIMULYADI, 0., SUNDARDI, E, danDARSONO, Pelapisan Permukaan PapanPartikel dengan Bahan Pelapis Pra-polimerLaromer, Prosiding APISORA, (1989) 174

[13].TANHINDARTO, R.P., KYCKY danARMAND, Pengukuran Dosimeter PerpeksMerah deI1~an Alat Ukur Chromameter,Prosiding Presentasi Ilmiah KeselamatanRadiasi dan Lingkungan V,(1977) 32

[I4].SENG, H.P., Test Methods for theCharacterizution of UV and EB CuredPrinting Varnishes,Part], BETAGAMMA3 (1989) 10

[I5].H1 INTER, R.S., Methods of DeterminingGloss, Procedings, ASTM, 36, Part II(1936) 783

215