Prosiding Pertemuan Ilmiah gains Materi 1996

PENGARUH PENAMBAHAN LIGNIN KE DALAM KOPOLIMER LA TEKSKARET ALAM STIRENA TERHADAP KETEGUHAN REKA T KA YU LAPIS

TUSAM (Pinus merkusii)l

Adi Santoso2, Marga Utama3, Hartoyo3

ABSTRAKPENGARUH PENAMBAHAN LIGNIN KE DALAM KOPOLIMER LATEKS KARET ALAM STIRENA TERHADAP

KETEGUHAN REKAT KAYU LAPIS TUSAM (Pinus merkusii). Proses kopolimerisasi radiasi stirena ke dalam lateks karetalam dengan kadar sitrena 50 psk (per scratus bagian berat karet) dan dosis radiasi 15, 30, dan 45 kGy telah dikerjakan. Kopolimerlateks karet aIam stirena yang dihasilkan setelah dicampur dengan tepung lignin sebanyak 10, 20, 30, dan 40% berat, digunakan untukbahan perekat pada pembuatan kayu lapis tusam. Baik sifat kopolimer lateks maupun sifat keteguban rekat kayu lapis yang clhasilkandievaluasi. Ternyata keteguban rekat kayu lapis yang menggunakan campuran kopolimer lateks karet alam stirena (berdosis iradiasi30 dan 45 kGy) dan lignin sebanyak 20%, nilainya mernenuhi persyaratan Standar Nasional Indonesia (SNI 01-2704-1992).

ABSTRACTTHE EFFECT OF ADDING LIGNINE INTO NATURAL RUBBER LATEX-STYRENE AGAINTS ADHESIVE

STRENGTH OF TUSAM PLYWOOD (Pinus merknsii). Radiation copolymerization of styrene into natural rubber latex with theconcentration of styrene 30% by weight at the irradiation dose of 15, 30, and 45 kGy has been canied out. The natural rubber latex-styrene copolymer was mixed with lignin powder at the concentration of 10, 20, 30, and 40% by weight, was used as an adhesive forproducing tusam plywood. The properties of latex and ahesive strength of plywood was evaluated. The results show that by using themixture of natural rubber-styrene copolymer (with the irradiation dose of 30 and 45 kGy) and 20% of lignine as an adhesive forproducing plywood, the adhesive strength of playwodd is stisfy the National Indonesia Standars (SNI 01-2704-1992).

PENDAHULUANIndonesia dikenal sebagai negara penghasil

kayu lapis bermutu tinggi, sebingga banyaknegara seperti Jepang, Amerika, Taiwan, danlain-lain menggunakan produk kayu Indonesia.Salah satu komponen penting dalam pembuatankayu lapis adalah perekat, yang sampai saat inibahan bakunya masih menggunakan produkolahan dari rninyak burni seperti ureaformaldebida dan melarnin fomaldebida. Selainitu beberapa bahan baku perekat lainnya masihdiimport (1). Di lain pi~ Indonesiamerupakan negara penghasil karet alam, yangberdasarkan penelitian terdahulu bahwa latekskaret alam setelah dikopolimerisasi radiasidengan stirena atau metil metakrilat yangdicampur dengan terigu atau tapiokamemeprlihatkan kecenderungan dapatdigunakan untuk perekat kayu lapis (2).

Dalam upaya penyempurnaan lebih lanjutpemanfaatan kopolimer karet alam stirena,maka dalam makalah ini akan dilaporkan basil

penelitian tentang pengaruh penambahanlignin ke dalam kopolimer lateks karet alamstirena terhadap keteguhari rekat kayu laistusam (Pinus merkusii) dengan tujuan disamping mencari kondisi optimum formulaiperekat juga sebagai bahan informasi bagipengusaha kayu lapis untuk dapatdimanfaatkan.

Sedang untuk pembuatan kayu lapis digunakanvinir tusam (Pinus merkusii) dengan ketebalan1,5 mm dan ukuran sisi vinir 20XlO cm2.

Alat. Peralatan yang dipakai antara lainmesin kempa panas berukuran 40X 40 cm2,daD peralatan uji keteguhan geser tarik, danperalatan uji untuk menguji kualitas lateks danfilm karetnya yaitu pH meter, Viskometer,Tensile tester, untuk melihat bentuk partikeldigunakan alat Scanning Electron Microscopebuatan Jeol. Sedang untuk mengetahui strukturkopolimer digunakan alat Spektrometer InfraMerah buatan Jeol.

Metode. 1. Pembuatan ramuan perekat.Pembuatan perekat dilaksanakan denganmencampurkan kopolimer lateks karet alamdengan larutan lignin dalam amonium klorida50%, sebanyak 10, 20, 30, atau 40% bagianberat, diaduk sampai rata. Ramuan ill siapdigunakan untuk perekat.

2. Pembuatan kayu lapis. Tiappermukaan vinir kayu tusam dilabur denganperekat sebanyak 190 g/m2. Kemudian dipresdingin dengan tekanan 15 kg/cm2 selama3menit, daD pres panas 110oC, selama 3 menit.Kayu lapis yang dihasilkan diuji daya rekatnyasesuai dengan standar SNI (3).

Percobaan tersebut dilakukan denganmenggunakan rancangan acak lengkap, yangpercobaannya dilakukan secara faktorial.Faktor yang diamati adalah jells kopolimer 3tarap, daD kadar lignin 4 tahap, denganulangan 4 kali

CARA KERJABahan. Bahan kimia yang digunakan untuk

bahan perekat adalah kopolimer lateks karetalam stirena basil polimerisasi radiasi dengankadar stirena 30% dan dosis iradiasi IS, 30, dan45 kGy, tepung lignin, dan amonium klorida.

BASIL DAN PEMBABASANSifat kopolimer lateks karet aIam stirena.

251

Secara visual kopolimer lateks karet alambempa emulsi, berbau amonia, dan partikelkaretnya berbentuk bulat atau oval, satu sarnalain saling membentuk agregat (Gambar 1),sifat lateksnya seperti Tabel 1, sedangspektmm IR seperti Gambar 2. Dari label dangambar tersebut menunjukkan bahwa kopolimerlateks karet alam emulsi bersifat basa, denganpH antara 10,4-10,5 da kekentalan antara 22-23Cpo Film karetnya kuat dan sangat elastisdengan nilai kekerasan antara 45-55 Shore A,modulus 300% = 1-2 MFa, tegangan putus

putus 16-23 MPa dan perpanjangan putusantara 900-1000% (Tabel 1). Adakecendenmgan bahwa tegangan putusmaksimum diperoleh pada dosis radiasi 30 kGy,sedang nilai modulus dan kekerasan meningkat,dengan naiknya dosis iradiasi. Sidik ragamkopolimer latks karet aam stirena seperti padaGambar 2. Bilangan gelombang spesifik padakopolimer lateks karet alam stirena terletakpada 700,dan 830, cm-l yang masing-masingmencirikan adanya gugus benzen dari sitrena,dan ikatan rangkap dari karet alamo

Keteguhan rekat kayo lapis.Pengujian keteguhan rekat kayu lapis

dilakukan menurut 8tandar Nasional Indonesia8NI 01-2704-1992 (2,3). Hasilnya tertera diGambar 3. Gambar ini menunjukkan bahwa

+..kay

/I1/

~

/~ ,~so kG,.."" 15 kG,.

18~~

i 6..

I-II

~ 2

(

10 ~okodar lignin,

30 .0

Garnbar 3. Keteguhan rekat kayu lapis fusarn (Pinus merkusii)yang menggunakan carnpuran kopolimer karet aIarn stirenadan lignin pada berbagai kadar kandungan stirena dan lignin.

secara urnurn dengan naiknya kadar lignin,keteguhan rekat kayo lapis meningkat,kemudian menurun setelah kadar lignin 20%.Meningkatnya daya rekat tersebut disebabkankarena lignin merupakan bahan perekat kayoyang terdiri dari fenil propan, tetapi bilakandungan lignin terlalu banyak, makaGambar 2. Spektrum IR kopolimer karet alam stirena.

252

Tabel2. Keteguhan rekat (Kg/cm2) kayu lapis tusam (Pinus merkusii).

tersebut hanya perlakuan a3 b2, dan a3 b3 yaitukayu lapis yang menggunakan kopolimer latekskaret alam stirena berdosis 30 dan 40 kGy yangdicampuran lignin sebanyak 20% berat. Untukmengetahui pengaruh masing-masingperlakuan terhadap keteguhan rekat, sidikragamnya tertera di Tabel 3.

selama perebusan lignin menjadi keras danagak rapuh sehingga dapat menurunkanketeguhan rekat (5,6). Persyaratan keteguhanrekat kayu lapis tipe interior dan keteguhanrekat maksimum kayu lapis tusam tertera diTabel 2. Temyata yang memenuhi persyaratan

Tabel3. Ringkasan sidik ragam keteguhan rekatkayu lapis tusam (Pinus merkusii).

Sumber keragaman. F hitung Keterangan

Oasis iradiasi, AKadar lignin, B.Interaksi, AB.

57,52138,559,87

Berbeda sangat nyataBerbeda sangat nyataBerbedasanR~E~

rabel 4. Uji beda menurut Duncan keteguhan rekat kayu lapis tusam (Pinus merkusii)antar perlakuan.

asb2

(A)(B)

alb3

a2b3

a3

b2a4bl b3 bi b3bI b2 bI b2 bi b3 b2

3,51 3,55###########

5,36 1,76 1,94 2,74#########

#########

28 2,69 2,89##########

2,36 2,94##########

2,97 4,58 7,16 7,33###########

######## tidak nyata

dapat meningkatkan nilai keteguhan rekat,yaitu daTi 1,28 menjadi 7,16 (TabeI4).

Dari tabel ini menunjukkan bahwa baikpemberian kadar lignin, jenis kopolimer latekskaret alam-stirena, maupun interaksi antarakadar lignin dan dosis radiasi berpengaruhsangat nyata. Selanjutnya uji beda nyatamenurut Duncan (Tabel 4), menunjukkanbahwa kopolimer lateks alam yang berdosisiradiasi 30 dan 45 kGy, kemudian dicampurdengan lignin sebanyak 20% dapatmeningkatkan keteguhan rekat kayu lapistusam (Pinus merkusii) yang sesuai denganpersyaratan Standar Nasional Indonesia untukkayu lapis tipe I interior, yang nilainya 7kg/cm2.

KESIMPULAN

Dari uraian tersebut dapat disimpulkanbahwa penambahan lignin ke dalamkopolimer lateks karet alam stirena untukbahan perekat kayu lapis tusam (Pinusmerkusii) dapat meningkatkan keteguhan rekatkayu lapis tusam yang dihasilkan.

Campuran antara kopolimer lateks karetalam-stirena berdosis iradiasi 30 dan ligninsebanyak 20%, merupakan campuran optimumdan dapat menghasilkan kayu lapis yangmemenuhi standar SNI 01-2704-1992 tipe 1interior.

SUTIGNO (7) menganjurkan bahanekstender yang ditambahkan pada perekat kayulapis urea formaldehida sebaiknya tidakkurang dari 30% berat. Dari data tersebutmenunjukkan juga bahwa lignin yangdicampurkan ke dalam kopolimr lateks karetalam sebanyak 20% di samping bertindaksebagai ekstender yang biasanya menurunkanharga bahan perekat, juga dapat bersifatsebagai bahan pelengket (tacky fier), karena

DAFTAR PUSTAKA

1. ANNONINME, Informasi probadi di bebe-Tapa pabrik perekat untuk kayu lapis (1995).

2. HARTOYO dan MARGA UTAMA, Sturnpemakaian kopolimer lateks karet alarn metil

253

2. Lignin sendiri mengandung gugusanadhesive yang mempunyai ikatan kimiaterhadap kayu. Bagaimana hal tersebutdikaitkan dengan hipotesa ?

3. Mekanisme elastis dan plastis padaelastomer thermaplastik ?

Marga Utama :1. Lignin diperoleh dari P3HH, Bogor,

berupa serbuk. Merupakan isolasi kayu

pInus.2. Memang benar lignin sendiri mempunyai

sifat adhesive terhadap kayu, tetapi bilakadar lignin terlalu banyak maka sifatadhesive tersebut berkurang.

3. Karet alam merupakan polimer elastis,karena hampir 100 % arnorf. Sedangsterena merupakan thermoplastik karenamemiliki titik leleh/kristal daDperpanjangan putus jenuh lebih rendahdaTi pada karet alamo

metakrilat dan kopolimer karet alam stirenauntuk bahan perekat kayu lapis, ProsidingSimposium Nasional Polimer, HPI, Jakarta,(1995) 248.

3.ANNONIME, Mutu Kayu Lapis PenggunaanUmum, Jakarta, SNI 01-2704-1992.

4.STEEL R.G.D.dan J.H.TORRIE, Prinsip danprosedur Statistik, Gramedia, Jakarta (1989).

5.J.G.HA YGREEN, and J.L.BOWNER, ForestProducts and Wood Science an Introduction,Iowa State University Press, Iowa (1982).

6. J.F.OLIVER, Adhesion in Cellulosic andWood Based Composites, Plenum Press,London,

7. SUTIGNO P., Diktat perekat dan perekatan,Puslitbang Basil Hutan, Bogor, (1989).

DISKUSIHartoyo :I. Asallignin dari limbah pabrik atau isolasi

kayu?

254