PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM :

PEMBUATAN KAYU PRESS DARI SERBUK KAYU DENGAN

PENAMBAHAN KITOSAN SEBAGAI ANTI-MIKROBA

BIDANG KEGIATAN:

PKM PENELITIAN

DIUSULKAN OLEH :

Afra Nuraini NIM: 2013430001 / ANGKATAN: 2013

Novian Hadi Prasetio NIM: 2013430027 / ANGKATAN: 2013

Denis Setiawan NIM: 2013410004 / ANGKATAN: 2013

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA

JAKARTA

2015

i

PENGESAHAN PROPOSAL PKM PENELITIAN

ii

DAFTAR ISI

Lembar Pengesahan ........................................................................................... i

Daftar Isi ............................................................................................................. ii

Daftar Tabel dan Gambar .................................................................................... iii

Ringkasan ........................................................................................................... iv

BAB 1. PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ....................................................................... 1

1.3 Tujuan ............................................................................................ 1

1.4 Luaran ............................................................................................ 1

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 2

BAB 3. METODA PENELITIAN ..................................................................... 5

BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ................................................. 7

4.1 Anggaran Biaya ............................................................................. 7

4.2 Jadwal Kegiatan ............................................................................. 7

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 8

LAMPIRAN-LAMPIRAN

Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas

Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Peneliti

iii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Ringkasan Anggaran Biaya PKM-P ................................................. 7

Tabel 4.2. Jadwal Kegiatan PKM-P ................................................................... 7

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur Kitosan ............................................................................... 3

Gambar 2. Proses pembuatan Kitosan ............................................................... 4

iv

RINGKASAN

Keberadaan dan peran industri hasil hutan utamanya kayu di Indonesia

dewasa ini menghadapi tantangan yang cukup berat berkaitan dengan adanya

ketimpangan antara kebutuhan bahan baku industri dengan kemampuan produksi

kayu secara lestari. Bila memperhatikan kondisi hutan alam yang semakin

menurun, bahan baku kayu juga berarti semakin menurun, dan besarnya tantangan

berbagai aspek khususnya di sektor kehutanan (lingkungan, ekolabel,

perdagangan karbon). Oleh karena itu perlu dilakukan inovasi teknologi yang

meningkatkan efisiensi pengolahan hasil hutan dan memaksimalkan pemanfaatan

kayu dan limbah biomassa yang mengarah kepada zerowaste serta memberikan

manfaat kepada masyarakat khususnya industri kecil,.

Pada penelitian ini kami akan membuat inovasi terhadap kayu press yang

terdiri dari limbah kayu (Serbuk gergaji) dimana banyaknya pabrik properti yang

berada di ibu kota , semakin banyaknya limbah maka peningkatan polusi semakin

tinggi . Namun ,kami menabahkan senyawa pengawet alami yaitu kitosan (Bio-

pengawet) yang berasal dari kulit serangga (Insects) , Kitosan memiliki

keistimewaan yakni dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme perusak

dan sekaligus melapisi produk yang diawetkan sehingga terjadi interaksi yang

minim antara produk dan lingkungannya , Secara umum, pelapis yang tersusun

dari polisakarida dan turunannya hanya sedikit menahan penguapan air tetapi

efektif untuk mengontrol difusi dari berbagai gas, seperti CO2 dan O2 , Kitosan

juga berperan khusus sebagai anti jamur .

Kata kunci : Kitosan , limbah kayu , bio-pengawet , kayu press

1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Keberadaan dan peran industri hasil hutan utamanya kayu di Indonesia

dewasa ini menghadapi tantangan yang cukup berat berkaitan dengan adanya

ketimpangan antara kebutuhan bahan baku industri dengan kemampuan

produksi kayu secara lestari. Bila memperhatikan kondisi hutan alam yang

makin menurun berarti makin langkanya bahan baku kayu, serta besarnya

tantangan berbagai aspek khususnya di sektor kehutanan (lingkungan,

ekolabel, perdagangan karbon) maka perlu dilakukan perubahan mendasar

dalam kebijakan pembangunan kehutanan, salah satunya dengan

mengedepankan peran inovasi teknologi yang lebih berpihak kepada

masyarakat khususnya industri kecil, meningkatkan efisiensi pengolahan hasil

hutan serta memaksimalkan pemanfaatan kayu dan limbah biomassa yang

mengarah kepada zero waste .

Serbuk kayu yang akan digunakan adalah berasal dari limbah kayu dari

sisa industri hasil hutan yang sudah tidak lagi terpakai dengan menggunakan

pelapis kitosan yang berasal dari kulit insect (serangga) yang pembuatanya

bisa melakukan metode deastilisasi . Di dalam penelitian ini kami akan

menggunakan kulit udang sebagaimana pembuatan kitosan pada umumnya

Karena banyak orang yang tidak mengetahui bahwa kitosan adalah bahan bio-

pengawet yang dapat digunakan sebagai pengawet alami yang baik untuk

pelapisan antimikroba untuk melapisi kayu karena sifat-sifat yang dimilikinya

yaitu dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme perusak dan sekaligus

melapisi produk yang diawetkan sehingga terjadi interaksi yang minim antara

produk dan lingkungannya , Secara umum, pelapis yang tersusun dari

polisakarida dan turunannya hanya sedikit menahan penguapan air tetapi

efektif untuk mengontrol difusi dari berbagai gas, seperti CO2 dan O2 ,

Kitosan juga berperan khusus sebagai anti jamur yang bersifat ekonomis .

1.2 Perumusan Masalah

Dari uraian di atas timbul permasalahn yang menarik untuk diteliti :

1) Apakah penggunaan kitosan mampu menjadi pelapis yang baik .

2) Bagaimana cara penggunaan kitosan untuk melapisi kayu press .

3) Efektifkah dalam industri skala besar maupun kecil .

1.3 Tujuan

Untuk mengetahui manfaat kitosan sebagai bahan pelapis alami pada kayu

press sebagai antimikroba dan untuk memperpanjang umur kayu .

1.4 Luaran

1) Artikel Ilmiah

2) Paten

2

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

1. Limbah kayu

a) Limbah kayu adalah kayu sisa potongan dalam berbagai bentuk

dan ukuran yang terpaksa harus dikorbankan dalam proses

produksinya karena tidak dapat menghasilkan produk (output)

yang bernilai tinggi dari segi ekonomi dengan tingkat teknologi

pengolahan tertentu yang digunakan (DEPTAN, 1970).Sunarso dan

Simarmata (1980) dalam Iriawan (1993) menjelaskan bahwa

limbah kayu adalah sisa-sisa kayu atau bagian kayu yang dianggap

tidak bernilai ekonomi lagi dalam proses tertentu, pada waktu

tertentu dan tempat tertentu yang mungkin masih dimanfaatkan

pada proses dan waktu yang berbeda. , Jenis-jenis Limbah Kayu

Berdasarkan asalnya limbah kayu dapat digolongkan sebagai

berikut :

Limbah kayu yang berasal dari daerah pembukaan lahan untuk

pertanian dan perkebunan antara lain berupa kayu yang tidak

terbakar, akar, tunggak, dahan dan ranting.

Limbah kayu yang berasal dari daerah penebangan pada areal

HPH dan IPK antara lain potongan kayu dengan berbagai

bentuk dan ukuran, tunggak, kulit, ranting pohon yang

berdiameter kecil dan tajuk dari pohon yang ditebang.

Limbah hasil dari proses industri kayu lapis dan penggergajian

berupa serbuk kayu, potongan pinggir, serbuk pengamplasan,

log end (hati kayu) dan veneer (lembaran triplek).

b) Simarmata dan Haryono (1986) dalam Iriawan (1993) menyatakan

bahwa limbah kayu dapat dibedakan menjadi 2 golongan yaitu :

Limbah kayu yang terjadi pada kegiatan eksploitasi hutan berupa

pohon yang ditebang terdiri dari batang sampai bebas cabang,

tunggak dan bagian diatas cabang pertama.

Limbah kayu yang berasal dari industri pengolahan kayu antara

lain berupa lembaran veneer rusak, log end atau kayu penghara

yang tidak berkualitas, sisa kupasan, potongan log, potongan

lembaran veneer, serbuk gergajian, serbuk pengamplasan, sebetan,

potongan ujung dari kayu gergajian dan kulit.

Komposisi Limbah Kayu ( Sumadiwangsa dan Widarmana ,1982)

menyatakan bahwa jenis limbah kayu yang terjadi pada industri kayu

lapis antara lain berupa dolok (log end), sisa kupasan (log core), sisa

kupasan veneer, lembaran (veneer) yang rusak, sisa potongan pinggir

kayu lapis, serbuk gergaji (saw dust)dan serbuk pengamplasan.

3

2. Kitosan (Chittosan)

a. Pengertian kitosan

Kitosan adalah suatu polisakarida berbentuk linier yang terdiri dari

monomer N-asetilglukosamin (GlcNAc) dan D-glukosamin

(GlcN).Bentukan derivatif deasetilasi dari polimer ini adalah

kitin.Kitin adalah jenis polisakarida terbanyak ke dua di bumi setelah

selulosa dan dapat ditemukan pada eksoskeleton invertebrata dan

beberapa fungi pada dinding selnya. Kitosan memiliki bentuk yang

unik dan memiliki manfaat yang banyak bagi pangan, agrikultur, dan

medis, Namun, untuk melarutkan kitosan ini cukup sulit karena kitosan

dapat larut apabila dilarutkan pada asam dan viskositas yang tinggi

b. Kitosan sebagai Anti-mikroba

Chitosan merupakan produk alamiah yang merupakan turunan dari

polisakarida chitin. Chitosan mempunyai nama kimia Poly D-

glucosamine ( beta (1-4) 2-amino-2-deoxy-D-glucose), bentuk chitosan

padatan amorf bewarna putih dengan struktur kristal tetap dari bentuk

awal chitin murni. Chitosan mempunyai rantai yang lebih pendek

daripada rantai chitin. Kelarutan chitosan dalam larutan asam serta

viskositas larutannya tergantung dari derajat deasetilasi dan derajat

degradasi polimer. Chitosan kering tidak mempunyai titik lebur. Bila

chitosan disimpan dalam jangka waktu yang relatif lama pada suhu

sekitar 100°F maka sifat kelarutannya dan viskositasnya akan berubah.

Bila chitosan disimpan lama dalam keadaan terbuka (terjadi kontak

dengan udara) maka akan terjadi dekomposisi, warnanya menjadi

kekuningan dan viskositas larutan menjadi berkurang. Hal ini dapat

digambarkan seperti kapas atau kertas yang tidak stabil terhadap udara,

panas dan sebagainya. Chitosan dapat dimanfaatkan di berbagai bidang

biokimia, obat-obatan atau farmakologi, pangan dan gizi, pertanian,

mikrobiologi, penanganan air limbah, industri-industri kertas, tekstil

membran atau film, kosmetik (Wardaniati dan Setianingsih 2006)

Reaksi pembentukan chitosan dari chitin merupakan reaksi

hidrolisa suatu amida oleh suatu basa. Chitin bertindak sebagai amida dan

NaOH sebagai basanya. Mula-mula terjadi reaksi adisi, dimana gugus OH-

masuk ke dalam gugus NHCOCH3 kemudian terjadi eliminasi gugus

CH3COO- sehingga dihasilkan suatu amida yaitu chitosan. Proses

4

pembuatan kitin meliputi tiga tahapan yaitu deproteinasi (pemisahan

antara endapan dengan campuran), demineralisasi (penghilangan mineral),

dan deasetilasi (Hargono et al 2008)

Chitosan sangat berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan

antimikroba, karena mengandung enzim lysosim dan gugus

aminopolysacharida yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba dan

efisiensi daya hambat khitosan terhadap bakteri tergantung dari

konsentrasi pelarutan khitosan. Kemampuan dalam menekan pertumbuhan

bakteri disebabkan chitosan memiliki polikation bermuatan positif yang

mampu menghambat pertumbuhan bakteri dan kapang. Salah satu

mekanisme yang mungkin terjadi dalam pengawetan makanan yaitu

molekul chitosan memiliki kemampuan untuk berinteraksi dengan

senyawa pada permukaan cell bakteri kemudian teradsorbi membentuk

semacam layer (lapisan) yang menghambat saluran transportasi sel

sehingga sel mengalami kekurangan substansi untuk berkembang dan

mengakibatkan matinya sel. Selain telah memenuhi standard secara

mikrobiologi ditinjau dari segi kimiawi juga aman karena dalam prosesnya

chitosan cukup dilarutkan dengan asam asetat encer (1%) hingga

membentuk larutan chitosan homogen yang relatif aman (Wardaniati dan

Setianingsih 2006)

5

BAB 3. METODE PENELITIAN

1. Pembuatan Kayu press dari serbuk kayu penambahan kitosan

BAHAN:

1. Serbuk kayu 4. Ampelas

2. Kitosan 5. Plitor

3. Urea formaldehid 6. Air

ALAT:

1. Timbangan ( Untuk menghitung massa serbuk kayu)

2. Jangka sorong (Pembacaan hasil ukuran)

3. Mesin press / Hot press

4. Industrial oven

5. Cetakan 40 x 40

6. Industrial Mixer

7. Mostuiremeter (Mengukur persentase air)

CARA KERJA :

1. Pengumpulan serbuk kayu dalam wadah yang dapat menampung massa

200 kg .

2. Wadah telah diisi air sebanyak volume yang dapat ditampung oleh wadah

yang telah berisikan serbuk kayu .

3. Wadah yang telah berisikan air dan serbuk kayu dipanaskan pada suhu

mendidih untuk menghilangkan kotoran yang ada di serbuk kayu tersebut

4. Panaskan hingga lebih kurang dalam waktu 2 jam pemanasan

5. Penjemuran dilakukan sampai kayu terlihat kering dan sedikit kandungan

airnya

6. Setelah penjemuran , serbuk kayu dimasukan kedalam blending machine

(Pengadonan)

7. Masukan kitosan perlahan-lahan kedalam blending machine , massa

kitosan sebnayak 85 Kg

8. Pemberian urea formaldehid sebagai perekat kuat perlahan lahan dengan

massa 50 kg

9. Serbuk kayu tetap di mix di dalam blending machine hingga campuran

tercampur dengan baik dengan suhu didih

10. Setelah tercampur masukan kedalam cetakan 40x40 dan juga ditempatkan

didalam mesin press panas kayu pada pengempaan 2,5-3 menit dengan

pressure (tekanan) 100 kgf/cm 3

selama 30detik pada suhu 170-1900

C

11. Pengkondisian atau pengujian dengan jangka sorong dan moisture meter

untuk pengecekan ukuran dan kadar air yang terkandung

12. Apelas kayu hasil produk untuk menghaluskan permukaan kayu .

13. Pemberian plitor untuk memberikan warna yang baik pada permukaan

kayu .

14. Purnish kayu untuk penghalus permukaan warna .

6

FLOW CHART PEMBUATAN KAYU PRESS PENAMBAHAN

KITOSAN

Serbuk Kayu

Masukan kedalam

air panas +/- 2Jam

Persiapan

Bahan/Filler

Penjemuran Hingga

terlihat kering

Blending

(Pengadonan)

Pemberian Perekat

Press panas

Penambahan

Kitosan

Urea formaldehid

dan lem kayu

sebagai peekat

Pengempaan 2,5-3 menit ,

Tekanan 100 Kgf/Cm3 , selama

30detik pada suhu 170-190 oC ,

kemudian dinginkan .

Pengkondisian atau

pengujian

Ampelas

(Penghalusan

permukaan)

Pemberian Plitur Purnish

Produk selesai

7

BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

4.1 Anggaran Biaya

Tabel 4.1 Ringkasan Anggaran Biaya PKM-P

No. Jenis Pengeluaran Biaya (Rp.)

1 Peralatan penunjang Rp. 3.225.000,00

2 Bahan habis pakai Rp. 7.147.500,00

3 Perjalanan Rp. 975.000,00

4 Lain-lain Rp. 1.152.500,00

Jumlah Rp.12.500.000,00

4.2 Jadwal Kegiatan

Tabel 4.2 Jadwal Kegiatan PKM-P

No. Kegiatan Bulan ke-1 Bulan ke-2 Bulan ke-3 Bulan ke-4

1

Survei tempat

Pemotongan kayu

atau toko mebel

2

Uji kualitas kayu

yang baik untuk

pembuatan kayu

3

Pengecekan tempat

peminjaman alat-alat

yang dibutuhkan

4

Pengajuan

peminjaman alat

yang dibutuhkan

5

Pembelian dan

pengumpulan bahan

baku dan bahan

tambahan

6

Pembuatan kayu

press dengan

berbagai variable

dan perlakuan

7 Evaluasi dan

pembuatan laporan

hasil pembuatan

kayu press

8

DAFTAR PUSTAKA

https://rumahmesinblog.wordpress.com/2015/01/23/cara-membuat-

papan-partikel-dari-limbah-kayu/

Tanggal 05 Oktober 2015

https://www.google.co.id/search?newwindow=1&q=flow+chat+pemb

uatan+kitosan&oq=flow+chat+pembuatan+kitosan&gs_l=serp.3..30i1

0.317110.323685.0.323994.37.33.0.0.0.0.598.3632.18j8j2j5-

1.29.0....0...1c.1.64.serp..11.26.3012.0.X8zrsFD9M6M

Tanggal 05 Oktober 2015

https://id.wikipedia.org/wiki/Kitosan

Tanggal 06 Oktober 2015

https://www.google.co.id/search?newwindow=1&q=kitosan+sebagai+

antimikroba&oq=kitosan+an&gs_l=serp.1.2.0i22i30l5.96060.102624.

0.105792.58.22.0.0.0.0.372.1660.1j2j2j2.7.0....0...1c.1.64.serp..54.4.1

021.0.BRxU1pdzvgM

Tanggal 06 Oktober 2015

Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota dan Dosen Pembimbing

Biodata Ketua Pelaksana

Biodata Anggota Pelaksana 1

Biodata Anggota Pelaksana 2

Biodata Dosen Pembimbing

A. Identitas Diri

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan

1. Peralatan penunjang (15-25%)

Material

Justifikasi

Pemakaian

Kuantitas Harga

Satuan (Rp)

Keterangan

Mesin press

panas untuk

kayu

Mem-press

kayu sehabis

memperekat

2 Unit Rp. 850.000,00 Peminjaman

Alat

Penunjang

lain-lain

Sebagai alat

penunjang

pembuatan

lainnya

7 Unit Rp. 1.525.000,00 Peminjaman

SUB TOTAL (Rp) Rp.3.225.000,00

2. Bahan Habis Pakai (30-40%)

Material

Justifikasi

Pemakaian

Kuantitas Harga

Satuan (Rp)

Keterangan

Serbuk Kayu Bahan utama 200 kg Rp. 4950,00/kg Pembelian

Kitosan Bahan anti-

mikroba

65kg Rp. 55.500,00/kg Pembelian

Urea

Formaldehid

(perekat)

Bahan perekat

kuat

50 kg Rp. 45.000,00/kg Pembelian

Ampelas Penghalus

permukaan

kayu

10 Meter Rp.15.000,00/meter Pembelian

Politur Kayu Pewarna

permukaan

kayu

3 Liter Rp.50.000,00/Liter Pembelian

SUB TOTAL (Rp)

Rp .7.147.500,00

3. Perjalanan (15-25%)

Material

Justifikasi

Pemakaian

Kuantitas Harga

Satuan (Rp)

Keterangan

Perjalanan ke

Lokasi

penyewaan alat

/ toko mebel

Akomodasi

menyewa alat

alat dalam

pebuatan kayu

press

3orang Rp. 200.000,00 Bolak - Balik

Perjalanan ke

Tempat

pembeliian

Akomodasi

pembelian

bahan

3 orang Rp. 125.000,00 Bolak -Balik

bahan

berdasarkan

survei

SUB TOTAL (Rp) Rp.975.000,00

4. Lain-lain (administrasi, publikasi, seminar, laporan, lainnya, maks 10%)

Material

Justifikasi

Pemakaian

Kuantitas Harga

Satuan (Rp)

Keterangan

Promosi Promosi

produk hasil

2 Jenis Rp.952.500,00 Produk

Laporan Laporan

pertanggung

jawaban

3 rangkap Rp. 200.000,00 Pembuatan

SUB TOTAL (Rp) Rp.1.152.500,00

TOTAL (KESELURUHAN) (Rp.) Rp.12.500.000,00

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas

No Nama /NIM Program

Studi

Bidang

Ilmu

Alokasi

Waktu

(jam/minggu)

Uraian Tugas

1. Afra Nuraini

2013430001

Teknik

Kimia

Teknologi

dan

Rekayasa

20 jam /

minggu

-Survei tempat

pemotongan kayu

-Pembelian bahan

dan penyewaan alat

-Mengajukan

proposal peminjaman

-Penelitian

-Evaluasi dan hasil

-Pembuatan Laporan

2. Denis Setiawan Teknik

Sipil

Teknologi

dan

Rekayasa

20jam/minggu

-Survei kualitas

bahan utama

-Penyewaan alat

-Penelitian

-Pembuatan produk

-Evaluasi dan hasil

3. Novian Hadi Prastio Teknik

Kimia

Teknologi

dan

Rekayasa

20jam/minggu -Survei pabrik

pemotongan kayu

atau toko mebel

-Pembelian bahan

dan penyewaan alat

-Mengajukan

proposal peminjaman

-Penelitian

-Evaluasi dan hasil

-Pembuatan Laporan