PENGERTIAN KOMPOSIT BIDANG KEHUTANAN

KOMPOSIT KAYU

            Merupakan istilah untuk menggambarkan setiap produk yang terbuat dari lembaran atau potongan-potongan kecil kayu yang direkat bersama-sama (Maloney, 1996). Mengacu pada pengertian diatas, wood polymer composite (komposit serbuk kayu plastik) adalah komposit yang terbuat dari plastik sebagai matriks dan serbuk kayu sebagai pengisi (filler), yang mempunyai sifat gabungan keduanya.

Sejarahnya :

            Komposit kayu dengan resin termoset lahir awal 1900-an, komersial produk tersebut pertama dipasarkan dengan nama dagang Bakelite, merupakan gabungan antara fenol formaldehyde dengan serbuk kayu. Penggunaan komersial produk diatas dilaporkan sebagai a gearshift knob pada mobil Roll Royce tahun 1916 (Gordon, 1988). Komposit dengan resin termoplastik, yang menggabungkan tepung kayu atau serat alami sebagai pengisi dengan rein termoplastik sebagai matriks diperkenalkan di pasaran US awal 1990-an (Marriage of Plastic Processing & Forest Product Industry).

Gambar : Papan Partikel Kayu

            Di Indonesia, plastik daur ulang sebagian besar dimanfaatkan kembali sebagai produk semula dengan kualitas yang lebih rendah. Pemanfaatan plastic daur ulang sebagai bahan konstruksi masih sangat jarang ditemui. Pada tahun 1980-an, di Inggris dan Italia plastik daur ulang telah digunakan untuk membuat tiang telepon sebagai pengganti tiang-tiang kayu atau besi. Di Swedia plastik daur ulang dimanfaatkan sebagai bata plastic untuk pembuatan bangunan bertingkat, karena ringan serta lebih kuat dibandingkan bata yang umum dipakai (YBP, 1986).

            Komposit kayu-plastik adalah suatu produk komposit yang menggabungkan kayu umumnya dalam bentuk serbuk kayu dengan resin plastik dengan atau tanpa bahan tambahan / aditif pada temperatur leleh plastik dan dibentuk sesuai keinginan menggunakan pengempaan panas atau pencetakan moulding.

            Struktur komposit kayu plastik :

-          Partikel kayu

-          Plastik

-          Perekat

-          Partikel kayu terlapisi plastik secara sempurna

Penambahan filler ke dalam matriks bertujuan mengurangi densitas, meningkatkan kekakuan, dan mengurangi biaya per unit volume. Dari segi kayu, dengan adanya matrik polimer didalamnya maka kekuatan dan sifat fisiknya juga akan meningkat.

Pemanfaatan plastik daur ulang dalam bidang komposit kayu di Indonesia masih terbatas pada tahap penelitian. Ada 2 strategi dalam pembuatan komposit kayu dengan memanfaatkan plastik, pertama plastik dijadikan sebagai binder sedangkan kayu sebagai komponen utama; kedua, kayu dijadikan bahan pengisi filler dan plastik sebagai matriksnya.

Gambar : Plastik daur ulang yang telah dibersihkan

Manfaat Komposit Kayu

• Memiliki stabilisasi dimensi yang tinggi, tahan cuaca, air cendawan, rayap, dan penggerek laut sehingga cocok untuk aplikasi di luar ruangan.
• Komposit kayu plastik dapat menggantikan penggunaan kayu seperti untuk perabot, rangka pintu, profile dekoratif, dan pada semua tempat dimana kayu biasa digunakan.

Gambar : Meja Belajar

• Komposit kayu plastik dapat menggantikan penggunaan produk plastik seperti rangka jendela, pelindung kabel, produk atap, dan langit-langit, penutup, dan pada semua tempat dimana plastik biasa digunakan.
• Bahan baku komposit kayu plastik murah dan berlimbah.

• Bersifat ramah lingkungan karena bahan matrik plastik dapat berasal dari plastik asli maupun daur ulang atau bahan pengisi tepung kayu dapat berasal dari limbah kayu.
• Limbah kayu dan plastic daur ulang dalam banyak kegiatan berdampak negatif terhadap lingkungan dapat menjadi aset dalam pembuatan komposit kayu plastik.

• Produk komposit kayu plastik dapat dan mudah di daur ulang setelah digunakan atau habis masa pakainya
• Mempunyai harga yang bersaing dengan material tradisional seperti kayu, MDF, dan PVC-U. lebih daripada itu, produk akhir dan penampilan komposit kayu plastik tersedia beragam.

Tahukah KaMu ?!!

Rangkaian Tanya..:)

1. Protein merupakan komponen struktur rambut. Rambut sendiri dipertahankan bentuknya oleh ikatan hidrogen dan sulfide. Jika rambut dikriting, maka yang terjadi adalah pemutusan ikatan disulfida antara polipeptida-polipeptida dan pembentukan ikatan disulfida pada posisi berbeda. Perubahan ini jauh tahan lama dibandingkan dengan blowdry yang melibatkan pemutusan dan pembentukan ikatan hidrogen yang tidak tahan lama.
2. Ikan Paus yang hidup di laut dingin mempunyai lapisan lemak di bawah kulitnya sebagai insulasi panas.
3. Asam amino esensial lengkap dapat diperoleh dari protein yang terdapat pada daging, ikan, susu, dan kacang kedelai. Sumber protein lainnya, seperti beras dan gandum juga mengandung asam amino esensial tetapi tidak lengkap. Di daerah yang makanan utamanya adalah nasi, banyak anak kekurangan beberapa asam amino esensial sehingga menderita penyakit, salah satunya Kwashiorkor yang ditandai dengan perut membengkak.
4. Terumbu karang merupakan kumpulan dari koral. Koral merupakan merupakan makhluk hidup yang dilapisi karang sebagai hasil dari reaksi antara ion kalsium yang melimpah di laut dan gas karbondioksida yang menghasilkan garam kalsium karbonat. Koral yang terbentuk dapat larut kembali dengan adanya perubahan suhu yang konstan di udara dan kadar CO₂ di udara stabil.
5. Sengatan lebah mengandung senyawa asam dan sengatan tawon mengandung senyawa basa.
6. Monosakarida, terdiri dari :

-    Glukosa merupakan monomer pembentuk polisakarida, seperti amilum, selulosa, dan glikogen. Glukosa juga penting dalam metabolisme tubuh,

-  Fruktosa merupakan gula alami paling manis, dan ditemukan pada buah-buahan, madu, dan getah tumbuhan,

-  Ribosa dan deoksiribosa (ribosa yang kehilangan salah satu atom O-nya), merupakan komponen pembentuk asam nukleat yang bertanggung jawab atas materi genetika sel, yakni RNA dan DNA

7. Disakarida, terdiri dari :

-    Sukrosa dalam tebu dan akar tanaman bit digunakan sebagai gula rumah tangga dan industri minuman ringan,

-      Laktosa dalam gula susu mamalia terurai menjadi glukosa dan galaktosa dengan bantuan enzim laktase,

-    Maltosa (gula malt) dalam barley dan gandum , digunakan pada makanan bayi dan produk minuman bir.

8. Polisakarida, terdiri dari :

-     Amilum merupakan sumber utama energi dalam makanan kita,

-  Selulosa pada dinding sel tanaman sulit dicerna oleh manusia dan hewan, kecuali hewan perumput, selulosa umumnya digunakan sebagai serat,

-  Glikogen merupakan bentuk penyimpanan energi (glukosa) pada manusia dan hewan. Jika tubuh memerlukan energi maka glikogen diubah menjadi glukosa. Hati menyimpan sekitar 1/3 glikogen dan otot sekitar 2/3 yang sebagian besar digunakan untuk aktivitas fisik.

Sumber : Buku Kimia Kelas II , Penerbit ESIS.

PERILAKU API

MENGENAL PERILAKU API PADA WAKTU KEJADIAN KEBAKARAN HUTAN

Oleh    : Suhendra Sandjaya

      Api dalam kehidupan manusia sangat memiliki peranan, namun peranan yang ia miliki dapat merugikan bila tidak dikendalikan secara baik. Berikut disajikan saat-saat kejadian kebakaran,perilaku api beserta tingkat bahaya yang dapat terjadi.

Gambar : Api dunia

• Di pagi hari (antara pukul 06.00-10.00)cahaya matahari sudah bersinar.Pada saat itu cuaca masih relative dingin sementara angin bergerak perlahan.Pada periode waktu ini kejadian kebakaran masih mudah untuk  dikendalikan.
• Pada pukul 10.00-14.00 cuaca samakin panas, matahari bersinar kian terik bahkan mencapik puncaknya dan angin bergerak semakin kencang.Bila terjadi kebakaran pada periode ini, maka akan mulai sulit untuk diatasi.
• Pada pukkul 17.00-21.00 matahari mulai tenggelam, cuaca berangsur gelap,Dalam keadaan ini kebakaran sedikit dami sedikit mulai dapat diatasi. Yang perlu diperhatikan adalah kemungkinan terjadinya api loncat mengingat arah angin sulit terdeteksi dan kondisi bahan bakar masih dalam keadaan kering.
• Pada pukul 21.00-04.00 cuaca semakin dingin, demikian pula kondisi bahan bakar; pergerakan angina berangsur tenang. Dalam situasi ini kebakaran cukup mudah untuk dapat diatasi.
• Pada pukul 04.00-06.00 langit di ufuk timur mulai terang. Hal itu pertanda tak berapa lama lagi sang surya akan kelihatan memunculkan diri; cuaca dingin dan angina sudah reda bahkan cenderung tidak bergerak.Pada periode waktu ini jika terjadi kebakaran maka proses pengendalian api paling mudah dilakukan.

Demikian sekelumit informasi tentang perilaku api di saat terjadi kebakaran sesuai dengan waktu kejadiannya.Petugas pemadam yang telah berpengalaman biasanya akan beristirahat atau hanya melokalisir meluasnya api di siang hari dan melakukan aktivitasnya pada malam hingga pagi hari pada kasus kebakaran hutan yang terjadi berhari-hari.

(Disarikan dari Kursus Pencegahan dan Penanggulan Kebakaran Hutan).

Peranan Komposit Kehutanan

BAHAN BAKU KOMPOSIT KEHUTANAN

Oleh : Pak Arif Nuryawan, USU PRODI KEHUTANAN

Kayu Sebagai Pengisi

            Kayu yang digunakan lebih banyak dalam bentuk partikel (contoh : tepung kayu) atau serat kayu yang sangat pendek dibandingkan serat kayu yang panjang. Serbuk kayu dengan ukuran di atas 20 mesh atau lebih kecil 850 mikron, dikategorikan sebagai tepung kayu. Ukuran 40, 60, dan 100 mesh umumnya lebih banyak digunakan. Tepung kayu dapat dihasilkan dari berbagai sumber seperti serbuk gergaji, serutan, pasahan, debu dari pengampelasan, dan potongan-potongan kayu lainnya. Untuk tepung kayu nisbah panjang dan diameter (l/d) berkisar antara 2:1 ke 4:1; untuk serat kayu nisbah lebih besar dari 24:1.

          Parameter seperti jumlah pengisi, tipe pengisi , dan ukuran tepung kayu sangat mempengaruhi kekuatan komposit kayu plastik. Beberapa serat-serat alami pertanian seperti kenaf, rami, sisal, bambu, dan lain-lain telah mulai dicoba dalam beberapa penelitian dan menunjukkan kesesuaian sebagai bahan pengisi komposit kayu plastik. Kelebihan menggunakan serat alami adalah bersifat dapat diperbaharui, tersedia melimpah, murah, ringan, bersifat biodegradasi, tidak abrasive terhadap peralatan, ketika terbakar menghasilkan CO₂ netral, tidak menyebabkan iritasi pada kulit, sifat mekanis, akustik, dan penyerap panas yang baik.

       Kadar air (KA) memberikan pengaruh yang signifikan terhadap proses pembuatan dan kualitas akhir produk. Untuk memproses serat kayu dengan proses ekstruksi KA harus lebih kecil dari 2%. Kayu bersifat higroskopis , maka setelah kayu dikeringkan harus digunakan sesegera mungkin untuk menghindarkan dari penyerapan uap kembali. Di atas 200 ⁰C (400 ⁰F), serat kayu mulai mengalami dekomposisi. Kondisi ini akan mempengaruhi warna dan sifat fisis dari produk. Kandungan pengisi umumnya 50%, pilihan umum adalah diantara 30% sampai 65%.

         Hal lain yang perlu diperhatikan adalah sifat dasar dari serbuk kayu itu sendiri. Kayu merupakan bahan yang sebagian besar terdiri dari selulosa (40-50%), hemoselulosa (20-30%), lignin (20-30%), dan sejumlah kecil bahan inorganik dan ekstraktif. Karenanya kayu bersifat hidrofilik, kaku serta dapat terdegradasi secara biologis. Sifat-sifat tersebut menyebabkan kayu kurang cocok bila digabungkan dengan material non organic seperti plastik, sehingga dalam pembuatan komposit polimer kayu diperlukan bantuan coupling agent / compatibilizer.

Termoplastik Resin Sebagai Matriks

            Pemilihan resin akan digunakan dalam membuat komposit kayu plastic tergantung kepada banyak faktor seperti sifat polimer, persyaratan produk, ketersediaan dan biaya. Termoplastik resin asli atau daur ulang dapat digunakan karena kayu cenderung untuk mengalami dekomposisi pada suhu tinggi, maka termoplstik resin yang dapat diproses pada suhu di bawah 200 ⁰C yang dipilih untuk pembuatan komposit kayu plastik. Termoplastik resin yang umum digunakan adalah polietilena (PE). Polietilena kerapatan rendah / LDPE, polietilena kerapatan sedang/MDPE, dan polietilena kerapatan tinggi/HDPE, polipropilena (PP), dan polivinil clorida (PVC).

            Secara garis besar plastik dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu termoplastik dan termoset. Termoset adalah plastic yang dibuat dengan proses pemanasan dan tekanan kemudian mengalami perubahan kimia yang membuatnya keras. Pemanasan kembali tidak akan melunakkan plastik jenis ini. Termoplastik adalah plastic yang dapat berulangkali dilunakkan, seperti polietilena, polivinil klorida (PVC).

            Untuk mengetahui penggunaan plastik secara tepat dalam kehidupan sehari-hari, maka perlu diketahui bahan baku yang digunakan :

1. Polietilena (PE); pada umumnya polietilena dikelasifikasikan atas 3 golongan, yaitu law density polyethylene (LDPE), dengan densitas 0,910 – 0,925 gr/cm³, medium density polyethylene (MDPE) dengan densitas 0,926-0,940 gr/cm³, dan High  density polyethylene (HDPE) dengan densitas 0,941-0,956 gr/cm³. secara umum polietilena tahan terhadap air tetapi tidak baik sebagai penghalang oksigen. Tahan terhadap bahan kimia, tetapi pada suhu diatas 60 ⁰C dapat bereaksi dengan beberapa hidrokarbon organik. Tidak terpengaruh oleh asam dan basa kuat kecuali asam nitrat pada suhu tinggi. LDPE paling banyak digunakan sebagai kantung, harganya murah dan dapat dikelim (siling), MDPE bersifat lebih kaku daripada LDPE dan tahan terhadap suhu yang lebih tinggi daripada LDPE. HDPE bersifat lebih kaku dari MDPE serta lebih tahan terhadap suhu tinggi hingga 120 ⁰C, HDPE dapat digunakan sebagai kemasan produk yang harus mengalami sterilisasi.
2. Polipropilena (PP); polipropilena lebih bersifat kaku, memiliki kekuatan tarik dan kejernihan yang lebih baik daripada polietilena, permeabilitas uap air rendah. Titik leleh polipropilena cukup tinggi (167 ⁰C). polipropilena banyak digunakan sebagai karung plastik. Polipropilena sukar direkatkan dengan panas dibandingkan dengan polietilena.
3. Polistirena (PS); polistirena dibuat dari minyak bumi dengan jalan polimerisasi stirena. Polistirena banyak digunakan sebagai pembungkus karena jernih dan mengkilat. Titik leleh polistirena ± 56 ⁰C, sehingga tidak dapat digunakan untuk produk yang perlu pemanasan tinggi, disamping itu polistirena sukar direkatkan dengan panas. Polistirena banyak digunakan untuk pengemasan buah-buahan, sayur-sayuran, daging, susu, yoghurt, dan lain-lain. Secara umum polistirena digunakan dalam bentuk film. Film polistirena bersifat transparan,jernih, lentur, dan berkilau.
4. Polivinil klorida (PVC); polivinil klorida bersifat keras dan kaku, mudah terpengaruh oleh panas dan sinar ultraviolet. Polivinil klorida mempunyai sifat yang baik sebagai pengahalang terhadap lemak, alcohol, dan pelarut lemak yang lain. PVC juga tahan terhadap asam dan basa kuat kecuali sulfat dan nitrat.

Selain itu elastomer resin cis-1,4 isoprena rubber maupun trans-1,4 isoprena rubber baik sintetis maupun  alami telah terbuk baik digunakan sebagai matriks polimer dengan suhu proses yang rendah yaitu 80 ⁰C hingga 120 ⁰C. pada komposit kayu plastik dengan bahan pengisi yang tinggi ( hingga 70%) biasanya ditambahkan resin termoset dalam jumlah terbatas. Resin termoset yang biasa ditambahkan adalah isosianat dan fenol formaldehid.