Pembuatan Komposit Moulding Berbahan Dasar Serbuk Bagas Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench) dan Serbuk Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) dengan Matriks Asam Sitrat dan Sukrosa

Al Adawiyah, Rabiah and Yusuf Hendrawan,, STP., M.App.Life Sc., Ph.D and Prof. Dr. Ir. Subyakto,, M.Sc and Dr. Yusuf Wibisono,, STP., M.Sc. (2021) Pembuatan Komposit Moulding Berbahan Dasar Serbuk Bagas Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench) dan Serbuk Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) dengan Matriks Asam Sitrat dan Sukrosa. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Komposit moulding merupakan salah satu produk komposit kayu yang menggunakan serbuk kayu sebagai bahan dasar yang dicampur dengan perekat untuk kemudian dikempa dengan tekanan tertentu pada suhu tertentu. Pembuatan komposit moulding didasari pada pertimbangan ekonomi yakni dengan memanfaatkan limbah hasil pertanian, perkebunan, dan perhutanan. Limbah hasil pertanian dan perhutanan yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku komposit moulding diantaranya adalah bagas sorgum dan limbah kayu sengon. Pada penelitian ini digunakan alternatif bahan alami sebagai matriks dalam pembuatan komposit moulding yaitu asam sitrat dan sukrosa. Selain karena aman, harga yang murah, serta mudah didapatkan, kombinasi dari kedua bahan ini dapat meningkatkan karakteristik fisik dan mekanis pada komposit moulding sekaligus menurunkan suhu kempa yang digunakan. Tujuan penelitian ini diantaranya adalah membuat komposit moulding berbahan dasar serbuk bagas sorgum dan serbuk kayu sengon menggunakan perekat asam sitrat dan sukrosa; mengetahui karakteristik fisik, mekanis, dan kimia dari komposit moulding; serta mengetahui perbandingan kadar bagas sorgum-kayu sengon serta suhu kempa yang optimal untuk menghasilkan komposit moulding dengan karakteristik terbaik. Kegiatan penelitian dilaksanakan di Pusat Penelitian Biomaterial Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), yang berlokasi di Cibinong, Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2020 hingga bulan Mei 2021. Pelaksanaan penelitian meliputi persiapan bahan baku, pembuatan komposit moulding, preparasi pengujian, serta pengujian sampel. Campuran bahan baku berupa serbuk bagas sorgum dan serbuk sengon dibuat pada perbandingan sorgum:sengon sebesar 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, dan 0:100. Campuran perekat digunakan pada perbandingan asam sitrat:sukrosa sebesar 50:50 untuk setiap sampel. Setiap variasi sampel dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali, yang dilakukan pada dua suhu kempa yang berbeda yaitu pada suhu 180oC dan 200oC pada tekanan 4 MPa selama 10 menit. Pengujian sampel terdiri dari uji kerapatan, uji kadar air, uji ketahanan air, uji kekuatan lentur, serta analisis gugus fungsi. Data hasil pengujian diolah menggunakan aplikasi SPSS yaitu dengan metode rancangan percobaan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial sebanyak tiga kali ulangan. Berdasarkan hasil uji sifat fisik, moulding memiliki kerapatan sekitar 1-1,1 g/cm3, kadar air sekitar 2,33-4,25%, mengalami penambahan panjang akibat perendaman sekitar 0,14- 5,14%, pengembangan tebal akibat perendaman sekitar 12,08-138,92%, perubahan massa akibat perebusan berulang sekitar 60,67-116,62%, serta perubahan tebal akibat perebusan berulang sekitar 55,52-123,27%, sedangkan berdasarkan hasil uji sifat mekanik moulding memiliki nilai MOR sekitar 17,99-31,01 MPa, serta nilai MOE sekitar 2,72-6,52 GPa. Hasil analisis gugus fungsi menunjukkan bahwa pada grafik spektrum inframerah ditemukan ikatan C=O yang menandakan adanya gugus ester yang dihasilkan dari rekasi gugus karboksil dari asam sitrat dengan gugus hidroksil dari sukrosa dan bahan lignoselulosa. Berdasarkan hasil dari keseluruhan pengujian fisik, mekanik, serta kimia moulding dapat ditarik kesimpulan bahwa moulding dengan kombinasi bahan sorgum:sengon sebesar 75:25 pada suhu kempa 200oC menghasilkan moulding dengan karakteristik fisik, mekanik, dan kimia yang paling unggul.

English Abstract

Composite moulding is a type of wood composite product made from sawdust mixed with adhesive and compressed at a certain pressure and temperature. The manufacture of composite moulding is based on economic considerations, by utilizing waste from agriculture, plantations, and forestry. Agricultural and forestry wastes that can be used as raw materials for composite moulding include sorghum bagasse and sengon wood waste. In this study, alternative natural resources such as citric acid and sucrose were used as matrix to manufacture composite moulding. In addition to being safe, inexpensive, and easy to obtain, the combination of these two materials can improve the physical and mechanical characteristic of the composite moulding while lowering the temperature of the compression used. The objectives of this study are to make a composite moulding made from sorghum bagasse powder and sengon wood powder using citric acid and sucrose adhesives; to determine the physical, mechanical, and chemical characteristics of the composite moulding; and to determine the optimal content of sorghum bagasse-sengon wood and citric acid-sucrose and the optimal compression temperatures to generate a composite moulding with the best characteristic. The research was conducted at the Biomaterial Research Center of the Indonesian Institute of Sciences (LIPI), located in Cibinong, Bogor Regency, West Java. This research was conducted from October 2020 until May 2020. The implementation of the research included preparation of raw materials, manufacture of composite moulding, test preparation, and sample testing. The mixture of raw materials in the form of sorghum bagasse powder and sengon powder was made at a sorghum:sengon ratio of 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, and 0:100. For the adhesive mixture, each sample had a 50:50 ratio of citric acid to sucrose. Each sample variation was repeated three times at two different compression temperature, namely at a temperature of 180oC and 200oC at a pressure of 4 MPa for 10 minutes. The density test, moisture content test, water-resistance test, bending test, and FTIR spectroscopy were all performed on the samples. The test data were processed using the SPSS application, namely the factorial completely randomized design (CRD) experimental design method with three replications. According to the results of the physical properties test, the molding has a density of about 1-1,1 g/cm3, a water content of about 2,33-4,25%, and a length increase of about 0,14- 5,14% due to immersion, a thickness expansion due to immersion of about 12,08-138,92%, a mass change due to repeated boiling of around 60,67-116,62%, and a thickness change due to repeated boiling of around 55,52-123,27%, according to the findings of the mechanical properties test, the molding has a MOR value of around 17.99-31.01 MPa and a MOE value of around 2.72-6.52 GPa. The results of functional group analysis showed the presence of C=O bonds in the graph of the infrared spectrum, indicating the presence of an ester group formed by the reaction of citric acid’s carboxyl group with the sucrose’s hydroxyl group and lignosellulosic materials. Based on the results of the moulding’s overall physical, mechanical, and chemical tests, it can be determined that moulding with a 75:25 mixture of sorghum and sengon at a compression temperature of 200oC showed the best physical, mechanical, and chemical characteristics.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0521100218
Uncontrolled Keywords:	Komposit moulding, Bagas Sorgum, Kayu Sengon, Asam Sitrat, Sukrosa, Rancangan Acak Lengkap Faktorial,Composite moulding, Sorghum Bagasse, Sengon Wood, Citric Acid, Sucrose, Factorial Completely Randomized Design (CRD)
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 630 Agriculture and related technologies
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	Sugeng Moelyono
Date Deposited:	03 Jan 2022 01:20
Last Modified:	27 Sep 2024 07:25
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/187727

Text Rabiah Al Adawiyah.pdf Download (4MB)

Actions (login required)

View Item