POLISTIRENA

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kegiatan ini merupakan salah satu dari serangkaian kegiatan yang dilaksankan di departemen Kehutanan yang memiliki penilaian tersendiri. Adapun bobot pratikum ini adalah 1 SKS. Penyuluhan kehutanan pada dasarnya merupakan wadah menyampaikan infomasi yang akurat kepada sasaran.

Kayu dengan diameter diatas 60 cm, pada saat ini termasuk dalam kategori langka. Inilah yang menjadi latar belakang bagi para peneliti dan mahasiswa yang bergerak dibidang kehutanan mengeluarkan ide baru untuk mencetuskan alternatif agar manusia tetap dapat mempergunakan kayu. Untuk itu pemanfaatan kayu diharapkan optimal dengan memanfaatkan kulit, cabang, ranting, sortimen kecil bahkan serbuk. Untuk membuat suatu produk yang terlihat seperti kayu solid maka diperlukanlah upaya menyatukan bagian tersebut yang dikenal dengan perekatan.

Perekat kayu merupakan campuran dari beberapa komponen yang secara kimia aktif bersifat interen dan bervariasi dalam proporsi terhadap perekat dasar. fungsi formulasi perekat adalah untuk mengetahui mutu dan kualitas campuran untuk membantu proses penyiapan perekat campuran. Ada beberapa hal yang bisa dilihat dari dari kulitas perekat campuran adalah kemurnian dasar dari base, tingkat ekstensi (kadar jumlah ekstender yang diberikan terhadap resin, karena makin tinggi ekstensi makin rendah kualitasnya) dan resin solid perekat campuran. Selain hal tersebut, ada empat hal yang juga berkaitan dengan karakteristik perekat, yakni proses pematangan (hardening mechanism), percepatan pematangan (speed of solidification), tahap pematangan (stage of solidification) dan sifat-sifat solid atau solid properties (Rinawati, 2005).

Pangan yang beredar saat ini praktis tidak lepas dari penggunaan kemasan dengan berbagai maksud, selain untuk melindungi kualitas pangan juga dimaksudkan untuk promosi. Kemasan plastik dapat digunakan karena beberapa keunggulan dan keuntungannya. Kemasan plastik tersebut terbuat dari beberapa polimer yaitu Polietilen teraflatat (PET), Polivinil kloroda (PVC), Polietilen (PE), Polipropilen (PP), Polistirena (PS), Polikarbonat (PC) dan melamin. Diantara kemasan plastik tersebut, salah satu jenis yang cukup populer di kalangan masyarakat produsen maupun konsumen adalah polistirena terutama polistirena foam. Styrofoam adalah nama dagang yang telah dipatenkan oleh perusahaan Dow Chemical. Oleh pembuatnya stryofoam dimaksudkan untuk digunakan sebagai insulator pada bahan konstruksi bangunan, bukan sebagai kemasan pangan (Badan POM RI, 2008).

Adhesi spesifik melibatkan interaksi antara permukaan yang datar dan rata dengan perekat. Interaksi yang terjadi bisa berupa ikatan kimia, adsobsi atau hanya pembasahan atau wetting. Saat ini teori spesifik berkembang menjadi teori adsobsi (Packham, 2003).

Gaya tarik menarik fisik terdiri dari tiga gaya intermolekul yang memegang peranan penting dalam formasi ikatan antara perekat polimer dengan struktur molekul kayu, yaitu ikatan van der walls, gaya London dan ikatan hidogen. Ikatan van der walls terdiri dari gaya dwikutub (polar), gaya London gaya tarik lemah dari non polar, dan ikatan hidrogen adalah suatu gaya dwikutub khusus yang meliputi gaya tarik yang kuat antara atom hidrogen bermuatan positif dengan elektron negatif dan muatan lain. Ikatan hidrogen cukup penting dalam ikatan permukaan (inter facial) dari kutub perekat polimer untuk hemiselulosa dan selulosa yang memiliki banyak gugus hidroksil (Vick, 1999).

Tujuan

Adapun tujuan dari kegiatan yang berjudul Pembuatan Perekat Polistirena ini adalah untuk mengetahui manfaat dari limbah stryofoam dan reaksi yang terjadi jika dibuat sebagai perekat dengan campuran bensin dengan perbandiangan yang sama dan menerapkan teori penyuluhan yang didapat ke lapangan.

Manfaat

Adapun manfaat dari kegiatan ini adalah agar mahasiswa mampu menyampaikan informasi didepan umum, bagi pelajar agar mampu berinovasi memanfaatkan limbah.

TINJAUAN PUSTAKA

Styrofoam

Styrofoam berasal dari kata styrene (zat kimia bahan dasar), dan foam (busa/buih). Bentuknya sangat ringan, karena kandungan di dalam nya 95% udara dan 5% Styrene. Pembentukan polystyrene dari styrene (monomer) kemudian Dihembuskan udara kedalam polystyrene dengan menggunakan CFC (Cloro Fluro Carbon) sebagai blowing agent. Sifat styrene dapat larut dalam panas, lemak, alkohol/aseton, vitamin A (Toluene), dan susu. Itulah sebabnya jangan gunakan styrofoam untuk wadah makanan atau minuman yang dapat melarutkan styrene. Hal ini dapat mengakibatkan styrene yang larut mengkontaminasi makanan atau minuman dapat termakan oleh kita sehingga tanpa di sadari styrene masuk ke dalam tubuh kita. Styrene merupakan zat kimia yang bersifat neurotoxic (menyerang syaraf). Seiring dengan waktu terjadi akumulasi styrene dalam tubuh, dan hal ini mengakibatkan kerusakan pada saraf termasuk pada otak manusia (Environment Loves Community, 2008).

Gambar 1. Stryofoam

CFC yang digunakan untuk pembuatan styrofoam pada saat lepas ke udara clorinnya akan merusak lapisan ozon, lapisan yang selama ini melindungi kita dari sinar ultraviolet cahaya matahari. Dengan rusak dan bolongnya lapisan ozon mengakibatkan sinar ultraviolet langsung masuk ke bumi dan mengenai tubuh kita. Limbah styrofoam merupakan sampah yang sangat sulit penanggulanganya, selain sampahnya yang memakan ruangan, juga styrene dan CFC nya yang membahayakan, dan tidak ada mikroorganisme yang dapat menguraikannya (Environment Loves Community, 2008).

Bensin

Bensin merupakan sumber energi yang paling banyak digunakan untuk kendaraan bermotor dan generator. Kualitas penyalaan bensin dinyatakan dengan bilangan oktan (octan number). Misalnya premium berangka oktan 88, pertamax 94, dan super TT berangka oktan 98. sedangkan minyak diesel atau solar digunakan sebagai bahan bakar mesin dan motor diesel. Bensin sering disebut gasolin atau premium, adalah bahan bakar yang umumnya digunakan untuk kendaraan bermotor, terdiri atas sekitar 25 jenis hidrokarbon (HC) yang mendukung 6 sampai 9 atom karbon setiap molekulnya. Bensin diperoleh dengan cara penyulingan bertingkat minyak bumi dengan proses pemecahan (cracking) fraksi-fraksi berat minyak dan gas bumi secara sintesis dengan jalan polimerisasi atau alkanisasi hidrokarbon kecil. Sifat bensin bermacam-macam sesuai dengan jenis hidrokarbon yang membentuknya. Ke dalam bensin juga sering ditambah anti oksidan untuk mencegah oksidasi atau ditambah zat-zat anti karat, anti beku dan zat penawar logam (Nugroho, 2005).

Gambar 2. Bensin danRumus Kimianya

Vinir

Vinir merupakan lembaran tipis kayu yang dihasilkan melalui beberapa proses mesin. Ketebalanpun bervariasi tergantung dari fungsi dan pemakaiannya. Vinir digunakan untuk lapisan akhir sebuah plywood. (multipleks) atau papan buatan lainnya biasanya cukup tipis namun berkualitas baik terutama dari sisi estetika dan keindahan. Arah serat dan jenis permukaan vinir yang diperlukan mempengaruhi metode penyayatan kayu menjadi vinir (Tsoumis, 1991).

Gambar 3. vinir

Polistiren

Stiren merupakan suatu senyawa organik dengan rumus molekul C6H5CH=CH2. Gugus vinil yang terdapat pada stiren menjadikan stiren dapat mengalami reaksi adisi kontinu membentuk suatu polimer polistiren. Pada temperatur ruang, polistiren secara normal merupakan padatan termoplastik, akan tetapi pada temperatur tinggi, polistiren dapat meleleh. Polimerisasi polistiren menjadi rantai panjang berlangsung pada ikatan rangkap karbon viniliknya. Walaupun polimerisasi larutan atau imulsi biasanya digunakan, sebagian besar polistiren digunakan dengan polimerisasi suspensi atau dengan polimerisasi massa. Polimerisasi stiren dimulai dengan proses yang disebut prepolimerizer, suatu wadah yang didalamnya terdapat stiren yang akan dipolimerisasi (biasanya dengan menggunakan poroksida sebagai oksidator) diaduk hingga campuran reaksi terkonsentrasi menjadi polimer akibat adanya proses pencampuran yang baik. Umumnya, larutan tersebut mengandung sekitar 30% polimer dengan kekentalan yang sesuai untuk diolah lebih lanjut (Jamal, dkk, 2007).

Polistirena atau polifinil etana dapat dipolimerkan dengan panas, sinar matahari atau katalis. Derajat polimerisasi tergantung pada kondisi polimerisasi. Polimer yang sangat tinggi dapat dihasilkan dengan menekan suhu di atas sedikit ruang. Polistirena merupakan termoplastis yang bening kecuali ditambahkan pewarna dan pengesi dan dapat dilinakkan pada suhu + 100 derajat celsius. Tahan terhadap asam, basa dan zat pengarat (korosif) lainnya. Tetapi mudah larut dalam mempengaruhi kekuatan polimer terhadap panas. Banyak digunakan untuk membuat lembaran, penutup dan barang pencetak (Ruhendi, 2007).

Pembuatan dan Sifat Polistirena

Polistirena foam yang dihasilkan dari percampuran 90-95% polistirena dan 5-10% gas-gas tertentu seperti n-butana atau n-pentana. Dahulu, blowing agent yang digunakan adalah berupa senyawa CFC (Freon), karena golongan senyawa ini dapat merusak lapisan ozon oleh karnanya saat ini tidak dipergunakan lagi, kini yang digunakan adalah blowing agent yang lebih ramah lingkungan. Polistirena yang dibuat dari monomer stirena dilakukan melalui proses polimerisasi. Polistirena foam yang dibuat dari monomer stirena melalui polimerisasi suspensi pada tekanan-tekanan dan suhu tertentu, selanjutnya dilakukan pemanasan untuk melunakkan resin yang ada serta ikut menguapkan sisa-sisa blowing merupakan insulator-insulator yang baik. Sedangkan monomer polistirena foam merupakan bahan plastik yang memiliki sifat tertentu atau khusus dengan struktur yang tersusun dari beberapa butiran dengan kerapatan rendah, mempunyai bobot ringan, dan terdapat di dalam ruang-ruang antar butiran yang berisi udara minuman-minuman beralkohol atau bersifat asam juga meningkatkan laju migrasi (Badan POM RI, 2008).

Keterekatan (Glubility)

Keterekatan adalah suatu kemampuan kayu untuk melekat dengan menggunakan perekat. Tipe ekstraktif tertentu yang terkandung dalam kayu dari beberapa jenis mungkin melemahkan kekuatan ikatan dari perekat. Kadar air, distribusi cairan di seluruh potongan kayu, kesetabilan bentuk dan ukuran, perlakuan pengawetan, ketahanan terhadap api serta kestabilan dimensi mempengaruhi keterekatan yang biasanya pengaruh yang ditimbulkan adalh negatif. Banyak kayu mempunyai kandungan lilin alami atau minyak yang cenderung menolak jenis minyak tertentu, terutama perekat berpelarut air. Salah satu cara untuk meminimalkan pengaruh ini adalah dengan membersihkan permukaan yang akan direkat dengan thiner sebelum direkat (Ruhedi, dkk, 2007).

METODE PRAKTIKUM

Waktu dan Tempat

Kegiatan Penyuluhan Kehutanan yang berjudul Pembuatan Perekat Polistirena dilaksanakan pada hari Jumat, 4 Desember 2009 pada pukul 15.30 sampai dengan selesai di Sekolah Menengah Kejuruan Negeri 2 Medan, Jurusan Konstruksi Bangunan, Medan.

Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah:

1. Gelas ukur sebagai wadah pencampuran stryofoam dengan bensin.

2. Pengaduk kaca sebagai alat pengaduk campuran styrofoam dengan bensin.

3. Aluminium foil sebagai alat penutup botol kemasan.

4. Botol kemasan sebagai tempat kemasan perekat

5. LCD sebagai proyektor informasi

6. Laptop sebagai alat penyaji informasi

Adapun bahan yang digunakan adalah:

1. Styrofoam sebagai bahan perekat.

2. Bensin sebagai bahan campuran dengan styrofoam sebagai perekat.

3. Vinir berukuran 35 cm x 35 cm sebagai sirekat yang akan direkatkan.

Prosedur

1. Dihancurkan styrofoam sampai berbentuk serpihan.

2. Dimasukkan styrofoam kedalam gelas ukur sedikit demi sedikit.

3. Dimasukkan bensin ke dalam gelas ukur berseling dengan styrofoam secara bertahap dengan rasio perbandingan yang sama.

4. Diaduk secara merata.

5. Dioleskan perekat ke atas vinir secara single dan double spreed.

Keterangan:

Bobot labur perekat : 401,5 gr/ m2

Jadi bahan yang digunakan baik untuk styrofoan dan bensin dapat dihitung sebagai berikut:

Bobot bahan = (410,5 gr (35cm x 35cm)) : 10.000 cm2 = 50,29 gr = 50gr

Metode Penyuluhan

Metode yang digunakan adalah metode pendekatan tatap muka antara penyuluh dengan sasaran suluh, yaitu melalui demostrasi cara dan hasil.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Pelaksanaan

Pelaksanaan kegiatan ini diadakan di Sekolah Menengah Kejuruan Negeri 2 Medan, Jurusan Konstruksi Bangunan, Medan pada pukul 15.30 WIB. Peserta yang hadir merupakan peserta kelas X (sepuluh) dengan jumlah 28 orang (nama terlampir). Kegitan berlangsung dengan tenang yang didukung dengan antusias peserta yang bertanya kepada penyuluh walaupun tampak adanya keseganan. (Foto kegiatan terlampir)

Adapun hasil dari praktikum yang berjudul Pembuatan Perekat Polistirena adalah berupa gambar sebagai berikut.

Gambar 4. Perekat Polistirena dan Aplikasi Perekat Polistirena dengan Vinir

Kendala

Adapun kendala yang tim penyuluh hadapi adalah:

1. 
   
   Matinya instalasi listrik
2. 
   
   Waktu yang terlalu petang
3. 
   
   Keseganan peserta bertanya kepada penyuluh diawalnya

Pembahasan

Perekat

Pada dasarnya polystirena tidak bewarna atau bening, namun karena penambahan Styrofoam maka perekat ini tidak bewarna bening lagi. Perekat ini merupakan perekat yang sifatnya thermoplastic. Hal ini sesuai dengan literature Ruhendi (2007) yang menyatakan bahwa polysterena merupakan termoplastis bening (kecuali ditambahkan pewarna/pengisi). Dan dapat dilunakkan pada suhu + 100 derajat celcius. Tahan terhadap asam, basa dan zat pengarat atau korosif. Tetapi mudah larut dan mempengaruhi kekuatan polimer terhadap panas. Banyak digunakan untuk membuat lembaran penutup, lembaran pencetak. Derajat polimerisasinya tergantung kepada kondisi polimernya.

Latar belakang pemilihan Styrofoam sebagai base perekat adalah karena Styrofoam terdiri dari 95% udara dan 5 % styrene, dimana styrene merupakan bagian dari perekat ini. Kemudian styrene tersebut ditambahkan dengan bensin agar foamnya hilang. Hal ini sesuai dengan literatur Environment Loves Community (2008) yang menyatakan bahwa Styrofoam berasal dari kata styrene (zat kimia atau bahan dasar), dan foam (busa atau buih) bentuknya sangat ringan serta kandungan di dalamnya, 95% udara dan 5 % styrene. Pembentukan polystyrene dari styrene (monomer) kemudian dihembuskan udara kedalam styrofoam dengan menggunakan CFC (Chloro Flour Carbon) sebagai blowing agent.

Bensin merupakan solvent yang memiliki bilangan okta yang sangat panjang, yakni terdiri dari 25 jenis hidrokarbon yang dapat membantu base menjadi lebih encer. Akibat pelepasan udara di dalam Styrofoam. Hal ini sesuai dengan literature Nugroho (2005) yang menyatakan bahwa umumnya bensin terdiri atas sekitar 25 jenis hidrokarbon (HC) yang mendukung 6-9 atau karbon setiap molekulnya yang diperoleh dengan cara penyulingan bertingkat dengan proses pemisahan fraksi-fraksi berat dengan jalan polimerisasi.

Dalam teori adhesi, kayu dengan perekat mengalami gaya tarik molekul. Gaya tarik yang terjadi adalah vanderwalls dan ikatan hydrogen. Ikatan hydrogen terjadi karena adanya atom H pada kayu dan polystyrene dan O pada kayu yang menjadikan adanya adhesi. Sedangkan gaya vanderwalls terjadi, namun dalam konteks yang sangat lemah. Hal ini sesuai dengan literature Tsoumis (1991) yang menyatakan menurut teori adhesi spesifik, factor utama adhesi adalah gaya tarik molekul dalam ikatan vanderwalls dan ikatan ikatan hydrogen (antara kayu dan perekat).

Kegitan Penyuluhan

Untuk mengatasi kebosanan peserta tim penyuluh langsung mempraktekkan kegiatan dihadapan peserta dan mengajak para peserta aktif dengan menghitung bobotnya. Bukan hanya itu tim juga membeikan sampel kepada sasaran secara langsung.

Waktu yang sulit, dikarenakan adanya perbedaan jadwal kegiatan antara tim dengan sasaran. Dimana pihak sekolah tidak ingin mengganggu proses belajar mngajar, oleh karena itu solusi diambil pada sore hari dengan tujuan kenyamanan bersama. Untuk menghindari kebosanan penyuluh hanya memberikan informasi dengan durasi 50 menit. Keaktifan peserta bertanya mulai timbul ketika seorang siswa penasaran mengenai perekat ini.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Penyuluhan kehutanan akan lebih efektif bila durasi menyuluh tidak terlalu bertele-tele dan teoritis. Pada umumnya peserta lebih tertarik dengan sistem demonstrasi. Demonstrasi hasil akan menimbulkan peserta enggan mengadopsi informasi yang diberikan. Namun, dengan adanya peralatan yang lengkap dan tampa gangguan yang dibarengai dengan demonstrasi cara lebih menarik minat sasaran suluh. Penyuluh hendaknya komunikatif dan tidak bertindak seolah seorang yang serba tahu, namun mau mendengar apa yang dikeluhkan peserta.

Saran

Sebelum menyuluh hendaknya penyuluh menyiapkan segala perangkat kegiatan yang meliputi materi dan mental penyuluh.

DAFTAR PUSTAKA

Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia. 2008. Kemasan Polistirena Foam (Styriofoam). Info POM Vol. 9, No. 5, Edisi September 2008 ISSN 1829-9334. Jakarta.

Environment Loves Community. 2008. Styrofoam. Elog 13. Magz. Bandung.

Jamal, E., Meta W., Ristny F., Mukti W., Erma M. 2007. Pembuatan Membran Fuel Cell dari limbah plastik LDPE (Low Density Poli-Etilene). ITB dan PT Rekayasa Indusrti. Jakarta.

Nugroho, A. 2005. Ensiklopedi Otomotif. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Packham, D.E. 2003. A Seventy Year Prespective and Its Current Status. School of Material Science. University of Bath. United of Kingdom.

Rinawati. 2002. Perekat Berbahan Dasar Lignin untuk Kayu Lapis Meranti. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Ruhedi, S., Koroh D. S., Syahmani F., Yanti H., Nurhaida, Saad S., Sucipto T. 2007. Analisis Perekatan Kayu. Institut Peranian Bogor. Bogor.

Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood. Structure, Properties, Utilization. Van Nostrand Reinhold. New York.

Vick. 1999. Adhesive Bonding of Wood Material. In Wood Hangbook: Wood and Engineering Material. Forest Product Technology. USDA Forest Service. Wisconsin.