Upload
doanhuong
View
226
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
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