Teknologi Biokomposit

Defenisi

Biokomposit adalah terjemahan dari kata bahasa inggris, biocomposite terdiri atas dua kata yang digabungkan yaitu bio yang berarti bahan yang berasal dari organism atau makhluk hidup ( bahan tumbuhan: hutan, pertanian, kebun, binatang dan organism lain atau bahan daur ulangnya).

Komposit diterjemahkan sebagai suatu bahan yang terdiri atas lebih dari dua bahan yang digabungkan yang membentuk suatu bahan yang mempunyai sifat yang berbeda dengan bahan aslinya.

Komposit didefenisikan sebagai dua atau lebih bahan yang digabungkan menjadi satu oleh suatu matrik (Berglund dan Rowell, 2005)

Komposit adalah suatu bahan yang mempunyai kesamaan untuk direkat atau diikat bersama (Maloney, 1996)

Biokomposit dapat didefenisikan sebagai bahan yang dihasilkan oleh dua atau lebih bahan yang digabungkan yang berasal dari bahan makhluk hidup atau bahan yang dapat diperbaharui.

Fowler et al. (2006) mendefenisikan biokomposit sebagai materials comprising one or more phase derived from biological origin.
Johnson (2005) menulis composite adalah multiphase material/significant proportions of each phase.

Komposit terdiri atas bahan matrik yang merupakan bahan dengan fase kontinyu untuk menyalurkan beban yang diterima dan sekaligus melindungi komposit, sedangkan fase yang lain disebut dispersed phase atau yang dicampurkan berfungsi untuk meningkatkan kekuatan keseluruhan komposit.

Kopeliovich (2009) lebih menekankan bahwa gabungan antara matrik dan fase disperse menghasilkan sifat bahan yang nyata berbeda dari kedua bahan asalnya. Matrik merupakan bahan yang kurang keras lebih berongga (ductile) sehingga sewaktu memperoleh bahan mampu menyalurkan ke bahan disperse. Bahan disperse atau penguat dicampurkan tidak selalu dalam bentuk kontinyu tetapi terpotong-potong dengan pola sebaran yang berbeda-beda. Bahan matrik seringkali disebut primary phase, sedangkan bahan pencampur secondary phase.

Sejarah

Komposit dapat diterjemahkan sebagai komposit alami atau komposit sintetik atau yang dibuat manusia. Komposit yang pertama dijumpai pada kayu atau bahan berlignoselulosa lain. Komposit kelompok yang kedua dapat dijumpai mulai dari pengolahan kayu sederhana dimana ada bahan lain yang digunakan untuk menggabungkan bahan kedalam kayu atau antara kayu yang satu dengan yang lain.

Urutan sejarah biokomposit sebagai berikut :

• Komposit plywood dimulai tahun 1910
• Komposit particleboard dimulai tahun 1940
• Komposit hardboard dimulai tahun 1950
• Komposit medium density fiberboard (MDF) dimulai tahun 1960
• Komposit yang berasal dari sisa bahan pertanian seperti jerami atau merang dimulai tahun 1941 dengan ditemui bahan bodi mobil berasal dari komposit merang, kapas, hemp, flax, rami, dan pinus yang mengunakan perekat kedelai dan bioresin
• Komposit structural seperti structural composit lumber (SCL) dan produk kayu engineer dimulai tahun 1990.

Klasifikasi

Produk biokomposit dibedakan menurut beberapa kriteria
Groover (2002) mengelompokkanm komposit menjadi dua kelompok besar : 1) kelompok komposit tradisional atau komposit alam yang sudah terbentuk di alam seperti kayu, beton dan asphalt. 2) kelompok komposit yang kedua adalah kelompok komposit yang dibuat oleh manusia dengan teknologi yang dikuasainya, yang disebut komosit sintetik.
Komposit sintetik dikelompokkan menurut beberapa kriteria pembeda. Kriteria pembeda yang pertama adalah bahan matrik yang digunakan yang terdiri atas matrik metal, matrik keramik dan matrik polimer (Johnson, 2005).

Dengan kriteria ini biokomposit dikelompokkan kedalam :

• Metal matrix composite (MMC)
• Ceramic matrix composite (CMC)
• Polymer matrix composite (PMC)

Kopeliovich (2009) menyebutkan lebih lanjut bahwa matrik kelompok metal (MMC) terdiri atas alumunium, besi, tembaga, cobalt, dengan bahan penguat keramik adalah oksida dan carbide atau penguat metal seperti tungsten, molybdenum dan lead. Komposit keramik (CMC) terdiri atas matrik keramik dan penguat fiber keramik. Kelompok komposit yang ketiga yaitu polimer komposit (PMC) terdiri atas matrik polimer seperti thermoplas atau thermoset dan elastomer matrik dengan penguat serat gelas, karbon, baja dan Kevlar serta serat alam dan kayu.
Matrik thermoset yang digunakan : Unsaturated polyester (UP), epoxy (EP)
Matrik thermoplas yang digunakan : polycarbonate (PC), polyvinylchloride (PVC), polysterene (PS) dan nylon. Matrik elastomer diperoleh dari kelompok bahan karet.
Kriteria pembeda yang kedua adalah bahan bahan yang ditambahkan sebagai penguat atau pencampur yang disebut sebagai reinforcement materials atau reinforcement geometry. Dalam hal ini geometri bahan dikelompokkan kedalam bahan structural, partikel dan serat.

Sehingga biokomposit dibedakan menjadi :
• Structural composite
• Particulate reinforced composite (PRC or PC)
• Fiber reinforced composte (FRC or FC)

Kelompok komposit struktur terdiri atas komposit laminasi dan komposit sandwich. Komposit laminasi dibuat dengan komposit serat (FRC) dalam bentuk multilapis baik secara parallel atau membentuk sudut (multiangle). Komposit partikel (PRC) selanjutnya dipilah kedalam PRC dengan arah partikel random (tiga dimensi) dengan partikel arah tertentu (preferred) seperti parallel atau membentuk sudut (unidirectional atau bidirectional). Kelompok komposit serat dipilah selanjutnya ke dalam komposit serat pendek (dengan ukuran panjang kurang dari 100 x diameternya) serta dengan arah serat random (tiga dimensi) serta arah tertentu (unidirectional, missal kea rah panjang serat atau birectional seperti anyaman serat). Kelompok komposit serat yang kedua adalah serat panjang yang disebut juga serat kontinyu dengan arah serat satu arah (unidirectional orientation) dan arah serat dua arah (bidirectional orientation).

Penggunaan

Produk komposit atau biokomposit menampakkan sifat fisika dan mekanika yang jauh lebih baik daripada sifat bahan penyusunnya. Produk komposit mempunyai ratio kekuatan terhadap berat yang meningkat tajam dibandingkan dengan bahan penyusunnya.
Penggunaan yang telah tercatat adalah sebagai bahan produk-produk sebagai berikut :
• Konstruksi bangunan (elemen bangunan: dinding, atap, partisi dll)
• Transportasi (badan mobil, kereta pesawat, kapal, dll)
• Olahraga (raket tenis, badminton, dll)
• Furniture atau perabot rumah tangga pengganti kayu