Karakteristik Fisik dan Mekanik Papan Komposit Berbahan Limbah FRP sebagai Material Alternatif untuk Kontruksi Kapal

Abstract

Peningkatan penggunaan bahan FRP pada akhirnya menimbulkan permasalahan baru terkait dengan limbah yang dihasilkan. Pembakaran limbah FRP tidak memusnahkan material FRP tetapi masih menghasilkan limbah berupa abu padat sisa pembakaran. Kondisi ini menunjukkan bahwa limbah FRP tidak dapat musnah melalui pembakaran. Upaya pemanfaatan limbah FRP melalui proses recycle dapat menjadi acuan dalam pemanfaatan limbah FRP. Pengolahan limbah yang dimaksud adalah dengan memanfaatkan limbah FRP yang diolah kembali dan dibentuk menjadi lembaran material atau papan komposit. Papan komposit tersebut diharapkan dapat digunakan kembali sebagai material kapal. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini adalah untuk mendeskripsikan sifat fisik dan mekanik papan komposit hasil daur ulang limbah FRP, membandingkannya dengan standar Biro Klasifikasi Indonesia (BKI), serta merumuskan penggunaannya pada bagian konstruksi kapal. Penelitian dilakukan menggunakan metode eksperimental menggunakan tiga target kerapatan (1 g/cm³, 1,3 g/cm³, dan 1,5 g/cm³) dan diuji sifat fisik serta mekaniknya sesuai standar JIS A 5905:2003. Proses produksi melibatkan pencampuran limbah FRP dengan resin polyester dalam perbandingan 50:50, dilanjutkan dengan proses pengepresan untuk membentuk papan. Pengujian sifat fisik dan mekanik dilakukan berdasarkan standar JIS A 5905:2003, meliputi kerapatan, kadar air, daya serap air, pengembangan tebal, Modulus of Elasticity (MOE), dan Modulus of Rupture (MOR). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kerapatan papan komposit berkisar antara 0,8-1,11 g/cm³. Kadar air papan komposit berkisar antara 1,45-2,91%. Daya serap air berkisar 3,22-7,94%. Nilai pengembangan tebal berkisar 0,36-1,04%. Pada pengujian mekanik, Modulus of Rupture (MOR) tertinggi sebesar 28,87 N/mm² dan Modulus of Elasticity (MOE) tertinggi sebesar 1436,59 N/mm². Papan komposit yang dihasilkan dalam penelitian ini memiliki nilai kekuatan mekanik yang berada di bawah standar BKI, sehingga tidak dapat digunakan untuk bagian utama kapal. Namun, papan komposit hasil daur ulang ini memiliki potensi untuk digunakan pada bagian kapal yang tidak terkena beban langsung, seperti dinding kabin, plafon, atau panel interior rumah geladak. Temuan ini menekankan bahwa kerapatan papan komposit memiliki pengaruh signifikan terhadap kekuatan mekanik, di mana peningkatan kerapatan menghasilkan sifat mekanik yang lebih baik. Penelitian ini memberikan solusi inovatif dalam pemanfaatan limbah FRP, menawarkan alternatif material yang berkelanjutan, dan mendukung pengelolaan limbah industri galangan kapal.

The increasing use of Fiber Reinforced Plastic (FRP) has introduced new challenges related to the waste generated. Incinerating FRP waste does not eliminate the material entirely but leaves solid ash residues. This condition demonstrates that FRP waste cannot be fully destroyed through combustion. Recycling FRP waste presents a viable solution for effective waste management by reprocessing it into material sheets or composite boards. These composite boards are anticipated to be reused as shipbuilding materials. Therefore, this study aims to describe the physical and mechanical properties of composite boards made from recycled FRP waste, compare the results with the standards of the Indonesian Classification Bureau (BKI), and determine their applicability in ship construction. The study employed an experimental method with three target densities: 1 g/cm³, 1.3 g/cm³, and 1.5 g/cm³. The production process involved mixing FRP waste with polyester resin in a 50:50 ratio, followed by pressing to form the composite boards. The physical and mechanical properties were tested according to the JIS A 5905:2003 standard, focusing on density, moisture content, water absorption, thickness swelling, Modulus of Elasticity (MOE), and Modulus of Rupture (MOR). The results revealed that the composite boards' density ranged from 0.8–1.11 g/cm³, with moisture content between 1.45–2.91%, water absorption ranging from 3.22–7.94%, and thickness swelling between 0.36–1.04%. The mechanical testing showed that the highest Modulus of Rupture (MOR) was 28.87 N/mm², and the highest Modulus of Elasticity (MOE) was 1436.59 N/mm². However, these values are below the BKI standards, making the composite boards unsuitable for use in primary structural parts of ships. Nonetheless, these recycled composite boards have the potential for application in non-load-bearing parts of ships, such as cabin walls, ceilings, or interior panels of deckhouses. The findings highlight that the density of composite boards significantly influences their mechanical strength, where higher density improves mechanical performance. This study offers an innovative solution for utilizing FRP waste, providing a sustainable alternative material, and supporting waste management within the shipbuilding industry.