KARAKTERISTIK PAPAN PARTIKEL TANPA PEREKAT DARI … · lignoselulosa yang dapat dimanfaatkan...

KARAKTERISTIK PAPAN PARTIKEL TANPA PEREKAT

DARI SERAT SABUT KELAPA DENGAN PERLAKUAN

OKSIDASI, PENAMBAHAN PARAFIN DAN WAKTU KEMPA

YATI HARDIYANTI HARIS

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakteristik Papan

Partikel Tanpa Perekat dari Serat Sabut Kelapa dengan Perlakuan Oksidasi,

Penambahan Parafin dan Waktu Kempa adalah benar karya saya dengan arahan

dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada

perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya

yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam

teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2014

Yati Hardiyanti Haris

NIM F34100023

ABSTRAK

YATI HARDIYANTI HARIS. Karakteristik Papan Partikel Tanpa Perekat dari

Serat Sabut Kelapa dengan Perlakuan Oksidasi, Penambahan Parafin dan Waktu

Kempa. Dibimbing oleh NASTITI SISWI INDRASTI.

Penelitian pembuatan papan partikel tanpa perekat dari serat sabut kelapa ini

dilakukan sebagai upaya pemanfaatan bahan baku alternatif di industri perkayuan

yang semakin terbatas dan mengurangi perekat sintetis yang mencemari

lingkungan seperti urea formaldehid (UF). Adanya parafin diharapkan dapat

membuat sifat fisik papan partikel lebih baik. Tujuan dari penelitian ini adalah

mengetahui karakteristik papan partikel tanpa perekat dari serat sabut kelapa

berdasarkan standar papan partikel JIS A 5908:2003 serta mengetahui pengaruh

oksidasi, penambahan parafin dan waktu kempa terhadap karakteristik papan

partikel. Metode Oksidasi ini dilakukan dengan penyemprotan hidrogen peroksida

(15%) dan ferosulfat (7.5%), waktu kempa 10 menit dan 20 menit pada suhu 180

ºC dengan tekanan 25 kgf/cm2. Hasil uji kerapatan (0.44-0.56 g/cm

3), kadar air

(5.94-10.08%) semua perlakuan memenuhi standar. Hasil uji kuat pegang sekrup

(19-80 kgf) hanya kombinasi dengan perlakuan oksidasi yang memenuhi standar.

Hasil uji pengembangan tebal hanya kombinasi perlakuan oksidasi dengan parafin

0.5% dan tanpa parafin pada waktu kempa 20 menit (8% dan 12%) yang

memenuhi standar. Hasil uji yang tidak sesuai standar JIS adalah parameter kuat

rekat internal (IB), kekuatan lentur (MOE) dan keteguhan patah (MOR).

Kata kunci: JIS A 5908:2003, oksidasi, papan partikel, parafin, serat sabut kelapa,

waktu kempa

ABSTRACT

YATI HARDIYANTI HARIS. Characteristics of Binderless Particleboard from

coconut fiber with Oxidation Treatment, Additional Paraffin and Pressing Time.

Supervised by NASTITI SISWI INDRASTI.

Manufacture of binderless particleboard from coconut fiber research was

done as an effort to use alternatives raw materials in timber industry which has

become limited and to reduce adhesives synthetic that has pollute the environment

such as urea formaldehyde (UF). Paraffin was expected to make the physical

properties of particleboard better. The purpose of this research was to know the

characteristics of binderless particleboard from coconut fiber based on

particleboard standard JIS A 5908:2003 and determine the influence of oxidation

treatment, additional paraffin and time of pressing on the characteristics of

particleboard. Oxidation method was done by spraying hydrogen peroxide (15%)

and ferrosulfate (7.5%), 10 minutes of pressing and 20 minutes at temperature

180 ºC with a pressure of 25 kgf/cm2. The results: density (0.44-0.56 g/cm

3),

moisture content (5.94-10.08%), all treatment met the standards. The results of

strong hold spanner (19-80 kgf): only combination of oxidation treatment that met

the standards. The result of thickness swelling: only combination of oxidation

treatment, paraffin 0.5% and without paraffin with 20 minutes of pressing (8%

and 12%) met the standards. In conclusion for all the treatment, the one that

didn’t meet JIS standard: Internal Bond (IB), Modulus of Elasticity (MOE) and

Modulus of Rupture (MOR).

Keywords: coconut fiber, JIS A5908:2003, oxidation, paraffin, particleboard,

pressing time

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknologi Pertanian

pada

Departemen Teknologi Industri Pertanian

KARAKTERISTIK PAPAN PARTIKEL TANPA PEREKAT

DARI SERAT SABUT KELAPA DENGAN PERLAKUAN

OKSIDASI, PENAMBAHAN PARAFIN DAN WAKTU KEMPA

YATI HARDIYANTI HARIS

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Judul Skripsi : Karakteristik Papan Partikel Tanpa Perekat dari Serat Sabut Kelapa

dengan Perlakuan Oksidasi, Penambahan Parafin dan Waktu

Kempa

Nama : Yati Hardiyanti Haris

NIM : F34100023

Disetujui oleh

Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti

Pembimbing

Diketahui oleh

Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas

segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih

dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2014 ini ialah papan

partikel, dengan judul Karakteristik Papan Partikel Tanpa Perekat dari Serat Sabut

Kelapa dengan Perlakuan Oksidasi, Penambahan Parafin dan Waktu Kempa.

Terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi

Indrasti selaku dosen pembimbing yang telah memberi arahan selama penelitian

dan penulisan skripsi, Teknisi dan Laboran di Laboratorium Biokomposit,

Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan, serta Laboratorium Penggergajian

Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan serta Teknisi dan Laboran di

Laboratorium Dasar Ilmu Terapan (DIT) Departemen Teknologi Industri

Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor yang telah

membantu penulis selama melakukan penelitian. Terima kasih juga penulis

sampaikan kepada teman-teman sebimbingan Sutresno, Yoga Prasetyo, Dayyus

Assegaf, dan Brilliant Meliaristiani serta seluruh teman-teman Teknologi Industri

Pertanian angkatan 47 atas semangat dan bantuan yang telah diberikan selama

penulis menempuh pendidikan. Ungkapan terima kasih yang sangat besar juga

disampaikan kepada Ibunda tercinta Wiwin Suryaningsih dan Ayahanda tercinta

Aris Juarsa, serta adik-adik saya Intan Winarti Haris dan Rasyid Ridho Haris atas

segala doa dan kasih sayangnya. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak.

Bogor, Juli 2014

Yati Hardiyanti Haris

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR LAMPIRAN

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 2

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 3

Ruang Lingkup Penelitian 3

METODE PENELITIAN 3

Waktu dan Tempat 3

Bahan dan Alat 3

Metode 4

Prosedur Analisis Data 6

HASIL DAN PEMBAHASAN 7

Karakteristik Sabut Kelapa 7

Sifat Fisik Papan Partikel 8

Sifat Mekanik Papan Partikel 15

SIMPULAN DAN SARAN 24

Simpulan 24

Saran 24

DAFTAR PUSTAKA 25

LAMPIRAN 27

RIWAYAT HIDUP 36

DAFTAR TABEL

1 Delapan kombinasi perlakuan 5 2 Komposisi kimia sabut kelapa 8 3 Standar pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel 8 4 Nilai rata-rata kerapatan papan partikel 9 5 Nilai rata-rata kadar air papan partikel 10 6 Nilai rata-rata daya serap air papan partikel 12

7 Nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel 14

8 Nilai rata-rata MOE papan partikel 15

9 Nilai rata-rata MOR papan partikel 19

10 Nilai rata-rata IB papan partikel 20 11 Nilai rata-rata kuat pegang sekrup papan partikel 22

DAFTAR GAMBAR

1 Diagram alir pembuatan papan partikel mengacu pada Suhasman 2011 4 2 Bentuk contoh uji mengacu pada JIS A 5908:2003 6 3 Kerapatan papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan 9 4 Kadar air papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan 11 5 Daya serap air papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan 13 6 Pengembangan tebal papan partikel dengan berbagai kombinasi

perlakuan 14 7 MOE papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan 16 8 Reaksi antara unit aromatik lignin dengan hidroksil radikal: (A) formasi

phenoksi radikal oleh abstraksi unit phenolik lignin; (B) formasi

phenoksi radikal melalui demetoksilasi; (C) Hidroksilasi cincin

aromatik. Tahap pertama reaksi adalah penambahan hidroksil radikal

pada unit aromatik 17 9 Proses ikatan yang mungkin terjadi melalui interaksi permukaan serat

yang teroksidasi. (A) Penggabungan radikal phenoksi. (B) Esterifikasi.

(C) Ikatan hidrogen. (D) Kondensasi lignin dan furfural 18 10 MOR papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan 19

11 IB papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan 21 12 Kuat pegang sekrup papan partikel dengan berbagai kombinasi

perlakuan 22

DAFTAR LAMPIRAN

1 Pengujian sifat fisik dan sifat mekanik papan partikel sesuai standar JIS

A 5908:2003 27

2 Hasil analisis ragam uji ANOVA dan Duncan 29

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Tingginya penggunaan kayu sebagai bahan baku industri perkayuan

berpengaruh terhadap tingkat penebangan hutan. Konsumsi kayu dalam negeri

mencapai 80 juta m3 (Massijaya 2003). Menurut CIFOR (2007), suplai kayu dari

hutan alam hanya 22 juta m3 per tahunnya. Semakin lama persediaan kayu di

hutan akan berkurang jika tidak adanya alternatif lain yang dapat menggantikan

serat alam kayu sebagai bahan baku. Serat alam non-kayu dapat dijadikan sebagai

pengganti dari serat alam kayu tersebut. Serat alam non-kayu mempunyai

kelebihan antara lain kemudahan dipanen dalam waktu yang relatif lebih singkat

dibandingkan pohon kayu serta kemudahannya dibudidayakan.

Serat alam berlignoselulosa yang berasal dari serat alam non-kayu terdapat

melimpah yang salah satunya adalah hasil samping dari tanaman kelapa yaitu

sabut kelapa. Sabut kelapa merupakan hasil samping dan bagian terbesar dari buah

kelapa yaitu sekitar 35% dari bobot buah kelapa. Sabut kelapa mengandung

lignoselulosa yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dari serat kelapa. Serat

kelapa merupakan hasil pengolahan dari sabut kelapa yang biasa dikenal dengan

nama coco fiber. Pengolahan sabut kelapa ini dapat menghasilkan serat panjang,

serat pendek, dan debu sabut yang mempunyai fungsi masing-masing (Rindengan

et al. 1995).

Pertanaman kelapa tersebar di seluruh Kepulauan Indonesia. Pada tahun

2010, luas areal pertanaman kelapa 3.7 juta ha yang terdiri atas perkebunan rakyat

(98.14%), perkebunan besar negara (0.10%), dan perkebunan besar swasta

(1.73%). Pada tahun 2010, produksi kelapa sebesar 3.26 juta ton yang terdiri atas

perkebunan rakyat sebesar 3.18 juta ton, perkebunan besar negara 2.33 ribu ton,

dan perkebunan besar swasta 80.97 ribu ton (Direktorat Jenderal Perkebunan

2010). Penyebaran kelapa hampir di seluruh wilayah nusantara, yaitu di Sumatera

dengan areal 1.20 juta ha (32.90%), Jawa 0.903 juta ha (24.30%), Sulawesi 0.716

juta ha (19.30%), Bali, NTB, dan NTT 0.305 juta ha (8.20%), Maluku dan Papua

0.289 juta ha (7.80%), dan Kalimantan 0.277 juta ha (7.50%). Kelapa diusahakan

petani baik di kebun maupun pekarangan. Kelapa menempati areal seluas 3.70

juta ha atau 26% dari 14.20 juta ha total areal perkebunan (Supadi dan Nurmanaf

2006).

Sabut kelapa mempunyai komponen kimia yang hampir sama dengan

elemen-elemen penyusun kayu. Sabut kelapa merupakan bahan berlignoselulosa

yang mengandung hemiselulosa sebesar 8.5% ; selulosa 21.07% ; lignin 29.23% ;

pektin 14.25% dan air 26 % (Tyas 2000), sehingga dapat dimanfaatkan sebagai

bahan baku papan partikel. Papan partikel merupakan salah satu jenis produk

komposit yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan-bahan

berlignoselulosa lainnya, yang diikat dengan perekat atau bahan pengikat lainnya

kemudian dikempa panas (Maloney 1993). Nilai tambah yang dimiliki oleh

produk papan partikel ini yaitu dapat diekspor dibandingkan dengan produk-

produk yang biasa terbuat dari sabut kelapa seperti keset, sapu ijuk dan tali. Selain

itu juga Effendi (2007) menyatakan bahwa permintaan papan partikel meningkat

sekarang ini.

2

Papan partikel biasanya menggunakan perekat sintetis seperti urea

formaldehid, melamin formaldehid atau fenol formaldehid. Perekat sintetis

tersebut dikenal dengan emisi formaldehidnya yang dapat mencemari lingkungan,

oleh karena itu pada penelitian ini memanfaatkan lignin yang terdapat pada sabut

kelapa itu sendiri sebagai perekat alami. Pemanfaatan lignin ini didasari untuk

mengurangi ketergantungan terhadap kebutuhan perekat sintetis sebagai hasil

olahan asal minyak bumi yang merupakan sumber daya tidak terbaharukan,

mengurangi pencemaran lingkungan dan menekan biaya perekat (Pizzi 1994).

Berdasarkan strukturnya yang merupakan polifenol, lignin sebagai perekat

mirip dengan resin fenol formaldehid karena keduanya mempunyai komponen

kimia yang hampir sama yaitu dari gugus fenolik, sehingga menyebabkan lignin

dapat digunakan untuk mensubstitusi fenol formaldehid. Potensi lignin sebagai

perekat telah memberikan inspirasi terhadap beberapa peneliti untuk

mengembangkan metode yang dapat mengaktifkan lignin dalam kayu secara

langsung yang diharapkan serat kayu dapat berikatan sendiri tanpa tambahan

perekat (Widsten & Kandelbauer 2008a).

Metode-metode yang telah dikembangkan antara lain adalah metode

oksidasi, metode injeksi uap panas, serta perlakuan enzimatik. Penelitian metode

oksidasi menggunakan hidrogen peroksida dan fero sulfat untuk pembuatan papan

partikel tanpa perekat dilakukan oleh Karlsson & Kandelbauer (2002). Peneliti

tersebut berhasil membuat papan partikel tanpa perekat dengan menggunakan

hidrogen peroksida dan katalis fero sulfat untuk mengaktivasi komponen lignin

partikel kayu.

Antisipasi penyerapan air dalam papan partikel memerlukan bahan

tambahan seperti parafin. Parafin mempunyai kemampuan untuk menghambat

penetrasi air pada produk jadi (Forest Products Society 2010). Hal - hal tersebut

melatarbelakangi dilaksanakannya penelitian mengenai karakteristik papan

partikel tanpa perekat dari serat sabut kelapa dengan perlakuan oksidasi,

penambahan parafin dan waktu kempa.

Perumusan Masalah

Masalah yang diteliti dalam penelitian ini adalah bagaimana karakteristik

papan partikel dari serat sabut kelapa tanpa perekat dengan perlakuan oksidasi,

penambahan parafin dan waktu kempa apakah sudah sesuai dengan standar JIS A

5908:2003 serta SNI 03-2105-2006 dan mengetahui pengaruh oksidasi,

penambahan parafin dan waktu kempa pada karaktersitik papan partikel yang akan

diketahui dengan cara analisis data hasil percobaan dengan menggunakan

software SPSS 16.0 (trial version).

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui karakteristik papan partikel tanpa perekat dari serat sabut kelapa

berdasarkan standar papan partikel JIS A 5908:2003 dan SNI 03-2105-2006.

3

2. Mengetahui pengaruh oksidasi, penambahan parafin dan waktu kempa

pengepresan terhadap karakteristik papan.

Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan memberikan informasi tentang karakteristik dari

pembuatan papan partikel tanpa perekat yang terbuat dari serat sabut kelapa

dengan perlakuan oksidasi, penambahan parafin dan waktu kempa pengepresan

yang sesuai.

Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian ini adalah fokus pada pengaruh perlakuan oksidasi,

penambahan parafin dan waktu kempa pengepresan yang sesuai pada pembuatan

papan partikel tanpa perekat. Perlakuan oksidasi dilakukan dengan penyemprotan

hidrogen peroksida (15% dari berat kering serat) dan fero sulfat (7.5% dari jumlah

hidrogen proksida). Perlakuan penambahan parafin yang digunakan adalah 0%

(tanpa parafin) dan 0.5%. Waktu kempa 10 menit dan 20 menit dengan suhu 180

ºC dan tekanan 25 kgf/cm2. Target kerapatan adalah 0.6 g/cm

3. Dengan cara

menguji sifat fisiknya meliputi kadar air, kerapatan, daya serap air dan

pengembangan tebal serta sifat mekaniknya yang meliputi uji kuat lentur

(modulus elastisitas), uji keteguhan patah (modulus patahan), uji kuat pegang

sekrup, dan uji keteguhan rekat.

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat

Penelitian dilaksanakan selama tiga bulan sejak 10 Maret 2014 sampai

dengan 13 Mei 2014. Penelitian dilakukan di Laboratorium Dasar Ilmu Terapan

(DIT) Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian,

Laboratorium Biokomposit, Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan,

Laboratorium Penggergajian Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan

Institut Pertanian Bogor serta LIPI Biomaterial Cibinong.

Bahan dan Alat

Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah sabut kelapa.

Bahan yang digunakan untuk pengujian antara lain hidrogen peroksida, fero sulfat,

parafin dan air. Alat yang digunakan antara lain oven, desikator, timbangan

(neraca analitik), loyang, wadah bak serat, alat kempa panas (hot press), cetakan

papan ukuran 30x30 cm, spacer (penyangga), alumunium foil, alat uji mekanik

Instron Universal Testing Machine (UTM), kaliver (jangka sorong), blender drum,

kompresor, alat penyemprot, gergaji, masker dan sarung tangan.

4

Metode

Penelitian dilakukan dengan empat tahapan yaitu persiapan bahan baku,

pembuatan papan partikel, pengkondisian papan partikel dan pengujian papan

partikel. Seluruh tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Diagram alir pembuatan papan partikel mengacu pada Suhasman

2011

Serat

Sabut

Kelapa

Penambahan

parafin 0.5%

Dicampur dan dimasukkan ke dalam cetakan

Dikempa panas suhu 180 ºC dan tekanan ± 25 kgf/cm2

Dikondisikan selama 1 minggu

Pemotongan contoh uji

Pengujian JIS A sifat fisik dan mekanik

Mutu Papan

Partikel

Tanpa oksidasi

Oksidasi dengan

Hidrogen peroksida

dan fero sulfat

Pembersihan sabut

Pengecilan ukuran ± 1-2 cm

Pengeringan dengan oven ± 50 ºC

Tanpa

parafin

Penambahan

parafin 0.5%

Tanpa

parafin

Waktu kempa 10 menit

Waktu kempa 20 menit

5

Persiapan Bahan Baku

Persiapan bahan baku meliputi pembersihan sabut kelapa dari kotoran-

kotoran seperti tanah dan kulit daging kelapa yang masih menempel pada sabut.

Proses dilanjutkan dengan pengecilan ukuran sabut kelapa menjadi ± 1-2 cm

dengan alat ring flaker selanjutnya dilakukan penjemuran dengan sinar matahari

dan pengeringan oven ± 50 ºC atau setara dengan penjemuran sinar matahari.

Pembuatan Papan Partikel

Proses pembuatan papan diawali dengan menimbang serat yang diperlukan

sesuai dengan perhitungan bahan dengan target kerapatan 0.6 g/cm3. Setelah itu

serat dimasukkan ke dalam blender drum sambil dilakukan penyemprotan dengan

hidrogen peroksida (15% dari berat bahan partikel kering). Setelah selesai,

dilanjutkan dengan penyemprotan fero sulfat (7.5% dari hidrogen peroksida yang

digunakan) dan yang terakhir adalah penyemprotan parafin 0.5%. Selanjutnya

serat dimasukkan ke dalam cetakan papan (mat) ukuran 30x30 cm dengan diberi

alas alumunium foil. Setelah papan dibentuk, lalu diletakkan ke alat hot press

selama 10 menit dan 20 menit dengan suhu 180 ºC dan tekanan 25 kgf/cm2.

Metode ini merupakan modifikasi dari Suhasman (2011). Terdapat tiga faktor

yaitu faktor O, oksidasi (O1), tanpa oksidasi (O2); faktor P, parafin 0.5% (P1),

tanpa parafin (P2); dan faktor T, waktu kempa 10 menit (T1) dan waktu kempa 20

menit (T2) dengan 8 kombinasi perlakuan disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1 Delapan kombinasi perlakuan

Nomor kode Kombinasi perlakuan

1 O1P1T1

2 O1P1T2

3 O1P2T1

4 O1P2T2

5 O2P1T1

6 O2P1T2

7 O2P2T1

8 O2P2T2

Target kerapatan untuk papan partikel dari serat sabut kelapa tanpa perekat

ini adalah 0.6 g/cm3 yang termasuk pada jenis kerapatan tingkat sedang.

Penggunaan papan ini juga ditujukan untuk penggunaan interior yang lebih

membutuhkan sifat fisik seperti daya serap air, pengembangan tebal, kadar air dan

kerapatan. Penggunaan interior ini adalah untuk furniture (perabotan rumah

tangga).

Pengkondisian Papan Partikel

Proses pengkondisian papan ini dilakukan selama ± 1 minggu dalam suhu

ruang. Tujuan dilakukan pengkondisian untuk menyeragamkan kadar air papan

partikel dan menghilangkan tegangan-tegangan pada permukaan papan akibat

proses pengempaan panas (Manurung 2011).

6

Pengujian Papan Partikel

Setelah melewati proses pengkondisian, dilakukan pemotongan contoh uji.

Pola pemotongan contoh uji untuk pengujian sifat fisik dan mekanik mengacu

pada standar JIS 5908:2003 seperti yang terlihat pada Gambar 2. Selanjutnya

papan diuji sesuai dengan metode pengujian yang diuraikan pada Lampiran 1.

Gambar 2 Bentuk contoh uji mengacu pada JIS A 5908:2003

Keterangan :

(a) Contoh uji kerapatan dan kadar air berukuran (10 x 10) cm2

(b) Contoh uji kuat pegang sekrup berukuran (5 x 10) cm2

(c) Contoh uji MOR dan MOE berukuran (5 x 20) cm2

(d) Contoh uji keteguhan rekat internal berukuran (5 x 5) cm2

(e) Contoh uji pengembangan tebal dan daya serap air (5 x 5) cm2

Prosedur Analisis Data

Analisis data pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan rancangan

acak lengkap (RAL) dengan faktorial 2x2x2 sebanyak 2 kali ulangan. Faktor yang

diteliti meliputi faktor O yaitu perlakuan oksidasi (O1) dan perlakuan tanpa

oksidasi (O2). Faktor P yaitu faktor penggunaan parafin, parafin 0.5% (P1) dan

tanpa parafin (P2). Selanjutnya faktor T yaitu faktor waktu pengempaan, waktu

kempa 10 menit (T1) dan waktu kempa 20 menit (T2). Model liniernya adalah

sebagai berikut.

Yijkl = μ + Oi + Pj + Tk + (OPT)ijk + εijkl

Untuk :

30 cm

c

c

a

b

d

*

*

e

*

*

*

30 cm

7

i=1,2

j=1,2

k=1,2

l=1,2,3

Keterangan:

Yijkl : Pengamatan pada satuan percobaan ke-i yang mendapat

perlakuan oksidasi taraf ke-i, perlakuan penambahan parafin taraf

ke-j dan waktu kempa pada taraf ke-k

µ : Rataan umum

Oi : Pengaruh oksidasi taraf ke-i

Pj : Pengaruh penambahan parafin taraf ke-j

Tk : Pengaruh waktu kempa taraf ke-k

(OPT)ijk : Pengaruh interaksi kombinasi perlakuan oksidasi taraf ke-i,

penambahan parafin taraf ke-j dan waktu kempa taraf ke-j

εijkl : Pengaruh acak dari interaksi perlakuan oksidasi, penambahan

parafin dan waktu kempa pada ulangan ke-i

Data hasil penelitian diolah dengan menggunakan program aplikasi SPSS

16.0 dan Microsoft Office Excel 2007. F dihitung dari ANOVA dengan taraf

kepercayaan 95% dan taraf signifikansi 5%. Besarnya peluang untuk salah

menolak hipotesis nihil inilah yang disebut taraf signifikansi. Hipotesis nihil

adalah hipotesis yang meniadakan perbedaan antar kelompok atau meniadakan

hubungan antar variabel. Jika nilai taraf signifikannya lebih kecil dari 0.05 maka

terdapat beda nyata dan dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test

(DMRT) untuk melihat perlakuan mana saja yang beda nyata. Beda nyata disini

maksudnya adalah terdapat pengaruh atau kecenderungan dari tiap kombinasi

perlakuan yang berbeda, bisa dari perlakuan oksidasi, penambahan parafin serta

waktu kempa.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Sabut Kelapa

Tanaman kelapa merupakan tanaman yang serbaguna, karena dari akar

sampai ke daun kelapa bermanfaat, demikian juga dengan buahnya. Buah adalah

bagian utama dari tanaman kelapa yang berperan sebagai bahan baku industri.

Buah kelapa terdiri dari beberapa komponen yaitu sabut kelapa, tempurung kelapa,

daging buah kelapa dan air kelapa. Daging buah adalah komponen utama yang

dapat diolah menjadi berbagai produk bernilai ekonomi tinggi. Sedangkan air,

tempurung, dan sabut sebagai hasil samping dari buah kelapa juga dapat diolah

menjadi berbagai produk yang nilai ekonominya tidak kalah dengan daging buah.

Sabut kelapa merupakan bagian terluar buah kelapa yang membungkus

tempurung kelapa. Ketebalan sabut kelapa berkisar 5-6 cm yang terdiri atas

lapisan terluar (eksokarpium) dan lapisan dalam (endokarpium). Endokarpium

mengandung serat-serat halus yang dapat digunakan sebagai bahan pembuat tali,

karung, pulp, karpet, sikat, keset, isolator panas dan suara, filter, bahan pengisi jok

kursi/mobil dan papan (Rindengan et al. 1995).

8

Hasil uji komposisi serat sabut kelapa berdasarkan SNI yang dilakukan

Sarana Riset dan Standardisasi dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2 Komposisi kimia sabut kelapa

No Komponen Sabut (%) Serat sabut (%)

1 Air 26.00 5.25

2 Pektin 14.25 3.00

3 Hemiselulosa 8.50 0.25

4 Lignin 29.23 45.84

5 Selulosa 21.07 43.44

Sumber : Tyas (2000)

Berdasarkan komposisi kimia yang terdapat pada sabut kelapa hampir mirip

dengan serat kayu, maka dapat dibuat papan partikel dari serat sabut kelapa. Papan

partikel adalah papan yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan

berlignoselulosa lainnya yang ditambahkan dengan suatu perekat atau bahan

pengikat lainnya kemudian dikempa panas (Maloney 1993). Karakteristik dari

papan partikel ini dapat diketahui dengan menguji sifat fisik (kerapatan, kadar air,

pengembangan tebal dan daya serap air) dan sifat mekaniknya (kuat rekat internal,

keteguhan patah, kekuatan lentur, dan kuat pegang sekrup) yang mengacu pada

standar JIS A 5908:2003 dan SNI 03-2105-2006. Tabel 3 adalah standar pengujian

sifat fisik dan mekanik papan partikel.

Tabel 3 Standar pengujian sifat fisik dan mekanik papan partikel

No Sifat fisik dan mekanik JIS A 5905:2003 SNI 03-2105-2006

1 Kerapatan 0.40 – 0.90 g/cm3

0.40 – 0.90 g/cm3

2 Kadar air 5 – 13% Maksimum 14%

3 Pengembangan tebal Maksimum 12% Maksimum 12%

4 Daya serap air - -

5 Keteguhan patah Minimum 80 kgf/cm2 Minimum 82 kgf/cm

2

6 Kuat lentur Minimum 20 000

kgf/cm2

Minimum 20 400

kgf/cm2

7 Kuat rekat internal Minimum 1.5 kgf/ cm2 Minimum 1.5 kgf/ cm

2

8 Kuat pegang sekrup Minimum 30 kgf Minimum 31 kgf

Sumber : JIS (2003) dan SNI (2006)

Sifat Fisik

Kerapatan

Kerapatan merupakan salah satu sifat fisik yang menunjukkan perbandingan

antara massa atau berat papan dengan volume papan. Kerapatan berhubungan

langsung dengan porositasnya yaitu proporsi volume rongga kosong, sehingga

semakin tinggi kerapatan papan maka kekakuan dan kekuatannya pun semakin

9

tinggi (Haygreen dan Bowyer 1986). Nilai rata-rata kerapatan dapat dilihat pada

Tabel 4.

Tabel 4 Nilai rata-rata kerapatan papan partikel

No. Kode Kombinasi perlakuan Hasil (g/cm3)

1 O1P1T1 0.44

2 O1P1T2 0.52

3 O1P2T1 0.44

4 O1P2T2 0.51

5 O2P1T1 0.47

6 O2P1T2 0.53

7 O2P2T1 0.46

8 O2P2T2 0.56

Berdasarkan hasil uji ragam ANOVA, nilai signifikansinya adalah 0.009.

Nilai tersebut lebih kecil dari 0.05 sehingga dapat diartikan bahwa terdapat beda

nyata dari beberapa kombinasi perlakuan tersebut. Selanjutnya dilakukan uji

Duncan untuk mengetahui kombinasi perlakuan yang mana yang berbeda nyata

dan yang tidak berbeda nyata. Pada nilai kerapatan ini terdapat tiga kelompok

yaitu a, ab dan b yang artinya pada kelompok yang sama nilai tidak berbeda nyata.

Sebaliknya pada kelompok yang berbeda itu artinya nilai berbeda nyata. Pada

kelompok ab berarti nilainya tidak berbeda nyata dengan kelompok a maupun

kelompok b. Maksud dari beda nyata disini adalah kombinasi perlakuan tersebut

memiliki pengaruh bisa dari perlakuan oksidasi, penambahan parafin atau waktu

kempanya yang dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3 Kerapatan papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan

Nilai kerapatan tertinggi terdapat pada kombinasi perlakuan tanpa oksidasi,

tanpa parafin dan waktu kempa 20 menit (O2P2T2) yaitu 0.56%. Hipotesis awal

adalah nilai kerapatan tertinggi akan didapat oleh kombinasi perlakuan oksidasi,

parafin 0.5% dan waktu kempa 20 menit (O1P1T2) karena adanya oksidasi dapat

mempererat ikatan antar serat serta waktu kempa yang lebih lama akan

memberikan peluang ikatan serat semakin kontak dengan baik dan menjadi

0.440.52

0.440.51 0.47

0.530.46

0.56

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1 2 3 4 5 6 7 8

Ker

apat

an (

g/c

m3)

Nomor kode kombinasi perlakuan

a

a

a

ab

a

a

a

b

a

a

a

ab

a

a

a

ab

JIS-A

Standar

10

mampat (Xu et al. 2004). Namun, nilai rata-rata kerapatan dari O2P2T2 (0.56%)

dengan O1P1T2 (0.52%) berdasarkan uji lanjut Duncan adalah tidak berbeda

nyata.

Pengaruh oksidasi dan penambahan parafin pada sifat kerapatan ini tidak

terlihat nyata hanya variasi acak saja. Sedangkan pada faktor waktu pengempaan

berpengaruh nyata terhadap kerapatan papan partikel tanpa perekat, dimana

nilainya meningkat seiring dengan bertambahnya waktu kempa. Pengaruh waktu

kempa yang lebih lama yaitu 20 menit sangat berpengaruh pada nilai rata-rata

kerapatan, karena menghasilkan nilai yang lebih tinggi dari waktu kempa 10 menit.

Hasil uji ragam menggunakan ANOVA dan Duncan dari beberapa kombinasi

perlakuan secara lengkap disajikan pada Lampiran 2.

Nilai kerapatan dari semua kombinasi perlakuan telah sesuai standar JIS

(2003) dan SNI (2006) yaitu masih berkisar antara 0.4-0.9 g/cm3 meskipun belum

memenuhi target kerapatan yaitu 0.6 g/cm3. Nilai kerapatan belum memenuhi

target diduga akibat dari loss nya bahan pada saat pemindahan serat dari blender

drum ke dalam cetakan papan sebelum dikempa sehingga massa bahan menjadi

berkurang. Hal ini juga diduga karena beberapa tebal papan partikel yang

dihasilkan melebihi target yang ditetapkan yaitu 1 cm yang dapat disebabkan

masih adanya gabus pada saat pembuatan papan.

Ini juga disebabkan karena terjadinya efek springback pada papan, yaitu

kecenderungan papan untuk kembali ke bentuk semula akibat usaha pembebasan

dari tekanan yang dialami pada waktu pengempaan. Hal ini salah satunya

disebabkan serat sabut kelapa yang digunakan memiliki bulk density (banyaknya

partikel dibagi total volume yang ditempati) yang lebih tinggi dibandingkan

dengan serbuk kayu sehingga dalam berat yang sama, sabut kelapa memiliki

volume yang jauh lebih besar. Penyesuaian kadar air pada saat pengkondisian juga

menyebabkan kenaikan tebal papan komposit yang dihasilkan (Setyawati et al.

2008).

Kadar air

Kadar air merupakan sifat fisik papan yang menunjukkan banyaknya

kandungan air di dalam suatu bahan. Pengujian kadar air ini dilakukan dengan

mengoven papan selama 24 jam pada suhu 103 ºC ± 2 ºC dengan tujuan untuk

mengetahui jumlah kandungan air yang terdapat dalam papan karena jumlah air

yang ada pada papan ini nantinya akan berpengaruh pada mutu papan partikel

yang dihasilkan. Nilai rata-rata kadar air dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5 Nilai rata-rata kadar air papan partikel

No. Kode Kombinasi perlakuan Hasil (%)

1 O1P1T1 7.92

2 O1P1T2 5.94

3 O1P2T1 8.33

4 O1P2T2 6.22

5 O2P1T1 9.49

6 O2P1T2 6.06

7 O2P2T1 10.08

8 O2P2T2 6.00

11






yaitu a, b dan c yang artinya pada kelompok yang sama nilai tidak berbeda nyata.

Sebaliknya pada kelompok yang berbeda itu artinya nilai berbeda nyata yang

dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4 Kadar air papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan

Nilai kadar air dari semua kombinasi perlakuan telah sesuai dengan standar

JIS A (2003) dan SNI (2006) yaitu maksimum 14%. Setiawan (2008) menyatakan

bahwa fenomena yang terjadi pada umumnya adalah semakin tinggi nilai

kerapatan maka nilai kadar air akan semakin rendah. Kadar air suatu papan

menjadi faktor penting dalam menjaga stabilitas dimensi papan. Kadar air papan

partikel yang rendah dapat meningkatkan stabilitas dimensi suatu papan yang

nantinya akan berpengaruh juga pada mutu papan.

Menurut hasil uji lanjut Duncan, nilai rata-rata kadar air pada kombinasi

perlakuan O1P1T2, O1P2T2, O2P1T2 dan O2P2T2 adalah tidak berbeda nyata.

Namun berbeda nyata dengan 4 kombinasi perlakuan lainnya. Disini dapat dilihat

faktor waktu kempa 20 menit berpengaruh nyata terhadap nilai kadar air. Li et al

(2009) menjelaskan bahwa pengepresan dalam waktu singkat menyebabkan air

dalam bahan tidak teruapkan ke permukaan papan partikel secara sempurna. Air

dalam bahan ini saling bergabung dan menggumpal di bagian dalam permukaan

papan partikel dan dapat mengakibatkan penurunan sifat fisik dan mekanik papan

partikel. Hasil uji ragam menggunakan ANOVA dan Duncan dari beberapa

kombinasi perlakuan secara lengkap disajikan pada Lampiran 2.

Meskipun faktor oksidasi dan penambahan parafin berpengaruh acak,

namun pada umumnya nilai kadar air dengan oksidasi dan penambahan parafin

pada waktu kempa yang sama rata-rata lebih tinggi daripada yang tanpa oksidasi

dan tanpa penambahan parafin. Hal ini dapat disebabkan karena adanya cukup

7.92

5.94

8.33

6.22

9.49

6.06

10.08

6

0

2

4

6

8

10

12

14

1 2 3 4 5 6 7 8

Kad

ar a

ir (

%)

Nomer kode kombinasi perlakuan

a

b

a

a

a

c a

a

a

b a

a a

c

a

a

JIS-A

Standar

12

banyak lignin yang berada pada permukaan serat. Suhasman et al. (2010)

menyatakan bahwa lignin merupakan komponen yang cenderung bersifat

hidrofobik sehingga akan menghambat penyerapan air dari udara. Kondisi itu

menjadi penyebab sehingga kadar air kesetimbangan papan partikel dengan

perlakuan oksidasi cenderung lebih rendah.

Daya serap air

Daya serap air papan dapat diartikan sebagai kemampuan papan partikel

dalam menyerap air setelah direndam selama 24 jam. JIS (2003) dan SNI (2006)

tidak menetapkan standar dari nilai daya serap air. Namun, pengujian ini penting

dilakukan untuk mengetahui ketahanan papan terhadap air terutama jika

penggunaanya untuk keperluan eksterior dimana papan akan kontak langsung dengan

kondisi cuaca seperti kelembapan dan hujan (Lestari dan Kartika 2012). Nilai rata-

rata daya serap air dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6 Nilai rata-rata daya serap air papan partikel


1 O1P1T1 208

2 O1P1T2 131

3 O1P2T1 269

4 O1P2T2 139

5 O2P1T1 228

6 O2P1T2 229

7 O2P2T1 306

8 O2P2T2 196





dan yang tidak berbeda nyata. Pada nilai kerapatan ini terdapat empat kelompok

yaitu a, b, bc dan c yang artinya pada kelompok yang sama nilai tidak berbeda

nyata. Sebaliknya pada kelompok yang berbeda itu artinya nilai berbeda nyata

yang dapat dilihat pada Gambar 5.

13

Gambar 5 Daya serap air papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan

Nilai daya serap air dari semua perlakuan lebih dari 100% memang tidak

dapat dikatakan sesuai atau tidak dengan standar karena pada JIS (2003) ataupun

SNI (2006) tidak menetapkan standar dari nilai daya serap air ini. Namun,

semakin kecil nilai daya serap air maka kemampuan papan dalam menyerap air

semakin baik. Rata-rata nilai daya serap air dengan perlakuan oksidasi lebih kecil

dibandingkan yang tanpa oksidasi. Hal ini karena papan dengan perlakuan

oksidasi menurunkan sifat hidrofilik serat sehingga lebih sulit menyerap air, yang

disebabkan berikatannya gugus-gugus OH pada serat atau tersubstitusinya

sebagian gugus OH menjadi O radikal yang membentuk ikatan silang dengan

komponen lainnya (Widsten 2002).

Papan partikel dengan mutu yang baik adalah papan partikel yang memiliki

daya serap air yang rendah karena besarnya jumlah air yang diserap dapat

mengurangi kekuatan papan partikel saat digunakan. Nilai rata-rata daya serap air

pada semua perlakuan tergolong tinggi karena lebih dari 100%. Hal ini membuat

papan partikel kurang baik jika digunakan untuk keperluan eksterior. Nilai daya

serap air terendah terdapat pada kombinasi perlakuan oksidasi pada waktu kempa

20 menit (O1P1T2 dan O1P2T2). Nilai daya serap air tertinggi adalah pada

kombinasi perlakuan tanpa parafin pada waktu kempa 10 menit (O2P2T1 dan

O1P2T1). Nilai daya serap air yang tinggi ini dapat disebabkan karena masih

banyaknya volume rongga yang kosong sehingga mudah dimasuki oleh air.

Fenomena umum yang terjadi adalah nilai daya serap air akan semakin kecil

dengan semakin tingginya nilai kerapatan, namun tidak terlihat signifikan dalam

hal ini. Hasil uji pada ANOVA memperlihatkan ada beda nyata yaitu pada

perlakuan O1P1T2 dan O1P2T2 (kelompok a) beda nyata dengan perlakuan

lainnya. Terlihat kecenderungan perlakuan oksidasi dengan waktu kempa 20

menit memberi pengaruh terhadap sifat daya serap air ini karena memberi nilai

terkecil dan berbeda nyata dengan kombinasi perlakuan lainnya. Hasil uji ragam

menggunakan ANOVA dan Duncan dari beberapa kombinasi perlakuan secara

lengkap disajikan pada Lampiran 2.

208

131

269

139

228 229

306

196

0

50

100

150

200

250

300

350

400

1 2 3 4 5 6 7 8

Day

a S

erap

Air

(%

)


a

b

a

a

a

c

a

bc

a

bc

a

c

a

a

a

b

14

Pengembangan tebal

Nilai pengembangan tebal akan meningkat seiring dengan bertambah

besarnya nilai daya serap air. Nilai rata-rata dari pengembangan tebal dapat dilihat

pada Tabel 7.

Tabel 7 Nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel


1 O1P1T1 59

2 O1P1T2 8

3 O1P2T1 83

4 O1P2T2 12

5 O2P1T1 135

6 O2P1T2 14

7 O2P2T1 142

8 O2P2T2 21





dan yang tidak berbeda nyata. Pada nilai kerapatan ini terdapat lima kelompok

yaitu a, ab, bc, c dan d yang artinya pada kelompok yang sama nilai tidak berbeda



Gambar 6 Pengembangan tebal papan partikel dengan berbagai kombinasi

perlakuan

Standar nilai pengembangan tebal berdasarkan JIS A (2003) dan SNI (2006)

adalah maksimum 12%. Hanya kombinasi perlakuan oksidasi, parafin 0.5% dan

tanpa parafin pada waktu kempa 20 menit yang memenuhi standar yaitu dengan

59

8

83

12

135

14

142

21

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1 2 3 4 5 6 7 8

Pen

gem

ban

gan

Teb

al (

%)


a

a

a

bc

a

d

a

a

a

a

a

c a

d

a

ab

a

a

JIS-A

Standar

15

nilai 8% dan 12%. Nilai pengembangan tebal yang paling kecil merupakan

pengembangan yang paling baik karena dapat mengantisipasi meresapnya air ke

dalam papan melalui pori-pori partikel dan ruang kosong antar partikel secara

perlahan (Widiyanto 2002). Hasil yang sesuai standar (8% dan 12%) dan

mendekati standar (14% dan 21%) terdapat pada semua perlakuan waktu kempa

20 menit. Xu et al. (2004) menjelaskan bahwa waktu kempa yang semakin lama

akan memberikan peluang antar serat untuk saling kontak dengan baik dan

menjadi lebih mampat dan padat sehingga volume rongga kosong yang ada

semakin sedikit yang menyebabkan air yang masuk ke dalam papan lebih sulit.

Nilai rata-rata pengembangan tebal pada kombinasi perlakuan oksidasi

cenderung lebih rendah pada masing-masing waktu kempa yang sama. Fenomena

ini dapat disebabkan oleh terjadinya ikatan silang antara gugus radikal yang

dihasilkan akibat proses oksidasi maupun adanya ikatan silang antar gugus

hidroksil (Widsten et al. 2003). Gugus radikal yang dihasilkan selama proses

oksidasi terlihat dapat membentuk ikatan kovalen selama proses kempa panas

sehingga ikatannya lebih kuat dan stabil. Menurut hasil uji lanjutan Duncan

terlihat perlakuan oksidasi dengan waktu kempa 20 menit memiliki

kecenderungan nilai yang lebih kecil. Hal ini berarti bahwa perlakuan oksidasi dan

waktu kempa 20 menit berpengaruh untuk sifat pengembangan tebal. Hasil uji

ragam menggunakan ANOVA dan Duncan dari beberapa kombinasi perlakuan

secara lengkap disajikan pada Lampiran 2.

Sifat Mekanik

Kekuatan lentur / Modulus of Elasticity (MOE)

MOE merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan di bawah

batas elastis sehingga benda akan kembali pada bentuk semula jika beban

dilepaskan (Mardikanto et al 2011). Kekuatan lentur dipengaruhi oleh kandungan

dan jenis bahan perekat yang digunakan, daya ikat rekat dan panjang serat

(Maloney 1993). Pada pengujian ini, nilai MOE belum mencapai standar JIS

(2003) (minimum 20 000 kgf/cm2) dan SNI (2006) (minimum 20 400 kgf/cm

2).

Nilai rata-rata MOE dapat dilihat pada Tabel 8.

Tabel 8 Nilai rata-rata MOE papan partikel

No. Kode Kombinasi perlakuan Hasil (kgf/cm2)

1 O1P1T1 190

2 O1P1T2 1 278

3 O1P2T1 133

4 O1P2T2 2 800

5 O2P1T1 63

6 O2P1T2 349

7 O2P2T1 62

8 O2P2T2 616



16




yaitu a dan b yang artinya pada kelompok yang sama nilai tidak berbeda nyata.



Gambar 7 MOE papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan

Waktu kempa yang lebih lama menyebabkan sisa-sisa air di dalam

permukaan papan partikel teruapkan sempurna dan mendukung interaksi antara

oksidator dan permukaan serat sehingga dihasilkan sifat mekanik yang lebih baik.

Namun pada penelitian ini, waktu kempa 20 menit belum dapat memenuhi standar

MOE dari JIS (2003) dan SNI (2006).

Nilai tertinggi MOE terdapat pada papan partikel dengan perlakuan oksidasi

karena adanya kandungan lignin yang terdapat pada serat sabut kelapa yang

berinteraksi dengan hidroksil radikal yang dihasilkan selama proses oksidasi.

Hidroksil radikal yang sangat electrophilic tersebut akan menyerang gugus lignin

yang kaya elektron. Reaksi dengan lignin ini akan menghasilkan phenoxy radical,

hydroxylasi, dan demethoxylasi (Nguyen 1982). Mekanisme reaksi antara

hidroksil radikal dengan lignin dapat dilihat pada Gambar 8.

1901278

133

2800

63349

62 616

0

1000

2000

3000

4000

1 2 3 4 5 6 7 8

Kek

uat

an l

entu

r (M

OE

)

(kgf/

cm2)


a

a

a

b

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

b

17

Sumber: Widsten (2002)

Gambar 8 Reaksi antara unit aromatik lignin dengan hidroksil radikal: (A) formasi

phenoksi radikal oleh abstraksi unit phenolik lignin; (B) formasi

phenoksi radikal melalui demetoksilasi; (C) Hidroksilasi cincin

aromatik. Tahap pertama reaksi adalah penambahan hidroksil radikal

pada unit aromatik.

Oleh karena itu, ketika partikel teroksidasi dikempa panas maka akan dapat

membentuk ikatan kovalen. Ikatan kovalen yang terbentuk ini dapat berupa ikatan

silang komponen lignin antar partikel kayu, esterifikasi, ataupun kondensasi lignin

dengan furfural. Namun diduga ikatan kovalen yang terbentuk tidak terlalu kuat

sehingga belum dapat mencapai standar. Phenoksi radikal diharapkan membentuk

ikatan pada permukaan serat ketika diberi perlakuan kempa panas, namun pada

kenyataannya ikatan yang terbentuk dapat bermacam-macam. Hal itu dapat

disebabkan oleh kompleksitas permukaan serat yang teroksidasi. Pada saat serat

yang teraktivasi dikempa panas, tipe-tipe ikatan kovalen dan ikatan sekunder akan

dibentuk (Widsten 2002). Beberapa mekanisme ikatan tersebut dapat dilihat pada

Gambar 9.

18

.

Sumber: Widsten et al. (2002)

Gambar 9 Proses ikatan yang mungkin terjadi melalui interaksi permukaan serat

yang teroksidasi. (A) Penggabungan radikal phenoksi. (B) Esterifikasi.

(C) Ikatan hidrogen. (D) Kondensasi lignin dan furfural.

Hasil dari uji lanjutan Duncan, perlakuan O2P2T1, O2P1T1, O1P2T1,

O1P1T1, O2P2T2 dan O2P1T2 tidak berbeda nyata namun beda nyata dengan

O1P1T2 dan O1P2T2. Hal ini berarti bahwa kombinasi perlakuan oksidasi pada

waktu kempa 20 menit memiliki nilai terbaik karena nilainya paling tinggi

diantara kombinasi perlakuan lainnya dan berbeda nyata dengan yang lain. Hasil

uji ragam menggunakan ANOVA dan Duncan dari beberapa kombinasi perlakuan

secara lengkap disajikan pada Lampiran 2.

Keteguhan patah / Modulus of Rupture (MOR)

MOR merupakan nilai yang menggambarkan kekuatan lentur suatu bahan,

yang diartikan sebagai kapasitas beban maksimum yang dapat diterima oleh

bahan. Semakin tinggi MOR papan partikel maka semakin baik mutu papan

(Mardikanto et al 2011). Sama seperti MOE, nilai MOR juga dipengaruhi oleh

19

kandungan dan jenis bahan perekat yang digunakan, daya ikat perekat dan panjang

serat. Pada pengujian ini, nilai MOR belum mencapai standar JIS (2003)

(minimum 80 kgf/cm2) dan SNI (2006) (minimum 82 kgf/cm

2). Nilai rata-rata

MOR dapat dilihat pada Tabel 9.

Tabel 9 Nilai rata-rata MOR papan partikel


1 O1P1T1 6

2 O1P1T2 21

3 O1P2T1 5

4 O1P2T2 37

5 O2P1T1 4

6 O2P1T2 16

7 O2P2T1 3

8 O2P2T2 19






yaitu a, b, bc dan c yang artinya pada kelompok yang sama nilai tidak berbeda



Gambar 10 MOR papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan

Nilai rata-rata MOR tertinggi terdapat pada papan partikel dengan perlakuan

oksidasi, tanpa parafin dan waktu kempa 20 menit (O1P2T2) yaitu 37 kgf/cm2.

Sifat mekanik ini memegang peranan penting terhadap dalam penentuan mutu

papan partikel yang dihasilkan. Pada umumnya, papan partikel yang dihasilkan

diharapkan memiliki MOR yang tinggi karena semakin tinggi MOR papan

partikel maka akan semakin baik pula mutu yang dimiliki oleh papan partikel

6

21

5

37

4

16

3

19

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5 6 7 8

Ket

eguhan

Pat

ah (

MO

R)

(kgf/

cm2)


a

a

a

b

a

a

a

c

a

a

a

b

a

a

a

bc

20

tersebut. Nilai MOR yang belum memenuhi standar ini dapat disebabkan oleh

kandungan lignin yang terdapat pada serat sabut kelapa yang keluar pada saat

pengempaan panas tidak bereaksi secara sempurna dengan hidroksil radikal dari

proses oksidasi sehingga ikatan kovalen yang dihasilkan tidak terlalu kuat untuk

menahan beban yang diberikan pada papan.

Hasil dari uji lanjutan Duncan, perlakuan O1P1T1, O1P2T1, O2P1T1 dan

O2P2T1 tidak berbeda nyata karena berada dalam kelompok yang sama namun

beda nyata dengan empat kombinasi perlakuan lainnya. Begitu pula dengan

perlakuan O1P1T2, O2P1T2 dan O2P2T2 yang berada dalam kelompok yang

sama dan berbeda nyata dengan kombinasi perlakuan lainnya. Hal ini berarti

bahwa kombinasi perlakuan oksidasi, tanpa parafin pada waktu kempa 20 menit

(O1P2T2) memiliki nilai terbaik karena nilainya paling tinggi diantara kombinasi

perlakuan lainnya dan berbeda nyata dengan yang lain. Hasil uji ragam

menggunakan ANOVA dan Duncan dari beberapa kombinasi perlakuan secara

lengkap disajikan pada Lampiran 2.

Keteguhan rekat / Internal Bond (IB)

Keteguhan rekat merupakan suatu uji pengendalian mutu yang penting

karena menunjukkan kebaikan pencampurannya, pembentukkannya, dan

pengepresannya serta merupakan ukuran terbaik tentang mutu pembuatan suatu

papan karena menunjukkan ikatan antar partikel (Haygreen dan Bowyer 1986).

Nilai rata-rata dari keteguhan rekat dapat dilihat pada Tabel 10.

Tabel 10 Nilai rata-rata IB papan partikel


1 O1P1T1 0.06

2 O1P1T2 0.31

3 O1P2T1 0.05

4 O1P2T2 0.30

5 O2P1T1 0.07

6 O2P1T2 0.09

7 O2P2T1 0.02

8 O2P2T2 0.16






yaitu a, ab, bc dan c yang artinya pada kelompok yang sama nilai tidak berbeda



21

Gambar 11 IB papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan

Nilai rata-rata uji keteguhan rekat pada semua kombinasi perlakuan belum

memenuhi standar JIS (2003) dan SNI (2006) yaitu minimum 1.5 kgf/cm2. Hasil

uji keteguhan rekat yang belum memenuhi standar ini dapat disebabkan oleh

ikatan kovalen yang dihasilkan dari proses oksidasi dan lignin tidak berinteraksi

dengan sempurna, sehingga pencampuran lignin dengan hidroksil radikal yang

membentuk ikatan kovalennya tidak kuat dan stabil. Selain itu pengempaan pada

waktu yang lama dalam hal ini 20 menit masih kurang cukup untuk menghasilkan

nilai IB yang baik. Nilai IB ini mengindikasikan bahwa kekuatan ikatan yang

terbentuk secara kimia pada papan partikel tanpa perekat dengan perlakuan

oksidasi ternyata masih rendah.

Ruhendi et al. (2007) menyatakan bahwa kekentalan perekat akan

menentukan daya rekat dari perekat dengan bahan yang digunakan karena daya

rekat dipengaruhi oleh jarak kontak antara bahan yang bersentuhan. Pada

penelitian ini digunakan perekat alami yaitu lignin yang terdapat pada sabut

kelapa itu sendiri, dimana proses oksidasi yang akan mengaktivasi komponen

lignin sehingga keluar dari bahan pada waktu pengempaan panas. Namun,

dimungkinkan lignin yang keluar tidak begitu kental sehingga daya rekat yang

dihasilkan juga belum sesuai standar. Jarak kontak antara bahan yang bersentuhan

dalam hal ini adalah komponen lignin yang bersentuhan dengan hidroksil dari

proses oksidasi yang tidak saling kontak dengan sempurna sehingga ikatan yang

terbentuk tidak kuat.

Berdasarkan hasil uji lanjutan Duncan nilai dari kombinasi perlakuan

O1P2T2 tidak berbeda nyata dengan O1P1T2 yaitu 0.30 kgf/cm2 dengan 0.31

kgf/cm2. Hal ini berarti adanya parafin 0.5% tidak memberi pengaruh nyata pada

hasil daya rekat. Namun, kombinasi perlakuan oksidasi dan waktu kempa 20

menit memberi pengaruh karena hasil dari beberapa perlakuan terdapat yang

berbeda nyata. Hasil uji ragam menggunakan ANOVA dan Duncan dari beberapa

kombinasi perlakuan secara lengkap disajikan pada Lampiran 2.

0.06

0.31

0.05

0.3

0.07 0.09

0.02

0.16

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

1 2 3 4 5 6 7 8

Ket

eguhan

rek

at (

IB)

(kgf/

cm2)


a

ab

a

ab

a

c

a

ab

a

b

a

a

a

ab

a

c

22

Kuat pegang sekrup

Kuat pegang sekrup merupakan salah satu sifat mekanik papan dimana

menunjukkan seberapa kuat papan partikel dalam menahan gaya tarik sekrup dari

luar. Nilai rata-rata dari uji kuat pegang sekrup dapat dilihat pada Tabel 11.

Tabel 11 Nilai rata-rata kuat pegang sekrup papan partikel

No. Kode Kombinasi perlakuan Hasil (kgf)

1 O1P1T1 80

2 O1P1T2 79

3 O1P2T1 69

4 O1P2T2 76

5 O2P1T1 25

6 O2P1T2 19

7 O2P2T1 24

8 O2P2T2 26





dan yang tidak berbeda nyata. Pada nilai kerapatan ini terdapat dua kelompok

yaitu a dan b yang artinya pada kelompok yang sama nilai tidak berbeda nyata.



Gambar 12 Kuat pegang sekrup papan partikel dengan berbagai kombinasi

perlakuan

Standar JIS A 5908:2003 untuk nilai kuat pegang sekrup adalah minimum

30 kgf dan 31 kgf untuk standar SNI 03-2105-2006. Semua kombinasi perlakuan

80 79

6976

2519

24 26

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4 5 6 7 8

Kuat

peg

ang s

ekru

p (

kgf)


a

a

a

a

a

a

a

a

a

b

a

b

a

b

a

b

23

oksidasi telah memenuhi standar, sementara perlakuan tanpa oksidasi belum

memenuhi standar.

Reaksi antara hidroksil radikal dan lignin membentuk ikatan pada

permukaan serat waktu dikempa panas yang membuat papan lebih berongga dan

lebih rapat sehingga proses pemasukan sekrup lebih mudah. Fenomena yang

terjadi umumnya adalah semakin tinggi kerapatan maka nilai kuat pegang sekrup

semakin tinggi pula. Hal ini disebabkan oleh keadaan papan yang lebih rapat

sehingga meningkatkan nilai kuat pegang sekrup.

Kombinasi penambahan parafin 0.5% pada perlakuan oksidasi dengan

waktu 20 menit menghasilkan nilai kuat pegang sekrup tertinggi. Hal ini dapat

disebabkan oleh adanya penyatuan antara parafin hasil pencampuran perekat, serat

dan parafin dengan terjadinya penyelubungan serat oleh parafin. Artinya parafin

menyelubungi serat sehingga ada penyatuan antara serat dan parafin. Hal ini

disebabkan oleh titik leleh parafin yang lebih rendah bila dibandingkan suhu kempa

yaitu 155 ºC. Seperti yang dikatakan Maloney (1993) sebelumnya titik leleh parafin

sekitar 48-55 ºC. Dengan terselubungnya parafin pada permukaan serat membuat

papan tidak berongga dan lebih rapat sehingga pada saat proses pemasukkan sekrup,

sekrup dapat terikat dengan baik.

Hasil uji lanjutan Duncan memperlihatkan bahwa perlakuan oksidasi

berbeda nyata dengan perlakuan tanpa oksidasi. Hal ini berarti oksidasi penting

pada sifat mekanik papan partikel tanpa perekat ini. Hasil uji ragam menggunakan

ANOVA dan Duncan dari beberapa kombinasi perlakuan secara lengkap disajikan

pada Lampiran 2.

24

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Karakteristik papan partikel dari serat sabut kelapa yang mendekati standar

JIS dan SNI untuk penggunaan interior adalah pada kombinasi perlakuan oksidasi,

parafin 0.5% dan waktu kempa 20 menit (O1P1T2), sedangkan jika untuk

penggunaan eksterior adalah pada kombinasi perlakuan oksidasi, tanpa parafin

dan waktu kempa 20 menit (O1P2T2). Pada perlakuan O1P1T2 memiliki sifat

fisik yang lebih baik serta pada perlakuan O1P2T2 menunjukkan nilai sifat

mekanik yang lebih baik. Oksidasi dan waktu kempa 20 menit memberi pengaruh

pada semua sifat fisik maupun mekanik papan partikel. Sementara penambahan

parafin 0.5% tidak berpengaruh nyata terhadap sifat fisik papan partikel namun

pada parameter kadar air dan pengembangan tebal, papan partikel yang diberikan

parafin lebih baik nilainya daripada papan tanpa parafin.

Saran

Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai penambahan konsentrasi dari

hidrogen peroksida, fero sulfat dan parafin yang optimum dalam pembuatan papan

partikel tanpa perekat ini. Selain itu, penambahan perekat alami lainnya seperti

tannin juga dapat ditambahkan supaya dapat membantu peran lignin sebagai

perekat alami dari serat sabut kelapa itu sendiri.

25

DAFTAR PUSTAKA

Center for International Forestry Research (CIFOR). 2007. Hutan tanaman

dikelola intensif di Indonesia: Tinjauan tren terkini dan rencana terbaru.

Pekanbaru. http://tfd.yale.edu/sites/default/files/cbarr_bahasa.pdf [Internet].

[diunduh pada 30 Mei 2014].

Direktorat Jenderal Perkebunan. 2010. Rencana strategis pembangunan

perkebunan. Kementrian Pertanian, Jakarta. (TD).

Effendi R. 2007. Kajian sistem dan kebutuhan bahan baku. Info Sosial Ekonomi.

7(4):223-231.

Forest Product Society. 2010. Wood Handbook: Wood as an Engineering Material.

Madison (US): USDA.

Haygreen JG, Bowyer JL. 1986. Hasil Hutan Ilmu Kayu, Suatu Pengantar.

Hadikusumo SA, penerjemah. Yogyakarta (ID): UGM Press. Terjemahan

dari: Forest Products and Wood Science, an Introduction.

[JIS] Japanese Industrial Standart. 2003. Japanese Industrial for Particleboard (JIS

A 5908:2003). Japanese Standard Association. Jepang.

Karlsson O, Kandelbauer A, Westermark U. 2002. Resin-free particleboard by

oxidation of wood. Di dalam: Humphrey PE, compiler. Proceedings of the

6th

pacific rim bio-based composites symposium & workshop on the

chemical modification of cellulosics. Portland, Oregon, USA. Hlm 149-153.

Lestari S, Kartika IA. 2012. Pembuatan papan partikel dari ampas biji jarak pagar

pada berbagai kondisi proses. JAII. 1(1):11-17.

Li X, Li Y, Zhong Z, Wang D, Ratto JA, Sheng K, Sun XS. 2009. Mechanical and

water soaking properties of medium density fiberboard with wood fiber and

soybean protein adhesives. Bioresource Technology. 100(14):3556-3562.

Maloney TM. 1993. Modern Particle Board and Dry Process Fiberboard

Manufacturing. Miller Freeman Publications. USA.

Manurung OMM. 2011. Karakteristik papan serat berkerapatan sedang yang

dibuat dari serat bambu betung proses cmp sederhana [skripsi]. Medan (ID):

Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Mardikanto TR, Karlinasari L, Bahtiar ET. 2011. Sifat Mekanis Kayu. Bogor (ID):

IPB Press.

Massijaya MY. 2003. Pemanfaatan limbah kayu dan karton sebagai bahan baku

papan komposit: sifat-sifat dasar dan teknik pembuatan papan komposit dari

limbah kayu dan karton [laporan penelitian hibah bersaing XI/I]. Bogor (ID):

Perguruan Tinggi Tahun Anggaran 2003. Nguyen T. 1982. The role of lignin in surface-activated bonding of lignosellulose-

characterized by differential scanning calorymetry. J. Adhesive. 14(3-4): 283-294. Rindengan B, Lay A, Novarianto H, Kembuan H, Mahmud Z. 1995. Karakterisasi

daging buah kelapa hibrida untuk bahan baku industri makanan [Laporan

Hasil Penelitian]. Bogor (ID). Kerjasama Proyek Pembinaan Kelembagaan

Penelitian Pertanian Nasional. Badan Litbang 49p.

Ruhendi SDN, Koroh FA, Syamani H, Yanti, Nurhaida S, Saad, dan Sucipto T.

2007. Analisis Perekatan Kayu. Bogor (ID): Fakultas Kehutanan Institut

Pertanian Bogor.

http://tfd.yale.edu/sites/default/files/cbarr_bahasa.pdf

26

Setiawan B. 2008. Papan partikel dari sekam padi [skripsi]. Bogor (ID):

Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

Setyawati D, Sirait SM, Rahmaniah D. 2008. Sifat – sifat papan komposit dari

sabut kelapa, limbah plastik dan perekat urea formaldehida. Jurnal Ilmu dan

Teknologi Hasil Hutan. 1 (1) : 94 – 103.

[SNI] Standar Nasional Indonesia. 2006. Standar Nasional Indonesia (SNI 03-

2105-2006). Badan Standardisasi Nasional (BSN). Indonesia.

Suhasman, Massijaya MY, Hadi YS, Santoso A. 2010. Karakteristik papan

partikel dari bambu tanpa menggunakan perekat. Jurnal Ilmu dan Teknologi

Hasil Hutan. 3(1): 38-43.

Suhasman. 2011. Papan partikel tanpa perekat dari bambu andong dan kayu

sengon menggunakan perlakuan oksidasi [disertasi]. Bogor (ID): Sekolah

Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.

Supadi dan Nurmanaf AR 2006. Pemberdayaan petani kelapa dalam upaya

peningkatan pendapatan. Jurnal Litbang Pertanian. 2006; Hal 26. Di dalam:

Nogoseno; Reinventing agribisnis per-kelapaan nasional. Prosiding

Konferensi Nasional Kelapa V; 2002 Oktober 22-24; Tembilahan, Indonesia.

Bogor (ID): Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. hlm 17−27.

Tyas SIS. 2000. Studi netralisasi limbah serbuk sabut kelapa (Cocopeat) sebagai

media tanam. [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Peternakan. Institut Pertanian

Bogor.

Pizzi A. 1994. Advance Wood Adhesives Technology I. New York (US). Marcel

Dekker, Inc.

Widiyanto A. 2002. Kualitas papan partikel kayu karet (Hevea Brasiliensis Muell.

Arg) dan bambu tali (Gigantohclon apus Kurz) dengan perekat likuida kayu

[skripsi] Bogor (ID). Jurusan Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan,

Institut Pertanian Bogor.

Widsten. 2002. Oxidative activation of wood fibers for the manufacture of

medium-density fiberboard (MDF). Finland (FI): Helsinki University

Technology.

Widsten P, Qvintus-Leino P, Tuominen S, Laine JE. 2003. Manufacture of

fiberboard from wood fibers activated with fenton’s reagent (H2O2/FeSO4).

Holzforschung 57: 447–452.

Widsten PA, Kandelbauer. 2008a. Laccase applications in the forest products

industry: A review. Journal of Enzyme and Microbial Technology. 42 : 293–

307.

Xu J, Sugawara R, Widyorini R, Han G, Kawai S. 2004. Manufacture and

properties of low-density binderless particle board from kenaf core. Wood

Science. 50(1):62-67.

27

Lampiran 1 Pengujian sifat fisik dan sifat mekanik papan partikel sesuai standar

JIS A 5908:2003

Pengujian Sifat Fisik

1. Pengujian Kadar Air

Pengujian kadar air bertujuan untuk mengetahui kadar air papan

serat. Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm yang ditimbang massa

awalnya (B1). Kemudian dioven selama 24 jam pada suhu 103 ºC ± 2 ºC,

setelah itu ditimbang massanya (B2). Kadar air papan partikel dapat

dihitung dengan menggunakan rumus (JIS A 5908-2003) sebagai berikut.

Kadar Air (%) = B1−B2

B2 x 100 %

Dimana:

B1 = Massa awal (g)

B2 = Massa akhir (g)

2. Pengujian Kerapatan Contoh uji kerapatan berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm, sama dengan

contoh uji kadar air. Contoh uji diukur panjang, lebar dan tebalnya. Dari

pengukuran tersebut dapat dihitung volume (V) contoh uji kemudian

contoh uji ditimbang massanya (B). Nilai kerapatan papan partikel dapat

dihitung dengan (JIS A 5908-2003) sebagai berikut.

Kerapatan = B

V

Dimana:

B = Massa papan serat (g)

V = Volume papan serat (cm3)

3. Pengujian Pengembangan Tebal

Pengembangan tebal dihitung berdasarkan pada selisih tebal sebelum dan

setelah perendaman air selama 24 jam pada suhu ruang dengan contoh uji

berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Pengembangan tebal dihitung dengan

rumus sebagai berikut.

TS = T2−T1

T1 x 100 %

Dimana:

TS = Pengembangan tebal (%)

T1 = Tebal sampel uji sebelum perendaman (g)

T2 = Tebal sampel uji setelah perendaman (g)

4. Pengujian Daya Serap Air

Pengujian ini menggunakan contoh uji berukuran 5 cm x 5cm x 1 cm.

Pengukuran daya serap air dilakukan dengan mengukur massa awal (B1),

kemudian direndam dalam air selama 24 jam. Setelah dilakukan

perendaman selama 24 jam, kemudian diukur kembali massanya (B2).

Nilai daya serap air papan partikel dapat dihitung berdasarkan rumus (JIS

A 5908-2003) sebagai berikut.

Daya serap air (%) = B2−B1

B1 x 100 %

28

Dimana:

B1 = Massa awal (g)

B2 = Massa akhir (g)

Pengujian Sifat Mekanik

1. Pengujian Keteguhan Patah / Modulus of Rupture (MOR) Contoh uji keteguhan patah berukuran 20 cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian

MOR dilakukan menggunakan Universal Testing Machine (UTM) dengan

menggunakan lebar bentang (jarak penyangga) 15 kali tebal nominal,

tetapi tidak kurang dari 15 cm. Nilai MOR dapat dihitung dengan rumus

(JIS A 5908-2003) sebagai berikut.

MOR = 3 B S

2 l t2

Dimana:

MOR (Modulus of Rupture) = Modulus patah (kgf/cm2)

B = Beban maksimum (kgf)

S = Jarak sangga (cm)

l = Lebar contoh uji (cm)

t = Tebal contoh uji (cm)

2. Pengujian Kuat Lentur / Modulus of Elasticity (MOE)

Pengujian kuat lentur dilakukan bersama-sama dengan pengujian

MOR dengan memakai contoh uji yang sama. Nilai MOE dapat dihitung

dengan rumus (JIS A 5908-2003) sebagai berikut.

MOE = ΔB s3

4 l ΔD t3

Dimana:

MOE (Modulus of Elasticity) = Modulus lentur (kgf/cm2)

ΔB = Beban sebelum batas proporsi (kgf)

S = Jarak sangga (cm)

ΔD = Lenturan pada beban (cm)

l = Lebar contoh uji (cm)

t = Tebal contoh uji (cm)

3. Pengujian Kuat Pegang Sekrup

Contoh uji kuat pegang sekrup berukuran 10 cm x 5 cm x 1 cm.

Pengujian dilakukan untuk arah tegak lurus permukaan. Pada bagian

tengah contoh uji kuat pegang sekrup dapat dibuat lubang pendahuluan

sedalam 3 mm. Sekrup yang diameter kepalanya 3.1 mm dan panjang 13

mm dimasukkan melalui lubang pendahuluan hingga mencapai kedalaman

8 mm. Kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum

yang dicapai.

4. Pengujian Kuat Rekat Internal

Uji ini diperoleh dengan cara merekatkan kedua permukaan sampel

uji pada balok besi kemudian balok besi tersebut ditarik secara berlawanan.

Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Cara pengujian kuat rekat

internal pada Gambar berikut.

29

Kuat rekat internal (Internal Bond) dihitung dengan menggunakan

rumus (JIS A 5908-2003) sebagai berikut.

IB = Pmax

A

Dimana:

IB = Kuat internal rekat (kg/cm2)

P = Beban tarikan maksimum pada saat sampel rusak (kg)

A = Luas permukaan sampel uji (cm2)

Lampiran 2 Hasil analisis ragam uji ANOVA dan Duncan

ANOVA

1. Kerapatan

Sum of Squares df Mean Square F Sig

Between Groups 0.031 7 0.004 2.719 0.009

Within Groups 0.013 8 0.002

Total 0.044 15

DUNCAN

1. Kerapatan

Papan Serat N Subset for Alpha = 0.05

a b

1 2 0.43800

3 2 0.44000

7 2 0.45950

5 2 0.47300 0.47300

4 2 0.50600 0.50600

2 2 0.52350 0.52350

6 2 0.52650 0.52650

8 2 0.57100

Sig

0.080 0.056

30

ANOVA

2. Kadar air


Between Groups 39.238 7 5.605 80.185 0.000


Total 39.797 15

DUNCAN

2. Kadar air


a b c

2 2 5.93600

6 2 6.05700

4 2 6.22050

8 2 6.23600

1 2 7.91750

3 2 8.33250

5 2 9.58100

7 2 10.0835

Sig

0.316 0.155 0.094

ANOVA

3. Daya serap air


Between Groups 40427.121 7 5775.303 12.494 0.001

Within Groups 3697.993 8 462.249

Total 44125.114 15

DUNCAN

3. Daya serap air


a b c

2 2 131.989

4 2 139.378

8 2

196.534

1 2

208.625

5 2

228.005 228.005

6 2

229.852 229.852

3 2

269.170

7 2 278.838

Sig

0.740 0.183 0.057

31

ANOVA

3. Peng.tebal


Between Groups 43535.598 7 6219.371 17.459 0.000

Within Groups 2849.741 8 356.218

Total 46385.339 15

DUNCAN

4. Pengembangan tebal

Papan

Serat N

Subset for Alpha = 0.05

a b c d

2 2 6.70850

4 2 12.1960

6 2 14.1450

8 2 21.9260 21.9260

1 2 59.9140 59.9140

3 2

83.2200

5 2

135.900

7 2 142.412

Sig

0.468 0.079 0.252 0.739

32

ANOVA

5. 5.MOE

Sum of

Squares df Mean Square F Sig

Between Groups 5633832.021 7 804833.146 16.206 0.000

Within Groups 397296.250 8 49662.031

Total 6031128.271 15

DUNCAN

5. MOE


a b

1 2 63.64700

7 2 74.56400

3 2 133.1660

5 2 190.7320

6 2 349.0440

8 2 616.9200

2 2

1290.0310

4 2 1758.0200

Sig

0.052 0.069

33

ANOVA

5. 6.MOR

Sum of

Squares Df Mean Square F Sig

Between Groups 1080.149 7 154.307 28.508 0.000


Total 1123.451 15

DUNCAN

6. MOR


a b C

7 2 4.16500

5 2 4.33450

3 2 4.51500

1 2 6.34200

6 2

16.0090

8 2

19.4240

2 2 21.2460 21.2460

4 2 25.3740

Sig

0.403 0.063 0.114

34

ANOVA

7. Keteguhan rekat (IB)

Sum of


Between Groups 0.183 7 0.026 27.773 0.000


Total 0.191 15

DUNCAN

7. Keteguhan rekat (IB)


a b c

7 2 0.02300

3 2 0.05100 0.05100

1 2 0.06400 0.06400

5 2 0.06650 0.06650

8 2 0.07600 0.07600

6 2

0.1450

4 2

0.30100

2 2 0.31250

Sig

0.147 0.091 0.718

35

ANOVA

8. Kuat pegang sekrup

Sum of


Between Groups 11727.821 7 1675.403 31.262

0.0

00


Total 12156.559 15

DUNCAN

8. Kuat pegang sekrup


a b

6 2 19.78300

7 2 24.38850

5 2 25.41050

8 2 25.93650

3 2

69.24700

4 2

76.75500

1 2

80.87650

2 2 82.78600

Sig

0.451 0.120

36

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Ciamis pada tanggal 24 April 1992 dari pasangan Aris

Juarsa dan Wiwin Suryaningsih. Penulis adalah anak pertama dari tiga bersaudara.

Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 47 Jakarta Selatan dan pada tahun

yang sama penulis lulus seleksi di Institut Pertanian Bogor melalui jalur

Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI) dan diterima di Departemen Teknologi

Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi bendahara di

departemen kewirausahaan Himpunan Mahasiswa Teknologi Industri

(HIMALOGIN) tahun 2011/2012, anggota di departemen pengabdian masyarakat

Himpunan Mahasiswa Teknologi Industri (HIMALOGIN) tahun 2012/2013,

Asisten Praktikum mata kuliah Teknologi Pengemasan, Distribusi dan

Transportasi tahun ajaran 2012/2013. Pada bulan Juli-Agustus 2013 penulis

melaksanakan Praktik lapangan di PT. Bridgestone Tire Indonesia dengan judul

Mempelajari Aspek Quality Assurance Management di PT. Bridgestone Tire

Indonesia. Penulis juga pernah menjadi interviewer pada acara Survey

Kepemimpinan Nasional Kompas Gramedia tahun 2014. Penulis pernah

mengikuti kepanitiaan di Hari Warga Industri (Hagatri), Masa Perkenalan

Departemen Fakultas Teknologi Pertanian, Agroindustrial Fair, Seminar Nasional

dan Karya Tulis Al-Quran “Hallal is Scientific”, One Day Student

Technopreneurship Program Workshop (One Step RAMP IPB) pada tahun 2012,

dan kepanitian dalam Kompetisi Lomba Ilmu Pengetahuan se-FATETA pada

tahun 2011.

Penulis juga pernah mengikuti kompetisi seni dan olahraga, yaitu menjadi

finalis Fateta Art Contest cabang seni solo vokal pada tahun 2012 dan juara II

Olimpiade Mahasiswa IPB (OMI) pada cabang olahraga bola voli putrid pada

tahun 2013 dan 2014.

KARAKTERISTIK PAPAN PARTIKEL TANPA PEREKAT DARI … · lignoselulosa yang dapat dimanfaatkan...

Documents

Transcript of KARAKTERISTIK PAPAN PARTIKEL TANPA PEREKAT DARI … · lignoselulosa yang dapat dimanfaatkan...