KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI SERBUK KAYU JABON ...

KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI SERBUK KAYU JABON

(Anthocephalus cadamba) DAN PEREKAT ISOSIANAT PADA VARIASI

WAKTU KEMPA

SKRIPSI

OLEH:

ALEX NAPITUPULU

121201079/TEKNOLOGI HASIL HUTAN

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2018

Universitas Sumatera Utara

KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI SERBUK KAYU JABON

(Anthocephalus cadamba) DAN PEREKAT ISOSIANAT PADA VARIASI

WAKTU KEMPA

SKRIPSI

OLEH:

ALEX NAPITUPULU

121201079/TEKNOLOGI HASIL HUTAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Departemen Teknologi Hasil

Hutan Fakultas Kehutanan Universitas Sumatera Utara

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2018


ABSTRAK

ALEX NAPITUPULU : Kualitas Papan Partikel dari Serbuk Kayu Jabon (Anthocephalus

cadamba) dan Perekat Isosianat pada Variasi Waktu Kempa. Dibimbing oleh RUDI

HARTONO dan ARIF NURYAWAN

Papan partikel pada penelitian ini dibuat dari serbuk kayu jabon dan perekat isosianat

dengan kadar perekat 6%. Pencampuran serbuk dan perekat dilakukan secara manual

menggunakan sprayer gun selama 5 menit. Metode penelitian ini menggunakan standar Japanese

industrial standard (JIS) A 5908 : 2003, dengan ukuran dimensi 40 cm x 14 cm x 1 cm dan

target kerapatan 0,75 g/cm3. Variasi waktu kempa yang ditentukan yaitu 5 menit, 7,5 menit, dan

10 menit dikempa pada suhu 150oC dengan tekanan 30 kgf/cm. Papan partikel dikondisikan

selama seminggu setelah itu dipotong untuk pengujian sifat fisis dan mekanis. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa kualitas papan papan partikel yang dihasilkan sudah memenuhi standar JIS A 5908 ; 2003 pada pengujian kerapatan, kadar air, dan rekat internal. Untuk uji siklis, hasilnya

menunjukkan bahwa papan partikel dengan perekat isosianat cukup tahan untuk penggunaan

eksterior karena hingga 6 kali pengujian siklis baik konvensional maupun rebus papan partikel

tidak rusak. Hasil penilaian kualitas papan partikel didapatkan bahwa papan partikel dengan

lama waktu pengempaan 10 menit adalah yang terbaik.

Kata kunci : Papan partikel, Isosianat, serbuk kayu.


ABSTRACT

ALEX NAPITUPULU : Quality of Particle Board made of Jabon Wood Sawdust

(Anthocephalus cadamba) and Isocyanate in Various of Hot Press Periodes. Guided by RUDI

HARTONO and ARIF NURYAWAN

The particle board in this experiment was made of Jabon wood sawdust and 6%

isocyanate adhesive. Mixing was done manually using a sprayer gun for 5 minute. This research

method used Japanese industrial standard (JIS) A 5908: 2003, with dimension 40 cm x 14 cm x 1

cm and target density 0,75 g / cm3. The variation of hot press periode were 5 minutes, 7.5

minutes, and 10 minutes, respectively of 150oC with pressure 30 kgf / cm

2. The particle board

was conditioned for a week prior to cut for testing of physical and mechanical properties. For

dimensional stability testing, the result showed that the particle board with isocyanate was resistant enough for exterior use. Up to 6 times the conventional cyclic and boiled cyclic particle

board were not damaged. The results showed that the quality of particle board produced was

fulfilled the JIS A 5908 ; 2003 standard comprised of density, moisture, and internal bond test.

Based on the results of particle board quality assessment, it was found that particle board with

10 minutes pressing time was the best.

Keywords: Particle Board, Isocyanate, Sawdust


RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 27 April 1994. Penulis merupakan anak

pertama dari lima bersaudara dari pasangan Sahat Parulian Napitupulu dan Dra. Masdelina

Purba. Penulis memiliki dua saudara laki-laki dan dua saudari perempuan.

Penulis lulus pendidikan SD HKBP 1 Balige pada tahun 2006, melanjutkan pendidikan

ke SMP Negeri 3 Balige dan lulus pada tahun 2009. Penulis melanjutkan pendidikan ke SMA

Negeri 1 Laguboti dan lulus pada tahun 2012. Penulis mengikuti seleksi masuk Universitas

Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) dan

lulus pada Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan pada tahun 2012.

Penulis pada masa perkuliahan aktif di organisasi kemahasiswaan yaitu Himpunan

Mahasiswa Sylva (HIMAS). Penulis telah melaksanakan Praktikum Pengenalan Ekosistem

Hutan (P2EH) pada tahun 2014 di Pulau Sembilan Kabupaten Langkat.

Penulis telah melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Kesatuan Pemangku Hutan

(KPH) Banyuwangi Selatan, Jawa Timur pada Juli - Agustus 2016 selama 1 bulan. Penulis pada

akhir studi telah melaksanakan penelitian dengan judul “Kualitas Papan Partikel dari Serbuk

Kayu Jabon (Anthocephalus cadamba) dan Perekat Isosianat pada Variasi Waktu Kempa”

dibimbing oleh Dr. Rudi Hartono, S. Hut., M.Si dan Arif Nuryawan, S. Hut., M. Si., Ph. D.


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala hikmat,

karunia, dan penyertaan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan hasil penelitian ini.

Adapun judul penelitian ini adalah “Kualitas Papan Partikel dari Serbuk Kayu Jabon

(Anthocephalus cadamba) dan Perekat Isosianat pada Variasi Waktu Kempa”. Tujuan

dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengevaluasi pengaruh variasi waktu kempa terhadap

papan partikel dari serbuk kayu jabon (A. cadamba).

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada bapak Dr. Rudi

Hartono,S.Hut., M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Arif Nuryawan, S.Hut., M.Si., Ph.D

selaku anggota yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan kepada penulis

dalam menyelesaikan laporan hasil penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada

semua pihak yang turut membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung dalam

menyelesaikan skripsi ini.

1. Orang tua dan adik penulis yang selalu memberikan dukungan baik moral maupun

material selama pengerjaan skripsi ini kepada penulis.

2. Sahabat-sahabat penulis (Chrismansyah Anda Perdana Sinaga, Richy Stone Silalahi,

Tomy Voodoo Togatorop, A.md, Dedi Etnik Damanik, S.H, Esra Purba Dasuha, S.Hut,

Rendy Makung Situmeang, S.Kom dan Heydi Power Slaves) yang turut mendukung

penulis selama pengerjaan skripsi.

3. Pihak-pihak lain yang turut membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian ini yang

tidak dapat penulis ucapkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa hasil penelitian ini belum sempurna. Oleh karena itu, penulis

mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk hasil penelitian yang lebih baik

dan semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi setiap orang yang membacanya. Akhir kata

penulis mengucapkan terima kasih.

Medan, Oktober 2018

Penulis


DAFTAR ISI

Halaman ABSTRAK ...................................................................................................... i

ABSTRACT ..................................................................................................... ii

RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ iii

KATA PENGANTAR .................................................................................... iv

DAFTAR ISI ................................................................................................... vi

DAFTAR TABEL ........................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... x

PENDAHULUAN ........................................................................................... 1

Latar Belakang .................................................................................................. 1

Manfaat Penelitian ............................................................................................ 3

Tujuan Penelitian ............................................................................................. 3

Hipotesis .......................................................................................................... 3

TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................. 4

Klasifikasi Jabon .............................................................................................. 4

Papan Partikel .................................................................................................. 5

Perekat Isosianat .............................................................................................. 7

METODE PENELITIAN ............................................................................... 9

Waktu dan Tempat ............................................................................................ 9

Bahan dan Alat ................................................................................................. 9

Metode Penelitian ............................................................................................ 9

Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel .......................................... 14

Analisis Data ..................................................................................................... 18

Penilaian (scoring) Kualitas Papan Partikel ..................................................... 19

HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................................... 20

Sifat Fisis ......................................................................................................... 20

Kerapatan ................................................................................................ 20

Kadar Air ................................................................................................ 21

Daya Serap Air ......................................................................................... 22

Pengembangan Tebal ............................................................................... 24

Pengujian Stabitilas Dimensi (Uji Siklis) ............................................... 26

Sifat Mekanis ................................................................................................... 38

Internal Bond (IB) ................................................................................... 38

KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 41

Kesimpulan ............................................................................................. 41


Saran ....................................................................................................... 41

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 42

LAMPIRAN..................................................................................................... 44


DAFTAR TABEL

No. Hal

1. Standar Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel ........................ 14

2. Tabel Pengujian Stabilitas Dimensi (Uji Siklis) ......................................... 17

3. Penilaian Kualitas Papan Partikel ................................................................ 40


DAFTAR GAMBAR

No. Hal.

1. Prosedur Pembuatan Papan Partikel ............................................................ 12

2. Pola Contoh Uji Papan Partikel ................................................................... 13

3. Pengujian Keteguhan Rekat Internal ........................................................... 18

4. Nilai Kerapatan Papan Partikel .................................................................... 20

5. Nilai Kadar Air Papan Partikel .................................................................... 21

6. Nilai Daya Serap Papan Partikel .................................................................. 22

7. Nilai Pengembangan Tebal Papan Partikel .................................................. 24

8. Nilai Uji Siklis Papan Partikel dengan Waktu Kempa 5 menit ................... 27

a. Dimensi Panjang dan Lebar Papan Partikel terhadap Uji Siklis

Konvensional ........................................................................................... 27 b.

Dimensi Panjang dan Lebar Papan Partikel terhadap Uji Siklis Rebus .............. 27

c. Dimensi Tebal Papan Partikel terhadap Uji Siklis Konvensional ............ 29

d. Dimensi Tebal Papan Partikel terhadap Uji Siklis Rebus ........................ 29

9. Nilai Uji Siklis Papan Partikel dengan Waktu Kempa 7,5 menit ................ 31


Konvensional ........................................................................................... 31

b. Dimensi Panjang dan Lebar Papan Partikel terhadap Uji Siklis Rebus ... 31

c. Dimensi Tebal Papan Partikel terhadap Uji Siklis Konvensional ............ 33


10. Nilai Uji Siklis Papan Partikel dengan Waktu Kempa 10 menit ................. 35


Konvensional ........................................................................................... 35

b. Dimensi Panjang dan Lebar Papan Partikel terhadap Uji Siklis Rebus ... 35

c. Dimensi Tebal Papan Partikel terhadap Uji Siklis Biasa ......................... 37


11. Nilai IB Papan Partikel .............................................................................. 39


DAFTAR LAMPIRAN

No. Hal.

1. Perhitungan Bahan Baku ............................................................................. 44

2. Data Hasil Koreksi Nilai Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Partikel . 46

3. Analisis Sidik Ragam ................................................................................... 49

4. Data Hasil Pengujian Stabilitas Dimensi (Uji Siklis) .................................. 52

5. Dokumentasi Penelitian ............................................................................... 54


1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Dewasa ini, hutan yang merupakan sumber utama bahan baku kayu solid

sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan kayu pada industri perkayuan. Hal ini

dapat dilihat dengan menurunnya luas hutan kawasan produksi. Menurut BPS

(2016) luas kawasan produksi tahun 2014 menurun dari tahun 2010 yaitu dari

24,69 juta ha menjadi 20,80 juta ha sedangkan produksi kayu pada pada tahun

2016 tercatat 42.250.000 m³ (BPS, 2016).

Mengingat kondisi hutan di Indonesia yang menurun kemampuan

produksinya, diperkirakan kekurangan akan bertambah parah sejalan dengan

waktu. Kesulitan yang dialami industri dalam memenuhi kebutuhan bahan

bakunya, dikhawatirkan menjadi pemicu maraknya penebangan dan perdagangan

kayu secara illegal di Indonesia. Dampak negatif dari kondisi tersebut antara lain

rusaknya hutan beserta ekosistem di dalamnya dan makin besarnya tekanan dunia

internasional terhadap manajemen hutan dan produk hasil hutan dari Indonesia.

Untuk mengatasi permasalahan tersebut, pemerintah membuat beberapa

upaya, diantaranya melakukan program hutan tanaman industri (HTI). HTI

dikenal juga sebagai perkebunan kayu dan tujuannya adalah menyediakan bahan

baku industri perkayuan secara berkelanjutan dalam jumlah dan mutu yang bisa

mensubstitusi bahan baku yang berasal dari hutan alam. Jenis tanaman hutan

tanaman industri yang baru-baru ini dikembangkan adalah adalah jabon

(Anthochephalus cadamba).

Jabon (A. cadamba) merupakan jenis tanaman cepat tumbuh (fast growing),

teknik silvikulturnya telah diketahui dan pemanfaatan kayunya sudah dikenal luas


2

masyarakat. Namun untuk pemanfaatan sebagai papan partikel belum banyak

diteliti. Papan partikel merupakan salah satu alternatif pilihan untuk industri

mebel. Papan partikel merupakan papan yang terbuat dari bahan berlignoselulosa

yang dibentuk menjadi partikel dan perekat termosetting melalui proses

pengempaan (BSN, 2010). Papan partikel sangat erat kaitannya dengan perekat

sebagai pendukung dalam permbuatan papan. Perekat yang digunakan dalam

papan partikel ini adalah isosianat.

Perekat isosianat dipilih sebagai perekat papan partikel ini, dikarenakan

perekat isosianat memiliki banyak keuntungan, antara lain: lebih sedikit jumlah

yang dibutuhkan dalam memproduksi sifat-sifat papan yang sama, dapat

digunakan suhu pengempaan yang lebih rendah, siklus pengempaan lebih cepat,

energi pengeringan yang dibutuhkan lebih sedikit dan tidak adanya emisi

formaldehida (Marra, 1992).

Faktor yang mempengaruhi kualitas perekat salah satunya adalah suhu dan

lama waktu pengempaan. Menurut Yusuf (2000) jika suhu pengempaan di atas

suhu optimum dengan waktu yang lama akan menyebabkan papan partikel yang

dihasilkan terlalu matang (overmatured) sehingga bersifat getas dan menyebabkan

ikatan antar partikel menjadi tidak normal. Pengempaan pada suhu di bawah suhu

optimum dan waktu terlalu singkat maka akan menyebabkan perekat tidak

matang. Pengempaan pada suhu optimum diharapkan menghasilkan kualitas

rekatan yang baik, sehingga perlu dicari suhu dan waktu pengempaan optimum

untuk perekat isosianat. Tekanan saat pengempaan biasanya berkisar 5-25 kg/cm2

(Sutigno, 1988). Suhu pada saat proses kempa berkisar antara 130-150º C dan

besarnya tekanan antara 15 kg/cm2

– 35 kg/cm2 (FAO, 1997). Pada penelitian ini


3

faktor yang diperhatikan adalah pada variasi waktu kempa (5 menit, 7,5 menit,

dan 10 menit) dengan suhu kempa adalah 150º C.

Berdasarkan hal tersebut maka dilakukan penelitian dengan judul “Kualitas

Papan Partikel dari Serbuk Kayu Jabon (Anthocephalus cadamba) dan Perekat

Isosianat pada Variasi Waktu Kempa”. Papan partikel yang dihasilkan kualitasnya

akan dibandingkan dengan JIS A 5908-2003.

Tujuan Penelitian

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengevaluasi pengaruh variasi

waktu kempa terhadap papan partikel dari serbuk kayu jabon (A. cadamba) yang

direkat dengan isosianat

Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian yang dilakukan ini adalah :

1. Memberikan peluang baru pada serbuk kayu jabon untuk menjadi bahan

substitusi pembuatan papan partikel.

2. Memberikan informasi pengetahuan tentang bahan baku serbuk kayu jabon

dalam pembuatan papan partikel dan sifat fisis dan mekanis dari papan

partikel tersebut.

Hipotesis

Variasi waktu kempa berpengaruh nyata terhadap kualitas sifat fisis dan mekanis

papan partikel dari serbuk kayu jabon.


4

TINJAUAN PUSTAKA

Klasifikasi Jabon

Jabon (Anthocephalus cadamba) merupakan jenis tanaman cepat tumbuh,

pemanfaatan kayunya sudah dikenal luas masyarakat sebagai bahan bangunan,

kayu bakar, dan teknik silvikulturnya telah diketahui. Jabon tergolong tumbuhan

pionir. Jenis ini tersebar di seluruh Indonesia terutama Sumatera, Kalimantan,

Sulawesi, Maluku, dan Papua. Jenis ini juga ditemukan di Philipina, Papua New

Guinea, dan Kepulauan Salomon. Tumbuh di hutan hujan dataran rendah dan

hutan sekunder atau tepi jalan logging. Pada distribusi alaminya, tanaman ini

tumbuh baik pada ketinggian 0-1.000 m dpl dengan rata-rata curah hujan

sekurang-kurangnya 1.500 mm/tahun atau wilayah beriklim basah hingga agak

kering (tipe iklim A-C). Tumbuh di tanah alluvial atau tanah lembab di tepi

sungai, dan tanah bertekstur liat atau tanah berpasir (Soerinegara and Lemmens,

1994).

Berdasarkan klasifikasinya, jabon termasuk ke dalam famili Rubiaceae.

Secara lengkap, susunan klasifikasi jabon adalah sebagai berikut (Nurhasybi dan

Muharam, 2003).

Kingdom : Plantae (tumbuhan)

Ordo : Rubiales

Famili : Rubiaceae

Genus : Anthocephalus

Spesies : Anthocephalus cadamba (Roxb.) Miq.


5

Papan Partikel

Papan partikel adalah lembaran bahan yang terbuat dari serpihan kayu atau

bahan-bahan yang mengandung lignoselulosa seperti keping, serpih dan unting

yang disatukan dengan menggunakan bahan pengikat organic dan dengan

memberikan perlakuan panas, tekanan, kadar air, katalis dan sebagainya

(FAO, 1997).

Menurut Maloney (1993), papan partikel merupakan salah satu jenis

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

berlignoselulosa yang diikat dengan perekat sintetis atau bahan pengikat lain

dengan kempa panas. Beberapa sifat dari papan partikel adalah kerapatan, kadar

air, daya serap air, serta pengembangan tebal, Modulus of Elasticity (MOE) dan

Modulus of Repture (MOR), serta Internal Bond (IB). Semakin tinggi kerapatan

menyeluruh dari bahan-bahan tertentu maka semakin tinggi kekuatannya. Faktor

lain yang mempengaruhi kerapatan yakni kandungan air. Kandungan air yang

lebih tinggi dari lapisan permukaan akan mengakibatkan pemampatan yang tinggi

pula.

Menurut Haygreen dan Bowyer (1996), papan partikel adalah produk

panel yang dihasilkan dengan memampatkan partikel-partikel kayu sekaligus

mengikatnya dengan suatu perekat. Tipe-tipe papan partikel yang banyak itu

sangat berbeda dalam hal ukuran dan bentuk partikel, jumlah resin (perekat) yang

digunakan dan kerapatan panel yang dihasilkan.

Bahan baku papan komposit dimasa mendatang sangat bervariasi. Bagi

negara-negara yang memiliki sumber daya kayu yang cukup banyak dapat

mengandalkan kayu sebagai bahan bakunya, tetapi bagi negara-negara yang tidak


6

atau kurang memiliki potensi kayu, dapat menggunakan bahan baku kayu selain

kayu. Penggunaan berbagai macam bahan baku dalam satu bentuk produk

komposit sangat memungkinkan di masa mendatang seiring dengan timbulnya

berbagai desakan seperti issue lingkungan, kelangkaan sumber daya, tuntutan

konsumen akan kualitas produk yang semakin tinggi, imajinasi, pengetahuan dan

penguasaan ilmu yang semakin tinggi serta berbagai faktor lain yang merangsang

terciptanya produk komposit berkualitas tinggi dari bahan baku yang berkualitas

rendah (Rowell, 1997 dalam Massijaya et al. 2005).

Maloney (1993) menyatakan berdasarkan morfologinya, partikel yang

digunakan sebagai bahan baku dapat dibedakan menjadi :

(a) Flakes, dimensinya bervariasi dengan ketebalan antara 0,2-0,5 mm, panjang

antara 10-50 mm dan lebar antara 2-2,5 mm. Rasio antara panjang partikel

dengan ketebalannya adalah 60-120 :1 atau lebih tinggi. Flakes berukuran

besar dan persegi dengan ukuran panjang dan lebar berturut-turut 5 x 5 cm2 – 7

x 7 cm2 dan tebal antara 0,6-0,8 mm disebut wafers. Partikel yang mirip dengan

wafers tapi lebih tipis dan kadang-kadang sedikit lebih panjang disebut strands.

b) Silvers, berbentuk serpihan dengan tebal sampai 5 mm dan panjang sampai 1,5

cm.

c) Fines, berupa serbuk gergaji atau serbuk hasil pengamplasan.

Pada dasarnya sifat papan partikel dipengaruhi oleh bahan baku kayu

pembentuknya, jenis perekat, dan formulasi yang digunakan serta proses

pembuatan papan partikel tersebut mulai dari persiapan bahan baku, pembentukan

partikel, pengeringan partikel, pencampuran perekat dengan partikel, proses

kempa dan finishingnya.


7

Haygreen dan Bowyer (1996), menyatakan bahwa sifat bahan baku kayu

sangat berpengaruh terhadap sifat papan partikelnya. Sifat kayu tersebut antara

lain jenis dan kerapatan kayu, bentuk dan ukuran bahan baku kayu, penggunaan

kulit kayu, tipe, ukuran dan geometri partikel kayu, kadar air kayu, dan

kandungan ekstraktifnya.

Menurut Maloney (1993), dibandingkan dengan kayu asalnya papan

partikel mempunyai beberapa kelebihan seperti:

a) Papan partikel bebas dari mata kayu, pecah dan retak.

b) Ukuran dan kerapatan papan partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan.

c) Tebal dan kerapatannya seragam serta mudah dikerjakan.

d) Mempunyai sifat isotropis.

e) Sifat dan kualitasnya dapat diatur.

Perekat Isosianat

Perekat (adhesive) adalah suatu subtansi yang dapat menyatukan dua buah

benda atau lebih melalui ikatan permukaan. Perekat thermosetting merupakan

perekat yang dapat mengeras apabila terkena panas atau reaksi kimia dengan

sebuah katalisator yang disebut hardener dan bersifat irreversible. Perekat jenis

ini jika sudah mengeras tidak dapat menjadi lunak. Contoh jenis perekat yang

termasuk golongan ini adalah urea formaldehyde (UF), melanin formaldehyde

(MF), phenol formaldehyde (PF), isocyanate, dan resorsinol formaldehide.

Perekat thermoplastic adalah perekat yang dapat melunak jika terkena panas dan

menjadi mengeras kembali apabila suhunya rendah. Contoh jenis perekat yang


8

termasuk jenis ini polyvinyl adhesive, cellulose adhesive, dan acrylic resin

adhesive (Pizzi 1983).

Perekat isosianat merupakan bahan reaktif yang kuat rekatannya pada

logam, karet, plastik, gelas, kulit dan kayu. Yang paling penting dipoli-isosianat,

yang gugus-gugus fungsinya efektif berikatan dengan gugus-gugus berkandungan

hydrogen aktif (seperti amino, imino, karboksil, sulfonat, hidroksil).

Penggunaannya dapat sendiri atau dicampur larutan elastomer (perekat karet ke

logam atau kain), zat pengubah sifat perekat basis karet (serbaguna), sebagai

reaktan dengan poli eser atau poli eter menghasilkan poli uretan untuk maksud

khusus. Perekat isosianat juga mempunyai reaktivitas tinggi, kekuatan ikatan dan

daya tahan tinggi. Oleh karena itu dapat menghasilkan produk dengan sifat fisis

dan mekanis yang sangat baik. Menurut Marra (1992) dalam Sahroni (2008),

keuntungan menggunakan perekat isosianat dibandingkan dengan perekat

berbahan dasar resin adalah :

1. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit untuk memproduksi papan dengan kekuatan

yang sama.

2. Memungkinkan penggunaan kempa yang lebih cepat.

3. Lebih toleran pada partikel berkadar air tinggi.

4. Energi untuk pengeringan lebih sedikit dibutuhkan.

5. Stabilitas dimensi papan yang dihasilkan lebih stabil.


9

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2017 – Mei 2018. Penelitian

ini dilakukan di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) dan Laboratorium

Teknologi Hasil Hutan (THH) Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan,

Universitas Sumatera Utara dan pengujian sifat fisis dan mekanis papan

dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan,

Universitas Sumatera Utara.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serbuk gergajian

(termasuk hasil chainsaw) kayu jabon, dan isosianat. Alat yang digunakan dalam

penelitian ini adalah blender drum, sprayer gun, ember plastik, kamera digital,

kertas label, alat tulis, dan UTM (Universal Testing Machine), mesin kempa,

timbangan elektrik, kalifer, plat besi berukuran 40 cm x 14 cm x 1 cm, aluminium

foil, dan kalkulator.

Metode Penelitian

1. Persiapan bahan baku

Serbuk kayu jabon diambil dari hasil penggergajian termasuk chainsaw di

perumahan Johor di Jalan Karya Wisata, Medan Johor, Sumatera Utara.

Selanjutnya serbuk kayu jabon yang telah dikumpulkan lalu dimasukkan ke dalam

plastik 50 kg. Selanjutnya serbuk kayu jabon dikeringkan secara alami dengan

bantuan cahaya matahari. Proses pengeringan ini berlangsung selama ± 1 minggu.


10

Bahan baku yang sudah kering kemudian dioven sampai kadar airnya mencapai ±

5%.

2. Perhitungan bahan baku

Kebutuhan bahan baku papan partikel yang digunakan adalah 100%

serbuk kayu jabon dengan KA + 5% dan perekat isosianat dengan kadar perekat

6%, ukuran papan 40 x 14 x 1 cm3 dengan kerapatan target 0,75 g/cm

3 dan dibuat

sebanyak 3 ulangan tiap perlakuan. Untuk perhitungan bahan baku dapat dilihat

pada Lampiran 1.

3. Pengadonan (blending)

Sebelum dilakukan proses pengadonan atau blending terlebih dahulu

dibuat beberapa wadah berdasarkan variasi waktu kempa tersebut, lalu ditimbang

perekat isosianat yang dibutuhkan. Proses pencampuran antara partikel serbuk

kayu jabon dengan perekat isosianat dilakukan dengan cara memasukkan partikel

ke dalam ember kemudian perekat disemprotkan menggunakan sprayer gun ke

dalam partikel secara merata lalu diaduk.

4. Pembentukan lembaran (mat forming)

Partikel yang telah dicampur dengan perekat dimasukkan ke dalam

pencetakan lembaran. Pembentukan lembaran dilakukan dengan menggunakan

alat pencetak lembaran ukuran 40 cm x 14 cm x 1 cm. Tujuan dari pembentukan

lembaran untuk memberikan bentuk lembaran yang seragam mungkin sehingga

dapat dihasilkan lembaran yang seragam pada arah melintang luas papan.

5. Pengempaan panas (hot pressing)

Campuran bahan baku tersebut dimasukkan ke dalam cetakan yang

berukuran 40 cm x 14 cm x 1 cm dan dilakukan pengempaan panas dengan suhu


11

150º C serta waktu yang digunakan adalah 5 menit, 7,5 menit, dan 10 menit

dengan tekanan 30 kg/cm2.

6. Pengkondisian (conditioning)

Papan yang baru dibentuk dikondisikan terlebih dahulu sebelum ditumpuk.

Penumpukan papan partikel pada kondisi panas akan menghambat proses

pendinginannya dan memberikan efek negatif terhadap papan itu sendiri, seperti

pewarnaan, terlepasnya partikel-partikel lapisan permukaan pada saat

pengamplasan dan menurunkan kekuatan. Pengkondisian selama 7 hari pada suhu

kamar dilakukan untuk menyeragamkan kadar air dan menghilangkan tegangan

sisa yang terbentuk selama proses pengempaan panas. Selain itu pengkondisian

dimaksudkan agar kadar air mencapai kesetimbangan.

7. Pemotongan contoh uji

Papan partikel yang telah mengalami conditioning kemudian dipotong

sesuai dengan tujuan tujuan pengujian yang dilakukan. Ukuran contoh uji

disesuaikan dengan standard pengujian JIS tentang papan partikel. Pola

pemotongan untuk sampel uji fisis dan mekanis papan disajikan dalam bagan

Gambar 2.


12

Prosedur pembuatan papan partikel disajikan dalam bagan Gambar 1.

Gambar 1. Bagan prosedur pembuatan papan partikel

Partikel serbuk kayu jabon

Partikel serbuk kayu jabon dikeringkan dengan cara dijemur, yang

bertujuan untuk menghindari serangan jamur

Partikel serbuk kayu jabon di oven selama 24 jam, dengan suhu

(103 + 2)º C sampai KA ± 5%

Pencampuran perekat 6% dengan partikel serbuk kayu jabon

Pengempaan (hot pressing) dengan suhu 150º C dengan

tekanan 30 kg/cm2 selama 5 menit, 7,5 menit, dan 10 menit

Pengkondisian selama 7 hari

Pembentukan lembaran papan 0,75 g/cm3

Dimensi = 40 cm x 14 cm x 1 cm

Pemotongan contoh uji

Sifat fisis

Kerapatan

Kadar Air

Pengembangan Tebal

Daya Serap Air

Uji Siklis

Pengujian papan partikel JIS A 5908-2003

Sifat Mekanis

IB


13

Gambar 2 . Pola contoh uji papan partikel

Keterangan gambar :

A : contoh uji stabilitas dimensi/uji siklis (5 x 5)cm2

B : contoh uji kerapatan dan kadar air (10 x 10)cm2

C : contoh uji pengembangan tebal dan daya serap air (5 x 5)cm2

D : contoh uji keteguhan rekat internal (5 x 5)cm2

A

C D B

A A A A


14

Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel

Pembuatan contoh uji untuk pengujian sifat fisis dan mekanis papan

partikel serbuk kayu jabon berdasarkan variasi waktu kempa tersebut dilakukan

setelah papan partikel serbuk kayu jabon dikondisikan. Sifat papan partikel yang

diuji meliputi kadar air, kerapatan, daya serap air, pengembangan tebal, pengujian

stabilitas dimensi dan keteguhan rekat internal. Pengujian sifat fisis dan mekanis

papan partikel dari serbuk kayu jabon dilakukan berdasarkan standar JIS A 5908

(2003) disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Standar Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel

No. Sifat Fisis dan Mekanis JIS A 5908-2003

1 Kerapatan (g/cm3) 0,4 – 0,9

2 Kadar Air (%) 5-13

3 DayaSerap Air (%) -

4 PengembanganTebal (%) 5 Internal Bond (kg/cm

2) 1,5

Sumber : Standart JIS A 5908-2003.

Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel

1. Kerapatan (ρ)

Kerapatan dihitung berdasarkan berat dan volume kering udara contoh uji.

Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm ditimbang beratnya (B), lalu diukur rata-rata

panjang, lebar, dan tebalnya untuk menentukan volume (V) contoh ujinya. Nilai

kerapatan dapat dihitung dengan rumus:

……………………...…..(1)

2. Kadar Air (KA)

Keterangan:

ρ = Kerapatan (g/cm³)

B = Berat contoh uji (g)

V = Volume contoh uji (cm3)

ρ = B

V


15

Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm yang digunakan adalah bekas contoh uji

kerapatan. Kadar air papan dihitung berdasarkan berat awal (BA) dan berat kering

oven (BKO) selama 24 jam pada suhu (103 + 2)º C. Nilai kadar air papan dihitung

berdasarkan rumus :

...………..…..(2)

3. Daya Serap Air (DSA)

Daya serap air papan dihitung dengan mengukur selisih berat sebelum (B0)

dan setelah perendaman (B1) selama 2 jam dan 24 jam. Contoh uji berukuran 5 cm

x 5 cm x 1 cm sama dengan contoh uji pengembangan tebal. Daya serap air

tersebut dihitung dengan rumus:

………………(3)

4. Pengembangan Tebal (PT)

Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm sama dengan contoh uji daya serap air.

Pengembangan tebal dihitung berdasarkan selisih tebal sebelum perendaman (T0)

dan tebal setelah perendaman (T1) selama 2 jam dan 24 jam. Nilai pengembangan

tebal papan dihitung berdasarkan rumus :

KA = BA-BKO x 100%

BKO

Keterangan:

KA = Kadar Air (%)

BA = Berat Awal (g)

BKO = Berat Kering Oven (g)

DSA (%) = B1 – B0 x 100%

B0

Keterangan:

DSA = daya serap air (%)

B0 = Berat contoh uji sebelum perendaman (g)

B1 = Berat contoh uji setelah perendaman (g)


16

…...……………….. (4)

5. Pengujian Stabilitas Dimensi (Uji Siklis)

Uji siklis adalah sifat fisis papan yang menunjukkan tentang kembang dan

susut papan partikel dengan cara perendaman dan pengovenan (basah dan kering).

Untuk memperoleh nilai uji siklis, maka pengujian perendaman dan pengovenan

dilakukan sampai contoh uji tidak dapat diukur dimensinya (panjang, lebar, dan

tebal) karena rusak. Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm. Uji siklis ada 2 yaitu uji

siklis konvensional dan uji siklis rebus.

Uji siklis konvensional adalah uji siklis dengan metode perendaman dan

pengovenan. Perendaman dilakukan selama 24 jam lalu diukur dimensinya setelah

itu pengovenan dilakukan selama 24 jam pada suhu (103 + 2)º C lalu contoh uji

diukur dimensinya (panjang, lebar, dan tebal) begitu seterusnya sampai contoh uji

tidak dapat diukur (papan partikel rusak). Contoh uji digunakan sebanyak 5

ulangan pada setiap perlakuan (5 menit, 7,5 menit, dan 10 menit).

Uji siklis rebus adalah uji siklis yang dilakukan dengan metode perebusan

dan pengovenan. Perebusan dilakukan selama 1 jam dengan air mendidih lalu

diukur dimensinya. Setelah itu dilakukan pengovenan selama 24 jam pada suhu

(103 + 2)º C lalu diukur dimensinya begitu seterusnya hingga contoh uji tidak

dapat diukur dimensinya/karena rusak. Setelah uji siklis tersebut dilakukan maka

data ditabulasikan sehingga diketahui nilai rata-rata dan juga standar deviasinya.

PT = T1-T0 X 100%

T0

Keterangan:

PT = Pengembangan Tebal (%)

T0 = Tebal contoh uji sebelum perendaman (cm)

T1 = Tebal contoh uji setelah perendaman (cm)


17

Contoh uji yang digunakan berukuran sama dengan uji siklis konvensional yaitu 5

sampel pada setiap ulangan. Tabel uji siklis seperti yang ditunjukkan pada Tabel

2.

Tabel 2. Tabel Pengujian Stabilitas Dimensi (Uji Siklis)

SIKLIS DIMENSI

P1 P2 P3 P4 P(X) L1 L2 L3 L4 L(X) T1 T2 T3 T4 T(X)

1

2

3

4

5

6

Keterangan:

P1, P2, P3, P4 = Panjang papan partikel pada setiap sisi (cm)

L1, L2, L3, L4 = Lebar papan partikel pada setiap sisi (cm)

T1, T2, T3, T4 = Tebal papan partikel pada setiap sisi (cm)

P(X) = Panjang rata-rata (cm)

L(X) = Lebar rata-rata (cm)

T(X) = Tebal rata-rata (cm)

Pengujian Sifat Mekanis Papan Partikel

Internal bond (IB)

Contoh uji keteguhan rekat internal (internal bond) berukuran 5 cm x 5

cm. Contoh uji diukur dimensi panjang dan lebar untuk mendapatkan luas

permukaan. Kemudian contoh uji dilekatkan pada dua blok besi dengan perekat

epoksi dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Keteguhan rekat tersebut dihitung

dengan rumus:

IB = P/A …….…………………………….(5)

Keterangan:

IB = Keteguhan rekat internal (kg/cm2)

P = Beban maksimum (kg)

A = Luas permukaan contoh uji (cm2)


18

Untuk lebih jelas pengujian dalam internal bond telah disajikan sketsa

pengujian internal bond pada Gambar 3.

Gambar 3. Sketsa pengujian internal bond

Analisis Data

Untuk mengetahui pengaruh varisi waktu kempa terhadap sifat fisis dan

mekanis papan partikel serbuk kayu jabon dilakukan sidik ragam dengan

rancangan percobaan acak lengkap (RAL) non faktorial. Model statistik linier dari

rancangan percobaan ini dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut:

Yij = ………….....…………….(6)

Keterangan:

Yij : Respon pengamatan pada pengaruh variasi waktu kempa pada papan

partikel taraf ke-I dan ulangan ke-j

: Nilai rata-rata umum

: Pengaruh perlakuan variasi waktu kempa pada papan taraf ke-1

: Sisaan acak dari satuan percobaan ulangan ke-j yang dikenai perlakuan

variasi waktu kempa taraf ke-i

Adapun hipotesis yang digunakan adalah:

Ho : Variasi waktu kempa tidak berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis

papan partikel.


19

Hi : Variasi waktu kempa berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan

partikel.

Untuk mengetahui pengaruh variasi waktu kempa terhadap sifat fisis dan

mekanis papan maka dilakukan analisis keragaman (analysis of variance) dengan

tingkat kepercayaan 95 %. Analisis keragaman tersebut menggunakan kriteria uji

sebagai berikut:

a. Jika Fhitung < Ftabel maka perlakuan yang diberrikan tidak berpengaruh nyata

terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel.

b. Jika Fhitung > Ftabel maka perlakuan yang diberrikan berpengaruh nyata

terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel.

Selanjutnya untuk mengetahui perbedaan antar masing-masing perlakuan

maka dilanjutkan dengan pengujian menggunakan uji wilayah berganda Duncan

(DMRT) dengan menggunakan software SPSS 16.0.

Penilaian (Scoring) Kualitas Papan Partikel

Scoring adalah metode yang digunakan untuk menentukan kualitas papan

partikel yang terbaik setelah diuji. Penilaian kualitas papan partikel ditinjau dari

nilai rata-rata yang dihasilkan dan pencapaian standar JIS A 5908 ; 2003 dari sifat

fisis dan mekanis papan partikel pada setiap perlakuan. Setelah itu ditentukan

kualitas papan partikel yang buruk, sedang, dan baik dengan diberikan angka

(mis: 1 = buruk, 2 = sedang, dan 3 = baik) setelah itu ditotalkan nilai dari setiap

pengujian baik sifat fisis maupun mekanis, sehingga diperoleh hasil uji dengan

nilai tertinggi sebagai papan partikel yang terbaik.


20

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat Fisis

Kerapatan

Kerapatan merupakan perbandingan antara massa contoh uji papan dengan

volume contoh uji tersebut. Pengujian dilakukan pada kondisi kering udara dan

volume kering udara. Nilai kerapatan papan partikel hasil penelitian ditunjukkan

pada Gambar 4.

Gambar 4. Pengaruh lama pengempaan terhadap kerapatan papan partikel

Nilai rata rata kerapatan papan partikel yang dihasilkan berkisar antara

0,46 g/cm3 – 0,65 g/cm

3. Hasil pengujian kerapatan tersebut menunjukkan bahwa

papan partikel dengan lama pengempaan 7,5 menit memiliki nilai kerapatan

terendah dan papan partikel dengan lama pengempaan 10 menit memiliki nilai

kerapatan tertinggi. Nilai kerapatan yang diperoleh pada penelitian ini melebihi


21

kerapatan target, dengan kerapatan target yang ditentukan yaitu 0,75 g/cm3.

Kerapatan papan partikel memiliki 3 klasifikasi yaitu kerapatan rendah dengan

nilai kurang dari 0,4 g/cm3, kerapatan sedang dengan nilai 0,4 g/cm

3 sampai 0,8

g/cm3 dan kerapatan tinggi dengan nilai lebih besar dari 0,8 g/cm

3 (Maloney,

1993). Jadi kerapatan papan partikel dari serbuk kayu jabon dengan variasi waktu

kempa termasuk dalam kategori kerapatan sedang. Hasil analisis sidik ragam,

menunjukkan bahwa lama pengempaan papan partikel tidak berpengaruh nyata

terhadap nilai kerapatan papan partikel.

Kadar air

Kadar air menunjukkan besarnya kandungan air yang terdapat pada papan

partikel ketika berada dalam kesetimbangan dengan lingkungannya. Nilai kadar

air yang dihasilkan dari contoh uji pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar

5.

Gambar 5. Pengaruh lama pengempaan papan partikel terhadap kadar air


22

Berdasarkan hasil pengujian, kadar air papan partikel yang dihasilkan

berkisar antara 6,78 % - 9,31 %. Secara keseluruhan nilai kadar air yang diperoleh

sudah memenuhi standar JIS A 5908 (2003) yang menyaratkan kadar air berkisar

antara 5-13%. Pada Gambar 5, nilai kadar air terendah pada perlakukan lama

pengempaan 5 menit sedangkan nilai kadar air tertinggi pada perlakuan lama

pengempaan 7,5 menit. Hasil penelitian nilai kadar air papan partikel serbuk kayu

jabon dipengaruhi oleh adanya sifat higroskopis.

Penyebaran partikel yang berukuran tidak seragam menyebabkan celah

atau rongga pada papan partikel, sehingga pada pengkondisian papan lebih

banyak menyerap uap air. Nuryawan et al (2009) menyatakan papan partikel pada

saat pengkondisian, masih memiliki sifat higroskopis, artinya dapat menyerap

atau melepaskan air dari lingkungannya. Hal ini membuktikan bahwa nilai kadar

air dipengaruhi oleh nilai kadar air bahan baku, proses pengempaan, penyebaran

perekat, besar suhu dan tekanan serta jenis perekat berbentuk cair. Hasil sidik

ragam menunjukkan bahwa lama pengempaan tidak memberikan berpengaruh

nyata terhadap Kadar air

Daya serap air

Daya serap air merupakan sifat fisis yang mencerminkan kemampuan

papan partikel untuk menyerap air setelah dilakukan perendaman selama 2 jam

dan 24 jam. Nilai daya serap air berbanding lurus dengan nilai pengembangan

tebal. Nilai daya serap air dapat dilihat pada Gambar 6.


23

Gambar 6. Pengaruh lama pengempaan papan partikel terhadap daya serap air

Nilai daya serap air contoh uji selama 2 jam perendaman dihasilkan antara

14,5 – 51 %. Nilai tertinggi dihasilkan oleh papan partikel dengan perlakuan lama

pengempaan 5 menit. Nilai terendah dihasilkan papan partikel dengan perlakuan

lama pengempaan 10 menit. Jika dibandingkan dengan perendaman selama 24

jam maka dihasilkan daya serap air dengan kecenderungan yang sama dengan

daya serap air dengan perendaman 2 jam. Nilai daya serap air contoh uji selama

24 jam perendaman dihasilkan antara 45,91 – 119 %. Nilai tertinggi dihasilkan

oleh papan partikel dengan perlakuan lama pengempaan 5 menit. Nilai terendah

dihasilkan oleh papan partikel dengan perlakuan lama pengempaan 10 menit.

Hasil penelitian ini sesuai dengan pernyataan bahwa dengan waktu pengempaan

yang semakin lama maka proses penyerapan air partikel semakin turun (Kamil,

1978).

Daya serap air untuk perendaman 24 jam menunjukkan bahwa semakin

lama perendaman pada serbuk kayu tersebut maka semakin kuat untuk menyerap

air. Hasil analisis sidik ragam daya serap air untuk perendaman 2 jam

a ab

b


24

menunjukkan bahwa perlakuan lama pengempaan papan partakel tidak

berpengaruh nyata terhadap daya serap air. Sedangkan hasil analisis sidik ragam

untuk perendaman 24 jam bahwa perbandingan perlakuan lama pengempaan

papan partikel berpengaruh nyata terhadap daya serap air. Setelah dilanjutkan

dengan uji wilayah berganda DMRT, diketahui bahwa papan partikel dengan lama

pengempaan 5 menit berbeda nyata dengan papan partikel lama pengempaan 10

menit. Namun, lama pengempaan papan partikel 5 menit tidak berbeda nyata

dengan lama pengempaan papan partikel 7,5 menit.

Pengembangan Tebal

Pengembangan tebal papan partikel menunjukkan kemampuan papan

untuk menjaga stabilitas dimensinya selama direndam dalam air pada selang

waktu 2 jam dan 24 jam. Ukuran contoh uji papan partikel yang digunakan baik

perendaman waktu 2 jam dan 24 jam yaitu 5 x 5 cm. Semakin tinggi nilai

pengembangan tebal maka semakin rendah kestabilan dimensinya, demikian pula

sebaiknya namun berbanding lurus dengan daya serap air. Pengembangan tebal

merupakan pertambahan tebal papan setelah mengalami perendaman. Masuknya

air ke dalam papan partikel melalui pori dan penyerapan air oleh partikel

penyusun papan partikel (Iswanto,et al. 2012). Nilai pengembangan tebal dapat

dilihat pada Gambar 7.


25

Gambar 7. Pengaruh lama pengempaan papan partikel terhadap pengembangan tebal

Nilai pengembangan tebal contoh uji selama 2 jam perendaman dihasilkan

antara 8,4 - 13,01 %. Nilai tertinggi pengembangan tebal dihasilkan oleh papan

partikel pada perlakuan lama pengempaan 5 menit. Nilai pengembangan terendah

dihasilkan oleh papan partikel pada perlakuan lama pengempaan 10 menit. Jika

dibandingan dengan perendaman selama 24 jam maka dihasilkan pengembangan

tebal dengan pengembangan tebal contoh uji selama 24 jam perendaman

dihasilkan antara 12,02 - 21,3 %. Nilai tertinggi dihasilkan oleh contoh uji dengan

perlakuan lama pengempaan 7,5 menit. Nilai terendah dihasilkan oleh contoh uji

dengan perlakuan lama pengempaan 10 menit. Sama halnya dengan daya serap

air, pengembangan tebal pada perendaman 2 jam diduga belum konstan. Sehingga

nilai pengembangan tebal contoh uji dengan perlakuan lama pengempaan 5 menit

menghasilkan pengembangan tebal yang tinggi dibandingkan nilai pengembangan

tebal contoh uji perlakuan lama pengempaan selama 7,5 menit dan 10 menit. Pada

perendaman 24 jam, contoh uji menunjukkan nilai pengembangan tebal yang


26

sudah konstan. Nilai pengembangan tebal yang dihasilkan contoh uji belum

memenuhi standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan nilai pengembangan

tebal ≤ 12%. Menurut Putra (2011) tingginya nilai pengembangan tebal papan

partikel yang dihasilkan diduga disebabkan tingkat absorpsi air oleh bahan baku

yang tinggi dan sifat perekat yang digunakan.

Besar kecilnya angka pengembangan tebal papan sesuai dengan besar

kecilnya daya penyerapan air yaitu apabila daya penyerapan air besar maka

pengembangan tebal umumnya besar. Pengembangan tebal juga dapat

dihubungkan dengan kerapatan papan partikel tersebut. Hal ini sesuai dengan

pendapat yang dikemukakan oleh Brown et al. (1952) bahwa kayu dengan

kerapatan rendah pada umumnya mempunyai daya penyerapan yang tinggi dan

dengan kayu yang berkerapatan tinggi pada umumnya mempunyai daya

penyerapan rendah sehingga kerapatan tersebut berbanding terbalik dengan daya

serap air. Jika pengembangan tebalnya optimal maka kondisi papan partikel

tersebut memiliki kestabilan dimensi yang lebih baik.

Hasil analisis sidik ragam pengembangan tebal untuk perendaman 2 jam

menunjukkan bahwa perlakukan lama pengempaan tidak berpengaruh nyata

terhadap pengembangan tebal. Hasil analisis sidik ragam tersebut dibandingkan

dengan hasil analisis sidik ragam pengembangan tebal untuk perendaman 24 jam.

Analisis sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan lama pengempaan tidak

berpengaruh nyata terhadap pengembangan tebal.

Pengujian Stabilitas Dimensi (Uji Siklis)


27

Pengujian stabilitas dimensi (uji Siklis) ini menunjukkan ketahanan suatu

papan partikel baik dalam keadaan basah maupun kering (oven). Pengujian

stabilitas dimensi ada 2 (dua) jenis yakni uji siklis konvensional dan uji siklis

rebus. Pengujian stabilitas dimensi konvensional yaitu dengan metode

perendaman selama 24 jam dan kering (pengovenan) selama 24 jam sedangkan

pengujian stabilitas rebus yaitu dengan metode selama 1 jam dan kering (pe

govenan) selama 24 jam dilakukan sebanyak enam (6) siklis yang artinya

pengujian stabilitas dimensi dilakukan enam kali baik perendaman-pengovenan

maupun perebusan-pengovenan secara berulang-ulang. Penambahan tebal tersebut

terjadi baik pada keadaan basah (konvensional dan rebus) maupun kering

(pengovenan). Pada keadaan basah (konvensional dan rebus) ketebalan papan

lebih besar dari pada keadaan kering (pengovenan). Hal tersebut terjadi karena

bahan utama penyusun papan partikel masih berupa kayu yang memiliki sifat

higroskopis. Sehingga pada keadaan basah, air dari luar (dari perendaman)

disimpan oleh partikel kayu yang menyebabkan partikel kayu mengembang.

Penambahan tebal papan partikel setelah proses siklis terjadi karena adanya usaha

dari papan partikel tersebut untuk membebaskan tegangan yang tersisa

didalamnya yang diakibatkan oleh pemberian tekanan berupa pengempaan panas

pada saat pembuatan papan, peristiwa ini disebut sebagai spring-back (Hadi,

1988). Nilai pengujian stabilitas dimensi (uji siklis) baik konvensional maupun

rebus pada papan partikel dengan waktu kempa 5 menit dapat dilihat pada

Gambar 8a, 8b, 8c, dan 8d.


28

Gambar 8a. Pengaruh dimensi panjang (P) dan lebar (L) papan partikel dengan lama

pengempaan 5 menit terhadap uji siklis konvensional

Gambar 8b. Pengaruh dimensi Panjang (P) dan lebar (L) papan partikel dengan lama

pengempaan

5 menit terhadap uji siklis rebus


29

Pada Gambar 8a. nilai uji siklis konvensional terhadap dimensi panjang

dan lebar contoh uji selama 24 jam perendaman dan pengovenan selama 24 jam

dihasilkan antara 5,1 - 5,16 cm dan 5,03 – 5,08 cm . Pengujian siklis konvensional

terjadi peningkatan dimensi panjang papan partikel pada uji siklis ke- 2 hingga uji

siklis ke- 5 dikarenakan masuknya air kedalam pori-pori papan partikel pada saat

perendaman sehingga menyebabkan terjadinya penambahan dimensi panjang

papan partikel tersebut lalu pada uji siklis ke- 6 terjadi penurunan dimensi panjang

papan partikel sebab melemahnya ikatan antara partikel papan dan perekat yang

mengakibatkan panjang papan partikel mengalami kerusakan (dimensi berkurang)

dan pada dimensi lebar papan partikel terjadi penambahan dimensi lebar dari uji

siklis ke-3 hingga uji siklis ke-5 dikarenakan masuknya pori-pori kedalam papan

partikel pada saat proses perendaman lalu pada siklis ke-6 terjadi penurunan

dimensi sebab melemahnya ikatan antara partikel papan dan perekat yang

mengakibatkan panjang papan partikel mengalami kerusakan (dimensi

berkurang). Sedangkan pada Gambar 8b. nilai uji siklis rebus terhadap dimensi

panjang dan lebar contoh uji selama 1 jam perebusan dan pengovenan selama 24

jam dihasilkan antara 5,08 – 5,12 cm dan 5,1 – 5,13 cm. Pengujian siklis rebus

terjadi penambahan dimensi panjang yaitu pada uji siklis ke- 3 dan tidak berubah

pada siklis ke-4 sedangkan pada uji siklis ke-5 mengalami pengurangan dimensi

panjang sebab melemahnya ikatan antara partikel papan dan perekat yang

mengakibatkan panjang papan partikel mengalami kerusakan (dimensi berkurang)

namun pada uji siklis ke- 6 tidak terjadi baik penambahan maupun pengurangan

dimensi. Sedangkan dimensi lebarnya terjadi penambahan (peningkatan) dimensi

lebar pada uji siklis ke-3 namun mengalami penurunan pada uji siklis ke-5 sebab


30

melemahnya ikatan perekat dan partikel sehingga partikel lepas dan mengalami

pengurangan dimensi lalu pada siklis ke-6 terjadi penambahan dimensi (papan

partikel menyerap uap air). Jadi, papan partikel dengan waktu kempa 5 menit

mengalami pengembangan dan penyusutan lebih cepat dan stabilitas dimensinya

rendah pada uji siklis rebus daripada uji siklis konvensional.

Gambar 8c. Pengaruh dimensi tebal (T) papan partikel dengan lama pengempaan 5 menit

terhadap uji siklis konvensional


31

Gambar 8d. Pengaruh dimensi tebal (T) papan partikel dengan lama pengempaan 5 menit

terhadap uji siklis rebus

Pada Gambar 8c. nilai uji siklis konvensional terhadap dimensi tebal

contoh uji selama 24 jam perendaman dan pengovenan selama 24 jam dihasilkan

antara 1,71 – 1,89 cm. Pengujian siklis konvensional terjadi peningkatan dimensi

tebal papan partikel dari uji siklis ke- 2 hingga uji siklis ke-5 dikarenakan

masuknya air kedalam pori-pori papan partikel pada saat perendaman sehingga

menyebabkan terjadinya penambahan dimensi tebal papan partikel tersebut

sedangkan pada uji siklis ke- 6 penurunan dimensi tebal sebab melemahnya ikatan

antara partikel papan dan perekat sehinggah partikel lepas dan dimensi tebalnya

mengalami pengurangan (kerusakan). Sedangkan pada Gambar 8d. nilai uji siklis

rebus terhadap dimensi tebal contoh uji selama 1 jam perebusan dan pengovenan

selama 24 jam dihasilkan antara 1,81 – 1,97 cm. Pengujian siklis rebus terjadi

peningkatan dimensi tebal papan partikel dari uji siklis ke-2 hingga mengalami

penambahan dimensi yang signifikan pada uji siklis ke-4 dikarenakan masuknya


32

pori-pori kedalam papan partikel pada saat proses perendaman sedangkan pada uji

siklis ke- 5 terjadi penurunan dimensi tebal sebab melemahnya ikatan antara

partikel papan dan perekat sehingga mengalami pengurangan dimensi tebal

(kerusakan) dan pada siklis ke-6 mengalami peningkatan dimensi dikarenakan

adanya ruang atau rongga sehingga baik air (perebusan) maupun uap air

(pengovenan) masuk ke dalam papan partikel sehingga terjadi pengembangan

yang menyebabkan dimensi papan partikel bertambah. Jadi, stabilitas dimensi

tebal papan partikel waktu kempa 5 menit lebih rendah pada uji siklis rebus

karena peningkatan dan penurunan dimensi tebal papan lebih cepat daripada uji

siklis konvensional.

Nilai pengujian stabilitasi dimensi (uji siklis) konvensional dan rebus pada

papan partikel dengan waktu kempa 7,5 menit dilihat pada Gambar 9a, 9b, 9c, dan

9d.

Gambar 9a. Pengaruh dimensi Panjang (P) dan lebar (L) papan partikel dengan lama

pengempaan


33

7,5 menit terhadap uji siklis konvensional


pengempaan

7,5 menit terhadap uji siklis rebus



dihasilkan antara 5,09 - 5,14 cm dan 5,04 – 5,86 cm . Pengujian siklis

konvensional terjadi peningkatan dimensi panjang papan partikel pada uji siklis

ke- 2, siklis ke-3, dan siklis ke-4 namun pada siklis-5 tidak terjadi perubahan baik

penambahan maupun pengurangan dimensi panjang papan partikel lalu pada uji

siklis ke- 6 terjadi penurunan dimensi panjang sedangkan dimensi lebar terjadi

peningkatan pada uji siklis ke- 2 dan siklis ke-3 tidak terjadi perubahan (tetap)

namun pada siklis ke-4 mengalami penambahan dimensi lalu penurunan dimensi

lebar papan partikel terjadi pada siklis ke- 5 dan ke-6 secara berturut-turut yang


34

disebabkan oleh melemahnya ikatan antara partikel papan dan perekat

mengakibatkan panjang papan partikel mengalami kerusakan (dimensi

berkurang). Sedangkan pada Gambar 9b. nilai uji siklis rebus terhadap dimensi

panjang dan lebar contoh uji selama 1 jam perebutsan dan pengovenan selama 24

jam dihasilkan antara 5,11 – 5,14 cm dan 5,1 – 5,14 cm. Pengujian siklis rebus

terjadi peningkatan baik dimensi panjang maupun lebar papan partikel yaitu pada

uji siklis ke- 3 sedangkan pada uji siklis ke-4 dan ke-5 terjadi penurunan dimensi

panjang yang disebabkan oleh melemahnya ikatan antara partikel papan dan

perekat mengakibatkan panjang papan partikel mengalami pengurangan dimensi

(kerusakan) namun pada uji siklis ke-6 tidak mengalami perubahan baik

penambahan maupun pengurangan dimensi panjang dan lebar papan partikel

tersebut (nilainya sama). Jadi, papan partikel dengan waktu kempa 7,5 menit

mengalami pengembangan dan penyusutan lebih cepat dan stabilitas dimensinya

rendah pada uji siklis rebus daripada uji siklis konvensional.


35

Gambar 9c. Pengaruh dimensi tebal (T) papan partikel dengan lama pengempaan 7,5

menit


Gambar 9d. Pengaruh dimensi tebal (T) papan partikel dengan lama pengempaan 7,5

menit



36




tebal papan partikel dari uji siklis ke- 2 hingga uji siklis ke- 5 dengan nilai

penambahan dimensi tebal bertambah secara berturut-turut sedangkan pada uji

siklis ke- 6 terjadi penurunan dimensi tebal yang disebabkan oleh melemahnya

ikatan antara partikel papan dan perekat sehingga partikel-partikel penyusun

papan tersebut lepas lalu mengalami pengurangan dimensi (kerusakan).

Sedangkan pada Gambar 9d. nilai uji siklis rebus terhadap dimensi tebal contoh

uji selama 1 jam perebusaan dan pengovenan selama 24 jam dihasilkan antara

1,91 – 2,02 cm. Pengujian siklis rebus terjadi peningkatan dimensi tebal papan

partikel pada uji siklis ke- 2, uji siklis ke- 3 hingga uji siklis ke- 4 dikarenakan

masuknya air atau up air kedalam pori-pori papan partikel pada saat baik

perendaman maupun perebusan sehingga menyebabkan terjadinya penambahan

dimensi tebal papan partikel tersebut namun pada uji siklis ke- 5 terjadi penurunan

dimensi tebal yang disebabkan melemahnya ikatan antara partikel papan dan

perekat sehingga partikel penyusun papan tersebut lepas dan mengalami

pengurangan dimensi (kerusakan) dan pada uji siklis ke- 6 mengalami

peningkatan dimensi lagi dikarenakan adanya ruang atau rongga sehingga baik air

(perebusan) maupun uap air (pengovenan) masuk ke dalam papan partikel

sehingga terjadi pengembangan yang menyebabkan dimensi papan partikel

bertambah. Jadi, stabilitas dimensi tebal papan partikel waktu kempa 7,5 menit


37

lebih rendah pada uji siklis rebus karena peningkatan dan penurunan dimensi tebal

papan lebih cepat daripada uji siklis konvensional.

Nilai pengujian stabilitas dimensi (uji siklis) konvensional dan rebus pada

papan partikel dengan waktu kempa 10 menit dilihat pada Gambar 10a, 10b, 10c,

dan 10d.

Gambar 10a. Pengaruh dimensi Panjang (P) dan lebar (L) papan partikel dengan lama

pengempaan

10 menit terhadap uji siklis konvensional


38


pengempaan

10 menit terhadap uji siklis rebus



dihasilkan antara 5,08 - 5,13 cm dan 5,03 – 5,07 cm . Pengujian siklis

konvensional terjadi peningkatan dimensi panjang papan partikel pada uji siklis

ke- 2 dan pada uji siklis ke- 3 tidak mengalami perubahan baik penambahan dan

pengurangan dimensi panjang namun pada uji siklis ke- 4 mengalami penambahan

dimensi panjang dikarenakan masuknya air kedalam pori-pori papan partikel pada

saat perendaman sehingga menyebabkan terjadinya penambahan dimensi panjang

papan partikel tersebut sedangkan pada uji siklis ke- 5 dan siklis ke- 6 tidak terjadi

perubahan baik penambahan maupun pengurangan dimensi panjang partikel (nilai

uji siklisnya tetap) sedangkan dimensi lebarnya mengalami peningkatan dimensi

pada siklis ke- 2, siklis ke- 3, dan siklis ke- 4 namun dari uji siklis ke- 4 hingga ke

uji siklis ke- 6 tidak mengalami perubahan baik penambahan maupun

pengurangan dimensi lebar (nilainya tetap). Sedangkan pada Gambar 10b. nilai uji


39

siklis rebus terhadap dimensi panjang dan lebar contoh uji selama 1 jam

perebusan dan pengovenan selama 24 jam dihasilkan antara 5,08 – 5,11 cm dan

5,12 – 5,15 cm. Pengujian siklis rebus terjadi peningkatan baik dimensi panjang

maupun lebar papan partikel yaitu pada uji siklis ke- 3 dan pada uji siklis ke- 4

tidak mengalami perubahan (penambahan dan pengurangan dimensi) sedangkan

pada uji siklis ke- 5 terjadi penurunan dimensi panjang yang disebabkan

melemahnya ikatan antara partikel papan dan perekat mengakibatkan panjang

papan partikel mengalami kerusakan (dimensi berkurang) lalu pada uji siklis ke- 6

terjadi penambahan dimensi lagi (papan partikel menyerap uap air). di Jadi, papan

partikel dengan waktu kempa 10 menit mengalami pengembangan dan

penyusutan lebih cepat dan stabilitas dimensinya rendah pada uji siklis rebus

daripada uji siklis konvensional.


40

Gambar 10c. Pengaruh dimensi tebal (T) papan partikel dengan lama pengempaan 10

menit


Gambar 10d. Pengaruh dimensi tebal (T) papan partikel dengan lama pengempaan 10

menit



41




tebal papan partikel pada uji siklis ke- 2, siklis ke- 3, siklis ke- 4 hingga siklis ke-

5 dan pada uji siklis ke- 6 tidak terjadi perubahan (penambahan dan pengurangan

dimensi). Sedangkan pada Gambar 10d. nilai uji siklis rebus terhadap dimensi

tebal contoh uji selama 1 jam perebusan dan pengovenan selama 24 jam

dihasilkan antara 1,6 – 1,71 cm. Pengujian siklis rebus terjadi peningkatan

dimensi tebal papan partikel dari siklis ke- 1 hingga uji siklis ke- 6 dan tidak

terjadi penurunan dimensi tebal dikarenakan ikatan partikel papan dengan perekat

masih kuat sehingga belum mengalami kerusakan. Jadi, stabilitas dimensi tebal

papan partikel waktu kempa 10 menit lebih rendah pada uji siklis konvensional

karena peningkatan dan penurunan dimensi tebal papan lebih cepat daripada uji

siklis rebus.

Pengujian stabilitas dimensi (ketahanan) papan partikel dalam kondisi

basah dan kering (oven) pada setiap perlakuan (waktu kempa 5 menit, 7,5 menit,

dan 10 menit) diperoleh hasil bahwa papan partikel dengan waktu kempa 10 menit

memiliki stabilitas dimensi yang baik daripada papan partikel dengan waktu

kempa 5 menit dan 7,5 menit baik pengujian siklis konvensional maupun siklis

rebus dan juga pengujian siklis rebus lebih cepat mempengaruhi dimensi papan

partikel pada setiap perlakuan dibandingkan siklis konvensional.

Sifat Mekanis


42

Internal Bond (IB)

Keteguhan rekat internal (Internal Bond) merupakan nilai yang menunjukkan

ikatan antar partikel sehingga rekatan internal ini dapat digunakan sebagai acuan

yang baik dalam menentukan kualitas papan partikel yang dihasilkan (Bowyer, et

al. 2003). Faktor yang dapat mempengaruhi kekuatan rekat internal adalah bahan

baku dan perekat yang digunakan dalam pembuatannya selain itu jumlah zat

ekstraktif yang terkandung didalam bahan baku juga dapat mempengaruhi proses

perekatan dan hasil rekatan (Shmulsky dan Jones, 2011). Internal Bond diperoleh

dengan cara merekatkan kedua permukaan papan contoh uji pada balok bayu

menggunakan lem epoxy kemudian balok kayu tersebut ditarik secara berlawanan.

Fajarwati (2009) papan partikel memiliki nilai IB yang rendah karena

pencampuran dan penaburan adonan antara perekat dan partikel tidak merata,

sehingga keterikatan partikel dengan perekat dalam papan tidak merata.

Nilai Internal Bond contoh uji papan partikel dapat dilihat pada Gambar 12.

Gambar 11. Pengaruh lama pengempaan papan partikel terhadap Internal Bond (IB)

Berdasarkan hasil pengujian, nilai IB yang diperoleh yaitu berkisar 0,3 –

5,1 kgf/cm2. Nilai tertinggi terdapat pada papan partikel dengan lama pengempaan


43

10 menit dan nilai terendah terdapat pada papan partikel dengan lama

pengempaan 7,5 menit. Semua contoh uji papan partikel sudah memenuhi standar

JIS A 5908 (2003). Hasil analisis sidik ragam yang telah dilakukan menunjukkan

bahwa pengaruh lama pengempaan papan partikel tidak berpengaruh nyata

terhadap IB.

Penilaian Kualitas Papan Partikel

Hasil dari penilaian terhadap contoh uji papan partikel disajikan dalam

Tabel 3.

Tabel 3. Scoring papan partikel Sifat Fisis dan Mekanis lama

pengempaan papan partikel

5 menit 7,5 menit 10 menit

Kerapatan g/cm3 0,53 0,52 0,6

Nilai rata rata 2 1 3

JIS A 5908 (2003) 1 1 1

Kadar air(%) 8,37 9,24 9,11


JIS A 5908 (2003) 1 1 1

DSA 2 jam (%) 35 23,51 19,07


JIS A 5908 (2003) - - -

DSA 24 Jam (%) 91,73 76,78 60,21


JIS A 5908 (2003) - - -

PT 2 Jam (%) 10,32 10,1 9,37


JIS A 5908 (2003) 1 1 1

PT 24 Jam (%) 15,99 16,46 12,67


JIS A 5908 (2003) 0 0 0

Internal Bond (kg/cm2) 1,87 1,58 3,76


JIS A 5908 (2003) 1 1 1

Total Skor 12 10 20

Keterangan

Standar JIS A 5908 (2003); Memenuhi =1, Tidak memenuhi=0 Kriteria penilaian

Tidak disyaratkan= - 1=Buruk

2=Sedang

3=Baik


44

Berdasarkan Tabel 3, hasil total scoring yang ditinjau dari nilai rata rata

yang dihasilkan dan pencapaian standar JIS A 5908 (2003) dari sifat fisis dan

mekanis papan partikel memperlihatkan bahwa papan partikel lama pengempaan

10 menit adalah papan partikel dengan kualitas terbaik.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Parameter sifat fisis dan mekanis papan partikel dengan perlakuan lama

kempaan seperti kerapatan, kadar air, dan IB telah memenuhi standar JIS A 5908

(2003) dan untuk uji siklisnya menunjukkan bahwa papan partikel dengan perekat

isosianat cukup tahan untuk penggunaan exterior karena hingga 6 kali pengujian

siklis baik konvensional maupun rebus papan partikel tidak rusak. Sedangkan

untuk parameter pengembangan tebal belum memenuhi standar JIS 5908 (2003).

Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk memperbaiki kualitas daya

serap air dan pengembangan tebal papan partikel.


45

DAFTAR PUSTAKA

[BSN] Badan Standar Nasional. 2010. Panel kayu. Papan serat, papan partikel dan

OSB Istilah dan definisi. SNI ISO 17064

[BPS] Badan Pusat Statistik Kehutanan. 2016. Statistik Produksi Kehutanan

statistics of Forestry Production 2016. Jakarta. Indonesia

Brown, H.P., A.J. Panshin, and C.C. Forsaith, 1952, Text Book of Wood

Technology, Vol II, New York: MC Graw-Hill Book Co.

Bowyer JL, Shmulsky R, Haygreen JG. 2003. Forest Product and Wood Science:

An Introduction. Fourth Edition. Iowa State Press.

Haygreen, J. G dan Bowyer, J. L. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Universitas

Gadjah Mada. Yogyakarta.

Fajarwati, R. 2009. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Jerami dengan Jenis Perekat

UF dan Isosianat. Skripsi. IPB. Bogor.

[FAO] Food Agriculture Organization. 1997. Fiberboard and Particle Board.

FAO. Genewa.

Hadi, Y.S. 1988. Pengaruh Rendaman Panas Partikel Kayu terhadap Stabilitas

Dimensi Papan Partikel Meranti Merah. Buletin Jurusan Teknologi Hasil

Hutan. Teknolog: II(1).

Iswanto AH, Febrianto F, Hadi YS, Ruhendi S, Hermawan D. 2012. The Effect of

Pressing Temperature and Time on The Quality of Particle Board Made

From Jatropha Fruit Hulls Treated In Acidic Condition. Jurnal Makara

Seri Teknologi 17(3).

Japanese Standards Association. 2003. Particle Boards. Japanese Industrial

Standards (JIS) A 5908-2003. Japanese Standards Association. Japan.

Kamil, R. 1978, Rumah-rumah Prapabrik dan Kemungkinan Perkembangan di

Indonesia, Pengumuman LPHH, No. 97, Bogor.

Maloney TM. 1993. Modern Particleboard & Dry-Process Fiberboard

Manufacturing. Miller Freeman Inc. San Fransisco.

Nurhasybi dan Muharam, A. 2003. Jabon (Anthocephalus cadamba Miq.) dalam:

Atlas Benih Tanaman Indonesia. Publikasi Khusus Vol. 3 No.8, Desember

2003. Nurhasybi dkk. (eds.), Badan Penelitian dan Pengembangan

Kehutanan, Balai Penelitian dan Pengembangan Teknologi Perbenihan

Bogor. Bogor.


46

Nuryawan, A., Risnasari, I., Sinaga, P.S. 2009. Sifat Fisis dan Mekaniuis Papan

Partikel dari Limbah Pemanenan Kayu. JITHH 2(2) : 57-63.

Pizzi A. 1983. Wood Adhesive, Chemistry and Technology.National Timber

Research Institute Council for Science and Industrial Research.Pretoria

South Africa.

Putra, E. 2011. Kualitas Papan Partikel Batang Bawah, Batang Akar dan Cabang

Kayu Jabon (Anthocephalus candamba Miq.). Skripsi. IPB. Bogor.

Rowell R.M, Raymound A.Y, dan Judith K.R. 1997. Paper And Composites

from Agrobased Resources. CRC Press, Inc: Lewis Publisher. New York.

Sahroni. 2008. Pengaruh Perlakuan Pendahuluan dan Variasi Panjang Strand

Terhadap Sifat Oriented Strand Board (OSB) dari Bambu Betung

(Dendrocalamus asper (Schult, F) Backer ex, Heyne). Skripsi. Bogor :

Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

Shmulsky R dan Jones PD. 2011. Forest Products and Wood Science An

introduction. Sixth Edition. Publish by A JohnWiley & Sons, Inc.

Soerianegara, I and R.H.M.J. Lemmens. 1994. Timber Trees : Major Commercial

Timber. PROSEA. Bogor.

Sutigno, P. 1988. Perekat dan Perekatan. Puslitbanghut. Depertemen Kehutanan.

Bogor.

Yusuf, A. 2000. Determinasi Suhu Kempa Optimum Papan Komposit Dari Kayu

Dan Limbah Plastik. Skripsi. Fakultas Kehutanan IPB. Bogor.


47

LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan Bahan Baku

Ukuran papan partikel : 40 x 14 x 1 cm3

Kadar air serbuk kayu jabon : + 5%

Kadar perekat isosianat : 6%

Target kerapatan papan partikel : 0,75 g/cm3

Solid content perekat isosianat : 98 %

Jumlah perlakuan : Tiga perlakuan

Jumlah ulangan : Tiga ulangan

Total papan : Tiga perlakuan x Tiga ulangan

= Sembilan (9) papan

1. Kebutuhan Bahan Baku Serbuk Kayu Jabon : Ukuran Papan x Kerapatan

Target x 100% / (100% + % kadar perekat)

: 40 x 14 x 1 cm3 x 0,75 g/cm

3 x 100% / (100% + 6%)

: 396,22 gram (dengan asumsi KA = 0%)

Jika kadar air bahan baku serbuk kayu jabon = 5% maka,

: 396,22 gram x (100% + 5%) / 100%

: 416,031 gram ( untuk satu papan)

Jadi kebutuhan bahan baku untuk 9 papan adalah 3.744,279 gram.

2. Kebutuhan Perekat Isosianat : Ukuran papan x Kerapatan Target x % kadar

perekat / ( 100% + % kadar perekat)

: 40 x 14 x 1 cm3 x 0,75 g/cm

3 x 6% / (100% + 6%)

: 23,773 gram

Jika solid content 98 % maka,


48

: 23,773 x 100 % / 98 %

: 24,258 gram ( untuk satu papan)

Jadi kebutuhan perekat isosianat untuk 9 papan adalah 218,322 gram.


49

Lampiran 2. Data Hasil Koreksi Nilai Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel

Tabel 1. Pengaruh lama pengempaan terhadap kerapatan papan partikel.

Lama

Pengempaan

Ulangan Kerapatan (g/cm3) Rataan (g/cm

3) Standar

deviasi

5 menit 1 0,5 0,53 0,03

2 0,54

3 0,56

7,5 menit 1 0,57 0,52 0,05

2 0,53

3 0,46

10 menit 1 0,65 0,6 0,08

2 0,64

3 0,5

Tabel 2. Pengaruh lama pengempaan terhadap kadar air papan partikel.

Lama

Pengempaan

Ulangan Kadar air (%) Rataan (%) Standar

deviasi

5 menit 1 6,78 8,37 0,09

2 9,3

3 9,02

7,5 menit 1 9,31 9,24 0,21

2 9,18

3 9,25

10 menit 1 9,12 9,11 0,14

2 8,97

3 9,24

Tabel 3. Pengaruh lama pengempaan terhadap daya serap air 2 jam papan partikel.

Lama

Pengempaan

Ulangan Daya serap air 2

jam (%)

Rataan (%) Standar

deviasi

5 menit 1 51 35 0,025

2 33

3 21

7,5 menit 1 16,78 23,51 0,089

2 24,83

3 28,93

10 menit 1 15,4 19,07 0,012

2 14,5

3 27,31


50

Tabel 4. Pengaruh lama pengempaan terhadap daya serap air 24 jam papan partikel.

Lama

Pengempaan

Ulangan Daya serap air 2

jam (%)

Rataan (%) Standar

deviasi

5 menit 1 119 91,73 0,547

2 89,86

3 66,35

7,5 menit 1 53,38 76,78 1,500

2 76,13

3 100,85

10 menit 1 52,14 60,21 1,100

2 45,91

3 82,6

Tabel 5. Pengaruh lama pengempaan terhadap pengembangan tebal 2 jam papan partikel.

Lama

Pengempaan

Ulangan Pengembangan

tebal 2 jam (%)

Rataan (%) Standar

deviasi

5 menit 1 9,13 10,32 0,288

2 11,5

3 10,34

7,5 menit 1 8,9 10,1 0,138

2 8,4

3 13,01

10 menit 1 10,29 9,37 0,176

2 9,02

3 8,8

Tabel 6. Pengaruh lama pengempaan terhadap pengembangan tebal 24 jam papan

partikel.

Lama

Pengempaan

Ulangan Pengembangan

tebal 24 jam (%)

Rataan (%) Standar

deviasi

5 menit 1 13,44 15,99 0,373

2 17,98

3 16,55

7,5 menit 1 15,06 16,46 1,410

2 13,63

3 21,3

10 menit 1 13,23 12,67 2,333

2 12,78

3 12,02


51

Tabel 7. Pengaruh lama pengempaan terhadap IB papan partikel.

Lama

Pengempaan

Ulangan IB (kgf/cm2) Rataan

(kgf/cm2)

Standar

deviasi

5 menit 1 0,62 1,87 0,009

2 2,08

3 2,92

7,5 menit 1 3,23 1,58 0,237

2 1,25

3 0,3

10 menit 1 5,1 3,76 0,048

2 4,06

3 2,09


52

Lampiran 3. Analisis Sidik Ragam

3.1 Kerapatan

Tabel Anova

Sumber

keragaman

JK db KT F. hit F. tabel

Perlakuan .010 2 .005 1.364tn 4.26

Galat .022 6 .004

Total 2.755 9

tn = tidak berpengaruh nyata

3.2 Kadar air

Tabel anova

Sumber keragaman JK Db KT F. hit F. tabel

Perlakuan 1.328 2 .664 1.027tn 4.26

Galat 3.878 6 .646

Total 719.343 9


3.3 Daya serap air 2 jam

Tabel Anova

Sumber keragaman JK db KT F. hitung F. tabel

Perlakuan 405.452 2 202.726 1.917tn 4.26

Galat 634.663 6 105.777

Total 7059.288 9



53

3.4 Daya serap air 24 jam

Tabel anova

Sumber

keragaman JK db KT F. hitung F. tabel

Perlakuan 3943.505 2 1971.753 4.148* 4.26

Galat 2852.409 6 475.401

Total 51026.210 9

*= berpengaruh nyata

Tabel DMRT

Duncana,,b

Lama

Pengempaan N

Subset

1 2

5 menit 3 41.7867a

7,5 menit 3 76.7867a 76.7867b

10 menit 3 91.7367b

Sig. .097 .433

. Alpha = ,05.

3.5 Pengembangan Tebal 2 jam

Tabel Anova

Sumber keragaman JK db KT F. hitung F tabel

Perlakuan 1128.831 2 564.416 .950tn 4.26

Galat 3563.729 6 593.955

Total 7651.557 9


3.6 Pengembangan tebal 24 jam

Tabel anova

Sumber keragaman JK db KT F. hitung F. tabel

Perlakuan 43.086 2 21.543 2.161tn 4.26

Galat 59.816 6 9.969

Total 2043.892 9



54

3.7 Internal Bonding (IB)

Tabel Anova

Sumber keragaman JK db KT F.hitung F.tabel

Perlakuan 7783.897 2 3891.948 1.098tn 4.26

Error 21275.414 6 3545.902

Total 33626.367 9



55

Lampiran 4. Data/Nilai Rataan Hasil Pengujian Stabilitas Dimensi ( Uji Siklis)

4.1 Data nilai rataan uji siklis konvensional papan partikel pada waktu kempa 5

menit

DIMENSI SIKLIS

1 2 3 4 5 6

P 5.1 5.12 5.13 5.15 5.16 5.14

STDEV P 0.05 0.06 0.06 0.07 0.071 0.06

L 5.03 5.03 5.05 5.07 5.079 5.07

STDEV L 0.11 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12

T 1.71 1.79 1.83 1.88 1.8925 1.88

STDEV T 0.1 0.1 0.08 0.09 0.085 0.09

4.2 Data nilai rataan uji siklis rebus papan partikel pada waktu kempa 5 menit

DIMENSI SIKLIS

1 2 3 4 5 6

P 5.09 5.1 5.12 5.12 5.11 5.11

STDEV P 0.05 0.1 0.06 0.07 0.07 0.06

L 5.1 5.11 5.13 5.12 5.11 5.12

STDEV L 0.04 0.05 0.05 0.04 0.05 0.04

T 1.8 1.85 1.92 1.97 1.91 1.92

STDEV T 0.33 0.34 0.35 0.46 0.35 0.35

4.3 Data nilai rataan uji siklis konvensional papan partikel pada waktu kempa 7,5

menit

DIMENSI SIKLIS

1 2 3 4 5 6

P 5.09 5.11 5.12 5.14 5.14 5.13

STDEV P 0.09 0.08 0.09 0.093 0.09 0.09

L 5.04 5.06 5.06 5.09 5.08 5.07

STDEV L 0.05 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06

T 1.7 1.79 1.82 1.86 1.88 1.87

STDEV T 0.17 0.2 0.21 0.21 0.21 0.21


56

4.4 Data nilai rataan uji siklis rebus papan partikel pada waktu kempa 7,5 menit

DIMENSI SIKLIS

1 2 3 4 5 6

P 5.11 5.11 5.14 5.13 5.12 5.12

STDEV P 0.02 0.03 0.02 0.02 0.03 0.03

L 5.1 5.11 5.14 5.13 5.12 5.12

STDEV L 0.08 0.08 0.09 0.1 0.09 0.09

T 1.91 2 2.01 2.02 2.01 2.02

STDEV T 0.07 0.08 0.08 0.09 0.07 0.08

4.5 Data nilai rataan uji siklis konvensional papan partikel pada waktu kempa 10

menit

DIMENSI SIKLIS

1 2 3 4 5 6

P 5.08 5.1 5.1 5.13 5.13 5.13

STDEV P 0.06 0.07 0.08 0.06 0.06 0.06

L 5.03 5.04 5.05 5.07 5.07 5.07

STDEV L 0.12 0.12 0.11 0.12 0.13 0.13

T 1.5 1.51 1.53 1.58 1.59 1.59

STDEV T 0.16 0.15 0.16 0.16 0.17 0.16

4.6 Data nilai rataan uji siklis rebus papan partikel pada waktu kempa 10 menit

DIMENSI SIKLIS

1 2 3 4 5 6

P 5.08 5.08 5.11 5.11 5.09 5.11

STDEV P 0.06 0.05 0.06 0.05 0.05 0.05

L 5.12 5.12 5.15 5.15 5.14 5.15

STDEV L 0.09 0.09 0.09 0.1 0.1 0.1

T 1.6 1.63 1.68 1.69 1.69 1.71

STDEV T 0.21 0.23 0.23 0.24 0.24 0.23


57

Lampiran 5. Dokumentasi Penelitian

Gambar 5.1 Proses Pengadonan

Gambar 5.1 Proses Pencetakan sebelum dilakukan Pengempaan


58

Gambar 5.3 Proses Pengempaan

Gambar 5.4 Papan Partikel


59


60


61


62


63


64


65


66


67


68


69


70


KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI SERBUK KAYU JABON ...

Documents

Transcript of KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI SERBUK KAYU JABON ...