Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Papan Komposit
Perekat
Penggunaan tipe perekat dan jumlah perekat yang berbeda akan menghasilkan papan dengan kualitas yang berbeda. Semakin tinggi jumlah perekat yang digunakan,
kualitas papan yang dihasilkan akan semakin baik.
Zat Aditif
Maloney 1993 mengatakan bahwa penggunaan parafin pada kadar 0,5-1 di dalam pembuatan papan dapat memperbaiki daya tahan terhadap air dan stabilitas
dimensi papan. Parafin C
25
H
52
umumnya berwarna putih, tidak berbau, berasa tawar, titik leleh 47-64
o
C dengan kerapatan 0,93 gcm
3
. Parafin ini tidak larut dalam air tapi larut dalam ether, benzen dan esther Wikipedia, 2007.
Menurut Carll 1996, parafin mempunyai struktur microcrystallin yang mengandung minyak, dimana minyak ini dapat berpindah ke permukaan papan dan
melapisi papan tersebut sehingga papan lebih tahan terhadap air.
Hsu et al. 1990 diacu dalam Muehl dan Krzysik 1997, menyatakan bahwa penambahan parafin akan menurunkan pengembangan tebal dan cenderung
meningkatkan sifat mekanis papan, tetapi efeknya tidak secara proporsional dengan penambahan kandungan parafin. Sementara penelitian oleh Youngquist et al. 1990
dalam Muehl dan Krzysik 1997, melaporkan bahwa hasil pengujian perendaman 24 jam, dengan adanya peningkatan kandungan resin dan parafin umumnya menurunkan
daya serap air dan pengembangan tebal, tetapi menurunkan sifat mekanis papan bending properties. Hasil penelitian Muehl dan Krzysik 1997 dengan penggunaan
parafin pada kadar 0, 0,8 dan 1,6 menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan signifikan secara statistik pengaruh peningkatan kadar parafin terhadap MOE dan
MOR papan. Penelitian oleh Winistorfer et al. 1992 yang diacu dalam Muehl dan Krzysik
1997 dengan pemakaian parafin pada berbagai kadar yaitu 0,5, 1 dan 1,5 berdasarkan BKT, memperlihatkan bahwa pemakaian parafin menurunkan kualitas
rekatan, tetapi semakin tinggi kadar parafin yang digunakan, penurunan daya serap
air, penurunan pengembangan tebal dan penurunan pengembangan linier juga semakin tinggi pula.
Kadar Air dan Distribusi
Kadar air dan keseragaman kadar air lapik sangat menentukan sifat akhir papan yang dihasilkan. Jika kadar air pada bagian permukaan tinggi dan pada bagian
tengah core rendah, akan terjadi kerapatan papan yang lebih tinggi pada bagian permukaan dibandingkan bagian tengah papan, sehingga menghasilkan papan dengan
kekuatan tekan dan kekakuan yang tinggi tetapi keteguhan rekat yang rendah. Sebaliknya jika kadar air lebih tinggi pada bagian core akan menghasilkan papan
dengan kerapatan yang tinggi pada bagian core sehingga papan tersebut mempunyai keteguhan rekat yang tinggi tetapi kekuatan tekan dan kekakuan yang rendah
Maloney, 1993. Menurut Chelak dan Newman 1991, pada kadar air yang rendah, partikel
kayu membutuhkan proses pengeringan yang lebih lama dan atau temperatur yang lebih tinggi sehingga partikel lebih kering dan mempunyai temperatur yang lebih
tinggi surface tempering. Hal tersebut dapat mengakibatkan tidak terjadinya ikatan hydrogen sehingga berkurangnya natural bonding. Kadar air yang lebih tinggi juga
mengakibatkan struktur selulosa lebih plastis sehingga mudah untuk terjadinya kontak antar serat. Hal tersebut dapat meningkatkan kekuatan ikatan secara alami
natural bonding. Dalam proses pembentukan kayu seperti pelengkungan atau pemadatan,
dinding sel kayu harus bersifat lunak atau plastis sehingga lebih mudah di bentuk Wardhani, 2005. Plastisasi dinding sel dapat dilakukan dengan berbagai cara , baik
secara kimiawi, fisik atau kombinasi keduanya. Secara kimia dapat dilakukan dengan perendaman dengan bahan kimia, dan secara fisik dapat dilakukan dengan
peningkatan kadar air atau pemberian panas. Dinding sel kayu merupakan komposit dengan serat sebagai tulangan yang terdiri dari beberapa lapisan yang heterogen, baik
struktur maupun komposisi kandungan kimianya. Komponen utama penyusun
dinding sel adalah rantai selulosa yang tergabung membentuk satu ikatan dan mempunyai arah orientasi yang sama disebut mikrofibril. Tiap lapisan dinding sel
mempunyai arah mikrofibril yang berbeda, yang diselubungi oleh matrik berupa lignin dan hemiselulosa Dwianto et al., 1998 diacu dalam Wardhani, 2005. Molekul
air yang masuk ke kayu tidak dapat masuk ke daerah kristalin mikrofibril tetapi berikatan denagn matrik dan ruang antara matrik-mikrofibril serta bertindak sebagai
agen pengembang dan plasticizer. Ketika kayu dipanaskan dalam kondisi basah maka terjadi pelunakan
komponen matrik sehingga terjadi plastisasi dinding sel, sedangkan mikrofibril selulosa tetap dalam keadaan gelas karena mikrofibril hampir tidak terpengaruh oleh
lembab dan panas. Pengempaan kayu basah atau kadar air tinggi dapat menyebabkan terjadinya tekanan hidrostatis pada bagian tengah kayu yang berakibat kerusakan
tekan. Sedangkan jika kadar air terlalu rendah, diperlukan waktu yang lama untuk proses plastisasi.
Kerapatan Papan
Kerapatan papan merupakan faktor yang sangat mempengaruhi kekuatan papan. Semakin tinggi kerapatan papan, kekuatan papan semakin baik kecuali
pengembangan tebal dan pengembangan linier karena pada umumnya kayu pada papan partikel berkerapatan tinggi akan mempunayi pengembangan yang lebih tinggi
setelah menyerap airuap air.
Tipe dan geometri partikel
Berbagai penelitian yang dirangkum oleh Maloney 1993, menunjukkan bahwa bentuk dan ukuran partikel sangat mempengaruhi kekuatan papan yang
dihasilkan. MOR dan MOE papan meningkat dengan bertambahnya ukuran tebal dan panjang partikel sampai titik tertentu dan jika tebal dan panjang partikel semakin
bertambah, kekuatan papan akan menurun.