VARIASI UKURAN PARTIKEL DAN KOMPOSISI PEREKAT PHENOL FORMALDEHIDA – STYROFOAM TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT SKRIPSI

  VARIASI UKURAN PARTIKEL DAN KOMPOSISI PEREKAT PHENOL FORMALDEHIDA – STYROFOAM TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT SKRIPSI Oleh: Hadyan Tamam Ahta Daulay 091201148 PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014

LEMBAR PENGESAHAN

  Judul Peneletian : Variasi Ukuran Partikel dan Komposisi Perekat Phenol Formaldehida – Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit

  Nama : Hadyan Tamam Ahta Daulay NIM : 091201148 Program Studi : Kehutanan

  Disetujui oleh, Komisi Pembimbing :

  Tito Sucipto, S.Hut., M.Si Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si Ketua Anggota

  Mengetahui, Siti Latifah, S.Hut., M.Si, Ph. D

  Ketua Program Studi Kehutanan

  

ABSTRACT

  HADYAN TAMAM AHTA DAULAY: Effect of Particle Size and Composition

  of Phenol Formaldehyde Adhesives -Styrofoam on Particle Board Quality Made

  TITO SUCIPTO and RUDI

  from Waste Oil Palm Trunks. Under Supervised by HARTONO.

  Oil palm trunk can be used as raw material for particle board. Similiarly,

the styrofoam that had only become unused waste. The purpose of these study

were to evaluated the physical, mechanical properties, also durabilty to termite

attack on particle board made from waste of oil palm trunk. Physical and

mechanical properties would be compared by SNI 03-2105-2006, then the

durabilty to termite attack compared by SNI 01-7207-2006. The variation of

treatment were particle size (20, 35 and 50 mesh) and composition ratio between

phenol formaldehyde and styrofoam (60 : 40; 70 : 30; 80 : 20; and 90 : 10).

Board were made with size 25 cm x 25 cm x 1 cm with a target density of 0,7

  2

  2

g/cm and press 25 kgf/cm for 10 minute. The results showed that density,

moisture content, water absorption, thickness swelling, internal bond, modulus of

  3 elasticity, modulus of rupture, were respectively 0,46-0,58 g/cm , 10,97-13,05%,

  2

  2

  2

108,4-173%, 9,7-18,6%, 0,4-3 kg/cm , 1653–5791 kg/cm , 10–46 kg/cm . All of

density and moisture content fullfilled the standard SNI 03-2105-2006. Otherwise, all the value of MOE and MOR properties didn’t fullfilled the standard. The other hand, all of thickness swelling and internal bond is not all fullfilled the standard.

  

Based on SNI 01-7207-2006 , resistance of particle board it was classified as very

  . While based on the degree of termite attack

  low durability with value 13,9-67,6%

relatively level ground terrific and destroyed. Optimal condition was attained by

combination of particle size is 20 mesh and composition ratio between phenol

formaldehyde and styrofoam is 90 : 10.

  Keywords: oil palm trunk, particleboard, particle size, phenol formaldehyde, styrofoam

ABSTRAK

  HADYAN TAMAM AHTA DAULAY: Pengaruh Ukuran Partikel dan Komposisi Perekat Phenol Formaldehida – Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit. Di bawah bimbingan TITO SUCIPTO dan RUDI HARTONO.

  Batang kelapa sawit dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk papan partikel. Demikian pula dengan styrofoam yang selama ini hanya menjadi limbah yang tidak terpakai. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi sifat fisis, sifat mekanis dan sifat ketahanan terhadap rayap tanah pada papan partikel dari limbah batang kelapa sawit. Sifat fisis dan mekanis akan dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006, sedangkan sifat ketahanan terhadap rayap tanah dibandingkan dengan SNI 01-7207-2006. Variasi perlakuan adalah ukuran partikel (20, 35 dan 50 mesh) dan perbandingan komposisi antara phenol formaldehida dan styrofoam (60 : 40, 70 : 30, 80 : 20, dan 90 : 10). Papan dibuat

  2

  berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm dengan target kerapatan 0,7 g/cm dan tekanan

  2

  25 kgf/cm selama 10 menit. Hasil menunjukan bahwa nilai kerapatan, kadar air, daya serapan air, pengembangan tebal, keteguhan rekat internal, modulus elastis,

  3

  dan modulus patah ialah berturut – turut 0,46-0,58 g/cm , 10,97-13,05%, 108,4-

  2

  2

  2

  173%, 9,7-18,6%, 0,4-3 kg/cm , 1653–5791 kg/cm , 10–46 kg/cm . Seluruh nilai kerapatan dan kadar air telah memenuhi standar SNI 03-2105-2006. Sebaliknya semua nilai MOE dan MOR tidak memenuhi standar. Di lain sisi, nilai pengembangan tebal dan keteguhan rekat internal tidak semuanya memenuhi standar. Berdasarkan SNI 01-7207-2006, ketahanan papan partikel yang dihasilkan tergolong sangat buruk dengan nilai 13,9-67,6%. Sedangkan berdasarkan derajat serangan rayap tanah tergolong tingkat serangan hebat dan hancur. Kombinasi terbaik antara ukuran partikel adalah 20 mesh dan perbandingan komposisi perekat dengan styrofoam adalah 90: 10 . Kata kunci: batang kelapa sawit, papan partikel, ukuran partikel, phenol formaldehida, styrofoam

RIWAYAT HIDUP

  Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 8 Agustus 1993, merupakan anak kedua dari dua bersaudara pasangan Ayah (Alm) Ahmad Syafruddin Daulay dan Ibu tercinta Dra. Rita Anggraini. Jenjang pendidikan formal yang dilalui penulis adalah di SD Akselerasi Al- Azhar tahun 1999-2004, SMP Akselerasi Al- Azhar tahun 2004-2006 dan SMA Negeri 2 Medan tahun 2006-2009.

  Pada tahun 2009, penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara (USU) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Pada tahun 2012 penulis mengambil Program Studi Teknologi Hasil Hutan.

  Dalam bidang akademik, penulis telah mengikuti beberapa praktek lapangan, antara lain adalah Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) dan Praktek Kerja Lapang (PKL). Kegiatan P2EH dilaksanakan pada tahun 2011 di Taman Hutan Raya Bukit Barisan, Tongkoh, Kabupaten Karo. Sedangkan kegiatan PKL dilaksanakan pada tahun 2013 di PT. ITCI Hutani Manunggal, Kalimantan Timur.

  Selama masa perkuliahan di USU, penulis aktif di beberapa organisasi kemahasiswaan diantaranya sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS) tahun 2009-2013. Penulis juga menjadi anggota pengurus Badan Kenaziran Musholla Baitul Al- Asyjar dari 2010-2012.

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan anugerahNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan hasil penelitian ini. Hasil penelitian ini berjudul “Variasi Ukuran Partikel dan Komposisi Perekat Phenol Formaldehida – Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit” yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan perkuliahan di program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.

  Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Tito Sucipto, S.Hut, M.Si selaku Ketua Komisi Pembimbing dan Bapak

  Dr. Rudi Hartono, S.Hut, M.Si selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah banyak memberikan masukan, arahan, bimbingan dan dukungan dalam proses penulisan dan penelitian ini.

  2. Bapak Apri Heri Iswanto, S.Hut., M.Si sebagai dosen yang telah membantu penulis dalam pengujian sifat mekanis papan partikel di Laboratorium Keteknikan Kayu, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

  3. Ibu Siti Latifah, S.Hut, M.Si, P.hD dan Bapak Luthfi Hakim S.Hut, M.Si, selaku Ketua dan Sekretaris Program Studi Kehutanan FP USU.

  4. Ayah (Alm) Ahmad Syafruddin Daulay, Ibuku tercinta Rita Anggraini, dan abangda Ikhwan Syukria Ahta Daulay yang telah banyak memberikan kasih sayang, semangat dan doa serta pengorbanan baik moral maupun material kepada penulis.

  5. Teman-teman satu perjuangan penelitian Christine Anastasia Tarigan, Kak Lateranita Sembiring, Kak Friska Simatupang, Bang Janner William Ginting, dan Bang Zainal Abidin Syah Polem atas semangat, bantuan, kerjasama dan sikap optimistisnya sampai penelitian ini selesai.

  6. Teman-teman satu PKL dan teman di kala susah dan senang, yaitu Kanvel Prit Singh, Khairani Rezeki, dan M. Ali Umar Siregar yang telah banyak memberi kesan selama masa perkuliahan.

  7. Teman-teman Kehutanan stambuk 2009, yaitu Indra, Ade, Syahroni, Icut, Ario, Heldi, Yuni, Winda, Rudi, Ayu, Ardi, Wilna, Kaya, Novha, Dian, Iqbal, Medi, BM, Elvira, Maidita, Fitriani, Oftapia, Rehulina, Gojali, Martha, Rionaldo, Lia, Citra, Vicky, Joy, Mikael, Riris, Lasma, Felix, Bastanta, Rahmat, dan David yang banyak memberi kenangan, kerjasama dan pelajaran tentang kehidupan serta pertemanan yang ku ambil dari kalian.

  8. Umi Nadrah Ritonga atas kesabaran, masukan, motivasi, bantuan dan doa selama penulis melakukan penelitian ini.

  9. Teman-teman Kehutanan angkatan 2009 yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.

  Penulis mengharapkan semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu kehutanan. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.

  Medan, Februari 2014 Penulis

  

DAFTAR ISI

  Hal

  ABSTRACT .................................................................................................... i ABSTRAK ..................................................................................................... ii RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ iii KATA PENGANTAR .................................................................................... iv DAFTAR ISI ................................................................................................... vi DAFTAR TABEL .......................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... ix DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. x PENDAHULUAN Latar Belakang ......................................................................................... 1 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 4 Manfaaat Penelitian .................................................................................. 4 TINJAUAN PUSTAKA Batang Kelapa Sawit ................................................................................ 5 Papan Partikel........................................................................................... 7 Ukuran Partikel ........................................................................................ 11 Perekat Phenol Formaldehida .................................................................. 13 Styrofoam (Polistirena) ............................................................................ 15 METODOLOGI Waktu dan Lokasi Penelitian ................................................................... 17 Bahan dan Alat ......................................................................................... 17 Prosedur Penelitian................................................................................... 17 Pengujian Sifat Fisis

  Kerapatan ........................................................................................... 22

Kadar Air ........................................................................................... 22

Daya Serap Air ................................................................................... 23 Pengembangan Tebal ......................................................................... 23

  Pengujian Sifat Mekanis

Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) ....................................... 24

Modulus Lentur (Modulus of Elasticity) ........................................... 25

Modulus Patah (Modulus of Rupture) ............................................... 26

  Pengujian Ketahanan Papan Partikel terhadap Rayap Tanah ........... 26

  HASIL DAN PEMBAHASAN

  Sifat Fisis Papan Partikel Kerapatan ............................................................................................29 Kadar Air ............................................................................................31 Daya Serap Air ....................................................................................34 Pengembangan Tebal ..........................................................................36

  Sifat Mekanis Papan Partikel

  Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) .........................................39

  Modulus Lentur (MOE) ......................................................................41 Modulus Patah (MOR) ........................................................................43

  Pengujian Ketahanan Papan Partikel Terhadap Rayap Tanah .................45 Kualitas Papan Partikel ............................................................................50

  KESIMPULAN DAN SARAN

  Kesimpulan ..............................................................................................52 Saran ........................................................................................................52

  DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  

DAFTAR TABEL

  Hal 1.

  Sifat-Sifat Dasar Batang Kelapa Sawit ....................................................... 6 2. Komposisi Kebutuhan untuk Membuat Suatu Papan Partikel .................... 18 3. Standar Mutu Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Berdasarkan SNI 03-2105-2006 ....................................................................................... 26

  4. Klasifikasi Ketahanan Kayu terhadap Rayap Tanah Berdasarkan Penurunan Berat .......................................................................................... 27

  5. Penilaian Visual Terhadap Kerusakan Contoh Uji pada Rayap Tanah ....... 28

  6. Hasil Tingkat Ketahanan Papan Partikel dan Derajat Serangan Rayap Tanah ................................................................................................

  47

  7. Rekapitulasi Kualitas Papan Partikel BKS Berdasarkan

  SNI 03-2105-2006 ....................................................................................... 50

  

DAFTAR GAMBAR

  Hal 1.

  Pola Pemotongan Contoh Uji untuk Pengujian ......................................... 20 2. Bagan Alir Penelitian ................................................................................ 21 3. Pengujian Keteguhan Rekat Internal ......................................................... 24 4.

Pengujian MOE dan MOR ........................................................................ 25 5

  Nilai Rata-rata Kerapatan Papan Partikel BKS .........................................29 6. Nilai Rata-rata Kadar Air Papan Partikel BKS ..........................................32 7. Nilai Rata-rata DSA Papan Partikel BKS pada perendaman 2 jam ...........34 8. Nilai Rata-rata DSA Papan Partikel BKS pada perendaman 24 jam .........34 9. Nilai Rata-rata PT Papan Partikel BKS pada perendaman 2 jam ...............36 10.

  Nilai Rata-rata PT Papan Partikel BKS pada perendaman 24 jam ............37 11. Nilai Rata-rata IB Papan Partikel BKS ......................................................39 12. Nilai Rata-rata MOE Papan Partikel BKS .................................................42 13. Nilai Rata-rata MOR Papan Partikel BKS .................................................44 14. Nilai Rata-rata Penurunan Berat Papan Partikel BKS ...............................46 15. Contoh Uji Papan Partikel yang diserang Rayap .......................................48 16. (a) Contoh Uji Papan Partikel Sebelum Diuji Kubur .................................49 (b) Contoh Uji Papan Partikel Setelah Diuji Kubur ...................................49