Sifat Mekanis Papan Komposit

berlapis anyaman bambu tanpa kulit saling tegak lurus 1 cm dan papan berlapis anyaman bambu dengan kulit saling tegak lurus dengan kulit 2 cm, berbeda nyata dengan papan lainnya, dan terendah pada papan tanpa lapisan. Hal tersebut memperlihatkan bahwa arah anyaman berpengaruh nyata terhadap MOR papan, tetapi bagian bambu, dalam hal ini kulit dan tanpa kulit serta lebar anyaman tidak berpengaruh nyata. 192 292 197 332 228 386 190 316 359 138 100 200 300 400 500 A B C D E F G H I J Jenis Lapisan MO R k g f c m 2 JIS A 5908:2003 Berlapis venir Sejajar panjang papan Berlapis venir Tegak lurus panjang papan Gambar 5.8 MOR papan komposit pada arah lapisan anyaman bambu yang berbeda Keterangan : sama dengan Gambar 5.1. Hasil penelitian tersebut memperlihatkan bahwa anyaman bambu tegak lurus mempunyai kekuatan dalam memikul beban yang lebih tinggi dibandingkan dengan anyaman bambu yang miring. Hal tersebut disebabkan pada saat pembebanan, terjadinya perlemahan lapisan bambu pada saat menerima beban pada arah 0 o , tetapi di sisi lain pada arah 90 o terjadi penguatan pada anyaman bambu pada saat menerima beban karena beban yang diterima masih dapat ditahan oleh bilah bambu yang arahya tegak lurus. Hal berbeda terjadi pada anyaman miring, di mana tidak ada arah bilah bambu yag dapat meneruskan beban yang diterima. Berdasarkan standar JIS A 5908:2003, nilai MOR yang disyaratkan adalah 150 kgfcm 2 pada arah tegak lurus arah panjang papan dan 300 kgfcm 2 pada searah panjang papan, sehingga nilai MOR papan komposit yang dihasilkan dapat memenuhi standar tersebut kecuali papan tanpa lapisan. Perbedaan permukaan papan dengan adanya variasi lapisan pada face dan back terlihat pada Gambar 5.9. Bambu tanpa kulit Bambu dengan kulit Venir Tanpa Lapisan Gambar 5.9. Permukaan papan komposit pada lapisan yang berbeda Nilai MOE papan berkisar dari 1,50 – 4,00 x 10 4 kgfcm 2 seperti terlihat pada Gambar 5.10. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai MOE tertinggi pada papan berlapis venir sebesar 4,04 x 10 4 kgfcm 2 dan terendah pada papan tanpa lapisan sebesar 1,53 x 10 4 kgfcm 2 . Hasil penelitian tersebut memperlihatkan kecenderungan sifat mekanis papan yang berlapis anyaman bambu tegak lurus lebih besar dibandingkan papan dengan lapisan anyaman bambu miring. Hasil analisis sidik ragam pada Lampiran 44, memperlihatkan bahwa lapisan berpengaruh nyata terhadap MOE papan. Di mana MOE tertinggi pada papan berlapis venir, tidak berbeda nyata dengan papan berlapis anyaman bambu dengan arah anyaman saling tegak lurus yang lainnya, baik dengan kulit maupun tanpa kulit dengan lebar bilah 1 cm dan 2 cm. Hasil tersebut berbeda nyata dengan papan berlapis anyaman bambu dengan arah anyaman miring baik dengan kulit maupun tanpa kulit dengan lebar bilah 1 dan 2 cm, juga dengan papan tanpa lapisan. Hal ini juga mengindikasikan bahwa arah anyaman berpengaruh nyata terhadap nilai MOE, tetapi bagian bambu dan lebar bilah tidak berpengaruh nyata terhadap nilai MOE papan. 1.79 3.81 1.95 3.29 2.26 3.47 1.62 3.03 4.04 1.53 1 2 3 4 5 6 A B C D E F G H I J Jenis Lapisan MO E 1 4 kg f cm 2 JIS A 5908:2003 Berlapis venir Sejajar panjang papan Berlapis venir Tegak lurus panjang papan Gambar 5.10 MOE papan komposit pada arah lapisan anyaman bambu yang berbeda Keterangan : sama dengan Gambar 5.1 Hasil penelitian Hu et al. 2004, menunjukkan bahwa nilai MOE menurun dengan semakin bertambahnya sudut yang dibentuk terhadap arah panjang serat. Tetapi dalam penelitian ini, bilah bambu yang digunakan dalam bentuk anyaman sehingga arah serat lapisan bambu tidak sama. Hasil penelitian menunjukkan arah anyaman saling tegak lurus memberikan kontribusi MOE yang lebih tinggi dibandingkan dengan arah anyaman miring. Hal ini dapat dijelaskan seperti pada fenomena yang terjadi pada MOR papan, di mana arah serat yang saling tegak lurus dapat memberikan kekuatan dalam memikul beban dibandingkan dengan arah serat yang miring. Berdasarkan standar JIS A 5908:2003, nilai MOE yang dipersyaratkan pada arah tegak lurus arah panjang papan sebesar 2,80 x 10 4 kgfcm 2 dan pada searah panjang papan sebesar 4,00 x 10 4 kgfcm 2 , maka nilai MOE papan memenuhi standar, kecuali pada papan berlapis anyaman bambu arah miring baik dengan kulit, maupun tanpa kulit, serta papan tanpa lapisan. 2 Keteguhan Rekat internal bond Keteguhan rekat papan komposit yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 5.11. 3.38 4.28 3.54 3.14 3.96 3.59 3.28 3.36 2.37 2.92 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B C D E F G H I J Jenis Lapisan K e te g u h a n R ekat k g fcm 2 Gambar 5.11 Keteguhan rekat papan komposit pada arah lapisan anyaman bambu yang berbeda Keterangan : sama dengan Gambar 5.1 Keteguhan rekat papan tertinggi pada papan berlapis venir sebesar 4,28 kgfcm 2 dan terendah pada papan berlapis anyaman bambu dengan kulit, arah miring lebar bilah anyaman 2 cm sebesar 2,37 kgfcm 2 . Berdasarkan hasil analisis sidik ragam pada Lampiran 45, keteguhan rekat papan tidak dipengaruhi oleh jenis lapisan yang digunakan. Jika dibandingkan dengan standar JIS A 5908:2003 yang mensyaratkan nilai keteguhan rekat sebesar 3,1 kgfcm 2 , maka nilai keteguhan rekat papan memenuhi standar tersebut, kecuali papan berlapis anyaman bambu dengan kulit, lebar bilah 2 cm baik arah tegak lurus maupun arah miring tidak memenuhi standar tersebut. Hal ini disebabkan karena tebalnya lapisan kulit dengan lebar JIS A 5908:2003 bilah 2 cm sehingga kerusakan produk cenderung terjadi di antara partikel kayu dan anyaman bambu. Terjadinya kerusakan pada bagian antara lapisan anyaman bambu dengan partikel kayu mengindikasikan kurang baiknya sifat rekatan pada daerah tersebut, di mana bambu bagian luar ini mempunyai sel-sel penyusun yang rapat dan mengandung silika yang lebih tinggi mengakibatkan keterbasahannya lebih rendah, seperti yang terlihat pada Gambar 5.12 dan 5.13. Menurut Kai dan Xuhe 2006, keterbasahan bambu yang mengandung kulit sangat rendah sehingga menyulitkan di dalam penyerapan perekat. Gambar 5.12 Sudut kontak bambu Gambar 5.13 Sudut kontak bambu bagian dalam bagian luar Gambar di atas menunjukkan sudut kontak antar perekat PU dengan bambu apus bagian luar lebih tinggi sebesar 118 o , dan bagian dalam 66 o . Hal ini menunjukkan keterbasahan bambu bagian luar lebih rendah dibandingkan bambu bagian dalam.

3 Kuat Pegang Sekrup

Nilai kuat pegang sekrup papan yang dihasilkan tertinggi pada papan berlapis anyaman bambu tanpa kulit arah tegak lurus, lebar bilah 2 cm sebesar 68,89 kgf, dan terendah pada papan tanpa lapisan yaitu 49,76 kgf, seperti terlihat pada Gambar 5.14. 65.95 67.85 64.74 62.86 63.22 68.89 61.19 49.76 63.97 62.55 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 A B C D E F G H I J Jenis Lapisan K u at P e g a n g S ekr u p k g f JIS A 5908:2003 Gambar 5.14 Kuat pegang sekrup papan komposit pada arah lapisan anyaman bambu yang berbeda Keterangan : sama dengan Gambar 5.1 Berdasarkan analisis sidik ragam pada Lampiran 46, kuat pegang sekrup tidak dipengaruhi oleh jenis lapisan yang digunakan, tetapi jika dibandingkan dengan standar JIS A 5908:2003, nilai kuat pegang sekrup yang dipersyaratkan minimal 51 kgf, maka nilai kuat pegang sekrup papan komposit yang dihasilkan memenuhi standar kecuali papan tanpa lapisan. Hal ini menunjukkan bahwa lapisan bambu mempunyai kekuatan pegang sekrup yang baik dibandingkan partikel kayu. Hal tersebut diakibatkan oleh lebih rapatnya sel-sel penyusun pada bambu dibandingkan pada partikel kayu dan terdapatnya kandungan silika pada bambu bagian kulit yang menyebabkan bambu semakin kuat dan tahan air Liese, 1980. Penggunaan anyaman bambu dengan kulit saja mempunyai rendemen yang lebih rendah dibandingkan anyaman bambu tanpa kulit, di mana dari sebilah bambu jika menggunakan kulit saja dapat dihasilkan 6 anyaman bambu, jika menggunakan bambu bagian dalam saja dapat dihasilkan 30 anyaman bambu. Sehingga penggunaan anyaman bambu tanpa kulit lebih efisien sekitar 500 dibandingkan anyaman bambu dengan kulit. Tetapi akan lebih efisien jika digunakan seluruh bagian bambu tersebut baik kulit maupun bagian dalam anyaman tanpa kulit.

5.4 Kesimpulan

Hasil penelitian menunjukkan bahwa : 1. Pemakaian anyaman bambu miring dapat meningkatkan nilai MOR dan MOE papan sekitar 50 dan pemakaian anyaman bambu tegak lurus dapat meningkatkan MOR dan MOE papan sekitar 120 dibandingkan papan tanpa lapisan. 2. Anyaman bambu dengan kulit memberikan kekuatan MOR dan MOE yang lebih tinggi dibandingkan anyaman bambu tanpa kulit tetapi tidak berbeda secara statistik. 3. Papan komposit dengan anyaman bambu tegak lurus lebih kuat MOR dan MOE sekitar 50 dibandingkan papan dengan anyaman bambu miring. 4. Penggunaan lebar bilah anyaman bambu antara 2 cm dan 1 cm tidak berpengaruh nyata secara statistik. 5. Dari perhitungan rendemen, penggunaan anyaman bambu tanpa kulit lebih efisien sekitar 500 dibandingkan anyaman bambu dengan kulit. Tetapi akan lebih efisien jika menggunakan seluruh bagian bambu. 5.5 Saran Hasil penelitian menunjukkan papan yang dihasilkan dapat memenuhi standar JIS A 5908:2003. Tetapi dalam penelitian tersebut masih menggunakan suhu dan lama pengempaan yang tinggi 160 o C, selama 15 menit, sementara KA partikel yang digunakan lebih rendah 8 dibandingkan dengan KA partikel pada penelitian tahap I 13. Sehingga untuk mengetahui kondisi pengempaan yang paling optimal dengan KA partikel yang berbeda, maka perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai suhu dan lamanya waktu pengempaan. 6 PENGARUH SUHU DAN LAMA PENGEMPAAN TERHADAP KUALITAS PAPAN KOMPOSIT

6.1 Pendahuluan

Pengempaan merupakan salah satu faktor yang menentukan kualitas papan yang dihasilkan USDA, 1972. Salah satu hal yang paling berpengaruh mengenai kondisi pengempaan adalah suhu dan waktu kempa berkaitan dengan kesesuaian penggunaan jenis perekat dan bahan baku papan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui suhu optimal yang diperlukan untuk mendapatkan kualitas papan komposit yang dapat memenuhi standar papan partikel berlapis venir. Selain itu, untuk mengetahui lama waktu pengempaan yang dibutuhkan agar bagian tengah papan komposit tersebut mencapai suhu yang sama dengan suhu bagian luar papan. 6.2 Bahan dan Metode 6.2.1 Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah partikel kayu sengon dengan KA 8, anyaman bambu tali tegak lurus 1 cm, perekat polyurethane, aseton dan parafin. Alat yang digunakan adalah disk flaker, blender dan spray gun, mesin kempa panas, gergaji dan universal testing machine, serta chino recorder.

6.2.2 Metodologi

Pembuatan lembaran dilakukan dengan penambahan lapisan anyaman bambu sebagai face dan back, kerapatan sasaran papan 0,7 gcm 3 dengan ukuran 30 cm x 30 cm x 1cm . Perekat PU sebanyak 6 yang telah diencerkan sampai 20 berdasarkan berat kering bahan berlignoselulosa disemprotkan dengan menggunakan spray gun. Pengempaan papan dilakukan pada tekanan 25 kgcm 2 dengan perlakuan sebagai berikut :