Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Beberapa Limbah Non Kayu Menggunakan Proses Fermentasi

SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAPAN PARTIKEL DARI BEBERAPA LIMBAH NON KAYU DENGAN PROSES
FERMENTASI
DAPOTTUA B.R.H 041203019
DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2010
Universitas Sumatera Utara

SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAPAN PARTIKEL DARI BEBERAPA LIMBAH NON KAYU DENGAN PROSES
FERMENTASI
SKRIPSI
Oleh: DAPOTTUA B.R.H
041203019
DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2010
Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
DAPOTTUA BRIAN ROBSON HUTAPEA. Physical and Mechanical Properties of Particle Board Made of Some Non Timber Wastes Using a Fermentation Process. Advisor by EVALINA HERAWATI S.Hut, M.Si.
The purpose of this research was to know physical and mechanical properties of particle board made of some non timber wastes using a fermentation and non fermentation process. Raw materials of this research was waste of oil palm stem, waste of coconut stem, waste of bamboo, and bagasse. Raw was fermented for 20 days using EM4, then compressed for 30 minutes with a temperature of 1800C and a pressed at 25 kg/cm2. The value of physical and mechanical properties compared with JIS 5908: 2003.
The result of physical properties of particle board was consist of density and moisture content that comply with the request of JIS 5908:2003, thickness swelling was under the standards of JIS 5908:2003. The result of mechanical properties of particle board was consist of modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR) and internal bond (IB) was under the standards of JIS 5908:2003. Keywords : Fermentation, Waste of oil palm stem, Waste of coconut stem, Waste
of bamboo, Bagasse.

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
DAPOTTUA BRIAN ROBSON HUTAPEA. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Beberapa Limbah Non Kayu Menggunakan Proses Fermentasi. Dibimbing oleh EVALINA HERAWATI S.Hut, M.Si
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai sifat fisis dan mekanis papan partikel dari beberapa limbah non kayu menggunakan proses fermentasi dan non fermentasi. Bahan baku penelitian ini adalah beberapa limbah non kayu yaitu,limbah batang kelapa sawit, limbah batang kelapa, limbah bambu, dan ampas tebu. Bahan baku difermentasi selama 20 hari menggunakan EM4, lalu dikempa selama 30 menit dengan suhu 1800C dan tekanan sebesar 25 kg/cm2. Nilai sifat fisis dan mekanis papan partikel dibandingkan dengan JIS 5908: 2003.
Hasil sifat fisis papan partikel meliputi kerapatan dan kadar air telah memenuhi standar JIS 5908:2003, sedangkan pengembangan tebal belum memenuhi standar. Hasil sifat mekanis papan partikel meliputi keteguhan lentur, keteguhan patah dan keteguhan rekat internal belum memenuhi standar JIS 5908:2003. Kata kunci : Fermentasi, Limbah batang sawit, Limbah batang kelapa, Limbah
bambu, Ampas tebu.
Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama Dapotua Brian Robson Hutapea lahir di Tarutung pada tanggal 23 Juni 1986 dari Ayah bernama B. Hutapea dan Ibu bernama H.Sihotang. Penulis merupakan anak pertama dari lima bersaudara.
Riwayat pendidikan penulis, lulus Sekolah Dasar di SD Negeri 5, Tarutung tahun 1998, selanjutnya penulis lulus dari SMP Negeri 2 pada tahun 2001, jenjang SMA penulis selesaikan pada tahun 2004 di SMA Negeri 1 Tarutung, kemudian lulus seleksi masuk USU melalui jalur SPMB. Penulis memilih Program Studi, Teknologi Hutan, Departemen Kehutanan, Fakultas Pertanian USU.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis telah melaksanakan Praktik Pengenalan dan Pengelolaan Hutan (P3H) di Taman Nasional Batang Gadis (TNBG), tepatnya Kota Mandailing Natal dan Desa Sopotinjak pada bulan Juni 2006. Penulis juga telah melaksanakan Praktik Kerja Lapang (PKL) di Taman Nasional Gunung Leuser.
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan sekaligus menjadi salah satu syarat dalam menyelesaikan program pendidikan Strata 1 pada Program Studi Teknologi Hasil Hutan di Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Topik yang dipilih pada skripsi ini adalah Biokomposit dengan judul Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Beberapa Limbah Non Kayu Menggunakan Proses Fermentasi.
Pada kesempatan ini penulis tak lupa mengucapkan terimakasih kepada ibunda terkasih yang sampai saat ini masih memberikan dukungan baik secara materil maupun spiritual. Penulis juga tak lupa mengucapkan terimakasih kepada kedua dosen pembimbing penulis yaitu ibu Evalina Herawati S.Hut, M.Si dan bapak Apri Heri Iswanto S.Hut, M.Si atas bimbingan kepada penulis selama melaksanakan penelitian hingga pada saat ini.
Akhir kata penulis mengharapkan semoga hasil penelitian ini berguna bagi para pembaca.
Medan, Juni 2010

Penulis
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
ABSTRACT ......................................................................................................... i
ABSTRAK .......................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vi
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... vii
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1 Latar Belakang ........................................................................................ 1 Tujuan Penelitian .................................................................................... 3 Manfaat Penelitian .................................................................................. 3 Hipotesis Penelitian................................................................................. 3
TINJAUAN PUSTAKA...................................................................................... .4 Papan Partikel ......................................................................................... 4 Bahan Baku Papan Partikel ..................................................................... 4 Macam Papan Partikel............................................................................. 5 Sifat Botani Kelapa Sawit....................................................................... .8 Sifat Botani Kelapa ................................................................................. 9 Sifat Botani Bambu ............................................................................... 10 Sifat Botani Tebu .................................................................................. 12 Urea ..................................................................................................... .13 EM4 (Effective Microorganism 4) ......................................................... 13
METODOLOGI PENELITIAN ......................................................................... 15 Waktu dan Tempat Penelitian................................................................ 15 Bahan dan Alat...................................................................................... 15 Prosedur Penelitian............................................................................... .16 Persiapan bahan baku ............................................................... .16 Proses pembuatan papan partikel............................................... 16 Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel ........................ 18 Analisis Data ......................................................................................... 21
HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 23 Sifat Fisis Papan Partikel ....................................................................... 23 Kerapatan.................................................................................. 23 Kadar air ................................................................................... 25 Daya serap air ........................................................................... 27 Pengembangan tebal.................................................................. 29 Sifat Mekanis Papan Partikel ................................................................. 30 Keteguhan lentur (Modulus of Elasticity/MOE)......................... 30 Keteguhan patah (Modulus of Rupture/MOR) ........................... 31
Universitas Sumatera Utara

Keteguhan rekat internal (Internal Bond)................................... 33 KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 35
Kesimpulan ........................................................................................... 35 Saran ..................................................................................................... 35 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 36 LAMPIRAN ...................................................................................................... 39
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
No. Hal. 1. Pola pemotongan contoh uji papan partikel .................................................... 17 2. Grafik kerapatan papan partikel...................................................................... 23 3. Grafik kadar air papan partikel ....................................................................... 25 4. Grafik daya serap air selama 2 jam pada papan partikel.................................. 27 5. Grafik daya serap air selama 24 jam pada papan partikel................................ 27 6. Grafik pengembangan tebal pada papan partikel............................................. 29 7. Grafik MOE (Modulus of elasticity) .............................................................. .30 8. Grafik MOR (Modulus of rupture) ................................................................. 32 9. Grafik keteguhan rekat internal (Internal Bond) ............................................. 33
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal. 1. Data Sifat Fisis Papan Partikel ....................................................................... 39 2. Data Sifat Mekanis Papan Partikel ................................................................ .39 3. Analisis Sidik Ragam Kerapatan Papan Partikel............................................. 40 4. Analisis Sidik Ragam Kadar Air pada Papan Partikel .................................... 41 5. Analisis Sidik Ragam Daya Serap Air (2 jam) Papan Partikel......................... 41 6. Analisis Sidik Ragam DSA (24 jam) pada Papan Partikel.............................. .42 7. Analisis Sidik Ragam Pengembangan Tebal pada Papan Partikel ................... 43 8. Analisis Sidik Ragam Rata-Rata Modulus of Elasticity pada Papan Partikel ... 44 9. Analisis Sidik Ragam Modulus of Rupture pada Papan Partikel..................... 45 10. Analisis Sidik Ragam Internal Bond pada Papan Partikel ........................... .46
Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
DAPOTTUA BRIAN ROBSON HUTAPEA. Physical and Mechanical Properties of Particle Board Made of Some Non Timber Wastes Using a Fermentation Process. Advisor by EVALINA HERAWATI S.Hut, M.Si.
The purpose of this research was to know physical and mechanical properties of particle board made of some non timber wastes using a fermentation and non fermentation process. Raw materials of this research was waste of oil palm stem, waste of coconut stem, waste of bamboo, and bagasse. Raw was fermented for 20 days using EM4, then compressed for 30 minutes with a temperature of 1800C and a pressed at 25 kg/cm2. The value of physical and mechanical properties compared with JIS 5908: 2003.
The result of physical properties of particle board was consist of density and moisture content that comply with the request of JIS 5908:2003, thickness swelling was under the standards of JIS 5908:2003. The result of mechanical properties of particle board was consist of modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR) and internal bond (IB) was under the standards of JIS 5908:2003. Keywords : Fermentation, Waste of oil palm stem, Waste of coconut stem, Waste
of bamboo, Bagasse.
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
DAPOTTUA BRIAN ROBSON HUTAPEA. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Beberapa Limbah Non Kayu Menggunakan Proses Fermentasi. Dibimbing oleh EVALINA HERAWATI S.Hut, M.Si
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai sifat fisis dan mekanis papan partikel dari beberapa limbah non kayu menggunakan proses fermentasi dan non fermentasi. Bahan baku penelitian ini adalah beberapa limbah non kayu yaitu,limbah batang kelapa sawit, limbah batang kelapa, limbah bambu, dan ampas tebu. Bahan baku difermentasi selama 20 hari menggunakan EM4, lalu dikempa selama 30 menit dengan suhu 1800C dan tekanan sebesar 25 kg/cm2. Nilai sifat fisis dan mekanis papan partikel dibandingkan dengan JIS 5908: 2003.
Hasil sifat fisis papan partikel meliputi kerapatan dan kadar air telah memenuhi standar JIS 5908:2003, sedangkan pengembangan tebal belum memenuhi standar. Hasil sifat mekanis papan partikel meliputi keteguhan lentur, keteguhan patah dan keteguhan rekat internal belum memenuhi standar JIS 5908:2003. Kata kunci : Fermentasi, Limbah batang sawit, Limbah batang kelapa, Limbah
bambu, Ampas tebu.

Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN
Latar Belakang Kayu merupakan salah satu kebutuhan manusia yang sedang mengalami
penurunan produksi saat ini. Jumlah penduduk yang terus bertambah membuat permintaan terhadap kayu juga ikut meningkat, namun keadaan ini tidak diikuti dengan ketersediaan kayu yang cukup untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia. Kebutuhan kayu yang semakin meningkat juga disebabkan oleh sifat kayu yang mudah untuk dibentuk sesuai dengan produk yang diinginkan, seperti kayu konstruksi, meubel, alat-alat rumah tangga dan sebagainya. Frick dan Moediartianto (2004) menyatakan bahwa dari segi manfaatnya bagi kehidupan manusia, kayu dinilai mempunyai sifat-sifat utama yang menyebabkan kayu selalu dibutuhkan manusia. Hal ini dapat dimengerti mengingat kayu memiliki karakteristik tersendiri yang tidak dijumpai pada bahan lainnya.
Papan partikel merupakan salah satu produk alternatif pengganti kayu solid yang terbuat dari serbuk kayu. Bahan-bahan yang digunakan sebagai bahan baku papan partikel juga cukup beragam, mulai dari limbah penggergajian sampai bahan non kayu. Menurut Maloney (1993) papan partikel merupakan salah satu produk komposit atau panil kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya yang diikat menggunakan perekat sintetis atau bahan pengikat lainnya dan dikempa panas. Bahan-bahan berlignoselulosa lainnya yang dapat digunakan dapat berupa limbah non kayu.
Limbah non kayu di Indonesia memiliki potensi yang cukup besar mengingat negara kita merupakan salah satu negara yang memiliki perkebunan
Universitas Sumatera Utara

terbesar di dunia. Perkebunan sawit menjadi primadona saat ini, luas perkebunan sawit nasional tahun 2009 mencapai 7,3 juta ha (Indonesian Commercial Newaletter, 2009). Perkebunan kelapa juga turut andil dalam meningkatkan pendapatan Indonesia melalui sektor perkebunan. Luas perkebunan kelapa yang tercatat sampai tahun 2009 mencapai 3,8 juta ha (Departemen Pertanian, 2009). Perkebunan tebu Indonesia juga mengalami peningkatan, dimana tahun 2009 luas perkebunan tebu Indonesia mencapai 450.000 ha (PT. KPB Nusantara,2009). Komoditi perkebunan Indonesia ini memiliki peranan penting dalam peningkatan perekonomian negara, namun dapat menghasilkan limbah yang tinggi.
Pembuatan papan partikel pada umumnya menggunakan bahan perekat. Perekat yang digunakan memiliki jenis dan sifat yang berbeda-beda sesuai dengan peruntukannya. Bahan perekat pada umumnya dibuat dari bahan kimia sintetis yang berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan. Bahan perekat tertentu juga memiliki harga yang cukup mahal dan sulit untuk diperoleh, sehingga penggunaannya kurang efisien. Berbagai penelitian mencoba untuk mencari sumber alternatif bagi perekat demi mengurangi dampak negatif tersebut. Pembuatan papan partikel tanpa bahan perekat menjadi salah satu solusi penggunaan bahan perekat sintetis. Cara ini dapat dilakukan dengan cara perebusan bahan baku atau dengan cara memfermentasi bahan baku.
Fermentasi bisa menjadi salah satu solusi dari dampak negatif yang ditimbulkan perekat sintetis. Menurut Winamo dan Fardiaz (1980) dalam Amri (2007) fermentasi merupakan suatu proses yang terjadi melalui kerja mikroorganisme atau enzim untuk mengubah bahan-bahan organik komplek seperti protein, karbohidrat dan lemak menjadi molekul-molekul sederhana. Pada
Universitas Sumatera Utara

prinsipnya fermentasi dapat mengaktifkan pertumbuhan metabolisme mikroorganisme yang dibutuhkan sehingga membentuk produk yang berbeda dengan bahan bakunya.
Berdasarkan uraian diatas perlu dilakukan penelitian mengenai sifat fisis dan mekanis papan partikel dari beberapa limbah non kayu dengan cara fermentasi.
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi sifat fisis dan mekanis
papan partikel dengan proses fermentasi, serta mengevaluasi sifat fisis dan mekanis papan partikel dari beberapa limbah non kayu.
Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat dan informasi yang
lebih tentang pemanfaatan limbah batang sawit, kelapa, bambu dan ampas tebu serta memberikan kontribusi yang positif bagi lingkungan karena limbah tersebut dapat diolah menjadi bahan yang bernilai lebih.

Hipotesis Penelitian Penelitian ini menduga adanya pengaruh proses fermentasi dan pengaruh
penggunaan bahan baku yang berbeda terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel yang dihasilkan.
Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
Papan Partikel Papan partikel adalah papan buatan yang terbuat dari serpihan kayu
dengan bantuan perekat sintetis kemudian mengalami kempa panas sehingga memiliki sifat seperti kayu, tahan api dan merupakan bahan isolasi serta bahan akustik yang baik (Dumanauw, 1993). Menurut Badan Standar Nasional (1996) papan partikel adalah produk kayu yang dihasilkan dari pengempaan panas antara campuran partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dengan perekat organik serta bahan perekat lainnya yang dibuat dengan cara pengempaan mendatar dengan dua lempeng datar.
Bahan Baku Papan Partikel Menurut Haygreen dan Bowyer (1996), tipe partikel yang digunakan
untuk bahan baku pembuatan papan partikel adalah : a. Pasahan (shaving), partikel kayu kecil berdimensi tidak menentu yang dihasilkan apabila mengetam lebar atau mengetam sisi ketebalan kayu. b. Serpih (flake), partikel kecil dengan dimensi yang telah ditentukan sebelumnya yang dihasilkan dalam peralatan yang dikhususkan. c. Biskit (wafer), serupa serpih dalam bentuknya tetapi lebih besar. Biasanya lebih dari 0,025 inci tebalnya dan lebih dari 1 inci panjangnya. d. Tatal (chips), sekeping kayu yang dipotong dari suatu blok dengan pisau yang besar atau pemukul, seperti dengan mesin pembuat tatal kayu pulp.
Universitas Sumatera Utara

e. Serbuk gergaji (sawdust), berupa serpih yang dihasilkan oleh pemotongan dengan gergaji.
f. Untaian (strand), pasahan panjang, tetapi pipih dengan permukaan yang sejajar.
g. Kerat (silver), hampir persegi potongan melintangnya dengan panjang paling sedikit 4 kali ketebalannya.
h. Wol kayu (excelsior), keratin yang panjang, berombak, ramping juga digunakan sebagai kasuran pada pengepakan.
Macam Papan Partikel Menurut Sutigno (1994) ada beberapa macam papan partikel yang
dibedakan berdasarkan : a. Bentuk
Papan partikel pada umumnya berbentuk datar dengan ukuran relatif panjang tipis sehingga disebut panel. Ada beberapa papan partikel yang tidak datar (papan partikel lengkung) dan mempunyai bentuk tertentu tergantung pada cetakan yang dipakai seperti bentuk kotak radio. b. Pengempaan
Cara pengempaan dapat secara mendatar atau secara ekstrusi. Cara mendatar ada yang kontinyu dan tidak kontinyu. Cara kontinyu berlangsung melalui ban baja yang menekan pada saat bergerak memutar. Cara tidak kontinyu pengempaan berlangsung pada lempeng yang bergerak vertikal dan banyaknya celah dapat satu atau lebih. Pada cara ekstrusi, pengempaan berlangsung kontinyu
Universitas Sumatera Utara

diantara dua lempeng statis. Penekanan dilakukan oleh semacam piston yang bergerak vertikal dan horizontal. c. Kerapatan
Ada tiga kelompok kerapatan papan partikel, yaitu rendah, sedang dan tinggi. Terdapat perbedaan batas antara setiap kelompok tersebut, tergantung pada standar yang digunakan. d. Kekuatan (Sifat Mekanis)
Pada prinsipnya sama seperti kerapatan, pembagian berdasarkan kekuatan pun ada yang rendah, sedang dan tinggi. Terdapat perbedaan batas antara setiap macam (tipe) tersebut, tergantung pada standar yang digunakan. Ada standar yang menambahkan persyaratan beberapa sifat fisis. e. Macam perekat
Macam perekat yang dipakai mempengaruhi ketahanan papan partikel terhadap pengaruh kelembaban, yang selanjutnya menentukan penggunaannya. Ada standar yang membedakan berdasarkan sifat perekatnya, yaitu interior dan eksterior. Ada standar yang memakai penggolongan berdasarkam macam perekat, yaitu Tipe U (urea formaldehyde atau yang setara), Tipe M (melamin urea formaldehyde atau yang setara) dan tipe P (phenol formaldehyde atau yang setara). f. Susunan partikel
Pada saat membuat partikel dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, yaitu halus dan kasar. Pada saat membuat papan partikel kedua macam partikel tersebut dapat disusun tiga macam sehingga menghasilkan papan partikel yang berbeda
Universitas Sumatera Utara

yaitu papan partikel homogeny (berlapis tunggal), papan partikel berlapis tiga dan papan partikel berlapis bertingkat. g. Arah partikel
Pada saat membuat hamparan, penaburan partikel (yang sudah dicampur dengan perekat) dapat dilakukan secara acak (arah serat partikel tidak teratur) atau arah serat diatur, misalnya sejajar atau bersilangan tegak lurus. Untuk yang disebutkan terakhir dipakai partikel yang relatif panjang, biasanya berbentuk untai (strand) sehingga disebut papan untai terarah (oriented strand board atau OSB). h. Penggunaan
Berdasarkan penggunaan yang berhubungan dengan beban, papan partikel dibedakan menjadi papan partikel penggunaan umum dan papan partikel struktural (memerlukan kekuatan yang lebih tinggi). Untuk membuat mebel, pengikat dinding dipakai papan partikel penggunaan umum. Untuk membuat komposisi dinding, peti kemas dipakai papan partikel struktural. i. Pengolahan
Ada dua macam papan partikel berdasarkan tingkat pengolahannya, yaitu pengolahan primer dan pengolahan sekunder. Papan partikel pengolahan primer adalah papan partikel yang dibuat melalui pembuatan partikel, pembentukan hamparan dan pengempaan yang menghasilkan papan partikel. Papan partikel pengolahan sekunder adalah pengolahan lanjutan dari papan partikel pengolahan primer misalnya dilapisi vinir indah, dilapisi kertas aneka corak.
Universitas Sumatera Utara

Sifat Botani Kelapa Sawit

Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) merupakan tumbuhan tropis yang

berasal dari Nigeria (Afrika Barat). Tinggi kelapa sawit dapat mencapai 24 m

sedangkan diameternya mencapai 1 m. Bunga dan buahnya berupa tandan,

bercabang banyak, buahnya kecil bila masak berwarna merah kehitaman

sedangkan daging buah padat. Daging dan kulit buahnya mengandung minyak

yang dapat digunakan sebagai bahan minyak goreng, sabun, dan lilin, sedangkan

ampasnya dimanfaatkan untuk makanan ternak. Ampas digunakan sebagai salah

satu bahan pembuatan makanan ayam. Tempurungnya digunakan sebagai bahan

bakar dan arang. Kelapa sawit berkembang biak dengan biji, tumbuh pada

ketinggian 0-500 m di atas permukaan laut. Kelapa sawit tumbuh di tempat

terbuka dengan kelembaban tinggi dan tanah yang subur. Kelembaban tinggi itu

antara lain ditentukan oleh adanya curah hujan yang tinggi, sekitar 2000-2500 mm

setahun (Hadi, 2004).

Kelapa sawit (oil palm) dalam klasifikasi botanis dapat diuraikan sebagai

berikut (Setyamidjaja, 1991) :

Regnum

: Plantae

Divisio

: Magnoliophyta

Kelas

: Liliopsida

Ordo

: Arecales

Family

: Arecaceae

Genus

: Elaeis

Species

: 1. Elaeis guineensis Jacq (kelapa sawit Afrika)

2. Elaeis melanococca (kelapa sawit Amerika Latin)

Universitas Sumatera Utara

Sifat Botani Kelapa Kelapa pada umumnya tumbuh di pinggir pantai sampai dengan ketinggian
tempat 900 mdpl. Kelapa hanya mempunyai satu buah titik tumbuh yg terletak pada ujung batang, yang berukuran sangat kecil (0,5 x 0,5 mm), terdiri dari jaringan meristem. Apabila titik tumbuh ini mengalami pembelahan, maka batang akan mengalami dikhotomisa menjadi 2 cabang, tetapi kejadian ini sangat jarang. Karena titik tumbuh terletak pada ujung batang, maka pertumbuhan batang menuju ke atas, dan pada tingkat tertentu pada ketiak daun akan keluar bunga. Batang kelapa dapat tumbuh mencapai ketinggian antara 20-30 meter (Suhardikono, 1987).

Tanaman kelapa cukup besar potensinya di Indonesia. Data Badan Pusat Statistik (2007) seperti yang disajikan pada Tabel 1 menunjukkan total areal tanaman kelapa di Indonesia.

Tabel 1. Luas Areal Tanaman Kelapa di Indonesia dan di Dunia

Wilayah/Negara

Luas ( juta ha)

Indonesia :

3,88

Sumatera

1,34

Jawa

0,90

Sulawesi

0,76

Bali 0,10

Nusa Tenggara Barat

0,10

Nusa Tenggara Timur

0,09

Kalimantan

0,30

Maluku dan Papua

0,29

Negara Lainnya :

Malaysia

3,10

Filipina

2,40

India

1,90

Sri Langka

0,44

Thailand

0,37

Total

12,09

Sumber : Badan Pusat Statistik (2007)

Luas (%) 32,09 34,50 23,20 19,60 2,80 2,80 2,40 7,70 7,50
25,64 19,85 15,72 3,64 3,06 100

Universitas Sumatera Utara

Sifat Botani Bambu

Bambu merupakan tanaman tahunan yang sering diberi julukan rumput

raksasa. Penghasil rebung ini memang masuk dalam famili rumput-rumputan

(gramineae) dan berkerabat dengan padi dan tebu. Tanaman tebu dimasukkan

dalam subfamily bambusoideae. Dalam klasifikasi selanjutnya bambu terdiri dari

beberapa marga atau genus dan setiap marga mempunyai beberapa jenis atau

spesies. Misalnya seperti bambu tali termasuk genus Gigantochloa. Berikut ini

urutan klasifikasi bambu tersebut (Berlian, 1995).

Divisi

: Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas

: Monokotiledoneae

Ordo

: Graminales

Famili

: Gramineae

Subfamili : Bambusoideae

Genus

: Gigantochloa

Spesies

: Gigantochloa apus (Bl. ex Schult.f.)Kurz.

Bambu memiliki manfaat yang penting bagi kehidupan. Semua bagian

tanaman ini mulai dari akar, batang, daun bahkan rebungnya dapat dimanfaatkan

untuk berbagai macam keperluan. Berikut ini merupakan uraian manfaat bambu

ditinjau dari setiap bagian tanamannya (Batubara, 2002).

1. Akar

Akar tanaman bambu dapat berfungsi sebagai penahan erosi guna

mencegah bahaya banjir. Beberapa jenis bambu ditanam atau tumbuh di pinggir

sungai atau tepi jurang, sehingga dinilai mempunyai arti penting dalam

Universitas Sumatera Utara

lingkungan hidup. Bagian tanaman ini juga mampu melakukan penampungan mata air sehingga bermanfaat sebagai sumber penyedia air sumur. 2. Batang
Batang bambu merupakan bagian yang paling banyak digunakan untuk berbagai macam keperluan. Di Indonesia, sekitar 80% batang bambu dimanfaatkan untuk bidang konstruksi dan selebihnya dimanfaatkan dalam bentuk lainnya seperti kerajinan, furniture, chopstick, industri pulp dan kertas serta keperluan lainnya. 3. Daun
Daun bambu dapat digunakan sebagai pembungkus makanan seperti wajik. Dalam pengobatan tradisional, daun bambu dapat dimanfaatkan sebagai ramuan untuk mengobati demam pada anak-anak karena daunnya bersifat mendinginkan. Pucuk daun bambu muda juga dapat mengobati orang yang susah tidur, dengan cara meminum rebusan daun bambu tersebut. 4. Rebung
Rebung, tunas bambu atau biasa disebut juga trubus bambu merupakan kuncup bambu muda yang muncul dari dalam tanah yang berasal dari akar rhizome maupun buku-bukunya. Rebung dapat dimanfaatkan sebagai bahan pangan yang tergolong dalam jenis sayur-sayuran. Namun tidak semua jenis bambu bisa dimanfaatkan rebungnya, karena ada yang rasanya pahit disebabkan kandungan HCN yang tinggi.
Menurut Sharma (1980) dalam Sutiyono dkk (1996), terdapat 75 genus dan 1250 spesies bambu di dunia. Di Indonesia dikenal ada 9 genus bambu, antara
Universitas Sumatera Utara

lain : Arundinara, Bambusa, Dendrocalamus, Gigantochloa, Melocanna, Nastus, Phyllostacys, Schizoztachyum dan Thysostachys.
Sifat Botani Tebu Tebu (Saccharum officinarum) adalah tanaman yang ditanam untuk bahan
baku gula. Tanaman ini termasuk jenis rumput-rumputan. Umur tanaman sejak ditanam sampai bisa dipanen mencapai kurang lebih 1 tahun. Di Indonesia tebu banyak dibudidayakan di pulau Jawa dan Sumatra.Tebu merupakan salah satu jenis tanaman yang hanya dapat ditanam di daerah yang memiliki iklim tropis. Di Indonesia, perkebunan tebu menempati luas areal + 232 ribu hektar, yang tersebar di Medan, Lampung, Semarang, Solo, dan Makassar. Dari seluruh perkebunan tebu yang terdapat di Indonesia, 50% di antaranya adalah perkebunan rakyat, 30% perkebunan swasta, dan hanya 20% perkebunan negara.
Tebu-tebu dari perkebunan diolah menjadi gula di pabrik-pabrik gula. Dalam proses produksi di pabrik gula, ampas tebu dihasilkan sebesar 90% dari setiap tebu yang diproses, gula yang termanfaatkan hanya 5%, sisanya berupa tetes tebu (molase) dan air. Namun, sebanyak 60% dari ampas tebu tersebut dimanfaatkan oleh pabrik gula sebagai bahan bakar, bahan baku untuk kertas, bahan baku industri kanvas rem, industri jamur dan lain-lain. Oleh karena itu diperkirakan sebanyak 45 % dari ampas tebu tersebut belum dimanfaatkan. Ampas tebu sebagian besar mengandung ligno-cellulose. Panjang seratnya antara 1,7 sampai 2 mm dengan diameter sekitar 20 mikro, sehingga ampas tebu ini dapat memenuhi persyaratan untuk diolah menjadi papan-papan buatan. Bagase mengandung air 48 - 52%, gula rata-rata 3,3% dan serat rata-rata 47,7%. Serat
Universitas Sumatera Utara

bagase tidak dapat larut dalam air dan sebagian besar terdiri dari selulosa, pentosan dan lignin (Anwar, 2008).
Urea Fungsi urea pada proses pembuatan fermentasi adalah sebagai pensuplai
NH3, ini digunakan sebagai sumber energi bagi mikrobia dalam poses fermentasi. Jadi disini urea tidak sebagai penambah nutrisi pakan. Bisa juga dikatakan sebagai katalisator dalam proses fermentasi (Ahmad, 2008).
EM4 (Effective Mikroorganisms 4) Teknologi EM pertama kali dikembangkan oleh Prof. Dr. Teruo Higa dari
Universitas Ryukyus, Jepang pada tahun 1980. EM merupakan kultur campuran dari mikroorganisme fermentasi (peragian) dan sintetik (penggabungan) yang bekerja secara sinergis (saling menunjang ) untuk memfermentasi bahan organik. Bahan organik tersebut berupa sampah, kotoran ternak, serasah, rumput dan daundaunan. Melalui proses fermentasi bahan organik diubah kedalam bentuk gula, alkohol dan asam amino sehingga bisa diserap oleh tanaman. Dewasa ini teknologi EM telah diterapkan secara luas dalam bidang pertanian, kehutanan, pengolahan limbah dan kesehatan. Beliau telah berhasil mengelompokkan berbagai jenis mikroorganisme kedalam kelompok EM, salah satunya adalah EM4 (Wismarawati, 2001 dalam Sitio dkk, 2007).
EM4 merupakan kultur campuran dari beberapa mikroorganisme dan bakteri seperti bakteri Lactobacillus, Actinomyces, Streptomyces, ragi jamur dan bakteri fotosintetik yang bekerja saling menunjang untuk mendekomposisi bahan
Universitas Sumatera Utara

organik. Proses dekomposisi menggunakan EM4 berlangsung dengan cara fermentasi baik dalam aerob maupun anaerob. Proses ini menghasilkan senyawasenyawa berupa asam amino, asam laktat, gula, alkohol, vitamin, protein dan ionion serta senyawa organik lainnya (Heddy,2000 dalam Sitio dkk, 2007).
Universitas Sumatera Utara

METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2009 sampai dengan Januari
2010 di Laboratorium Kimia Polimer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam USU untuk pembuatan papan partikel dan Laboratorium Teknologi Hasil Hutan Departemen Kehutanan, Fakultas Pertanian USU untuk pengujian sifat fisis. Pengujian mekanis dilakukan di Laboratorium Keteknikan Kayu Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan IPB.
Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah kelapa sawit,
kelapa berupa serbuk gergajian yang diperoleh dari panglong-panglong disekitar kota Medan, limbah bambu berupa potongan-potongan bambu yang tidak digunakan lagi dan limbah tebu berupa ampas yang diperoleh dari para pedagang es air tebu. Urea dan EM4 untuk proses fermentasi partikel limbah.
Alat yang digunakan adalah plastik tempat mengumpulkan partikel limbah, kaliper, circular saw, mesin amplas, blender, timbangan , timbangan elektrik, mesin kempa panas, saringan ukuran 40 mesh, oven, plat besi dan bingkai besi, aluminium foil, mesin bandsaw, ballmill, kamera digital, dan alat uji mekanis Universal Testing Machine (UTM) merk Instron.
Universitas Sumatera Utara

Prosedur Penelitian Papan partikel yang dihasilkan memiliki kerapatan sasaran sebesar 0,8
gr/cm³ dengan tekanan sebesar 25 kg/cm2. Kerapatan ini akan diaplikasikan pada papan partikel yang berukuran 25 cm x 20 cm x 1 cm. Jumlah papan partikel yang akan dibuat adalah sebanyak 24 buah papan yang terdiri dari 12 papan dibuat dengan proses fermentasi menggunakan EM4 dan urea serta 12 papan lagi dibuat tanpa proses fermentasi.
Persiapan bahan baku Pengumpulan limbah yang dibutuhkan yaitu limbah kelapa sawit, kelapa,
bambu dan ampas tebu dapat dilakukan pada keadaan kering udara. Kemudian setiap limbah diserbukkan dan disaring dengan ukuran 40 mesh.
Proses pembuatan papan partikel Partikel yang berukuran 40 mesh mengalami 2 jenis perlakuan, yaitu
partikel yang mengalami proses fermentasi dengan EM4 sebanyak 25 gr, urea sebanyak 25 gr, air sebanyak 300 ml dan partikel yang tidak mengalami proses fermentasi atau hanya dicampur dengan air saja sebanyak 300 ml. Partikel yang sudah mengalami fermentasi dan yang tidak difermentasi selama 20 hari dimasukkan ke dalam alat pencetak dengan ukuran 25 cm x 20 cm x 1 cm yang sebelumnya sudah dilapisi dengan plat aluminium dan aluminium foil lalu ditekan secara manual agar serbuk lebih padat. Pengempaan dilakukan dengan pengempaan panas dengan suhu 180ºC dan tekanan 25 kg/cm² selama 30 menit.
Universitas Sumatera Utara

Cetakan lembaran dikeluarkan dari alat kempa lalu dibiarkan selama 10 menit agar terjadi pengerasan sebelum dikeluarkan dari cetakan. Proses pengkondisian dilakukan selama satu minggu untuk mencapai distribusi kadar air yang seragam dan melepaskan tegangan sisa dalam papan akibat pengempaan, lalu dibuat pola pemotongan sebelum dilakukan pengujian. Contoh uji untuk pengujian sifat fisis dan mekanis disesuaikan dengan bentuk dan ukuran contoh uji menurut standar JIS 5908:2003. Adapun pola pemotongan untuk pengujian dapat dilihat pada gambar 1.
25 cm

10 cm

A

B CD

20 cm

5 cm

10 cm

Gambar 1. Pola Pemotongan Contoh Uji Papan Partikel

Keterangan :

A : Contoh uji untuk Kadar Air dan Kerapatan B : Contoh uji untuk MOR dan MOE C : Contoh uji untuk Daya Serap Air dan Pengembangan Total D : Contoh uji untuk Internal Bond

Universitas Sumatera Utara

Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel 1. Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel a. Kerapatan
Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara. Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm ditimbang beratnya lalu diukur rata-rata panjang, lebar dan tebalnya untuk menentukan volume contoh uji. Nilai kerapatan partikel dihitung dengan rumus :
Kerapatan (gr/cm³) = berat volume
b. Kadar air (KA) Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm yang digunakan adalah bekas
contoh uji kerapatan. Kadar air papan partikel dihitung berdasarkan berat awal (BA) dan berat kering tanur (BKT) selama 24 jam pada suhu 103±2ºC. Nilai kadar air papan partikel dapat dihitung berdasarkan rumus :
Kadar air (%) = BA − BKT x100% BKT
c. Daya serap air Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm ditimbang berat awalnya (B1).
Kemudian direndam dalam air dingin selama 2 dan 24 jam, setelah itu ditimbang beratnya (B2). Nilai daya serap air papan partikel dihitung berdasarkan rumus :
Daya serap air (%) = B2 − B1 x100% B1
Universitas Sumatera Utara

d. Pengembangan tebal

Contoh uji pengembangan tebal berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm sama

dengan contoh uji daya serap air. Pengembangan tebal didasarkan pada tebal

sebelum (T1) yang diukur pada keempat sudut dan dirata-ratakan dalam kondisi

kering udara dan tebal setelah perendaman (T2) dalam air dingin selama 2 dan 24

jam. Nilai pengembangan tebal dapat dihitung menggunakan rumus :

Pengembangan tebal (%)

= T 2 − T1 x100% T1

2. Pengujian sifat mekanis papan partikel (MOE, MOR dan IB) a. MOR (Modulus of Rupture)
Pengujian MOR atau keteguhan patah dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine (UTM) dengan menggunakan panjang bentang (jarak penyangga) 14 kali tebal nominal, tetapi tidak kurang dari 15 cm. Contoh uji yang digunakan berukuran 20 cm x 5 cm x 1 cm pada kondisi kering udara. Nilai MOR dapat dihitung dengan rumus :
MOR = 3.P.L 2.b.d
Keterangan : MOR : keteguhan patah (kg/cm²) P : beban maksimum (kg) L : jarak sangga (cm) b : lebar contoh uji (cm) d : tebal contoh uji (cm)

Universitas Sumatera Utara

b. MOE (Modulus of Elasticity)

Pengujian MOE dilakukan bersama-sama dengan pengujian MOR atau

keteguhan patah dengan memakai contoh uji yang sama. Besarnya defleksi yang

terjadi pada saat pengujian dicatat pada setiap selang beban tertentu. Nilai MOE

dihitung dengan rumus :

MOE

=

∆P.L3 4.∆Y.b.d 3

Keterangan : MOE : modulus kelenturan (kg/cm²) ΔP : beban sebelum batas proporsi L : jarak sangga (cm) ΔY : lenturan pada beban (cm) b : lebar contoh uji (cm) d : tebal contoh uji (cm)

c. Keteguhan rekat internal (Internal bond) Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm direkatkan pada kedua balok
almunium dengan perekat dan dibiarkan mengering. Kedua balok ditarik tegak lurus permukaan contoh uji sampai beban maksimum. Nilai keteguhan rekat internal dapat dihitung dengan rumus :
IB = P.max A
Keterangan : IB : keteguhan rekat internal (kg/cm²) Pmax : beban maksimum (kg) A : luas permukaan contoh (cm²)

Universitas Sumatera Utara

Analisis Data Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap faktorial, dimana
eksperimen yang dilakukan merupakan eksperimen dua faktor dengan tiga ulangan. Faktor pertama perlakuan yaitu proses fermentasi dan non fermentasi, faktor yang kedua perlakuan yaitu perbedaan bahan baku non kayu. Model statistik dari rancangan percobaan ini adalah :
Yijk = µ + αi+βj +(αβ) ij+Єijk Keterangan :
Yijk = nilai pengamatan pada bahan baku taraf ke-i dan perlakuan fermentasi, non fermentasi taraf ke-j dan ulangan ke-k
µ = nilai rata-rata umum αi = pengaruh akibat fermentasi dan non fermentasi taraf ke-i βj = pengaruh akibat perbedaan bahan baku taraf ke-j (αβ) ij = pengaruh interaksi antara perlakuan fermentasi dan non
fermentasi ke-i dengan perbedaan bahan baku ke-j ∑ijk = pengaruh acak (galat) pengamatan perlakuan fermentasi dan non
fermentasi ke-i, perbedaan bahan baku ke-j, dan ulangan ke-k Hipotesis yang digunakan adalah : 1. Pengaruh faktor proses fermentasi :
Ho : proses fermentasi tidak berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel
H1 : proses fermentasi berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel
Universitas Sumatera Utara

2. Pengaruh faktor perbedaan bahan baku berupa limbah non kayu : Ho : perbedaan bahan baku berupa limbah non kayu tidak berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel H1 : perbedaan bahan baku berupa limbah non kayu berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel Kriteria pengambilan keputusan dari hipotesis yang diuji adalah :
F hitung < F tabel, maka Ho diterima F hitung > F tabel, maka H1 diterima
Setelah itu, jika perlakuan berpengaruh nyata maka pengujian dilanjutkan dengn menggunakan Uji Beda Duncan dengan tingkat kepercayaan 95%.
Universitas Sumatera Utara

HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel Kerapatan Hasil pengujian menunjukkan bahwa kerapatan papan partikel yang
dihasilkan berkisar antara 0,51 gr/cm3 sampai dengan 0,60 gr/cm3. Hasil pengujian selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 1 sedangkan grafik kerapatan papan partikel disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Grafik Kerapatan Papan partikel dari limbah batang kelapa non proses fermentasi memiliki kerapatan paling tinggi dengan nilai kerapatan sebesar 0,60 gr/cm3 dibandingkan dengan fermentasi. Papan partikel dari limbah batang sawit non fermentasi juga berkerapatan lebih tinggi dari fermentasi. Papan partikel yang dihasilkan memiliki nilai kerapatan yang masuk dalam nilai standar yang sudah ditentukan yaitu JIS 5908:2003, dimana nilai kerapatan yang ditetapkan berkisar antara 0,40 gr/cm3 sampai dengan 0,90 gr/cm3, namun tidak sesuai dengan nilai kerapatan yang ingin dicapai, yaitu sebesar 0,8
Universitas Sumatera Utara

gr/cm3.Haygeen & Bowyer (1996) menyatakan bahwa perbedaan nilai kerapatan dipengaruhi oleh tebal dinding sel, jenis kayu, kadar air dan proses perekatan. Kerapatan papan partikel yang dihasilkan nilainya lebih kecil dari target kerapatan yang ingin dicapai.
Hasil Analisis Sidik Ragam pada Lampiran 3 menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan yang nyata pada nilai kerapatan papan partikel hasil fermentasi dengan papan partikel dari hasil non fermentasi. Perbedaan yang nyata terdapat pada jenis bahan baku non kayu yang digunakan. Keadaan ini disebabkan oleh kandungan lignin pada limbah non kayu yang digunakan. Setiap bahan baku non kayu memiliki lignin lebih dari 20%. Kandungan lignin pada batang sawit berkisar 21 % (Jamilah, 2009), kandungan lignin pada ampas tebu sekitar 22 % (Anwar, 2008), kandungan lignin pada bambu mencapai 23 % (Krisdianto et al., 2006) dan kandungan lignin pada batang kelapa berkisar 26 % (Yuniar et al., 2004).
Lignin pada tumbuh-tumbuhan berfungsi sebagai pengikat selulosa dan hemiselulosa, serta membuat tumbuhan kokoh. Lignin tidak dapat terlarut dalam pelarut organik, sehingga pada proses fermentasi lignin tidak mengalami perubahan. Lignin hanya mengalami perubahan struktur dengan membentuk asam format, methanol, asam asetat, aseton dan lain-lain, sedangkan bagian lainnya mengalami kondensasi (Judoamidjojo et al., 1992). Hal ini juga dapat disebabkan karena komponen non kayu, khususnya lignin dan selulosa menjadi lunak dan mengisi di antara komponen-komponen selama pemanasan. Bowyer et al., (2003) menyatakan bahwa kerapatan papan partikel akan berbeda dari kerapatan
Universitas Sumatera Utara

pembentuknya karena berat perekat, bahan-bahan tambahan yang lain dan pemampatan papan partikel yang terjadi selama proses pembuatannya.
Kadar air Hasil pengujian menunjukkan bahwa kadar air pada papan partikel berkisar antara 4,57 % sampai dengan 6,34 %. Hasil pengujian selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 1, sedangkan grafik kadar air papan partikel disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Grafik kadar air pada papan partikel Kadar air yang dimiliki oleh papan partikel, dimana papan partikel dari ampas tebu dengan proses fermentasi memiliki rata-rata kadar air yang paling sedikit dengan nilai 4,57 %. Nilai kadar air pada setiap papan partikel non fermentasi lebih tinggi dibandingkan nilai kadar air pada setiap papan partikel fermentasi. Berdasarkan standar yang sudah ditentukan yaitu JIS 5908:2003, maka diperoleh 2 jenis papan partikel yang tidak masuk dalam standar JIS, yaitu papan partikel dari ampas tebu baik dengan fermentasi maupun tanpa fermentasi dimana
Universitas Sumatera Utara

nilai kadar air tersebut tidak lebih dari 5 %. Keadaan ini dapat terjadi kemungkinan akibat lamanya proses fermentasi, yaitu selama 20 hari. Lama proses fermentasi ini dapat menyebabkan kadar air yang terdapat pada serbuk semakin kecil karena bakteri pada EM4 menggunakan kandungan air yang cukup untuk melakukan proses fermentasi. Bodig & Benjamin (1982) menyatakan bahwa dari data-data yang diperoleh menunjukkan bahwa sifat-sifat kertas, papan partikel dan papan serat lebih sensitif terhadap kadar air dari pada kayu solid. Secara tidak langsung fakta mengenai kadar air, terutama pada penyerapan kelembapan yang tinggi, cenderung menurunkan kekuatan ikatan baik untuk papan serat dan papan partikel.
Hasil Analisis Sidik Ragam pada Lampiran 4 menunjukkan bahwa nilai kadar air papan partikel hasil fermentasi tidak memiliki perbedaan yang nyata dengan nilai kadar air papan partikel hasil non fermentasi. Perbedaan yang tidak nyata juga terjadi pada nilai kadar air papan partikel dengan menggunakan bahan baku non kayu. Hal ini dapat terjadi karena selama proses fermentasi dan non fermentasi keempat bahan baku dibiarkan selama 20 hari tanpa mengalami perlakuan apapun, sehingga menyebabkan bahan baku kering. Papan partikel yang dihasilkan pun mengalami ikatan OH (air) yang maksimal, sehingga partikel hanya sedikit mengikat air dari udara. Selain itu waktu dan suhu kempa panas yang diberikan pada papan partikel sudah optimum yang mengakibatkan berkurangnya kandungan air yang terdapat di dalam partikel. Waktu kempa yang optimum menyebabkan penguapan air yang lebih besar sehingga kadar air papan lebih rendah (Puspita, 2008).
Universitas Sumatera Utara

Daya serap air Hasil pengujian menunjukkan bahwa daya serap air papan partikel setelah direndam dengan air dingin selama 2 jam berkisar antara 87,369 % sampai dengan 136,125 %, sedangkan daya serap air papan partikel setelah direndam dengan air dingin selama 24 jam berikutnya berkisar antara 97,922 % sampai dengan 157,666%. Hasil pengujian selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 1 dan Lampiran 12, sedangkan untuk grafik daya serap air disajikan pada Gambar 4 dan Gambar 5.
Gambar 4 Daya serap air selama 2 jam pada papan partikel
Gambar 5 Daya serap air selama 24 jam pada papan partikel
Universitas Sumatera Utara

Daya serap air (DSA) pada papan partikel setelah mengalami perendaman selama 2 jam dan 24 jam menunjukkan bahwa hanya papan partikel dari ampas tebu dan limbah batang kelapa fermentasi memiliki DSA yang lebih rendah dari non fermentasinya. Papan partikel dari limbah batang sawit dan limbah bambu memiliki tingkat DSA yang lebih tinggi dari non fermentasinya.
Hasil Analisis Sidik Ragam pada Lampiran 5 dan Lampiran 6 menunjukkan bahwa nilai daya serap air pada papan partikel hasil fermentasi dengan papan partikel hasil non fermentasi tidak memiliki perbedaan yang nyata baik untuk nilai daya serap air dengan perendaman selama 2 jam dan perendaman 24 jam. Perbedaan yang nyata terjadi pada nilai daya serap air selama 2 jam dan 24 jam pada papan partikel berdasarkan bahan baku non kayu yang digunakan.
Tingginya daya serap air pada papan partikel yang dihasilkan diduga disebabkan beberapa faktor, seperti jenis bahan baku, lamanya proses fermentasi, lamanya proses pengempaan serta tidak adanya penggunaan perekat pada papan partikel. Jenis bahan baku yang digunakan yaitu bahan yang bersifat non kayu memiliki kemampuan menyerap air yang lebih besar jika dibandingkan dengan kayu. Jangka waktu proses fermentasi juga mempengaruhi besarnya daya serap air papan partikel, dimana waktu yang digunakan adalah 20 hari. Selama proses fermentasi serbuk tidak mendapatkan perlakuan apapun, sehingga serbuk yang difermentasi akan lebih kering jika dibandingkan dengan sebelumnya. Proses pengempaan dilakukan selama 30 menit sehingga dengan waktu selama itu dapat menyebabkan kandungan air yang ada pada papan partikel berkurang secara drastis.
Universitas Sumatera Utara

Pengujian daya serap air dilakukan dengan merendam contoh uji papan partikel selama 24 jam. Selama proses perendaman air masuk keseluruh pori-pori yang sudah kosong akibat proses fermentasi dan proses pengempaan. Tebal papan partikel sebelum perendaman akan berbeda jauh setelah mengalami perendaman.
Pengembangan tebal Hasil pengujian menunjukkan bahwa tingkat pengembangan pada papan partikel setelah mengalami perendaman selama 24 jam menggunakan air dingin berkisar antara 12,91 % sampai dengan 42,03 %. Hasil selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 1, sedangkan untuk grafik pengembangan tebal disajikan pada Gambar 6.
Gambar 6. Grafik pengembangan tebal pada papan partikel Nilai pengembangan tebal dari ampas tebu merupakan pengembangan tebal yang lebih baik dari bahan yang lainnya, dimana nilai pengembangan tebal papan partikel fermentasi lebih rendah dari yang non fementasi. Meskipun demikian, nilai pengembangan tebal semua papan partikel setelah mengalami perendaman dengan air dingin setelah 24 jam melebihi standar JIS 5908:2003 yang digunakan yaitu maksimal 12 %.
Universitas Sumatera Utara

Hasil Analisis Sidik Ragam pada Lampiran 7 menunjukkan bahwa nilai pengembangan tebal untuk faktor perlakuan papan partikel hasil fermentasi dengan papan partikel hasil non fermentasi tidak memiliki perbedaan yang nyata. Perbedaan yang nyata terjadi pada faktor perlakuan perbedaan bahan baku non kayu yang digunakan.
Tingginya pengembangan tebal pada bahan baku limbah sawit, bambu dan ampas tebu disebabkan karena rendahnya berat jenis. Menurut Rosid (1995) diacu dalam Puspita (2008) menyatakan bahwa papan partikel yang terbuat dari kayu dengan kerapatan rendah akan mengalami pengempaan yang lebih besar pada saat pembebanan sehingga