Pengaruh Pelapisan Akrilik terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit

PENGARUH PELAPISAN AKRILIK TERHADAP KUALITAS PAPAN
PARTIKEL DARI LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT

SKRIPSI

Oleh:
Merry Cristin Natalia Simaremare
101201080

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS KEHUTANAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015

1

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Penelitian

: Pengaruh Pelapisan Akrilik terhadap Kualitas Papan

Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit

Nama

: Merry Cristin Natalia Simaremare

NIM

: 101201080

Program Studi

: Kehutanan

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Tito Sucipto, S. Hut., M. Si

Luthfi Hakim, S. Hut., M. Si

2

Ketua

Anggota

Mengetahui,

Siti Latifah, S. Hut., M. Si., Ph. D
Ketua Program Studi Kehutanan

3

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasihNya
penulis dapat menyelesaikan hasil penelitian ini. Penelitian ini merupakan salah satu
syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Kehutanan, Fakultas
Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.
Judul penelitian ini adalah Pengaruh Pelapisan Akrilik terhadap Kualitas Papan

Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit. Hasil penelitian ini berisi prosedur eksperimen
secara ilmiah serta pembahasan dari hasil penelitian peningkatan kualitas papan partikel
dengan proses pelapisan akrilik. Pelapisan akrilik dilakukan dengan menggunakan kadar
akrilik yang berbeda untuk mendapatkan kadar terbaik dan mengevaluasi pengaruh
kadar akrilik terhadap peningkatan kualitas papan partikel.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Tito
Sucipto, S.Hut., M.Si dan Bapak Luthfi Hakim, S.Hut., M.Si selaku dosen pembimbing
yang telah membantu penyusunan dan membimbing penulis dalam menyelesaikan hasil
penelitian ini. Semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi pembaca. Terima kasih.

Medan, April 2015

Penulis

4

DAFTAR ISI

Hal.
KATA PENGANTAR...........................................................................................................

DAFTAR ISI .......................................................................................................................
DAFTAR TABEL ................................................................................................................
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................

i
ii
iii
iv

PENDAHULUAN
Latar Belakang .................................................................................................................
Tujuan Penelitian ............................................................................................................
Manfaat Penelitian..........................................................................................................
Hipotesis Penelitian ........................................................................................................

1
3
3
3

TINJAUAN PUSTAKA
Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.).............................................................................
Potensi Batang Kelapa Sawit ...........................................................................................
Sifat Fisis dan Mekanis Batang Kelapa Sawit ..................................................................
Papan Partikel .................................................................................................................
Perekat ............................................................................................................................
Perekat Isosianat .............................................................................................................
Akrilik ..............................................................................................................................

4
5
6
7
8
10
11

METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................................................
Alat dan Bahan Penelitian ...............................................................................................

Prosedur Penelitian .........................................................................................................
Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel. ..............................................................................
Kerapatan ..........................................................................................................
Kadar air ............................................................................................................
Daya serap air ...................................................................................................
Pengembangan tebal ........................................................................................
Pengujian Sifat Mekanis Papan Partikel.........................................................................
Modulus of rupture (MOR)................................................................................
Modulus of elasticity (MOE)..............................................................................
Internal bond (IB) ..............................................................................................
Analisis Data ...................................................................................................................

14
14
14
20
20
21
21
22

22
23
23
24
26

HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel ................................................................................................
Kerapatan ..........................................................................................................
Kadar air ............................................................................................................
Daya serap air....................................................................................................

28
28
32
35

5

Pengembangan tebal ........................................................................................

Sifat Mekanis Papan Partikel .........................................................................................
Modulus of rupture (MOR) ................................................................................
Modulus of elasticity (MOE) ..............................................................................
Internal bond (IB) ..............................................................................................
Rekapitulasi Data Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel ..............................................
KESIMPULAN
SARAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

6

39
44
44
46
48
51

DAFTAR TABEL

No.

Hal.

1. Perbandingan sifat Elaeis guineensis dengan beberapa jenis kayu ............................ 8
2. Kebutuhan akrilik pada setiap variasi kadar ............................................................... 17
3. Sifat fisis dan mekanis papan partikel berdasarkan SNI 03-2105-2006 ...................... 25
4. Rekapitulasi data sifat fisis dan mekanis papan partikel BKS ..................................... 51

7

DAFTAR GAMBAR
No.

Hal.

1. Pola pemotongan permukaan contoh uji untuk pengujian ........................................ 18
2. Bagan alir penelitian ................................................................................................... 19
3. Pengukuran dimensi contoh uji papan partikel menggunakan kaliper ...................... 20
4. Pengujian MOR dan MOE............................................................................................ 23

5. Pengujian MOR dan MOE menggunakan universal testing machine ..................... 24
6. Pengujian keteguhan rekat internal (internal bond).................................................. 25
7. Kerapatan papan partikel BKS ................................................................................... 29
8. Kadar air papan partikel BKS ..................................................................................... 33
9. Daya serap air papan partikel BKS ............................................................................ 35
10. Pengembangan tebal papan partikel BKS ................................................................. 40
11. Contoh uji pengembangan tebal setelah dilakukan perendaman ............................ 43
12. Keteguhan patah papan partikel BKS ........................................................................ 44
13. Keteguhan lentur papan partikel BKS ....................................................................... 46
14. Pengujian MOR dan MOE menggunakan universal testing machine........................ 48
15. Keteguhan rekat internal papan partikel BKS ........................................................... 49
16. Pengujian IB menggunakan universal testing machine ............................................ 51

8

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Papan partikel merupakan salah satu jenis produk komposit atau panil
kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya

yang diikat menggunakan perekat sintetis atau bahan pengikat lain dan dikempa
panas (Maloney, 1993). Papan partikel pada penelitian ini dibuat dari partikel
batang kelapa sawit, sebab luas areal perkebunan kelapa sawit yang bertumbuh
pesat sementara limbah kelapa sawit belum dapat dimanfaatkan secara optimal.
Menurut Komisi Pengawas Persaingan Usaha (2012), luas perkebunan kelapa
sawit setiap tahun meningkat yaitu tahun 2010 sebesar 8,39 juta ha, tahun 2011
sebesar 8,91 juta ha, dan meningkat pada tahun 2012 dengan luas sebesar 9,72
juta ha.
Seperti dikemukakan oleh Balfas (2003), batang kelapa sawit (BKS)
sebagai salah satu limbah padat dari perkebunan kelapa sawit merupakan bahan
berlignoselulosa. Seringkali limbah BKS tersebut dibuang atau dibakar tanpa
pengolahan lebih lanjut menjadi sesuatu yang dimanfaatkan dan memiliki nilai
jual yang lebih tinggi.
Upaya untuk mengurangi limbah BKS dapat dilakukan dengan mengubah
BKS menjadi suatu produk yang bermanfaat, salah satunya adalah papan partikel.
Limbah BKS tersebut dapat dimanfaatkan sebagai papan partikel karena papan
partikel tidak mensyaratkan kualitas bahan baku yang tinggi seperti industri
perkayuan lainnya. Papan partikel lebih mensyaratkan pada bahan baku yang
memiliki kandungan lignoselulosa.

9

Penelitian tentang pembuatan papan partikel dari limbah sawit dengan
isosianat sebagai perekat sudah pernah dilakukan, seperti penelitian Sucipto et al.,
(2010) yang memperoleh hasil pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel
menggunakan perekat isosianat 10% sebagai berikut: nilai daya serap air sebesar
9,27%, nilai pengembangan tebal sebesar 18,54%, nilai modulus elastisitas
(MOE) sebesar 17.983 kg/cm2, nilai modulus patah (MOR) sebesar 219,28
kg/cm2, nilai keteguhan rekat internal sebesar 5,06 kg/cm2 dan nilai kuat pegang
sekrup sebesar 90,25 kg. Sesuai hasil rekapitulasi sifat fisis dan mekanis, nilainilai tersebut sebagian besar memenuhi standar JIS A 5908-2003 dan SNI 032105-1996.
Namun dari penelitian tersebut, daya serap air dan pengembangan tebal
yang dimiliki papan partikel lebih tinggi daripada papan komposit lainnya.
Padahal sifat pengembangan tebal papan partikel merupakan salah satu sifat fisis
yang akan menentukan suatu papan komposit yang digunakan untuk keperluan
interior dan eksterior. Iswanto (2005) menyatakan apabila pengembangan tebal
suatu papan komposit tinggi berarti stabilitas dimensi produk tersebut rendah,
sehingga produk tersebut tidak dapat digunakan untuk keperluan eksterior dan
sifat mekanisnya akan menurun dalam jangka waktu yang tidak lama.
Akrilik sebagai bahan yang berkemampuan mengisi pori-pori dan ruang
antar serat atau partikel sehingga dapat menahan air yang memasuki ruang
kosong. Akrilik banyak digunakan sebagai bahan utama cat yang menentukan
kualitas cat tersebut karena kemampuan akrilik sebagai penahan air (waterrepellent). Kemampuan akrilik tersebut dicoba diaplikasikan pada papan partikel
berbahan baku limbah batang kelapa sawit.

10

Berdasarkan pertimbangan tersebut, maka dilakukan penelitian berjudul
Pengaruh Pelapisan Akrilik terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang
Kelapa Sawit. Penelitian ini akan mengevaluasi pengaruh proses pelapisan
(coating) akrilik pada papan terhadap kualitas papan partikel limbah batang
kelapa sawit. Pelapisan akrilik diharapkan dapat mengurangi daya serap air dan
pengembangan tebal papan partikel sehingga meningkatkan kualitasnya.

Tujuan Penelitian
1. Membandingkan kualitas papan partikel tanpa perlakuan pelapisan akrilik
dengan papan partikel yang diberi perlakuan pelapisan akrilik.
2. Mengevaluasi pengaruh pelapisan akrilik terhadap kualitas papan partikel
dari limbah batang kelapa sawit dengan kadar akrilik yang berbeda.
3. Menentukan kadar akrilik terbaik pada kualitas papan partikel dari limbah
batang kelapa sawit.

Manfaat Penelitian
1. Meningkatkan kualitas produk papan komposit dengan menurunkan daya
serap air dan pengembangan tebalnya melalui pengaplikasian akrilik.
2. Sebagai alternatif untuk menjadi subtitusi pengganti bahan baku kayu
sehingga membantu menurunkan tingkat kerusakan hutan.

Hipotesis Penelitian
Pelapisan (coating) akrilik pada papan partikel dari limbah batang kelapa
sawit mempengaruhi kualitas papan partikel tersebut.

11

TINJAUAN PUSTAKA

Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.)
Menurut Choon et al., (1991) kelapa sawit adalah tumbuhan jenis
monokotil yang tidak memiliki kambium, pertumbuhan sekunder, lingkaran tahun,
kayu muda dan kayu dewasa, cabang, dan mata kayu. Pertumbuhan dan
pertambahan diameter batang berasal dari pembelahan sel secara keseluruhan dan
pembesaran sel pada jaringan dasar parenkim, juga berasal dari pembesaran serat
dari berkas pembuluh. Secara taksonomi kelapa sawit diklasifikasikan sebagai
berikut:
Ordo

: Palmales

Family

: Palmaceae

Sub family

: Palminae

Genus

: Elaeis

Spesies

: Elaeis guineensis Jacq.

Kelapa sawit merupakan tumbuhan yang berasal dari Nigeria. Kelapa
sawit termasuk tumbuhan pohon, tingginya dapat mencapai 24 m. Bunga buahnya
berupa tandan, bercabang banyak. Buahnya kecil, bila masak berwarna merah
kehitaman. Daging buahnya padat. Daging dan kulit buahnya mengandung
minyak yang dapat digunakan sebagai bahan minyak goreng, sabun dan lilin,
sedangkan ampasnya dimanfaatkan untuk makanan ternak. Tempurungnya
digunakan sebagai bahan bakar dan arang. Kelapa sawit berkembang biak dengan
biji, biasanya tumbuh di daerah tropis, pada ketinggian 0-500 mdpl. Kelapa sawit
menyukai tanah subur, di tempat terbuka dengan kelembaban tinggi serta curah
hujan yang berkisar 2.000–2.500 mm/tahun (Hadi, 2004).
12

Potensi Batang Kelapa Sawit
Dewasa ini, kawasan hutan banyak dikonversikan menjadi perkebunan
kelapa sawit yang mempunyai nilai ekonomi yang tinggi dan dapat berproduksi
dalam waktu yang singkat. Lonjakan pembangunan perkebunan terutama
perkebunan kelapa sawit merupakan penyebab lain terjadinya deforestasi. Sejak
tahun 1967 telah ditanam kelapa sawit seluas 105.808 ha dan hingga tahun 2000
tercatat 3.174.726 ha areal perkebunan kelapa sawit dengan laju pertambahan
areal 8,5% per tahun sejak 1998-1999 areal perkebunan kelapa sawit di Indonesia
mulai mengalami penurunan. Namun, permintaan kelapa sawit dunia diramalkan
meningkat 40,5 juta ton, sebelum tahun 2020. Seorang analis industri
memperkirakan bahwa jika produksi dunia meningkat 20 juta ton sebelum tahun
2020, maka 300.000 ha perkebunan kelapa sawit baru akan perlu dibangun setiap
tahunnya sepanjang 20 tahun mendatang (Santoso, 2005).
Potensi limbah BKS di Indonesia sangatlah besar. Pada umumnya, kelapa
sawit akan ditebang pada saat peremajaan (replanting). Peremajaan biasanya
dilakukan pada umur 25 tahun. Mengingat luas areal perkebunan kelapa sawit
terus meningkat, maka luas areal peremajaan juga akan terus meningkat.
Berdasarkan penelitian Febrianto dan Bakar (2004) pada umur peremajaan, tinggi
batang sawit dapat mencapai 12 m, sehingga bila 1,5 m batang dari pangkal dan 1
m batang dari ujung dikeluarkan, maka dari setiap batang dihasilkan 9,5 m log
sawit dengan diameter rata-rata 40 cm. Dengan demikian dari setiap batang
peremajaan akan dihasilkan sebanyak 1,193 m3 log sawit. Bila dalam 1 ha ada 140
batang, maka dari setiap ha peremajaan akan dihasilkan 167 m3 log sawit.

13

Penanaman kelapa sawit di lapangan biasanya dilakukan dengan kerapatan
130 sampai 143 pohon/ha. Setelah 25 tahun diperkirakan ada sekitar 10% pohon
yang mati, sehingga pada saat peremajaan terdapat sekitar 117 pohon tua/ha
(Prayitno dan Darnoko, 1994).
Lubis (2008) menjelaskan BKS yang sudah tua dan tidak produktif lagi
dapat dimanfaatkan menjadi produk bernilai tinggi. BKS tersebut dapat dibuat
sebagai bahan baku pengganti untuk industri kayu dan serat, seperti industri pulp,
furniture dan papan partikel karena tingkat ketersediaannya berlimpah sepanjang
tahun. Sifat-sifat yang dimiliki BKS tidak berbeda jauh dengan kayu-kayu yang
digunakan untuk perabot rumah sehingga berpeluang dimanfaatkan secara luas.

Sifat Fisis dan Mekanis Batang Kelapa Sawit

Kadar air (KA) batang kelapa sawit bervariasi antara 100-500%. Kenaikan
KA yang bertahap ini diindikasikan terhadap ketinggian dan kedalaman posisi
batang.

Kecenderungan

kenaikan

KA

ini

dapat

dijelaskan

dengan

mempertimbangkan distribusi jaringan parenkim. Ketersediaan jaringan parenkim
ini akan semakin berlimpah pada bagian puncak batang, bagian luar batang dan
pusat batang. Kerapatan batang kelapa sawit berkisar antara 200-600 kg/m3 dan
dengan rata-rata 370 kg/m3 (Choon et al., 1991).
Sifat mekanik kayu menggambarkan variasi kerapatan batang baik pada
arah radial maupun vertikal. Tabel 1 membandingkan beberapa sifat mekanik
batang kelapa sawit dengan beberapa spesies kayu dan dua jenis monokotil.

14

Tabel 1. Perbandingan sifat Elaeis guineensis dengan beberapa jenis kayu
Spesies

Kerapatan
(Kering
Oven) kg/m2

MOE (MPA)

MOR
(MPA)

Tekanan
Serat
(MPA)

Kekerasan (N)

Kelapa sawit
Kelapa
Cengal
Kapur
Kayu karet

220-550
250-850
820
690
530

800-8.000
3.100-11.400
19.600
13.200
8.800

8-45
26-105
149
73
58

5-25
19-49
75
39
26

3.250-2.450
520-4.400
9.480
5.560
4.320

Sumber: Killmann dan Lim (1985) dalam Choon et al., (1991).

Papan Partikel
Maloney (1993), berpendapat bahwa papan partikel adalah salah satu jenis
produk komposit/ panel kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahanbahan berligniselulosa lainnya, yang diikat dengan perekat sintetis atau bahan
pengikat lain kemudian dikempa panas. Dibandingkan dengan kayu asalnya,
papan partikel mempunyai beberapa kelebihan yaitu :
1. Papan partikel bebas mata kayu, pecah dan retak
2. Ukuran dan kerapatan papan partikel dapat disesuaikan dengan
kebutuhan
3. Tebal dan kerapatannya seragam serta mudah dikerjakan
4. Mempunyai sifat isotropis
5. Sifat dan kualitasnya dapat diatur
Istilah komposit diartikan sebagai penggabungan dua material atau lebih
secara makrokopis. Makrokopis sendiri menunjukkan bahwa material pembentuk
dalam komposit masih terlihat seperti aslinya, suatu hal yang berbeda dengan
penggabungan dalam alloy (paduan), yang material pembetuknya sudah tidak
terlihat lagi. Salah satu keuntungan material komposit adalah kemampuan
material tersebut untuk diarahkan sehingga kekuatannya dapat diatur hanya pada
15

arah tertentu yang kita kehendaki. Hal ini dinamakan talloring properties dan ini
adalah salah satu sifat istimewa komposit dibandingkan dengan material
konvensional lainnya (Judawisastra, 2003).
Sifat komposit dipelajari dan dianalisa berdasarkan sifat masing-masing
komponen. Pada komposit dikenal dua istilah, yaitu matriks (sebagai media) dan
pengisi atau komponen penguat (yang ada dan menyatu dengan matriks). Karena
hal tersebut, karateristik dari komposit sangat tergantung dari jenis campuran dan
sifat-sifat yang dimunculkan. Kedua bahan setelah digabungkan ternyata
menunjukkan hasil yang sangat signifikan dan berbeda dengan sifat awalnya.
Yang menjadi perhatian pada komposit adalah media yang memperkuat harus
mempunyai modulus yang relatif lebih tinggi daripada bahan dasar yang
digunakan (Jayanto dan Simanjuntak, 2011).
Menurut Rowell (1998), penggunaan bahan baku produk komposit tidak
harus berasal dari bahan baku yang berkualitas tinggi tetapi bahan baku yang
digunakan dapat diperoleh dari limbah seiring dengan timbulnya isu lingkungan,
kelangkaan sumber bahan baku, penggunaan teknologi dan berbagai faktor
lainnya. Bahan baku dengan kualitas yang tinggi maupun rendah tidak menjadi
suatu masalah karena papan partikel dapat dibuat sesuai dengan kerapatan yang
diinginkan.

Perekat

ASTM (American Society for Testing and Materials) mendefinisikan
bahwa perekat adalah suatu bahan yang mampu mengikat material secara
bersama-sama melalui ikatan permukaan. Perekatan adalah suatu keadaan pada
saat dua permukaan diikat bersama-sama melalui kekuatan interfasial, seperti

16

gaya valensi, aksi bersikunci, atau keduanya. Gaya valensi adalah gaya tarikmenarik yang dihasilkan dari interaksi atom, ion-ion, dan molekul-molekul yang
ada pada perekat dan sirekat. Aksi bersikunci disebut juga sebagai ikatan
mekanik, yang berarti permukaan diikat bersama-sama dengan perekat. Perekat
menjangkarkan diri pada sirekat selama proses pematangan (solidification) (Vick,
1999).
Perekat merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi keberhasilan
dalam pembuatan papan partikel. Pemilihan jenis dan banyaknya perekat yang
dibutuhkan sangat penting untuk diperhatikan. Menurut Dumanaw (1993), jenis
perekat tergantung dari jenis papan partikel yang akan dibuat.
Secara kimiawi, polimer sintetik dirancang dan dirumuskan dalam perekat
untuk menunjukkan variasi yang besar dari fungsi ikatannya. Apakah itu berbahan
dasar thermoplastic atau thermosetting yang berpengaruh besar pada kemampuan
perekat dalam aplikasinya. Thermoplastic adalah polimer rantai panjang yang
mencair pada saat dipanaskan, kemudian mengeras kembali saat pendinginan.
Contohnya adalah PVAc (polivinil asetat), elastomer, dan lain-lain. Polimer
thermosetting memiliki reaksi kimia yang bersifat irreversible, artinya pada saat
pemanasan kembali, perekat tidak bisa mencair lagi. Polimer ini mempunyai
kekuatan yang tinggi, ketahanan terhadap kelembaban, cukup kaku, dan memiliki
kemampuan jangka pembebanan yang lama tanpa mengalami perubahan bentuk.
Jenis perekat yang tergolong kategori polimer ini adalah phenol formaldehida,
resorsinol formaldehida, melamin formaldehida, isosianat, urea formaldehida, dan
epoksi (Vick, 1999).

17

Perekat Isosianat
Isosianat dikenal sebagai diphenylmethane di-isocyanate (MDI) biasanya
digunakan dalam pembuatan produk papan komposit. MDI secara utama
digunakan dalam pembuatan oriented strands board (OSB). Perekat ini dipilih
berdasarkan pada kesesuaiannya untuk produk khusus dengan pertimbangan
bahan-bahan yang direkatkan, kadar air saat perekatan, sifat mekanis, dan
ketahanannya, serta biayanya (Vick, 1999).
Menurut Taki et al., (1994), perekat isosianat dapat digunakan, baik untuk
proses kempa panas maupun kempa dingin. Perekat API (aqueous polymer
isocyanate) pada dasarnya terdiri atas polimer larut air dan emulsi, yaitu poli vinil
alkohol (PVOH) dan emulsi lateks seperti SBR (styrene butadiene rubber), dan
lain-lain, dengan senyawa isosianat sebagai crosslinking agent. Perekat
polisosianat ini mempunyai sifat daya rekat yang baik pada suhu ruang dan sangat
tahan terhadap air panas atau air mendidih serta bersifat ramah lingkungan.
Kelebihan dari perekat isosianat adalah dapat mengeras tanpa bantuan
panas dan curing pada suhu tinggi. Keunikan perekat ini adalah dapat digunakan
pada variasi suhu yang luas, tahan air, dan panas. Perekat ini juga memiliki daya
guna yang luas untuk merekatkan berbagai macam kayu ke kayu, kayu ke logam
dan kayu ke plastik. Perekat isosianat tidak mengandung formaldehida, sehingga
proses pengeringannya relatif cepat dengan pH netral (Ph ±7) dan kering pada
variasi suhu yang luas. Perekat yang ekonomis dan sangat kuat ini tahan terhadap
air, panas, dan pelarut (Ruhendi dan Hadi, 1997).

18

Akrilik
Akrilik termasuk salah satu resin atau binder yang menggunakan air
sebagai pelarutnya. Wisno (2012) menyatakan bahwa resin atau binder
merupakan komponen utama dalam cat. Resin berfungsi merekatkan komponenkomponen yang ada dan melekatkan keseluruhan bahan pada permukaan suatu
bahan (membentuk film). Resin pada dasarnya adalah polimer yang berbentuk
cair, bersifat lengket dan kental pada temperatur ruang (atau temperatur aplikasi).
Ada banyak jenis resin, seperti: minyak alami, selulosa nitro, poliester, melamin,
akrilik, epoksi, poliuretan, silikon, fluorokarbon, vinil, selulosa, dan lain-lain.
Menurut Wisno (2012), setiap jenis resin mempunyai banyak sekali tipe dan
turunannya bahkan kombinasi antara satu resin dengan resin yang lain juga
menambah pembendaharaan jenis resin baru. Daya tahan, kekuatan dan karakter
cat secara keseluruhan sangat dipengaruhi oleh jenis resin yang dipakai. Pemilihan
resin yang dipakai sangat dipengaruhi oleh banyak pertimbangan diantaranya
sebagai berikut:
1. Pemakaian
Jika akan digunakan dengan kuas maka sebaiknya dipakai resin yang
secara alami encer dan agak lambat keringnya. Resin yang cocok adalah
alkyd dengan kadar oil yang cukup banyak (alkyd long oil). Resin dengan
kekentalan tinggi dan cepat kering sangat tidak cocok dipakai untuk
pemakaian dengan spray pada permukaan vertikal.
2. Kekuatan
Jika dibutuhkan daya tahan tinggi terhadap sinar matahari, maka resin
yang tepat adalah akrilik dan poliuretan, namun jika dibutuhkan dengan

19

kekuatan tinggi terhadap kimia, gesekan, benturan, dan untuk pemakaian
dalam ruangan atau interior, maka resin epoksi adalah jawabannya.
3. Pertimbangan-pertimbangan lain
Seperti ongkos atau harga, substrat atau permukaan bahan yang akan di
cat), lingkungan (berair, kering, korosif), dan lain-lain.
Akrilik merupakan salah satu bahan wood filler (pengisi). Menurut Allen
(2006), wood filler dibuat dari bahan utama berupa bulking agent, resin, dan
pelarut. Bulking agent adalah bahan yang mempunyai penyusutan yang sangat
kecil, yang banyak dipakai adalah sejenis ground silica yang digiling sangat halus.
Bahan ini berfungsi untuk mengisi pori-pori dan serat kayu. Resin adalah bahan
yang berfungsi sebagai binder (pengikat) supaya wood filler tersebut dapat
bersatu dan membentuk padatan yang solid. Jenis resin yang digunakan untuk
binder ini akan menentukan sifat-sifat utama dari wood filler seperti waktu
pengeringan, thinner (pelarut) yang bisa digunakan, aplikasi yang bisa dilakukan,
dll. Beberapa resin yang banyak dipakai adalah: minyak, pernis, akrilik, uretan.
Akrilik juga termasuk dalam waterbased finishing material. Menurut
Wisno (2012), waterbased finishing material adalah bahan finishing yang
menggunakan air sebagai pelarut utama. Berbeda dengan solvent base finishing
material, waterbased finishing ini hanya sedikit mengeluarkan emisi gas pada saat
proses pengeringannya sehingga tidak akan mengotori udara lingkungan.
Teknologi waterbased coating ini sebenarnya sudah lama dikenalkan pada
industri finishing, mulai dari sekitar tahun 1970an. Dewasa ini pengembanganpengembangan baru telah dibuat untuk mengatasi masalah-masalah dari
waterbased coating yang dulu merupakan penghambat penggunaan bahan ini.

20

Karena itu maka produk-produk waterbased saat ini mempunyai performa yang
lebih baik.
Akrilik tampil lebih cerah dan berkilau dibandingkan lateks, lebih sulit
kering, dan lebih tahan lama. Waterbased acrylics adalah pilihan yang baik ketika
digunakan untuk melakukan finishing terhadap objek yang penuh warna, seperti
furniture dan mainan untuk anak-anak. Adanya isu yang sangat kuat mengenai
keselamatan lingkungan dan harga solvent yang semakin mahal, telah membuat
produk-produk yang berbasiskan air menjadi pilihan yang sangat menarik.
Tingginya dorongan untuk menggunakan waterbased material ini juga telah
mendorong industri finishing material untuk mengembangkan produk-produk
waterbased menjadi semakin sempurna (Charron, 1998).

21

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian
Persiapan bahan baku dan pembuatan papan partikel dilaksanakan di
Workshop Teknologi Hasil Hutan, Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan,
Universitas Sumatera Utara. Pengujian sifat fisis dan mekanis contoh uji papan
partikel dilakukan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan, Universitas Sumatera
Utara. Penelitian ini berlangsung mulai bulan Agustus 2014 hingga bulan
Desember 2014.
Alat dan Bahan Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah chainsaw, oven,
timbangan, kertas saring, mesin hot press, mesin serut, mesin penggiling,
caliper, saringan partikel ukuran 20 mesh, teflon sheet, kalkulator, wadah plastik,
penggaris, spidol, label, plat seng, cutter, plat besi, gergaji, cetakan, rotary
blender, sprayer gun, kape, terpal, kamera digital, dan UTM (Universal Testing
Machine). Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah partikel batang
kelapa sawit (BKS), aquades, perekat isosianat, dan akrilik.
Prosedur Penelitian
1. Persiapan Bahan Baku
Persiapan bahan yang dilakukan adalah dengan memilih BKS yang tidak
produktif dan ditebang dengan chainsaw. BKS dipotong menjadi beberapa
bagian membentuk log/batang dan dibersihkan bagian kulitnya serta dibentuk
menjadi balok. Balok dari kelapa sawit diserut hingga berbentuk partikel.
Partikel yang telah diserut kemudian dikeringkan lalu dihaluskan dengan cara

22

digiling dengan menggunakan mesin penggiling. Setelah itu partikel disaring
dengan ukuran 20 mesh. Ukuran tersebut merupakan ukuran partikel terbaik
untuk dijadikan sebagai bahan baku papan partikel mengacu kepada penelitian
Tarigan (2014) yang menyimpulkan bahwa ukuran partikel 20 mesh
memberikan nilai yang lebih baik dalam rekapitulasi kualitas papan partikel
BKS dibandingkan dengan ukuran partikel 35 mesh atau 50 mesh. Kemudian
partikel dikeringkan dalam oven hingga mencapai KA ±5%. Kadar air dapat
diketahui dengan alat pengukur kadar air, yaitu moisture-meter dan gravimetri.
2. Pengadonan (blending)
Partikel dicampurkan dengan perekat isosianat. Kadar perekat isosianat yang
digunakan adalah 10% berdasarkan berat kering oven partikel. Penelitian
Sucipto et al., (2010) menyimpulkan pengujian sifat fisis dan mekanis papan
partikel menggunakan perekat isosianat dengan kadar 10% sebagian besar
memenuhi standar JIS A 5908-2003 dan SNI 03-2105-1996 yaitu
pengembangan tebal, MOR, keteguhan rekat internal, kuat pegang sekrup.
Kebutuhan partikel kayu dan perekat yang digunakan untuk pembuatan sebuah
papan partikel tergantung pada perlakuan yang dilakukan dan kerapatan
sasaran. Kerapatan yang dipakai yaitu sebesar 0,7 gr/cm3 dan ukuran papan
adalah 25 cm x 25 cm x 1 cm. Adapun perhitungan komposisi bahan baku
dapat dilihat pada lampiran . Bahan baku yang telah dikeringkan dalam oven
dimasukkan ke dalam rotary blender. Perekat dimasukkan ke dalam sprayer
gun dan disemprotkan ke dalam rotary blender yang berisi partikel kayu
hingga partikel dan perekat tercampur dengan merata.

23

3. Pembentukan lembaran (mat forming)
Adonan

selanjutnya dimasukkan

ke

dalam alat

pencetak lembaran.

Pembentukan lembaran dilakukan dengan menggunakan alat pencetak
lembaran 25 cm x 25 cm x 15 cm. Pembentukan lembaran bertujuan untuk
memberikan bentuk lembaran yang seragam sehingga dapat diperoleh
lembaran yang homogen pada arah melintang luas papan.
4. Pengempaan panas (hot pressing)
Mengacu pada penelitian yang telah dilakukan Sucipto et al., (2012) yang
menyimpulkan bahwa kondisi terbaik dalam pengempaan papan partikel
berbasis limbah batang kelapa sawit dengan perekat isosianat dicapai pada suhu
160º C selama 3 menit. Pengempaan dilakukan dengan menggunakan kempa
panas (hot press) dengan tekanan 25 kgf/cm2 hingga mencapai ketebalan 1 cm.
5. Pengkondisian (conditioning)
Papan yang baru dibentuk didinginkan terlebih dahulu sebelum ditumpuk.
Penumpukan papan partikel dalam keadaan 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 dilakukan untuk
menyeragamkan kadar air dan menghilangkan tegangan sisa yang terbentuk
selama proses pengempaan panas selama 7 hari pada suhu kamar. Selain itu
pengkondisian dimaksudkan agar kadar air mencapai kesetimbangan.
6. Pelapisan akrilik
Papan partikel yang telah jadi dan telah melalui tahap pengkondisian selama 7
hari, kemudian dilapisi dengan bahan akrilik dengan kadar akrilik yang

24

divariasikan berdasarkan berat partikel. Perbedaan kadar akrilik yang diberikan
adalah 0%, 5%, 10%, dan 15% dari berat partikel. Untuk setiap kadar akrilik,
kebutuhan akrilik dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Kebutuhan akrilik pada setiap variasi kadar
No.

Kadar Akrilik (%)

Berat Partikel (g)

Kebutuhan Akrilik (g)

1

0

461

0

2

5

461

23,05

3

10

461

46,10

4

15

461

69,15

Pelapisan dilakukan dengan menggunakan kape hingga lapisan akrilik
menutupi seluruh bagian dan pori-pori papan partikel. Papan partikel yang
telah dilapisi dengan akrilik secara merata kemudian dikondisikan kembali
hingga akrilik mongering selama 7 hari.
7. Pemotongan contoh uji
Setelah dilakukan pengkondisian, papan partikel kemudian dipotong sesuai
dengan tujuan pengujian yang dilakukan. Ukuran pemotongan contoh uji
disesuaikan berdasarkan standar pengujian SNI 03-2105-2006 tentang papan
partikel seperti disajikan pada Gambar 1.

25

A

B
D
C

Gambar 1. Pola pemotongan permukaan contoh uji untuk pengujian
Keterangan:
A = Contoh uji untuk pengujian MOR dan MOE (5 cm x 20 cm)
B = Contoh uji untuk daya serap air dan pengembangan tebal (5 cm x 5 cm)
C = Contoh uji untuk keteguhan rekat internal (5 cm x 5 cm)
D = Contoh uji untuk kadar air dan kerapatan (10 cm x 10 cm)

26

Proses penelitian secara singkat disajikan pada Gambar 2.
Batang Kelapa Sawit (BKS)
BKS ditebang dan dibentuk menjadi balok
Balok BKS diserut menjadi ukuran partikel dengan mesin planer
Partikel dihaluskan dengan menggunakan mesin penggiling
Partikel disaring menjadi ukuran 20 mesh
Partikel dikeringkan dalam oven (KA ± 5%)
Partikel dicampur dengan perekat isosianat 10% di dalam rotary blender
Adonan dicetak membentuk papan berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm
(ρ = 0,7 g/cm3)
Papan dikempa dengan mesin hot press selama 3 menit
dengan suhu 160° C dan tekanan 25 kgf/cm2
Papan yang telah jadi dikondisikan selama 7 hari
Papan partikel dilapisi dengan akrilik menggunakan kuas,
dengan kadar akrilik masing-masing 0%, 5%, 10% dan 15%
Papan partikel dengan pelapisan akrilik dikondisikan kembali hingga 7 hari
Papan partikel atau contoh uji dipotong dan diuji kualitasnya

Pengujian sifat fisis (kerapatan,
kadar air, daya serap air,
pengembangan tebal) berdasarkan
SNI-03-2105-2006

Pengujian sifat mekanis (internal
bond, MOE, MOR) berdasarkan
SNI-03-2105-2006

Gambar 2. Bagan alir penelitian

27

Pengujian sifat fisis
1. Kerapatan
Kerapatan papan komposit berdasarkan berat dan volume kering udara
dengan ukuran contoh uji 10 cm x 10 cm. Prosedur pengujian kerapatan contoh
uji dilakukan dengan terlebih dahulu mengukur dimensi contoh uji untuk
memperoleh nilai volume contoh uji kering udara. Dimensi yang diukur meliputi
panjang, lebar dan tebal contoh uji. Contoh uji diukur panjangnya pada kedua
sisi lebarnya, 25 mm dari tepi dengan ketelitian 0,1 mm. Kemudian contoh uji
diukur lebarnya pada kedua sisi panjangnya, 25 mm dari tepi dengan ketelitian
0,1 mm. Pengukuran tebal dilakukan pada keempat sudutnya, 25 mm dari
sudutnya (pada titik persilangan pengukuran panjang dan lebar) dengan
ketelitian 0,05 mm.

Gambar 3. Pengukuran dimensi contoh uji papan partikel menggunakan kaliper
Setelah pengukuran dimensi contoh uji papan partikel dilakukan,
kemudian dilakukan penghitungan berat contoh uji dengan menimbang contoh uji
hingga ketelitian 0,1 g. Lalu nilai kerapatan papan partikel dapat diperoleh dengan
menggunakan rumus:

28

ρ=

M
V

Keterangan:
ρ = kerapatan (g/cm3)
M = berat contoh uji kering udara (gram)
V = volume contoh uji kering udara (cm3)
2. Kadar air

Kadar air papan komposit dihitung dari berat awal dan berat akhir setelah
mengalami pengeringan oven. Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm. Prosedur
pengujian kadar air dilakukan dengan terlebih dahulu menimbang contoh uji
untuk mengetahui berat awal dengan ketelitian hingga 0,1 gram. Lalu contoh uji
dikeringkan dalam oven pada suhu 103±2°C selama 24 jam. Kemudian
dimasukkan contoh uji ke dalam desikator, lalu ditimbang kembali untuk
mengetahui berat akhir contoh uji setelah pengeringan. Kegiatan ini diulang
dengan selang 6 jam sampai beratnya tetap (berat kering mutlak), yaitu bila
perbedaan beratnya maksimum 0,1%. Selanjutnya kadar air papan dihitung
dengan menggunakan rumus:

KA (%) =

BA − BB
× 100%
BB

Keterangan:
KA = kadar air (%)
BA = berat awal contoh uji (gram)
BB = berat tetap contoh uji setelah pengeringan (gram)
3. Daya serap air

Daya serap air papan komposit dihitung berdasarkan berat sebelum dan
sesudah perendaman dalam air selama 2 dan 24 jam dengan ukuran contoh uji
5 cm x 5 cm. Terlebih dahulu dilakukan perendaman selama 2 jam dan kemudian

29

contoh uji ditiriskan untuk menghitung daya serap airnya, lalu dilakukan
perendaman untuk 24 jam dengan menggunakan contoh uji yang sama selama
selama 22 jam. Besarnya daya serap air papan dihitung berdasarkan rumus:

DSA (%) =

B2 − B1
× 100%
B1

Keterangan:
DSA = daya serap air (%)
B1
= berat contoh uji sebelum perendaman (gram)
B2
= berat contoh uji setelah perendaman 2 jam / 24 jam (gram)
4. Pengembangan Tebal
Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Perhitungan pengembangan
tebal didasarkan pada selisih tebal sebelum (T1) dan setelah perendaman (T2)
dengan air dingin selama 2 jam kemudian diukur pengembangan tebal contoh uji,
dan selama 24 jam kemudian diukur pengembangan tebal contoh uji.

Nilai

pengembangan tebal dihitung dengan rumus:
PT (%) =

T2 − T1
x 100%
T1

Keterangan:
TS
= pengembangan tebal (%)
T1
= berat sebelum perendaman (g)
T2
= berat setelah perendaman (g)

Pengujian sifat mekanis
1. Modulus patah (MOR)
Pengujian modulus lentur (MOE) dilakukan bersamaan dengan pengujian
modulus patah (MOR), sehingga contoh ujinya adalah sama yaitu berukuran 20
cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian dilakukan dengan menggunakan mesin uji universal
(Universal Testing Machine). Pengujian dilakukan pada kondisi kering udara

30

dibentangkan dengan pembebanan dilakukan di tengah-tengah jarak sangga.
Kecepatan pembebanan sebesar 10 mm/menit yang selanjutnya diukur besarnya
beban yang dapat ditahan oleh contoh uji tersebut sampai batas proporsi. Pola
pembebanan dalam pengujian disajikan pada Gambar 4.

Gambar 4. Pengujian MOR dan MOE
Keterangan :
P
= posisi dan arah pembebanan
L
= panjang bentangan contoh uji (cm)
Nilai MOR papan komposit dihitung dengan rumus:

MOR =
Keterangan:
MOR = modulus patah (kgf/cm2)
P
= beban maksimum (kgf)
L
= jarak sangga (15 cm)
b
= lebar contoh uji (cm)
h
= tebal contoh uji (cm)

3PL
2bh2

2. Modulus lentur (MOE)
Pengujian modulus lentur menggunakan contoh uji yang sama dengan
contoh uji pengujian modulus patah. Contoh uji berukuran 5 cm x 20 cm pada
kondisi kering udara. Pada saat pengujian dicatat besarnya defleksi yang terjadi
setiap selang beban tertentu.

31

Gambar 5. Pengujian MOR dan MOE menggunakan universal testing machine
(UTM)
Nilai modulus lentur (MOE) dihitung dengan menggunakan rumus:
MOE =

PL3
4Y𝑏ℎ3

Keterangan:
MOE = modulus lentur (kgf/cm2)
P
= beban sebelum batas proporsi (kgf)
L
= jarak sangga (cm)
Y
= lenturan pada beban P (cm)
b
= lebar contoh uji (cm)
h
= tebal contoh uji (cm)

3. Keteguhan rekat internal
Contoh uji ukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm terlebih dahulu diukur dimensi
panjang dan lebar untuk mendapatkan luas permukaannya, kemudian contoh uji
direkatkan pada dua buah blok besi dengan perekat epoksi dan dibiarkan
mengering selama 24 jam. Kedua blok ditarik tegak lurus permukaan contoh uji
sampai beban maksimum menggunakan universal testing machine (UTM). Cara
pengujian internal bond disajikan pada Gambar 6.

32

Gambar 6. Pengujian keteguhan rekat internal (internal bond)
Keteguhan rekat internal tersebut dihitung dengan menggunakan rumus :
IB =

𝑃𝑚𝑎𝑥
A

A=PxL

Keterangan:
IB
= keteguhan rekat internal (kg/cm2)
Pmax = beban maksimum yang bekerja (kg)
A
= luas permukaan contoh uji (cm2)
P
= panjang contoh uji (cm)
L
= lebar contoh uji (cm)
Hasil penelitian sifat fisis dan mekanis papan partikel dibandingkan
dengan standar SNI 03-2105-2006 dengan persyaratan yang ditetapkan. Adapun
persyaratan yang ditetapkan oleh SNI 03-2105-2006 disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Sifat fisis dan mekanis papan partikel berdasarkan SNI 03-2105-2006
No
1
2
3
4
5
6
7

Sifat fisis dan mekanis
Kerapatan (g/cm3)
Kadar air (%)
Daya serap air (%)
Pengembangan tebal (%)
MOR (kg/cm2)
MOE (kg/cm2)
Internal bond (kg/cm2)

SNI 03-2105-2006
0,4-0,9
≤ 14
≤ 12
≥82
≥20.400
≥1,5

33

Analisis Data
Untuk mengetahui pengaruh pelapisan (coating) menggunakan akrilik
dengan beberapa kadar akrilik terhadap kualitas papan partikel, maka dilakukan
analisis menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan faktor tunggal.
Kadar akrilik yang diaplikasikan dalam proses pelapisan papan partikel
menggunakan 4 taraf perlakuan yaitu kadar 0%, 5%, 10%, dan 15%. Jumlah
ulangan pada penelitian ini adalah 3 ulangan dan jumlah papan yang dibuat yaitu
12 papan contoh uji.
Model statistik dari rancangan percobaan ini adalah:
Yij = μ + τi + εij
Keterangan:
Yijk = nilai pengamatan pada kadar akrilik ke-i dan ulangan ke-j
μ
= rataan umum
τi
= pengaruh kadar akrilik ke-i
εij
= pengaruh acak (galat) pada perlakuan kadar akrilik ke-i dan ulangan ke-j
Hipotesis yang digunakan adalah:
H0

= tingkat kadar akrilik tidak berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan
mekanis papan partikel.

H1

= tingkat kadar akrilik memberikan pengaruh nyata terhadap sifat fisis dan
mekanis papan partikel.
Untuk mengetahui pengaruh dari perlakuan yang diberikan, maka

dilakukan sidik ragam dengan kriteria pengujian yaitu jika F hitung
≤ F tabel,
maka H0 yang diterima dan jika F hitung ≥ F tabel, maka H 1 yang diterima. Untuk
mengetahui taraf perlakuan kadar akrilik yang berpengaruh nyata terhadap sifat
fisis dan mekanis papan partikel, maka dilanjutkan dengan menggunakan uji

34

wilayah berganda Duncan (Duncan multi range test) dengan tingkat kepercayaan
95%.

35

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat Fisis Papan Partikel
Sifat fisis papan komposit adalah sifat yang tidak berhubungan dengan
pengaruh gaya dari luar. Sifat fisis pada dasarnya sangat penting untuk diketahui
karena memiliki pengaruh besar terhadap kekuatan dan tampilan papan yang
digunakan. Ada 4 sifat yang termasuk sifat fisis, yaitu kerapatan, kadar air, daya
serap air dan pengembangan tebal.
Kerapatan
Kerapatan papan didefinisikan sebagai massa atau berat per satuan volume
(Haygreen dan Bowyer, 1996). Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai
kerapatan papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 0,46 – 0,60 g/cm3. Hasil
kerapatan rata-rata papan partikel disajikan pada Gambar 7 dan data selengkapnya
dapat dilihat pada Lampiran 2.

1,00
0,90 SNI 03Kerapatan (g/cm3)

0,80
0,70
0,55

0,60
0,50

0,46

0,49

0

5

0,60

0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
10

15

Kadar Akrilik (%)

Gambar 7. Kerapatan papan partikel BKS
36

SNI-03-2015-2006
ρ 0,4 – 0,9 g/cm3

Berdasarkan Gambar 7 nilai kerapatan papan partikel BKS yang dihasilkan
cukup bervariasi. Nilai rata-rata kerapatan papan partikel yang didapat paling
tinggi adalah 0,60 g/cm3 diperoleh dari perlakuan kadar akrilik 15% dan nilai
kerapatan yang paling rendah adalah 0,46 g/cm3 yang diperoleh pada perlakuan
kadar akrilik 0%.
Pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa nilai kerapatan papan partikel BKS
meningkat seiring dengan bertambahnya kadar akrilik yang diaplikasikan pada
permukaan contoh uji. Kemampuan akrilik memasuki dan mengisi pori-pori atau
celah kosong antar partikel pada papan partikel BKS meningkatkan nilai
kerapatan papan partikel BKS seiring dengan peningkatan kadar akrilik yang
diaplikasikan. Akrilik merupakan salah satu bahan wood filler. Menurut Allen
(2006), wood filler dibuat dari bahan utama berupa bulking agent, resin, dan
pelarut. Bulking agent adalah bahan yang mempunyai penyusutan yang sangat
kecil, yang banyak dipakai adalah sejenis ground silica yang digiling sangat halus.
Bahan ini berfungsi untuk mengisi pori-pori dan serat kayu.
Penambahan akrilik akan menambah berat papan partikel BKS, sementara
volumenya relatif tetap. Berat berbanding lurus dengan kerapatan, sehingga
meningkatnya berat papan sementara volumenya relatif tetap akan meningkatkan
kerapatannya.
Nilai kerapatan papan juga dipengaruhi oleh kerapatan bahan baku yang
digunakan dalam pembuatan papan. Semakin tinggi kerapatan bahan baku yang
digunakan, maka semakin tinggi pula nilai akhir kerapatan papan partikel yang
dihasilkan. Bahan baku papan partikel berasal dari batang kelapa sawit bagian
dalam. Bakar (2003) menyatakan bahwa kerapatan batang kelapa sawit bagian

37

dalam berkisar antara 0,28-0,35 g/cm3. Sifat batang kelapa sawit bagian dalam ini
mempengaruhi kerapatan partikel yang digunakan sebagai bahan baku. Hal ini
menyebabkan kerapatan papan akhir yang dihasilkan sulit mencapai kerapatan
target.
Secara keseluruhan tidak satupun kerapatan papan yang dihasilkan
mencapai kerapatan target. Target awal kerapatan yang ingin dicapai dari
penelitian ini adalah 0,7 g/cm3, namun hasil yang didapat lebih rendah dari
kerapatan target yaitu antara 0,46 g/cm3 sampai dengan 0,60 g/cm3. Tidak
sesuainya kerapatan yang didapat dengan kerapatan target diduga disebabkan oleh
kondisi spring back, yaitu aksi partikel dalam komposit untuk kembali ke keadaan
semula setelah tekanan kempa dihilangkan selama masa pengkondisian. Adanya
gejala spring back akan menyebabkan peningkatan tebal papan partikel. Spring
back yang terjadi pada papan partikel BKS yang dihasilkan cukup besar. Besarnya
spring back yang terjadi menyebabkan dimensi papan partikel menjadi tidak
stabil, volume papan partikel yang semakin besar sementara beratnya tetap.
Tidak seragamnya ukuran partikel dan juga distibusi perekat yang tidak
merata pada saat pembentukan lembaran papan (mat forming) diduga juga
menjadi salah satu penyebab rendahnya kerapatan papan partikel yang didapat.
Tidak meratanya distribusi partikel dapat menyebabkan tekanan dan panas yang
diterima oleh lembaran pada saat pengempaan tidak sama sehingga menyebabkan
volume papan partikel yang didapat sama namun berat papan partikel yang
didapat tidak sama. Hal ini sesuai dengan pernyataan yang dikemukakan Aini et
al., (2008) bahwa pembentukan lembaran secara manual dapat mengakibatkan

38

tidak meratanya pendistribusian partikel dan perekat pada pembentukan lembaran
dalam cetakan.
Penelitian Muslim et al., (2013) membahas peningkatan kualitas papan
komposit limbah batang kelapa sawit (Elaeis guieneensis Jacq.) dengan berbagai
water repellent berbahan dasar akrilik memperoleh nilai kerapatan berkisar antara
0,78-0,82 gr/cm3. Bila dibandingkan, penelitian papan partikel BKS memperoleh
nilai kerapatan yang lebih rendah yaitu berkisar antara 0,46-0,59 gr/cm3. Hal ini
diduga akibat faktor perbedaan nilai kerapatan dari bahan baku yang digunakan.
Penelitian Muslim et al., (2013) menggunakan vascular bundle dari kelapa sawit
sebagai bahan baku papan partikel yang memiliki nilai kerapatan lebih tinggi.
Sedangkan penelitian ini menggunakan bagian dalam batang kelapa sawit.
Erwinsyah (2004) mengemukakan bahwa pada bagian inti dari struktur dan
anatomi kelapa sawit yang paling dominan adalah jaringan dasar parenkim
sehingga memiliki kerapatan yang rendah. Pada daerah pinggir dekat kulit
penyusun utamanya adalah berkas pengangkut yang terselimuti oleh serabut
berdinding tebal atau vascular bundle sehingga nilai rapat massanya lebih tinggi.
Kerapatan bahan baku juga menentukan kerapatan akhir papan partikel.
Berdasarkan Gambar 7 semua papan yang dihasilkan memiliki nilai
kerapatan yang sudah memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI). Berdasarkan
SNI 03-2015-2006 nilai kerapatan yang disyaratkan adalah 0,4-0,9 gr/cm3,
sedangkan nilai kerapatan papan yang dihasilkan berkisar antara 0,46-0,59 gr/cm3.
Hal ini berarti seluruh papan yang dihasilkan sudah memenuhi standar SNI.
FAO (1996) mengklasifikasikan papan partikel berdasarkan kerapatannya
menjadi tiga golongan, yaitu:

39

1. Papan partikel berkerapatan rendah (low density particleboard), yaitu
papan yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,4 gr/cm3.
2. Papan partikel berkerapatan sedang (medium density particleboard), yaitu
papan yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,4-0,9 gr/cm3.
3. Papan partikel berkerapatan tinggi (high density particleboard), yaitu
papan yang mempunyai kerapatan lebih 0,8 gr/cm3.
Berdasarkan data ini maka secara keseluruhan papan partikel yang dihasilkan
merupakan papan partikel berkerapatan sedang yaitu 0,46-0,59 gr/cm3.
Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa perlakuan perbedaan kadar
akrilik pada pelapisan papan partikel berpengaruh nyata terhadap kerapatan papan
partikel BKS (Lampiran 6). Hasil uji Duncan menunjukkan bahwa nilai rata-rata
kerapatan papan partikel perlakuan kadar akrilik 0% tidak berbeda nyata dengan
perlakuan kadar akrilik 5%. Namun nilai rata-rata kerapatan papan partikel
perlakuan pelapisan akrilik berkadar 5% berbeda nyata dengan perlakuan kadar
akrilik 10%. Sedangkan nilai rata-rata kerapatan papan partikel perlakuan kadar
akrilik 10% tidak berbeda nyata dengan perlakuan kadar akrilik 15%. Dengan
demikian pada pengujian kerapatan papan partikel BKS terbaik adalah papan
partikel dengan kadar akrilik 10% (Lampiran 6).

Kadar Air
Nilai kadar air (KA) papan partikel BKS berkisar antara 10,52-11,01%.
Rekapitulasi nilai rata-rata kadar air papan partikel BKS dengan pelapisan akrilik
disajikan pada Gambar 8 dan data selengkapnya pada Lampiran 2.

40

14
12

10,76

10,52

10,73

11,01

0

5

10

15

Kadar Air (%)

10

SNI