Faktor eksternal Terdapat pengaruh dan hubungan antara jumlah lapisan A dengan besarnya emisi

b. Faktor eksternal

1. Kondisi penyimpanan Penelitian dari Sundin dan Roffael 1989 dalam Roffael 1993 menyatakan bahwa papan panel akan mengalami penurunan emisi formaldehida sebesar 50 dalam periode satu tahun penyimpanan produk. Pengaruh dari waktu penyimpanan produk dapat dilihat pada Gambar 6. 2. Kelembaban, pH, suhu, dan ventilasi udara Pengaruh dari RH dan suhu yang tinggi serta penurunan pH dapat menyebabkan terhidrolisisnya resin UF menjadi urea dan formaldehida. Selain itu, ventilasi udara yang tidak baik dapat menyebabkan gas formaldehida tidak dapat bersirkulasi dengan baik. Pengaruh dari pH terhadap emisi formaldehida digambarkan Roffael 1993 seperti pada Gambar 7. Gambar 5. Pengaruh penggunaan hardener terhadap emisi formaldehida papan partikel Roffael, 1993 Gambar 6. Pengaruh waktu penyimpanan produk terhadap emisi formaldehida papan partikel Roffael, 1993 Waktu pengujian metode WKI jam E m is i F or m al deh ida m g 100 g Waktu penyimpanan produk jam E m is i F or m al deh ida m g 100 g Pengaruh Jumlah Lapisan Venir Kayu Lapis terhadap Emisi Formaldehida Ketebalan kayu lapis berdasarkan jumlah lapisan venir dari suatu kayu lapis berpengaruh terhadap besarnya emisi formaldehida yang dihasilkan. Menurut Kliwon 1988, semakin tebal kayu lapis, emisi yang dihasilkan semakin besar. Hal tersebut dikarenakan pemakaian perekat akan semakin banyak pada produk kayu lapis jenis multiply dengan nilai ketebalan besar seperti dikemukakan pada Tabel 3. Tabel 3. Emisi formaldehida pada berbagai ketebalan kayu lapis Tebal Kayu Lapis mm Jumlah Lapisan Emisi Formaldehida ppm Kadar Air 3,6 3 3,080 11,57 4,0 3 4,158 12,30 5 3 5,518 12,75 6 3 6,073 14,06 9 5 7,362 14,10 12 5 7,467 14,03 15 7 9,500 13,29 18 7 9,933 13,40 Selain itu, Roffael 1993 menyatakan perbedaan ketebalan papan partikel akan menghasilkan tingkat emisi yang berbeda pula. Semakin tebal papan partikel, penggunaan perekat akan semakin banyak, sehingga akan memberikan kontribusi emisi formaldehida yang besar seperti tertera di Tabel 4. Tabel 4. Emisi formaldehida pada berbagai ketebalan papan partikel Selang Ketebalan mm Ketebalan Rata-rata mm Pengkondisian minggu Emisi Formaldehida mgm 3 6-12 10,8 4,3 0,11 13-18 16,5 4,1 0,09 19 21,6 4,6 0,08 Sumber: Roffael 1993 Sumber: Kliwon 1988 Gambar 7. Profil dari beberapa sifat mekanis dan kimia dalam papan partikel menggunakan perekat UF Roffael, 1993 + - Kadar Air Kerapatan Emisi Formaldehida Nilai pH Menurut Juhendi 1998 jumlah emisi formaldehida kayu lapis jenis Meranti merah lima dan tujuh lapis tidak berbeda nyata pada taraf ketelitian 5. Begitu pula jumlah emisi formaldehida pada jumlah lapisan tujuh dan sembilan lapis. Nilai emisi formaldehida kayu lapis pada berbagai ketebalan yang diukur menggunakan metode Desikator 24 jam dan Desikator 2 jam. Tabel 5. Emisi formaldehida dipengaruhi jumlah lapisan dalam kayu lapis Metode Pengukuran Emisi Jumlah Lapisan Desikator 24 Jam mgl Desikator 2 Jam mgl 5 4,233 1,694 7 4,367 2,740 9 4,6 3,257 Ketebalan venir luar faceback kayu lapis berpengaruh terhadap besar kecilnya emisi formaldehida dari produk kayu lapis. Produk kayu lapis dengan lapisan venir luar yang tebal akan menghasilkan emisi formaldehida lebih sedikit dibandingkan kayu lapis dengan venir luar yang tipis MAL, 2003a. Park et al. 2003, mengatakan bahwa metode pengukuran emisi formaldehida yang digunakan akan mempengaruhi jumlah emisi formaldehida yang dikeluarkan. Pengukuran emisi formaldehida dengan menggunakan teknik pelapisan pada sampel uji akan menghasilkan emisi yang lebih kecil dibandingkan pengujian dengan sampel yang tidak dilapisi seperti tertera pada Tabel 6. Tabel 6. Perbandingan emisi formaldehida pada Unsealed-test dan Sealed-test Emisi Formaldehida mgL Jenis Lantai Kayu Lapis Unsealed-test Sealed-test Domestik Dalam selang 2,13 0,35~10,15 1,10 0,22~2,72 Impor Dalam selang 13,02 2,62~23,46 3,15 0,23~7,08 Dampak Emisi Formaldehida Banyak studi yang telah dilakukan untuk mengetahui dampak yang diakibatkan dari emisi formaldehida tersebut. Konsentrasi pada ambang 0,1 part per million ppm sudah dikatakan mencemari udara normal www.chhwoodlogic.com.ausubmittedfile. Konsentrasi • 50 ppm bagi orang yang mempunyai riwayat penyakit alergi dan dalam kondisi yang lemah bisa menyebabkan kematian. Pengaruh emisi formaldehida terhadap manusia dapat dilihat pada Tabel 7. Sumber: Juhendi 1998 Sumber: Park et al. 2003 Tabel 7. Pengaruh emisi formaldehida Pengaruh Konsentrasi ppm Waktu menit Iritasi mata 0,01 5 Iritasi tenggorokan 0,05 5 Tercium 0,05 5 Terdeteksi oleh orang 1,00 5 Tidak tertahankan 4,00-5,00 10-30 Pengukuran kandungan formaldehida dalam tubuh manusia bisa terdeteksi dari urine seseorang. Selain itu, akumulasi gas formaldehida dalam tubuh juga dapat menyebabkan perubahan peta genetik dan kerusakan sel Einbrodt et al., 1976 dalam Roffael, 1993. Hubungan langsung mengenai racun formaldehida dalam tubuh makhluk hidup dengan akibat yang ditimbulkan sampai sekarang belum dapat dijelaskan secara rinci. Ambang Batas dan Standar Emisi Formaldehida Melihat dampak yang ditimbulkan oleh emisi formaldehida, maka beberapa negara di bagian Eropa dan Amerika telah menetapkan ambang batas emisi formaldehida di udara seperti tertera pada Tabel 8 Roffael, 1993. Tabel 8. Ambang batas emisi formaldehida dari berbagai negara Negara Level mgm3 Catatan Denmark 0,15 untuk populasi umum berdasarkan ambang iritasi Jerman 0,12 sda Finlandia 0,15 untuk konstruksi bangunan setelah 1981 0,3 untuk bangunan tua Italia 0,12 tentative Netherland 0,12 populasi umum dan subyek peka iritasi, dan ambang karsinogen Norwegia 0,06 belum teraplikasikan Spanyol 0,48 hanya untuk awal perilaku setelah pemakaian UF Foam Swedia 0,13 untuk wood based panels dalam RH 50 0,2 ambang remedial Switzerland 0,24 - U S A 0,486 ambang secara federal WHO 0,1 rata-rata 30 menit Di samping ambang batas yang ditetapkan tersebut, terdapat pula beberapa standar emisi formaldehida yang dapat digunakan dalam acuan dalam membuat suatu produk panel kayu. Standar tersebut didasarkan pada metode pengukuran emisi formaldehida yang digunakan. Untuk Sumber: PT. MAL 2003a Sumber: Report no.7: Indoor Air Polution By Formaldehyde in European Countries, COST Project 613 Roffael,1993 pengujian emisi formaldehida berdasarkan pada standar EN 636:2003 E, persyaratan emisi formaldehida dengan kelas emisi pertama E1 dan kelas kedua E2 tersaji dalam Tabel 9. Tabel 9. Tingkat emisi formaldehida berdasarkan pada EN 636:2003 Ketentuan Tujuan Pengujian Metode E1 E2 Pengujian Awal ENV 717-1 Chamber •0,124 mgm 3 udara •0,124 mgm 3 udara Kontrol Produk •3,5 mgm 2 h 3,5 mgm 2 h E2 • 8 mgm 2 h EN 717-2 Analisa Gas •5 mgm 2 h 3 hari setelah produksi 5 mgm 2 h E2 • 12 mgm 2 h 3 hari setelah produksi = ENV 707-1 dan EN 717-2 dapat juga digunakan sebagai data untuk pemeriksaan eksternal dan factory product control Standar emisi formaldehida untuk negara Jepang umumnya menggunakan kelas emisi F dengan tanda bintang seperti tertera pada Tabel 10. Tabel 10. Tingkat emisi formaldehida menurut standar JIS A 5908-2003 Klasifikasi Rata-rata mgL Maksimum mgL Keterangan F 0,3 0,4 F bintang 4 merupakan kelas emisi terendah dan terbaik F 0,5 0,7 F bintang 3 merupakan kelas emisi tengah F 1,5 2,1 F bintang 2 merupakan kelas emisi tengah F 5,0 7,0 F bintang 1 merupakan kelas emisi terbesar = Suplementary Regulatory of Japanese Agricutural Standart for Plywood JPIC-EW.SE 03-04. MAFF Notification No: 236. Cara Pengukuran Emisi Formaldehida Pengukuran emisi formaldehida dapat dilakukan dengan metode perforator, desikator, flask, analisa gas, dan chamber. Sedangkan menurut Cameron 2001, penetapan standar emisi formaldehida didasarkan pada hasil ekstrak dari produk panel kayu pengujian dengan metode perforator dan emisi langsung dari produk panel kayu tersebut pengujian dengan metode Desikator, WKI, Modifikasi Roffael, Analisa Gas, dan Chamber. Pengukuran emisi formaldehida yang umum dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Metode Perforator DIN-EN 120 Didasarkan pada Federation of European Particleboard Manufacturers Asociations FESYP. Contoh uji kadar air sudah diketahui sebelumnya yang digunakan berukuran 25mm x 25mm x ketebalan diletakan dalam sebuah perforator dan diekstrak dengan toluene lalu diabsorbsi dengan air suling. Konsentrasi formaldehida didapat dari nilai perforator, iodometri, dan photometri. Hasil pengukuran dipengaruhi kondisi tempat, umur panel, kadar air, dan waktu pengukuran. Sumber: JIS A 5908:2003 Sumber: European Standar EN 636:2003 E 2. Metode WKI Metode ini merupakan hasil dari riset The Fraunhofer Institut for Wood Research WKI. Contoh uji yang digunakan berukuran 25mm x 25mm x ketebalan. Sampel digantung dalam sebuah tabung polyethylene berisi 50 ml air suling Gambar 10 lalu dikondisikan pada suhu 40 C dalam oven selama 24 jam. Penentuan konsentrasi formaldehida dilakukan dengan iodometri dan photometri. Hasil pengukuran emisi dipengaruhi kadar air sampel. Keuntungan dari metode ini adalah kehalusan dalam pembacaan pada kurva. Metode WKI ini kebanyakan digunakan di Eropa, dan mulai digunakan secara semi-officer di New Zeland dan Australia Turner, 1990 dalam Roffael, 1993. 3. Metode Modifikasi Roffael Contoh uji berukuran 50mm x 40mm x ketebalan, digantung pada gelas plastik kapasitas 400 ml ö 25mm, tinggi 90mm berisi NaCl jenuh dan dikondisikan pada suhu oven 40 C, RH±75. Setelah itu, contoh uji dikondisikan selama 9 hari dalam oven. Konsentrasi formaldehida ekstrak diukur dengan iodometri. Kelebihan dari metode ini dibanding perforator yaitu murah, mudah, dan tidak beracun. 4. Metode Analisa Gas Standar DIN-EN 717-2 dan DIN-EN 1084 Contoh uji yang digunakan berukuran 400mm x 50mm x ketebalan dengan pelapisan sisi edge sealing. Selanjutnya sample dikondisikan pada RH 60±5, suhu 20±2 C. Sebanyak 60 ml air suling diletakkan di ruangan tersebut. Emisi formaldehida yang telah tertangkap oleh air suling diukur menggunakan metode Iodometri. 5. Metode Desikator 2 Jam ASTM D-5582-94 Ukuran sample 127 x 70 mm, dengan perlakuan penutupan sisi papan end coating dengan parafin. Kelemahan metode ini yaitu kurang bisa mewakili produk aplikasi panel kayu sesungguhnya. Selain itu karena dilakukan penutupan sisi papan, emisi yang dihasilkan akan lebih rendah daripada metode tanpa pelapisan ujung papan Park et al., 2003. Nilai emisi yang diperkenankan menurut metode ini adalah 0.01 µ gmL 0,01 ppm. 6. Metode Desikator 24 Jam RSNI 2003 Contoh uji yang digunakan berukuran 150 x 50 mm. Pada bagian sisi papan tidak dilakukan pelapisan sisi seperti pada metode Desikator 2 jam. Nilai emisi yang diperkenankan adalah seperti tertera pada Tabel 10. 7. Metode “Small Chamber” ASTM E-1333-96 Metode ini menyerupai pengujian produk aplikasi sebenarnya dengan memperhitungkan RH, temperatur, dan rasio pemuatan perbandingan antar volume sample terhadap volume ruangan. Pengujian dilakukan di dalam Chamberruang 0,02-1 m 3 . 8. Metode “Large Chamber” ASTM D-6007-96 Prosedur dari pengujian ini hampir dengan metode ”Small chamber”. Perbedaan yang ada terletak pada ukuran chamber yang digunakan. Chamber yang digunakan berukuran 22 m 3 . RH, suhu, dan rasio pemuatan harus diperhatikan dalam pengujian dengan metode ini. Reduksi Emisi Formaldehida dalam Praktek Cara yang dapat digunakan dalam menurunkan dan menghambat emisi formaldehida pada suatu pembuatan papan panel yaitu: 1. Penurunan rasio molar Menurut Dunky 1996, penurunan emisi yang paling efektif adalah dengan penurunan rasio molar dari formaldehida terhadap urea. Perbandingan yang umum yaitu 1:1,2-1:2,0. Rasio molar dari E1 kelas emisi international terbaik berkisar 1:0,7 level laboratorium, dan 1:0,9– 1:1,0 level industri, rata-rata rasio molar yang dipakai adalah 1:0,96. 2. Rekayasa perekat Menurut Wang et al. 2004, pencampuran perekat dengan komposisi antara resin UF 6 dengan MDI 1 emulsifiable diphenylmethane-4, 4’diisocyanate dapat menurunkan emisi formaldehida sebesar 78,57 dibandingkan dengan penggunaan perekat dengan komposisi resin urea sebesar 10. 3. Memperlama waktu pengempaan Lamanya waktu pengempaan dapat mengeluarkan formaldehida bebas dalam produk kayu lapis. Pada pengempaan dengan suhu 140 C, waktu kempa 8 menit, dan penurunan molar ratio FU 1,80 ke 1,60, formaldehida bebas dapat turun sebesar 84 Pizzi et al., 1994. 4. Penambahan zat penangkap catching agent Penambahan bahan pengikat formaldehida bebas yaitu melamin, fenol, amonia, dan lignin serta bahan penangkap formaldehida antara lain hydroxylamine hidrocloride, sulphur, sodium bisulfit dapat dilakukan sebagai usaha untuk menurunkan tingkat emisi formaldehida MAL, 2003a. 5. Pelapisan coating dan penyemprotan Pencegahan paska perlakuan yang dapat dilakukan antara lain fumigasi dan radio-frequency heating, penyemprotan permukaan kayu lapis dengan bahan yang dapat bereaksi dengan formaldehida bebas dan pelapisan papan panel Roffael, 1993. 6. Menggunakan bahan baku kayu dengan emisi rendah Kayu dengan kadar air rendah dan memiliki porositas yang kecil dapat menghambat pengeluaran emisi formaldehida MAL, 2003a. METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian dilakukan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan P3HH Gunung Batu, Bogor. Pengkondisian sampel dilakukan di ruang kondisi emisi Fakultas Kehutanan, IPB, sedangkan analisa emisi formaldehida dilakukan di Laboratorium Research Group on Crop Improvement RGCI, Fakultas Pertanian, IPB. Waktu penelitian kurang lebih dua bulan dimulai pada awal bulan Juli tahun 2005 dan berakhir pada akhir bulan Agustus tahun 2005. Alat dan Bahan Alat Jenis peralatan yang digunakan disesuaikan dengan kebutuhan metode pengukuran emisi formaldehida yaitu metode Desikator 2 jam, Desikator 24 jam, dan WKI modifikasi, dimana datanya dirinci pada Lampiran 2. Bahan a. Kayu Lapis Bahan penelitian terdiri atas dua golongan yaitu kayu lapis dan bahan kimia. Kayu lapis yang digunakan adalah hasil produksi salah satu perusahaan tertentu yang diproduksi dengan perekat Urea Formaldehida UF. Mengenai waktu produksi kayu lapis tersebut tidak diketahui. Jumlah lapisan dan dimensi kayu lapis yang dijadikan sebagai bahan penelitian seperti dikemukakan pada Tabel 11. Tabel 11. Bahan penelitian Jumlah Lapisan Ketebalan mm Ukuran Panjang x Lebar mm 3 3,7 910 x 1830 5 8,6 910 x 1830 7 14,6 910 x 1830 9 17,6 910 x 1830 11 23,5 910 x 1830 13 30 910 x 1830

b. Bahan Kimia