Peningkatan Kualitas Papan Komposit Limbah Batang Sawit dengan Acrylic sebagai Water Repellent

PENINGKATAN KUALITAS PAPAN KOMPOSIT LIMBAH BATANG SAWIT DENGAN ACRYLIC SEBAGAI WATER REPELLENT

SKRIPSI

M. HAKIM MUSLIM

071203009/TEKNOLOGI HASIL HUTAN

PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Penelitian : Peningkatan Kualitas Papan Komposit Limbah Batang Sawit dengan Acrylic sebagai Water Repellent

Nama : M. Hakim Muslim

NIM : 071203009

Program Studi : Kehutanan

Disetujui Oleh, Komisi Pembimbing

Luthfi Hakim S. Hut., M. Si. Yunus Affifudin S.Hut,, M.Si.

Ketua Anggota

Mengetahui,

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

ABSTRACT

M.Hakim Muslim. Quality ImprovementBoardCompositeWasteOil PalmTrunkWithAcrylicasWaterRepellent. Supervised byLuthfiHakimandYunusAffifudin.

Ever-increasingdemand for woodandforestpotential ofshrinkingdemand the useof woodin an efficientandprudent, for example byutilizingwasteoil palmtrunkswhich have not beenoptimallyutilizedahigh-quality productsforthe future.

The purpose of this study was to test the stability and strength of composite boards from waste oil palm trunks with a ratio of water-resistant coating acrylic of various brands. The hypothesis of this study is the differences between different brands of acrylic that affect the physical properties and mechanical properties of composite boards from oil palm trunk waste. There are three treatments in this study, which refers to the first treatment of the outer coating of the composite board with a water repellent Aquaproof brand, treatment of both the outer coating with MultiGuard composite board, and the third with a Waterproof coating. Testing of physical properties and mechanical properties refer to JIS A 5908-2003. The results showed that physical properties of the density has reached the target density with a value of 0.8 gr/cm3, where the density range of 0.78 - 0.82 gr/cm3, water content ranged from 8:23 to 9:11%, water absorption ranged from 8.69 - 10.86%, the development of thick for 2 hours ranged between 3.1 - 4.92% and thickness development during the 24 hours range from 11:34 to 15:53%. Meanwhile, for the results of testing the mechanical properties of obtained results of an internal bond 8:19 - 10.81 kg/cm2, a strong grasp of the screw 56.29 - 59.55 kgf, MOE 21124.08 - 31852.83 kg/cm2 and MOR reached 279.62 - 378.36 kg/cm2. Results of analysis variancetreatment factorsthat affectthe fundamental propertiesof oil palmtrunksarewater content, water absorption, thicknessdevelopmentfor 2hours andthe development ofthickfor 24hours.

M. Hakim Muslim. Peningkatan Kualitas Papan Komposit Limbah Batang Kelapa Sawit Dengan Acrylic Sebagai Water Repellent. Dibimbing oleh Luthfi Hakim dan Yunus Affifudin.

Kebutuhan kayu yang terus meningkat dan potensi hutan yang terus berkurang menuntut penggunaan kayu secara efisien dan bijaksana, antara lain dengan memanfaatkan limbah batang kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) yang selama ini belum termanfaatkan secara optimal menjadi produk yang bermutu tinggi untuk masa mendatang.

Tujuan dari penelitian ini adalah menguji kestabilan dan kekuatan papan komposit dari limbah batang kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.)dengan perbandingan pelapis anti air (acrylic) dari berbagai merek. Hipotesis penelitian ini adalah perbedaan merek dari acrylic yang mempengaruhi sifat fisis dan sifat mekanis papan komposit dari limbah batang kelapa sawit. Ada tiga perlakuan dalam penelitian ini, dimana perlakuan pertama mengacu pada pelapisan bagian luar papan komposit dengan water repellent merek aquaproof, perlakuan kedua yaitu pelapisan bagian luar papan komposit dengan multiguard, dan yang ketiga pelapisan dengan waterproof. Pengujian sifat fisis dan sifat mekanis mengacu pada JIS A 5908-2003. Hasil penelitian sifat fisis menunjukkan bahwa kerapatan telah mencapai kerapatan target dengan nilai 0.8 gr/cm3, dimana kerapatan berkisar dari 0.78 – 0.82 gr/cm3, kadar air berkisar antara 8.23 – 9.11 %, daya serap air berkisar antara 8.69 – 10.86 %, pengembangan tebal selama 2 jam berkisar antara 3.1 – 4.92 % dan pengembangan tebal selama 24 jam berkisar dari 11.34 – 15.53 %. Sementara itu untuk hasil pengujian sifat mekanis didapat hasil internal bond 8.19 – 10.81 kg/cm2, kuat pegang sekrup 56.29 – 59.55 kgf, MOE 21124.08 – 31852.83 kg/cm2 dan MOR mencapai 279.62 – 378.36 kg/cm2. Hasil analisis sidik ragam faktor perlakuan yang mempengaruhi sifat-sifat dasar batang kelapa sawit adalah kadar air, daya serap air, pengembangan tebal selama 2 jam dan pengembangan tebal selama 24 jam.

Kata kunci : kayu kelapa sawit, papan komposit, isocyanate, acrylic,dan water repellent.

Penulis dilahirkan di Medan, Sumatera Utara pada tanggal 10 Agustus 1988 dari ayahanda Drs. Awar dan ibunda Roslaini. Penulis merupakan anak ke-2 dari 4 bersaudara.

Penulis memulai pendidikan di SD Negeri 105328 Tanjung Morawa dan lulus pada tahun 2000. Kemudian penulis melanjutkan sekolah di MTs Nurul Amaliyah Tanjung Morawa hingga tahun 2003. Penulis menyelesaikan pendidikan di SMK Mesin Otomotif Nurul Amaliyah Tanjung Morawa pada tahun 2006. Pada tahun 2007, penulis diterima di Program Studi Kehutanan (Teknologi Hasil Hutan), Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB).

Selama perkuliahan penulis tergabung dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Sylva USU. Pada tahun 2009, penulis mengikuti kegiatan Praktik Pengenalan dan Pengelolaan Hutan (P3H) di Aras Napal dan Pulau Sembilan, Kabupaten Langkat. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di PERUM Perhutani Unit III, KPH Cianjur, Kabupaten Cianjur, Provinsi Jawa Barat pada bulan Januari – Februari 2011.

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikanrahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul ” Peningkatan Kualitas Papan Komposit Limbah Batang

Sawit dengan Acrylic sebagai Water Repellent”.

PenelitianinimerupakansalahsatusyaratuntukmenjadiSarjanaKehutanan.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada kedua orang tua, abang, dan kedua adik penulis yang selalumendoakan, memberidukungan, kasihsayangdanmaterisertamenginspirasipenulisuntuktetapsemangatdalammenjala nkan penelitianini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada komisi pembimbing skripsiyaituLuthfi Hakim S.Hut., M.Si.sebagaiketuadanBapak Yunus Afiffudin S.Hut., M.Si. sebagaianggota yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan serta saran dalampenelitianini.

Penulis menyadari terdapat beberapa kekurangan dalam penulisan, oleh karena itu penulis memohon maaf atas kekurangan tersebut. Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada teman-teman yang selalumembantu, menemani danmemberidorongandalammengerjakanpenelitianini. Akhir kata penulis menyampaikan terima kasih.

Medan, Desember 2012

Penulis

Halaman

ABSTRACT ... i

ABSTRAK ... ii

RIWAYAT HIDUP ... iiI KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... viii

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Manfaat Penelitian ... 3

Hipotesis Penelitian ... 3

TINJAUAN PUSTAKA Peningkatan Papan Komposit ... 4

Macam papan komposit ... 4

bentuk ... 4

pengempaan ... 4

kerapatan ... 5

kekuatan (sifat mekanis) ... 5

macam perekat ... 5

susunan komposit ... 5

arah komposit ... 5

penggunaan ... 6

pengolahan ... 6

limbah Batang Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) ... 6

Sifat-sifat Pada Batang Kelapa Sawit ... 9

Sifat Anatomi ... 9

Kadar Air ... 9

Kerapatan ... 10

Kerapatan Ikatan Pembuluh ... 11

Penyusutan ... 11

Sifat Mekanis ... 12

Sifat Kimia ... 12

Sifat Keawetan ... 13

Perekat Isocyanate ... 14

Acrylic ... 15

Jenis Umum Water Repellent di Indonesia ... 16

METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ... 17

Alat dan Bahan Penelitian ... 17

Prosedur Penelitian ... 18

Persiapan Bahan Baku ... 18

Perlakuan Pendahuluan Partikel ... 19

Pembuatan Adonan (Pencampuran) ... 19

Pengempaan ... 19

Pengkondisian ... 20

Pelapisan Acrylic ... 20

Pengujian Sifat Fisis ... 20

Kerapatan ... 20

Kadar air ... 21

Daya serap air ... 21

Pengembangan tebal ... 22

Pengujian Sifat Mekanis ... 22

Keteguhan rekat (internal bond) ... 23

Kuat pegang sekrup (screw holding power) ... 24

Keteguhan lentur (modulus of elasticity) ... 24

Keteguhan patah (modulus of rupture) ... 25

Pengujian Kestabilan dan Kekuatan ... 27

HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian Sifat Fisis ... 29

Kerapatan ... 29

Kadar air ... 31

Daya serap air ... 34

Pegembangan tebal ... 36

Pengujian Sifat Mekanis ... 39

Keteguhan rekat (internal bond) ... 40

Kuat pegang sekrup ... 42

Modulus of elasticity (MOE) ... 45

Modulus of rupture (MOR) ... 48

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 51

Saran ... 51 DAFTAR PUSTAKA ... LAMPIRAN

Halaman

1. Pengujian internal bond ... 23

2. Pengujian kuat pegang sekrup ... 24

3. Pola pemotongan contoh uji ... 26

4. Skema pelaksanaan proses penelitian ... 28

5. Grafik perbandingan pengujian kerapatan ketiga jenis perlakuan water repellent ... 30

6. Grafik perbandingan pengujian kadar air ketiga jenis perlakuan water repellent ... 32

7. Grafik perbandingan pengujian daya serap air ketiga jenis perlakuan water repellent ... 34

8. Grafik perbandingan pengujian pengembangan tebal 2 jam ketiga jenis perlakuan water repellent ... 37

9. Grafik perbandingan pengujian pengembangan tebal 24 jam ketiga jenis perlakuan water repellent ... 38

10. Grafik perbandingan pengujian keteguhan rekat (internal bond) pada ketiga jenis perlakuan water repellent ... 40

11. Grafik perbandingan pengujian kuat pegang sekrup pada ketiga jenis perlakuan water repellent ... 42

12. Grafik perbandingan pengujian modulus of elasticity (MOE) pada ketiga jenis perlakuan water repellent ... 45

13. Grafik perbandingan pengujian modulus of rupture (MOR) pada ketiga jenis perlakuan water repellent ... 48

Halaman

1. Sifat-sifat dasar batang sawit ... 8

2. Sifat fisis vascular bundles ... 10

3. Hasil analisa kimia pada berbagai posisi kedalaman batang ... 13

4. Keterangan pola pemotongan contoh uji ... 26

5. Acuan standard JIS A 5908-2003 ... 27

6. Data pengujian sifat fisis papan komposit ... 29

7. Syarat kerapatan papan partikel ... 31

8. Syarat kadar air papan partikel ... 32

9. Syarat pengembangan tebal papan partikel ... 36

10. Data pengujian sifat mekanis papan komposit ... 40

11. Syarat minimum keteguhan cabut sekrup (KPS) papan partikel ... 44

12. Syarat minimum modulus elastisitas papan partikel ... 46

ABSTRACT

M.Hakim Muslim. Quality ImprovementBoardCompositeWasteOil PalmTrunkWithAcrylicasWaterRepellent. Supervised byLuthfiHakimandYunusAffifudin.

Ever-increasingdemand for woodandforestpotential ofshrinkingdemand the useof woodin an efficientandprudent, for example byutilizingwasteoil palmtrunkswhich have not beenoptimallyutilizedahigh-quality productsforthe future.

The purpose of this study was to test the stability and strength of composite boards from waste oil palm trunks with a ratio of water-resistant coating acrylic of various brands. The hypothesis of this study is the differences between different brands of acrylic that affect the physical properties and mechanical properties of composite boards from oil palm trunk waste. There are three treatments in this study, which refers to the first treatment of the outer coating of the composite board with a water repellent Aquaproof brand, treatment of both the outer coating with MultiGuard composite board, and the third with a Waterproof coating. Testing of physical properties and mechanical properties refer to JIS A 5908-2003. The results showed that physical properties of the density has reached the target density with a value of 0.8 gr/cm3, where the density range of 0.78 - 0.82 gr/cm3, water content ranged from 8:23 to 9:11%, water absorption ranged from 8.69 - 10.86%, the development of thick for 2 hours ranged between 3.1 - 4.92% and thickness development during the 24 hours range from 11:34 to 15:53%. Meanwhile, for the results of testing the mechanical properties of obtained results of an internal bond 8:19 - 10.81 kg/cm2, a strong grasp of the screw 56.29 - 59.55 kgf, MOE 21124.08 - 31852.83 kg/cm2 and MOR reached 279.62 - 378.36 kg/cm2. Results of analysis variancetreatment factorsthat affectthe fundamental propertiesof oil palmtrunksarewater content, water absorption, thicknessdevelopmentfor 2hours andthe development ofthickfor 24hours.

M. Hakim Muslim. Peningkatan Kualitas Papan Komposit Limbah Batang Kelapa Sawit Dengan Acrylic Sebagai Water Repellent. Dibimbing oleh Luthfi Hakim dan Yunus Affifudin.

Kebutuhan kayu yang terus meningkat dan potensi hutan yang terus berkurang menuntut penggunaan kayu secara efisien dan bijaksana, antara lain dengan memanfaatkan limbah batang kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) yang selama ini belum termanfaatkan secara optimal menjadi produk yang bermutu tinggi untuk masa mendatang.

Tujuan dari penelitian ini adalah menguji kestabilan dan kekuatan papan komposit dari limbah batang kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.)dengan perbandingan pelapis anti air (acrylic) dari berbagai merek. Hipotesis penelitian ini adalah perbedaan merek dari acrylic yang mempengaruhi sifat fisis dan sifat mekanis papan komposit dari limbah batang kelapa sawit. Ada tiga perlakuan dalam penelitian ini, dimana perlakuan pertama mengacu pada pelapisan bagian luar papan komposit dengan water repellent merek aquaproof, perlakuan kedua yaitu pelapisan bagian luar papan komposit dengan multiguard, dan yang ketiga pelapisan dengan waterproof. Pengujian sifat fisis dan sifat mekanis mengacu pada JIS A 5908-2003. Hasil penelitian sifat fisis menunjukkan bahwa kerapatan telah mencapai kerapatan target dengan nilai 0.8 gr/cm3, dimana kerapatan berkisar dari 0.78 – 0.82 gr/cm3, kadar air berkisar antara 8.23 – 9.11 %, daya serap air berkisar antara 8.69 – 10.86 %, pengembangan tebal selama 2 jam berkisar antara 3.1 – 4.92 % dan pengembangan tebal selama 24 jam berkisar dari 11.34 – 15.53 %. Sementara itu untuk hasil pengujian sifat mekanis didapat hasil internal bond 8.19 – 10.81 kg/cm2, kuat pegang sekrup 56.29 – 59.55 kgf, MOE 21124.08 – 31852.83 kg/cm2 dan MOR mencapai 279.62 – 378.36 kg/cm2. Hasil analisis sidik ragam faktor perlakuan yang mempengaruhi sifat-sifat dasar batang kelapa sawit adalah kadar air, daya serap air, pengembangan tebal selama 2 jam dan pengembangan tebal selama 24 jam.

Kata kunci : kayu kelapa sawit, papan komposit, isocyanate, acrylic,dan water repellent.

Latar belakang

Meningkatkan suatu kualitas papan komposit merupakan upaya terbaik untuk hasil yang lebih baik, dimana peningkatan tersebut harus dilakukan agar terdapat nilai tambah bagi papan komposit tersebut yang nantinya akan menjadikan papan komposit yang bernilai jual tinggi. Untuk meningkatkan nilai papan komposit tersebut biasanya dapat dilakukan dengan menambah perlakuan terhadap papan komposit tersebut baik dari segi external (bagian luar) papan komposit tersebut maupun dari segi internal (bagian dalam) papan komposit tersebut. Hal tersebut dapat dilakukan dengan menambahkan bahan pengisi (plastik, semen, dll) maupun bahan bahan pengisi lainnya.

Pemanfaatan limbah batang kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) menjadi produk yang bermutu tinggi dan dapat diunggulkan untuk masa yang akan datang haruslah menjadi perhatian kita. Dimana, limbah batang kelapa sawit sangatlah bermanfaat untuk dijadikan bahan baku papan komposit yang selama ini hanya di pandang sebelah mata oleh para lapisan masyarakat dimuka bumi ini. Limbah tersebut adalah hasil peremajaan dari tanaman yang tidak produktif lagi. biasanya peremajaan dilakukan pada tanaman berusia 25 tahun (Erwinsyah, 2008). Batang kelapa sawit tersebut dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif penghasil kayu tambahan (supplement) yang memiliki peluang yang cukup besar mengingat ketersediaannya yang sangat melimpah sepanjang tahun (Balfas, 2003).

Potensi perkebunan kelapa sawit di Indonesia dari tahun ke tahun mengalami peningkatan. Menurut Departemen Pertanian (2011) luas perkebunan kelapa sawit di Indonesia mengalami pertumbuhan sebesar 11,8% dengan luas total tahun 2011 diperkirakan mencapai 8,1 juta ha. Berdasarkan program

pemerintah yang telah disetujui dengan perusahaan perkebunan, mulai tahun 2010 diadakan peremajaan kebun kelapa sawit paling sedikit 100.000 ha per tahun. Jika diasumsikan dalam 1 ha terdapat 128 batang, dimana pada umur 25 tahun volume per batang mencapai 1,638 m3, maka akan dihasilkan limbah batang kelapa sawit sebanyak 12,8 juta pohon per tahun atau lebih dari 20 juta m3 kayu tersedia per tahun (Erwinsyah, 2008).

Mengetahui besarnya jumlah limbah batang kelapa sawit yang ada di seluruh perkebunan kelapa sawit di negara kita ini, maka diharapkan menjadi suatu pemikiran baru untuk pembuatan papan komposit dari limbah batang kelapa sawit berbahan dasar vascular bundles batang kelapa sawit dan perekat isocyanate.

Awalnya pengaplikasian water repellent berbahan dasar acrylic digunakan untuk pelapis anti bocor atap maupun genting pada bangunan. Tetapiacrylicdisini yang berupa rata-rata molekul berat ~ 100.000, sekitar 1.900 unit monomer diaplikasikan bukan sebagai pelapis anti bocor atap maupun genting, melainkan sebagai pelapis papan komposit berbahan dasar vascular bundlesdari limbah batang kelapa sawit(Elaeis guineensis Jacq).

Beberapa hal diatas inilah yang melatarbelakangi dilakukannya suatu penelitian dengan judul “Peningkatan kualitas papan komposit limbah batang kelapa sawit dengan acrylic sebagai water repellent”.

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah menguji kestabilan dan kekuatan papan komposit dari limbah batang kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.)dengan perbandingan pelapis anti air (acrylic) dari berbagai merek terhadap standard JIS A 5908-2003 dan mengetahui kualitas pelapis anti air (acrylic) yang terbaik sebagai pelapis papan komposit.

Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan bermanfaat bagi pemanfaatan limbah batang kelapa sawit dan peningkatan nilai tambah untuk pembuatan papan komposit bagi industri komposit. Hasil penelitian ini juga diharapkan menjadi sumber referensi bagi penelitian-penelitian papan komposit dari limbah batang kelapa sawit selanjutnya.

Hipotesis

Hipotesis penelitian ini adalah, perbedaan merek dari acrylicyang mempengaruhi sifat fisis dan sifat mekanis papan komposit dari limbah batang kelapa sawit.

TINJAUAN PUSTAKA Peningkatan Papan Komposit

Papan komposit adalah papan buatan yang terbuat dari serpihan

bagian-bagian kayu dengan bantuan perekat thermosettingkemudian mengalami kempa panas

sehingga memiliki sifat seperti kayu, tahan api dan merupakan bahan isolasi serta bahan akustik yang baik (Dumanauw, 1993). Adapun pengetian lain 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.

Macam Papan Komposit

a. Bentuk

Papan komposit pada umumnya berbentuk datar dengan ukuran relatif panjang tipis sehingga disebut panel. Ada beberapa papan partikel yang tidak datar (papan komposit 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 diantara dua lempeng statis. Penekanan dilakukan oleh semacam piston yang bergerak vertikal dan horizontal.

Ada tiga kelompok kerapatan papan komposit, 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 kompositterhadap pengaruh kelembaban, yang selanjutnya menentukan penggunaannya. Ada standar yang membedakan berdasarkan sifat perekatnya, yaitu interior dan eksterior. Ada standar yang memakai penggolonganberdasarkam 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 komposit

Pada saat membuat komposit dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, yaitu halus dan kasar. Pada saat membuat papan komposit kedua macam komposit tersebut dapat disusun tiga macam sehingga menghasilkan papan komposit yang berbeda. g. Arah komposit

Pada saat membuat hamparan, penaburankomposit (yang sudah dicampur dengan perekat) dapat dilakukan secara acak (arah serat komposit tidak teratur) atau arah serat diatur, misalnya sejajar atau bersilangan tegak lurus. Untuk yang disebutkan terakhir dipakai komposit 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 komposit dibedakan menjadi papan komposit penggunaan umum dan papan komposit struktural (memerlukan kekuatan yang lebih tinggi). Untuk membuat mebel, pengikat dinding dipakai papan komposit penggunaan umum. Untuk membuat komposisi dinding, peti kemas dipakai papan komposit struktural.

i. Pengolahan

Ada dua macam papan komposit berdasarkan tingkat pengolahannya, yaitu pengolahan primer dan pengolahan sekunder. Papan komposit pengolahan primer adalah papan komposit yang dibuat melalui pembuatan komposit, pembentukan hamparan dan pengempaan yang menghasilkan papan komposit. Papan komposit pengolahan sekunder adalah pengolahan lanjutan dari papan komposit pengolahan primer misalnya dilapisi vinir indah, dilapisi kertas aneka corak.

Limbah Batang Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.)

Choon et al., (1991) mengemukakan bahwa kelapa sawit adalah jenis monokotil yang tidak memiliki 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. Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledonae Famili : Arecaceae (Palmae) Subfamili : Cocoidae

Genus : Elaeis

Spesies : Elaeis guineensis Jacq.

Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) merupakan tumbuhan tropis yang 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 lasti, sabun dan lilin, sedangkan ampasnya dimanfaatkan untuk makanan ternak. Tempurungnya digunakan sebagai bahan bakar dan arang. Kelapa sawit berkembang biak dengan biji, tumbuh didaerah tropis, pada ketinggian 0 – 500 mdpl. Kelapa sawit menyukai tanah subur, di tempat terbuka dengan kelembaban tinggi serta curah hujan yang berkisar 2000 – 2500 mm setahun (Hadi, 2004).

Kelapa sawit setelah berumur 25-30 tahun sudah tidak produktif lagi sehingga akan menjadi limbah. Berdasarkan data luas areal tanaman dan rendemen penggergajian kelapa sawit bagian tepi, diketahui bahwa potensi batang kelapa sawit dapat dimanfaatkan sekitar 2.782.060 m3 per tahun. jumlah ini akan terus meningkat dengan semakin luasnya perkebunan kelapa sawit (Bakar, 2003)

Variasi kadar air (KA) kelapa sawit relatif besar seperti halnya variasi KA kayu daun lebar (hardwood) yang mempunyai berat jenis (BJ) rendah. Bagian

pusat umumnya mempunyai KA yang lebih tinggi dibandingkan dengan bagian tengah, tetapi lebih rendah dibandingkan dengan bagian kulit. KA akan turun dari pangkal batang ke beberapa meter di atas pangkal dan kemudian naik menuju bagian ujung (puncak). Bakar (2003) mengemukakan bahwa KA tertinggi berkisar antara 65%, variasi ini cenderung turun dari atas batang ke bawah dan dari empulur ke tepi. Beberapa sifat penting dari setiap bagian batang disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Sifat-sifat dasar batang sawit

Sifat-sifat penting Bagian dalam batang Tepi Tengah Pusat Berat jenis 0,35 0,28 0.20 Kadar air 156 257 365 Kekuatan Lentur, (Kg/cm2) 3 x104 1 x 104 0.7 x 104 Keteguhan Lentur, (Kg/cm2) 295 129 67 Susut Volume (%) 26 39 48 Kelas Awet V V V Kelas Kuat III-V V V Sumber: Bakar (2003)

Menurut Fauzi (2002), batang sawit yang sudah tua dan tidak produktif lagi, dapat dimanfaatkan menjadi produk yang bernilai tinggi. Batang kelapa sawit tersebut dapat dibuat sebagai bahan perabot rumah tangga seperti mebel, furniture, atau sebagai papan partikel. Sifat-sifat yang dimiliki batang kelapa sawit tidak berbeda jauh dengan batang kayu yang biasa digunakan untuk perabot rumah tangga sehingga berpeluang untuk dimanfaatkan secara luas.

Sifat-sifat Pada Batang Kelapa Sawit a. Sifat anatomi

Pada dasarnya batang kelapa sawit tergolong dalam tanaman monokotil, dimana apabila terlihat dari penampang transversal, batang kelapa sawit dibagi menjadi 3 bagian yaitu cortex, peripheral region dan central zone. Cortex merupakan bagian terluar batang dengan tebal sekitar 1,5-3,5 cm. Peripheral region merupakan wilayah yang agak gelap, yang sangat padat dengan vascular bundles dan sedikit parenchyma. Bagian ini memberikan kekuatan terhadap batang kelapa sawit. Daerah central merupakan wilayah yang paling luas sekitar 80 % dari total luas (Killmann dan Choon, 1985).

Sedangkan Erwinsyah (2008) membagi penampang lintang batang menjadi 3 bagian yaitu peripheral, central dan inner zone. Zona peripheral merupakan zona paling luar batang sebelum kulit dan korteks. Vascular bundles pada area ini sangat padat, sedangkan sel parenkim sangat sedikit dibandingkan wilayah lainnya. Secara visual, daerah ini terlihat agak gelap. Zona central merupakan daerah paling lebar sekitar 50 % dari total seluruh area. Orientasi vascular bundles pada area ini adalah random atau acak. Zona inner hanya 20–25 % dari total area dan memiliki kandungan sel parenkim yang tinggi. Kandungan vascular bundle pada area ini paling sedikit dibandingkan area lainnya. Orientasi vascular bundles pada area ini sama dengan zona central.

b. Kadar Air

Bagian pusat batang kelapa sawit umumnya mempunyai kadar air yang lebih tinggi dibandingkan dengan bagian tengah dan tepinya. Kadar air kayu akan naik dari pangkal ke beberapa meter di atas pangkal dan kemudian naik menuju bagian ujung. Hal ini disebabkan pada bagian pusat dan bagian ujung memiliki persentase jumlah parenkim yang lebih besar daripada vascular bundle,

sedangkan parenkim memiliki kemampuan untuk mengikat air lebih banyak dibandingkan vascular bundle (Bakar et al. 1998).

Killmann dan Choon (1985) menyatakan bahwa kadar air kayu kelapa sawit sangat bervariasi antara 100-500 %. Lim dan Khoo (1986) juga menyatakan bahwa kadar air meningkat ke arah tinggi dan juga ke arah pusat batang. Sedangkan Erwinsyah (2008) mengemukakan kadar air batang kelapa sawit dalam kondisi segar mencapai lebih dari 500 % dan nilai rata-rata kadar air 304 %. Tabel 2. Sifat fisis vascular bundles

Sifat fisis Rataan

(pada bagian pangkal, tengah, ujung )

Kadar air 11,71%

Berat jenis zat 0,52

Berat jenis 0,44

Sumber: Saragih (2010)

c. Kerapatan

Menurut faktor ketinggian batang, bagian pangkal mempunyai nilai kerapatan tertinggi, diikuti bagian tengah dan bagian ujung. Nilai kerapatan tertinggi juga tercatat pada lapisan terluar dan nilainya menurun menuju ke bagian pusat kayu (Prayitno, 1995).

Erwinsyah (2008) mengemukakan bahwa kerapatan kayu pada bagian dalam (inner zone) berkisar antar 0,16 - 0,19 g/cm3 dengan nilai rata-rata 0,18 g/cm3, pada bagian tengah (central zone) berkisar antara 0,17 - 0,23 g/cm3 dengan nilai rata-rata 0,20 g/cm3. Bagian tepi (peripheral zone) memiliki nilai kerapatan tertinggi dibandingkan bagian tengah dan dalam. Besarnya nilai kerapatan pada bagian ini berkisar antara 0,37-0,43 g/cm3 dengan nilai rata-rata 0,40 g/cm3. Nilai

kerapatan kayu kelapa sawit meningkat dari bagian dalam hingga bagian tepi, tetapi akan menurun dari pangkal hingga ujung batang.

d. Kerapatan Ikatan Pembuluh

Bakar et al. (1998) mengemukakan bahwa kerapatan vascular bundles di bagian tepi sangat rapat dan mengalami penurunan ke arah pusat kayu. Sedangkan faktor ketinggian tidak memberikan kecenderungan yang jelas tentang jumlah vascular bundles.

Pola kerapatan vascular bundles kelapa sawit berbanding lurus dengan nilai berat jenis. Bagian tepi yang mempunyai vascular bundles lebih banyak menghasilkan nilai berat jenis yang tinggi pula. Jaringan vascular bundles mempunyai kerapatan yang lebih tinggi daripada jaringan di sekitarnya (Bakar et al. 1998).

e. Penyusutan

Bakar et al. (1998) menyatakan bahwa penyusutan volume batang kelapa sawit berkisar antara 25-74 %. Berdasarkan kedalaman batang nilai susut volume tertinggi ada pada bagian pusat batang dan semakin ke tepi semakin kecil. Sedangkan berdasarkan faktor ketinggian batang, bahwa pada bagian pangkal (sampai ketinggian 4,5 m) mempunyai nilai susut yang lebih rendah dibandingkan bagian lainnya. Prayitno (1995) dan Bakar et al. (1998) menganggap sebagai anomali untuk ketinggian batang pada posisi tersebut.

f. Sifat Mekanis

Bakar et al. (1999) mengemukakan bahwa seluruh sifat-sifat mekanis yang diteliti yaitu keteguhan lentur atau MOE (Modulus of Elasticity), keteguhan patah atau MOR (Modulus of Rupture), keteguhan tekan, keteguhan belah, keteguhan geser, dan kekerasan menurun dari bagian dekat kulit ke arah pusat batang dan dari bagian pangkal ke arah pucuk dari batang, dimana pengaruh kedalaman (arah diameter) lebih besar dari pengaruh ketinggian (arah tinggi).

Pada arah diameter, seluruh sifat mekanis menurun tajam dari bagian tepi ke bagian medium dan menurun landai dari bagian medium ke bagian pusat. Penurunan tersebut terutama disebabkan perbedaan berat jenis dan kerapatan ikatan pembuluh pada masing-masing bagian. Sedangkan penurunan pada arah tinggi disebabkan oleh perbedaan umur dari batang kelapa sawit pada setiap ketinggian (Bakar et al. 1999).

Dibandingkan dengan nilai sifat mekanis kayu lain, nilai keteguhan lentur, keteguhan patah, keteguhan tekan, keteguhan geser dan kekerasan kayu kelapa sawit bagian luar hampir setara dengan nilai sifat mekanis pada kayu sengon (Paraserianthes falcataria) yang termasuk ke dalam kelas kuat IV-V (Bakar et al. 1999).

g. Sifat Kimia

Bakar et al. (1998) mengemukakan bahwa sifat kimia batang kelapa sawit bervariasi secara horizontal. Kandungan selulosa dan lignin menurun dari bagian dekat kulit ke arah pusat batang, sedangkan kandungan pati meningkat ke arah

pusat batang. Kandungan silica dan abu lebih tinggi pada bagian pusat batang, seperti terlihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Hasil analisa kimia pada berbagai posisi kedalaman batang

Jenis Analisa Near the Bark Inner Center

Lignin (%) 37,87 36,66 36,31

Selulosa (%) 45,40 42,16 41,11

Pati (%) 4,09 4,81 5,90

Abu (%) 2,23 2,14 3,14

Silica (%) 1,26 1,26 1,96

Kelarutan (%) :

• Air dingin 11,24 13,56 17,82

• Air panas 12,51 15,22 18,22

• Alkohol Benzene 9,90 9,89 10,84

• NaOH 1 % 27,64 28,48 32,26

Sumber : Bakar et al. (1998)

h. Sifat Keawetan

Kelapa sawit tidak luput dari serangan hama dan penyakit. Batangnya dapat menjadi busuk akibat serangan beberapa cendawan Ganoderma seperti G. applanatum, G. cochlear, G. laccatum, dan G. tropicum. Berdasarkan klasifikasi kelas awet, batang kelapa sawit termasuk kelas awet V yang berarti sangat rentan terhadap serangan faktor-faktor perusak kayu terutama dari faktor biologi. Berdasarkan hasil pengujian grave yard test didapatkan umur pakai batang kelapa sawit berkisar antara 0 sampai 232 hari. Batang kelapa sawit yang paling panjang umurnya terdapat pada bagian tepi pangkal. Berdasarkan laju kerusakan, terjadi peningkatan persentasi kerusakan dengan semakin tinggi dan semakin dalamnya batang (Bakar et al. 1998).

PerekatIsocyanate

Perekatan adalah keadaan dimana 2 permukaan material dapat diikat secara bersamaan dengan adanya kekuatan interparsial, dapat berupa kekuatan valensi, kekuatan terpadu ataupun gabungan keduanya. Kekuatan valensi merupakan interaksi atom-atom, ion-ion dan molekul yang bereaksi didalam dan pada permukaan material perekat. Kekuatan terpadu yang juga disebut keteguhan rekat berarti permukaan-permukaan material diikat secara bersamaan oleh perekat yang telah berpenetrasi melalui pori-pori (bila berbentuk cairan) selama proses solidifikasi (Vick, 1999).

Menurut Nuryawan (2007) keuntungan perekat isocyanate dibandingkan perekat berbahan dasar resin antara lain:

1. Jumlah yang dibutuhkan sedikit saja untuk memproduksi papan dengan kekuatan yang sama.

2. Suhu yang digunakan lebih rendah. 3. Penggunaan kempa lebih cepat.

4. Lebih toleran pada perekat berkadar air tinggi. 5. Energi untuk pengeringan lebih sedikit dibutuhkan. 6. Stabilitas dimensi papan yang dihasilkan lebih stabil. 7. Tidak ada emisi formaldehyde.

Isocyanate adalah perekat yang memiliki kekuatan yang lebih tinggi dari pada perekat lainnya. Isocyanate bereaksi bukan hanya dengan aquarous tetapi juga dengan kayu yang menghasilkan ikatan kimia yang kuat sekali (chemical bonding). Isocyanate juga memiliki gugus kimia yang sangat reaktif, yaitu R-N=C=O. Beberapa istilah lain dari perekat yang memiliki kekhususan meliputi

glue, mucilage, pasta, dan cement. Glue merupakan perekat yang terbuat dari protein hewani, seperti kulit, kuku, urat, otot dan tulang yang secara luas digunakan dalam industri pengerjaan kayu. Mucilage merupakan perekat yang dipersiapkan dari getah dan air dan digunakan terutama untuk merekat kertas. Paste merupakan perekat pati (strach) yang dibuat melalui pemanasan campuran pati dan air yang hasilnya berbentuk pasta. Cement merupakan istilah yang digunakan untuk perekat yang bahan dasarnya semen dan mengeras melalui pelepasan pelarut.

Acrylicuntuk Water Repellent

Acrylic merupakan bahan kimia yang berisi komponen asam acrylic yang berasal dari acrylic tanpa mengambil dari perut bumi ini sintetis polimer yang berisi sekurang-kurangnya 85% acrylonitrile.

Asam acrylic atau prop-2-enoic merupaka

sederhana antara asam karboksida denga

terminus. Dalam bentuk murni, asam acrylic berupa cairan yg tidak memiliki warna, tetapi memiliki karakteristik acrid atau berbau tajam. itu akibat tidak

bercampur dengaacrylic dapat dihasilkan dari

sebuah produk minyak dan gas yang ada di pasaran. Ester da acrylic yang secara kolektif dikenal sebagai paling umum dari alkyl ester. Asam acrylic terdiri dari methyl-,-butyl, ethyl-, dan 2-ethylhexyl-acrylate.

Serat acrylic adalah monomer. Untuk dikatakanacrylic di negara Amerika Serikat, maka polimer

harus berisi setidaknya 85%

acrylic, maka akan

terasa lembut, dan hangat pada permukaan kulit kita. Belakangan ini, acrylic biasa digunakan untuk campuran bahan pelapis anti bocor pada atap atau genting yang produksinya mencapai skala besar, seperti industri Waterproof, Aquaproof dan Multiguard dan lainnya (Anatole, 2007).

Jenis Umum WaterRepellent di Indonesia

-

-

- Aquaproof

-

- Water proofer

-

-

-

-

-

METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Workshop Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara untuk menghasilkan bahan baku papan kompositdari limbah batang kelapa sawit, kemudian Laboratorium Kimia Polimer FMIPA USU untuk menghasilkan papan komposit. Untuk pengujian dilakukan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Keteknikan Kayu Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor untuk pengujian sifat mekanis. Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni 2011 sampai Oktober 2011.

Alat dan Bahan Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Chainsaw, Scroll Band Saw, oven, timbangan, kaliper, kempa panas, plat besi 25 cm x 25 cm x 1 cm, alat penyemprot (sprayer), cetakan papan 25 cm x 25 cm, Aluminium foil, parang, kuas, Universal Testing Machine, kamera digital, sarung tangan, kalkulator dan alat tulis.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah vascular bundles yang berasal dari limbah batang kelapa sawit sebagai bahan baku produk papan komposit berasal dari kebun kelapa sawit di Kecamatan Galang, Lubuk Pakam, Sumatera Utara, kemudian di serut dengan mesin serut dan kemudian dijemur hingga kadar air berkurang, lalu di cuci dengan air. Perekat yang digunakan

adalah isocyanate sebagai bahan untuk merekatkan sampel yang akan dijadikan sebagai papan komposit.

Prosedur Penelitian

Target produk komposit yang dibuat mengikuti ukuran komersial dan disesuaikan dengan Japan Industrial Standard (JIS A 5908 : 2003), yaitu memiliki kerapatan target 0,8 g/cm3. Sedangkan dimensi panjang, lebar, dan tebal dibuat 25 cm x 25 cm x 1 cm. Produk komposit masing tiga sampel untuk setiap jenis papan yg akan dilapisi acrylic. Penjelasan mengenai prosedur pembuatan produk komposit, diterangkan sebagai berikut :

Persiapan Bahan Baku

Pengumpulan serbuk kayu kelapa sawit dilakukan pada kondisi yang sudah kering maupun masih dalam keadaan basah. Kemudian dicuci dengan air yang mengalir untuk menghilangkan kotoran, lalu dijemur sampai kondisi kering udara dan kemudian di oven dengan suhu 103 ± 2 oC.

Perekat yang digunakan adalah isosianat. Kadar perekat yang digunakan adalah 8% berdasarkan berat kering oven partikel. 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 0,8 gr/cm 3

. Adapun perhitungan komposisi bahan baku yaitu: 1. Kebutuhan partikel kadar air (KA) 0%

100/108 x ρ x d

= 100/108 x 0,8 gr/cm3 x 25cm x 25cm x 1cm = 462,96 gr + 10% (spilasi)

= 509,26 gr

Asumsi untuk KA partikel 8% = 108/100 x 509,26 gr = 550 gr

2. Kebutuhan perekat isosianat 8% berdasarkan berat kering oven partikel

= 8/108 x 0,8 gr/cm3 x 25cm x 25cm x 1cm = 37,04 gr + 10% (spilasi)

= 40,744 gr

Perlakuan Pendahuluan Partikel

Serbuk kayu kelapa sawit dibuat menjadi serpihan dengan menggunakan circular saw, sehingga menghasilkan serbuk gergaji kemudian hasil serpihan ditampung pada 29lastic penampung partikel. Selanjutnya dikeringkan kedalam oven sampai kadar air dibawah 10% atau dalam penelitian ini 8%.

Pembuatan Adonan (Pencampuran)

Bahan baku yang telah dikeringkan dalam oven dimasukkan dalam rotary blender. Perekat dimasukkan di dalam sprayer gun dan disemprotkan ke dalam blender berputar yang berisi partikel kayu. Adonan selanjutnya dimasukkan ke dalam alat pencetak lembaran 25cm x 25cm x 1cm dan dikempa panas.

Pengempaan

Adonan dikempa panas dengan menggunakan alat hot press pada tekanan 35 kg/cm2 hingga mencapai ketebalan 1 cm. Suhu 1500C dan waktu 15 menit.

Pengkondisian

Cetakan lembaran dikeluarkan dari alat kempa. Lembaran yang masih panas dibiarkan + 10 menit agar mempermudah pengambilan papan dari cetakan (tidak panas saat diambil). Kemudian dilakukan pengkondisian selama satu minggu, dan kemudian dilakukan pelapisan setiap permukaan dengan acrylic.

Pelapisan Acrylic

Papan komposit yang telah jadi, dilapisi dengan tiga jenis merek bahan acrylic (aquaproof, multiguard dan waterproof) lalu dikeringkan dibawah sinar matahari.

Pengujian Sifat Fisis

Pengujian sifat fisis batang kelapa sawit menggunakan standar JIS A 5908-2003.

- Kerapatan

Kerapatan merupakan perbandingan massa kayu dengan volume kayu. Cara penentuan kerapatan adalah contoh uji diambil dari setiap batang pada arah horizontal dan vertikal dengan ukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm. Dikering udarakan dengan kipas selama ± 3 minggu kemudian ditimbang beratnya (berat kering udara) dan diukur dimensinya.Dihitung volume kering udara. Dihitung kerapatan kayu dapat dihitung dengan rumus:

(

)

( )

∫

_{tan ( /} 3₎= ₃

cm Volume

gram Berat cm

gr kayu Kerapa

- Kadar air

Kadar air adalah jumlah air yang terdapat pada kayu dibagi dengan berat kering tanur (BKT) dan dinyatakan dalam persen. Pengujian kadar air ini dilakukan untuk penyeragaman contoh uji. Cara penentuan kadar air adalah :

Contoh uji kadar air diambil dari setiap papan pada arah horizontal danvertikal batang dengan ukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm. Ditimbang berat awalnya, kemudian dikering udarakan menggunakan kipas angin selama ± 3 minggu. Setelah dikering udarakan contoh uji ditimbang untuk menentukan berat kering udara. Kemudian dioven selama 24 jam dengan suhu 103 ± 2 oC, ditimbang beratnya dan dioven lagi selama 3 jam, kemudian ditimbang lagi, hingga beratnya konstan.Dihitung kadar air dengan rumus :

% 100 ker ker x oven ing Berat oven ing Berat awal Berat basah

KA = −

% 100 ker ker ker ker x oven ing Berat oven ing Berat udara ing Berat udara ing

KA = −

- Daya serap air

Daya serap air papan dilakukan dengan mengukur selisih berat sebelum dan setelah perendaman dalam air dingin selama 2 dan 24 jam. Daya serap air tersebut dihitung dengan rumus :

Keterangan:

DSA : Daya serap air (100%)

B1 : Berat contoh uji sebelum perendaman (g) B2 : Berat contoh uji sesudah perendaman (g)

- Pengembangan tebal

Perhitungan pengembangan tebal didasarkan pada selisih tebal sebelum dan setelah perendaman dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam. Pengembangan tebal dihitung dengan rumus :

Keterangan:

TS : Pengembangan tebal (%)

T1 : Tebal contoh uji sebelum perendaman (g) T2 : Tebal contoh uji setelah perendaman (g)

Pengujian Sifat Mekanis

Pengujian sifat mekanis menggunakan standar JIS A 5908-2003. Pengujian sifat mekanis ini meliputi pengujian keteguhan rekat (internal bond), kuat pegang sekrup, sifat keteguhan lentur (MOE) danketeguhan patah (MOR). Adapun prosedur pengujian tersebut dilakukan dengan cara sebagai berikut:

- Keteguhan rekat (internal bond)

Keteguhan rekat (internal bond) diperoleh dengan cara merekatkan kedua permukaan contoh uji papan unting pada balok besi, kemudian balok besi tersebut ditarik secara berlawanan. Cara pengujian internal bond seperti Gambar 2.

Arah beban

Balok besi

Contoh uji

Arah beban

Gambar. 1. Pengujian internal bond Keteguhan rekat tersebut dihitung dengan menggunakan rumus:

Keterangan:

IB : keteguhan rekat (kg / cm2)

P : gaya maksimum yang bekerja (kg) A : luas permukaan contoh uji (cm2)

Kuat pegang sekrup merupakan kemampuan suatu produk komposit untuk menahan beban sekrup yang diberikan. Proses pengujian kuat pegang sekrup dapat dilihat pada Gambar 1.

25 mm 25 mm 25 mm 25 mm Posisi sekrup

100 mm

Gambar 2. Pengujian kuat pegang sekrup

Sekrup yang digunakan berdiameter 2,7 mm, panjang 16 mm dimasukkan hingga mencapai kedalaman 8 mm. Nilai kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai dalam kilogram.

- Keteguhan lentur (modulus of elasticity)

Pengujian MOE dilakukan bersama-sama dengan pengujian keteguhan patah dengan memakai contoh uji yang sama dengan ukuran 25 cm x 25 cm x 1cm. Besarnya defleksi yang terjadi pada saat pengujian dicatat pada setiap selang beban tertentu.

Nilai MOE dihitung dengan rumus : Dimana :

MOE : Modulus lentur (kg/cm2)

∆P : Beban sebelum batas proporsi (kg) L : Jarak sangga (cm)

∆Y : Lenturan pada beban (cm) b : Lebar contoh uji (cm)

MOE = ₃

3

. . . 4

. d b Y

L P ∆ ∆

25 mm 25 mm

d : Tebal contoh uji (cm)

- Keteguhan patah (modulus of rupture)

Pengujian keteguhan patah (MOR) dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine dengan menggunakan lebar bentang (jarak penyangga) 15 kali tebal nominal. Nilai MOR dihitung dengan rumus :

Dimana :

MOR : Modulus patah (kg/cm2) P : Beban Maksimum (kg) L : Jarak sangga (cm) b : Lebar contoh uji (cm) d : Tebal contoh uji (cm)

20 cm

MOR = ₂

. . 2

. . 3

d b

L P

5 cm 25 cm 5 cm

5 cm

5 cm

5 cm 10 cm 5 cm Gambar 3. Pola pemotongan contoh uji

Keterangan gambar diatas disajikan pada Tabel 4. Tabel 4. Keterangan pola pemotongan contoh uji

No Contoh Uji Ukuran Jumlah

1 MOE dan MOR kering sejajar panjang 20 cm x 5 cm x 1 cm 1 buah 2 MOE dan MOR basah sejajar panjang 20 cm x 5 cm x 1 cm 1 buah 3 Kuat pegang sekrup sejajar lebar 10 cm x 5 cm x 1 cm 1 buah 4 Internal bond (kuat teguh rekat) 5 cm x 5 cm x 1 cm 1 buah 5 Pengembangan tebal dan daya serap air 5 cm x 5 cm x 1 cm 1 buah 6 Kerapatan dan kadar air 10 cm x 10 cm x 1 cm 1 buah

Dalam pengujian ini dilakukan pengujian sifat fisis yang terdiri dari kerapatan, kadar air, daya serap air dan pengembangan tebal yang dilandasi dengan standard JIS A 5908-2003 dan pengujian sifat mekanis yang terdiri dari internal bond, kuat pegang sekrup, modulus of elasticity (MOE) dan modulus of rupture (MOR) yang juga dilandasi dengan standard JIS A 5908-2003.

Tabel 5. Acuan standard JIS A 5908-2003

Klasifikasi Acuan Standard JIS A 5908-2003

Kerapatan (gr/cm3) 0,4 – 0,9

Kadar Air (%) 5-13

Daya Serap Air (%) -

Pengembangan Tebal (%) Maks 12 Internal Bond(kg/cm2) Min 1,5 Kuat Pegang Sekrup (kgf) Min 30

MOE(kg/cm2) Min 2,0 x 104

MOR(kg/cm2) Maks 80

Gambar 4. Skema pelaksanaan proses penelitian HASIL DAN PEMBAHASAN

Perekat 8 %

Dihaluskan 80 mesh

Dilapisi dengan 3 jenis merek acrylic (aquaproof, multiguard dan waterproof)

Dikeringkan

Pengujian Sifat Fisis

Sifat fisis produk komposityang diuji antara lain, kerapatan, kadar air, daya serap air dan pengembangan tebal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan terhadap masing-masing sifat fisis papan komposit dari tiga jenis perlakuan yang berbeda. Hal tersebut dapat kita lihat pada tabel 5.

Tabel 6. Data pengujian sifat fisis papan komposit

Jenis Water Repellent

Sifat fisis papan komposit Kerapatan

(gr/cm3)

Kadar air (%) Daya serap air (%) Pengembangan tebal / 2 jam

(%)

Pengembangan tebal / 24 jam

(%)

Aquaproof 0.82 8.23 8.69 3.1 11.34

Multiguard 0.79 8.52 9.56 3.87 12.99

Waterproofer 0.78 9.11 10.86 4.92 15.53

Kerapatan

Kerapatan merupakan perbandingan berat dengan volume pada kondisi kering udara. Nilai rerata kerapatan tertinggi pada produk komposit yang dihasilkan terdapat pada papan komposit yang dilapisi oleh aquaproof. Hal ini menunjukkanaquaproof memiliki mutu yang lebih baik untuk melapisi bagian luar papan dan melindungi dari resapan air dengan nilai kerapatan 0.82gr/cm3. Sedangkan nilai kerapatan terendah terdapat pada water proofer, yakni 0.78gr/cm3.

Pada perbandingan kerapatan tersebut, multiguard memiliki kerapatan diantara kedua jenis water repellent yang diuji, dimana multiguard memiliki kerapatan 0.79gr/cm3yang berarti kerapatan yang hampir sempurna dalam target kerapatan papan komposit yang di uji. Pada inti pembahasan ini, dapatlah

disimpulkan bahwa nilai kerapatan untuk aquaproof lebih sempurna dibandingkan dengan kerapatan multiguard maupun waterproofer. Perbandingan tersebut dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5. Perbandingan kerapatan ketiga jenis perlakuanwater repellent

Grafik diatas telah menunjukkan perbandingan kerapatan dari ketiga jenis papan komposit yang di uji dengan ketiga merk water repellent. Perbandingan kerapatan tersebut terlihat jelas bahwa multiguard dan aquaproof yang memiliki kerapatan yang sangat mendekati kerapatan target (0.8 gr/cm3). Hal ini dipengaruhi oleh kelebihan masing-masing daya sebar water repellent tersebut. Daya sebar yang dimiliki oleh produk aquaproof yakni mencakup 1 meter2/ kg / 2 lapisan, sedangkan untuk daya sebar produk mutiguard yakni mencakup 2.5 meter2/ kg / 2 lapisan, dan untuk daya sebar produk water proofer yakni mencakup 2-3 meter2/ kg / 2 lapisan.

Tabel 7. Syarat kerapatan papan partikel 0.00

0.20 0.40 0.60 0.80 1.00

Aquaproof Multiguard Water proofer

Jenis Water Repellent

ke

ra

p

a

ta

n

(

g

r/c

m

Klasifikasi Kerapatan g/cm

3

Komparasi

JIS SNI

Papan partikel biasa Tipe 24-10 0,4-0,9 0,4-0,9 Sama Tipe 17,5-10,5 0,4-0,9 0,4-0,9 Sama Papan partikel berlapis venir Tipe 30-15 0,4-0,9 0,4-0,9 Sama

Papan partikel dekoratif

Tipe 18 0,4-0,9 0,4-0,9 Sama

Tipe 13 0,4-0,9 0,4-0,9 Sama

Tipe 8 0,4-0,9 0,4-0,9 Sama

Pada ketentuan syarat kerapatan papan partikel untuk standard JIS A 5908-2003 disini memiliki stardard komparasi yang sama dengan standard SNI 03-5908-2006 untuk setiap jenis papan partikel dengan tipe yang berbeda-beda. Dimana untuk ketentuan standard JIS harus dalam kerapatan 0,4-0,9gr/cm3, dan untuk standard SNI juga harus dalam kerapatan 0,4-0,9gr/cm3.

Kadar Air

Kadar air merupakan perbandingan antara massa air dalam kayu atau papan komposit dengan massa kayu atau papan komposit pada kondisi kering tanur dan dinyatakan dalam persen.

Nilai rerata kadar air terendah terdapat pada aquaproofyang bernilai 8.23%. Hal ini dikarenakan adanya kemampuan kadaracrylicpada aquaproof yang jauh lebih baik untuk menstabilkan kadar air pada sampel papan komposit, dimana dapat kita lihat pada gambar 6. Sedangkan untuk kadar air tertinggi terdapat pada pengujian dengan menggunakanwaterproofer. Hal ini dikarenakan kurangnya kemampuanwaterprooferuntuk menahan air yang akan masuk melalui celah atau pori-pori pada papan komposit tersebut. Pada pengujian kadar air

dengan sampel jenis waterproofer didapat nilai sebesar 9.11%, sedangkan untuk pengujian kadar air pada sampel jenis multiguard didapat nilai sebesar 8.52%.

Gambar 6. Perbandingan kadar air ketiga jenis perlakuanwater repellent

Dari gambar 5 dan gambar 6 diatas jelas terlihat perbandingan yang nyata dimana aquaproof selalu lebih baik mutunya dibanding dengan multiguard dan waterproofer baik dari segi untuk menahan air maupun untuk pengujian kerapatan papan komposit.

Tabel 8. Syarat kadar air papan partikel

Klasifikasi Kadar air (%) Komparasi Keterangan

JIS SNI

Papan partikel biasa

Tipe 24-10 Maks 12 %

Bila tebal ≤ 12,7 mm maksimum 25 %, Bila tebal > 12,7 mm maksimum 20 %

Beda JIS lebih baik Tipe

17,5-10,5 Maks 12 % Maks 12 % Sama -

Papan partikel

berlapis venir Tipe 30-15 Maks 12 % Maks 12 % Sama -

Papan partikel dekoratif

Tipe 18 Maks 12 % Maks 12 % Sama -

Tipe 13 Maks 12 % Maks 12 % Sama -

Tipe 8 Maks 12 % Tidak dipersyaratkan Beda JIS lebih baik

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00

Aquaproof Multiguard Water Proof

Jenis Water Repellent

K ad ar ai r ( %)

Dari tabel diatas diketahui bahwa pada pengujian untuk papan partikel dengan memakai standard JIS lebih baik dibandingkan dengan memakai standard SNI, data tabel tersebut adalah data yang valid untuk setiap pengujian papan partikel menggunakan standard JIS A 5908-2003 maupun standard SNI 03-5908-2006. Hal ini dikarenakan perbedaan standard persentase (%) yang dimana standard JIS maksimal 12%, sedangkan standard SNI maksimal 20-25%.

Dari hasil pengujian diatas, pengaruh pertama yang menyebabkan kadar air menjadi rendah yaitu dikarenakan kualitas produk anti air (water repellent) yang baik pula. Pada produk aquaproof memiliki membran polyester yang baik yang menghasilkan ketahanan untuk melapisi bagian luar benda dari serangan air, sehingga membuat papan komposit lebih tahan terhadap serangan air, yang mengakibatkan kadar air lebih rendah pada papan komposit yang dilapisi dengan produk aquaproof. Sedangkan untuk pengaruh dari pengujian papan komposit dengan lapisan produk multiguard dan water proofer dipengaruhi dengan adanya viskositas atau kekentalan dari masing-masing jenis produk yang menyebabkan penyerapan atau penutupan permukaan papan komposit lebih baik lagi, hanya saja untuk kekentalan dan penutupan pori-pori papan komposit terdapat produk merk aquaproof yang lebih baik viskositasnya, dibanding dengan multiguard dan water proofer.

Untuk pengaruh pengujian kadar air pada papan komposit yang dilapisi dengan water repellent, dapat dipengaruhi dengan adanya perbedaan daya sebar untuk masing-masing merk water repellent. Semakin luas cakupan untuk daya sebar pelapis tersebut, maka semakin berkurang ketahanan pelapis tersebut untuk menahan serangan air. Sebaliknya, semakin sedikit cakupan permukaan yang akan

dilapisi oleh water repellent maka semakin baik ketahanan water repellent tersebut untuk membantu papan komposit tersebut menahan serangan air dari bagian luar permukaan papan komposit.

Daya Serap Air

Daya serap air merupakan sifat fisis yang menunjukan kemampuan suatu material untuk menyerap air setelah direndam dalam air selama 2 jam dan 24 jam. Dimana sampel tersebut langsung direndam dalam air yang nantinya dihitung setelah perendaman selama 2 jam, dan direndam kembali untuk perendaman selama 24 jam. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat perbandingan daya serap air pada papan yang dilapisi oleh aquaproof, multiguard dan waterproofer pada gambar 7.

Gambar 7. Perbandingan daya serap air pada ketiga jenis water repellent

0 2 4 6 8 10 12

Aquaproof Multiguard Water Proof

Jenis Water Repellent

D

a

y

a

S

e

ra

p

Air

(

%

Nilai rerata daya serap air terbesar terdapat pada waterproofer dengan nilai 10.86%. Hal ini menunjukkan bahwawaterproofer yang memiliki ikatan kimia yang sedikit kurang baik, dimana kemungkinan besar kadar acrylic yang terkandung didalam bahan tersebut memiliki persen acrylic yang rendah.

Sedangkan untuk menahan tekanan air, dimana sampel tersebut tidak terlalu meyerap air terdapat pada sampel papan jenis aquaproof. Nilai yang didapat pada pengujian daya serap air untuk jenis sampel pengujian pada aquaproof adalah 8.69%. Hal ini menunjukkan water repellentdengan merek aquaproof memiliki kemampuan untuk menahan air dengan baik dan diikuti sampel papan komposit dengan merek multiguard yang mendapat nilai 9.56% pada pengujian terhadap daya serap air. Pada pengujian acrylic dengan merek multiguard selalu berada pada posisi menengah dimana nilainya terdapat diantara merek aquaproof dengan waterproofer.

Nilai daya serap air sangat erat kaitannya dengan stabilitas dimensi. Pada penelitian ini batang kelapa sawit yang telah dijadikan papan komposit dandilapisiwater repellent dapat dikatakan memiliki stabilitas dimensi yang baik, dimana tujuan untuk menghambat serta mengurangi pengaruh dari kadar air yang akan masuk kedalam papan komposit telah dapat dikondisikan dengan adanya pelapisan water repellent pada bagian permukaan papan komposit tersebut.

Sebaliknya, suatu kecenderungan bahwa ketidakstabilan dimensi suatu bahan adalah akibat dari bentuk komponen penyusun bahan tersebut (Sekino et al. 1999), dalam hal ini vascular bundles dan parenkim mengalami perubahan bentuk. Proses pengempaan pada pencetakan papan komposit mengakibatkan sel-sel mengempis sehingga rongga sel-sel memipih dan akan kembali ke bentuk awal

ketika vascular bundles dan parenkim menyerap air pada pengujian. Hasil pengujian daya serap air ini menunjukkan sifat batang kelapa sawit yang dilapisi dengan water repellent ternyata lumayan berbeda jauh dari sifat asalnya, yaitu memiliki sifat higroskopis yang sangat rendah.

Pengembangan Tebal

Pengembangan tebal adalah perubahan dimensi tebal kayu yang terjadi akibat perubahan kadar air dalam kayu, dimana untuk pengujian pengembangan tebal pada papan komposit ini dilakukan pengujian dengan perendaman 2 jam dan 24 jam didalam bak air.

Tabel 9. Syarat pengembangan tebal papan partikel

Klasifikasi

Pengembangan tebal

(%) Komparasi Keterangan

JIS SNI

Papan partikel biasa Tipe 24-10 5 – 13 ≤ 14 Beda JIS lebih baik Tipe 17,5-10,5 5 – 13 ≤ 14 Beda JIS lebih baik Papan partikel

berlapis venir Tipe 30-15 5 – 13 ≤ 14 Beda JIS lebih baik Papan partikel

dekoratif

Tipe 18 5 – 13 ≤ 14 Beda JIS lebih baik

Tipe 13 5 – 13 ≤ 14 Beda JIS lebih baik

Tipe 8 5 – 13 ≤ 14 Beda JIS lebih baik

Tabel diatas adalah sebagai acuan untuk menentukan apakah nilai hasil pada pengembangan tebal disini memenuhi standard JIS A 5908-2003 atau tidak. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada grafik hasil pengujian pada gambar 8 dibawah ini.

Gambar 8.Perbandingan pengujian pengembangan tebal 2 jam pada ketiga jenis perlakuanwater repellent

Dari grafik diatas didapat nilai tertinggi untuk pengembangan tebal selama 2 jam pengujianyakni pada papan sampel waterproof, dengan nilai 4.92% dan diikuti papan sampel multiguard dengan nilai 3.87%. sedangkan untuk pengembangan tebal yang paling kecil didapat dari pengujian sampel aquaproof dengan nilai 3.10%. Hal ini membuktikan bahwa pada merek aquaproof cukup baik mutu produknya untuk menahan serangan air dan untuk pengaplikasian pada papan komposit tahan air. Dimana produk merk aquaproof hanya memiliki daya sebar mencakup 1 meter2/ kg / 2 lapisan, sehingga hasil yang diperoleh lebih baik. Sedangkan untuk daya sebar produk mutiguard yakni mencakup 2.5 meter2/ kg / 2 lapisan hanya dapat memberikan nilai pengujian yang sedikit kurang signifikan dibandingkan dengan produk aquaproof, dan untuk daya sebar pada produk water proofer yakni mencakup 2-3 meter2/ kg / 2 lapisan. Yang artinya, perolahan nilai terbaik juga dipengaruhi dengan adanya nilai daya sebar yang terteda pada petunjuk kemasan produk masing-masing.

0 1 2 3 4 5

Aquaproof Multiguard Water Proof

Jenis Water Repellent

P e ng e m ba ng a n Te b al 2 j am ( %)

Hal yang sama juga terlihat pada pengujian pengembangan tebal selama 24 jam, dimana untuk data hasil pada pengembangan tebal selama 24 jam memperoleh nilai sebesar 11.34% pada pengujian dengan pelapisan water repellent merk aquaproofsetelah perendaman selama 24 jam. Hal ini dikarenakan kadar acrylic yang berfungsi sebagai water repellent memiliki ikatan kimia yang sangat baik dan juga memiliki persentase komposisi terbaik pada produk tersebut. Adapun hal tersebut dapat kita lihat pada gambar 9 dibawah ini.

Gambar 9. Perbandinganpengujianpengembangan tebal 24 jam pada ketiga jenis perlakuanwater repellent

Untuk nilai data dari pengujian pengembangan tebal selama 24 jam pada sampel multiguard didapat nilai 12.99% (tidak memenuhi standard JIS A 5908-2003). hal ini dipengaruhi dengan adanya daya lapis untuk masing-masing produk water repellent, sehingga perbedaan hasil masing-masing untuk sampel pengujian berada pada nilai hasil yang berbeda. Dimana luas cakupan total lapisan utnuk produk aquaproof mencakup 1 meter2/ kg / 2 lapisan, sedangkan untuk daya sebar produk mutiguard yakni mencakup 2.5 meter2/ kg / 2 lapisan, dan untuk daya

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Aquaproof Multiguard Water Proof

Jenis Water Repellent

P e ng e m ba ng a n T e ba l 24 j a m (% )

sebar produk water proofer yakni mencakup 2-3 meter2/ kg / 2 lapisan.Sedangkan untuk nilai data dari pengujian pengembangan tebal selama 24 jam pada sampel waterproofer didapat nilai sebesar 15.53% (tidak memenuhi standard JIS A 5908-2003). dari pengujian pengembangan tebal selama 24 jam inilah kita dapat melihat perbandingan nilai pengembangan tebal yang lebih akurat, yang memudahkan kita untuk membaca angka persentase secara detail.

Hasil pengujian pengembangan tebal 24 jam menunjukkan hal yang demikian. Nilai pengembangan tebal 24 jam dipengaruhi oleh kerapatan. Nilai pengembangan tebal 24 jam dari semua kombinasi berada pada rentang 11.34 – 15.53 %. Hasil ini menunjukkan perbedaan yang tidak signifikan. Diduga nilai pengembangan tebal 24 jam dipengaruhi oleh kondisi vascular bundles yang telah jenuh air akibat kekurangan ketahanan water repellent dalam melindungi papan kompositsetelah direndam selama 24 jam dengan pelapisan water repellent untuk ketiga merk produk pada bagian luar setiap permukaan tersebut, sehingga papan komposit tidak terlalu mengembang lagi yang menyebabkan nilai pengembangan tebal tidak terlalu mengalami peningkatan. Menurut Wardhaniet al. (2006) pengembangan tebal terjadi karena perubahan dimensi sel penyusun kayu akibat pengembangan dinding sel atau perubahan ukuran rongga sel akibat menyerap air.

Pengujian Sifat Mekanis

Pengujian sifat mekanis papan komposit tahan air yang diuji antara lain, internal bond (keteguhan rekat), modulus of rupture(MOR), modulus of elastisitas (MOE), screw holding power (kuat pegang sekrup) dan dapat dilihat pada tabel 6. Tabel 10. Data pengujian sifat mekanis papan komposit

Jenis Water Repellent

Sifat Mekanis Papan Komposit

(kg/cm2) (kgf) (kg/cm2) (kg/cm2)

Aquaproof _{8.19 59.55 31852.83 378.36}

Multiguard _{8.99 56.29 21124.08 279.62}

Water Proofer _{10.81 59.14} 31211.73 371.72

Keteguhan Rekat (internal bond)

Keteguhan rekat (internal bond) merupakan gaya maksimum yang bekerja (kg) dibagi dengan luas permukaan contoh uji (cm2). Dari hasil pengujian internal bond yang sudah dilapisi dengan acrylic, didapat hasil dengan nilai terbaik padapapan sampel aquaproof dengan nilai 8.19 kg/cm2 untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 10.

Gambar 10.Perbandingan pengujian keteguhan rekat (internal bond) pada ketiga jenis perlakuanwater repellent

Dari keterangan gambar diatas terlihat jelas bahwa selisih perbandingan pada pengujian keteguhan rekat (internal bond) sangatlah berbeda nyata, dimana selisih perbandingannya hampir mencapai nilai 1 kg/cm2. Sedangkan untuk posisi nilai terbaik kedua pada pengujian papan sampel memiliki nilai 8.99

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00

Aquaproof Multiguard Water Proof

Jenis Water Repellent

In

te

rna

l B

o

nd

(k

g

/c

m

kg/cm2adalah untuk water repellent dengan merek multiguard, dan pada pengujian waterproofer memiliki hasil dengan nilai 10.81 kg/cm2.

Dari pengujian internal bond ini didapatkan hasil pengujian yang nilainya bervariasi diantara ketiga jenis merk water repellent yang melapisi setiap bagian sisi permukaaan papan komposit berbahan dasar vascular bundles batang kelapa sawit. Variasi nilai inilah yang menunjukkan pengaruh dari masing-masing water repellent yang berperan sebagai lapisan setiap bagian sisi luar papan komposit tersebut.

Adapun pengaruh dari masing-masing jenis merk water repellent pada pengujian internal bond ini terjadi akibat adanya kadar acrylic yang mungkin tingkat nilai kadarnya berbeda tinggi. Acrylic yang berbahan dasar polyester ini sangat mempengaruhi papan komposit dalam pengujian ini, dimana ikatan kimia yang saling mengikat akan dapat memperkuat rekatan dari papan komposit tersebut.

Besar kemungkinan perbedaan nilai yang didapat dari hasil pengujian ini diakibatkan karena pengaruh tekanan mesin kempa yang kurang baik. jika keadaan mesin kempa (hot press) dalam keadaan baik, maka akan menghasilkan papan komposit yang baik pula dari hasil pengempaan tersebut. Sebaliknya, apabila keadaan mesin kempa (hot press) dalam keadaan kurang baik, maka papan komposit yang dihasilkan akan kurang baik pula mutunya.

Kuat pegang sekrup merupakan kemampuan suatu produk komposit untuk menahan beban sekrup yang diberikan pada papan komposit tersebut. Nilai kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai dalam kilogram. Hasil pengujian kuat pegang sekrup pada papan komposit dapat dilihat pada gambar 11 dibawah ini.

Gambar 11. Perbandingan kuat pegang sekruppada ketiga jenis perlakuanwater repellent

Pada gambar diatas jelas terlihat bahwa angka tertinggi terdapat pada papan komposit yg dilapisi oleh waterproof, dimana data hasil yang didapatkan adalah 79.95 kgf. Hal tersebut diakibatkan dengan adanya penambah kekuatan rekat yang berupa lem atau perekat dari campuran bahan dasar water repellent tersebut yang dicampurkan dengan acrylic sehingga menjadikan water repellent tersebut menjadi lebih lekat. Biasanya lem atau perekat yang dicampurkan kedalam bahan water repellent tersebut berupa perekat thermoplastic ataupun perekat nabati. Namun, untuk kadar perekat yang terkandung didalam komposisi

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00

Aquaproof Multiguard Water Proof

Jenis Water Repellent

K

ua

t P

e

g

a

ng

S

e

k

rup

(k

g

water repellent tesebut tidaklah begitu banyak, melainkan untuk tujuan sebagai perekat yang merekatkan ke permukaan yang akan di lapisi dengan water repellent tersebut. Selain itu, kekentalan atau viscositas pada water repellent ini juga mempengaruhi papan komposit pada saat pengujian kuat pegang sekrup ini.

Untuk data dengan angka tertinggi kedua terdapat pada papan komposit yang dilapisi oleh water repellent dengan merk multiguard, dimana data yang didapat sebesar 64.31 kgf. Dari hasil pengujian ini dapat dilihat bahwa water repellent dengan merk multiguard selalu dalam posisi kedua pada setiap pengujian. Kemungkinan besar diakibatkan dengan komposisi bahan tersebut yang memang berada dalam keadaan standard, dalam arti bahwa water repellent dengan merk multiguard ini memang memberikan komposisi yang standard yang tujuan utamanya adalah untuk mencari konsumen lebih banyak dengan harga yang relatif sedikit murah. Untuk kekentalan atau viscositas, produk merk multiguard ini memiliki kekentalan sedang yang di ketahui dengan kasat mata dan kesan raba langsung. Pengaruh kekentalan ini juga bisa mengakibatkan kekerasan ataupun kerapuhan untuk papan komposit yang dihasilkan. Oleh karena itu, sebaiknya menggunakan water repellent yang memiliki kekentalan yang baik.

Adapun selisih perbandingan terbesar terdapat pada data dari papan yang dilapisi oleh waterproof dan papan yang dilapisi oleh multiguard. Sedangkan untuk nilai terendah dicapai oleh papan komposit yang dilapisi dengan acrylic merek aquaproof dan mendapatkan hasil dengan nilai 59.55 kgf. Selisih nilai yang relatif jauh dengan merk water proofer ini menjadikan perbedaan yang sangat nyata. Adapun pengaruh yang terjadi umumnya diakibatkan dengan adanya viscositas yang berbeda dan kekentalan yang tidak sama dari ketiga merk produk

water repellent. Dari semua pengujian, terlihat ada kejanggalan yang jelas bahwa pada pengujian ini produk dengan merk dagang aquaproof memiliki nilai yang berada dibawah nilai dari merk dagang yang di uji. Kemungkinan besar pada merk aquaproof memiliki kandungan yangtidak terlalu banyak lem atau perekatnya. Dapat dilihat bahwa kekurangan dari merk aquaproof ini adalah untuk nilai pegujian kuat pegang sekrup.

Jelas terlihat dari ketiga nilai dalam pengujian kuat pegang sekrup ini bahwa waterproof berada pada tingkat terbaik. Hal ini bisa terjadi apabila kekuatan dan kerapatan papan tersebut sangat baik pada saat pengujian kuat pegang sekrup tersebut. Dari nilai yang didapat pada pengujian kuat pegang sekrup diatas, semua hasil pengujian masih masuk dalam standard yang digunakan pada penelitian ini. Nilai data-data tersebut tidak melebihi dari asumsi standard yang di ajukan pada penelitian ini. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 11. Syarat minimum keteguhan cabut sekrup (KPS) papan partikel

Klasifikasi

Keteguhan cabut sekrup minimum

Komparasi JIS

(N)

SNI (kgf)

Papan partikel biasa Tipe 24-10 500 51 Sama

Tipe 17,5-10,5 500 51 Sama

Papan partikel berlapis venir Tipe 30-15 500 51 Sama

Papan partikel dekoratif

Tipe 18 500 51 Sama

Tipe 13 400 41 Sama

Tipe 8 300 31 Sama

Keterangan : 1N = _{�,�����}� Kgf

MOEmerupakan sifat mekanis papan yang menunjukkan kemampuan papan dalam menahan beban sampai batas proporsi (sebelum patah) yang sering disebut keteguhan lentur.Semakin tinggi nilai keteguhan lentur, maka benda semakin elastis. Sifat ini sangat penting jika papan partikel digunakan sebagai bahan konstruksi.

Nilai MOE papan komposit rata-rata yang didapat pada pengujian dengan perlakuan terhadap water repellent adalah 294.01875kg/cm2 untuk nilai pengujian pada papan komposit yang dilapisi oleh aquaproof. Untuk nilai pengujian pada papan komposit yang dilapisi oleh multiguard adalah 166.8375kg/cm2, dan untuk nilai pengujian pada papan komposit yang dilapisi oleh waterproof adalah sebesar 276.58125kg/cm2. Untuk lebih jelasnya data dapat dilihat pada gambar 12 dibawah ini.

Gambar 12. Perbandingan pengujian modulus of elasticity (MOE) pada ketiga jenis perlakuan water repellent

Dari hasil pengujian Modulus of elasticitypada ketiga jenis papan yang telah dilapisi dengan waterrepellent dengan ketiga merk yang berbeda jelas

0 10000 20000 30000 40000

Aquaproof Multiguard Water Proof

Jenis Water Repellent

M

OE

(

k

g

/c

m

terlihat bahwa nilai MOE tertinggi terdapat pada pengujian dengan water repellentmerek aquaproof, dan diikuti dengan nilai pengujian dengan water repellentmerek waterproof. Untuk data pengujian dari multiguard memiliki nilai yang lebih rendah diantara aquaproof dan waterproof. Dari data tersebut menunjukkan selisih yang tidak terlalu tinggi antara aquaproof dengan waterproof. Selisih berkisar 17.4375 kg/cm2.

Menurut Dwianto et al. (1999) peningkatan nilai MOE disebabkan oleh terjadinya kristalisasi molekul selulosa dalam daerah amorf dari mikrofibril yang direkat dengan lignin yang mengalir akibat perlakuan panas. Selain itu, akibat proses pengempaan juga bisa menyebabkan perubahan struktur sel menjadi lebih padat mengakibatkan kekuatan kayu meningkat. Berikut adalah tabel perbandingan pada standard JIS A 5908-2003 dengan SNI 03-5908-2006.

Tabel 12. Syarat minimum modulus elastisitas papan partikel

Klasifikasi

Modulus elastisitas minimum

Komparasi JIS

(N/mm2)

SNI (kgf/cm2)

Papan partikel biasa

Tipe 24-10 4000 arah panjang, 1300 arah lebar

4,08 arah panjang;

1,33 arah lebar Sama Tipe

17,5-10,5

3000 arah panjang; 2000 arah lebar

3,06 arah panjang;

2,04 arah lebar Sama Papan partikel berlapis venir Tipe 30-15 4000 arah panjang;

2800 arah lebar

4,59 arah panjang;

2,86 arah lebar Sama

Papan partikel dekoratif

Tipe 18 3000 arah lebar 3,06 arah lebar Sama Tipe 13 2500 arah lebar 2,55 arah lebar Sama Tipe 8 2000 arah lebar 2,04 arah lebar Sama Keterangan : 1N = �

�,�����Kgf, 1 N/mm 2

= 10,1971621297 Kgf/cm2

Tabel diatas menunjukkan perbandingan standard yang memang memiliki persamaan antara standard JIS A 5908-2003 dengan SNI 03-5908-2006. Pada dasarnya, peningkatan nilai modulus of elasticity(MOE) ini mengakibatkan

menaiknya level papan komposit tersebut, dari level kayu kelapa sawit yang berkadar air tinggi dan kekuatan rendah menjadi papan komposit dari bahan batang kelapa sawit yang memilki mutu baik untuk kategori papan komposit dengan lapisan waterrepellent di sisi luarnya.

Untuk kekentalan atau viscositas dari masing-masing jenis waterrepellentyang melapisi setiap sisi permukaan papan komposit ini juga mempengaruhi nilai hasil data nilai pada saat pengujian modulus of elasticity berlangsung. Dimana setiap molekul dari water repellent tersebut ikut serta dalam melapisi bagian luar sisi permukaan yang menjadikan papan tersebut menjadi baik nilainya untuk pengujian modulus of elasticityini. Selain itu, daya sebar untuk setiap jenis masing-masing water repellent juga memiliki nilai yang berbeda. Adapun daya sebar yang baik adalah berupa daya sebar yang tidak terlalu luas. Hal tersebut dikarenakan daya sebar yang tidak terlalu luas akan bisa bekerja maksimum dalam melapisi setiap sisi permukaan benda yang dilapisi.

Untuk sifat rekat dari masing-masing water repellent yang di uji juga mempengaruhi dalam pengujian modulus of elasticityini, dimana sifat elastis untuk setiap jenis papan komposit yang dilapisi dengan water repellent akan menambah dan mengurangi hasil nilai dalam pengujian modulus of elasticityini. Untuk papan komposit yang memiliki daya rekat yang baik, maka pengujian modulus of elasticityakan mendapatkan hasil yang baik pula.

Pengujian modulus of Rupture (MOR)dilakukan untuk mengetahui tingkat kekuatan papan komposit dalam menahan beban yang bekerja terhadap papan komposit tersebut hingga patah atau disebut keteguhan patah.Dimana nilai rata-rata pada setiap perlakuan berkisar mulai dari 279.62kg/cm2 sampai dengan 378.36kg/cm2. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 13 dibawah ini.

Gambar 13. Perbandingan pengujian modulus of rupture (MOR) pada ketiga jenis perlakuanwater repellent

Dari grafik diatas diketahui nilai rata-rata yang didapat setelah dilakukan pengujian modulus of rupture (MOR) pada perlakuan aquaproof adalah sebesar378.36kg/cm2. Sedangkan untuk nilai 279.62kg/cm2adalah nilai rata-rata yang didapat untuk pengujian modulus of rupture (MOR) pada perlakuan terhadap papan komposit yang dilapisi dengan waterrepellent merk mulitguard. perbedaan nilai dari pengujian terhadap papan yang dilapisi dengan merk dagang aquaproof dengan merk dagang multiguard dikarenakan beberapa faktor internal dari masing-masing produk. Faktor tersebut bisa berupa kekentalan bahan

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00

Aquaproof Multiguard Water Proof

Jenis Water Repellent

M

OR

(

k

g

/c

m

waterrepellent untuk setiap masing-masing produk maupun dari banyaknya sifat kimia yang terkandung untuk masing-masing produk.

Apabila kita melihat dari segi fisik untuk setiap jenis waterrepellent yang dipasarkanakan terlihat sama dengan kasat mata. Namun, dari segi daya labur untuk setiap jenis merk waterrepellent akan terlihat berbeda. Hal ini dikarenakan oleh berbedanya kualitas dan mutu untuk setiap jenis produk waterrepellent yang dipasarkan untuk konsumen. Perbedaan tersebut umumnya dapat kita lihat dari segi harga yang berbeda-beda untuk setiap produk, dan untuk perbedaan lain adalah dari segi promosi atau iklan untuk setiap produk.

Selain itu, faktor lain yang menjadikan nilai hasil pengujian modulus of rupture (MOR) menjadi berbeda adalah umumnya karena pada saat proses pengempaan berlangsung mengalami sedikit problem atau masalah internal dari mesin kempa (hot prees) tersebut. Perbedaan panjang dan pendek untuk serat vascular bundles juga mempengaruhi dalam pengujian modulus of rupture (MOR) ini, dimana papan yang memiliki lebih banyak serat vascular bundles yang panjang akan memiliki nilai kekuatan yang lebih baik pula dibandingkan dengan papan yang memiliki lebih banyak serat vascular bundles yang pendek-pendek.

Pada dasarnya vascular bundles yang dipakai dalam penelitian ini untuk pembuatan papan komposit disini adalah dari semua bagian kelapa sawit, baik itu dari bagian bawah, tengah maupun bagian atas batang kelapa sawit. Hal tersebut juga dapat mempengaruhi hasil nilai dari pengujian modulus of rupture (MOR) ini.Killmann dan Choon (1985) membagi batang kelapa sawit menjadi 3 bagian yaitu cortex, peripheral region dan central zone. Cortex merupakan bagian

terluar batang dengan tebal sekitar 1,5-3,5 cm. Peripheral region merupakan wilayah yang agak gelap, yang sangat padat dengan vascular bundles dan sedikit parenchyma. Bagian ini memberikan kekuatan terhadap batang kelapa sawit. Daerah central merupakan wilayah yang paling luas sekitar 80 % dari total luas.

Sedangkan untuk pernyataan lain, Erwinsyah (2008) membagi penampang lintang batang menjadi 3 bagian yaitu peripheral, central dan inner zone. Zona peripheral merupakan zona paling luar batang sebelum kulit dan korteks. Vascular bundles pada daerah ini sangat padat, sedangkan sel parenkim sangat sedikit dibandingkan wilayah lainnya. Orientasi vascular bundle mengarah ke arah titik pusat dari batang. Secara visual, daerah ini terlihat agak gelap. Zona central merupakan daerah paling lebar sekitar 50 % dari total seluruh daerah. Orientasi vascular bundles pada daerah ini adalah random atau acak. Zona inner hanya 20–25 % dari total daerah dan memiliki kandungan sel parenkim yang tinggi. Kandungan vascular bundle pada daerah ini paling sedikit dibandingkan daerah lainnya. Orientasi vascular bundles pada daerah ini sama dengan zona central.

Pernyataan diatas memberikan alasan mengapa nilai hasil pengujian pada modulus of rupture (MOR) ini dapat berbeda-beda nilainya. Adapun untuk hasil dari pengujian modulus of rupture (MOR) pada perlakuan terhadap papan komposit yang dilapisi oleh water repellent dengan merk dagang waterproofeer adalah371.72kg/cm2. Selisih perbandingan nilai terkecil pada pengujian MOR ini terdapat pada perlakuan aquaproof dan waterproof, yang kemudian diikuti oleh perlakuan pada multiguard dengan nilai terendah.

Killmann, W and L. S. Choon. 1985. Anatomy and properties of oil palm stem. Bulletin PORIM, (11):18–42.

Lim, S. C and K. Khoo. 1986. Characteristics of oil palm trunk and its potential utilization. The Malaysian Forester, 49(1):3–22.

Nuryawan. A. 2007. Sifat Fisis dan Mekanis Oriented Strand Board dari Kayu Akasia, Eukaliptus dan Gmelina Berdiameter Kecil. [tesis]. Sekolah Pascasarjana IPB.

Prayitno, T. A. Dan Darmoko. 1995. Karakteristik Papan Partikel Dari Pohon Kelapa Sawit. Berita PPKS 2

Saragih, RN. 2010. Sifat Fisik dan Kimia Vascular Bundles Kelapa sawit. [Skripsi]. Program Studi Kehutanan. Universitas Sumatera Utara.

Siregar, FA. 2010. Metode Baru Dalam Pemisahan Vascular Bundles Pada Limbah Batang Kelapa Sawit. [Skripsi]. Program Studi Kehutanan.Universitas Sumatera Utara

Vick, C.B. 1999. Adhesive bending of woodmaterials.Wood handbook: Wood as and engineering materials. Madison, WI: U.S. Departement of Agriculture, Forest Service. Forest Product Laboratory.

Wardhani, I.Y., Surjokusumo S, Hadi Y.S. Nugroho, N. 2006. Penampilan Kayu Kelapa sawit (Elaieis guineensis Jacq.) Bagian Dalam yang Dimanfaatkan. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis 4(2) : 50-54.

Repellent

Kerapatan (gr/cm3)

Kadar air (%)

Daya serap air (%)

Pengembangan tebal / 2 jam

(%)

Pengembangan tebal / 24 jam

(%)

Aquaproof 0.82 8.23 8.69 3.1 11.34

Multiguard 0.79 8.52 9.56 3.87 12.99

Water proofer 0.78 9.11 10.86 4.92 15.53

Jenis Water Repellent

Kerapatan (gr/cm3)

Kadar air (%)

Daya serap air (%)

Pengembangan tebal / 2 jam

(%)

Pengembangan tebal / 24 jam

(%) Aquaproof

0.822 8.31 9.05 2.88 12.12

0.827 8.12 8.87 3.4 10.75

0.814 8.25 8.15 3.02 11.15

Multiguard

0.821 8.23 10.45 4.05 13.91

0.699 8.74 9.21 3.59 12.56

0.858 7.78 9.02 3.97 12.5

Water proofer

0.823 8.86 11.08 5.03 16.32

0.669 9.42 11.22 4.42 14.85

0.848 9.05 10.28 5.31 15.42

Panjang Lebar Tebal kg/cm2 Aquaproof

1 5 5 1 25 261.22 10.4488

2 5 5 1 25 231.17 9.2468

3 5 5 1 25 122.15 4.886

rata-rata 8.193867

Multiguard

1 5 5 1 25 217.07 8.6828

2 5 5 1 25 151.33 6.0532

3 5 5 1 25 306.01 12.2404

rata-rata 8.992133

Water Proof

1 5 5 1 25 307.65 12.306

2 5 5 1 25 174.16 6.9664

3 5 5 1 25 329.19 13.1676

rata-rata 10.81333

Sampel Ulangan Dimensi (cm) KPS (kgf)

panjang lebar tebal Aquaproof

1 5 5 1 56.08

2 5 5 1 56.43

3 5 5 1 66.13

rata-rata 59.55

Multiguard

1 5 5 1 56.29

2 5 5 1 59.14

3 5 5 1 77.50

rata-rata 64.31

Water Proof

1 5 5 1 76.89

2 5 5 1 66.77

3 5 5 1 96.18

Sampel Ulangan Lebar (b) (cm)

Tebal (h) (cm)

Bentang

(L) (cm) dy/dx

Pmax (kgf)

MOE (kgf/cm2)

MOR (kgf/cm2)

Aquaproof

1 5 1 15 2.065 98.4 348.46875 442.8

2 5 1 15 2.126 94.46 358.7625 425.07

3 5 1 15 1.036 59.38 174.825 267.21

rata-rata 294.01875 378.36

Multiguard

1 5 1 15 1.015 51.09 171.28125 229.905

2 5 1 15 0.719 55.75 121.33125 250.875

3 5 1 15 1.232 79.57 207.9 358.065

rata-rata 166.8375 279.615

Waterproof

1 5 1 15 1.348 69.68 227.475 313.56

2 5 1 15 2.35 117.06 396.5625 526.77

3 5 1 15 1.219 61.07 205.70625 274.815

PAPAN KOMPOSIT BERBAHAN DASAR LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT