Pengaruh Jenis Partikel Kayu Terhadap Kualitas Papan Komposit dari Limbah Kayu dan Plastik
Gunawan T r i S. Pasnribu. E02495032.
Pengaruh Jenis Pnrtikel Kayu Terhadap Kualitas
Papan Komposit dari Limbah Kayu dan Plastik (dibawah bimbingnn Dr. Ir Muh. Yusram
Massiiasa MS.)
RINGKASAN
Seiring dengan meningkatnya pertanibahan petiduduk dari tahun ke tdmn, metiyebabkau
permintaan akan kebutuhan papan utituk perurnallan, perabotan dan penggunaan laitu~yatnetlgalami
peningkatan juga. Sementara itu ketersediaan kayu di hutan terus menerus mengalami pennnuian baik
dari segi kuantitas maupun kualitas akibat eksploitasi yang melebihi daya dukut~ghutan. Banyak
usaha yatig dapat dilakukan untuk mengatasi keterbatasan suniber daya ini, salali satunya adalali
pemanfaatan lin~baheksploitasi tnaupun limbah industri.
Dari berbagai penelitian, ternyata limbah yang terjadi di Ilutan mencapai 50 % dan di industri
petigolahan kayu sekitar 50 % dari bahan baku yang digunakan, selungga total limbah yang terjadi
mulai dari 11ntan sampai industri pen go la hat^ kayu mencapai 75 % dari volun~etegakan polion yang
ditebang. Untuk pembuatan papan partikel, ternyata bahan baku dari limbali itli cukup baik d i g u n a l a ~
karena untuk pembuatan papa11 partikel tidak memerlukan syarat yang begitu ketat.
Di sisi lain, plastik yatig sangat akrab dengan tuanusia terutama untuk ketuasan, sangat banyak
g
terurai menjadi peticemar
j~unlalitiyadalani bentuk sampah/lirnbah. Plastik sebagai bahan y l ~ tidak
utaxna terhadap tauah. Dari penelitian yatig terdahulu, ternyata plastik dapat dicatiipur denganpartikel
kayu d a t ~perekat dengan komposisi 90 % : 10 %.
Penelitian ini bertujuan nt~tukmengetal~uipengaruh jellis partikel kayu terhadap kualitas papan
koniposit dari litnbali kayu dan plastik.
Penelitian ini menggunakan limbah kayu dari famili Dipterocarpaeae yang dibnat metijadi 4
jenis partikel kayu yaitu sawdust, shaving, flake dan wafer. Jenis limbali plastik yang digutiakan
terdiri dari 3 jellis yaitupolyetl~ylenc,polypropylene dan polysfyrette. Perekat yang digunakar~adalah
perekat tnelamine formaldel~yde@IF)dan phenol formaldefiyde(PF). Kerapatan sasaran ditetapkan
sebesar 0.8 g/cm3. Proses pembuatan papan komposit contoll mengikuti alur pembuatan papan
partikel. Papan komposit hasil penelitiati diuji dan hasilnya dianalisis secara statistik deskriptif serta
dibandingkan dengan standar JIS A 5908 (1994).
Hasil penelitian yang dilakukan nletmnjukkan bal~wakerapatan papan dari berbagai perlakuan
jetiis partikel yang digunakan, selurubnya telali memenuhi standar yang d i s y a r a b i &lam JIS A 5908
yaitu antara 0.4
- 0.9 g/cm3.
Nilai kerapatan yang dibasilkan pada berbagai jenis partikel detigau
menggunakan perekat MF berkisar antara 0.69 g/cm3- 0.85 g/cm3 dan papan partikel yang
menggunakan perekat PF berkisar atltara 0.72 g/cm3- 0.87 g/cm3.
Kadar air papan partikel untuk papan paxtikel yang menggunakan perekat MF berkisar antara
kadar air yang berkisar antara
8 - 10 % dan papan partikel yang meuggunakan perekat PF mel~~pul~yai
9 - 12 %. Nilai kadar air papan partikel tersebut di atas telah memenuhi staudar yaug disyaratkan ole11
JIS A 5908 yang mensyaratkai~kadar air antara 5 - 13 %.
Hasil pengujian daya serap air inenunjukkan ballwa penyerapall air ut~tukpapan partikel
berdasarkan berat dengat1 mengynakan perekat MF berkisar autara 15 - 52 %. Sementara daya serap
air untuk papan qang ineilgynakan perekat PF berkisar autara 25 - 54 %. Pei~yerapanair yang paling
kecil ditunjukkan oleh papan yailg dibuat deugan partikel wafer dan perekat PF. Sifat peuyerapan air
ini tidak disyaratkan dalam staitdar JIS A 5908.
tebal dari keseluruhan papan partikel yang dibuat uillulnnya
Hasil pengujiau pei~gen~bangan
tidak memei~ul~i
standar yaug disyaratkan ole11 JIS A 5909 dimana untok jenis partikel sawdust,
shaving, flake (base particle board) tnaksimal 12 % sedangkan untuk partikel jeuis wafer disyaratkan
perekat ME berkisar
~naksilnal20 %. Nilai pengeinbailgan tebal papal1 partikel yang menggui~akal~
autara 9 - 27 %, sedangkat~papail partikel yang menggnnakat~perekat PF nilai pe~~gelnbal~gau
tebalnya berkisar antara 9 - 26 %. Nilai peugeinbangan tebal yailg terbaik diperolel~pada papan yang
dibuat dari paltikel wafer dengan menggunakai~perekat PI?. Nilai pengembangan yang dihasilkau
berbandiug lnrus dengat1 penyerapan airi~yad a i ~tipe wafer dengan perekat PF yang ~nemiliki
pei~gelnbangantebal yang rendah.
Pengembangan tebal iui ternyata dapat dikurangi dengall
penat~~bahan
plastik. Hal ini diduga terjadi karena ikatan antar ltayu dan plastik secara inekat~iscukup
baik balkan merubantu ii~ugsidari perekat itu sendiri.
Hasil pellg~jianMOR pada berbagai jenis partikel dengan m e n g u i ~ a k a iperekat
~
ME
me~mnjukkan nilai yang berkisar antara 60 - 225 kgf/C111~. Sedangkan papan paltikel yang
Secara umum
lnenggunakan perekat PF menul~jukkannilai yaug berkisar arltara 79 - 195 kgflcn~~.
nilai MOR yang dihasilkan berada di bawah standar yang disyaratkan ole11 JIS A 5908. Aka11 tetapi
partikel wafer
ada beberapa perlalcuail yang sudah memenuhi standar, yaitu papan yang n~enggt~~lakau
dengall m e n g y ~ ~ a k akedua
n
jeids perekat. Hal ini dapat dilillat dari bentnk partikelnya sendiri.
Bentuk partikel yang inemenuhi staudar hai~yapartikel wafer yang ~nempunyailuas bidang rekat yaug
lebih kecil dibandingkan dengan jenis partikel laiunya.
Luas bidang rekat yang kecil jika
dibandingkan den911 partikel lair1yang mempunyai Inas bidai~grekat yang lebil~besar pada berat yang
sama, akan inei~gakibatkanperekatani~yalebih baik. Penambahan plastik juga dapat meningkatkan
MOR-nya. Diduga plastik dapat meinbal~tuperekat dengan men~buatikatan secara mekauis dengan
partikel cukup baik. Dari penelitian i i ~juga
i
dapat diterangkan bahwva tenlyata ukural~plastik yaug
digunakan juga berpengaruh terhadap kekuatan lentur papan yang dihasilkan. Jika dibandingkan
dengai~nilai MOR dari peilelitian terdallulu yang menggui~akanpartikel plastik ben~kural~
besar
i
partikel plastik berukuran if 20 mesh, l~asiluyainenu~ljukkai~
sementara penelitiai~i i ~ mengynakan
ballwa campuran plastik dengall ukuran kecil meningkatkan sifat kekuatai~patallnya.
Hasil penyjian terhadap MOE papan partikel pada berbagai jenis ~artikel dengan
menggunakan perekat MF berkisar alltara 0,5.104 kgvcm2 - 2,6.104 kgf/cm2. Sedangkan papan yang
dihasilkan dengan meuggunakan perekat PF berkisar antara 0,5.104kgvcm2- 2,3.104 kgf/cm2. Nilai
MOE yang dihasilkan berbandilig lurus dengan nilai MOR-nya. Nilai MOE yang dihasilkan secara
unlum tidak memenuhi standar yang disyaratkall oleh JIS A 5908. Akan tetapi papan partikel yang
nlengunakall partikel wafer ada yaug memenuhi standar JIS dan cenderung lebih tinggi dari
kor~troltrya. Dan hasil penelitia~lini dapat dilil~atbahwa pencapuran plastik pada papan ini ternyata
matllpu meningkatkan nilai MOE papan yang dihasilkan. Nilai MOE dari hasil i ~ metlunjukkan
u
bahwa sernakin besar ukuran partikel - berturut-tumt saw dust, shaving, flake, wafer - cenderulig
meningkatkan nilai MOE-nya.
Hasil pengujiat~ terhadap keteguhan tank tegak lums permukaan (internal boi?d)
m e ~ ~ u ~ ~ u bahwa
k k a n niIai dari internal bond (IB) dari berbagai jenis partikel de11ga11~nenggu~lakan
perekat MF berkisar antara 1.14 kgWc1112 - 12.37 kgF/C11?. Sedangkan nilai IB uutuk papan partikel
yang mengunakan perekat PF berkisar antara 2.42 kflcn?
- 12.45 kgf/c2.
Secara umum nilai IB
yang dihasilkan sudah memenulu standar yang disyaratkan dalanl JIS A 5908. Adapun nilai IB yang
terbaik diperoleh dari papal1 yang menggunakan partikel flake. Nilai IB berikutnya berturut-turut
menurun pada shaving, wafer dan saw dust. Hasil yallg diperoleh ini mnenulljukka~lb a h m terjadi
ikatan yaly cukup baik antara kayu clan perekat yang dibantu juga oleh adanya ikatan yang diberikan
oleh plastik.
Secara urnuln pencalupuran berbagai macam plastik pada papan ko~npositdapat menuru~lkan
kadar air papannya, daya serap air dan pengembangan tebal papan &pat diperbaiki dengan pelnberian
plastik; dau kecendemngannya plastik PP me~nberipengamh yang lebih baik, nilai internal bond
secara keseluruhan cukup baik, b a l h n jauh di atas standar JIS A 5908 dan partikel jenis flake
nle~llberikanpengamh yang paling baik, nilai MOR dan MOE untuk kontrol dan perlakuan secara
ulllum tidak memenuhi stalidar, akan tetapi partikel je~dswafer n~emberinilai yang cukup baik dan
mencapai standar.
Sehitlgg dapat disi~l~pulkan
bahwa jenis partikel yang nlemberi sifat-sifat yang lebih baik
(fisis/~neka~ds)
adalah jenis partikel wafer det~gannlenggunakan perekat PF dan plastik PS.
Untuk meningkatkan sifat-sifat dari papan kolnposit ini, niaka dalam penggunaannya dapat
dikollibil~asikal~
deugan ballan lain seperti vinir di kedua pernlukaan~lya(dijadikan produk co~nply).
Dengal1 perlakuan ini produk yang dihasilkan ~nenlpurlyaisifat yang lebih baik dan memperitidah
penal~~pilannya.
Pengaruh Jenis Pnrtikel Kayu Terhadap Kualitas
Papan Komposit dari Limbah Kayu dan Plastik (dibawah bimbingnn Dr. Ir Muh. Yusram
Massiiasa MS.)
RINGKASAN
Seiring dengan meningkatnya pertanibahan petiduduk dari tahun ke tdmn, metiyebabkau
permintaan akan kebutuhan papan utituk perurnallan, perabotan dan penggunaan laitu~yatnetlgalami
peningkatan juga. Sementara itu ketersediaan kayu di hutan terus menerus mengalami pennnuian baik
dari segi kuantitas maupun kualitas akibat eksploitasi yang melebihi daya dukut~ghutan. Banyak
usaha yatig dapat dilakukan untuk mengatasi keterbatasan suniber daya ini, salali satunya adalali
pemanfaatan lin~baheksploitasi tnaupun limbah industri.
Dari berbagai penelitian, ternyata limbah yang terjadi di Ilutan mencapai 50 % dan di industri
petigolahan kayu sekitar 50 % dari bahan baku yang digunakan, selungga total limbah yang terjadi
mulai dari 11ntan sampai industri pen go la hat^ kayu mencapai 75 % dari volun~etegakan polion yang
ditebang. Untuk pembuatan papan partikel, ternyata bahan baku dari limbali itli cukup baik d i g u n a l a ~
karena untuk pembuatan papa11 partikel tidak memerlukan syarat yang begitu ketat.
Di sisi lain, plastik yatig sangat akrab dengan tuanusia terutama untuk ketuasan, sangat banyak
g
terurai menjadi peticemar
j~unlalitiyadalani bentuk sampah/lirnbah. Plastik sebagai bahan y l ~ tidak
utaxna terhadap tauah. Dari penelitian yatig terdahulu, ternyata plastik dapat dicatiipur denganpartikel
kayu d a t ~perekat dengan komposisi 90 % : 10 %.
Penelitian ini bertujuan nt~tukmengetal~uipengaruh jellis partikel kayu terhadap kualitas papan
koniposit dari litnbali kayu dan plastik.
Penelitian ini menggunakan limbah kayu dari famili Dipterocarpaeae yang dibnat metijadi 4
jenis partikel kayu yaitu sawdust, shaving, flake dan wafer. Jenis limbali plastik yang digutiakan
terdiri dari 3 jellis yaitupolyetl~ylenc,polypropylene dan polysfyrette. Perekat yang digunakar~adalah
perekat tnelamine formaldel~yde@IF)dan phenol formaldefiyde(PF). Kerapatan sasaran ditetapkan
sebesar 0.8 g/cm3. Proses pembuatan papan komposit contoll mengikuti alur pembuatan papan
partikel. Papan komposit hasil penelitiati diuji dan hasilnya dianalisis secara statistik deskriptif serta
dibandingkan dengan standar JIS A 5908 (1994).
Hasil penelitian yang dilakukan nletmnjukkan bal~wakerapatan papan dari berbagai perlakuan
jetiis partikel yang digunakan, selurubnya telali memenuhi standar yang d i s y a r a b i &lam JIS A 5908
yaitu antara 0.4
- 0.9 g/cm3.
Nilai kerapatan yang dibasilkan pada berbagai jenis partikel detigau
menggunakan perekat MF berkisar antara 0.69 g/cm3- 0.85 g/cm3 dan papan partikel yang
menggunakan perekat PF berkisar atltara 0.72 g/cm3- 0.87 g/cm3.
Kadar air papan partikel untuk papan paxtikel yang menggunakan perekat MF berkisar antara
kadar air yang berkisar antara
8 - 10 % dan papan partikel yang meuggunakan perekat PF mel~~pul~yai
9 - 12 %. Nilai kadar air papan partikel tersebut di atas telah memenuhi staudar yaug disyaratkan ole11
JIS A 5908 yang mensyaratkai~kadar air antara 5 - 13 %.
Hasil pengujian daya serap air inenunjukkan ballwa penyerapall air ut~tukpapan partikel
berdasarkan berat dengat1 mengynakan perekat MF berkisar autara 15 - 52 %. Sementara daya serap
air untuk papan qang ineilgynakan perekat PF berkisar autara 25 - 54 %. Pei~yerapanair yang paling
kecil ditunjukkan oleh papan yailg dibuat deugan partikel wafer dan perekat PF. Sifat peuyerapan air
ini tidak disyaratkan dalam staitdar JIS A 5908.
tebal dari keseluruhan papan partikel yang dibuat uillulnnya
Hasil pengujiau pei~gen~bangan
tidak memei~ul~i
standar yaug disyaratkan ole11 JIS A 5909 dimana untok jenis partikel sawdust,
shaving, flake (base particle board) tnaksimal 12 % sedangkan untuk partikel jeuis wafer disyaratkan
perekat ME berkisar
~naksilnal20 %. Nilai pengeinbailgan tebal papal1 partikel yang menggui~akal~
autara 9 - 27 %, sedangkat~papail partikel yang menggnnakat~perekat PF nilai pe~~gelnbal~gau
tebalnya berkisar antara 9 - 26 %. Nilai peugeinbangan tebal yailg terbaik diperolel~pada papan yang
dibuat dari paltikel wafer dengan menggunakai~perekat PI?. Nilai pengembangan yang dihasilkau
berbandiug lnrus dengat1 penyerapan airi~yad a i ~tipe wafer dengan perekat PF yang ~nemiliki
pei~gelnbangantebal yang rendah.
Pengembangan tebal iui ternyata dapat dikurangi dengall
penat~~bahan
plastik. Hal ini diduga terjadi karena ikatan antar ltayu dan plastik secara inekat~iscukup
baik balkan merubantu ii~ugsidari perekat itu sendiri.
Hasil pellg~jianMOR pada berbagai jenis partikel dengan m e n g u i ~ a k a iperekat
~
ME
me~mnjukkan nilai yang berkisar antara 60 - 225 kgf/C111~. Sedangkan papan paltikel yang
Secara umum
lnenggunakan perekat PF menul~jukkannilai yaug berkisar arltara 79 - 195 kgflcn~~.
nilai MOR yang dihasilkan berada di bawah standar yang disyaratkan ole11 JIS A 5908. Aka11 tetapi
partikel wafer
ada beberapa perlalcuail yang sudah memenuhi standar, yaitu papan yang n~enggt~~lakau
dengall m e n g y ~ ~ a k akedua
n
jeids perekat. Hal ini dapat dilillat dari bentnk partikelnya sendiri.
Bentuk partikel yang inemenuhi staudar hai~yapartikel wafer yang ~nempunyailuas bidang rekat yaug
lebih kecil dibandingkan dengan jenis partikel laiunya.
Luas bidang rekat yang kecil jika
dibandingkan den911 partikel lair1yang mempunyai Inas bidai~grekat yang lebil~besar pada berat yang
sama, akan inei~gakibatkanperekatani~yalebih baik. Penambahan plastik juga dapat meningkatkan
MOR-nya. Diduga plastik dapat meinbal~tuperekat dengan men~buatikatan secara mekauis dengan
partikel cukup baik. Dari penelitian i i ~juga
i
dapat diterangkan bahwva tenlyata ukural~plastik yaug
digunakan juga berpengaruh terhadap kekuatan lentur papan yang dihasilkan. Jika dibandingkan
dengai~nilai MOR dari peilelitian terdallulu yang menggui~akanpartikel plastik ben~kural~
besar
i
partikel plastik berukuran if 20 mesh, l~asiluyainenu~ljukkai~
sementara penelitiai~i i ~ mengynakan
ballwa campuran plastik dengall ukuran kecil meningkatkan sifat kekuatai~patallnya.
Hasil penyjian terhadap MOE papan partikel pada berbagai jenis ~artikel dengan
menggunakan perekat MF berkisar alltara 0,5.104 kgvcm2 - 2,6.104 kgf/cm2. Sedangkan papan yang
dihasilkan dengan meuggunakan perekat PF berkisar antara 0,5.104kgvcm2- 2,3.104 kgf/cm2. Nilai
MOE yang dihasilkan berbandilig lurus dengan nilai MOR-nya. Nilai MOE yang dihasilkan secara
unlum tidak memenuhi standar yang disyaratkall oleh JIS A 5908. Akan tetapi papan partikel yang
nlengunakall partikel wafer ada yaug memenuhi standar JIS dan cenderung lebih tinggi dari
kor~troltrya. Dan hasil penelitia~lini dapat dilil~atbahwa pencapuran plastik pada papan ini ternyata
matllpu meningkatkan nilai MOE papan yang dihasilkan. Nilai MOE dari hasil i ~ metlunjukkan
u
bahwa sernakin besar ukuran partikel - berturut-tumt saw dust, shaving, flake, wafer - cenderulig
meningkatkan nilai MOE-nya.
Hasil pengujiat~ terhadap keteguhan tank tegak lums permukaan (internal boi?d)
m e ~ ~ u ~ ~ u bahwa
k k a n niIai dari internal bond (IB) dari berbagai jenis partikel de11ga11~nenggu~lakan
perekat MF berkisar antara 1.14 kgWc1112 - 12.37 kgF/C11?. Sedangkan nilai IB uutuk papan partikel
yang mengunakan perekat PF berkisar antara 2.42 kflcn?
- 12.45 kgf/c2.
Secara umum nilai IB
yang dihasilkan sudah memenulu standar yang disyaratkan dalanl JIS A 5908. Adapun nilai IB yang
terbaik diperoleh dari papal1 yang menggunakan partikel flake. Nilai IB berikutnya berturut-turut
menurun pada shaving, wafer dan saw dust. Hasil yallg diperoleh ini mnenulljukka~lb a h m terjadi
ikatan yaly cukup baik antara kayu clan perekat yang dibantu juga oleh adanya ikatan yang diberikan
oleh plastik.
Secara urnuln pencalupuran berbagai macam plastik pada papan ko~npositdapat menuru~lkan
kadar air papannya, daya serap air dan pengembangan tebal papan &pat diperbaiki dengan pelnberian
plastik; dau kecendemngannya plastik PP me~nberipengamh yang lebih baik, nilai internal bond
secara keseluruhan cukup baik, b a l h n jauh di atas standar JIS A 5908 dan partikel jenis flake
nle~llberikanpengamh yang paling baik, nilai MOR dan MOE untuk kontrol dan perlakuan secara
ulllum tidak memenuhi stalidar, akan tetapi partikel je~dswafer n~emberinilai yang cukup baik dan
mencapai standar.
Sehitlgg dapat disi~l~pulkan
bahwa jenis partikel yang nlemberi sifat-sifat yang lebih baik
(fisis/~neka~ds)
adalah jenis partikel wafer det~gannlenggunakan perekat PF dan plastik PS.
Untuk meningkatkan sifat-sifat dari papan kolnposit ini, niaka dalam penggunaannya dapat
dikollibil~asikal~
deugan ballan lain seperti vinir di kedua pernlukaan~lya(dijadikan produk co~nply).
Dengal1 perlakuan ini produk yang dihasilkan ~nenlpurlyaisifat yang lebih baik dan memperitidah
penal~~pilannya.