Pengaruh Lama Waktu Penumpukan Kayu Karet (Hevea Brasiliensis Muell. Arg.) terhadap Sifat - Sifat Papan Partikel

PENGARUH LAMA WAKTU PENUMPUKAN

KAYU KARET (

Hevea brasiliensis

Muell. Arg.)

TERHADAP SIFAT - SIFAT PAPAN PARTIKEL

TRIDASA A SAFRIKA

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

RINGKASAN

TRIDASA A SAFRIKA. Pengaruh Lama Waktu Penumpukan Kayu Karet (Hevea brasiliensis Muell. Arg.) Terhadap Sifat-Sifat Papan Partikel. Dibimbing oleh Bedyaman Tambunan dan M.I. Iskandar.

Penumpukan kayu di log yard merupakan salah satu mata rantai kegiatan produksi di pabrik papan partikel. Hal tersebut dimaksudkan untuk menjamin ketersediaan bahan baku agar proses produksi dapat terus berlangsung. Selama penumpukan, kayu mempunyai kemungkinan terserang jamur perusak yang mengakibatkan penurunan kualitas kayu. Dengan menurunnya kualitas kayu diduga akan berpengaruh terhadap mutu papan partikel yang dibuat dari bahan baku tersebut. Penumpukan bahan baku kayu karet di PT Paparti Pertama dilakukan tanpa perlindungan dari sinar matahari dan hujan serta berhubungan langsung dengan tanah. Lama waktu penumpukan kayu dilakukan selama kurang dari satu bulan, satu, dua dan tiga bulan.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh lama waktu penumpukan kayu terhadap sifat-sifat papan partikel dan menentukan lama waktu penumpukan kayu karet yang optimum di lapangan terbuka guna menghasilkan sifat-sifat papan partikel yang memenuhi persyaratan SNI 03.2105.1996. Wujud kayu yang ditumpuk berupa kayu bulat berukuran panjang 80-100 cm dan diameter 10-20 cm dan mengandung kulit. Dari setiap tumpukan diambil enam batang log kemudian dicacah menjadi partikel dengan bantuan mesin flaker. Selanjutnya partikel dikeringkan dan disaring lalu partikel-partikel dirakit menjadi papan menggunakan perekat Urea Formaldehida (UF) cair, dikempa panas dengan tekanan kempa sebesar 25 kg/cm2 pada suhu 130°C selama 6 menit. Papan partikel yang dibuat berukuran (30 x 30 x 0,9) cm3 dengan target kerapatan 0,70 g/cm3. Rancangan percobaan yang dilakukan menggunakan rancangan acak lengkap satu faktor dengan lima perlakuan dan tiga ulangan.

Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel mengacu pada SNI 03.2105.1996 tentang mutu papan partikel. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa perlakuan waktu penumpukan kayu memberikan pengaruh terhadap warna papan partikel, yaitu semakin lama waktu penumpukan kayu maka warna papan partikel akan menjadi semakin gelap. Perlakuan waktu penumpukan kayu menghasilkan nilai sifat fisis papan partikel yang fluktuatif namun cenderung meningkatkan sifat mekanis papan partikel, yaitu keteguhan lentur, keteguhan patah, ikatan dalam dan kuat pegang sekrup. Lama waktu penumpukan bahan baku selama satu bulan merupakan waktu penumpukan yang optimum dengan sifat-sifat panel yang memenuhi persyaratan standar adalah sebagai berikut: kadar air 6,88%, kerapatan sebesar 0,72 kg/cm3, keteguhan lentur 16.456,12 kg/cm2, dan ikatan dalam 5,56 kg/cm2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk memperbaiki sifat-sifat pengembangan tebal panel yang belum memenuhi persyaratan standar SNI 03.2105.1996.

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Lama Waktu Penumpukan Kayu Karet (Hevea brasiliensis Muell. Arg.) Terhadap Sifat-Sifat Papan Partikel adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, April 2008

Tridasa A Safrika NRP E24103021

PENGARUH LAMA WAKTU PENUMPUKAN BAHAN BAKU

KAYU KARET (

Hevea brasiliensis

Muell. Arg.)

TERHADAP SIFAT - SIFAT PAPAN PARTIKEL

TRIDASA A SAFRIKA

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada

Departemen Hasil Hutan

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Judul Skripsi : Pengaruh Lama Waktu Penumpukan Kayu Karet (Hevea brasiliensis Muell. Arg.) Terhadap Sifat-Sifat Papan Partikel

Nama Mahasiswa : Tridasa A Safrika

NIM : E24103021

Menyetujui, Komisi Pembimbing, Ketua,

Ir. Bedyaman Tambunan NIP. 130 350 067

Anggota,

Ir. M.I. Iskandar, MM NIP. 080 052 270

Mengetahui, Dekan Fakultas Kehutanan

Institut Pertanian Bogor

Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr NIP. 131 578 787

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT atas segala nikmat, karunia, dan ridho-Nya karena penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dengan baik. Shalawat dan salam senantiasa tercurah kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat, dan para pengikutnya sampai akhir zaman.

Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. Bedyaman Tambunan dan Bapak Ir. M. I. Iskandar, MM selaku dosen pembimbing yang telah memberi bantuan, arahan, bimbingan, dan dukungan selama penelitian sampai penulisan skripsi ini selesai.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. Dudung Darusman, MA dan Dr. Ir. Abdul Haris Mustari, M.Sc selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan arahan.

3. Ayah (alm), ibu, adik-adik, keluarga di Pekalongan, Cirebon, Bogor dan Sukabumi serta Maz Zein atas kasih sayang, doa, dukungan dan bantuan baik spiritual maupun material.

4. Bapak Rudiansyah, A Hendi dan seluruh staf PT Paparti Pertama Sukabumi atas bantuannya dalam pengadaan bahan baku.

5. Bapak Ujang dan Mas Kiki di Laboratorium Produk Majemuk Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan atas bantuannya selama penelitian.

6. Ahmad Firman Alghiffari, Rino Fardianto dan Muhammad Alkaf sebagai rekan satu bimbingan serta sahabat-sahabat tersayang atas bantuan dan semangat yang telah diberikan.

7. Keluarga besar Fakultas Kehutanan IPB serta pihak-pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk kesempurnaan skripsi ini. Semoga bermanfaat.

Bogor, April 2008 Penulis

24 A pasan

di Se Kemu 1997, SLTP Negeri 1 P Lampung tahun 1999-20 Bandar Lampung tahun

Pada tahun 2003, Undangan Seleksi Masu Kehutanan IPB. Tahun Hasil Hutan dan pada tah

Penulis telah me Praktek Pengenalan dan di Getas, Cilacap, Ba melakukan Praktek Ke PT Paparti Pertama, Suk Kegiatan kemahas Student Assosiation (AF (HIMASILTAN) tahun Manusia Badan Eksek 2004-2005, dan Sekre Eksekutif Mahasiswa Ke

Sebagai salah satu Fakultas Kehutanan Ins dalam bidang Bio-ko Penumpukan Kayu K Sifat Papan Partikel d Iskandar, MM.

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Cirebon, Jawa Barat pa April 1985 sebagai anak pertama dari empat angan Kurnianto, alm dan Uswatun Chasanah.

Jenjang pendidikan formal yang ditempuh pen Sekolah Dasar Negeri Bangka 3 Bogor tahun 1 mudian penulis melanjutkan ke SLTP Negeri 3 B

Palembang tahun 1997-1999 dan SLTP Negeri 2000. Penulis melanjutkan pendidikannya ke SMU n 2000-2002 dan SMU Negeri 1 Bogor tahun 200 3, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor me asuk IPB (USMI) pada Departemen Hasil Hutan n 2005 penulis mengambil Sub-Program Studi P tahun 2006 memilih Bio-komposit sebagai bidang elakukan beberapa kegiatan praktek lapang a an Pengelolaan Hutan (P3H) pada bulan Juli-Agu Baturraden dan Pulau Nusa Kambangan. Pen erja Lapang (PKL) pada bulan Februari-Apri ukabumi.

asiswaan yang pernah diikuti penulis yaitu Asea FSA) tahun 2003-2006, Himpunan Mahasiswa H n 2003-2005, staf Departemen Pengembangan Su ekutif Mahasiswa Fakultas Kehutanan (BEM retaris Menteri Departemen Sosial Lingkung Keluarga Mahasiswa (BEM-KM) IPB tahun 2005 atu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Keh Institut Pertanian Bogor, penulis melaksanakan

komposit dengan judul: Pengaruh Lama Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg.) Terhad

di bawah bimbingan Ir. Bedyaman Tambunan d

pada tanggal t bersaudara

enulis, yaitu 1991-1997. Bogor tahun eri 2 Bandar MU Negeri 2

002-2003. melalui jalur tan, Fakultas i Pengolahan ng keahlian. antara lain

gustus 2006 enulis juga pril 2007 di

ean Forestry Hasil Hutan Sumberdaya

M-E) tahun ngan Badan 05-2006.

ehutanan di n penelitian ma Waktu adap dan Ir. M.I.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR TABEL ... ii

DAFTAR GAMBAR ... iii

DAFTAR LAMPIRAN ... iv

BAB I. PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ... 1

1.2Tujuan ... 2

1.3Manfaat ... 2

1.4Hipotesis... 2

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1Kayu Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg.) ... 3

2.2Deteriorasi ... 3

2.3Papan Partikel ... 5

2.4Proses Produksi Papan Partikel ... 6

2.5Parameter Penentu Sifat-Sifat Papan Partikel ... 9

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1Waktu dan Tempat Penelitian ... 17

3.2Alat dan Bahan Penelitian ... 17

3.3Prosedur Penelitian ... 17

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1Pengaruh Lama Waktu Penumpukan Kayu terhadap Warna Papan Partikel... 27

4.2Sifat Fisis Papan Partikel ... 28

4.2.1 Kadar Air ... 28

4.2.2 Pengembangan Linier ... 30

4.2.3 Pengembangan Tebal ... 32

4.2.4 Daya Serap Air ... 35

4.2.5 Kerapatan ... 37

4.3Sifat Mekanis Papan Partikel ... 40

4.3.1 Keteguhan Lentur ... 40

4.3.2 Keteguhan Patah ... 43

4.3.3 Ikatan Dalam ... 46

4.3.4 Kuat Pegang Sekrup ... 49

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1Kesimpulan ... 51

5.2Saran ... 51

DAFTAR PUSTAKA ... 52

DAFTAR TABEL

No. Halaman

1. Analisis keragaman kualitas papan partikel ... 26 2. Analisis keragaman kadar air papan partikel ... 29 3. Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap kadar air papan partikel ... 29 4. Analisis keragaman untuk pengembangan linier dengan perendaman

selama 2 jam ... 31 5. Analisis keragaman untuk pengembangan linier dengan perendaman

selama 24 jam ... 32 6. Analisis keragaman untuk pengembangan tebal dengan perendaman

selama 2 jam ... 34 7. Analisis keragaman untuk pengembangan tebal dengan perendaman

selama 24 jam ... 34 8. Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap pengembangan tebal dengan perendaman 2 jam papan partikel ... 35 9. Analisis keragaman daya serap air papan partikel ... 37 10.Analisis keragaman kerapatan papan partikel ... 39 11.Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap kerapatan papan partikel ... 40 12.Analisis keragaman untuk keteguhan lentur papan partikel ... 42 13.Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap keteguhan lentur papan partikel ... 42 14.Analisis keragaman untuk keteguhan patah papan partikel ... 44 15.Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap keteguhan patah papan partikel ... 45 16.Analisis keragaman untuk ikatan dalam papan partikel ... 47 17.Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap ikatan dalam papan partikel ... 48 18.Analisis keragaman untuk kuat pegang sekrup papan partikel ... 50

DAFTAR GAMBAR

No. Halaman

1. Penumpukan bahan baku kayu ... 18

2. Skema proses pembuatan papan partikel ... 20

3. Pola pemotongan contoh uji ... 21

4. Pengaruh lama waktu penumpukan terhadap warna partikel dan papan partikel ... 27

5. Nilai rata-rata kadar air papan partikel ... 28

6. Nilai rata-rata pengembangan linier papan partikel ... 30

7. Nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel ... 33

8. Nilai rata-rata daya serap air papan partikel ... 36

9. Nilai rata-rata kerapatan papan partikel ... 38

10.Nilai rata-rata keteguhan lentur papan partikel ... 41

11.Nilai rata-rata keteguhan patah papan partikel ... 44

12.Nilai rata-rata ikatan dalam papan partikel ... 46

PENGARUH LAMA WAKTU PENUMPUKAN

KAYU KARET (

Hevea brasiliensis

Muell. Arg.)

TERHADAP SIFAT - SIFAT PAPAN PARTIKEL

TRIDASA A SAFRIKA

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

RINGKASAN

TRIDASA A SAFRIKA. Pengaruh Lama Waktu Penumpukan Kayu Karet (Hevea brasiliensis Muell. Arg.) Terhadap Sifat-Sifat Papan Partikel. Dibimbing oleh Bedyaman Tambunan dan M.I. Iskandar.

Penumpukan kayu di log yard merupakan salah satu mata rantai kegiatan produksi di pabrik papan partikel. Hal tersebut dimaksudkan untuk menjamin ketersediaan bahan baku agar proses produksi dapat terus berlangsung. Selama penumpukan, kayu mempunyai kemungkinan terserang jamur perusak yang mengakibatkan penurunan kualitas kayu. Dengan menurunnya kualitas kayu diduga akan berpengaruh terhadap mutu papan partikel yang dibuat dari bahan baku tersebut. Penumpukan bahan baku kayu karet di PT Paparti Pertama dilakukan tanpa perlindungan dari sinar matahari dan hujan serta berhubungan langsung dengan tanah. Lama waktu penumpukan kayu dilakukan selama kurang dari satu bulan, satu, dua dan tiga bulan.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh lama waktu penumpukan kayu terhadap sifat-sifat papan partikel dan menentukan lama waktu penumpukan kayu karet yang optimum di lapangan terbuka guna menghasilkan sifat-sifat papan partikel yang memenuhi persyaratan SNI 03.2105.1996. Wujud kayu yang ditumpuk berupa kayu bulat berukuran panjang 80-100 cm dan diameter 10-20 cm dan mengandung kulit. Dari setiap tumpukan diambil enam batang log kemudian dicacah menjadi partikel dengan bantuan mesin flaker. Selanjutnya partikel dikeringkan dan disaring lalu partikel-partikel dirakit menjadi papan menggunakan perekat Urea Formaldehida (UF) cair, dikempa panas dengan tekanan kempa sebesar 25 kg/cm2 pada suhu 130°C selama 6 menit. Papan partikel yang dibuat berukuran (30 x 30 x 0,9) cm3 dengan target kerapatan 0,70 g/cm3. Rancangan percobaan yang dilakukan menggunakan rancangan acak lengkap satu faktor dengan lima perlakuan dan tiga ulangan.

Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel mengacu pada SNI 03.2105.1996 tentang mutu papan partikel. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa perlakuan waktu penumpukan kayu memberikan pengaruh terhadap warna papan partikel, yaitu semakin lama waktu penumpukan kayu maka warna papan partikel akan menjadi semakin gelap. Perlakuan waktu penumpukan kayu menghasilkan nilai sifat fisis papan partikel yang fluktuatif namun cenderung meningkatkan sifat mekanis papan partikel, yaitu keteguhan lentur, keteguhan patah, ikatan dalam dan kuat pegang sekrup. Lama waktu penumpukan bahan baku selama satu bulan merupakan waktu penumpukan yang optimum dengan sifat-sifat panel yang memenuhi persyaratan standar adalah sebagai berikut: kadar air 6,88%, kerapatan sebesar 0,72 kg/cm3, keteguhan lentur 16.456,12 kg/cm2, dan ikatan dalam 5,56 kg/cm2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk memperbaiki sifat-sifat pengembangan tebal panel yang belum memenuhi persyaratan standar SNI 03.2105.1996.

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Lama Waktu Penumpukan Kayu Karet (Hevea brasiliensis Muell. Arg.) Terhadap Sifat-Sifat Papan Partikel adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, April 2008

Tridasa A Safrika NRP E24103021

PENGARUH LAMA WAKTU PENUMPUKAN BAHAN BAKU

KAYU KARET (

Hevea brasiliensis

Muell. Arg.)

TERHADAP SIFAT - SIFAT PAPAN PARTIKEL

TRIDASA A SAFRIKA

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada

Departemen Hasil Hutan

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Judul Skripsi : Pengaruh Lama Waktu Penumpukan Kayu Karet (Hevea brasiliensis Muell. Arg.) Terhadap Sifat-Sifat Papan Partikel

Nama Mahasiswa : Tridasa A Safrika

NIM : E24103021

Menyetujui, Komisi Pembimbing, Ketua,

Ir. Bedyaman Tambunan NIP. 130 350 067

Anggota,

Ir. M.I. Iskandar, MM NIP. 080 052 270

Mengetahui, Dekan Fakultas Kehutanan

Institut Pertanian Bogor

Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr NIP. 131 578 787

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT atas segala nikmat, karunia, dan ridho-Nya karena penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dengan baik. Shalawat dan salam senantiasa tercurah kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat, dan para pengikutnya sampai akhir zaman.

Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. Bedyaman Tambunan dan Bapak Ir. M. I. Iskandar, MM selaku dosen pembimbing yang telah memberi bantuan, arahan, bimbingan, dan dukungan selama penelitian sampai penulisan skripsi ini selesai.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. Dudung Darusman, MA dan Dr. Ir. Abdul Haris Mustari, M.Sc selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan arahan.

3. Ayah (alm), ibu, adik-adik, keluarga di Pekalongan, Cirebon, Bogor dan Sukabumi serta Maz Zein atas kasih sayang, doa, dukungan dan bantuan baik spiritual maupun material.

4. Bapak Rudiansyah, A Hendi dan seluruh staf PT Paparti Pertama Sukabumi atas bantuannya dalam pengadaan bahan baku.

5. Bapak Ujang dan Mas Kiki di Laboratorium Produk Majemuk Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan atas bantuannya selama penelitian.

6. Ahmad Firman Alghiffari, Rino Fardianto dan Muhammad Alkaf sebagai rekan satu bimbingan serta sahabat-sahabat tersayang atas bantuan dan semangat yang telah diberikan.

7. Keluarga besar Fakultas Kehutanan IPB serta pihak-pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk kesempurnaan skripsi ini. Semoga bermanfaat.

Bogor, April 2008 Penulis

24 A pasan

di Se Kemu 1997, SLTP Negeri 1 P Lampung tahun 1999-20 Bandar Lampung tahun

Pada tahun 2003, Undangan Seleksi Masu Kehutanan IPB. Tahun Hasil Hutan dan pada tah

Penulis telah me Praktek Pengenalan dan di Getas, Cilacap, Ba melakukan Praktek Ke PT Paparti Pertama, Suk Kegiatan kemahas Student Assosiation (AF (HIMASILTAN) tahun Manusia Badan Eksek 2004-2005, dan Sekre Eksekutif Mahasiswa Ke

Sebagai salah satu Fakultas Kehutanan Ins dalam bidang Bio-ko Penumpukan Kayu K Sifat Papan Partikel d Iskandar, MM.

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Cirebon, Jawa Barat pa April 1985 sebagai anak pertama dari empat angan Kurnianto, alm dan Uswatun Chasanah.

Jenjang pendidikan formal yang ditempuh pen Sekolah Dasar Negeri Bangka 3 Bogor tahun 1 mudian penulis melanjutkan ke SLTP Negeri 3 B

Palembang tahun 1997-1999 dan SLTP Negeri 2000. Penulis melanjutkan pendidikannya ke SMU n 2000-2002 dan SMU Negeri 1 Bogor tahun 200 3, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor me asuk IPB (USMI) pada Departemen Hasil Hutan n 2005 penulis mengambil Sub-Program Studi P tahun 2006 memilih Bio-komposit sebagai bidang elakukan beberapa kegiatan praktek lapang a an Pengelolaan Hutan (P3H) pada bulan Juli-Agu Baturraden dan Pulau Nusa Kambangan. Pen erja Lapang (PKL) pada bulan Februari-Apri ukabumi.

asiswaan yang pernah diikuti penulis yaitu Asea FSA) tahun 2003-2006, Himpunan Mahasiswa H n 2003-2005, staf Departemen Pengembangan Su ekutif Mahasiswa Fakultas Kehutanan (BEM retaris Menteri Departemen Sosial Lingkung Keluarga Mahasiswa (BEM-KM) IPB tahun 2005 atu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Keh Institut Pertanian Bogor, penulis melaksanakan

komposit dengan judul: Pengaruh Lama Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg.) Terhad

di bawah bimbingan Ir. Bedyaman Tambunan d

pada tanggal t bersaudara

enulis, yaitu 1991-1997. Bogor tahun eri 2 Bandar MU Negeri 2

002-2003. melalui jalur tan, Fakultas i Pengolahan ng keahlian. antara lain

gustus 2006 enulis juga pril 2007 di

ean Forestry Hasil Hutan Sumberdaya

M-E) tahun ngan Badan 05-2006.

ehutanan di n penelitian ma Waktu adap dan Ir. M.I.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR TABEL ... ii

DAFTAR GAMBAR ... iii

DAFTAR LAMPIRAN ... iv

BAB I. PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ... 1

1.2Tujuan ... 2

1.3Manfaat ... 2

1.4Hipotesis... 2

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1Kayu Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg.) ... 3

2.2Deteriorasi ... 3

2.3Papan Partikel ... 5

2.4Proses Produksi Papan Partikel ... 6

2.5Parameter Penentu Sifat-Sifat Papan Partikel ... 9

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1Waktu dan Tempat Penelitian ... 17

3.2Alat dan Bahan Penelitian ... 17

3.3Prosedur Penelitian ... 17

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1Pengaruh Lama Waktu Penumpukan Kayu terhadap Warna Papan Partikel... 27

4.2Sifat Fisis Papan Partikel ... 28

4.2.1 Kadar Air ... 28

4.2.2 Pengembangan Linier ... 30

4.2.3 Pengembangan Tebal ... 32

4.2.4 Daya Serap Air ... 35

4.2.5 Kerapatan ... 37

4.3Sifat Mekanis Papan Partikel ... 40

4.3.1 Keteguhan Lentur ... 40

4.3.2 Keteguhan Patah ... 43

4.3.3 Ikatan Dalam ... 46

4.3.4 Kuat Pegang Sekrup ... 49

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1Kesimpulan ... 51

5.2Saran ... 51

DAFTAR PUSTAKA ... 52

DAFTAR TABEL

No. Halaman

1. Analisis keragaman kualitas papan partikel ... 26 2. Analisis keragaman kadar air papan partikel ... 29 3. Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap kadar air papan partikel ... 29 4. Analisis keragaman untuk pengembangan linier dengan perendaman

selama 2 jam ... 31 5. Analisis keragaman untuk pengembangan linier dengan perendaman

selama 24 jam ... 32 6. Analisis keragaman untuk pengembangan tebal dengan perendaman

selama 2 jam ... 34 7. Analisis keragaman untuk pengembangan tebal dengan perendaman

selama 24 jam ... 34 8. Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap pengembangan tebal dengan perendaman 2 jam papan partikel ... 35 9. Analisis keragaman daya serap air papan partikel ... 37 10.Analisis keragaman kerapatan papan partikel ... 39 11.Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap kerapatan papan partikel ... 40 12.Analisis keragaman untuk keteguhan lentur papan partikel ... 42 13.Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap keteguhan lentur papan partikel ... 42 14.Analisis keragaman untuk keteguhan patah papan partikel ... 44 15.Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap keteguhan patah papan partikel ... 45 16.Analisis keragaman untuk ikatan dalam papan partikel ... 47 17.Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu

terhadap ikatan dalam papan partikel ... 48 18.Analisis keragaman untuk kuat pegang sekrup papan partikel ... 50

DAFTAR GAMBAR

No. Halaman

1. Penumpukan bahan baku kayu ... 18

2. Skema proses pembuatan papan partikel ... 20

3. Pola pemotongan contoh uji ... 21

4. Pengaruh lama waktu penumpukan terhadap warna partikel dan papan partikel ... 27

5. Nilai rata-rata kadar air papan partikel ... 28

6. Nilai rata-rata pengembangan linier papan partikel ... 30

7. Nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel ... 33

8. Nilai rata-rata daya serap air papan partikel ... 36

9. Nilai rata-rata kerapatan papan partikel ... 38

10.Nilai rata-rata keteguhan lentur papan partikel ... 41

11.Nilai rata-rata keteguhan patah papan partikel ... 44

12.Nilai rata-rata ikatan dalam papan partikel ... 46

DAFTAR LAMPIRAN

No. Halaman

1. Kebutuhan bahan baku dan kondisi pengempaan ... 54

2. Hasil pengukuran sifat fisis papan partikel ... 56

3. Hasil pengukuran sifat mekanis papan partikel ... 57

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penumpukan kayu di log yard merupakan salah satu mata rantai kegiatan produksi di perusahaan industri papan partikel. Hal tersebut dimaksudkan untuk menjamin ketersediaan bahan baku bagi pabrik agar proses produksi dapat terus berlangsung. Selama penumpukan, kayu dalam berbagai bentuk dan ukuran mempunyai kemungkinan terserang oleh jamur perusak yang mengakibatkan kayu menjadi rusak dan lapuk (Padlinurjaji 1979). Tingkat kerusakan kayu yang terjadi sangat ditentukan oleh cara dan lama penumpukan, jenis kayu dan adanya organisme perusak atau pelapuk kayu (Haroen 1985).

Salahuddin (1995) telah melakukan penelitian sebelumnya tentang pengaruh lama waktu penyimpanan bahan baku kayu karet terhadap sifat fisis dan mekanis kayu dengan lama waktu penyimpanan selama 4, 8, 12 dan 16 hari. Penyimpanan dilakukan terhadap bahan baku berbentuk kayu dan selumbar. Dari penelitian terdahulu ini dapat diketahui bahwa lama waktu penyimpanan bahan baku kayu memberikan pengaruh yang tidak nyata terhadap kerapatan, kadar air, pengembangan tebal, penyerapan air, modulus patah dan modulus elastisitas papan partikel. Hasil dari penelitian terdahulu ini pula menyatakan semakin lama waktu penyimpanan bahan baku kayu maka sifat fisis dan mekanis papan partikel cenderung menurun.

Penumpukan bahan baku berupa kayu karet di PT Paparti Pertama dilakukan tanpa adanya perlindungan dari sinar matahari dan hujan serta berhubungan langsung dengan tanah. Kayu karet ditumpuk dalam blok-blok dan diurutkan berdasarkan waktu penerimaan kayu di pabrik. Umur tumpuk kayu di log yard tersebut berkisar antara satu sampai tiga bulan. Selama penumpukan sangat mungkin terjadi deteriorasi kayu karena serangan faktor biologis. Peristiwa deteriorasi diduga berpengaruh terhadap kualitas kayu dan lebih lanjut berpengaruh terhadap kualitas papan partikel yang terbuat dari kayu tersebut.

1.2 Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh lama waktu penumpukan terhadap sifat-sifat papan partikel dan menentukan lama waktu penumpukan kayu karet optimum di log yard. Lama waktu penumpukan bahan baku kayu terdiri dari kurang dari satu bulan, satu, dua dan tiga bulan, terhitung dari saat penerimaan kayu di pabrik. Wujud bahan baku yang ditumpuk berupa kayu bulat berukuran panjang rata-rata 80-100 cm dan diameter 10-20 cm serta mengandung kulit.

1.3 Manfaat

Hasil penelitian ini diharapkan bermanfaat dalam perbaikan manajemen pengadaan dan lama waktu penumpukan bahan baku kayu karet di log yard sehingga penggunaan bahan baku menjadi lebih efisien dan papan partikel yang dibuat dari bahan baku tersebut berkualitas baik.

1.4 Hipotesis

Semakin lama waktu penumpukan bahan baku kayu karet di log yard tanpa perlindungan menyebabkan terjadinya deteriorasi terhadap bahan baku kayu, akibatnya akan memungkinkan sifat-sifat papan partikel yang dibuat dari bahan baku tersebut menurun.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kayu Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg.)

Samingan (1973) menjelaskan bahwa pohon karet yang telah mencapai umur 25 hingga 30 tahun umumnya tidak ekonomis untuk tujuan produksi getah, sehingga perlu diremajakan. Saat ini kayu karet hasil tebangan peremajaan, sebagian digunakan untuk bahan baku industri meubel, sedang sisanya digunakan sebagai kayu bakar.

Mandang dan Pandit (2002) menjelaskan sifat kayu karet diantaranya berat jenis rata-rata 0,61 (0,55-0,70), kelas awet V, kelas kuat II-III. Kegunaan kayu karet adalah sebagai perabot rumah tangga, kayu bentukan (moulding) misalnya panel dinding, bingkai gambar atau lukisan lantai parket, inti papan blok, peti wadah, peti jenazah, vinir, kayu lamina untuk tangga, kerangka pintu dan jendela.

Nandika (1986) mengatakan bahwa kelemahan kayu karet adalah sangat rentan terhadap serangan serangga dan jamur, baik sesudah penebangan maupun selama dan sesudah pengolahan. Jamur blue stain dapat menyerang kayu karet sehari setelah kayu ditebang.

2.2 Deteriorasi Kayu

Harris dan Karnis (1988) diacu dalam Salahuddin (1995) menjelaskan bahwa serpih yang telah lapuk akan lebih mudah mengalami kehancuran dan menghasilkan persentase serbuk yang lebih tinggi dibandingkan dengan serpih segar, bila serpih tersebut digiling atau dibentuk menjadi partikel. Hal ini menunjukkan bahwa telah terjadi kehilangan atau penurunan sifat kekuatan mekanis pada serpih yang mengalami kelapukan.

Menurut Suwarno (1989) diacu dalam Salahuddin (1995), semakin lama bahan baku kayu disimpan dapat menyebabkan peningkatan persentase serbuk yang dihasilkan bila bahan baku tersebut diolah menjadi partikel-partikel. Demikian pula halnya, bahan baku yang disimpan berupa serpih akan

menghasilkan serbuk yang lebih banyak dibandingkan dengan bahan baku kayu yang disimpan berupa log.

Partikel kayu berupa serbuk atau debu di dalam produksi papan partikel tidak diinginkan. Partikel-partikel tersebut cenderung untuk menyerap banyak resin sehingga dapat menurunkan kekuatan papan partikel (Haygreen & Bowyer 1996).

Adapun ciri-ciri kayu yang telah diserang oleh jamur menurut Padlinurjaji (1979) antara lain:

a. Mengalami perubahan warna

b. Adanya bagian-bagian yang dibatasi oleh garis coklat dan hitam (zona lines) c. Mengeluarkan bau yang khas

d. Apabila kelapukan berlangsung cukup lanjut, semua sifat fisis dan mekanis kayu turun secara bertahap yang diikuti dengan hancurnya kayu

e. Memiliki daya hantar panas yang lebih besar dibandingkan kayu sehat f. Menyerap dan melepaskan air lebih cepat dibandingkan kayu sehat.

Beberapa pengalaman menunjukkan bahwa kayu karet berumur 2 minggu mulai dari penebangan tanpa tindakan pencegahan tertentu ujung-ujungnya dapat diserang oleh jamur biru sampai kedalaman 4 cm. Penyimpanan selama 4 minggu menyebabkan serangan jamur biru dengan kedalaman 25 cm ke arah panjang log. Kayu karet yang disimpan terlalu lama dapat juga diserang oleh jamur pelapuk dan serangga penggerek. Penyerangan terjadi tidak hanya melalui ujung-ujung log tapi juga melalui bagian kulit yang terkelupas (Cotto 1987).

Tingkat kerusakan kayu selama periode penyimpanan sangat ditentukan oleh cara dan lama penyimpanan, jenis kayu dan adanya mikroorganisme perusak atau pelapuk kayu (Haroen 1985).

Serangan jamur perusak bersifat menghancurkan dan membusukkan bahan organik kayu karena sebagian dari massa kayu dirombak secara biokimia dan pada perkembangan selanjutnya mengakibatkan kehancuran total struktur kayu. Sedangkan jamur pewarna hanya menimbulkan pewarnaan pada kayu. Perubahan warna kayu tersebut disebabkan oleh reaksi-reaksi yang terjadi antara enzim yang

dikeluarkan oleh miselium jamur tersebut dengan komponen kayu, namun dapat menurunkan nilai dan mutu penampilan kayu karena timbulnya warna atau noda yang kotor (Tambunan & Nandika 1989).

2.3. Papan Partikel

Maloney (1993) mengemukakan bahwa papan partikel adalah salah satu jenis produk komposit atau panel kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya yang diikat dengan perekat kemudian dikempa panas. Haygreen dan Bowyer (1996) mendefinisikan papan partikel sebagai salah satu produk panil yang dihasilkan dengan memanfaatkan partikel-partikel kayu dan diikat dengan perekat sintesis.

Kelebihan papan partikel antara lain bebas mata kayu, pecah dan retak, ukuran dan kerapatan dapat disesuaikan menurut kebutuhan, tebal dan kerapatan seragam serta mudah dikerjakan, sifat anisotropis dapat dikurangi sehingga tingkat pengembangan tebal dan panjang, kualitas atau tampak muka bisa diatur menurut permintaan atau selera konsumen.

Papan partikel dapat diklasifikasikan berdasarkan kerapatan, banyaknya lapisan, cara pengempaan dan tipe perekat yang digunakan. Berdasarkan kerapatannya, Maloney (1993) membedakan papan partikel menjadi tiga golongan, yaitu:

a. Papan partikel berkerapatan rendah (kerapatan kurang dari 0,58 g/cm3) b. Papan partikel berkerapatan sedang (kerapatan antara 0,58-0,80 g/cm3) c. Papan partikel berkerapatan tinggi (kerapatan minimum 0,80 g/cm3)

Berdasarkan banyaknya lapisan, Maloney (1993) membedakan papan partikel menjadi:

a. Papan partikel homogen, yaitu papan partikel yang dibentuk oleh partikel-partikel yang bercampur dan menyebar secara acak di seluruh bagian papan. b. Papan partikel tiga lapis, yaitu papan partikel yang dibentuk oleh

partikel-partikel halus yang ditempatkan di lapisan permukaan dan partikel-partikel-partikel-partikel kasar yang ditempatkan di bagian tengah papan.

c. Papan partikel berlapis ganda, yaitu papan partikel yang bercirikan adanya perubahan ukuran partikel-partikel penyusun lapisan papan. Partikel tersebut disusun dengan cara menempatkan partikel yang berukuran terhalus di bagian permukaan hingga yang terkasar di bagian tengah papan.

Berdasarkan cara pengempaan, Maloney (1993) membedakan papan partikel menjadi:

a. Papan partikel kempa datar yaitu papan partikel yang diproduksi dengan arah tekanan kempa tegak lurus permukaan papan. Ciri papan partikel ini adalah orientasi partikel sejajar permukaan papan serta memiliki kekuatan lentur dan kekakuan yang baik.

b. Papan partikel kempa ekstrusi, yaitu papan partikel yang diproduksi dengan arah tekanan kempa sejajar permukaan papan. Ciri papan partikel ini adalah orientasi papan tegak lurus permukaan papan dan memiliki pengembangan tebal yang kecil.

Berdasarkan tipe perekat yang digunakan, Haygreen dan Bowyer (1996) membedakan papan partikel menjadi:

a. Papan partikel interior, yaitu papan partikel yang menggunakan perekat Urea Formaldehida (UF), umumnya untuk penggunaan di dalam ruangan dan tidak terpengaruh langsung oleh cuaca.

b. Papan partikel eksterior, yaitu papan partikel yang menggunakan perekat fenol formaldehida (PF) dan digunakan di luar ruangan.

2.4 Proses Produksi Papan Partikel

Tahap-tahap dalam pembuatan papan partikel menurut Vick (1999) adalah sebagai berikut:

1. Persiapan Partikel

Pabrik papan partikel menggunakan kombinasi dari hogs, chipper, hammermill, ring flaker, dan ring mill. Untuk mendapatkan papan partikel dengan kekuatan yang baik, permukaan yang halus dan pengembangan dimensi yang seimbang, idealnya digunakan bahan baku yang berukuran seragam dengan rasio

kelangsingan yang tinggi (partikel yang panjang dan tipis), tidak ada partikel yang berukuran lebih besar, tidak ada serpihan dan tidak ada debu.

2. Pemisahan Partikel

Partikel yang sangat kecil memperhalus permukaan papan namun meningkatkan kebutuhan perekat. Partikel yang ukurannya terlalu besar akan mengurangi kualitas papan karena ikatan antar partikelnya kurang kuat. Beberapa partikel diklasifikasikan berdasarkan sistem aliran udara. Metode pengklasifikasian yang banyak digunakan adalah dengan menggunakan saringan. 3. Pengeringan Partikel

Pengeringan partikel adalah proses yang penting dalam pembuatan papan partikel. Bahan baku datang ke pabrik biasanya dalam kondisi basah atau kadar airnya tinggi sehingga tidak dapat langsung diproduksi. Kayu basah tersebut memiliki kadar air 10%-200%. Untuk produksi menggunakan resin cair, kadar air partikel harus dikurangi hingga mencapai kadar air 2%-7%.

Kadar air partikel sangat penting dalam proses pengempaan panas. Jadi, sangat penting untuk memilih mesin pengering dan alat pengontrol kadar air yang baik. Kadar air partikel tergantung pada bentuk resin ketika dicampurkan, dalam keadaan kering atau dalam bentuk larutan emulsi. Kadar air partikel yang keluar dari mesin pengering biasanya mencapai 4%-8%. Metode utama yang digunakan dalam pengeringan partikel terdiri dari rotary drying, disc drying dan suspension drying.

4. Penambahan Perekat dan Zat Lilin

Resin yang banyak digunakan untuk papan partikel adalah Urea Formaldehida, dan yang kurang banyak dipakai adalah fenol formaldehida, melamin formaldehida dan isosianat. Tipe dan jumlah perekat yang digunakan untuk papan partikel tergantung pada tipe produk yang diinginkan. Berdasarkan berat dari resin solid kering dan berat kering tanur partikel, kadar perekat yang biasa digunakan antara 4%-10%, tapi kadar perekat yang digunakan untuk resin UF yaitu 6%-9%. Kadar perekat untuk lapisan luar biasanya sedikit lebih banyak

dibandingkan untuk bagian tengah. UF biasanya berupa larutan dengan resin solid content 50%-65%. Selain resin, parafin atau emulsi zat lilin ditambahkan untuk meningkatkan ketahanan terhadap penyerapan air. Jumlah zat lilin yang ditambahkan antara 0,3%-1% dari berat kering tanur partikel.

5. Pembentukan Lapik

Setelah partikel disiapkan, partikel tersebut harus diletakkan pada cetakan datar untuk kemudian dikempa menjadi suatu panel. Setelah pembentukan, lembaran biasanya terlebih dahulu di kempa dingin sebelum dikempa panas. Lapik dikempa dingin, yaitu pemberian tekanan tanpa suhu, untuk mengurangi ketebalan lapik dan membantu mengkonsolidasi lembaran sebelum pengempaan panas.

6. Pengempaan Panas

Setelah pre-press, lapik dikempa menjadi panel. Suhu pengempaan panas untuk resin UF berkisar antara 140°C-165°C (284°F-325°F). Tekanan tergantung pada jumlah faktor tapi biasanya berkisar antara 1,37-3,43 MPa (199-498 lb/in2) untuk papan berkerapatan sedang. Sebelum memasuki kempa panas, biasanya kadar air lapik berkisar 8%-12% tapi kadar air ini berkurang sampai 5%-9% selama pengempaan.

7. Finishing

Setelah pengempaan papan dipotong untuk mendapatkan panjang, lebar dan horizontal yang diinginkan. Kehilangan akibat pemotongan biasanya 0,5%-8%, tergantung pada ukuran papan, proses yang digunakan, dan control yang dipraktekkan. Alat pemotong biasanya terdiri dari pisau tungsten carbide. Setelah pemotongan, papan diamplas atau dihaluskan permukaannya untuk pengepakan dan pengangkutan. Papan partikel dapat dilapisi venir atau dilapisi dengan bahan lain untuk tujuan dekoratif, atau dapat juga dilapisi dengan pernis atau cat. Penambahan bahan kimia penahan api juga dapat dilakukan.

2.5 Parameter Penentu Sifat-Sifat Papan Partikel

Berikut parameter penentu sifat papan partikel menurut Maloney (1993). a. Jenis Kayu

Dari semua variabel yang berpengaruh dalam proses pembuatan papan komposit, jenis kayu adalah yang paling berpengaruh. Jenis kayu berinteraksi dengan setiap variabel dalam proses ini. Jenis kayu menentukan berat jenis akhir papan yang akan dibuat. Jenis kayu menentukan tipe bahan baku yang dapat dibuat. Formulasi resin yang akan digunakan dalam pembuatan papan partikel ditentukan oleh jenis kayu.

1. Kerapatan kayu

Kerapatan atau berat jenis adalah faktor penting dalam menentukan jenis kayu yang akan digunakan dalam pembuatan papan komposit. Kayu dengan kerapatan lebih rendah akan menghasilkan panel dengan berat jenis yang lebih beragam, namun kayu dengan berat jenis lebih tinggi menghasilkan papan dengan sifat kekuatan yang lebih baik.

Tujuan penggunaan jenis yang relatif ringan adalah dapat dikempa menjadi papan partikel berkerapatan sedang dengan jaminan bahwa daerah kontak antar partikel dapat diperluas selama proses pengempaan untuk mendapatkan ikatan yang baik. Jenis yang lebih berat jika dikempa tidak dapat dikempa menjadi papan partikel berkerapatan rendah. Besaran tekanan tertentu diperlukan selama penggabungan lapik menjadi papan akhir untuk mendapatkan papan dengan ikatan yang optimum. Tekanan yang digunakan berdasarkan rasio dari berat jenis papan dan berat jenis kayu. Rasio 1,3:1,0 adalah pedoman penentu jika suatu jenis kayu akan dibuat papan berkerapatan sedang. Partikel dari jenis dengan berat jenis tinggi dikempa menjadi papan dengan kerapatan tinggi akan menghasilkan papan yang lebih bermanfaat dalam penggunaan sehari-hari (berdasarkan C/R 1,3:1,0). Papan berkerapatan lebih tinggi tentu saja akan memiliki keteguhan lentur dan patah yang lebih baik. Namun massa yang besar dan kesulitan dalam permesinan menghalangi pemasaran yang lebih luas lagi.

Solusinya yaitu dengan menggabungkan jenis kayu dengan berat jenis tinggi dan jenis kayu dengan berat jenis rendah untuk menghasilkan campuran jenis kayu yang berberat jenis sedang.

Industri papan partikel saat ini sedang terkonsentrasi pada hardwood dan softwood berkerapatan rendah. Jenis berkerapatan rendah lebih menguntungkan untuk menghasilkan sifat fisis yang diinginkan pada papan berkerapatan rendah. Kerapatan yang beragam pada bahan baku menimbulkan masalah operasional pabrik yang cukup berat. Masalah tersebut antara lain proses penggilingan dalam menghasilkan partikel dengan ukuran yang diinginkan, proses pengeringan, proses pengempaan dan sifat fisis dari produk akhir.

2. Keasaman kayu

Variabel jenis lain yang penting adalah keasaman, yang diukur dari pH dan kapasitas penyangga. Untuk penggunaan resin secara ekonomis dan sesuai dengan proses yang digunakan oleh pabrik, kondisi kimia yang baik harus dipertahankan pada lapik agar terjadi proses pematangan resin yang baik. Kondisi ini tergantung pada rentang keasaman. Industri perekat telah mengembangkan binder yang bereaksi baik pada rentang keasaman yang normal untuk jenis kayu tertentu. Dalam beberapa kasus pematangan yang baik dapat dicapai hanya dengan resin saja, namun kadang-kadang perlu ditambahkan katalis dalam resin sebelum atau setelah pembentukan lapik. Penambahan katalis ini diperlukan pada resin urea untuk penggunaan pada kayu yang tidak asam untuk menghindari waktu penyimpanan yang sangat singkat dari resin yang berkatalis tinggi. Jenis dengan rentang karakteristik kimia yang luas akan menimbulkan kesulitan dalam menentukan resin yang sesuai pada suatu pabrik.

Jenis yang memiliki pH antara 4,0-4,5 dapat membuat kondisi kimia dimana resin urea matang dengan baik. Jenis dengan pH yang lebih tinggi memerlukan penambahan katalisator ke dalam resin agar resin matang selama pengempaan panas. Kebanyakan resin fenol tidak memerlukan kondisi asam untuk proses pematangan.

Faktor lain adalah penyangga. pH kayu mengukur tingkat keasaman pada kondisi tertentu, kapasitas penyangga mengukur resistensi kayu untuk berubah pada suatu tingkat pH. Kayu dengan kapasitas penyangga yang tinggi memerlukan penambahan banyak katalisator asam untuk mengurangi pH sampai pada tingkat yang optimum untuk pematangan resin.

3. Kadar air kayu

Kadar air bahan baku penting dalam merencanakan suatu pabrik untuk menentukan kapasitas pengeringan yang dibutuhkan. Rentang kadar air yang luas juga mengakibatkan masalah produksi dalam suatu pabrik. Kayu dengan kadar air yang sangat tinggi sulit digiling karena membuat peralatan macet, pengeringannya membutuhkan biaya lebih karena lebih banyak energi yang dibutuhkan dan menghasilkan partikel berserabut yang lebih sulit dilem. Akibatnya lebih banyak resin yang dibutuhkan. Kayu dengan kadar air tinggi menghasilkan partikel yang diinginkan karena lebih sedikit partikel halus yang dihasilkan dan lebih sedikit kerusakan partikel yang terjadi. Kayu dengan kadar air yang rendah memiliki karakteristik yang sebaliknya. Faktor-faktor di bawah ini harus diperhatikan: pemilihan jenis kayu yang digunakan, pemilihan lokasi pabrik, desain proses dan proses produksinya.

Perubahan kadar air bahan baku dapat menimbulkan masalah di setiap unit produksi, termasuk pematangan resin saat pengempaan. Kadar air dapat beragam karena bahan baku berasal dari sumber yang berbeda, perubahan rasio kayu gubal dan kayu teras, jenis kayu yang berbeda, perubahan rasio percampuran jenis dan perubahan pada saat penyimpanan dan penumpukan kayu dalam pemanfaatan limbah kayu.

4. Zat ekstraktif

Zat ekstraktif bukan bagian dari struktur kayu. Zat ekstraktif antara lain tanin, dan fenolik lain, zat pewarna, minyak jenuh, lemak, resin, zat lilin, getah, pati dan bahan metabolik sederhana. Jumlah zat ekstraktif dalam kayu antara 5%-30%. Zat ekstraktif dapat dihilangkan dengan pelarut tertentu. Masalah yang

timbul akibat zat ekstraktif antara lain konsumsi resin dan pematangannya, sifat tahan air yang rendah dan penggembungan saat pengempaan.

5. Bahan tambahan yang tidak diinginkan

Bahan-bahan ini berasosiasi dengan kayu, antara lain kulit kayu yang tidak diinginkan dan bahan mineral yang terkandung dalam kayu. Bahan yang lain adalah partikel logam yang masuk ke dalam kayu selama pertumbuhan lingkar tahun atau ketika proses produksi sebelumnya. Bahan ini dapat menyebabkan pewarnaan pada papan, mempengaruhi konsumsi resin, meningkatkan daya serap air atau menyebabkan pengaruh merusak pada finishing produk dengan coating atau overlay. Bahan mineral dan logam menimbulkan aus dan merusak peralatan produksi, menyebabkan kebakaran dalam penggilingan dan pengeringan serta merusak pisau pemotong akhir baik di pabrik produksi maupun kemudian pada pengolahan selanjutnya.

6. Lokasi pertumbuhan

Lokasi pohon tumbuh mempengaruhi tingkat pertumbuhannya, unsur kimia pada struktur kayu, struktur sel, rasio kayu gubal dan kayu teras dan faktor-faktor lain yang mempengaruhi pertumbuhan pohon. Perbedaan ini terlihat pada daerah dengan banyak punggung bukit dan lembah rendah, daerah yang mengandung banyak atau sedikit nutrisi dalam tanah, daerah banyak semak belukar, daerah dengan tanah berbatu, jumlah hujan yang turun dan lain-lain. Pabrik hanya sedikit mengontrol lokasi penanaman bahan baku ini. Faktor yang melekat pada kayu ini tidak seharusnya diabaikan. Faktor penting yang terkait dengan hal ini antara lain sebaik apa bahan baku dapat digiling, masalah dalam pengeringan, dan mungkin yang paling penting perbedaan keasaman yang mempengaruhi proses pematangan urea resin selama pengempaan panas.

b. Bahan Pengikat

Resin utama sebagai bahan pengikat dalam industri papan partikel adalah Urea Formaldehida dan fenol formaldehida. Resin urea lebih banyak digunakan dalam industri papan partikel. Resin fenolik lebih disukai untuk produk tipe

eksterior untuk ruangan terbuka. Resin urea tidak digunakan untuk penggunaan luar yang tidak terlindung dari cuaca. Urea lebih disukai karena harganya yang rendah, mudah ditangani dan cepat matang dalam pengempaan. Urea juga tidak berwarna dan tidak menimbulkan warna yang tidak diinginkan pada papan partikel yang dihasilkan. Resin fenolik banyak digunakan untuk produk yang digunakan di ruangan terbuka tanpa perlindungan dari cuaca. Resin melamin atau kombinasi resin melamin dan urea dapat dibuat produk yang tahan terhadap cuaca, dan kombinasi urea-melamin-fenol digunakan sebagai papan eksterior di Eropa.

Harga minyak yang semakin tinggi memicu kenaikan harga resin sintetik yang sangat tinggi. Resin sintetik ini merupakan produk industri petrokimia. Resin ini juga dapat diproduksi dari batu bara namun peralatannya belum tersedia saat ini dan mungkin sampai beberapa tahun ke depan. Karena kenaikan harga ini, sedang dikembangkan pembuatan perekat dari bahan alami yaitu tanin.

Jumlah resin sangat mempengaruhi sifat papan. Untuk meminimumkan biaya digunakan jumlah resin minimum kecuali pada produk-produk khusus. Jumlah resin urea yang digunakan di Amerika Serikat antara 6%-10%, sedangkan penggunaan fenolik cair antara 5%-7%. Fenolik berbentuk tepung digunakan antara 1,5%-5%.

c. Bahan Tambahan

Bahan tambahan yang banyak digunakan adalah zat lilin untuk meningkatkan daya tahan papan terhadap air. Zat lilin yang banyak digunakan berupa emulsi sebanyak 0,5%-1%. Perlu ditekankan bahwa zat lilin menahan penyerapan air, bukan penyerapan uap air. Terutama pada produk eksterior karena penggunaannya tidak terlindung dari cuaca seperti hujan. Pada hardboard, bahan tambahan lain dapat digunakan dalam pengerasan yang akan mengeraskan papan sebaik penambahan penahan penyerapan air dan perubahan dimensi yang menyertainya. Pengeras ini adalah minyak yang dibuat dari bahan sintetik walau minyak alami pun dapat digunakan. Minyak ditambahkan ke dalam papan setelah

papan dikempa. Bahan tambahan lain yang saat ini digunakan adalah bahan penahan api dan perlakuan pengawetan.

d. Kadar Air dan Distribusinya

Jumlah air dan distribusinya pada arah tebal dalam lapik sangat mempengaruhi sifat akhir papan partikel. Jika terdapat kadar air yang tinggi pada permukaan lapik dan kadar air rendah pada bagian tengah lapik maka kerapatan akan lebih tinggi di permukaan daripada bagian tengah, sifat keteguhan lentur dan patah akan lebih baik dibandingkan dengan papan yang sama dengan kadar air seragam di seluruh lapik dan memiliki kerapatan yang sama di setiap bagian papan. Papan partikel dengan kerapatan lebih tinggi di permukaan akan memiliki sifat keteguhan lentur dan patah yang lebih baik namun internal bond yang lebih rendah. Jumlah kadar air dapat dimanipulasi untuk memperoleh sifat papan yang diinginkan.

e. Pelapisan Berdasarkan Ukuran Partikel

Pelapisan berdasarkan ukuran partikel adalah cara yang biasa dilakukan untu membentuk lapik yang kemudian dikempa sehingga menjadi papan akhir. Langkah-langkahnya adalah dengan menempatkan partikel halus di permukaan untuk menghasilkan permukaan papan yang halus. Permukaan papan yang halus ini dibutuhkan untuk industri pengolahan lanjutan yaitu laminasi dengan film tipis dari vinyl, melamin atau polyester dan lapisan hasil prin dengan gambar serat kayu. Menempatkan partikel berkualitas tinggi pada permukaan papan menghasilkan papan dengan sifat keteguhan lentur dan patah yang unggul. Partikel yang berbentuk seperti balok di bagian tengah papan akan menghasilkan papan dengan sifat internal bond yang tinggi.

f. Profil Kerapatan

Kerapatan lapisan yang menyusun papan dapat diatur. Distribusi air sangat berpengaruh pada proses ini. Adalah normal jika papan yang dihasilkan memiliki kerapatan tinggi di permukaan papan dan kerapatan lebih rendah di bagian tengah

papan, dengan beberapa pengecualian pada papan yang sangat tipis dapat terjadi hal yang sebaliknya.

Saat ini lebih disarankan untuk membuat papan partikel atau papan serat satu lapis (homogeneus). Papan homogeneus menggunakan partikel dengan ukuran yang relatif seragam untuk keseluruhan papan. Seharusnya tidak demikian karena dampak pelapisan disebabkan oleh distribusi ukuran partikel, resin dan air pada lapik, dan terdapat panas pada saat pengempaan. Permukaan papan akan lebih dahulu terkena panas saat kempa mengenai lapik. Saat suhu kempa yang digunakan mencapai 300°F (149°C), maka air di permukaan lapik akan menjadi uap. Penguapan ini membuat kayu bersifat plastis, memungkinkan permukaan papan untuk merapat dan memadat dengan cepat. Dibutuhkan beberapa menit, tergantung ketebalan papan, agar bagian tengah papan mendapatkan panas yang cukup agar memiliki sifat plastis yang sama. Saat penetrasi panas ke bagian tengah papan berlangsung, permukaan papan telah memadat terlebih dahulu dan biasanya resin di permukaan telah matang terlebih dahulu.

g. Penjajaran Partikel

Partikel dan serat dapat dijajarkan secara lurus atau berorientasi untuk mendapatkan produk panel dengan sifat keteguhan lentur dan patah yang lebih baik. Orientasi ini berinteraksi dengan parameter penting lain yang mempengaruhi proses produksi papan partikel dan manipulasi penjajaran ini dapat merubah tingkat kekuatan papan.

Penjajaran partikel dalam pembuatan papan biasanya dilakukan secara acak. Hanya papan yang dibuat dari partikel dengan ukuran panjang, lebar dan tebal yang seragam dapat dibentuk secara acak. Sebagai contoh, flake dijajarkan secara mendatar pada papan. Flake tidak akan berdiri saat pembentukan lapik. Jadi papan partikel yang dijajarkan secara lurus artinya partikel dijajarkan lurus dalam satu arah berdasarkan panjangnya.

Dua rasio harus diperhatikan ketika membicarakan orientasi. Rasio kelangsingan adalah panjang partikel dibagi ketebalannya. Partikel dengan rasio lebih dari satu akan lebih panjang dibanding ketebalannya, dan dapat diorientasi.

Rasio yang lebih tinggi maka partikel makin tipis. Rasio kedua adalah rasio segi yang penting ketika menyangkut partikel. Rasio ini didapat dengan membagi panjang partikel dengan tebalnya. Jika rasionya satu maka partikel berbentuk persegi yang tidak dapat diorientasikan. Rasio lebih dari tiga baik untuk diorientasikan. Partikel dengan rasio kelangsingan yang tinggi dapat dijajarkan untuk membuat papan yang kekuatannya dapat seperti kayu lapis.

h. Kerapatan Papan

Kerapatan papan berhubungan dengan berat jenis kayu yang digunakan. Berat jenis papan adalah faktor penting yang mempengaruhi sifat papan. Peningkatan berat jenis papan juga meningkatkan sifat fisisnya. Cara ini adalah cara yang relatif mudah untuk meningkatkan sifat-sifat papan. Seringkali tidak diperlukan penambahan resin karena dengan meningkatkan kerapatan papan penggunaan resin akan lebih efisien. Pada semua papan komposit, sangat terlihat bahwa peningkatan berat jenis papan dapat meningkatkan sifat-sifat fisis kecuali stabilitas dimensi pada proses perendaman atau keterbukaan pada kelembaban tinggi. Lebih banyak kayu pada papan berkerapatan tinggi menyebabkan pengembangan tebal dan linier akan lebih besar saat penyerapan air.

Cara paling mudah untuk meningkatkan sifat-sifat papan adalah dengan meningkatkan berat jenis papan. Peningkatan berat jenis papan merupakan hasil dari semakin padat partikel pada lapik yang dikempa menjadi papan akhir. Peningkatan berat jenis papan tidak hanya mengefisienkan penggunaan resin tapi juga semakin banyak volume kayu sehingga dapat menahan beban mekanik.

Di daerah dimana harga kayu sangat murah, meningkatkan kerapatan papan dapat menjadi cara paling murah untuk meningkatkan sifat-sifat papan. Kenaikan berat papan dapat menyebabkan papan menjadi lebih sulit diolah lebih lanjut antara lain lebih sulit dipotong. Pada proses pemuatan, papan yang lebih berat akan membutuhkan biaya yang lebih tinggi untuk pengirimannya.

BAB III

METODOLOGI KEGIATAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan September-Oktober 2007 di: a. PT Paparti Pertama Cibadak Sukabumi

Alamat : Jl. Pamuruyan Km 2 PO.BOX 20 Cibadak Sukabumi 43155

Kegiatan : Penumpukan kayu karet di log yard dan pembuatan flake b. Laboratorium Produk Majemuk Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil

Hutan Departemen Kehutanan

Alamat : Jl. Gunung Batu no. 5 Bogor

Kegiatan : Pembuatan papan partikel dan pengujian sifat-sifat papan partikel

3.2 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah mesin flaker, karung, tali rafia, gunting, pengayak/saringan, kalkulator, oven, desikator, timbangan, gelas ukur, mesin pengaduk (blender), ember , pencetak lapik, mesin kempa, kaliper, micrometer, UTM (Universal Testing Machine), dan alat tulis.

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain kayu karet berbagai lama waktu penumpukan, Urea Formaldehida berbentuk cair sebagai perekat. Bahan baku kayu karet yang digunakan adalah berupa log dengan diameter antara 10-20 cm dan panjang log antara 80-100 cm. Bahan baku tersebut merupakan limbah pemanenan yaitu berupa cabang atau batang bagian atas. Kayu dan perekat tersebut diperoleh dari PT Paparti Pertama.

3.3 Pelaksanaan Penelitian 1) Penumpukan Bahan

Bahan baku kayu ditumpuk berdasarkan waktu kedatangan kayu karet di log yard. Penumpukan setinggi 3 meter. Bahan baku yang ditumpuk berupa log

dengan diameter antara 10-20 cm dan panjang antara 80-100 cm. Penumpukan dilakukan tanpa perlindungan dari sinar matahari dan air hujan serta berhubungan langsung dengan tanah, sehingga sangat dimungkinkan terjadi biodeteriorasi oleh faktor biologis. Lama waktu penumpukan dilakukan adalah satu bulan, dua bulan dan tiga bulan. Dari setiap tumpukan diambil beberapa log untuk kemudian dibuat flake. Untuk memudahkan proses pengambilan contoh, diambil log yang berada di tumpukan bagian atas.

Gambar 1 Penumpukan bahan baku kayu. 2) Pembuatan Partikel

Kayu karet dari masing-masing tumpukan menurut lamanya penumpukan dicacah menjadi partikel dengan alat yang dinamakan mesin hombak (flaker). Dari setiap tumpukan diambil 5-6 log untuk dibuat flake. Log dengan panjang 80-100 cm dan diameter 10-20 cm dicacah menjadi partikel flake dengan ukuran dimensi panjang dan lebar antara 1-3 cm serta ketebalan 0,35-0,75 mm. Tidak dilakukan pengulitan kayu dalam proses ini, serta terdapat sisa getah kayu karet yang tercampur dengan partikel kayu.

3) Pengeringan Partikel

Setelah kayu karet dicacah menjadi flake, kayu karet dijemur sinar matahari selama kurang lebih satu hari. Kemudian dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 100±3°C. Kegiatan pengeringan bertujuan untuk menurunkan kadar air partikel yang semula berkisar antara 30-50% menjadi 3-5%. Kadar air partikel yang terlalu tinggi akan menyebabkan terjadinya blister pada saat pengempaan. Kemudian partikel-partikel kayu tersebut disaring agar terpisah dari debu.

Kebutuhan kayu karet yang telah dikeringkan dengan kadar air 5% adalah 2,29 kg untuk kayu karet yang ditumpuk selama tiga bulan; 2,11 kg untuk kayu karet yang ditumpuk selama dua bulan; 2,64 kg untuk kayu karet yang ditumpuk selama satu bulan; dan 1,76 kg untuk kayu karet segar. Untuk pembuatan satu lembar papan partikel membutuhkan partikel kering sebanyak 584,719 gram (kadar air 5%). Perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 1.

4) Persiapan Perekat

Perekat yang digunakan dalam proses produksi papan partikel ini adalah Urea Formaldehida (UF). Menurut Rowell, et al. (1997) berdasarkan berat kering tanur partikel, kadar perekat yang biasa digunakan antara 4%-15%, tapi yang lebih banyak digunakan antara 6%-9%. Persentase perekat yang digunakan adalah 12% dari berat kering partikel. Banyaknya perekat yang dibutuhkan untuk setiap lembar papan partikel dengan cetakan berukuran 30 cm x 30 cm x 0,9 cm adalah kurang lebih 133,650 gram. Perhitungan jumlah bahan yang diperlukan disajikan pada Lampiran 1.

5) Pencampuran Perekat dengan Partikel

Pelaburan perekat dengan menggunakan ember dan blender. Partikel diletakkan dalam ember, kemudian perekat dituang sedikit demi sedikit ke dalam ember dan kemudian blender diputarkan agar partikel dan perekat bercampur merata.

6) Pembentukan Lapik

Adonan (furnish) dibentuk menjadi lapik (mats) di atas cetakan datar berukuran 30 cm x 30 cm. Berat adonan yang dibutuhkan yaitu jumlah kayu karet dengan kadar air 3-5% ditambah dengan jumlah perekat yang digunakan untuk setiap pembuatan satu papan partikel, yaitu 718,369 gram. Kadar air adonan tersebut sekitar 10%.

PT PAPARTI PERTAMA PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN HASIL HUTAN

Gambar 2 Skema proses pembuatan papan partikel. Penumpukan Kayu

Karet di Log Yard selama satu, dua

dan tiga bulan.

Pembuatan Partikel (Flake) Kadar Air ±30%

Pengeringan Partikel Kadar Air 2-5%

Penyaringan Partikel

Penyiapan Perekat Urea Formaldehida

12%

Percampuran Perekat dengan Partikel

Pembentukan Lapik

Pengempaan Panas

Pengkondisian

Pengujian Sifat-Sifat Papan Partikel

7) Pengempaan Panas

Menurut Rowell et al. (1997), suhu pengempaan biasanya antara 100°C-140°C. Resin urea biasanya matang pada suhu antara 100°C dan 130°C. Tekanan yang biasa digunakan antara 14-35 kg/cm2. Lembaran tersebut dikempa panas pada suhu 130°C, tekanan 25 kg/cm2 selama 6 menit.

8) Pengkondisian

Pengkondisian (conditioning) dilakukan guna menyeragamkan kadar air lembaran papan komposit dan melepaskan tegangan sisa yang terdapat dalam lembaran sebagai akibat pengempaan panas, maka dilakukan pengkondisian selama 14 hari pada suhu kamar.

9) Pembuatan Contoh Uji Sifat-Sifat Papan Partikel

Pola pemotongan contoh uji beserta ukurannya terdapat pada Gambar 3.

Keterangan:

A : Contoh uji kerapatan dan kadar air (ukuran 100 mm x 100 mm) B : Contoh uji MOR dan MOE (ukuran 50 mm x 200 mm) C : Contoh uji Internal Bond (ukuran 50 mm x 50 mm) D : Contoh uji kuat pegang sekrup (ukuran 50 mm x 100 mm) E : Contoh uji pengembangan linier (ukuran 50 mm x 50 mm) c : cadangan

Gambar 3 Pola pemotongan contoh uji. Ac

A

B Bc

D Dc

Cc C E Ec

30 cm

10)Pengujian Papan Partikel

Papan yang dibuat sebanyak lima belas papan. Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel mengacu pada SNI 03.2105.1996 tentang mutu papan partikel.

a. Sifat Fisis Papan Partikel a. 1. Kadar Air

Contoh uji berukuran 100 mm x 100 mm yang merupakan bekas contoh uji kerapatan. Contoh ditimbang kemudian dioven dengan suhu 100-105°C. Setelah dikeringkan dan disimpan dalam desikator, contoh uji ditimbang dan dikeringkan lagi sampai beratnya tetap (berat kering tanur), dengan selang waktu 1 jam untuk setiap kali penimbangan. Nilai kadar air papan partikel dapat diukur dengan menggunakan rumus:

Kadar air (%) = − ×100% BKT

BKT BA

Keterangan:

BA : Berat awal (gram) BKT : Berat kering tanur (gram)

a. 2. Pengembangan Linier dan Tebal

Contoh uji berukuran 50 mm x 50 mm, diukur dimensinya pada kondisi kering udara. Dimensi lebar diukur pada kedua sisinya kemudian dirata-ratakan, sedangkan tebal diukur pada titik tengah contoh uji. Selanjutnya contoh uji direndam dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam, kemudian diukur kembali dimensinya. Nilai pengembangan tebal dan linier papan dapat dihitung dengan rumus:

Pengembangan = 100%

0 0

1− _×

D D D

Keterangan:

D0 : Dimensi awal (cm) D1 : Dimensi akhir (cm)

a. 3. Daya Serap Air

Pengujian daya serap air dilakukan bersamaan dengan pengujian pengembangan linier dan tebal. Contoh uji ditimbang kemudian direndam dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam, kemudian contoh uji ditimbang kembali. Nilai daya serap air dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

Daya serap air = 100% 1

1

2 − _×

B B B

Keterangan:

B1 : Berat awal (gram) B2 : Berat akhir (gram) a. 4. Kerapatan

Contoh uji berukuran 100 mm x 100 mm dalam keadaan kering udara ditimbang beratnya, lalu diukur rata-rata panjang, lebar dan tebalnya untuk menentukan volumenya. Kerapatan papan partikel dihitung dengan menggunakan rumus:

Kerapatan =

) (

) (

3 cm Volume

gram Berat

b. Sifat Mekanis Papan Partikel

b. 1. Keteguhan Patah atau Modulus of Rupture (MOR)

Pengujian dilakukan dengan menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM). Contoh uji berukuran 50 mm x 200 mm pada kondisi kering udara dibentangkan dengan jarak sangga 15 kali tebal minimal, tetapi tidak kurang dari 150 mm dan kemudian pembebanan dilakukan di tengah-tengah jarak sangga. Beban diberikan dengan kecepatan 10 mm/menit sampai beban maksimum, yaitu sampai contoh uji patah. Nilai MOR dihitung dengan rumus:

MOR = ₂

2 3

bh PL

Keterangan:

MOR : Modulus patah (kg/cm2) P : Beban sampai patah (kg) L : Panjang bentang (cm) b : Lebar contoh uji (cm) h : Tebal contoh uji (cm)

b. 2. Keteguhan Lentur atau Modulus of Elasticity (MOE)

Pengujian MOE dilakukan bersamaan dengan pengujian MOR, pada saat pengujian besarnya defleksi dicatat pada setiap selang beban tertentu. Nilai MOE dihitung dengan rumus:

MOE = ₃

3

4 ybh PL

∆ ∆

Keterangan:

MOE : Modulus lentur (kg/cm2)

P : Perubahan beban yang digunakan (kg) L : Jarak sangga (cm)

b : Lebar contoh uji (cm) h : Tebal contoh uji (cm)

y : Perubahan defleksi pada setiap perubahan beban (cm) b. 3. Ikatan Dalam atau Internal Bond (IB)

Contoh uji 50 mm x 50 mm direkatkan pada dua blok besi dengan perekat epoxy dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Kedua blok besi ditarik tegak lurus permukaan contoh uji dengan kecepatan tetap 2 mm/menit sampai beban maksimum (contoh uji rusak). Nilai keteguhan rekat internal dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

IB = A P

Keterangan:

IB : Keteguhan rekat internal (kg/cm2)

P : Beban maksimum saat ikatan partikel lepas (kg) A : Luas permukaan contoh uji (cm2₎

b. 4. Kuat Pegang Sekrup

Contoh uji yang digunakan adalah 50 mm x 100 mm. Pada bagian tengah contoh uji dapat dibuat lubang pendahuluan sedalam 3 mm menggunakan mata bor berdiameter 2 mm. Sekrup yang diameter kepalanya 3,1 mm dan panjang 13 mm dimasukkan melalui lubang pendahuluan hingga mencapai kedalaman 8 mm. Contoh uji diapit pada sisi kanan dan kiri, sekrup ditarik ke atas dengan kecepatan tetap 2 mm/menit, hingga beban maksimum yaitu sampai sekrup tersebut tercabut. Kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai, yaitu kilogram (kg).

11)Rancangan Percobaan dan Analisis Data Penelitian

Analisis data menggunakan rancangan percobaan acak lengkap dengan tiga ulangan. Banyaknya perlakuan adalah lima perlakuan berdasarkan taraf lama waktu penumpukan kayu di log yard. Rancangan percobaan ini dilakukan dengan menggunakan hipotesis sebagai berikut:

H0 : Lama waktu penumpukan bahan baku kayu karet di log yard tanpa perlindungan, sifat-sifat papan partikel yang dibuat dari bahan baku tersebut tidak menurun.

H1 : Lama waktu penumpukan bahan baku kayu karet di log yard tanpa perlindungan, sifat-sifat papan partikel yang dibuat dari bahan baku tersebut menurun.

Adapun model dari rancangan tersebut adalah sebagai berikut: ij

i ij

Y =µ+α +ε Keterangan:

Yij = Hasil pengamatan pengaruh perlakuan ke-i dan ulangan ke-j = Nilai rata-rata umum

i = Pengaruh perlakuan ke-i

ij = Pengaruh galat percobaan akibat perlakuan ke-i dan ulangan ke-j Komponen masing-masing perlakuan adalah sebagai berikut:

0 = kayu karet segar dengan lama waktu penumpukan selama kurang dari satu bulan sebagai kontrol

1 = kayu karet dengan lama waktu penumpukan selama satu bulan 2 = kayu karet dengan lama waktu penumpukan selama dua bulan 3 = kayu karet dengan lama waktu penumpukan selama tiga bulan 4 = kayu karet dengan lama waktu penumpukan kombinasi

30% kayu karet dengan lama waktu penumpukan selama tiga bulan 20% kayu karet dengan lama waktu penumpukan selama dua bulan 50% kayu karet dengan lama waktu penumpukan selama satu bulan Persentase dilakukan berdasarkan berat kering tanur partikel kayu. Pada penelitian ini diasumsikan letak pengambilan log kayu karet dianggap sama.

Pengaruh umur penumpukan dapat diketahui dengan melakukan analisis keragaman ANOVA. Tabel ANOVA terlihat padaTabel 1. Jika Fhitung > Ftabel pada

selang kepercayaan 95% atau 99% berarti bahwa faktor tersebut berpengaruh nyata atau sangat nyata terhadap kualitas papan partikel.

Tabel 1 Analisis Keragaman Kualitas Papan Partikel

Sumber Keragaman Db JK KT Fhitung

Perlakuan Sisa Total a-1 a(n-1) a.n-1 JKP JKS JKT JKP/db JKS/db JKT/db KTP/KTS Keterangan:

db = Derajat bebas JK = Jumlah kuadrat KT = Kuadrat tengah a = Jumlah perlakuan

n = Jumlah ulangan

Uji beda nyata terkecil dilakukan apabila perlakuan tersebut berpengaruh nyata atau sangat nyata untuk mengetahui perlakuan mana yang berbeda dengan persamaan-persamaan sebagai berikut:

Nilai kritis BNT:

BNT =

' ; 2 / db_gSY_i Y_i

t_{α −}

+ = − ' 1 1 ' i i Y Y r r KTG S i i

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengaruh Lama Waktu Penumpukan Kayu terhadap Warna Papan Partikel

Sifat pewarnaan papan partikel akibat perlakuan penumpukan kayu sangat signifikan. Semakin lama waktu penumpukan kayu maka warna partikel akan semakin gelap yang akan berpengaruh pada warna akhir papan partikel. Semakin lama waktu penumpukan kayu warna papan partikel pun akan semakin gelap. Perbedaannya dapat dilihat pada Gambar 4. Padlinurjaji (1979) mengatakan ciri-ciri kayu yang telah diserang oleh jamur antara lain mengalami perubahan warna.

Keterangan:

a= partikel kombinasi lama waktu penumpukan kayu

b= partikel dengan lama waktu penumpukan kayu selama kurang dari satu bulan c = partikel dengan lama waktu penumpukan kayu selama satu bulan

d = partikel dengan lama waktu penumpukan kayu selama dua bulan e= partikel dengan lama waktu penumpukan kayu selama tiga bulan

A= papan partikel kombinasi yaitu papan partikel yang dibuat dari kombinasi partikel dengan lama waktu penumpukan kayu selama satu, dua dan tiga bulan

B = papan partikel yang dibuat dari bahan baku dengan lama waktu penumpukan kayu selama kurang dari satu bulan

C= papan partikel yang dibuat dari bahan baku dengan lama waktu penumpukan kayu selama satu bulan

D= papan partikel yang dibuat dari bahan baku dengan lama waktu penumpukan kayu selama dua bulan

E = papan partikel yang dibuat dari bahan baku dengan lama waktu penumpukan kayu selama tiga bulan

Gambar 4 Pengaruh lama waktu penumpukan terhadap warna partikel dan papan partikel.

a b c d e

4.2 Sifat Fisis Papan 4.2.1 Kadar Air

Kadar air didefin (Haygreen & Bowyer 1 dalam papan selalu ber fisika kayu sangat dipen Nilai rata-rata ka 6,88%-8,48% dan disa lengkap pada Lampiran

Keterangan: (*) kombin Gambar Gambar 5 di ata partikel tertinggi terdap dengan lama waktu penu terendah terdapat pada p waktu penumpukan kayu Untuk mengetahu terhadap kadar air papa kepercayaan 95% dan 99

n Partikel

finisikan sebagai banyaknya air di dalam pro 1996). Kadar air perlu diketahui karena banyak erubah-ubah menurut udara sekelilingnya dan se engaruhi oleh perubahan kadar air.

kadar air papan partikel hasil penelitian berki isajikan dalam Gambar 5, sedangkan hasil pe

n 2.

inasi partikel satu bulan (50%), dua bulan (20%) dan tiga b ar 5 Nilai rata-rata kadar air papan partikel.

tas menunjukkan bahwa nilai rata-rata kadar apat pada papan partikel yang dibuat dari ba numpukan kayu selama dua bulan sebesar 8,48%. a papan partikel yang dibuat dari bahan baku den

yu selama satu bulan sebesar 6,88%.

hui pengaruh lama waktu penumpukan bahan b pan partikel dilakukan analisis keragaman deng 99% dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel 2.

roduk kayu aknya air di semua sifat

kisar antara pengukuran

bulan (30%)

r air papan bahan baku %. Kadar air dengan lama

baku kayu ngan selang

Tabel 2 Analisis keragaman kadar air papan partikel

Sumber keragaman db JK KT Fhitung Ftabel

0,05 0,01

Perlakuan 4 5,886 1,471 9,70** 3,478 5,994

Sisa 10 1,517 0,152

Total 14 7,403

Keterangan: db = derajat bebas JK = Jumlah kuadrat KT = Kuadrat tengah (**) berbeda sangat nyata

Data pada Tabel 2 menunjukkan bahwa lama waktu penumpukan kayu memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap kadar air papan partikel.

Selanjutnya untuk mengetahui perlakuan mana yang berbeda dilakukan uji beda nyata terkecil dengan selang kepercayaan 95% dan hasilnya disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3 Uji beda nyata terkecil untuk perlakuan lama waktu penumpukan kayu terhadap kadar air papan partikel

Lama waktu penumpukan kayu Nilai rata-rata kadar air papan partikel

<1 bulan (segar) 7,23b

1 bulan 6,88b

2 bulan 8,48a

3 bulan 6,91b

kombinasi* 7,95a

Keterangan: Huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan hasil yang nyata

(*) kombinasi partikel satu bulan (50%), dua bulan (20%) dan tiga bulan (30%) Hasil uji beda nyata terkecil pada Tabel 3 menunjukkan bahwa papan partikel yang dibuat dari bahan baku segar tidak berbeda dengan papan partikel yang dibuat dari bahan baku dengan lama waktu penumpukan kayu selama satu dan tiga bulan namun berbeda dengan papan partikel yang dibuat dari bahan baku dengan lama waktu penumpukan selama dua bulan dan papan partikel yang dibuat dari partikel-partikel kombinasi lama waktu penumpukan. Karena papan partikel yang dibuat dari bahan baku kayu segar tidak berbeda dengan papan partikel yang dibuat dari bahan baku dengan lama waktu penumpukan kayu selama tiga bulan maka lama waktu penumpukan kayu optimum adalah satu dan tiga bulan.

Dari hasil penguj berkisar antara 6,88% - partikel tidak diperken penelitian memenuhi per 4.2.2 Pengembangan L Pengembangan lin dimensi linier (panjang selama 2 jam dan 24 jam liniernya, tidak seper pengembangan linier pad

Nilai rata-rata pen dalam Gambar 6, sedang

Keterangan: (*) kombinasi Gambar 6 Nil Gambar 6 di atas relatif kecil. Pada sifat p lama waktu penumpuk meningkat, artinya stabi dengan perendaman sel dibuat dari bahan baku

ujian terhadap contoh uji, diperoleh kadar air 8,48%. SNI 03.2105.1996 mensyaratkan kadar enankan lebih dari 14%. Semua papan part persyaratan standar tersebut.

n Linier

linier merupakan sifat fisis yang menunjukkan per g dan lebar papan) setelah papan yang dihasilkan jam. Umumnya papan partikel tidak cukup stabil erti kayu lapis. Dibandingkan pengembang pada papan adalah kecil.

engembangan linier papan partikel yang dibuat ngkan hasil pengukuran lengkap pada Lampiran 2

si partikel satu bulan (50%), dua bulan (20%) dan tiga bulan ilai rata-rata pengembangan linier papan partikel s menunjukkan bahwa pengembangan linier papa t pengembangan linier ini terdapat kecenderunga ukan kayu maka pengembangan liniernya akan

bilitas dimensinya semakin menurun. Pengemban selama 2 jam tertinggi dimiliki oleh papan par

dengan lama waktu penumpukan kayu selama

air rata-rata ar air papan artikel hasil

pertambahan an direndam il pada arah ngan tebal,

at disajikan 2.

lan (30%) el.

pan partikel gan semakin an semakin angan linier artikel yang a tiga bulan

sebesar 0,74%, demikian pula untuk pengembangan linier dengan perendaman selama 24 jam sebesar 1,24%. Nilai pengembangan linier untuk perendaman 2 jam dan 24 jam terendah dimiliki oleh papan partikel yang dibuat dari bahan baku dengan lama waktu penumpukan kayu selama satu bulan sebesar 0,42% dan 0,64%. Papan partikel yang dibuat dari partikel-partikel kombinasi lama waktu penumpukan memiliki nilai pengembangan linier yang sama dengan papan partikel yang dibuat dari bahan baku dengan lama waktu penumpukan selama satu bulan, yaitu sebesar 0,64%.

Untuk mengetahui pengaruh lama waktu penumpukan bahan baku kayu terhadap pengembangan linier papan partikel dilakukan analisis keragaman dengan selang kepercayaan 95% dan 99%. Analisis ragam ANOVA untuk pengembangan linier dengan perendaman selama 2 jam tersaji pada Tabel 4, sedangkan untuk perendaman selama 24 jam tersaji pada Tabel 5.

Tabel 4 Analisis keragaman untuk pengembangan linier dengan perendaman selama 2 jam

Sumber keragaman db JK KT Fhitung Ftabel

0,05 0,01

Perlakuan 4 0,194 0,049 0,64tn 3,478 5,994

Sisa 10 0,762 0,761

Total 14 0,956

Keterangan: db = derajat bebas JK = Jumlah kuadrat KT = Kuadrat tengah (tn) tidak nyata

Tabel 4 di atas memberikan informasi bahwa lama waktu penumpukan bahan baku kayu tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap pengembangan linier dengan perendaman selama 2 jam. Karena pengaruh yang dihasilkan tidak nyata, sehingga tidak dilakukan uji beda nyata terkecil.

Class Levels Values TREAT 5 T0 T1 T2 T3 T4 Number of observations in data set = 15 Dependent Variable: KONS Pengembangan Tebal 24 Jam

Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F Model 4 773.48337333 193.37084333 2.75 0.0886 Error 10 702.99406667 70.29940667

Corrected Total 14 1476.47744000

R-Square C.V. Root MSE KONS Mean 0.523871 27.47026 8.38447414 0.52200000

Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 773.48337333 193.37084333 2.75 0.0886 Source DF Type III SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 773.48337333 193.37084333 2.75 0.0886

Hasil Analisis Ragam – RAL General Linear Models Procedure

Class Level Information Class Levels Values TREAT 5 T0 T1 T2 T3 T4 Number of observations in data set = 15 Dependent Variable: KONS Pengembangan Daya Serap Air

Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F Model 4 351.47097333 87.86774333 1.19 0.3729 Error 10 738.30800000 73.83080000

Corrected Total 14 1089.77897333

R-Square C.V. Root MSE KONS Mean 0.322516 10.46095 8.59248509 82.13866667

Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 351.47097333 87.86774333 1.19 0.3729 Source DF Type III SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 351.47097333 87.86774333 1.19 0.3729

Class Levels Values TREAT 5 T0 T1 T2 T3 T4 Number of observations in data set = 15 Dependent Variable: KONS Kerapatan

Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F Model 4 0.01753333 0.00438333 6.03 0.0098 Error 10 0.00726667 0.00072667

Corrected Total 14 0.02480000

R-Square C.V. Root MSE KONS Mean 0.706989 3.964229 0.02695676 0.68000000

Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 0.01753333 0.00438333 6.03 0.0098 Source DF Type III SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 0.01753333 0.00438333 6.03 0.0098

T tests (LSD) for variable: KONS

NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate not the experimentwise error rate.

Alpha= 0.05 df= 10 MSE= 0.000727 Critical Value of T= 2.23 Least Significant Difference= 0.049

Means with the same letter are not significantly different. T Grouping Mean N TREAT

A 0.72333 3 T1 A

B A 0.70667 3 T0 B A

B A 0.68333 3 T2 B

B C 0.66000 3 T4 C

Class Levels Values TREAT 5 R0 R1 R2 R3 R4 Number of observations in data set = 15 Dependent Variable: KONS MOE

Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F Model 4 445982115.672839 111495528.918209 6.05 0.0097 Error 10 184314850.904800 18431485.090480

Corrected Total 14 630296966.577640

R-Square C.V. Root MSE KONS Mean 0.707575 28.41618 4293.19054905 15108.26200000

Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 445982115.67284000 111495528.91821000 6.05 0.0097 Source DF Type III SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 445982115.67284000 111495528.91821000 6.05 0.0097

T tests (LSD) for variable: KONS

NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate not the experimentwise error rate.

Alpha= 0.05 df= 10 MSE= 18431485 Critical Value of T= 2.23 Least Significant Difference= 7810.5 T Grouping Mean N TREAT

A 22084 3 R0 A

A 16830 3 R4 A

A 16456 3 R1 A

A 14817 3 R2 B 5355 3 R3

Class Levels Values TREAT 5 R0 R1 R2 R3 R4 Number of observations in data set = 15 Dependent Variable: KONS MOR

Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F Model 4 42044.94806667 10511.23701667 4.31 0.0277 Error 10 24379.82233333 2437.98223333

Corrected Total 14 66424.77040000

R-Square C.V. Root MSE KONS Mean 0.632971 27.81899 49.37592767 177.49000000

Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 42044.94806667 10511.23701667 4.31 0.0277 Source DF Type III SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 42044.94806667 10511.23701667 4.31 0.0277

T tests (LSD) for variable: KONS

NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate not the experimentwise error rate.

Alpha= 0.05 df= 10 MSE= 2437.982 Critical Value of T= 2.23 Least Significant Difference= 89.828 T Grouping Mean N TREAT

A 253.56 3 R0 A

B A 209.61 3 R1 B A

B A C 183.14 3 R4 B C

B C 139.11 3 R2 C

Class Levels Values TREAT 5 T0 T1 T2 T3 T4 Number of observations in data set = 15 Dependent Variable: KONS Ikatan dalam

Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F Model 4 80.82720000 20.20680000 10.04 0.0016 Error 10 20.13113333 2.01311333

Corrected Total 14 100.95833333

R-Square C.V. Root MSE KONS Mean 0.800600 47.82614 1.41884225 2.96666667

Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 80.82720000 20.20680000 10.04 0.0016 Source DF Type III SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 80.82720000 20.20680000 10.04 0.0016

T tests (LSD) for variable: KONS

NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate not the experimentwise error rate.

Alpha= 0.05 df= 10 MSE= 2.013113 Critical Value of T= 2.23 Least Significant Difference= 2.5813

Means with the same letter are not significantly different. T Grouping Mean N TREAT

A 5.880 3 T0 A

A 5.560 3 T1 B 1.980 3 T2 B

B 1.227 3 T4 B

Class Levels Values TREAT 5 T0 T1 T2 T3 T4 Number of observations in data set = 15 Dependent Variable: KONS Kuat Pegang Sekrup

Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F Model 4 6891.15733333 1722.78933333 2.94 0.0756 Error 10 5850.24000000 585.02400000

Corrected Total 14 12741.39733333

R-Square C.V. Root MSE KONS Mean 0.540848 33.80628 24.18726938 71.54666667

Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 6891.15733333 1722.78933333 2.94 0.0756 Source DF Type III SS Mean Square F Value Pr > F TREAT 4 6891.15733333 1722.78933333 2.94 0.0756