Pengaruh Suhu dan Waktu Pengempaan terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Isosianat

PENGARUH SUHU DAN WAKTU PENGEMPAAN TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAPAN PARTIKEL
DARI LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT DENGAN PEREKAT ISOSIANAT
SKRIPSI Oleh:
LASMARIA MANIK 091201049
PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013
Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Peneletian
Nama NIM Program Studi

: Pengaruh Suhu dan Waktu Pengempaan terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Isosianat : Lasmaria Manik : 091201049 : Kehutanan

Disetujui oleh, Komisi Pembimbing :

Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si Ketua

Tito Sucipto, S.Hut., M.Si Anggota

Mengetahui,

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

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK LASMARIA MANIK: Pengaruh Suhu dan Waktu Pengempaan terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Isosianat. Di bawah bimbingan RUDI HARTONO dan TITO SUCIPTO.
Tujuan dari penelitianini adalah sebagai subtitusi (pengganti) kayu yang semakin berkurang dan untuk mengatasi limbah batang kelapa sawit yang semakin meningkat. Penelitian ini menitik beratkan pada pengaruh suhu dan waktu pengempaan terhadap sifat fisis dan mekanis dengan menggunakan perekat isosianat serta ketahanan papan partikel terhadap rayap tanah. Metode penelitian ini dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006 dan menggunakan rancangan acak lengkap faktorial 2 faktor yaitu suhu (150oC, 160oC, 170oC ) dan waktu (3 menit, 5 menit, 7 menit, 9 menit) serta dikempa dengan tekanan 25 kgf/cm2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu dan interaksi antara suhu dan waktu tidak berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis kecuali faktor waktu yang berpengaruh nyata terhadap kadar air dan daya serap air. Kata kunci : Papan Partikel, Limbah Batang Kelapa Sawit, Suhu dan Waktu Pengempaan.
i Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT LASMARIA MANIK: The Influence of Temperature and Time Pressing of Physical and Mechanical Properties Particle Board from Waste Oil Palm Trunk with Isocyanate Adhesive Supervised by RUDI HARTONO and TITO SUCIPTO.
The main objective of the research is the substitution (replacement) diminishing wood and to cope with the waste oil palm trunks are increasing. The research highlights on the influence of temperature and time pressing of the physical and mechanical properties by using isocyanate adhesive and resistance agains termite soil particles board. This research method in comparison with SNI 03-2105-2006 and use completely randomized factorial design 2 factors: temperatures (150oC, 160oC and 170oC) and times (3 minutes, 5 minutes, 7 minutes and 9 minutes) and compressed with pressure of 25 kgf / cm2. The results showed that the temperature and the interaction between temperature and time did not significantly affect the physical and mechanical properties except the time factor that significantly affect the moisture content and water absorption. Key words: Particle board, waste oil palm trunks, temperature and time pressing.
ii Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Lasmaria Manik dilahirkan di Rianiate, Kabupaten Samosir pada tanggal 12 Mei 1991 dari bapak Kesau Manik dan ibu Kilarma Simbolon. Penulis merupakan anak ke delapan dari delapan bersaudara.
Tahun 2003 penulis lulus dari SD Negeri 175828 Rianiate, tahun 2006 lulus dari SMP Negeri 1 Pangururan, tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Pangururan dan pada tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa di Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara melalui jalur Ujian Masuk Bersama (UMB).
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi anggota Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS), anggota Ikatan Mahasiswa Katolik (IMK). Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum Sifat Kimia Kayu.
Penulis mengikuti kegiatan Pengenalan Ekosistem Hutan di Taman Hutan Raya dan Hutan Pendidikan Gunung Barus di Berastagi, Kabupaten Karo tahun 2011. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan di PT. Suka Jaya Makmur, Kalimantan Barat, Pontianak dari tanggal 1 Februari sampai 11 Maret 2013. Pada akhir kuliah, penulis melaksanakan penelitian dengan judul “Pengaruh Suhu dan Waktu Pengempaan terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Isosianat” di bawah bimbingan Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si dan Tito Sucipto, S.Hut., M.Si.
iii Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan anugerahNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan hasil penelitian ini. Hasil penelitian ini berjudul “Pengaruh Suhu dan Waktu Pengempaan Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Isosianat”.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Bapak Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si dan bapak Tito Sucipto, S.Hut., M.Si
selaku ketua dan anggota komisi pembimbing penulis yang telah memberi bantuan, arahan, bimbinganserta masukan yang bermanfaat dalam penulisan skripsi ini. 2. Bapak Apri Heri Iswanto atas bantuannya selama di Laboratorium Biokomposit dan Keteknikan Kayu Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. 3. Kedua orang tua tersayang K.Manik dan K. br Simbolon serta kakak penulis (Rosanti Manik, Morly Manik, Rotua Manik, Meliana Manik, Lidia Manik, Riapul Simbolon) dan abang penulis (Junior Manik, Amrin Manik, Huberto Sitanggang, Gonni Sitanggang, Martonius Sitanggang) serta adik penulis (Evaulina Simanjuntak, Alfredo Sitanggang) yang selalu memberi doa, dukungan materi dan semangat serta motivasi. 4. Teman-teman 1 Tim yaitu, Riris Astrida Nababan, Cut Yulia Maghfirah, Guido Simbolon, Kaya Muda Lubis dan Syahroni Siregar. 5. Teman-teman tersayang Linda Renta G S Marbun, Citra Turnip, Samuel F Silaban, Vicky Sihombing, Tambahot Siallagan, Mikael Tarigan, Joy
iv Universitas Sumatera Utara

Simamoradan seluruh teman-teman Teknologi Hasil Hutan 2009 yang telah memberikan dukungan dan semangat selama penulis menyelesaikan skripsi ini. 6. Semua staf pengajar dan keluarga besar program studi kehutanan khususnya Teknologi Hasil Hutan 2009 yang telah banyak memberikan bantuan dan motivasi dari awal penelitian hingga akhir skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat kesalahan. Penulis berharap semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
v Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Hal. ABSTRACK ...................................................................................................... i ABSTRAK ....................................................................................................... ii RIWAYAT HIDUP.......................................................................................... iii KATA PENGANTAR ..................................................................................... iv DAFTAR TABEL............................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ix DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... x
PENDAHULUAN Latar Belakang .......................................................................................... 1 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3 Manfaat Penelitian .................................................................................... 4 Hipotesis Penelitian .................................................................................. 4
TINJAUAN PUSTAKA Batang Kelapa Sawit................................................................................. 5 Papan Partikel ........................................................................................... 6 Perekat Isosianat ....................................................................................... 10 Pengempaan .............................................................................................. 11 Rayap Tanah ............................................................................................. 11
METODOLOGI Lokasi dan Waktu Penelitian .................................................................... 14 Bahan dan Alat.......................................................................................... 14 Prosedur Penelitian ................................................................................... 14 Pengujian Sifat Fisis ................................................................................. 18 Pengujian Sifat Mekanis ........................................................................... 19 Pengujian Ketahahan Papan Partikel Terhadap Rayap Tanah .................. 22 Rancangan Percobaan dan Analisis Data.................................................. 23
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Papan Partikel .......................................................................... 25 Kerapatan ........................................................................................... 25 Kadar Air ........................................................................................... 27 Daya Serap Air................................................................................... 29 Pengembangan Tebal ......................................................................... 31 Sifat Mekanis Papan Partikel .................................................................... 33 Modulus Patah (MOR)....................................................................... 33 Modulus Elastisitas (MOE)................................................................ 35 Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) ........................................ 36 Ketahanan Papan Partikel Terhadap Rayap Tanah............................ 38 Kualitas Papan Partikel ...................................................................... 41
vi
Universitas Sumatera Utara

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ............................................................................................... 43 Saran.......................................................................................................... 44
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 45 LAMPIRAN..................................................................................................... 48
vii Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
No Hal. 1. Sifat-sifat dasar batang kelapa sawit ........................................................... 5 2. Sifat fisis dan mekanis papan partikel berdasarkan SNI 03-2105-2006 ..... 22 3. Penilaian visual grade yard test .................................................................. 23 4. Hasil tingkat serangan rayap tanah terhadap papan partikel ....................... 39 5. Peringkat kualitas papan partikel ................................................................ 41
viii Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
No Hal. 1. Pola pemotongan horizontal permukaan contoh uji untuk pengujian....... 16 2. Bagan alur penelitian ................................................................................ 17 3. Pengujian keteguhan rekat internal ........................................................... 20 4. Pengujian MOE dan MOR........................................................................ 20 5. Nilai kerapatan papan partikel .................................................................. 25 6. Nilaikadar air papanpartikel...................................................................... 27 7. Nilai daya serap air papan partikel............................................................ 29 8. Nilai pengembangan tebal papan partikel................................................. 31 9. Nilai MOR papanpartikel.......................................................................... 33 10. Nilai MOE papanpartikel .......................................................................... 35 11. Nilai internal bond partikel....................................................................... 37 12. Nilai Penurunan berat papan partikel........................................................ 38 13. Papan partikel yang diserang oleh rayap tanah......................................... 40
ix Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
No Hal. 1. Kebutuhan bahan baku papan partikel ...................................................... 48 2. Nilai sifat fisis papan partikel ................................................................... 49 3. Nilai sifat mekanis papan partikel............................................................. 51 4. Nilai penurunan berat (%)......................................................................... 52 5. Hasil analisis ragam kerapatan papan partikel.......................................... 53 6. Hasil analisis ragam kadar air papan partikel ........................................... 53 7. Hasil analisis ragam daya serap air papan partikel ................................... 53 8. Hasil analisis ragam pengembangan tebal papan partikel ....................... 53 9. Hasil analisis ragam MOR papan partikel ................................................ 54 10. Hasilanalisis ragam MOE papan partikel.................................................. 54 11. Hasil analisis ragam IB papan partikel ..................................................... 54 12. Hasil analisis ragam uji ketahanan papan partikel terhadap serangan
rayap tanah ................................................................................................ 54
x Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK LASMARIA MANIK: Pengaruh Suhu dan Waktu Pengempaan terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Isosianat. Di bawah bimbingan RUDI HARTONO dan TITO SUCIPTO.
Tujuan dari penelitianini adalah sebagai subtitusi (pengganti) kayu yang semakin berkurang dan untuk mengatasi limbah batang kelapa sawit yang semakin meningkat. Penelitian ini menitik beratkan pada pengaruh suhu dan waktu pengempaan terhadap sifat fisis dan mekanis dengan menggunakan perekat isosianat serta ketahanan papan partikel terhadap rayap tanah. Metode penelitian ini dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006 dan menggunakan rancangan acak lengkap faktorial 2 faktor yaitu suhu (150oC, 160oC, 170oC ) dan waktu (3 menit, 5 menit, 7 menit, 9 menit) serta dikempa dengan tekanan 25 kgf/cm2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu dan interaksi antara suhu dan waktu tidak berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis kecuali faktor waktu yang berpengaruh nyata terhadap kadar air dan daya serap air. Kata kunci : Papan Partikel, Limbah Batang Kelapa Sawit, Suhu dan Waktu Pengempaan.
i Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT LASMARIA MANIK: The Influence of Temperature and Time Pressing of Physical and Mechanical Properties Particle Board from Waste Oil Palm Trunk with Isocyanate Adhesive Supervised by RUDI HARTONO and TITO SUCIPTO.
The main objective of the research is the substitution (replacement) diminishing wood and to cope with the waste oil palm trunks are increasing. The research highlights on the influence of temperature and time pressing of the physical and mechanical properties by using isocyanate adhesive and resistance agains termite soil particles board. This research method in comparison with SNI 03-2105-2006 and use completely randomized factorial design 2 factors: temperatures (150oC, 160oC and 170oC) and times (3 minutes, 5 minutes, 7 minutes and 9 minutes) and compressed with pressure of 25 kgf / cm2. The results showed that the temperature and the interaction between temperature and time did not significantly affect the physical and mechanical properties except the time factor that significantly affect the moisture content and water absorption. Key words: Particle board, waste oil palm trunks, temperature and time pressing.
ii Universitas Sumatera Utara

1
PENDAHULUAN
Latar Belakang Kebutuhan manusia terhadap kayu untuk konstruksi, bangunan atau
furniture terus melaju pesat seiring dengan meningkatnya pertambahan jumlah penduduk, sementara ketersediaan kayu dari hutan alam sebagai bahan baku terus menurun. Berdasarkan data Kementerian Kehutanan (2012) bahwa produksi kayu bulat tahun 2007 sebanyak 10,83 juta m3dan mengalami penurunan pada tahun 2011 menjadi 5,69 juta m3. Produksi kayu bulat tersebutmenurun drastis hingga mencapai 47,46 % dalam kurun waktu tahun 2007 hingga 2011.
Disektor lain, potensi kelapa sawit pada saat ini terus meningkat. Berdasarkan data dari Departemen Pertanian (2012) luas areal perkebunan kelapa sawit di daerah Propinsi Sumatera Utara pada tahun 2008 seluas 1.017.574 ha, mengalami peningkatan sebesar 16,28 % sehingga luas perkebunan kelapa sawit pada tahun 2012 diperkirakan mencapai 1.183.278 ha.
Setelah berumur 25 tahun kelapa sawit biasanya diremajakan. Menurut Febrianto dan Bakar (2004) pada saat peremajaan, tinggi batang kelapa sawit (BKS) dapat mencapai 12 m. Apabila 1,5 m batang dari pangkal dan 1 m dari ujung dikeluarkan (karena tidak memenuhi syarat pertukangan) maka dari setiap batang dihasilkan 9,5 m log sawit dengan diameter rata-rata 40 cm. Hal ini berarti dari setiap batang peremajaan akan dihasilkan sebanyak 1,193 m3 log sawit. Bila dalam 1 ha ada 140 batang peremajaan maka limbah BKS yang dihasilkan mencapai 167 m3 log sawit per hektar. Semakin luas areal perkebunan kelapa sawit berpotensi meningkatkan jumlah limbah khususnya limbah BKSdari tahun ke tahun.
Universitas Sumatera Utara

2
Salah satu upaya pemanfaatan limbah BKS adalah sebagai bahan baku dalam pembuatan papan partikel. Teknologi papan partikel sebagai salah satu bagian dari komposit non struktural, diharapkan mampu mengubah limbah BKS menjadi suatu produk yang bernilai guna.
Perekat sebagai komponen utama dalam pembuatan papan partikel akan menentukan kualitas teknis papan yang dihasilkan. Perekat digunakan untuk merekatkan lapisan partikel sehingga terjadi pertemuan antara serat BKS dengan perekat untuk membentuk satu kesatuan konstruksi yang lebih kaku dan kuat. Perekat yang digunakan dalam pembuatan papan partikel ini yaitu perekat isosianat.
Perekat isosianat memiliki kelebihan antara lain dapat mengeras tanpa bantuan panas. Perekat isosianat memiliki sifat yang ramah lingkungan, curing (memadat) pada suhu rendah serta tidak mengeluarkan gas emisi formaldehida. Dari penelitian sebelumnya pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel menggunakan perekat isosianat dengan kadar perekat 10% sebagian besar memenuhi standar JIS A 5908-2003 dan SNI 03-2105-1996 yaitu pengembangan tebal, MOR, keteguhan rekat internal, kuat pegang sekrup (Suciptodkk., 2010).
Faktor yang mempengaruhi kualitas perekat salah satunya adalah suhu dan lamanya waktu pengempaan. Menurut Yusuf (2000) jika suhu pengempaan diatas suhu optimum dengan waktu yang lama akan menyebabkan papan partikel yang dihasilkan terlalu matang (overmatured) sehingga bersifat getas dan menyebabkan ikatan antar partikel menjadi tidak normal. Pengempaan pada suhu dibawah suhu optimum dan waktu yang terlalu singkat maka akan menyebabkan perekat tidak matang. Pengempaan pada suhu optimum diharapkan menghasilkan kualitas
Universitas Sumatera Utara

3
rekatan yang baik, sehingga perlu dicari suhu dan waktu pengempaan optimum untuk perekat isosianat.
Atas dasar perbandingan hasil penelitian Sucipto dkk. (2010) menggunakan perekat isosianat dengan kadar perekat 10%, maka pada penelitian ini dicoba kecocokan partikel batang kelapa sawit dengan perekat isosianat kadar perekat 7% untuk menghasilkan papan partikel. Diharapkan penelitian ini dapat ditentukan suhu dan waktu pengempaan optimum untuk menghasilkan papan partikel dari limbah batang kelapa sawit yang terbaik.
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengevaluasi pengaruh suhu dan waktu pengempaan terhadap sifat fisis papan partikel dari limbah batang kelapa sawit dengan menggunakan perekat isosianat.
2. Mengevaluasi pengaruh suhu dan waktu pengempaan terhadap sifat mekanis papan partikel dari limbah batang kelapa sawit dengan menggunakan perekat isosianat.
3. Mengevaluasi suhu dan waktu pengempaan terbaik pada proses pembuatan papan partikel dari limbah batang kelapa sawit dengan menggunakan perekat isosianat.
4. Mengevaluasi persentase ketahanan papan partikel terhadap rayap tanah dengan cara uji kubur tehadap serangan rayap tanah.
Universitas Sumatera Utara

4
Manfaat Penelitian 1. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang suhu dan waktu pengempaan terbaik pada proses pembuatan papan partikel. 2. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan alternatif penggunaan bahan baku pengganti kayu yang semakin berkurang ketersediaannya.
Hipotesis Penelitian Hipotesis dari penelitian ini adalah suhu, waktu dan interaksi antara suhu dan
waktu mempengaruhi sifat fisis dan mekanis papan partikel dan sifat ketahanan papan partikel terhadap rayap tanah .
Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA

5

Batang Kelapa Sawit (BKS)

Kelapa sawit (Elais guinensis Jacq) termasuk dalam famili arecaceae.

Menurut sistem klasifikasinya, sawit termasuk dalam kingdom plantae, divisi

spermatophyta, subdivisi angiospermae, kelas monocotyledonae, famili arecaceae,

subfamili cocoideae, genus elaeis dan spesies Elaeis guineensis Jacq (Hadi, 2004).

Batang kelapa sawit mempunyai sifat yang berbeda antara bagian pangkal

batang dan bagian ujung, bagian tengah batang, inti dan bagian tepinya. Beberapa

sifat kayu kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel (Bakar, 2003).

Tabel1. Sifat-sifat dasarbatang kelapa sawit

Sifat-Sifat Penting
Berat Jenis Kadar Air (%) Kekuatan Lentur (kg/cm2) Keteguhan Lentur (kg/cm2) Susut Volume Kelas Awet Kelas Kuat Sumber: Bakar (2003)

Tepi
0,35 156 29996 295 26 V III-V

Bagian Dalam Batang Tengah
0,28 257 11421 129 39 V V

Pusat
0,20 365 6980 67 48 V V

Batang kelapa sawit mempunyai sifat yang tidak seragam mulai dari

bagian luar sampai ke bagian dalam, demikian juga mulai dari pangkal bawah

sampai ke bagian atas batang. Secara umum kekurangan batang kelapa sawit

dibandingkan dengan kayu lainnya adalah kandungan air dan zat pati yang tinggi,

dalam pengolahan mudah menumpulkan pisau dan gergaji, kualitas permukaan

kayu yang rendah dan keawetannya rendah. Masalah lain dalam pemanfatannya

adalah sifatnya yang sangat higroskopis. Walaupun batang kelapa sawit sudah

Universitas Sumatera Utara

6
dikeringkan, akan tetapi batang ini masih dapat lagi menyerap air kembali hingga 20 % (Balfas, 2003).
Komponen utama yang terkandung pada batang kelapa sawit adalah selululosa, lignin, air, pati dan abu. Kadar air dan pati yang tinggi menyebabkan kestabilan dimensi kayu, sifat fisik, sifat mekanik rendah sehingga mudah patah, retak dan berjamur (Sjostrom, 1993).
Papan Partikel Papan partikel adalah produk panel yang dihasilkan dengan memanfaatkan
partikel-partikel kayu dan sekaligus mengikatnya dengan suatu perekat. Tipe-tipe papan partikel yang sangat banyak itu sangat berbeda dalam hal ukuran dan bentuk partikel, jumlah resin (perekat) yang digunakan, kerapatan panil yang dihasilkan.Sifat-sifat dan kegunaan potensial papan berbeda dengan peubahpeubah ini (Haygreen dan Bowyer, 1996).
Serbuk kayu yang digunakan dapat berasal dari serbuk penggergajian, limbah pertukangan dan limbah perkebunan sehingga tidak memerlukan sumber kayu dan plastik dapat diperoleh hasil plastik daur ulang. Pada umumnya proses pembuatan papan partikel mencakup pembuatan partikel, pengelompokan ukuran partikel, pengeringan partikel, pencampuran partikel dan perekat, pencetakan, pengempaan, pendinginan, penghalusan dan penyimpanan. Mutu papan partikel ditentukan oleh jenis kayu, jumlah zat ekstraktif, rapat massa kayu, ukuran partikel, perekat dan cara pengolahan (Tomimura, 1992).
Dikemukakan juga oleh Maloney (1993), bahwa berdasarkan kerapatannya, papan partikel dapat dibagi kedalam tiga golongan yaitu:
Universitas Sumatera Utara

7
1. Papan partikel berkerapatan rendah (Low Density Particleboard), yaitu papan yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,4 g/cm3.
2. Papan partikel berkerapatan rendah (Medium Density Particleboard), yaitu papan yang mempunyai kerapatan antara 0,4 -0,8 g/cm3.
3. Papan partikel berkerapatan rendah (High Density Particleboard), yaitu papan yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,8 g/cm3. Menurut Haygreen dan Bowyer (1996) tipe partikel yang dapat digunakan
untuk memproduk sipapan partikel sebagai berikut: a) Shaving (pasahan) adalah partikel kayu kecil dengan dimensi tidak

menentu yang dihasilkan dari pengetaman lebar dan tebal kayu gergajian. Ketebalan partikel ini bervariasi. b) Flake (selumbar) adalah partikel kayu dengan dimensi yang telah ditentukan sebelumnya, dihasilkan dengan menggunakan peralatan khusus, ukuran ketebalan partikel homogen dan orientasi serat sejajar arah panjang partikel. c) Wafer adalah partikel dengan bentuk menyerupai flake tetapi ukurannya lebih besar, biasanya tebal lebih dari 0,06 cm dan panjang lebih besar dari 2,54 cm. d) Chips adalah serpihan kayu berbentuk lempeng dengan ukuran tidak terlalu seragam yang dibuat dengan cara memotong atau membelah kayu berdiameter kecil. e) Sawdust (serbuk gergaji) adalah partikel yang dihasilkan dari hasil pemotongan kayu gergajian. f) Untaian adalah pasangan panjang, tetapi pipih dengan permukaan sejajar.
Universitas Sumatera Utara

8
g) Slivers (kerat) adalah serpihan kayu yang bentuknya hampir persegi dengan ukuran panjang paling sedikit empat kali tebal.
h) Wol kayu adalah partikel kayu dengan bentuk berombak dan ramping menyerupai bentuk pita-pita. Berdasarkan tujuan penggunaannya menurut SNI 03-2105-1996 papan
partikel dikelompokkan ke dalam: a) Papan partikel tipe I adalah papan partikel untuk penggunaan di luar
ruangan yang tahan terhadap cuaca dalam waktu relatif lama. b) Papan partikel tipe II adalah papan partikel untuk penggunaan di
dalam ruangan yang tahan terhadap cuaca dalam waktu relatif pendek. Faktor-faktor yang mempengaruhi mutu papan partikel adalah sebagai
berikut (Sutigno, 2006) : 1. Berat Jenis Kayu
Perbandingan antara kerapatan atau berat jenis papan partikel dengan berat jenis kayu harus lebih dari satu, yaitu sekitar 1,3 agar mutu papan partikelnya baik. Pada keadaan tersebut proses pengempaan berjalan optimal sehingga kontak antar partikel baik. 2. Zat Ekstraktif Kayu Kayu yang berminyak akan menghasilkan papan partikel yang kurang baik dibandingkan dengan papan partikel dari kayu yang tidak berminyak. Zat ekstraktif semacam itu akan mengganggu proses perekatan. 3. Jenis Kayu Jenis kayu (misalnya Meranti kuning) yang kalau dibuat papan partikel emisi formaldehidanya lebih tinggi dari jenis lain (misalnya Meranti merah).
Universitas Sumatera Utara

9
4. Campuran Jenis Kayu Keteguhan lentur papan partikel dari campuran jenis kayu ada diantara keteguhan lentur papan partikel dari jenis tunggalnya, karena itu papan partikel struktural lebih baik dibuat dari satu jenis kayu daripada campuran jenis kayu.
5. Ukuran Papan Partikel Papan partikel yang dibuat dari tatal akan lebih baik daripada yang dibuat dari serbuk karena ukuran tatal lebih besar daripada serbuk. Karena itu, papan partikel struktural dibuat dari partikel yang relatif panjang dan relatif lebar.
6. Kulit Kayu Makin banyak kulit kayu dalam papan partikel kayu sifat papan partikelnya makin kurang baik karena kulit kayu akan mengganggu proses perekatan antar partikel. Banyaknya kulit kayu maksimum sekitar 10%.
7. Perekat Macam partikel yang dipakai mempengaruhi sifat papan partikel. Penggunaan perekat eksterior akan menghasilkan papan partikel eksterior sedangkan pemakaian perekat interior akan menghasilkan papan partikel interior. Walaupun demikian, masih mungkin terjadinya penyimpangan, misalnya karena ada perbedaan dalam komposisi perekat dan terdapat banyak sifat papan partikel.
8. Pengolahan Proses produksi berlangsung secara otomatis. Walaupun demikian, masih mungkin terjadi penyimpangan yang dapat mengurangi mutu papan partikel.Sebagai contoh, kadar air hamparan (campuran partikel dengan
Universitas Sumatera Utara

10
perekat) yang optimum adalah 10-14%, bila terlalu tinggi keteguhan lentur dan keteguhan rekat internal papan partikel akan menurun.
Perekat isosianat Perekat (adhesive) adalah suatu zat atau bahan yang memiliki kemampuan
untuk mengikat dua benda berdasarkan ikatan permukaan (Forest Product Society, 1999). Perekat merupakan salah satu bahan utama yang sangat penting dalam industri pengolahan kayu, khususnya komposit. Dari total biaya produksi kayu yang dibuat dalam berbagai bentuk dan jenis kayu komposit, lebih dari 32 % adalah biaya perekatan (Sellers, 2001).
Kelebihan dari perekat isosianat adalah dapat mengeras tanpa bantuan panas dan curing pada suhu tinggi. Keunikan perekat ini adalah dapat digunakan pada variasi suhu yang luas, tahan air, dan panas. Perekat isosianat juga memiliki daya guna yang luas untuk merekatkan berbagai macam kayu ke kayu, kayu ke logam dan kayu ke plastik. Perekat ini tidak mengandung formaldehida, sehingga proses pengeringannya relatif cepat dengan pH netral (pH ± 7) dan kering pada variasi suhu yang luas. Perekat yang ekonomis dan sangat kuat ini tahan terhadap air, panas, dan pelarut ( Ruhendi dan Hadi, 1997).
Perekat ini merupakan hasil polimerisasi dari 2 komponen: polymer resin yang reaktif terhadap air (water base) dan isosianat sebagai hardener/crosslinker. Hardener bereaksi kimia bukan hanya dengan aquarous tetapi juga dengan kayu yang menghasilkan ikatan kimia yang kuat sekali (chemical bonding) (Vick, 1999).
Universitas Sumatera Utara

11
Pengempaan Perekatan partikel terjadi pada saat proses pengempaan dan dipengaruhi
oleh suhu, waktu dan tekanan pengempaan. Suhu pengempaan yang rendah perlu diimbangi dengan waktu yang lama. Suhu yang terlalu rendah ataupun terlalu tinggi akan mengurangi keteguhan rekatnya. Masa kempa perlu disesuaikan dengan perekat yang digunakan serta suhu pada proses pengempaan. Tekanan saat pengempaan biasanya berkisar 5-25 kg/cm2 (Sutigno, 1988). Suhu pada saat proses kempa berkisar antara 130-150oC dan besarnya tekanan antara 15 kg/cm235 kg/cm2 (FAO, 1997).
Penekanan atau pengempaan bertujuan untuk: (i) membantu proses pengaliran sehingga perekat membentuk lapisan tipis, (ii) membantu proses pemindahan, sehingga perekat akan dapat berpindah dari satu permukaan ke permukaan lain, (iii) membantu proses penembusan, sebagian perekat dipaksa masuk ke dalam rongga sel dari kayu, akibat tekanan ini ada sel kayu yang pecah sehingga dapat dimasuki perekat, (iv) menahan kayu yang direkat sampai perekat memadat dan (v) membuat bentuk tertentu pada bahan yang direkat seperti pada pembuatan kayu lapis lengkung (Sutigno, 1988).
Rayap Tanah Rayap adalah serangga sosial yang hidup dalam suatu komunitas yang
disebut koloni dan rayap tidak memiliki kemampuan untuk hidup lebih lama bila tidak berada dalam koloninya (Nandika dkk., 2003). Komunitas rayap akan bertambah efisien dengan adanya spesialisasi (kasta) dimana masing-masing kasta memiliki peran yang berbeda dalam kehidupannya. Dalam setiap koloni rayap
Universitas Sumatera Utara

12
terdapat tiga kasta yang dinamai menurut fungsinya masing-masing yaitu kasta pekerja, kasta prajurit, dan kasta reproduktif (reproduktif primer dan reproduktif suplementer) (Tarumingkeng, 2001).
Di dalam setiap koloni rayap terdapat tiga kasta yang memiliki bentuk yang berbeda sesuai fungsinya masing-masing, yaitu kasta prajurit, kasta pekerja dan kasta reproduktif. Kasta prajurit mudah dikenali dari bentuk kepalanya yang besar dan mengalami penebalan yang nyata. Peranan kasta prajurit adalah melindungi koloni terhadap gangguan dari luar, khususnya semut dan vertebrata predator. Kasta pekerja merupakan anggota yang memiliki populasi terbanyak dalam koloni rayap tidak kurang dari 80-90%. Kasta pekerja umumnya berwarna putih pucat dengan kutikula hanya sedikit mengalami penebalan. Kasta pekerja bertugas memberi makan dan memelihara ratu, mencari sumber makan, memelihara telur dan rayap muda, membuat serambi sarang, liang-liang kembara, merawat sarang dan memperbaikinya bila terjadi kerusakan. Kasta reproduktif terdiri atas individu-individu seksual yaitu betina (ratu) yang tugasnya bertelur dan jantan (raja) yang bertugas membuahi betina (Nandika dkk., 2003).

Menurut Yusuf dan Utomo (2006), secara umum rayap tanah dapat memakan kayu kira-kira sebanyak 2-3% dari berat badannya setiap hari. Faktorfaktor yang mempengaruhi jumlah konsumsinya adalah keadaan lingkungan, ukuran badan dan besar-kecilnya koloni. Menurut Nandika dkk. (2003), dalam keadaan yang luar biasa, rayap juga besifat kanibal di dalam koloninya, tetapi rayap bukan predator. Sumber makanan rayap dibedakan ke dalam dua tipe yaitu sumber makanan mentah dan sumber makanan yang berasal dari kasta pekerja. Sumber makanan mentah berupa tanaman dan pohon hidup, kayu atau tanaman
Universitas Sumatera Utara

13
yang sudah mati dan bahan makanan lain. Sumber makanan untuk kasta lain selain kasta pekerja diperoleh dari kasta pekerja. Sumber makanan tersebut berupa makanan yang diberikan kasta pekerja melalui mulut (stomodeal feeding) atau melalui anus (proctodeal feeding).
Menurut Nandika dkk. (2003), perilaku trofalaksis merupakan ciri khas individu-individu rayap dalam koloni rayap, masing-masing individu sekali-kali mengadakan hubungan dalam bentuk menjilat, mencium dan menggosokkan anggota tubuhnya satu dengan yang lain. Sifat ini diinterpretasikan sebagai carauntuk menyampaikan makanan dari kasta pekerja ke anggota koloni lainnya.
Dari sekian banyak jenis rayap, diketahui bahwa kerusakan kayu lebih banyak ditimbulkan oleh golongan rayap subteran. Rayap subteran adalah golongan rayap yang bersarang di dalam tanah dan membangun liang-liang kembara yang berfungsi untuk menghubungkan sarang dengan benda yang diserangnya (Tarumingkeng, 2001).
Golongan rayap subteran selalu menghindari cahaya dan membutuhkan kelembaban yang tinggi dalam kehidupannya. Golongan rayap subteran memilki sifat yang cryptobiotic dan membutuhkan air untuk melembabkan kayu. Jenis rayap yang termasuk dalam golongan rayap subteran adalah anggota-anggota Famili Rhinotemitidae (Coptotermes dan Schedorhinotermes) serta sebagian anggota Famili Termitidae (Macrotermes dan Odontotermes) (Tarumingkeng, 2001).
Universitas Sumatera Utara

14
METODOLOGI
Lokasi dan Waktu Peneletian Penelitian ini dilaksanakan di Workshop Program Studi Kehutanan,
Fakultas Pertanian (FP), Universitas Sumatera Utara (USU) untuk menghasilkan bahan baku papan partikel dari limbah BKS. Pembuatan papan partikel dan pengujian sifat mekanis dilaksanakan di Laboratorium Biokomposit dan Keteknikan Kayu Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Pengujian sifat Fisis dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan, FP, USU serta pengujian ketahanan papan partikel terhadap rayap tanahdilaksanakan di hutan Tridarma, USU. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni 2012 sampai Maret 2013.
Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah BKS sebagai bahan
baku produk papan partikel dan perekat yang digunakan adalah isosianat sebagai bahan untuk merekatkan serbuk yang akan dijadikan sebagai papan partikel.Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah chainsaw, kamera digital, mesin serut, terpal, oven, timbangan, sprayer gun, extruder, cetakan papan ukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm, kempa panas, meteran, alat tulis, UTM (universal testing machine), kaliper, mikrometer sekrup dan kalkulator.
Prosedur Penelitian Papan partikel yang dibuat mengikuti ukuran skala laboratorium dan
disesuaikan dengan Standar Nasional Indonesia (SNI 03-2105-2006), yaitu
Universitas Sumatera Utara

15
memiliki kerapatan sasaran 0,7g/cm3. Dimensi panjang, lebar dan tebal dibuat 30 cm x 30 cm x 1 cm. Penjelasan mengenai prosedur pembuatan papan partikel, diterangkan sebagai berikut : 1. Persiapan bahan baku
Persiapan bahan yang dilakukan adalah dengan memilih batang kelapa sawit yang tidak produktif dan dipotong dengan chainsaw. Batang kelapa sawit dipotong menjadi beberapa bagian membentuk log/batang dan dibersihkan bagian kulitnya serta dibentuk menjadi balok dengan menggunakan chainsaw. Balok dari kelapa sawit di serut menjadi bentuk serbuk. Serbuk yang telah diserut dikeringkan dalam oven sampai kadar airnya 5%. 2. Pencampuran (blending) Pada proses blending partikel dicampur dengan perekat dengan cara disemprot menggunakan sprayer gun sesuai dengan kebutuhan setiap papan dengan kadar perekat yang digunakan sebesar 7%. Kebutuhan bahan baku papan partikel disajikan pada Lampiran 1. 3. Pembentukan lembaran (mat formating) Partikel yang telah dicampur dengan perekat dimasukkan kedalam pencetak lembaran. Pembentukan lembaran dilakukan dengan menggunakan alat pencetak lembaran. 4. Pengempaan panas (hot pressing) Pengempaan panas menggunakan tekanan 25 kg/cm2 dengan variasi suhu yaitu suhu 150oC, 160 oC, 170 oC serta variasi waktu pada tiap suhunya yaitu selama 3 menit, 5 menit, 7 menit dan 9 menit.
Universitas Sumatera Utara

16
5. Pengkondisian (conditioning) Papan partikel yang sudah jadi dikondisikan selama 14 hari pada suhu kamar yang bertujuan untuk menyeragamkan kadar air lembaran papan tersebut. Pengkondisian ini dilakukan karena papan partikel yang sudah jadi masih lunak dan rentan terhadap kerusakan.
6. Pemotongan contoh uji Papan partikel yang telah mengalami conditioning kemudian dipotong sesuai dengan tujuan pengujian yang dilakukan. Ukuran contoh uji disesuaikan dengan standar pengujian SNI 03-2105-2006 tentang papan partikel.Pola pemotongan untuk pengujian seperti terlihat pada Gambar 1.
A
C
B
D
Gambar 1.Pola pemotongan horizontal permukaan contoh uji untuk pengujian Keterangan:
A. Contoh uji internal bond (5 cm x 5 cm) B. Contoh uji pengembangan tebal dan daya serap air (5 cm x 5 cm) C. Contoh uji kerapatan dan kadar air (10 cm x 10 cm) D. Contoh uji MOE dan MOR dan uji kubur (20 cm x 5 cm)
Universitas Sumatera Utara

Secara singkat alur penelitian dapat disajikan pada Gambar 2.
Serbuk batang kelapa sawit
Dikeringkan (KA 5%)
Pencampuran dengan perekat isosianat (kadar perekat 7%) dengan ��� = 0,7g/cm3, dimensi = 30 cm x 30
cm x 1 cm (blending)

17

Pembentukan lembaran papan (mat formatting)

Pengempaan (hot pressing) dengan tekanan 25 kgf/cm2
variasi suhu (150, 160, 170) 0C dan waktu (3, 5, 7 dan 9) menit
Pengkondisian (conditioning) 2 minggu

Pengujian papan partikel

Pengujian sifat fisis sesuai dengan SNI 03-2105-2006

Pengujian sifat mekanis sesuai dengan SNI 03-2105-
2006

Pengujian ketahananpapan partikel terhadap rayap tanah sesuai dengan penilaian visual
grave yard test

Gambar 2. Bagan alur penelitian

Universitas Sumatera Utara

18
Pengujian Sifat Fisis 1. Kerapatan papan partikel
Kerapatan dihitung berdasarkan berat dan volume kering udara contoh uji. Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm. Kerapatan papan dapat dihitung dengan rumus:
���= B V
Keterangan: ��� = kerapatan (g/cm3) B = berat contoh uji kering udara (g) V = volume kering udara (cm3) 2.Kadar air
Penetapan kadar air papan dilakukan dengan menghitung selisih berat awal contoh uji dengan berat setelah dikeringkan dalam oven sampai beratnya konstan pada suhu (103 ± 2)℃. Contoh uji berukuran 10 cm x10 cm x 1 cm. Kadar air papan dihitung dengan rumus:
KA (%) = Bo − B1 x 100% B1
Keterangan: KA = kadar air (%) Bo = berat awal contoh uji (g) B1 = berat kering oven contoh uji (g) 3. Pengembangan tebal
Perhitungan pengembangan tebal didasarkan pada selisih tebal setelah dan sebelum perendaman dalam air dingin selama 24 jam. Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Pengembangan tebal dihitung dengan rumus:
Universitas Sumatera Utara

19
TS (%) = T2 − T1 x 100 % T1
Keterangan: TS (%)= pengembangan tebal (%) T1 = tebal contoh uji sebelum perendaman (g) T2 = tebal contoh uji setelah perendaman (g) 4. Daya serap air
Daya serap air papan dilakukan dengan mengukur selisih berat setelah dan sebelum perendaman dalam airdingin 24 jam. Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Daya serap air tersebut dihitung dengan rumus:
DSA (%) = B2 − B1 x 100% B1
Keterangan : DSA (%) = daya serap air (%) B1 = berat contoh uji sebelum perendaman (g) B2 = berat contoh uji setelah perendaman (g) Pengujian Sifat Mekanis 1. Keteguhan rekat internal
Keteguhan rekat internal (internal bond) diperoleh dengan cara merekatkan kedua permukaan contoh uji pada balok besi kemudian balok besi tersebut ditarik secara berlawanan. Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Cara pengujian internal bond seperti Gambar 3.
Universitas Sumatera Utara

20
Balok besi Contoh uji Balok besi
Gambar 3. Pengujian keteguhan rekat internal Keteguhan rekat tersebut dihitung dengan rumus :
IB = P max A
Keterangan: IB = keteguhan rekat internal (kgf/cm2) P = gaya maksimum yang bekerja (kgf) A = luas permukaan contoh uji (cm2) 2. Modulus patah (MOR)
Modulus patah (MOR) adalah sifat mekanis papan yang menunjukkan kekuatan dalam menahan beban. Pengujian MOR dilaksanakan bersamaan dengan pengujian MOE. Contoh uji berukuran 20 cm x 5 cm x 1 cm. Skema pengujian MOE dan MOR digambarkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Pengujian MOE dan MOR
Universitas Sumatera Utara

21
Keterangan: P = beban maksimum (kg) L = jarak sangga (15 cm) h = tebal contoh uji (cm) b = lebar contoh uji ( cm)
Cara memperoleh nilai MOR dengan pengujian pembebanan dilakukan
sampai contoh uji patah. Rumus yang digunakan adalah
MOR = 3PL 2bh 2
Keterangan : MOR = modulus patah (kg/cm2) P = beban maksimum (kg) L = jarak sangga (15 cm) h = tebal contoh uji (cm) b = lebar contoh uji (cm)
3. Modulus Elastisitas (MOE)
Modulus Elastisitas (MOE) menunjukkan ukuran ketahanan papan menahan
beban dalam batas proporsi (sebelum patah). Sifat ini sangat penting jika papan
digunakan sebagai bahan konstruksi. Rumus yang digunakan adalah
∆PL3 MOE =
4bh 3 ∆Y
Keterangan : MOE = modulus elastisitas (kg/cm2) ∆ P = beban sebelum proporsi (kg) L = jarak sanggah (cm) ∆ Y = lenturan pada beban sebelum batas proporsi (cm) h = tebal contoh uji (cm) b = lebar contoh uji ( cm)
Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel meliputi kerapatan, kadar
air, daya serap air, pengembangan tebal, MOR, MOE, internal bond, yang
mengacu pada ketetapan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2105-2006, seperti
disajikan pada Tabel 2.
Universitas Sumatera Utara

22

Tabel2.Sifat fisis dan mekanis papan partikel berdasarkan SNI 03-2105-2006

No. Sifat fisis dan mekanis 1 Kerapatan (g/cm3) 2 Kadar air (%) 3 Daya serap air (%) 4 Pengembangan tebal (%) 5 MOR (kg/cm2) 6 MOE (kg/cm2) 7 Internal bond (kgf/cm2)

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

Pengujian Ketahanan Papan Partikel terhadap Rayap Tanah Contoh uji yang digunakan berukuran20 cm x 5 cm x 1 cm. Sebelum
dilakukan uji kubur (grave yard test) contoh uji terlebih dahulu dikeringkan dalam oven selama 24 jam pada suhu 103±2℃. Setelah dikeringkan dalam oven, contoh uji ditimbang lalu dilakukan uji kubur selama 100 hari.
Penguburan dilakukan secara acak dan dibiarkan 5 cm dari bagian ujung papan partikel terlihat diatas permukaan tanah. Setelah 100 hari, contoh uji diambil dan dibersihkan dari tanah dan kotoran yang menempel. Kemudian dikeringkan dalam oven selama 24 jam pada suhu 103±2 ℃ dan ditimbang. Perhitungan persentase penurunan berat contoh uji berdasarkan SNI 01-72022006 dengan rumus:
Penurunan berat (%) = BKT1 − BKT2 x 100 % BKT1
Keterangan : BKT1 = berat contoh uji sebelum penguburan (g) BKT2 = berat contoh uji setelah penguburan (g)
Setelah dilakukan perhitungan penurunan berat, maka dilihat tingkat serangan rayap tanah terhadap papan partikel dengan cara penilaian secara visual grave yard test seperti disajikan pada Tabel 3.

Universitas Sumatera Utara

23

Tabel 3. Penilaian serangan rayap berdasarkan visual grave yard test

No Penilaian Kualitatif

Skor

Tingkat serangan 1A 2B
3C
4D

Kondisi contoh uji Utuh (tidak ada serangan gigitan) Serangan ringan (ada bekas gigitan rayap) Serangan sedanga berupa saluransaluran yang tidak dalam dan melebar Serangan hebat berupa saluran-saluran yang dalam dan lebar

0 1-20 21-40 41-60

Serangan hancur (lebih dar i 50 %

5

E

penampang melintang dimakan rayap)

61-80

Sumber : Somnuwat dkk. (1995)

Analisis Data

Analisis data dilakukan untuk menguji pengaruh suhu, waktu serta

interaksi antara suhu dan waktu terhadap sejumlah pengujian maka dilakukan

analisis menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor perlakuanyaitu : faktor suhu (150o, 160o, 170o) dan faktor waktu (3 menit, 5

menit, 7 menit, 9 menit) dengan ulangan sebanyak 3 kali.

Menurut Steel dan Torrie (1991), model matematika rancangan acak

lengkap pola faktorial adalah sebagai berikut:

Yijk = μ + Ai + Bj + (AB)ij+ ∑ijk

Keterangan:

Yijk
µ Ai Bj (AB)ij faktor ∑ijk

= Respon faktor suhu dan faktor waktu pada masing-masing taraf ke-i dan j pada ulangan ke-k
= Nilai rataan umum = Pengaruh faktor suhu ke i = Pengaruh faktor waktu ke j = Pengaruh interaksi antara faktor suhu pada taraf ke-i dan
waktu pada taraf ke j = Galat pengaruh faktor suhu pada taraf ke-i dan faktor waktu
pada taraf ke-j pada ulangan ke-k; k=1,2,3

Universitas Sumatera Utara

24
Hipotesis yang digunakan adalah : Ho : Suhu pengempaan,waktu pengempaan dan interaksi antara suhu
danwaktupengempaan tidak berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanispapan partikel serta ketahanan papan partikel terhadap rayap tanah. H1 : Suhu pengempaan, waktu pengempaan dan interaksi antara suhu dan waktu pengempaan berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel serta ketahanan papan partikel terhada rayap tanah.
Analisis sidik ragam dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari faktor perlakuan yang dicoba, dengan kriteria pengujian yaitu jika F hitun≤g F tabel, maka Ho diterima dan jika F hitung≥ F tabel maka H 1 diterima. Apabila diantara faktor perlakuan ada yang berpengaruh nyata maka dilakukan uji lanjutan yaitu menggunakan Uji Wilayah Berganda (Duncan Multi Range Test) dengan tingkat kepercayaan 95%.
Universitas Sumatera Utara

HASIL DAN PEMBAHASAN

25

Sifat-sifat papan partikel yang diukur meliputi sifat fisis, sifat mekanis dan sifat ketahanan rayap terhadap papan partikel. Sifat fisis terdiri atas kerapatan, kadar air, daya serap airdan pengembangan tebal. Sifat papan mekanisnya yaitu modulus patah (MOR),modulus elastisitas (MOE), keteguhan rekat internal.

Sifat Fisis Papan Partikel Kerapatan
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa nilai rata-rata kerapatan papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 0,63-0,72 g/cm3. Nilai kerapatan papan partikel dengan menggunakan variasi suhu dan waktu pengempaan disajikan pada Gambar 5 dan data hasil pengujian kerapatan papan partikel disajikan pada Lampiran 2.

Kerapatan (g/cm3)
0,69 0,67 0,67 0,69 0,63
0,70 0,66
0,72 0,71 0,70 0,69 0,69

0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00
150

160 Suhu (oC)

170

SNI 032105-2006 : (0,4-0,9 ) g/cm3
3 menit 5 menit 7 menit 9 menit

Gambar 5. Nilai kerapatan papan partikel denganvariasi suhu dan waktu

Gambar 5 menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan partikel tertinggi terdapat pada papan partikel yang menggunakan suhu 160 oC dengan waktu 9

Universitas Sumatera Utara

26
menit yaitu sebesar 0,72 g/cm3, sedangkan nilai kerapatan terendah terdapat pada papan partikel yang menggunakan suhu 160 oC dengan waktu 3 menit yaitu sebesar 0,63 g/cm3.
Selain itu, dari nilai kerapatan yang diperoleh masih ada beberapa sampel yang belum memenuhi target dan ada yang melebihi target sasaran sebesar 0,7 g/cm3. Hal ini diduga karena penyebaran partikel-partikel dalam lembaran kurang merata sehingga menghasilkan papan partikel dengan variasi kerapatan pada beberapa lembaran (Yusuf, 2000). Faktor yang menyebabkan perbedaan kerapatan juga karena adanya spring back atau usaha pembebasan dari tekanan yang dialami pada waktu pengempaan (Nurwayandkk., 2008). Namun, berdasarkan SNI 032105-2006 mensyaratkan nilai kerapatan papan partikel berkisar antara 0,4-0,9 g/cm3, sehingga nilai kerapatan semua papan partikel hasil penelitian ini memenuhi standar SNI 03-2105-2006.
Papan partikel dibuat dengan menggunakan perekat isosianat. Perekat isosianat merupakan perekat yang memiliki kekuatan yang lebih tinggi daripada perekat lainnya. Isosianat bereaksi bukan hanya dengan gugus air tetapi juga dengan kayu yang menghasilkan ikatan kimia (chemical bonding) yang kuat sekali (Ruhendi dkk., 2007).
Hasil analisis ragam kerapatan papan partikel menunjukkan bahwa suhu, waktu dani nteraksi antara keduanya tidak memberikan pengaruh nyata terhadap kerapatan papan partikel (Lampiran 5). Artinya faktor perlakuan yang diberikan belum menghasilkan nilai kerapatan papan partikel yang berbeda secara signifikan.
Universitas Sumatera Utara

27
Kadar Air Nilai rata-rata kadar air papan partikel yang terbuat dari serbuk BKS
dengan perekat isosianat berkisar antara 4,94-6,92 %. Nilai kadar air papan partikel dengan menggunakan variasi suhu dan waktu pengempaandisajikan pada Gambar 6 dan data hasil pengujian kadar air papan partikel disajikan pada Lampiran 2.

Kadar Air (%)
6,33 6,10 6,14 5,79
6,92 5,07 4,94 5,13
5,76 5,85 5,93 5,25

14,00 10,50
7,00 3,50

SNI 032105-2006 : (≤14 %)
3 menit 5 menit 7 menit 9 menit

0,00 150

160 Suhu (oC)

170

Gambar 6. Nilai kadar air papan partikel dengan variasi suhu dan waktu Pada Gam