Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Penentuan OSB Terbaik Kekuatan Retensi

BAB III METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilakukan mulai bulan April 2012 sampai Juli 2012, Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Peningkatan Mutu Kayu, Laboratorium Bio Komposit Departemen Hasil Hutan, Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Departemen Hasil Hutan, Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman Pekerjaan Umum Puslitbang Permukiman PU, Cileunyi, Bandung.

3.2 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan caliper, oven, desikator, timbangan digital, cetakan 30 cm x 30 cm, hot press, sprayer, rotary blender, bak plastik, kain teflon, alat tulis, circular saw, alat uji UTM Universal Testing Machine merk Instron, alat uji kecepatan rambatan gelombang stress wave velocity merk Metriguard. Bahan yang digunakan pada penelitian ini bambu tali Gigantochloa apus J.A J.H. Schultes Kurz dan bambu hitam Gigantochloa atroviolacea Widjaja berumur tiga tahun yang diambil dari Sukabumi, perekat fenol formaldehida PF yang diproduksi oleh PT Pamolite Adhesive Industry, dan wax parafin 1.

3.3 Pembuatan Oriented Strand Board OSB

3.3.1 Persiapan Bahan

Persiapan yang dilakukan mempersiapkan bahan-bahan dan alat yang akan digunakan dalam penelitian, termasuk persiapan perekat dan parafin. Perekat yang digunakan adalah fenol formaldehida PF dengan kadar 6, 8, dan 10.

3.3.2 Pembuatan Strand

Bambu yang digunakan sebanyak dua jenis yaitu bambu tali dan bambu hitam. Bambu tersebut dibuat menjadi strand yang berukuran panjang 7 cm, lebar 2 cm dengan ketebalan 0,1-0,2 cm. Strand dipisah berdasarkan jenis dan dimasukkan ke dalam karung. Penentuan nilai aspect ratio perbandingan panjang dan lebar strand dan slenderness ratio perbandingan panjang dan tebal strand dilakukan dengan mengambil strand secara acak sebanyak 100 strand pada setiap jenis kemudian diukur panjang, lebar, dan tebal strand. Strand kering udara dimasukkan kedalam oven untuk mencapai kadar air kering tanur BKT. Gambar 1 Strand bambu

3.3.3 Pencampuran Strand dan Perekat

Proses pencampuran menggunakan bantuan alat rotary blender, sedangkan untuk memasukan perekat kedalam rotary blender menggunakan sprayer dan dimasukkan pula parafin cair dengan kadar 1. Gambar 2 Rotary blender

3.3.4 Pembentukan Lembaran

Lembaran OSB yang dibuat berdasarkan pada jenis bambu. Lembaran yang dibuat terdiri dari face, core,dan back dan perbandingan masing-masing 1:1:1. Arah strand lapisan face dan back disusun sejajar menurut panjang panil sedangkan lapisan core arahnya tegak lurus terhadap lapisan face dan back untuk meningkatkan stabilitas dimensi panil yang dibentuk, Lembaran OSB yang dibuat berukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm dengan kerapatan target sebesar ± 0,7 gcm 3 . Gambar 3 Pembentukan lembaran

3.3.5 Pengempaan

Pengempaan menggunakan kempa panas dengan suhu sebasar 160 o C dan tekanan sebasar 25 kgcm 2 dengan waktu pengempaan selama 7 menit. Pengempaan menggunakan kempa panas karena perekat PF merupakan perekat termosseting yang dapat mengeras bila terkena panas. Tujuan pengempaan ini adalah pembentukan lembaran strand dalam ikatan panil menjadi padat dan keras serta memperoleh ketebalan yang diinginkan yaitu 1 cm. Gambar 4 Alat kempa panas

3.3.6 Pengkondisian

Setelah proses pengempaan, lembaran-lembaran OSB diberi perlakuan pengkondisian conditioning dengan cara penumpukan rapat solid files selama ± 14 hari agar perekat dapat mengeras dengan baik dan kadar air papan mencapai kesetimbangan. Gambar 5 Pengkondisian Setelah dua minggu papan dapat dipotong sesusai dengan ukuran contoh uji yang diinginkan untuk diuji sifat fisis dan mekanisnya. Ukuran contoh uji mengikuti standar JIS 5908 2003. Pola pemotongan contoh uji dapat dilihat pada Gambar 6. Gambar 6 Pola pemotongan contoh uji Keterangan : A,D : contoh uji untuk MOE dan MOR tegak lurus serat kondisi kering dan basah 20 cm x 5 cm x 1 cm B,C : contoh uji untuk MOE dan MOR sejajar serat kondisi kering dan basah 20 cm x 5 cm x 1 cm E : contoh uji untuk kadar air dan kerapatan 10 cm x 10 cm x 1 cm F : contoh uji untuk kuat pegang sekrup 10 cm x 5 cm x 1 cm G : contoh uji untuk pengembangan tebal dan daya serap air 5 cm x 5 cm x 1 cm H : contoh uji untuk internal bond 5 cm x 5 cm x 1 cm I : cadangan 5 cm x 5 cm x 1 cm 3.4 Pengujian Fisis dan Mekanis OSB 3.4.1 Pengujian Sifat Fisis OSB

3.4.1.1 Kadar Air KA

Pengujian kadar air menggunakan contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm berdasarkan JIS A 5908 2003. Tahap pertama contoh uji ditimbang berat awalnya m1, selanjutnya contoh uji dikeringkan dalam oven dengan temperatur 103±2 o C selama 24 jam. Contoh uji dimasukkan kedalam desikator agar beratnya konstan dan kemudian ditimbang beratnya m2. Kadar air dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut : KA = x 100

3.4.1.2 Kerapatan

Contoh uji yang digunakan untuk menguji kerapatan berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm berdasarkan standar JIS A 5908 2003. Dimensi panjang dan lebar diukur pada dua sisi yang berbeda kemudian hasilnya dirata-ratakan. Sedangkan dimensi tebal diukur pada keempat sisinya kemudian hasilnya dirata-ratakan. Setelah ketiga dimensi diperoleh maka volume dapat dihitung dengan mengalikan ketiga nilai dimensi tersebut. Contoh uji ditimbang beratnya m1. Nilai kerapatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : KR gcm 3 = 3.4.1.3 Pengembangan Tebal Pengujian pengembangan tebal menggunakan contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm berdasarkan standar JIS A 5908 2003. Pengembangan tebal didasarkan pada tebal sebelum t1 yang diukur pada keempat sisi dan dirata- ratakan dalam kondisi kering udara dan tebal setelah perendaman t2 dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam. Nilai PT dihitung dengan persamaan : PT = x 100

3.4.1.4 Daya Serap Air

Pengujian daya serap air dilakukan dengan menggunakan contoh uji yang sama dengan pengujian pengembangan tebal dengan berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm berdasarkan JIS A 5908 2003 ditimbang berat awalnya m1. Kemudian direndam dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam, setelah itu ditimbang beratnya m2. Nilai daya serap air water absorpsion dihitung dengan persamaan sebagai berikut : DSA = x 100 3.4.2 Pengujian Sifat Mekanis OSB 3.4.2.1 Pengujian Sifat Mekanis OSB Secara Nondestruktif Pengujian nondestruktif menggunakan alat uji Metriguard 239 A stress- wave timer. Contoh uji yang digunakan berukuran 20 cm x 5 cm x 1 cm. Metode ini berdasarkan pada pengukuran kecepatan rambatan gelombang yang dibangkitkan oleh pendulum yang dilepaskan dari ketinggian maksimal pada satu sisi contoh uji. Kemudian gelombang suara merambat sepanjang contoh uji hingga mencapai accelerometer pada ujung sisi lainnya. Waktu rambatan mikro detik terbaca pada layar alat. Gambar 7 Pengujian stress wave velocity Waktu rambatan tersebut digunakan untuk menghitung kecepatan gelombang suara SWVstress wave velocity. Nilai SWV dan MOE dinamis dihitung menggunkan persamaan: SWV = MOEd = Keterangan : SWV : kecepatan rambatan gelombang suara mdetik d : jarak tempuh gelombang antar dua transduser m t : waktu tempuh gelombang antar dua transduser detik MOE d : modulus elastisitas dinamis kgcm 2 ρ : kerapatan kgm 3 G : konstanta gravitasi 9,81 mdetik 2 3.4.2.2 Pengujian Sifat Mekanis dengan Metode Destruktif 3.4.2.2.1 Modulus Elastisitas Statis MOEs Pengujian MOEs dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine merk Instron dengan menggunakan lebar bentang jarak penyangga 15 kali tebal nominal, tetapi tidak kurang dari 15 cm. Contoh uji yang digunakan berukuran 5 cm x 20 cm x 1 cm berdasarkan standar JIS A 5908 2003 yaitu pada arah longitudinal searah dengan orientasi strand pada lapisan permukaan OSB dan pada arah transversal tegak lurus dengan orientasi strand pada lapisan permukaan OSB. Contoh uji yang digunakan dalam kondisi basah dan kondisi kering, Pembebanan contoh uji diberikan dengan kecepatan 10 mmenit. Nilai Modulus elastisitas statis MOEs dapat diketahui dengan persamaan : MOEs kgfcm 2 = keterangan : MOEs : Modulus elastisitas statis kgfcm 2 P : Beban dibawah didalam batas proporsi kgf L : jarak sangga cm Y : defleksi pada beban P cm b : lebar contoh uji cm t : tebal contoh uji cm

3.4.2.2.2 Modulus Patah Modulus of Rupture

Pengujian modulus of rupture MOR dilakukan bersama-sama dengan pengujiian MOE dengan memakai contoh uji yang sama. Pada pengujian ini, pembebanan pada pengujian MOE dilanjutkan sampai contoh uji mengalami kerusakan patah. Gambar 8 Pengujian MOE dan MOR Nilai modulus patah MOR dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : MOR kgfcm 2 = keterangan : MOR : modulus patah kgfcm 2 P : beban beban maksimum kgf L : jarak sangga cm b : lebar contoh uji cm t : tebal contoh uji cm

3.4.2.2.3 Keteguhan Rekat Internal Bond IB

Pengujian IB menggunakan contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm berdasarkan standar JIS A 5908 2003 direkatkan pada dua buah balok alumunium dengan perekat epoxy dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Gambar 9 Pengujian internal bond Kedua balok ditarik tegak lurus permukaan contoh uji dengan kecepatan 2 mmmenit sampai beban maksimum. Nilai IB dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : IB kgfcm 2 = keterangan : IB = keteguhan Rekat Internal kgfcm 2 P = beban maksimum kgf L = panjang contoh uji cm b = lebar contoh uji cm

3.4.2.2.4 Kuat Pegang Sekrup Screw Holding Power

Contoh uji yang digunakan berukuran 10 cm x 5 cm x 1 cm berdasarkan standar JIS A 5908 2003 dan sekrup yang digunakan berukuran 2,7 mm dengan panjang 16 mm dimasukkan hingga kedalaman 8 mm. Nilai kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum dalam kilogram.

3.5 Penentuan OSB Terbaik

OSB terbaik didapatkan dengan cara menentukan urutan sifat-sifat OSB dari yang paling unggul hingga terendah pada masing-masing pengujian baik dari sifat fisis dan mekanis. Nilai yang diberikan atas keunggulan sifat dari 6 kombinasi jenis bambu dan kadar perekat OSB, mulai dari kualitas tertinggi hingga terendah diberikan poin 1 sampai 6. Nilai terendah merupakan OSB dengan kualitas terbaik.

3.6 Kekuatan Retensi

Retensi kekuatan merupakan suatu gambaran yang menunjukkan tahannya suatu papan untuk menahan beban yang diberikan. Contoh uji yang digunakan pada pengujian ini yaitu contoh uji yang sama dengan pengujian MOR modulus patah dan MOEs modulus elastisitas statis. Nilai kekuatan retensi dapat di hitung dengan mengunakan rumus : Retensi = Nilai MOR dan MOEs basah Nilai MOR dan MOEs kering x 100

3.7 Analisis Data