Pendahuluan Simpulan Karakterisasi kulit buah jarak (Jatropa curcas L) dan pemanfaatannya sebagai bahan baku papan pertikel berkualitas

17 penelitian ini adalah UF UA-140 didapat dari PT. Palmolite Adhesive Industry PT. PAI dengan spesifikasi warna putih susu berbentuk cair, pH 8-9 dan resin content 65-67105 C. a b c Gambar 3.1 a Buah jarak Carels 2009, b potongan penampang longitudinal buah jarak Jongschaap et al. 2007 dan c KBJ yang digunakan dalam penelitian Tabel 3.1 Dimensi, slenderness dan aspect ratio dari partikel KBJ n Parameter Rerata Minimum Maksimum Panjang mm 27.46 ± 1.41 24.00 30.00 Lebar mm 1.51 ± 0.14 1.15 1.84 Tebal mm 0.34 ± 0.13 0.10 0.70 Slenderness Ratio SR 92.35 ± 33.58 41.43 260.00 Aspect Ratio AR 4.96 ± 1.97 16.57 2.20 n: 100 kulit buah jarak 3.2.2 Metode 3.2.2.1 Perlakuan Pendahuluan Partikel Perendaman partikel pada larutan asam: Partikel KBJ yang dipergunakan dalam pembuatan papan direndam dalam larutan CH 3 COOH dengan konsentrasi 1 selama 24 jam, selanjutnya partikel dibilas dengan air sebelum dikeringkan. Metode perlakuan ini mengacu pada penelitian yang delakukan oleh Yasar et al. 2010. Sebelum dipergunakan sebagai bahan baku papan partikel, partikel KBJ terlebih dahulu dikeringkan hingga mencapai kadar air sekitar 3. Perendaman partikel dengan menggunakan air dingin dan air panas Partikel yang dipergunakan dalam pembuatan papan direndam dalam air dingin selama 24 jam, dan air panas selama 1 jam. Selanjutnya partikel KBJ ditiriskan, kemudian tahap berikutnya partikel dikeringkan hingga mencapai kadar air 3 Teknik perendaman ini mengacu pada penelitian yang dilakukan oleh Iswanto et al. 2010. Kulit Buah 18

3.2.2.2 Pembuatan Papan Partikel

Papan dibuat berukuran 250 mm panjang, 250 mm lebar dan 8 mm tebal dengan target kerapatan papan sebesar 0.7 g cm -3 . Kadar perekat UF yang dipergunakan pada pembuatan papan ini sebesar 10 berdasarkan berat kering oven partikel.

3.2.2.3 Prosedur Pembuatan Papan Partikel

Mekanisme pembuatan papan partikel dengan berbahan baku kulit buah jarak dengan perekat UF mengacu pada metode pembuatan papan partikel berbahan kayu. Partikel KBJ dicampur dengan perekat. Campuran partikel dan perekat dicetak dengan menggunakan cetakan berukuran 250 mm x 250 mm. Selanjutnya adonan yang telah dicetak dikempa panas dengan suhu kempa 130 C selama 10 menit. Setelah proses pengempaan dilanjutkan dengan pengkondisian papan pada suhu ruang selama satu minggu sebelum dilakukan proses pengujian. Tahap berikutnya adalah pemotongan papan menjadi beberapa contoh uji dengan berbagai ukuran masing- masing sesuai dengan standar JIS A 5908 2003 untuk pengujian sifat fisis yang meliputi kerapatan, kadar air KA, daya serap air DSA dan pengembangan tebal PT serta sifat mekanis papan yang meliputi modulus of elasticity MOE, modulus of rupture MOR dan internal bond IB.

3.2.2.4 Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan

Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel mengacu pada standar JIS A 5908 2003. 3.2.2.5 Pengujian Ketahanan Papan terhadap Serangan Rayap Tanah Metode pengujian ketahanan papan terhadap serangan rayap tanah mengacu pada SNI 01.7207–2006. Contoh uji berukuran 25 mm panjang x 25 mm lebar dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 103 C hingga beratnya konstan. Selanjutnya contoh uji ditempatkan pada jampot yang telah diisi sebanyak 200 g pasir lembab yang mempunyai kadar air 7 dibawah kapasitas menahan air water holding capacity. Sebanyak 200 ekor rayap tanah Coptotermes curvignathus Holmgren pekerja ditempatkan di dalam jampot. Kemudian jampot ditempatkan di ruang gelap selama 4 minggu. Setelah 4 minggu pengujian, contoh uji dibersihkan dan dioven kembali hingga beratnya konstan. Pada akhir pengujian akan diperoleh data persen kehilangan berat, persen mortalitas dan persen antifeedant rayap. Antifeedant ditentukan berdasarkan nisbah persen kehilangan berat pada contoh uji tanpa perlakuan dan dengan perlakuan. Model pengujian ketahanan terhadap serangan rayap tanah disajikan pada Gambar 3.2. Gambar 3.2 Pengujian terhadap serangan rayap tanah SNI 01.7207-2006 19 Klasifikasi ketahanan papan terhadap serangan rayap tanah berdasarkan kehilangan berat mengacu pada SNI 01.7207-2006 Standar Nasional Indonesia 2006 yang ditunjukkan pada Tabel 3.2. Sedangkan pengelompokan ketahanan berdasarkan nilai antifeedant mengacu pada Sornnuwat et al. 1995 sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 3.3. Tabel 3.2 Klasifikasi ketahanan terhadap rayap tanah berdasarkan kehilangan berat Kelas Kehilangan berat Tingkat ketahanan I 3.52 Sangat tahan II 3.52-7.50 Tahan III 7.50-10.96 Cukup tahan IV 10.96-18.94 Lemah V 18.94-31.89 Sangat lemah Table 3.3 Klasifikasi ketahanan terhadap rayap tanah berdasarkan nilai antifeedant Kelas Nilai antifeedant Tingkat ketahanan IV 75 ≤ x 100 Sangat tahan III 50 ≤ x 75 Tahan II 25 ≤ x 50 Cukup tahan I ≤ x 25 Lemah

3.2.2.6 Analisis Data

Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap. Perlakuan contoh uji terdiri dari kontrol, perendaman partikel KBJ dalam air dingin, air panas, dan larutan asam asetat 1. Jumlah ulangan contoh uji sebanyak 3 ulangan untuk pengujian sifat fisis dan mekanis serta 4 ulangan untuk pengujian ketahanan terhadap serangan rayap. Data dianalisis dengan menggunakan software SPSS. Data yang menunjukkan perbedaan nyata pada selang kepercayaan 95 dan atau 99 akan dilakukan uji lanjut dengan menggunakan uji Duncan Duncan Multiple Range Test. 3.3 Hasil dan Pembahasan 3.3.1. Sifat Fisis Papan Partikel

3.3.1.1 Kerapatan dan KA

Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk kerapatan dan KA papan partikel yang dihasilkan masing-masing sebesar 0.64 dan 0.69 g cm -3 serta 7.41 dan 8.48 Tabel 3.4. Nilai terendah dan tertinggi untuk kerapatan masing-masing dihasilkan oleh papan dengan perlakuan perendaman dalam air panas dan papan kontrol. Secara keseluruhan, papan yang dihasilkan pada penelitian ini masih berada dibawah kerapatan yang ditargetkan 0.7 g cm -3 . Dalam memproduksi papan partikel, kerapatan yang tinggi bukan target utama melainkan bagaimana memproduksi panil dengan kerapatan serendah mungkin tetapi kekuatannya memenuhi persyaratan 20 standar Bowyer et al. 2003. Kelley 1977 melaporkan bahwa beberapa faktor yang mempengaruhi nilai kerapatan papan diantaranya jenis kayu, tekanan kempa, jumlah partikel, jumlah perekat dan aditif. Kerapatan papan yang dihasilkan pada penelitian ini termasuk kedalam kategori papan partikel berkerapatan sedang. Maloney 1993 menyatakan bahwa papan berkerapatan sedang memiliki kisaran nilai kerapatan antara 0.59-0.80 g cm -3 . Berdasarkan standar JIS A 5908 2003, maka nilai kerapatan papan hasil penelitian seluruhnya memenuhi standar. Papan dengan perlakuan pendahuluan berupa perendaman partikel KBJ dalam air dingin, air panas, dan larutan asam asetat menghasilkan nilai KA yang lebih rendah dibandingkan papan kontrol. Berdasarkan hasil penelitian pada Bab 2, perlakuan perendaman partikel KBJ dalam air dingin, air panas, dan larutan asam asetat mampu menurunkan kadar ekstraktif menjadi dibawah 10 dan menurunkan pH KBJ menjadi 5-7. Menurut Anonim 1995 dalam Pari et al. 2006, perendaman dalam air dingin menurunkan kadar ekstraktif pada kayu tanin, gum, gula dan pigmen. Kondisi tersebut akan meningkatkan kemampuan perekat untuk menembus dinding sel, akibatnya proses perekatan berlangsung dengan baik sehingga aksesibilitas uap air dapat berkurang. Selanjutnya pengaruh pengempaan panas diduga menyebabkan terjadinya penurunan sifat hidrofilik dari material lignoselulosa sehingga aksesibilitas uap air semakin berkurang dan berakibat pada rendahnya nilai KA yang dihasilkan. Penurunan zat ektraktif akan menyebabkan terjadinya penurunan nilai pH sehingga polimerisasi perekat UF akan maksimal. Menurut Sernek 2002, oksidasi dari ekstraktif cenderung menyebabkan peningkatan keasaman dimana hal tersebut akan berhubungan erat dengan pematangan perekat, rendahnya pH ekstraktif pada kayu akan mempercepat reaksi kimia perekat UF. Perlakuan perendaman partikel KBJ dalam air dan larutan asam asetat menghasilkan nilai KA yang lebih rendah dibandingkan dengan tanpa perlakuan. Berdasarkan hasil analisis FTIR pada bab sebelumnya, pita 3340.46 dan 1650.94 cm -1 menunjukkan bahwa perlakuan pendahuluan berupa perendaman partikel dalam air dan larutan asam asetat menyebabkan terjadinya peningkatan gugus O-H sehingga kondisi ini berakibat pada terjadinya peningkatan gugus reaktif yang menyebabkan gugus fungsi dari UF akan semakin mudah berikatan dan berpolimerisasi pada kondisi lingkungan yang asam. Menurut Harmsen et al. 2010, perlakuan modifikasi kimia dengan menggunakan asam lemah akan menyebabkan terjadinya hidrolisis hemiselulosa yang berdampak pada terjadinya peningkatan porositas. Meningkatnya porositas substrat akan memperbaiki penetrasi perekat sehingga menghasilkan daya rekat dan distribusi perekat yang lebih bagus. Penetrasi perekat yang baik di dalam rongga substrat akan menyebabkan aksesibilitas pergerakan air dan uap air terbatas, akibatnya nilai KA dan DSA dari papan yang dihasilkan menjadi rendah. Berdasarkan standar JIS A 5908 2003, maka nilai KA papan hasil penelitian ini seluruhnya memenuhi standar. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam Tabel 3.5, perlakuan perendaman partikel KBJ tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap kerapatan dan KA papan partikel yang dihasilkan. 21

3.3.1.2 DSA dan PT

Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk DSA dan PT papan partikel yang dihasilkan masing-masing sebesar 81.5 dan 175.2 serta 21.5 dan 64.5 Tabel 3.4. Perendaman partikel dalam air dingin, air panas dan asam asetat dapat menurunkan DSA dan PT papan. Hal ini disebabkan karena zat ekstraktif keluar selama perlakuan. Berkurangnya zat ekstraktif menyebabkan keterbasahan KBJ meningkat sehingga ikatan rekatnya menjadi lebih baik Podgorski et al. 2000 dalam Sernek 2002. Nilai PT ditentukan oleh nilai keteguhan rekat papan yang dihasilkan. Hubungan linier antara PT dengan IB disajikan pada Gambar 3.3. Hasil penelitian ini menunjukkan adanya hubungan yang kuat antara nilai PT dan IB dengan koefisien determinasi sebesar 83.3. Perlakuan perendaman mengakibatkan penurunan keasaman sehingga perekat UF akan berpolimerisasi dengan baik. He dan Riedl 2004 melaporkan bahwa kondisi asam akan menyebabkan terjadinya eterifikasi antara selulosa dan formaldehida dari resinnya. Senyawa hidroksimetil akan bereaksi pada kondisi asam dan panas untuk mengaktifasi oligomer urea membentuk bismetilena eter atau jembatan metilena. Meskipun telah terjadi perbaikan stabilitas dimensi, namun nilai PT papan partikel yang dihasilkan masih tinggi. Tingginya nilai PT disebabkan karena perekat UF yang digunakan merupakan perekat yang tidak tahan terhadap air. Hasil analisis sidik ragam Tabel 3.5, perlakuan pendahuluan berupa perendaman partikel KBJ terhadap DSA dan PT memberikan pengaruh yang nyata pada selang kepercayaan 99. Berdasarkan standar JIS A 5908 2003, maka nilai PT papan hasil penelitian ini belum memenuhi standar. Tabel 3.4 Nilai rerata sifat fisis papan partikel Perlakuan Kerapatan g cm -3 KA DSA PT Kontrol 0.69 ± 0.02 8.48 ± 3.88 175.2 D ± 6.6 64.5 C ± 0.9 Air dingin 0.69 ± 0.06 7.41 ± 1.93 139.8 C ± 3.0 48.2 B ± 0.5 Air panas 0.64 ± 0.07 8.46 ± 0.29 117.9 B ± 10.1 44.5 B ± 7.43 Asam asetat 0.67± 0.02 7.70 ± 0.31 81.5 A ± 10.6 21.5 A ± 1.0 Pangkat huruf yang sama menunjukkan antar perlakuan tidak berbeda nyata. Tabel 3.5 Analisis sidik ragam sifat fisis papan partikel Sumber keragaman Kerapatan KA PT DSA Nilai F Sig. Nilai F Sig. Nilai F Sig Nilai F Sig Perlakuan 0.74 ns 0.19 ns 34.03 69.87 ns Tidak berbeda nyata; Berbeda nyata pada selang kepercayaan 99 22 Gambar 3.3 Hubungan antara PT dengan IB 3.3.2. Sifat Mekanis Papan Partikel 3.3.2.1 MOE dan MOR Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk MOE dan MOR papan partikel yang dihasilkan masing-masing sebesar 233 dan 1006 N mm -2 serta 3.38 dan 10.65 N mm -2 Tabel 3.6. Secara umum perlakuan perendaman partikel KBJ dalam air dingin, panas, dan larutan asam asetat telah meningkatkan nilai MOE dan MOR bila dibandingkan dengan papan kontrol meskipun secara keseluruhan nilai MOE papan yang dihasilkan masih berada dibawah standar. Perlakuan perendaman partikel KBJ dalam larutan asam asetat mampu meningkatkan nilai MOE hampir 5 kali lipat dan nilai MOR hampir 3 kali lipat dibandingkan dengan papan kontrol. Perlakuan perendaman partikel KBJ telah menyebabkan terjadinya penurunan nilai pH dari 10.2 menjadi 5.9 Perekat UF merupakan perekat yang sensitif terhadap pH, partikel pada kondisi asam akan meningkatkan kualitas daya ikat perekat tersebut Pan et al. 2007. Nilai MOR papan partikel dengan perlakuan perendaman dalam asam asetat 1 telah memenuhi standar JIS A5908 2003. Hasil analisis sidik ragam Tabel 3.7, perlakuan pendahuluan berupa perendaman partikel KBJ terhadap MOE dan MOR memberikan pengaruh yang nyata pada selang kepercayaan 99.

3.3.2.2 IB

Nilai rerata terendah dan teringgi untuk IB papan partikel yang dihasilkan sebesar 0.06 dan 0.25 N mm -2 Tabel 3.6. Perlakuan pendahuluan berupa perendaman partikel KBJ dalam air dingin, air panas, dan larutan asam asetat mampu meningkatkan nilai IB papan dan nilai tersebut telah memenuhi standar JIS A 5908 2003, sedangkan pada papan kontrol menghasilkan nilai IB yang rendah dan belum memenuhi standar. Perlakuan perendaman partikel KBJ dalam larutan asam asetat mampu meningkatkan nilai IB hingga 4 kali lipat dibanding dengan papan kontrol. Beberapa penyebab rendahnya nilai IB pada papan tanpa perlakuan diantaranya adalah keasaman partikel, keberadaan zat ekstraktif dan kerapatan papan yang masih dibawah target. Keasaman partikel sangat jelas pengaruhnya terhadap nilai IB. Menurut Malanit et al. 2009, keteguhan rekat papan dengan perekat UF akan mengalami y = -103.2x 2 - 169.4x + 72.70 R² = 0.833 10 20 30 40 50 60 70 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 P T IB N mm -2 23 penurunan seiring dengan meningkatnya nilai derajat keasaman dan kapasitas penyangga kayu. Hubungan antara pH dan kapasitas penyangga dengan IB disajikan pada Gambar 3.4. Berdasarkan gambar tersebut, pH optimum dari perekat UF untuk menghasilkan IB yang paling baik adalah 5-6. Hasil penelitian Xing et al. 2006 menunjukkan bahwa pH dibawah 5 menghasilkan nilai IB yang semakin menurun. Perlakuan perendaman partikel telah mengurangi keberadaan zat ektraktif. Sutigno 2000 menyatakan bahwa zat ekstraktif adalah zat yang terdapat didalam rongga sel yang dapat mengurangi keteguhan rekat karena menghalangi perekat untuk bereaksi dengan komponen dalam dinding sel. Kerapatan papan yang masih dibawah kerapatan target menyebabkan rendahnya nilai IB pada papan tanpa perlakuan. Maloney 1993 menyatakan bahwa dengan meningkatnya kerapatan lembaran, partikel akan mengalami kehancuran pada waktu pengempaan sehingga akan meningkatkan penyebaran perekat per-satuan luas sehingga akan menghasilkan keteguhan rekat internal yang baik. Keteguhan rekat internal papan partikel dipengaruhi oleh sifat adhesi spesifik kayu yang digunakan, penyebaran perekat dan waktu pengempaan Shuler dan Kelly 1976 dalam Peniyati 1992. Hasil analisis sidik ragam Tabel 3.7 menunjukkan bahwa efek perlakuan pendahuluan berupa perendaman partikel KBJ terhadap IB memberikan pengaruh yang nyata pada selang kepercayaan 99. Tabel 3.6 Nilai rerata sifat mekanis papan partikel Perlakuan MOE N mm -2 MOR N mm -2 IB N mm -2 Kontrol 233 A ± 11.51 3.38 A ± 1.02 0.06 A ± 0.02 Air dingin 462 B ± 39.17 5.68 B ± 0.31 0.15 B ± 0.01 Air panas 557 B ± 130.06 5.30 B ± 0.76 0.15 B ± 0.01 Asam asetat 1006 C ± 101.25 10.65 C ± 0.86 0.25 C ± 0.03 Pangkat huruf yang sama menunjukkan antar perlakuan tidak berbeda nyata. Tabel 3.7 Analisis sidik ragam sifat mekanis papan partikel Sumber keragaman MOE MOR IB Nilai F Sig. Nilai F Sig. Nilai F Sig Perlakuan 43.76 47.02 35.50 ns Tidak berbeda nyata; Berbeda nyata pada selang kepercayaan 99 24 . Gambar 3.4 Hubungan pH dan kapasitas penyangga dengan IB papan partikel

3.3.3 Sifat Ketahanan Papan terhadap Rayap Tanah

Perlakuan pendahuluan berupa perendaman partikel KBJ dalam air panas menghasilkan nilai kehilangan berat terendah bila dibandingkan dengan kontrol dan perlakuan lainnya. Berdasarkan klasifikasi ketahanan terhadap serangan rayap menurut SNI 01.7207-2006, papan dengan perlakuan perendaman partikel KBJ dalam air panas dan larutan asam asetat 1 termasuk dalam kategori kelas awet IV, sedangkan perlakuan lain dan kontrol termasuk kedalam kelas awet V. Perlakuan perendaman partikel dalam air panas menghasilkan sifat keawetan yang terbaik bila dibandingkan dengan kontrol dan perlakuan lainnya, hal ini disebabkan karena larutnya pati sebagai salah satu sumber bahan makanan bagi rayap. Komponen yang terlarut dalam air dingin meliputi tanin, gum, gula dan pigmen, sedangkan yang terlarut dalam air panas adalah sama dengan yang terlarut dalam air dingin ditambah dengan komponen pati Anonim 1995 dalam Pari et al. 2006. Papan partikel KBJ yang dihasilkan termasuk kedalam kategori kelas awet rendah, hal ini dikarenakan partikel KBJ mudah terserang mikroorganisme perusak. Hasil analisis terhadap kelarutan ekstraktif KBJ dalam NaOH 1 menunjukkan bahwa nilai kelarutan ekstraktif KBJ sebesar 35. Semakin tinggi kelarutan dalam NaOH 1, tingkat kerusakan kayu juga meningkat Tsoumis 1991. KBJ mudah terdegradasi oleh mikroorganisme perusak rayap dan jamur dan faktor lingkungan oksidasi karena kelembaban dan suhu. Daya tahan papan komposit terhadap agen biologi perusak dipengaruhi oleh sifat seratnya dimana serat yang memiliki keawetan baik akan memiliki ketahanan yang baik terhadap organisme perusak seperti jamur dan rayap Carl dan Highley 1999; Wagner et al. 1996; Kartal dan Clausen 2001; Vick et al. 1996; Evans et al. 2000; 2001; Behr 1972; Kard dan Mallette 1997 dalam Kose et al. 2011. Perlakuan perendaman partikel KBJ dalam air dingin, panas, dan larutan asam asetat menunjukkan nilai mortalitas rayap yang lebih tinggi dibandingkan kontrol. Papan dengan perlakuan perendaman partikel dalam air panas menghasilkan nilai mortalitas tertinggi sebesar 87.4. Nilai penghambatan aktifitas makan antifeedant untuk sampel papan dengan perlakuan perendaman partikel dalam air panas sebesar y = 0.005x 2 - 0.125x + 0.803 R² = 0.902 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 5 6 7 8 9 10 11 IB N m m -2 pH y = 0.193e-0.32x R² = 0.729 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 IB N m m -2 Kapasitas penyangga mmeq 25 34.2 paling tinggi bila dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Berdasarkan klasifikasi penghambatan aktifitas makan menurut Sornnuwat et al. 1995, papan dengan perlakuan perendaman dalam air panas termasuk kategori kelas II sedang, perlakuan lainnya termasuk kategori kelas I lemah. Selanjutnya perlakuan perendaman partikel KBJ dalam air dan larutan asam asetat menunjukkan nilai feeding rate rayap yang lebih rendah dibandingkan kontrol. Perlakuan perendaman dalam air panas menghasilkan nilai feeding rate terendah sebesar 43.0 µrayaphari bila dibandingkan dengan perlakuan lain dan kontrol. Gambar 3.5 Titik serangan rayap Sebagian besar serangan rayap tanah terhadap contoh uji diawali dari bagian permukaan hal ini dikarenakan kerapatan papan sedang dan bagian permukaan papan tidak keras sehingga rayap dengan mudah menyerang bagian tersebut hingga kebagian dalam core sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 3.5 dimana terlihat bekas titik-tikik lubang serangan rayap pada bagian permukaan papan. Tidak demikian dengan hasil penelitian Syamani et al. 2011 yang mengemukakan bahwa serangan rayap tanah pada contoh uji papan sisal dimulai dari bagian tengah core papan dikarenakan pada bagian permukaan papan lebih keras akibat adanya lapisan vinir kayu karet dan bambu. Hasil analisis sidik ragam terhadap nilai kehilangan berat dan mortalitas rayap ditunjukkan pada Tabel 3.9. Perlakuan pendahuluan berupa perendaman partikel memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada selang kepercayaan 99 terhadap nilai kehilangan berat, mortalitas dan feeding rate. Hasil uji duncan pada selang kepercayaan 95 menunjukkan bahwa perlakuan awal partikel berupa perendaman partikel dalam air dingin, air panas dan asam asetat menghasilkan pengaruh yang berbeda nyata terhadap contoh uji tanpa perlakuan. Tabel 3.8 Nilai rerata ketahanan papan terhadap rayap tanah Perlakuan Kehilangan berat Mortalitas Antifeedant Feeding rate µgrayaphari Kelas awet Kontrol 25.1 C ± 2.6 74.8 A ± 0.6 - 92.8 C ± 11.6 V Air dingin 19.3 B ± 1.4 80.8 B ± 2.5 13.2 58.5 B ± 3.9 V Air panas 12.3 A ± 1.5 87.4 C ± 1.5 34.2 43.0 A ± 6.3 IV Asam asetat 17.7 B ± 0.7 80.0 B ± 2.0 17.4 66.6 B ± 3.0 IV Pangkat huruf A,B,C,D menunjukkan hasil DMRT. Huruf yang sama menunjukkan perlakuan tidak berbeda nyata. 26 Tabel 3.9 Analisis sidik ragam ketahanan terhadap serangan rayap Sumber keragaman Kehilangan berat Mortalitas Feeding rate Nilai F Sig. Nilai F Sig. Nilai F Sig Perendaman 39.80 33.70 35.00 Berbeda nyata pada selang kepercayaan 99

3.4 Simpulan

Perbaikan sifat papan yang dihasilkan parameter terutama keteguhan rekat sebagai akibat penurunan pH partikel pada penelitian ini sebagai salah satu indikator bahwa perekat UF berpolimerisasi dengan baik. Meskipun perlakuan perendaman dalam air dingin, panas, dan larutan asam asetat telah menunjukkan kecenderungan adanya perbaikan sifat fisis dan mekanis papan, namun beberapa parameter seperti PT dan MOE masih berada dibawah persyaratan standar. Perlakuan perendaman partikel KBJ dalam larutan asam asetat 1 menghasilkan papan dengan sifat fisis- mekanis yang lebih baik bila dibandingkan dengan kontrol dan perlakuan lainnya. Perlakuan perendaman partikel KBJ dalam air dingin, air panas dan larutan asam asetat mampu memperbaiki daya tahan papan terhadap serangan rayap tanah. Perlakuan perendaman partikel dalam air panas menghasilkan daya tahan papan terhadap serangan rayap tanah yang paling bagus bila dibandingkan dengan perlakuan lain dan kontrol. Secara keseluruhan, perlakuan perendaman partikel KBJ dalam larutan asam asetat 1 merupakan perlakuan terbaik dalam pembuatan papan partikel berbahan baku KBJ dengan perekat UF. 27 4 PENGARUH SUHU DAN WAKTU KEMPA TERHADAP SIFAT PAPAN PARTIKEL DARI KULIT BUAH JARAK DENGAN PEREKAT UREA FORMALDEHIDA

4.1 Pendahuluan

Hasil penelitian pengaruh perendaman partikel KBJ terhadap sifat papan partikel pada Bab 3 menunjukkan perlakuan perendaman partikel KBJ dalam larutan asam asetat 1 mampu menghasilkan sifat fisis dan mekanis papan partikel terbaik. Kondisi asam dari partikel KBJ sesuai dengan performa dari perekat UF sebagai acid curing resin, hal ini di buktikan dengan adanya perbaikan nilai keteguhan rekat papan yang mengindikasikan bahwa polimerisasi dari perekat UF berlangsung dengan baik pada kondisi asam. Xing et al. 2006 mengemukakan bahwa perbedaan pH menyebabkan terjadinya perbedaan waktu pematangan perekat selama proses pengempaan panas. Keasaman bahan berlignoselulosa memiliki peranan penting dalam penentuan laju pematangan perekat UF melalui proses pengempaan panas dalam pembuatan papan partikel. Parameter suhu dan waktu kempa berperan penting dalam mengoptimalkan laju polimerisasi dari perekat. Menurut Paridah et al. 2001, optimaslisasi laju polimerisasi perekat dapat dilakukan melalui pengaturan suhu dan waktu kempa guna mendapatkan daya rekat yang optimal. Peningkatan atau penurunan laju polimerisasi perekat tergantung pada kondisi keasaman bahan baku yang dipergunakan, hal ini secara langsung akan berpengaruh pada suhu dan waktu pengempaan dalam pembuatan papan partikel. Selanjutnya Wang dan Dai 2003 mengemukakan bahwa pengaturan kondisi suhu dan waktu pengempaan dapat dilakukan melalui dua mekanisme yaitu peningkatan waktu kempa pada suhu yang konstan atau melalui peningkatan suhu kempa pada waktu kempa yang konstan. Perekat UF yang dicampur dengan serat kayu yang bersifat asam akan memerlukan waktu pematangan yang singkat, namun jika pengempaan panas dilakukan dalam waktu yang lebih lama akan berdampak pada terjadinya overcuring sehingga akan memberikan pengaruh negatif pada keteguhan rekat. Dalam proses pengempaan panas pada pembuatan papan partikel dengan perekat UF, beberapa peneliti menggunakan suhu yang bervariasi mulai dari 120 C hingga 160 C dengan variasi waktu antara 4 menit hingga 10 menit Clausen et al. 2000; Lee et al. 2003; Yang et al. 2003; Sulastiningsih et al. 2006; Ortuno et al. 2011 Untuk mendapatkan kombinasi kondisi suhu dan waktu yang ideal pada pembuatan papan partikel dari KBJ dengan menggunakan perekat UF, perlu dilakukan eksplorasi penelitian mengenai pengaturan suhu dan waktu pengempaan. Oleh sebab itu penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh suhu dan waktu kempa terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel yang terbuat dari KBJ dengan perekat UF. 28 4.2 Bahan dan Metode 4.2.1 Bahan Bahan yang dipergunakan pada penelitian ini adalah KBJ yang telah diberi perlakuan perendaman dalam larutan asam asetat 1 selama 24 jam. Kadar air KBJ sebesar 3. Perekat yang digunakan adalah UF UA-140 yang diperoleh dari PT. Palmolite Adhesive Industry PT.PAI dengan kadar perekat dan SC masing-masing sebesar 10 dan 63. 4.2.2. Metode 4.2.2.1 Pembuatan Papan Papan partikel yang dibuat berukuran 300 mm panjang, 300 mm lebar, dan 9 mm tebal dengan target kerapatan sebesar 0.7 g cm -3 . Pengaturan kondisi pengempaan yang meliputi suhu kempa antara lain 110, 120, dan 130 C serta waktu kempa antara lain 8 dan 10 menit. Schedule pengempaan menggunakan one step pressing schedule. Mekanisme pembuatan papan partikel dengan berbahan baku KBJ dengan perekat UF mengacu pada metode pembuatan papan partikel berbahan kayu. Partikel KBJ yang sudah dikeringkan hingga mencapai kadar air sekitar 3 dicampur dengan perekat. Campuran partikel dan perekat dicetak dengan menggunakan cetakan berukuran 300 mm x 300 mm. Selanjutnya adonan yang telah dicetak dikempa panas. Setelah proses pengempaan dilanjutkan dengan pengkondisian papan pada kondisi suhu ruang selama satu minggu sebelum dilakukan proses pengujian.

4.2.2.2 Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis

Setelah melalui tahap pengkondisian, tahap berikutnya adalah pemotongan papan menjadi beberapa contoh uji dengan berbagai ukuran masing-masing sesuai dengan standar JIS A 5908 2003. Dimensi contoh uji untuk pengujian sifat fisis yang meliputi kerapatan dan KA 100 mm x 100 mm; DSA, PT, dan IB 50 mm x 50 mm; MOE dan MOR 50 mm x 200 mm. Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel mengcu pada standar JIS A 5908 2003.

4.2.3 Analisis Data

Analisis statistik pada penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap 2 faktor. Faktor pertama adalah suhu kempa yang terdiri atas 3 parameter yaitu 110, 120, dan 130 C serta faktor kedua adalah waktu kempa yang terdiri atas 2 parameter yaitu 8 dan 10 menit. Jumlah ulangan contoh uji untuk masing-masing perlakuan sebanyak 3 ulangan. Data dianalisis dengan menggunakan software SPSS. Data yang menunjukkan perbedaan nyata pada selang kepercayaan 95 dan atau 99 akan dilakukan uji lanjut dengan menggunakan uji duncan Duncan Multiple Range Test.