Kombinasi Perlakuan Oksidasi, Penambahan Parafin dan Waktu Kempa pada Kualitas Papan Partikel tanpa Perekat dari Bambu Tali

KOMBINASI PERLAKUAN OKSIDASI, PENAMBAHAN PARAFIN DAN
WAKTU KEMPA PADA KUALITAS PAPAN PARTIKEL
TANPA PEREKAT DARI BAMBU TALI

SUTRESNO

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kombinasi Perlakuan
Oksidasi, Penambahan Parafin dan Waktu Kempa pada Kualitas Papan Partikel
tanpa Perekat dari Bambu Tali adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. 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.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2014
Sutresno
NIM F34100022

ABSTRAK
SUTRESNO. Kombinasi Perlakuan Oksidasi, Penambahan Parafin dan Waktu
Kempa pada Kualitas Papan Partikel tanpa Perekat dari Bambu Tali. Dibimbing
oleh NASTITI SISWI INDRASTI.
Papan partikel merupakan solusi alternatif pengganti papan konvensional
yang terbuat dari kayu. Papan partikel umumnya dibuat dengan tambahan perekat
formaldehid yang mempunyai dampak negatif terhadap lingkungan karena emisi
yang besar. Pembuatan papan partikel tanpa perekat menjadi alternatif solusi
selanjutya dimana dapat menggantikan papan kayu konvensional dan tidak
mempunyai dampak negatif terhadap lingkungan. Tujuan dari penelitian ini adalah
untuk mengetahui pengaruh dari perlakuan oksidasi, penambahan parafin dan
waktu kempa pada proses pembuatan papan partikel tanpa perekat terhadap kualitas
papan partikel dari sifat fisik dan mekaniknya. Partikel bambu yang dijadikan
sebagai bahan diambil dari bambu jenis bambu tali (Gigantochloa apus) yang

diambil dari daerah Bogor. Bambu dikonversi menjadi partikel menggunakan drum
chipper, ring flaker dan mesh screener ukuran 20 mesh. Hasil preteatment
kemudian digunakan untuk membuat papan partikel tanpa perekat dengan target
kerapatan 0.4-0.9 g/cm3. Pengepresan dilakukan pada suhu 180 oC dan tekanan 25
kgf/cm2. Penelitian ini dilakukan dengan rancangan acak lengkap faktorial, dimana
faktor yang diteliti yakni penambahan parafin, waktu kempa dan perlakuan
oksidasi. Karakteristik papan diuji secara fisik dan mekanik menurut JIS A 5908
2003 dan SNI 03-2105-2006. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat
pengaruh atau beda nyata dari masing-masing perlakuan terhadap kualitas papan.
Hasil uji fisik dan mekanik papan partikel juga menunjukkan bahwa papan partikel
yang diberikan perlakuan oksidasi, penambahan parafin dan dilakukan pengepresan
selama 20 menit menghasilkan karakteristik terbaik dibandingkan dengan
perlakuan lainnya.
Kata kunci: bambu, oksidasi, papan partikel tanpa perekat, parafin, waktu kempa

ABSTRACT
SUTRESNO. Combination of Oxidation Treatment, Additional Paraffin and
Pressing Time to The Quality of Binderless Particleboard from Tali Bamboo.
Supervised by NASTITI SISWI INDRASTI
Particleboard is an alternative solution of conventional boards that made from

wood. Generally particleboard made with formaldehyde adhesives that have an
additional negative impact on the environment due to large emissions. Binderless
particleboard can be an alternative solution to replace conventional woodboard and
also doesn't have a negative impact on the environment. The purpose of this
research was to determine the effect of the addition of paraffin, pressing time and
oxidation on the physical and mechanical properties of the medium density
binderless particleboard. Bamboo particle that as material was tali bamboo
(Gigantochloa apus) taken from Bogor area. Bamboo was converted to particle
used a circular saw, ring flaker and screener mesh size of 20 mesh, afterwards used
to make binderless particleboard with a target density of 0.4-0.9 g/cm3. The pressing
conditions was 180 °C in temperature, 25 kgf/cm2 in pressure. This study was
conducted with a completely randomized factorial design, where the factors studied
were the addition of paraffin, pressing time and oxidation treatment. Physical and
mechanical characteristics of binderless particleboard were tested according to JIS
A 5908 2003. The results showed that there were significantly different from each
treatment on the quality of the board. Physical and mechanical test results also
showed that the binderless particleboard with oxidation treatment, addition of
paraffin and pressing for 20 minutes performed the best characteristics compared
with other treatments.
Keywords : bamboo, binderless particleboard, oxidation, paraffin, pressing time

KOMBINASI PERLAKUAN OKSIDASI, PENAMBAHAN PARAFIN
DAN WAKTU KEMPA PADA KUALITAS PAPAN PARTIKEL
TANPA PEREKAT DARI BAMBU TALI

SUTRESNO

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknologi Industri Pertanian

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Judul Skripsi : Kombinasi Perlakuan Oksidasi, Penambahan Parafin dan Waktu

Kempa pada Kualitas Papan Partikel tanpa Perekat dari Bambu
Tali
Nama
: Sutresno
NIM
: F34100022

Disetujui oleh

Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti
Pembimbing

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2014 ini ialah papan
partikel, dengan judul Kombinasi Perlakuan Oksidasi, Penambahan Parafin dan
Waktu Kempa pada Kualitas Papan Partikel tanpa Perekat dari Bambu Tali.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti selaku
pembimbing yang telah memberikan ilmu dan arahan selama penyusunan skripsi,
teknisi di Laboratorium Biokomposit dan Laboratorium Rekayasa dan Desain
Bangunan, Depatemen Hasil Hutan atas kesediannya dalam membantu penulis
selama melaksanakan penelitian serta rekan-rekan seperjuangan Departemen
Teknologi Industri Pertanian angkatan 47 atas semangat dan bantuan yang
diberikan selama penulis menempuh pendidikan. Di samping itu, penghargaan
penulis sampaikan kepada Ayahanda Watir (Alm), Ibunda Sariah, adik serta kaka
dan seluruh keluarga besar atas doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juni 2014
Sutresno

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
METODE
Waktu dan Tempat
Bahan
Alat
Metode
Persiapan Bahan Baku
Pembuatan Papan Partikel
Penkondisian Papan Partikel
Pengujian Papan Partikel
Prosedur Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Bambu Tali
Kerapatan
Kadar Air
Daya Serap Air
Pengembangan Tebal
Modulus of Elasticity (MOE)
Modulus of Rupture (MOR)
Internal Bond (IB)
Kuat Pegang Sekrup
Hubungan Setiap uji Fisik dan Mekanik
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

vi
vi
vi

1
1
2
2
2
3
3
3
3
3
3
4
5
5
5
6
7
7
9
9

11
12
13
14
16
17
18
19
19
19
20
22
33

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5

6
7
8
9
10

Komposisi kimia bambu tali
Standar pengujian sifat fisik dan mekanik papan partikel
Nilai kerapatan papan partikel tanpa perekat
Nilai kadar air papan partikel tanpa perekat
Nilai daya serat air papan partikel tanpa perekat
Nilai pengembangan tebal papan partikel tanpa perekat
Nilai MOE papan partikel tanpa perekat
Nilai MOR papan partikel tanpa perekat
Nilai kuat rekat internal papan partikel tanpa perekat
Nilai kuat pegang sekrup papan partikel tanpa perekat

8
8
9
10
11
12
13
15
16
17

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Diagram alir pembuatan papan partikel
Bentuk contoh uji mengacu pada JIS A 5908 2003
Kadar air papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan
Daya serap papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan
Pengembangan tebal papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan
Keteguhan lentur papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan
Keteguhan patah papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan
Kuat rekat internal papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan
Kuat pegang sekrup papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan

4
6
10
12
13
14
16
17
18

DAFTAR LAMPIRAN
1 Prosedur pengujian papan partikel mengacu pada JIS A 5908 2003
2 Hasil pengujian ANOVA dan Duncan untuk setiap parameter uji

22
25

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Papan partikel adalah papan tiruan yang dibuat dari partikel kayu atau lignin
selulosa lain, yang ditekan oleh kempa plat/rol. Bahan perekat atau bahan lain
biasanya ditambahkan untuk meningkatkan sifat papan seperti sifat mekanik,
ketahanan kelembaban, ketahanan terhadap api maupun serangga (Sudarsono et al.
2010). Salah satu permasalahan yang ada dalam iindustri papan partikel ini adalah
ketersedian bambu yang semakin berkurang. Hasil penelitian Massijaya (2003)
menunjukkan bahwa konsumsi kayu dalam negeri telah mencapai 80 juta m³ pada
tahun 2002, padahal pasokan kayu, khususnya dari hutan alam tidak sampai 10 juta
m3 tahun-1. Bahkan, berdasarkan data yang dirilis oleh Departemen Kehutanan
(2009), suplai kayu dari hutan alam hanya mencapai 4.6 juta m3 pada tahun 2008.
Oleh karena itu diperlukan pengembangan pemanfaatan bahan baku alternatif. Dari
data tersebut perlu dicari bahan alternatif yang dapat digunakan untuk mengganti
bahan baku kayu dalam pembuatan papan partikel. Salah satu bahan baku lokal
yang memiliki potensi yang sangat menjanjikan untuk menggantikan kayu adalah
bambu tali. Bambu tali memiliki pertumbuhan yang cepat, ketersedian yang
melimpah, serta mudah untuk dibudidayakan (Muin et al. 2006). Menurut Liese
(1980) dalam Ganie (2008) ditinjau dari struktur anatomi dan komposisi kimia,
elemen-elemen penyusun bambu hampir sama dengan elemen-elemen penyusun
kayu. Dimana mengandung lignin sebanyak 26.25% dan kandungan serat kasar
sebanyak 59.21%. Dengan demikian bambu dapat direkomendasikan sebagai bahan
baku papan partikel yang mungkin dikembangkan hingga skala industri.
Tidak hanya sampai disitu, dari segi teknologi pembuatan papan partikel
konvensional mempunyai dampak negatif terhadap lingkungan. Penggunaan
perekat yang sebagian besar di antaranya merupakan senyawa turunan minyak bumi
yang tidak terbarukan. Selain itu, menurut Li (2002) dalam Suhasman (2011) 96.6%
dari perekat tersebut merupakan perekat yang berbasis pada senyawa formaldehida
seperti urea formaldehida, melamin formaldehida, maupun phenol formaldehida.
Oleh karena itu, pendekatan alternatif untuk menciptakan teknologi yang lebih
ramah lingkungan dalam proses pembuatan papan partikel perlu terus
dikembangkan. Metode alternatif yang dapat dikembangkan untuk menghindari
permasalahan lingkungan tersebut adalah teknologi pembuatan papan partikel tanpa
perekat. Hal ini dapat dilakukan dengan mengaktifkan komponen kimia yang
terdapat dalam bahan lignosellulosa. Metode demikian telah dikembangkan oleh
beberapa peneliti seperti Kharazipour & Hüttermann (1998) serta Widsten et al
(2004) yang melakukan aktivasi partikel secara enzimatik, Karlsson & Kandelbauer
(2002) serta Widsten et al. (2003) yang mengaktifkan komponen kimia kayu
melalui perlakuan oksidasi menggunakan hydrogen peroksida dan katalis,
Widyorini et al. (2005), serta Xu et al. (2006) yang menggunakan teknik injeksi
uap panas dalam proses pengempaan papan partikel, serta Hermawan et al. (2007)
yang menggunakan perlakuan perebusan sebelum proses kempa panas dalam
pembuatan papan partikel dengan ketebalan 5 mm. Dari berbagai metode tersebut,
informasi tentang teknik oksidasi partikel menggunakan hydrogen peroksida belum
banyak dilaporkan. Demikian halnya dengan metode perebusan yang

2
dikembangkan oleh Hermawan et al. (2007) juga tampak cukup menjanjikan,
namun keberhasilan teknik tersebut pada pembuatan papan yang lebih tebal belum
dilaporkan.
Ketahanan papan partikel dalam menolak penyerapan air sering menjadi
hambatan penggunaan papan sebagai produk eksterior. Papan partikel berbahan
dasar kayu mempunyai kandungan resin yang mempunyai kemampuan dalam
menghambat penyerapan air. Berbeda dengan itu, bambu tidak mempunyai
kandungan resin yang mempunyai sifat tersebut, sehingga bambu mempunyai sifat
penyerapan air yang lebih tinggi dibandingkan dengan kayu. Salah satu contoh
papan partikel akasia hasil penelitian Tambunan (2010) dapat diketahui bahwa daya
serap airnya lebih dari 100%. Perlu adanya usaha mengurangi penyerapan air pada
saat dijadikan papan partikel sehingga tidak menyebabkan papan tersebut mudah
dalam menyerap air. Antisipasi penyerapan air dalam papan partikel ini dilakukan
dengan menambahkan bahan parafin yang mempunyai kemampuan untuk
menghambat penetrasi air pada produk jadi (Manurung 2011).
Hal-hal di atas melatarbelakangi penelitian mengenai pengaruh dari
kombinasi penambahan parafin, perlakuan oksidasi serta perbedaan waktu kempa
terhadap kualitas papan partikel.

Perumusan Masalah
Masalah yang diteliti dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh dari
mesing-masing kombinasi perlakuan terhadap kualitas fisik dan mekanik papan
partikel dan kombinasi perlakuan seperti apa yang dapat menghasilkan papan
partikel dengan kualitas terbaik yang akan diketahui dengan cara analisis data hasil
percobaan yang mengacu pada JIS A 5908 2003 dan SNI 03-2105-2006 dengan
menggunakan software SPSS 16.

Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh dari masingmasing kombinasi perlakuan terhadap kualitas fisik dan mekanik papan partikel,
serta untuk menentukan kombinasi perlakuan yang menghasilkan papan partikel
dengan kualitas terbaik.

Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan ilmu pengetahuan baru tentang
teknologi pembuatan papan partikel tanpa perekat dengan perlakuan oksidasi dan
penambahan parafin terhadap pembaca. Memberikan informasi dan pengembangan
industri papan partikel tanpa perekat yang terbuat dari bahan bambu. Bagi institusi
hasil penelitian ini dapat dijadikan sebuah karya ilmiah dengan inovasi baru.

3
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini difokuskan untuk mengetahui pengaruh dari kombinasi
perlakuan penambahan parafin, waktu kempa dan oksidasi terhadap kualitas papan
partikel tanpa perekat (binderless paricleboard) dari bambu tali serta menentukan
kombinasi perlakuan terbaik dengan mengacu pada JIS A 5908 2003 dan hasil
analisis statistika menggunakan software SPSS 16 (trial version).

METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan selama tiga bulan mulai dari Februari 2014 sampai
dengan Mei 2014. Penelitian dilakukan di LIPI Biomaterial Cibinong,
Laboratorium Biokomposit, Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan, serta
Laboratorium Workshop Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan Institut
Pertanian Bogor.

Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah bambu tali
(Gigantochloa apus) yang berasal dari daerah Bogor. Bahan lain yang digunakan
sebagai bahan tambahan dalam pembuatan papan partikel tanpa perekat ini adalah
hidrogen peroksida, fero sulfat, parafin dan air.

Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain oven, timbangan (neraca
analitik), loyang, wadah bak partikel, alat kempa panas (hot press), cetakan papan
ukuran 30x30 cm, spacer (penyangga), alumunium foil, alat uji mekanik Instron
Universal Testing Machine (UTM), penggaris, kaliver (jangka sorong), blender
drum, kompresor, alat penyemprot (sprayer gun), gergaji (pemotong contoh uji
papan), masker, sarung tangan, gegep, spidol, dan label.

Metode
Penelitian ini dilakukan melalui empat tahapan. Tahap pertama yaitu
persiapan bahan baku, kedua yaitu tahap utama pembuatan papan partikel tanpa
perekat, tahap ketiga yakni pengkondisian dan tahap terakhir yakni pengujian.
Seluruh tahapan penelitian tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.

4

Bambu
Tali

Pengecilan ukuran
Penyaringan dengan saringan 20 mesh
Pengeringan dengan oven 45 oC

Oksidasi dengan
Hidrogen peroksida
dan fero sulfat

Tanpa oksidasi

Tanpa
parafin

Penambahan
parafin

0.5 %

Penambahan
parafin
0.5 %

Tanpa
parafin

Dicampur dan dimasukkan ke dalam cetakan
Dikempa panas suhu 180 ºC dan tekanan ± 25 kgf/cm2

Waktu kempa 10
menit

Waktu kempa 20
menit
Dikondisikan selama 1 minggu
Pemotongan contoh uji
Pengujian sifat fisik dan mekanik
Mutu Papan
Partikel

Gambar 1 Diagram alir pembuatan papan partikel
Persiapan Bahan Baku
Tahap persiapan bahan baku meliputi pemotongan bambu dan pemisahan
bagian buku-buku pada bambu. Proses dilanjutkan dengan pengecilan ukuran
bambu menjadi partikel berukuran 20 mesh dengan alat drum chipper, ring flaker,

5
dan screener ukuran 20 mesh. Selanjutnya dilakukan pengeringan dalam oven pada
suhu 45 ºC.
Pembuatan Papan Partikel
Tahap pembuatan papan partikel tanpa perekat ini diawali dengan
menimbang partikel bambu sesuai dengan perhitungan bahan dengan target
kerapatan 0.4-0.9 gr/cm3. Setelah itu partikel bambu dimasukkan ke dalam blender
drum yang diputar kemudian dilakukan penyemprotan hidrogen peroksida
sebanyak 15% dari berat bahan, dilanjut dengan fero sulfat sebanyak 7.5% dari
berat hidrogen peroksida, dan terakhir parafin sebanyak 1% dengan menggunakan
sprayer gun yang dihubungkan dengan kompresor. Setelah itu, partikel bambu
dimasukkan ke dalam cetakan papan (mat) yang berukuran 30x30x1 cm dengan
diberi alas alumunium foil, kemudian dikempa menggunakn alat hot press selama
15 menidan 20 menit dengan suhu 180 ºC dan tekanan 25 kgf/cm2. Dalam
pembuatan papan partikel tanpa perekat ini terdapat tiga faktor yaitu oksidasi,
penambahan parafin dan perbedaan waktu kempa dengan kode perlakuan masing
masing adalah sebagai berikut. Tanpa oksidasi (O1), oksidasi (O2), tanpa parafin
(P1), parafin 1% (P2), waktu kempa 15 menit (T1) dan waktu kempa 20 menit (T2)
dengan 8 kombinasi perlakuan yaitu O1P1T1, O1P1T2, O1P2T1, O1P2T2, O2P1T1,
O2P1T2, O2P2T1, dan O2P2T2.
Pengkondisian Papan Partikel
Tahap pengkondisian papan ini dilakukan selama tujuh hari dalam suhu ruang.
Tujuan dilakukan pengkondisian untuk menyeragamkan kadar air papan partikel
dan menghilangkan tegangan-tegangan pada permukaan papan akibat proses
pengempaan panas.
Pengujian Papan Partikel
Tahapan terakhir dalam penelitian ini adalah pengujian papan. Setelah
melewati proses pengkondisian, dilakukan pemotongan contoh uji. Pola
pemotongan contoh uji untuk pengujian sifat fisik dan mekanik mengacu pada
standar JIS 5908 2003 dan SNI 03-2105-2006 seperti yang terlihat pada Gambar 2.
Selanjutnya papan diuji sesuai dengan metode pengujian yang diuraikan pada
Lampiran 1.

6

a

b
c

c
30 cm

c

b

d
e

a
d

e

30 cm

Gambar 2 Bentuk contoh uji mengacu pada JIS A 5908 2003
Keterangan :
a) Contoh uji kerapatan dan kadar air berukuran (10 x 10) cm
b) Contoh uji kuat pegang sekrup berukuran (5 x 10) cm
c) Contoh uji MOR dan MOE berukuran (5 x 20) cm
d) Contoh uji keteguhan rekat internal berukuran (5 x 5) cm
e) Contoh uji pengembangan tebal dan daya serap air (5 x 5) cm

Prosedur Analisis Data
Analisis data pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan rancangan
acak lengkap (RAL) dengan faktorial 2x2x2 sebanyak tiga kali ulangan. Faktor
yang diteliti meliputi tanpa perlakuan oksidasi (O1) dan dengan perlakuan oksidasi
(O2). Faktor tanpa penambahan parafin (P1), dan dengan penambahan parafin (P2).
Faktor waktu pengempaan, waktu kempa 15 menit (T1) dan waktu kempa 20 menit
(T2), dengan model liniernya sebagai berikut.
Yijkl = μ + Oi + Tj + (OT)ij + Pk + (OP)ik + (PT)jk + (OPT)ijk + εijkl
Untuk :
i=1,2
j=1,2
k=1,2
l=1,2,3
Keterangan:
Yijkl
: Pengamatan pada satuan percobaan ke-i yang mendapat
perlakuan oksidasi taraf ke-i, perlakuan waktu kempa taraf kej dan penggunaan parafin taraf ke-k dan ulangan ke-l

7
µ
Oi
Tj
(OT)ij
Pk
(OP)ik

:
:
:
:
:
:

(PT)jk

:

(OPT)ijk :
εijkl

:

Rataan umum
Pengaruh oksidasi taraf ke-i
Pengaruh waktu kempa taraf ke-j
Pengaruh interaksi oksidasi taraf ke-I dan waktu kempa taraf ke-j
Pengaruh penggunaan parafin taraf ke-k
Pengaruh interaksi oksidasi taraf ke-I dan penggunaan parafin taraf
ke-k
Pengaruh penggunaan parafin taraf ke-j dan waktu kempa taraf kek
Pengaruh interaksi oksidasi taraf ke-I, penggunaan parafin taraf kej dan waktu kempa taraf ke-j
Pengaruh acak dari interaksi perlakuan oksidasi, penambahan
parafin dan waktu kempa pada ulangan ke-l

Data hasil penelitian diolah dengan menggunakan program aplikasi SPSS 16.
Tahap awal menentukan nilai F dengan ANOVA menggunakan selang kepercayaan
95%. Jika nilai signifikan nya lebih kecil dari 0.05 maka terdapat beda nyata dan
dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) untuk melihat
perlakuan mana saja yang beda nyata.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Bambu Tali
Bambu tali mempunyai buluh yang berwarna hijau kekuningan dengan
lapisan lilin pada bagian bawah buku-bukunya ketika muda. Bambu ini mudah
dibedakan dengan jenis-jenis yang lain dari pelepah buluhnya yang selalu melekat
pada buluhnya. Di samping itu, kuping pelepah buluhnya sangat kecil sehingga
hampir tidak tampak. Buluhnya berdiameter 7-10 cm dengan tinggi mencapai 12 m.
Bambu ini sangat cocok untuk bahan baku anyaman karena seratnya yang panjang,
halus, dan mudah lentur. Walaupun demikian bambu ini tidak baik digunakan untuk
membuat alat musik bambu karena memiliki buku-buku yang cekung sehingga
menyebabkan terjadinya gaung yang tak beraturan. Di Jawa Tengah dan Timur
serta Bali bambu ini disebut pring (bahasa Jawa) atau tiying (bahasa Bali) tali
(Widjaja et al. 1989). Ketersediaan bambu sangat melimpah yakni mencapai 1 200
spesies dan lebih dari 70 genera dengan luas area mencapai 22 juta hektar. Tanaman
bambu lebih banyak di tanam di Jawa yaitu mencapai 29.14 juta rumpun atau sekitar
76.83% dari total populasi bambu Indonesia, sedangkan sisanya sekitar 8.79 juta
rumpun (23.17%) berada di luar Jawa. Tanaman bambu di Jawa terkonsentrasi di
tiga propinsi berturut-turut adalah di Jawa Barat (28.09 %), Jawa Tengah (21.59 %),
dan Jawa Timur (19.38 %), sementara di luar Jawa yakni di propinsi Sulawesi
Selatan (3.69 %). Bambu tali dapat tumbuh di dataran rendah hingga dataran tinggi
dengan ketinggian 3 000 mdpl. Data ketersediaan bambu ini menjadi dasar yang
kuat akan potensi besar bambu tali untuk dijadikan bahan baku papan partikel yang
dapat dibuat dengan skala industri.

8
Sonisa (1995) menambahkan bahwa bambu tali merupakan bambu yang
terpenting dalam kehidupan masyarakat. Bambu ini biasa digunakan untuk
bangunan rumah, barang anyaman, tali dan daunnya digunakan sebagai bahan
pembungkus makanan. Hasil uji komposisi kimia bambu tali berdasarkan SNI yang
dilakukan oleh Balai Konservasi Tumbuhan Kebun Raya - LIPI dapat dilihat pada
Tabel 1.
Tabel 1 Komposisi kimia bambu tali
No
1
2
3
4
5
6

Komponen
Kadar air
Kadar protein
Kadar lemak
Kadar abu
Kadar serat kasar
Kadar lignin

Jumlah (%)
8.510
4.720
6.710
4.050
59.210
26.250

Sumber : Balai Konservasi Tumbuhan Kebun Raya – LIPI (2010)

Berdasarkan komposisi kimia yang terdapat pada bambu tali, dapat dilihat
bahwa kandungan lignin yang cukup besar memungkinkan bambu tali untuk
dijadikan bahan pengganti kayu dalam pembuatan papan partikel tanpa perekat.
Lignin merupakan komponen utama yang diperlukan untuk pembuatan papan
partikel tanpa perekat. Lignin akan menjadi perekat alami papan partikel dengan
membentuk ikatan kovalen saat bereaksi dengan senyawa hidroksi radikal hasil
oksidasi.
Karakteristik dari papan partikel sendiri dapat diketahui dengan menguji sifat
fisik (kerapatan, kadar air, pengembangan tebal dan daya serap air) dan sifat
mekaniknya (kuat rekat internal, keteguhan patah, kekuatan lentur, dan kuat pegang
sekrup) yang mengacu pada standar JIS A 5908:2003 dan SNI 03-2105-2006.
Berikut adalah standar pengujian sifat fisik dan mekanik papan partikel.
Tabel 2 Standar pengujian sifat fisik dan mekanik papan partikel
No
1
2
3
4
5
6
7
8

Sifat fisik dan mekanik
Kerapatan
Kadar air
Pengembangan tebal
Daya serap air
Keteguhan patah
Kuat lentur
Kuat rekat internal
Kuat pegang sekrup

JIS A 5905:2003
0.40 – 0.90 g/cm3
5 – 13%
Maksimal 12%
Minimal 80 kgf/cm2
Minimal 20 000
kgf/cm2
Minimal 1.5 kgf/cm2
Minimal 30 kgf

Sumber : JIS A 5908:2003 dan SNI 03-2105-2006

SNI 03-2105-2006
0.40 – 0.90 g/cm3
Maksimal 14%
Maksimal 12%
Minimal 82 kgf/cm2
Minimal 20 400
kgf/cm2
Minimal 1.5 kgf/cm2
Minimal 31 kgf

9
Sifat Fisik dan Mekanik Papan Partikel
Kerapatan
Kerapatan merupakan perbandingan antara berat dan volume. Kerapatan
papan partikel didefinisikan sebagai massa atau berat papan persatuan volume
(Haygreen dan Bowyer 1996). Sebaran nilai kerapatan papan partikel yang dibuat
dengan berbagai kombinasi perlakuan disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Nilai kerapatan papan partikel tanpa perekat
No. Kode
1
3
2
4
5
6
7
8

Kombinasi perlakuan
O1P1T1
O1P2T1
O1P1T2
O1P2T2
O2P1T1
O2P2T1
O2P1T2
O2P2T2

Hasil (g/cm3)
*
*
0.63
0.62
0.58
0.58
0.59
0.61

Data pada Tabel 3 menunjukkan bahwa kerapatan papan bervariasi antara
satu perlakuan dengan perlakuan lainnya. Meskipun demikian berdasarkan hasil
analisis ragam sebagaimana disajikan pada Lampiran 2 dapat dilihat bahwa nilai F
yang diperoleh menunjukkan kombinasi perlakuan tersebut tidak signifikan.
Berdasarkan hasil tersebut dapat diketahui bahwa variasi nilai kerapatan yang
muncul tidak menunjukkan kecenderungan tertentu yang mengindikasikan adaya
korelasi antara kerapatan papan partikel dengan kombinasi perlakuan yang
diberikan. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa variabilitas yang terjadi
merupakan variasi acak yang terjadi dalam proses pembuatan papan partikel.
Apabila nilai kerapatan tersebut dibandingkan dengan JIS A 5908 2003 dan SNI
03-2105-2006, maka seluruh papan yan dibuat telah memenuhi standar tersebut.
Kerapatan papan partikel akan berpengaruh langsung terhadap karaketistik lainnya.
Papan partikel dengan kerapatan yang tinggi memiliki kekuatan lebih besar dalam
menahan bobot benda yang berat. Dengan kerapatan yang tinggi, menunjukkan
bahwa ikatan antar partikel semakin kuat, sehingga lebih kuat dalam menahan
beban. Kerapatan yang tingi pula akan menahan masuknya air ke dalam partikel
tersebut.
Kadar Air
Kadar air menunjukkan keberadaan air yang ada di dalam papan partikel
tersebut. Keberadaan air tersebut mutlak berasal dari papan setelah melalui proses
pembuatan. Kadar air yang tinggi dalam suatu papan partikel menunjukkan bahwa
kualitas papan partikel tersebut rendah, karena semakin tinggi kadar air
mengakibatkan papan partikel semakin mudah rusak. Partikel papan yang
berinteraksi dengan air akan membuat ikatan hidrogen antara partikel dengan

10
perekat menjadi lebih lemah, sehingga kekuatan dalam menahan bobot benda akan
semakin menurun. Hasil pengujian kadar air dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Nilai kadar air papan partikel tanpa perekat
No. Kode
1
3
2
4
5
6
7
8

Kombinasi perlakuan
O1P1T1
O1P2T1
O1P1T2
O1P2T2
O2P1T1
O2P2T1
O2P1T2
O2P2T2

Hasil (%)
6.851
6.692
6.667
6.568
5.624
5.402
5.924
5.639

Hasil analisis ragam menunjukkan nilai F yang signifikan, sehingga perlu
dilanjutkan menggunakan uji Duncan. Berdasarkan uji Duncan terdapat perbedaan
nyata dari beberapa kombinasi perlakuan yang secara lengkap disajikan pada
Gambar 3. Huruf-huruf yang sama pada kombinasi perlakuan yang berbeda
menunjukkan bahwa kadar air papan partikel tersebut tidak berbeda nyata satu sama
lain. Berbeda dengan kerapatan papan partikel, nilai kadar air papan cenderung
memiliki pola tertentu, dimana papan partikel yang diberikan perlakuan oksidasi
memiliki kadar air yang lebih rendah dibandigkan dengan papan partikel yang tidak
diberikan perlakuan oksidasi. Sedangakan penambahan parafin dan perbedaan
waktu kempa tidak tidak memiliki kecenderungan terhadap kadar air papan partikel.
Selanjutnya apabila dibandingkan dengan JIS A 5908 2003 dan SNI 03-2105-2006,
maka tampak bahwa seluruh jenis papan partikel telah memenuhi standar tersebut.
Apabila diamati dengan secara seksama, maka tampak bahwa papan partikel
yang diberi perlakuan oksidasi memiliki kadar air yang lebih rendah. Menurut
Suhasman (2011), perlakuan oksidasi cenderung menurunkan sifat hidrophilic
partikel sehingga kadar air keseimbangannya menjadi lebih rendah.
8

Kadar Air (%)

7

6.851

6.692

6.667

6.568
5.624

6

5.402

5.924

ab

bc

5.639

5
4
3
2

c

c

c

bc

ab

a

1
0
O1P1T1 O1P2T1 O1P1T2 O1P2T2 O2P1T1 O2P2T1 O2P1T2 O2P2T2

Perlakuan
Gambar 3 Kadar air papan partikel dengan berbagai kombinasi perlakuan

11
Daya Serap Air
Daya serap air dalam papan partikel menunjukkan kemampuan papan partikel
tersebut dalam menahan masuknya air kedalam papan. Daya serap air suatu papan
berkaitan erat dengan kemampuan ikat antara partikel. Ikatan yang semakin kuat
dan rapat akan menghasilkan papan dengan daya serap air yang semakin rendah.
Karakteristik inilah yang diinginkan dimana papan partikel mempunyai daya serap
air rendah. Hasil pengujian daya serap air dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Nilai daya serap air papan partikel tanpa perekat
No. Kode
1
2
3
4
5
6
7
8

Kombinasi perlakuan
O1P1T1
O1P2T1
O1P1T2
O1P2T2
O2P1T1
O2P2T1
O2P1T2
O2P2T2

Hasil (%)
*
*
213.208
208.442
141.018
137.662
92.003
87.264

Hasil analisis ragam menunjukkan nilai F yang signifikan, sehingga perlu
dilanjutkan menggunakan uji Duncan. Berdasarkan uji Duncan terdapat perbedaan
nyata dari beberapa kombinasi perlakuan yang secara lengkap disajikan pada
Gambar 4. Sebaran data daya serap air papan partikel memiliki kecenderungan yang
sama dengan kadar air papan partikel. Dimana papan partikel yang diberikan
perlakuan oksidasi akan memiliki daya serap air yang lebih rendah dibandingkan
papan partikal yang tidak diberikan perlakuan oksidasi. Perlakuan oksidasi dapat
menurunkan sifat hidrophilic partikel sehingga lebih sulit dalam menyerap air. Hal
ini disebabkan karena adanya ikatan gugus OH pada partikel kayu maupun
tersubstitusinya sebagian gugus OH menjadi O radikal yang selnajutnya
membentuk ikatan silang dengan komponen lainnya (Suhasman 2011).
Selain perlakuan oksidasi, lama waktu pengempaan juga memberikan hasil
yang memiliki pola tertentu, dimana papan partikel dengan waktu pengempaan
lebih lama yani 20 menit memiliki daya serap air yang lebih kecil dibandingkan
papan partikel yang dikempa dalam waktu 15 menit. Sedangkan penambahan
parafin 1% tidak terlalu memberikan pengaruh nyata terhadap daya serap air papan,
meskipun secara data uji penembahan parafin sedikit menurunkan nilai dari daya
serap air papan. Hal ini tidak sesuai dengan teori yang ada dimana penambahan
parafin seharusnya dapat mengurangi daya serap air papan. Hal ini bisa disebabkan
karena konsentrasi parafin yang diberikan masih terlalu rendah, ditambah lose yang
terjadi pada waktu penyemprotan menggunakan spray gun. Hasil lengkap analisis
ragam menggunakan ANOVA dan Duncan dapat dilihat pada Lampiran 2.
Parameter kualitas daya serap air sendiri tidak ditentukan standarnya pada JIS
A 5908 2003 dan SNI 03-2105-2006. Akan tetapi apabila dilihat dari hasil uji pada
Gambar 4, jenis papan partikel dengan kode O2P2T2 memiliki daya serap air paling
baik diantara papan partikel dengan kombinasi perlakuan lainnya.

12

Daya Serap Air (%)

250

213.208 208.442

200
141.018 137.662
150
92.003

87.264

a

a

100

c

c

b

b

50
*

*

0
O1P1T1 O1P2T1 O1P1T2 O1P2T2 O2P1T1 O2P2T1 O2P1T2 O2P2T2

Perlakuan
Gambar 4 Daya serap air papan partikel dengan berbagai kombinasi
perlakuan

Pengembangan Tebal
Pengembangan tebal merupakan uji fisik papan partikel yang dilakukan
bersamaan dengan pengujian daya serap air. Seperti halnya daya serap air,
pengembangan tebal adalah bertambahnya tebal dari papan karena masuknya air.
Hasil pengujian pengembangan tebal dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Nilai pengembangan tebal papan partikel tanpa perekat
No. Kode
1
2
3
4
5
6
7
8

Kombinasi perlakuan
O1P1T1
O1P2T1
O1P1T2
O1P2T2
O2P1T1
O2P2T1
O2P1T2
O2P2T2

Hasil (%)
*
*
60.46
58.86
28.84
28.66
16.59
11.48

Hasil analisis ragam menunjukkan nilai F yang signifikan, sehingga perlu
dilanjutkan menggunakan uji Duncan. Berdasarkan uji Duncan terdapat perbedaan
nyata dari beberapa kombinasi perlakuan yang secara lengkap disajikan pada
Lampiran 2. Pola persebaran data dari uji pengembangan tebal tidak jauh berbeda
dengan uji daya serap air. Dimana penambahan perlakuan oksidasi memberikan
pengaruh nyata terhadap pengembangan tebal papan partikel. Papan partikel
dengan perlakuan oksidasi mempunyai pengembangan tebal yang jauh lebih kecil
dibandingkan dengan papan partikel yang tidak diberikan perlakuan oksidasi.
Perbedaan nilai pegembangan tebal yang ekstrim ini disebabkan papan partikel
yang tidak diberikan perlakuan oksidasi akan membentuk ikatan hidrogen pada saat

13
dikempa panas, sedangkan papan partikel yang diberikan perlakuan oksidasi akan
membentuk ikatan kovalen yang jauh lebih kuat pada saat dikempa panas
(Suhasman 2011). Perbedaan nyata juga terlihat pada perlakuan perbedaan waktu
kempa, papan partikel dengan waktu kempa yang lebih lama menghasilkan nilai
pengembangan tebal yang lebih kecil. Untuk penambahan parafin mempuyai beda
nyata pada papan yang diberikan perlakuan oksidasi dimana penambahan parafin
dapat mengurangi nilai dari pengembangan tebal papan partikel tersebut.
Selanjutnya, apabila dibandingkan dengan standar yang ada pada JIS A 5908
2003 dan SNI 03-2105-2006 seperti yang terlihat pada Gambar 5, maka tampak
bahwa papan partikel yang memenuhi standar hanya papan yang diberi perlakuan
oksidasi, penambahan parafin 1% dan waktu kempa 20 menit (O2P2T2) dengan nilai
pengembangan tebal sebesar 11.48 %.

Pengembangan Tebal (%)

80
60.46

70

58.86

60
50
40

28.84

28.66

30

1659

20
10

11.48

*

*

e

d

c

bc

ab

a

O1P1T1

O1P2T1

O1P1T2

O1P2T2

O2P1T1

O2P2T1

O2P1T2

O2P2T2

0

Perlakuan
Gambar 5 Pengembangan tebal papan partikel dengan berbagai kombinasi
perlakuan
Modulus of Elasticity (MOE)
MOE atau keteguhan lentur merupakan ukuran ketahanan papan dalam
menahan beban dalam batas proporsi (Manurung 2011). Papan akan semakin elastis
apabila nilai keteguhan lenturnya semakin tinggi. Hasil pengujian keteguhan lentur
(MOE) dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Nilai MOE papan partikel tanpa perekat
No. Kode
1
2
3
4
5
6
7
8

Kombinasi perlakuan
O1P1T1
O1P2T1
O1P1T2
O1P2T2
O2P1T1
O2P2T1
O2P1T2
O2P2T2

Hasil (%)
*
*
572.069
733.730
840.883
1 603.592
2 490.730
2 696.585

14
Hasil analisis ragam menunjukkan nilai F yang signifikan, sehingga perlu
dilanjutkan menggunakan uji Duncan. Berdasarkan uji Duncan terdapat perbedaan
nyata dari beberapa kombinasi perlakuan yang secara lengkap disajikan pada
Lampiran 2, diketahui bahwa baik perlakuan oksidasi, waktu kempa maupun
penambahan parafin, ketiganya mempunyai kecenderungan yang sama. Dimana
perlakuan oksidasi akan menghasilkan papan partikel dengan nilai keteguhan lentur
yang lebih besar. Sama hal nya dengan penambahan parafin dan pemberian waktu
kempa yang lebih lama juga membuat kualitas papan lebih baik dengan nilai
keteguhan lentur yang lebih tinggi. Apabila dilihat dari hasil pengujian kombinasi
perlakuan yang ada dengan mengacu pada JIS A 5908 2003 SNI 03-2105-2006
yang terlihat pada Gambar 6, maka papan partikel dengan dengan kode (O2P2T2)
merupakan kombinasi papan partikel yang mempunyai mutu terbaik dengan nilai
sebesar 2 696.865 kgf/cm2. Meskipun demikian hasil ini belum memenuhi standar
yang ditentukan.
Menurut Suhasman (2011), parameter keteguhan lentur merupakan parameter
yang sangat sulit dipenuhi oleh papan partikel. Hal ini disebabkan standar yang
cukup tinggi. Salah satu cara untuk dapat meningkatkan nilai parameter ini adalah
dengan menggunakan perekat alami. Karena perekat alami mempunyai molekul
partikel yang lebih besar, sehingga perekat lebih mudah menyatu dengan partikel.
Sedangkan papan partikel tanpa perekat akan membutuhkan kandungan lignin yang
tinggi serta suhu kempa yang tinggi supaya lignin dapat mencair sempurna saat
dilakukan pengempaan sehingga merata keseluruh bagian papan.
3500

Keteguhan Lentur (kgf/cm2)

2696.585
3000

2490.730

2500
2000

1603.592

1500
1000
572.069
500

*

*

a

733.730

ab

840.883

ab

b

c

c

0
O1P1T1 O1P2T1 O1P1T2 O1P2T2 O2P1T1 O2P2T1 O2P1T2 O2P2T2

Perlakuan
Gambar 6 Keteguhan lentur papan partikel dengan berbagai kombinasi
perlakuan

Modulus of Rupture (MOR)
Kekuatan lentur patah atau modulus of rupture (MOR) merupakan sifat
mekanik papan yang berhubungan dengan kekuatan papan, yaitu ukuran

15
kemampuan papan untuk menahan beban atau gaya luar yang bekerja padanya dan
cenderung merubah bentuk dan ukuran papan tersebut. Semakin kuat nilai kekuatan
lentur maka papan semakin kuat dalam menahan bobot benda. Hasil pengujian
keteguhan patah (MOR) dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8 Nilai MOR papan partikel tanpa perekat
No. Kode
1
2
3
4
5
6
7
8

Kombinasi perlakuan
O1P1T1
O1P2T1
O1P1T2
O1P2T2
O2P1T1
O2P2T1
O2P1T2
O2P2T2

Hasil (%)
*
*
7.319
10.232
14.571
19.215
28.040
35.052

Hasil analisis ragam menunjukkan nilai F yang signifikan, sehingga perlu
dilanjutkan menggunakan uji Duncan. Berdasarkan uji Duncan terdapat perbedaan
nyata dari beberapa kombinasi perlakuan yang secara lengkap disajikan pada
Lampiran 2. Berdasarkan hasil uji, dapat dilihat bahwa semua perlakuan yang
diberikan memberikan beda nyata terhadap nilai MOR papan partikel. Begitu juga
dengan penambahan parafin. Dalam hal ini terlihat bahwa perbedaan waktu kempa
yang menjadi parameter kunci nilai MOR papan partikel. Hasil uji menunjukkan
papan partikel yang dikempa dengan waktu yang lebih lama akan mempunyai nilai
MOR yang lebih tinggi. Nilai MOR akan semakin tinggi apabila ditambahkan
dengan perlakuan oksidasi dan penambahan parafin.
Gambar 7 menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan O2P2T2 merupakan
kombinasi yang menghasilkan kualitas papan dengan nilai MOR tertinggi,
walaupun nilainya belum memenuhi JIS A 5908 2003 dan SNI 03-2105-2006. Nilai
MOR papan partikel yang secara keseluruhan tidak memenuhi standar JIS maupun
SNI memiliki keterkaitan yang sama seperti nilai MOE. Hal ini besar
kemungkinannya disebabkan oleh panjang serat yang tidak panjang sehingga beban
yang diterima tidak dibagi secara menyeluruh pada setiap bagian papan, Maloney
(1993) menjelaskan bahwa nilai MOR dipengaruhi oleh kandungan dan jenis bahan
perekat yang digunakan, daya ikat perekat dan panjang serat. Boimau (2010) juga
menambahkan bahwa semakin panjang serat maka semakin besar penguatan yang
diberikan terhadap matrik sehingga ikatan serat matrik pun semakin kuat.

16
45
35.052

Keteguhan Patah (kgf/cm2)

40
35

28.040

30
25

19.215

20

14.571
10.232

15
7.319
10
5

*

*

a

ab

ab

ab

b

c

0
O1P1T1 O1P2T1 O1P1T2 O1P2T2 O2P1T1 O2P2T1 O2P1T2 O2P2T2

Perlakuan
Gambar 7 Keteguhan patah papan partikel dengan berbagai kombinasi
perlakuan

Internal Bond (IB)
Keteguhan rekat atau internal bond adalah suatu ukuran ikatan antar partikel
dalam lembaran papan partikel (Sidabutar 2009). Keteguhan rekat adalah suatu uji
pengendalian kualitas yang penting karena menunjukkan kebaikan pencampuran,
pembentukan dan pengepresan papan. Keteguhan rekat juga merupakan ukuran
terbaik tentang kualitas pembuatan suatu papan karena menunjukkan ikatan antar
partikel (Haygreen dan Bowyer 1996). Hasil pengujian kuat rekat internal dapat
dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9 Nilai kuat rekat internal papan partikel tanpa perekat
No. Kode
1
2
3
4
5
6
7
8

Kombinasi perlakuan
O1P1T1
O1P2T1
O1P1T2
O1P2T2
O2P1T1
O2P2T1
O2P1T2
O2P2T2

Hasil (%)
*
*
0.042
0.049
0.099
0.136
0.619
0.719

Hasil analisis ragam menunjukkan nilai F yang signifikan, sehingga perlu
dilanjutkan menggunakan uji Duncan. Berdasarkan uji Duncan terdapat perbedaan
nyata dari beberapa kombinasi perlakuan yang secara lengkap disajikan pada
Lampiran 2. Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa waktu kempa merupakan
perlakuan yang mempunyai pengaruh dan beda nyata terhadap nilai kuat rekat

17

Kuat Rekat Internal (kgf/cm2)

internal papan partikel. Dari hasil uji pada Gambar 8 menunjukkan kombinasi
waktu kempa pada perlakuan oksidasi berbeda nyata dengan perlakuan lainnya.
Nilai kuat rekat internal yang dihasilkan juga jauh lebih tinggi dibandingkan dengan
kombinasi perlakuan lainnya. Hal ini disebabkan dengan waktu kempa yang lebih
lama lignin yang terkandung dalam partikel bambu dapat mencair lebih sempurna
sehingga papan partikel mempunyai daya rekat yang lebih tinggi. Bowyer et al.
(2007) menyatakan bahwa keteguhan rekat akan semakin sempurna dengan
bertambahnya jumlah perekat yang digunakan pada proses pembuatan papan
partikel. Selain itu kecenderungan papan partikel yang memiliki nilai IB yang lebih
tinggi akan memiliki pengembangan tebal dan daya serap air yang rendah.
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

0.719
0.619

*

*

0.042

a

0.049

a

0.099

a

0.136

a

b

b

O1P1T1 O1P2T1 O2P1T1 O2P2T1 O1P1T2 O1P2T2 O2P1T2 O2P2T2

Perlakuan
Gambar 8 Kuat rekat internal papan partikel dengan berbagai kombinasi
perlakuan

Kuat Pegang Sekrup
Kuat pegang sekrup merupakan sifat mekanik papan partikel yang
menunjukkan kekuatan menahan sekrup akibat adanya gaya tarik pada sekrup dari
luar. Parameter ini cukup penting bagi papan partikel yang nantinya akan dibuat
sebagai interior yang perlu disusun menggunakan sekrup. Hasil pengujian kuat
pegang sekrup dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10 Nilai kuat pegang sekrup papan partikel tanpa perekat
No. Kode
Kombinasi perlakuan
Hasil (%)
1
O1P1T1
*
2
O1P2T1
*
3
O1P1T2
19.209
4
O1P2T2
19.679
5
O2P1T1
83.476
6
O2P2T1
87.038
7
O2P1T2
98.054
8
O2P2T2
105.256

18
Hasil analisis ragam menunjukkan nilai F yang signifikan, sehingga perlu
dilanjutkan menggunakan uji Duncan. Berdasarkan uji Duncan terdapat perbedaan
nyata dari beberapa kombinasi perlakuan yang secara lengkap disajikan pada
Lampiran 2. Berdasarkan data tersebut dapat diketahui bahwa perlakuan oksidasi
dan perbedaan waktu kempa mempunyai kecenderungan dan pola tertentu atau nilai
beda nyata. Dimana kecenderungan yang muncul adalah perlakuan oksidasi dan
pengempaan dengan waktu yang lebih lama dapat menghasilkan papan partikel
dengan nilai kuat pegang sekrup yang lebih tinggi. Seperti halnya denga sifat papan
lainnya, hal ini disebabkan karena perlakuan oksidasi dapat menjadikan partikel
terikat secara kovalen. Dimana sifat ikatannya jauh lebih kuat dibandingkan dengan
ikatan hidrogen. Sedangkan waktu kempa yang lebih lama membuat lignin mencair
lebih sempurna ke seluruh bagian papan partikel. Sementara itu untuk perlakuan
penambahan parafin tidak mempunyai beda nyata pada hasil. Hal ini mungkin
disebabkan karena konsentrasi parafin yang terlalu rendah.
Selanjutnya apabila dibandingkan dengan JIS A 5908 2003 dan SNI 03-21052006 seperti pada Gambar 9, dapat dilihat bahwa semua papan partikel yang
diberikan perlakuan oksidasi telah memenuhi standar. Kombinasi perlakuan terbaik
ditunjukkan pada papan partikel dengan kode O2P2T2.

Kuat Pegang Sekrup (kgf)

120
98.054
100

83.476

87.038

b

b

105.256

80
60
40
20
0

*

*

19.209

19.679

a

a

c

d

O1P1T1 O1P2T1 O1P1T2 O1P2T2 O2P1T1 O2P1T2 O2P2T1 O2P2T2

Perlakuan
Gambar 9 Kuat pegang sekrup papan partikel dengan berbagai kombinasi
perlakuan

Hubungan Setiap Uji Fisik dan Mekanik
Setiap parameter uji fisik maupun mekanik pada papan partikel mempunyai
keterkaitan antara satu dengan lainnya. Hubungan dari masing-masing parameter
yakni berbandig lurus. Apabila suatu papan memiliki kualitas yang baik pada salah
satu parameter, maka parameter lain juga akan mengikuti. Dalam konteks penelitian
ini, papan dengan kombinasi perlakuan oksidasi, penambahan parafin 1% dan
pengempaan selama 20 menit mempunyai kualitas yang paling baik pada semua
parameter uji baik fisik maupun mekanik. Hal ini terjadi karena semua parametr uji
yang menentukan kualitas papan dipengaruhi oleh faktor yang sama yaitu kerapatan,
kekuatan ikatan antar partikel dan perekat, dan sifat hidrophilic papan. Ketiga sifat

19
itu sangat dipengaruhi oleh perlakuan yang diberikan yakni penambahan parafin,
lama waktu pengempaan dan perlakuan oksidasi.
Kerapatan papan partikel dalam penelitian ini dipengaruhi oleh lamanya
waktu pengempaan. Dimana semakin lama papan partikel dikempa maka papan
partikel akan mempunyai kerapatan yang semakin tinggi. Hal ini disebabkan
kandungan air yang ada di dalam papan akan teruapkan secara sempurna saat
pengempaan yang lebih lama. Sehingga rongga-rongga antar partikel menjadi
semakin rapat. Sifat selanjutnya yaitu kekuatan ikatan antar partikel dan perekat.
Kekuatan ikatan antar partikel dan perekat pada papan partikel dalam penelitian ini
sangat dipengaruhi oleh perlakuan oksidasi. Perlakuan oksidasi dapat
meningkatkan kekuatan ikatan antar partikel dan lignin yang merupakan perekat
alami papan partikel tersebut. Papan partikel yang diberi perlakuan oksidasi akan
memiliki ikatan kovalen saat dikempa akibat reaksi antara gugus hidroksi radikal
dengan lignin yang mempunyai sifat elektrofilik. Ikatan kovalen ini jauh lebih kuat
dibandingkan dengan ikatan hidrogen yang terjadi saat pengempaan papan partikel
yang tidak diberikan perlakuan oksidasi. Sedangkan untuk sifat hidrophilic papan,
penambahan parafin yang diberikan terbukti mampu menurunkan sifat hidrophilic
tersebut. Papan dengan penambahan parafin menjadi lebih sulit untuk ditembus
oleh air. Hal ini disebabkan parafin yang mempunyai sifat hidrophobic akan
mampu menghambat laju penetrasi air kedalam papan.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Hasil-hasil penelitian sebagaimana dijelaskan di atas menunjukkan bahwa
sifat fisik dan mekanik papan partikel yang dibuat dalam studi ini sangat ditentukan
oleh kombinasi perlakuan bahan baku yang diberikan. Secara keseluruhan dapat
dilihat bahwa perlakuan oksidasi menghasilkan papan partikel dengan sifat fisik
dan mekanik yang jauh lebih baik dibandingkan dengan papan partikel yang tidak
diberi perlakuan oksidasi. Sama hal nya dengan perlakuan lama waktu kempa,
waktu kempa yang lebih lama akan menghasilkan papan partikel dengan sifat fisik
dan mekanik yang lebih baik. Untuk penambahan parafin sebanyak 1% belum
terlihat pengaruhnya. Hal ini dimungkinkan karena jumlah yang terlalu sedikit.
Kombinasi perlakuan oksidasi, waktu kempa selama 20 menit dan penambahan
parafin merupakan kombinasi papan partikel yang menghasilkan papan dengan sifat
fisik dan mekanik terbaik.
Papan partikel tanpa perekat dengan karakteristik yang cukup baik yang
dihasilkan dalam penelitian ini mengindikasikan bahwa perlakuan oksidasi
menggunakan hidrogen peroksida dan fero sulfat telah berhasil mengaktifkan
komponen kimia bambu sehingga dapat berikatan secara langsung pada saat
dikempa panas
Saran
Penelitian ini dapat memberikan hasil bahwa perlakuan oksidasi sudah baik
untuk dijadikan metode pembuatan papan partikel tanpa perekat. Hal yang perlu

20
diperbaiki adalah suhu pengempaan yang perlu dinaikkan. Hal ini ditujukan agar
lignin yang terkandung dalam bahan bisa mencair semua secara sempurna untuk
memperbaiki kualitas papan. Faktor penambahan parafin juga perlu diperbesar
konsentrasinya sehingga mampu memberikan pengaruh yang nyata pada setiap
parameter papan partikel yang diukur. Selain itu, untuk memperbaiki sifat mekanik
papan partikel yakni nilai keteguhan patah dan keteguhan elastis dapat dilakukan
penambahan vinir.

DAFTAR PUSTAKA
Boimau, K. 2010. Pengaruh Fraksi Volume dan Panjang Serat Terhadap Sifat
Bending Komposit Poliester yang Diperkuat Serat Batang pisang. Universitas
Nusa Cendana. Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) ke-9
Palembang, 13-15 Oktober 2010. Palembang.
Bowyer JL, Shmulsky R, Haygreen JG. 2007. Forest Product and Wood Science
5th ed. United States of America (US): Blackwell Publishing.
Departemen Kehutanan. 2009. Data release 2009. Direktorat Jenderal Bina
Produksi Kehutanan. Jakarta.
Forest Products Society. 1999. Wood Handbook: Wood as An Engineering Material.
Forest Products. USA.
Ganie, C. N. 2008. Pengaruh Isian Mortar Terhadap Kuat Tekan Bambu Wulung.
Universitas Islam Indonesia [Skripsi]. Yogyakarta.
Haygreen, J. G. dan Bowyer. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Gadjah Mada
University Press. Yogyakarta.
Hermawan D, Saputro EP, Kurniawan R, 2007. Papan Partikel dari Core-Kenaf
Tanpa Perekat Sintetis. Prosiding Seminar Masyarakat peneliti kayu
Indonesia (MAPEKI X), Pontianak, 9 - 11 Agustus 2007.
Karlsson O, Westermark U. 2002. Resin-Free Particleboard by oxidation of wood.
Di dalam: Humphrey P E, compiler. Proceedings of The 6th Pacific Rim BioBased Composites Symposium & Workshop on The Chemical Modification
of Cellulosics. Portland, Oregon, USA. hlm 149-153.
Kharazipour A, Hüttermann A. 1998. Biotechnologycal Production of Wood
Composites. In : Bruce A, J W Palfreyman, editors. Forest Product
Biotechnology. UK, Taylor & Francis Ltd.
Li K. 2002. Use of Marine Ahesive Protein as a Model to Develop FormaldehydeFree Wood Adhesives. Di dalam: Humphrey P E, compiler. Proceedings of
The 6th Pacific Rim Bio-Based Composites Symposium & Workshop on The
Chemical Modification of Cellulosics. Portland, Oregon, USA. hlm 58-67.
Maloney, T. M. 1993. Modern Particle Board and Dry Process Fiberboard
Manufacturing. Miller Freeman Publications. USA.
Manurung, O. M. 2011. Karakteristik Papan Serat Berkerapatan Sedang yang
dibuat dari Serat Bambu Betung Proses CMP Sederhana [Skripsi].
Universitas Sumatera Utara. Medan.
Massijaya, M. Y. 2003. Pemanfaatan limbah kayu dan karton sebagai bahan baku
papan komposit : sifat-sifat dasar dan teknik pembuatan papan komposit dari

21
limbah kayu dan karton. Bogor : Laporan Penelitian Hibah Bersaing XI/I
Perguruan Tinggi Tahun Anggaran 2003.
Muin M, Suhasman, Oka NP, Putranto B, Baharuddin, Millang S. 2006.
Pengembangan Potensi dan Pemanfaatan Bambu sebagai Bahan Baku
Konstruksi dan Industri di Sulawesi Selatan. Badan Penelitian dan
Pengembangan Daerah. Makassar. 73p.
Sidabutar, N. R. 2009. Pengaruh Parafin pada Pembuatan Papan Partikel Serat Acak
Sabut Kelapa [skripsi]. Universitas Sumatera Utara. Me