Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dan Mahoni

VARIASI KADAR PEREKAT PHENOL FORMALDEHIDA
TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI
LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT DAN MAHONI

SKRIPSI

SHANTY SIANTURI
111201075/TEKNOLOGI HASIL HUTAN

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS KEHUTANAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Peneletian

: Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap
Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa
Sawit dan Mahoni

Nama

: Shanty Sianturi

NIM

: 111201075

Program Studi

: Kehutanan

Minat

: Teknologi Hasil Hutan

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

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

Tito Sucipto, S.Hut, M.Si

Ketua

Anggota

Mengetahui,

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

ABSTRACT

SHANTY SIANTURI: Variations of Phenol Formaldehyde Adhesives Content
towards the Quality of Particle Board Made from Waste of Oil Palm Trunk and
Mahogany’s. Supervised by RUDI HARTONO and TITO SUCIPTO.
The combination of oil palm trunk waste and mahogany’s can increase the
quality of particle board. The purpose of these study were to evaluated the effect

of variations of phenol formaldehyde adhesive content and to know the most
valuable adhesives content towards the quality of particle board made from waste
of oil palm trunk and mahogany’s. The treatment variation were variations of PF
adhesives content were 8%, 10%, 12%, 14%, and 16%. Particle board made with
size 25 cm x 25 cm x 1 cm with target density of 0,7 gr/cm3, pressure in 30 kg/cm2,
and temperature in 170°C in 10 minutes. The experimental result were compared
with SNI 03-2105-2006. The statistical analysis used a single completely random
experimental with 3 replication. The result showed that density value was
0.49-0.56 g/mc3, moisture content was 3.52-4.25%, water absorption in
immersion for 2 hours was 67.35-117.33%, and 24 hours was 75.74-132.22%,
thickness swelling on immersion for 2 hours was 8.61-33.79%, and 24 hours was
10.91-35.37%, IB values was 0.44-1.36 kg/cm2, MOE values was 7090-15529
kg/cm2, and MOR values was 75.17-169.82 kg/cm2. Variations of PF adhesive
give the effect of physical and mechanical properties significantly except moisture
content. The physical properties in this experiment were density, moisture content,
thickness swelling on immersion for 2 hours with adhesives content were 14% and
16%, also for 24 hours with adhesive content was 16%, had been fulfilling the
standard. All of IB and MOE value didn’t fulfill the standard, but the value of
MOR only in 8% adhesive content didn’t fulfill the standard. The best treatment
was PF adhesive content 14%.

Keywords:

oil palm trunk waste, mahogany’s, phenol formaldehyde, physical
and mechanical properties, particle board.

ABSTRAK

SHANTY SIANTURI: Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap
Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dan Mahoni. Di bawah
bimbingan RUDI HARTONO dan TITO SUCIPTO.
Kombinasi limbah batang kelapa sawit dan kayu mahoni dapat
meningkatkan kualitas papan partikel. Penelitian ini bertujuan untuk
mengevaluasi pengaruh variasi kadar perekat phenol formaldehida, serta
mengetahui kadar perekat terbaik terhadap kualitas papan partikel dari limbah
batang kelapa sawit dan mahoni. Variasi perlakuan yaitu variasi kadar perekat PF
8%, 10%, 12%, 14%, dan 16%. Papan partikel dibuat berukuran 25 cm x 25 cm x
1 cm dengan target kerapatan 0,7 gr/cm3, tekanan 30 kg/cm2 dan suhu 170°C
selama 10 menit. Hasil penelitian dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006.
Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) tunggal dengan 3
ulangan. Hasil penelitian menunjukkan nilai kerapatan sebesar 0,49-0,56 g/cm3,

kadar air
3,52-4,25%, daya serap air pada perendaman 2 jam 67,35117,33%, dan perendaman 24 jam 75,74-132,22%, pengembangan tebal pada
perendaman 2 jam 8,61-33,79%, dan perendaman 24 jam 10,91-35,37%, nilai IB
0,44-1,36 kg/cm2, nilai MOE 7.090-15.529 kg/cm2, dan nilai MOR 75,17-169,82
kg/cm2. Variasi kadar perekat PF berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan
mekanis papan partikel yang dihasilkan, kecuali pada pengujian kadar air. Sifat
fisis papan partikel dalam penelitian ini yaitu kerapatan, kadar air, dan
pengembangan tebal pada perendaman 2 jam dengan kadar perekat 14% dan 16%,
pengembangan tebal pada perendaman 24 jam dengan kadar perekat 16%, telah
memenuhi standar. Keseluruhan nilai IB dan MOE tidak memenuhi standar,
namun nilai MOR yang tidak memenuhi standar hanya pada perlakuan kadar
perekat 8%. Perlakuan terbaik adalah kadar perekat PF 14%.
Kata kunci: limbah batang kelapa sawit, mahoni, phenol formaldehida, sifat fisis
dan mekanis, papan partikel.

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Lumban Tardas pada tanggal 28 Maret 1994. Penulis
merupakan anak kesembilan dari pasangan Jautar Sianturi dan Kerenia Siburian.
Penulis memulai pendidikan di SD Negeri 174534 Paranginan pada tahun

1999-2005, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 1
Paranginan pada tahun 2005-2008, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Atas di
SMA Negeri 1 Paranginan pada tahun 2008-2011. Pada tahun 2011, penulis lulus
di Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian USU melalui jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih minat
studi Teknologi Hasil Hutan.
Semasa kuliah penulis merupakan anggota organisasi Himpunan
Mahasiswa Sylva (Himas) USU. Penulis telah mengikuti Praktik Pengenalan
Ekosistem Hutan di Taman Hutan Rakyat Bukit Barisan dan Hutan Pendidikan
USU pada tahun 2013. Pada tahun 2015 penulis juga telah menyelesaikan Praktik
Kerja Lapang (PKL) di Perum Perhutani Bandung Selatan. Pada awal tahun 2015
penulis melaksanakan penelitian dengan judul “Variasi Kadar Perekat Phenol
Formaldehida terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit
dan Mahoni” di bawah bimbingan Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si dan Tito
Sucipto, S.Hut., M.Si.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
atas rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Variasi

Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah
Batang Kelapa Sawit dan Mahoni”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Program Studi Kehutanan, Fakultas
Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi kadar
perekat phenol formaldehida, serta mengetahui kadar perekat terbaik terhadap
kualitas papan partikel dari limbah batang kelapa sawit dan mahoni. Hasil
penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan nilai tambah limbah batang kelapa
sawit dan pasahan mahoni sehingga masyarakat dapat beralih dari pemanfaatan
kayu dalam bentuk log.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan
Bapak Tito Sucipto, S.Hut., MSi selaku anggota komisi pembimbing penulis
yang dengan sabar dan tulus memberikan ilmu, masukan, bimbingan, serta
arahan selama proses penulisan skripsi ini.
2. Keluarga tercinta, Ayahanda Jautar Sianturi dan Ibunda Kerenia Siburian serta
saudara-saudari penulis yang selalu memberikan dukungan, perhatian, doa,
kasih sayang, serta pengorbanan baik moral maupun material kepada penulis.
3. Teman-teman satu perjuangan penelitian yaitu Evan Aritonang, Yeheskiel
Simajuntak, Sabar Hutasoit, Fradika Siahaan, dan Andrian Telaumbanua atas

suka duka yang telah terlalui selama penelitian. Selain itu, teman-teman yang

selalu membantu yaitu Johana Malau, Ika Manik, Swesty Nadeak, Annie
Hutagalung, Adelina Sitompul, Ceriati Simajuntak, dan teman-teman angkatan
2011 yang tidak bisa disebutkan namanya satu persatu.
Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi mahasiswa kehutanan
maupun masyarakat umum. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.

Medan, Oktober 2015

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman
ABSTRAK ......................................................................................................
i
ABSTRACT .................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ iii
KATA PENGANTAR .................................................................................... iv

DAFTAR ISI ................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL .......................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... ix
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. x
PENDAHULUAN
Latar Belakang ................................................................................................
Tujuan Penelitian ............................................................................................
Manfaat Penelitian ..........................................................................................
TINJAUAN PUSTAKA
Batang Kelapa Sawit .......................................................................................
Papan Partikel ..................................................................................................
Kayu Mahoni....................................................................................................
Phenol Formaldehida ......................................................................................
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat ...........................................................................................
Alat dan Bahan .................................................................................................
Prosedur Penelitian .........................................................................................
Persiapan bahan baku .............................................................................
Perhitungan bahan baku .........................................................................
Pencampuran ..........................................................................................

Pembentukan lembaran papan ...............................................................
Pengempaan panas ..................................................................................
Pengkondisian .........................................................................................
Pemotongan contoh uji ...........................................................................
Pengujian papan partikel ........................................................................
Pengujian sifat fisis papan partikel ........................................................
Pengujian sifat mekanis papan partikel ..................................................
Analisis data ...........................................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel ................................................................................
Nilai Kerapatan ......................................................................................
Nilai Kadar Air........................................................................................
Nilai Daya Serap Air ..............................................................................
Nilai Pengembangan Tebal ....................................................................
Sifat Mekanis Papan Partikel ...........................................................................
Nilai Internal Bond (IB) .........................................................................
Nilai Modulus of Elasticity (MOE) ........................................................

1
3

4
5
7
9
10

11
11
11
11
12
12
12
13
13
13
14
16
18
19
21
21
24
26
29
32
33
35

Nilai Modulus of Rupture (MOR) .......................................................... 37
Kualitas papan Partikel ................................................................................... 40
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .....................................................................................................
Saran
...........................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
LAMPIRAN ...................................................................................................

42
42
43
44

DAFTAR TABEL

No.

Halaman

1. Sifat-sifat dasar batang kelapa sawit ...........................................................

7

2. Nilai rata-rata sifat fisis kayu mahoni yang diteliti ...........................................

9

3. Kebutuhan bahan baku papan partikel ........................................................

12

4. Standar pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel .................................

14

5. Rata-rata nilai sifat fisis papan partikel .......................................................

21

6. Rata-rata nilai sifat mekanis papan partikel ................................................

33

7. Kualitas sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah BKS dan
pasahan mahoni dengan perekat PF berdasarkan SNI 03-2105-2006 .........

40

DAFTAR GAMBAR

No.

Halaman

1. Pola pemotongan untuk sampel uji fisis dan mekanis papan ..................... 14
2. Bagan alur penelitian................................................................................... 15
3. Pengujian keteguhan rekat internal ............................................................ 18
4. Pengujian MOE dan MOR .......................................................................... 19
5. Grafik rata-rata kerapatan papan partikel .............................................................. 22
6. Grafik rata-rata kadar air papan partikel ..................................................... 24
7. Grafik rata-rata DSA papan partikel pada perendaman 2 jam .................... 27
8. Grafik rata-rata DSA papan partikel pada perendaman 24 jam .................. 27
9. Grafik rata-rata PT papan partikel perendaman 2 jam ................................ 30
10. Grafik rata-rata PT papan partikel perendaman 24 jam ............................ 30
11. Grafik rata-rata keteguhan rekat internal papan partikel ........................... 34
12. Grafik rata-rata MOE papan partikel ........................................................ 36
13. Grafik rata-rata MOR papan partikel ......................................................... 38

DAFTAR LAMPIRAN

No.

Halaman

1. Perhitungan bahan baku papan partikel ....................................................... 45
2. Rekapitulasi nilai kerapatan papan partikel ................................................. 46
3. Rekapitulasi nilai daya serap air papan partikel .......................................... 47
4. Rekapitulasi nilai pengembangan tebal papan partikel ............................... 48
5. Rekapitulasi nilai internal bond papan partikel .......................................... 49
6. Rekapitulasi nilai MOE papan partikel ....................................................... 50
7. Rekapitulasi nilai MOR papan partikel ....................................................... 51
8. Analisis keragaman kerapatan papan partikel ............................................. 52
9. Analisis keragaman kadar air papan partikel .............................................. 52
10. Analisis keragaman daya serap air papan partikel 2 jam ......................... 53
11. Analisis keragaman daya serap air papan partikel 24 jam ....................... 53
12. Analisis keragaman pengembangan tebal papan partikel 2 jam .............. 54
13. Analisis keragaman pengembangan tebal papan partikel 24 jam ............ 54
14. Analisis keragaman internal bond (IB) papan partikel ............................. 55
15. Analisis keragaman keteguhan lentur (MOE) papan partikel ................... 55
16. Analisis keragaman keteguhan patah (MOR) papan partikel ................... 56
17. Dokumentasi penelitian ............................................................................. 57

ABSTRACT

SHANTY SIANTURI: Variations of Phenol Formaldehyde Adhesives Content
towards the Quality of Particle Board Made from Waste of Oil Palm Trunk and
Mahogany’s. Supervised by RUDI HARTONO and TITO SUCIPTO.
The combination of oil palm trunk waste and mahogany’s can increase the
quality of particle board. The purpose of these study were to evaluated the effect
of variations of phenol formaldehyde adhesive content and to know the most
valuable adhesives content towards the quality of particle board made from waste
of oil palm trunk and mahogany’s. The treatment variation were variations of PF
adhesives content were 8%, 10%, 12%, 14%, and 16%. Particle board made with
size 25 cm x 25 cm x 1 cm with target density of 0,7 gr/cm3, pressure in 30 kg/cm2,
and temperature in 170°C in 10 minutes. The experimental result were compared
with SNI 03-2105-2006. The statistical analysis used a single completely random
experimental with 3 replication. The result showed that density value was
0.49-0.56 g/mc3, moisture content was 3.52-4.25%, water absorption in
immersion for 2 hours was 67.35-117.33%, and 24 hours was 75.74-132.22%,
thickness swelling on immersion for 2 hours was 8.61-33.79%, and 24 hours was
10.91-35.37%, IB values was 0.44-1.36 kg/cm2, MOE values was 7090-15529
kg/cm2, and MOR values was 75.17-169.82 kg/cm2. Variations of PF adhesive
give the effect of physical and mechanical properties significantly except moisture
content. The physical properties in this experiment were density, moisture content,
thickness swelling on immersion for 2 hours with adhesives content were 14% and
16%, also for 24 hours with adhesive content was 16%, had been fulfilling the
standard. All of IB and MOE value didn’t fulfill the standard, but the value of
MOR only in 8% adhesive content didn’t fulfill the standard. The best treatment
was PF adhesive content 14%.
Keywords:

oil palm trunk waste, mahogany’s, phenol formaldehyde, physical
and mechanical properties, particle board.

ABSTRAK

SHANTY SIANTURI: Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap
Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dan Mahoni. Di bawah
bimbingan RUDI HARTONO dan TITO SUCIPTO.
Kombinasi limbah batang kelapa sawit dan kayu mahoni dapat
meningkatkan kualitas papan partikel. Penelitian ini bertujuan untuk
mengevaluasi pengaruh variasi kadar perekat phenol formaldehida, serta
mengetahui kadar perekat terbaik terhadap kualitas papan partikel dari limbah
batang kelapa sawit dan mahoni. Variasi perlakuan yaitu variasi kadar perekat PF
8%, 10%, 12%, 14%, dan 16%. Papan partikel dibuat berukuran 25 cm x 25 cm x
1 cm dengan target kerapatan 0,7 gr/cm3, tekanan 30 kg/cm2 dan suhu 170°C
selama 10 menit. Hasil penelitian dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006.
Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) tunggal dengan 3
ulangan. Hasil penelitian menunjukkan nilai kerapatan sebesar 0,49-0,56 g/cm3,
kadar air
3,52-4,25%, daya serap air pada perendaman 2 jam 67,35117,33%, dan perendaman 24 jam 75,74-132,22%, pengembangan tebal pada
perendaman 2 jam 8,61-33,79%, dan perendaman 24 jam 10,91-35,37%, nilai IB
0,44-1,36 kg/cm2, nilai MOE 7.090-15.529 kg/cm2, dan nilai MOR 75,17-169,82
kg/cm2. Variasi kadar perekat PF berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan
mekanis papan partikel yang dihasilkan, kecuali pada pengujian kadar air. Sifat
fisis papan partikel dalam penelitian ini yaitu kerapatan, kadar air, dan
pengembangan tebal pada perendaman 2 jam dengan kadar perekat 14% dan 16%,
pengembangan tebal pada perendaman 24 jam dengan kadar perekat 16%, telah
memenuhi standar. Keseluruhan nilai IB dan MOE tidak memenuhi standar,
namun nilai MOR yang tidak memenuhi standar hanya pada perlakuan kadar
perekat 8%. Perlakuan terbaik adalah kadar perekat PF 14%.
Kata kunci: limbah batang kelapa sawit, mahoni, phenol formaldehida, sifat fisis
dan mekanis, papan partikel.

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Batang kelapa sawit (BKS) adalah salah satu limbah perkebunan hasil
peremajaan. Pada setiap peremajaan satu batang kelapa sawit pada umur 25 tahun
dihasilkan sebanyak 1,193 m3 log sawit. Bila dalam 1 ha terdapat 140 batang
maka dari setiap ha peremajaan akan menghasilkan 167 m3 log sawit
(Febrianto dan Bakar, 2004).
Batang kelapa sawit berpotensi sebagai bahan baku pembuatan papan
partikel. Dalam pembuatan papan partikel tidak menuntut bahan baku dengan
kualitas tinggi. Bahan baku dapat berasal dari kayu berkualitas rendah ataupun
limbah, termasuk limbah dari batang kelapa sawit (BKS). Beberapa kelebihan
papan partikel antara lain: bebas cacat seperti mata kayu, ukuran dan
kerapatannya dapat disesuaikan dengan kebutuhan, mempunyai sifat isotropis,
serta sifat dan kualitasnya dapat diatur (Haygreen dan Bowyer, 1996).
Beberapa penelitian tentang papan partikel dari limbah batang kelapa
sawit telah dilakukan oleh Sembiring (2013) dan Daulay (2014). Namun hasil
penelitian yang dilakukan menunjukkan sifat mekanis papan partikel yang
dihasilkan yaitu nilai MOE dan MOR tidak memenuhi standar. Selain itu, nilai
pengembangan tebal dan keteguhan rekat internal tidak semuanya memenuhi
standar. Perlu upaya memperbaiki sifat-sifat tersebut seperti mengkombinasikan
batang kelapa sawit dengan bahan baku lain yang berkerapatan tinggi seperti kayu
mahoni.

Bakar (2003) dalam Sujasman (2009) mengemukakan bahwa BKS
memiliki kerapatan 0,20-0,35 g/cm3. Sedangkan Hadjib (2011) mengemukakan
bahwa kayu mahoni memiliki kerapatan berkisar antara 0,507-0,583 g/cm3 dengan
rata-rata 0,55 g/cm3. Penggabungan BKS berkerapatan rendah dengan kayu
mahoni berkerapatan tinggi diharapkan dapat meningkatkan sifat fisis dan
mekanis papan partikel yang dihasilkan. Selain kerapatan bahan baku, upaya lain
yang dilakukan untuk meningkatkan kualitas papan partikel yaitu membuat
ukuran partikel dalam bentuk pasahan (shaving) yaitu partikel kayu kecil
berdimensi tidak menentu yang dihasilkan apabila mengetam lebar atau
mengetam

sisi

ketebalan

kayu

sehingga

dinding

selnya

lebih

tebal

(Haygreen dan Bowyer, 1996).
Hasil penelitian Daulay (2014) menunjukkan bahwa ukuran partikel
mempengaruhi sifat fisis dan mekanis papan partikel. Dengan perlakuan variasi
ukuran partikel 20 mesh, 35 mesh, dan 50 mesh menunjukkan bahwa ukuran
partikel optimal adalah 20 mesh. Jadi semakin besar ukuran partikel maka
semakin tinggi nilai sifat fisis dan mekanisnya.
Pembuatan papan partikel harus menggunakan perekat. Jenis perekat yang
umum digunakan adalah perekat sintetis berbasis formaldehida, salah satunya
adalah phenol formaldehida (PF). Menurut Ruhendi dkk. (2007), kelebihan phenol
formaldehida yaitu tahan terhadap perlakuan air, tahan terhadap kelembaban dan
temperatur tinggi, tahan terhadap bakteri, jamur, rayap dan mikroorganisme serta
tahan terhadap bahan kimia, seperti minyak, basa dan bahan pengawet kayu.
Penggunaan kadar perekat PF dalam pembuatan papan partikel bervariasi.
Akan tetapi, Haygreen dan Bowyer (1996) menyatakan bahwa semakin banyak

perekat digunakan, maka akan semakin tinggi kekuatan dan stabilitas dimensi
papan partikel. Namun disisi lain, penggunaan perekat dalam jumlah yang banyak
akan meningkatkan biaya produksi terutama bila menggunakan phenol
formaldehida. Untuk itu, perlu diketahui kadar perekat yang paling optimal
digunakan dalam pembuatan papan partikel yang menghasilkan sifat fisis dan
mekanis papan partikel yang memenuhi standar.
Berdasarkan pernyataan di atas, maka dilakukan penelitian dengan judul
“Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap Kualitas Papan Partikel
dari Limbah Batang Kelapa Sawit dan Mahoni”. Diharapkan dengan kombinasi
limbah batang kelapa sawit dan pasahan mahoni menggunakan berbagai variasi
kadar perekat PF dapat meningkatkan kualitas papan partikel.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Mengevaluasi pengaruh variasi kadar perekat phenol formaldehida (PF)
terhadap kualitas papan partikel dari limbah batang kelapa sawit (BKS)
dan pasahan mahoni.
2. Mengetahui komposisi kadar perekat yang terbaik dalam pembuatan papan
partikel dari limbah BKS dan pasahan mahoni.

Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah untuk meningkatkan nilai tambah dari
batang kelapa sawit dan pasahan mahoni secara ekonomi dan meningkatkan sifat
fisis serta mekanis dari papan partikel dengan menggunakan berbagai variasi
kadar perekat phenol formaldehida (PF).

TINJAUAN PUSTAKA

Batang Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) merupakan tumbuhan tropis yang
berasal dari Nigeria (Afrika Barat). Tinggi kelapa sawit dapat mencapai 24 m
sedangkan diameternya mencapai 1 m. Bunga dan buahnya berupa tandan,
bercabang banyak, buahnya kecil bila masak berwarna merah kehitaman
sedangkan daging buah padat. Kelapa sawit berkembang biak dengan biji, tumbuh
pada ketinggian 0-500 m di atas permukaan laut. Kelapa sawit tumbuh di tempat
terbuka dengan kelembaban tinggi dan tanah yang subur. Kelembaban tinggi itu
antara lain ditentukan oleh adanya curah hujan yang tinggi, sekitar 2000-2500 mm
setahun. Klasifikasi botani kelapa sawit diuraikan sebagai berikut:
Kingdom

: Plantae

Divisi

: Magnoliophyta

Kelas

: Liliopsida

Ordo

: Arecales

Famili

: Arecaceae

Genus

: Elaeis

Spesies

: Elaeis guineensis Jacq

(Hadi, 2004)
[

Menurut Balfas (2003), secara umum terdapat beberapa hal yang kurang
menguntungkan dari batang kelapa sawit dibandingkan dengan kayu biasa,
diantaranya adalah:
a. Kandungan air pada kayu segar sangat tinggi (dapat mencapai 50%).

b. Kandungan zat pati sangat tinggi (pada jaringan parenkim dapat mencapai
45%).
c. Keawetan alami sangat tinggi.
d. Kadar air keseimbangan relatif lebih tinggi.
e. Dalam proses pengeringan terjadi kerusakan parenkim yang disertai
dengan perubahan dan kerusakan fisik secara berlebihan terutama pada
bagian kayu dengan kerapatan rendah.
f. Dalam pengolahan mekanik batang kelapa sawit lebih cepat menumpulkan
pisau, gergaji dan amplas.
g. Kualitas permukaan kayu setelah pengolahan relatif rendah.
h. Dalam proses pengerjaan akhir (finishing) memerlukan bahan lebih
banyak.
Namun demikian batang kelapa sawit memiliki beberapa hal yang sangat
menguntungkan dibandingkan dengan kayu biasa, diantaranya adalah sebagai
berikut (Balfas, 2003) :
a. Harga kayu atau eksploitasi sangat rendah.
b. Warna kayu cerah dan lebih seragam.
c. Tidak mengandung mata kayu.
d. Relatif tidak memiliki sifat anisotropis.
e. Mudah diberi perlakuan kimia.
f. Mudah dikeringkan.
g. Pada bagian yang cukup padat tidak dijumpai perubahan atau kerusakan
fisik yang berarti.

Dari hasil penelitian Bakar (2003) dalam Sujasman (2009) diketahui
bahwa batang kelapa sawit mempunyai sifat sangat beragam dari bagian luar ke
bagian pusat batang dan sedikit bervariasi dari bagian pangkal ke ujung batang.
Beberapa sifat penting dari batang kelapa sawit untuk dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Sifat-sifat dasar batang kelapa sawit
Sifat-sifat Penting
Berat Jenis
Kadar air (%)
Kekuatan lentur (kg/cm2)
Keteguhan lentur (kg/cm2)
Susut volume (%)
Kelas awet
Kelas kuat

Tepi
0.35
156
29.996
295
26
V
III-V

Bagian Dalam Batang
Tengah
0,28
257
11.421
129
39
V
V

Pusat
0,20
365
6.980
67
48
V
V

Papan Partikel
Papan partikel adalah papan buatan yang terbuat dari serpihan kayu
dengan bantuan perekat sintetis kemudian mengalami kempa panas sehingga
memiliki sifat seperti kayu, tahan api dan merupakan bahan isolasi serta bahan
akustik yang baik (Dumanauw, 1993). Menurut Haygreen dan Bowyer (1996),
tipe partikel yang digunakan untuk bahan baku pembuatan papan partikel adalah :
a. Pasahan (shaving), partikel kayu kecil berdimensi tidak menentu yang
dihasilkan apabila mengetam lebar atau mengetam sisi ketebalan kayu.
b. Serpih (flake), partikel kecil dengan dimensi yang telah ditentukan
sebelumnya yang dihasilkan dalam peralatan yang dikhususkan.
c. Biskit (wafer), serupa serpih dalam bentuknya tetapi lebih besar. Biasanya
lebih dari 0,025 inci tebalnya dan lebih dari 1 inci panjangnya.
d. Tatal (chips), sekeping kayu yang dipotong dari suatu blok dengan pisau
yang besar atau pemukul, seperti dengan mesin pembuat tatal kayu pulp.

e. Serbuk gergaji (sawdust), berupa serpih yang dihasilkan oleh pemotongan
dengan gergaji.
f. Untaian (strand), pasahan panjang, tetapi pipih dengan permukaan yang
sejajar.
g. Kerat (silver), hampir persegi potongan melintangnya dengan panjang
paling sedikit 4 kali ketebalannya.
h. Wol kayu (excelsior), keratin yang panjang, berombak, ramping juga
digunakan sebagai kasuran pada pengepakan.

Dibandingkan dengan kayu asalnya papan partikel mempunyai beberapa
kelebihan seperti papan partikel bebas mata kayu, pecah dan retak, ukuran dan
kerapatan papan partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan, tebal dan
kerapatannya seragam serta mudah dikerjakan, memiliki sifat isotropis dan
kualitasnya mudah diatur (Maloney, 1993).
Haygreen dkk. (2003) menerangkan bahwa salah satu kelemahan papan
partikel sebagai bahan bangunan adalah stabilitas dimensinya yang rendah,
sehingga kebanyakan papan partikel hanya digunakan untuk keperluan interior.
Faktor-faktor yang mempengaruhi mutu papan partikel diantaranya yaitu jenis
partikel dan campuran jenis partikel, ukuran partikel dan perekat. Sifat-sifat papan
partikel dibagi menjadi dua yaitu sifat fisis dan sifat mekanis. Kemudian sifat fisis
papan partikel dipengaruhi oleh kerapatan, kadar air, daya serap air, dan
pengembangan tebal. Maloney (1993) membagi kerapatan papan partikel ke
dalam 3 (tiga) golongan yaitu:
1. Papan partikel kerapatan rendah (low density particleboard), memiliki
kerapatan kurang dari 0,4 g/cm3.

2. Papan partikel kerapatan sedang (medium density particleboard), memiliki
kerapatan antara 0,4-0,8 g/cm3.
3. Papan partikel kerapatan tinggi (high density particleboard), memiliki
kerapatan lebih dari 0,8 g/cm3.

Kayu Mahoni
Penelitian sifat fisis dan mekanis kayu mahoni dari tegakan berumur 19,
22, 29, 33 dan 37 tahun menunjukkan bahwa sifat fisis dan mekanis kayu tersebut
cenderung meningkat dari umur 19 sampai 29 dan 32 tahun, tetapi kemudian tidak
terjadi peningkatan sifat fisis dan mekanis sejak umur 32 tahun. Nilai kerapatan
kayu mahoni yang diteliti berkisar antara 0,507-0,583 g/cm3 dengan rata-rata
0,55 g/cm3, sedangkan penyusutan tangensial dari keadaan basah sampai kering
udara berkisar antara 1,951-2,534% dengan rata-rata 2,187%. Rata-rata modulus
elastisitas berkisar antara 68.657,82-74.732,59 kg/cm2 terendah pada pada kayu
umur 19 tahun dan tertinggi pada umur 37 tahun. Kayu mahoni yang diteliti
tergolong kelas kuat III (Hadjib, 2011). Nilai rata-rata kadar air, berat jenis
berdasar berat dan volume basah, berat kering tanur per volume basah, berat
kering udara per volume kering udara (kerapatan), berat dan volume kering tanur
serta kayu mahoni dari 5 umur disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Nilai rata-rata sifat fisis kayu mahoni yang diteliti
Umur
Penyusutan %
Berat Jenis berdasar
(Tahun)
R
T
Bo/Vb
Bu/Vu
19
2,857
4,713
0,491
0,575
22
2,670
4,504
0,434
0,507
29
3,478
5,002
0,498
0,583
33
3,336
5,176
0,474
0,554
37
2,665
4,546
0,458
0,530

Keterangan:
R
: radial

Kadar air %
Basah Kering udara
77,729
12,155
86,597
11,882
77,608
12,230
68,987
12,056
77,474
12,685

T
Bo
Vb
Bu
Vu

: tangensial
: berat kering tanur
: volume basah
: berat kering udara
: volume kering udara

Sumber : Hadjib (2011)

Phenol Formaldehida
Phenol formaldehida merupakan jenis perekat thermosetting yang
digunakan untuk kepentingan eksterior dan struktural. Jenis perekat ini biasanya
memiliki berat molekul yang cukup tinggi dan menghasilkan garis rekat di antara
partikel kayu yang kuat, kaku dan tahan terhadap pengaruh air. Meskipun
demikian, dapat juga digunakan berat molekul rendah sehingga perekat dapat
masuk dan mengembangkan dinding sel kayu. Setelah dikempa panas, papan
partikel yang dihasilkan akan memiliki stabilitas dimensi yang tinggi
(Haygreen dan Bowyer, 1996).
Perekat phenol formaldehida (PF) untuk perekatan memiliki berat molekul
yang cukup baik. Perekat ini tetap berada pada bagian permukaan partikel dan
dapat tahan lama, keras dan tahan terhadap air. Menurut Sumardi (2000) resin
phenol formaldehida dapat masuk dan mengembangkan dinding sel kayu, dan
setelah dimatangkan dengan panas akan menghasilkan stabilitas dimensi yang
tinggi. Polimerisasi resin ini dikendalikan dalam kondisi asam dan basa (pH)
kondisi lainnya juga yang penting adalah nisbah molar phenol dan formaldehida.
Kelemahan phenol formaldehida yaitu memberikan warna gelap, kadar air kayu
harus lebih rendah daripada perekat urea formaldehida atau perekat lainnya serta
garis perekatan yang relatif tebal dan mudah patah.

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat
Penelitian yang berjudul “Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida
terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dan Mahoni”
ini dilaksanakan pada bulan Maret-Agustus 2015. Penelitian ini dilakukan di
WorkShop (WS) dan Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Program Studi
Kehutanan Fakultas Kehutanan Universitas Sumatera Utara, Medan.

Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah chain saw, mesin serut, blender drum,
sprayer gun, ember plastik, kamera digital, kertas label, alat tulis, UTM
(Universal Testing Machine), mesin kempa, timbangan elektrik, plat besi
berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm, plastik teflon, kalkulator, dan mikrometer
sekrup. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah batang kelapa sawit,
kayu mahoni, dan perekat phenol formaldehida (PF).

Prosedur Penelitian
1. Persiapan bahan baku
Tanaman kelapa sawit yang tidak produktif lagi ditebang dengan chainsaw
dan dipotong menjadi beberapa bagian batang. Batang tersebut dibelah untuk
diserut dengan menggunakan mesin serut hingga menjadi partikel. Kemudian
partikel tersebut dikeringkan hingga kadar air 5%. Demikian juga kayu mahoni
yang telah dipersiapkan dan dipotong hingga menjadi pasahan- pasahan kecil.

2. Perhitungan bahan baku
Kebutuhan bahan baku papan partikel tergantung pada jumlah partikel dan
jumlah perekat yang digunakan, ukuran papan serta kerapatan sasaran yang
ditetapkan. Papan partikel yang dibuat berukuran 25x25x1 cm3 dengan kerapatan
sasaran 0,7 gr/cm3. Jumlah kebutuhan bahan baku yang digunakan dalam
pembuatan papan partikel dapat dilihat pada Tabel 3 dan untuk lebih lengkap
dapat dilihat pada Lampiran 1.
Tabel 3. Kebutuhan bahan baku papan partikel kombinasi pasahan batang kelapa sawit
dan kayu mahoni
Kadar perekat PF
(%)
8
10
12
14
16

Jumlah partikel (g)
445,6
437,5
429,7
422,2
414,9

Jumlah perekat (g)
35,00
43,75
52,50
61,25
70,00

3. Pencampuran (blending)
Partikel batang kelapa sawit dan pasahan mahoni dicampur dengan
perbandingan 50 : 50. Kemudian ditambahkan perekat phenol formaldehida (PF)
dengan kadar perekat sebanyak 8%, 10%, 12%, 14%, dan 16%. Pencampuran
dilakukan di dalam alat pencampur (blender) menggunakan sprayer gun.

4. Pembentukan lembaran papan (mat forming)
Partikel batang kelapa sawit dan pasahan mahoni yang telah dicampur
dengan perekat phenol formaldehida (PF) dimasukkan ke dalam frame besi.
Lembaran papan yang dibuat berukuran 25x25x1 cm3 dengan target kerapatan
0,7 g/cm3.

5. Pengempaan panas (hot pressing)
Setelah lembaran terbentuk, kemudian diletakkan di atas kempa panas
pada suhu 170 °C, tekanan 30 kgf/cm2 selama 10 menit sampai ketebalan yang
diinginkan yaitu ketebalan 1 cm.

6. Pengkondisian (conditioning)
Papan yang baru dibentuk dengan mesin kempa panas masih lunak dan
rentan terhadap kerusakan. Maka diperlukan pengkondisian selama 7 hari pada
suhu kamar untuk menyeragamkan kadar air lembaran papan partikel dengan
menggunakan penyangga (sticker) antar papan partikel.

7. Pemotongan contoh uji
Papan partikel yang telah dikondisikan selama 7 hari kemudian dipotong
sesuai ukuran pada tiap contoh uji. Dimensi contoh uji yaitu (5x20) cm2 untuk uji
MOE dan MOR, (10x10) cm2 untuk kerapatan dan kadar air, (5x5) cm2 untuk
internal bond (IB), serta (5x5) cm2 untuk pengembangan tebal (PT) dan daya
serap air (DSA). Pembagian contoh uji papan partikel dapat dilihat dari Gambar 1.

25 cm

A

B

C

D

25 cm

Gambar 1. Pola pemotongan untuk contoh uji fisis dan mekanis papan
Keterangan :
A = contoh uji MOE & MOR (5x20) cm2
B = contoh uji kerapatan dan KA (10x10) cm2
C = contoh uji PT dan DSA (5x5) cm2
D = contoh uji IB (5x5) cm2

8. Pengujian Papan Partikel
Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel kombinasi limbah batang
kelapa sawit dan kayu mahoni yang dilakukan meliputi sifat fisis (kerapatan,
kadar air, daya serap air, dan pengembangan tebal) dan sifat mekanis (MOE dan
MOR) berdasarkan SNI 03-2105-2006 yang disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Standar pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel
No. Sifat Fisis dan Mekanis
SNI 03-2105-2006
3
1
Kerapatan (gr/cm )
0,4 - 0,9
2
Kadar Air (%)
≤ 14
3
Daya Serap Air (%)
4
Pengembangan Tebal (%)
≤ 12
5
MOR (kg/cm2)
≥ 82
2
6
MOE (kg/cm )
≥ 20.400
7
Internal Bond (kg/cm2)
≥ 1,5
Sumber : Standardisasi Nasional Indonesia

Proses Penelitian secara singkat disajikan pada Gambar 2.
kayu mahoni

Batang kelapa sawit

Dipotong dengan ukuran 50 cm x 30 cm

Batang kelapa sawit diserut dalam bentuk partikel
dan kayu mahoni dalam bentuk pasahan

Dikeringkan hingga kadar air 5%

Pencampuran partikel batang kelapa sawit, pasahan mahoni
(perbandingan 50 : 50) dan perekat PF
(kadar perekat 8%, 10%, 12%, 14%, dan 16%)

Pembentukan lembaran papan dengan ukuran dimensi
25 cm x 25 cm x 1 cm dan kerapatan 0,7 g/cm3

Pengempaan dengan suhu 170 0C dengan
tekanan 30 kgf/cm2 selama 10 menit

Pengkondisian selama 7 hari dan dilakukan
pemotongan contoh uji

Pengujian kualitas berdasarkan standar
SNI 03-2105-2006

Pengujian sifat fisis yaitu kerapatan,
kadar air, daya serap air, dan
pengembangan tebal

Pengujian sifat mekanis yaitu keteguhan
rekat internal, keteguhan patah (MOR) dan
keteguhan lentur (MOE)

Gambar 2. Bagan alur penelitian

Pengujian Sifat Fisis
1. Kerapatan
Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara dan volume
kering udara. Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm ditimbang beratnya, lalu
diukur rata-rata panjang, lebar, dan tebalnya untuk menentukan volume contoh
uji. Nilai kerapatan dapat dihitung dengan rumus :

K = M/V
Keterangan:
K = kerapatan (g/cm3)
M = berat contoh uji kering udara (g)
V = volume contoh uji kering udara (cm3)

2. Kadar Air
Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm yang digunakan adalah bekas contoh
uji kerapatan. Kadar air papan partikel dihitung berdasarkan berat awal (BA) dan
berat kering oven (BKO). BKO diperoleh setelah contoh uji dioven selama 24 jam
pada suhu (103±2 ˚C). Penimbangan dilakukan sampai BKO nilainya konstan.
Nilai kadar air dihitung berdasarkan rumus:

KA (%) =

BA - BKO
x 100%
BKO

Keterangan:
KA = kadar air (%)
BA = berat awal contoh uji (g)
BKO = berat kering oven contoh uji setelah pengeringan (g)

3. Daya Serap Air
Daya serap air dihitung dari berat sebelum (B1) dan berat sesudah (B2)
perendaman dalam air selama 2 jam dan 24 jam. Pengukuran berat dilakukan
setelah perendaman selama 2 jam kemudian direndam lagi, setelah direndam
selama 22 jam kemudian dilakukan pengukuran kedua. Nilai daya serap air
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)

4. Pengembangan Tebal
Pengembangan tebal dihitung atas tebal sebelum (T1) dan tebal sesudah
perendaman (T2) dalam air selama 24 jam. Pengukuran tebal dilakukan setelah
perendaman selama 2 jam kemudian direndam lagi, setelah direndam selama 22
jam kemudian dilakukan pengukuran kedua. Pengembangan tebal dihitung dengan
rumus :

PT (%) =

T2 - T1
x 100%
T1

Keterangan:
PT = pengembangan tebal (%)
T1 = tebal contoh uji sebelum perendaman (mm)
T2 = tebal contoh uji setelah perendaman (mm)

Pengujian Sifat Mekanis
1. Keteguhan Rekat Internal (internal bond)
Contoh uji diukur dimensi panjang dan lebar untuk mendapatkan luas
permukaan. Contoh uji keteguhan rekat internal berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm
dilekatkan pada dua blok besi dengan perekat epoksi dan dibiarkan mengering
selama 24 jam dan. Kedua blok besi ditarik tegak lurus permukaan contoh uji
sampai beban maksimum menggunakan UTM merk Instron. Cara pengujian
keteguhan rekat internal dapat dilihat pada Gambar 3.
Arah beban
Balok besi
Contoh uji

Arah beban
Gambar 3. Pengujian keteguhan rekat internal
Nilai keteguhan rekat dihitung dengan rumus:
IB =

P
A

Keterangan:
IB = keteguhan rekat internal (kg/cm2)
P = beban maksimum (kg)
A = luas permukaan contoh uji (cm)

2. MOE (Modulus of Elasticity) dan MOR (Modulus of Rupture)
Pengujian MOE dilakukan bersama-sama dengan pengujian keteguhan
patah (MOR) dengan menggunakan Universal Testing Machine (UTM). Cara
pengujian MOR dan MOE dapat dilihat pada Gambar 4.

P

L

Gambar 4. Cara pengujian MOR dan MOE
Nilai MOE dan MOR dihitung dengan rumus :
∆ P L3
MOE =
4 ∆ Υ b h3

MOR =

3 Pmax L
2 b h2

Keterangan :
MOE = modulus lentur (kg/cm2)
MOR = modulus patah (kg/cm2)
ΔP
= selisih beban (kg)
Pmax = beban maksimum (kg)
L
= jarak Sangga (cm)
ΔY
= selisih lenturan pada beban (cm)
b
= lebar contoh uji (cm)
h
= tebal contoh uji (cm)

Analisis Data
Penelitian ini menggunakan analisis Rancangan Acak Lengkap (RAL).
Perlakuan variasi kadar perekat terhadap papan partikel dengan kadar 8%, 10%,
12%, 14%, dan 16%, masing-masing dengan jumlah ulangan sebanyak tiga.
Model statistik linier dari rancangan percobaan ini dinyatakan dalam persamaan
sebagai berikut:
Yij = 𝜇 + 𝛼𝑖 + 𝜀𝑖𝑗
Keterangan:
Yij
: respon pengamatan pada pengaruh kadar perekat phenol formaldehida
(PF) pada papan partikel taraf ke-i dan ulangan ke-j
𝜇
: nilai rata-rata umum

𝛼𝑖

: pengaruh perlakuan kadar perekat phenol formaldehida (PF) pada papan
taraf ke-i
: sisaan acak dari satuan percobaan ulangan ke-j yang dikenai perlakuan
kadar perekat taraf ke-i
: 8%, 10%, 12%, 14%, 16%
: 1, 2, 3

𝜀𝑖𝑗
I
j

Adapun hipotesis yang digunakan adalah
Ho
H1

: Komposisi kadar perekat phenol formaldehida (PF) tidak berpengaruh
terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel.
: Komposisi kadar perekat phenol formaldehida (PF) berpengaruh terhadap
sifat fisis dan mekanis papan partikel.
Analisis keragaman dilakukan untuk mengetahui pengaruh kadar perekat

terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel. Analisis keragaman tersebut
menggunakan kriteria uji sebagai berikut:
a. Jika Fhitung < Ftabel maka Ho diterima atau kadar perekat tidak berpengaruh
terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel.
b. Jika Fhitung > Ftabel maka Ho ditolak atau kadar perekat berpengaruh
terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel.
Setelah data hasil pengujian untuk setiap respon yang diuji dianalisis, lalu
dibandingkan dengan persyaratan SNI 03-2105-2006 dengan maksud untuk
mengetahui apakah sifat-sifat papan yang dibuat memenuhi standar atau tidak.
Selain itu, Apabila kadar perekat berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan
mekanis papan partikel maka dilakukan uji lanjut yaitu uji wilayah berganda
(Duncan

Multi

Range)

dengan

tingkat

kepercayaan

95%.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat Fisis Papan Partikel
Sifat fisis papan partikel dari limbah batang kelapa sawit (BKS) dan
pasahan mahoni dengan perekat phenol formaldehida (PF) terdiri dari kerapatan,
kadar air, daya serap air (DSA), dan pengembangan tebal (PT). Rata-rata hasil
sifat fisis papan partikel disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Rata-rata nilai sifat fisis papan partikel
Kadar
Perekat PF
(%)
8
10
12
14
16

Kerapatan
(g/cm3)

Kadar Air
(%)

0,49
0,51
0,55
0,56
0,56

4,25
3,52
3,87
3,76
3,89

Daya Serap Air (%)
2 Jam
24 Jam
117,33
93,19
81,36
72,68
67,35

132,22
103,92
84,78
78,45
75,74

Pengembangan Tebal (%)
2 Jam
24 Jam
33,79
23,36
16,60
11,23
8,61

35,37
25,12
18,27
13,16
10,91

Kerapatan
Hasil penelitian kerapatan papan partikel dari limbah batang kelapa sawit
(BKS) dan pasahan mahoni dengan perekat phenol formaldehida (PF) berkisar
antara 0,49-0,56 g/cm3. Data rata-rata kerapatan papan partikel disajikan pada
Gambar 5, dan data hasil pengujian kerapatan papan partikel secara lengkap dapat
dilihat pada Lampiran 2.
Pada Gambar 5 terlihat kecenderungan nilai kerapatan meningkat seiring
dengan penambahan kadar perekat. Semakin tinggi kadar perekat yang digunakan
maka semakin tinggi nilai kerapatan papan partikel. Nilai kerapatan papan partikel
paling tinggi terdapat pada kadar perekat PF 14% dan 16% yaitu 0,56 g/cm3.
Sedangkan nilai kerapatan yang paling rendah terdapat pada kadar perekat PF 8%
yaitu 0,49 g/cm3. Semua nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan memenuhi
standar SNI 03-2105-2006 yang mensyaratkan nilai kerapatan 0,4-0,9 g/cm3.

SNI 03-2105 2006
ρ = 0,4-0,9 g/cm3
0,90
0,80
Keraparan g/cm3

0,70
0,60

0.49a

0.51ab

8%

10%

0.55bc

0.56c

0.56c

12%

14%

16%

0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
Kadar perekat PF

Gambar 5. Grafik rata-rata kerapatan papan partikel

Hasil sidik ragam kerapatan papan partikel menunjukkan bahwa faktor
kadar perekat PF berpengaruh nyata terhadap kerapatan papan partikel dari
kombinasi antara limbah batang kelapa sawit dan pasahan mahoni (Lampiran 8).
Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa perlakuan kadar perekat PF 14%
berbeda nyata dengan perlakuan kadar perekat PF 8% dan 10%, namun tidak
berbeda nyata dengan perlakuan kadar perekat PF 12% dan 16%. Jadi kadar
perekat yang disarankan adalah kadar perekat PF 12%. Karena kadar perekat PF
12% menghasilkan nilai kerapatan yang perbedaannya tidak signifikan dengan
kadar perekat PF 14% dan 16%. Selain itu, kadar perekat PF 12% telah
menghasilkan nilai kerapatan yang memenuhi standar SNI 03-2105-2006.
Dalam penelitian ini, penambahan kadar perekat PF meningkatkan nilai
kerapatan papan partikel yang dihasilkan. Hal ini diduga karena semakin tinggi
kadar perekat PF maka ikatan antara partikel semakin kuat dan penetrasi perekat
ke dalam pori-pori kayu semakin baik. Hal ini sesuai dengan pernyataan Maloney

(1993) bahwa meningkatkan kadar resin dalam pembuatan papan partikel
merupakan cara yang paling mudah untuk meningkatkan sifat-sifat papan partikel.
Kerapatan papan partikel yang dihasilkan dalam penelitian ini lebih rendah
dibandingkan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Roihan (2015)
mengenai papan partikel dari partikel kelapa sawit dan partikel mahoni. Hasil
penelitiannya dengan menggunakan kadar perekat PF 8%, 10%, 12%
menunjukkan nilai kerapatan berkisar 0,50-0,59 g/cm3 sedangkan hasil penelitian
ini dengan kadar perekat 8%, 10%, 12%, 14%, 16% memiliki nilai kerapatan
berkisar 0,49-0,56 g/cm3. Hal ini diduga karena papan yang dihasilkan memiliki
ketebalan yang lebih tinggi yang diakibatkan oleh adanya daya Spring back.
Spring back merupakan usaha pembebasan dari tekanan yang dialami pada waktu
pengempaan yang lebih besar sehingga tebal akhir papan yang diinginkan kurang
terpenuhi (Nurwayan dkk, 2008).
Target kerapatan papan partikel yang dihasilkan adalah 0,7 g/cm3. Tetapi
hasil yang diperoleh adalah 0,49-0,56 g/cm3. Hal ini menunjukkan bahwa papan
yang dihasilkan tidak memenuhi target kerapatan. Hal ini diduga karena adanya
daya spring back (pengembangan kembali) yang mengakibatkan volume papan
partikel untuk sampel kerapatan meningkat sementara massanya tetap.
Maloney (1993) mengklasifikasikan kerapatan papan partikel terhadap tiga
golongan, yaitu papan partikel berkerapatan rendah (0,8 g/cm3). Hasil nilai rata-rata
kerapatan papan partikel dari limbah batang kelapa sawit dan pasahan mahoni
berkisar 0,49-0,56 g/cm3. Hal tersebut menunjukkan papan partikel yang

dihasilkan termasuk dalam golongan papan partikel berkerapatan sedang yaitu
0,4-0,8 g/cm3.

Kadar Air
Rata-rata nilai kadar air (KA) papan partikel dari limbah batang kelapa
sawit (BKS) dan pasahan mahoni dengan berbagai variasi kadar perekat phenol
formaldehina (PF) adalah 3,52-4,25%. Hasil rata-rata kadar air papan partikel
dapat dilihat pada Gambar 6, dan data hasil pengujian kadar air papan partikel
secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 2.
SNI 03-2105 2006
KA ≤14%
14

Kadar air (%)

12
10
8
6

4,25

3,52

3,87

3,76

10%

12%

14%

3,89

4
2
0
8%

16%

Kadar perekat PF

Gambar 6. Grafik rata-rata kadar air papan partikel

Gambar 6 terlihat bahwa nilai kadar air tidak stabil menurun seiring
dengan penambahan kadar perekat PF. Nilai kadar air tertinggi terdapat pada
kadar perekat PF 8% yaitu 4,25%. Sedangkan nilai kadar air terendah terdapat
pada kadar perekat PF 10 % yaitu 3,52%. Nilai kadar air semua papan partikel

yang dihasilkan yaitu 3,52-4,25%. Hal ini memenuhi SNI 03-2105-2006 yang
mensyaratkan nilai kadar air ≤14%.
Hasil sidik ragam kadar air papan partikel menunjukkan bahwa variasi
kadar perekat PF tidak memberikan pengaruh nyata terhadap kadar air papan
partikel dari limbah batang kelapa sawit dan pasahan mahoni (Lampiran 9).
Artinya faktor perlakuan kadar perekat PF tidak menghasilkan nilai kadar air
papan partikel yang berbeda secara signifikan.
Penambahan kadar perekat dapat menurunkan nilai kadar air. Hal ini
sesuai pernyataan Sulastiningsih dkk. (1998) bahwa jumlah perekat yang banyak
akan meningkatkan ikatan antar partikel sehingga papan partikel yang dibuat lebih
tahan terhadap air dan lebih stabil. Akan tetapi, hasil penelitian ini menunjukkan
nilai kadar air tidak stabil menurun seiring dengan penambahan kadar perekat. Hal
ini diduga karena pada saat pengkondisian, kemampuan papan menyerap air yang
ada di sekelilingnya berbeda-beda. Hal ini disebabkan oleh daya spring back yang
terdapat dalam papan partikel tersebut.
Nilai kadar air papan partikel yang dihasilkan lebih rendah dibandingkan
dengan nilai kadar air hasil penelitian Sembiring (2013). Kadar air yang
dihasilkan dalam penelitian terse