Kualitas Papan Partikel Batang Pisang Barangan Berdasarkan Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida
Lampiran 1. Perhitungan bahan baku papan partikel batang pisang barangan
Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 8%, 10%, 12%, 14%, 16%
Ukuran sampel = 25 x 25 x 1 cm3
Kerapatan target = 0,7 g/cm3
A. Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 8%
100
∑ partikel = (25 x 25 x 1)x 0,7 x
= 405,092 + 40,509 = 445,6 g
108
8
∑ perekat = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
= 35 g
100
Solid content perekat 43,0%
100
35 x
= 81,40 g
43,0
B. Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 10%
100
∑ partikel = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
= 397,727 + 39,772 = 437,5 g
110
10
= 43,75 g
∑ perekat = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
100
Solid content perekat 43,0%
100
43,75 x
= 101,74 g
43,0
C. Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 12%
100
= 390,625 + 39,062 = 429,7 g
∑ partikel =( 25 x 25 x 1 ) x 0,7 x
112
12
∑ perekat =( 25 x 25 x 1 ) x 0,7 x
= 52,5 g
100
Solid content perekat 43,0%
100
= 122,09 g
52,5 x
43,0
D. Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 14%
100
= 383,77 + 38,377 = 422,2 g
∑ partikel =( 25 x 25 x 1) x 0,7 x
114
14
= 61,25 g
∑ perekat = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
100
Solid content perekat 43,0%
100
61,25 x
= 142,44 g
43,0
E. Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 16%
100
= 377,155+ 37,715 = 414,870 g
∑ partikel = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
116
16
= 70 g
∑ perekat = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
100
Solid content perekat 43,0%
100
70 x
= 162, 79 g
43,0
Lampiran 2. Data pengujian kadar air dan kerapatan papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
Ulangan
P
(cm)
L
(cm)
T
(cm)
BKU
(gram)
BKO
(gram)
KA
(%)
Kerapatan
(g/cm2)
8
8
8
Rata – rata
10
10
10
Rata – rata
12
12
12
Rata – rata
14
14
14
Rata – rata
16
16
16
Rata – rata
1
2
3
10,19
10,07
9,53
10,27
9,91
9,10
1,14
1,17
1,19
88,05
77,37
83,68
82,35
72,45
78,42
1
2
3
10,08
10,38
10,41
9,93
10,72
10,56
1,16
1,13
1,19
86,48
75,29
79,8
80,34
69,86
74,37
1
2
3
10,19
10,46
10,04
10,32
10,14
10,12
1,12
1,14
1,06
73,29
75,31
75,48
67,62
69,60
69,79
1
2
3
9,77
10,26
9,68
9,59
9,98
9,37
1,16
1,06
1,11
78,79
76,03
77,8
73,12
70,83
71,99
1
2
3
10,07
10,17
9,90
10,33
10,31
54,77
1,13
1,15
1,14
78,86
72,39
64,82
72,12
66,03
59,12
6,92
6,79
6,70
6,80
7,65
7,77
7,30
7,57
8,39
8,21
8,15
8,25
7,76
7,35
8,08
7,73
9,35
9,63
9,64
9,54
0,70
0,67
0,73
0,70
0,75
0,65
0,69
0,70
0,64
0,65
0,66
0,65
0,69
0,66
0,68
0,67
0,69
0,63
0,72
0,68
Keterangan:
BKU : berat kering udara contoh uji
BKO : berat kering oven contoh uji
KA
: kadar air contoh uji
P
: panjang papan
L
: lebar papan
T
: tebal papan
Lampiran 3. Data pengujian daya serap air papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
Ulangan
8
8
8
Rata – rata
10
10
10
Rata – rata
12
12
12
Rata – rata
14
14
14
Rata – rata
16
16
16
Rata – rata
Keterangan:
B 0 jam
B 2 jam
B 24 jam
DSA
B 0 jam
(gram)
B 2 jam
(gram)
B 24 jam
(gram)
1
2
3
24,46
20,66
24,69
43,47
38,22
46,4
51,67
46,23
54,68
1
2
3
21,85
23,04
25,88
34,95
44,05
40,06
44,34
52,77
52,85
1
2
3
20,72
25,24
20,65
32,46
37,79
31,56
40,93
47,68
38,69
1
2
3
20,31
19,37
23,19
31,8
32,05
35,19
38,33
38,15
43,05
1
2
3
19,86
21,49
20,77
29,88
34,01
28,26
36,32
41,34
35,59
: berat contoh uji sebelum perendaman
: berat contoh uji setelah perendaman selama 2 jam
: berat contoh uji setelah perendaman selama 24 jam
: daya serap air contoh uji
DSA
2 jam
(%)
24 jam
(%)
77,72
85,00
87,93
83,55
59,95
91,19
54,79
68,64
56,66
49,72
52,83
53,07
56,57
65,46
51,75
57,93
36,06
50,45
58,26
48,26
111,24
123,77
121,47
118,82
102,93
129,04
104,21
108,61
97,54
88,91
87,36
91,27
88,72
96,95
85,64
90,44
82,88
92,37
71,35
82,20
Lampiran 4. Rekapitulasi hasil pengembangan tebal papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
8
8
8
Rata–rata
10
10
10
Rata–rata
12
12
12
Rata–rata
14
14
14
Rata-rata
16
16
16
Rata-rata
Keterangan:
T 0 jam
T 2 jam
T 24 jam
PT
Ulangan
T 0 jam
(cm)
T 2 jam
(cm)
T 24 jam
(cm)
PT 2 jam
(%)
PT 24 jam
(%)
1
2
3
1,19
1,14
1,16
1,63
1,71
1,68
1,88
1,86
1,89
1
2
3
1,22
1,18
1,22
1,55
1,61
1,63
1,91
1,83
2,09
1
2
3
1,10
1,21
1,16
1,36
1,55
1,44
1,53
1,78
1,67
1
2
3
1,09
1,14
1,15
1,31
1,30
1,37
1,39
1,35
1,39
1
2
3
1,10
1,15
1,12
1,22
1,31
1,27
1,43
1,52
1,50
3,72
4,53
4,55
4,27
2,73
3,69
3,38
3,26
2,32
2,85
2,46
2,54
1,83
1,39
1,91
1,71
1,05
1,08
1,26
1,13
5,86
6,28
6,36
6,17
5,74
5,51
7,18
6,14
3,87
4,72
4,44
4,34
2,66
1,91
2,11
2,23
3,00
3,26
3,33
3,20
: tebal contoh uji sebelum perendaman
: tebal contoh uji setelah perendaman selama 2 jam
: tebal contoh uji setelah perendaman selama 24 jam
: pengembangan tebal contoh uji
Lampiran 5. Data Pengujian MOE papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
Ulangan
ΔP
(kg)
ΔY
(kg)
L
(cm)
b
(cm)
h
(cm)
MOE
(kg/cm2)
8
8
8
Rata – rata
10
10
10
Rata – rata
12
12
12
Rata- rata
14
14
14
Rata – rata
16
16
16
Rata - rata
1
2
3
1
1
1
0,005
0,006
0,007
15
15
15
5,65
5,09
5,18
1,12
1,14
1,13
1
2
3
1
1
1
0,005
0,006
0,007
15
15
15
4,91
4,99
5,26
1,13
1,15
1,17
1
2
3
1
1
1
0,004
0,005
0,004
15
15
15
5,32
5,04
5,13
1,12
1,16
1,11
1
2
3
1
1
1
0,005
0,005
0,004
15
15
15
5,21
5,26
5,18
1,10
1,09
1,11
1
2
3
1
1
1
0,004
0,006
0,003
15
15
15
5,11
5,23
4,82
1,16
1,08
1,13
21.338,00
19.756,00
16.093,00
19.062,09
22.314,00
17.608,00
13.682,00
17.867,89
30.896,00
23.880,00
28.929,00
27.901,52
26.824,00
24.899,00
28.696,00
26.806,37
24.805,00
22.494,00
35.417,00
27.572,34
Keterangan:
ΔP
ΔY
L
b
h
MOE
: beban sebelum batas proporsi
: lenturan pada beban
: jarak sanggah
: lebar contoh uji
: tebal contoh uji
: keteguhan lentur contoh uji
Lampiran 6. Data Pengujian MOR papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
Ulangan
P max
(kg)
L
(cm)
b
(cm)
h
(cm)
MOR
(kg/cm2)
8
8
8
Rata–rata
10
10
10
Rata– rata
12
12
12
Rata–rata
14
14
14
Rata–rata
16
16
16
Rata–rata
1
2
3
18,29
19,54
21,11
15
15
15
5,65
5,09
4,97
1,12
1,14
1,13
1
2
3
19,85
20,56
22,34
15
15
15
4,91
4,99
5,26
1,13
1,15
1,17
1
2
3
12,99
14,73
17,12
15
15
15
5,32
5,04
5,13
1,12
1,16
1,11
1
2
3
17,85
15,21
14,97
15
15
15
5,21
5,27
5,18
1,10
1,16
1,11
1
2
3
17,04
18,00
14,36
15
15
15
5,11
5,23
4,82
1,16
1,08
1,13
58,00
66,00
75,00
66,26
72,00
70,00
70,00
70,69
44,00
49,00
61,00
51,49
63,00
49,00
52,00
54,76
56,00
66,00
52,00
58,24
Keterangan:
P Max
L
b
h
MOR
: beban maksimum yang diberikan
: jarak sanggah
: lebar contoh uji
: tebal contoh uji
: keteguhan patah contoh uji
Lampiran 7. Data Pengujian internal bond papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
Ulangan
P max
(kg)
P
(cm)
L
(cm)
A
(cm2)
IB
(kg/cm2)
8
8
8
Rata-rata
10
10
10
Rata-rata
12
12
12
Rata-rata
14
14
14
Rata-rata
16
16
16
Rata-rata
1
2
3
21,76
31,10
30,79
5,42
5,24
5,27
5,19
5,08
5,09
28,17
26,65
26,87
1
2
3
28,27
28,22
33,97
4,77
5,09
5,04
4,91
5,18
5,06
23,43
26,36
25,49
1
2
3
47,60
32,21
43,61
5,61
4,85
5,13
5,49
5,13
5,26
30,83
24,89
26,98
1
2
3
37,66
31,98
29,60
5,30
5,34
5,37
5,17
5,22
4,92
27,37
27,87
26,45
1
2
3
45,88
41,24
40,08
4,99
4,93
5,35
5,11
5,21
5,20
25,50
25,67
27,80
0,77
1,17
1,15
1,03
1,21
1,07
1,33
1,20
1,54
1,29
1,62
1,48
1,38
1,15
1,12
1,21
1,80
1,61
1,44
1,62
Keterangan:
P Max : beban maksimum yang diberikan
P
: panjang contoh uji
L
: lebar contoh uji
A
: luas penampang contoh uji
IB
: internal bond (keteguhan rekat internal) contoh uji
Lampiran 8. Analisis Ragam Kerapatan Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
DB
Kuadrat tengah
F
Sig
Kadar Perekat
0,007
4
0,002
0,785
0,560
Galad
Total
0,024
0,031
10
14
0,002
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Lampiran 9. Analisis Keragaman Kadar Air dan Hasil Uji Duncan Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
DB
Kuadrat tengah
F
Sig
Kadar Perekat
12,357
4
3,089
62,165**
0,000
Galad
0,497
10
0,050
12,854
14
Total
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Kadar Perekat
(%)
8
10
14
12
16
Sig.
N
3
3
3
3
Notasi
Subset for alpha = 0,05
2
3
1
4
6,8033
7,5733
7,7300
8,2500
3
9,5400
1.000
0,410
1,000
A
B
B
C
D
1,000
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 10. Analisis Keragaman Daya Serap Air 2 Jam dan Hasil Uji Duncan
Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat DB
Kadar Perekat
2.380,002
Galad
Total
1.205,664
3.585,666
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Kuadrat tengah
F
Sig
4
595,000
4,935*
0,019
10
14
120,566
Kadar perekat (%)
16
14
12
10
8
Sig.
N
3
3
3
3
3
Notasi
Subset for alpha = 0,05
1
2
A
A
A
ab
B
48,2567
53,0700
57,9267
68,6433
68,6433
83,5500
0,060
0,127
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 11. Analisis Keragaman Daya Serap Air 24 Jam dan Hasil Uji Duncan
Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
DB Kuadrat tengah
F
Sig
8,416*
0.003
Kadar Perekat
2.936,926
4
734,232
Galad
Total
872,444
10
14
87,244
3.809,370
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Kadar perekat (%)
16
14
12
10
8
N
3
3
3
3
Notasi
Subset for alpha = 0,05
1
2
a
a
a
b
b
82,2000
90,4367
91,2700
1,1206E2
3
1,1883E2
Sig.
0,396
0,283
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 12. Analisis Keragaman Pengembangan Tebal 2 Jam dan Hasil Uji
Duncan Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
Kadar Perekat
Galad
Total
18,531
1,262
19,793
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
DB
Kuadrat tengah
F
4
10
14
4,633
36,710**
0,126
Sig
0,000
Notasi
Subset for alpha = 0,05
Kadar Perekat
(%)
16
14
12
10
8
Sig.
N
3
3
3
3
3
1
2
3
4
a
a
b
c
d
1,1300
1,7100
2,5433
3,2667
4,2667
0,073
1,000
1,000
1,000
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 13. Analisis Keragaman Pengembangan Tebal 24 Jam dan Hasil Uji
Duncan Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
DB
Kuadrat tengah
Kadar Perekat
37,001
4
9,250
Galad
Total
2,520
10
14
0,252
39,521
F
36,706**
sig
0,000
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Kadar perekat
(%)
14
16
12
10
8
Sig.
N
3
3
3
3
3
1
Notasi
Subset for alpha = 0,05
2
3
4
2,2267
3,1967
4,3433
6,1433
6,1667
1,000
1,000
1,000
a
b
c
d
d
0,956
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 14. Analisis Keragaman Keteguhan Lentur (MOE) dan Hasil Uji
Duncan Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
Kadar Perekat
2,931E8
4
7,329E7
Galad
Total
1,802E8
10
14
1,802E7
4,734E8
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
DB
Kuadrat tengah
F
sig
4,066*
0,033
Kadar perekat (%)
10
8
14
16
12
Sig.
Notasi
Subset for alpha = 0,05
1
2
N
3
3
3
3
3
a
a
b
b
b
1,7868E4
1,9062E4
2,6806E4
2,7572E4
2,7902E4
0,738
0,769
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 15. Analisis Keragaman Keteguhan Patah (MOR) dan Hasil Uji Duncan
Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
DB
Kuadrat tengah
Kadar Perekat
783,733
4
195,933
Galad
Total
512,667
10
14
51,267
1296.400
F
sig
3,822*
0,039
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Kadar perekat
(%)
12
14
16
8
10
Sig.
N
3
3
3
3
3
1
Notasi
Subset for alpha = 0,05
2
3
A
ab
abc
bc
C
51,3333
54,6667
54,6667
58,0000
58,0000
58,0000
66,3333
66,3333
70,6667
0,302
0,085
0,065
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 16. Analisis Keragaman Internal Bond (IB) dan Hasil Uji Duncan
Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
Kadar Perekat
0,668
4
0,167
Galad
Total
0,300
10
14
0,030
0,968
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
DB
Kuadrat tengah
F
Sig
5,563*
0,013
Kadar perekat
(%)
8
10
14
12
N
3
3
3
16
3
Sig.
1
Subset for alpha = 0,05
2
3
1,4833
A
ab
ab
bc
1,6167
C
1,0300
1,2033
1,2033
1,2167
1,2167
3
1,4833
0,236
Notasi
0,088
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
0,368
Lampiran 17. Dokumentasi penelitian
Bahan baku batang pisang barangan
dicacah
Proses penimbangan perekat PF
Batang pisang barangan yang sudah
Proses penimbangan partikel batang
pisang barangan
Lampiran 17. Dokumentasi penelitian (lanjutan)
Proses pencampuran partikel
dengan perekat menggunakan sprayer gun
Bahan baku dimasukkan ke dalam
cetakan untuk di kempa panas
Proses memasukkan bahan baku ke
dalam cetakan
Bahan baku yang sudah dicetak dan
akan dimasukkan ke dalam mesin
kempa
Lampiran 17. Dokumentasi penelitian (lanjutan)
Proses pengempaan bahan baku
menjadi papan partikel dengan
Contoh uji MOE dan MOR dengan
ukuran (5 x 20) cm2
Papan partikel batang pisang barangan
yang sudah jadimenggunakan mesin hot
press
Contoh uji kerapatan dan KA
dengan ukuran (10 x10) cm2
Lampiran 17. Dokumentasi penelitian (lanjutan)
Contoh uji PT, DSA, dan IB dengan
ukuran (5 x 5) cm2
Penimbangan contoh uji KA dan
kerapatan
Penimbangan contoh uji MOE dan
MOR
Penimbangan contoh uji PT, DSA, dan
IB
DAFTAR PUSTAKA
Achmadi, S.S. 1990. Kimia Kayu. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Direkt Jenderal Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Ilmu
Hayat. Institusi Pertanian Bogor. Bogor.
Alghiffari, A.F. 2008. Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehida Terhadap
Sifat- Sifat Papan Partikel Berbahan Ampas Tebu. Skripsi. Fakultas
Kehutanan. IPB. Bogor.
[BPS] Biro Pusat Statistik, 1997. Produksi Tanaman Buah-buahan Sumatera
Utara. BPS Sumatera Utara. Medan.
Bowyer, J.L., R. Shmulsky, dan Haygreen. 2003. Forest Product and Wood
Science An Introdution 4th Ed. Lowa State Press A Blackwell Publ. USA.
[DSN] Dewan Standarisasi Nasional. Standar Nasional Indonesia.1996. SNI Mutu
Papan SNI 03-2105-1996. Dewan Standarisasi Nasional-DSN. Jakarta.
Fauziah, D. Wahyuni, dan B.P, Lapanporo. 2011. Analisis Sifat Fisik dan
Mekanik Papan Partikel Berbahan Dasar Sekam Padi. POSITRON, Vol.
IV, No. 2 (2014), Hal. 60 - 63
Haygreen, J. G dan Bowyer, J. L. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Universitas
Gadjah Mada. Yogyakarta.
Hendrasetiafitri, C. 2002. Pengembangan Teknologi Papan Komposit dari Limbah
Batang Pisang (Musa sp.) : Sifat Fisis dan Mekanis Papan Pada Berbagai
Kadar Perekat dan Parafin. Skripsi. Fakultas Kehutanan. IPB. Bogor.
Iswanto, A.H. 2005. Polimer Komposit. Universitas Sumatera Utara. Medan.
[JSA] Japanese Standard Association, 2003. Japanese Industrial Standard
Particle Board – JIS 5908. Japanese Standard Association. Japan.
Kementerian Kehutanan. 2012. Statistik Kehutanan Indonesia 2011. Kementerian
Kehutanan. Jakarta.
Kollman, F.F.P., F.W. Kuenzi dan A. J. Stamn. 1975. Principles of Wood Science
and Technology. Vol II. Wood Based Materials. Springer Verlag. Berlin.
Lengel DE. 1999. Ag-Fibers: They Look Like Fibers-They Act Like Fibers: Why
Not Make Fiberboards?. Di dalam: Use of Agricultural Fibers in The
Manufacture of Composite Panels. Proceedings of Symposium Meeting on
the Forest Product Society; Winnipeg, Manitoba, 19-20 Mei 1999. United
States of America: Forest Product Society. hlm 125-162.
Lisnawati, 2000. Biologi Serat Abaka dan Musa sp Lain Berdasarkan Sifat Fisis
Kimia dan Kelayakan untuk Bahan Baku Pulp dan Paper. Skripsi. FMIPA.
IPB. Bogor.
Maloney, T.M. 1993. Modern Particleboard and Dry Process Fiberboard
Manufacturing. Miller Fremann Inc. San Fransisco.
Mikael, I. 2015. Kualitas Papan Partikel Dari Campuran Ampas Tebu Dan
Partikel Mahoni Dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol
Formaldehida. Skripsi. Fakultas Kehutanan. USU, Medan.
Muharam, A. 1995. Pengaruh Ukuran Partikel dan Kerapatan Lembaran terhadap
Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Ampas Tebu. Skripsi. Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Natalina, S.F. 2009. Analisis Komparasi Usaha Tani Pisang Barangan Antara
Sistem Konvensional Dengan Sistem Double Raw. Skripsi. Fakultas
Pertanian. USU. Medan.
Nuryawan, A., M.Y. Massijaya., Y.S. dan Hadi. 2008. Sifat Fisis dan Mekanis
Oriented Strand Board (OSB) dari Akasia, Eukaliptus dan Gmelina
Berdiameter Kecil : Pengaruh Jenis Kayu dan Macam Aplikasi Perekat.
Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan 1 (2) : 60-66 (2008).
Prayitno, T.A., dan Ringgar, PP. 2011. Pengaruh Komposisi Bahan dan Waktu
Kempa Terhadap Sifat Papan Partikel Serutan Bambu Petung Berlapis Muka
Partikel Feses Sapi. UGM. Yogyakarta.
Purseglove, J. W. 1972. Tropical Crops Monocotyledon. Longman Group
Limited. Britain.
Rahman, H. 2006. Pembuatan Pulp dari batang pisang uter (Musa paradisiacal
Linn. Var uter) Pascapanen dengan Proses Soda. Skripsi. Fakultas
Kehutanan. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Risfaheri, Irawadi, T.T., Nur, M. A., Sailah, Mas’ud, Z. A., dan Rusli, M. 2005.
Optimasi Komposisi Kardanol di Kari Minyak Kulit Mete Sebagai Sumber
Subtitusi Fenol Dalam Formulasi Perekat Fenol Formaldehida. Jurnal
Pascapanen 2 (1) 2005 : 24-33
Roihan, A. 2015. Kualitas Papan Partikel dari Komposisi Partikel Batang Kelapa
Sawit Dan Mahoni Dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol
Formaldehida. Skripsi. Fakultas Kehutanan. USU. Medan.
Rowell R.M, Raymound AY, dan Judith KR. 1997. Paper And Composites
from Agrobased Resources. CRC Press, Inc: Lewis Publisher. New York.
Ruhendi, S., D. N. Koroh, F.A. Syamani, H. Yanti, Nurhaida, S. Saad, dan T.
Sucipto. 2007. Analisis Perekatan Kayu. Fakultas Kehutanan. Institut
Pertanian Bogor. Bogor.
Satuhu, S. 2006. Budidaya, Pengolahan dan Prospek Pasar Pisang. Penebar
Swadaya. Jakarta.
Sellers, T. 2001. Wood Adhesive: Innovation and application in North America.
Forest Product Journal : 51 (6)
Sembiring, L. 2013. Pengaruh Ukuran Partikel dan Kadar Perekat terhadap Sifat
Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit
dengan Perekat Phenol Formaldehida. Skripsi. Universitas Sumatera Utara.
Medan.
Setiawan. C.N. 2004. Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit sebagai Bahan
Baku Perekat Likuida Kayu dan Papan Partikel Berkerapatan Sedang.
Skripsi. Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Siagian, R.M. 1983. Pengaruh Suhu dan Tekanan Kempa Terhadap Sifat Papan
Serat yang dibuat dari Limbah Industri Perkayuan. Laporan PPPHH. Bogor.
Sinulingga, B. 1995. Pengendalian Penyakit Pisang Barangan. Departemen
Pertanian. Balai Informasi Pertanian Sumatera Utara.Sumatera Utara.
Medan.
Sinulingga, H. R. 2009. Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehida Pada
Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok. Skripsi. Universitas
Sumatera Utara. Medan.
Sirait, M. S., Setyawan, D., dan Rahmaniah, D. 2012. Sifat-Sifat Papan Komposit
dari Sabut Kelapa, Limbah Plastik dan Perekat Urea Formaldehida.
Universitas Tanjung Pura. Pontianak.
Small, C.V.J. 1964. Musa in Jaarverslag. Longman Group Limited. Britain.
Sreekala, M.S, M.G. Kumaran dan S. Thomas. 1997. Oil Palm Fiber:
Morphology, Chemical Composition, Surface Modification and
Mechanical Properties. Journal of Applied Polymer Science. Volume 66:
821-835.
Sucipto, T., A.H, Iswanto, dan I. Azhar. 2010. Karakteristik Papan Partikel dari
Limbah BKS dengan Menggunakan Tiga Jenis Perekat. Jurnal Ilmu dan
Teknologi Hasil Hutan. Vol. 3 No 2. Hal. 72-76.
Sulastiningsih IM, Novitasari, dan Turoso A. 2009. Pengaruh Kadar Perekat
Terhadap Sifat Papan Partikel Bambu. Bogor. Jurnal Penelitian Hasil
Hutan 24 (1) : 13-14
Sunarjono, H. 2000. Prospek Berkebun Buah-buahan Tropis. Penebar Swadaya.
Jakarta.
Supraptiningsih, 2012. Pengaruh Serbuk Serat Batang Pisang sebagai Filler
terhadap Sifat Mekanis Komposit PVC – CaCO3. Balai Besar Kulit,
Karet, dan Plastik. Yogyakarta.
Sutigno, P. 1994. Teknologi Papan Partikel. Pusat Penelitian dan Pengembangan
Hasil Hutan dan Sosial Ekonomi Kehutanan. Bogor.
Tarigan, C.A. 2009. Variasi Ukuran Partikel dan Komposisi Perekatan Urea
Formaldehida – Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah
Batang Kelapa Sawit. Skripsi, Program Studi Kehutanan. Universitas
Sumatera Utara. Medan.
Trisyulianti, E. 1996. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Tandan Kosong
Kelapa Sawit. Skripsi. Fakultas Kehutanan. IPB. Bogor.
Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood Of Structure Properties,
Utilization. Van Nostran Reinhold. New York. USA.
Walker JCF. 2006. Primary Wood Processing, Principles, and Practice. Springer.
New Zealand.
Wulandari, T.F. 2013. Deskripsi Sifat Fisika dan Mekanika Papan Partikel
Tangkai Daun Nipah (Nypa fruticans.Wurmb) dan Papan Partikel
Batang Bengle (Zingiber cassumunar. Roxb. Volume 6, No. 6,
Mataram.
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian yang berjudul “Kualitas Papan Partikel Batang Pisang Barangan
Berdasarkan Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida “ ini dilaksanakan pada
bulan November 2014 – Mei 2015. Penelitian ini dilakukan di Work Shop (WS)
dan Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Program Studi Kehutanan,
Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara dan pengujian sifat mekanis
papan dilaksanakan di Laboratorium Keteknikan Kayu, Fakultas Kehutanan,
Institusi Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah batang pisang
barangan, dan perekat phenol formaldehida (PF). Alat yang digunakan dalam
penelitian ini adalah parang, blender drum, sprayer gun, ember plastik, kamera
digital, kertas label, alat tulis, dan UTM (Universal Testing Machine), mesin
kempa, timbangan elektrik, kalifer, plat besi berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm,
aluminium foil, dan kalkulator.
Metode Penelitian
1. Persiapan bahan baku
Batang pisang barangan yang sudah diambil buahnya atau tidak produktif
lagi ditebang dengan menggunakan pisau. Batang pisang ditebang mulai dari batas
permukaan tanah sampai batas melekatnya daun pisang pada batang pisang
tersebut. Batang pisang tersebut dipotong menjadi beberapa bagian membentuk
log/batang sepanjang ±100 cm. Setelah itu untuk mempermudah pemotongan
bagian-bagian batang pisang tersebut dipisahkan menjadi beberapa pada setiap
log/batang. Batang pisang tersebut dipotong secara manual dengan ukuran
seragam yaitu panjang ±3 cm dan tebal ±1 cm. Batang yang sudah dicacah
kemudian dikeringkan secara alami yaitu dengan diangin-anginkan di tempat yang
terbuka. Setelah proses pengeringan udara, kadar airnya menjadi berkisar antara
12-15%. Proses pencacahan dan pengeringan ini berlangsung selama ±2 minggu.
Bahan baku yang sudah kering kemudian dioven sampai kadar airnya mencapai
±5%.
2. Penentuan pH bahan baku
Penentuan pH ini mengacu pada metode yang dilakukan oleh Johns and
Niazi (1980). Sebanyak 50 ml larutan sampel yang telah dipersiapkan diukur
dengan pH meter yang telah dikalibrasi sebelumnya, nilai pH dicatat setelah
angkanya stabil.
3. 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 25 x 25 x 1 cm3 dengan
kerapatan sasaran 0,7 gr/cm3. Jumlah kebutuhan bahan baku yang digunakan
dalam pembuatan papan partikel dapat dilihat secara lengkap pada tabel 4.
Tabel 4. Kebutuhan bahan baku papan partikel batang pisang barangan
Kadar perekat
Jumlah partikel (g)
Jumlah perekat (g)
8%
445,60
35,00
10%
437,50
43,75
12%
429,70
52,50
14%
422,15
61,25
16%
70
414,9
Untuk lebih jelas perhitungan bahan baku papan partikel batang pisang
barangan dapat dilihat pada lampiran 1.
4. Pengadonan (blending)
Sebelum proses pencampuran terlebih dahulu partikel batang pisang
dengan perekat PF ditimbang dengan ukuran yang dibutuhkan. Proses
pencampuran antara partikel batang pisang dengan perekat PF dilakukan dengan
cara memasukkan partikel ke dalam ember kemudian perekat dituangkan ke
dalam partikel secara merata sambil diaduk dengan menggunakan sprayer gun.
5. Pembentukan lembaran (mat forming)
Partikel yang telah dicampur dengan perekat dimasukkan ke dalam
pencetakan lembaran. Pembentukan lembaran dilakukan dengan menggunakan
alat pencetak lembaran ukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm. Tujuan dari pembentukan
lembaran untuk memberikan bentuk lembaran yang seragam mungkin sehingga
dapat dihasilkan lembaran yang seragam pada arah melintang luas papan.
6. Pengempaan panas (hot pressing)
Campuran bahan baku tersebut dimasukkan ke dalam cetakan yang
berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm dan dilakukan pengempaan panas dengan suhu
1600 C serta waktu yang digunakan adalah 10 menit dengan tekanan 30 kg/cm2.
7. Pengkondisian (conditioning)
Papan yang baru dibentuk didinginkan terlebih dahulu sebelum ditumpuk.
Penumpukan papan partikel pada kondisi panas akan menghambat proses
pendinginannya dan memberikan efek negatif terhadap papan itu sendiri, seperti
pewarnaan,
terlepasnya
partikel-partikel
lapisan
permukaan
pada
saat
pengamplasan dan menurunkan kekuatan. Pengkondisian dilakukan untuk
menyeragamkan kadar air dan menghilangkan tegangan sisa yang terbentuk
selama proses pengempaan panas selama 7 hari pada suhu kamar. Selain itu
pengkondisian dimaksudkan agar kadar air mencapai kesetimbangan.
8. Pemotongan contoh uji
Papan partikel yang telah mengalami conditioning kemudian dipotong
sesuai dengan tujuan tujuan pengujian yang dilakukan. Ukuran contoh uji
disesuaikan dengan standard pengujian JIS tentang papan partikel. Berikut
Gambar 1 menunjukkan pola pemotongan untuk sampel uji fisis dan mekanis
papan.
25 cm
A
5 cm
C
D
B
25 cm
10 cm
10 cm
Gambar 1. Pola pemotongan untuk sampel uji fisis dan mekanis papan
Keterangan :
A : Sampel uji MOE dan MOR (5 x 20) cm2
B : Sampel uji kerapatan dan KA (10 x 10 )cm2
C : Sampel uji PT dan DSA (5 x 5) cm2
D : Sampel uji IB (5 x 5) cm2
Proses Penelitian secara singkat disajikan pada Gambar 2.
Batang pisang
Batang pisang dicacah secara manual dan dikering
udarakan kemudian dioven hingga KA ±5%
Penentuan pH bahan baku
Pencampuran partikel dengan perekat PF 8%,
10%, 12%, 14 %, 16%
Pembentukan lembaran papan (mat forming) dengan
kerapatan 0,7 g/cm3 dimensi 25 cm x 25 cm x 1 cm
Pengempaan (hot pressing) dengan tekanan
30kg/cm2 suhu 160℃ selama 10 menit
Pengkondisian (conditioning)
selama 7 hari
Pemotongan contoh uji
Pengujian sifat fisis dan mekanis berdasarkan standar JIS A 5908
(2003) ( KA, kerapatan, pengembangan tebal, keteguhan rekat
internal, MOE, MOR )
Gambar 2. Bagan alir penelitian
Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel
Pembuatan contoh uji untuk pengujian sifat fisis dan mekanis papan
partikel batang pisang tersebut dilakukan setelah papan partikel batang pisang
dikondisikan. Sifat papan partikel yang diuji meliputi kadar air, kerapatan, daya
serap air, pengembangan tebal, keteguhan rekat internal, modulus patah, modulus
elastisitas dan kuat pegang sekrup. Pengujian sifat fisis dan mekanis papan
partikel batang pisang barangan dilakukan berdasarkan standar JIS A 5908 (2003)
disajikan pada tabel 4.
Tabel 5. Standar Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel
No. Sifat Fisis dan Mekanis
SNI 03-2105-1996
3
1
Kerapatan (gr/cm )
0,5 - 0,9
2
Kadar Air (%)
Ftabel maka Ho ditolak perlakuan memberikan pengaruh pada
suatu selang kepercayaan tertentu.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel
Kerapatan
Kerapatan
merupakan
salah
satu
sifat
fisis
yang
menunjukkan
perbandingan antara massa benda terhadap volumenya. Hasil pengujian kerapatan
papan partikel menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan partikel dari limbah
batang pisang barangan dengan perekat phenol formaldehida (PF) berkisar antara
0,65-0,70 g/cm³. Nilai rata-rata kerapatan papan partikel pada masing-masing
perlakuan dapat dilihat pada Gambar 5 dan hasil selengkapnya dapat dilihat pada
Lampiran 2.
JIS A 5908 -2003
K= 0,4 – 0,9 g/cm3
0,90
Kerapatan (g/ccm3)
0,80
0,70
0,70
0,65
0,65
0,64
0,63
10%
12%
14%
16%
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
8%
Kadar Perekat PF
Gambar 5. Grafik rata-rata kerapatan papan partikel
Pada Gambar 5 terlihat bahwa nilai kerapatan papan partikel tertinggi
terdapat pada papan dengan kadar perekat PF 8% dengan nilai sebesar 0,70 g/cm³.
Sedangkan nilai kerapatan papan partikel yang terendah terdapat pada papan
dengan kadar perekat PF 16% dengan nilai sebesar 0,63 g/cm³.
Hasil sidik ragam terhadap kerapatan papan partikel pada penelitian
menunjukkan bahwa perlakuan contoh uji dengan variasi kadar perekat tidak
berpengaruh nyata terhadap nilai kerapatan papan. Sidik ragam dapat dilihat lebih
lengkap pada Lampiran 8.
Standar JIS A 5908-2003 mensyaratkan bahwa kerapatan papan partikel
yaitu 0,4–0,9 g/cm3 (JSA, 2003). Secara keseluruhan kerapatan papan partikel
yang dibuat melalui penelitian ini sudah sesuai dengan standar tersebut.
Secara umum hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan kadar
perekat PF tidak diikuti oleh peningkatan kerapatan papan partikel batang pisang.
Nilai kerapatan yang dihasilkan juga ada yang sesuai target dan ada yang tidak
sesuai target. Target kerapatan papan partikel dari limbah batang pisang barangan
ini adalah 0,70 g/cm³. Hal tersebut diduga karena adanya daya spring back
(pengembangan tebal kembali) yaitu usaha pembebasan dari tekanan yang dialami
pada waktu pengempaan yang lebih besar sehingga tebal akhir papan yang
diinginkan kurang terpenuhi. Pada penelitian ini pengembangan tebal kembali
(spring back) pada kadar perekat PF 8, 10, 12, 14, dan 16% adalah sebesar 15, 19,
11, 16, dan 13%. Pengembangan tebal tersebut akan menyebabkan kerapatan
papan partikel yang dihasilkan cenderung lebih rendah (Nurwayan., dkk. 2008).
Menurut Kelly (1977) dalam Muharam (1995) menyatakan bahwa faktor
penting yang mempengaruhi nilai kerapatan akhir papan partikel adalah kerapatan
bahan baku dan banyaknya bahan pada lembaran (kepadatan lembaran). Selain
itu, dapat dipengaruhi pula oleh kondisi proses produksi terutama proses
pengempaan, pengeringan bahan baku, kadar perekat, dan bahan tambahan
lainnya.
Pada penelitian Mikael (2015) tentang kualitas papan partikel dari
campuran ampas tebu dan partikel mahoni dengan berbagai variasi kadar perekat
phenol formaldehida menunjukkan penambahan kadar perekat meningkatkan
kerapatan papan. Hasil penelitian tersebut berbanding terbalik dengan hasil
penelitian ini. Semakin tingginya kadar perekat maka ikatan antar partikel akan
semakin meningkat dan akan menambah massa bahan baku yang berpengaruh
pada
meningkatnya
kerapatan
papan
partikel.
Hal
ini
sesuai
dengan
Sulastiningsih, dkk. (2009) dalam Sirait, dkk. (2012) yang menyatakan bahwa
semakin tinggi kadar perekat, maka semakin tinggi kerapatan papan partikel.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semua papan partikel yang
dihasilkan dengan kerapatan 0,63-0,70 g/cm³ termasuk dalam kategori papan
partikel berkerapatan sedang. Hal ini dikarenakan dari awal penelitian sudah
ditetapkan target kerapatan yaitu 0,70 g/cm³. Maloney (1993) mengemukakan
bahwa berdasarkan kerapatannya, papan partikel dibagi menjadi papan partikel
berkerapatan rendah (low density particleboard), yaitu papan yang mempunyai
kerapatan kurang dari 0,40 g/cm³, papan partikel berkerapatan sedang (medium
density particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan antara
0,40–0,80 g/cm³, dan papan partikel berkerapatan tinggi (hight density
particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,80
g/cm³.
Kadar Air
Kadar air merupakan sifat fisis yang ditentukan setelah melalui proses
pengovenan. Kadar air menunjukkan besarnya kandungan air yang terdapat pada
papan partikel ketika berada dalam keadaan kesetimbangan dengan lingkungan
sekitarnya. Kadar air dinyatakan dalam satuan persen. Hasil pengujian kadar air
papan partikel menunjukkan bahwa nilai kadar air papan partikel dari limbah
batang pisang barangan dengan perekat phenol formaldehida (PF) berkisar antara
6,80-9,54%. Perbedaan nilai rata-rata kadar air papan partikel pada masingmasing perlakuan dapat dilihat pada Gambar 6 dan hasil selengkapnya dapat
dilihat pada Lampiran 2.
JIS A 5908 – 2003
KA= 5-13%
14,00
12,00
9,54
Kadar air (%)
10,00
8,00
7,57
8,25
7,73
6,80
6,00
4,00
2,00
0,00
8%
10%
12%
14%
16%
Kadar perekat PF
Gambar 6. Grafik rata-rata kadar air papan partikel
Pada Gambar 6 terlihat bahwa nilai kadar air papan partikel tertinggi
terdapat pada papan dengan kadar perekat PF 16% dengan nilai sebesar 9,54%.
Sedangkan nilai kadar air papan partikel yang terendah terdapat pada papan
dengan kadar perekat PF 8% dengan nilai sebesar 6,80%.
Hasil sidik ragam terhadap kadar air papan partikel menunjukkan bahwa
perlakuan variasi kadar perekat memberikan pengaruh nyata pada selang
kepercayaan 95% terhadap kadar air papan partikel. Artinya faktor perlakuan
yang diberikan menghasilkan nilai kadar air papan partikel yang berbeda secara
signifikan. Sidik ragam dapat dilihat lebih lengkap pada Lampiran 9.
Hasil uji lanjut menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT)
menunjukkan bahwa pada perlakuan kadar perekat 10% tidak berbeda nyata
dengan kadar perekat 14%. Berdasarkan Gambar 6 terlihat bahwa semua papan
partikel yang dihasilkan dengan kadar air antara 6,80-9,54% memenuhi standar
JIS A 5908-2003 yang mensyaratkan nilai kadar air 5-13% ( JSA, 2003).
Faktor yang mempengaruhi nilai kadar air adalah kerapatan papan partikel.
Berdasarkan Gambar 5 dan 6 terlihat bahwa semakin tinggi kerapatan papan
partikel, maka kadar airnya semakin rendah. Nilai kerapatan paling tinggi adalah
3
0,70 g/cm pada kadar perekat PF 8% dan pada pengujian kadar air nilai yang
diperoleh 6,80% yang tergolong tinggi di antara papan partikel lain yang
dihasilkan. Hal ini dikarenakan ikatan antara partikel dengan perekat sangat kuat,
sehingga rongga untuk air masuk ke dalam papan partikel menjadi semakin
banyak. Menurut Ruhendi dkk., (2007) kadar air papan komposit dipengaruhi oleh
kerapatannya, papan dengan kerapatan tinggi memiliki ikatan antar molekul
partikel dengan molekul perekat terbentuk sangat kuat sehingga molekul air sulit
mengisi rongga yang terdapat dalam papan komposit karena terisi dengan molekul
perekat.
Hasil penelitian ini menunjukkan nilai kadar air papan partikel semakin
meningkat dengan meningkatnya kadar resin perekat phenol formaldehida (PF).
Tingginya nilai kadar air disebabkan sifat papan partikel yang bersifat higroskopis
karena mengandung lignin dan selulosa, semua bahan mengandung lignin dan
selulosa sangat mudah menyerap dan melepaskan air (higroskopis) dan selain
bahan baku yang berpengaruh terhadap tingginya kadar air papan, penggunaan
perekat cair juga dapat meningkatkan kadar air papan sebesar 4% sampai dengan
6% (Haygreen dan Bowyer, 1996).
Adapun kadar air partikel batang pisang yang digunakan adalah ± 5%.
Pengempaan dilakukan dengan menggunakan tekanan kempa sebesar 25 kgf/cm2,
yang diharapkan mempercepat pematangan perekat dan penguapan air dari
cetakan. Suhu yang digunakan adalah 1600C, dalam waktu 10 menit, diharapkan
dapat menurunkan nilai kadar air, namun sebaliknya pengkondisian papan partikel
diduga dapat meningkatkan nilai kadar air papan partikel sampai pada kadar air
kesetimbangan dengan lingkungan sekitarnya. Menurut Trisyulianti (1996) kadar
air papan partikel juga tergantung pada kelembaban udara sekelilingnya karena
adanya lignoselulosa yang bersifat higroskopis yang menyerap air dari
lingkungannya.
Daya Serap Air
Daya serap air (DSA) merupakan kemampuan papan untuk menyerap air
dalam jangka waktu tertentu. Pengujian daya serap air dilakukan setelah contoh
uji direndam selama 2 jam dan 24 jam. Hasil pengujian daya serap air pada papan
partikel menunjukkan bahwa nilai daya serap air pada 2 kondisi tersebut berbeda.
Hasil pengujian daya serap air papan partikel menunjukkan bahwa nilai
daya serap air papan partikel dari limbah batang pisang barangan dengan perekat
phenol formaldehida (PF) berkisar antara 48,26–118,82%. Hasil rata-rata daya
serap air papan partikel dapat dilihat pada Gambar 7 dan hasil selengkapnya dapat
dilihat pada Lampiran 3.
140,00
118,82
Daya serap air (%)
120,00
108,61
90,44
91,27
100,00
83,55
82,20
68,64
80,00
57,93
53,07
60,00
48,26
DSA 2 JAM
DSA 24 JAM
40,00
20,00
0,00
8%
10%
12%
14%
16%
Kadar perekat PF
Gambar 7. Grafik rata-rata daya serap air papan partikel
Pada Gambar 7 terlihat bahwa nilai daya serap air papan partikel setelah
perendaman selama 2 jam untuk papan partikel masing-masing berkisar 48,2683,55%, sedangkan daya serap air papan partikel setelah perendaman selama 24
jam masing-masing berkisar 82,20-118,82%. Kondisi ini menunjukkan bahwa
papan partikel berbahan batang pisang barangan bersifat higroskopis, sehingga
mudah untuk menyerap air.
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perbedaan kadar perekat pada
papan partikel batang pisang barangan memberikan pengaruh nyata terhadap nilai
daya serap air yang dihasilkan. Hasil uji Duncan menunjukkan bahwa perlakuan
kadar perekat yang diberikan tidak berbeda nyata satu dengan yang lainnya. Sidik
ragam dapat dilihat lebih lengkap pada Lampiran 10 dan 11.
Berdasarkan JIS A 5908-2008 tidak mensyaratkan nilai daya serap air,
akan tetapi uji daya serap air ini perlu dilakukan karena uji ini dapat digunakan
sebagai pertimbangan untuk menentukan penggunaan dari papan partikel ini,
apakah layak digunakan pada eksterior atau hanya untuk interior. Berdasarkan
hasil pengujian yang menunjukkan nilai daya serap air yang tinggi, maka papan
partikel ini direkomendasikan untuk keperluan interior.
Secara
umum
penelitian
ini
menunjukkan
penambahan
perekat
berpengaruh terhadap penurunan daya serap air papan partikel. Hal ini diduga
karena adanya penambahan kadar perekat phenol formaldehida (PF), dan juga
jenis perekat yang digunakan. Menurut Tsoumis (1991) kualitas rekat dari perekat
phenol formaldehida (PF) sangat baik. Hal tersebut membuat bidang rekat yang
dihasilkan tahan terhadap air dingin dan air mendidih. Hal inilah yang membuat
ikatan–ikatan yang telah terbentuk dalam papan partikel menjadi tidak gampang
dirusak air.
Nilai daya serap air, baik untuk lama perendaman 2 jam dan 24 jam
semakin
menurun
seiring
dengan
meningkatnya
kadar
perekat
phenol
formaldehida (PF). Hal ini dapat terjadi karena dengan semakin bertambahnya
resin membuat ruang kosong antar partikel dapat terisi oleh resin sehingga
lembaran papan menjadi lebih padat. Lembaran papan yang lebih padat membuat
air yang masuk ke dalam papan menjadi lebih sedikit. Hal ini sesuai dengan
pernyataan Ruhendi, dkk. (2007) bahwa dengan semakin bertambahnya jumlah
perekat maka daya serap air semakin menurun. Hal tersebut dapat dijelaskan
bahwa dengan semakin bertambahnya perekat maka partikel akan semakin
terlapisi dengan baik oleh perekat, sehingga kontak antara partikel dan air menjadi
lebih kecil.
Pada daya serap air 2 jam lebih rendah nilainya dibandingkan daya serap
air 24 jam. Hal ini terjadi karena lamanya perendaman air sehingga
mengakibatkan banyaknya air yang masuk melalui pori-pori papan partikel
tersebut. Daya serap air papan partikel yang diperoleh nilainya sangat tinggi. Hal
ini diduga oleh perekat yang digunakan yaitu perekat phenol formaldehida (PF).
Ruhendi, dkk. (2007) menyatakan penggunaan perekat phenol formaldehida (PF)
mempengaruhi tingginya daya serap air papan partikel ikatan yang dihasilkan
tersebut tidak tahan air sehingga air mudah sekali merusak ikatan-ikatan antar
perekat dan partikel.
Pada penelitian Mikael (2015) tentang kualitas papan partikel dari
campuran ampas tebu dan partikel mahoni dengan berbagai variasi kadar perekat
phenol formaldehida menunjukkan nilai daya serap air meningkat seiring dengan
lama perendaman. Penelitian tersebut menunjukkan hal yang sama dengan
penelitian ini. Hal ini disebabkan oleh sifat higroskopis bahan baku yang mudah
menyerap dan melepaskan air tergantung pada kondisi di sekitarnya. Haygreen
dan Bowyer (1996) menyatakan tingginya nilai kadar air disebabkan sifat papan
partikel yang bersifat higroskopis karena mengandung lignin dan selulosa. Semua
bahan yang mengandung lignin dan selulosa sangat mudah menyerap dan
melepaskan air.
Pengembangan Tebal
Pengembangan tebal (PT) papan partikel merupakan sifat fisis untuk
mengukur kemampuan papan menjaga stabilitas dimensinya selama direndam
dalam air pada selang waktu 2 jam dan 24 jam. Semakin tinggi nilai
pengembangan tebal maka semakin rendah kestabilan dimensinya, demikian pula
sebaliknya. Pengukuran pengembangan tebal papan partikel dilakukan setelah
perendaman dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam.
Hasil pengujian pengembangan tebal papan partikel menunjukkan bahwa
nilai pengembangan tebal papan partikel dari limbah batang pisang barangan
dengan perekat phenol formaldehida (PF) berkisar antara 11,30-61,69%. Nilai
pengembangan tebal papan partikel dengan menggunakan variasi kadar perekat
disajikan pada Gambar 8 dan hasil selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 4.
Pengembangan tebal (%)
80,00
70,00
61,43
61,69
60,00
50,00
PT 2 JAM
43,43
42,67
PT 24 JAM
32,65
40,00
31,97
25,42
30,00
20,00
22,26
17,11
JIS A 5908 - 2003
PT ≤ 12%
11,30
10,00
0,00
8%
10%
12%
14%
16%
Kadar perekat PF
Gambar 8. Grafik rata-rata pengembangan tebal papan partikel
Pada Gambar 8 terlihat bahwa nilai pengembangan tebal terendah pada
perendaman 2 jam terdapat pada kadar perekat 16% dengan nilai sebesar 11,30%
sedangkan pengembangan tebal tertinggi pada perendaman 2 jam terdapat pada
kadar perekat 8% dengan nilai sebesar 42, 67%. Nilai pengembangan tebal
terendah pada perendaman 24 jam terdapat pada kadar perekat 14% dengan nilai
sebesar 22,26% sedangkan pengembangan tebal tertinggi pada perendaman 24
jam terdapat pada kadar perekat 8% dengan nilai sebesar 61,69%.
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa pengembangan tebal papan partikel
setelah perendaman selama 2 jam dan 24 jam berpengaruh nyata pada selang
kepercayaan 95% pada semua variasi kadar perekat yang digunakan. Hasil uji
lanjut menggunakan DMRT menunjukkan bahwa perlakuan dengan kadar perekat
12% berbeda nyata dengan perlakuan yang lain. Sidik ragam dapat dilihat lebih
lengkap pada Lampiran 12 dan 13. Berdasarkan standar JIS A 5908-2003 nilai
pengembangan tebal rata-rata papan partikel batang pisang barangan hanya pada
contoh uji dengan perendaman 2 jam pada kadar perekat PF 16% yang dinyatakan
memenuhi standar dengan ketentuan nilai ≤ 12% (JSA, 2003).
Secara keseluruhan hasil penelitian ini menunjukkan semakin tinggi kadar
perekat phenol formaldehida (PF) yang digunakan nilai pengembangan tebal
papan semakin menurun. Hal ini diduga karena adanya penambahan kadar perekat
sehingga penyebaran perekat lebih merata. Sebaliknya berkurangnya perekat
menyebabkan distribusi perekat tidak merata sehingga ikatan antar partikel tidak
sempurna. Hal ini menyebabkan partikel yang tidak berikatan dapat dengan
mudah menyerap air dan berakibat bertambahnya nilai pengembangan tebal papan
partikel tersebut. Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan oleh Sutigno (1994)
bahwa komposisi perekat berpengaruh terhadap pengembangan tebal papan
partikel. Semakin tinggi komposisi perekat, pengembangan tebal papan partikel
cenderung menurun.
Nilai
pengembangan
tebal
secara
keseluruhan, baik untuk lama
perendaman 2 jam dan 24 jam semakin menurun seiring dengan meningkatnya
kadar resin perekat phenol formaldehida (PF). Hal ini diduga disebabkan oleh
ikatan antar partikel membuat papan menjadi lebih rapat dengan penambahan
kadar perekat sehingga air yang masuk ke dalam papan menjadi lebih sedikit dan
pengembangan tebalnya menjadi menurun. Haygreen dan Bowyer (1996)
menerangkan bahwa semakin banyak jumlah perekat yang digunakan untuk
membuat produk panil maka pengembangan tebal semakin berkurang dan dimensi
papan yang dihasilkan akan semakin stabil.
Pengembangan tebal pada perendaman 24 jam lebih besar daripada
pengembangan tebal pada perendaman 2 jam. Pengembangan tebal semakin
meningkat
seiring
dengan
lamanya
perendaman. Lamanya
perendaman
menyebabkan banyaknya air yang diserap oleh papan partikel. Faktor lain yang
mempengaruhi tingginya nilai pengembangan papan yang dihasilkan disebabkan
oleh bahan baku yang digunakan yaitu batang pisang barangan yang bersifat
higroskopis
sehingga
penyerapan
air
tinggi
sehingga
mengakibatkan
pengembangan tebal yang cukup tinggi juga.
Haygreen dan Bowyer (1996) menyatakan tingginya nilai kadar air
disebabkan sifat papan partikel yang bersifat higroskopis karena mengandung
lignin dan selulosa. Semua bahan yang mengandung lignin dan selulosa sangat
mudah menyerap dan mel
Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 8%, 10%, 12%, 14%, 16%
Ukuran sampel = 25 x 25 x 1 cm3
Kerapatan target = 0,7 g/cm3
A. Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 8%
100
∑ partikel = (25 x 25 x 1)x 0,7 x
= 405,092 + 40,509 = 445,6 g
108
8
∑ perekat = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
= 35 g
100
Solid content perekat 43,0%
100
35 x
= 81,40 g
43,0
B. Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 10%
100
∑ partikel = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
= 397,727 + 39,772 = 437,5 g
110
10
= 43,75 g
∑ perekat = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
100
Solid content perekat 43,0%
100
43,75 x
= 101,74 g
43,0
C. Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 12%
100
= 390,625 + 39,062 = 429,7 g
∑ partikel =( 25 x 25 x 1 ) x 0,7 x
112
12
∑ perekat =( 25 x 25 x 1 ) x 0,7 x
= 52,5 g
100
Solid content perekat 43,0%
100
= 122,09 g
52,5 x
43,0
D. Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 14%
100
= 383,77 + 38,377 = 422,2 g
∑ partikel =( 25 x 25 x 1) x 0,7 x
114
14
= 61,25 g
∑ perekat = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
100
Solid content perekat 43,0%
100
61,25 x
= 142,44 g
43,0
E. Kadar perekat urea formaldehida (UF) = 16%
100
= 377,155+ 37,715 = 414,870 g
∑ partikel = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
116
16
= 70 g
∑ perekat = (25 x 25 x 1) x 0,7 x
100
Solid content perekat 43,0%
100
70 x
= 162, 79 g
43,0
Lampiran 2. Data pengujian kadar air dan kerapatan papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
Ulangan
P
(cm)
L
(cm)
T
(cm)
BKU
(gram)
BKO
(gram)
KA
(%)
Kerapatan
(g/cm2)
8
8
8
Rata – rata
10
10
10
Rata – rata
12
12
12
Rata – rata
14
14
14
Rata – rata
16
16
16
Rata – rata
1
2
3
10,19
10,07
9,53
10,27
9,91
9,10
1,14
1,17
1,19
88,05
77,37
83,68
82,35
72,45
78,42
1
2
3
10,08
10,38
10,41
9,93
10,72
10,56
1,16
1,13
1,19
86,48
75,29
79,8
80,34
69,86
74,37
1
2
3
10,19
10,46
10,04
10,32
10,14
10,12
1,12
1,14
1,06
73,29
75,31
75,48
67,62
69,60
69,79
1
2
3
9,77
10,26
9,68
9,59
9,98
9,37
1,16
1,06
1,11
78,79
76,03
77,8
73,12
70,83
71,99
1
2
3
10,07
10,17
9,90
10,33
10,31
54,77
1,13
1,15
1,14
78,86
72,39
64,82
72,12
66,03
59,12
6,92
6,79
6,70
6,80
7,65
7,77
7,30
7,57
8,39
8,21
8,15
8,25
7,76
7,35
8,08
7,73
9,35
9,63
9,64
9,54
0,70
0,67
0,73
0,70
0,75
0,65
0,69
0,70
0,64
0,65
0,66
0,65
0,69
0,66
0,68
0,67
0,69
0,63
0,72
0,68
Keterangan:
BKU : berat kering udara contoh uji
BKO : berat kering oven contoh uji
KA
: kadar air contoh uji
P
: panjang papan
L
: lebar papan
T
: tebal papan
Lampiran 3. Data pengujian daya serap air papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
Ulangan
8
8
8
Rata – rata
10
10
10
Rata – rata
12
12
12
Rata – rata
14
14
14
Rata – rata
16
16
16
Rata – rata
Keterangan:
B 0 jam
B 2 jam
B 24 jam
DSA
B 0 jam
(gram)
B 2 jam
(gram)
B 24 jam
(gram)
1
2
3
24,46
20,66
24,69
43,47
38,22
46,4
51,67
46,23
54,68
1
2
3
21,85
23,04
25,88
34,95
44,05
40,06
44,34
52,77
52,85
1
2
3
20,72
25,24
20,65
32,46
37,79
31,56
40,93
47,68
38,69
1
2
3
20,31
19,37
23,19
31,8
32,05
35,19
38,33
38,15
43,05
1
2
3
19,86
21,49
20,77
29,88
34,01
28,26
36,32
41,34
35,59
: berat contoh uji sebelum perendaman
: berat contoh uji setelah perendaman selama 2 jam
: berat contoh uji setelah perendaman selama 24 jam
: daya serap air contoh uji
DSA
2 jam
(%)
24 jam
(%)
77,72
85,00
87,93
83,55
59,95
91,19
54,79
68,64
56,66
49,72
52,83
53,07
56,57
65,46
51,75
57,93
36,06
50,45
58,26
48,26
111,24
123,77
121,47
118,82
102,93
129,04
104,21
108,61
97,54
88,91
87,36
91,27
88,72
96,95
85,64
90,44
82,88
92,37
71,35
82,20
Lampiran 4. Rekapitulasi hasil pengembangan tebal papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
8
8
8
Rata–rata
10
10
10
Rata–rata
12
12
12
Rata–rata
14
14
14
Rata-rata
16
16
16
Rata-rata
Keterangan:
T 0 jam
T 2 jam
T 24 jam
PT
Ulangan
T 0 jam
(cm)
T 2 jam
(cm)
T 24 jam
(cm)
PT 2 jam
(%)
PT 24 jam
(%)
1
2
3
1,19
1,14
1,16
1,63
1,71
1,68
1,88
1,86
1,89
1
2
3
1,22
1,18
1,22
1,55
1,61
1,63
1,91
1,83
2,09
1
2
3
1,10
1,21
1,16
1,36
1,55
1,44
1,53
1,78
1,67
1
2
3
1,09
1,14
1,15
1,31
1,30
1,37
1,39
1,35
1,39
1
2
3
1,10
1,15
1,12
1,22
1,31
1,27
1,43
1,52
1,50
3,72
4,53
4,55
4,27
2,73
3,69
3,38
3,26
2,32
2,85
2,46
2,54
1,83
1,39
1,91
1,71
1,05
1,08
1,26
1,13
5,86
6,28
6,36
6,17
5,74
5,51
7,18
6,14
3,87
4,72
4,44
4,34
2,66
1,91
2,11
2,23
3,00
3,26
3,33
3,20
: tebal contoh uji sebelum perendaman
: tebal contoh uji setelah perendaman selama 2 jam
: tebal contoh uji setelah perendaman selama 24 jam
: pengembangan tebal contoh uji
Lampiran 5. Data Pengujian MOE papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
Ulangan
ΔP
(kg)
ΔY
(kg)
L
(cm)
b
(cm)
h
(cm)
MOE
(kg/cm2)
8
8
8
Rata – rata
10
10
10
Rata – rata
12
12
12
Rata- rata
14
14
14
Rata – rata
16
16
16
Rata - rata
1
2
3
1
1
1
0,005
0,006
0,007
15
15
15
5,65
5,09
5,18
1,12
1,14
1,13
1
2
3
1
1
1
0,005
0,006
0,007
15
15
15
4,91
4,99
5,26
1,13
1,15
1,17
1
2
3
1
1
1
0,004
0,005
0,004
15
15
15
5,32
5,04
5,13
1,12
1,16
1,11
1
2
3
1
1
1
0,005
0,005
0,004
15
15
15
5,21
5,26
5,18
1,10
1,09
1,11
1
2
3
1
1
1
0,004
0,006
0,003
15
15
15
5,11
5,23
4,82
1,16
1,08
1,13
21.338,00
19.756,00
16.093,00
19.062,09
22.314,00
17.608,00
13.682,00
17.867,89
30.896,00
23.880,00
28.929,00
27.901,52
26.824,00
24.899,00
28.696,00
26.806,37
24.805,00
22.494,00
35.417,00
27.572,34
Keterangan:
ΔP
ΔY
L
b
h
MOE
: beban sebelum batas proporsi
: lenturan pada beban
: jarak sanggah
: lebar contoh uji
: tebal contoh uji
: keteguhan lentur contoh uji
Lampiran 6. Data Pengujian MOR papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
Ulangan
P max
(kg)
L
(cm)
b
(cm)
h
(cm)
MOR
(kg/cm2)
8
8
8
Rata–rata
10
10
10
Rata– rata
12
12
12
Rata–rata
14
14
14
Rata–rata
16
16
16
Rata–rata
1
2
3
18,29
19,54
21,11
15
15
15
5,65
5,09
4,97
1,12
1,14
1,13
1
2
3
19,85
20,56
22,34
15
15
15
4,91
4,99
5,26
1,13
1,15
1,17
1
2
3
12,99
14,73
17,12
15
15
15
5,32
5,04
5,13
1,12
1,16
1,11
1
2
3
17,85
15,21
14,97
15
15
15
5,21
5,27
5,18
1,10
1,16
1,11
1
2
3
17,04
18,00
14,36
15
15
15
5,11
5,23
4,82
1,16
1,08
1,13
58,00
66,00
75,00
66,26
72,00
70,00
70,00
70,69
44,00
49,00
61,00
51,49
63,00
49,00
52,00
54,76
56,00
66,00
52,00
58,24
Keterangan:
P Max
L
b
h
MOR
: beban maksimum yang diberikan
: jarak sanggah
: lebar contoh uji
: tebal contoh uji
: keteguhan patah contoh uji
Lampiran 7. Data Pengujian internal bond papan partikel
Kadar
perekat PF
(%)
Ulangan
P max
(kg)
P
(cm)
L
(cm)
A
(cm2)
IB
(kg/cm2)
8
8
8
Rata-rata
10
10
10
Rata-rata
12
12
12
Rata-rata
14
14
14
Rata-rata
16
16
16
Rata-rata
1
2
3
21,76
31,10
30,79
5,42
5,24
5,27
5,19
5,08
5,09
28,17
26,65
26,87
1
2
3
28,27
28,22
33,97
4,77
5,09
5,04
4,91
5,18
5,06
23,43
26,36
25,49
1
2
3
47,60
32,21
43,61
5,61
4,85
5,13
5,49
5,13
5,26
30,83
24,89
26,98
1
2
3
37,66
31,98
29,60
5,30
5,34
5,37
5,17
5,22
4,92
27,37
27,87
26,45
1
2
3
45,88
41,24
40,08
4,99
4,93
5,35
5,11
5,21
5,20
25,50
25,67
27,80
0,77
1,17
1,15
1,03
1,21
1,07
1,33
1,20
1,54
1,29
1,62
1,48
1,38
1,15
1,12
1,21
1,80
1,61
1,44
1,62
Keterangan:
P Max : beban maksimum yang diberikan
P
: panjang contoh uji
L
: lebar contoh uji
A
: luas penampang contoh uji
IB
: internal bond (keteguhan rekat internal) contoh uji
Lampiran 8. Analisis Ragam Kerapatan Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
DB
Kuadrat tengah
F
Sig
Kadar Perekat
0,007
4
0,002
0,785
0,560
Galad
Total
0,024
0,031
10
14
0,002
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Lampiran 9. Analisis Keragaman Kadar Air dan Hasil Uji Duncan Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
DB
Kuadrat tengah
F
Sig
Kadar Perekat
12,357
4
3,089
62,165**
0,000
Galad
0,497
10
0,050
12,854
14
Total
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Kadar Perekat
(%)
8
10
14
12
16
Sig.
N
3
3
3
3
Notasi
Subset for alpha = 0,05
2
3
1
4
6,8033
7,5733
7,7300
8,2500
3
9,5400
1.000
0,410
1,000
A
B
B
C
D
1,000
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 10. Analisis Keragaman Daya Serap Air 2 Jam dan Hasil Uji Duncan
Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat DB
Kadar Perekat
2.380,002
Galad
Total
1.205,664
3.585,666
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Kuadrat tengah
F
Sig
4
595,000
4,935*
0,019
10
14
120,566
Kadar perekat (%)
16
14
12
10
8
Sig.
N
3
3
3
3
3
Notasi
Subset for alpha = 0,05
1
2
A
A
A
ab
B
48,2567
53,0700
57,9267
68,6433
68,6433
83,5500
0,060
0,127
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 11. Analisis Keragaman Daya Serap Air 24 Jam dan Hasil Uji Duncan
Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
DB Kuadrat tengah
F
Sig
8,416*
0.003
Kadar Perekat
2.936,926
4
734,232
Galad
Total
872,444
10
14
87,244
3.809,370
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Kadar perekat (%)
16
14
12
10
8
N
3
3
3
3
Notasi
Subset for alpha = 0,05
1
2
a
a
a
b
b
82,2000
90,4367
91,2700
1,1206E2
3
1,1883E2
Sig.
0,396
0,283
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 12. Analisis Keragaman Pengembangan Tebal 2 Jam dan Hasil Uji
Duncan Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
Kadar Perekat
Galad
Total
18,531
1,262
19,793
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
DB
Kuadrat tengah
F
4
10
14
4,633
36,710**
0,126
Sig
0,000
Notasi
Subset for alpha = 0,05
Kadar Perekat
(%)
16
14
12
10
8
Sig.
N
3
3
3
3
3
1
2
3
4
a
a
b
c
d
1,1300
1,7100
2,5433
3,2667
4,2667
0,073
1,000
1,000
1,000
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 13. Analisis Keragaman Pengembangan Tebal 24 Jam dan Hasil Uji
Duncan Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
DB
Kuadrat tengah
Kadar Perekat
37,001
4
9,250
Galad
Total
2,520
10
14
0,252
39,521
F
36,706**
sig
0,000
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Kadar perekat
(%)
14
16
12
10
8
Sig.
N
3
3
3
3
3
1
Notasi
Subset for alpha = 0,05
2
3
4
2,2267
3,1967
4,3433
6,1433
6,1667
1,000
1,000
1,000
a
b
c
d
d
0,956
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 14. Analisis Keragaman Keteguhan Lentur (MOE) dan Hasil Uji
Duncan Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
Kadar Perekat
2,931E8
4
7,329E7
Galad
Total
1,802E8
10
14
1,802E7
4,734E8
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
DB
Kuadrat tengah
F
sig
4,066*
0,033
Kadar perekat (%)
10
8
14
16
12
Sig.
Notasi
Subset for alpha = 0,05
1
2
N
3
3
3
3
3
a
a
b
b
b
1,7868E4
1,9062E4
2,6806E4
2,7572E4
2,7902E4
0,738
0,769
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 15. Analisis Keragaman Keteguhan Patah (MOR) dan Hasil Uji Duncan
Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
DB
Kuadrat tengah
Kadar Perekat
783,733
4
195,933
Galad
Total
512,667
10
14
51,267
1296.400
F
sig
3,822*
0,039
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
Kadar perekat
(%)
12
14
16
8
10
Sig.
N
3
3
3
3
3
1
Notasi
Subset for alpha = 0,05
2
3
A
ab
abc
bc
C
51,3333
54,6667
54,6667
58,0000
58,0000
58,0000
66,3333
66,3333
70,6667
0,302
0,085
0,065
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 16. Analisis Keragaman Internal Bond (IB) dan Hasil Uji Duncan
Papan Partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
Kadar Perekat
0,668
4
0,167
Galad
Total
0,300
10
14
0,030
0,968
* = Berpengaruh nyata
** = Sangat berpengaruh nyata
DB
Kuadrat tengah
F
Sig
5,563*
0,013
Kadar perekat
(%)
8
10
14
12
N
3
3
3
16
3
Sig.
1
Subset for alpha = 0,05
2
3
1,4833
A
ab
ab
bc
1,6167
C
1,0300
1,2033
1,2033
1,2167
1,2167
3
1,4833
0,236
Notasi
0,088
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
0,368
Lampiran 17. Dokumentasi penelitian
Bahan baku batang pisang barangan
dicacah
Proses penimbangan perekat PF
Batang pisang barangan yang sudah
Proses penimbangan partikel batang
pisang barangan
Lampiran 17. Dokumentasi penelitian (lanjutan)
Proses pencampuran partikel
dengan perekat menggunakan sprayer gun
Bahan baku dimasukkan ke dalam
cetakan untuk di kempa panas
Proses memasukkan bahan baku ke
dalam cetakan
Bahan baku yang sudah dicetak dan
akan dimasukkan ke dalam mesin
kempa
Lampiran 17. Dokumentasi penelitian (lanjutan)
Proses pengempaan bahan baku
menjadi papan partikel dengan
Contoh uji MOE dan MOR dengan
ukuran (5 x 20) cm2
Papan partikel batang pisang barangan
yang sudah jadimenggunakan mesin hot
press
Contoh uji kerapatan dan KA
dengan ukuran (10 x10) cm2
Lampiran 17. Dokumentasi penelitian (lanjutan)
Contoh uji PT, DSA, dan IB dengan
ukuran (5 x 5) cm2
Penimbangan contoh uji KA dan
kerapatan
Penimbangan contoh uji MOE dan
MOR
Penimbangan contoh uji PT, DSA, dan
IB
DAFTAR PUSTAKA
Achmadi, S.S. 1990. Kimia Kayu. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Direkt Jenderal Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Ilmu
Hayat. Institusi Pertanian Bogor. Bogor.
Alghiffari, A.F. 2008. Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehida Terhadap
Sifat- Sifat Papan Partikel Berbahan Ampas Tebu. Skripsi. Fakultas
Kehutanan. IPB. Bogor.
[BPS] Biro Pusat Statistik, 1997. Produksi Tanaman Buah-buahan Sumatera
Utara. BPS Sumatera Utara. Medan.
Bowyer, J.L., R. Shmulsky, dan Haygreen. 2003. Forest Product and Wood
Science An Introdution 4th Ed. Lowa State Press A Blackwell Publ. USA.
[DSN] Dewan Standarisasi Nasional. Standar Nasional Indonesia.1996. SNI Mutu
Papan SNI 03-2105-1996. Dewan Standarisasi Nasional-DSN. Jakarta.
Fauziah, D. Wahyuni, dan B.P, Lapanporo. 2011. Analisis Sifat Fisik dan
Mekanik Papan Partikel Berbahan Dasar Sekam Padi. POSITRON, Vol.
IV, No. 2 (2014), Hal. 60 - 63
Haygreen, J. G dan Bowyer, J. L. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Universitas
Gadjah Mada. Yogyakarta.
Hendrasetiafitri, C. 2002. Pengembangan Teknologi Papan Komposit dari Limbah
Batang Pisang (Musa sp.) : Sifat Fisis dan Mekanis Papan Pada Berbagai
Kadar Perekat dan Parafin. Skripsi. Fakultas Kehutanan. IPB. Bogor.
Iswanto, A.H. 2005. Polimer Komposit. Universitas Sumatera Utara. Medan.
[JSA] Japanese Standard Association, 2003. Japanese Industrial Standard
Particle Board – JIS 5908. Japanese Standard Association. Japan.
Kementerian Kehutanan. 2012. Statistik Kehutanan Indonesia 2011. Kementerian
Kehutanan. Jakarta.
Kollman, F.F.P., F.W. Kuenzi dan A. J. Stamn. 1975. Principles of Wood Science
and Technology. Vol II. Wood Based Materials. Springer Verlag. Berlin.
Lengel DE. 1999. Ag-Fibers: They Look Like Fibers-They Act Like Fibers: Why
Not Make Fiberboards?. Di dalam: Use of Agricultural Fibers in The
Manufacture of Composite Panels. Proceedings of Symposium Meeting on
the Forest Product Society; Winnipeg, Manitoba, 19-20 Mei 1999. United
States of America: Forest Product Society. hlm 125-162.
Lisnawati, 2000. Biologi Serat Abaka dan Musa sp Lain Berdasarkan Sifat Fisis
Kimia dan Kelayakan untuk Bahan Baku Pulp dan Paper. Skripsi. FMIPA.
IPB. Bogor.
Maloney, T.M. 1993. Modern Particleboard and Dry Process Fiberboard
Manufacturing. Miller Fremann Inc. San Fransisco.
Mikael, I. 2015. Kualitas Papan Partikel Dari Campuran Ampas Tebu Dan
Partikel Mahoni Dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol
Formaldehida. Skripsi. Fakultas Kehutanan. USU, Medan.
Muharam, A. 1995. Pengaruh Ukuran Partikel dan Kerapatan Lembaran terhadap
Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Ampas Tebu. Skripsi. Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Natalina, S.F. 2009. Analisis Komparasi Usaha Tani Pisang Barangan Antara
Sistem Konvensional Dengan Sistem Double Raw. Skripsi. Fakultas
Pertanian. USU. Medan.
Nuryawan, A., M.Y. Massijaya., Y.S. dan Hadi. 2008. Sifat Fisis dan Mekanis
Oriented Strand Board (OSB) dari Akasia, Eukaliptus dan Gmelina
Berdiameter Kecil : Pengaruh Jenis Kayu dan Macam Aplikasi Perekat.
Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan 1 (2) : 60-66 (2008).
Prayitno, T.A., dan Ringgar, PP. 2011. Pengaruh Komposisi Bahan dan Waktu
Kempa Terhadap Sifat Papan Partikel Serutan Bambu Petung Berlapis Muka
Partikel Feses Sapi. UGM. Yogyakarta.
Purseglove, J. W. 1972. Tropical Crops Monocotyledon. Longman Group
Limited. Britain.
Rahman, H. 2006. Pembuatan Pulp dari batang pisang uter (Musa paradisiacal
Linn. Var uter) Pascapanen dengan Proses Soda. Skripsi. Fakultas
Kehutanan. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Risfaheri, Irawadi, T.T., Nur, M. A., Sailah, Mas’ud, Z. A., dan Rusli, M. 2005.
Optimasi Komposisi Kardanol di Kari Minyak Kulit Mete Sebagai Sumber
Subtitusi Fenol Dalam Formulasi Perekat Fenol Formaldehida. Jurnal
Pascapanen 2 (1) 2005 : 24-33
Roihan, A. 2015. Kualitas Papan Partikel dari Komposisi Partikel Batang Kelapa
Sawit Dan Mahoni Dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol
Formaldehida. Skripsi. Fakultas Kehutanan. USU. Medan.
Rowell R.M, Raymound AY, dan Judith KR. 1997. Paper And Composites
from Agrobased Resources. CRC Press, Inc: Lewis Publisher. New York.
Ruhendi, S., D. N. Koroh, F.A. Syamani, H. Yanti, Nurhaida, S. Saad, dan T.
Sucipto. 2007. Analisis Perekatan Kayu. Fakultas Kehutanan. Institut
Pertanian Bogor. Bogor.
Satuhu, S. 2006. Budidaya, Pengolahan dan Prospek Pasar Pisang. Penebar
Swadaya. Jakarta.
Sellers, T. 2001. Wood Adhesive: Innovation and application in North America.
Forest Product Journal : 51 (6)
Sembiring, L. 2013. Pengaruh Ukuran Partikel dan Kadar Perekat terhadap Sifat
Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit
dengan Perekat Phenol Formaldehida. Skripsi. Universitas Sumatera Utara.
Medan.
Setiawan. C.N. 2004. Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit sebagai Bahan
Baku Perekat Likuida Kayu dan Papan Partikel Berkerapatan Sedang.
Skripsi. Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Siagian, R.M. 1983. Pengaruh Suhu dan Tekanan Kempa Terhadap Sifat Papan
Serat yang dibuat dari Limbah Industri Perkayuan. Laporan PPPHH. Bogor.
Sinulingga, B. 1995. Pengendalian Penyakit Pisang Barangan. Departemen
Pertanian. Balai Informasi Pertanian Sumatera Utara.Sumatera Utara.
Medan.
Sinulingga, H. R. 2009. Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehida Pada
Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok. Skripsi. Universitas
Sumatera Utara. Medan.
Sirait, M. S., Setyawan, D., dan Rahmaniah, D. 2012. Sifat-Sifat Papan Komposit
dari Sabut Kelapa, Limbah Plastik dan Perekat Urea Formaldehida.
Universitas Tanjung Pura. Pontianak.
Small, C.V.J. 1964. Musa in Jaarverslag. Longman Group Limited. Britain.
Sreekala, M.S, M.G. Kumaran dan S. Thomas. 1997. Oil Palm Fiber:
Morphology, Chemical Composition, Surface Modification and
Mechanical Properties. Journal of Applied Polymer Science. Volume 66:
821-835.
Sucipto, T., A.H, Iswanto, dan I. Azhar. 2010. Karakteristik Papan Partikel dari
Limbah BKS dengan Menggunakan Tiga Jenis Perekat. Jurnal Ilmu dan
Teknologi Hasil Hutan. Vol. 3 No 2. Hal. 72-76.
Sulastiningsih IM, Novitasari, dan Turoso A. 2009. Pengaruh Kadar Perekat
Terhadap Sifat Papan Partikel Bambu. Bogor. Jurnal Penelitian Hasil
Hutan 24 (1) : 13-14
Sunarjono, H. 2000. Prospek Berkebun Buah-buahan Tropis. Penebar Swadaya.
Jakarta.
Supraptiningsih, 2012. Pengaruh Serbuk Serat Batang Pisang sebagai Filler
terhadap Sifat Mekanis Komposit PVC – CaCO3. Balai Besar Kulit,
Karet, dan Plastik. Yogyakarta.
Sutigno, P. 1994. Teknologi Papan Partikel. Pusat Penelitian dan Pengembangan
Hasil Hutan dan Sosial Ekonomi Kehutanan. Bogor.
Tarigan, C.A. 2009. Variasi Ukuran Partikel dan Komposisi Perekatan Urea
Formaldehida – Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah
Batang Kelapa Sawit. Skripsi, Program Studi Kehutanan. Universitas
Sumatera Utara. Medan.
Trisyulianti, E. 1996. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Tandan Kosong
Kelapa Sawit. Skripsi. Fakultas Kehutanan. IPB. Bogor.
Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood Of Structure Properties,
Utilization. Van Nostran Reinhold. New York. USA.
Walker JCF. 2006. Primary Wood Processing, Principles, and Practice. Springer.
New Zealand.
Wulandari, T.F. 2013. Deskripsi Sifat Fisika dan Mekanika Papan Partikel
Tangkai Daun Nipah (Nypa fruticans.Wurmb) dan Papan Partikel
Batang Bengle (Zingiber cassumunar. Roxb. Volume 6, No. 6,
Mataram.
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian yang berjudul “Kualitas Papan Partikel Batang Pisang Barangan
Berdasarkan Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida “ ini dilaksanakan pada
bulan November 2014 – Mei 2015. Penelitian ini dilakukan di Work Shop (WS)
dan Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Program Studi Kehutanan,
Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara dan pengujian sifat mekanis
papan dilaksanakan di Laboratorium Keteknikan Kayu, Fakultas Kehutanan,
Institusi Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah batang pisang
barangan, dan perekat phenol formaldehida (PF). Alat yang digunakan dalam
penelitian ini adalah parang, blender drum, sprayer gun, ember plastik, kamera
digital, kertas label, alat tulis, dan UTM (Universal Testing Machine), mesin
kempa, timbangan elektrik, kalifer, plat besi berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm,
aluminium foil, dan kalkulator.
Metode Penelitian
1. Persiapan bahan baku
Batang pisang barangan yang sudah diambil buahnya atau tidak produktif
lagi ditebang dengan menggunakan pisau. Batang pisang ditebang mulai dari batas
permukaan tanah sampai batas melekatnya daun pisang pada batang pisang
tersebut. Batang pisang tersebut dipotong menjadi beberapa bagian membentuk
log/batang sepanjang ±100 cm. Setelah itu untuk mempermudah pemotongan
bagian-bagian batang pisang tersebut dipisahkan menjadi beberapa pada setiap
log/batang. Batang pisang tersebut dipotong secara manual dengan ukuran
seragam yaitu panjang ±3 cm dan tebal ±1 cm. Batang yang sudah dicacah
kemudian dikeringkan secara alami yaitu dengan diangin-anginkan di tempat yang
terbuka. Setelah proses pengeringan udara, kadar airnya menjadi berkisar antara
12-15%. Proses pencacahan dan pengeringan ini berlangsung selama ±2 minggu.
Bahan baku yang sudah kering kemudian dioven sampai kadar airnya mencapai
±5%.
2. Penentuan pH bahan baku
Penentuan pH ini mengacu pada metode yang dilakukan oleh Johns and
Niazi (1980). Sebanyak 50 ml larutan sampel yang telah dipersiapkan diukur
dengan pH meter yang telah dikalibrasi sebelumnya, nilai pH dicatat setelah
angkanya stabil.
3. 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 25 x 25 x 1 cm3 dengan
kerapatan sasaran 0,7 gr/cm3. Jumlah kebutuhan bahan baku yang digunakan
dalam pembuatan papan partikel dapat dilihat secara lengkap pada tabel 4.
Tabel 4. Kebutuhan bahan baku papan partikel batang pisang barangan
Kadar perekat
Jumlah partikel (g)
Jumlah perekat (g)
8%
445,60
35,00
10%
437,50
43,75
12%
429,70
52,50
14%
422,15
61,25
16%
70
414,9
Untuk lebih jelas perhitungan bahan baku papan partikel batang pisang
barangan dapat dilihat pada lampiran 1.
4. Pengadonan (blending)
Sebelum proses pencampuran terlebih dahulu partikel batang pisang
dengan perekat PF ditimbang dengan ukuran yang dibutuhkan. Proses
pencampuran antara partikel batang pisang dengan perekat PF dilakukan dengan
cara memasukkan partikel ke dalam ember kemudian perekat dituangkan ke
dalam partikel secara merata sambil diaduk dengan menggunakan sprayer gun.
5. Pembentukan lembaran (mat forming)
Partikel yang telah dicampur dengan perekat dimasukkan ke dalam
pencetakan lembaran. Pembentukan lembaran dilakukan dengan menggunakan
alat pencetak lembaran ukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm. Tujuan dari pembentukan
lembaran untuk memberikan bentuk lembaran yang seragam mungkin sehingga
dapat dihasilkan lembaran yang seragam pada arah melintang luas papan.
6. Pengempaan panas (hot pressing)
Campuran bahan baku tersebut dimasukkan ke dalam cetakan yang
berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm dan dilakukan pengempaan panas dengan suhu
1600 C serta waktu yang digunakan adalah 10 menit dengan tekanan 30 kg/cm2.
7. Pengkondisian (conditioning)
Papan yang baru dibentuk didinginkan terlebih dahulu sebelum ditumpuk.
Penumpukan papan partikel pada kondisi panas akan menghambat proses
pendinginannya dan memberikan efek negatif terhadap papan itu sendiri, seperti
pewarnaan,
terlepasnya
partikel-partikel
lapisan
permukaan
pada
saat
pengamplasan dan menurunkan kekuatan. Pengkondisian dilakukan untuk
menyeragamkan kadar air dan menghilangkan tegangan sisa yang terbentuk
selama proses pengempaan panas selama 7 hari pada suhu kamar. Selain itu
pengkondisian dimaksudkan agar kadar air mencapai kesetimbangan.
8. Pemotongan contoh uji
Papan partikel yang telah mengalami conditioning kemudian dipotong
sesuai dengan tujuan tujuan pengujian yang dilakukan. Ukuran contoh uji
disesuaikan dengan standard pengujian JIS tentang papan partikel. Berikut
Gambar 1 menunjukkan pola pemotongan untuk sampel uji fisis dan mekanis
papan.
25 cm
A
5 cm
C
D
B
25 cm
10 cm
10 cm
Gambar 1. Pola pemotongan untuk sampel uji fisis dan mekanis papan
Keterangan :
A : Sampel uji MOE dan MOR (5 x 20) cm2
B : Sampel uji kerapatan dan KA (10 x 10 )cm2
C : Sampel uji PT dan DSA (5 x 5) cm2
D : Sampel uji IB (5 x 5) cm2
Proses Penelitian secara singkat disajikan pada Gambar 2.
Batang pisang
Batang pisang dicacah secara manual dan dikering
udarakan kemudian dioven hingga KA ±5%
Penentuan pH bahan baku
Pencampuran partikel dengan perekat PF 8%,
10%, 12%, 14 %, 16%
Pembentukan lembaran papan (mat forming) dengan
kerapatan 0,7 g/cm3 dimensi 25 cm x 25 cm x 1 cm
Pengempaan (hot pressing) dengan tekanan
30kg/cm2 suhu 160℃ selama 10 menit
Pengkondisian (conditioning)
selama 7 hari
Pemotongan contoh uji
Pengujian sifat fisis dan mekanis berdasarkan standar JIS A 5908
(2003) ( KA, kerapatan, pengembangan tebal, keteguhan rekat
internal, MOE, MOR )
Gambar 2. Bagan alir penelitian
Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel
Pembuatan contoh uji untuk pengujian sifat fisis dan mekanis papan
partikel batang pisang tersebut dilakukan setelah papan partikel batang pisang
dikondisikan. Sifat papan partikel yang diuji meliputi kadar air, kerapatan, daya
serap air, pengembangan tebal, keteguhan rekat internal, modulus patah, modulus
elastisitas dan kuat pegang sekrup. Pengujian sifat fisis dan mekanis papan
partikel batang pisang barangan dilakukan berdasarkan standar JIS A 5908 (2003)
disajikan pada tabel 4.
Tabel 5. Standar Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel
No. Sifat Fisis dan Mekanis
SNI 03-2105-1996
3
1
Kerapatan (gr/cm )
0,5 - 0,9
2
Kadar Air (%)
Ftabel maka Ho ditolak perlakuan memberikan pengaruh pada
suatu selang kepercayaan tertentu.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel
Kerapatan
Kerapatan
merupakan
salah
satu
sifat
fisis
yang
menunjukkan
perbandingan antara massa benda terhadap volumenya. Hasil pengujian kerapatan
papan partikel menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan partikel dari limbah
batang pisang barangan dengan perekat phenol formaldehida (PF) berkisar antara
0,65-0,70 g/cm³. Nilai rata-rata kerapatan papan partikel pada masing-masing
perlakuan dapat dilihat pada Gambar 5 dan hasil selengkapnya dapat dilihat pada
Lampiran 2.
JIS A 5908 -2003
K= 0,4 – 0,9 g/cm3
0,90
Kerapatan (g/ccm3)
0,80
0,70
0,70
0,65
0,65
0,64
0,63
10%
12%
14%
16%
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
8%
Kadar Perekat PF
Gambar 5. Grafik rata-rata kerapatan papan partikel
Pada Gambar 5 terlihat bahwa nilai kerapatan papan partikel tertinggi
terdapat pada papan dengan kadar perekat PF 8% dengan nilai sebesar 0,70 g/cm³.
Sedangkan nilai kerapatan papan partikel yang terendah terdapat pada papan
dengan kadar perekat PF 16% dengan nilai sebesar 0,63 g/cm³.
Hasil sidik ragam terhadap kerapatan papan partikel pada penelitian
menunjukkan bahwa perlakuan contoh uji dengan variasi kadar perekat tidak
berpengaruh nyata terhadap nilai kerapatan papan. Sidik ragam dapat dilihat lebih
lengkap pada Lampiran 8.
Standar JIS A 5908-2003 mensyaratkan bahwa kerapatan papan partikel
yaitu 0,4–0,9 g/cm3 (JSA, 2003). Secara keseluruhan kerapatan papan partikel
yang dibuat melalui penelitian ini sudah sesuai dengan standar tersebut.
Secara umum hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan kadar
perekat PF tidak diikuti oleh peningkatan kerapatan papan partikel batang pisang.
Nilai kerapatan yang dihasilkan juga ada yang sesuai target dan ada yang tidak
sesuai target. Target kerapatan papan partikel dari limbah batang pisang barangan
ini adalah 0,70 g/cm³. Hal tersebut diduga karena adanya daya spring back
(pengembangan tebal kembali) yaitu usaha pembebasan dari tekanan yang dialami
pada waktu pengempaan yang lebih besar sehingga tebal akhir papan yang
diinginkan kurang terpenuhi. Pada penelitian ini pengembangan tebal kembali
(spring back) pada kadar perekat PF 8, 10, 12, 14, dan 16% adalah sebesar 15, 19,
11, 16, dan 13%. Pengembangan tebal tersebut akan menyebabkan kerapatan
papan partikel yang dihasilkan cenderung lebih rendah (Nurwayan., dkk. 2008).
Menurut Kelly (1977) dalam Muharam (1995) menyatakan bahwa faktor
penting yang mempengaruhi nilai kerapatan akhir papan partikel adalah kerapatan
bahan baku dan banyaknya bahan pada lembaran (kepadatan lembaran). Selain
itu, dapat dipengaruhi pula oleh kondisi proses produksi terutama proses
pengempaan, pengeringan bahan baku, kadar perekat, dan bahan tambahan
lainnya.
Pada penelitian Mikael (2015) tentang kualitas papan partikel dari
campuran ampas tebu dan partikel mahoni dengan berbagai variasi kadar perekat
phenol formaldehida menunjukkan penambahan kadar perekat meningkatkan
kerapatan papan. Hasil penelitian tersebut berbanding terbalik dengan hasil
penelitian ini. Semakin tingginya kadar perekat maka ikatan antar partikel akan
semakin meningkat dan akan menambah massa bahan baku yang berpengaruh
pada
meningkatnya
kerapatan
papan
partikel.
Hal
ini
sesuai
dengan
Sulastiningsih, dkk. (2009) dalam Sirait, dkk. (2012) yang menyatakan bahwa
semakin tinggi kadar perekat, maka semakin tinggi kerapatan papan partikel.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semua papan partikel yang
dihasilkan dengan kerapatan 0,63-0,70 g/cm³ termasuk dalam kategori papan
partikel berkerapatan sedang. Hal ini dikarenakan dari awal penelitian sudah
ditetapkan target kerapatan yaitu 0,70 g/cm³. Maloney (1993) mengemukakan
bahwa berdasarkan kerapatannya, papan partikel dibagi menjadi papan partikel
berkerapatan rendah (low density particleboard), yaitu papan yang mempunyai
kerapatan kurang dari 0,40 g/cm³, papan partikel berkerapatan sedang (medium
density particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan antara
0,40–0,80 g/cm³, dan papan partikel berkerapatan tinggi (hight density
particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,80
g/cm³.
Kadar Air
Kadar air merupakan sifat fisis yang ditentukan setelah melalui proses
pengovenan. Kadar air menunjukkan besarnya kandungan air yang terdapat pada
papan partikel ketika berada dalam keadaan kesetimbangan dengan lingkungan
sekitarnya. Kadar air dinyatakan dalam satuan persen. Hasil pengujian kadar air
papan partikel menunjukkan bahwa nilai kadar air papan partikel dari limbah
batang pisang barangan dengan perekat phenol formaldehida (PF) berkisar antara
6,80-9,54%. Perbedaan nilai rata-rata kadar air papan partikel pada masingmasing perlakuan dapat dilihat pada Gambar 6 dan hasil selengkapnya dapat
dilihat pada Lampiran 2.
JIS A 5908 – 2003
KA= 5-13%
14,00
12,00
9,54
Kadar air (%)
10,00
8,00
7,57
8,25
7,73
6,80
6,00
4,00
2,00
0,00
8%
10%
12%
14%
16%
Kadar perekat PF
Gambar 6. Grafik rata-rata kadar air papan partikel
Pada Gambar 6 terlihat bahwa nilai kadar air papan partikel tertinggi
terdapat pada papan dengan kadar perekat PF 16% dengan nilai sebesar 9,54%.
Sedangkan nilai kadar air papan partikel yang terendah terdapat pada papan
dengan kadar perekat PF 8% dengan nilai sebesar 6,80%.
Hasil sidik ragam terhadap kadar air papan partikel menunjukkan bahwa
perlakuan variasi kadar perekat memberikan pengaruh nyata pada selang
kepercayaan 95% terhadap kadar air papan partikel. Artinya faktor perlakuan
yang diberikan menghasilkan nilai kadar air papan partikel yang berbeda secara
signifikan. Sidik ragam dapat dilihat lebih lengkap pada Lampiran 9.
Hasil uji lanjut menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT)
menunjukkan bahwa pada perlakuan kadar perekat 10% tidak berbeda nyata
dengan kadar perekat 14%. Berdasarkan Gambar 6 terlihat bahwa semua papan
partikel yang dihasilkan dengan kadar air antara 6,80-9,54% memenuhi standar
JIS A 5908-2003 yang mensyaratkan nilai kadar air 5-13% ( JSA, 2003).
Faktor yang mempengaruhi nilai kadar air adalah kerapatan papan partikel.
Berdasarkan Gambar 5 dan 6 terlihat bahwa semakin tinggi kerapatan papan
partikel, maka kadar airnya semakin rendah. Nilai kerapatan paling tinggi adalah
3
0,70 g/cm pada kadar perekat PF 8% dan pada pengujian kadar air nilai yang
diperoleh 6,80% yang tergolong tinggi di antara papan partikel lain yang
dihasilkan. Hal ini dikarenakan ikatan antara partikel dengan perekat sangat kuat,
sehingga rongga untuk air masuk ke dalam papan partikel menjadi semakin
banyak. Menurut Ruhendi dkk., (2007) kadar air papan komposit dipengaruhi oleh
kerapatannya, papan dengan kerapatan tinggi memiliki ikatan antar molekul
partikel dengan molekul perekat terbentuk sangat kuat sehingga molekul air sulit
mengisi rongga yang terdapat dalam papan komposit karena terisi dengan molekul
perekat.
Hasil penelitian ini menunjukkan nilai kadar air papan partikel semakin
meningkat dengan meningkatnya kadar resin perekat phenol formaldehida (PF).
Tingginya nilai kadar air disebabkan sifat papan partikel yang bersifat higroskopis
karena mengandung lignin dan selulosa, semua bahan mengandung lignin dan
selulosa sangat mudah menyerap dan melepaskan air (higroskopis) dan selain
bahan baku yang berpengaruh terhadap tingginya kadar air papan, penggunaan
perekat cair juga dapat meningkatkan kadar air papan sebesar 4% sampai dengan
6% (Haygreen dan Bowyer, 1996).
Adapun kadar air partikel batang pisang yang digunakan adalah ± 5%.
Pengempaan dilakukan dengan menggunakan tekanan kempa sebesar 25 kgf/cm2,
yang diharapkan mempercepat pematangan perekat dan penguapan air dari
cetakan. Suhu yang digunakan adalah 1600C, dalam waktu 10 menit, diharapkan
dapat menurunkan nilai kadar air, namun sebaliknya pengkondisian papan partikel
diduga dapat meningkatkan nilai kadar air papan partikel sampai pada kadar air
kesetimbangan dengan lingkungan sekitarnya. Menurut Trisyulianti (1996) kadar
air papan partikel juga tergantung pada kelembaban udara sekelilingnya karena
adanya lignoselulosa yang bersifat higroskopis yang menyerap air dari
lingkungannya.
Daya Serap Air
Daya serap air (DSA) merupakan kemampuan papan untuk menyerap air
dalam jangka waktu tertentu. Pengujian daya serap air dilakukan setelah contoh
uji direndam selama 2 jam dan 24 jam. Hasil pengujian daya serap air pada papan
partikel menunjukkan bahwa nilai daya serap air pada 2 kondisi tersebut berbeda.
Hasil pengujian daya serap air papan partikel menunjukkan bahwa nilai
daya serap air papan partikel dari limbah batang pisang barangan dengan perekat
phenol formaldehida (PF) berkisar antara 48,26–118,82%. Hasil rata-rata daya
serap air papan partikel dapat dilihat pada Gambar 7 dan hasil selengkapnya dapat
dilihat pada Lampiran 3.
140,00
118,82
Daya serap air (%)
120,00
108,61
90,44
91,27
100,00
83,55
82,20
68,64
80,00
57,93
53,07
60,00
48,26
DSA 2 JAM
DSA 24 JAM
40,00
20,00
0,00
8%
10%
12%
14%
16%
Kadar perekat PF
Gambar 7. Grafik rata-rata daya serap air papan partikel
Pada Gambar 7 terlihat bahwa nilai daya serap air papan partikel setelah
perendaman selama 2 jam untuk papan partikel masing-masing berkisar 48,2683,55%, sedangkan daya serap air papan partikel setelah perendaman selama 24
jam masing-masing berkisar 82,20-118,82%. Kondisi ini menunjukkan bahwa
papan partikel berbahan batang pisang barangan bersifat higroskopis, sehingga
mudah untuk menyerap air.
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perbedaan kadar perekat pada
papan partikel batang pisang barangan memberikan pengaruh nyata terhadap nilai
daya serap air yang dihasilkan. Hasil uji Duncan menunjukkan bahwa perlakuan
kadar perekat yang diberikan tidak berbeda nyata satu dengan yang lainnya. Sidik
ragam dapat dilihat lebih lengkap pada Lampiran 10 dan 11.
Berdasarkan JIS A 5908-2008 tidak mensyaratkan nilai daya serap air,
akan tetapi uji daya serap air ini perlu dilakukan karena uji ini dapat digunakan
sebagai pertimbangan untuk menentukan penggunaan dari papan partikel ini,
apakah layak digunakan pada eksterior atau hanya untuk interior. Berdasarkan
hasil pengujian yang menunjukkan nilai daya serap air yang tinggi, maka papan
partikel ini direkomendasikan untuk keperluan interior.
Secara
umum
penelitian
ini
menunjukkan
penambahan
perekat
berpengaruh terhadap penurunan daya serap air papan partikel. Hal ini diduga
karena adanya penambahan kadar perekat phenol formaldehida (PF), dan juga
jenis perekat yang digunakan. Menurut Tsoumis (1991) kualitas rekat dari perekat
phenol formaldehida (PF) sangat baik. Hal tersebut membuat bidang rekat yang
dihasilkan tahan terhadap air dingin dan air mendidih. Hal inilah yang membuat
ikatan–ikatan yang telah terbentuk dalam papan partikel menjadi tidak gampang
dirusak air.
Nilai daya serap air, baik untuk lama perendaman 2 jam dan 24 jam
semakin
menurun
seiring
dengan
meningkatnya
kadar
perekat
phenol
formaldehida (PF). Hal ini dapat terjadi karena dengan semakin bertambahnya
resin membuat ruang kosong antar partikel dapat terisi oleh resin sehingga
lembaran papan menjadi lebih padat. Lembaran papan yang lebih padat membuat
air yang masuk ke dalam papan menjadi lebih sedikit. Hal ini sesuai dengan
pernyataan Ruhendi, dkk. (2007) bahwa dengan semakin bertambahnya jumlah
perekat maka daya serap air semakin menurun. Hal tersebut dapat dijelaskan
bahwa dengan semakin bertambahnya perekat maka partikel akan semakin
terlapisi dengan baik oleh perekat, sehingga kontak antara partikel dan air menjadi
lebih kecil.
Pada daya serap air 2 jam lebih rendah nilainya dibandingkan daya serap
air 24 jam. Hal ini terjadi karena lamanya perendaman air sehingga
mengakibatkan banyaknya air yang masuk melalui pori-pori papan partikel
tersebut. Daya serap air papan partikel yang diperoleh nilainya sangat tinggi. Hal
ini diduga oleh perekat yang digunakan yaitu perekat phenol formaldehida (PF).
Ruhendi, dkk. (2007) menyatakan penggunaan perekat phenol formaldehida (PF)
mempengaruhi tingginya daya serap air papan partikel ikatan yang dihasilkan
tersebut tidak tahan air sehingga air mudah sekali merusak ikatan-ikatan antar
perekat dan partikel.
Pada penelitian Mikael (2015) tentang kualitas papan partikel dari
campuran ampas tebu dan partikel mahoni dengan berbagai variasi kadar perekat
phenol formaldehida menunjukkan nilai daya serap air meningkat seiring dengan
lama perendaman. Penelitian tersebut menunjukkan hal yang sama dengan
penelitian ini. Hal ini disebabkan oleh sifat higroskopis bahan baku yang mudah
menyerap dan melepaskan air tergantung pada kondisi di sekitarnya. Haygreen
dan Bowyer (1996) menyatakan tingginya nilai kadar air disebabkan sifat papan
partikel yang bersifat higroskopis karena mengandung lignin dan selulosa. Semua
bahan yang mengandung lignin dan selulosa sangat mudah menyerap dan
melepaskan air.
Pengembangan Tebal
Pengembangan tebal (PT) papan partikel merupakan sifat fisis untuk
mengukur kemampuan papan menjaga stabilitas dimensinya selama direndam
dalam air pada selang waktu 2 jam dan 24 jam. Semakin tinggi nilai
pengembangan tebal maka semakin rendah kestabilan dimensinya, demikian pula
sebaliknya. Pengukuran pengembangan tebal papan partikel dilakukan setelah
perendaman dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam.
Hasil pengujian pengembangan tebal papan partikel menunjukkan bahwa
nilai pengembangan tebal papan partikel dari limbah batang pisang barangan
dengan perekat phenol formaldehida (PF) berkisar antara 11,30-61,69%. Nilai
pengembangan tebal papan partikel dengan menggunakan variasi kadar perekat
disajikan pada Gambar 8 dan hasil selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 4.
Pengembangan tebal (%)
80,00
70,00
61,43
61,69
60,00
50,00
PT 2 JAM
43,43
42,67
PT 24 JAM
32,65
40,00
31,97
25,42
30,00
20,00
22,26
17,11
JIS A 5908 - 2003
PT ≤ 12%
11,30
10,00
0,00
8%
10%
12%
14%
16%
Kadar perekat PF
Gambar 8. Grafik rata-rata pengembangan tebal papan partikel
Pada Gambar 8 terlihat bahwa nilai pengembangan tebal terendah pada
perendaman 2 jam terdapat pada kadar perekat 16% dengan nilai sebesar 11,30%
sedangkan pengembangan tebal tertinggi pada perendaman 2 jam terdapat pada
kadar perekat 8% dengan nilai sebesar 42, 67%. Nilai pengembangan tebal
terendah pada perendaman 24 jam terdapat pada kadar perekat 14% dengan nilai
sebesar 22,26% sedangkan pengembangan tebal tertinggi pada perendaman 24
jam terdapat pada kadar perekat 8% dengan nilai sebesar 61,69%.
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa pengembangan tebal papan partikel
setelah perendaman selama 2 jam dan 24 jam berpengaruh nyata pada selang
kepercayaan 95% pada semua variasi kadar perekat yang digunakan. Hasil uji
lanjut menggunakan DMRT menunjukkan bahwa perlakuan dengan kadar perekat
12% berbeda nyata dengan perlakuan yang lain. Sidik ragam dapat dilihat lebih
lengkap pada Lampiran 12 dan 13. Berdasarkan standar JIS A 5908-2003 nilai
pengembangan tebal rata-rata papan partikel batang pisang barangan hanya pada
contoh uji dengan perendaman 2 jam pada kadar perekat PF 16% yang dinyatakan
memenuhi standar dengan ketentuan nilai ≤ 12% (JSA, 2003).
Secara keseluruhan hasil penelitian ini menunjukkan semakin tinggi kadar
perekat phenol formaldehida (PF) yang digunakan nilai pengembangan tebal
papan semakin menurun. Hal ini diduga karena adanya penambahan kadar perekat
sehingga penyebaran perekat lebih merata. Sebaliknya berkurangnya perekat
menyebabkan distribusi perekat tidak merata sehingga ikatan antar partikel tidak
sempurna. Hal ini menyebabkan partikel yang tidak berikatan dapat dengan
mudah menyerap air dan berakibat bertambahnya nilai pengembangan tebal papan
partikel tersebut. Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan oleh Sutigno (1994)
bahwa komposisi perekat berpengaruh terhadap pengembangan tebal papan
partikel. Semakin tinggi komposisi perekat, pengembangan tebal papan partikel
cenderung menurun.
Nilai
pengembangan
tebal
secara
keseluruhan, baik untuk lama
perendaman 2 jam dan 24 jam semakin menurun seiring dengan meningkatnya
kadar resin perekat phenol formaldehida (PF). Hal ini diduga disebabkan oleh
ikatan antar partikel membuat papan menjadi lebih rapat dengan penambahan
kadar perekat sehingga air yang masuk ke dalam papan menjadi lebih sedikit dan
pengembangan tebalnya menjadi menurun. Haygreen dan Bowyer (1996)
menerangkan bahwa semakin banyak jumlah perekat yang digunakan untuk
membuat produk panil maka pengembangan tebal semakin berkurang dan dimensi
papan yang dihasilkan akan semakin stabil.
Pengembangan tebal pada perendaman 24 jam lebih besar daripada
pengembangan tebal pada perendaman 2 jam. Pengembangan tebal semakin
meningkat
seiring
dengan
lamanya
perendaman. Lamanya
perendaman
menyebabkan banyaknya air yang diserap oleh papan partikel. Faktor lain yang
mempengaruhi tingginya nilai pengembangan papan yang dihasilkan disebabkan
oleh bahan baku yang digunakan yaitu batang pisang barangan yang bersifat
higroskopis
sehingga
penyerapan
air
tinggi
sehingga
mengakibatkan
pengembangan tebal yang cukup tinggi juga.
Haygreen dan Bowyer (1996) menyatakan tingginya nilai kadar air
disebabkan sifat papan partikel yang bersifat higroskopis karena mengandung
lignin dan selulosa. Semua bahan yang mengandung lignin dan selulosa sangat
mudah menyerap dan mel