III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan mulai bulan Maret 2005 sampai Juli 2005, bertempat di Laboratorium Biokomposit, Laboratorium Kayu Solid, dan
Laboratorium Keteknikan Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor
B. Bahan dan Alat Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah partikel kenaf Hibiscus cannabinus L. bagian inti core dengan ukuran 2-3 mm berumur
± 4 bulan yang berasal dari Lamongan, Jawa Timur. Perekat Urea Formaldehyde
UF dan parafin dalam bentuk emulsi. Alat-alat yang digunakan antara lain: saringan, alumunium foil, kantong
plastik, oven, timbangan elektrik, blender, spraygun, frame dari plat besi berukuran 30 cm x 30 cm dengan ketebalan 1 cm, mesin hot press, kaliper,
micrometer sekrup, bak plastik, gelas plastik, circular saw, dan Universal
Testing Machine UTM.
C. Metode penelitian
1. Persiapan Bahan Partikel kenaf yang digunakan sebagai bahan baku dalam penelitian ini
berukuran 2-3 mm. Papan yang dibuat merupakan papan partikel berukuran 30 cm x 30 cm tebal 1 cm dengan kerapatan sasaran 0,7 gcm
3
. Komposisi partikel tidak memiliki perbedaan antara lapisan permukaan face dan back
dan lapisan tengahnya single-layer particleboard. Perekat UF yang ditambahkan dalam pembuatan papan sebesar 10, sementara kadar parafin
sebesar 1, 2, 4, 6, 8, dan 10 berdasarkan berat total papan.
2. Pembuatan Partikel a. Pemberian Perekat dan Parafin
Perekat dan parafin dimasukkan ke dalam spraygun dan disemprotkan ke dalam partikel kenaf. Pencampuran partikel kenaf dengan perekat dan
parafin dilakukan dengan menggunakan blender. b. Pembentukan Lembaran
Partikel yang telah dicampur dengan perekat dan parafin ditabur pada pencetak lembaran dengan alas dan penutup seng berlapis teflon. Lembaran
yang dibentuk berukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm. Tahap akhir dari pembentukan lembaran ini adalah pencetak lembaran dilepas dan frame
dipasang di sisi lembaran. c. Pengempaan
Setelah proses pencampuran, adonan dimasukkan ke dalam pencetak lembaran dan dilakukan pengempaan pada suhu 130
o
C dengan tekanan kempa 50 kgfcm
2
selama 20 menit. d. Pengkondisian
Pengkondisian bertujuan untuk menyeragamkan kadar air papan partikel serta membebaskan tegangan-tegangan sisa dipermukaan lembaran setelah
dikempa yang dilakukan selama 10 hari. Lembaran di tata dalam tumpukan dengan menyelipkan sticker diantara papan.
Pembuatan papan partikel secara garis besar dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Skema pembuatan papan partikel 3. Pengujian Papan Partikel
Pengujian sifat fisis dan mekanis dilakukan berdasarkan standar JIS A 5908 1994. Pola pemotongan untuk pengujian sifat fisis dan mekanis adalah
sebagai berikut: Pembentukan Lembaran
Pengempaan
Pengkondisian
Pengujian Sifat Fisis dan
Mekanis Kayu Partikel core kenaf
+ Perekat Urea Formaldehyde +
Emulsi Parafin Pencampuran
Papan Partikel
Gambar 2. Pola pemotongan contoh uji papan partikel Keterangan:
A = contoh uji untuk pengukuran kadar air dan kerapatan 10 cm x 10 cm B = contoh uji pengukuran MOE dan MOR 20 cm x 5 cm
C = contoh uji untuk pengukuran daya serap air dan pengembangan tebal 5 cm x 5 cm
D = contoh uji untuk pengukuran internal bond 5 cm x 5 cm a. Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel
a. 1. Kerapatan Kerapatan papan komposit berdasarkan berat dan volume kering
udara, dengan menggunakan rumus sebagai berikut: ρ
= B V Keterangan:
ρ = kerapatan gcm
3
V = volume contoh uji kering udara cm³ B = berat contoh uji kering udara g
30 cm
3 0 c
m
1 3
4
2
a. 2. Kadar Air Kadar air papan partikel dihitung dari berat awal dan berat akhir
setelah mengalami pengeringan dalam oven selama 24 jam pada suhu 103 ± 2
o
C. Selanjutnya kadar air papan komposit dihitung dengan menggunakan rumus:
KA = BKT
BKT BB −
X 100
Keterangan: KA = kadar air
BB = berat basah g BKT = berat kering tanur g
a. 3. Pengembangan Tebal dan Daya Serap Air Pengukuran contoh uji dilakukan pada empat titik yang berbeda,
kemudian dirata-ratakan W. Lalu dilakukan pengukuran berat dari masing-masing contoh uji B1. Contoh uji tersebut direndam dalam
air selama 24 jam, dan diukur kembali ketebalan F dan beratnya B2. Pengembangan tebal papan partikel dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan:
100 F
F -
W KA
× =
Keterangan:
KA = pengembangan tebal W = tebal sebelum perendaman cm
F = tebal sesudah perendaman cm Sedangkan daya serap air papan partikel dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan:
DSA =
1 1
2 B
B B −
X 100
Keterangan: DSA = Daya Serap Air
B1 = berat sebelum perendaman g B2 = berat setelah perendaman g
b. Pengujian Sifat Mekanis Papan Partikel b. 1. Modulus elastisitas Modulus of Elasticity = MOE dan Modulus
patah Modulus of Rupture = MOR Pengujian MOE dan MOR dilakukan dengan menggunakan mesin
UTM. Untuk pengujian MOE, beban diletakkan pada permukaan contoh uji dengan kecepatan pembebanan 6 mmmenit. Kemudian
dilakukan pengukuran besarnya beban yang mampu ditahan oleh contoh uji tersebut sampai batas proporsi. MOE panil dapat dihitung
dengan persamaan: MOE = P. L
3
4.Y.b.h
2
Keterangan: MOE = modulus elastisitas kgcm2
P = beban hingga batas proporsi kg L = panjang bentang cm
Y = defleksi cm b = lebar contoh uji cm
h = tebal contoh uji cm Pada pengujian Modulus patah, contoh uji diberi beban maksimum
hingga contoh uji mengalami kerusakan. MOR dapat dihitung dengan persamaan:
MOR =
2
. 2
max 3
h b
L P
Keterangan: MOR = keteguhan patah kgfcm
2
P = berat maksimum kgf L = jarak sangga cm
b = lebar contoh uji cm h = tebal contoh uji cm
Gambar 3. Pengujian MOE dan MOR b.2. Keteguhan Rekat Internal Bonding
Contoh uji direkatkan pada dua blok besikayu dengan perekat epoxy dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Setelah itu kedua
blok ditarik tegak lurus terhadap permukaan contoh uji dengan kecepatan ± 2 mmmenit hingga beban maksimum. Nilai keteguhan
rekat dihitung dengan persamaan :
IB = A
P
Keterangan: IB = internal bondketeguhan rekat kgfcm2
P = beban saat ikatan partikel lepas kgf A = luas permukaan contoh uji cm
2
10 cm 10 cm
P
L2 L2
L ≥ 15
Skema pengujian keteguhan rekat dapat dilihat pada Gambar 4 di bawah ini:
Gambar 4. Pengujian keteguhan rekat interna
l
D. Rancangan Percobaan dan Analisis Data