Kualitas Papan Partikel Dari Campuran Ampas Tebu Dan Kayu Mahoni Dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida

KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI CAMPURAN AMPAS TEBU DAN KAYU MAHONI DENGAN BERBAGAI VARIASI KADAR PEREKAT PHENOL FORMALDEHIDA
SKRIPSI Oleh:
IVAN MIKAEL 101201170
PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS KEHUTANAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Penelitian
Nama Mahasiswa NIM Program Studi/ Minat

: Kualitas Papan Partikel Dari Campuran Ampas Tebu Dan Kayu Mahoni Dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida
: Ivan Mikael
: 101201170
: Kehutanan/ Teknologi Hasil Hutan

Menyetujui Komisi Pembimbing

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

Tito Sucipto S.Hut., M.Si Anggota

Ketua Program Studi Kehutanan

Tanggal lulus :

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

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
IVAN MIKAEL. Kualitas papan partikel dari campuran ampas tebu dan kayu mahoni dengan berbagai variasi kadar perekat phenol formaldehida. Dibimbing oleh RUDI HARTONO dan TITO SUCIPTO.
Hasil samping dari pembuatan gula adalah ampas tebu. Selama ini ampas tebu hanya dimamfaatkan untuk bahan bakar ketel, pembuatan kompos dan lain sebagainya. Oleh karena itu, diperlukan penelitian untuk meningkatkan nilai tambah dari ampas tebu seperti pembuatan papan partikel.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi komposisi ampas tebu dan partikel mahoni dan variasi kadar perekat PF terhadap kualitas papan partikel dan menentukan perlakuan terbaik yang dihasilkan. Papan partikel dibuat dengan variasi komposisi dari ampas tebu dan partikel mahoni yaitu 60:40, 70:30, dan 80:20. Selain itu, dengan menggunakan variasi kadar perekat PF yaitu 10%, 12,5%, dan 15%. Pengerasan perekat dilakukan menggunakan kempa panas dengan suhu 150oC selama 10 menit. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap faktorial dengan dua faktor dan hasilnya dibandingkan dengan standar JIS A 5908-2003.
Hasil penelitian antara lain kerapatan, kadar air, daya serap air selama 2 jam dan 24 jam, pengembangan tebal selama 2 jam dan 24 jam, MOE, MOR, dan IB adalah 0,57-0,64 g/cm3, 8,40-12,64%, 29,44-91,41% dan 55,50-123,28%, 5,6818,33% dan 10,26-32,34%, 3.893-9.475 kg/cm2, 51,88-106,23 kg/cm2, dan 0,490,71 kg/cm2. Kerapatan setiap papan partikel dan nilai IB yang dihasilkan pada papan dengan komposisi 60:40 dan kadar perekat 12,5% serta komposisi 80:20 dan kadar perekat 10% telah memenuhi standar JIS A 5908-2003. Perlakuan terbaik yang dihasilkan dari penelitian ini adalah perlakuan dengan komposisi 80:20 ampas tebu dan partikel mahoni dan kadar perekat PF 10%. Kata kunci : papan partikel, ampas tebu, mahoni, kadar perekat, phenol
formaldehida.
Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
IVAN MIKAEL. Quality Of Particle Board from Coconut Fiber and Mahogany’s particles With Various Levels of Phenol Formaldehyde Adhesives. Under the guidance of RUDI HARTONO and TITO SUCIPTO.

A byproduct of the manufacture of sugar is bagasse. During this time, bagasse use for fuel boiler, composting and so forth. Therefore, research is needed to increase the added value of bagasse as the manufacture of particle board.
This study aimed to evaluate the effect of variations in the composition of bagasse and mahogany particles and variations in levels of PF adhesive to quality particle board and determine the best treatment produced. Particle board made with bagasse and mahogany’s particle, the variation of the composition is 60:40, 70:30, and 80:20. A variation of the PF adhesive levels are 10%, 12.5%, and 15%. Hardening adhesive with hot press using temperatures of 150°C for 10 minutes. This study used a completely randomized factorial design with two factors and the results are compared with JIS A 5908-2003 standard.
The results of the study include density, moisture content, water absorption for 2 hours and 24 hours, thickness swelling for 2 hours and 24 hours, MOE, MOR, and IB is 0,57-0,64 g/cm3, 8,40-12,64%, 29,44-91,41% and 55,50123,28%, 5,68-18,33% and 10,26-32,34%, 3.893-9.475 kg/cm2, 51,88-106,23 kg/cm2, and 0,49-0,71 kg/cm2. The density of each particle board and IB values generated on board by 60:40 and gluten content of 12,5% as well as the composition of 80:20 and 10% levels of the adhesive has met the JIS A 5908-2003 standard. The best result of treatment from this research is the treatment which used 80:20 composition of bagasse and mahogany’s particle with 10% levels of PF adhesive. Keywords: particle board, bagasse, mahogany, gluten levels, phenol
formaldehyde.
Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 26 Maret 1993. Penulis merupakan anak pertama dari enam bersaudara dari pasangan M. Sihite dan T. Simamora.
Tahun 2004 penulis lulus pendidikan SD Negeri 173395 Doloksanggul dan pada tahun 2007 penulis lulus SMP Negeri 1 Doloksanggul. Tahun 2010 penulis lulus dari SMK Negeri 2 Doloksanggul dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih minat Teknologi Hasil Hutan, Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di organisasi kemahasiswaan yaitu sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS) USU tahun 20102014. Penulis telah melaksanakan Praktikum Pengenalan dan Pengelolaan Ekosistem Hutan (P2EH) selama 10 hari di Tahura Bukit Barisan, Berastagi pada tahun 2012. Pada tahun 2014 penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT. Toba Pulp Lestari (TPL), Porsea dan penulis menjadi volunteer pada kegiatan analisis vegetasi yang dilakukan oleh Yayasan CARITAS PSE, Medan.
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Kualitas Papan Partikel Dari Campuran Ampas Tebu Dan Kayu Mahoni Dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida”. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi kadar perekat phenol formaldehida dan komposisi partikel ampas tebu-serbuk mahoni terhadap kualitas papan partikel serta menentukan komposisi partikel ampas tebu-partikel mahoni dan variasi kadar perekat phenol formaldehida terbaik dalam pembuatan papan partikel. Pengaruh tersebut diperoleh dengan menguji sifat fisis dan mekanis papan berdasarkan Standar Internasional JIS A 5908-2003.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada Dr. Rudi Hartono, S.Hut, M.Si sebagai ketua komisi pembimbing dan Tito Sucipto S.Hut, M.Si sebagai anggota komisi pembimbing dan semua pihak yang telah banyak membantu dan memberi saran dalam penyusunan skripsi ini. Skripsi ini pada akhirnya dapat diselesaikan dengan baik.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Semoga skripsi ini bermanfaat.
Medan, Maret 2015
Penulis
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRACT............................................................................................................... i
ABSTRAK .............................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP................................................................................................ iii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv
DAFTAR ISI............................................................................................................v
DAFTAR TABEL................................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii
DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................... ix
PENDAHULUAN Latar Belakang ...............................................................................................1 Tujuan Penelitian ............................................................................................3 Manfaat Penelitian ..........................................................................................3 Hipotesis Penelitian ........................................................................................3
TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Kelapa .................................................................................4 Mahoni ............................................................................................................5 Papan Partikel .................................................................................................6 Phenol Formaldehida ......................................................................................7 Komposisi Bahan Baku ..................................................................................9 Variasi Kadar Perekat ...................................................................................10
METODOLOGI PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian ........................................................................12 Bahan dan Alat .............................................................................................12 Prosedur Penelitian .......................................................................................12 Persiapan Bahan Baku ............................................................................12 Pengolahan Bahan Baku .........................................................................12 Pengovenan............................................................................................13 Penyaringan ............................................................................................13 Pencampuran .........................................................................................13 Pembentukan Lembaran ........................................................................13 Pengempaan Panas ................................................................................14 Pengkondisian........................................................................................14 Pemotongan Contoh Uji ........................................................................14 Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel ...............................................................17 Pengujian Sifat Mekanis Papan Partikel .........................................................19 Analisa Data ..................................................................................................21
Universitas Sumatera Utara

HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Papan Partikel ..............................................................................22 Kerapatan...............................................................................................22 Kadar Air ...............................................................................................24 Daya Serap Air ......................................................................................26 Pengembangan Tebal.............................................................................29 Sifat Mekanis Papan Partikel........................................................................32 Modulus of Elasticity (MOE) ................................................................32 Modulus of Rupture (MOR) ..................................................................34 Internal Bond (IB) .................................................................................36 Rekapitulasi Hasil Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel .........39
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ..................................................................................................40 Saran ............................................................................................................40
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................41 LAMPIRAN ..........................................................................................................44
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
No Halaman 1. Sifat beberapa serat penting .........................................................................5 2. Sifat fisis dan mekanis papan partikel menurut JIS A 5908-2003 ...............7 3. Kebutuhan bahan baku papan partikel dan perekat papan partikel............13 4. Rekapitulasi hasil pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel ..........39
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
No Halaman 1. Pola pemotongan contoh uji untuk pengujian.................................................15 2. Bagan alur penelitian ......................................................................................16 3. Pengujian MOE dan MOR..............................................................................19 4. Pengujian keteguhan rekat ..............................................................................20 5. Nilai kerapatan papan Partikel ........................................................................22 6. Nilai kadar air papan Partikel..........................................................................24 7. Nilai daya serap air papan Partikel selama 2 jam ...........................................27 8. Nilai daya serap air papan Partikel selama 24 jam .........................................27 9. Nilai pengembangan tebal papan Partikel selama 2 jam.................................29 10. Nilai pengembangan tebal papan Partikel selama 24 jam...............................30 11. Nilai MOE papan Partikel...............................................................................33 12. Nilai MOR papan Partikel...............................................................................35 13. Nilai IB papan Partikel....................................................................................37
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
No Halaman 1. Kebutuhan bahan baku pembuatan papan partikel ......................................44 2. Rekapitulasi hasil kadar air dan kerapatan papan partikel...........................45 3. Rekapitulasi hasil daya serap air papan partikel..........................................46 4. Rekapitulasi hasil pengembangan tebal papan partikel ...............................47 5. Rekapitulasi hasil keteguhan lentur (MOE) papan partikel.........................48 6. Rekapitulasi hasil keteguhan patah (MOR) papan partikel .........................49 7. Rekapitulasi hasil kuat rekat internal (IB) papan partikel ...........................50 8. Analisis keragaman kerapatan papan partikel .............................................51 9. Analisis keragaman kadar air papan partikel...............................................51 10. Analisis keragaman daya serap air papan partikel 2 jam.............................51 11. Analisis keragaman daya serap air 24 jam ..................................................51 12. Analisis keragaman pengembangan tebal papan partikel 2 jam..................51 13. Analisis keragaman pengembangan tebal papan partikel 24 jam................51 14. Analisis keragaman keteguhan lentur (MOE) papan partikel......................52 15. Analisis keragaman keteguhan patah (MOR) papan partikel ......................53 16. Analisis keragaman kuat rekat internal (IB) papan partikel ........................53 17. Dokumentasi penelitian ...............................................................................54
Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN
Latar Belakang Tebu merupakan salah satu komoditi pertanian yang ada di Indonesia.
Pada tahun 2012, luas areal perkebunan di nusantara seluas 451.255 ha dengan produksi tebu sebanyak 2.591.687 ton. Produktivitas tebu pada tahun 2012 adalah sebanyak 5.770 kg/ha (Kementerian Pertanian, 2012). Pengolahan tebu menjadi gula menghasilkan ampas tebu sebesar 40% dari berat tebu. Jadi, apabila per tahunnya dihasilkan 2,5 juta ton tebu maka dihasilkan sekitar 1 juta ton ampas tebu yang harus dioptimalkan.
Potensi ampas tebu yang sangat besar ini harus dimanfaatkan seoptimal mungkin. Salah satunya adalah sebagai bahan baku pembuatan papan partikel. Menurut Maloney (1993) papan partikel merupakan salah satu jenis produk komposit atau panel kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahanbahan berlignoselulosa lainnya, yang diikat dengan perekat atau bahan pengikat lain kemudian dikempa panas. Dibandingkan dengan kayu asalnya, papan partikel mempunyai beberapa kelebihan diantaranya yaitu papan partikel bebas mata kayu, ukuran dan kerapatannya dapat disesuaikan dengan kebutuhan, tebal dan kerapatannya seragam serta mudah dikerjakan, mempunyai sifat isotropis, kemudian sifat dan kualitasnya dapat diatur.
Pembuatan papan partikel berbahan baku ampas tebu telah dilakukan oleh Iswanto et al. (2009) dan Arsyad (2009). Secara umum hasil penelitian belum memenuhi standar JIS A 5908-2003, yaitu nilai modulus of elasticity (MOE). Upaya untuk meningkatkan sifat mekanis ampas tebu dapat dilakukan dengan cara menggabungkan partikel ampas tebu dengan partikel kayu berkerapatan tinggi,
Universitas Sumatera Utara

seperti kayu mahoni. Menurut Martawijaya et al. (2005) kayu mahoni memiliki berat jenis 0,64 dengan kelas kuat II-III. Penggabungan partikel ampas tebu dengan mahoni diharapkan akan memperbaiki sifat mekanis papan partikel yang dihasilkan.
Kualitas papan partikel ditentukan juga oleh perekat. Salah satu perekat yang digunakan adalah phenol formaldehida (PF). Perekat PF memiliki kelebihan yaitu sifat perekatan yang baik, tahan terhadap cuaca, tahan terhadap temperatur yang tinggi, dan tahan terhadap bahan kimia seperti minyak (Haygreen dan Bowyer, 1996). Penambahan kadar perekat yang berbeda akan menghasilkan kualitas papan yang berbeda. Penambahan perekat dalam jumlah yang banyak akan menghasilkan papan partikel dengan kualitas yang semakin baik, sementara dengan kadar perekat yang terlalu sedikit akan mengurangi kualitas papan partikel.
Berdasarkan hal tersebut maka dilakukan penelitian dengan judul “Kualitas Papan Partikel dari Campuran Ampas Tebu dan Kayu Mahoni dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida”. Diharapkan pada pembuatan papan partikel dengan variasi campuran ampas tebu dan kayu mahoni, serta kadar perekat PF ini dapat meningkatkan sifat-sifat papan partikel sehingga memenuhi standar JIS A 5908-2003.
Universitas Sumatera Utara

Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah
1. Menganalisis pengaruh variasi kadar perekat phenol formaldehida dan komposisi partikel ampas tebu-serbuk mahoni terhadap kualitas papan partikel.
2. Menentukan komposisi partikel ampas tebu-partikel mahoni dan variasi kadar perekat phenol formaldehida terbaik dalam pembuatan papan partikel.
Manfaat Hasil penelitian ini diharapkan dapat mengembangkan pemanfaatan ampas
tebu dalam pengembangan teknologi pembuatan papan partikel. Hipotesis
Variasi campuran ampas tebu dan kayu mahoni serta kadar perekat PF berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel yang dihasilkan.
Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA

Botani Tanaman Tebu

Tebu (Saccharum officinarum L.) adalah salah satu tanaman perkebunan

di Indonesia. Tebu termasuk jenis tanaman rumput yang kokoh dan kuat. Tinggi

tanaman bervariasi tergantung daya dukung lingkungan dan varietas, antara 2,5-4

meter dengan diameter batang antara 2-4 cm. Umur tanaman tebu sejak ditanam

sampai bisa dipanen mencapai kurang lebih 1 tahun. Secara sistematis tanaman

tebu di klasifikasikan sebagai berikut (Indrawanto et al., 2010) :

Kingdom : Plantae

Divisi

: Spermatophyta

Sub divisi : Angiospermae

Class

: Liliopsidae

Ordo

: Graminales

Familia

: Graminae

Genus

: Saccharum

Spesies

: Saccharum officinarum L.

Kandungan Ampas Tebu Ampas (bagase) adalah hasil samping dari proses ekstraksi (pemerahan)
cairan tebu. Dari satu pabrik dapat dihasilkan ampas tebu sekitar 35-40% dari berat tebu yang digiling (Penebar Swadaya, 2000 dalam Iswanto, 2009). Menurut Muliah (1975) dalam Muharram (1995), tanaman tebu umumnya menghasilkan 24-36% bagase tergantung pada kondisi dan macamnya. Bagase mengandung air

Universitas Sumatera Utara

48-52% (rata-rata 50%), gula 2,5-6% (rata-rata 3,3%), dan serat 44-48% (rata-rata 47,7%).
Serat ampas tebu tidak dapat larut dalam air dan sebagian besar terdiri dari selulosa, pentosan, dan lignin. Komposisi kimia ampas tebu, antara lain selulosa 37,65%, pentosan 27,97%, lignin 22,09%, abu 3,82%, SiO2 3,01%, dan sari 1,81% (Anwar, 2008 dalam Prasetyani, 2009). Ampas tebu memiliki serat berbentuk seperti sabut. Sifat mekanis beberapa serat-serat penting dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Sifat mekanis beberapa serat penting

Serat

Kekuatan tarik (Mpa) Pemanjangan (%) Kekerasan (Mpa)

Tandan sawit

248

14

Mesocarp sawit

80

17

Sabut

140

25

Pisang

540

3

Sisal 580

4,3

Daun Nanas

640

2,4

Sumber : Sreekala et al. (1997) dalam Hakim (2002)

2.000 500 3.200 816 1.200 970

Mahoni Mahoni (Swietenia sp.) adalah salah satu jenis kayu yang relatif mudah
dalam pengerjaannya dan limbah serbuk gergajiannya banyak dijumpai di industri penggergajian rakyat. Martawijaya (1989) dalam Widyorini dan Puspitasari (2011) menyatakan bahwa kayu mahoni merupakan salah satu kayu dengan kadar ekstraktif yang cukup tinggi, yaitu kadar ekstraktif larut alkohol-benzena 2,4%, air dingin 0,4%, air panas 4,5%, dan NaOH 1% sebesar 18,9%. Kadar selulosa pada kayu mahoni sebesar 46,8% dan lignin 26,9%. Keberadaan ekstraktif biasanya menjadi kendala dalam proses perekatan pada pembuatan papan komposit. Hal ini disebabkan karena antara perekat dan ekstraktif sering mempunyai sifat yang

Universitas Sumatera Utara

tidak bisa menyatu (compatible) sehingga mengakibatkan proses perekatan berjalan dengan tidak.
Martawijaya et al. (2005) menjelaskan bahwa sifat fisis kayu mahoni antara lain memiliki berat jenis 0,61 dan kelas kuat II-III untuk S. macrophylla serta 0,64 dan kelas kuat II-III untuk S. mahagoni. Penyusutan pada kayu mahoni sampai kering udara yaitu 0,9% (radial) dan 1,3% (tangensial), sedangkan sampai kering tanur yaitu 3,3% (radial) dan 5,7% (tangensial). Sifat mekanis kayu mahoni antara lain; modulus elastisitas sebesar 91,8 kg/cm2 (basah) dan 97,5 kg/cm2 (kering), modulus patah sebesar 315 kg/cm2 (basah) dan 373 kg/cm2 (kering).
Papan Partikel Dalam pembuatan papan partikel hal utama yang perlu diperhatikan adalah
keseragaman dari ukuran partikel. Semakin seragam ukuran partikel maka papan partikel yang dihasilkan akan semakin stabil karena jumlah perekat yang masuk ke dalam pori-pori partikel sama. Selain keseragaman ukuran partikel, kadar air dan berat jenis bahan baku juga sangat penting untuk diperhatikan. Pemilahan bahan baku dari limbah dilakukan dengan melihat kecenderungan warna yang sama dan terang. Berat jenis bahan yang ringan sangat disarankan untuk mempermudah masuk perekat ke dalam pori-pori papan partikel. Penyeragaman kadar air awal sebelum pencampuran sangat penting, kadar air yang ideal di bawah 5% atau tergantung jenis bahan bakunya, semakin rendah berat jenis akan semakin mudah terjadinya penurunan kadar air (Wulandari, 2013).
Papan partikel merupakan salah satu produk papan tiruan yang banyak digunakan oleh masyarakat sebagai pengganti kayu yang ketersediaannya semakin terbatas. Kelebihan produk ini antara lain papan partikel bebas cacat seperti mata
Universitas Sumatera Utara

kayu, ukuran dan kerapatannya dapat disesuaikan dengan kebutuhan, mempunyai

sifat isotropis, serta sifat dan kualitasnya dapat diatur. Sementara itu, kelemahan

produk papan partikel ini antara lain stabilitas dimensinya yang rendah sehingga

sangat besar pengaruhnya pada pemakaian terutama bila digunakan sebagai bahan

bangunan (Haygreen dan Bowyer, 1996 ).

Spesifikasi sifat-sifat fisis dan mekanis papan partikel menurut standar JIS

A 5908 (2003) disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Sifat fisis mekanis papan partikel menurut standar JIS A 5908 (2003)

No Sifat fisis dan mekanis

Nilai

1 Kerapatan (g/cm³)

0,4-0,9

2 Kadar air (%)

5-13

3 Pengembangan tebal (%)

≤ 12

4 MOR (N/mm²)

≥ 80

5 MOE (N/mm²)

≥ 20.000

6 Internal bond (N/mm²)

≥ 0,15

7 Kuat pegang sekrup (kg)

≥ 31

Menurut Sastradimadja (1990) dalam Jufriah et al. (2011) dibandingkan sifat asli kayu asalnya, papan partikel mempunyai beberapa sifat keunggulan secara teknis, diantaranya: mempunyai sifat yang lebih isotropis dari kayu solidnya yaitu untuk setiap arah mempunyai sifat kembang susut yang relatif sama, ukuran dan kekuatan papan partikel dapat disesuaikan menurut kebutuhan atau peruntukannya, serta kualitas dan tampak muka papan partikel dapat diatur menurut permintaan pasar atau disesuaikan dengan selera konsumen. Phenol Formaldehida
Phenol formaldehida (PF) merupakan resin sintetis yang pertama kali digunakan secara komersial baik dalam industri plastik maupun cat (surface coating). PF dihasilkan dari reaksi polimerisasi antara phenol dan formaldehida.

Universitas Sumatera Utara

Reaksi terjadi antara phenol pada posisi ortho maupun para dengan formaldehida untuk membentuk rantai yang crosslinking dan pada akhirnya akan membentuk jaringan tiga dimensi (Hesse, 1991 dalam Rokhati dan Prasetyaningrum, 2008).
Perekat fenol formaldehida merupakan perekat resin fenolik, dibentuk melalui reaksi kondensasi antara formaldehida dengan senyawa fenolik (Pizzi et al., 1997 dalam Risfaheri et al., 2005). Pada umumnya perekat yang sering digunakan untuk kayu lapis adalah perekat urea formaldehida, fenol formaldehida dan melamin formaldehida (Davis, 1997 dalam Risfaheri et al., 2005). Perekat fenol formaldehida memiliki sifat tahan terhadap air, panas dan jamur sehingga digolongkan ke dalam jenis perekat tipe eksterior. Perekat urea formaldehida tidak tahan terhadap pengaruh cuaca sehingga digolongkan ke dalam perekat tipe interior. Dalam pembuatan kayu lapis, perekat memegang peranan penting meskipun faktor venir (lembaran kayu penyusun kayu lapis) tidak dapat diabaikan.
Kollman et al. (1975) dalam Trihusada (2000) menyatakan bahwa, resin PF mengalamai pemadatan yang lebih lambat, sehingga memerlukan temperatur kempa yang lebih tinggi dan waktu kempa yang lebih lama, dibandingkan dengan perekat urea formaldehida. Achmadi (1990) menyatakan perekat resin PF adalah prapolimer berbobot molekul rendah yang terbentuk dari fenol dan formaldehida, dan termasuk jenis termoset. Polimerisasinya dikendalikan oleh kondisi asam atau basa (pH). Kondisi reaksi lainnya yang juga penting yaitu nisbah molar antara fenol dan formaldehida. Dengan mengubah waktu dan suhu reaksi dan pemilihan katalis serta reaktivitas fenol, berbagai sifat perekat dapat dibuat untuk bermacammacam penerapan.
Universitas Sumatera Utara

Komposisi Bahan Baku Saad dan Hilal (2012) melakukan penelitian pengaruh komposisi face-core
terhadap sifat fisik dan mekanis oriented strand board (OSB) dari bambu ater dan enceng gondok dengan perbandingan komposisi bambu dan enceng gondok 50:50, 60:40 dan 70:30 mengemukakan bahwa komposisi 70:30 antara strand bambu dan strand enceng gondok merupakan komposisi terbaik dalam untuk menghasilkan OSB dengan sifat fisik dan mekanis yang memadai.
Penelitian Mawardi (2009) tentang mutu papan partikel dari batang kelapa sawit berbasis perekat polystyrene dengan perbandingan komposisi batang kelapa sawit (KKS) dan perekat polystyrene (PS) 20:80, 30:70, 40:60, 50:50, 60:40, 70:30 dan 80:20 menunjukkan bahwa semakin tinggi PS, maka semakin rendah nilai kadar air dan daya serap air yang dihasilkan. Papan partikel KKS-PS 60:40, 70:30, dan 80:20 telah memenuhi persyaratan standar SNI 03-2105-1996. Papan partikel KKS-PS memiliki nilai optimum kekuatan tarik sebesar 55,15 kg/cm2 dan kekuatan lentur optimum yaitu, 92,27 kg/cm.
Penelitian papan partikel juga telah dilakukan oleh Iswanto et al. (2012) yaitu menggunakan campuran partikel dari kulit buah jarak (KBJ) dan kayu mangium. Perekat yang digunakan adalah urea formaldehida dengan konsentrasi perekat 10%. Variasi campuran KBJ dan kayu mangium yaitu 100:0. 70:30, 60:40, 50:50, dan 0:100. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan partikel kayu mangium pada proses pembuatan papan partikel dari KBJ dapat memperbaiki kualitas papan partikel yang dihasilkan terutama nilai MOE dan MOR papan. Semakin besar proporsi penambahan partikel kayu menyebabkan peningkatan nilai MOE dan MOR papan yang dihasilkan. Meskipun telah terjadi
Universitas Sumatera Utara

peningkatan nilai MOE papan yang dihasilkan tetapi nilai tersebut masih belum memenuhi standar JIS A 5908-2003.
Variasi Kadar Perekat Sembiring (2013) melakukan penelitian tentang pengaruh ukuran partikel
dan kadar perekat terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah batang kelapa sawit dengan perekat phenol formaldehida menyatakan bahwa pengembangan tebal dengan kadar perekat 6% cenderung lebih tinggi daripada papan partikel yang menggunakan kadar perekat 8% dan 10%. Nilai pengembangan tebal semakin menurun seiring dengan meningkatnya kadar perekat PF. Hal ini terjadi karena dengan semakin banyak jumlah perekat membuat ruang lembaran papan menjadi lebih rapat sehingga air yang masuk ke dalam papan partikel menjadi lebih sedikit dan pengembangan tebalnya semakin menurun. Semakin tinggi kadar perekat, pengembangan papan partikel cenderung menurun.
Pamungkas (2006) juga telah melakukan penelitian papan partikel dari sabut kelapa. Perekat yang digunakan adalah perekat likuida sabut kelapa dengan fortifikasi melamin formaldehida. Kadar perekat (likuida dan fortifikasi) yang digunakan adalah 10%, 12% dan 15%. Komposisi fortifikasi sebesar 15%, 30% dan 45%. Nilai rataan untuk sifat fisis adalah sebagai berikut: kadar air 7,76%, kerapatan 0,76 g/cm2, pengembangan tebal 14,17% dan daya serap air 43,40%. Sedangkan nilai rataan sifat mekanis yang diperoleh adalah sebagai berikut: MOE 1347,20 N/mm2, MOR 14,13 N/mm2, keteguhan rekat internal berkisar antara 0,23 N/mm2 dan kuat pegang sekrup 417,32 N/mm2. Nilai sifat fisis dan mekanis papan partikel sabut kelapa sebagian besar memenuhi standar JIS A 5908-2003,
Universitas Sumatera Utara

akan tetapi nilai pengembangan tebal, MOE, dan keteguhan rekat internal tidak memenuhi standar tersebut.
Gultom et al. (2013) melakukan penelitian tentang sifat fisik mekanik papan partikel jerami padi dengan kadar perekat urea formaldehida (UF) dan perbandingan variasi komposisi jerami 450 g, 540 g, 630 g menyatakan bahwa papan partikel yang dihasilkan memiliki kerapatan yang rendah dan sedang yaitu antara 0,44 g/cm3 – 0,53 g/cm3. Faktor komposisi bahan berpengaruh pada semua sifat fisik dan mekanik yang diujikan kecuali pada kadar air dan keteguhan rekat internal sedangkan kadar perekat hanya tidak berpengaruh pada kadar air dan kerapatan, dan hubungan antara komposisi bahan dan kadar perekat tidak berpengaruh pada pengembangan tebal. Hasil dari semua pegujian sifat fisik dan mekanik yang dilakukan tidak memenuhi JIS A 5908 – 2003 kecuali pada kadar air dan kerapatan papan yang dihasilkan oleh karena itu perlu adanya penelitian lebih lanjut untuk meningkatkan sifat fisik dan mekanik papan partikel.
Sinulingga (2009) melakukan penelitian tentang pengaruh kadar perekat urea formaldehida pada pembuatan papan partikel serat pendek eceng gondok dengan memvariasikan kadar perekat urea formaldehida 6%, 8%, 10%, 12%, dan 14% menyatakan bahwa semakin tinggi kadar perekat, maka kadar airnya semakin rendah. Kerapatan papan partikel tidak dipengaruhi oleh kadar perekat papan partikel. Semakin bertambahnya kadar perekat, maka semakin meningkatnya nilai kuat pegang sekrup papan partikel, kekuatan lentur papan partikel, dan keteguhan patah papan partikel.
Universitas Sumatera Utara

METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei sampai Agustus 2014 di
Workshop Teknologi Hasil Hutan, Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara untuk membuat papan partikel dari ampas tebu. Pengujian sifat fisis dan mekanis dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan Program Studi Kehutanan USU.
Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah kempa panas, oven,
timbangan elektrik, plat besi berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm, kertas teflon, kertas label, kantung plastik, kaliper, parang, termometer, tabung reaksi, kamera digital, kalkulator, alat tulis, dan UTM (Universal Testing Machine). Sedangkan bahan yang digunakan adalah ampas tebu (Saccharum officinarum L.), serbuk gergajian kayu mahoni (Swietenia sp.) dan perekat PF.
Prosedur Penelitian 1. Persiapan bahan baku
Persiapan bahan baku dilakukan dengan mengambil ampas tebu dari para penjual es tebu sedangkan partikel mahoni diperoleh dari penggergajian kayu yang berada di sekitar Medan Tuntungan. 2. Pengolahan bahan baku
Ampas tebu yang sudah dijemur kemudian digiling dengan mesin sehingga didapatkan serat-serat tunggal. Partikel mahoni yang diperoleh tidak perlu dihaluskan lagi.
Universitas Sumatera Utara

3. Pengovenan Pengovenan dilakukan selama 48 jam dengan suhu 80 0C, sampai kadar air
pada partikel ampas tebu dan partikel mahoni mencapai ±5%. 4. Penyaringan
Penyaringan partikel ampas tebu dan juga partikel mahoni dilakukan secara manual bertujuan untuk menghomogenkan partikel yang kasar dan yang halus. Partikel yang digunakan adalah partikel yang kasar. 5. Pencampuran (blending)
Kedua jenis partikel dicampurkan dengan perekat PF dengan kadar perekatnya adalah 10%, 12,5%, 15% yang mengacu pada penelitian Trihusada (2000). Perbandingan partikel ampas tebu dan partikel mahoni adalah 60:40, 70:30, 80:20 yang mengacu pada penelitian penelitian Iswanto et al. (2012). Kebutuhan bahan baku dan perekat pada pembuatan papan partikel dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Kebutuhan bahan baku dan perekat pembuatan papan partikel

Komposisi Sabut Kelapa
dan Kayu Mahoni

Kadar Perekat (%)

Berat Ampas tebu (g)

Berat Serbuk Kayu Mahoni (g)

Berat Phenol formaldehida
(PF) (g)

10,00

262,50

175,00

101,74

60:40

12,50

262,50

175,00

127,16

15,00

262,50

175,00

152,60

10,00

306,25

131,25

101,74

70:30

12,50

306,25

131,25

127,16

15,00

306,25

131,25

152,60

10,00

350,00

87,50

101,74

80:20

12,50

350,00

87,50

127,16

15,00

350,00

87,50

152,60

6. Pembentukan lembaran Partikel yang telah dicampur dengan perekat dimasukkan ke dalam
pencetakan lembaran. Pembentukan lembaran dilakukan dengan menggunakan

Universitas Sumatera Utara

alat pencetak lembaran ukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm dengan kerapatan 0,7 g/cm3. 7. Pengempaan panas (hot pressing)
Pengempaan panas dilakukan dengan menggunakan alat kempa panas (hot press). Tekanan kempanya adalah 25 kgf/cm2. Suhu yang digunakan adalah 1500C, dalam waktu 10 menit yang mengacu pada Trihusada (2000). 8. Pengkondisian (conditioning)
Pengkondisian selama 14 hari pada suhu kamar dilakukan untuk menyeragamkan kadar air papan komposit mencapai kesetimbangan dan menghilangkan tegangan sisa yang terbentuk selama proses pengempaan panas. 9. Pemotongan contoh uji
Pemotongan contoh uji papan partikel yang telah mengalami conditioning kemudian dipotong sesuai dengan tujuan pengujian yang dilakukan. Ukuran contoh uji disesuaikan dengan standar pengujian SNI 03-2105-2006 tentang papan partikel. Pola pemotongan untuk pengujian seperti terlihat pada Gambar 1.
Universitas Sumatera Utara

A BC
D
Gambar 1. Pola pemotongan permukaan contoh uji untuk pengujian Keterangan:
A = contoh uji MOE dan MOR (20 cm x 5 cm) B = contoh uji internal bond (5 cm x 5 cm) C = contoh uji pengembangan tebal dan daya serap air (5 cm x 5 cm) D = contoh uji kerapatan dan kadar air (10 cm x 10 cm)
Universitas Sumatera Utara

Proses secara singkat dapat dilihat pada Gambar 2 berikut: Partikel ampas tebu dan partikel mahoni
Partikel ampas tebu dan mahoni dikeringkan dengan cara di jemur, yang bertujuan untuk menghindari serangan jamur
Partikel ampas tebu dan partikel mahoni dioven selama 48 jam, dengan suhu 80 0C sampai KA ±5%
Penyaringan dilakukan untuk menghomogenkan partikel
Pencampuran dengan perekat PF 10%, 12,5%, 15% dan pencampuran partikel ampas tebu dan partikel mahoni dengan perbandingaan 60:40, 70:30, 80:20.
Pembentukan lembaran papan ρ = 0,7 g/cm3
dimensi = 25 cm x 25 cm x 1 cm
Pengempaan (hot pressing) dengan suhu 150 oC dengan tekanan 25 kg/cm2 selama 10 menit
Pengkondisian selama 2 minggu
Pemotongan contoh uji

Pengujian papan partikel berdasarkan JIS A 5908 (2003)

Pengujian sifat fisis
- Kerapatan - Kadar air - Daya serap air - Pengembangan tebal

Pengujian sifat mekanis
- MOE - MOR - IB

Gambar 2. Bagan alur penelitian

Universitas Sumatera Utara

Pengujian Sifat Fisis Papan partikel

Pengujian ini meliputi pengujian kerapatan papan partikel, kadar air papan

partikel, dan pengembangan tebal

a. Kerapatan

Pengujian kerapatan papan partikel dilakukan pada kondisi kering udara

kemudian ditimbang beratnya (M) dengan contoh uji 10 cm x 10 cm x 1 cm.

Selanjutnya diukur panjang rata-rata dengan dua titik pengukuran, dan arah lebar

dua titik pengukuran dan tebalnya dengan empat titik pengukuran untuk

menentukan volume contoh uji (V). Nilai kerapatan papan partikel dihitung

dengan rumus:

ρ= M V

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

b. Kadar air

Contoh uji ukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm yang digunakan adalah bekas

contoh uji kerapatan. Contoh uji terlebih dahulu ditimbang untuk memperoleh berat awal (BA), kemudian dioven pada suhu 103 ± 20C. Contoh uji didinginkan

dalam desikator kemudian ditimbang untuk mengetahui berat kering oven (BKO)

Nilai kadar air dihitung menggunakan persamaan:

KA (%) = BA − BKO x 100 % BKO

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

Universitas Sumatera Utara

c. Daya Serap Air

Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Perhitungan daya serap air

didasarkan pada selisih berat sebelum (B1) dan berat setelah perendaman (B2)

dengan air dingin selama 2 jam kemudian diukur pengembangan tebal contoh uji,

dan selama 24 jam kemudian diukur pengembangan tebal contoh uji. Nilai daya

serap air dihitung dengan rumus:

Keterangan:

DSA = B2 − B1 x 100% B1

DSA = daya serap air (%) B1 = berat sebelum perendaman (g) B2 = berat setelah perendaman (g)

d. Pengembangan Tebal

Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Perhitungan pengembangan

tebal didasarkan pada selisih tebal sebelum (T1) dan setelah perendaman (T2)

dengan air dingin selama 2 jam kemudian diukur pengembangan tebal contoh uji,

dan selama 24 jam kemudian diukur pengembangan tebal contoh uji. Nilai

pengembangan tebal dihitung dengan rumus:

TS (%) = T2 − T1 x 100% T1

Keterangan:
TS = pengembangan tebal (%) T1 = tebal sebelum perendaman (g) T2 = tebal setelah perendaman (g)

Universitas Sumatera Utara

Pengujian Sifat Mekanis Papan Partikel

a. MOE (Modulus of Elasticity) dan MOR (Modulus of Rupture)

Pengujian MOE dilakukan bersama-sama dengan pengijuan MOR dengan

pengujian 20 cm x 5 cm x 1 cm pada kondisi kering udara dibentangkan dengan

pembebanan dilakukan di tengah-tengah jarak sangga. Kecepatan pembebanan

sebesar 10 mm/menit yang selanjutnya diukur besarnya beban yang dapat ditahan

oleh contoh uji tersebut sampai batas proporsi. Pola pembebanan dalam pengujian

disajikan pada Gambar 3.

P

L h

l Gambar 3. Pengujian MOE dan MOR

b

Nilai MOE dan MOR dihitung dengan rumus berikut:

∆PL3 MOE =
4∆ybh 3

3PL MOR=
2bh 2

Keterangan : MOE = modulus of elasticity (kg/cm2) MOR = modulus of rupture (kg/cm2) ΔP = perubahan beban yang digunakan (kg) P = beban maksimum (kgf)
l = jarak sangga (16 cm)
L = panjang contoh uji (cm) Δy = perubahan defleksi setiap perubahan beban (cm) b = lebar contoh uji (cm)
h = tebal contoh uji (cm)

Universitas Sumatera Utara

Analisis Data Model rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah
rancangan acak lengkap (RAL) faktorial. Model yang digunakan tersusun atas 2 faktor perlakuan, faktor A dan faktor B dengan ulangan sebanyak 3 kali. Faktor A adalah kadar komposisi ampas tebu dan partikel mahoni yaitu 60:40, 70:30, 80:20. Sedangkan faktor B adalah kadar perekat PF yaitu 10%, 12,5%, 15%. Model umum rancangan yang digunakan adalah sebagai berikut :
Yijk = μ + Ai + Bj + (AB)ij + εijk
Keterangan : Yijk = pengamatan komposisi ampas tebu dan partikel mahoni pada taraf ke-i,
kadar perekat PF pada taraf ke-j, dan ulangan ke-k. μ = nilai rata-rata pengamatan. Ai = pengaruh variasi komposisi ampas tebu dan partikel mahoni pada taraf
ke-i. Bj = pengaruh variasi kadar perekat PF pada taraf ke-j. (AB)ij = pengaruh interaksi komposisi ampas tebu dan partikel mahoni pada taraf
ke-i dengan kadar perekat pada taraf ke j.
εijk = kesalahan (galat) percobaan pada faktor komposisi ampas tebu dan
partikel mahoni taraf ke-i dan faktor kadar perekat PF pada taraf ke-j dan ulangan ke-k.
Pengaruh perlakuan terhadap respon dapat dilihat melalui analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada tingkat kepercayaan 95% (nyata). Sedangkan kriteria ujinya yang digunakan adalah jika F hitung lebih kecil atau sama dengan F tabel maka perlakuan tidak berpengaruh nyata pada suatu tingkat kepercayaan tertentu dan jika F hitung lebih besar dari F tabel maka perlakuan berpengaruh nyata pada tingkat kepercayaan tertentu. Uji lanjut dengan menggunakan uji Duncan dilakukan apabila interaksi kedua perlakuan berpengaruh nyata.
Universitas Sumatera Utara

HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel Ampas Tebu Kerapatan
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa nilai rata-rata dari kerapatan papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 0,57-0,64 g/cm3, dengan rata-rata keseluruhan sebesar 0,61 g/cm3. Rekapitulasi rata-rata nilai kerapatan papan partikel dapat dilihat pada Gambar 5 dan hasil selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 2.

Kerapatan (g/cm³)

0,9

0,8

0,7 0,6

0,58 0,57 0,62

0,64 0,60 0,62

0,64 0,62 0,61

JIS A 59082003
(ρ = 0,4-0,9 g/cm3)

0,5 Kadar 0,4 perekat PF

0,3 10% 0,2 12,50% 0,1 15%
0

60:40

70:30

80:20

Komposisi partikel ampas tebu : partikel mahoni

Gambar 5. Kerapatan papan partikel

Pada Gambar 5 terlihat bahwa nilai kerapatan terendah papan partikel terdapat pada papan dengan kadar perekat 10% dan komposisi 60:40 dengan kerapatan 0,57 g/cm3. Sedangkan nilai kerapatan tertinggi papan partikel terdapat pada papan dengan kadar perekat 10% dan komposisi 80:20 dengan kerapatan 0,64 g/cm3 serta kadar perekat 12,5% dan komposisi 70:30 yaitu senilai 0,64 g/cm3.

Universitas Sumatera Utara

Nilai kerapatan bervariasi dipengaruhi oleh komposisi bahan baku yang digunakan. Hal ini diduga disebabkan oleh perbedaan spring back yang terjadi pada tiap komposisi bahan baku yang dapat menyebabkan pengurangan kerapatan. Hadi (1998) Spring-back merupakan penambahan tebal papan partikel setelah proses siklis yang terjadi karena adanya usaha dari papan partikel tersebut untuk membebaskan tegangan yang tersisa didalamnya yang diakibatkan oleh pemberian tekanan berupa pengempaan panas pada saat pembuatan papan
Secara umum dapat dilihat pada gambar 5 bahwa penambahan kadar perekat meningkatkan kerapatan papan. 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 pernyataan Sulastiningsih et al. (2006) dalam Sirait (2012) yang menyatakan bahwa semakin tinggi kadar perekat, maka semakin tinggi kerapatan papan partikel.
Nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan 0,57-0,64 g/cm3. Nilai kerapatan ini lebih rendah jika dibandingkan dengan nilai kerapatan papan partikel papan partikel ampas tebu dengan perendaman panas dan dingin 0,700,72 g/cm3 (Iswanto et al., 2009). Hal ini dikarenakan pada penelitian Iswanto et al. (2009) melakukan perendaman yang menyebabkan terjadinya kelarutan zat ekstraktifnya. Nilai kerapatan papan partikel ampas tebu yang dihasilkan pada berbagai perlakuan pendahuluan sudah memenuhi standar JIS A 5908-2003 yang mensyaratkan nilai kerapatan papan partikel berkisar antara 0,52-0,60 g/cm3.
Secara umum penambahan ampas tebu meningkatkan nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan. Tingginya berat jenis kayu mahoni dibandingkan
Universitas Sumatera Utara

ampas tebu memberikan pengaruh peningkatan kerapatan papan partikel yang dihasilkan. Kelley (1997) dalam Iswanto et al. (2012) menyatakan bahwa beberapa faktor yang mempengaruhi nilai kerapatan papan partikel diantaranya berat jenis kayu, tekanan kempa, jumlah perekat dan aditif.
Menurut analisis ragam diketahui bahwa kedua perlakuan baik komposisi partikel maupun kadar perekat serta interaksi antara kedua perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan. Analisis ragam dapat dilihat pada Lampiran 8. Kadar Air
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa nilai rata-rata dari kadar air papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 8,40-12,64% dengan rata-rata keseluruhan sebesar 10,35%. Rekapitulasi rata-rata nilai kadar air papan partikel dapat dilihat pada Gambar 6 dan hasil lengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 2.

Kadar air (%)

14

12

10

9,39 8,40 8,63

8

12,10
11,36 8,96

12,64 10,51 11,18

JIS A 59082003 (KA = 5-
13%)

6 4 2 0
60:40

70:30

80:20

Kadar perekat PF
10% 12,50% 15%

Komposisi partikel ampas tebu : partikel mahoni

Gambar 6. Kadar air papan partikel

Pada Gambar 6 terlihat bahwa nilai kadar air terendah papan partikel terdapat pada papan dengan kadar perekat 12,5% dan komposisi 60:40 yaitu

Universitas Sumatera Utara

8,40%. Sedangkan nilai kadar air tertinggi papan partikel terdapat pada papan dengan kadar perekat 15% dan komposisi 80:20 yaitu 12,64%.
Perbedaan komposisi dari bahan baku yang digunakan juga mempengaruhi kadar air papan partikel. Secara umum dapat dilihat dari Gambar 6 bahwa penambahan ampas tebu meningkatkan kadar air. Hal ini dikarenakan oleh sifat higroskopis ampas tebu. Haygreen dan Bowyer (2003) dalam Wulandari (2013) 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 4% – 6%.
Kadar air papan partikel diduga juga dipengaruhi oleh kadar air bahan baku. Dalam penelitian ini kadar air bahan baku ampas tebu yang diperoleh adalah sebesar 5%, sedangkan untuk serbuk kayu mahoni adalah 5%. Semakin tinggi kadar air bahan baku maka semakin tinggi kadar air papan partikel yang dihasilkan, karena pada saat proses pengempaan tidak semua uap air dapat dikeluarkan dari dalam papan.
Selain komposisi ampas tebu dan partikel mahoni, terlihat pula pengaruh kadar perekat terhadap kadar air papan partikel ampas tebu yang dihasilkan. Penambahan kadar perekat dapat meningkatkan kadar air dari papan partikel. Haygreen dan Bowyer (1996) menjelaskan, apabila dalam pembuatan papan partikel menggunakan jenis perekat cair, maka partikel yang digunakanharus dalam kondisi kering (2%-5%), karena dengan ditambahkannya perekat kadar air akan bertambah 4%-6%.
Universitas Sumatera Utara

Nilai kadar air papan partikel yang dihasilkan lebih tinggi apabila dibandingkan dengan papan partikel dari ampas tebu yaitu 8,51-11,27% (Arsyad, 2009) karena pada penelitian Arsyad dipengaruhi oleh proporsi campuran serbuk gergajian terhadap ampas tebu. Nilai kadar air ini lebih rendah dibandingkan dengan papan partikel dari ampas tebu yaitu 9,58–15,71% (Iswanto et al., 2009). Hal ini dipengaruhi oleh berkurangnya pati dan gula akibat perendaman membuat perekat lebih mudah masuk sehingga ikatan partikel dengan perekat lebih kuat akibatnya kadar airnya menjadi rendah.
Berdasarkan JIS A 5908-2003 nilai rata-rata kadar air papan partikel yang dihasilkan secara keseluruhan telah memenuhi standar yang mensyaratkan kadar air papan partikel sebesar 5-13%. Berdasarkan analisis ragam yang dilakukan, perlakuan komposisi partikel berpengaruh nyata terhadap kadar air papan partikel yang dihasilkan, namun tidak berpengaruh pada interaksi kedua perlakuan. Analisis ragam dapat dilihat pada Lampiran 9.
Daya Serap Air Dalam penelitian ini dilakukan perendaman untuk pengujian daya serap air
selama 2 jam dan 24 jam. Nilai rata-rata hasil pengujian daya serap air untuk perendaman 2 jam berkisar antara 29,44-91,41% dengan rata-rata 59,26% sedangkan untuk perendaman 24 jam berkisar antara 55,50-123,28% dengan ratarata 90,03%. Rekapitulasi rata-rata nilai daya serap air papan partikel dapat dilihat pada Gambar 7 dan Gambar 8 dan hasil lengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 3.
Universitas Sumatera Utara

Daya serap air (%)

140

120

100 80

73,90 80,14

91,41 64,61

60

46,84

48,70

40

20

0

60:40

70:30

46,71 51,59 29,44
80:20

Kadar perekat PF
10%
12,50%
15%

Komposisi partikel ampas tebu : partikel mahoni

Gambar 7. Daya serap air papan partikel 2 jam

140 117,71
120 99,69
100

123,28 101,31

80 64,13 60 55,50

40

20

0

60:40