Kualitas papan partikel berkerapatan sedang dari kayu berdiameter kecil

(1)

KUALITAS PAPAN PARTIKEL BERKERAPATAN SEDANG

DARI KAYU BERDIAMETER KECIL

JULYANTO BENHUR SIRINGORINGO

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR


(2)

RINGKASAN

JULYANTO BENHUR SIRINGORINGO. E24060824 Kualitas Papan Partikel Berkerapatan Sedang dari Kayu Berdiameter Kecil. Di bawah bimbingan Dr. Ir. Dede Hermawan, M.Sc.

Degradasi hutan yang semakin besar luasnya membuat pasokan kayu dari hutan alam tidak dapat diandalkan lagi. Pasokan kayu akan kebutuhan industri saat ini sebagian besar dipenuhi oleh hutan tanaman. Pada umumnya kayu ini ditebang saat usia muda karena kemampuannya yang dapat tumbuh dengan cepat dan permintaan akan kayu yang tidak dapat ditunda lagi. Hal ini menyebabkan kayu yang dihasilkan memiliki diameter yang kecil, sehingga dibutuhkan pemanfaatan yang tepat guna seperti memproduksi produk-produk papan komposit, salah satunya adalah papan partikel. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi kualitas papan partikel dari log berdiameter kecil dengan menghasilkan papan berkerapatan sedang (0,6 g/cm3 dan 0,8 g/cm3), yang berasal dari kayu jabon, sungkai dan mangium.

Pembuatan papan partikel ini menggunakan kadar perekat UF 12 % dan kadar parafin 2 %. Ada empat jenis papan partikel yang dibuat, yaitu papan partikel jabon, papan partikel sungkai, papan partikel mangium dan papan partikel campuran dari ketiga bahan baku tersebut dengan perbandingan 1:1:1 dengan dua target kerapatan yaitu 0,6 g/cm3 dan 0,8 g/cm3. Pembuatan papan partikel berukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm ini menggunakan sistem pengempaan panas

pada suhu 120˚C dengan tekanan kempa sebesar 25 kg/cm2

selama 10 menit. Sifat fisis papan partikel meliputi kerapatan dengan nilai rata-rata berkisar antara 0,65 – 0,78 g/cm3, nilai rata-rata kadar air 5,93% - 7,38%, nilai rata-rata pengembangan tebal setelah perendaman 2 jam dan 24 jam yaitu 4,16% - 25,12% dan 14,48% - 45,78%. Nilai rata-rata daya serap air setelah perendaman 2 jam dan 24 jam yaitu 4,45% - 54,22% dan 24,27% - 86,14% . Nilai rata-rata MOE berkisar antara 12974,17 kg/cm2 – 28780,58 kg/cm2. Nilai rata-rata MOR berkisar antara 86,02 kg/cm2 – 227,67 kg/cm2. Nilai rata-rata Internal Bond (IB) berkisar antara 3,70 kg/cm2– 6,82 kg/cm2, dan nilai rata-rata kuat pegang sekrup berkisar antara 38,77 kg – 93,98 kg.


(3)

Medium Density Particleboard Quality of Small-Diameter Wood.

By

1)

Julyanto Benhur Siringoringo, 2) Dede Hermawan

INTRODUCTION: Forest degradation is the greater extent in making the timber supply from natural forests are not reliable anymore. Wood supply for the industry today largely filled with plantation forest. In general, wood which from the plantation forest has distinct characteristics, namely short cycle, mostly small diameter, lessdurable, and its strength is not good. It takes proper utilization for the wood in order to have these characteristics, such as the manufacture board products, one of them is particle board. This study aims to evaluate the quality of particle board from small diameter logs to produce medium density particle board (0,60 g/cm3 and 0,80 g/cm3), which comes from wood jabon, sungkai and mangium.

MATERIAL AND METHOD: Manufactured particle boards were using UF adhesive levels 12% and 2% paraffin content. There are four types of particle board that is made, namely particle board jabon, particle board sungkai, particle board mangium and particle board mixture of these three raw materials with a ratio of 1:1:1 with two targets of density namely 0,60 g/cm3 and 0,80 g/cm3. Manufactured particle board measures around 30 cm x 30 cm x 1 cm using hot compression system at a temperature of 120˚ C with pressure of 25 kgf/cm2 for 10 minutes.

RESULT: The physical properties include density particle board with an average value ranging from 0,65 g/cm3 to 0,78 g/cm3, the average of water content 5,93% - 7,38%, the average value of the development of thick after 2 hours soaking and 24 hoursconsecutive is 4,16% - 25,12% and 14,48% - 45,78%. The average value of water absorption after 2 hours soaking and 24 hours consecutive is 4,45% - 54,22% and 24,27% - 86,14%. The average values of MOE ranged from 12974,17 kg/cm2 to 28780,58 kg/cm2. The average values of MOR ranged from 86,02 kg/cm2 to 227,67 kg/cm2. The average value of the Internal Bond (IB) range from 3,70 kg/cm2 to 6,82 kg/cm2, and the average value of strong grasp of the screws range from 38,77 kg to 93,98 kg.

KEYWORDS : particle board, small diameter, medium density

1)

Student of Forest Product Departement, Faculty of Forestry, IPB

2)

Lecture of Forest Product Departement, Faculty of Forestry, IPB E/THH


(4)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Penelitian : Kualitas Papan Partikel Berkerapatan Sedang dari Kayu Berdiameter Kecil

Nama : Julyanto Benhur Siringoringo

NIM : E24060824

Menyetujui Dosen Pembimbing

Dr.Ir. Dede Hermawan, M.Sc. NIP. 19630711 199103 1 002

Mengetahui,

Sekertaris Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan

Institut Pertanian Bogor

Dr. Ir. Sucahyo Sadiyo, M.S NIP : 19580501 198403 1 002


(5)

KUALITAS PAPAN PARTIKEL BERKERAPATAN SEDANG

DARI KAYU BERDIAMETER KECIL

JULYANTO BENHUR SIRINGORINGO

E24060824

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan

Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR


(6)

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Kualitas Papan Partikel Berkerapatan Sedang dari Kayu Berdiameter Kecil” adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Mei 2011

Julyanto Benhur Siringoringo NRP E24060824


(7)

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-Nya yang telah memberikan kemampuan dan pengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Kehutanan pada Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan.

Penelitian yang berjudul “Kualitas Papan Partikel Berkerapatan Sedang dari Kayu Berdiameter Kecildiharapkan dapat membuka wacana keilmuan dalam bidang kehutanan, khususnya mengenai papan partikel berkerapatan sedang dari hutan tanaman yang berdiameter kecil. Sehingga pengolahan akan kayu-kayu berdiameter kecil yang sangat banyak dapat lebih optimal.

Bogor, Mei 2011

Julyanto Benhur Siringoringo NRP E24060824


(8)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bengkulu pada tanggal 26 juli 1988 yang merupakan anak keempat dari empat bersaudara dari Ayah M.H Siringorinngo dan Ibu H. Limbong.

Penulis menempuh pendidikan mulai tahun 1992 di Tk. Sint Carolus selama dua tahun kemudian selama enam tahun sekolah tingkat dasar di Sd. Sint Carolus. Tiga tahun kemudian penulis lulus dari SLTP N 1 Bengkulu yang dilanjutkan ke SMA N 5 Bengkulu selama tiga tahun. Melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) di tahun 2006 penulis diterima di IPB (Institut Pertanian Bogor) memilih Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan sebagai major dan Supporting Course sebagai kuliah penunjang. Pada tahun 2009 penulis memilih Bio-Komposit sebagai bidang keahlian.

Pada tahun 2006 penulis mengikuti UKM (Unit Kegiatan Mahasiswa) Basket. Tahun 2007 penulis aktif di kegiatan PMK (Persekutuan Mahasiswa Kristen) pada Komisi Literatur, kemudian ditahun 2008 bertanggung jawab atas bidang pelayanan (bidpel) fotografi. Pada tahun 2008 penulis mengikuti Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di kawasan Cagar Alam Baturaden-Cilacap. Kemudian ditahun 2009 penulis juga melaksanakan Praktek Pengolahan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) Sukabumi, serta Praktek Kerja Lapang di CV. Hadir Jaya Plywood pada tahun 2010.

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor, penulis melaksanakan penelitian

dalam bidang Bio-Komposit dengan judul “Kualitas Papan Partikel

Berkerapatan Sedang dari Kayu Berdiameter Kecil” dibawah bimbingan Dr.


(9)

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur kepada Tuhan YME atas berkat dan kasih karunia-Nya yang begitu berlimpah hingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Atas kerja keras dan bantuan dari dukungan semua pihak maka penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Ir. Dede Hermawan, M.Sc atas bimbingan, arahan dan

kesabarannya serta ilmu yang telah diberikan kepada penulis mulai dari awal hingga akhir penyusunan skripsi.

2. Keluarga besar Siringoringo, papa, mama, bang Rizal, keluarga besar Sinaga (kak Meylan), dan kak Nova yang telah memberikan bantuan baik itu secara moral ataupun moril.

3. Bapak Ir. Jajang Suryana, M.Sc selaku ketua sidang dan Bapak Ujang Surwarna, S.Hut, M.Sc selaku dosen penguji dan yang telah memberikan saran dan kritikan yang membangun dalam sidang komprehensif.

4. Seluruh dosen dan staf akedemik Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor (IPB) yang telah membantu dan memberikan ilmu yang bermanfaat.

5. Kepada teman-teman satu bimbingan Ema Ratri KJW dan Galang Swadaya, keluarga besar KOMLIT, rekan-rekan semasa PKL Bagus ferry dan Arief Nur Rakhman, penghuni WISMA LESTARI dan teman-teman seperjuangan THH 43 lainnya yang telah membuat kenangan sangat berarti selama perkuliahan di IPB.


(10)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR TABEL ... iii

DAFTAR GAMBAR ... iv

DAFTAR LAMPIRAN ... v

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penelitian ... 2

1.3 Manfaat Penelitian ... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.) ... 3

2.2 Sungkai (Peronema canescens) ... 5

2.3 Akasia Mangium (Acacia Mangium Wild.) ... 6

2.4 Papan Partikel ... 8

2.5 Perekat ... 11

BAB III METODOLOGI 3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan ... 13

3.2 Alat dan Bahan ... 13

3.2 Pembuatan Contoh Uji ... 14

3.2 Pengujian Papan Partikel ... 17

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Fisis Papan Partikel ... 23

4.2 Sifat Mekanis Papan Partikel ... 29

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.2 Kesimpulan ... 36

5.2 Saran ... 36

DAFTAR PUSTAKA ... 37


(11)

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Berat jenis dan kadar air kayu mangium

(Acacia mangium Wild.) menurut umur tanaman ... 7 Tabel 2. Sifat fisis dan mekanis dari ketiga jenis bahan baku di atas ... 8 Tabel 3. Sifat fisis dan mekanis papan partikel


(12)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Diagram Alir Proses Penelitian ... 14

Gambar 2. Pola pemotongan contoh uji ... 16

Gambar 3. Pengujian MOE dan MOR ... 20


(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Perhitungan Bahan Baku ... 41

Lampiran 2 Nilai Kerapatan Setiap Ulangan Contoh Uji ... 43

Lampiran 3 Nilai Kadar Air Setiap Ulangan Contoh Uji ... 44

Lampiran 4 Nilai Daya Serap Air Setiap Ulangan Contoh Uji ... 45

Lampiran 5 Nilai Pengembangan Tebal Setiap Ulangan Contoh Uji ... 46

Lampiran 6 Nilai MOE dan MOR Setiap Ulangan Contoh Uji ... 47

Lampiran 7 Nilai Internal Bond dan Kuat Pegang Sekrup Setiap Ulangan Contoh Uji ... 48


(14)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Permintaan akan produk hasil hutan berupa kayu semakin hari semakin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk Indonesia. Namun tingginya permintaan tidak diimbangi dengan ketersediaan bahan baku kayu. Berdasarkan Statistik Direktorat Jendral Bina Produksi Kehutanan, realisasi RPBBI (Rencana Pemenuhan Bahan Baku Industri) tahun 2008 per bulan juni untuk kayu bulat yang tersedia sebesar 36.268.586,25 m3, sedangkan kebutuhan RPBBI tahun 2008 sebesar 46.4003.598,78 m3.

Kerusakan hutan alam di Indonesia telah mencapai 59,2 juta hektar dengan luasan lahan kritis di dalam dan di luar kawasan hutan mencapai 42,1 juta hektar (Kementerian Lingkungan Hidup, 2007), oleh karena itu pemerintah memberi kebijakan agar beralih pada hutan tanaman. Akan tetapi, kayu yang dihasilkan dari hutan tanaman memiliki karakteristik yang berbeda dengan kayu dari hutan alam, yaitu cepat tumbuh (fast growing species), rotasi pendek, berdiameter kecil, sifat fisis mekanis rendah, dan memiliki keawetan yang rendah. Dengan demikian perlu antisipasi teknologi dalam rangka memanfaatkan kayu yang dihasilkan dari hutan tanaman ini. Papan partikel adalah salah satu produk komposit yang dapat memanfaatkan bahan baku kayu yang memiliki sifat-sifat yang dihasilkan dari hutan tanaman.

Penelitian papan partikel berbahan baku kayu dari hutan tanaman telah banyak dilakukan, diantaranya Korai dan Lim (1988), Prayitno dan Sutapa (1989), dan Kliwon dan Iskandar (1999) telah membuat papan partikel dari akasia mangium. Pada penelitian Gunawan (2003) dan Alam (2009) membuat papan partikel dari akasia mangium dengan campuran sengon, afrika, dan kelapa sawit. Namun demikian, kualitas papan partikel yang dihasilkan masih belum memenuhi persyaratan standar yang diinginkan, oleh karena itu, perlu dilakukan pengembangan penelitian untuk menghasilkan produk yang lebih baik.


(15)

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi sifat fisis dan sifat mekanis papan pertikel dari jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.), sungkai (Peronema canescens Jack.), dan mangium (Acacia mangium Wild.) serta campuran dari ketiga jenis kayu tersebut.

1.3 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat mengoptimalkan pemanfaatan log kayu berdiameter kecil yang berasal dari hutan tanaman. Selain itu menambahkan referensi evaluasi dalam pengolahan kayu menjadi papan partikel khususnya yang menggunakan kayu jabon, sungkai, mangium dan campuran dari ketiganya.


(16)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.)

Jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.) merupakan jenis pohon cepat tumbuh dengan nama dagang Kadam, termasuk dalam suku Rubiaceae. Nama daerah jabon lainnya antara lain jabun, hanja, kalempeyan, kelampaian (Jawa); galupai, galupai bengkal, harapean, johan, kelampi, kiuna, lampain, pelampaian, selampaian, serubanaik (Sumatra); tawa telan, tuneh, tuwak (Kalimantan); suge nanai, pekaung, toa (Sulawesi); kelapan, mugawe, sencari (NTB); aparabire, masarambi (Papua Barat) (Dallwitz et al. 1995). Adapun klasifikasi taksonomi jenis ini adalah sebagai berikut :

Kingdom : Plantae (tumbuhan)

Subkingdom : Tracheobionta (berpembuluh)

Superdivisio : Spermatophyta (menghasilkan biji)

Divisio : Magnoliophyta (berbunga)

Kelas : Dicotyledoneae (berkeping dua/dikotil)

Sub-kelas : Rosidae

Ordo : Rubiales

Familia : Rubiaceae

Genus : Anthocephalus

Spesies : Anthocephalus cadamba Roxb.

Jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.) merupakan jenis tanaman yang sedang dikembangkan karena jenis ini termasuk jenis cepat tumbuh dengan daur yang relatif singkat dengan riap diameter tahunan yang relatif tinggi sebesar 7 cm/tahun sampai tanaman berumur 6-8 tahun, dan akan menurun menjadi 3 cm/tahun sampai tanaman berumur 20 tahun. Rata-rata riap volume/tahun adalah 10-26 m³/tahun (Pratiwi 2003).

Jabon umumnya tumbuh pada tanah aluvial lembab (di pinggir sungai) dan di daerah peralihan antara tanah rawa dan tanah kering yang kadang-kadang digenangi air. Dapat tumbuh dengan baik di tanah liat, tanah lempung podzolik coklat, tanah tuf halus, atau tanah berbatu yang tidak sarang (non-porous). Jabon


(17)

tumbuh pada ketinggian 0-1000 m dpl dengan tipe curah hujan A-D dan suhu rata-rata 20-32°C/tahun (Martawijaya et al. 1992).

Warna kayu teras Jabon berwarna putih, kayu gubal tidak dapat dibedakan dari kayu teras, teksturnya agak halus sampai agak kasar, arah seratnya Lurus, sedangkan kesan raba permukaan kayunya licin atau agak licin. Pori pada kayu Jabon bergabung dua sampai tiga dalam arah radial, jarang soliter, diameter 130-220µ, frekuensi 2-5/mm², parenkimnya agak jarang seringkali 2-3 garis bersambungan dalam arah tangensial diantara jari-jari, dan bersinggungan dengan pori, sedangkan jari-jarinya uniseriat, tinggi 580µ, lebar 44µ, frekuensi 2-3/mm, panjang seratnya 1979µ, diameter 54µ, tebal dinding 3,2µ, dan diameter 47,6µ (Martawijaya et al. cetakan pertama 1989, cetakan kedua 2005).

Kayu Jabon mempunyai BJ 0,42 (0,29-0,56), kelas kuat III-IV, penyusutan sampai KA 12% adalah 3,0% (R) dan 6,9% (T), sedangkan kadar selulosanya mencapai 52,4%, lignin 25,4%, pentosan 16,2%, abu 0,8%, silika 0,1%. Kelarutannya alkohol-benzena 4,7%; air dingin 1,6%; air panas 3,1%; NAOH 1% sebesar 18,4%, nilai kalornya 4.731 cal/g. Kayu Jabon termasuk kelas awet V dan kelas keterawetan sedang berarti kayu Jabon tergolong tidak awet pada kondisi terbuka dan bersentuhan dengan tanah, sedangkan pada kondisi tertutup kayu mempunyai ketahanan sedang, namun kayu jabon mudah digergaji, dapat dibentuk, dibuat lubang persegi, dan diamplas dengan hasil yang baik, sedangkan penyerutan, pemboran, dan pembubutan hanya memberikan hasil yang sedang. Kayu jabon termasuk mudah dikeringkan dengan sedikit cacat berupa pecah dan retak ujung serta sedikit mencekung, Perekatan venir kayu jabon dengan UF menghasilkan kayu lapis yang memenuhi persyaratan standar Indonesia, Jepang, dan Jerman (Martawijaya et al. cetakan pertama 1989, cetakan kedua 2005).

Saat ini Jabon menjadi andalan industri perkayuan, termasuk kayu lapis, karena Jabon memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan tanaman kayu lainnya. Dari hasil uji coba yang telah dilakukan oleh Soerianegara dan Lemmens (1994), keunggulan tanaman jabon dapat diuraikan dari beberapa sisi, diantaranya adalah:

o Diameter batang dapat tumbuh berkisar 10 cm/tahun


(18)

o Berbatang silinder dengan tingkat kelurusan yang sangat bagus

o Tidak memerlukan pemangkasan karena pada masa pertumbuhan cabang

akan rontok sendiri (self purning)

Jabon merupakan pohon yang menghuni hutan sekunder di daerah tropis, yaitu mulai dari Nepal, Bangladesh, India, Sri Lanka, Burma, Indo-cina, Cina Selatan, Thailand, ke arah timur melalui Malaysia, sampai Papua Nugini (Soerianegara dan Lemmens 1994).

Pohon jabon merupakan jenis pohon yang dapat digunakan untuk pohon ornamental dan naungan atau untuk reforestasi dan agroforestri, sedangkan kayunya dapat digunakan untuk berbagai macam kegunaan, diantaranya adalah untuk korek api, peti pembungkus, cetakan beton, mainan anak-anak, venir, kayu lapis, pulp dan kertas, kayu lamina, serta konstruksi darurat yang ringan, obat tradisional (daun dan kulit kayu), serta bunga dan buahnya dapat dimakan (Soerianegara dan Lemmens 1994).

2.2 Sungkai (Peronema canescens Jack.)

Sungkai (Peronema canescens Jack.) termasuk suku verbeneceae yang dikenal dengan nama daerah jati seberang atau kisabrang. Bentuk batang sungkai lurus dengan parit kecil, tetapi kadang-kadang bentuk batangnya jelek akibat serangan hama pucuk, kulit luarnya berwarna abu-abu atau sawo muda, beralur dangkal, mengelupas kecil-kecil dan tipis. Kulit luar penampangnya berwarna kuning, coklat atau merah muda. Rantingnya penuh bulu-bulu (Badan Litbang Departemen Kehutanan, 1994). taksonomidari kayu sungkai, sebagai berikut :

Kingdom : Plantae (tumbuhan)

Subkingdom : Tracheobionta (berpembuluh)

Superdivisio : Spermatophyta (menghasilkan biji)

Divisio : Magnoliophyta (berbunga)

Kelas : Dicotyledoneae (berkeping dua/dikotil)

Sub-kelas : Asteridae

Ordo : Lamiales

Familia : Verbenaceae

Genus : Sungkai


(19)

Ciri lainnya adalah bunga dalam kedudukan malai, cabangnya lebar-lebar dan letaknya berpasangan, panjang 20 - 40 cm. Bunga letaknya hampir duduk, kelopak bunga agak tertutup rapat dan berbulu. Ukurannya ½ mm – 2 mm, warnanya hijau pada pangkal (Badan Litbang Departemen Kehutanan, 1994).

Sungkai sering disebut sebagai jati sabrang, ki sabrang, kurus, sungkai, sekai termasuk kedalam famili Verbenaceae. Pohon sungkai tersebar di daerah Jambi, Bengkulu, Sumatera bagian Selatan dan Barat, Lampung, Jawa Barat, Kalimantan Selatan, dan Kalimantan Tengah. Tempat tumbuh di dalam hutan tropis dengan tipe curah hujan A sampai C, pada tanah kering atau sedikit basah dengan ketinggian sampai 600 m diatas permukaan laut. Tinggi pohon mencapai 20 – 30 m panjang batang bebas cabang mencapai 15 m, dengan diameter 60 cm atau lebih, batang lurus dan sedikit berlekuk dangkal, tidak berbanir, dan ranting penuh bulu halus. Kulit luar berwarna kelabu atau sawo muda, beralur dangkal, mengelupas kecil-kecil dan tipis. Kayu teras berwarna krem atau kuning muda. Tekstur kayu kasar dan tidak merata. Arah serat lurus, kadang-kadang bergelombang dengan permukaan kayu agak kesat (Martawijaya et al. 1989).

Kegunaan kayu sungkai cocok untuk rangka atap, karena ringan dan cukup kuat. Selain itu dipakai juga untuk tiang rumah dan bangunan jembatan. Garis-garis indah mungkin baik untuk vinir mewah, kabinet dan sebagainya. Kayunya mempunyai berat jenis 0,62 dan termasuk kelas kuat II – III serta kelas awet III. Tanaman sungkai berbuah sepanjang tahun, terutama pada bulan Maret – Juni. Tiap kilogram biji berisi 262.000 butir (Martawijaya et al. 1989).

2.3 Akasia Mangium (Acacia Mangium Wild.)

Menurut booklet Dinas Pertanian kota Palembang (2008) Klasifikasi taksonomidari kayu mangium, sebagai berikut :


(20)

Kingdom : Plantae (tumbuhan)

Subkingdom : Tracheobionta (berpembuluh)

Superdivisio : Spermatophyta (menghasilkan biji)

Divisio : Magnoliophyta (berbunga)

Kelas : Dicotyledoneae (berkeping dua/dikotil)

Sub-kelas : Rosidae

Ordo : Rosales

Familia : Leguminosae

Genus : Acacia

Spesies : Acacia mangium Wild.

Booklet ini juga menyatakan bahwa mangium dapat tumbuh baik pada lahan yang mengalami erosi, berbatu dan tanah Alluvial serta tanah yang memiliki pH rendah (4,2). Tumbuh pada ketinggian antara 30 - 130 m dpl, dengan curah hujan bervariasi antara 1.000 mm - 4.500 mm setiap tahun. Seperti jenis pionir yang cepat tumbuh dan berdaun lebar, jenis A mangium sangat membutuhkan sinar matahari, apabila mendapatkan naungan akan tumbuh kurang sempurna dengan bentuk tinggi dan kurus.

Ginoga (1997) menyatakan bahwa kayu mangium termasuk jenis kayu cepat tumbuh (fast growing species) yang mempunyai batas lingkaran tumbuh yang jelas pada bagian terasnya dengan lebar 1 – 2 cm. Hal ini mungkin disebabkan oleh pertumbuhannya yang cepat serta adanya kayu muda (juvenile wood). Dengan demikian diduga lingkaran tumbuh pada kayu mangium tidak berkorelasi dengan kerapatan. Pada lahan yang baik, umur 9 tahun telah mencapai tinggi 23 meter dengan rata-rata kenaikan diameter 2 - 3 meter dengan hasil produksi 415 m3/ha atau rata-rata 46 m3/ha/tahun. Pada areal yang ditumbuhi alang-alang umur 13 tahun mencapai tinggi 25 meter dengan diameter rata-rata 27 cm serta hasil produksi rata-rata 20 m3/ha/tahun.


(21)

Tabel 1 Berat jenis dan kadar air kayu mangium (Acacia mangium Wild.) menurut umur tanaman.

Umur (th)

BJ basah BJ ku BJ ko KA (%)

Rata-rata S Kisaran

Rata-rata S Kisaran

Rata-rata S

Kisara n

Basa h Ku

10 0,95 0,16 1

0,92-0,98 0,52 0,08

7

0,50-0,54 0,42 0,06 5 0,41-0,44 125, 4 18, 0 9 0,90 0,16

2

0,86-0,93 0,51 0,09

2

0,49-0,53 0,42 0,08 0 0,40-0,44 112, 9 16, 4 7 0,84 0,16

3

0,80-0,92 0,50 0,07

2

0,49-0,52 0,41 0,06 1 0,40-0,43 98,8 6 18, 0 5 0,86 0,165 0,82-0,90 0,49 0,059 0,48-0,51 0,41 0,048 0,40-0,42 111,1 17,6

4 0,79 0,16 7

0,75-0,82 0,47 0,04

8

0,46-0,48 0,38 0,40

0,37-0,39 99,9 18,

8 Sumber : Ginoga (1997)

Keterangan : S = Simpangan baku; ku = kering udara; ko = kering oven

Berdasarkan berat jenis, keteguhan lentur statis dan tekan sejajar arah serat, maka kayu mangium termasuk kelas kuat II – III. Kayu mangium dari hutan tanaman (asal Jawa Barat) relatif memiliki sifat keawetan lebih buruk (kelas awet II – III) dibanding kayu mangium dari hutan alam (asal Maluku).

Kayu mangium (Acacia mangium Wild.) adalah tanaman asli yang banyak tumbuh di wilayah Papua Nugini, Papua Barat dan Maluku. Tanaman ini pada mulanya dikembangkan eksitu di Malaysia Barat dan selanjutnya di Malaysia Timur, yaitu di Sabah dan Serawak. Karena menunjukkan pertumbuhan yang baik maka Filipina telah mengembangkan pula sebagai hutan tanaman. Di Indonesia sejak dicanangkan pembangunan HTI pada tahun 1984, kayu mangium telah dipilih sebagai salah satu jenis favorit untuk ditanam di areal HTI (Malik et al 2007).

Berdasarkan sifat mekanis yang dimilikinya, kayu mangium dapat digunakan sebagai bahan konstruksi ringan, mebel dan barang kerajinan. Produk yang telah dibuat dari kayu mangium ini adalah kusen jendela, rangka daun jendela dan penyekat ruangan (lumber sharing).

Tabel 2 Sifat fisis dan mekanis dari ketiga jenis bahan baku di atas

N

o. Jenis Kerapatan

MOE

(x1000) MOR

Geser ( R )

Geser ( T )

Kelas Kuat Kelas Awet 1 Akasia (Acacia

mangium Willd.) 0.446-0.577 113 942 61.4 70.5 III III-IV 2

Jabon (Anthocephalus

cadamba Roxb.) 0.42 (0.29-0.56) 68 691 48.4 59.1 III-IV IV-V 3

Sungkai (Peronema


(22)

Sumber : Martawijaya et al. 1989; Martawijaya et al., 2005; Oey (1991)

2.4 Papan Partikel

Papan partikel adalah salah satu jenis produk komposit atau panel kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan-bahan berlignoselulosa lainnya, yang diikat dengan perekat atau bahan pengikat lain kemudian dikempa panas (Maloney 1993).

Berdasarkan kerapatannya, Maloney (1993) membagi papan partikel ke dalam tiga golongan, yaitu :

1. Papan partikel bekerapatan rendah (low density particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,59 g/cm3.

2. Papan partikel berkerapatan sedang (medium Density Particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerpatan antara 0,59-0,8 g/cm3.

3. Papan partikel berkerapatan tinggi (High Density Particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,8 g/cm3.

Dibandingkan dengan kayu asalnya papan partikel mempunyai beberapa kelebihan seperti papan partikel bebas mata kayu, pecah dan retak, ukuran dan kerapatan papan partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan, tebal dan kerapatannya seragam serta mudah dikerjakan, memiliki sifat isotropis dan kualitasnya mudah diatur (Maloney 1993).

Haygreen et al. (2003) menerangkan bahwa salah satu kelemahan papan partikel sebagai bahan bangunan adalah stabilitas dimensinya yang rendah, sehingga kebanyakan papan partikel hanya digunakan untuk keperluan interior. Faktor-faktor yang mempengaruhi mutu papan partikel diantaranya yaitu jenis partikel dan campuran jenis partikel, ukuran partikel dan perekat.

Sifat-sifat papan partikel dibagi menjadi dua yaitu sifat fisis dan sifat mekanis. Kemudian sifat fisis papan partikel dipengaruhi oleh kerapatan, kadar air, daya serap air, dan pengembangan tebal.

Kerapatan

Kerapatan adalah suatu ukuran kekompakkan partikel dalam satu lembaran yang sangat tergantung pada kerapatan kayu asal yang digunakan dan tekanan yang diberikan selama proses pengempaan. Semakin tinggi kerapatan papan partikel, maka makin banyak partikel yang dibutuhkan


(23)

untuk membuat papan pada ukuran yang sama. kerapatan merupakan salah satu sifat yang penting bagi papan partikel, makin tinggi kerapatan makin baik kekuatannya (Widarmana 1979 dalam Zakaria 1996).

Kadar air

Kadar air yaitu berat air dalam kayu yang dinyatakan dalam persen terhadap Berat Kering Tanur (BKT). Kadar air kayu mempengaruhi kestabilitas dan kekuatan mekanis dari suatu papan partikel.

Daya Serap Air

Papan partikel sangat mudah menyerap air pada arah teval terutama dalam keadaan basah dan suhu udara lembab (Widarmana 1977). Faktor-faktor lain yang mempengaruhi papan partikel terhadap penyerapan air, yaitu:

1. Volume ruang kosong yang dapat menampung air diantara partikel, 2. Adanya saluran kapiler yang menghubungkan ruang satu dengan

ruang kosong lainnya,

3. Luas permukaan partikel yang tidak dapat ditutupi oleh perekat, 4. Dalamnya penetrasi perekat terhadap partikel.

Pengembangan Tebal (Thickness Swelling)

Besarnya tingkat pengembangan dimensi tebal inilah yang

menyebabkannya menjadi salah satu kelemahan yang krusial.

Pengembangan tebal ini akan menurun dengan semakin banyak parafin yang ditambahkan dalam proses pembuatannya, sehingga kedap airnya akan lebih sempurna. faktor terpenting yang mempengaruhi perkembangan tebal papan partikel adalah kerapatan kayu pembentuknya. Papan partikel yang dibuat dari kayu dengan kerapatan rendah akan mengalami pengempaan yang lebih besar pada saat pembuatan, sehingga bila direndam dalam air akan terjadi pembebasan tekanan yang lebih besar yang mengakibatkan pengembangan tebal menjadi lebih tinggi.

Sifat mekanisnya dipengaruhi oleh Modulus of Elasticity (MOE), Modulus of Rupture (MOR), Internal Bond (IB), dan kuat pegang sekrup.

Modulus of Elasticity (MOE)

Menurut Haygreen dan Bowyer (1993) kekakuan lentur atau Modulus of Elasticity (MOE) adalah suatu nilai yang konstan dan merupakan


(24)

perbandingan antara tegangan dan regangan dibawah batas proporsi. Tegangan didefinisikan sebagai distribusi gaya per unit luas, sedangkan regangan adalah perubahan panjang per unit panjang bahan (Tsoumis 1991).

Modulus of Rupture (MOR)

Kekuatan lentur patah atau Modulus of Rupture (MOR) merupakan sifat mekanis kayu yang berhubungan dengan kekuatan kayu yaitu ukuran kemampuan kayu untuk menahan beban atau gaya luar yang bekerja padanya dan cenderung merubah bentuk dan ukuran kayu tersebut.

Modulus of Rupture (MOR) dihitung dari beban maksimum (beban pada saat patah) dalam uji keteguhan lentur dengan menggunakan pengujian yang sama untruk MOE (Haygreen dan Bowyer, 1993).

Internal Bond (IB)

Keteguhan rekat internal (IB) adalah suatu ukuran ikatan antar partikel dalam lembaran papan partikel. Keteguhan rekat internal merupakan suatu petunjuk daya tahan papan partikel terhadap kemungkinan pecah atau belah. Sifat keteguhan rekat internal akan semakin sempurna dengan bertambahnya jumlah perekat yang digunakan dalam proses pembuatan papan partikel (Haygreen dan Bowyer 1989).

kuat pegang sekrup

Kuat pegang sekrup menunjukkan kemampuan papan partikel untuk menahan sekrup yang ditanamkan pada papan partikel (Setiawan 2008). Nilai kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai dalam kilogram.


(25)

Tabel 3 Sifat fisis dan mekanis papan partikel menurut standar JIS A 5908 (2003)

No Parameter sifat fisis mekanis

Standar JIS A 5908 (2003)

1 Kerapatan (g/cm3) 0,4 - 0,9

2 Kadar air (%) 5 – 13

3 Daya serap air (%) -

4 Pengembangan tebal (%) maks 12

5 MOR (kg/cm2) min 82

6 MOE (kg/cm2) min 20400

7 Internal Bond (kg/cm2) min 1,5

8 Kuat pegang sekrup (kg) min 31

Sumber : JIS A 5908 (2003)

2.5 Perekat

Perekat (adhesive) adalah suatu subtansi yang dapat menyatukan dua buah benda atau lebih melalui ikatan permukaan. Dilihat dari reaksi perekat terhadap panas, maka perekat dapat dibedakan menjadi perekat thermosetting dan

thermoplastic (Blomquist et al. 1983; Forest Products Society 1999 dalam

Ruhendi 2007).

Perekat thermosetting merupakan perekat yang dapat mengeras apabila terkena panas atau reaksi kimia dengan sebuah katalisator yang disebut hardener

dan bersifat irreversible. Perekat jenis ini jika sudah mengeras tidak dapat menjadi lunak. Contoh jenis perekat yang termasuk golongan ini adalah MF (Melamin Formaldehyde), UF (UreaFormaldehyde), PF (PhenolFormaldehyde),

isocyanate, dan RF (Resorcinol Phenol Formaldehida).

Sifat-sifat papan partikel umumnya sangat dipengaruhi oleh perekat yang digunakan, sehingga perekat adalah salah satu faktor penting yang menentukan, baik dilihat dari faktor teknis maupun ekonomis (Kollman et al, diacu dalam Amalia 2009). Semakin banyak resin yang digunakan dalam suatu papan, semakin kuat dan semakin stabil dimensi papan tersebut, walaupun untuk alasan ekonomis tidak diinginkan (Haygreen et al. 2003).


(26)

BAB III METEDOLOGI

3. 1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Persiapan bahan baku dan pembuatan papan partikel dilaksanakan di Laboratorium Biokomposit dan Kimia Hasil Hutan sedangkan untuk pengujian sifat fisis contoh uji dilakukan di Laboratorium Biokomposit dan pengujian sifat mekanis contoh uji di Laboratorium Teknologi Peningkatan Mutu Kayu yang bertempat di Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini berlangsung mulai bulan April 2010 sampai dengan Juli 2010.

3.2 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah alat tulis, kaliper, timbangan elektrik, gelas aqua, gelas ukur, kertas Teflon, masker, rotary blender,

spray gun, ember, sarung tangan, kain saring, kantong plastik, cutter, micrometer, desikator, oven, hammer mill, disk mill, mesin hot press, alumunium foil, mesin gergaji Band Saw, alat hitung, label, dan alat uji mekanis UTM (Universal Testing Machine merk Instron).

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini kayu yang berumur kurang lebih 5-15 tahun yaitu kayu jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.), sungkai (Peronema canescens Jack.), dan mangium (Acacia mangium Wild.) yang memiliki diameter kurang dari 30 cm selanjutnya dipotong dan digiling sehingga menjadi partikel.


(27)

3.3 Pembuatan Contoh Uji

Gambaran umum urutan proses penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Diagram Alir Proses Penelitian

3.3.1 Persiapan Bahan Baku

Pemotongan log hingga menjadi balok yaitu ukuran yang dapat di-chipping

dengan alat band saw, kira-kira sebesar 10 x 5 x 3 cm. Kayu dipotong sehingga menjadi flakes dengan menggunakan Flaker, yang selanjutnya digiling hingga menjadi partikel dan kemudian disaring dan diambil partikel yang tertahan mulai dari saringan yang berukuran 20 – 100 mesh.

Flakes

Pengujian sifat fisis mekanis

Pengkondisian Papan Partikel

LOG

Oven Partikel

70-80 oC selama 2 hari hingga KA < 5%,

Partikel

Pencampuran Bahan Penyaringan Partikel

Kempa Panas

Pemotongan contoh uji


(28)

Partikel tersebut selanjutnya di oven pada suhu 70 – 80 oC selama dua hari sampai mencapai kadar air kurang dari 5% dan ditimbang sesuai dengan kebutuhan.

3.3.2 Pencampuran Bahan

Parafin sebanyak 2% dari berat papan terlebih dahulu dicampurkan dengan partikel kayu, diikuti penyemprotan 12% perekat UF yang menggunakan spray gun.

3.3.3 Pembuatan Lembaran

Pembentukan lembaran dilakukan setelah partikel dan perekat tercampur secara merata kemudian adonan tersebut dimasukkan ke dalam cetakan lembaran yang berukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm dengan alas dan penutup seng yang berlapis teflon sheet. Selama proses pembentukan lembaran distribusi partikel pada alat pencetak diusahakan tersebar merata sehingga produk papan komposit yang dihasilkan memiliki kerapatan yang seragam.

3.3.4 Pengempaan

Setelah lembaran dibentuk dimasukkan kedalam mesin hot press. Sebelum dilakukan proses pengempaan, bagian tepi alat pembentuk lembaran dibatasi dengan batang besi yang tebalnya 1 cm. Suhu yang digunakan sebesar 120 ºC dengan tekanan kempanya sebesar 25 kgf/cm2 selama 10 menit.

Setelah pengempaan selesai, papan dikeluarkan dari mesin kempa dan dibiarkan selama ± 30 menit agar lembaran papan partikel mengeras dengan sempurna.

3.3.5 Pengondisian

Pengkondisian dilakukan dengan tujuan untuk menyeragamkan kadar air papan partikel dan membebaskan tegangan sisa yang terbentuk pada permukaan lembaran selama proses pengempanan panas. Pengkondisian ini dilakukan selama ± 14 hari pada suhu kamar.

3.3.6 Pemotongan Contoh Uji

Papan partikel yang telah mengalami conditioning kemudian dipotong sesuai dengan tujuan pengujian yang dilakukan. Ukuran contoh uji untuk sifat


(29)

fisis dan mekanis kayu mengacu pada standar JIS A 5908-2003. Pola pemotongan untuk pengujian seperti terlihat pada Gambar 2.

30 cm

30 cm

Gambar 2 Pola pemotongan contoh uji Keterangan :

A. Contoh uji MOE dan MOR, berbentuk persegi panjang dengan ukuran 15cm x 5cm.

B. Contoh uji kerapatan dan kadar air, berbentuk persegi dengan ukuran 10cm x 10cm.

C. Contoh uji keteguhan rekat internal, berbentuk persegi dengan ukuran 5cm x 5cm.

D. Contoh uji daya serap air dan pengembangan tebal, berbentuk persegi dengan ukuran 10cm x 10cm.

E. Contoh uji kuat pegang sekrup, berbentuk persegi panjang dengan ukuran 10cm x 5cm.

E

D

C

A

B

C


(30)

3.4 Pengujian Papan Partikel 3.4.1 Pengujian Sifat Fisis 3.4.1.1 Kerapatan

Contoh uji berukuran 10 x 10 cm cm ditimbang dengan timbangan elektrik dan dicatat sebagai berat awal (BA). Panjang (p), lebar (l) dan tebal (t) contoh uji diukur dengan menggunakan kaliper. Volume dihitung volumenya dengan menggunakan rumus sebagai berikut : (1)

V = p x l x t……….………..(1)

Keterangan : V = volume (cm3) p = panjang (cm) l = lebar (cm) t = tebal (cm)

Kerapatan diperoleh dengan rumus sebagai berikut : (2)

………..(2)

Keterangan :

ρ = kerapatan (g/cm3)

m = BKT contoh uji (Berat Kering Tanur/g)

v = volume contoh uji (cm3)

3.4.1.2 Kadar Air

Pengukuran kadar air dilakukan dengan menimbang berat awal (BA) contoh uji, kemudian dioven dalam suhu 103±20C selama 24 jam. Setelah beratnya diperkirakan konstan, contoh uji tersebut ditimbang dan dicatat sebagai BKT. Nilai kadar air dapat diperoleh dengan rumus sebagai berikut : (3)

………….……….(3)

Keterangan :

KA = kadar air (%)

BA = berat awal (g)


(31)

3.4.1.3 Daya Serap Air

Contoh uji yang digunakan dalam pengujian daya serap air sama seperti contoh uji yang digunakan pada pengujian sebelumnya. Pengujian dilakukan dengan cara mengukur berat sebelum (B1) dan sesudah (B2) direndam selama 2 jam, 24 jam dan 48 jam. Nilai daya serap air dapat diperoleh dengan rumus sebagai berikut : (4)

………(4)

Keterangan :

WA = pengembangan tebal (Water Absorption/ %)

B1 = tebal sebelum direndam (cm)

B2 = tebal setelah direndam (g)

3.4.1.4 Pengembangan Tebal

Pengujian TS (Thickness Swelling) dilakukan dengan cara mengukur tebal contoh uji sebelum (T1) dan sesudah (T2) direndam selama 2 jam, 24 jam dan 48 jam. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan kaliper pada bagian tengah contoh uji. Besarnya pengembangan tebal dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : (5)

………….………(5)

Keterangan :

TS = pengembangan tebal (%)

T1 = tebal sebelum direndam (cm)

T2 = tebal setelah direndam (g)

3.4.2 Pengujian Sifat Mekanis

3.4.2.1 Modulus Lentur (MOE / Modulus of Elasticity)

Pengujian MOE ini menggunakan UTM Instron. Dimensi contoh uji (panjang, lebar, dan tebal) diukur menggunakan kaliper. Panjang bentang yang digunakan adalah 15 kali tebal nominal, tetapi tidak kurang dari 7,5 cm. Pengujian ini menggunakan one point loading atau satu pembebanan pada titik di tengah dari panjang contoh uji. Pembebanan dilakukan sampai batas titik elastis contoh uji tersebut. Nilai MOE diperoleh dengan menggunakan rumus sebagai berikut : (6)


(32)

……….(6)

Keterangan :

MOE = keteguhan lentur (kg/cm2)

ΔP = selisih beban (kg)

L = panjang bentang (cm)

Δy = perubahan defleksi (cm)

b = lebar contoh uji (cm)

h = tebal contoh uji (cm)

3.4.2.2 Modulus Patah (MOR / Modulus of Rupture)

Pengujian ini dilakukan bersamaan dengan pengujian MOE. Namun pada pengujian ini pembebanan dilakukan sampai contoh uji tersebut rusak. Hal ini dilakukan agar diperoleh nilai beban maksimum yang mampu diterima oleh contoh uji (Pmax). Nilai MOR dapat diperoleh dengan rumus sebagai berikut : (7)

……….………..(7)

Keterangan :

MOR = keteguhan patah (kg/cm2) Pmax = beban maksimum (kg)

L = panjang bentang (cm)

b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm)


(33)

Beban P S

h

G L1 L2 G

L

Gambar 3 Pengujian MOE dan MOR

Keterangan :

P : posisi dan arah pembebanan

S : contoh uji

h : tebal contoh uji (cm)

G : penyangga contoh uji

L : jarak sangga contoh uji

L1,L2 : jarak sangga dari titik sangga ke titik pembebanan (cm) 3.4.2.3 Keteguhan Rekat (IB / Internal Bond)

Pengujian ini menggunakan contoh uji dengan ukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian keteguhan rekat ini dilakukan dengan menggunakan mesin UTM dimana contoh uji ditarik hingga rusak. Nilai kekuatan geser sendiri dapat diperoleh dengan rumus sebagai berikut : (8)

………(8)

Keterangan :

σ = kekuatan geser (kg/cm2)

Pmax = beban maksimum (kg)


(34)

Gambar 4 Skestsa Pengujian Internal Bond

3.4.2.4 Kuat Pegang Sekrup

Contoh uji berukuran 10cm x 5cm dan sekrup yang digunakan berdiameter 2,7 mm, panjang 16 mm dimasukkan hingga mencapai kedalaman 8 mm. nilai kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai dalam kilogram (kg).

3.4.2.5 Analisis Data dan Rancangan Percobaan

Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan analisis faktorial 4 x 2 dalam Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RAL) dengan ulangan sebanyak 3 kali. Faktor jenis kayu tediri dari jabon, sungkai, mangium dan campuran, sedangkan faktor target kerapatan yang digunakan adalah 0,6 kg/cm3 dan 0,8 kg/cm3. Model rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut:

= + + + ( ) +

Keterangan:

= Nilai pengamatan pada ulangan ke-k yang disebabkan oleh taraf ke-i faktor α, taraf ke-j faktor β.

= Nilai rata-rata sebenarnya.

= Pengaruh faktor jenis kayu taraf ke- i.

= Pengaruh perlakuan target kerapatan taraf ke-j.

( ) = Pengaruh interaksi dari unit percobaan antara jenis kayu ke-i, dan Target kerapatan ke-j.

Blok kecil

Contoh Uji


(35)

= Nilai galat (kesalahan percobaan) dari jenis kayu ke-i, target kerapatan ke-j pada ulangan ke-k.

= Jenis Kayu (jabon, sungkai, mangium dan campuran).

= Jenis Perlakuan (target kerapatan).

= Ulangan (1, 2, dan 3).

Untuk mengetahui pengaruh faktor perlakuan terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel yang dibuat maka dilakukan analisis sidik ragam atau

analysis of variance (ANOVA) yang menggunakan program SAS 9.1. Adapaun kaidah keputusan yang digunakan untuk menentukan perbedaannya yaitu :

1. Apabila Pr>F (signifikasi) kurang dari 0,05 maka perlakuan memberikan pengaruh nyata terhadap sifat fisis mekanis papan partikel pada selang kepercayaan 95%.

2. Apabila Pr>F (signifikasi) lebih dari 0,05, maka perlakuan tidak memberikan pengaruh nyata pada sifat fisis mekanis papan pada selang kepercayaan 95%.

Uji lanjut dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) berguna untuk menunjukkan nilai masing-masing contoh uji yang berada pada wilayah Duncan tertentu.

Nilai sifat fisis dan mekanis yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan standar JIS A 5908-2003. Selain menggunakan software SAS 9.1 Pengolahan data juga dilakukan dengan menggunakan Microsoft Office Excel


(36)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat fisis mekanis beberapa jenis papan partikel yang diuji pada penelitian ini meliputi kerapatan, kadar air, daya serap air, dan pengembangan tebal. Sifat mekanis papan partikel yaitu Modulus of Elasticity (MOE), Modulus of Rupture

(MOR), Internal Bond (IB), dan kuat pegang sekrup.

4.1 Sifat Fisis Papan Partikel 4.1.1 Kerapatan

Kerapatan merupakan suatu ukuran kekompakan suatu benda dalam lembaran (Bowyer et al, 2003). Bowyer juga menyatakan bahwa nilai kerapatan papan partikel sangat dipengaruhi oleh bahan baku yang digunakan dimana semakin tinggi kerapatan papan partikel, semakin tinggi pula kekuatannya. Pada penelitian ini digunakan kayu dengan kerapatan sedang yaitu jabon (0,41 g/cm3), sungkai (0,46 g/cm3), dan mangium (0,50 g/cm3). Gambar 5 merupakan hasil pengujian kerapatan papan partikel yang memiliki rata-rata berkisar antara 0,65 g/cm3– 0,78 g/cm3.

Gambar 5 Grafik nilai rata-rata kerapatan papan partikel

Papan partikel dari jenis kayu campuran dengan target kerapatan 0,60 g/cm3 memiliki nilai rata-rata kerapatan yang paling rendah, yaitu 0,65 g/cm3 dan yang


(37)

terbesar pada papan partikel dari jenis kayu mangium nilai rata-rata sebesar 0,72 g/cm3. Pada papan partikel dengan target kerapatan 0,80 g/cm3 yang mendapatkan nilai terkecil pada papan partikel dari jenis kayu sungkai sebesar 0,73 g/cm3, dan nilai terbesar terdapat pada papan partikel dari jenis mangium sebesar 0,78 g/cm3.

Berdasarkan data yang diperoleh, papan partikel untuk target kerapatan 0,60 g/cm3 melebihi dari yang diinginkan yaitu berkisar antara 0,65 – 0,72 g/cm3. Banyak faktor yang dapat mempengaruhinya salah satunya diduga karena tidak meratanya penyebaran partikel saat proses penaburan partikel kayu ke dalam cetakan sehingga menyebabkan contoh uji yang digunakan ketika pengukuran kemungkinan yang paling tebal. Kemudian untuk papan partikel dengan target kerapatan 0,80 g/cm3 justru terjadi sebaliknya jauh lebih kecil dari yang diharapkan yaitu berkisar antara 0,73 – 0,78 g/cm3. Hal ini diduga penyebaran partikel saat pengempaan yang tidak menyebar merata dan terlalu melebar akibat pemasangan plat besi hanya pada dua sisi saja. Kelley (1997) dalam Yusfiandrita (1998) menyatakan bahwa kerapatan akhir papan partikel dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis kayu (kerapatan kayu), besarnya tekanan kempa, jumlah partikel kayu dalam lapik, kadar perekat serta bahan tambahan lainnya.

Hasil penelitian ini menunjukkan terdapatnya perbedaan target kerapatan memberikan nilai kerapatan yang berbeda. Hal ini terjadi hanya pada papan partikel jenis mangium. Maloney (1993) menyatakan bahwa meningkatnya kerapatan papan partikel akan menghasilkan nilai sifat fisis dan mekanis yang lebih baik dengan stabilitas dimensi yang tinggi.

Nilai kerapatan seluruh papan partikel yang dihasilkan pada penelitian ini sudah memenuhi syarat standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan kerapatan papan komposit (papan papan partikel) sebesar 0,4 – 0,9 g/cm3.

4.1.2 Kadar Air

Berdasarkan Bowyer et al (2003) kadar air didefinisikan sebagai kandungan air produk kayu dalam keadaan kesetimbangan dengan lingkungan sekitarnya. Kadar air merupakan salah satu sifat fisis papan yang menunjukan kandungan air papan dalam keadaan kesetimbangan dengan lingkungan sekitarnya. Hasil pengukuran kadar air papan partikel dengan target kerapatan 0,60 g/cm3 memiliki


(38)

nilai rata-rata berkisar antara 6,94% - 7,38%. Pada target kerapatan 0,80 g/cm3 berkisar antara 5,94% - 6,66% seperti yang dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7 Grafik nilai rata-rata kadar air papan partikel

Pada penelitian ini, nilai rata-rata kadar air papan partikel dari jenis mangium jauh lebih rendah hasilnya jika dibandingkan dengan penelitian-penelitian sebelumnya seperti dilakukan oleh Kliwon (1999) dengan target kerapatan 0,50 g/cm3– 0,70 g/cm3 berkisar antara 8,24 – 10,08%; sedangkan nilai rata-rata kadar air papan partikel mangium yang dilakukan Prayitno dan G Sutapa (1989), Gunawan (2003) dan Alam (2009) berturut-turut sebesar 10,51%, 10,5%, dan 7,5%. Nilai kadar air yang terbaik pada papan partikel dari jenis mangium berada pada target kerapatan 0,60 g/cm3– 0,80 g/cm3.

Papan partikel pada target kerapatan 0,80 g/cm3 memiliki nilai rata-rata kadar air yang lebih kecil dibandingkan dengan target kerapatan 0,60 g/cm3, kecuali papan partikel dari jenis campuran, dimana nilai rata-rata kadar air yang dihasilkan memilki nilai yang sama. Selanjutnya seluruh papan partikel yang dihasilkan berada pada kisaran standar JIS A 5908 (2003) yaitu berada diantara 5% - 13%.


(39)

4.1.3 Daya Serap Air

Bowyer et al. (2003) menyatakan bahwa penyerapan air dapat terjadi karena adanya gaya absorbsi yang merupakan gaya tarik molekul air pada ikatan hidrogen yang terdapat dalam selulosa, hemiselulosa dan lignin. Semakin tinggi kerapatan papan komposit, maka ikatan antar partikel akan semakin kompak sehingga rongga udara dalam lembaran papan semakin kecil, dan keadaan tersebut akan menyebabkan air atau uap air menjadi sulit untuk mengisi rongga tersebut sehingga semakin kecil daya serap air papan komposit maka stabilitas papan tersebut semakin baik, demikian pula sebaliknya.

JIS A 5908 (2003) tidak menetapkan standar untuk daya serap air. Namun pengujian daya serap air papan partikel tetap dilakukan untuk mengetahui ketahanan papan terhadap air.

a. 2 jam b. 24 jam

Gambar 8 Grafik nilai rata-rata Daya Serap Air

Hasil pengujian nilai rata-rata daya serap air papan partikel perendaman air dingin selama 2 jam dan 24 jam disajikan pada Gambar 8. Besarnya daya serap air pada perendaman air selama 2 jam pada target kerapatan 0,60 g/cm3 berkisar antara 4,45% - 54,22% yaitu yang terkecil pada papan partikel jenis campuran dan yang terbesar pada papan partikel jenis jabon. Nilai rata-rata daya serap air papan partikel dengan target kerapatan 0,80 g/cm3 berkisar antara 8,11% - 33,11% yaitu yang terkecil pada papan papan partikel jenis campuran dan yang terbesar pada papan partikel jenis mangium.


(40)

Hasil pengujian nilai rata-rata daya serap air papan partikel pada perendaman air dingin selama 24 jam berkisar antara 24,27% - 86,14%. Nilai rata-rata daya serap air papan partikel dengan target kerapatan 0,60 g/cm3 pada perendaman air dingin selama 24 jam berkisar antara 28,15% - 86,14% yaitu yang terkecil pada papan partikel jenis campuran dan yang terbesar pada papan partikel jenis jabon. Nilai rata-rata daya serap air papan partikel dengan target kerapatan 0,80 g/cm3 pada perendaman air dingin selama 24 jam berkisar antara 24,27% - 56,01% yaitu yang terkecil pada papan partikel jenis campuran dan yang terbesar pada papan partikel jenis jabon.

Hasil penelitian ini menunjukkan tidak terdapat perbedaan nilai rata-rata daya serap air di masing-masing jenis dan kerapatannya. Djalal (1984) dalam

Jatmiko (2006) menyatakan bahwa selain ketahanan perekat terhadap air dan absorbsi bahan baku, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi besarnnya penyerapan air papan partikel yaitu adanya saluran kapiler yang menghubungkan antar ruang kosong, volume ruang kosong diantara papan partikel, dalamnya penetrasi perekat terhadap papan partikel dan luas permukaan partikel yang tidak ditutupi perekat.

Pada penelitian sebelumnya mengenai papan partikel mangium, daya serap air yang didapatkan dalam penelitian ini lebih besar dibandingkan dengan yang dibuat oleh Gunawan (2000) dan Alam (2009). Nilai rata-rata daya serap air perendaman selama 2 jam dan 24 jam pada kontrol dan rendaman dingin yang dilakukan Alam sebesar berturut-turut 8,90%, 5,94% dan 30,00%, 20,36%. Hasil yang didapat menunjukkan faktor perendaman dingin dapat mengurangi daya serap air pada papan partikel dengan target kerapatan 0,60 g/cm3. Nilai rata-rata daya serap air yang dilakukan Gunawan dengan target kerapatan 0,80 g/cm3 sebesar 26,5%. Dapat disimpulkan bahwa nilai daya serap air cenderung akan berkurang pernyerapan airnya seiring dengan meningkatnya kerapatan papan partikel, hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Sutigno (1994).


(41)

4.1.4 Pengambangan Tebal

a. 2 jam b. 24 jam

Gambar 9 Grafik nilai rata-rata Pengembangan Tebal papan partikel Gambar 9.a menunjukkan nilai rata-rata pengembangan tebal setelah perendaman selama 2 jam berkisar antara 4,16% - 26,97%. Papan partikel dengan target kerapatan 0,60 g/cm3 nilai rata-rata pengembangan tebal yang terkecil pada papan partikel jenis campuran yaitu sebesar 6,25% dan yang terbesar pada papan partikel jenis jabon yaitu sebesar 25,12%. Papan partikel dengan target kerapatan 0,80 g/cm3, nilai rata-rata pengembangan tebal yang terkecil ditunjukkan pada papan partikel jenis campuran yaitu sebesar 4,16% dan yang terbesar pada papan patikel jenis mangium yaitu sebesar 26,97%.

Nilai rata-rata pengembangan tebal setelah perendaman selama 24 jam seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9.b berkisar antara 13,46% - 45,78%. Papan partikel dengan target kerapatan 0,60 g/cm3 nilai rata-rata pengembangan tebal yang terkecil pada papan partikel jenis campuran yaitu sebesar 14,48% dan yang terbesar pada papan partikel jenis mangium yaitu sebesar 45,78%. Papan partikel dengan target kerapatan 0,80 g/cm3, nilai rata-rata pengembangan tebal yang terkecil ditunjukkan pada papan partikel jenis jabon yaitu sebesar 13,46% dan yang terbesar pada papan patikel jenis mangium yaitu sebesar 39,74%.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa terjadi perbedaan nilai rata-rata pengembangan tebal selama 2 jam pada papan partikel mangium dan campuran, sedangkan pada pengembangan tebal 24 jam pada papan partikel campuran di masing-masing perbedaan target kerapatan.

Hasil penelitian Alam (2009) menghasilkan papan partikel jenis mangium dengan pengembangan tebal lebih rendah dari papan partikel yang dihasilkan


(42)

penelitian ini dan sesuai dengan yang dipersyaratkan oleh JIS A 5908 (2003) yaitu maksimum pengembangan tebal 12%.

4.2 Sifat Mekanis Papan Partikel 4.2.1 Modulus of Elasticity (MOE)

Modulus lentur atau Modulus of Elasticity (MOE) juga dikatakan sebagai suatu besaran yang menunjukkan sifat kekakuan bahan atau material tersebut. Sifat kekakuan tersebut merupakan ukuran kemampuan suatu benda untuk menahan perubahan bentuk atau lenturan yang terjadi akibat pembebanan, dan hanya berlaku sampai batas proporsi (Bowyer et al. 2003).

Gambar 10 Grafik nilai rata-rata Modulus of Elasticity (MOE) papan partikel. Gambar 10 menunjukkan nilai rata-rata MOE terbesar terdapat pada papan partikel jenis mangium dengan target kerapatan 0,80 g/cm3 sebesar 28780.58 kg/cm2. Nilai terendah pada papan partikel jenis jabon dengan target kerapatan 0,60 g/cm3 yaitu sebesar 13190,13 kg/cm2.

Apabila dilihat per target kerapatan papan partikel, target kerapatan 0,60 g/cm3 berkisar antara 13190,13 kg/cm2 - 19221.04 kg/cm2. Nilai tertinggi pada papan partikel jenis campuran dan yang terendah pada papan partikel jenis jabon. Papan partikel dengan target kerapatan 0,80 g/cm3, memiliki nilai rata-rata MOE berkisar antara 15567.65 kg/cm2 – 28780.58 kg/cm2. Nilai tertinggi pada papan partikel jenis mangium dan yang terendah pada papan partikel jenis jabon. Papan partikel dengan target kerapatan 0,80 g/cm3 memiliki nilai yang lebih besar


(43)

dibandingkan papan partikel dengan target kerapatan 0,60 g/cm3. Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan Bowyer et al. (2003) dan Maloney (1993) bahwa semakin bertambahnya kerapatan suatu papan partikel akan meningkatkan keteguhan lentur (MOE) papan partikel tersebut.

Papan partikel sungkai dan mangium memiliki nilai rata-rata MOE yang berbeda pada target kerapatan yang berbeda. Semakin tinggi kerapatan papan partikel akan semakin tinggi keteguhan papan partikel yang dihasilkan.

Hasil penelitian papan partikel dari kayu mangium telah diuji oleh Korai dan Lim (1988) dalam Kliwon (2002) yang target kerapatannya 0,6 g/cm3 dengan nilai rata-rata MOE sebesar 6260 kg/cm2. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian yang sama seperti yang dilakukan pada penelitian ini, maka hasil yang diperoleh tiga kali lebih besar. Hal ini diduga dari penggunaan partikel yang lebih seragam. Papan partikel campuran dari kayu mangium juga telah dilakukan oleh Gunawan (2003) dan Alam (2009) berturut-turut yaitu dengan mencampurkan partikel kayu kelapa sawit (KS) dan mangium (M) (perbandingan KS:M yaitu 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, 0:100); dan dengan mencampurkan kayu sengon (S), afrika (A), dan mangium (M) yang perbandingannya S:A (75:25, 50:50, 25:75), S:M (75:25, 50:50, 25:75), A:M (75:25, 50:50, 25:75), dan S:A:M (50:25:25; 25:50:25; 25:25:50; 33,3:33,3:33,3). Penelitian Gunawan (2003) papan partikel mangium dengan target kerapatan 0,8 g/cm3 rata-rata besar MOE sebesar 14221 kg/cm2, sedangkan untuk papan partikel campuran nilai rata-rata MOE pada perbandingan KS:M (25:75) yaitu berturut-turut sebesar 12713 kg/cm2. Kemudian pada penelitian Alam (2009) papan partikel mangium dengan target kerapatan 0,7 g/cm3 besar rata-rata MOE yaitu 14800 kg/cm2, sedangkan pada papan partikel campurannya nilai rata-rata MOE terbesar pada kombinasi S:M (50:50) yaitu 15100 kg/cm2. Baik dari penelitian Gunawan (2003) maupun Alam (2009) yang menghasilkan papan partikel dari kayu mangium dan campuran sama-sama memiliki nilai yang kurang lebih sama dengan hasil penelitian ini. Berdasarkan Tsoumis (1991), sifat mekanis papan partikel dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kerapatan, jumlah perekat, kadar air serta dimensi dan orientasi partikel.

Papan partikel dari jenis sungkai dan mangium dengan target kerapatan 0,8 g/cm3 sangat sesuai untuk dipergunakan sebagai bahan baku konstruksi, karena


(44)

memiliki nilai rata-rata MOE yang lebih tinggi dari standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan nilai MOE minimal 20.400 kg/cm2. Papan partikel dengan target kerapatan 0,6 g/cm3 tidak sesuai digunakan sebagai bahan baku konstruksi, karena nilai rata-rata MOE-nya di bawah nilai yang ditentukan oleh JIS A 5908 (2003), akan tetapi dapat digunakan sebagai bahan baku meubel yang tidak menerima beban secara langsung.

4.2.2 Modulus of Rupture (MOR)

Modulus of Rupture (MOR) atau keteguhan patah ditentukan dari beban maksimum yang dapat diangkat atau disangga oleh suatu bahan per satuan luas sampai material tersebut patah (Bowyer et. al 2003). Nilai rata-rata MOR papan partikel yang tertinggi terdapat pada papan pertikel jenis mangium dengan target kerapatan 0,80 g/cm3 yaitu sebesar 227,67 kg/cm2. Nilai terkecil terdapat pada papan partikel jenis sungkai dengan target kerapatan 0,60 g/cm3 yaitu sebesar 86,02 kg/cm2 lebih lanjut dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11 Grafik nilai rata-rata Modulus of Rupture (MOR) papan partikel. Dilihat pada Gambar 11, papan partikel dengan target kerapatan 0,60 g/cm3 berkisar antara 86,02 kg/cm2 – 141,04 kg/cm2. Nilai MOR tertinggi pada papan partikel jenis campuran dan yang terendah pada papan partikel jenis sungkai. Kemudian papan partikel dengan target kerapatan 0,80 g/cm3 berkisar antara


(45)

140,65 kg/cm2 - 227,67 kg/cm2. Nilai MOR tertinggi pada papan partikel jenis mangium dan yang terendah pada papan partikel jenis jabon.

Nilai rata-rata MOR pada penelitian menunjukkan bahwa papan partikel sungkai dan papan partikel mangium memiliki nilai rata-rata yang berbeda pada target kerapatan yang berbeda, dimana target kerapatan 0,80 g/cm3 lebih baik dibandingkan dengan papan partikel dengan target kerapatan 0,60 g/cm3. Hal ini sesuai dengan yang dikatakan Bowyer et al. (2003) bahwa semakin tinggi tingkat kerapatan papan partikel, maka akan semakin tinggi pula nilai keteguhan patahnya. Faktor yang mempengaruhi MOR papan partikel adalah berat jenis kayu, geometri partikel, kadar perekat, kadar air lapik, prosedur kempa (Koch 1972). Selanjutnya Maloney (1993) mengatakan bahwa nilai MOR dipengaruhi oleh kandungan dan jenis perekat yang digunakan, daya ikat perekat, dan ukuran partikel.

Kliwon dan Iskandar (1999) sebelumnya juga telah melakukan uji coba pembuatan papan partikel dari kayu mangium dengan target kerapatan 0,50 – 0,70 g/cm3 dengan perekat UF dan nilai MOR-nya kurang lebih sama dengan papan yang dihasilkan pada penelitian ini, yaitu berkisar antara 117,78 – 137,00 kg/cm2, selain itu Korai dan Lim (1988) dalam Kliwon (2002) juga melakukan hal yang sama dengan kerapatan 0,60 g/cm3 menggunakan perekat UF, tebal 1,5 cm, modulus patahnya 105,50 kg/cm2, nilai ini lebih kecil dari nilai yang dihasilkan penelitian ini. Papan partikel campuran dari kayu mangium juga telah dilakukan oleh Gunawan (2003) dan Alam (2009) dimana besar nilai rata-rata MOR papan partikel dari kayu mangium berturut-turut yaitu sebesar 161,5 kg/cm2 dan 150 kg/cm2, sedangkan untuk papan papan partikel campurannya nilai rata-rata MOR terbesar berturut-turut yaitu pada perbandingan KS:M (25:75) besarnya 144,6 kg/cm2 dan pada kombinasi S:M (50:50) besarnya 185 kg/cm2.

Seluruh hasil penelitian ini maupun penelitian sebelumnya memiliki nilai keteguhan patah lebih besar dari standar JIS A 5908 (2003) yang membutuhkan nilai MOR minimal 82 kg/cm2.


(46)

4.2.3 Internal Bond (IB)

Keteguhan rekat internal (IB) adalah suatu ukuran ikatan antar partikel dalam lembaran papan partikel. Keteguhan rekat internal merupakan suatu petunjuk daya tahan papan partikel terhadap kemungkinan pecah atau belah (Haygreen dan Bowyer 1989).

Berdasarkan hasil pengujian didapatkan nilai rata-rata IB berkisar antara 3,70 – 7,44 kg/cm2. Papan partikel dengan target kerapatan 0,60 g/cm3 terkecil terdapat pada papan partikel dari jenis kayu mangium sebesar 3,86 kg/cm2, dan yang terbesar pada papan partikel dari jenis kayu sungkai sebesar 7,44 kg/cm2. Pada papan partikel dengan target kerapatan 0,80 g/cm3 yang mendapatkan nilai terkecil pada papan partikel dari jenis kayu jabon sebesar 3,70 kg/cm2, dan nilai terbesar terdapat pada papan partikel dari jenis kayu mangium sebesar 6,60 kg/cm2 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 12.

Gambar 12 Grafik nilai rata-rata Internal Bond (IB) papan partikel.

Nilai rata-rata IB pada penelitian ini tidak menunjukkan perbedaan di masing-masing jenis dan target kerapatan. Maloney (1993) mengatakan bahwa dengan semakin meningkatnya kerapatan lembaran, partikel akan mengalami kehancuran pada waktu pengempaan sehingga akan meningkatkan penyebaran perekat persatuan luas, yang akhirnya akan menghasilkan keteguhan rekat internal yang lemah.


(47)

Nilai rata-rata IB hasil penelitian ini jauh melebihi dari nilai yang disyaratkan oleh JIS A 5908 (2003) yaitu lebih besar dari 1,5 kg/cm2.

4.2.4 Kuat Pegang Sekrup

Kuat pegang sekrup menunjukkan kemampuan papan partikel untuk menahan sekrup yang ditanamkan pada papan partikel. Hasil dari pengujian didapatkan nilai rata-rata kuat pegang sekrup tertinggi pada target kerapatan 0,60 g/cm3 yaitu papan partikel jenis mangium yaitu sebesar 73,04 kg dan yang terkecil pada papan partikel jenis sungkai yaitu sebesar 38,77 kg. Pada target keraptan 0,80 g/cm3 nilai rata-rata kuat pegang sekrup tertinggi pada papan partikel jenis mangium yaitu sebesar 93,98 kg dan nilai rata-rata terkecil pada papan partikel jabon yaitu sebesar 69,44 kg, lebih lengkapnya dapat dilihat pada Gambar 13.

Gambar 13 Grafik nilai rata-rata Kuat Pegang Sekrup papan partikel. Alam (2009) mengatakan tingginya nilai kuat pegang sekrup yang dihasilkan diduga disebabkan oleh partikel kayu yang mempunyai luas bidang rekat yang besar sehingga kontak antara partikel dengan perekat menjadi lebih besar. Hal tersebut menyebabkan papan yang dihasilkan menjadi lebih kompak dan padat sehingga nilai kuat pegang sekrupnya menjadi lebih tinggi.

Pada hasil penelitian ini nilai rata-rata kuat pegang sekrup pada target kerapatan 0,60 g/cm3 memiliki nilai rata-rata yang berbeda di masing-masing


(48)

jenis papan partikel. Papan partikel jenis sungkai dan campuran memiliki nilai rata-rata kuat pegang sekrup berbeda pada target kerapatan yang berbeda.

Standar JIS A 5908 (2003) mensyaratkan nilai kuat pegang sekrup minimal lebih dari 31 kg, maka seluruh papan partikel yang diuji melebihi nilai tersebut.


(49)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa :

a) Pencampuran bahan baku ketiga jenis partikel memberikan hasil yang jauh lebih baik pada sifat fisis papan partikel terutama pada sifat daya serap airnya.

b) Faktor perbedaan jenis bahan baku mempengaruhi nilai kerapatan, kadar air dan kuat pegang sekrup, sedangkan faktor perbedaan target kerapatan mempengaruhi nilai kerapatan, kadar air, pengembangan tebal 2 jam dan 24 jam, MOE, MOR dan kuat pegang sekrup.

c) Papan partikel dari kayu berdiameter kecil khususnya jenis mangium menghasilkan kekuatan yang tertinggi pada target kerapatan sedang dan dapat digunakan sebagai bahan baku konstruksi.

5.2Saran

Pemanfaatan kayu berdiameter kecil dalam pembuatan papan partikel dengan mencampurkan tiga jenis kayu berbeda akan lebih baik jika proporsi jenis mangium lebih banyak.


(50)

DAFTAR PUSTAKA

Alam S.P.N. 2009. Pengaruh Rendaman Dingin Kombinasi Campuran Kayu Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Dari Tiga Jenis Kayu Cepat Tumbuh. [Skripsi]. Bogor : Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor.

Amalia, S. 2009. Pengaruh Perendaman Panas dan Dingin Sabut Kelapa Terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya. [Skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.

Anonim, 2005. Statistik Kehutanan Indonesia, Kementrian Kehutanan Indonesia, Jakarta, Indonesia.

Departemen Kehutanan. 2009. Statistik 2008. Jakarta. Direktorat, Jendral Bina Produksi Kehutanan. Hhtp://www.dephut.go.id/index.php?q=id/node/5584 Djalal, M. 1984. Peranan Kerapatan Kayu dan Kerapatan Lembaran dalam Usaha

Perbaikan Sifat – Sifat Mekanik dan Stabilitas Dimensi Papan Partikel dari Beberapa Jenis Kayu dan Campurannya [disertasi]. Bogor : Fakultas Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor.

Gunawan I. 1999. Keawetan dan Sifat Fisis-Mekanis Papan Partikel Campuran Kayu Kelapa Sawit (Elais guineensis Jacq.) dan Akasia (Acacia mangium

Wild.) [Skripsi]. Bogor : Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Haygreen J.G and J.L. Bowyer. 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu suatu

Pengantar. Diterjemahkan oleh Dr. Ir. Sutjipto A. Hadikusumo. Gajah Mada University Press : Yogyakarta.

Haygreen , J.G and J.L. Bowyer. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu, Sujipto, A.H, penerjemah; Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Terjemahan dari :

Forest Product and Wood Science.

Haygreen JG, Shmulsky R dan Bowyer JL. 2003. Forest Product and Wood Science. Iowa: The Iowa State University Press.


(51)

Japanese Standard Association. 2003. JIS A 5908 : Particleboards. Jepang: Japanese Standard Association.

Kliwon S. dan M.I. Iskandar. 1999. Sifat Papan Partikel Dari Kayu Mangium. Buletin penelitian Hasil Hutan. 20(3) : 195-206.

Korai, H and Lim N.P.T. 1988. Properties of Acacia mangium Particle Board I. international Confrence on Acacia mangium. Japan International Research Center for Agriculture, University sains Malaysia, Penang.

Maloney, TM. 1993. Modern Particleboard and Dry Process Fibreboard Manufacturing. Miller Freeman Inc. San Fransisco.

Pratiwi. 2003. Prospek pohon jabon untuk pengembangan hutan tanaman. Bogor: Buletin Penelitian dan Pengembangan Kehutanan 4 (1): 61-66.

Prayitno, T.A. dan J.P.G. Sutapa. 1989. Papan Partikel Kayu Mangium, Sengon dan Karet. Proceeding Diskusi Sifat dan Kegunaan Jenis Kayu HTI. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Jakarta.

Ruhendi, S. dkk. 2007. Analisis Perekatan Kayu. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor.

Setiawan, B. 2008. Kualitas Papan Partikel Sekam Padi. [Skripsi]. Fakultas Kehutanan. IPB. Bogor.

Soerianegara I and R.H.M.J. Lemmens (eds), 1994. Timber trees : Major Commercial Timbers. Plant resources of South - East Asia No. 5 (1) PROSEA Foundation, Bogor. Indonesia.

Sutigno, P. 2006. Mutu papan Partikel. (http://www.dephut.go.id/ Halaman/ STANDARDISASI_&_LINGKUNGAN_KEHUTANAN/INFO_VI02/IV _VI02.htm). [16 Januari 2011].

Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood (Structure, Properties, Utilization). Van Nostrand : New York.


(1)

Lampiran 2 Nilai Kerapatan Setiap Ulangan Contoh Uji

Jenis

papan

Panjang (cm)

Lebar (cm)

Tebal (cm)

B Awal

(g) V(cm 3

) ρ (g/cm³)

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,6

g

/c

m

³

Jabon 10.03 5.09 1.04

30.00

52.76

0.57

jabon 9.96 5.09 1.02

34.00

51.68

0.66

jabon 10.02 5.09 1.05

40.00

53.24

0.75 rata-rata 10.00 5.09 1.03 34.67 52.56 0.66 sungkai 10.04 5.14 0.94

33.00

48.51 0.68 sungkai 10.05 5.14 1.00

36.00

51.32 0.70 sungkai 10.03 5.11 0.98

32.00

49.95 0.64 rata-rata 10.04 5.13 0.97 33.67 49.93 0.67 mangium 10.04 5.11 0.95

34.00

48.74 0.70 mangium 10.05 5.14 0.96

35.00

49.54 0.71 mangium 10.05 5.12 0.99

38.00

50.87 0.75 rata-rata 10.05 5.12 0.97 35.67 49.72 0.72 campuran 9.95 5.16 1.08

35.00

55.11 0.64 campuran 10.21 5.10 1.01

31.00

52.59 0.59 campuran 10.05 5.13 1.01

37.00

52.05 0.71 rata-rata 10.07 5.13 1.03 34.33 53.25 0.65

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,8

g

/c

m

³

Jabon 10.04 5.11 1.15

47.00

58.74 0.80 Jabon 10.02 5.10 1.23

47.00

62.86 0.75 Jabon 10.05 5.12 1.38

49.00

70.68 0.69 rata-rata 10.04 5.11 1.25 47.67 64.09 0.75 sungkai 10.03 5.10 1.23

42.00

62.86 0.67 sungkai 10.04 5.12 1.14

47.00

58.52 0.80 sungkai 10.03 5.15 1.19

45.00

61.38 0.73 rata-rata 10.03 5.12 1.19 44.67 60.92 0.73 mangium 10.01 5.07 1.14

44.00

57.60 0.76 mangium 10.05 5.12 1.12

44.00

57.29 0.77 mangium 10.04 5.14 1.12

46.00

57.51 0.80 rata-rata 10.03 5.11 1.12 44.67 57.47 0.78 campuran 10.05 5.12 1.17

49.00

60.11 0.82 campuran 10.02 5.09 1.18

41.00

59.93 0.68 campuran 10.04 5.12 1.16

45.00

59.57 0.76 rata-rata 10.04 5.11 1.17 45.00 59.87 0.75


(2)

Lampiran 3 Nilai Kadar Air Setiap Ulangan Contoh Uji

Jenis papan B Awal

(g)

BKT (%)

KA (%)

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,6

g

/c

m

³

Jabon

53.00

49.40

7.29

jabon

62.80

58.50

7.35

jabon

68.70

63.90

7.51

rata-rata 61.50 57.27 7.38

sungkai

61.50

57.60

6.77

sungkai

69.40

64.90

6.93

sungkai

60.30

56.30

7.10

rata-rata 63.73 59.60 6.94

mangium

62.50

59.00

5.93

mangium

59.60

56.40

5.67

mangium

68.50

64.50

6.20

rata-rata 63.53 59.97 5.94

campuran

64.90

60.20

7.81

campuran

60.00

55.70

7.72

campuran

64.50

59.90

7.68

rata-rata 63.13 58.60 7.74

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,8

g

/c

m

³

Jabon

88.20

80.40

9.70

Jabon

88.60

80.50

10.06

Jabon

90.10

81.10

11.10

rata-rata 88.97 80.67 10.29

sungkai

92.30

85.10

8.46

sungkai

85.90

79.50

8.05

sungkai

87.40

81.10

7.77

rata-rata 88.53 81.90 8.09

mangium

80.80

74.90

7.88

mangium

80.50

75.00

7.33

mangium

85.10

78.40

8.55

rata-rata 82.13 76.10 7.92

campuran

92.80

84.70

9.56

campuran

85.40

79.10

7.96

campuran

86.80

79.70

8.91


(3)

Lampiran 4 Nilai Daya Serap Air Setiap Ulangan Contoh Uji

Jenis papan Berat

Awal (g)

Berat 2 jam (g)

Berat 24 jam (g)

DSA 2 jam (%)

DSA 24 jam (%)

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,6

g

/c

m

³

Jabon 14.70 19.80 24.30

34.69

65.31

jabon 15.80 20.10 26.30

27.22

66.46

jabon 13.50 27.10 30.60

100.74

126.67

rata-rata 14.67 22.33 27.07 54.22 86.14

sungkai 14.90 23.60 25.90 58.39 73.83

sungkai 16.30 25.30 28.40

55.21

74.23

sungkai 16.90 19.80 25.00

17.16

47.93

rata-rata 16.03 22.90 26.43 43.59 65.33

mangium 14.40 20.90 24.10

45.14

67.36

mangium 18.10 19.90 25.00 9.94 38.12

mangium 14.60 23.40 28.60

60.27

95.89

rata-rata 15.70 21.40 25.90 38.45 67.12

campuran 19.80 20.20 26.20

2.02

32.32

campuran 26.40 27.70 30.80

4.92

16.67

campuran 17.20 18.30 23.30 6.40 35.47

rata-rata 21.13 22.07 26.77 4.45 28.15

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,8

g

/c

m

³

Jabon 21.60 33.50 37.80

55.09

75.00

Jabon 22.90 26.30 32.70

14.85

42.79

Jabon 21.10 27.30 31.70

29.38

50.24

rata-rata 21.87 29.03 34.07 33.11 56.01

sungkai 23.90 26.60 32.80 11.30 37.24

sungkai 20.50 24.10 30.50

17.56

48.78

sungkai 22.50 24.60 38.10

9.33

69.33

rata-rata 22.30 25.10 33.80 12.73 51.78

mangium 23.30 25.40 29.90

9.01

28.33

mangium 23.30 26.60 33.00 14.16 41.63

mangium 23.20 24.50 30.90

5.60

33.19

rata-rata 23.27 25.50 31.27 9.59 34.38

campuran 21.50 24.20 28.70

12.56

33.49

campuran 21.20 22.60 25.70

6.60

21.23

campuran 23.20 24.40 27.40 5.17 18.10


(4)

Lampiran 5 Nilai Pengembangan Tebal Setiap Ulangan Contoh Uji

Jenis papan

Dimensi Awal

(cm)

Dimensi 2 jam

(cm)

Dimensi 24 jam

(cm)

TS 2 jam (%)

TS 24 jam (%)

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,6

g

/c

m

³

Jabon 23.45 26.16 28.06

11.53

19.65

jabon 24.08 29.18 34.34

21.15

42.60

jabon 24.84 35.43 37.14

42.66

49.56

rata-rata 24.12 30.26 33.18 25.12 37.27

sungkai 23.09 27.82 29.66 20.46 28.46

sungkai 24.47 30.22 31.81

23.50

30.02

sungkai 24.36 27.66 30.79

13.53

26.39

rata-rata 23.97 28.56 30.76 19.16 28.29

mangium 23.13 28.74 28.51

24.24

23.23

mangium 23.99 25.97 41.56 8.26 73.29

mangium 23.78 29.61 33.48

24.52

40.82

rata-rata 23.63 28.10 34.52 19.00 45.78

campuran 29.40 30.35 33.06

3.22

12.44

campuran 30.93 33.62 35.69

8.69

15.37

campuran 27.42 29.30 31.70 6.85 15.63

rata-rata 29.25 31.09 33.48 6.25 14.48

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,8

g

/c

m

³

Jabon 27.37 40.96 41.86

49.67

52.95

Jabon 29.60 33.32 36.63

12.58

23.74

Jabon 29.99 33.22 36.65

10.80

22.23

rata-rata 28.99 35.84 38.38 24.35 32.97

sungkai 26.92 32.29 36.12 19.96 34.16

sungkai 28.26 28.95 36.42

2.46

28.90

sungkai 29.56 39.40 41.28

33.29

39.64

rata-rata 28.25 33.55 37.94 18.57 34.23

mangium 27.62 32.26 34.93

16.79

26.46

mangium 24.93 34.41 38.37 38.00 53.90

mangium 25.98 32.76 36.07

26.12

38.85

rata-rata 26.18 33.14 36.46 26.97 39.74

campuran 28.17 28.85 33.65

2.44

19.48

campuran 28.43 30.19 31.58

6.16

11.07

campuran 27.52 28.58 30.22 3.88 9.82


(5)

Lampiran 6 Nilai MOE dan MOR Setiap Ulangan Contoh Uji

Jenis papan

Tebal (b)

rata-rata (cm)

Lebar (h)

rata-rata (cm)

ΔP/ΔY

panjang / span

(L)

Pmax (kgf)

MOE (kg/cm2)

MOR (kg/cm2)

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,6

g

/c

m

³

Jabon 5.07 0.93 71.72

15.00

19.90001 15095.57 103.3173 jabon 5.04 0.95 73.90

15.00

19.69182 14444.02 97.50383 jabon 5.05 0.98 55.59

15.00

17.12692 10030.8 80.35102 rata-rata 5.05 0.95 67.07 15.00 18.91 13190.13 93.72

sungkai 5.04 0.93 59.84

15.00

16.47946 12454.49 85.06072 sungkai 5.07 0.96 64.98

15.00

15.94812 12234.9 76.87234 sungkai 5.07 0.97 76.78

15.00

20.15065 14233.13 96.12525 rata-rata 5.06 0.95 67.20 15.00 17.53 12974.17 86.02 mangium 5.06 0.92 84.55

15.00

23.03639 18422.26 122.4711 mangium 5.05 0.94 91.84

15.00

21.0063 18790.99 107.1637 mangium 5.04 0.95 80.39

15.00

19.35345 15712.51 95.8284 rata-rata 5.05 0.93 85.59 15.00 21.13 17641.92 108.49 campuran 5.04 1.04 123.70

15.00

25.95594 18428.25 107.2391 campuran 5.06 0.95 57.38

15.00

15.02479 11170.75 74.10074 campuran 5.07 0.99 161.00

15.00

52.80368 28064.13 241.7658 rata-rata 5.05 0.99 114.03 15.00 31.26 19221.04 141.04

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,8

g

/c

m

³

Jabon 4.96 1.07 138.40

15.00

42.79352 19218.38 169.5553 Jabon 4.91 1.13 184.40

15.00

57.51475 21961.29 206.4065 Jabon 4.98 1.25 62.91

15.00

15.78208 5523.267 46.00221 rata-rata 4.95 1.15 128.57 15.00 38.70 15567.65 140.65

sungkai 5.04 1.11 161.50

15.00

46.33645 20038.67 169.4143 sungkai 5.01 1.09 183.70

15.00

57.42842 24221.22 219.0848 sungkai 5.06 1.16 199.30

15.00

54.16172 21568.73 180.5346 rata-rata 5.04 1.12 181.50 15.00 52.64 21942.87 189.68 mangium 5.08 1.08 162.50

15.00

43.90255 21446.67 166.874 mangium 5.08 1.11 253.90

15.00

63.17124 31286.26 229.3725 mangium 5.04 1.04 225.60

15.00

69.40671 33608.83 286.7595 rata-rata 5.06 1.08 214.00 15.00 58.83 28780.58 227.67 campuran 5.07 1.10 176.80

15.00

45.45564 22127.82 166.8805 campuran 5.06 1.12 164.10

15.00

43.20739 19496.07 153.3145 campuran 5.06 1.14 170.70

15.00

42.63183 19212.43 145.8667 rata-rata 5.06 1.12 170.53 15.00 43.76 20278.77 155.35


(6)

Lampiran 7 Nilai

Internal Bond

(IB) dan Kuat Pegang Sekrup (KPS) Setiap

Ulangan Contoh Uji

Jenis papan

Panjang (cm)

Lebar (cm)

Luas Penampang

(cm²)

Pmax (kgf)

IB (kgf/cm²)

KPS (kg)

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,6

g

/c

m

³

Jabon 5.12 5.10 26.09

151.00

5.79

63.94

jabon 5.10 5.11 26.04

164.18

6.31

44.76

jabon 5.03 5.07 25.48

139.23

5.46

54.93

rata-rata 5.08 5.09 25.87 151.47 5.85 54.54

sungkai 5.07 5.05 25.55 172.98 6.77 34.66

sungkai 5.02 5.06 25.38 212.65 8.38 45.07

sungkai 5.02 5.06 25.35

181.68

7.17 36.57

rata-rata 5.03 5.05 25.43 189.10 7.44 38.77

mangium 5.06 5.07 25.63

155.68

6.07 66.92

mangium 5.07 5.08 25.73 86.67 3.37 75.00

mangium 5.04 5.06 25.48

54.58

2.14 77.19

rata-rata 5.05 5.07 25.61 98.98 3.86 73.04

campuran 5.11 5.03 25.70 47.59 1.85 41.81

campuran 5.07 5.03 25.48

68.92

2.70 45.56

campuran 5.22 5.11 26.65 195.18 7.32 54.73

rata-rata 5.13 5.06 25.94 103.89 3.96 47.37

K

e

ra

p

a

ta

n

0

,8

g

/c

m

³

Jabon 5.06 5.04 25.48

198.52

7.79 78.73

Jabon 5.10 5.13 26.14

65.36

2.50 77.56

Jabon 5.11 5.11 26.11 21.27 0.81 52.03

rata-rata 5.09 5.09 25.91 95.05 3.70 69.44

sungkai 5.09 5.12 26.04 175.42 6.74 94.33

sungkai 5.11 5.24 26.78

163.62

6.11 82.13

sungkai 5.07 5.04 25.53

55.25

2.16 83.20

rata-rata 5.09 5.13 26.11 131.43 5.00 86.55

mangium 5.07 5.06 25.63

162.59

6.34 85.04

mangium 5.07 5.06 25.60 138.47 5.41 85.61

mangium 5.11 5.12 26.14 210.74 8.06 111.28

rata-rata 5.08 5.08 25.79 170.60 6.60 93.98

campuran 5.06 5.05 25.55

69.55

2.72 81.23

campuran 5.08 5.15 26.14

82.25

3.15 59.43

campuran 4.90 5.11 25.04 191.15 7.63 75.25