Pengaruh Rasio Partikel Batang Kelapa Sawit dan Serutan Meranti Terhadap Kualitas Papan Partikel
LAMPIRAN
Lampiran 1. Analisis keragaman kerapatan
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat DB
0.002
4
Komposisi bahan baku
0.007
10
Galad
0.009
Total
Kuadrat tengah
0.000
F
0.610
Sig
tn
0.665
0.001
14
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
tn = tidak berpengaruh nyata
Lampiran 2. Analisis keragaman kadar air dan hasil uji duncan papan partikel
Komposisi bahan baku
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
7.896
DB
4
Kuadrat tengah
1.974
Galad
1.453
10
0.145
Total
9.350
14
F
13.583**
Sig
0.000
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
Komposisi
bahan baku
(%)
25 S : 75 M
75 S : 25 M
50 S : 50 M
100 S : 0 M
0 S : 100 M
Sig.
Notasi
N
3
3
3
3
3
Subset for alpha = 0,05
1
2
3.6133
4.1433
4.1943
0.105
a
a
a
b
b
5.2833
5.5118
0.480
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 3. Analisis keragaman daya serap air 2 jam dan hasil uji duncan papan
partikel
Sumber keragaman
Komposisi bahan baku
Jumlah kuadrat
966.003
DB
4
Kuadrat tengah
241.501
Galad
309.092
10
30.909
Total
1275.095
14
F
7.813*
Sig
0.004
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
Universitas Sumatera Utara
Komposisi bahan
baku (%)
0 S : 100 M
25 S : 75 M
50 S : 50 M
75 S : 25 M
100 S : 0 M
Sig.
Notasi
Subset for alpha = 0,05
1
2
N
3
3
3
3
3
30.9367
a
b
b
b
b
43.5900
50.1833
50.4733
53.2306
0.093
1.000
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 4. Analisis keragaman daya serap air 24 jam dan hasil uji duncan papan
partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
575.829
Komposisi bahan baku
DB
4
Galad
170.736
10
Total
746.566
14
Kuadrat tengah
143.957
F
8.432*
Sig
0.003
17.074
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
Komposisi
bahan baku
(%)
Subset for alpha = 0,05
N
1
3
3
3
3
3
65.1546
0 S : 100 M
25 S : 75 M
50 S : 50 M
75 S : 25 M
100 S : 0 M
Sig.
2
3
73.8957
75.6900
79.3133
0.234
Notasi
a
b
b
bc
c
79.3133
83.7333
0.219
0.156
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 5. Analisis keragaman pengembangan tebal 2 jam dan hasil uji duncan
papan partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
87.798
DB
4
Galad
14.804
10
Total
102.602
14
Komposisi bahan baku
Kuadrat tengah
21.949
F
14.827**
sig
0.000
1.480
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
Universitas Sumatera Utara
Komposisi
bahan baku
(%)
0 S : 100 M
25 S : 75 M
50 S : 50 M
75 S : 25 M
100 S : 0 M
Sig.
Notasi
Subset for alpha = 0,05
N
1
2
3
3
3
3
3
7.9933
3
a
b
b
b
c
10.8933
12.6716
12.6800
1.000
15.3333
1.000
0.116
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 6. Analisis keragaman pengembangan tebal
duncan papan partikel
24 jam dan hasil uji
Sumber keragaman
F
12.215*
Komposisi bahan baku
Jumlah kuadrat
85.574
DB
4
Kuadrat tengah
21.393
Galad
17.514
10
1.751
Total
103.087
14
sig
0.001
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
Komposisi
bahan baku
(%)
0 S : 100 M
25 S : 75 M
50 S : 50 M
75 S : 25 M
100 S : 0 M
Sig.
Subset for alpha = 0,05
N
1
3
3
3
3
3
11.4467
2
3
15.5300
15.8233
16.6367
1.000
Notasi
a
a
b
bc
c
16.6367
18.7867
0.075
0.351
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 7. Analisis keragaman internal bond (IB)
Komposisi bahan baku
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
0.462
DB
4
Kuadrat tengah
0.116
Galad
4.300
10
0.430
Total
4.763
14
F
0.269tn
sig
0.892
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
tn = tidak berpengaruh nyata
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 8. Analisis keragaman keteguhan lentur (MOE)
Sumber keragaman
Komposisi bahan baku
Jumlah kuadrat
1.464E7
DB
4
Kuadrat tengah
3660785.240
Galad
2.879E7
10
Total
4.343E7
14
2878836.512
F
tn
1.272
sig
0.344
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
tn = tidak berpengaruh nyata
Lampiran 9. Analisis keragaman keteguhan patah (MOR) dan hasil uji duncan
papan partikel
Sumber keragaman
Kadar Perekat
Jumlah kuadrat
1071.304
DB
4
Kuadrat tengah
267.826
Galad
305.959
10
30.596
Total
1377.263
14
F
8.754*
sig
0.003
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
tn = tidak berpengaruh nyata
Komposisi
bahan baku
(%)
0 S : 100 M
100 S : 0 M
50 S : 50 M
75 S : 25 M
25 S : 75 M
Sig.
Notasi
N
3
3
3
3
3
Subset for alpha = 0,05
1
2
1.0592E2
1.0879E2
1.1475E2
1.1590E2
0.066
1.3034E2
1.000
a
a
a
a
b
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
Achmadi, S. S. 1990. Kimia Kayu. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas
Ilmu Hayat. Institusi Pertanian Bogor. Bogor.
Badan Standardisasi Nasional. 2006. SNI 03-2105-2006. Papan Partikel. Badan
Standardisasi Nasional Jakarta.
Balfas, J. 2009. Karakteristik Kayu Kelapa Sawit Tua. Pusat Penelitian Dan
Pengembangan Hasil Hutan. Jakarta.
BPS Sumatera Utara. 2013. Potensi Sawit Sumatera Utara. BPS Nasional.
Indonesia.
Daulay, H. T. A. 2014. Pengaruh Ukuran Partikel Dan Komposisi Perekat Phenol
Formaldehyde – Styrofoam TerhadapKualitasPapanPartikel Dari Limbah
Batang Kelapa Sawit. Skripsi. Departemen Kehutanan Program Studi
Teknologi Hasil Hutan. Fakultas Pertanian. USU. Medan.
Fathanah, U. 2011. Kualitas Papan Komposit Dari Sekam Padi Dan Plastik
HDPE Daur Ulang Menggunakan Maleic Anhydride (MAH) Sebagai
Compatibilizer. Jurnal Rekayasa Kimia Dan Lingkungan Vol. 8, No. 2, Hal.
53 – 59, 2011. Universitas Syiah Kuala. Banda Aceh.
Hasni, R. 2008. Pembuatan Papan Partikel Dari Limbah Plastik Dan Sekam.
Skripsi. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Haygreen, J. G. dan J. L. Bowyer. 1993. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu.
Penerjemah Sutjipto A. Hadikusumo. Gajah Mada University Press.
Yogyakarta.
Hermawan, A., F. Diba, Y. Mariani, D. Setyawati, Nurhaida. 2014. Sifat Kimia
Batang Kelapa Sawit (Elaeis guinensis) Berdasarkan Letak Ketinggian Dan
Kedalaman Batang. Universitas Tanjung Pura. Pontianak.
Iswanto, A. H., F. Febrianto, Y. S. Hadi, S. Ruhendi, D. Hermawan. 2012. Sifat
Fisis Dan Mekanis Papan Partikel Dari Kulit Buah Jarak (Jatropha curcas)
Diperkuat Partikel Kayu. Jurnal Ilmu Dan Teknologi Kayu Tropis Vol. 10
No. 2 Juli 2012.
Kementerian Kehutanan Indonesia. 2013. Statistik Kementerian Kehutanan 2013.
Kementerian Kehutanan Indonesia. Jakarta.
Komisi Pengawas Persaingan Usaha. 2012. Pengambil Alihan Saham Perusahaan
PT. Indo Sukses Lestari Makmur oleh PT. Minamasa Gemilang. Jakarta.
Universitas Sumatera Utara
Maiwita, F. 2014. Pengaruh Variasi Komposisi Ampas Tebu Dan Serbuk Gergaji
Pada Papan Partikel Terhadap Konduktivitas Thermal. Pillar Of Physics.
Universitas Negeri Padang. Padang.
Maloney, T. M. 1993. Modern Particle Board an dry
Fiberboard Manufacturing. Miller Freeman Inc. San Fransisco.
Proces
Mikael, I. 2015. Kualitas Papan Partikel dari Campuran Ampas Tebu dan Partikel
Mahoni dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida.
Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Muslich, M. 2008. Standardisasi Mutu Kayu Berdasarkan Ketahanannya
Terhadap Penggerek Di Laut. Pusat Prosiding PPI Standardisasi. Bogor.
Mustari, K. 2014. Rancangan Percobaan Dengan SPSS. Penerbit Masagena.
Universitas Hasanuddin. Makassar.
Nuryawan, A., M.Y. Massijaya., Y.S. Hadi. 2008. Sifat Fisis dan Mekanis
Oriented Strand Board (OSB) dari Akasia, Eukaliptus dan Gmelina
Berdiameter Kecil : Pengaruh Jenis Kayu dan Macam AplikasiPerekat.
Jurnal Ilmu Teknologi Hasil Hutan 1 (2) : 60-66. Bogor.
Praptoyo, H., Fariz, M., Ali, M. 2012. Sifat Makroskopis Dan Mikroskopis Kayu
Meranti Merah (Shorea pavifolia) Pada Berbagai Diameter Dari Tanaman
Jalur Silvikultur Intensif PT. Sari Bumi Kusuma. Seminar nasional
MAPEKI XV. Makasar.
Ridwansyah., M. Z. Nasution., T. C. Sunarti., dan A. M.Fauzi. 2009. Karakteristik
Sifat Fisiko-Kimia Pati Kelapa Sawit. Jurnal Teknik Industry Pertanian Vol.
17(1), 1-6. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Risfaheri. 2005. Optimasi Komposisi Kardanol Dari Minyak Kulit Mete Sebagai
Subtitusi Fenol Dalam Formulasi Perekat Fenol Formaldehida. Institut
Pertanian Bogor. Bogor.
Roihan, A. 2015. Kualitas Papan Partikel dari Komposisi Batang Kelapa Sawit
dan Mahoni dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida.
Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Ruhendi, S., D.S. Koroh., F. Syahmani., H. Yanti., Nurhaida, S. Saad., dan
T. Sucipto. 2007. Analisis Perekatan Kayu. Fakultas Kehutanan. Institut
Pertanian Bogor. Bogor.
Sumardi, I., A. Darwis., I. Hadian. 2004. Pengaruh Kerapatan dan Ukuran Partikel
Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Kayu Suren (Toona
Sureni Merr). Prosiding Nasional Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia
(MAPEKI) VII. Makassar.
Universitas Sumatera Utara
Syakir, M., D. Allorerung., Z. Poeloengan., Syafaruddin, dan W. Rumini. 2010.
Budidaya Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Dan Pengembangan Perkebunan.
Aska Media. Bogor.
Wahyu, E. 2014. Inventarisasi Permudaan Meranti (Shorea spp.) Pada Arboretum
Kawasan Universitas Riau Kota Pekanbaru Provinsi Riau. Departemen
Kehutanan. Fakultas Pertanian. Universitas Riau. Riau.
Wahyudi, H. A. 2005. Sifat Fisis-Mekanis Papan Partikel Dari Serbuk Bulu
Domba Serbuk Gergaji Dan Serutan Kayu Sengon (Paraserianthes
falcataria). Skripsi. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Wulandari, F. T. 2013. Produk Papan Komposit Dengan Pemanfaatan Limbah
Non Kayu. Program Studi Kehutanan UNRAM. Mataram.
Yuanisa, A., K. Ulum, dan A. K. Wardani. 2015. Pretreatment Lignoselulosa
Batang Kelapa Sawit Sebagai Langkah Awal Pembuatan Bioetanol Generasi
Kedua: Kajian Pustaka. Jurnal Pangan Dan Agroindustri Vol.3 No.4 P.16201626. Universitas Brawijaya. Malang.
Universitas Sumatera Utara
METODOLOGI
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2015 sampai dengan Agustus
2015. Pembuatan papan partikel dan pengujian sifat fisis dan mekanis
dilaksanakan di Workshop dan Laboratorium Teknologi Hasil Hutan, Program
Studi Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah partikel batang kelapa
sawit diperoleh dari wilayah Tuntungan, serutan kayu meranti dari toko bangunan,
perekat phenol formaldehida (PF) dari laboratorium. Alat yang digunakan adalah
chainsaw, parang/golok, circular saw, kempa panas, timbangan, kalkulator,
califer, kuas, UTM (Universal Testing Machine), alat tulis, dan kamera digital.
Prosedur Penelitian
1. Persiapan Bahan Baku
Tanaman kelapa sawit yang tidak produktif lagi ditebang dengan chainsaw
dan dipotong menjadi beberapa batang. Batang tersebut kemudian dibelah
untuk selanjutnya diserut dengan menggunakan mesin serut hingga menjadi
partikel. Demikian juga dengan kayu meranti yang diperoleh dari toko bahan
bangunandiserut hingga menjadi serutan-serutan kecil. Selanjutnya, partikel
batang kelapa sawit dan hasil serutan kayu meranti dikeringkan hingga
mencapai kadar air 5%.
Universitas Sumatera Utara
2. Perhitungan komposisi partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti
Perbandingan komposisi partikel batang kelapa sawit dengan serutan
meranti dalam penelitian ini adalah 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 dan 0:100.
Papan dibuat berukuran 25 cm x 25 cm dengan target ketebalan 1 cm dan
target kerapatan 0,7 g/cm3.
3. Pencampuran partikel dengan perekat
Partikel
batang
kelapa
sawit
dicampur
dengan
perekat
phenol
formaldehida (PF) dengan kadar perekat 12%. Kemudian dilakukan
pencampuran serutan meranti dengan perekat phenol formaldehida (PF)
dengan kadar perekat 12%. Masing-masing pencampuran dilakukan secara
terpisah. Pencampuran dilakukan di dalam alat pencampur (blender)
menggunakan spray gun.
4. Pembentukan lembaran papan
Partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti yang telah dicampur
perekat selanjutnya dimasukkan ke dalam cetakan berukuran 25 x 25 x
1cm3. Partikel batang kelapa sawit dijadikan sebagai core, sedangkan
serutan meranti diletakkan pada bagian face and back. Perbandingan face,
core and back yang digunakan adalah 1:2:1.
5. Pengempaan panas (hot pressing)
Setelah lembaran terbentuk, selanjutnya dilakukan pengempaan panas
pada suhu 170°C, tekanan 30 kg/cm2 selama 8 menit.
6. Pengkondisian (conditioning)
Papan yang baru dibentuk dengan mesin kempa panas masih lunak dan
rentan terhadap kerusakan. Maka dari itu perlu dilakukan pengkondisian
Universitas Sumatera Utara
selama 7 hari pada suhu kamar untuk membebaskan sisa-sisa tegangan
karena proses pengempaan dan untuk menstabilkan kadar air lembaran
papan partikel.
7. Pemotongan contoh uji
Papan partikel yang telah dikondisikan selama 7 hari kemudian dipotong
sesuai ukuran tertentu pada tiap contoh uji. Pembagian contoh uji papan
partikel berdasarkan SNI 03-2105-2006 disajikan pada Gambar 1.
25 cm
1
25 cm
3
2
4
Gambar 1. Pembagian contoh uji papan partikel
Keterangan:
1= contoh uji modulus lentur dan modulus patah (20 cm x 5 cm)
2= contoh uji kerapatan dan kadar air (10 cm x10 cm)
3= contoh uji pengembangan tebal dan daya serap air (5 cm x 5cm)
4= contoh uji keteguhan rekat internal (5 cm x 5cm)
8. Pengujian Papan Partikel
Papan partikel diuji sifat fisis dan mekanisnya berdasarkan standar SNI 032105-2006. Sifat fisis yang diuji adalah kerapatan, kadar air, daya serap air
dan pengembangan tebal. Pengujian sifat mekanisnya yaitu keteguhan rekat
internal, keteguhan patah (modulus of rupture) dan keteguhan lentur (modulus
of elasticity).
Universitas Sumatera Utara
Pengujian
Pengujian papan partikel yang dilakukan meliputi pengujian sifat fisis
yaitu kerapatan, kadar air, daya serap air, pengembangan tebaldan juga pengujian
sifat mekanis yaitu MOE (modulus of elasticity), MOR (modulus of rupture) dan
keteguhan rekat internal dimana rumus-rumus yang digunakan berdasarkan
Standard Nasional Indonesia (SNI) 03-2105-2006.
Pengujian Sifat Fisis
Kerapatan
Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara dan volume
kering udara.Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm ditimbang beratnya, lalu diukur
rata-rata panjang, lebar, dan tebalnya untuk menentukan volume contoh uji. Nilai
kerapatan dapat dihitung dengan rumus :
Berat (g)
Kerapatan (g/cm3) =
Volume (cm3)
Kadar air
Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm yang digunakan adalah bekas contoh
uji kerapatan. Kadar air papan partikel dihitung berdasarkan berat awal (BA) dan
berat kering oven (BKO). BKO diperoleh setelah contoh uji dioven selama 24 jam
pada suhu (103±2̊C). Penimbangan dilakukan sampai BKO nilainya konstan.
Nilai kadar air dihitung berdasarkan rumus:
BA-BKO
Kadar air (%) =
X 100 %
BKO
Universitas Sumatera Utara
Daya Serap Air
Daya serap air dihitung dari berat sebelum (B1) dan berat sesudah (B2)
perendaman dalam air selama 2 jam dan 22 jam. Pengukuran berat dilakukan
setelah perendaman selama 2 jam kemudian contoh uji direndam lagi selama 22
jam. Setelah direndam selama 22 jam kemudian dilakukan pengukuran kedua.
Nilai daya serap air dihitung dengan rumus :
B2-B1
Daya Serap Air (%) =
X 100 %
B1
Pengembangan Tebal
Pengembangan tebal dihitung atas tebal sebelum (T1) dan tebal sesudah
perendaman (T2) dalam air selama 24 jam. Pengukuran tebal dilakukan setelah
perendaman selama 2 jam kemudian direndam lagi selama 22 jam. Setelah
direndam selama22 jam kemudian dilakukan pengukuran kedua. Pengembangan
tebal dihitung dengan rumus sebagai berikut:
T2-T1
Pengembangan Tebal (%) =
X 100 %
T1
Pengujian Sifat Mekanis
MOR (Modulus of Rupture) dan MOE (Modulus of Elasticity)
Pengujian modulus patah (MOR) dan pengujian modulus lentur (MOE)
dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine(UTM).
Nilai MOR dihitung dengan rumus :
Universitas Sumatera Utara
ΔP.L3
3 PL
MOE =
MOR =
2bh2
4.ΔY.b.h3
Keterangan :
MOE = Modulus lentur (kg/cm2)
MOR = Modulus patah (kg/cm2)
ΔP
= Beban sebelum batas proporsi (kg)
ΔY
= Lenturan pada beban (cm)
P
L
b
h
= Beban maksimum (kg)
= Jarak Sangga (cm)
= Lebar contoh uji (cm)
= Tebal contoh uji (cm)
Keteguhan Rekat Internal (internal bond)
Contoh uji keteguhan rekat internal berukuran 5 cm x 5 cm dilekatkan
pada dua balok besi dengan perekat epoksi dan dibiarkan mengering selama 24
jam. Kedua balok besi ditarik tegak lurus permukaan contoh uji sampai beban
maksimum menggunakan UTM (Universal Testing Machine). Cara pengujian
keteguhan rekat internal dapat dilihat pada Gambar 2.
Arah beban
Balok besi
Contoh uji
Arah beban
Gambar 2. Pengujian keteguhan rekat internal
Nilai keteguhan rekat dihitung dengan rumus:
IB =
P
A
Keterangan:
IB = keteguhan rekat internal (kg/cm2)
P = beban maksimum (kg)
A = luas permukaan contoh uji (cm)
Universitas Sumatera Utara
Analisis Data
Penelitian ini menggunakan analisis Rancangan Acak Lengkap (RAL)
non-factorial dengan lima perlakuan (100:0, 75:25, 50:50, 25:75, 0:100) dan
ulangan sebanyak lima kali. Total papan yang dibuat pada penelitian ini sebanyak
25 papan partikel. Menurut Mustari (2014) model statistik linier dari rancangan
percobaan ini dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut:
Yij = � + �� + ���
Keterangan:
Yij : Respon pengamatan kombinasi partikel batang kelapa sawit dengan serutan
meranti pada papan partikel taraf ke-i dan ulangan ke-j
� : Nilai rata-rata umum
�� : Pengaruh perlakuan kombinasi partikel batang kelapa sawit dengan serutan
meranti pada papan taraf ke-i
��� : Sisaan acak dari satuan percobaan ulangan ke-j yang dikenai perlakuan
perbandingan taraf ke-i
i
: Kombinasi bahan partikel batang kelapa sawit : serutan meranti
(100:0, 75:25. 50:50, 25:75, 0:100)
j
: 1, 2, 3, 4,5
Adapun hipotesis yang digunakan adalah sebagai berikut :
Ho : Kombinasi partikel batang kelapa sawit dengan serutan meranti tidak
berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis papanpartikel.
H1 : Kombinasi partikel batang kelapa sawit dengan serutan meranti
berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel.
Analisis keragaman dilakukan untuk mengetahui pengaruh kombinasi
partikel batang kelapa sawit dengan serutan meranti terhadap sifat fisis dan
mekanis papan partikel. Analisis keragaman tersebut menggunakan kriteria uji
sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
a. Jika Fhitung < Ftabel maka Ho diterima atau perbandingan kombinasi partikel
batang kelapa sawit dengan serutan meranti tidak berpengaruh nyata terhadap
sifat fisis dan mekanis papan partikel.
b. Jika Fhitung > Ftabel maka Ho ditolak atau perbandingan kombinasi partikel
batang kelapa sawit dengan serutan meranti berpengaruh nyata terhadap sifat
fisis dan mekanis papan partikel.
Setelah data hasil pengujian untuk setiap respon yang diuji dianalisis, lalu
dibandingkan dengan persyaratan SNI 03-2105-2006 dengan maksud untuk
mengetahui apakah sifat-sifat papan yang dibuat memenuhi standar atau tidak.
Selain itu, Apabila pengaruh perbandingan komposisi bahan berpengaruh nyata
terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel maka dilakukan uji lanjut yaitu uji
wilayah berganda (Duncan’s Multi Range Test) dengan tingkat kepercayaan 95%.
Universitas Sumatera Utara
Bagan alir penelitian papan partikel dari kombinasi partikel batang kelapa
sawit dengan serutan meranti dapat dilihat pada gambar berikut:
Batang kelapa sawit
Kayu meranti
Serutan mesin
Serutan manual
Partikel batang kelapa sawit
Serutan meranti
Pengeringan hingga kadar air 5%
Perhitungan proporsi partikel batang kelapa sawit dengan serutan
meranti yaitu 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 dan 0:100
Pencampuran partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti dengan
perekat PF (kadar perekat 12%)
Pembentukan lembaran papan
Face : Core : Back = Serutan Meranti : Partikel batang kelapa sawit : Serutan Meranti
ukuran lembaran = 25 cm x 25 cm x 1 cm3
target kerapatan = 0,7 g/cm3
Pengempaan dengan suhu 170 0C dengan
tekanan 30 kg/cm2 selama 8 menit
Pengkondisian selama 7 hari dan dilakukan
pemotongan contoh uji
Pengujian kualitas berdasarkan standar SNI 03-2105-2006
Pengujian sifat fisis yaitu kerapatan,
kadar air, daya serap air, dan
pengembangan tebal
Pengujian sifat mekanis yaitu keteguhan
rekat internal, keteguhan patah (MOR)
dan keteguhan lentur (MOE)
Gambar 3. Bagan alir penelitian papan partikel dari kombinasi partikel batang
kelapa sawit dengan serutan meranti
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel
Kerapatan
Nilai kerapatan papan partikel dari kombinasi partikel batang kelapa sawit
dan serutan meranti menggunakan perekat PF 12 % berkisar antara 0,60-0,64
g/cm3 (Gambar 4).
SNI 03-2105 2006
ρ = 0,4-0,9 g/cm3
1.00
0.90
Kerapatan (g/cm3 )
0.80
0.70
Target Density 0,7 g/cm3
0.60
0.62
0.61
0.64
0.62
100 : 0
75 : 25
50 : 50
25 : 75
0 : 100
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 4. Grafik rata-rata kerapatan papan partikel
Pada penelitian ini target kerapatan papan partikel yang dihasilkan tidak
sesuai kerapatan target yaitu sebesar 0,7 g/cm3. Kerapatan sasaran yang tidak
tercapai disebabkan oleh ketebalan papan setelah pengkondisian yang dihasilkan
lebih besar dari ketebalan target yakni 1 cm. Kondisi ini dikenal dengan istilah
springback. Nilai rata-rata spring back papan partikel pada penelitian ini sebesar
15,98%. Menurut Nuryawan et al (2008), spring back (pengembangan kembali)
yaitu usaha pembebasan dari tekanan yang dialami pada waktu pengempaan dan
Universitas Sumatera Utara
penyesuaian kadar air papan partikel pada saat pengkondisian sehingga terjadi
kenaikan tebal papan partikel yang akhirnya menyebabkan menurunnya kerapatan
papan partikel.
Pada Gambar 4 dapat dilihat bahwa nilai kerapatan paling tinggi terdapat
pada papan partikel dengan komposisi 25:75 yaitu sebesar 0,64 g/cm3. Sedangkan
nilai kerapatan yang paling rendah pada komposisi 100:0 yaitu 0,60 g/cm3. Pada
penelitian ini perbandingan komposisi dan jenis bahan baku yang digunakan
mempengaruhi nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan. Hal ini sesuai
dengan pernyataan Haygreen dan Bowyer (1993) yang mengatakan bahwa
kerapatan papan partikel dipengaruhi oleh jenis bahan baku yang digunakan
dimana semakin tinggi nilai kerapatan bahan baku maka nilai kerapatan papan
partikel yang dihasilkan akan semakin tinggi.
Hasil analisis ragam kerapatan papan partikel menunjukkan bahwa faktor
kombinasi bahan baku tidak berpengaruh nyata terhadap nilai kerapatan papan
partikel (Lampiran 1). Semua nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan pada
penelitian ini telah memenuhi standar SNI 03-2105-2006 yang mensyaratkan nilai
kerapatan sebesar 0,4-0,9 g/cm3.
Kadar Air (KA)
Rata-rata nilai kadar air (KA) papan partikel dari hasil pengkombinasian
partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti dengan berbagai komposisi yang
berbeda adalah 3,61-5,51% (Gambar 5).
Universitas Sumatera Utara
14
Kadar Air (%)
12
SNI 03-2105 2006
KA ≤14%
10
8
6
5.51 b
5.28 b
4.14 a
4.19 a
75 : 25
50 : 50
4
3.61 a
2
0
100 : 0
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 5. Grafik rata-rata kadar air papan partikel
Pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa nilai KA tertinggi terdapat pada papan
partikel dengan komposisi 0:100 yaitu 5,51%, sedangkan nilai KA terendah
terdapat pada papan partikel dengan komposisi 25:75 yaitu sebesar 3,61%.
Menurut Maloney (1993), kadar air bahan baku menentukan hasil akhir kadar air
papan partikel. Hal ini sesuai dengan pernyataan Haygreen dan Bowyer (1993)
bahwa meningkatnya kadar air papan partikel mengakibatkan melemahnya ikatan
antar partikel sehingga partikel-partikel kayu dapat membebaskan diri dari
tekanan yang dialami pada waktu pengempaan.
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perbandingan komposisi
berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95% terhadap nilai kadar air papan
partikel. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa papan partikel dengan
komposisi 25:75 tidak berbeda nyata dengan papan partikel berkomposisi 75:25
dan 50:50 namun berbeda nyata dengan komposisi 100:0 dan 0:100 (Lampiran 2).
Pada Gambar 5 dapat dilihat nilai KA pada papan partikel yang homogen
lebih tinggi jika dibandingkan dengan nilai KA papan partikel ketika dicampur.
Universitas Sumatera Utara
Nilai KA yang diperoleh pada penelitian ini sudah memenuhi SNI 03-2105-2006
yang mensyaratkan nilai kadar air maksimal 14%.
Daya Serap Air (DSA)
Nilai DSA yang didapatkan setelah perendaman 2 jam adalah berkisar
antara 30,94-53,23% dan untuk 24 jam berkisar antara 65,15-83,73%. Hasil ratarata nilai DSA 2 jam dan DSA 24 jam dapat dilihat pada Gambar 6.
90
DSA 2 JAM
80
DSA 24 JAM
30,94 a
65,15 a
73,90 b
43,59 b
20
75,69 b
30
50,18 b
40
50,47 b
83,73 c
50
79,31 bc
60
53,23 b
Daya Serap Air
70
10
0
100 : 0
75 : 25
50 : 50
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 6. Grafik rata-rata DSA papan partikel perendaman 2 jam dan 24 jam
Pada Gambar 6 terlihat bahwa penurunan nilai DSA seiring dengan
meningkatnya komposisi campuran serutan meranti. Kondisi ini serupa dengan
penelitian yang dilakukan oleh Mikael (2013) yang mengkombinasikan partikel
ampas tebu dengan serutan kayu mahoni. Semakin besar komposisi partikel sawit,
nilai DSA semakin tinggi. Hal ini dikarenakan karakter batang kelapa sawit sangat
mudah menyerap air. Struktur batang kelapa sawit yang mengandung selulosa dan
hemiselulosa serta senyawa-senyawa lain menyebabkan papan partikel menjadi
Universitas Sumatera Utara
sangat mudah menyerap air. Kandungan selulosa yang terdapat pada batang
kelapa sawit adalah 50,78 gram, kandungan lignin adalah sebesar 17,87 gram dan
kandungan hemiselulosa sebesar 30,36 gram dalam 100 gram batang kelapa sawit
(Yuanisa et al., 2015).
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perbandingan komposisi bahan
baku papan partikel berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95% terhadap
DSA papan partikel yang dihasilkan, baik pada perendaman 2 jam maupun 24 jam
(Lampiran 3 dan Lampiran 4). Hasil uji lanjut Duncan DSA papan partikel
setelah perendaman 2 jam menunjukkan bahwa komposisi 0:100 berbeda nyata
dengan komposisi lainnya. Sedangkan hasil uji lanjut Duncan DSA setelah
perendaman 24 jam menunjukkan bahwa papan partikel 75:25 berbeda nyata
dengan komposisi 25:75 dan 0:100 namun tidak berbeda nyata dengan komposisi
50:50 dan 100:0. Perbandingan komposisi yang disarankan adalah papan partikel
dengan komposisi 0:100 yang memiliki nilai DSA yang rendah karena semakin
rendah nilai daya serap air maka kualitas papan partikel akan semakin baik. Nilai
DSA papan partikel tidak disyaratkan dalam standar SNI 03-2105-2006.
Pengembangan Tebal (PT)
Nilai pengembangan tebal papan partikel batang kelapa sawit dan serutan
meranti menggunakan perekat PF 12% pada perendaman 2 jam berkisar antara
7,99-15,33% sedangkan pada perendaman 24 jam berkisar 11,45-18,79%. Hasil
rata-rata pengujian pengembangan tebal selama 2 jam dan 24 jam disajikan pada
Gambar 8.
Universitas Sumatera Utara
20
SNI 032105 2006
18
PT ≤ 12%
16
PT 24
JAM
14
11,45 a
15,53 a
7,99 c
4
10,89 b
15,82 b
12,67 b
6
16,64 bc
8
12,68 b
10
18,79 c
12
15,33 c
Pengembangan Tebal (%)
PT 2 JAM
2
0
100 : 0
75 : 25
50 : 50
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 7. Grafik rata-rata PT papan partikel perendaman 2 jam dan 24 jam
Pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa nilai PT menurun seiring dengan
penambahan serutan meranti. Penambahan serutan meranti dapat mengurangi sifat
higroskopis partikel sawit. Pengurangan komposisi partikel batang kelapa sawit
menyebabkan penurunan nilai PT. Hal ini dikarenakan sifat higroskopis yang
tinggi dan kerapatan partikel batang kelapa sawit yang rendah. Sifat higroskopis
batang sawit diduga disebabkan oleh kandungan pati yang dimiliki. Ridwansyah
et al (2009) mengatakan bahwa kandungan pati batang kelapa sawit terdiri dari
28,76% amilosa dan 71,24% amilopektin. Banyaknya pati yang dikandung oleh
batang kelapa sawit membuat penyerapan air semakin tinggi.
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perbandingan komposisi partikel
batang kelapa sawit dan serutan meranti berpengaruh sangat nyata terhadap
pengembangan tebal papan partikel, baik pada perendaman 2 jam maupun 24 jam
(Lampiran 5 dan Lampiran 6). Hasil uji lanjut Duncan pada perendaman 2 jam
menunjukkan bahwa PT papan partikel dengan komposisi 100:0 berbeda nyata
Universitas Sumatera Utara
dengan perlakuan lainnya. Sedangkan hasil uji lanjut Duncan pada perendaman 24
jam menunjukkan bahwa PT papan partikel dengan komposisi 100:0 tidak
berbeda nyata dengan komposisi 75:25 namun berbeda nyata dengan komposisi
0:100, 50:50 dan 25:75.
Standard SNI 03-2105-2006 mensyaratkan nilai PT ≤ 12%. Nilai PT yang
memenuhi standar terdapat pada perbandingan komposisi 25:75 dan 0:100 pada
perendaman selama 2 jam. Namun, pada perendaman selama 24 jam hanya
komposisi 0:100 yang memenuhi standard.
Sifat Mekanis Papan Partikel
Keteguhan Rekat Internal/ Internal Bond (IB)
Nilai Internal Bond (IB) yang didapatkan dari papan partikel berkisar
2,49-3,00 kg/cm2. Nilai IB yang paling tinggi terdapat pada komposisi 75:25 yaitu
sebesar 3,00 kg/cm2, sedangkan yang paling rendah terdapat pada komposisi
100:0 sebesar 2,49 kg/cm2. Hasil rata-rata IB disajikan pada Gambar 8.
SNI 03-2105 2006
IB ≥ 1,5 kg/cm2
Keteguhan Rekat Internal (kg/cm2)
4,50
2,92
4,00
3,00
3,50
3,00
2,74
2,77
2,49
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
100 : 0
75 : 25
50 : 50
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 8. Grafik rata-rata keteguhan rekat internal papan partikel
Universitas Sumatera Utara
Penambahan serutan kayu meranti menyebabkan peningkatan nilai IB.
Nilai IB dipengaruhi oleh komposisi bahan baku dan ukuran partikel bahan baku
yang digunakan. Hal ini sesuai dengan pernyataan Sumardi et al (2004) yang
menyatakan bahwa ukuran partikel bahan baku yang lebih besar akan
menyebabkan hasil pengujian sifat mekanis semakin baik pada tingkat kerapatan
yang tinggi.
Hasil sidik ragam nilai IB papan partikel menunjukkan perbandingan
komposisi tidak memberikan pengaruh nyata terhadap nilai IB papan partikel
(Lampiran 7). Artinya faktor perlakuan perbandingan komposisi tidak
menghasilkan nilai IB papan partikel yang berbeda secara signifikan.
Nilai IB yang dihasilkan seluruhnya telah memenuhi standard SNI 032105-2006 yang mensyaratkan nilai IB
≥ 1,5 kg/
cm2. Perbandingan komposisi
yang disarankan adalah papan partikel dengan komposisi 75:25, dimana pada
komposisi tersebut diperoleh nilai IB tertinggi dibanding komposisi lainnya
sebesar 3,00 kg/cm2 karena semakin tinggi nilai IB maka kualitas papan partikel
akan semakin baik.
MOE (Modulus of Elasticity)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai rata-rata MOE papan partikel
dari perbandingan komposisi partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti
berkisar antara 9.623,48-12.461,38 kg/cm2. Papan partikel dengan nilai MOE
tertinggi terdapat pada komposisi 0:100 yaitu 12461,38 kg/cm2 sedangkan papan
partikel dengan nilai MOE terendah terdapat pada komposisi 100:0 yaitu sebesar
9623,48 kg/cm2. Hasil rata-rata nilai MOE disajikan pada Gambar 9.
Universitas Sumatera Utara
SNI 03-2105 2006
MOE ≥ 20.400 kg/cm2
12461,38
14.000
11439,77
12.000
9623,48
10178,29
10854,39
MOE
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
0
100 : 0
75 : 25
50 : 50
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 9. Grafik rata-rata MOE papan partikel
Pada Gambar 9 dapat dilihat bahwa Nilai MOE papan partikel yang
dihasilkan pada penelitian ini semakin meningkat seiring dengan penambahan
serutan meranti begitu pula sebaliknya. Salah satu faktor yang mempengaruhi
nilai MOE adalah geometri partikel. Geometri partikel meranti yang besar
membuat nilai MOE semakin tinggi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Haygreen
dan Bowyer (1993) bahwa selain kerapatan, kadar perekat, geometri partikel
merupakan ciri utama yang menentukan sifat MOE (Modulus of Elasticity) papan
partikel yang dihasilkan.
Nilai slenderness ratio (SR) yang dihasilkan dalam penelitian ini adalah
berkisar antara 67,56±247,72 dengan nilai rata-rata sebesar 149,66. Semua nilai
MOE yang dihasilkan pada penelitian ini belum memenuhi standard dikarenakan
nilai slenderness ratio yang didapatkan masih dibawah 150. Hal ini sesuai dengan
pernyataan Maloney (1993) yang mengatakan bahwa untuk menghasilkan papan
yang bagus nilai SR yang baik adalah 150 karena slenderness ratio yang tinggi
Universitas Sumatera Utara
akan lebih mudah diorientasikan sehingga meningkatkan kekuatan papan yang
dihasilkan.
Hasil sidik ragam nilai MOE papan partikel menunjukkan perbandingan
komposisi tidak memberikan pengaruh nyata terhadap nilai MOE papan partikel
(Lampiran 8). Artinya faktor perlakuan perbandingan komposisi tidak
menghasilkan nilai MOE papan partikel yang berbeda secara signifikan. Nilai
MOE yang dihasilkan pada penelitian ini seluruhnya belum memenuhi standard
SNI 03-2105-2006. Nilai MOE papan partikel yang disyaratkan oleh SNI 032105-2006 yaitu ≥20.400 kg/cm2.
MOR (Modulus of Rupture)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai rata-rata MOR papan partikel
dari perbandingan komposisi partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti
berkisar antara 105,92 – 130,34 kg/cm2. Hasil rata-rata nilai MOR disajikan dalam
Gambar 10.
SNI 03-2105 2006
MOR ≥82 kg/cm2
160
140
130.34 b
108.84 a
115.86 a
114.75 a
100 : 0
75 : 25
50 : 50
105.92 a
MOR
120
100
80
60
40
20
0
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 10. Grafik rata-rata MOR papan partikel
Universitas Sumatera Utara
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai MOR tertinggi terdapat pada
papan partikel dengan komposisi 25:75 yaitu sebesar 130,34 kg/cm2 sedangkan
yang terendah terdapat pada komposisi 0:100 sebesar 105,92 kg/cm2. Pada
Gambar 10 dapat dilihat bahwa papan partikel dengan komposisi 75:25 memiliki
nilai MOR yang lebih tinggi dibandingkan papan partikel dengan komposisi 100:0
dan 50:50. Pada komposisi 100:0 dan 50:50 masing-masing memiliki nilai MOR
sebesar 108,84 kg/cm2 dan 114,75 kg/cm2 sedangkan nilai MOR pada komposisi
75:25 adalah sebesar 115,86 kg/cm2.
Berdasarkan Gambar 10, pada komposisi 0:100 nilai MOR menurun. Hal
ini diduga karena compression ratio yang rendah. Selain itu, nilai geometri
partikel slenderness ratio (SR) yang dihasilkan pada papan 0:100 lebih kecil
dibanding yang lain dan berada dibawah 150. Maloney (1993) mengatakan bahwa
untuk menghasilkan papan yang bagus nilai SR yang baik adalah 150 karena
slenderness ratio yang tinggi akan lebih mudah diorientasikan sehingga
meningkatkan kekuatan papan yang dihasilkan.
Nilai MOR papan partikel tanpa penggabungan/homogen rendah, namun
setelah dilakukan penggabungan antara partikel sawit dengan serutan meranti nilai
MOR yang didapatkan menjadi lebih tinggi. Hal ini membuktikan bahwa
penggabungan
komposisi
partikel
sawit
dan
serutan
meranti
mampu
meningkatkan nilai MOR papan partikel yang dihasilkan.
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perbandingan komposisi bahan
baku partikel batang kelapa sawit dengan meranti berpengaruh nyata terhadap
nilai MOR papan partikel pada selang kepercayaan 95% (Lampiran 9). Hasil uji
lanjut Duncan menunjukkan bahwa komposisi 25:75
berbeda nyata dengan
Universitas Sumatera Utara
komposisi 100:0, 75:25, 50:50 dan 0:100. Jadi perbandingan komposisi papan
partikel yang disarankan adalah komposisi 25:75 karena nilai MOR yang
dihasilkan lebih tinggi dibanding komposisi lainnya. Nilai MOR yang dihasilkan
seluruhnya telah memenuhi standard SNI 03-2105-2006 yaitu ≥82 kg/cm2.
Kualitas Papan Partikel
Kualitas papan partikel diukur berdasarkan standar yang telah ditetapkan
yaitu standar SNI 03-2105-2006. Berdasarkan hasil pengujian sifat fisis dan
mekanis papan partikel dari pengkombinasian komposisi partikel batang kelapa
sawit dengan serutan meranti menggunakan perekat phenol fornaldehida (PF)
12 % maka diperoleh rekapitulasi kualitas papan partikel seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Rekapitulasi skoring kualitas sifat fisis dan mekanis papan partikel dari
pengkombinasian komposisi partikel batang kelapa sawit dengan serutan
meranti menggunakan PF 12% berdasarkan SNI 03-2105-2006
Sifat Fisis Dan Mekanis Papan Partikel
Kerapatan
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
Kadar Air
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
Daya Serap Air
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
Pengembangan Tebal 2 jam
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
Pengembangan Tebal 24 jam
Nilai Rata-rata
SNI 03-2105-2006
Internal Bond
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
MOE
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
MOR
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
Total Skor
100:0
75:25
50:50
25:75
0:100
1
1
4
1
2
1
5
1
3
1
2
1
4
1
3
1
5
1
1
1
1
-
2
-
3
-
4
-
5
-
1
0
2
0
3
0
4
1
5
1
1
0
2
0
3
0
4
0
5
1
1
1
5
1
3
1
4
1
2
1
1
0
2
0
3
0
4
0
5
0
2
1
14
4
1
29
3
1
27
5
1
44
1
1
33
Universitas Sumatera Utara
Keterangan:
Skoring : 1 (sangat rendah), 2 (cukup rendah), 3 (rendah) , 4 (tinggi), 5 (sangat tinggi)
Standar SNI 03-2105-2006 : Memenuhi = 1, Tidak memenuhi = 0
Tabel 1 menunjukkan bahwa kualitas papan partikel pada hasil kerapatan,
KA, DSA, IB dan MOR telah memenuhi SNI 03-2105-2006. Pada pengujian sifat
fisis, nilai kerapatan tertinggi adalah komposisi 25:75, nilai KA terendah terdapat
pada komposisi 25:75, pada PT perendaman 2 jam, contoh uji yang memenuhi
SNI 03-2105-2006 yaitu komposisi 0:100 dan 25:75, sedangkan PT 24 jam yang
memenuhi standar yaitu komposisi 0:100. Pada pengujian sifat mekanis, nilai
MOR tertinggi terdapat pada komposisi 25:75, nilai MOE tertinggi terdapat pada
komposisi 0:100 dan nilai IB tertinggi terdapat pada komposisi 75:25.
Berdasarkan Tabel 1 dapat diketahui dari hasil rekapitulasi skoring bahwa
komposisi 25:75 memiliki nilai yang paling tinggi dibanding papan lainnya.
Papan partikel dengan nilai skoring terendah terdapat pada papan partikel dengan
komposisi 100:0. Pada komposisi 75:25 dan 50:50 memiliki nilai skoring yang
lebih rendah jika dibandingkan dengan komposisi 0:100. Pada komposisi 75:25
dan 50:50 masing-masing memiliki nilai skoring sebesar 29 dan 27 sedangkan
komposisi 0:100 memiliki nilai skoring sebesar 30.
Papan partikel yang paling banyak memenuhi standard SNI 03-2105-2006
dalam penelitian ini adalah papan partikel dengan komposisi 0:100. Namun dalam
rangka memadukan limbah batang kelapa sawit dengan serutan meranti, maka
papan partikel dengan komposisi terbaik yang direkomendasikan adalah papan
partikel dengan komposisi 25:75. Hal ini karena papan partikel dengan komposisi
25:75 memiliki nilai skoring terbanyak dibanding komposisi lainnya sehingga
direkomendasikan sebagai papan dengan kualitas terbaik.
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Variasi perbandingan komposisi partikel batang kelapa sawit dengan
serutan meranti memberikan pengaruh nyata terhadap sifat fisis dan
mekanis papan partikel yang dihasilkan. Untuk parameter kerapatan, kadar
air, Internal Bond dan Modulus of Rupture papan partikel sudah
memenuhi standard. Untuk parameter pengembangan tebal beberapa
papan belum memenuhi standard dan untuk parameter Modulus of
Elasticity seluruh papan tidak memenuhi standar.
2. Perbandingan komposisi partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti
yang terbaik dari penelitian ini berdasarkan hasil skoring yaitu papan
partikel dengan perbandingan komposisi 25:75 (partikel batang kelapa
sawit:serutan meranti).
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk meningkatkan kualitas papan
partikel dari batang kelapa sawit terutama pengembangan tebal dan MOE papan
partikel agar sesuai dengan standar SNI 03-2105-2006.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Kelapa Sawit
Menurut Komisi Pengawas Persaingan Usaha (2012) tanaman kelapa sawit
(Elaeis guinensis) yang termasuk golongan tumbuhan palma mulai populer
setelah Revolusi Industri pada akhir abad ke-19 yang menyebabkan permintaan
minyak nabati untuk bahan pangan dan industri sabun menjaditinggi. Perkebunan
kelapa sawit pertama dibangun di Tanahitam, Hulu Sumatera Utara oleh Schadt
seorang Jerman pada tahun 1911. Menurut Syakir et al (2010) adapun taksonomi
tanaman kelapa sawit dapat diuraikan sebagai berikut:
Kingdom
: Plantae
Division
: Embriophyta siphonagama
Kelas
: Angiospermae
Ordo
: Monocotyledonae
Familia
: Arecaceae
Genus
: Elaeis
Spesies
: Elaeis guineensis Jacq.
Perbedaan kelas umur pada tanaman kelapa sawit secara konsisten
menunjukkan perbedaan yang sangat nyata menurut kondisi struktur, kadar air,
kerapatan dan stabilitas dimensi. Kayu sawit yang berasal dari pohon tua memiliki
warna kayu cokelat kehitaman dengan dominasi jaringan vaskular, sedangkan
kayu dari pohon sawit usia penjarangan berwarna lebih cerah dengan dominasi
jaringan parenkim. Perbedaan kesan warna antara kedua kelas umur kayu tersebut
berhubungan dengan jumlah jaringan vaskular yang terdapat pada masing-masing
jaringan kayu ( Balfas, 2009).
Universitas Sumatera Utara
Meranti
Meranti merupakan jenis kayu yang memiliki rata-rata persentase kayu
teras sebesar 41,12% dan persentase kayu gubal sebesar 58,87%. Tekstur kayu
meranti adalah halus-sedang berdasar ukuran ukuran sel serabutdan sedang-kasar
berdasarkan ukuran sel pembuluh, dan tekstur berdasarkan lingkaran tahun ialah
rata. Nilai rata-rata proporsi sel pembuluh, parenkim, jari-jari dan serabut kayu
pada kayu meranti ialah sebesar 9,78%; 13,56%; 15,42%; dan 60,31%. Ciri
makroskopis kayu meranti antara lain yaitu lingkaran tahunnya tidak kelihatan,
persebaran pembuluhnya tunggal dan ganda radial, bentuk parenkimnya ialah
paratrakeal jarang, memiliki satu ukuran jari-jari dan tidak bertingkat, arah
seratnya lurus, memiliki saluran damar dengan pola persebarannya baris
tangensial (Praptoyo et al., 2012).
Menurut
Wahyu
(2014)
Adapun
taksonomi
kayu
meranti
dapat
diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom
: Plantae
Subkingdom
: Tracheobionta
Super Divisi
: Spermatophyta
Divisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Magnoliopsida
Ordo
: Malvales
Famili
: Dipterocarpaceae
Genus
: Shorea
Spesies
: Shorea sp.
Universitas Sumatera Utara
Papan Partikel
Menurut Maloney (1993) papan partikel merupakan salah satu jenis
produk komposit atau panel kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau
bahan berlignoselulosa lainnya yang diikat dengan perekat sintesis ataubahan
pengikat lainnya dan dikempa panas. Berdasarkan kerapatannya papan partikel
dibagi menjadi beberapa golongan yaitu:
a) Papan partikel berkerapatan rendah (Low Density Particleboard), yaitu papan
yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,4 g/cm3.
b) Papan partikel berkerapatan sedang (Medium Density Particleboard),yaitu
papan yang mempunyai kerapatan antara 0,4-0,8 g/cm3.
c) Papan partikel berkerapatan tinggi (High Density Particleboard), yaitu papan
yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,8 g/cm3.
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
kedalam pori-pori partikel sama. Selain keseragaman ukuran partikel, kadar air
dan berat jenis bahan baku juga sangat penting untuk diperhatikan. Berat jenis
bahan yang ringan sangat disarankan untuk mempermudah masuk perekat
kedalam pori pori papan partikel. Penyeragaman kadar air awal sebelum
pencampuran sangat penting, kadar air yang ideal dibawah 5% atau tergantung
jenis bahan bakunya dimana semakin rendah berat jenis akan semakin mudah
terjadinya penurunan kadar air (Wulandari, 2013).
Universitas Sumatera Utara
Perekat Phenol Formaldehida (PF)
Industri kayu adalah pengguna perekat phenol formaldehida yang
terutama. Sebanyak 25% dari resin ini digunakan untuk membuat papan partikel
dan kayu lapis, serta perekat kayu struktural lainnya. Untuk penerapan ini, yang
paling banyak dipakai adalah resol dalam bentuk film kering, resin cair atauresin
bubuk. Selain gugus hidroksil, kayu mengandung berbagai gugus fungsi yang
reaktif yang mampu berikatan hydrogen dan bereaksi secara kimia dengan resin
PF. Misalnya lignin yang menyusun 20-25% kayu mempunyai struktur fenolik
dan dapat turut bereaksi dengan perekat PF. Tambahan lagi, viskositas resin
cukup rendah yang memungkinkan penetrasi ke dalam pori-pori kayu dan
berfungsi sebagai jangkar mekanis dalam perekatan. Akhirnya, kekuatan kohesif
dari resin melebihi kekuatan kohesif kayu. Semua faktor ini memberikan
sumbangan bagi kekuatan rekat pada kayu ( Achmadi, 1990).
Perekat Phenol Formaldehida memiliki kenampakan merah kehitaman dan
bebas dari kotoran dengan nilai pH antara 10-13. Sedangkan nilai kekentalan
perekat phenol formaldehida berkisar antara 130-300 dengan waktu gelatinasi
pada suhu 100 oC mencapai minimal 30 menit ( Risfaheri, 2005).
Kelebihan perekat phenol formaldehida yaitu tahan terhadap perlakuan air,
tahan terhadap kelembaban dan temperature yang tinggi, tahan terhadap bakteri,
tahan terhadap jamur, rayap dan tahan terhadap mikroorganisme serta tahan
terhadap bahan kimia seperti minyak, basa dan bahan pengawet kayu. Kelemahan
perekat phenol formaldehida yaitu memberikan warna yang gelap, kadar air kayu
harus lebih rendah daripada perekat urea formaldehida atau perekat lainnya serta
gari perekatan yang relatif tebal dan mudah patah ( Ruhendi et al., 2007 ).
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan Komposisi Bahan Baku Papan Partikel
Menurut Haygreen dan Bowyer (1993) bentuk bahan baku (serbuk gergaji,
pasahan, tatal, atau kayu bundar) mempengaruhi sifat-sifat papan partikel
terutama karena bahan tersebut menentukan ukuran dan bentuk partikel yang
dapat dihasilkan dalam mesin pembuat serpih dan mesin penghalus. Tetapi, kulit
dan kandungan pasir atau tanah dapat pula menjadi penting. Bentuk bahan baku
juga mempengaruhi kapasitas pengeringan yang diperlukan. Suatu pabrik yang
dirancang untuk menggunakan pasahan mesin ketam pada kadar air 15% jelas
akan membutuhkan kapasitas pengeringan yang jauh lebih kecil daripada
pengering yang menggunakan kayu bundar pada kadar air 100%.
Perbandingan variasi komposisi bahan baku papan partikel menentukan
kualitas papan partikel tersebut. Iswanto (2012) dalam penelitiannya memadukan
kulit buah jarak dan partikel kayu dengan variasi komposisi 100:0, 70:30, 60:40,
50:50 dan 0:100 memperlihatkan bahwa penambahan partikel kayu mangium
pada proses pembuatan papan partikel dari kulit buah jarak (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.
Berdasarkan hasil penelitian Maiwita (2014) mengenai variasi komposisi
ampas tebu dan serbuk gergaji pada papan partikel terhadap konduktivitas thermal
menyatakan bahwa perbandingan komposisi bahan baku mempengaruhi kualitas
papan partikel dimana semakin kecil komposisi ampas tebu maka semakin besar
nilai konduktivitas termalnya dan sebaliknya semakin besar komposisi ampas tebu
Universitas Sumatera Utara
maka konduktivitasnya menurun. Sehingga pemberian serbuk gergaji membuat
kualitas papan partikel sebagai isolator panas semakin buruk.
Selain itu, Hasni (2008) mengemukakan tentang kualitas papan partikel
dari sekam padi dan limbah plastik daur ulang polypropylene dengan variasi
komposisi masing-masing 50 % : 50 %, 40 % : 60 % dan 30 % : 70 %. Hasil
penelitian yang didapatkan menunjukkan bahwa perbandingan variasi komposisi
yang digunakan mempengaruhi nilai sifat fisis dan mekanis papan partikel
terutama nilai kadar air dan pengembangan tebal papan partikel dimana semakin
banyak rasio limbah plastik daur ulang polypropylene maka nilai sifat fisis dan
mekanis papan partikel akan semakin menurun.
Penelitian kualitas papan komposit dari sekam padi dan plastik HDPE daur
ulang menggunakan maleic anhydride (MAH) sebagai compatibilizer dengan
variasi komposisi 30:70, 40:60, 50:50, 60:40 dan 70:30 menunjukkan bahwa
semakin banyak penambahan sekam padi dan semakin rendah kerapatan papan
menyebabkan ikatan antar partikel semakin tidak kompak sehingga nilai
keteguhan patah yang dihasilkan juga menurun (Fathanah, 2011).
Adapula penelitian kualitas papan partikel dari serbuk bulu domba, serbuk
gergaji kayu sengon dan serutan kayu sengon yang menggunakan variasi
komposisi masing-masing sebesar 0 : 60 : 40 %, 10 : 50 :40 %, 20 : 40 : 40 %, 30
: 30 : 40 %. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan proporsi bahan
baku yang digunakan mempengaruhi sifat-sifat papan partikel tersebut terutama
yang berkaitan dengan kerapatan, kadar air dan kuat lentur papan partikel. Hal ini
dikarenakan semakin besar penggunaan serbuk bulu domba maka akan dapat
mengurangi sifat fisis dan mekanis papan partikel tersebut (Wahyudi, 2005).
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Luas kawasan hutan di Indonesia selalu mengalami penurunan dari tahun
ke tahun. Menurut data Statistik Kementerian Kehutanan (2013) luas kawasan
hutan di Indonesia pada tahun 2010 mencapai 24,69 juta ha sedangkan pada tahun
2013 luas kawasan hutan mengalami penurunan menjadi 20,89 juta ha. Hal ini
tentu akan membuat pasokan kayu bagi industri perkayuan juga akan semakin
berkurang. Untuk mengatasi permasalahan supply kayu yang semakin berkurang,
maka diperlukan alternatif pengganti selain kayu. Salah satu alternatif yang dapat
digunakan adalah limbah perkebunan, seperti limbah batang kelapa sawit.
Potensi Batang Kelapa Sawit di Indonesia khususnya daerah Sumatera
Utara selalu mengalami peningkatan dari tahun ke tahun seiring dengan
meningkatnya areal perkebunan sawit. Menurut data BPS Provinsi S
Lampiran 1. Analisis keragaman kerapatan
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat DB
0.002
4
Komposisi bahan baku
0.007
10
Galad
0.009
Total
Kuadrat tengah
0.000
F
0.610
Sig
tn
0.665
0.001
14
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
tn = tidak berpengaruh nyata
Lampiran 2. Analisis keragaman kadar air dan hasil uji duncan papan partikel
Komposisi bahan baku
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
7.896
DB
4
Kuadrat tengah
1.974
Galad
1.453
10
0.145
Total
9.350
14
F
13.583**
Sig
0.000
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
Komposisi
bahan baku
(%)
25 S : 75 M
75 S : 25 M
50 S : 50 M
100 S : 0 M
0 S : 100 M
Sig.
Notasi
N
3
3
3
3
3
Subset for alpha = 0,05
1
2
3.6133
4.1433
4.1943
0.105
a
a
a
b
b
5.2833
5.5118
0.480
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 3. Analisis keragaman daya serap air 2 jam dan hasil uji duncan papan
partikel
Sumber keragaman
Komposisi bahan baku
Jumlah kuadrat
966.003
DB
4
Kuadrat tengah
241.501
Galad
309.092
10
30.909
Total
1275.095
14
F
7.813*
Sig
0.004
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
Universitas Sumatera Utara
Komposisi bahan
baku (%)
0 S : 100 M
25 S : 75 M
50 S : 50 M
75 S : 25 M
100 S : 0 M
Sig.
Notasi
Subset for alpha = 0,05
1
2
N
3
3
3
3
3
30.9367
a
b
b
b
b
43.5900
50.1833
50.4733
53.2306
0.093
1.000
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 4. Analisis keragaman daya serap air 24 jam dan hasil uji duncan papan
partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
575.829
Komposisi bahan baku
DB
4
Galad
170.736
10
Total
746.566
14
Kuadrat tengah
143.957
F
8.432*
Sig
0.003
17.074
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
Komposisi
bahan baku
(%)
Subset for alpha = 0,05
N
1
3
3
3
3
3
65.1546
0 S : 100 M
25 S : 75 M
50 S : 50 M
75 S : 25 M
100 S : 0 M
Sig.
2
3
73.8957
75.6900
79.3133
0.234
Notasi
a
b
b
bc
c
79.3133
83.7333
0.219
0.156
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 5. Analisis keragaman pengembangan tebal 2 jam dan hasil uji duncan
papan partikel
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
87.798
DB
4
Galad
14.804
10
Total
102.602
14
Komposisi bahan baku
Kuadrat tengah
21.949
F
14.827**
sig
0.000
1.480
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
Universitas Sumatera Utara
Komposisi
bahan baku
(%)
0 S : 100 M
25 S : 75 M
50 S : 50 M
75 S : 25 M
100 S : 0 M
Sig.
Notasi
Subset for alpha = 0,05
N
1
2
3
3
3
3
3
7.9933
3
a
b
b
b
c
10.8933
12.6716
12.6800
1.000
15.3333
1.000
0.116
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 6. Analisis keragaman pengembangan tebal
duncan papan partikel
24 jam dan hasil uji
Sumber keragaman
F
12.215*
Komposisi bahan baku
Jumlah kuadrat
85.574
DB
4
Kuadrat tengah
21.393
Galad
17.514
10
1.751
Total
103.087
14
sig
0.001
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
Komposisi
bahan baku
(%)
0 S : 100 M
25 S : 75 M
50 S : 50 M
75 S : 25 M
100 S : 0 M
Sig.
Subset for alpha = 0,05
N
1
3
3
3
3
3
11.4467
2
3
15.5300
15.8233
16.6367
1.000
Notasi
a
a
b
bc
c
16.6367
18.7867
0.075
0.351
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Lampiran 7. Analisis keragaman internal bond (IB)
Komposisi bahan baku
Sumber keragaman
Jumlah kuadrat
0.462
DB
4
Kuadrat tengah
0.116
Galad
4.300
10
0.430
Total
4.763
14
F
0.269tn
sig
0.892
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
tn = tidak berpengaruh nyata
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 8. Analisis keragaman keteguhan lentur (MOE)
Sumber keragaman
Komposisi bahan baku
Jumlah kuadrat
1.464E7
DB
4
Kuadrat tengah
3660785.240
Galad
2.879E7
10
Total
4.343E7
14
2878836.512
F
tn
1.272
sig
0.344
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
tn = tidak berpengaruh nyata
Lampiran 9. Analisis keragaman keteguhan patah (MOR) dan hasil uji duncan
papan partikel
Sumber keragaman
Kadar Perekat
Jumlah kuadrat
1071.304
DB
4
Kuadrat tengah
267.826
Galad
305.959
10
30.596
Total
1377.263
14
F
8.754*
sig
0.003
* = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
** = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%
tn = tidak berpengaruh nyata
Komposisi
bahan baku
(%)
0 S : 100 M
100 S : 0 M
50 S : 50 M
75 S : 25 M
25 S : 75 M
Sig.
Notasi
N
3
3
3
3
3
Subset for alpha = 0,05
1
2
1.0592E2
1.0879E2
1.1475E2
1.1590E2
0.066
1.3034E2
1.000
a
a
a
a
b
Ket: Notasi yang sama artinya tidak berbeda nyata
Notasi yang tidak sama artinya berbeda nyata
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
Achmadi, S. S. 1990. Kimia Kayu. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas
Ilmu Hayat. Institusi Pertanian Bogor. Bogor.
Badan Standardisasi Nasional. 2006. SNI 03-2105-2006. Papan Partikel. Badan
Standardisasi Nasional Jakarta.
Balfas, J. 2009. Karakteristik Kayu Kelapa Sawit Tua. Pusat Penelitian Dan
Pengembangan Hasil Hutan. Jakarta.
BPS Sumatera Utara. 2013. Potensi Sawit Sumatera Utara. BPS Nasional.
Indonesia.
Daulay, H. T. A. 2014. Pengaruh Ukuran Partikel Dan Komposisi Perekat Phenol
Formaldehyde – Styrofoam TerhadapKualitasPapanPartikel Dari Limbah
Batang Kelapa Sawit. Skripsi. Departemen Kehutanan Program Studi
Teknologi Hasil Hutan. Fakultas Pertanian. USU. Medan.
Fathanah, U. 2011. Kualitas Papan Komposit Dari Sekam Padi Dan Plastik
HDPE Daur Ulang Menggunakan Maleic Anhydride (MAH) Sebagai
Compatibilizer. Jurnal Rekayasa Kimia Dan Lingkungan Vol. 8, No. 2, Hal.
53 – 59, 2011. Universitas Syiah Kuala. Banda Aceh.
Hasni, R. 2008. Pembuatan Papan Partikel Dari Limbah Plastik Dan Sekam.
Skripsi. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Haygreen, J. G. dan J. L. Bowyer. 1993. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu.
Penerjemah Sutjipto A. Hadikusumo. Gajah Mada University Press.
Yogyakarta.
Hermawan, A., F. Diba, Y. Mariani, D. Setyawati, Nurhaida. 2014. Sifat Kimia
Batang Kelapa Sawit (Elaeis guinensis) Berdasarkan Letak Ketinggian Dan
Kedalaman Batang. Universitas Tanjung Pura. Pontianak.
Iswanto, A. H., F. Febrianto, Y. S. Hadi, S. Ruhendi, D. Hermawan. 2012. Sifat
Fisis Dan Mekanis Papan Partikel Dari Kulit Buah Jarak (Jatropha curcas)
Diperkuat Partikel Kayu. Jurnal Ilmu Dan Teknologi Kayu Tropis Vol. 10
No. 2 Juli 2012.
Kementerian Kehutanan Indonesia. 2013. Statistik Kementerian Kehutanan 2013.
Kementerian Kehutanan Indonesia. Jakarta.
Komisi Pengawas Persaingan Usaha. 2012. Pengambil Alihan Saham Perusahaan
PT. Indo Sukses Lestari Makmur oleh PT. Minamasa Gemilang. Jakarta.
Universitas Sumatera Utara
Maiwita, F. 2014. Pengaruh Variasi Komposisi Ampas Tebu Dan Serbuk Gergaji
Pada Papan Partikel Terhadap Konduktivitas Thermal. Pillar Of Physics.
Universitas Negeri Padang. Padang.
Maloney, T. M. 1993. Modern Particle Board an dry
Fiberboard Manufacturing. Miller Freeman Inc. San Fransisco.
Proces
Mikael, I. 2015. Kualitas Papan Partikel dari Campuran Ampas Tebu dan Partikel
Mahoni dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida.
Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Muslich, M. 2008. Standardisasi Mutu Kayu Berdasarkan Ketahanannya
Terhadap Penggerek Di Laut. Pusat Prosiding PPI Standardisasi. Bogor.
Mustari, K. 2014. Rancangan Percobaan Dengan SPSS. Penerbit Masagena.
Universitas Hasanuddin. Makassar.
Nuryawan, A., M.Y. Massijaya., Y.S. Hadi. 2008. Sifat Fisis dan Mekanis
Oriented Strand Board (OSB) dari Akasia, Eukaliptus dan Gmelina
Berdiameter Kecil : Pengaruh Jenis Kayu dan Macam AplikasiPerekat.
Jurnal Ilmu Teknologi Hasil Hutan 1 (2) : 60-66. Bogor.
Praptoyo, H., Fariz, M., Ali, M. 2012. Sifat Makroskopis Dan Mikroskopis Kayu
Meranti Merah (Shorea pavifolia) Pada Berbagai Diameter Dari Tanaman
Jalur Silvikultur Intensif PT. Sari Bumi Kusuma. Seminar nasional
MAPEKI XV. Makasar.
Ridwansyah., M. Z. Nasution., T. C. Sunarti., dan A. M.Fauzi. 2009. Karakteristik
Sifat Fisiko-Kimia Pati Kelapa Sawit. Jurnal Teknik Industry Pertanian Vol.
17(1), 1-6. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Risfaheri. 2005. Optimasi Komposisi Kardanol Dari Minyak Kulit Mete Sebagai
Subtitusi Fenol Dalam Formulasi Perekat Fenol Formaldehida. Institut
Pertanian Bogor. Bogor.
Roihan, A. 2015. Kualitas Papan Partikel dari Komposisi Batang Kelapa Sawit
dan Mahoni dengan Berbagai Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida.
Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Ruhendi, S., D.S. Koroh., F. Syahmani., H. Yanti., Nurhaida, S. Saad., dan
T. Sucipto. 2007. Analisis Perekatan Kayu. Fakultas Kehutanan. Institut
Pertanian Bogor. Bogor.
Sumardi, I., A. Darwis., I. Hadian. 2004. Pengaruh Kerapatan dan Ukuran Partikel
Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Kayu Suren (Toona
Sureni Merr). Prosiding Nasional Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia
(MAPEKI) VII. Makassar.
Universitas Sumatera Utara
Syakir, M., D. Allorerung., Z. Poeloengan., Syafaruddin, dan W. Rumini. 2010.
Budidaya Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Dan Pengembangan Perkebunan.
Aska Media. Bogor.
Wahyu, E. 2014. Inventarisasi Permudaan Meranti (Shorea spp.) Pada Arboretum
Kawasan Universitas Riau Kota Pekanbaru Provinsi Riau. Departemen
Kehutanan. Fakultas Pertanian. Universitas Riau. Riau.
Wahyudi, H. A. 2005. Sifat Fisis-Mekanis Papan Partikel Dari Serbuk Bulu
Domba Serbuk Gergaji Dan Serutan Kayu Sengon (Paraserianthes
falcataria). Skripsi. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Wulandari, F. T. 2013. Produk Papan Komposit Dengan Pemanfaatan Limbah
Non Kayu. Program Studi Kehutanan UNRAM. Mataram.
Yuanisa, A., K. Ulum, dan A. K. Wardani. 2015. Pretreatment Lignoselulosa
Batang Kelapa Sawit Sebagai Langkah Awal Pembuatan Bioetanol Generasi
Kedua: Kajian Pustaka. Jurnal Pangan Dan Agroindustri Vol.3 No.4 P.16201626. Universitas Brawijaya. Malang.
Universitas Sumatera Utara
METODOLOGI
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2015 sampai dengan Agustus
2015. Pembuatan papan partikel dan pengujian sifat fisis dan mekanis
dilaksanakan di Workshop dan Laboratorium Teknologi Hasil Hutan, Program
Studi Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah partikel batang kelapa
sawit diperoleh dari wilayah Tuntungan, serutan kayu meranti dari toko bangunan,
perekat phenol formaldehida (PF) dari laboratorium. Alat yang digunakan adalah
chainsaw, parang/golok, circular saw, kempa panas, timbangan, kalkulator,
califer, kuas, UTM (Universal Testing Machine), alat tulis, dan kamera digital.
Prosedur Penelitian
1. Persiapan Bahan Baku
Tanaman kelapa sawit yang tidak produktif lagi ditebang dengan chainsaw
dan dipotong menjadi beberapa batang. Batang tersebut kemudian dibelah
untuk selanjutnya diserut dengan menggunakan mesin serut hingga menjadi
partikel. Demikian juga dengan kayu meranti yang diperoleh dari toko bahan
bangunandiserut hingga menjadi serutan-serutan kecil. Selanjutnya, partikel
batang kelapa sawit dan hasil serutan kayu meranti dikeringkan hingga
mencapai kadar air 5%.
Universitas Sumatera Utara
2. Perhitungan komposisi partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti
Perbandingan komposisi partikel batang kelapa sawit dengan serutan
meranti dalam penelitian ini adalah 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 dan 0:100.
Papan dibuat berukuran 25 cm x 25 cm dengan target ketebalan 1 cm dan
target kerapatan 0,7 g/cm3.
3. Pencampuran partikel dengan perekat
Partikel
batang
kelapa
sawit
dicampur
dengan
perekat
phenol
formaldehida (PF) dengan kadar perekat 12%. Kemudian dilakukan
pencampuran serutan meranti dengan perekat phenol formaldehida (PF)
dengan kadar perekat 12%. Masing-masing pencampuran dilakukan secara
terpisah. Pencampuran dilakukan di dalam alat pencampur (blender)
menggunakan spray gun.
4. Pembentukan lembaran papan
Partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti yang telah dicampur
perekat selanjutnya dimasukkan ke dalam cetakan berukuran 25 x 25 x
1cm3. Partikel batang kelapa sawit dijadikan sebagai core, sedangkan
serutan meranti diletakkan pada bagian face and back. Perbandingan face,
core and back yang digunakan adalah 1:2:1.
5. Pengempaan panas (hot pressing)
Setelah lembaran terbentuk, selanjutnya dilakukan pengempaan panas
pada suhu 170°C, tekanan 30 kg/cm2 selama 8 menit.
6. Pengkondisian (conditioning)
Papan yang baru dibentuk dengan mesin kempa panas masih lunak dan
rentan terhadap kerusakan. Maka dari itu perlu dilakukan pengkondisian
Universitas Sumatera Utara
selama 7 hari pada suhu kamar untuk membebaskan sisa-sisa tegangan
karena proses pengempaan dan untuk menstabilkan kadar air lembaran
papan partikel.
7. Pemotongan contoh uji
Papan partikel yang telah dikondisikan selama 7 hari kemudian dipotong
sesuai ukuran tertentu pada tiap contoh uji. Pembagian contoh uji papan
partikel berdasarkan SNI 03-2105-2006 disajikan pada Gambar 1.
25 cm
1
25 cm
3
2
4
Gambar 1. Pembagian contoh uji papan partikel
Keterangan:
1= contoh uji modulus lentur dan modulus patah (20 cm x 5 cm)
2= contoh uji kerapatan dan kadar air (10 cm x10 cm)
3= contoh uji pengembangan tebal dan daya serap air (5 cm x 5cm)
4= contoh uji keteguhan rekat internal (5 cm x 5cm)
8. Pengujian Papan Partikel
Papan partikel diuji sifat fisis dan mekanisnya berdasarkan standar SNI 032105-2006. Sifat fisis yang diuji adalah kerapatan, kadar air, daya serap air
dan pengembangan tebal. Pengujian sifat mekanisnya yaitu keteguhan rekat
internal, keteguhan patah (modulus of rupture) dan keteguhan lentur (modulus
of elasticity).
Universitas Sumatera Utara
Pengujian
Pengujian papan partikel yang dilakukan meliputi pengujian sifat fisis
yaitu kerapatan, kadar air, daya serap air, pengembangan tebaldan juga pengujian
sifat mekanis yaitu MOE (modulus of elasticity), MOR (modulus of rupture) dan
keteguhan rekat internal dimana rumus-rumus yang digunakan berdasarkan
Standard Nasional Indonesia (SNI) 03-2105-2006.
Pengujian Sifat Fisis
Kerapatan
Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara dan volume
kering udara.Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm ditimbang beratnya, lalu diukur
rata-rata panjang, lebar, dan tebalnya untuk menentukan volume contoh uji. Nilai
kerapatan dapat dihitung dengan rumus :
Berat (g)
Kerapatan (g/cm3) =
Volume (cm3)
Kadar air
Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm yang digunakan adalah bekas contoh
uji kerapatan. Kadar air papan partikel dihitung berdasarkan berat awal (BA) dan
berat kering oven (BKO). BKO diperoleh setelah contoh uji dioven selama 24 jam
pada suhu (103±2̊C). Penimbangan dilakukan sampai BKO nilainya konstan.
Nilai kadar air dihitung berdasarkan rumus:
BA-BKO
Kadar air (%) =
X 100 %
BKO
Universitas Sumatera Utara
Daya Serap Air
Daya serap air dihitung dari berat sebelum (B1) dan berat sesudah (B2)
perendaman dalam air selama 2 jam dan 22 jam. Pengukuran berat dilakukan
setelah perendaman selama 2 jam kemudian contoh uji direndam lagi selama 22
jam. Setelah direndam selama 22 jam kemudian dilakukan pengukuran kedua.
Nilai daya serap air dihitung dengan rumus :
B2-B1
Daya Serap Air (%) =
X 100 %
B1
Pengembangan Tebal
Pengembangan tebal dihitung atas tebal sebelum (T1) dan tebal sesudah
perendaman (T2) dalam air selama 24 jam. Pengukuran tebal dilakukan setelah
perendaman selama 2 jam kemudian direndam lagi selama 22 jam. Setelah
direndam selama22 jam kemudian dilakukan pengukuran kedua. Pengembangan
tebal dihitung dengan rumus sebagai berikut:
T2-T1
Pengembangan Tebal (%) =
X 100 %
T1
Pengujian Sifat Mekanis
MOR (Modulus of Rupture) dan MOE (Modulus of Elasticity)
Pengujian modulus patah (MOR) dan pengujian modulus lentur (MOE)
dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine(UTM).
Nilai MOR dihitung dengan rumus :
Universitas Sumatera Utara
ΔP.L3
3 PL
MOE =
MOR =
2bh2
4.ΔY.b.h3
Keterangan :
MOE = Modulus lentur (kg/cm2)
MOR = Modulus patah (kg/cm2)
ΔP
= Beban sebelum batas proporsi (kg)
ΔY
= Lenturan pada beban (cm)
P
L
b
h
= Beban maksimum (kg)
= Jarak Sangga (cm)
= Lebar contoh uji (cm)
= Tebal contoh uji (cm)
Keteguhan Rekat Internal (internal bond)
Contoh uji keteguhan rekat internal berukuran 5 cm x 5 cm dilekatkan
pada dua balok besi dengan perekat epoksi dan dibiarkan mengering selama 24
jam. Kedua balok besi ditarik tegak lurus permukaan contoh uji sampai beban
maksimum menggunakan UTM (Universal Testing Machine). Cara pengujian
keteguhan rekat internal dapat dilihat pada Gambar 2.
Arah beban
Balok besi
Contoh uji
Arah beban
Gambar 2. Pengujian keteguhan rekat internal
Nilai keteguhan rekat dihitung dengan rumus:
IB =
P
A
Keterangan:
IB = keteguhan rekat internal (kg/cm2)
P = beban maksimum (kg)
A = luas permukaan contoh uji (cm)
Universitas Sumatera Utara
Analisis Data
Penelitian ini menggunakan analisis Rancangan Acak Lengkap (RAL)
non-factorial dengan lima perlakuan (100:0, 75:25, 50:50, 25:75, 0:100) dan
ulangan sebanyak lima kali. Total papan yang dibuat pada penelitian ini sebanyak
25 papan partikel. Menurut Mustari (2014) model statistik linier dari rancangan
percobaan ini dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut:
Yij = � + �� + ���
Keterangan:
Yij : Respon pengamatan kombinasi partikel batang kelapa sawit dengan serutan
meranti pada papan partikel taraf ke-i dan ulangan ke-j
� : Nilai rata-rata umum
�� : Pengaruh perlakuan kombinasi partikel batang kelapa sawit dengan serutan
meranti pada papan taraf ke-i
��� : Sisaan acak dari satuan percobaan ulangan ke-j yang dikenai perlakuan
perbandingan taraf ke-i
i
: Kombinasi bahan partikel batang kelapa sawit : serutan meranti
(100:0, 75:25. 50:50, 25:75, 0:100)
j
: 1, 2, 3, 4,5
Adapun hipotesis yang digunakan adalah sebagai berikut :
Ho : Kombinasi partikel batang kelapa sawit dengan serutan meranti tidak
berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis papanpartikel.
H1 : Kombinasi partikel batang kelapa sawit dengan serutan meranti
berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel.
Analisis keragaman dilakukan untuk mengetahui pengaruh kombinasi
partikel batang kelapa sawit dengan serutan meranti terhadap sifat fisis dan
mekanis papan partikel. Analisis keragaman tersebut menggunakan kriteria uji
sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
a. Jika Fhitung < Ftabel maka Ho diterima atau perbandingan kombinasi partikel
batang kelapa sawit dengan serutan meranti tidak berpengaruh nyata terhadap
sifat fisis dan mekanis papan partikel.
b. Jika Fhitung > Ftabel maka Ho ditolak atau perbandingan kombinasi partikel
batang kelapa sawit dengan serutan meranti berpengaruh nyata terhadap sifat
fisis dan mekanis papan partikel.
Setelah data hasil pengujian untuk setiap respon yang diuji dianalisis, lalu
dibandingkan dengan persyaratan SNI 03-2105-2006 dengan maksud untuk
mengetahui apakah sifat-sifat papan yang dibuat memenuhi standar atau tidak.
Selain itu, Apabila pengaruh perbandingan komposisi bahan berpengaruh nyata
terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel maka dilakukan uji lanjut yaitu uji
wilayah berganda (Duncan’s Multi Range Test) dengan tingkat kepercayaan 95%.
Universitas Sumatera Utara
Bagan alir penelitian papan partikel dari kombinasi partikel batang kelapa
sawit dengan serutan meranti dapat dilihat pada gambar berikut:
Batang kelapa sawit
Kayu meranti
Serutan mesin
Serutan manual
Partikel batang kelapa sawit
Serutan meranti
Pengeringan hingga kadar air 5%
Perhitungan proporsi partikel batang kelapa sawit dengan serutan
meranti yaitu 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 dan 0:100
Pencampuran partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti dengan
perekat PF (kadar perekat 12%)
Pembentukan lembaran papan
Face : Core : Back = Serutan Meranti : Partikel batang kelapa sawit : Serutan Meranti
ukuran lembaran = 25 cm x 25 cm x 1 cm3
target kerapatan = 0,7 g/cm3
Pengempaan dengan suhu 170 0C dengan
tekanan 30 kg/cm2 selama 8 menit
Pengkondisian selama 7 hari dan dilakukan
pemotongan contoh uji
Pengujian kualitas berdasarkan standar SNI 03-2105-2006
Pengujian sifat fisis yaitu kerapatan,
kadar air, daya serap air, dan
pengembangan tebal
Pengujian sifat mekanis yaitu keteguhan
rekat internal, keteguhan patah (MOR)
dan keteguhan lentur (MOE)
Gambar 3. Bagan alir penelitian papan partikel dari kombinasi partikel batang
kelapa sawit dengan serutan meranti
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel
Kerapatan
Nilai kerapatan papan partikel dari kombinasi partikel batang kelapa sawit
dan serutan meranti menggunakan perekat PF 12 % berkisar antara 0,60-0,64
g/cm3 (Gambar 4).
SNI 03-2105 2006
ρ = 0,4-0,9 g/cm3
1.00
0.90
Kerapatan (g/cm3 )
0.80
0.70
Target Density 0,7 g/cm3
0.60
0.62
0.61
0.64
0.62
100 : 0
75 : 25
50 : 50
25 : 75
0 : 100
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 4. Grafik rata-rata kerapatan papan partikel
Pada penelitian ini target kerapatan papan partikel yang dihasilkan tidak
sesuai kerapatan target yaitu sebesar 0,7 g/cm3. Kerapatan sasaran yang tidak
tercapai disebabkan oleh ketebalan papan setelah pengkondisian yang dihasilkan
lebih besar dari ketebalan target yakni 1 cm. Kondisi ini dikenal dengan istilah
springback. Nilai rata-rata spring back papan partikel pada penelitian ini sebesar
15,98%. Menurut Nuryawan et al (2008), spring back (pengembangan kembali)
yaitu usaha pembebasan dari tekanan yang dialami pada waktu pengempaan dan
Universitas Sumatera Utara
penyesuaian kadar air papan partikel pada saat pengkondisian sehingga terjadi
kenaikan tebal papan partikel yang akhirnya menyebabkan menurunnya kerapatan
papan partikel.
Pada Gambar 4 dapat dilihat bahwa nilai kerapatan paling tinggi terdapat
pada papan partikel dengan komposisi 25:75 yaitu sebesar 0,64 g/cm3. Sedangkan
nilai kerapatan yang paling rendah pada komposisi 100:0 yaitu 0,60 g/cm3. Pada
penelitian ini perbandingan komposisi dan jenis bahan baku yang digunakan
mempengaruhi nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan. Hal ini sesuai
dengan pernyataan Haygreen dan Bowyer (1993) yang mengatakan bahwa
kerapatan papan partikel dipengaruhi oleh jenis bahan baku yang digunakan
dimana semakin tinggi nilai kerapatan bahan baku maka nilai kerapatan papan
partikel yang dihasilkan akan semakin tinggi.
Hasil analisis ragam kerapatan papan partikel menunjukkan bahwa faktor
kombinasi bahan baku tidak berpengaruh nyata terhadap nilai kerapatan papan
partikel (Lampiran 1). Semua nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan pada
penelitian ini telah memenuhi standar SNI 03-2105-2006 yang mensyaratkan nilai
kerapatan sebesar 0,4-0,9 g/cm3.
Kadar Air (KA)
Rata-rata nilai kadar air (KA) papan partikel dari hasil pengkombinasian
partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti dengan berbagai komposisi yang
berbeda adalah 3,61-5,51% (Gambar 5).
Universitas Sumatera Utara
14
Kadar Air (%)
12
SNI 03-2105 2006
KA ≤14%
10
8
6
5.51 b
5.28 b
4.14 a
4.19 a
75 : 25
50 : 50
4
3.61 a
2
0
100 : 0
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 5. Grafik rata-rata kadar air papan partikel
Pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa nilai KA tertinggi terdapat pada papan
partikel dengan komposisi 0:100 yaitu 5,51%, sedangkan nilai KA terendah
terdapat pada papan partikel dengan komposisi 25:75 yaitu sebesar 3,61%.
Menurut Maloney (1993), kadar air bahan baku menentukan hasil akhir kadar air
papan partikel. Hal ini sesuai dengan pernyataan Haygreen dan Bowyer (1993)
bahwa meningkatnya kadar air papan partikel mengakibatkan melemahnya ikatan
antar partikel sehingga partikel-partikel kayu dapat membebaskan diri dari
tekanan yang dialami pada waktu pengempaan.
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perbandingan komposisi
berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95% terhadap nilai kadar air papan
partikel. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa papan partikel dengan
komposisi 25:75 tidak berbeda nyata dengan papan partikel berkomposisi 75:25
dan 50:50 namun berbeda nyata dengan komposisi 100:0 dan 0:100 (Lampiran 2).
Pada Gambar 5 dapat dilihat nilai KA pada papan partikel yang homogen
lebih tinggi jika dibandingkan dengan nilai KA papan partikel ketika dicampur.
Universitas Sumatera Utara
Nilai KA yang diperoleh pada penelitian ini sudah memenuhi SNI 03-2105-2006
yang mensyaratkan nilai kadar air maksimal 14%.
Daya Serap Air (DSA)
Nilai DSA yang didapatkan setelah perendaman 2 jam adalah berkisar
antara 30,94-53,23% dan untuk 24 jam berkisar antara 65,15-83,73%. Hasil ratarata nilai DSA 2 jam dan DSA 24 jam dapat dilihat pada Gambar 6.
90
DSA 2 JAM
80
DSA 24 JAM
30,94 a
65,15 a
73,90 b
43,59 b
20
75,69 b
30
50,18 b
40
50,47 b
83,73 c
50
79,31 bc
60
53,23 b
Daya Serap Air
70
10
0
100 : 0
75 : 25
50 : 50
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 6. Grafik rata-rata DSA papan partikel perendaman 2 jam dan 24 jam
Pada Gambar 6 terlihat bahwa penurunan nilai DSA seiring dengan
meningkatnya komposisi campuran serutan meranti. Kondisi ini serupa dengan
penelitian yang dilakukan oleh Mikael (2013) yang mengkombinasikan partikel
ampas tebu dengan serutan kayu mahoni. Semakin besar komposisi partikel sawit,
nilai DSA semakin tinggi. Hal ini dikarenakan karakter batang kelapa sawit sangat
mudah menyerap air. Struktur batang kelapa sawit yang mengandung selulosa dan
hemiselulosa serta senyawa-senyawa lain menyebabkan papan partikel menjadi
Universitas Sumatera Utara
sangat mudah menyerap air. Kandungan selulosa yang terdapat pada batang
kelapa sawit adalah 50,78 gram, kandungan lignin adalah sebesar 17,87 gram dan
kandungan hemiselulosa sebesar 30,36 gram dalam 100 gram batang kelapa sawit
(Yuanisa et al., 2015).
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perbandingan komposisi bahan
baku papan partikel berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95% terhadap
DSA papan partikel yang dihasilkan, baik pada perendaman 2 jam maupun 24 jam
(Lampiran 3 dan Lampiran 4). Hasil uji lanjut Duncan DSA papan partikel
setelah perendaman 2 jam menunjukkan bahwa komposisi 0:100 berbeda nyata
dengan komposisi lainnya. Sedangkan hasil uji lanjut Duncan DSA setelah
perendaman 24 jam menunjukkan bahwa papan partikel 75:25 berbeda nyata
dengan komposisi 25:75 dan 0:100 namun tidak berbeda nyata dengan komposisi
50:50 dan 100:0. Perbandingan komposisi yang disarankan adalah papan partikel
dengan komposisi 0:100 yang memiliki nilai DSA yang rendah karena semakin
rendah nilai daya serap air maka kualitas papan partikel akan semakin baik. Nilai
DSA papan partikel tidak disyaratkan dalam standar SNI 03-2105-2006.
Pengembangan Tebal (PT)
Nilai pengembangan tebal papan partikel batang kelapa sawit dan serutan
meranti menggunakan perekat PF 12% pada perendaman 2 jam berkisar antara
7,99-15,33% sedangkan pada perendaman 24 jam berkisar 11,45-18,79%. Hasil
rata-rata pengujian pengembangan tebal selama 2 jam dan 24 jam disajikan pada
Gambar 8.
Universitas Sumatera Utara
20
SNI 032105 2006
18
PT ≤ 12%
16
PT 24
JAM
14
11,45 a
15,53 a
7,99 c
4
10,89 b
15,82 b
12,67 b
6
16,64 bc
8
12,68 b
10
18,79 c
12
15,33 c
Pengembangan Tebal (%)
PT 2 JAM
2
0
100 : 0
75 : 25
50 : 50
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 7. Grafik rata-rata PT papan partikel perendaman 2 jam dan 24 jam
Pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa nilai PT menurun seiring dengan
penambahan serutan meranti. Penambahan serutan meranti dapat mengurangi sifat
higroskopis partikel sawit. Pengurangan komposisi partikel batang kelapa sawit
menyebabkan penurunan nilai PT. Hal ini dikarenakan sifat higroskopis yang
tinggi dan kerapatan partikel batang kelapa sawit yang rendah. Sifat higroskopis
batang sawit diduga disebabkan oleh kandungan pati yang dimiliki. Ridwansyah
et al (2009) mengatakan bahwa kandungan pati batang kelapa sawit terdiri dari
28,76% amilosa dan 71,24% amilopektin. Banyaknya pati yang dikandung oleh
batang kelapa sawit membuat penyerapan air semakin tinggi.
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perbandingan komposisi partikel
batang kelapa sawit dan serutan meranti berpengaruh sangat nyata terhadap
pengembangan tebal papan partikel, baik pada perendaman 2 jam maupun 24 jam
(Lampiran 5 dan Lampiran 6). Hasil uji lanjut Duncan pada perendaman 2 jam
menunjukkan bahwa PT papan partikel dengan komposisi 100:0 berbeda nyata
Universitas Sumatera Utara
dengan perlakuan lainnya. Sedangkan hasil uji lanjut Duncan pada perendaman 24
jam menunjukkan bahwa PT papan partikel dengan komposisi 100:0 tidak
berbeda nyata dengan komposisi 75:25 namun berbeda nyata dengan komposisi
0:100, 50:50 dan 25:75.
Standard SNI 03-2105-2006 mensyaratkan nilai PT ≤ 12%. Nilai PT yang
memenuhi standar terdapat pada perbandingan komposisi 25:75 dan 0:100 pada
perendaman selama 2 jam. Namun, pada perendaman selama 24 jam hanya
komposisi 0:100 yang memenuhi standard.
Sifat Mekanis Papan Partikel
Keteguhan Rekat Internal/ Internal Bond (IB)
Nilai Internal Bond (IB) yang didapatkan dari papan partikel berkisar
2,49-3,00 kg/cm2. Nilai IB yang paling tinggi terdapat pada komposisi 75:25 yaitu
sebesar 3,00 kg/cm2, sedangkan yang paling rendah terdapat pada komposisi
100:0 sebesar 2,49 kg/cm2. Hasil rata-rata IB disajikan pada Gambar 8.
SNI 03-2105 2006
IB ≥ 1,5 kg/cm2
Keteguhan Rekat Internal (kg/cm2)
4,50
2,92
4,00
3,00
3,50
3,00
2,74
2,77
2,49
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
100 : 0
75 : 25
50 : 50
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 8. Grafik rata-rata keteguhan rekat internal papan partikel
Universitas Sumatera Utara
Penambahan serutan kayu meranti menyebabkan peningkatan nilai IB.
Nilai IB dipengaruhi oleh komposisi bahan baku dan ukuran partikel bahan baku
yang digunakan. Hal ini sesuai dengan pernyataan Sumardi et al (2004) yang
menyatakan bahwa ukuran partikel bahan baku yang lebih besar akan
menyebabkan hasil pengujian sifat mekanis semakin baik pada tingkat kerapatan
yang tinggi.
Hasil sidik ragam nilai IB papan partikel menunjukkan perbandingan
komposisi tidak memberikan pengaruh nyata terhadap nilai IB papan partikel
(Lampiran 7). Artinya faktor perlakuan perbandingan komposisi tidak
menghasilkan nilai IB papan partikel yang berbeda secara signifikan.
Nilai IB yang dihasilkan seluruhnya telah memenuhi standard SNI 032105-2006 yang mensyaratkan nilai IB
≥ 1,5 kg/
cm2. Perbandingan komposisi
yang disarankan adalah papan partikel dengan komposisi 75:25, dimana pada
komposisi tersebut diperoleh nilai IB tertinggi dibanding komposisi lainnya
sebesar 3,00 kg/cm2 karena semakin tinggi nilai IB maka kualitas papan partikel
akan semakin baik.
MOE (Modulus of Elasticity)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai rata-rata MOE papan partikel
dari perbandingan komposisi partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti
berkisar antara 9.623,48-12.461,38 kg/cm2. Papan partikel dengan nilai MOE
tertinggi terdapat pada komposisi 0:100 yaitu 12461,38 kg/cm2 sedangkan papan
partikel dengan nilai MOE terendah terdapat pada komposisi 100:0 yaitu sebesar
9623,48 kg/cm2. Hasil rata-rata nilai MOE disajikan pada Gambar 9.
Universitas Sumatera Utara
SNI 03-2105 2006
MOE ≥ 20.400 kg/cm2
12461,38
14.000
11439,77
12.000
9623,48
10178,29
10854,39
MOE
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
0
100 : 0
75 : 25
50 : 50
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 9. Grafik rata-rata MOE papan partikel
Pada Gambar 9 dapat dilihat bahwa Nilai MOE papan partikel yang
dihasilkan pada penelitian ini semakin meningkat seiring dengan penambahan
serutan meranti begitu pula sebaliknya. Salah satu faktor yang mempengaruhi
nilai MOE adalah geometri partikel. Geometri partikel meranti yang besar
membuat nilai MOE semakin tinggi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Haygreen
dan Bowyer (1993) bahwa selain kerapatan, kadar perekat, geometri partikel
merupakan ciri utama yang menentukan sifat MOE (Modulus of Elasticity) papan
partikel yang dihasilkan.
Nilai slenderness ratio (SR) yang dihasilkan dalam penelitian ini adalah
berkisar antara 67,56±247,72 dengan nilai rata-rata sebesar 149,66. Semua nilai
MOE yang dihasilkan pada penelitian ini belum memenuhi standard dikarenakan
nilai slenderness ratio yang didapatkan masih dibawah 150. Hal ini sesuai dengan
pernyataan Maloney (1993) yang mengatakan bahwa untuk menghasilkan papan
yang bagus nilai SR yang baik adalah 150 karena slenderness ratio yang tinggi
Universitas Sumatera Utara
akan lebih mudah diorientasikan sehingga meningkatkan kekuatan papan yang
dihasilkan.
Hasil sidik ragam nilai MOE papan partikel menunjukkan perbandingan
komposisi tidak memberikan pengaruh nyata terhadap nilai MOE papan partikel
(Lampiran 8). Artinya faktor perlakuan perbandingan komposisi tidak
menghasilkan nilai MOE papan partikel yang berbeda secara signifikan. Nilai
MOE yang dihasilkan pada penelitian ini seluruhnya belum memenuhi standard
SNI 03-2105-2006. Nilai MOE papan partikel yang disyaratkan oleh SNI 032105-2006 yaitu ≥20.400 kg/cm2.
MOR (Modulus of Rupture)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai rata-rata MOR papan partikel
dari perbandingan komposisi partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti
berkisar antara 105,92 – 130,34 kg/cm2. Hasil rata-rata nilai MOR disajikan dalam
Gambar 10.
SNI 03-2105 2006
MOR ≥82 kg/cm2
160
140
130.34 b
108.84 a
115.86 a
114.75 a
100 : 0
75 : 25
50 : 50
105.92 a
MOR
120
100
80
60
40
20
0
25 : 75
0 : 100
Komposisi Sawit : Meranti (%)
Gambar 10. Grafik rata-rata MOR papan partikel
Universitas Sumatera Utara
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai MOR tertinggi terdapat pada
papan partikel dengan komposisi 25:75 yaitu sebesar 130,34 kg/cm2 sedangkan
yang terendah terdapat pada komposisi 0:100 sebesar 105,92 kg/cm2. Pada
Gambar 10 dapat dilihat bahwa papan partikel dengan komposisi 75:25 memiliki
nilai MOR yang lebih tinggi dibandingkan papan partikel dengan komposisi 100:0
dan 50:50. Pada komposisi 100:0 dan 50:50 masing-masing memiliki nilai MOR
sebesar 108,84 kg/cm2 dan 114,75 kg/cm2 sedangkan nilai MOR pada komposisi
75:25 adalah sebesar 115,86 kg/cm2.
Berdasarkan Gambar 10, pada komposisi 0:100 nilai MOR menurun. Hal
ini diduga karena compression ratio yang rendah. Selain itu, nilai geometri
partikel slenderness ratio (SR) yang dihasilkan pada papan 0:100 lebih kecil
dibanding yang lain dan berada dibawah 150. Maloney (1993) mengatakan bahwa
untuk menghasilkan papan yang bagus nilai SR yang baik adalah 150 karena
slenderness ratio yang tinggi akan lebih mudah diorientasikan sehingga
meningkatkan kekuatan papan yang dihasilkan.
Nilai MOR papan partikel tanpa penggabungan/homogen rendah, namun
setelah dilakukan penggabungan antara partikel sawit dengan serutan meranti nilai
MOR yang didapatkan menjadi lebih tinggi. Hal ini membuktikan bahwa
penggabungan
komposisi
partikel
sawit
dan
serutan
meranti
mampu
meningkatkan nilai MOR papan partikel yang dihasilkan.
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa perbandingan komposisi bahan
baku partikel batang kelapa sawit dengan meranti berpengaruh nyata terhadap
nilai MOR papan partikel pada selang kepercayaan 95% (Lampiran 9). Hasil uji
lanjut Duncan menunjukkan bahwa komposisi 25:75
berbeda nyata dengan
Universitas Sumatera Utara
komposisi 100:0, 75:25, 50:50 dan 0:100. Jadi perbandingan komposisi papan
partikel yang disarankan adalah komposisi 25:75 karena nilai MOR yang
dihasilkan lebih tinggi dibanding komposisi lainnya. Nilai MOR yang dihasilkan
seluruhnya telah memenuhi standard SNI 03-2105-2006 yaitu ≥82 kg/cm2.
Kualitas Papan Partikel
Kualitas papan partikel diukur berdasarkan standar yang telah ditetapkan
yaitu standar SNI 03-2105-2006. Berdasarkan hasil pengujian sifat fisis dan
mekanis papan partikel dari pengkombinasian komposisi partikel batang kelapa
sawit dengan serutan meranti menggunakan perekat phenol fornaldehida (PF)
12 % maka diperoleh rekapitulasi kualitas papan partikel seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Rekapitulasi skoring kualitas sifat fisis dan mekanis papan partikel dari
pengkombinasian komposisi partikel batang kelapa sawit dengan serutan
meranti menggunakan PF 12% berdasarkan SNI 03-2105-2006
Sifat Fisis Dan Mekanis Papan Partikel
Kerapatan
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
Kadar Air
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
Daya Serap Air
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
Pengembangan Tebal 2 jam
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
Pengembangan Tebal 24 jam
Nilai Rata-rata
SNI 03-2105-2006
Internal Bond
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
MOE
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
MOR
Nilai Rata-Rata
SNI 03-2105-2006
Total Skor
100:0
75:25
50:50
25:75
0:100
1
1
4
1
2
1
5
1
3
1
2
1
4
1
3
1
5
1
1
1
1
-
2
-
3
-
4
-
5
-
1
0
2
0
3
0
4
1
5
1
1
0
2
0
3
0
4
0
5
1
1
1
5
1
3
1
4
1
2
1
1
0
2
0
3
0
4
0
5
0
2
1
14
4
1
29
3
1
27
5
1
44
1
1
33
Universitas Sumatera Utara
Keterangan:
Skoring : 1 (sangat rendah), 2 (cukup rendah), 3 (rendah) , 4 (tinggi), 5 (sangat tinggi)
Standar SNI 03-2105-2006 : Memenuhi = 1, Tidak memenuhi = 0
Tabel 1 menunjukkan bahwa kualitas papan partikel pada hasil kerapatan,
KA, DSA, IB dan MOR telah memenuhi SNI 03-2105-2006. Pada pengujian sifat
fisis, nilai kerapatan tertinggi adalah komposisi 25:75, nilai KA terendah terdapat
pada komposisi 25:75, pada PT perendaman 2 jam, contoh uji yang memenuhi
SNI 03-2105-2006 yaitu komposisi 0:100 dan 25:75, sedangkan PT 24 jam yang
memenuhi standar yaitu komposisi 0:100. Pada pengujian sifat mekanis, nilai
MOR tertinggi terdapat pada komposisi 25:75, nilai MOE tertinggi terdapat pada
komposisi 0:100 dan nilai IB tertinggi terdapat pada komposisi 75:25.
Berdasarkan Tabel 1 dapat diketahui dari hasil rekapitulasi skoring bahwa
komposisi 25:75 memiliki nilai yang paling tinggi dibanding papan lainnya.
Papan partikel dengan nilai skoring terendah terdapat pada papan partikel dengan
komposisi 100:0. Pada komposisi 75:25 dan 50:50 memiliki nilai skoring yang
lebih rendah jika dibandingkan dengan komposisi 0:100. Pada komposisi 75:25
dan 50:50 masing-masing memiliki nilai skoring sebesar 29 dan 27 sedangkan
komposisi 0:100 memiliki nilai skoring sebesar 30.
Papan partikel yang paling banyak memenuhi standard SNI 03-2105-2006
dalam penelitian ini adalah papan partikel dengan komposisi 0:100. Namun dalam
rangka memadukan limbah batang kelapa sawit dengan serutan meranti, maka
papan partikel dengan komposisi terbaik yang direkomendasikan adalah papan
partikel dengan komposisi 25:75. Hal ini karena papan partikel dengan komposisi
25:75 memiliki nilai skoring terbanyak dibanding komposisi lainnya sehingga
direkomendasikan sebagai papan dengan kualitas terbaik.
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Variasi perbandingan komposisi partikel batang kelapa sawit dengan
serutan meranti memberikan pengaruh nyata terhadap sifat fisis dan
mekanis papan partikel yang dihasilkan. Untuk parameter kerapatan, kadar
air, Internal Bond dan Modulus of Rupture papan partikel sudah
memenuhi standard. Untuk parameter pengembangan tebal beberapa
papan belum memenuhi standard dan untuk parameter Modulus of
Elasticity seluruh papan tidak memenuhi standar.
2. Perbandingan komposisi partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti
yang terbaik dari penelitian ini berdasarkan hasil skoring yaitu papan
partikel dengan perbandingan komposisi 25:75 (partikel batang kelapa
sawit:serutan meranti).
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk meningkatkan kualitas papan
partikel dari batang kelapa sawit terutama pengembangan tebal dan MOE papan
partikel agar sesuai dengan standar SNI 03-2105-2006.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Kelapa Sawit
Menurut Komisi Pengawas Persaingan Usaha (2012) tanaman kelapa sawit
(Elaeis guinensis) yang termasuk golongan tumbuhan palma mulai populer
setelah Revolusi Industri pada akhir abad ke-19 yang menyebabkan permintaan
minyak nabati untuk bahan pangan dan industri sabun menjaditinggi. Perkebunan
kelapa sawit pertama dibangun di Tanahitam, Hulu Sumatera Utara oleh Schadt
seorang Jerman pada tahun 1911. Menurut Syakir et al (2010) adapun taksonomi
tanaman kelapa sawit dapat diuraikan sebagai berikut:
Kingdom
: Plantae
Division
: Embriophyta siphonagama
Kelas
: Angiospermae
Ordo
: Monocotyledonae
Familia
: Arecaceae
Genus
: Elaeis
Spesies
: Elaeis guineensis Jacq.
Perbedaan kelas umur pada tanaman kelapa sawit secara konsisten
menunjukkan perbedaan yang sangat nyata menurut kondisi struktur, kadar air,
kerapatan dan stabilitas dimensi. Kayu sawit yang berasal dari pohon tua memiliki
warna kayu cokelat kehitaman dengan dominasi jaringan vaskular, sedangkan
kayu dari pohon sawit usia penjarangan berwarna lebih cerah dengan dominasi
jaringan parenkim. Perbedaan kesan warna antara kedua kelas umur kayu tersebut
berhubungan dengan jumlah jaringan vaskular yang terdapat pada masing-masing
jaringan kayu ( Balfas, 2009).
Universitas Sumatera Utara
Meranti
Meranti merupakan jenis kayu yang memiliki rata-rata persentase kayu
teras sebesar 41,12% dan persentase kayu gubal sebesar 58,87%. Tekstur kayu
meranti adalah halus-sedang berdasar ukuran ukuran sel serabutdan sedang-kasar
berdasarkan ukuran sel pembuluh, dan tekstur berdasarkan lingkaran tahun ialah
rata. Nilai rata-rata proporsi sel pembuluh, parenkim, jari-jari dan serabut kayu
pada kayu meranti ialah sebesar 9,78%; 13,56%; 15,42%; dan 60,31%. Ciri
makroskopis kayu meranti antara lain yaitu lingkaran tahunnya tidak kelihatan,
persebaran pembuluhnya tunggal dan ganda radial, bentuk parenkimnya ialah
paratrakeal jarang, memiliki satu ukuran jari-jari dan tidak bertingkat, arah
seratnya lurus, memiliki saluran damar dengan pola persebarannya baris
tangensial (Praptoyo et al., 2012).
Menurut
Wahyu
(2014)
Adapun
taksonomi
kayu
meranti
dapat
diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom
: Plantae
Subkingdom
: Tracheobionta
Super Divisi
: Spermatophyta
Divisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Magnoliopsida
Ordo
: Malvales
Famili
: Dipterocarpaceae
Genus
: Shorea
Spesies
: Shorea sp.
Universitas Sumatera Utara
Papan Partikel
Menurut Maloney (1993) papan partikel merupakan salah satu jenis
produk komposit atau panel kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau
bahan berlignoselulosa lainnya yang diikat dengan perekat sintesis ataubahan
pengikat lainnya dan dikempa panas. Berdasarkan kerapatannya papan partikel
dibagi menjadi beberapa golongan yaitu:
a) Papan partikel berkerapatan rendah (Low Density Particleboard), yaitu papan
yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,4 g/cm3.
b) Papan partikel berkerapatan sedang (Medium Density Particleboard),yaitu
papan yang mempunyai kerapatan antara 0,4-0,8 g/cm3.
c) Papan partikel berkerapatan tinggi (High Density Particleboard), yaitu papan
yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,8 g/cm3.
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
kedalam pori-pori partikel sama. Selain keseragaman ukuran partikel, kadar air
dan berat jenis bahan baku juga sangat penting untuk diperhatikan. Berat jenis
bahan yang ringan sangat disarankan untuk mempermudah masuk perekat
kedalam pori pori papan partikel. Penyeragaman kadar air awal sebelum
pencampuran sangat penting, kadar air yang ideal dibawah 5% atau tergantung
jenis bahan bakunya dimana semakin rendah berat jenis akan semakin mudah
terjadinya penurunan kadar air (Wulandari, 2013).
Universitas Sumatera Utara
Perekat Phenol Formaldehida (PF)
Industri kayu adalah pengguna perekat phenol formaldehida yang
terutama. Sebanyak 25% dari resin ini digunakan untuk membuat papan partikel
dan kayu lapis, serta perekat kayu struktural lainnya. Untuk penerapan ini, yang
paling banyak dipakai adalah resol dalam bentuk film kering, resin cair atauresin
bubuk. Selain gugus hidroksil, kayu mengandung berbagai gugus fungsi yang
reaktif yang mampu berikatan hydrogen dan bereaksi secara kimia dengan resin
PF. Misalnya lignin yang menyusun 20-25% kayu mempunyai struktur fenolik
dan dapat turut bereaksi dengan perekat PF. Tambahan lagi, viskositas resin
cukup rendah yang memungkinkan penetrasi ke dalam pori-pori kayu dan
berfungsi sebagai jangkar mekanis dalam perekatan. Akhirnya, kekuatan kohesif
dari resin melebihi kekuatan kohesif kayu. Semua faktor ini memberikan
sumbangan bagi kekuatan rekat pada kayu ( Achmadi, 1990).
Perekat Phenol Formaldehida memiliki kenampakan merah kehitaman dan
bebas dari kotoran dengan nilai pH antara 10-13. Sedangkan nilai kekentalan
perekat phenol formaldehida berkisar antara 130-300 dengan waktu gelatinasi
pada suhu 100 oC mencapai minimal 30 menit ( Risfaheri, 2005).
Kelebihan perekat phenol formaldehida yaitu tahan terhadap perlakuan air,
tahan terhadap kelembaban dan temperature yang tinggi, tahan terhadap bakteri,
tahan terhadap jamur, rayap dan tahan terhadap mikroorganisme serta tahan
terhadap bahan kimia seperti minyak, basa dan bahan pengawet kayu. Kelemahan
perekat phenol formaldehida yaitu memberikan warna yang gelap, kadar air kayu
harus lebih rendah daripada perekat urea formaldehida atau perekat lainnya serta
gari perekatan yang relatif tebal dan mudah patah ( Ruhendi et al., 2007 ).
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan Komposisi Bahan Baku Papan Partikel
Menurut Haygreen dan Bowyer (1993) bentuk bahan baku (serbuk gergaji,
pasahan, tatal, atau kayu bundar) mempengaruhi sifat-sifat papan partikel
terutama karena bahan tersebut menentukan ukuran dan bentuk partikel yang
dapat dihasilkan dalam mesin pembuat serpih dan mesin penghalus. Tetapi, kulit
dan kandungan pasir atau tanah dapat pula menjadi penting. Bentuk bahan baku
juga mempengaruhi kapasitas pengeringan yang diperlukan. Suatu pabrik yang
dirancang untuk menggunakan pasahan mesin ketam pada kadar air 15% jelas
akan membutuhkan kapasitas pengeringan yang jauh lebih kecil daripada
pengering yang menggunakan kayu bundar pada kadar air 100%.
Perbandingan variasi komposisi bahan baku papan partikel menentukan
kualitas papan partikel tersebut. Iswanto (2012) dalam penelitiannya memadukan
kulit buah jarak dan partikel kayu dengan variasi komposisi 100:0, 70:30, 60:40,
50:50 dan 0:100 memperlihatkan bahwa penambahan partikel kayu mangium
pada proses pembuatan papan partikel dari kulit buah jarak (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.
Berdasarkan hasil penelitian Maiwita (2014) mengenai variasi komposisi
ampas tebu dan serbuk gergaji pada papan partikel terhadap konduktivitas thermal
menyatakan bahwa perbandingan komposisi bahan baku mempengaruhi kualitas
papan partikel dimana semakin kecil komposisi ampas tebu maka semakin besar
nilai konduktivitas termalnya dan sebaliknya semakin besar komposisi ampas tebu
Universitas Sumatera Utara
maka konduktivitasnya menurun. Sehingga pemberian serbuk gergaji membuat
kualitas papan partikel sebagai isolator panas semakin buruk.
Selain itu, Hasni (2008) mengemukakan tentang kualitas papan partikel
dari sekam padi dan limbah plastik daur ulang polypropylene dengan variasi
komposisi masing-masing 50 % : 50 %, 40 % : 60 % dan 30 % : 70 %. Hasil
penelitian yang didapatkan menunjukkan bahwa perbandingan variasi komposisi
yang digunakan mempengaruhi nilai sifat fisis dan mekanis papan partikel
terutama nilai kadar air dan pengembangan tebal papan partikel dimana semakin
banyak rasio limbah plastik daur ulang polypropylene maka nilai sifat fisis dan
mekanis papan partikel akan semakin menurun.
Penelitian kualitas papan komposit dari sekam padi dan plastik HDPE daur
ulang menggunakan maleic anhydride (MAH) sebagai compatibilizer dengan
variasi komposisi 30:70, 40:60, 50:50, 60:40 dan 70:30 menunjukkan bahwa
semakin banyak penambahan sekam padi dan semakin rendah kerapatan papan
menyebabkan ikatan antar partikel semakin tidak kompak sehingga nilai
keteguhan patah yang dihasilkan juga menurun (Fathanah, 2011).
Adapula penelitian kualitas papan partikel dari serbuk bulu domba, serbuk
gergaji kayu sengon dan serutan kayu sengon yang menggunakan variasi
komposisi masing-masing sebesar 0 : 60 : 40 %, 10 : 50 :40 %, 20 : 40 : 40 %, 30
: 30 : 40 %. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan proporsi bahan
baku yang digunakan mempengaruhi sifat-sifat papan partikel tersebut terutama
yang berkaitan dengan kerapatan, kadar air dan kuat lentur papan partikel. Hal ini
dikarenakan semakin besar penggunaan serbuk bulu domba maka akan dapat
mengurangi sifat fisis dan mekanis papan partikel tersebut (Wahyudi, 2005).
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Luas kawasan hutan di Indonesia selalu mengalami penurunan dari tahun
ke tahun. Menurut data Statistik Kementerian Kehutanan (2013) luas kawasan
hutan di Indonesia pada tahun 2010 mencapai 24,69 juta ha sedangkan pada tahun
2013 luas kawasan hutan mengalami penurunan menjadi 20,89 juta ha. Hal ini
tentu akan membuat pasokan kayu bagi industri perkayuan juga akan semakin
berkurang. Untuk mengatasi permasalahan supply kayu yang semakin berkurang,
maka diperlukan alternatif pengganti selain kayu. Salah satu alternatif yang dapat
digunakan adalah limbah perkebunan, seperti limbah batang kelapa sawit.
Potensi Batang Kelapa Sawit di Indonesia khususnya daerah Sumatera
Utara selalu mengalami peningkatan dari tahun ke tahun seiring dengan
meningkatnya areal perkebunan sawit. Menurut data BPS Provinsi S