13
Gambar 1. Pola rekatan lembaran bilah bambu 3.
Pembuatan Bambu Lapis
3.1. Persiapan Perekat Perekat yang digunakan adalah epoxy dan PVAc dengan berat labur sama sebesar 200
gm
2
. 3.2. Pelaburan Perekat
Lembaran bilah bambu dilabur dengan perekat menggunakan teknik double spread agar penyebaran perekat diharapkan benar-benar merata pada setiap sisi permukaan yang direkat.
Banyaknya perekat yang dibutuhkan untuk luas 2 permukaan lembaran bambu yang direkat bersama sebesar 0.4mx0.4mx200gm
2
, yaitu 32 gram, sehingga masing-masing permukaan dilabur sebanyak 16 gram perekat. Sedangkan untuk lapisan terluar lapisan permukaan, teknik perekatan
yang digunakan adalah single spread dengan jumlah perekat yang dibutuhkan setengah dari luas 2 permukaan lembaran bambu yang direkat bersama sebanyak 16 gram. Hal ini bertujuan untuk
mengurangi perembesan perekat yang berlebihan pada bagian permukaan panel bambu. 3.3. Pembentukan Lembaran
Lembaran bilah bambu yang telah dilabur dengan perekat kemudian direkat satu dengan lainnya dengan arah saling tegak lurus arah seratnya. Lapisan permukaan lapisan luar panel
bambu ditutup menggunakan vinir dari kayu jati dan kayu sungkai guna memperindah penampilan panel bambu yang dihasilkan. Pembentukan lembaran ini dibedakan berdasarkan tebal bilah
bambu penyusunnya dan tebal total panel bambu membentuk kombinasi lapisan A dan kombinasi lapisan B
Kombinasi lapisan A
Kombinasi lapisan B
Gambar 2. Susunan Ketebalan Bambu Lapis
lakban
l
akban
3 mm 5 mm
3 mm
2.5 mm 5 mm
2.5 mm
14
3.4. Pengempaan Panel bambu yang telah disatukan dan direkat kemudian dikempa dingin suhu 25
o
C untuk tiap tipe perekat dengan tekanan 35 kgcm
2
dan waktu kempa selama 24 jam. 3.5. Pengkondisian
Setelah proses pengempaan dilakukan, panel dibiarkan di tempat terbuka selama 2 minggu untuk menghilangkan tegangan yang terjadi pada saat pengempaan dan menyesuaikan
dengan kadar air setempat. 3.6. Pembuatan Contoh Uji
Setelah melewati
masa conditining
, panel bambu diuji sifat-sifatnya. Setiap panel kemudian dibuat contoh uji, masing-masing untuk melakukan pengujian kadar air dan kerapatan,
kembang susut, keteguhan rekat sejajar serat permukaan dan sejajar serat lapisan inti, serta keteguhan lentur bentang sejajar serat permukaan dan bentang sejajar serat lapisan inti.
Gambar 3. Pengambilan contoh uji panel bambu
Keterangan : A = Contoh uji kadar air dan kerapatan 100 mm x 100 mm.
B1 = Contoh uji keteguhan lentur bentang sejajar serat permukaan 50 mm x 24T mm + 50 mm
B2 = Contoh uji keteguhan lentur bentang sejajar serat lapisan inti 50 mm x 24T mm + 50 mm
C1 = Contoh uji keteguhan rekat sejajar serat permukaan 100 mm x 25 mm C2 = Contoh uji keteguhan rekat sejajar serat lapisan inti 100 mm x 25 mm
D = Contoh uji stabilitas dimensi 35 mm x 35 mm
A B1
B2 C
2 C1
D
15
Keterangan : 1, 3 = Lapisan muka belakang bambu lapis
2 = Lapisan inti bambu lapis
A = Contoh uji keteguhan rekat sejajar serat permukaan B = Contoh uji keteguhan rekat sejajar serat lapisan inti
Gambar 4. Contoh uji keteguhan rekat
1 2
3
A
100 mm
34,5 mm 25 mm
34,5 mm 25 mm
B
100 mm
34,5 mm 25 mm
34,5 mm 25 mm
1 2
3
16
dengan t = tebal panel bambu lapis
Gambar 5. Contoh uji keteguhan lentur
Bentang Sejajar Serat Lapisan Inti t
24t + 50 mm 50
mm 24t + 50 mm
t 50
mm Bentang Sejajar Serat Permukaan
17
D. Pengujian Contoh
Uji
Pengujian bambu lapis mengacu kepada SNI 01-5008.7-1999 tentang kayu lapis struktural, yang merupakan edisi revisi dari seri standar terdahulu yaitu SNI 01-2023-1990.
1. Kadar Air
Contoh uji berukuran 100 mm x 100 mm ditimbang untuk mengetahui berat awal. Kemudian dikeringkan di dalam oven dengan suhu 103±2
o
C sampai beratnya konstan. Contoh uji kemudian didinginkan selama kurang lebih 15 menit di dalam desikator. Selanjutnya contoh uji
ditimbang kembali. Besar nilai kadar air dihitung dengan persamaan :
100 x
= x
BKT BKT
BA KA
dengan : KA = Kadar Air BA = Berat Awal gram
BKT = Berat Kering Tanur gram Kadar air panel bambu tidak boleh lebih besar dari 14 .
2. Kerapatan
Kerapatan panel bambu lapis ditentukan dengan menggunakan contoh uji yang sama dengan kadar air berukuran 100 mm x 100 mm. Contoh uji ditimbang beratnya kondisi kering
udara dan dilakukan pengukuran dimesinya panjang, tebal, dan lebar. Besar nilai kerapatan ditentukan dengan perhitungan :
T x
L x
P BKU
Kr =
dengan : Kr = Kerapatan gcm
3
BKU= Berat
kering udara g P = Panjang cm
L = Lebar cm T = Tebal cm
3. Kembang Susut
Contoh uji berukuran 50x25 mm diukur dimensinya panjang, tebal, dan lebar dalam kondisi kering udara, selanjutnya direndam dalam air suhu 25
o
C selama 24 jam, kemudian diukur kembali dimensinya.
18
Besar nilai pengembangan diperoleh dari perhitungan :
100 -
= x
Dku Dku
Db Pg
dengan : Pg = Pengembangan
Dku = Dimensi keadaan kering udara cm Db = Dimensi keadaan basah cm
Contoh uji yang telah direndam kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 60±3
o
C selama 24 jam, kemudian diukur kembali dimensinya. Penentuan nilai penyusutan dilakukan
dengan menggunakan persamaan:
100 -
= x
Dku Do
Dku St
dengan : St = Penyusutan
Dku = Dimensi keadaan kering udara cm Do
= Dimensi keadaan kering oven cm
4. Keteguhan Rekat
Prosedur pengujian keteguhan rekat mengikuti SNI 01-5008.7-1999 dan dilakukan dengan menggunakan alat uji UTM merk Instron. Berdasarkan jenis perekat yang digunakan, pengujian
keteguhan rekat dilakukan dalam kondisi kering dimana perekat PVAc termasuk perekat tipe interior II, sedangkan pengujian perekat epoxy tidak dipersyaratkan dalam kondisi tertentu
sehingga pengujian dilakukan dalam kondisi kering tanpa perlakuan pendahuluan. Nilai keteguhan rekat diperoleh dengan perhitungan :
KR = Keteguhan Geser Tarik x f Sedangkan nilai keteguhan geser rekat diperoleh dari persamaan :
L x
P B
KGT =
19
Keterangan : KR = Keteguhan Rekat kgcm
2
f = Koefisien, nilainya tergantung rasio tebal lapisan inti dengan lapisan muka KGT = Kegetuhan Geser Tarik kgcm
2
P = Panjang bidang geser cm L = Lebar bidang geser cm
B = Beban tarik kg
Tabel 2. Ratio antara tebal lapisan inti dengan lapisan muka
No. Rasio antara tebal
lapisan inti dan lapisan muka Koefisien
f 1.
2. 3.
4. 5.
6. 7.
1.5 - 2.0 2.0 - 2.5
2.5 - 3.0 3.0 - 3.5
3.5 - 4.0 4.0 - 4.5
≥ 4.5 1.1
1.2 1.3
1.4 1.5
1.7 2.0
Sedangkan untuk menentukan potensi kerusakan panel bambu dihitung dengan persamaan :
100 x
LB LK
KK =
Keterangan : KK = kerusakan kayu
LK = luas kerusakan kayu pada bidang geser cm
2
LB = luas bidang geser cm
2
Persyaratan nilai keteguhan rekat kayu lapis tertera pada tabel 2.
Tabel 3. Persyaratan keteguhan rekat kayu lapis
No. Keteguhan rekat rata-rata kgcm
2
Kerusakan kayu rata-rata 1.
7 Tidak dipersyaratkan
2. 3.5 –
7 50
20
5. Keteguhan Lentur
Statis
Pengujian pada keteguhan lentur ini dimaksud untuk mendapatkan nilai kekakuan MOE dan ketahanan MOR panel bambu lapis. Noermalicha 2001 menyatakan tingginya nilai MOE
menandakan bahwa bahan tersebut bersifat kaku, dalam pengertian sulit dilenturkan. Sebaliknya, MOR adalah nilai yang bila suatu batang diberi beban lentur maksimal dan akibat dari gaya
tersebut batang mengalami patah. Contoh uji yang berukuran 50 mm x 50 mm +24t mm diukur tebal dan lebarnya,
kemudian diletakkan pada alat uji dengan beban berada ditengah bentang. Pembebanan dilakukan dengan laju pembebanan tidak melebihi 150 kgcm
2
per menit atau 6 mmmm pada mesin UTM merk Instron.
Gambar 6. Posisi contoh uji dan letak beban
Keteguhan lentur statis berupa modulus patah MOR dan modulus elastisitas MOE dapat dihitung dengan persamaan :
2 2
2 3
= bh
Pml cm
kg MOR
3 3
2
4 Ybh
Pl cm
kg MOE
=
dengan : MOR =Modulus patah
MOE =Modulus elestisitas kekakuan P =Beban sampai batas proporsional kg
Pm =Beban maksimal kg Y =Defleksi yang terjadi cm
b =Lebar contoh uji cm h =Tebal contoh uji cm
l =Panjang bentang cm Keteguhan lentur statis panel bambu lapis contoh adalah rata-rata dari seluruh contoh uji.
l Beban
h
l2 l2
b 25
mm 25
mm
21
E. Analisis Data
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan Rancangan Faktorial Acak Lengkap dengan 2 faktor dan ulangan sebanyak 3 kali. Perlakuan dibedakan
berdasarkan jenis perekat epoxy dan PVAc yang merupakan faktor- α, dan berdasarkan kombinasi
tebal bilah panel bambu kombinasi A dan kombinasi B yang merupakan faktor- β.
Model umum rancangannya untuk semua pengujian adalah sebagai berikut :
Yijk = µ + αi + βj + αβij + εijk
Dengan : i = 1, 2 jenis perekat
j = 1, 2 jenis kombinasi lapisan k = 1, 2, 3 banyaknya ulangan
Keterangan :
Yijk = Nilai respon pengamatan pada ulangan ke-k yang disebabkan oleh taraf ke-i faktor
α, taraf ke-j faktor β µ
= Nilai
rata-rata αi = Pengaruh jenis perekat epoxy dan PVAc
βj = Pengaruh kombinasi lapisan bambu kombinasi A dan kombinasi B αβij= Pengaruh interaksi antara jenis perekat ke-i dan jenis kombinasi taraf
ke-j εijk = Kesalahan percobaan dari jenis perekat ke-i, jenis kombinasi ke-j, dan
ulangan pada taraf ke-k Untuk mengetahui bambu lapis yang memperoleh pengaruh dari perlakuan dibuat analisis
keragaman Anova dengan kriteria sebagai berikut : 1. Jika F hitung F tabel, maka Ho diterima atau perlakuan tidak memberikan pengaruh pada
selang kepercayaan 2. Jika F hitung F tabel, maka Ho ditolak atau perlakuan memberikan pengaruh pada suatu
selang kepercayaan. Untuk mengetahui faktor mana yang berpengaruh pada maka dilakukan uji lanjut dengan
menggunakan uji Duncan
22
Gambar 7. Skema pembuatan bambu lapis
Bahan Baku
Pembuatan Bilah Bambu
Pengeringan
Pembuatan Lapisan
Pelaburan Perekat
Pengempaan Pembuatan Lapik
Pengujian Pengkondisian
Perekat Epoxy Perekat PVAc
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A.
Sifat Fisis
Sifat fisis bambu lapis meliputi kadar air, kerapatan, pengembangan dan penyusutan dimensi panel bambu. Rangkuman sifat fisis bambu lapis yang dihasilkan tertera pada Tabel 4.
Tabel 4. Sifat fisis bambu lapis
Sifat Fisis Perlakuan
KA Kr
gcm
3
Pengembangan Penyusutan
P L
T P
L T
K1 Epoxy 10.68 0.76 0.32 0.38 5.03
0.19 0.43
2.68 K2
Epoxy 10.22 0.68 0.66 0.92 5.79 0.22
0.22 3.08
K1 PVAc 10.98
0.73 0.70
0.92 7.40
0.19 0.48
3.62 K2 PVAc
10.83 0.69
0.99 0.82
10.43 0.43
0.48 3.64
Keterangan: KA = kadar air P = panjang L = lebar
T = tebal
1. Kadar Air
Kadar air menunjukkan banyaknya jumlah air yang terikat pada dinding sel panel bambu terhadap berat kering tanurnya yang dinyatakan dalam persen. Kadar air yang dimaksud dalam
perhitungan ini adalah kadar air dalam kondisi kering udara. Dari hasil perhitungan, diperoleh nilai kadar air bambu lapis berkisar antara 10.18
pada kombinasi B dengan perekat epoxy sampai dengan 11.02 pada kombinasi A dengan perekat PVAc. Nilai total rata-rata kadar air sebesar 10.68. Nilai rata-rata kadar air untuk
setiap perlakuan dapat diamati pada histogram kadar air panel bambu yang disajikan pada Gambar 8. Sedangkan nilai masing-masing kadar air disajikan pada Lampiran 1.
Gambar 8. Histogram Kadar Air Bambu Lapis
10.68 10.22
10.98 10.83
9 10
11 12
Nilai KA
K1EP K2EP
K1PV K2PV
Perlakuan Histogram Kadar Air
Keterangan : K1EP = kombinasi A perekat epoxy K1PV = kombinasi A perekat PVAc
K2EP = kombinasi B perekat epoxy K2PV = kombinasi B perekat PVAc
24
Haygreen dan Bowyer 1989 menyatakan banyaknya air yang tetap tinggal di dalam dinding sel besar nilai kadar air suatu produk akhir tergantung pada tingkat pengeringan selama
pembuatan dan lingkungan tempat produk tersebut ditempatkan di kemudian hari. Hasil analisis ragam Lampiran 3 kadar air dengan tingkat kepercayaan 95 menunjukkan
bahwa perlakuan berupa perekat dan kombinasi lapisan tidak memberikan pengaruh nyata pada kadar air panel bambu. Karena perlakuan tidak memberikan pengaruh nyata, maka tidak
dilakukan uji lanjut pembeda masing-masing faktor. Kadar air panel bambu hasil penelitian ini dipengaruhi oleh kadar air bilah bambu yang
direkat, jenis perekat yang digunakan dan air yang dihasilkan dari proses perekatan jenis perekat tertentu, disamping juga proses pengeringan selama pembuatan panel bambu. Namun demikian,
jika dibandingkan antar perekat yang digunakan, pada Gambar 8 terlihat bahwa kadar air panel bambu dengan perekat PVAc sedikit lebih besar nilainya dibandingkan dengan nilai kadar air
perekat epoxy. Ini disebabkan karena perekat PVAc memang lebih mudah menyerap air dibandingkan dengan perekat epoxy. Secara keseluruhan, nilai kadar air diatas memenuhi standar
SNI karena tidak lebih besar dari 14.
2. Kerapatan
Kerapatan merupakan perbandingan berat panel bambu terhadap volume panel bambu. Kerapatan erat hubungannya dengan berat jenis. Kerapatan yang tinggi biasanya memberikan sifat
kekuatan mekanis yang tinggi pula. Kerapatan yang dimaksud dalam perhitungan adalah kerapatan pada kondisi kering udara.
Berdasarkan hasil perhitungan, nilai kerapatan panel bambu lapis berkisar antara 0.67 gcm
3
pada kombinasi B dengan perekat epoxy sampai dengan 0.77 gcm
3
pada kombinasi A dengan perekat epoxy. Nilai kerapatan total sebesar 0.71 gcm
3
. Nilai rata-rata kerapatan bambu lapis disajikan pada Gambar 9, sedangkan data selengkapnya tersaji pada Lampiran 1.
Gambar 9. Histogram Kerapatan Bambu Lapis
0.76 0.68
0.73 0.69
0.5 0.6
0.7 0.8
Nilai K er
ap atan
g cm
3
K1EP K2EP
K1PV K2PV
Perlakuan Histogram Kerapatan
Keterangan : K1EP = kombinasi A perekat epoxy K1PV = kombinasi A perekat PVAc
K2EP = kombinasi B perekat epoxy K2PV = kombinasi B perekat PVAc
