Pengaruh Campuran Jenis Bambu Terhadap Kualitas Oriented Strand Board
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Bambu
Bambu adalah tanaman yang hidup merumpun, kadang-kadang ditemui
berbaris membentuk suatu garis pembatas dari suatu wilayah desa yang identik
dengan batas desa di Jawa. Pada umumnya yang sering digunakan oleh
masyarakat di Indonesia adalah bambu tali, bambu petung, bambu andong dan
bambu hitam. Bambu dalam bentuk bulat dipakai untuk berbagai macam
konstruksi seperti rumah, gudang, jembatan, tangga, pipa saluran air, tempat air,
serta alat-alat rumah tangga. Dalam bentuk belahan dapat dibuat bilik, dinding
atau lantai, reng, pagar, kerajinan dan sebagainya. Beberapa jenis bambu akhirakhir ini mulai banyak digunakan sebagai bahan penghara industri sumpit, alat
ibadah, serta barang kerajinan, peralatan dapur, topi, tas, kap lampu, alat musik,
tirai dan lain-lain (Krisdianto et al.2007).
Bambu memiliki 3 arah sumbu dengan sifat yang berbeda yaitu longitudinal,
radial, dan tangensial atau istilah lainnya ortotrofik. Bambu juga merupakan bahan yang
bersifat biologis yang memiliki sifat yang berbeda. Perbedaan sifat tersebut disebabkan
beberapa factor seperti jenis bambu, umur bambu, keadaan tanah, keadaan lingkungan,
dan bagian batang bambu (Mustafa, 2011).
2.1.1. Bambu Tali (Gigantochloa apus)
Kingdom
: Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom
: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi
: Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Liliopsida (berkeping satu / monokotil)
Sub Kelas
: Commelinidae
Ordo
: Poales
Famili
: Poaceae (suku rumput-rumputan)
Genus
: Gigantochloa
Spesies: Gigantochloa apus Kurz
(Plantamor, 2014).
Bambu tali diduga berasal dari Burma, dan sekarang tersebar diseluruh kepulauan
Indonesia. Bambu tali umumnya tumbuh didataran rendah hingga ketinggian 1000 mdpl.
Bambu tali berbatang kuat, liat dan lurus sehingga cocok dijadikan bahan baku kerajinan
(Berlian dan Rahayu, 1995).
2.1.2. Bambu betung(Dendrocalamus asper)
Kingdom
: Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom
: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi
: Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Liliopsida (berkeping satu / monokotil)
Sub Kelas
: Commelinidae
Ordo
: Poales
Famili
: Poaceae (suku rumput-rumputan)
Genus
: Dendrocalamus
Spesies : Dendrocalamus asper Backer
(Plantamor, 2014)
Bambu betung memiliki rumpun yang agak sedikit rapat. Warna batang hijau
kekuning-kuningan. Ukurannya lebih besar dan lebih tinggi daripada bambu lain. Tinggi
batang dapat mencapai 20 meter dan diameter 20 cm dengan ketebalan dindingnya sekitar
1-1,5 cm. Pelepah batang panjangnya 20-55 cm dengan pelepah buluh sempit dan
kebawah. Jenis bambu ini dapat ditemui didataran rendah sampai ketinggian 2000 mdpl.
Sifat bambu betung keras dan baik untuk bahan bangunan seratnya besar dan ruasnya
panjang. Bambu juga dapat digunakan untuk saluran air, penampung aren, dinding rumah,
dan bahan kerajinan (Berlian dan Rahayu, 1995).
Menurut Prawirohatmojo (1979) dalam Ibrahim (2013) bambu betung adalah
bahan bangunan yang murah dan kuat, tetapi dalam penggunaannya bambu sangat
popular dengan jenis bubuk. Isi bubuk ini berkaitan erat dengan kandungan zat pati di
bambu betung. Untuk mengurangi kadar pati yang ada harus ada perlakuan yang efektif
sebelum bambu digunakan sebagai bahan bangunan.
2.2. Oriented Strand Board
Oriented Strand Board (OSB) adalah panel struktur yang cocok untuk
penggunaan yang luas dalam bidang konstruksi dan industri. Panel berbentuk lembaran
ini dibuat dari strand yang dipotong tipis dari pohon berdiameter kecil dan cepat tumbuh
dan
disatukan
dengan
perekat
dan
dikempa
panas
(Structural Boards Association, 2005).
Untuk membuat strand pertama kali bambu dipotong setiap ruasnya kemudian
dipotong menurut ukuran yang diinginkan serta dikupas kulitnya agar menghasilkan
strand dengan daya rekat yang baik. Untuk pembuatan strand ukuran geometrinya
memiliki lebar 2,5 cm dengan panjang 7 cm. Strand kemudian dikeringkan dengan
menggunakan oven untuk mendapatkan nilai kadar air sesuai dengan perekat yang
digunakan. Proses pembuatan OSB pada dasarnya hampir sama dengan tahap pada
pembuatan papan partikel, namun pada bagian sisi tengahnya dibuat bersilangan dengan
bagian permukaan dan jumlah lapisanmengikuti bilangan ganjil. Hal ini bertujuan untuk
memperoleh kekuatan dan kekuan panel yang dihasilkan (APA,2000). Pengovenan selain
berguna untuk mengurangi kadar air juga dapat memperbaiki kualitas strand dan papan
OSB yang dihasilkan. Pengeringan strand direkomendasikan hingga 10 %. Strand yang
sudah dipersiapkan kemudian disusun membentuk lembaran dengan arah yang berlainan
setiap lapisan dengan rasio face, core dan back 1:2:1. Diketahui bahwa penyusunan
dengan cara ini menghasilkan papan yang memiliki stabilitas yang tinggi dan cocok untuk
digunakan sebagai bahan konstruksi (Ginting, 2009).
2.3. OSB Bambu
Saat ini bambu telah banyak dijadikan sebagai bahan baku komposit, salah
satunya dijadikan sebagai OSB. Dari hasil penelitian Ginting (2009) menyimpulkan
bahwa pembuatan OSB dari tiga jenis bambu yang berbeda dan perekat yang sama
tidak berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis OSB, dimana perekat yang
digunakan adalah Urea Formaldehid (UF). Namun
untuk
OSB yang dihasilkan
memenuhi standar JIS 5908-2003 untuk standar kerapatan. Pada penelitian Adrin et al.
(2013), menyimpulkan bahwa Sifat fisis (DSA dan PT) dan sifat mekanis (MOR dan
MOE) baik sejajar maupun tegak lurus serat serta IB OSB yang dibuat dari strand bambu
betung yang diberi perlakuan steam sangat dipengaruhi oleh perekat yang digunakan,
dimana perekat yang digunakan adalah perekat Isosianat dengan konsentrasi 5% dan
perekat UF dengan konsentrasi 7% OSB yang direkat dengan perekat ISO dan kombinasi
ISO:PF:ISO menghasilkan OSB dengan nilai DSA, PT MOR dan MOE baik sejajar
maupun tegak lurus serat serta IB lebih baik dibandingkan dengan OSB yang direkat
dengan kombinasi perekat PF:ISO:PF dan perekat PF. Hampir semua parameter OSB
yang diuji memenuhi kriteria yang ditetapkan dalam standar CSA 0437.0 (Grade 0-2),
kecuali nilai MOE tegak lurus serat OSB yang direkat dengan perekat PF.Menurut Saad
(2008) bahwa rasio face-core 50:50 dengan tingkat perekat isosianat 6% dari bambu
Betung merupakan OSB bambu dengan kualitas terbaik standar JIS A 5908-2003. Rasio
face-core yang lebih besar akan meningkatkan kekuatan (MOE dan MOR) panjang
pengujian paralel OSB akan mengurangi daya jika pengujian paralel OSB lebar.
Menurut Japanese industrial Standards (2003) spesifikasi sifat fisis mekanis
papan OSB adalah sebagai berikut :
No
Parameter sifat fisis dan mekanis
Standar
1.
Kerapatan (g/cm³)
2.
Kadar air (%)
3.
Daya serap air (%)
4.
Pengembangan tebal (%)
Maks 25
5.
Modulus of Rupture (MOR) (kg/cm²)
Min 244
6.
Modulus of Elasticity (MOE) (kg/cm²)
Min 40790
7.
Internal Bond (kg/cm²)
0,4 – 0,9
5 – 13
-
Min 3.05
2.4. Perekat Isosianat
Dalam pembuatan papan partikel, perekat berperan penting dalam mengikat
partikel-partikel bahan penyusunnya agar terbentuk ikatan yang kuat dan rapat. Pada
dasarnya, perekat bermanfaat sebagai penyambung atau penyatu antara bahan-bahan yang
digunakan agar memadai bila diberi beban tertentu. Perekat merupakan hal penting dalam
pembuatan OSB karena perekat berperan sebagai pengikat elemen-elemen kayu
pembentuknya. Perekat isosianat adalah perekat yang mampu merekatkan berbagai jenis
sirekat (adherens). Keunggulan dari isosianat adalah kebutuhan lebih sedikit, suhu kempa
lebih rendah, waktu pengempaan singkat, toleran dengan partikel berkadar air tinggi,
stabilitas dimensi tinggi dan tidak mengandung formaldehida (Marra, 1992).
MDI telah menjadi resin yang umum digunakan dalam produksi OSB, meskipun
biaya secara signifikan lebih dari PF. Seperti PF, menghasilkan ikatan tahan air cocok
untuk digunakan dalam panel klasifikasi 1. Bahkan, sifat adhesi terhadap kayu membuat
kinerjanya lebih baik daripada PF bila terkena air. Tidak seperti PF, MDI tidak hanya
mampu
membentuk ikatan mekanik dengan substrat kayu juga mampu membentuk
ikatan kimia kovalen dengan kayu. Ikatan kimia lebih kuat dan lebih stabil dari hubungan
mekanis, sehingga produsen dapat berpotensi menggunakan lebih sedikit resin untuk
mencapai hasil yang sama, atau lebih besar dibanding kinerja dengan beban perekat
rendah dari PF. Resin yang lebih rendah dapat menghemat biaya, yang dapat membantu
untuk mengimbangi peningkatan biaya per unit perekat (Wood Based Panels
International, 2009).
Hasil penelitian Nuryawan et al. (2008) yang menggunakan perekat ISO yang
dengan konsentrasi perekat 7% menunjukkan bahwa tiga besar OSB dari strand kayu
dengan kualitas sifat fisis dan mekanis terbaik adalah OSB yang direkat dengan
menggunakan perekat ISO. Hal ini menunjukkan bahwa perekat ISO adalah perekat
terbaik dibandingkan dengan perekat yang lain. Perekat ISO mempunyai reaktivitas
tinggi, kekuatan ikatan dan daya tahan tinggi. Oleh karena itu dapat menghasilkan produk
dengan sifat fisis dan mekanis yang sangat baik. Diphenylmethane diisocyanate (MDI)
merupakan jenis perekat yang umum digunakan dalam pembuatan OSB.
2.1. Bambu
Bambu adalah tanaman yang hidup merumpun, kadang-kadang ditemui
berbaris membentuk suatu garis pembatas dari suatu wilayah desa yang identik
dengan batas desa di Jawa. Pada umumnya yang sering digunakan oleh
masyarakat di Indonesia adalah bambu tali, bambu petung, bambu andong dan
bambu hitam. Bambu dalam bentuk bulat dipakai untuk berbagai macam
konstruksi seperti rumah, gudang, jembatan, tangga, pipa saluran air, tempat air,
serta alat-alat rumah tangga. Dalam bentuk belahan dapat dibuat bilik, dinding
atau lantai, reng, pagar, kerajinan dan sebagainya. Beberapa jenis bambu akhirakhir ini mulai banyak digunakan sebagai bahan penghara industri sumpit, alat
ibadah, serta barang kerajinan, peralatan dapur, topi, tas, kap lampu, alat musik,
tirai dan lain-lain (Krisdianto et al.2007).
Bambu memiliki 3 arah sumbu dengan sifat yang berbeda yaitu longitudinal,
radial, dan tangensial atau istilah lainnya ortotrofik. Bambu juga merupakan bahan yang
bersifat biologis yang memiliki sifat yang berbeda. Perbedaan sifat tersebut disebabkan
beberapa factor seperti jenis bambu, umur bambu, keadaan tanah, keadaan lingkungan,
dan bagian batang bambu (Mustafa, 2011).
2.1.1. Bambu Tali (Gigantochloa apus)
Kingdom
: Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom
: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi
: Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Liliopsida (berkeping satu / monokotil)
Sub Kelas
: Commelinidae
Ordo
: Poales
Famili
: Poaceae (suku rumput-rumputan)
Genus
: Gigantochloa
Spesies: Gigantochloa apus Kurz
(Plantamor, 2014).
Bambu tali diduga berasal dari Burma, dan sekarang tersebar diseluruh kepulauan
Indonesia. Bambu tali umumnya tumbuh didataran rendah hingga ketinggian 1000 mdpl.
Bambu tali berbatang kuat, liat dan lurus sehingga cocok dijadikan bahan baku kerajinan
(Berlian dan Rahayu, 1995).
2.1.2. Bambu betung(Dendrocalamus asper)
Kingdom
: Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom
: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi
: Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Liliopsida (berkeping satu / monokotil)
Sub Kelas
: Commelinidae
Ordo
: Poales
Famili
: Poaceae (suku rumput-rumputan)
Genus
: Dendrocalamus
Spesies : Dendrocalamus asper Backer
(Plantamor, 2014)
Bambu betung memiliki rumpun yang agak sedikit rapat. Warna batang hijau
kekuning-kuningan. Ukurannya lebih besar dan lebih tinggi daripada bambu lain. Tinggi
batang dapat mencapai 20 meter dan diameter 20 cm dengan ketebalan dindingnya sekitar
1-1,5 cm. Pelepah batang panjangnya 20-55 cm dengan pelepah buluh sempit dan
kebawah. Jenis bambu ini dapat ditemui didataran rendah sampai ketinggian 2000 mdpl.
Sifat bambu betung keras dan baik untuk bahan bangunan seratnya besar dan ruasnya
panjang. Bambu juga dapat digunakan untuk saluran air, penampung aren, dinding rumah,
dan bahan kerajinan (Berlian dan Rahayu, 1995).
Menurut Prawirohatmojo (1979) dalam Ibrahim (2013) bambu betung adalah
bahan bangunan yang murah dan kuat, tetapi dalam penggunaannya bambu sangat
popular dengan jenis bubuk. Isi bubuk ini berkaitan erat dengan kandungan zat pati di
bambu betung. Untuk mengurangi kadar pati yang ada harus ada perlakuan yang efektif
sebelum bambu digunakan sebagai bahan bangunan.
2.2. Oriented Strand Board
Oriented Strand Board (OSB) adalah panel struktur yang cocok untuk
penggunaan yang luas dalam bidang konstruksi dan industri. Panel berbentuk lembaran
ini dibuat dari strand yang dipotong tipis dari pohon berdiameter kecil dan cepat tumbuh
dan
disatukan
dengan
perekat
dan
dikempa
panas
(Structural Boards Association, 2005).
Untuk membuat strand pertama kali bambu dipotong setiap ruasnya kemudian
dipotong menurut ukuran yang diinginkan serta dikupas kulitnya agar menghasilkan
strand dengan daya rekat yang baik. Untuk pembuatan strand ukuran geometrinya
memiliki lebar 2,5 cm dengan panjang 7 cm. Strand kemudian dikeringkan dengan
menggunakan oven untuk mendapatkan nilai kadar air sesuai dengan perekat yang
digunakan. Proses pembuatan OSB pada dasarnya hampir sama dengan tahap pada
pembuatan papan partikel, namun pada bagian sisi tengahnya dibuat bersilangan dengan
bagian permukaan dan jumlah lapisanmengikuti bilangan ganjil. Hal ini bertujuan untuk
memperoleh kekuatan dan kekuan panel yang dihasilkan (APA,2000). Pengovenan selain
berguna untuk mengurangi kadar air juga dapat memperbaiki kualitas strand dan papan
OSB yang dihasilkan. Pengeringan strand direkomendasikan hingga 10 %. Strand yang
sudah dipersiapkan kemudian disusun membentuk lembaran dengan arah yang berlainan
setiap lapisan dengan rasio face, core dan back 1:2:1. Diketahui bahwa penyusunan
dengan cara ini menghasilkan papan yang memiliki stabilitas yang tinggi dan cocok untuk
digunakan sebagai bahan konstruksi (Ginting, 2009).
2.3. OSB Bambu
Saat ini bambu telah banyak dijadikan sebagai bahan baku komposit, salah
satunya dijadikan sebagai OSB. Dari hasil penelitian Ginting (2009) menyimpulkan
bahwa pembuatan OSB dari tiga jenis bambu yang berbeda dan perekat yang sama
tidak berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis OSB, dimana perekat yang
digunakan adalah Urea Formaldehid (UF). Namun
untuk
OSB yang dihasilkan
memenuhi standar JIS 5908-2003 untuk standar kerapatan. Pada penelitian Adrin et al.
(2013), menyimpulkan bahwa Sifat fisis (DSA dan PT) dan sifat mekanis (MOR dan
MOE) baik sejajar maupun tegak lurus serat serta IB OSB yang dibuat dari strand bambu
betung yang diberi perlakuan steam sangat dipengaruhi oleh perekat yang digunakan,
dimana perekat yang digunakan adalah perekat Isosianat dengan konsentrasi 5% dan
perekat UF dengan konsentrasi 7% OSB yang direkat dengan perekat ISO dan kombinasi
ISO:PF:ISO menghasilkan OSB dengan nilai DSA, PT MOR dan MOE baik sejajar
maupun tegak lurus serat serta IB lebih baik dibandingkan dengan OSB yang direkat
dengan kombinasi perekat PF:ISO:PF dan perekat PF. Hampir semua parameter OSB
yang diuji memenuhi kriteria yang ditetapkan dalam standar CSA 0437.0 (Grade 0-2),
kecuali nilai MOE tegak lurus serat OSB yang direkat dengan perekat PF.Menurut Saad
(2008) bahwa rasio face-core 50:50 dengan tingkat perekat isosianat 6% dari bambu
Betung merupakan OSB bambu dengan kualitas terbaik standar JIS A 5908-2003. Rasio
face-core yang lebih besar akan meningkatkan kekuatan (MOE dan MOR) panjang
pengujian paralel OSB akan mengurangi daya jika pengujian paralel OSB lebar.
Menurut Japanese industrial Standards (2003) spesifikasi sifat fisis mekanis
papan OSB adalah sebagai berikut :
No
Parameter sifat fisis dan mekanis
Standar
1.
Kerapatan (g/cm³)
2.
Kadar air (%)
3.
Daya serap air (%)
4.
Pengembangan tebal (%)
Maks 25
5.
Modulus of Rupture (MOR) (kg/cm²)
Min 244
6.
Modulus of Elasticity (MOE) (kg/cm²)
Min 40790
7.
Internal Bond (kg/cm²)
0,4 – 0,9
5 – 13
-
Min 3.05
2.4. Perekat Isosianat
Dalam pembuatan papan partikel, perekat berperan penting dalam mengikat
partikel-partikel bahan penyusunnya agar terbentuk ikatan yang kuat dan rapat. Pada
dasarnya, perekat bermanfaat sebagai penyambung atau penyatu antara bahan-bahan yang
digunakan agar memadai bila diberi beban tertentu. Perekat merupakan hal penting dalam
pembuatan OSB karena perekat berperan sebagai pengikat elemen-elemen kayu
pembentuknya. Perekat isosianat adalah perekat yang mampu merekatkan berbagai jenis
sirekat (adherens). Keunggulan dari isosianat adalah kebutuhan lebih sedikit, suhu kempa
lebih rendah, waktu pengempaan singkat, toleran dengan partikel berkadar air tinggi,
stabilitas dimensi tinggi dan tidak mengandung formaldehida (Marra, 1992).
MDI telah menjadi resin yang umum digunakan dalam produksi OSB, meskipun
biaya secara signifikan lebih dari PF. Seperti PF, menghasilkan ikatan tahan air cocok
untuk digunakan dalam panel klasifikasi 1. Bahkan, sifat adhesi terhadap kayu membuat
kinerjanya lebih baik daripada PF bila terkena air. Tidak seperti PF, MDI tidak hanya
mampu
membentuk ikatan mekanik dengan substrat kayu juga mampu membentuk
ikatan kimia kovalen dengan kayu. Ikatan kimia lebih kuat dan lebih stabil dari hubungan
mekanis, sehingga produsen dapat berpotensi menggunakan lebih sedikit resin untuk
mencapai hasil yang sama, atau lebih besar dibanding kinerja dengan beban perekat
rendah dari PF. Resin yang lebih rendah dapat menghemat biaya, yang dapat membantu
untuk mengimbangi peningkatan biaya per unit perekat (Wood Based Panels
International, 2009).
Hasil penelitian Nuryawan et al. (2008) yang menggunakan perekat ISO yang
dengan konsentrasi perekat 7% menunjukkan bahwa tiga besar OSB dari strand kayu
dengan kualitas sifat fisis dan mekanis terbaik adalah OSB yang direkat dengan
menggunakan perekat ISO. Hal ini menunjukkan bahwa perekat ISO adalah perekat
terbaik dibandingkan dengan perekat yang lain. Perekat ISO mempunyai reaktivitas
tinggi, kekuatan ikatan dan daya tahan tinggi. Oleh karena itu dapat menghasilkan produk
dengan sifat fisis dan mekanis yang sangat baik. Diphenylmethane diisocyanate (MDI)
merupakan jenis perekat yang umum digunakan dalam pembuatan OSB.