Pengaruh Perendaman Partikel Terhadap Kualitas Papan Partikel Dari Batang Pisang Barangan

TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman Pisang Barangan
Sistematika

tanaman atau Taksonomi tanaman pisang barangan

diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom

: Plantae

Divisi

: Spermatophyta

Sub divisi

: Angiospermae

Class

: Monocotyledonae

Ordo

: Musales

Familia

: Musaceae

Genus

: Musa

Spesies

: Musa Paradisiaca sapientum L
Pisang barangan ini berasal dari Medan, Sumatera Utara. Kulit buahnya

agak tebal, bentuk buahnya melengkung dengan ujung menbulat. Produksi

buahnya antara 100 – 150 buah per pohon. Bobot rata-rata setiap buahnya sekitar
100 g.
Pisangan barangan sangat terkenal sebagai pisang meja. Panjang buah 1218 cm dan diameter 3-4 cm. Warna kulit buah kuning kemerahan dengan bintikbintik coklat. Warna daging buah agak orange. Rasa daging buah enak dengan
rasa agak manis dan sedikit asam dan aromanya harum. Pohon pisang barangan
berakar rimpang dan dan tidak mempunyai akar tunggang. Akar ini berpangkal
pada umbi batang. Akar terbanyak berada di bagian bawah tanah. Batang pisang
sebenarnya terletak dalam tanah berupa umbi batang. Dibagian atas umbi batang
terdapat titik tumbuh yang menghasilkan daun dan pada suatu saat akan tumbuh
5

bunga pisang (jantung), sedangkan yang berdiri tegak diatas tanah yang biasanya
dianggap batang itu adalah batang semu. Batang semu ini terbentuk dari pelepah
daun panjang yang saling menelangkup dengan menutupi dengan kuat dan
kompak sehingga bisa berdiri tegak seperti batang tanaman (Satuhu, 2006).
Menurut Purseglove (1972) dalam Hendrasetiafitri. (2002), menyatakan
bahwa sehabis di tebang batang pisang bisa mempunyai berat mencapai lebih dari
27 kg mengandung 93% air dan 1,5-3% serat. Serat tersebut mengandung sekitar
63% selulosa, 20% hemiselulosa dan sekitar 5% lignin.
Tabel 1. Komponen kimia beberapa serat penting
Fiber

Lignin (%)

Selulosa (%)

Hemiselulosa

Ash Content

Tandan kosong sawit

19

65

-

2

Serat mesocarp sawit

11

60

-

3

Sabut

40-50

32-43

0,15-0,25

-

Pisang

5

63-64

19

-

12,7

81,5

-

-

Daun nanas

Sumber: Sreekala et.al (1997)

Sifat mekanis serat pisang apabila dibandingkan dengan serat penting
lainnya ditunjukkan pada tabel 2.
Tabel 2. Sifat mekanis beberapa serat penting
Fiber

Tensile strength (MPa)

Elongation (%)

Tuoghness (MPa)

Sisal

580

4,3

1,200

Daun nanas

640

2,4

970

Pisang

540

3

816

Sabut

140

25

3,200

Sumber: Sreekala et.al (1997)

Potensi sektor pertanian khususnya hortikultura cukup besar bagi
masyarakat di Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara. Lahan Hortikultura yang
diusahakan di kecamatan ini didominasi oleh pisang terutama pisang
barangan.Pisang barangan merupakan salah satu buah spesifik Sumatera Utara.

6

Tabel 3. Data Luas Panen, Produktifitas dan Produksi Tanaman Pisang
Tahun 2007
No.

Kabupaten/Kota

Panen (Ha)

Produktivitas
(Kw/Ha)
1
Medan
6
121,26
2
Langkat
138
187,20
3
Deli Serdang
3.186
228,23
4
Simalungun
892
223,04
5

Tanah Karo
126
164,44
6
Asahan
135
156,13
7
Labuhan Batu
32
197,49
8
Tapanuli Utara
229
143,24
9
Tapanuli Tengah
57
180.20
10

Tapanuli Selatan
34
368,41
11
Nias
22
126,20
12
Dairi
47
118,02
13
Tebing Tinggi
2
91,77
14
Tanjung Balai
13
83,99
15
Binjai
4
104,95
16
Pematang Siantar
17
Tobasa
6
97,24
18
Madina
17
203,25
19
PadangSidempuan
6
113,22
20
Huta Hasundutan
34
109,29
21
Pak-Pak Barat
22
Samosir
4
32,73
23
Serdang Bedagai
227
101,26
24
Nias Selatan
44
110,54
Jumlah
5.261
3262,1
Sumber : Dinas Pertanian Provinsi Sumatera Utara Tahun 2008

Produksi (Ton)
79
2.576
72.715
19.904
2.066
2.107
629
3.274
1.020
1.265
280
557
18
107
37
54
339
64
371
13
2.303
482
110.260

Papan Partikel
Papan partikel merupakan salah satu jenis produk komposit atau panel
kayu terbuat dari partikel- partikel kayu atau bahan-bahan berlignoselulosa
lainnya yang diikat dengan perekat atau bahan pengikat lainnya kemudian
dikempa panas (Maloney, 1993). Menurut Dewan Standarisasi Nasional (DSN,
1996) dalam SNI 03-2105-1996 papan partikel merupakan produk kayu yang
dihasilkan dari hasil pengempaan panas antara campuran partikel kayu

atau

berlignoselulosa lainnya dengan perekat organic serta bahan pelengkap lainnya
dibuat dengan cara pengempaan mendatar dengan dua lempeng mendatar
Faktor-faktor yang mempengaruhi mutu papan partikel adalah sebagai
berikut (Sutigno, 2000):

7

1. Berat jenis kayu
Perbandingan antara kerapatan atau berat jenis papan partikel dengan berat jenis
kayu harus lebih dari satu, yaitu lebih dari 1,3 agar mutu papan partikelnya baik.
Pada keadaan tersebut proses pengempaan berjalan optimal sehingga kontak antar
partikel baik.
2. Zat ekstrktif kayu
Kayu yang berminyak akan menghasilkan papan partikel yang kurang baik
dibandingkan dengan papan partikel yang tidak berminyak. Zat ektraktif seperti
itu akan mengganggu proses perekatan.
3. Jenis kayu
Jenis kayu (misalnya Meranti kuning) yang kalau dibuat papan partikel emisi
formaldehidanya lebih tinggi dari jenis lain (misalnya meranti merah).
4. Jenis campuran kayu
Keteguhan lentur papan partikel dari campuran jenis kayu ada diantara keteguhan
lentur papan partikel dari jenis tunggalnya, karena itu papan partikel struktural
lebih baik dibuat dari satu jenis kayu dari pada campuran jenis kayu.
5. Ukuran partikel
Papan partikel yang dibuat dari tatal akan lebih baik daripada yang dibuat dari
serbuk kayu karena ukuran tatal lebih besar daripada serbuk. Karena itu, papan
partikel struktural dibuat dari partikel yang relatif panjang dan relatif lebar.
6. Kulit kayu
Makin banyak kulit kayu dalam partikel kayu sifat papan partikelnya makin
kurang baik karena kulit kayu akan mengganggu proses perekat antar partikel.
Banyaknya kulit kayu maksimum 10%

8

7. Perekat
Macam partikel yang dipakai mempengaruhi sifat papan partikel. Penggunaan
perekat eksterior akan menghasilkan papan partikel eksterior sedangkan
pemakaian perekat interior akan menghasilkan papan partikel interior. Walaupun
demikian, masih mungkin terjadi penyimpangan, misalnya karena ada perbedaan
dalam komposisi perekat dan terdapat banyak sifat papan partikel. Sebagai
contoh, penggunaan perekat Urea Formaldehida yang kadar formaldehidanya
tinggi akan menghasilkan papan partikel yang keteguhan lentur dan keteguhan
rekat internalnya lebih baik tetapi emisi formaldehidanya lebih jelek.
8. Pengolahan
Proses produksi papan partikel berlangsung secara otomatis. Walaupun demikian,
masih mungkin terjadi penyimpangan yang dapat mengurangi mutu papan
partikel. Sebagai contoh hamparan (campuran partikel dengan perekat) yang
optimum adalah 10-14% bila terlalu tinggi keteguhan lentur dan keteguhan rekat
internal papan partikel akan menurun.
Maloney (1993) dalam Hendrasetiafitri (2002) membedakan papan
partikel berdasarkan ukuran partikel dalam pembentukan lembaran menjadi tiga
macam, yaitu:
a.

Papan partikel homogen (Single-Layer Particleboard). Papan jenis ini tidak
memiliki perbedaan ukuran partikel pada bagian tengah ataupun permukaan.

b.

Papan partikel berlapis tiga (Three-Layer Particleboard). Papan jenis ini
partikel bagian permukaannya lebih halus dari bagian tengahnya.

9

c.

Papan

partikel

bertingkat

berlapis

tiga

(Graduated

Three-Layers

Particleboard). Papan jenis ini mempunyai ukuran partikel dan kerapatan
yang berbeda antara bagian permukaan dan bagian tengahnya.
Dikemukakan juga bahwa berdasarkan kerapatannya, papan partikel dapat
dibagi kedalam 3 golongan yaitu: a. Papan partikel berkerapatan rendah (Low
Density Particleboard), yaitu papan mempunyai kerapatan kurang dari 0,4 g/cm3.
b. Papan partikel berkerapatan sedang (Medium Density Particle), yaitu

papan

partikel yang mempunyai kerapatan antara 0,4-0,8 g/cm3. c. Papan partikel
berkerapatan tinggi (Hight Density Particleboard), yaitu papan partikel yang
mempunyai kerapatan lebih dari 0,8 g/cm3.
Menurut Haygreen dan Bowyer (1996) tiga ciri utama papan yang
menentukan sifat-sifatnya adalah sebagai berikut:
1. Spesies dan Bentuk Partikel
Sifat yang diinginkan dari partikel berbentuk serpih untuk kekuatan dan
partikel-partikel halus untuk permukaan yang licin. Aspek terpenting bentuk
partikel ialah panjang partikel dan nisbah tebal ke panjang.
2. Kerapatan Papan dan Profil Kerapatan
Semakin tinggi kerapatan menyeluruh papan dari suatu bahan baku tertentu,
semakin tinggi kekuatannya. Tetapi, sifat-sifat papan lain seperti kestabilan
dimensi mungkin terpengaruh jelek oleh naiknya kerapatan. Untuk memproduksi
papan dengan keteguhan lengkung setinggi mungkin pada setiap kerapatan
menyeluruh tertentu, papan dengan permukaan yang lebih rapat daripada intinya
lebih disukai. Variasi kerapatan di seluruh tebal papan disebut profil kerapatan.
3. Kandungan Resin dan Penyebarannya

10

Semakin banyak resin digunakan dalam suatu papan, semakin kuat dan
semakin stabil dimensi papannya. Namun, untuk alasan-alasan ekonomis tidak
diinginkan untuk menggunakan jumlah resin yang lebih banyak daripada yang
diperlukan untuk memperoleh sifat-sifat yang diinginkan. Secara normal,
kandungan resin papan berperekat urea bervariasi dari 6 sampai 10% atas dasar
berat resin padat.

Perlakuan Perendaman
Gula atau zat ektraktif lainnya dapat mengurangi keteguhan rekat karena
dapat menghalangi perekat untuk bereaksi dengan komponen dalam dinding sel
seperti kayu seperti selulosa. Makin banyak zat ekstraktif dalam suatu kayu,
makin banyak pula pengarunya terhadap keteguhan rekat. Salah satu cara untuk
mengurangi zat ekstraktif ini adalah dengan cara perendaman (Sutigno, 2000).
Zat ekstraktif berpengaruh terhadap konsumsi perekat, laju pengerasan
perekat dan daya tahan papan partikel yang dihasilkannya. Selain itu bahan yang
dapat menguap dapat menyebabkan terjadinya blowing atau deliminasi pada
proses pengempaan (Maloney, 1993).
Perendaman partikel berpengaruh positif pada pengembangan papan
partikel yaitu, semakin lama partikel kayu direndam air dingin semakin rendah
pengembangan tebal papan partikel yang dihasilkan. Hal ini berhubungan dengan
kadar ekstraktif yaitu dengan adanya perlakuan perendaman partikel kayu didalam
air dingin melarutkan sebagian zat ekstraktif yang mengakibtkan daya rekatnya
lebih kuat (Kliwon, 2002).

11

Perendaman dalam air dingin selama 24 jam sudah cukup untuk
mengeluarkan dan melarutkan beberapa senyawaan dalam kayu. Kelarutan dengan
air panas dapat menimbulkan hidrolisis beberapa lignin dan resin. Kelarutan
dalam air panas tersebut akan menghasilkan asam organik bebas. Sifat tersebut
menyebabkan bagian yang larut dalam air panas selalu lebih besar daripada dalam
air dingin (Riyadi, 2004).
Saputra (2004) dalam Iswanto et al. (2007) menyatakan dengan
menggunakan air panas, dapat larut zat-zat seperti getah, lilin, pektin, zat warna
dan protein selain itu, zat ekstraktif yang larut dalam air panas meliputi garamgaram anorganik, garam-garam organik, gula siklotot, gum pektin, galaktan, tanin,
pigmen,

polisakarida dan komponen lain yang terhidrolisis. Hadi (1988)

mengemukakan bahwa perendaman panas sangat berpengaruh positif terhadap
stabilitas dimensi papan partikel.
Iswanto et al. (2007) melakukan penelitian tentang pengaruh perendaman
partikel terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel dari ampas tebu, hasil
analisis menunjukkan bahwa Papan partikel terbaik dari hasil penelitian ini adalah
papan yang dihasilkan dari perlakuan perendaman partikel dalam air panas selama
2 jam. Hasil pengujian papan partikel telah memenuhi standar JIS A 5908-2003
dan SNI 03- 2105-1996, kecuali untuk nilai Modulus of Elasticit dan kuat pegang
sekrup masih di bawah standar yang dipersyaratkan.
Perendaman partikel dalam larutan asam lemah, misalnya asam asetat,
diduga dapat melarutkan sebagian zat ekstraktif dan menghasilkan partikel
berkondisi asam yang sesuai dengan kondisi untuk pematangan perekat UF.
Terlarutnya zat ekstraktif dapat memfasilitasi penetrasi perekat lebih baik

12

sehingga mendukung keberhasilan proses perekatan dan kondisi partikel yang
bersifat asam akan menghasilkan pengerasan perekat.
Perendaman asam asetat melarutkan zat ekstraktif terutama pati yang
bersifat polihidroksi atau bersifat higroskopis. Akibat kehilangan zat ekstraktif
tersebut maka sifat higroskopis papan rendah, sehingga PT juga menjadi rendah.
Selain itu, kelarutan zat ekstraktif menyebabakan perekat lebih mudah masuk
kedalam rongga partikel sehingga papan yang dihasilkan lebih padat. Pasaribu
(1987) menyatakan struktur papan yang lebih padat akan menyerap air dari
lingkungan lebih sedikit dibanding struktur lembaran yang kurang padat, sehingga
PT papan partikel, semen akan lebih rendah.
Fengel dan Wegener (1984) menyatakan bahwa suasana asam akan
menghidrolisis polisakarida kayu termasuk didalamnya selulosa dan hemiselulosa.
Tingginya keasaman juga dapat menyerang komponen kayu tersebut, sehingga
berkurangnya daya tahan kayu, kekuatan kayu, dan bertambahnya kerusakan
kayu. Pengempaan pada kondisi partikel yang asam dan tidak diiringi dengan
penurunan suhu kempa menyebabkan penurunan kekuatan ikatan pada garis rekat.

Perekat Urea Formaldehida
Saat ini, urea formaldehida (UF) merupakan jenis perekat yang paling
banyak digunakan pada pembuatan papan partikel dan produk panel lainnya. Hal
ini karena harganya yang lebih murah, juga memiliki sifat pengerasan yang lebih
cepat dibandingkan fenol formaldehida pada suhu yang sama. Penggunaan UF
memiliki dampak yaitu terjadinya emisi formaldehida, adanya emisi formaldehida

13

menyebabkan pencemaran pada udara, mulai dari bau yang kurang enak sampai
terjadinya gangguan kesehatan (Sutigno, 2000).
Urea formaldehida (UF) termasuk salah satu perekat termosetting hasil
reaksi kondensasi dan polimerisasi antara urea dan formaldehid. Rendahnya harga
perekat, cepatnya pengerasan dibandingkan PF pada suhu yang sama, dan
pembentukan garis retak (glue line) yang tak berwarna menyebabkan perekat ini
menguntungkan dalam industri kayu lapis dan papan partikel (Achmadi, 1990).
Penggunaan perekat pada suhu dingin, laju kerusakan struktur perekat
sangat lambat tetapi pada suhu diatas 40°C kerusakan perekat dipercepat
sedangkan diatas 60°C kerusakan sangat cepat. Kebutuhan perekat UF untuk
pembuatan papan partikel berkisar 6-12 %. Dengan perekat UF, suhu inti pada
lembaran papan partikel sekitar 100°C diperlukan untuk pematangan akhir.
Semakin banyak resin digunakan dalam suatu papan, semakin kuat dan
semakin stabil dimensi papannya. Namun, untuk alasan- alasan ekonomis tidak
diinginkan untuk menggunakan jumlah resin yang lebih banyak daripada yang
diperlukan untuk memperoleh sifat-sifat yang diiginkan. Secara normal,
kandungan resin papan berperekat urea bervariasi dari 6 smpai 10% atas dasar
berat resin padat (Haygreen dan Bowyer, 1989).

14