METODE PENELITIAN - Pengaruh Panjang Partikel terhadap Kualitas Oriented Particle Board dari Bambu Tali (Gigantochloa apusKurz.)

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei - Oktober 2015. Pembuatan
papan dan pengujian sifat fisis dilakukan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan,
Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Sementara Pengujian sifat mekanis dilakukan di Laboratorium Keteknikan Kayu,
Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bambu tali, campuran
perekat UF dan isosianat dengan komposisi 70/30 % (UF/isosianat). Kadar perekat
yang dipergunakan sebesar 12%, dengan nilai SC perekat UF 67% dan isosianat
97%. Alat yang digunakan adalah parang, gunting, penggaris, timbangan analitik,
oven, compressor, sprayer gun, plat besi, mesin kempa, dan kaliper. Kebutuhan
bahan baku penelitian disajikan pada tabel 1.
Tabel 1. Kebutuhan bahan baku.
Bahan baku/1 papan
Partikel
UF
Isosianat

3 cm
440
56
17

Berat (gram)
5 cm
440
56
17

7 cm
440
56
17

Prosedur Penelitian
Persiapan Partikel
Bambu tali diperoleh dari pengrajin bambu di sekitar Kota Medan.
Pembentukan partikel dilakukan dengan cara menggunting bilah bambu yang telah

dibeli menjadi partikel berukuran panjang 3, 5, dan 7 cm (panjang), 1 cm (lebar),

8
Universitas Sumatera Utara

dan 0,1 cm (tebal). Kemudian partikel yang sudah dibuat dikeringkan dalam oven
hingga mencapai KA ± 5%. Data geometri partikel disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Geometri partikel bambu tali
Panjang partikel (cm)
3

5

7

Panjang (cm)

3,04 ± 0,14

5,03 ± 0,13

6,93± 0,12

Lebar (cm)

1,00 ± 0,14

0.99 ± 0,10

1,01 ± 0,10

Tebal (cm)

0,11 ± 0,02

0,10 ± 0,01

0,12 ± 0,04

Slenderness Ratio (p/t)

27,60 ± 4,24

49,01 ± 4,94

62,72 ± 13,06

Aspect Ratio (p/l)

3,09 ± 0,44

5,15 ± 0,51

6,95 ± 0,67

Keterangan: p= panjang, l= lebar, t= tebal

Pembuatan Papan
OPB dibuat dengan ukuran 25x25 cm2 dengan target kerapatan dan tebal
masing-masing 0,75 gcm-3 dan 1 cm. Pencampuran partikel dan perekat dilakukan

dengan cara menyemprotkan perekat UF terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan
dengan menyemprotkan perekat isosianat. Selanjutnya partikel disusun bersilang
tegak lurus dalam cetakan berukuran 25 x 25 cm2, sebagaimana disajikan pada
Gambar 1. Setelah disusun, dilakukan pengempaan panas dengan suhu 160 ºC,
tekanan 30 Kgcm-2 dan waktu kempa selama 10 menit. Detail mengenai pembuatan
OPB disajikan pada gambar 5.

Gambar 1. Model papan partikel bersilang tegak lurus.

Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan
9
Universitas Sumatera Utara

Setelah OPB mengalami tahap pengkondisian selama 7 hari, maka
dilakukan pemotongan papan. Ada banyak standar produk dan spesifikasi dari
berbagai negara yang menjadi penghalang akses pasar untuk produk-produk yang
bernilai tinggi. Salah satu standar produk kayu untuk papan partikel adalah JIS.
Dalam pengujian sifat fisis dan mekanis, standar JIS tidak berbeda dengan standar
SNI. Pemotongan papan dibuat menjadi sampel dengan berbagai ukuran sesuai
dengan JIS A 5908-2003. Parameter pengujian OPB terdiri dari kerapatan, kadar

air (KA), daya serap air (DSA), pengembangan tebal (PT), internal bond (IB),
modulus of elasticity (MOE), dan modulus of rupture (MOR). Pola pemotongan
contoh uji disajikan pada gambar 2.

A
B

C

D

Gambar 2. Sampel uji sifat fisis dan mekanis papan partikel.

Keterangan
A : Sampel uji MOE & MOR (5x20)cm2
B : Sampel uji kerapatan dan KA (10x10)cm2
C : Sampel uji PT dan DSA (5x5)cm2
D : Sampel uji IB (5x5)cm2
Pengujian Sifat Fisis Papan
Kerapatan

Kerapatan dihitung berdasarkan berat dan volume kering udara contoh uji.
Contoh uji berukuran 10 x 10 cm2 ditimbang beratnya (B), lalu diukur rata-rata
panjang, lebar, dan tebalnya untuk menentukan volume contoh ujinya (V). Nilai
Kerapatan dapat dihitung dengan rumus:

10
Universitas Sumatera Utara

P = B/V
Keterangan :
Ρ = kerapatan (gcm-3)
B = berat contoh uji kering udara (g)
V = volume contoh uji kering udara (cm3)
Kadar air (KA)
Contoh uji kadar air berukuran 10 x 10 cm2 yang digunakan adalah sama
dengan contoh uji kerapatan. Contoh uji ditimbang (Bawal), selanjutnya contoh uji
dikeringkan dalam oven pada suhu (103±2)0C selama 24 jam hingga beratnya
konstan. Contoh uji didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang (BKO). Nilai
kadar air papan dihitung dengan rumus:

KA (%) =

Bawal - BKO
x 100
BKO

Keterangan:
KA

= kadar air (%)

Bawal

= berat awal contoh uji (g)

BKO = berat kering oven contoh uji (g)
Pengembangan tebal (PT)
Contoh uji PT berukuran 5 x 5 cm2. Contoh uji dalam kondisi kering udara
diukur rata-rata dimensi tebal pada 4 titik pengukuran (T0). Selanjutnya contoh uji
direndam dalam air dingin selama 24 jam, lalu diukur kembali rata-rata dimensi

tebal pada 4 titik pengukuran (T1). Nilai pengembangan tebal dihitung dengan
rumus:
T1-T0
PT (%) =
x 100
T0
Keterangan:
PT

= pengembangan tebal (%)

T0

= tebal contoh uji sebelum perendaman (mm)
11
Universitas Sumatera Utara

T1

= tebal contoh uji setelah perendaman (mm)

Daya serap air (DSA)
Daya serap air papan dilakukan dengan mengukur selisih berat sebelum dan
setelah perendaman dalam air dingin selama 24 jam. Contoh uji yang berukuran 5
x 5 cm2 sama dengan contoh uji pengembangan tebal. Daya serap air tersebut
dihitung dengan rumus:
B1– B0
DSA (%) =

x 100
B0

Keterangan:
DSA

= daya serap air (%)

B0

= berat contoh uji sebelum perendaman (g)

B1

= berat contoh uji setelah perendaman (g)

Pengujian Sifat Mekanis Papan
Internal Bond (IB)
Contoh uji IB berukuran 5 x 5 cm2. Contoh uji diukur dimensi panjang dan
lebar untuk mendapatkan luas permukaan. Kemudian contoh uji dilekatkan pada
dua blok besi dengan perekat epoksi dan dibiarkan mengering selama 24 jam.
Cara pengujian internal bond seperti pada Gambar 3.

Arah beban
Balok besi

12
Universitas Sumatera Utara

Contoh uji

Arah beban
Gambar 3. Pengujian keteguhan rekat internal

Keteguhan rekat tersebut dihitung dengan rumus:
IB = P/A
Keterangan:
IB

= Internal Bond (kgcm-2)

P

= beban maksimum (kg)

A

= luas permukaan contoh uji (cm2)

Modulus of rupture (MOR)
MOR adalah sifat mekanis papan yang menunjukkan kekuatan dalam
menahan beban. Untuk memperoleh nilai MOR, maka pengujian pembebanan
dilakukan sampai contoh uji patah. Pengujian MOR dilaksanakan bersamaan
dengan pengujian MOE. Contoh uji berukuran 20 x 5 cm2. Gambar 4 adalah gambar
pengujian modulus of rupture (MOR) dan modulus of elasticity (MOE):
P

L
Gambar 4. Pengujian modulus of rupture (MOR) dan modulus of elasticity (MOE)

Nilai MOR dihitung dengan rumus:
3PL
MOR =
2bh2
Keterangan:
13
Universitas Sumatera Utara

MOR = Modulus of rupture (kgfcm-2)
P

= Beban maksimum (kgf)

b

= Lebar contoh uji (cm)

h

= Tebal contoh uji (cm)

L

= Jarak sangga (cm)

Modulus of Elasticity (MOE)
Pengujian MOE dilakukan bersama-sama dengan pengujian MOR,
sehingga contoh ujinya sama. Pada saat MOE diuji, dicatat besarnya defleksi yang
terjadi pada setiap perubahan beban tertentu.
Rumus yang digunakan adalah:

ΔPL3
MOE =
4bh3 ΔY
Keterangan:
MOE = Modulus of Elasticity (kgfcm-2)
ΔP

= Perubahan beban yang digunakan (kg)

L

= Jarak sangga (cm)

ΔY

= Perubahan defleksi pada setiap perubahan beban (cm)

b

= Lebar contoh uji (cm)

h

= Tebal contoh uji (cm)

Bagan alir pembuatan OPB
Proses pembuatan OPB disajikan pada gambar 5.
3,5,7 cm panjang,
1 cm lebar, dan
0.1 cm tebal

Partikel bambu
14

Campuran perekat
12% (Isosianat:
30% dan UF: 70%)
Universitas Sumatera Utara

Blending
Pencetakan lembaran
(1:2:1)
Face: core: back
Ukuran (25x25)cm2
Pengempaan panas
Suhu
: 160 oC
Waktu : 10 menit
Tekanan : 30 Kgcm-2
Pengkondisian papan
selama 7 hari
Pemotongan
contoh uji
Pengujian JIS A 5908-2003
dan SNI 03-2105-2006

Sifat Fisis
1. Kerapatan
2. Kadar Air
3. Pengembangan Tebal
4. Daya Serap Air

Sifat Mekanis
1. Modulus of Rupture
2. Modulus of Elasticity
3. Internal Bond

Gambar 5. Bagan prosedur pembuatan OPB

Analisis Data
Penelitian menggunakan campuran perekat UF dengan Isosianat

masing-

masing menggunakan analisis Rancangan Acak Lengkap (RAL) non faktorial,
dengan taraf perlakuan sebanyak 3 (panjang partikel 3, 5, dan 7 cm), ulangan
sebanyak 4 dan menghasilkan 12 papan. Indikator respon pengamatan meliputi
pengukuran kerapatan, kadar air, pengembangan tebal, daya serap air, MOE, MOR,
15
Universitas Sumatera Utara

dan IB. Model statistik linier dari rancangan percobaan ini dinyatakan dalam
persamaan sebagai berikut:
Yij = µ + αi + ∑ij
Keterangan:
Yij

= Respon pengamatan ( kerapatan, kadar air, pengembangan tebal, daya
serap air, MOE, MOR, dan IB ) pada panjang partikel taraf ke–i dan
ulangan ke-j

μ

= Nilai rata-rata ( kerapatan, kadar air, pengembangan tebal, daya serap air,
MOE, MOR, dan IB )

αi

= Pengaruh perlakuan panjang partikel taraf ke-i

∑ij

= Sisaan acak dari satuan percobaan ulangan ke-j yang dikenai perlakuan
panjang partikel taraf ke-i

i

= 3, 5, 7 cm

j

= 1,2,3,4
Adapun hipotesis yang digunakan adalah:

H0

: Panjang partikel tidak berpengaruh nyata terhadap kualitas sifat fisis dan
mekanis OPB

H1

: Panjang partikel berpengaruh nyata terhadap kualitas sifat fisis dan
mekanis OPB
Untuk keterangan pengaruh terhadap masing-masing perlakuan panjang

terhadap sifat fisis dan mekanis papan, maka dilakukan analisis keragaman
(Analysis of Variance). Analisis keragaman tersebut menggunakan kriteria uji
sebagai berikut:
a. Jika Fhit.< Ftab. maka H0 diterima atau perlakuan tidak memberikan
pengaruh pada suatu selang kepercayaan
b. Jika Fhit.< Ftab. maka H0 ditolak atau perlakuan memberikan pengaruh
pada suatu selang kepercayaan.

16
Universitas Sumatera Utara

Selanjutnya untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan maka dilanjutkan
dengan pengujian dengan menggunakan uji wilayah berganda Duncan (DMRT).
Kemudian setelah data hasil pengujian untuk setiap respon yang diuji dianalisis,
lalu dibandingkan dengan persyaratan SNI 03-2105-2006 dan JIS A 5908-2003
dengan maksud untuk mengetahui apakah sifat-sifat papan yang dibuat memenuhi
standar atau tidak.
Skoring
Skoring digunakan untuk menentukan perlakuan mana yang terbaik dari
seluruh perlakuan yang ada.
Langkah-langkah pengisian skor:
1.

Nilai dari masing-masing sifat fisis dan mekanis diisi sesuai dengan data yang
didapatkan.

2.

Untuk baris standar “SNI 03-2105-2006”, dan “JIS A 5908-2003” diisi
dengan angka 1 dan 0. Angka 1 diisi apabila perlakuan memenuhi standar dan
angka 0 apabila perlakuan tidak memenuhi standar.

3.

Kemudian pada baris “Skoring” diisi dengan angka 1 sampai 3. Untuk nilai
rata-rata KA, PT dan DSA yang paling rendah diberi angka 3 dan angka 1
untuk nilai yang paling tinggi. Sementara untuk nilai rata-rata kerapatan dan
sifat mekanis yang paling rendah diberi angka 1 dan angka 3 yang paling
tinggi.

4.

Pada baris “Total skor” yang dijumlahkan adalah angka dari “SNI 03-21052006”, “JIS A 5908-2003”, dan “Skoring”

5.

Total skor yang paling tinggi adalah perlakuan yang terbaik dari seluruh
perlakuan.

17
Universitas Sumatera Utara

Berikut merupakan contoh tabel skoring yang digunakan pada penelitian ini.
Tabel 3. Contoh tabel skoring
Sifat Fisis dan Mekanis OPB

3

Kerapatan (gcm-3)
 SNI 03-2105-2006 (0,4-0,9 gcm-3)
 JIS A 5908-2003 (0,4-0,9 gcm-3)
 Skoring
Kadar Air (%)
 SNI 03-2105-2006 (≤ 14%)
 JIS A 5908-2003 (5-13%)
 Skoring
Pengembangan Tebal (%)
 SNI 03-2105-2006 (≤ 12%)
 JIS A 5908-2003 (≤ 12%)
 Skoring
Daya Serap Air (%)
 SNI 03-2105-2006
 JIS A 5908-2003
 Skoring
Internal Bond (kgcm-2)
 SNI 03-2105-2006 (≥ 1,50 kgcm-2)
 JIS A 5908-2003 (≥ 1,50 kgcm-2)
 Skoring
MOR (kgfcm-2)
 SNI 03-2105-2006 (≥ 82 kgfcm-2)
 JIS A 5908-2003 (≥ 82 kgfcm-2)
 Skoring
MOE (kgfcm-2)
 SNI 03-2105-2006 (≥ 20.400 kgfcm-2)
 JIS A 5908-2003 (≥ 20.400 kgfcm-2)
 Skoring
Total skor

Panjang partikel (cm)
5
7

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

18
Universitas Sumatera Utara

HASIL DAN PEMBAHASAN

Geometri Partikel
Slenderness ratio (SR) merupakan rasio antara panjang partikel dan
tebalnya. Partikel dengan slenderness ratio yang tinggi akan lebih mudah
diorientasikan sehingga kekuatan papan yang dihasilkan akan meningkat (Maloney,
1993). Ilustrasi sebaran hasil pengukuran SR dan AR untuk partikel berukuran
panjang 3, 5 dan 7 cm disajikan pada gambar 6 dan 7.

Gambar 6. Distribusi slenderness ratio dari partikel bambu tali

Nilai slenderneses ratio dari partikel bambu yang dihasilkan untuk ukuran
panjang partikel 3, 5, dan 7 cm masing-masing 27,60 ± 4,24, 49,01 ± 4,94, dan
62,72 ± 13,06.

19
Universitas Sumatera Utara

Aspect ratio (AR) merupakan rasio antara panjang partikel dan lebarnya.
Untuk memperoleh orientasi papan yang bagus maka besarnya nilai aspect ratio
minimal tiga (Maloney, 1993). Nilai aspect ratio dari partikel bambu untuk ukuran
panjang 3, 5, dan 7 cm masing - masing 3,09 ± 0,44, 5,15 ± 0,51, dan 6,95 ± 0,67.

Gambar 7. Distribusi aspect ratio dari partikel bambu tali

Berdasarkan geometri partikel, partikel dengan ukuran panjang 7 cm
menghasilkan sifat bending yang paling baik dibandingkan dengan ukuran yang
lain.
SIFAT FISIS PAPAN PARTIKEL
Kerapatan
Nilai rataan kerapatan panjang partikel 3 cm adalah 0,63 ± 0,02 gcm-3. Nilai
rataan kerapatan panjang partikel 5 cm adalah 0,64 ± 0,02 gcm-3. Dan nilai rataan

20
Universitas Sumatera Utara

kerapatan panjang partikel 7 cm adalah 0,66 ± 0,05 gcm-3. Nilai kerapatan tertinggi
dan terendah masing-masing dihasilkan oleh OPB yang terbuat dari panjang 7 dan
3 cm. Berdasarkan nilai standar deviasi dari masing-masing panjang partikel 3, 5,
dan 7 cm, menunjukkan keseragaman nilai dari masing-masing ulangan. Nilai
kerapatan masih berada dibawah target, dimana target kerapatan yang ditetapkan
sebesar 0,75 gcm-3.
0.9
0.8
0.7

0.63

0.64

0.66

B (5cm)

C (7cm)

Kerapatan
(gcm-3)

0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
A (3cm)

Panjang Partikel

Gambar 8. Pengaruh panjang partikel terhadap kerapatan

Kerapatan target yang belum tercapai disebabkan oleh ketebalan papan
setelah pengkondisian yang dihasilkan lebih besar dari ketebalan target yakni

1

cm. Kondisi ini dikenal dengan istilah springback. Pada penelitian ini nilai
springback yang dihasilkan rata-rata sebesar 14,99 %. Pengaruh tekanan dalam
proses pengempaan juga menjadi penyebab tidak tercapainya target kerapatan. Hal
ini terjadi akibat ketidakmampuan mesin kempa mencapai tekanan 30 kgcm-2 oleh
karena terganggunya proses hidrolik pada mesin. Maloney (1993) menyatakan
terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kerapatan papan partikel diantaranya
adalah jenis bahan yang digunakan, berat jenis bahan yang digunakan, ukuran
21
Universitas Sumatera Utara

partikel, proses pengeringan bahan baku, perekat yang digunakan, peralatan yang
digunakan, dan proses pengempaan.
Hasil sidik ragam sifat fisis OPB disajikan pada tabel 4. Hasil sidik ragam
pada Tabel 4 menunjukkan bahwa panjang partikel tidak berpengaruh nyata
terhadap nilai kerapatan pada selang kepercayaan 95%. Semua OPB yang
dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908-2003 (JSA, 2003) dan SNI 03-21050,90 gcm-

2006 (BSN, 2006) karena nilai kerapatan berkisar antara 0,40 sampai
3

.
Tabel 4. Sidik ragam sifat fisis OPB
No

Parameter

F. Hitung

Probabilitas

Keterangan

1

Kerapatan

0,81

0,47

TN

2

Kadar air

4,96

0,03

N-95 %

3

Pengembangan tebal 2 jam

2.635

0.126

TN

4

Pengembangan tebal 24 jam

1.542

0.266

TN

5

Daya serap air 2 jam

3.985

0.058

TN

6

Daya serap air 24 jam

2.375

0.148

TN

Keterangan: TN= tidak berpengaruh nyata, N= berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95 %

Kadar Air
Nilai rataan kadar air pada panjang partikel 3 cm adalah 4,59 ± 0,25 %. Nilai
rataan kadar air pada panjang partikel 5 cm adalah 4,92 ± 0,48 %. Dan nilai rataan
kadar air pada panjang partikel 7 cm adalah 4,16 ± 0,24 %. Nilai kadar air tertinggi
dan terendah masing-masing dihasilkan oleh papan yang terbuat dari partikel
berukuran panjang 5 cm dan 7 cm. Berdasarkan nilai standar deviasi dari

masing–

masing ukuran panjang 3, 5, dan 7 cm, menunjukkan keseragaman nilai dari
masing–masing ulangan.

22
Universitas Sumatera Utara

Kadar air (%)

12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

4,92

4,59

4,16

AB

B

A

A (3cm)

B (5cm)

C (7cm)

Panjang Partikel

Gambar 9. Pengaruh panjang partikel terhadap kadar air

Berdasarkan gambar 9, nilai KA yang dihasilkan cukup rendah. Hal itu
dikarenakan penambahan isosianat yang akan menambah kristalinitas perekat
(Wieland et al. 2006 dalam Nuryawan et al. 2009), sehingga dapat mengisi
kekosongan rongga antar partikel. Oleh karena itu, rongga kosong akan semakin
lebih sempit sehingga meminimalkan penetrasi air yang masuk ke dalam papan.
Hasil sidik ragam pada Tabel 4 menunjukkan bahwa panjang partikel
berpengaruh nyata terhadap kadar air pada selang kepercayaan 95 %. Hasil uji
lanjut Duncan menunjukkan bahwa OPB dengan panjang partikel 7 cm berbeda
nyata dengan OPB panjang 5 cm, tetapi tidak berbeda nyata dengan panjang 3 cm.
Demikian juga dengan OPB panjang 5 yang tidak berbeda nyata dengan panjang 3
cm. Semua OPB yang dihasilkan telah memenuhi SNI 03-2105-2006 karena nilai
KA kurang dari 14 % (BSN, 2006), tetapi tidak memenuhi standar JIS A 5908-2003
yang mensyaratkan nilai kadar air berkisar antara 5% sampai 13% (JSA, 2003) .

23
Universitas Sumatera Utara

Pengembangan Tebal ( PT )
Nilai rataan PT selama 24 jam pada panjang partikel 3 cm adalah

21,8

± 3,39 %. Nilai rataan PT selama 24 jam pada panjang partikel 5 cm adalah 19,06
± 3,29 %. Dan nilai rataan PT selama 24 jam pada panjang 7 cm adalah 18,09 ±
2,52 %. Nilai PT selama 24 jam tertinggi dan terendah masing-masing dihasilkan
oleh OPB yang terbuat dari partikel berukuran panjang 3 dan 7 cm. Berdasarkan
nilai standar deviasi yang dihasilkan, OPB dengan panjang partikel

7 cm

menunjukkan keseragaman yang lebih baik daripada panjang partikel 3 dan 5 cm.

PT (%)

Nilai pengembangan tebal disajikan pada gambar 10.
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0

21.8

19.06

18.09

13.37
10.63

A (3cm)

B (5cm)
Panjang Partikel

10.09

2 jam
24 jam

C (7cm)

Gambar 10. Pengaruh panjang partikel terhadap pengembangan tebal

Berdasarkan gambar 10, nilai pengembangan tebal yang dihasilkan masih
tinggi. Tingginya nilai pengembangan tebal papan partikel yang dihasilkan
disebabkan oleh karakteristik partikel dari bambu yang memiliki kandungan
hemiselulosa yang cukup tinggi sebesar 15,90 %, sehingga tingkat absorpsi air
tinggi (Mutia et al. 2014). Hal ini sesuai dengan pernyataan Setiawan (2008) dalam
Wulandari (2012) yang menyatakan bahwa pengembangan tebal diduga ada
hubungan dengan absorbsi air, karena semakin banyak air yang diabsorbsi dan
24
Universitas Sumatera Utara

memasuki struktur partikel maka semakin banyak pula perubahan dimensi yang
dihasilkan.
Hasil sidik ragam pada Tabel 4 menunjukkan bahwa panjang partikel tidak
berpengaruh nyata terhadap nilai pengembangan tebal. Nilai pengembangan tebal
yang dihasilkan belum memenuhi standar JIS A 5908-2003 (JSA, 2003) dan SNI
03-2105-2006 (BSN, 2006) yang mensyaratkan nilai pengembangan tebal lebih
kecil dari 12 %.
Daya Serap Air ( DSA )
Nilai rataan DSA selama 24 jam pada panjang partikel 3 cm adalah

71,51

± 5,48 %. Nilai rataan DSA selama 24 jam pada panjang partikel 5 cm adalah 69,96
± 3,8 %. Dan nilai rataan DSA selama 24 jam pada panjang partikel 7 cm adalah
65,05 ± 3,6 %. Nilai DSA tertinggi dan terendah masing-masing dihasilkan oleh
OPB yang terbuat dari partikel berukuran panjang 3 dan 7 cm. Berdasarkan nilai
standar deviasi yang dihasilkan, OPB dengan panjang partikel 7 cm menunjukkan
keseragaman yang lebih baik daripada panjang partikel 3 dan 5 cm. Daya serap air
tidak disyaratkan dalam standar JIS A 5908-2003

(JSA, 2003) dan SNI 03-

2105-2006 (BSN, 2006). Nilai DSA disajikan pada gambar 11.

25
Universitas Sumatera Utara

100
90
71.51

80

69.96
65.05

DSA (%)

70
60
50
40

35.17

36.35
29.32

30

2 jam
24 jam

20
10
0
A (3cm)

B (5cm)

C (7cm)

Panjang Partikel

Gambar 11. Pengaruh panjang partikel terhadap daya serap air

Gambar 11 menunjukkan, bahwa OPB dengan panjang partikel 3 cm
menyerap air lebih banyak dibandingkan partikel dengan panjang 5 dan 7 cm.
Menurut Kahfi (2007) dalam Maulana et al. (2015), penyerapan air oleh papan partikel
dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain volume rongga atau ruang kosong yang dapat
menampung air di antara partikel, adanya saluran kapiler yang menghubungkan ruang
kosong atau satu sama lainnya, luas permukaan partikel yang tidak dapat ditutupi
perekat dan dalamnya penetrasi perekat dalam partikel. Massijaya dan Kusumah

(2005) dalam Nuryawan et al. (2008) menyatakan bahwa air yang masuk ke dalam
papan dibedakan atas 2 macam, yaitu air yang masuk ke dalam papan dan mengisi
rongga-rongga kosong di dalam papan serta air yang masuk ke dalam partikel kayu
penyusun papan. Hasil analisis sidik ragam pada Tabel 4 menunjukkan bahwa
panjang partikel tidak berpengaruh nyata terhadap nilai daya serap air.

26
Universitas Sumatera Utara

SIFAT MEKANIS PAPAN PARTIKEL
Internal Bond ( IB )
Nilai rataan IB pada panjang partikel 3 cm adalah 5,43 ± 1,08 kgcm-2. Nilai
rataan IB pada panjang partikel 5 cm adalah 4,56 ± 1,14 kgcm-2. Dan nilai rataan
IB pada panjang partikel 7 cm adalah 4,66 ± 1,77 kgcm-2. Nilai IB tertinggi dan
terendah masing-masing dihasilkan oleh OPB yang terbuat dari partikel berukuran
3 dan 5 cm. Berdasarkan nilai standar deviasi yang dihasilkan, panjang partikel 3
cm menunjukkan keseragaman yang lebih baik daripada panjang partikel 5 dan 7
cm. Tingginya nilai keteguhan rekat papan partikel terjadi karena memakai
campuran perekat isosianat dimana perekat isosianat memiliki gugus kimia yang
sangat reaktif, yaitu R-N=C=O (Nuryawan et al, 2008).
7
5.43

4.66

6

4.56

IB (kgcm-2)

5
4
3
2
1
0
A (3cm)

B (5cm)
Panjang partikel

C (7cm)

Gambar 12. Pengaruh panjang partikel terhadap IB

Nilai IB ukuran panjang 3 cm yang dihasilkan lebih tinggi dari partikel
ukuran panjang 5 dan 7 cm. Hal ini terjadi karena pada saat proses pencampuran
perekat dengan partikel panjang 3 cm yang lebih merata dibandingkan dengan
partikel ukuran panjang 5 dan 7 cm. Hal ini didukung oleh pernyataan

Bowyer

27
Universitas Sumatera Utara

et al. (2003) yang menyatakan, bahwa pembentukan lapisan dan pencampuran yang
baik akan menghasilkan kekuatan ikatan antar partikel yang semakin kuat pula dan
demikian juga sebaliknya.
Hasil analisis sidik ragam sifat mekanis disajikan pada Tabel 5. Berdasarkan
Tabel 5, panjang partikel tidak berpengaruh nyata terhadap nilai IB. Semua OPB
yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908-2003

(JSA, 2003) dan

SNI 03-2105-2006 (BSN, 2006) yang mensyaratkan IB minimal 1,50 kgcm-2.
Tabel 5. Sidik ragam sifat mekanis pada OPB
No

Parameter

F. Hitung

Probabilitas

Keterangan

1

IB

0.718

0.514

TN

2
3

MOR

1,20

0.36

TN

MOE

4,96

0.05

N-95%

Keterangan: TN = Tidak berpengaruh nyata; N= berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95 %

Modulus of Rupture (MOR)
Nilai rataan MOR pada panjang partikel 3 cm adalah

88,83

± 25,24 kgfcm-2. Nilai rataan MOR pada panjang partikel 5 cm adalah 164,36 ±
121,44 kgfcm-2. Dan nilai rataan MOR pada panjang partikel 7 cm adalah 177,76 ±
42,52 kgfcm-2. Berdasarkan nilai standar deviasi yang dihasilkan, panjang partikel
3 cm menunjukkan keseragaman yang lebih baik daripada panjang partikel 5 dan 7
cm. Nilai MOR tertinggi dan terendah masing-masing dihasilkan oleh papan yang
terbuat dari partikel berukuran 7 dan 3 cm. Nilai MOR yang tinggi terjadi karena
jumlah kandungan perekat yang digunakan cukup tinggi yaitu sebesar 12 %. Hal ini
sesuai dengan pernyataan Maloney (1993) menjelaskan nilai MOE dan MOR
dipengaruhi oleh kandungan dan jenis bahan perekat yang digunakan, daya ikat
perekat, dan panjang serat.

28
Universitas Sumatera Utara

400
350
164.36

MOR (kgfcm-2)

300
250

177.76

200
150

88.83

100
50
0
A (3cm)

B (5cm)

C (7cm)

Panjang partikel

Gambar 13. Pengaruh panjang partikel terhadap MOR

Gambar 13 menunjukkan, OPB dengan panjang partikel 7 cm memiliki nilai
MOR yang lebih tinggi dari OPB dengan panjang partikel 3 dan 5 cm. Hal ini
didukung oleh nilai slenderness ratio dan aspect ratio partikel 7 cm yang lebih
tinggi dari partikel 3 dan 5 cm. Hal ini sesuai dengan pendapat Koch (1972) dalam
Wulandari (2012) yang menyatakan, bahwa faktor yang mempengaruhi keteguhan
patah papan partikel adalah berat jenis bahan baku, geometri partikel, kadar perekat,
kadar air lapik, dan prosedur kempa.
Hasil analisis sidik ragam pada Tabel 5 menunjukkan bahwa panjang
partikel tidak berpengaruh nyata terhadap nilai MOR. Semua OPB yang dihasilkan
telah memenuhi standar JIS A 5908-2003 (JSA, 2003) dan SNI 03-2105-2006
(BSN, 2006) yang mensyaratkan nilai MOR minimal 82 kgfcm-2.
Modulus of Elasticity (MOE)
Nilai rataan MOE pada panjang partikel 3 cm adalah

11.018,69

± 3.140,06 kgfcm-2. Nilai rataan MOE pada panjang partikel 5 cm adalah 11.690,84
± 1.092,36 kgfcm-2. Dan nilai rataan MOE pada panjang partikel 7 cm adalah
16.712,84 ± 2.552,98 kgfcm-2. Berdasarkan nilai standar deviasi yang dihasilkan,
29
Universitas Sumatera Utara

OPB yang terbuat dari partikel ukuran panjang 5 cm menunjukkan keseragaman
yang lebih baik daripada partikel ukuran panjang 3 dan 7 cm. Nilai MOE tertinggi
dan terendah masing-masing dihasilkan oleh OPB yang terbuat dari partikel
berukuran panjang 7 dan 3 cm.
30,000

MOE (kgfcm-2)

25,000
16.712,84

20,000
15,000

11.018,69

11.690,84

10,000

B
5,000

A

A

A (3cm)

B (5cm)

0
C (7cm)

Panjang partikel

Gambar 14. Pengaruh panjang partikel terhadap MOE

Nilai MOE yang dihasilkan masih belum memenuhi standar karena
kerapatan OPB yang belum mencapai target 0,75. Hal ini sesuai dengan pernyataan
Haygreen dan Bowyer (1993) dalam Mahdi dan Julianto (2006) menyatakan,
bahwa keteguhan lentur statis merupakan fungsi dari berat jenis atau kerapatan,
dimana semakin tinggi kerapatan maka semakin tinggi pula nilai keteguhan
lenturnya.
Hasil analisis sidik ragam pada tabel 5 menunjukkan panjang partikel
berpengaruh nyata terhadap nilai MOE pada selang kepercayaan 95 %. Dari hasil
uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa OPB dengan panjang partikel 7 cm berbeda
nyata dengan ukuran partikel 3 dan 5 cm. Hasil keseluruhan menunjukkan bahwa
nilai MOE yang dihasilkan belum memenuhi standar JIS A 5908-2003 (JSA, 2003)

30
Universitas Sumatera Utara

dan SNI 03-2105-2006 (BSN, 2006) yang mensyaratkan nilai MOE minimal 20.400
kgfcm-2.
Skoring
Hasil pengujian sifat fisis dan mekanis OPB diberikan peringkat dengan
nilai tertinggi adalah nilai terbaik. Hasilnya dijumlahkan sehingga total nilai
tertinggi menunjukan kualitas OPB terbaik. Pada Tabel 6 berikut disajikan
rekapitulasi peringkat pengujian sifat fisis dan mekanis OPB.
Tabel 6. Skoring OPB dengan berbagai panjang partikel
Sifat Fisis dan Mekanis OPB
Kerapatan (gcm-3)
 SNI 03-2105-2006 (0,4-0,9 gcm-3)
 JIS A 5908-2003 (0,4-0,9 gcm-3)
 Skoring
Kadar Air (%)
 SNI 03-2105-2006 (≤ 14%)
 JIS A 5908-2003 (5-13%)
 Skoring
Pengembangan Tebal (%)
 SNI 03-2105-2006 (≤ 12%)
 JIS A 5908-2003 (≤ 12%)
 Skoring
Daya Serap Air (%)
 SNI 03-2105-2006
 JIS A 5908-2003
 Skoring
Internal Bond (kgcm-2)
 SNI 03-2105-2006 (≥ 1,50 kgcm-2)
 JIS A 5908-2003 (≥ 1,50 kgcm-2)
 Skoring
MOR (kgfcm-2)
 SNI 03-2105-2006 (≥ 82 kgfcm-2)
 JIS A 5908-2003 (≥ 82 kgfcm-2)
 Skoring
MOE (kgfcm-2)
 SNI 03-2105-2006 (≥ 20.400 kgfcm-2)
 JIS A 5908-2003 (≥ 20.400 kgfcm-2)
 Skoring
Total skor

Panjang partikel (cm)
3
5
7
0,63
0,64
0,66
1
1
1
1
1
1
1
2
3
4,59
4,92
4,16
1
1
1
0
0
0
2
1
3
21,80
19,06
18,09
0
0
0
0
0
0
1
2
3
71,51
69,96
65,05
1
2
3
5,43
4,56
4,66
1
1
1
1
1
1
1
2
3
88,83
164,36
177,76
1
1
1
1
1
1
1
2
3
11.018,69 11.690,84 16.712,84
0
0
0
0
0
0
1
2
3
17
19
27

Keterangan:
Ranking : 1 (rendah) 2 (sedang) 3 (tinggi) ;
Standar SNI dan JIS : Memenuhi= 1 Tidak memenuhi=0

31
Universitas Sumatera Utara

Berdasarkan Tabel 6, hasil total skoring yang ditinjau dari nilai rata-rata
yang dihasilkan dan pencapaian standar dari sifat fisis dan mekanis papan
memperlihatkan bahwa OPB dengan panjang partikel 7 cm mendapatkan skor
tertinggi dibandingkan papan partikel panjang 3 dan 5 cm. Oleh karena itu, OPB
dengan panjang partikel 7 cm dapat direkomendasikan sebagai papan kualitas
terbaik.

32
Universitas Sumatera Utara

KESIMPULAN

Kesimpulan
Hasil penelitian untuk sifat fisis yaitu kerapatan telah memenuhi standar JIS
A 5908-2003 dan SNI 03-2105-2006. Hasil penelitian untuk sifat mekanis yaitu IB
dan MOR telah memenuhi standar JIS A 5908-2003 dan SNI 03-2105-2006.
Perlakuan panjang partikel hanya berpengaruh nyata pada parameter kadar air dan
MOE. OPB panjang partikel 7 cm merupakan OPB dengan kualitas terbaik.

33
Universitas Sumatera Utara