Pembuatan Papan Partikel Berbahan Dasar Sabut Kelapa (Cocos nucifera L.)
PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL BERBAHAN DASAR
SABUT KELAPA (Cocos nucifera L.)
SKRIPSI
OLEH :
LISBETH DAMERIAHNI SIJABAT
110308031
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL BERBAHAN DASAR
SABUT KELAPA (Cocos nucifera L.)
SKRIPSI
OLEH
LISBETH DAMERIAHNI SIJABAT
110308031/KETEKNIKAN PEERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat mendapatkan gelar sarjana
di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing
Ainun Rohanah STP, M.Si
Ketua
Adian Rindang STP, M.Si
Anggota
Dr. Rudi Hartono, S. Hut, M.Si
Anggota
Mengetahui,
Ainun Rohanah, STP, M.Si
Ketua Program Studi Keteknikan Pertanian
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
LISBETH DAMERIAHNI SIJABAT: Pembuatan papan partikel berbahan dasar
sabut kelapa (Cocos nucifera L.) dibimbing oleh AINUN ROHANAH, ADIAN
RINDANG dan RUDI HARTONO.
Sabut kelapa merupakan limbah yang memiliki unsur selulose yang tinggi
yang dapat digunakan sebagai bahan baku papan partikel. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui pengaruh kadar perekat isosianat terhadap sifat fisis dan mekanis
papan partikel serta untuk mengetahui kadar perekat optimal dalam pembuatan papan
partikel berbahan dasar sabut kelapa. Bahan baku yang digunakan adalah sabut
kelapa dan perekat isosianat. Papan partikel dibuat dengan ukuran 1 cm x 25 cm x 25
cm, dengan target kerapatan 0,7 g/cm3. Variasi dalam penelitian ini adalah kadar
perekat isosianat 5, 7, dan 9%. Parameter yang diamati adalah kerapatan, kadar air,
pengembangan tebal, daya serap air, modulus patah dan modulus lentur papan
partikel. Data yang diperoleh akan dibandingkan dengan standar SNI 03-2105-2006.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat fisis papan partikel berbahan dasar
sabut kelapa yaitu kerapatan, kadar air dan pengembangan tebal 2 jam telah
memenuhi standar SNI 03-2105-2006, sedangkan pengembangan tebal 24 jam, hanya
kadar perekat isosianat 9% yang memenuhi standar. Hasil pengujian sifat mekanis,
hanya nilai MOR yang memenuhi standar, sedangkan nilai MOE tidak ada yang
memenuhi standar. Kadar perekat yang optimal dalam penelitian ini adalah kadar
perekat 9%
Kata Kunci : Sabut Kelapa, Perekat Isosianat, Papan Partikel
ABSTRACT
LISBETH DAMERIAHNI SIJABAT : Manufacture of particle board made from
coconut fiber, supervised by AINUN ROHANAH, ADIAN RINDANG and RUDI
HARTONO.
Coconut fiber is howaste which has high cellulose that can be used as a raw
material for particle board. This study was aimed to determine the effect of
concentration of isocyanate adhesive to the physical and mechanical properties of
particle board as well as to determine the optimal level of adhesive in the
manufacture of particle board from coconut fiber (Cocos nucifera L.). Particel board
was made with a dimension of 1 cm x 25 cm x 25 cm, with density of 0,7g/cm3.
Variant in this study is isocyanates 5, 7, dan 9%. Parameters measured were density,
moisture content, swelling thickness, DSA, Modulus of Rupture and Modulus of
Elasticity of the particle board. The results will determine with SNI 03-2105-2006
standart.
The results showed that the value of physical properties of particle board
made from coconut fiber are density, moisture content,and thickness swelling during
2 hours
were comply with the SNI 03-2105-2006, while on swelling thickness
during 24 hours only the 9% isocyanates comply with the standart. In the case of
mechanical properties of the particle board, only modulus of rupture comply with
the standart and the value of modulus of elasticity not comply the SNI 03-2105-2006
standard. Optimal levels in this adhesive study was 9% isocyanates content.
Keywords : Coconut fiber, Isocyanates Adhesives, Particle Board
i
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bangun Mariah pada tanggal 27 Oktober 1993 dari
pasangan Ayah Darma Deodorus Sijabat dan Ibu Ridawati Sinaga. Penulis
merupakan putri pertama dari empat bersaudara.
Tahun 2011 penulis lulus dari SMA Kampus FKIP NOMMENSEN
Pematang Siantar dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Universitas
Sumatera Utara melalui jalur SNMPTN di Program Studi Keteknikan Pertanian
Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan
Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) dan pernah menjabat di biro
pengkaderan pada masa jabatan 2011/2012, dan sebagai anggota di Ikatan
Mahasiswa Katolik (IMK) St. Fransiskus Xaverius dan KMK (Keluarga
Mahasiswa Katolik) St. Albertus Magnus USU, Penulis menjabat sebagai
sekretaris di panitia natal gabungan Program Studi Keteknikan Pertanian dan
Ilmu Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara tahun
2014.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik
Pengolahan Kelapa Sawit di PT. Perkebunan Nusantara III (PTPN III) Rambutan
kota Tebing Tinggi, Sumatera Utara pada bulan Juli sampai Agustus 2014.
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul
“Pembuatan Papan Partikel Berbahan Dasar Sabut Kelapa (Cocos nucifera L.)”
yang merupakan salah satu syarat untuk dapat melaksanakan seminar hasil di
Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera
Utara, Medan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada
Ibu Ainun Rohanah, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing serta kepada
Ibu Adian Rindang STP,M.Si dan Bapak Dr. Rudi Hartono, S.Hut, M.Si selaku
anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai
masukan, saran dan kritik yang bermanfaat bagi penulis sehingga skripsi ini dapat
diselesaikan dengan baik.
Untuk penyempurnaan skripsi ini, penulis mengharapkan saran dan kritik
yang membangun untuk perbaikan kedepannya.
Semoga skripsi penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
membutuhkan.
Medan, Februari 2016
Penulis
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal
KATA PENGANTAR ............................................................................. ...... i
DAFTAR TABEL ............................................................................................ ii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... iii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... iv
PENDAHULUAN
Latar Belakang ..................................................................................................1
Tujuan Penelitian ..............................................................................................3
Kegunaan Penelitian..........................................................................................3
Batasan Penelitian .............................................................................................3
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Kelapa (Cocos nucifera L) .............................................................. 4
Limbah Sabut Kelapa ........................................................................................6
Papan Partikel....................................................................................................9
Perekat Isosianat..............................................................................................19
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian .........................................................................21
Bahan dan Alat Penelitian ...............................................................................21
Metodologi Penelitian .....................................................................................21
Prosedur Penelitian..........................................................................................22
1. Pembuatan Partikel ..............................................................................22
2. Persiapan Perekat ................................................................................22
3. Pencampuran Partikel dengan Perekat ................................................22
4. Pembentukan Lembaran ......................................................................23
5. Pengempaan ........................................................................................23
6. Pengkondisian .....................................................................................23
7. Pemotongan Contoh Uji ......................................................................24
Pengujian .........................................................................................................24
1. Sifat Fisis .............................................................................................24
1.1 Kerapatan Papan Partikel ..............................................................24
1.2 Kadar Air.......................................................................................25
1.3 Pengembangan Tebal ....................................................................25
1.4 Daya Serap Air ..............................................................................26
2. Sifat Mekanis Papan ............................................................................26
1.1 Keteguhan Elastis (Modulus of Elasticity) ....................................26
1.2 Keteguhan Patah (Modulus of Rupture) ........................................27
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel ...............................................................28
Kerapatan .................................................................................................29
Kadar Air .................................................................................................31
Pengembangan Tebal ...............................................................................33
4
Universitas Sumatera Utara
5
Daya serap air..........................................................................................36
Pengujian Sifat Mekanis .................................................................................38
Keteguhan Elastis (Modulus of Elasticity) ...............................................38
Keteguhan Patah (Modulus of Rupture) ...................................................40
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .....................................................................................................43
Saran ................................................................................................................43
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................44
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No.
Hal
1. Standar Nasional Indonesia 03-2150-2006 ................................................11
2. Data Hasil Pengujian Papan Partikel..........................................................28
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No
Hal
1.
Tanaman Kelapa ..................................................................................................... ..5
2.
Nilai Kerapatan Papan Partikel ............................................................................... 29
3.
Nilai Kadar Air Papan Partikel ............................................................................... 32
4.
Nilai Pengembangan Tebal Papan Partikel Selama 2 Jam ...................................... 34
5.
Nilai Pengembangan Tebal Papan Partikel Selama 24 Jam .................................... 34
6.
Nilai Daya Serap Air Papan Partikel selama 2 jam ................................................ 37
7.
Nilai Daya Serap Air Papan Partikel Selama 24 jam................................... ........... 37
8.
Nilai Keteguhan Elastis Papan Partikel ................................................................. 39
9.
Nilai Keteguhan Patah Papan Partikel .................................................................... 41
vii
Universitas Sumatera Utara
8
DAFTAR LAMPIRAN
No
Hal
10. Flowchart pelaksanaan penelitian ........................................................................... 47
11. Data Hasil Pengujian Kerapatan Papan Partikel ..................................................... 49
12. Data hasil Pengujian Kadar Air Papan Partikel ...................................................... 50
13. Data Hasil Pengujian Pengembangan Tebal Papan Partikel 2 jam ......................... 51
14. Data Hasil Pengujian Pengembangan Tebal Papan Partikel 24 jam ....................... 52
15. Data Hasil Pengujian Daya Serap Air Papan Partikel 2 jam................................... 54
16. Nilai Daya Serap Air Papan Partikel Selama 24 jam .............................................. 55
17. Nilai Keteguhan Elastis Papan Partikel ................................................................. 56
18. Gambar Alat dan Bahan Penelitian ......................................................................... 57
Universitas Sumatera Utara
SABUT KELAPA (Cocos nucifera L.)
SKRIPSI
OLEH :
LISBETH DAMERIAHNI SIJABAT
110308031
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL BERBAHAN DASAR
SABUT KELAPA (Cocos nucifera L.)
SKRIPSI
OLEH
LISBETH DAMERIAHNI SIJABAT
110308031/KETEKNIKAN PEERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat mendapatkan gelar sarjana
di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing
Ainun Rohanah STP, M.Si
Ketua
Adian Rindang STP, M.Si
Anggota
Dr. Rudi Hartono, S. Hut, M.Si
Anggota
Mengetahui,
Ainun Rohanah, STP, M.Si
Ketua Program Studi Keteknikan Pertanian
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
LISBETH DAMERIAHNI SIJABAT: Pembuatan papan partikel berbahan dasar
sabut kelapa (Cocos nucifera L.) dibimbing oleh AINUN ROHANAH, ADIAN
RINDANG dan RUDI HARTONO.
Sabut kelapa merupakan limbah yang memiliki unsur selulose yang tinggi
yang dapat digunakan sebagai bahan baku papan partikel. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui pengaruh kadar perekat isosianat terhadap sifat fisis dan mekanis
papan partikel serta untuk mengetahui kadar perekat optimal dalam pembuatan papan
partikel berbahan dasar sabut kelapa. Bahan baku yang digunakan adalah sabut
kelapa dan perekat isosianat. Papan partikel dibuat dengan ukuran 1 cm x 25 cm x 25
cm, dengan target kerapatan 0,7 g/cm3. Variasi dalam penelitian ini adalah kadar
perekat isosianat 5, 7, dan 9%. Parameter yang diamati adalah kerapatan, kadar air,
pengembangan tebal, daya serap air, modulus patah dan modulus lentur papan
partikel. Data yang diperoleh akan dibandingkan dengan standar SNI 03-2105-2006.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat fisis papan partikel berbahan dasar
sabut kelapa yaitu kerapatan, kadar air dan pengembangan tebal 2 jam telah
memenuhi standar SNI 03-2105-2006, sedangkan pengembangan tebal 24 jam, hanya
kadar perekat isosianat 9% yang memenuhi standar. Hasil pengujian sifat mekanis,
hanya nilai MOR yang memenuhi standar, sedangkan nilai MOE tidak ada yang
memenuhi standar. Kadar perekat yang optimal dalam penelitian ini adalah kadar
perekat 9%
Kata Kunci : Sabut Kelapa, Perekat Isosianat, Papan Partikel
ABSTRACT
LISBETH DAMERIAHNI SIJABAT : Manufacture of particle board made from
coconut fiber, supervised by AINUN ROHANAH, ADIAN RINDANG and RUDI
HARTONO.
Coconut fiber is howaste which has high cellulose that can be used as a raw
material for particle board. This study was aimed to determine the effect of
concentration of isocyanate adhesive to the physical and mechanical properties of
particle board as well as to determine the optimal level of adhesive in the
manufacture of particle board from coconut fiber (Cocos nucifera L.). Particel board
was made with a dimension of 1 cm x 25 cm x 25 cm, with density of 0,7g/cm3.
Variant in this study is isocyanates 5, 7, dan 9%. Parameters measured were density,
moisture content, swelling thickness, DSA, Modulus of Rupture and Modulus of
Elasticity of the particle board. The results will determine with SNI 03-2105-2006
standart.
The results showed that the value of physical properties of particle board
made from coconut fiber are density, moisture content,and thickness swelling during
2 hours
were comply with the SNI 03-2105-2006, while on swelling thickness
during 24 hours only the 9% isocyanates comply with the standart. In the case of
mechanical properties of the particle board, only modulus of rupture comply with
the standart and the value of modulus of elasticity not comply the SNI 03-2105-2006
standard. Optimal levels in this adhesive study was 9% isocyanates content.
Keywords : Coconut fiber, Isocyanates Adhesives, Particle Board
i
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bangun Mariah pada tanggal 27 Oktober 1993 dari
pasangan Ayah Darma Deodorus Sijabat dan Ibu Ridawati Sinaga. Penulis
merupakan putri pertama dari empat bersaudara.
Tahun 2011 penulis lulus dari SMA Kampus FKIP NOMMENSEN
Pematang Siantar dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Universitas
Sumatera Utara melalui jalur SNMPTN di Program Studi Keteknikan Pertanian
Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan
Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) dan pernah menjabat di biro
pengkaderan pada masa jabatan 2011/2012, dan sebagai anggota di Ikatan
Mahasiswa Katolik (IMK) St. Fransiskus Xaverius dan KMK (Keluarga
Mahasiswa Katolik) St. Albertus Magnus USU, Penulis menjabat sebagai
sekretaris di panitia natal gabungan Program Studi Keteknikan Pertanian dan
Ilmu Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara tahun
2014.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik
Pengolahan Kelapa Sawit di PT. Perkebunan Nusantara III (PTPN III) Rambutan
kota Tebing Tinggi, Sumatera Utara pada bulan Juli sampai Agustus 2014.
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul
“Pembuatan Papan Partikel Berbahan Dasar Sabut Kelapa (Cocos nucifera L.)”
yang merupakan salah satu syarat untuk dapat melaksanakan seminar hasil di
Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera
Utara, Medan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada
Ibu Ainun Rohanah, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing serta kepada
Ibu Adian Rindang STP,M.Si dan Bapak Dr. Rudi Hartono, S.Hut, M.Si selaku
anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai
masukan, saran dan kritik yang bermanfaat bagi penulis sehingga skripsi ini dapat
diselesaikan dengan baik.
Untuk penyempurnaan skripsi ini, penulis mengharapkan saran dan kritik
yang membangun untuk perbaikan kedepannya.
Semoga skripsi penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
membutuhkan.
Medan, Februari 2016
Penulis
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal
KATA PENGANTAR ............................................................................. ...... i
DAFTAR TABEL ............................................................................................ ii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... iii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... iv
PENDAHULUAN
Latar Belakang ..................................................................................................1
Tujuan Penelitian ..............................................................................................3
Kegunaan Penelitian..........................................................................................3
Batasan Penelitian .............................................................................................3
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Kelapa (Cocos nucifera L) .............................................................. 4
Limbah Sabut Kelapa ........................................................................................6
Papan Partikel....................................................................................................9
Perekat Isosianat..............................................................................................19
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian .........................................................................21
Bahan dan Alat Penelitian ...............................................................................21
Metodologi Penelitian .....................................................................................21
Prosedur Penelitian..........................................................................................22
1. Pembuatan Partikel ..............................................................................22
2. Persiapan Perekat ................................................................................22
3. Pencampuran Partikel dengan Perekat ................................................22
4. Pembentukan Lembaran ......................................................................23
5. Pengempaan ........................................................................................23
6. Pengkondisian .....................................................................................23
7. Pemotongan Contoh Uji ......................................................................24
Pengujian .........................................................................................................24
1. Sifat Fisis .............................................................................................24
1.1 Kerapatan Papan Partikel ..............................................................24
1.2 Kadar Air.......................................................................................25
1.3 Pengembangan Tebal ....................................................................25
1.4 Daya Serap Air ..............................................................................26
2. Sifat Mekanis Papan ............................................................................26
1.1 Keteguhan Elastis (Modulus of Elasticity) ....................................26
1.2 Keteguhan Patah (Modulus of Rupture) ........................................27
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel ...............................................................28
Kerapatan .................................................................................................29
Kadar Air .................................................................................................31
Pengembangan Tebal ...............................................................................33
4
Universitas Sumatera Utara
5
Daya serap air..........................................................................................36
Pengujian Sifat Mekanis .................................................................................38
Keteguhan Elastis (Modulus of Elasticity) ...............................................38
Keteguhan Patah (Modulus of Rupture) ...................................................40
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .....................................................................................................43
Saran ................................................................................................................43
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................44
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No.
Hal
1. Standar Nasional Indonesia 03-2150-2006 ................................................11
2. Data Hasil Pengujian Papan Partikel..........................................................28
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No
Hal
1.
Tanaman Kelapa ..................................................................................................... ..5
2.
Nilai Kerapatan Papan Partikel ............................................................................... 29
3.
Nilai Kadar Air Papan Partikel ............................................................................... 32
4.
Nilai Pengembangan Tebal Papan Partikel Selama 2 Jam ...................................... 34
5.
Nilai Pengembangan Tebal Papan Partikel Selama 24 Jam .................................... 34
6.
Nilai Daya Serap Air Papan Partikel selama 2 jam ................................................ 37
7.
Nilai Daya Serap Air Papan Partikel Selama 24 jam................................... ........... 37
8.
Nilai Keteguhan Elastis Papan Partikel ................................................................. 39
9.
Nilai Keteguhan Patah Papan Partikel .................................................................... 41
vii
Universitas Sumatera Utara
8
DAFTAR LAMPIRAN
No
Hal
10. Flowchart pelaksanaan penelitian ........................................................................... 47
11. Data Hasil Pengujian Kerapatan Papan Partikel ..................................................... 49
12. Data hasil Pengujian Kadar Air Papan Partikel ...................................................... 50
13. Data Hasil Pengujian Pengembangan Tebal Papan Partikel 2 jam ......................... 51
14. Data Hasil Pengujian Pengembangan Tebal Papan Partikel 24 jam ....................... 52
15. Data Hasil Pengujian Daya Serap Air Papan Partikel 2 jam................................... 54
16. Nilai Daya Serap Air Papan Partikel Selama 24 jam .............................................. 55
17. Nilai Keteguhan Elastis Papan Partikel ................................................................. 56
18. Gambar Alat dan Bahan Penelitian ......................................................................... 57
Universitas Sumatera Utara