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

(1)

DAFTAR PUSTAKA

Bowyer, J.L., Shmulsky, dan J.G. Haygreen. 2003. Forest Products and Wood Science - An Introduction, Fourth edition. Iowa State University Press. BSN. 2006. Papan Partikel SNI 03 2105 2006. Badan Standarisasi Nasional.

Jakarta.

Fajarwati, R. 2009. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Jerami dengan Jenis Perekat Urea Formaldehyde dan Isocynate. Skripsi. Intitut Pertanian Bogor. Bogor.

FWI. 2014. Deforestasi: Potret Buruk Tata Kelola Hutan di Sumatera Selatan, Kalimantan Barat, dan Kalimantan Timur. Forest Watch Indonesia.

Haygreen J.G. dan J.L. Bowyer. 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu Suatu Pengantar. Terjemahan S.A. Hadikusumo. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.

(---)2003. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Terjemahan S.A. Hadikusumo dan S. Prawirohatmodjo. UGM-Press. Yogyakarta.

Hindrawan, P. 2005. Pengujian Sifat Mekanis Panel Struktural dari Kombinasi Bambu Tali (Gigantochloa apus. Kurz) dan Kayu Lapis. Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

JSA. 2003. JIS A 5908 : Particleboards. Japanese Standard Association. Jepang. Kemenhut. 2015. Rencana Kerja Tahunan 2015. Kementerian Kehutanan Republik

Indonesia. Jakarta.

Mahdi, F. dan W. Julianto. 2006. Sifat Fisika dan Mekanika Papan Partikel Pelepah Rumbia (Metroxylon sagus. Rottb). Jurnal Hutan Tropis Borneo. 1:24-32

Maloney, T.M. 1993. Modern Particleboard and Dry Process Fiberboard Manufacturing. San Fransisco.

Maulana, D., Dirhamsyah, dan D. Setyawati. 2015. Karakteristik Papan Partikel dari Batang Pandan Mengkuang (Pandanus atrocarpus. Griff) Berdasarkan Ukuran Partikel dan Konsentrasi Urea Formaldehida. Jurnal Hutan Lestari. 3:247-258

Mutia, T., S. Sugesty, H. Hardiani, T. Kardiansyah, dan H. Risdianto. 2014. Potensi Serat dan Pulp Bambu Untuk Komposit Peredam Suara. Jurnal Selulosa. 4:25-36


(2)

Nuryawan, A., I. Risnasari, dan P.S. Sinaga. 2009. Sifat Fisis-Mekanis Papan Partikel dari Limbah Pemanenan Kayu. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan. 2:57-63

Nuryawan, A., M.Y. Massijaya, dan Y.S. Hadi. 2008. Sifat Fisis dan Mekanis

Oriented Strands Board (OSB) dari Akasia, Ekaliptus dan Gmelina Berdiameter Kecil. Pengaruh Jenis Kayu dan Macam Aplikasi Perekat.

Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan. 2: 60-66

Ruhendi, S. 2008. Kualitas Papan Partikel Kenaf Menggunakan Perekat Likuida Dengan Fortifikasi Melamin Formaldehida. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan. 1:34-44

Saad, S. dan Hilal. 2012. Pengaruh Komposisi Face-Core Terhadap Sifat Fisik Dan Mekanis Oriented Strand Board Dari Bambu Dan Eceng Gondok. Jurnal Perennial. 8:75-79

Sucipto, T., A.H. Iswanto, dan I. Azhar. 2010. Karakteristik Papan Partikel dari Limbah Batang Sawit dengan Menggunakan Tiga Jenis Perekat. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan. 3:72-76

Wulandari, F.T. 2012. Deskripsi Sifat Fisika dan Mekanika Papan Partikel Tangkai Daun Nipah (Nypa fruticans. Wurmb) dan Papan Partikel Batang Bengle (Zingiber cassumunar. Roxb). Media Bina Ilmiah.6:6

Zakaria. 1996. Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Produksi PT. Paparti Pratama Cibadak Sukabumi. Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.


(3)

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 Berat (gram)

3 cm 5 cm 7 cm

Partikel 440 440 440

UF 56 56 56

Isosianat 17 17 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),


(4)

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.


(5)

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.

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

A

B


(6)

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:

Bawal - BKO

KA (%) = 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 (%)


(7)

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


(8)

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


(9)

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


(10)

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,

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


(11)

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.


(12)

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

-2105-2006”, “JIS A 5908-2003”, dan “Skoring”

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


(13)

Berikut merupakan contoh tabel skoring yang digunakan pada penelitian ini. Tabel 3. Contoh tabel skoring

Sifat Fisis dan Mekanis OPB Panjang partikel (cm)

3 5 7

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 - - -


(14)

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.


(15)

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


(16)

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.

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

0.63 0.64 0.66

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

A (3cm) B (5cm) C (7cm)

Ker

ap

atan

(g

cm

-3)


(17)

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 03-2105-2006 (BSN, 03-2105-2006) karena nilai kerapatan berkisar antara 0,40 sampai 0,90 gcm -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.


(18)

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) .

4,59 4,92 4,16 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

A (3cm) B (5cm) C (7cm)

Kad ar air ( %) Panjang Partikel


(19)

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. Nilai pengembangan tebal disajikan pada gambar 10.

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 13.37 10.63 10.09 21.8 19.06 18.09 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

A (3cm) B (5cm) C (7cm)

P T ( %) Panjang Partikel 2 jam 24 jam


(20)

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.


(21)

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.

35.17 36.35

29.32

71.51 69.96

65.05

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

A (3cm) B (5cm) C (7cm)

DSA

(%)

Panjang Partikel

2 jam 24 jam


(22)

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).

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

5.43

4.56

4.66

0 1 2 3 4 5 6 7

A (3cm) B (5cm) C (7cm)

IB

(

k

g

cm

-2)


(23)

et al. (2003) yang menyatakan, bahwa pembentukan lapisan dan pencampuran yang baik akan menghasilkan kekuatan ikatan antar partikelyang 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 MOR 1,20 0.36 TN

3 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.


(24)

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,

88.83 164.36 177.76 0 50 100 150 200 250 300 350 400

A (3cm) B (5cm) C (7cm)

MO R ( k g fcm -2) Panjang partikel


(25)

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.

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)

11.018,69 11.690,84 16.712,84 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000

A (3cm) B (5cm) C (7cm)

MO E ( k g fcm -2)

Panjang partikel

A A


(26)

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 Panjang partikel (cm)

3 5 7

Kerapatan (gcm-3) 0,63 0,64 0,66

 SNI 03-2105-2006 (0,4-0,9 gcm-3) 1 1 1

 JIS A 5908-2003 (0,4-0,9 gcm-3) 1 1 1

 Skoring 1 2 3

Kadar Air (%) 4,59 4,92 4,16

 SNI 03-2105-2006 (≤ 14%) 1 1 1

 JIS A 5908-2003 (5-13%) 0 0 0

 Skoring 2 1 3

Pengembangan Tebal (%) 21,80 19,06 18,09

 SNI 03-2105-2006 (≤ 12%) 0 0 0

 JIS A 5908-2003 (≤ 12%) 0 0 0

 Skoring 1 2 3

Daya Serap Air (%) 71,51 69,96 65,05

 SNI 03-2105-2006 - - -

 JIS A 5908-2003 - - -

 Skoring 1 2 3

Internal Bond (kgcm-2) 5,43 4,56 4,66

 SNI 03-2105-2006 (≥ 1,50 kgcm-2) 1 1 1

 JIS A 5908-2003 (≥ 1,50 kgcm-2) 1 1 1

 Skoring 3 1 2

MOR (kgfcm-2)

88,83 164,36 177,76

 SNI 03-2105-2006 (≥ 82 kgfcm-2) 1 1 1

 JIS A 5908-2003 (≥ 82 kgfcm-2) 1 1 1

 Skoring 1 2 3

MOE (kgfcm-2) 11.018,69 11.690,84 16.712,84

 SNI 03-2105-2006 (≥ 20.400 kgfcm-2) 0 0 0

 JIS A 5908-2003 (≥ 20.400 kgfcm-2) 0 0 0

 Skoring 1 2 3

Total skor 17 19 27

Keterangan:

Ranking : 1 (rendah) 2 (sedang) 3 (tinggi) ;


(27)

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.


(28)

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.


(29)

TINJAUAN PUSTAKA

Definisi Papan partikel

Papan partikel adalah produk panel yang terbuat dari bahan berlignoselulosa termasuk kayu utamanya dalam bentuk partikel yang direkatkan dengan resin sintetis di bawah pengempaan panas (Maloney, 1993).

Bahan baku papan komposit akan sangat bervariasi di masa mendatang. Negara-negara yang memiliki sumber daya kayu yang cukup tinggi dapat mengandalkan kayu sebagai bahan baku pembuatan papan komposit, tetapi negara-negara yang tidak atau kurang memiliki potensi kayu dapat menggunakan berbagai sumber bahan baku selain kayu yang berlignoselulosa. Penggunaan berbagai macam bahan baku sangat memungkinkan, seiring dengan timbulnya berbagai desakan seperti isu lingkungan, kelangkaan sumber daya kayu, tuntunan konsumen akan kualitas produk semakin tinggi, pengetahuan dan penguasaan ilmu yang semakin tinggi serta berbagai faktor lain yang merangsang terciptanya produk komposit yang berkualitas tinggi dari bahan baku yang berkualitas rendah (Rowell, 1996 dalam Fajarwati, 2009).

Papan partikel senantiasa menggunakan perekat dalam pembuatannya. Perekat sintetis yang bersifat termosetting seperti Urea Formaldehida, Melamin Formaldehida dan Penol Formaldehida sangat umum dipakai. Selain sebagai perekat, khususnya Melamin Formaldehida banyak digunakan untuk membuat peralatan rumah tangga seperti piring, mangkok dan cangkir (Ruhendi, 2008).

Ukuran Partikel


(30)

1. Papan partikel homogen (Single-Layer Particleboard). Papan jenis ini tidak memiliki perbedaan ukuran partikel pada bagian tengah dan permukaan. 2. Papan partikel berlapis tiga (Three-Layer Particleboard). Ukuran partikel

pada bagian permukaan lebih halus dibandingkan ukuran partikel bagian tengahnya.

3. Papan partikel bertingkat berlapis tiga (Graduated Three-Layer Particleboard). Papan jenis ini mempunyai ukuran partikel dan kerapatan yang berbeda antara bagian permukaan dengan bagian tengahnya

Papan partikel yang dibuat dari tatal akan lebih baik dari pada yang dibuat dari serbuk, karena ukuran tatal lebih besar dari serbuk. Oleh karena itu ukuran partikel yang semakin besar memiliki kualitas struktural yang lebih baik. Bentuk dan ukuran partikel akan berpengaruh terhadap kekuatan dan stabilisasi dimensi papan partikel. Di samping bentuk partikel, perbandingan panjang dan tebal (nisbah kelangsingan) dan perbandingan panjang dan lebar (nisbah aspek) juga berpengaruh terhadap penyerapan air, pengembangan tebal, pengembangan linear dan keteguhan papan partikel (Lehmann, 1974 dalam Zakaria, 1996). Aspek yang paling penting adalah nisbah panjang dan tebal partikel. Partikel yang ideal untuk mengembangkan kekuatan dan stabilitas dimensi ialah serpih yang ketebalannya seragam dengan nisbah antara panjang dan tebal yang tinggi (Haygreen dan Bowyer, 1989).

Perekat UF (Urea Formaldehida)

Urea Formaldehida (UF) merupakan perekat hasil reaksi kondensasi dan polimerisasi antara urea dan formaldehida. Perekat ini termasuk tipe perekat MR (moisture resistant) dalam pemakaiannya banyak digunakan untuk industri meubel


(31)

dan kayu lapis tipe II. Perekat UF matang dalam kondisi asam, keasaman diperoleh dengan menggunakan hardener (NH4Cl). Kelemahan utamanya adalah mudah terhidrolisis sehingga terjadi kerusakan pada ikatan hidrogennya oleh kelembaban atau basa serta asam kuat khususnya pada suhu sedang sampai tinggi. Kelebihannya adalah sifat ketahanan yang baik terhadap air dingin, cukup tahan terhadap air panas tapi tidak tahan terhadap air mendidih (Pizzi, 1983 dalam Fajarwati, 2009).

Perekat UF mempunyai waktu pengerasan yang singkat dengan kempa panas kurang lebih 10 menit dan dalam pembuatan papan ditambahkan 10% dari berat kering oven partikel, secara normal kandungan perekat UF untuk papan partikel bervariasi 6-10% berdasarkan berat perekat padat (Haygreen dan Bowyer, 2003). Menurut Maloney (1993) perekat ini mempunyai karakteristik viskositas (25°C) (Cps) sebesar 30, persen Resin Solid Content 40-60%, pH sekitar 7 - 8, berat jenis (25°C) adalah 1,27 - 1,29. Perekat UF kurang tahan terhadap air dibandingkan perekat phenol formaldehida, dalam ikatan perekat memberikan perlindungan sedikit pada lapisan kayu yang berdekatan terhadap jamur dan rayap.

Perekat Isosianat

Keunikan perekat isosianat adalah dapat digunakan pada variasi suhu yang luas, tahan air, panas, cepat kering, pH netral dan kedap terhadap pelarut organik. Perekat ini juga memiliki daya guna yang luas untuk merekatkan berbagai macam kayu ke kayu (Saad dan Hilal, 2012). Perekat isosianat memiliki karakter yang berbeda. Penggunaan perekat isosianat dengan kadar yang lebih kecil dibanding UF dan PF, mampu menghasilkan papan yang memiliki sifat fisis dan mekanis relatif lebih baik. Dari penelitian sebelumnya pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel menggunakan perekat isosianat dengan kadar perekat 10% sebagian besar


(32)

memenuhi standar JIS A 5908-2003 dan SNI 03-2105-2006 yaitu pengembangan tebal, MOR, keteguhan rekat internal, dan kuat pegang sekrup (Sucipto et al. 2010).

Deskripsi Bambu Tali

Dalam sistem taksonomi bambu termasuk dalam famili rumput-rumputan (Graminae) dan masih berkerabat dekat dengan tebu dan padi. Bambu biasanya memiliki batang yang berlubang, akar yang kompleks, daun berbentuk pedang, dan pelepah yang menonjol (Darnsfield dan Widjaja, 1995 dalam Hindrawan, 2005). Sistem taksonomi untuk bambu tali atau bambu apus adalah:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Klas : Monokotiledon Ordo : Graminales Famili : Graminae Subfamili : Bambusoideae Genus : Gigantochloa Spesies : Gigantochloa apus

Bambu tali termasuk dalam genus Gigantochloa yang memiliki rumpun yang rapat. Bambu tali dikenal juga sebagai bambu apus, awi tali, atau pring tali. Bambu tali diduga berasal dari Burma dan kini telah menyebar luas ke seluruh kepulauan Indonesia. Bambu tali tumbuh dengan baik di daerah tropik di dataran rendah hingga pegunungan dengan ketinggian sampai 1.000 m dpl. Perkembangbiakan bambu tali dengan akar rimpangnya dan juga dapat diperbanyak dengan potongan buluhnya (Berlian dan Rahayu, 1995 dalam Hindrawan, 2005).


(33)

Karakteristik Bambu Tali

Berlian dan Rahayu (1995) dalam Hindrawan (2005) menyatakan bahwa bambu tali dapat mencapai tinggi hingga 20 meter lebih. Warna batang bambu tali adalah hijau sampai kekuning-kuningan. Batang bambu tali tidak bercabang di bagian bawah. Diameter batang antara 2,5 sampai 15 cm, tebal dinding 0,3 sampai 1,5 cm, dan panjang ruas atau buluhnya 45 sampai 65 cm. Pemanfaatan batang bambu tali antara 3 sampai 15 meter. Bentuk batang bambu tali sangat teratur. Pada buku-bukunya tampak adanya penonjolan dan berwarna agak kuning dengan miang berwarna cokelat kehitaman. Pelepah batang bambu tali tidak mudah lepas meskipun batang tersebut telah berumur tua. Batang bambu apus dalam keadaan muda dan masih basah berwarna hijau dan tidak keras. Jika telah kering warnanya menjadi putih kekuning-kuningan, liat, dan tidak mudah putus atau patah.


(34)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Deforestasi dan degradasi hutan dalam kurun waktu 10 tahun terakhir menyebabkan terjadinya pengurangan luas hutan di Indonesia. Data Kemenhut, (2014) dalam FWI (2014) menunjukkan bahwa laju deforestasi dan degradasi hutan sebesar 450.000 ha/tahun. Pengurangan luas hutan tersebut berdampak terhadap penurunan pasokan kayu sebagai bahan baku industri perkayuan. Berdasarkan data numerik pada tahun 2013 produksi kayu untuk memenuhi bahan baku industri sebesar 50,437 juta m3, meningkat dibandingkan tahun 2012 sebesar 49,258 juta m3 dan tahun 2011 sebesar 47,429 juta m3 (Kemenhut, 2015).

Kondisi tersebut menyebabkan beberapa industri perkayuan tidak mampu bertahan akibat kekurangan pasokan bahan baku kayu. Oleh sebab itu, perlu dicari bahan alternatif berupa bahan baku bukan kayu sebagai alternatif untuk mensubstitusi kayu. Bambu merupakan bahan baku bukan kayu yang sering dijumpai dan dimanfaatkan oleh masyarakat. Salah satu jenis bambu yang dapat dimanfaatkan adalah bambu tali (Gigantochloa apus J.A & J.H. Schult. Kurz).

Jenis bambu yang banyak dipakai untuk bahan bangunan adalah bambu tali atau bambu apus (G. apus) yang didasarkan pada keadaan fisik dan sifat mekanis yang lebih baik dari jenis lain (Berlian dan Rahayu, 1995 dalam Hindrawan, 2005). Keadaan fisik yang dimiliki oleh bambu tali adalah memiliki ruas yang panjang, diameter 4 – 8 cm, panjang batang 6 – 13 m, dan sifat batangnya yang sangat liat. Harga bambu tali ini cukup murah dibandingkan dengan kayu atau dengan jenis bambu lain. Oleh karena itu, bambu tali dapat dipertimbangkan sebagai bahan baku papan partikel.


(35)

Menurut Maloney (1993) papan partikel merupakan papan komposit atau panel kayu yang terbuat dari kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dalam bentuk potongan-potongan kecil atau partikel yang dibedakan dari serat dan dikombinasikan dengan perekat sintetis atau perekat lainnya serta di kempa dengan kempa panas. Lebih lanjut Maloney (1993) mengemukakan bahwa penyusunan dan orientasi arah partikel sebagai salah satu faktor yang berpengaruh terhadap kualitas papan partikel. Beberapa kelemahan dari papan partikel terletak pada stabilisasi dimensi dan kekuatan yang rendah. Melalui orientasi bersilang tegak lurus pada

oriented particleboard (OPB) diharapkan mampu meminimalisir kelemahan stabilisasi dimensi dan kekuatan papan partikel. Berdasarkan uraian tersebut maka penelitian mengenai pengaruh ukuran partikel terhadap kualitas OPB ini dilakukan.

Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis sifat fisis dan mekanis

oriented particleboard (OPB) berdasarkan panjang partikel dengan menggunakan campuran Urea Formaldehida (UF) dan isosianat.


(36)

ABSTRAK

RICKY HALOMOAN GEA. Pengaruh Panjang Partikel terhadap Kualitas

Oriented Particle Board dari Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz.).Dibawah

bimbingan YUNUS AFFIFUDIN dan APRI HERI ISWANTO.

Beberapa kelemahan papan partikel terletak pada stabilisasi dimensi dan kekuatannya yang rendah. Salah satu faktor yang meningkatkan stabilisasi dimensi dan kekuatan adalah penggunaan orientasi tegak lurus pada papan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis sifat fisis dan mekanis oriented particle board (OPB) berdasarkan panjang partikel dengan menggunakan campuran Urea Formaldehida (UF) dan isosianat. Perlakuan dari penelitian ini adalah panjang partikel 3, 5, dan 7 cm. Papan dibuat berukuran 25x25 cm2 dengan target ketebalan dan kerapatan masing-masing sebesar 1 cm dan 0,75 gcm-3. OPB dibuat 3 lapis bersilang tegak lurus dengan perbandingan face:core:back masing-masing sebesar 1:2:1. Perekat yang digunakan dalam penelitian ini adalah campuran UF dan isosianat dengan kadar perekat 12% dan masing-masing solid content 67% dan 97%. Pencampuran partikel dan perekat dilakukan dengan cara menyemprotkan perekat UF pada partikel terlebih dahulu, lalu dilanjutkan dengan penyemprotan perekat isosianat. Pencetakan lembaran papan dengan menggunakan kempa panas dilakukan pada suhu 160°C selama 10 menit dengan tekanan 30 kgcm-2. 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. OPB panjang partikel 7 cm merupakan OPB dengan kualitas terbaik.

Kata Kunci : Panjang partikel, Gigantochloa apus, urea formaldehida, isosianat, OPB


(37)

ABSTRACT

RICKY HALOMOAN GEA. Effect of Particle Length Size on Oriented Particle Board Quality made from Tali Bamboo (Gigantochloa apus Kurz). Under supervised YUNUS AFFIFUDIN and APRI HERI ISWANTO.

Some disadvantages of particle board lies in the stabilization of the low dimensions and strength. One of the factors that increase the stabilization of dimensions and strength were using orientation of perpendicular on board. The objective of this research was to analyze the physical properties and mechanical oriented particleboard (OPB) by particle length with using a mixture of urea formaldehyde (UF) and Isocyanate. Treatment of this research is particle size 3, 5, and 7 cm. Board made measuring 25x25 cm2 with a target thickness and density respectively by 1 cm and 0.75 gcm-3. OPB was manufactured in 3 layer with orientation of perpendicular in each layers. Layers ratio in face:core:back was 1:2:1. The amount of 12% UF and Isocyanate resin with 67% and 97% solid content each other for binding in manufacturing board. Mixing of particle and resin did with spraying of UF first, then to be continued with spraying of isocynate. The next step was hot pressing process in 1600C temperature as long 10 minutes and 30 kgcm-2 pressure. The results showed that parameter of physical properties for

density did fulfill requirement of JIS A 5908-2003 and SNI 03-2105-2006. The results showed on parameter of mechanical properties for IB and MOR did fulfill requirement of JIS A 5908-2003 and SNI 03-2105-2006. Treatment of particle length. According to all the test parameter, 7 cm length size of particle were resulting of the best properties compared with 3 and 5 cm length size.

Keywords: Particle length, Gigantochloa apus, urea formaldehyde, isocyanate, OPB


(38)

PENGARUH PANJANG PARTIKEL TERHADAP KUALITAS

ORIENTED PARTICLE BOARD DARI BAMBU TALI

(Gigantochloa apus J.A & J.H. Schult. Kurz)

SKRIPSI

Oleh:

RICKY HALOMOAN GEA

111201132/TEKNOLOGI HASIL HUTAN

PROGRAM STUDI KEHUTANAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2016


(39)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Penelitian : Pengaruh Panjang Partikel terhadap Kualitas Oriented Particle Board dari Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz.)

Nama : Ricky Halomoan Gea

NIM : 111201132

Program Studi : Kehutanan

Minat Studi : Teknologi Hasil Hutan

Disetujui oleh Komisi Pembimbing

Yunus Affifudin S.Hut., M.si. Dr. Apri Heri Iswanto, S.Hut., M.Si.

Ketua Anggota

Mengetahui,

Siti Latifah, S.Hut., M.Si., Ph. D. Ketua Program Studi Kehutanan


(40)

ABSTRAK

RICKY HALOMOAN GEA. Pengaruh Panjang Partikel terhadap Kualitas

Oriented Particle Board dari Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz.).Dibawah

bimbingan YUNUS AFFIFUDIN dan APRI HERI ISWANTO.

Beberapa kelemahan papan partikel terletak pada stabilisasi dimensi dan kekuatannya yang rendah. Salah satu faktor yang meningkatkan stabilisasi dimensi dan kekuatan adalah penggunaan orientasi tegak lurus pada papan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis sifat fisis dan mekanis oriented particle board (OPB) berdasarkan panjang partikel dengan menggunakan campuran Urea Formaldehida (UF) dan isosianat. Perlakuan dari penelitian ini adalah panjang partikel 3, 5, dan 7 cm. Papan dibuat berukuran 25x25 cm2 dengan target ketebalan dan kerapatan masing-masing sebesar 1 cm dan 0,75 gcm-3. OPB dibuat 3 lapis bersilang tegak lurus dengan perbandingan face:core:back masing-masing sebesar 1:2:1. Perekat yang digunakan dalam penelitian ini adalah campuran UF dan isosianat dengan kadar perekat 12% dan masing-masing solid content 67% dan 97%. Pencampuran partikel dan perekat dilakukan dengan cara menyemprotkan perekat UF pada partikel terlebih dahulu, lalu dilanjutkan dengan penyemprotan perekat isosianat. Pencetakan lembaran papan dengan menggunakan kempa panas dilakukan pada suhu 160°C selama 10 menit dengan tekanan 30 kgcm-2. 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. OPB panjang partikel 7 cm merupakan OPB dengan kualitas terbaik.

Kata Kunci : Panjang partikel, Gigantochloa apus, urea formaldehida, isosianat, OPB


(41)

ABSTRACT

RICKY HALOMOAN GEA. Effect of Particle Length Size on Oriented Particle Board Quality made from Tali Bamboo (Gigantochloa apus Kurz). Under supervised YUNUS AFFIFUDIN and APRI HERI ISWANTO.

Some disadvantages of particle board lies in the stabilization of the low dimensions and strength. One of the factors that increase the stabilization of dimensions and strength were using orientation of perpendicular on board. The objective of this research was to analyze the physical properties and mechanical oriented particleboard (OPB) by particle length with using a mixture of urea formaldehyde (UF) and Isocyanate. Treatment of this research is particle size 3, 5, and 7 cm. Board made measuring 25x25 cm2 with a target thickness and density respectively by 1 cm and 0.75 gcm-3. OPB was manufactured in 3 layer with orientation of perpendicular in each layers. Layers ratio in face:core:back was 1:2:1. The amount of 12% UF and Isocyanate resin with 67% and 97% solid content each other for binding in manufacturing board. Mixing of particle and resin did with spraying of UF first, then to be continued with spraying of isocynate. The next step was hot pressing process in 1600C temperature as long 10 minutes and 30 kgcm-2 pressure. The results showed that parameter of physical properties for

density did fulfill requirement of JIS A 5908-2003 and SNI 03-2105-2006. The results showed on parameter of mechanical properties for IB and MOR did fulfill requirement of JIS A 5908-2003 and SNI 03-2105-2006. Treatment of particle length. According to all the test parameter, 7 cm length size of particle were resulting of the best properties compared with 3 and 5 cm length size.

Keywords: Particle length, Gigantochloa apus, urea formaldehyde, isocyanate, OPB


(42)

Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 29 Agustus 1993 dari Ayah Sekheatulo Gea dan Ibu Helmi J Simatupang. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara.

Penulis memulai pendidikan di SD Negeri 068003 Medan pada tahun 1999-2005, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 10 Medan pada tahun 2005-2008, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Atas di SMA Swasta Budi Murni 2 Medan pada tahun 2008-2011. Pada tahun 2011, penulis lulus ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur Ujian Masuk Bersama (UMB). Penulis memilih Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian dan pada semester VII memilih minat studi Teknologi Hasil Hutan.

Semasa kuliah penulis merupakan anggota pada organisasi Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS). Penulis telah mengikuti Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan di Taman Hutan Rakyat Bukit Barisan dan Hutan Pendidikan USU pada tanggal 23 Agutus – 1 September 2013. Penulis juga telah menyelesaikan Praktik Kerja Lapang (PKL) di KPH Pekalongan Timur pada tanggal 1 Februari – 3 Maret 2015.


(43)

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “Pengaruh Ukuran Partikel terhadap Kualitas Oriented Particle Board dari

Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz.)”.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada kepada kedua orang tua penulis yang telah mendidik dan mendoakan penulis selama ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Yunus Affifudin S.Hut., M.Si., dan Dr. Apri Heri Iswanto S.Hut., M.Si. selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membimbing, mengarahkan, dan memberikan berbagai masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Penulis juga berterimakasih kepada semua staf pengajar dan pegawai Program Studi Kehutanan, serta semua rekan mahasiswa yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat.

Medan, Maret 2016

Penulis


(44)

Hal.

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

RIWAYAT HIDUP ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... viii

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 2

TINJAUAN PUSTAKA Definisi Papan Partikel ... 3

Ukuran Partikel ... 3

Perekat Urea Formaldehida (UF) ... 4

Perekat Isosianat ... 5

Deskripsi Bambu Tali ... ... 6

Karakteristik Bambu Tali... 7

METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat ... 8

Bahan dan Alat ... 8

Prosedur Penelitian ... 8

Persiapan Partikel ... 8

Pembuatan Papan ... 9

Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan ... 10

Pengujian Sifat Fisis ... 10

Pengujian Sifat Mekanis ... 12

Bagan Alir Pembuatan Papan Partikel ... 15

Analisis Data ... 15

Skoring ... ... 17

HASIL DAN PEMBAHASAN Geometri Partikel ... 19

Sifat Fisis Oriented Particle Board ... 20

Kerapatan ... 20

Kadar Air ... 22

Pengembangan Tebal ... 24

Daya Serap Air ... 25

Sifat Mekanis Oriented Particle Board ... 26

Internal Bond (IB) ... 26

Modulus of Rupture (MOR) ... 28


(45)

Skoring ... 31

KESIMPULAN

Kesimpulan ... 33

DAFTAR PUSTAKA


(46)

No. Hal.

1. Model papan partikel bersilang tegak lurus ... 9

2. Sampel uji sifat fisis dan mekanis papan partikel ... 10

3. Pengujian internal bond (IB) ... 13

4. Pengujian modulus of rupture (MOR) dan modulus of elasticity (MOE) . 13 5. Bagan prosedur pembuatan papan partikel ... 15

6. Distribusi slenderness ratio partikelbambu tali ... 19

7. Distribusi aspect ratio partikel bambu tali ... ... 20

8. Pengaruh panjang partikel terhadap kerapatan OPB ... 21

9. Pengaruh panjang partikel terhadap kadar air OPB ... 23

10. Pengaruh panjang partikel terhadap pengembangan tebal OPB ... 24

11. Pengaruh panjang partikel terhadap daya serap air OPB ... 26

12. Pengaruh panjang partikel terhadap IB OPB ... 27

13. Pengaruh panjang partikel terhadap MOR OPB ... 29

14. Pengaruh panjang partikel terhadap MOE OPB ... 30


(47)

No. Hal.

1. Kebutuhan bahan baku ... 9

2. Geometri partikelbambu tali ... 10

3. Contoh tabel skoring ... 18

4. Sidik ragam sifat fisis OPB ... 22

5. Sidik ragam sifat mekanis OPB ... 28


(1)

Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 29 Agustus 1993 dari Ayah Sekheatulo Gea dan Ibu Helmi J Simatupang. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara.

Penulis memulai pendidikan di SD Negeri 068003 Medan pada tahun 1999-2005, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 10 Medan pada tahun 2005-2008, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Atas di SMA Swasta Budi Murni 2 Medan pada tahun 2008-2011. Pada tahun 2011, penulis lulus ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur Ujian Masuk Bersama (UMB). Penulis memilih Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian dan pada semester VII memilih minat studi Teknologi Hasil Hutan.

Semasa kuliah penulis merupakan anggota pada organisasi Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS). Penulis telah mengikuti Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan di Taman Hutan Rakyat Bukit Barisan dan Hutan Pendidikan USU pada tanggal 23 Agutus – 1 September 2013. Penulis juga telah menyelesaikan Praktik Kerja Lapang (PKL) di KPH Pekalongan Timur pada tanggal 1 Februari – 3 Maret 2015.


(2)

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “Pengaruh Ukuran Partikel terhadap Kualitas Oriented Particle Board dari Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz.)”.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada kepada kedua orang tua penulis yang telah mendidik dan mendoakan penulis selama ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Yunus Affifudin S.Hut., M.Si., dan Dr. Apri Heri Iswanto S.Hut., M.Si. selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membimbing, mengarahkan, dan memberikan berbagai masukan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Penulis juga berterimakasih kepada semua staf pengajar dan pegawai Program Studi Kehutanan, serta semua rekan mahasiswa yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat.

Medan, Maret 2016

Penulis


(3)

Hal.

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

RIWAYAT HIDUP ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... viii

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 2

TINJAUAN PUSTAKA Definisi Papan Partikel ... 3

Ukuran Partikel ... 3

Perekat Urea Formaldehida (UF) ... 4

Perekat Isosianat ... 5

Deskripsi Bambu Tali ... ... 6

Karakteristik Bambu Tali... 7

METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat ... 8

Bahan dan Alat ... 8

Prosedur Penelitian ... 8

Persiapan Partikel ... 8

Pembuatan Papan ... 9

Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan ... 10

Pengujian Sifat Fisis ... 10

Pengujian Sifat Mekanis ... 12

Bagan Alir Pembuatan Papan Partikel ... 15

Analisis Data ... 15

Skoring ... ... 17

HASIL DAN PEMBAHASAN Geometri Partikel ... 19

Sifat Fisis Oriented Particle Board ... 20

Kerapatan ... 20

Kadar Air ... 22

Pengembangan Tebal ... 24

Daya Serap Air ... 25

Sifat Mekanis Oriented Particle Board ... 26


(4)

Skoring ... 31 KESIMPULAN

Kesimpulan ... 33 DAFTAR PUSTAKA


(5)

No. Hal.

1. Model papan partikel bersilang tegak lurus ... 9

2. Sampel uji sifat fisis dan mekanis papan partikel ... 10

3. Pengujian internal bond (IB) ... 13

4. Pengujian modulus of rupture (MOR) dan modulus of elasticity (MOE) . 13 5. Bagan prosedur pembuatan papan partikel ... 15

6. Distribusi slenderness ratio partikelbambu tali ... 19

7. Distribusi aspect ratio partikel bambu tali ... ... 20

8. Pengaruh panjang partikel terhadap kerapatan OPB ... 21

9. Pengaruh panjang partikel terhadap kadar air OPB ... 23

10. Pengaruh panjang partikel terhadap pengembangan tebal OPB ... 24

11. Pengaruh panjang partikel terhadap daya serap air OPB ... 26

12. Pengaruh panjang partikel terhadap IB OPB ... 27

13. Pengaruh panjang partikel terhadap MOR OPB ... 29

14. Pengaruh panjang partikel terhadap MOE OPB ... 30


(6)

No. Hal.

1. Kebutuhan bahan baku ... 9

2. Geometri partikelbambu tali ... 10

3. Contoh tabel skoring ... 18

4. Sidik ragam sifat fisis OPB ... 22

5. Sidik ragam sifat mekanis OPB ... 28