6
Menurut Maloney 1977 dan Moslemi 1974 pada fase awal tekanan bernilai 0 sampai plat pengempa bersentuhan dengan bahan. Kemudian tekanan meningkat sampai tingkat yang
diinginkan dan tetap konstan sampai waktu tertentu. Setelah itu, tekanan dikurangi sebesar 0.1-0.2 Nmm
2
15-30 psi untuk memberikan kesempatan uap air keluar dari papan dan melepaskan tekanan uap pada bahan. Selanjutnnya proses berlangsung dalam waktu singkat yang bertujuan
untuk mencegah memuainya papan sampai selesainya polimerisasi perekat. Setelah itu proses pengempaan selesai. Pada umumnya waktu pengempaan berkisar 10-12 menit untuk papan setebal
2 cm dengan korespondensi 0.5-0.6 menitmm ketebalan.
Sumber: FAO
Gambar 3. Diagram alir proses produksi papan partikel
E. Mutu Papan Partikel
Mutu papan partikel meliputi cacat, ukuran, sifat fisik, sifat mekanis, dan sifat termal. Dalam standar papan partikel yang dikeluarkan oleh beberapa negara masih mungkin terjadi
perbedaan dalam hal kriteria, cara pengujian, dan persyaratannya. Walaupun demikian, secara garis besarnya sama.
1. Sifat Fisik
• Kerapatan
Kerapatan menyatakan hubungan antara berat dan isi volume papan partikel. Kerapatan papan partikel ditetapkan dengan cara yang sama pada semua standar, tetapi persyaratannya tidak
selalu sama. Menurut Standar Indonesia Tahun 1983 persyaratannya 0.50-0.70 gcm
3
, sedangkan menurut Standar Indonesia Tahun 1996 persyaratannya 0.50-0.90 gcm
3
, dan menurut Standar Nasional Indonesia Tahun 2006 persyaratannya 0.40-0.90 gcm
3
. Ada standar papan partikel yang mengelompokkan menurut kerapatannya, yaitu rendah, sedang, dan tinggi.
Kerapatan benda atau massa jenis merupakan perbandingan massa dengan volume, berdasarkan definisi tersebut maka rumus kerapatan adalah :
=
[1] Satuan SI untuk kerapatan adalah kgm
3
atau gcm
3
. Sebagai contoh kerapatan air murni sebesar 1000 kgm
3
atau 1gcm
3
. Menurut Mohsenin 1980 ada tiga macam massa jenis, yaitu :
Pengempaan panas
Pengkondisian
Pembersihan
Papan partikel
Pencucian Pengeringan
Pencampuran dengan
Perekat
Bahan Baku
7
1. Bulk Density yang merupakan massa dari suatu tumpukan bahan dibagi volumenya,
termasuk rongga yang terdapat di antara bahan. 2.
Apparent density yang merupakan massa dari tiap-tiap unit bahan dibagi volumenya. 3.
True density yaitu massa sejumlah bahan tertentu yang digiling dan dipadatkan dibagi dengan volumenya.
• Dimensi
Dimensi berupa penilaian panjang, lebar, tebal dan siku terdapat pada semua standar papan partikel. Dalam hal ini, dikenal adanya toleransi yang tidak selalu sama pada setiap standar.
Dalam hal toleransi, telah dibedakan untuk papan partikel yang dihaluskan kedua permukaannya, dihaluskan satu permukaannya dan tidak dihaluskan permukaannya SNI 03-2105-2006.
• Kadar air
Kadar air papan partikel ditetapkan dengan cara yang sama pada semua standar, yaitu metode oven metode pengurangan berat. Bahan dikeringkan sampai berat kering tanur.
Persyaratannya menurut Standar Nasional Indonesia Tahun 2006 adalah kadar air papan partikel tidak boleh melebihi 14 SNI 03-2105-2006.
• Pengembangan tebal
Pengembangan tebal adalah penambahan tebal papan partikel setelah penambahan air. Bila tebal papan ≤ 12.7 mm pengembangan maksimal 25, sedangkan jika tebal papan partikel ≥ 12.7
mm pengembangan maksimal 20 SNI 03-2105-2006.
2. Sifat Mekanis
• Keteguhan lentur kering dan modulus elastisitas lentur
Kemampuan papan partikel menahan beban terpusat dalam keadaan kering. Keteguhan kuat lentur umumnya diuji pada keadaan kering meliputi modulus patah dan modulus elastisitas.
Pada Standar Nasional Indonesia SNI Tahun 1983 hanya modulus patah saja, sedangkan pada SNI Tahun 1996 meliputi modulus patah dan modulus elastisitas. Selain itu, pada standar ini ada
pengujian modulus patah pada keadaan basah, yaitu untuk papan partikel tipe 150 dan 200. Bila papan partikelnya termasuk tipe I eksterior, pengujian modulus patah dalam keadaan basah
dilakukan setelah contoh uji direndam dalam air mendidih 2 jam kemudian dalam air dingin suhu kamar selama 1 jam. Papan partikel tipe II interior pengujian modulus patah dalam
keadaan basah dilakukan setelah contoh uji direndam dalam air panas 70 °C selama 2 jam kemudian dalam air dingin suhu kamar selama 1 jam.
• Keteguhan rekat internal
Keteguhan rekat internal kuat tarik tegak lurus permukaan umumnya diuji pada keadaan kering, seperti pada SNI tahun 1996. Pada SNI tahun 1983 pengujian tersebut dilakukan pada
keadaan kering untuk papan partikel mutu I eksterior dan mutu II interior. Pengujian pada keadaan basah, yaitu setelah direndam dalam air mendidih 2 jam dilakukan hanya pada papan
partikel mutu I saja.
8
• Keteguhan pegang skrup
Keteguhan kuat pegang skrup diuji pada arah tegak lurus permukaan dan sejajar permukaan serta dilakukan pada keadaan kering saja. Menurut Standar Indonesia tahun 1996
pengujian tersebut dilakukan pada papan partikel yang tebalnya di atas 10 mm.
3. Sifat-Sifat Thermal
Sifat termofisik merupakan sifat yang berhubungan dengan pindah panas dan massa, yang terkandung dalam suatu produk serta mencirikan karakteristik dari produk tertentu. Pengujian
termofisik produk meliputi ukuran panas jenis, konduktivitas panas, difusivitas, koefisien pindah panas konveksi dan sebagainya. Pengetahuan tentang sifat termofisik papan partikel juga penting,
agar penggunaan papan partikel dapat maksimal. •
Konduktivitas Panas Konduktivitas panas didefinisikan sebagai jumlah panas yang mengalir secara konduksi
dari suatu unit waktu melalui luas penampang tertentu yang diakibatkan karena adanya perbedaan suhu. Prinsip dasar teknik pengukuran Thermal Conductivity Meter adalah sebagai pengembangan
dari metode kawat pemanas heater yang disisipkan lurus di dalam pusat bahan yang akan diukur, dimana bahan berbentuk silinder atau balok simetris. Pengembangan metode tersebut disebut
metode Probe dimana sebagian dari bahan digantikan oleh suatu material yang diketahui harga konstannya.
• Panas Jenis
Panas jenis suatu bahan dinyatakan sebagai kebutuhan energy untuk menaikan satu satuan suhu bahan per satuan massa bahan, dengan satuan kJ kg
o
K. panas jenis specific heat suatu benda juga didefinisikan sebagai perbandingan antara kapasitas panas dengan massa bahan benda
tersebut. Adapun kapasitas panas didefinisikan sebagai perbandingan antara banyaknya panas yang diberikan Q, dengan kenaikan suhu
∆ TSears, 1950 pers. [1].
Kapasitas Panas
=
∆
[2] Cp
= =
∆
=
∆
[3] •
Difusivitas Panas Difusivitas panas didefinisikan sebagai laju perambatan panas secara difusi dalam suatu
bahan Mohsenin,1980. Dalam hubungannya dengan sifat panas yang lain, difusivitas panas merupakan perbandingan dari konduktivitas panas k dengan kapasitas panas volumetrik Cw,
dimana kapasitas panas volumetrik merupakan hasil kali antara massa jenis ρ
dengan panas jenis Cp, sehingga difusivitas panas α dapat diformulasikan dengan:
=
[4] Dengan diketahuinya nilai difusivitas bahan, maka dapat diduga waktu yang diperlukan
untuk suatu proses perlakuan panas.
9
III. METODOLOGI PENELITIAN
A.
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biokompsit Departemen Teknologi Hasil Hutan Fakultas Kehutanan , Laboratorium Kekuatan Bahan dan Laboratorium Energi dan Elektrifikasi
Pertanian Teknik Mesin dan Biosistem Fakultas Teknologi Pertanian, Institut pertanian Bogor . Penelitian ini telah berlangsung pada bulan Desember 2010 – April 2011.
B. Bahan dan Alat
Bahan utama yang digunakan pada penelitian ini adalah limbah serutan kayu dan cangkang kemiri sunan. Bahan-bahan pendukung lainnya adalah perekat MDI dan air. Peralatan yang
digunakan dalam penelitian ini adalah oven, desikator, Hot Press, Thermal Conductivity Meter, Universal Testing Machine, timbangan digital, jangka sorong, gergaji listrik, wadah aluminium,
gelas ukur, penggaris dan peralatan pembantu lainnya.
C. Metode Penelitian
Secara garis besar, penelitian ini dibagi menjadi tiga tahapan utama, yaitu tahap penyiapan bahan, pengepresan, dan pengujian.
Gambar 4. Diagram alir penelitian Cangkang
kemiri sunan Pencucian
Pengeringan Pencampuran
dengan perekat Serutan kayu
Kamper
Pengempaan Pengkondisian
Pengujian Pengolahan
data
