Variasi Ukuran Partikel dan Komposisi Perekat Urea Formaldehida - Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit

1
VARIASI UKURAN PARTIKEL DAN KOMPOSISI PEREKAT UREA FORMALDEHIDA - STYROFOAM TERHADAP
KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT HASIL PENELITIAN
Oleh: Christine Anastasia Tarigan
091201069 / Kehutanan
PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara

2

Judul Peneletian
Nama NIM Program Studi

LEMBAR PENGESAHAN
: Variasi Ukuran Partikel dan Komposisi Perekat Urea Formaldehida - Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit. : Christine Anastasia Tarigan : 091201069 : Kehutanan

Disetujui oleh, Komisi Pembimbing :

Tito Sucipto, S.Hut., M.Si Ketua

Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si Anggota

Mengetahui,

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

Universitas Sumatera Utara

3
ABSTRACT
CHRISTINE ANASTASIA TARIGAN: Variation of Particle Size and Composition of Urea Formaldehyde - Styrofoam against the Quality of Particle Board Made from Waste Oil Palm Trunks. Supervised by TITO SUCIPTO and RUDI HARTONO.
The waste of oil palm trunks could be used as raw materials for particleboards. The purpose of these study were to evaluate the physical and mechanical properties, the resistance of particle board against termite attack and evaluate the best composition of UF – styrofoam. The treatment variation were particle size (20, 35 and 50 mesh) and comparison of adhesive content between urea formaldehyde and styrofoam (60:40 ; 70:30 : 80:20 : 90:10). Board were made with size 25 cm x 25 cm x 1 cm with a target density of 0.7 gr/cm2 and press 25 kg/cm2 for 10 minute. The results would be compared by SNI 03-2105-2006. It showed that density, moisture content, water absorption, thickness swelling, modulus of elasticity, modulus of rupture and internal bond, were 0.52-0.60 g/cm3;10.04-11.19%;51.0-175.1%;8.6-24.3%;2005-4235kg/cm2;13-41kg/cm2;0.62.1 kg/cm2 respectively. Physical properties (density and moisture content) fullfilled the standard SNI 03-2105-2006, the thickness swelling were not fullfilled the standard. All of MOE and MOR properties didn’t fullfill the standard, and for Internal Bond only 2 board that fullfilled standard that is board with comparison of UF: SF = 90:10 by 20 mesh particle size, and comparison 90:10 by 35 mesh particle size. The best combination of particle size is 20 mesh and comparison of UF adhesive: styrofoam is 90:10. Keywords: oil palm trunks, particleboard, particle size, urea formaldehyde,
styrofoam
Universitas Sumatera Utara

4
ABSTRAK
CHRISTINE ANASTASIA TARIGAN: Variasi Ukuran Partikel dan Komposisi Perekat Urea Formaldehida – Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit. Di bawah bimbingan TITO SUCIPTO dan RUDI HARTONO.
Limbah batang kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan baku papan partikel. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi pengaruh ukuran partikel dan komposisi UF - styrofoam terhadap sifat fisis, mekanis dan ketahanan papan partikel terhadap serangan rayap tanah dan untuk memperoleh komposisi UF – styrofoam terbaik. Variasi perlakuan adalah ukuran partikel (20, 35 dan 50 mesh) dan perbandingan perekat urea formaldehida : styrofoam (60:40 ; 70:30 : 80:20 : 90:10). Papan dibuat berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm dengan target kerapatan 0,7 gr/cm3 dan tekanan 25 kg/cm2 selama 10 menit. Hasil penelitian akan dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan, kadar air, daya serapan air, pengembangan tebal, modulus elastis, modulus patah dan keteguhan rekat internal berturut-turut ialah 0,52-0,60 g/cm3 ; 10,04-11,19% ; 51,0-175,1% ; 8,6-24,3% ; 2005–4235 kg/cm2 ; 13–41 kg/cm2, 0,6-2,1 kg/cm2. Sifat fisis (kerapatan, kadar air) telah memenuhi standar SNI 03-2105-2006, pengembangan tebal tidak satupun memenuhi standar. Seluruh pengujian MOE dan MOR belum memenuhi standar dan untuk keteguhan rekat internal hanya 2 papan saja yang memenuhi standar yaitu papan dengan perlakuan perbandingan UF:SF = 90:10 dengan ukuran partikel 20 mesh dan perbandingan 90:10 dengan ukuran partikel 35 mesh. Kombinasi terbaik antara ukuran partikel adalah 20 mesh dan perbandingan komposisi perekat dengan styrofoam adalah 90: 10. Kata kunci: batang kelapa sawit, papan partikel, ukuran partikel, urea
formaldehida, styrofoam

Universitas Sumatera Utara

5
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Medan, pada tanggal 7 Desember 1990, merupakan anak ketiga dari empat bersaudara pasangan Ipda Brenmuli Tarigan dan Dra. Ajarmin Kaban. Jenjang pendidikan formal yang dilalui penulis adalah di SDN No 064020 Sunggal tahun 1997-2003, SLTP Swasta Kristen Immanuel Medan tahun 2003-2006 dan SMA Negeri 15 Medan tahun 2006-2009.
Pada tahun 2009, penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara (USU) melalui jalur Ujian Masuk Bersama (UMB). Pada tahun 2012 penulis mengambil minat studi Teknologi Hasil Hutan.
Dalam bidang akademik, penulis telah mengikuti beberapa praktek lapang. Beberapa diantaranya adalah Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PEH) di TAHURA selama 10 hari, Magang di Unit Patroli Gajah (UPG) Besitang Arasnapal selama 15 hari, dan Praktek Kerja Lapang (PKL) di HTI ADINDO HUTANI LESTARI Malinau, Kalimantan Utara selama 30 hari.
Selama masa perkuliahan di USU, penulis aktif di beberapa organisasi kemahasiswaan. Beberapa diantaranya adalah sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS) tahun 2009-2014 dan anggota Ikatan Mahasiswa Karo Kehutanan (IMKA) tahun 2009 hingga sekarang.
Universitas Sumatera Utara

6
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat, kasih, anugerah, dan penyertaanNya sehingga penulis dapat menyelesaikan hasil penelitian ini. Adapun judul penelitian ini adalah “Variasi Ukuran Partikel dan Komposisi Perekat Urea Formaldehida – Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit” yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan perkuliahan di program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Tito Sucipto, S.Hut, M.Si selaku Ketua Komisi Pembimbing dan Bapak
Dr. Rudi Hartono, S.Hut, M.Si selaku Anggota Komisi Pembimbing yang dengan sabar dan tulus memberikan ilmu, pengarahan, masukan, bimbingan dukungan dan semangat dalam proses penulisan dan penelitian ini. 2. Bapak Dr. Apri Heri Iswanto, S.Hut, M.Si sebagai dosen yang telah membantu penulis dalam pengujian sifat mekanis papan partikel di Laboratorium Keteknikan Kayu, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. 3. Keluarga tercinta, Ayahanda terhebat Brenmuli Tarigan, Ibunda Ajarmin Kaban wanita yang cinta, pengorbanan dan jasanya dalam hidupku tidak akan pernah terbalaskan. Saudari-saudari yang kusayangi Ika Bellyna Tarigan, S.Pd ; Dwi Yunevo Tarigan, S.Pd dan Litta Brigita Tarigan yang telah banyak memberikan perhatian, dukungan, doa, kasih sayang, semangat, serta pengorbanan baik moral maupun material kepada penulis.
Universitas Sumatera Utara

7
4. Teman-teman satu perjuangan penelitian Hadyan Tamam Ahta Daulay, Lateranita Sembiring, S.Hut ; Friska Simatupang, S.Hut ; Janner William Ginting, S.Hut dan Zainal Abidin Syah Polem, S.Hut atas kebersamaan, dukungan, semangat, bantuan, kerjasama dan canda tawa yang tak terlupakan selama berjuang di Workshop.
5. Kehutanan stambuk 2009, khususnya jurusan Teknologi Hasil Hutan (2009) yaitu Susan, Sari, Linda, Intan, Doni, Ade, Syahroni, Ayu, Hardiansyah, Pandapotan, Wilna, Kaya, Martha, Rionaldo, Lia, Citra, Vicky, Joy, Mikael, Riris, Lasma, Felix, Bastanta, Rahmat, dan David yang sudah menciptakan suasana kekeluargaan selama kuliah dan praktiukum. Terimakasih untuk kenangan dan kerjasama serta pelajaran tentang kehidupan yang dapat kuambil.

Penulis mengharapkan semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu kehutanan. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, Maret 2014
Penulis
Universitas Sumatera Utara

8
DAFTAR ISI
Hal. ABSTRACT ......................................................................................................... i ABSTRAK .......................................................................................................... ii RIWAYAT HIDUP............................................................................................. iii KATA PENGANTAR ........................................................................................ iv DAFTAR TABEL............................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... x
PENDAHULUAN Latar Belakang........................................................................................... 1 Tujuan Penelitian....................................................................................... 3 Manfaat Penelitian..................................................................................... 4
TINJAUAN PUSTAKA Kelapa Sawit.............................................................................................. 5 Batang Kelapa Sawit ................................................................................. 6 Papan Partikel ............................................................................................ 7 Perekat Urea Formaldehida (UF)............................................................... 9 Plastik (Styrofoam) .................................................................................... 10
METODOLOGI Waktu dan Lokasi Penelitian..................................................................... 13 Alat dan Bahan .......................................................................................... 13 Prosedur Penelitian .................................................................................... 14 Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel.......................................................... 18 Kerapatan .............................................................................................. 18 Kadar Air .............................................................................................. 18 Pengembangan Tebal ............................................................................ 18 Daya Serap Air...................................................................................... 18 Pengujian Sifat Mekanis PapanPartikel..................................................... 19 Keteguhan Rekat Internal atau Internal Bond (IB)............................... 19 Modulus Lentur atau Modulus of Elasticity (MOE) ............................. 20 Modulus Patah atau Modulus of Rupture (MOR) ................................. 21 Pengujian Ketahanan Papan Partikel terhadap Serangan Rayap Tanah .... 22 Analisis Data.............................................................................................. 24
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Papan Partikel ........................................................................... 25 Kerapatan .............................................................................................. 25 Kadar Air .............................................................................................. 28 Daya Serap Air...................................................................................... 31 Pengembangan Tebal ............................................................................ 34 Sifat Mekanis Papan artikel ....................................................................... 38 Modulus of Elasticity ............................................................................ 38 Modulus of Rupture............................................................................... 40
Universitas Sumatera Utara

9
Internal Bond ........................................................................................ 42 Uji Ketahanan Papan Partikel Terhadap Rayap Tanah ............................. 45 Kualitas Papan Partikel.............................................................................. 48 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ................................................................................................ 50 Saran .......................................................................................................... 51 DAFTAR PUSTAKA
Universitas Sumatera Utara

10
DAFTAR TABEL

No. Hal. 1. Sifat-sifat dasar batang kelapa sawit............................................................ 7 2. Komposisi kebutuhan untuk membuat satu papan partikel ......................... 14 3. Sifat fifis dan mekanis papan partikel berdasarkan SNI 03-2105-2006 ...... 21 4. Penilaian terhadap kerusakan contoh uji pada grave yard test .................... 22 5. Klasifikasi ketahanan kayu terhadap rayap tanah berdasarkan penurunan
berat sesuai SNI 01-7207-2006.................................................................... 22 6. Hasil tingkat serangan rayap tanah .............................................................. 46 7. Kualitas papan partikel ................................................................................ 48
Universitas Sumatera Utara

11
DAFTAR GAMBAR
No. Hal. 1. Pola pemotongan horizontal permukaan contoh uji untuk pengujian.......... 15 2. Skema alur penelitian................................................................................... 16 3. Pengujian keteguhan rekat internal ........................................................................ 19 4. Pengujian MOE dan MOR ..................................................................................... 20 5. Nilai rata-rata kerapatan papn partikel ................................................................... 24 6. Nilai rata-rata kadar air .......................................................................................... 28 7. Nilai rata-rata daya serap air .................................................................................. 31 8. Nilai rata-rata pengembangan tebal........................................................................ 34 9. Nilai rata-rata MOE................................................................................................ 37 10. Nilai rata-rata MOR ............................................................................................... 40 11. Nilai rata-rata IB .................................................................................................... 42 12. Nilai rata-rata penurunan berat papan partikel ....................................................... 45 13. Contoh uji papan partikel sebelum dan sesudah diuji kubur.................................. 47
Universitas Sumatera Utara

3
ABSTRACT
CHRISTINE ANASTASIA TARIGAN: Variation of Particle Size and Composition of Urea Formaldehyde - Styrofoam against the Quality of Particle Board Made from Waste Oil Palm Trunks. Supervised by TITO SUCIPTO and RUDI HARTONO.
The waste of oil palm trunks could be used as raw materials for particleboards. The purpose of these study were to evaluate the physical and mechanical properties, the resistance of particle board against termite attack and evaluate the best composition of UF – styrofoam. The treatment variation were particle size (20, 35 and 50 mesh) and comparison of adhesive content between urea formaldehyde and styrofoam (60:40 ; 70:30 : 80:20 : 90:10). Board were made with size 25 cm x 25 cm x 1 cm with a target density of 0.7 gr/cm2 and press 25 kg/cm2 for 10 minute. The results would be compared by SNI 03-2105-2006. It showed that density, moisture content, water absorption, thickness swelling, modulus of elasticity, modulus of rupture and internal bond, were 0.52-0.60 g/cm3;10.04-11.19%;51.0-175.1%;8.6-24.3%;2005-4235kg/cm2;13-41kg/cm2;0.62.1 kg/cm2 respectively. Physical properties (density and moisture content) fullfilled the standard SNI 03-2105-2006, the thickness swelling were not fullfilled the standard. All of MOE and MOR properties didn’t fullfill the standard, and for Internal Bond only 2 board that fullfilled standard that is board with comparison of UF: SF = 90:10 by 20 mesh particle size, and comparison 90:10 by 35 mesh particle size. The best combination of particle size is 20 mesh and comparison of UF adhesive: styrofoam is 90:10. Keywords: oil palm trunks, particleboard, particle size, urea formaldehyde,
styrofoam
Universitas Sumatera Utara

4
ABSTRAK
CHRISTINE ANASTASIA TARIGAN: Variasi Ukuran Partikel dan Komposisi Perekat Urea Formaldehida – Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit. Di bawah bimbingan TITO SUCIPTO dan RUDI HARTONO.
Limbah batang kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan baku papan partikel. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi pengaruh ukuran partikel dan komposisi UF - styrofoam terhadap sifat fisis, mekanis dan ketahanan papan partikel terhadap serangan rayap tanah dan untuk memperoleh komposisi UF – styrofoam terbaik. Variasi perlakuan adalah ukuran partikel (20, 35 dan 50 mesh) dan perbandingan perekat urea formaldehida : styrofoam (60:40 ; 70:30 : 80:20 : 90:10). Papan dibuat berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm dengan target kerapatan 0,7 gr/cm3 dan tekanan 25 kg/cm2 selama 10 menit. Hasil penelitian akan dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan, kadar air, daya serapan air, pengembangan tebal, modulus elastis, modulus patah dan keteguhan rekat internal berturut-turut ialah 0,52-0,60 g/cm3 ; 10,04-11,19% ; 51,0-175,1% ; 8,6-24,3% ; 2005–4235 kg/cm2 ; 13–41 kg/cm2, 0,6-2,1 kg/cm2. Sifat fisis (kerapatan, kadar air) telah memenuhi standar SNI 03-2105-2006, pengembangan tebal tidak satupun memenuhi standar. Seluruh pengujian MOE dan MOR belum memenuhi standar dan untuk keteguhan rekat internal hanya 2 papan saja yang memenuhi standar yaitu papan dengan perlakuan perbandingan UF:SF = 90:10 dengan ukuran partikel 20 mesh dan perbandingan 90:10 dengan ukuran partikel 35 mesh. Kombinasi terbaik antara ukuran partikel adalah 20 mesh dan perbandingan komposisi perekat dengan styrofoam adalah 90: 10. Kata kunci: batang kelapa sawit, papan partikel, ukuran partikel, urea

formaldehida, styrofoam
Universitas Sumatera Utara

12
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produktifitas hutan alam sebagai penghasil kayu terus mengalami penurunan, sedangkan suplai kayu dari hutan tanaman juga tidak menjamin terpenuhinya pasokan kayu. Sehingga perlu mencari alternatif lain sebagai pengganti bahan kayu yang jumlahnya cukup berlimpah, seperti limbah dari perkebunan kelapa sawit.
Luas perkebunan kelapa sawit di Indonesia setiap tahun mengalami peningkatan. Menurut Komisi Pengawas Persaingan Usaha (2012), perkebunan kelapa sawit setiap tahun meningkat yaitu tahun 2010 sebesar 8,39 juta ha dan meningkat pada tahun 2012 diperkirakan luasnya sebesar 9,27 juta ha. Bila dilihat dari masa produktif sawit adalah 25 tahun, maka limbah kelapa sawit yang dihasilkan terutama yang dihasilkan pada saat peremajaan sangat berlimpah dan tidak dimanfaatkan khususnya batang kelapa sawit (BKS).
Pemanfaatan limbah batang kelapa sawit sampai saat ini belum termanfaatkan secara optimal. Hal ini dikarenakan sifat-sifat dari batang kelapa sawit yang kurang baik, seperti kadar air yang tinggi, kerapatan yang rendah, sifat mekanis yang rendah, kelas awet dan kelas kuat yang buruk (Bakar, 2003). Untuk memperbaiki sifat-sifat yang kurang baik tersebut, diperlukan teknologi agar batang kelapa sawit dapat dijadikan produk yang bernilai guna tinggi dan bermanfaat yaitu dengan membuat papan partikel berbahan baku limbah batang kelapa sawit.
Universitas Sumatera Utara

13
Papan partikel merupakan papan tiruan yang dibuat dari bahan yang mengandung lignoselulosa dengan tambahan perekat. Perekat adalah suatu zat atau substansi untuk mempersatukan bahan sejenis atau tidak sejenis melalui ikatan permukaannya. Beberapa jenis perekat yang sering dipakai dalam pembuatan papan partikel adalah perekat Urea Formaldehida (UF), isosianat (MDI) dan Penol Formaldehida (PF). Menurut Ruhendi dkk (2007) perekat Urea Formaldehida (UF) mempunyai beberapa kelebihan. Kelebihan UF warnanya putih sehingga tidak memberikan warna gelap pada waktu penggunaannya, dapat dicampur perekat melamin formaldehida agar kualitas perekatnya lebih baik, harganya relatif murah dibandingkan perekat sintetis lainnya serta tahan terhadap biodeteriorasi dan air dingin. Sehingga perekat yang dipilih dalam penelitian ini adalah perekat UF.
Bahan-bahan lain yang dapat digunakan sebagai perekat adalah bahan plastik. Limbah plastik merupakan bahan yang tidak dapat terdekomposisi oleh mikroorganisme pengurai (non biodegradable), sehingga penumpukannya di alam dikhawatirkan akan menimbulkan masalah lingkungan. Penelitian terkait sebelumnya telah dilakukan Jamilah (2009) berjudul “Kualitas Papan Komposit dari Limbah Batang Kelapa Sawit dan Polietilen (PE) Daur Ulang”. Dari penelitian ini didapat hasil bahwa penambahan plastik (PE) pada papan komposit mengakibatkan sifat fisik kualitas papan yang dihasilkan semakin baik dengan kerapatan yang tinggi, kadar air dan perubahan dimensi yang rendah. Rendahnya nilai kadar air pada papan komposit yang dihasilkan disebabkan oleh plastik yang bersifat hidrofobik. Bahan plastik lain yang dapat digunakan sebagai perekat
Universitas Sumatera Utara

14
adalah styrofoam. Dengan demikian penambahan styrofoam pada penelitian ini diharapkan mampu meningkatkan kualitas papan partikel.
Beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas papan partikel yang dihasilkan, salah satunya adalah bahan baku yang digunakan. Iswanto dkk (2012), telah membuat papan partikel dari limbah BKS dengan perlakuan pendahuluan namun sifat mekanisnya terutama MOE tidak memenuhi persyaratan, demikian juga dengan pengembangan tebal dan daya serap air yang masih cukup tinggi. Hal ini diduga karena ukuran partikel yang tidak seragam dan kerapatan target papan yang tidak tercapai. Maka dari itu untuk memperbaiki sifat-sifat tersebut perlu dilakukan homogenitas. Diharapkan dengan homogenitas bahan baku dapat meningkatkan kualitas papan partikel.
Berdasarkan hal tersebut diatas, maka dilakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Ukuran Partikel dan Komposisi Perekat UF - Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit”. Penelitian ini diharapkan mampu memanfaatkan limbah batang kelapa sawit dan styrofoam.

Tujuan Penelitian 1. Mengevaluasi pengaruh ukuran partikel dan komposisi UF - styrofoam terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah batang kelapa sawit. 2. Mengevaluasi ketahanan papan partikel terhadap serangan rayap tanah 3. Mendapatkan ukuran partikel dan komposisi UF - styrofoam terbaik dalam pembuatan papan partikel dari limbah batang kelapa sawit
Universitas Sumatera Utara

15
Manfaat Penelitian 1. Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan alternatif penggunaan bahan baku pengganti kayu yang semakin berkurang ketersediaannya 2. Hasil penelitian diharapkan menjadi suatu langkah pemanfaatan limbah batang sawit dalam industri kayu di Indonesia 3. Hasil penelitian diharapkan menjadi suatu langkah dalam pemanfaatan limbah plastik yang terdapat di lingkungan khususnya styrofoam
Universitas Sumatera Utara

16

TINJAUAN PUSTAKA

Kelapa Sawit

Dewasa ini, kawasan hutan banyak dikonversikan menjadi perkebunan

kelapa sawit yang mempunyai nilai ekonomi yang tinggi dan dapat berproduksi

dalam waktu yang singkat. Lonjakan pembangunan perkebunan terutama

perkebunan kelapa sawit merupakan penyebab lain terjadinya deforestasi. Sejak

tahun 1967 telah ditanam kelapa sawit seluas 105.808 ha dan hingga tahun 2000

tercatat 3.174.726 ha areal perkebunan kelapa sawit dengan laju pertambahan

areal 8,5% per tahun sejak 1998-1999 areal perkebunan kelapa sawit di Indonesia

mulai mengalami penurunan. Namun, permintaan kelapa sawit dunia diramalkan

meningkat 40,5 juta ton, sebelum tahun 2020. Seorang analis industri

memperkirakan bahwa jika produksi dunia meningkat 20 juta ton sebelum tahun

2020, maka 300.000 ha perkebunan kelapa sawit baru akan perlu dibangun setiap

tahunnya sepanjang 20 tahun mendatang (Santoso, 2005).

Sawit merupakan tanaman monokotil, yaitu batangnya tidak mempunyai

kambium dan umumnya tidak bercabang. Batang sawit berbentuk silinder dengan

diameter 20 - 75 cm. Tinggi maksimum yang ditanam di perkebunan antara 15 –

18 m, sedangkan yang di alam mencapai 30 m (Fauzi dkk, 2008).

Hadi (2004) menyatakan sawit dalam klasifikasi botanis dapat diuraikan

sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi

: Magnoliophyta

Kelas

: Angiospermae

Universitas Sumatera Utara

17

Ordo

: Arecales

Familia

: Aracaceae

Genus

: Alaeis

Spesies

: Alaeis guineensis

Varietas

: Dura, Psifera, Tenera

Lebih lanjut Husin (2004) menjelaskan batang kelapa sawit yang sudah tua

dan tidak produktif lagi dapat dimanfaatkan menjadi produk yang mempunyai

nilai yang tinggi. Batang kelapa sawit tersebut dapat dibuat sebagai bahan baku

pengganti atau substitusi untuk industri kayu dan serat, seperti industri pulp,

furniture dan papan partikel karena tingkat kesediaannya yang berlimpah

sepanjang tahun. Sifat-sifat yang dimiliki kayu kelapa sawit tidak berbeda jauh

dengan kayu-kayu yang biasa digunakan untuk perabot rumah tangga sehingga

berpeluang untuk di manfaatkan secara luas.

Batang Kelapa Sawit Batang kelapa sawit yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan papan

partikel dihasilkan dari batang sawit tua umur peremajaan yaitu setelah umur 25 tahun. Kayu kelapa sawit mempunyai sifat yang berbeda antara bagian pangkal batang dan bagian ujung, bagian tengah batang, inti dan bagian tepinya. Sifat-sifat dasar dari batang kelapa sawit yaitu kadar airnya sangat bervariasi pada bebagai posisinya dalam batang. Kadar air batang dapat mencapai 100-500 %. Sifat lain adalah berat jenis yang juga berbeda pada setiap bagian batang. Secara rata-rata berat jenis batang kelapa sawit termasuk kelas kuat IV pada bagian tepi dan kelas

Universitas Sumatera Utara

18

kuat V pada bagian tengah dan pusat batang (Bakar, 2003). Sifat-sifat itu dapat

dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Sifat-sifat Dasar Batang Kelapa Sawit

Sifat-Sifat Penting
Berat Jenis Kadar Air (%) Kekuatan Lentur (kg/cm2) Keteguhan Lentur (kg/cm2) Susut Volume Kelas Awet Kelas Kuat Sumber. Bakar (2003)

Tepi
0,35 156 29996 295 26 V III-V

Bagian Dalam Batang

Tengah

Pusat

0,28 0,20

257 365

11421

6980

129 67

39 48

VV

VV

Menurut Balfas (2003), secara umum terdapat beberapa hal yang kurang

menguntungkan dari BKS yaitu

1. Kandungan air pada batang segar sangat tinggi (dapat mencapai 500 %)

2. Kandungan patinya sangat tinggi (pada jaringan parenkim mencapai 45 %).

3. Keawetan alaminya rendah.

4. Kadar air keseimbangan relatif tinggi.

5. Pada proses pengeringan terjadi kerusakan parenkim yang disertai dengan

perubahan dan kerusakan fisik secara berlebihan.

6. Pada pengelolaan mekanik BKS lebih cepat menumpulkan pisau, gergaji dan

ampelas.

7. Kualitas permukaan batang setelah pengelolaan relatif sangat rendah

8. Proses pengerjaan akhir memerlukan bahan lebih banyak.

Papan Partikel Menurut Maloney (1993), papan partikel merupakan salah satu jenis
komposit atau panel kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan yang

Universitas Sumatera Utara

19
berlignoselulosa yang diikat dengan perekat sintetis atau bahan pengikat lain dengan kempa panas. Beberapa sifat dari papan partikel adalah kerapatan, kadar air, daya serap air, serta pengembangan tebal, Modulus of Elasticity (MOE) dan Modulus of Rupture (MOR), serta Internal Bond (IB). Semakin tinggi kerapatan menyeluruh dari bahan-bahan tertentu maka semakin tinggi kekuatannya. Faktor lain yang mempengaruhi kerapatan yakni kandungan air. Kandungan air yang lebih tinggi dari lapisan permukaan akan mengakibatkan pemapatan yang tinggi pula.
Haygreen dan Bowyer (1996), menyatakan bahwa papan partikel merupakan produk panil yang dihasilkan dengan memanfaatkan partikel-partikel kayu dan sekaligus mengikatnya dengan suatu perekat. Tipe-tipe papan partikel yang jumlahnya cukup banyak sangat berbeda dalam hal ukuran dan bentuk partikel, jumlah resin (perekat) yang digunakan, dan kerapatan panil yang dihasilkan. Sifat-sifat dan kegunaan potensial papan berbeda dengan peubahpeubah ini.
Menurut Maloney (1993), dibandingkan dengan kayu asalnya papan partikel mempunyai beberapa kelebihan seperti: 1. Papan partikel bebas dari mata kayu, pecah dan retak. 2. Ukuran dan kerapatan papan partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan. 3. Tebal dan kerapatannya seragam serta mudah dikerjakan. 4. Mempunyai sifat isotropis. 5. Sifat dan kualitasnya dapat diatur.
Menurut Japanese Industrial Standard (2003) papan partikel diklasifikasikan berdasarkan variabel-variabel tertentu seperti: kondisi permukaan,
Universitas Sumatera Utara

20
keteguhan lentur, jenis perekat yang digunakan, jumlah formaldehida yang dilepaskan dan ketahanan bakar. FAO (1996) mengklasifikasikan papan partikel berdasarkan kerapatannya menjadi tiga golongan, yaitu : 1. Papan partikel berkerapatan rendah (Low Density Particleboard), yaitu papan
yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,4 g/cm3. 2. Papan partikel berkerapatan sedang (Medium Density Particleboard), yaitu
papan yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,4 – 0,8 g/cm3. 3. Papan partikel berkerapatan tinggi (High Density Particleboard), yaitu papan
yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,8 g/cm3.
Perekat Urea formaldehida (UF) Perekat (adhesive) menurut ASTM adalah suatu zat atau bahan yang
memiliki kemampuan untuk mengikat dua buah benda berdasarkan ikatan permukaan. Perekat merupakan salah satu bahan utama yang sangat penting dalam industri pengolahan kayu, khususnya kayu komposit. Perekat Urea Formaldehida (UF) mempunyai sifat-sifat yaitu, berwarna putih pada kemasan dan berwarna transparan jika sudah direkat sehingga tidak mempengaruhi warna papan dengan kekentalan 30 centipoise. Harga urea formaldehida lebih murah, tidak mudah terbakar, mempunyai sifat panas yang baik, mudah adaptasi selama conditioning, tahan terhadap air dingin, termasuk perekat tahan kelembaban dan tahan biodeteriorasi karena perekat ini tidak disukai organisme perekat (Sellers, 2001).
Menurut Haygreen dan Bowyer (1996), UF mempunyai pengerasan yang singkat dalam kempa panas, warna putih, harga lebih murah, dalam pembuatan
Universitas Sumatera Utara

21
ditambahkan 6-10% dari berat kering oven partikel, semakin banyak perekat ditambahkan semakin baik kualitas papan tetapi untuk efisiensi biaya perekat harus seminimal mungkin dengan kualitas papan tinggi. Peningkatan kadar resin dapat meningkatkan keteguhan patah dan keteguhan rekat serta menurunkan ekspansi linier, daya absorbsi air, dan pengembangan tebal papan partikel (Maloney 1993).
Perekat yang digunakan dalam penelitian ini adalah perekat Urea Formaldehida (UF). Pembuatan papan partikel dengan perekat UF telah banyak dilakukan karena perekat UF adalah perekat yang mempunyai kelebihan yaitu harganya murah, warnanya terang dan kemampuan matangnya sangat cepat pada suhu di bawah 127 0C. Haygreen dan Bowyer (1996) menerangkan bahwa perekat UF mempunyai waktu pengerasan yang singkat dengan kempa panas ± 10 menit.
Perekat UF mempunyai viskositas (25oC) sebesar 30 Cps, resin solid conten 40-60 %, pH 7-8 dan berat jenis (25oC) sebesar 1,27-1,29. Secara normal, kandungan resin papan berperekat urea bervariasi dan biasanya berkisar antara 610 % berdasarkan berat kering tanur partikel (Ruhendi dkk, 2007).
Plastik (Styrofoam) Sumule dan Untung (1994) menjelaskan plastik merupakan suatu produk
kimia yang telah dikenal dan digunakan secara luas oleh seluruh lapisan masyarakat. Pemakaian styrofoam terjadi baik di pemukiman desa maupun di kota-kota besar.
Plastik merupakan hasil proses pencampuran bahan kimia organik yang berasal dari minyak bumi, batu bara atau gas alam. Plastik dibuat dengan cara
Universitas Sumatera Utara

22
polimerisasi yaitu menyusun dan membentuk secara sambung menyambung bahan-bahan dasar plastik yang disebut monomer. Bahan pembuat plastik berasal dari minyak dan gas sebagai sumber alami. Komponen utama plastik sebelum membentuk polimer adalah monomer, yakni rantai yang paling pendek. Polimer merupakan gabungan dari beberapa monomer yang akan membentuk rantai yang sangat panjang. Bila rantai tersebut dikelompokkan bersama-sama dalam suatu pola acak, maka menyerupai tumpukan jerami yang disebut dengan amorp, dan jika teratur hampir sejajar maka disebut dengan kristalin yang bersifat lebih keras dan tegar (Nurminah, 2002).
Styrofoam merupakan bahan plastik yang memiliki sifat khusus dengan struktur yang tersusun dari butiran dengan kerapatan rendah, mempunyai bobot ringan, dan terdapat ruang antar butiran yang berisi udara yang tidak dapat menghantar panas sehingga hal ini membuatnya menjadi insulator panas yang sangat baik. Selain itu, styrofoam merupakan limbah yang sangat sulit penanggulangannya dan tidak dapat diuraikan oleh alam sehingga berakibat buruk bagi kesehatan (BPOM, 2008).
Polystyrene foam atau yang lebih sering dikenal dengan istilah styrofoam merupakan salah satu polimer yang ditemukan pada sekitar tahun 1930, dibuat melalui proses polimerisasi adisi dengan cara suspensi. Stirena dapat diperoleh dari sumber alam yaitu petroleum. Stirena merupakan cairan yang tidak berwarna menyerupai minyak dengan bau seperti benzena dan memiliki rumus kimia C6H5CH=CH2 atau ditulis sebagai C8H8. Styrofoam dihasilkan dari campuran 9095 % gas seperti n-butana atau n-pentana dan 5-10 % polistirena. Polistirena foam dibuat dari monomer stirena melalui polimerisasi suspensi pada tekanan dan suhu
Universitas Sumatera Utara

23
tertentu. Polistirena tahan terhadap asam, basa, dan zat korosif lainnya (Cowd, 1999).
Universitas Sumatera Utara

24
METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus 2012 sampai Agustus
2013. Pembuatan partikel BKS dan papan partikel dilakukan di Workshop Program Studi Kehutanan USU dan pengujian sifat mekanis dilaksanakan di Laboratorium Biokomposit dan Keteknikan Kayu Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Pengujian sifat fisis di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan USU dan untuk pengujian sifat ketahanan papan partikel terhadap rayap tanah di hutan Tridarma USU.
Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah chainsaw, mesin serut,
terpal, saringan partikel (ukuran 20, 35, 50 mesh), oven, cetakan papan ukuran 25 cm x 25 cm x 15 cm, cetakan besi ukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm kempa panas, timbangan, kalifer, alat tulis, penggaris, kalkulator, kamera digital, dan UTM (Universal Testing Machine). Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah partikel batang kelapa sawit berukuran 20 mesh, 35 mesh, dan 40 mesh sebagai bahan baku papan partikel, styrofoam sebagai bahan tambahan, perekat urea formaldehida (UF) dan parafin cair.
Universitas Sumatera Utara

25
Prosedur Penelitian 1. Penyiapan bahan baku
Persiapan bahan yang dilakukan adalah dengan memilih batang kelapa sawit yang tidak produktif dan ditebang dengan chainsaw. Batang kelapa sawit dipotong menjadi beberapa bagian membentuk log/batang sepanjang 1-2 meter dan dibersihkan bagian kulitnya serta dibentuk menjadi balok dengan panjang 30-40 cm dengan menggunakan chainsaw. Balok dari kelapa sawit di serut menjadi bentuk partikel. Partikel kemudian dihaluskan dan disaring dengan saringan 20 mesh, 35 mesh dan 50 mesh. Partikel yang telah disaring dikeringkan dalam oven sampai kadar airnya ±5 %. 2. Pengadonan (blending) Bahan baku ditimbang sesuai dengan komposisinya. Lalu partikel sawit dan perekat UF dicampurkan dengan menggunakan sprayer gun dan diaduk agar pada saat pengadonan partikel sawit dengan perekat dapat bercampur merata. Setelah merata, ditambahkan butiran styrofoam ke dalam campuran partikel sawit dan perekat tadi dengan perbandingan perekat UF dan styrofoam adalah 60:40 ; 70:30 ; 80:20 dan 90:10. Kebutuhan berat komposisi dari masingmasing bahan baku untuk membuat 1 buah papan partukel dapat dilihat pada Tabel 2.
Universitas Sumatera Utara

26

Tabel 2. Komposisi kebutuhan untuk membuat suatu papan partikel

Ukuran Partikel Berat Partikel

(gram)

20 mesh

402

UF : SF (gram) 60 : 40

Berat UF (gram) 39,0

Styrofoam (gram) 26,0

402

70 : 30

45,5 19,5

402

80: 20

52,0 13,0

402

90 : 10

58,5 6,50

35 mesh

402

60 : 40

39,0 26,0

402

70 : 30

45,5 19,5

402

80: 20

52,0 13,0

402

90 : 10

58,5 6,50

50 mesh

402

60 : 40

39,0 26,0

402

70 : 30

45,5 19,5

402

80: 20

52,0 13,0

402

90 : 10

58,5 6,50

3. Pembentukan lembaran (mat forming) Partikel yang telah dicampur dengan perekat dimasukkan ke dalam pencetakan lembaran. Pembentukan lembaran dilakukan dengan menggunakan alat pencetak lembaran ukuran 25 cm x 25 cm x 15 cm. Tujuan dari pembentukan lembaran untuk memberikan bentuk lembaran yang seragam mungkin sehingga dapat dihasilkan lembaran yang seragam pada arah melintang luas papan.
4. Pengempaan panas (hot pressing) Pengempaan dilakukan pada kempa panas dengan suhu 1500 C serta waktu yang digunakan adalah 10 menit dengan tekanan 25 kg/cm2.
5. Pengkondisian (conditioning) Papan yang baru dibentuk didinginkan terlebih dahulu sebelum ditumpuk. Penumpukan papan partikel pada kondisi panas akan menghambat proses pendinginannya dan memberikan efek negatif terhadap papan itu sendiri, seperti pewarnaan, terlepasnya partikel-pertikel lapisan permukaan pada saat

Universitas Sumatera Utara

27
pengamplasan dan menurunkan kekuatan. Pengkondisian dilakukan untuk menyeragamkan kadar air dan menghilangkan tegangan sisa yang terbentuk selama proses pengempaan panas selama 14 hari pada suhu kamar. Selain itu pengkondisian dimaksudkan agar kadar air mencapai kesetimbangan. 6. Pemotongan contoh uji Papan partikel yang telah mengalami conditioning kemudian dipotong sesuai dengan tujuan pengujian yang dilakukan. Ukuran contoh uji disesuaikan dengan standar pengujian SNI tentang papan partikel. Pola pemotongan untuk pengujian seperti terlihat pada Gambar 1.
A B D EC
Gambar 1. Pola Pemotongan Horizontal Permukaan Contoh Uji untuk Pengujian Keterangan : A. Contoh uji MOE dan MOR (20 cm x 5 cm) B. Contoh uji untuk ketahanan terhadap serangan rayap (20 cm x 5 cm) C. Kerapatan dan kadar air (10 cm x 10 cm) D. Contoh uji internal bond (5 cm x 5 cm) E. Contoh uji pengembangan tebal dan daya serap air (5 cm x 5 cm)
Universitas Sumatera Utara

28
Proses penelitian secara singkat dapat disajikan pada Gambar 2.
Batang kelapa sawit
Diserut menjadi ukuran partikel dengan mesin planer Disaring menjadi ukuran 20 mesh, 35 mesh dan 50 mesh
Partikel kelapa sawit dikeringkan dengan oven hingga KA ± 5 %
Pencampuran (blending) partikel sawit dengan perekat UF dan styrofoam dengan perbandingan 60:40 ;70:30 ; 80:20 dan 90:10
Pembentukan lembaran papan kerapatan = 0,7 g/cm3 dimensi = 25 cm x 25 cm x 1 cm
Pengempaan (hot pressing) dengan tekanan 25 kgf/cm2 suhu 1500C dan waktu 10 menit
Pengkondisian selama 14 hari
Pemotongan contoh uji
Pengujian Papan Partikel

Pengujian sifat fisis dan mekanis berdasarkan SNI 03-2105-2006

Pengujian ketahanan terhadap rayap tanah sesuai dengan SNI 01-7207-2006

Gambar 2. Bagan Alir Penelitian

Universitas Sumatera Utara

29
Pengujian Sifat Fisis 1. Kerapatan Papan Partikel
Kerapatan dihitung berdasarkan berat dan volume contoh uji. Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm ditimbang beratnya (m), lalu diukur rata-rata panjang, lebar, dan tebalnya untuk menentukan volume contoh ujinya (V). Pengukuran dilakukan pada dimensi panjang dan lebar sebanyak 2 titik pengukuran serta dimensi tebal sebanyak 4 titik pengukuran. Nilai Kerapatan dapat dihitung dengan rumus:
ρ = m/V
Keterangan : Ρ = kerapatan (g/cm3) m = berat contoh uji kering udara (g) V = volume contoh uji kering udara (cm3) 2. Kadar Air
Penetapan kadar air papan dilakukan dengan menghitung selisih berat awal contoh uji dengan berat setelah dikeringkan dalam oven sampai beratnya konstan pada suhu (103 ± 2)℃. Contoh uji berukuran 10 cm x10 cm x 1 cm. Kadar air papan dihitung dengan rumus:
KA (%) = B0 − B1 x 100 B1
Keterangan: KA = kadar air (%) B0 = berat awal contoh uji (g) B1 = berat kering oven contoh uji (g) 3. Pengembangan Tebal
Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Contoh uji dalam kondisi kering udara diukur rata-rata dimensi tebal pada 4 titik pengukuran (T1). Selanjutnya
Universitas Sumatera Utara

30

contoh uji direndam dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam, lalu diukur kembali rata-rata dimensi tebal pada 4 titik pengukuran (T2). Nilai pengembangan tebal dihitung dengan rumus:

T2 - T1

PT =

x 100%

T1

Keterangan: PT = pengembangan tebal (%) T1 = tebal contoh uji sebelum perendaman (g) T2 = tebal contoh uji setelah perendaman (g)

4. Daya Serap Air

Daya serap air papan dilakukan dengan perendaman dalam air dingin selama 2

jam dan 24 jam. Contoh uji berukuran 5cm x 5cm x 1cm. Daya serap air tersebut dihitung dengan rumus:

DSA (%) = B2 − B1 x 100 % B1
Keterangan : DSA = daya serap air (%) B1 = berat contoh uji sebelum perendaman (g) B2 = berat contoh uji setelah perendaman (g)

Pengujian Sifat Mekanis 1. Keteguhan Rekat Internal
Contoh uji ukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm terlebih dahulu diukur dimensi panjang dan lebar untuk mendapatkan luas permukaannya, kemudian contoh uji direkatkan pada dua buah blok besi dengan perekat epoksi dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Kedua blok besi ditarik tegak lurus permukaan contoh

Universitas Sumatera Utara

31

uji sampai beban maksimum menggunakan UTM merk Instron. Cara pengujian

dapat dilihat pada Gambar 3.

Arah beban

Balok besi

Perekat epoksi

Contoh Uji

Gambar 3. Pengujian keteguhan rekat internal

Nilai keteguhan rekat internal atau Internal Bond (IB) dihitung dengan

rumus berikut:

P max IB =
A

A=PxL

Keterangan :
IB = Internal Bond atau keteguhan rekat internal (kg/cm2), P max = beban maksimum (kg) A = luas permukaan contoh uji (cm2) P = panjang papan L = lebar papan

2. Modulus Lentur atau Modulus of Elasticity (MOE) Pengujian MOE dilakukan bersama-sama dengan pengujian modulus
patah (MOR), sehingga contoh ujinya adalah sama yaitu berukuran 20 cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian dilakukan pada kondisi kering udara dibentangkan dengan pembebanan dilakukan di tengah-tengah jarak sangga. Kecepatan pembebanan sebesar 10 mm/menit yang selanjutnya diukur besarnya beban yang dapat ditahan oleh contoh uji tersebut sampai batas proporsi.

Universitas Sumatera Utara

Pola pembebanan dalam pengujian disajikan pada Gambar 4. P

32

½L ½L
L
Gambar 4. Pengujian MOE dan MOR Keterangan : P = posisi dan arah pembebanan L = jarak sangga (cm)
Nilai MOE dihitung dengan rumus berikut:
∆PL3 MOE =
4∆ybh 3 Keterangan : MOE = Modulus of Elasticity atau modulus lentur (kg/cm2) ΔP = perubahan beban yang digunakan (kg) L = jarak sangga (cm) Δy = perubahan defleksi setiap perubahan beban (cm) b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm)
3. Modulus patah atau Modulus of Rupture (MOR)
Pengujian modulus patah menggunakan contoh uji yang sama dengan
contoh uji pengujian modulus elastisitas. Contoh pengujian MOR dapat dilihat
pada Gambar 4. Nilai MOR dihitung dengan rumus berikut:

Universitas Sumatera Utara

33
3PL MOR =
2bh 2
Keterangan : MOR = Modulus of Rupture atau modulus patah (kg/cm2), P = berat beban maksimum (kg) L = jarak sangga (cm) b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm).
Pengujian Ketahanan Papan Partikel Terhadap saerangan Rayap Tanah Contoh uji ketahanan papan partikel terhadap serangan rayap tanah adalah
20 cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian dilakukan dengan cara grave yard test (uji kubur) di Hutan Tridarma USU. Sebelum diuji kubur, contoh uji dikeringkan dahulu dalam oven selama 24 jam pada suhu 103 ± 2 oC. Setelah dioven contoh uji ditimbang untuk mengetahui berat kering tanur awalnya (BKT1), kemudian contoh uji dikubur selama 100 hari.
Penguburan dilakukan secara acak dengan ketentuan harus terdapat sarang rayap di tempat yang akan dipilih, jarak antar sampel tidak kurang dari 30 cm, kemudian dilakukan penggalian untuk penguburan. Sampel dibiarkan 5 cm dari bagian ujung papan partikel terlihat di atas permukaan tanah dan diberi tanda menggunakan seng. Setelah 100 hari, contoh uji diambil dan dibersihkan dari tanah. Kemudian dioven kembali dengan suhu 103 ± 2 oC selama 24 jam dan ditimbang beratnya (BKT2). Persentase penurunan berat contoh uji dihitung berdasarkan rumus:
Universitas Sumatera Utara

34

P = BKT1 − BKT2 x 100 % BKT1

Keterangan: P = penurunan berat (%) BKT1 = berat kayu kering tanur sebelum diumpankan (g) BKT2 = berat kayu kering tanur setelah diumpankan (g).

Selain menghitung persentase penurunan berat, penilaian juga dilakukan

secara visual dengan mementukan derajat proteksi berdasarkan scoring

(pemberian nilai), seperti disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4. Penilaian terhadap kerusakan contoh uji pada grave yard test

Tingkat

Kondisi Contoh Uji

A Utuh (tidak ada serangan gigitan)

B Serangan ringan (ada bekas gigitan rayap)

C Serangan sedang berupa saluran-saluran yang tidak dalam dan melebar

D Serangan berat berupa saluran-saluran yang dalam dan lebar Serangan hancur (lebih dari 50 % penampang melintang habis
E dimakan rayap)

Sumber : Sommuwat dkk. (1995) dalam Folia (2001)

Skor 0
1-20
21-40
41-60
61-80

Universitas Sumatera Utara

35

Analisis Data

Analisis data dilakukan dengan membandingkan hasil penelitian sifat fisis

dan mekanis papan partikel terhadap kstandar SNI 03-2105-2006 dengan

persyaratan yang ditetapkan. Adapun persyaratan yang ditetapkan oleh SNI 03-

2105-2006 disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Sifat fisis dan mekanis papan partikel berdasarkan SNI 03-2105-2006

No. Sifat fisis dan mekanis
1 Kerapatan (g/cm3)
2 Kadar air (%)
3 Daya serap air (%)
4 Pengembangan tebal (%) 5 MOR (kg/cm2) 6 MOE (kg/cm2) 7 Internal bond (kg/cm2)

SNI 03-2105-2006
0,4-0,9 maks 14 maks 12 ≥82 ≥20.400 min 1,5

Pengujian ketahanan papan partikel terhadap rayap tanah dilakukan

dengan metode uji kubur. Data hasil penelitian dibandingkan dengan SNI 01-

7270-2006. Adapun klasifikasi ketahanan kayu terhadap rayap tanah berdasarkan

penurunan berat yang ditetapkan SNI disajikan pada Tabel 6.

Tabel 6. Klasifikasi ketahanan kayu terhadap rayap tanah berdasarkan penurunan

berat sesuai SNI 01-7207-2006

Kelas

Ketahanan

Penurunan berat (%)

I Sangat tahan

< 3,52

II Tahan

3,52 – 7,50

III Sedang

7,30 – 10,96

IV Buruk

10,96 – 18,94

V Sangat buruk

18,94 – 31,89

Universitas Sumatera Utara

36

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat Fisis Papan Partikel Sifat fisis papan komposit adalah sifat yang tidak berhubungan dengan
pengaruh gaya dari luar. Sifat fisis pada dasarnya sangat penting untuk diketahui karena memiliki pengaruh besar terhadap kekuatan dan tampilan papan yang digunakan. Ada 4 sifat yang termasuk sifat fisis, yaitu kerapatan, kadar air, daya serap air dan pengembangan tebal. Kerapatan
Kerapatan papan didefenisikan sebagai massa atau berat persatuan volume (Haygreen dan Bowyer, 1996). Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 0,52-0,60 g/cm3. Hasil rata-rata kerapatan papan partikel disajikan pada Gambar 5 dan data selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 1.

Kerapatan (g/cm3)

SNI 03-2015 2006 ρ = (0,4-0,9) g/cm3

0.9 0.8 0.7 0.6 0.54 0.53 0.52 0.57 0.53 0.54 0.59 0.56 0.58 0.6 0.58 0.57 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0

60 : 40

70 : 30

80 : 20

Perbandingan UF : SF

90 : 10

Ukuran Partikel
20 mesh 35 mesh 50 mesh

Gambar 5. Nilai rata-rata kerapatan papan partikel

Universitas Sumatera Utara

37
Pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa nilai kerapatan papan partikel cenderung semakin meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah perekat Urea Formaldehida. Selain itu terdapat kecenderungan penurunan nilai kerapatan seiring dengan ukuran partikel yang semakin kecil dan halus. Adanya perbedaan nilai kerapatan tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain komposisi perekat Urea Formaldehida dan styrofoam, ukuran partikel, dan kerapatan bahan baku yang digunakan dalam pembuatan papan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan partikel paling tinggi adalah 0,60 g/cm3 dengan perlakuan perbandingan perekat UF : SF adalah 90:10 dan ukuran partikel yang digunakan adalah 20 mesh. Semakin banyak perekat yang digunakan semakin tinggi nilai kerapatan yang dihasilkan. Hal ini terjadi karena dengan bertambahnya jumlah perekat, semakin luas bagian permukaan yang saling mengikat, sehingga mencegah terjadinya rongga-rongga kecil yang dapat menurunkan nilai kerapatan papan. Nilai kerapatan terendah adalah 0,52 g/cm3 yang didapat dari perlakuan perbandingan perekat UF : SF adalah 60:40 dan ukuran partikel yang digunakan adalah 50 mesh. Pada perlakuan ini jumlah perekat paling sedikit digunakan yaitu 60% dari total keseluruhan kebutuhan perekat. Hal ini sejalan dengan penelitian Sulastiningsih dkk (2008) yang menyatakan bahwa semakin tinggi jumlah perekat, maka semakin tinggi kerapatan papan partikel. Lebih lanjut, hal ini sesuai dengan penelitian Sudarsono dkk (2010) tentang pembuatan papan partikel berbahan baku sabut kelapa dengan baha