Perekat Isosianat Lamina Bahan yang Digunakan

Beberapa penelitian melaporkan penggunaan polivinil asetat PVA pada balok laminasi non struktural untuk keperluan interior Sinaga dan Hadjib 1989; Wardhani 1999; Anshari 2006. Untuk keperluan semistruktural eksterior terbatas dilaporkan penggunaan polyurethane Wijaya 2001. Sedangkan untuk keperluan struktur eksterior, jenis-jenis perekat yang dilaporkan dalam beberapa penelitian adalah perekat PF Darmayanti 1998; Yanti 1998; Penrangin-angin 2000, PRF Karnasudirdja 1989; Wong et al 2002; Hadi et al 2005; Abdurrahman dan Hadjib 2005 dan MF Moody et al 1999. Untuk keperluan struktural eksterior terbatas, dilaporkan penelitian menggunakan epoxy Rostina 2001; Imron 2005; Anshari 2006 dan melamin urea formaldehyde MUF Amwila 1993. Perekat lain juga terus dikembangkan seperti dilaporkan dalam penelitian Malik dan Santoso 2005 dengan menggunakan perekat lignin resorcinol formaldehyde LRF dan tannin formaldehyde TRF, walaupun hasilnya belum setara dengan perekat PRF. Berat labur yang digunakan dalam beberapa penelitian bervariasi, pada umumnya berkisar antara 170-470 gm² dengan pelaburan pada satu permukaan single spread dan dua permukaan double spread.

2.4.3 Perekat Isosianat

Perekat isosianat didasarkan pada reaktivitas radikal isosianat -N=C=O yang tinggi. Penggabungan dengan polaritas yang kuat membuat senyawa yang mengandung radikal ini tidak hanya memiliki ikatan kovalen dengan bahan yang memiliki hidrogen reaktif Marra 1992. Selanjutnya Vick 1999 menyatakan bahwa diisosianat adalah bahan kimia yang sangat reaktif yang membentuk polimer dengan cepat jika berhubungan dengan basa kuat, asam mineral, dan air. Perekat polymeric methylene diphenyl diisosianate PMDI membentuk ikatan yang kuat dan tahan dengan kayu, sehingga saat ini banyak digunakan dalam pembuatan produk- produk kayu komposit. Perekat isosianat yang paling umum digunakan karena volatifitasnya rendah adalah diphenylmethane diisocyanate MDI Marra 1992. Sementara itu Pizzi 1994 menyatakan bahwa diisosianat digunakan secara luas untuk memproduksi papan partikel eksterior. Keuntungan perekat ini antara lain adalah: lebih sedikit jumlah yang dibutuhkan dalam memproduksi sifat-sifat papan yang sama, dapat digunakan suhu pengempaan yang lebih rendah, siklus pengempaan lebih cepat, lebih toleran terhadap kadar air flakes, energi pengeringan yang dibutuhkan lebih sedikit dan tidak adanya emisi formaldehida Marra 1992. Perekat isosianat yang digunakan untuk balok laminasi berbentuk emulsi cair yang terpisah dengan hardener-nya dan dicampurkan bila akan digunakan. Perekat matang pada suhu kamar, suhu yang lebih tinggi atau pada frekuensi ratio dan memerlukan tekanan yang tinggi. Perekat ini memiliki kekuatan basah dan kering yang tinggi, sangat tahan terhadap air dan udara lembab serta sangat tahan terhadap kondisi basah dan kering yang berulang Vick 1999.

2.4.4 Lamina

Moody dan Hernandez 1997 dan Moody et al. 1999 menyatakan bahwa pembuatan balok laminasi harus mengikuti standar nasional yang diakui untuk membuktikan kebenaran nilai desain rekayasa yang ditentukan. Balok laminasi yang dibuat dengan benar akan menunjukkan keseimbangan antara kualitas kayu dan ikatan perekat dalam kinerja struktural. Proses pembuatan balok laminasi terdiri dari : pembuatan lamina, pengeringan dan pemilahan, perekatan permukaan, penyelesaian akhir finishing, dan pabrikasi. Jika balok laminasi digunakan pada kondisi lingkungan dengan kadar air tinggi maka perlu diberi perlakuan pengawetan. Tahap akhir yang penting dalam menjamin mutu balok laminasi adalah perlindungan selama pemindahan dan penyimpanan Moody dan Hernandez 1997; Moody et al. 1999. Kayu yang akan digunakan untuk pembuatan lamina dipotong menurut ukuran yang telah ditentukan atau standar yang dipakai. Sebagai contoh, ukuran standar tebal lamina adalah 3,8 cm dan 1,9 cm dengan ukuran lebar yang lebih bervariasi CWC 2000. Lamina perlu dikeringkan secara tepat untuk meminimalkan perubahan dimensi dan meningkatkan sifat-sifat strukturalnya. Biasanya dilakukan dengan pengeringan di dalam kilang pengering Moody et al. 1999. Kebanyakan pabrik menggunakan lamina dengan kadar air 12 atau sedikit lebih rendah Moody dan Hernandez 1997; Moody et al. 1999. Lam dan Prion 2003 menyatakan lamina dikeringkan pada kadar air dengan kisaran yang ditentukan, pada umumnya menggunakan lamina dengan kadar air yang berkisar antara 7-15. Beberapa penelitian pembuatan balok laminasi yang dilakukan pada umumnya menggunakan lamina dengan kadar air kering udara berkisar antara 8-18 Yanti 1998; Rostina 2001; Malik dan Santoso 2005; Abdurachman dan Hadjib 2005. Penyusunan lamina menjadi elemen dengan ukuran yang ditentukan merupakan tahap kritis yang lain dalam proses pembuatan balok laminasi. Untuk memperoleh permukaan yang bersih, sejajar dan dapat direkat, lamina harus diketam pada kedua permukaan lebarnya sebelum proses perekatan. Hal ini menjamin susunan akhir akan berbentuk persegi dan tekanan yang diberikan akan merata. Perekat kemudian dilaburkan dengan menggunakan glued extruder Moody et al. 1999. Lamina kemudian disusun ke dalam bentuk yang ditentukan. Metode yang paling umum dalam memberikan tekanan adalah dengan pengempaan clamping bads. Tekanan diberikan dengan sistem mekanik atau hidrolik. Dengan proses ini, perekat dimatangkan pada suhu ruangan selama 6-24 jam. Beberapa sistem pengempaan automatis yang termasuk tekanan hidrolik kontinyu continuous hydraulic press dan pematangan frekuensi radio dapat mempersingkat proses perekatan permukaan dari beberapa jam menjadi beberapa menit. Setelah proses perekatan permukaan selesai, perekat diharapkan mencapai 90 atau lebih kekuatan ikatannya. Selama beberapa hari berikutnya, pematangan berlanjut tetapi pada tingkat yang jauh lebih rendah Moody dan Hernanadez 1997; Moody et al. 1999. Pengempaan yang dilakukan pada beberapa penelitian umumnya menggunakan pengempaan dingin dengan besar tekanan yang diberikan 10 kgcm² dengan lama waktu pengempaan bervariasi antara 2-24 jam. Dari hasil penelitian Anshari 2006 tekanan kempa sebesar 0,6 MPa selama 6 jam menghasilkan kekuatan lentur dan keteguhan rekat yang paling tinggi. Besarnya tekanan kempa dan lama waktu pengempaan antara lain bergantung pada jenis kayu, jenis perekat, dan ketebalan balok laminasi. Setelah balok laminasi dikeluarkan dari sistem pengempaan, permukaan lebar diketam menghilangkan perekat yang keluar antara lamina yang berdekatan dan untuk meratakan sisi lamina agar balok laminasi yang telah selesai sedikit lebih kecil daripada ukuran nominal laminanya. Dua permukaan lainnnya dapat diketam atau diamplas menggunakan peralatan yang mudah dipindahkan portable Moody dan Hernandez 1997; Moody et al. 1999.

III. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Keteknikan Kayu, Laboratorium Biokomposit, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini berlangsung selama empat bulan dari bulan Januari 2012 hingga April 2012.

3.2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin gergaji, mesin serut, dan mesin amplas. Kilang pengering digunakan untuk mengeringkan kayu selama 2 minggu. Alat-alat lainnya adalah wadah plastik, pengaduk, kape, kempa dingin, deflektometer, UTM Instron  tipe 3369, oven, water bath, timbangan, moisture meter dan kaliper. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu ekaliptus Eucalyptus urophylla ST. Blake, yang berasal dari daerah Garut, Jawa Barat dengan perkiraan umur pohon tersebut 10-12 tahun. Perekat yang digunakan adalah perekat isosianat.

3.3 Metode Pembuatan Glulam

3.3.1 Pembuatan Contoh Uji

Papan yang akan digunakan untuk pembuatan lamina dipotong menurut ukuran yang telah ditentukan. Papan-papan yang ukurangnya 1,5m dipotong ujungnya lalu dibelah menjadi lamina dengan beberapa ukuran lebar yang telah ditentunkan. Pembelahan dilakukan secara acak sehingga penampang radial dan tangensial tidak menjadi perhatian utama dalam penelitian ini. Selanjutnya lamina dikeringkan selama 7 hari untuk memperoleh nilai kadar air KA yang sesuai dengan standar JAS 234:2003 sebesar 16. Ukuran lamina yang dibuat serta jumlahnya untuk jenis kayu ekaliptus adalah: a. 2cm x 8cm x 120cm sebanyak 15 buah b. 1,5cm x 8cm x 120cm sebanyak 20 buah c. 1cm x 8cm x 120cm sebanyak 30 buah