Pengaruh Panjang Partikel terhadap Kualitas Oriented Particle Board dari Bambu Tali (Gigantochloa apusKurz.)
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
i
Universitas Sumatera Utara
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.
Ketua
Dr. Apri Heri Iswanto, S.Hut., M.Si.
Anggota
Mengetahui,
Siti Latifah, S.Hut., M.Si., Ph. D.
Ketua Program Studi Kehutanan
ii
Universitas Sumatera Utara
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 03-21052006. 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
i
Universitas Sumatera Utara
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 160 0C 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
RIWAYAT HIDUP
ii
Universitas Sumatera Utara
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 19992005, 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.
KATA PENGANTAR
iii
Universitas Sumatera Utara
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
DAFTAR ISI
iv
Universitas Sumatera Utara
Hal.
ABSTRAK ..................................................................................................... i
ABSTRACT .................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ....................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ................................................................................... iv
DAFTAR ISI .................................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ......................................................................................... viii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ................................................................................................
Tujuan Penelitian ............................................................................................
TINJAUAN PUSTAKA
Definisi Papan Partikel ....................................................................................
Ukuran Partikel ...............................................................................................
Perekat Urea Formaldehida (UF) ....................................................................
Perekat Isosianat ..............................................................................................
Deskripsi Bambu Tali ...................................................................... ...............
Karakteristik Bambu Tali.................................................................................
1
2
3
3
4
5
6
7
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat ..........................................................................................
Bahan dan Alat .................................................................................................
Prosedur Penelitian ..........................................................................................
Persiapan Partikel ...................................................................................
Pembuatan Papan ...................................................................................
Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan .......................................................
Pengujian Sifat Fisis ...............................................................................
Pengujian Sifat Mekanis ........................................................................
Bagan Alir Pembuatan Papan Partikel ....................................................
Analisis Data ...................................................................................................
Skoring ....................................... ....................................................................
8
8
8
8
9
10
10
12
15
15
17
HASIL DAN PEMBAHASAN
Geometri Partikel .............................................................................................
Sifat Fisis Oriented Particle Board ................................................................
Kerapatan ...............................................................................................
Kadar Air ................................................................................................
Pengembangan Tebal .............................................................................
Daya Serap Air .......................................................................................
Sifat Mekanis Oriented Particle Board ..........................................................
Internal Bond (IB) ...................................................................................
Modulus of Rupture (MOR) ...................................................................
Modulus Elasticity (MOE) ......................................................................
19
20
20
22
24
25
26
26
28
29
v
Universitas Sumatera Utara
Skoring ........................................................................................................... 31
KESIMPULAN
Kesimpulan ..................................................................................................... 33
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
vi
Universitas Sumatera Utara
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 partikel bambu 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
DAFTAR TABEL
vii
Universitas Sumatera Utara
No.
Hal.
1. Kebutuhan bahan baku .............................................................................. 9
2. Geometri partikel bambu tali ....................................................................
10
3. Contoh tabel skoring .................................................................................
18
4. Sidik ragam sifat fisis OPB .......................................................................
22
5. Sidik ragam sifat mekanis OPB ................................................................ 28
6. Skoring OPB dengan berbagai panjang partikel ........................................
31
viii
Universitas Sumatera Utara
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
i
Universitas Sumatera Utara
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.
Ketua
Dr. Apri Heri Iswanto, S.Hut., M.Si.
Anggota
Mengetahui,
Siti Latifah, S.Hut., M.Si., Ph. D.
Ketua Program Studi Kehutanan
ii
Universitas Sumatera Utara
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 03-21052006. 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
i
Universitas Sumatera Utara
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 160 0C 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
RIWAYAT HIDUP
ii
Universitas Sumatera Utara
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 19992005, 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.
KATA PENGANTAR
iii
Universitas Sumatera Utara
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
DAFTAR ISI
iv
Universitas Sumatera Utara
Hal.
ABSTRAK ..................................................................................................... i
ABSTRACT .................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ....................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ................................................................................... iv
DAFTAR ISI .................................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ......................................................................................... viii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ................................................................................................
Tujuan Penelitian ............................................................................................
TINJAUAN PUSTAKA
Definisi Papan Partikel ....................................................................................
Ukuran Partikel ...............................................................................................
Perekat Urea Formaldehida (UF) ....................................................................
Perekat Isosianat ..............................................................................................
Deskripsi Bambu Tali ...................................................................... ...............
Karakteristik Bambu Tali.................................................................................
1
2
3
3
4
5
6
7
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat ..........................................................................................
Bahan dan Alat .................................................................................................
Prosedur Penelitian ..........................................................................................
Persiapan Partikel ...................................................................................
Pembuatan Papan ...................................................................................
Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan .......................................................
Pengujian Sifat Fisis ...............................................................................
Pengujian Sifat Mekanis ........................................................................
Bagan Alir Pembuatan Papan Partikel ....................................................
Analisis Data ...................................................................................................
Skoring ....................................... ....................................................................
8
8
8
8
9
10
10
12
15
15
17
HASIL DAN PEMBAHASAN
Geometri Partikel .............................................................................................
Sifat Fisis Oriented Particle Board ................................................................
Kerapatan ...............................................................................................
Kadar Air ................................................................................................
Pengembangan Tebal .............................................................................
Daya Serap Air .......................................................................................
Sifat Mekanis Oriented Particle Board ..........................................................
Internal Bond (IB) ...................................................................................
Modulus of Rupture (MOR) ...................................................................
Modulus Elasticity (MOE) ......................................................................
19
20
20
22
24
25
26
26
28
29
v
Universitas Sumatera Utara
Skoring ........................................................................................................... 31
KESIMPULAN
Kesimpulan ..................................................................................................... 33
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
vi
Universitas Sumatera Utara
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 partikel bambu 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
DAFTAR TABEL
vii
Universitas Sumatera Utara
No.
Hal.
1. Kebutuhan bahan baku .............................................................................. 9
2. Geometri partikel bambu tali ....................................................................
10
3. Contoh tabel skoring .................................................................................
18
4. Sidik ragam sifat fisis OPB .......................................................................
22
5. Sidik ragam sifat mekanis OPB ................................................................ 28
6. Skoring OPB dengan berbagai panjang partikel ........................................
31
viii
Universitas Sumatera Utara