PENGARUH WAKTU PENGEMPAAN PADUAN PAPAN P
TUGAS AKHIR PENGARUH WAKTU PENGEMPAAN PENGARUH WAKTU PENGEMPAAN DAN VARIASI KOMPOSISI DAN VARIASI KOMPOSISI
PADUAN PAPAN PARTIKEL PAPAN PARTIKEL DENGAN MENGGUNAKAN MENGGUNAKAN SERAT TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DAN PEREKAT AN PEREKAT UREA FORMALDEHYDE FORMALDEHYDE 1001 TERHADAP NILAI IMPAK NILAI IMPAK
Oleh :
REZKI FIRMANSYAH BP : 08 109 13 088
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK – UNIVERSITAS ANDALA FAKULTAS TEKN UNIVERSITAS ANDALAS PADANG, 2013
JURUSAN TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN
KAMPUS LIMAU MANIS, PADANG 25163 KAMPUS LIMAU MANIS, PADANG 25163 Telp. : 0751 – 72586, Fax. : 0751 - 72566 Telp. : 0751
PE PENETAPAN TUGAS AKHIR
Tugas Akhir ini diberikan kepada : Tugas Akhir ini diberikan kepada : Nama
: Rezki Firmansyah
Nomor BP
Dosen Pembimbing
: Prof. Dr. -Ing. H. Hairul Abral
Dosen Pembimbing Pendamping Pendamping : Ilhamdi, M. Eng Jangka Waktu Penyelesaian Jangka Waktu Penyelesaian
: 6 Bulan
Judul Tugas Akhir : Pengaruh Waktu Pengempaan d dan Variasi Komposisi Paduan Papan Partikel dengan engan Menggunakan Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit Kelapa Sawit dan Perekat Urea Formaldehyde 1001 Terhadap Nilai Impak Nilai Impak
Isi Tugas Akhir
1. Studi literatur
2. Penyiapan serat tandan kosong kelapa tandan kosong kelapa sawit, cetakan,
pembuatan papan partikel.
3. Pembuatan spesimen uji impak uji impak, uji kerapatan (density), uji kadar air, uji pengembangan ngembangan tebal dan diikuti pengujian spesimen.
4. Pembahasan hasil pengujian.
Padang, Juli 2013 Pembimbing Utama Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping Pembimbing Pendamping
Prof. Dr.-Ing. H. Hairul Abral Hairul Abral
Ilhamdi, M.Eng
NIP. 19660817 199212 1001 19660817 199212 1001 NIP. 19820323 200604 1004 NIP. 19820323 200604 1004
LEMBAR PENGESAHAN PENGARUH WAKTU PENGEMPAAN DAN VARIASI KOMPOSISI PADUAN PAPAN PARTIKEL DENGAN MENGGUNAKAN SERAT TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DAN PEREKAT UREA FORMALDEHYDE 1001 TERHADAP NILAI IMPAK
Oleh : REZKI FIRMANSYAH NBP : 081 091 3088
Disetujui Oleh :
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
Prof. Dr. -Ing. H. Hairul Abral Ilhamdi, M.Eng NIP. 1 96608171992121001
NIP. 19820323 200604 1 004
ABSTRAK
komposit merupakan salah satu material teknik yang banyak dimanfaatkan pada dua dekade terakhir. Hal Ini disebabkan karena komposit memiliki sifat ringan dan relatif kuat. Salah satunya papan partikel dengan serat alami (serat sawit) dengan pengikat urea formaldehyde. Selain ketersediaan bahan baku yang sangat berlimpah, bahan ini juga mudah di dapat.
Untuk mendapatkan papan partikel yang baik, maka diperlukan pengujian sifat fisik dan mekanik. Salah satu pengujian mekanik yang jarang dilakukan peneliti pada dua dekade terakhir ini ialah pengujian impak. Maka dari itu, fokus penelitian kali ini ialah pengaruh waktu pengempaan dan variasi komposisi papan partikel terhadap harga impak.
Untuk pengaruh waktu pengempaan, penulis memvariasikan waktu mulai dari 5, 10, 15, dan 20 menit dengan komposisi paduan partikel tersebut 80:20%. Dan untuk pengaruh variasi komposisi paduan papan partikel penulis membandingkan komposisi 70:30, 75:25, dan 80:20% dengan waktu pengempaan yang diberikan ialah 15 menit.
Dari hasil pengujian didapatkan komposisi paduan yang tepat antara 70:30, 75:25, 80:20% ialah komposisi 80:20% dimana serat tandan kosong kelapa sawit yang digunakan sebanyak 80% dan urea formaldehyde sebanyak 20%. Untuk variasi waktu pengempaan pada komposisi paduan yang tepat (80:20%) yaitu pada waktu pengempaan 15 menit. Kadar air dan kerapatan untuk penelitian kali ini memenuhi standar baik itu dari variasi waktu dan variasi komposisi. Untuk nilai pengembangan tebal hanya pada komposisi paduan 70:30% yang memenuhi standar SNI 03-2105-2006, karena semakin banyak urea formaldehyde yang terkandung dalam serat, maka akan semakin kuat ikatan antara fiber dan matrix, sehingga air akan susah untuk masuk kedalam papan partikel.
Kata kunci : Papan partikel, waktu pengempaan, variasi komposisi, ketangguhan impak, kadar air, kerapatan partikel, pengembangan tebal
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul “Pengaruh waktu pengempaan dan variasi komposisi paduan papan
partikel dengan menggunakan serat tandan kosong kelapa sawit dan perekat
urea formaldehyde 1001 terhadap nilai impak” yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan tahap sarjana pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Andalas.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua, kakak, adik, dan keluarga tercinta serta orang-orang terdekat atas perhatian, motivasi, do’a dan kasih sayang yang tak henti- hentinya diberikan kepada penulis.
2. Bapak Dr.-Ing. H. Hairul Abral sebagai pembimbing utama Tugas Akhir yang telah meluangkan waktu untuk memberikan motivasi, dorongan, bimbingan, dan nasehat untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sebaik mungkin.
3. Bapak Ilhamdi M.Eng sebagai pembimbing kedua Tugas Akhir dan sekaligus telah banyak berjasa dalam membimbing akademik penulis, sehingga dapat melangkah ke Tugas Akhir ini dan menyelesaikannya dengan baik.
4. Bapak Mastariyanto yang juga telah membantu penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
5. Rekan-rekan tim papan partikel atas kebersamaan, motivasi dan kerjasamanya dalam penyelesain Tugas Akhir ini.
6. Keluarga besar paitua-MTU atas do’anya dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
7. Rekan-rekan asisten Metallurgy yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
8. Teman-teman mesin angkatan 2008 dan semua mahasiswa Jurusan Teknik Mesin FT-UA.
9. Seluruh staf pengajar di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Andalas.
10. Seluruh karyawan di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Andalas.
11. Dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu penulis dalam pembuatan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak luput dari kekurangan, untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sangat membangun. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua, terutama bagi penulis dan lingkungan Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Andalas, Amin.
Padang, Juli 2013
Penulis
DAFTAR SIMBOL
Simbol Arti Satuan
l c Panjang kritis mm
d diameter serat mm σ *
f kekuatan ultimat serat MPa τ c kekuatan ikatan fiber-matrix
MPa
B 0 Berat awal
B 1 Berat akhir
T 0 Tebal awal mm
T 1 Tebal akhir mm
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penggunaan material komposit sebagai bahan konstruksi ataupun komponen suatu produk telah berkembang sangat pesat dua dekade terakhir (Mastariyanto Perdana 2011). Ini dikarenakan keunggulan-keunggulan yang dimiliki oleh material komposit, diantaranya massa jenis dan kekuatan yang bisa diatur, ramah lingkungan dan nilai ekonomis yang tinggi.
Material komposit telah banyak mengalami perkembangan. Umumnya material penguat komposit berasal dari serat sintetis. Tapi dengan berkembangnya isu ramah lingkungan, para peneliti mulai mencoba menggunakan serat alam (natural fiber) sebagai unsur pembentuk komposit. Ini dikarenakan serat alam lebih ramah lingkungan dan ketersediaannya melimpah. Salah satunya ialah serat tandan kosong kelapa sawit.
Serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan limbah padat yang dihasilkan pabrik/industri pengolahan minyak kelapa sawit. Produksi minyak kelapa sawit di Indonesia mencapai 6 juta ton per tahun. Secara bersamaan dihasilkan pula limbah TKKS dengan potensi sekitar 2,5 juta ton per tahun (Anonim, 1999). Di pabrik minyak kelapa sawit, TKKS hanya dibakar dan sekarang telah dilarang karena adanya kekhawatiran pencemaran lingkungan, atau dibuang sehingga menimbulkan keluhan/masalah karena dapat menurunkan kemampuan tanah menyerap air. Di samping itu, TKKS yang membusuk di tempat akan menarik kedatangan jenis kumbang tertentu yang berpotensi merusak pohon kelapa sawit hasil peremajaan di lahan sekitar tempat pembuangan (Anonim, 1998).
Untuk mendapatkan papan partikel yang baik, maka diperlukan pengujian sifat fisik dan mekanik. Salah satu pengujian mekanik yang jarang dilakukan peneliti pada dua dekade terakhir ini ialah pengujian impak. Pengujian impak berfungsi untuk mengetahui nilai ketangguhan dari papan partikel, dimana papan Untuk mendapatkan papan partikel yang baik, maka diperlukan pengujian sifat fisik dan mekanik. Salah satu pengujian mekanik yang jarang dilakukan peneliti pada dua dekade terakhir ini ialah pengujian impak. Pengujian impak berfungsi untuk mengetahui nilai ketangguhan dari papan partikel, dimana papan
Dari uraian di atas menunjukkan bahwa dengan pesatnya penelitian mengenai komposit dua dekade terakhir ini, salah satunya ialah papan partikel, serta ketersediaan bahan pendukung berupa serat tandan kosong kelapa sawit yang berlimpah, maka penelitian ini menarik untuk dilakukan. Dimana pemaduan antara serat tandan kosong kelapa sawit (fiber) dan urea formaldehyde (matrix), disertai dengan melakukan pengujian impak sebagai akibat dari pengaruh waktu pengempaan dan variasi komposisi papan partikel, menjadi fokus pada penelitian kali ini.
1.2. Tujuan Penelitian
Tujuan yang hendak dicapai dari penelitian ini diantaranya sebagai berikut;
a) Mengetahui pengaruh waktu pengempaan dan variasi komposisi papan partikel terhadap harga impak.
b) Mengetahui nilai kadar air, kerapatan, dan pengembangan tebal papan partikel dari pengaruh waktu pengempaan dan variasi komposisi papan partikel.
1.3. Manfaat Penelitian
Manfaat yang hendak dicapai dari penelitian ini diantaranya adalah;
a) Dapat menemukan material alternatif baru dengan sifat mekanik yang baik dan nilai ekonomis rendah.
b) Dapat meningkatkan nilai guna dari serat tandan kosong kelapa sawit.
1.4. Batasan masalah
Fokus penelitian papan partikel kali ini yaitu sebagai berikut;
a) Variasi waktu pengempaan panas yang digunakan yaitu 5, 10, 15 dan 20 menit.
b) Variasi komposisi paduan serat tandan kosong kelapa sawit dan urea formaldehyde ialah 70 : 30, 75 : 25, dan 80 : 20 %.
c) o Temperatur pengempaan panas adalah 150 C.
Rezki Firmansyah (0810913088)
1.5. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini secara garis besar terbagi atas lima bagian, yaitu:
a) Bab I Pendahuluan, menjelaskan mengenai latar belakang, batasan masalah, tujuan, manfaat, serta sistematika penulisan.
b) Bab II Tinjauan Pustaka, menjelaskan tentang teori-teori yang berhubungan dengan penulisan laporan.
c) Bab III Metodologi, menguraikan langkah-langkah yang dilakukan selama penelitian berlangsung.
d) Bab IV Hasil Dan Pembahasan, menjelaskan tentang hasil yang didapatkan serta analisanya.
e) Bab V Penutup, berisi tentang kesimpulan yang didapatkan selama penelitian beserta saran.
Rezki Firmansyah (0810913088)
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Tentang Material Komposit
Pada bagian ini akan meninjau tentang material, klasifikasinya dan sifat – sifat penting material komposit.
2.1.1 Klasifikasi Material
Material adalah segala sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa. Adapun klasifikasi material secara garis besar terlihat pada Gambar 2.1.
Non Logam
Logam
Komposit Keramik
Polimer
Logam Non
Gambar 2.1. Skematis klasifikasi material
2.1.2 Material Komposit
Komposit adalah suatu material yang terdiri dari campuran atau kombinasi dua atau lebih material baik secara mikro atau makro, dimana sifat material yang tersebut berbeda bentuk dan komposisi kimia dari zat asalnya [1]. Material fiber- reinforced composite Terdiri atas fiber dengan kekuatan dan modulus tinggi yang melekat atau berikatan dengan matrix dengan lapisan berbeda diantara keduanya. Kedua pernyataan diatas memiliki pengertian yang sama yaitu komposit merupakan gabungan material yang berbeda sifat asli dan membentuk sifat baru.
2.1.3 Klasifikasi Komposit
Secara umum komposit dapat diklasifikasikan atas dua macam yaitu, berdasarkan matrix dan penguatnya (reinforcement). Berdasarkan matrix terbagi atas 3 macam yaitu Metal Matrix Composites (MMC), Polymer Matrix Compsites (PMC) dan Ceramics Matrix Coposites (CMC) [2]. Perbedaan ketiganya adalah matrix yang digunakan sesuai dengan namaya yaitu matrix logam, polimer, dan keramik. MMC yang umum digunakan adalah aluminium paduan dengan fiber boron atau Silicon Carbide, sedangkan PMC yang umum digunakan adalah
polimer dari jenis thermosetting. Untuk CMC biasanya digunakan Si 3 N 4 dan Al 2 O 3 . Berdasarkan penguatnya (reinforcement), komposit terbagi atas tiga macam seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2. Klasifikasi komposit berdasarkan penguatnya [2]
Rezki Firmansyah 0810913088
1) Fiber Reinforced Composites Fiber Reinforced Composites Terdiri dari dua Terdiri dari dua komponen penyusun yaitu matrix dan dan serat. Skema
penyusunan serat dapat dibagi menjadi 2 : penyusunan serat dapat dibagi menjadi 2 :
a) Continues, terbagi 2 , terbagi 2 yaitu lapisan yang menggunakan tipe susunan ng menggunakan tipe susunan serat unidirectional dan lapisan yang menggunakan tipe susunan unidirectional menggunakan tipe susunan serat bidirectional dapat dilihat pada Gambar 2.3 dan 2.4 . bidirectional
Gambar 2.3. Susunan serat unidirectional [3] Gamba
Gambar 2 Gambar 2.4. Susunan serat bidirectional [3]
b) Discontinues Discontinues, memiliki kekuatan dan modulus paling rendah modulus paling rendah dari pada
serat kontinu. Susunan seratnya dapat dilihat pada Gambar serat kontinu. Susunan seratnya dapat dilihat pada Gambar 2.5. serat kontinu. Susunan seratnya dapat dilihat pada Gambar
Gambar 2 Gambar 2.5. Susunan serat discontinues [3]
c) Random, , lapisan menggunakan tipe susunan susunan serat serat random kemungkinan memiliki sifat mekanik dan fisik yang sama kemungkinan fisik yang sama dalam segala arah di bidang lapisan. Susunan seratnya dapat dilihat pada Gambar arah di bidang lapisan. Susunan sera t dilihat pada Gambar 2.6.
Rezki Firmansyah 0810913088 Rezki Firmansyah 0810913088
Gambar 2 Gambar 2.6. Susunan serat random [3]
2) Laminated (structural) Reinforced Composites Laminated (structural) Reinforced Composites Komposit jenis ini terdiri dari sekurang-kurangnya dua lapis m Komposit jenis ini kurangnya dua lapis material yang
berbeda dan digabung secara dan digabung secara bersama-sama. Laminated composite composite dibentuk dari lapisan-lapisan dengan lapisan dengan berbagai macam arah penyusunan serat penyusunan serat yang ditentukan yang disebut laminat laminate. Yang termasuk Laminated composites (komposit (komposit berlapis) yaitu struktur laminate laminate dan struktur sandwich, perbedaan dari kedua perbedaan dari kedua struktur komposit tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.7 dan 2.8. komposit tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.7 dan 2.8
Gambar 2.7. Struktur laminate [4]
Gambar 2.8. Struktur sandwich [5]
Rezki Firmansyah 0810913088 Rezki Firmansyah 0810913088
3) Particulate Composite Material Particulate Composite Material Particulate composite material (material komposit partikel) Particulate composite komposit partikel) terdiri dari
satu atau lebih partikel lebih partikel yang tersuspensi di dalam matrix dari dari matrix lainnya. Partikel logam dan non logam dan non-logam dapat digunakan sebagai matrix. Empat . Empat kombinasi yang dapat digunakan sebagai dapat digunakan sebagai matrixs komposit partikel;
a) Material komposit partikel non-logam di dalam matrix non Material komposit partikel non-logam
b) Material komposit partikel logam di dalam matrix non-logam Material komposit partikel logam di dalam logam
c) Material komposit partikel non-logam di dalam matrix logam Material komposit partikel logam
d) Material komposit partikel logam di dalam matrix logam Material komposit partikel logam di dalam logam
Bentuk komposit yang diperkuat partikel dapat dilihat pada Ga Bentuk komposit yang diperkuat partikel dapat dilihat pada Ga Bentuk komposit yang diperkuat partikel dapat dilihat pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9. Komposit yang diperkuat partikel [2 Gambar 2]
2.1.4 Unsur Penyusun Komposit Penyusun Komposit
Komposit tersusun Komposit tersusun atas berbagai unsur pembentuk, secara pembentuk, secara garis besar dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian utama, yaitu; dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian utama, yaitu
1) Matrixs Matrixs adalah unsur adalah unsur pokok pada komposit yang menjadi bagian yang menjadi bagian penutup
dan pengikat struktur pengikat struktur komposit. Matriks dapat terdiri atas resin terdiri atas resin (Polyester, epoxide,dan lain-lain) ) dan filler atau additive.
2) Material pengisi (filler) dan material penambah (additive) Material pengisi ( Filler dan additive additive pada prinsipnya adalah bertujuan untuk mem bertujuan untuk memodifikasi
sifat dari resin dan mengurangi mengurangi biaya pembuatan. Perbedaan keduanya Perbedaan keduanya terletak pada persentase yang ditambahkan pada resin. pada persentase yang ditambahkan pada resin.
Rezki Firmansyah 0810913088 Rezki Firmansyah 0810913088 Rezki Firmansyah 0810913088 Rezki Firmansyah 0810913088
b) Additive : penambahan zat < 10% dari massa matriks Filler/additive yang dicampur dengan resin nantinya akan menjadi suatu
kesatuan yang utuh (homogen). 3)
Material penguat (reinforcement) Reinforcement pada komposit juga biasa disebut dengan fiber atau serat.
Serat ini yang akan menentukan karakteristik material komposit, seperti kekakuan, serta sifat-sifat mekanik lainnya. Syarat suatu material dapat dijadikan sebagai reinforcement atau serat yaitu mempunyai sifat mekanik yang baik, stabilitas thermal yang bagus, tahan terhadap korosi, ringan, ekonomis, dan mudah didapatkan.
Hadi [8] menerangkan bahwa pada material komposit, serat berfungsi untuk menahan sebagian besar gaya-gaya yang bekerja. Sedangkan matrix bertugas mentransmisikan gaya-gaya yang bekerja pada serat serta melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik. Salah satu keuntungan material komposit adalah kemampuan material tersebut untuk “diarahkan” sehingga kekuatannya dapat diatur hanya pada arah tertentu yang kita kehendaki. Hai ini dinamakan dengan “tailoring properties” dan ini merupakan salah satu sifat istimewa komposit dibandingkan dengan material konvensional lainnya.
2.1.5 Serat sebagai Penguat Komposit (Fiber Reinforced Composites)
Fungsi utama dari serat adalah sebagai penopang kekuatan dari komposit, sehingga tinggi rendahnya kekuatan komposit sangat tergantung dari serat yang digunakan, karena tegangan yang diberikan pada komposit mulanya diterima oleh matrix akan diteruskan kepada serat, sehingga serat akan menahan beban sampai beban maksimum. Oleh karena itu serat harus mempunyai tegangan tarik dan modulus elastisitas yang lebih tinggi dari pada matrix penyusun komposit.
Rezki Firmansyah 0810913088
Parameter fiber fiber dalam pembuatan komposit dapat dilihat dapat dilihat pada Gambar
Gambar 2. .10. Parameter fiber dalam pembuatan komposit dalam pembuatan komposit [5]
2.2. Tinjauan Tentang Serat entang Serat
Material komposit Material komposit yang banyak dijumpai pada tahun-tahun belakangan tahun belakangan ini masih menggunakan serat menggunakan serat sintetis sebagai bahan penguatnya seperti penguatnya seperti halnya fiber glass. Tetapi dengan Tetapi dengan semakin gencarnya isu global yang menitik yang menitik beratkan kesadaran akan lingkungan akan lingkungan hidup, maka pemakaian serat alam yang serat alam yang berasal dari makhluk hidup mulai hidup mulai dikembangkan dan penggunaannya semakin penggunaannya semakin banyak ditemukan.
2.2.1. Serat Alam ( Natural Fiber) Natural Fiber
Alam telah banyak Alam telah banyak menyediakan kebutuhan manusia mulai dari manusia mulai dari makanan sampai bahan bangunan. Salah satunya adalah bahan-bahan serat alam. sampai bahan bangunan. Salah bahan serat alam. Serat alam mempunyai banyak banyak keuntungan seperti ekonomis, kerapatan rendah, atan rendah, kekuatan tinggi sehingga dapat digunakan sebagai pengganti sehingga dapat digunakan sebagai pengganti serat sintetis seperti serat sintetis seperti fiber glass [9]. Dalam bidang teknologi alam bidang teknologi material, bahan-bahan serat alam bahan serat alam merupakan kandidat sebagai bahan sebagai bahan penguat untuk dapat menghasilkan bahan komposit menghasilkan bahan komposit yang ringan, kuat, ramah lingkungan kuat, ramah lingkungan serta ekonomis. Sepanjang kebudayaan Sepanjang kebudayaan manusia penggunaan serat alam sebagai salah satu material pendukung kehidupan, penggunaan serat alam pendukung kehidupan, mulai dari serat ijuk sebagai bahan ijuk sebagai bahan bangunan, serat nanas atau tanaman atau tanaman kayu sebagai bahan sandang dan serat sandang dan serat alam yang dapat digunakan untuk membuat untuk membuat tambang.
Rezki Firmansyah 0810913088 Rezki Firmansyah 0810913088
Seiring dengan perkembangan teknologi bahan, peran serat-serat alam mulai tergantikan oleh jenis bahan serat sintetik seperti serat gelas atau serat karbon.
Serat alam dapat diklasifikasikan berdasarkan asalnya yakni berasal dari tumbuhan, hewan dan berasal dari mineral. Serat tumbuhan meliputi serat pada tumbuhan dikotil dan pembuluh pada tumbuhan monokotil (misalnya rami, jute, benang goni), rambut (misalnya kapas, kapuk), serat kasar (sabut kelapa, henequen) dan serat-serat lain (kelapa sawit, nenas, pisang abaca dan lain-lain).
2.2.2. Jenis – Jenis Serat Alam
Serat alam dibagi berdasarkan keadaan sifat aslinya berasal dari tumbuhan, hewan atau mineral. Umumnya serat tumbuhan dan sayur-sayuran digunakan sebagai penguat plastik. Serat tumbuhan meliputi wood dan non-wood fibers. untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.11.
Gambar 2.11. Jenis-jenis serat alam
Pada penggunaannya serat alam harus mengalami proses perlakuan dengan cara yang serupa. Penggantian fiber glass dengan serat alam adalah hal utama menghalangi alasan ekonomi.
Rezki Firmansyah 0810913088
2.2.3. Pengaruh Panjang Serat Pengaruh Panjang Serat
Karakteristik mekanik dari komposit dengan penguatan serat Karakteristik mekanik penguatan serat tidak hanya bergantung pada properties properties dari serat, namun juga dipengaruhi oleh dipengaruhi oleh bagaimana beban yang diberikan dapat yang diberikan dapat diteruskan ke serat oleh bagian matrix matrix. Pengaruh panjang serat dapat dilihat pad dapat dilihat pada gambar 2.12.
Gambar 2.12. Skema serat [5]
Panjang kritis serat dibutuhkan agar penguatan dan kekakuan Panjang kritis serat penguatan dan kekakuan pada material menjadi lebih menjadi lebih efektif. Panjang kritis (l c ) ini dipengaruhi oleh dipengaruhi oleh diameter
serat (d) dan kekuatan ultimate (atau tensile) σ * serat (d) dan kekuatan ultimate (atau tensile) σ
f dan kekuatan ikatan kekuatan ikatan fiber-matrix (atau kekuatan yield yield geser matrix , jika lebih kecil) τ c yang berdasarkan pada yang berdasarkan jumlah kombinasi fiber fiber-matrix dari glass dan carbon.
* d lc
f diberikan pada suatu serat pada suatu serat yang hanya memiliki panjang kritis, panjang kritis, bentuk (profile) stress-position ditunjukkan ditunjukkan pada gambar di atas. Dari gambar ambar 2.12 dapat diketahui bahwa pembebanan maksimum pembebanan maksimum pada serat terjadi hanya di bagian terjadi hanya di bagian pusat axial dari serat. Jika panjang serat jang serat ditingkatkan maka penguatan serat menjadi penguatan serat menjadi lebih efektif , bentuk stress-position position untuk l > l c saat tegangan diberikan tegangan diberikan sama dengan kekuatan serat. Gambar di bawah di bawah ini juga menunjukkan bentuk stress-position untuk l < l menunjukkan bentuk c.
Bila tegangan sama dengan σ * Bila tegangan sama dengan σ
Rezki Firmansyah 0810913088 Rezki Firmansyah 0810913088
2.3. Tinjauan Tentang Bahan Baku Papan Partikel
Berikut ini ialah bahan baku dari material komposit pada penelitian kali ini :
2.3.1 Perekat Berdasarkan asalnya dikenal adanya perekat alami dan perekat sintetis.
2.3.1.1 Perekat Alami Perekat alami dapat dibagi menjadi perekat nabati yaitu berasal dari tumbuhan, contohnya tapioka, kedelai, tanin. Berasal dari hewani contohnya kasein, galatin.
2.3.1.2 Perekat Sintetis Merupakan perekat yang dibuat dengan mereaksikan beberapa bahan yang bersifat termosetting, contohnya urea formadehyde (UF), Melamine Formadehida (MF) dan Phenol Formadehida (PF)
- Urea Formadehyde Perekat ini merupakan hasil reaksi antara urea dengan formaldehyde dijual dalam bentuk cair dan tepung berwarna jernih sampai putih.
Pengempaan dapat dilakukan secara dingin dan panas (110-120 o C). Untuk urea formaldehyde berbentuk tepung perlu dilarutkan dahulu
dalam air. Perekat ini termasuk perekat interior yang tahan terhadap kelembaban tinggi dan air. Semua pabrik kayu lapis di indonesia memakai perekat ini, dan sebagian besar kayu lapis dibuat dengan perekat urea formaldehyde. Contoh gambar urea formadehyde dapat dilihat pada gambar 2.13.
Gambar 2.13. Resin Urea Formaldehyde
Rezki Firmansyah 0810913088
2.3.2 Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) Tandan kosong kelapa sawit (TKKS)
Tandan kosong Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan limbah merupakan limbah padat yang dihasilkan pabrik/industri pabrik/industri pengolahan minyak kelapa sawit. Produksi sawit. Produksi Indonesia minyak kelapa sawit kelapa sawit kasar Indonesia mencapai 6 juta ton per tahun. juta ton per tahun. Secara bersamaan dihasilkan pula dihasilkan pula limbah TKKS dengan potensi sekitar 2,5 potensi sekitar 2,5 juta ton per tahun (Anonim, 1999 1999). Di pabrik minyak kelapa sawit, TKKS hanya sawit, TKKS hanya dibakar dan sekarang telah dilarang karena sekarang telah dilarang karena adanya kekhawatiran pencemaran lingkungan, atau pencemaran lingkungan, atau dibuang sehingga menimbulkan sehingga menimbulkan keluhan/masalah karena dapat karena dapat menurunkan kemampuan tanah menyerap air. Di samping itu, TKKS yang membusuk kemampuan tanah menyer TKKS yang membusuk di tempat akan menarik kedatangan j tempat akan menarik kedatangan jenis kumbang tertentu yang berpotensi ertentu yang berpotensi merusak pohon kelapa sawit hasil kelapa sawit hasil peremajaan di lahan sekitar tempat sekitar tempat pembuangan (Anonim, 1998).
Salah satu usaha Salah satu usaha dalam mengatasi hal tersebut adalah memanfaatkan adalah memanfaatkan TKKS menjadi produk produk berguna dan bernilai tambah, antara lain diolah antara lain diolah menjadi papan partikel. Limbah Limbah tandan kosong kelapa sawit memiliki sawit memiliki beberapa keuntungan seperti seratnya keuntungan seperti seratnya yang ringan (low density), dan mampu ), dan mampu bentuk lebih baik (good formability formability). Namun demikian untuk membuat komposit membuat komposit tandan kosong kelapa sawit yang kelapa sawit yang mempunyai sifat mekanik yang tinggi, mekanik yang tinggi, diperlukan perlakuan yang dapat meningkatkan yang dapat meningkatkan ikatan antara serat dan matri matrixnya. Adapun serat tandan kosong kelapa tandan kosong kelapa sawit yang terdapat di industri-industri industri pengolahan minyak sawit dapat dilihat pada Gambar 2. it dapat dilihat pada Gambar 2.14.
Gambar 2.14. Serat tandan kosong kelapa sawit Gambar 2. Serat tandan kosong kelapa sawit
2.4. Produk Papan Partikel Papan Partikel
Papan partikel Papan partikel adalah salah satu jenis kayu pabrikan. . Papan partikel terbuat dari campuran dari campuran keping kayu (wood chips) yang dicampur dengan dicampur dengan lem resin
Rezki Firmansyah 0810913088 Rezki Firmansyah 0810913088 Rezki Firmansyah 0810913088 Rezki Firmansyah 0810913088
Gambar 2.15. Papan Partikel
Papan partikel cenderung lebih berat dari kebanyakan material kayu lainnya karena konten lemnya cenderung lebih banyak. Lebih jauh lagi, papan partikel memiliki serat yang panjang dan karenanya memiliki kekuatan pengikat yang lemah dan cenderung mudah remuk di ujungnya apabila diperlakukan dengan kasar.
Papan partikel cenderung stabil dan tidak mudah berubah bentuknya (menyusut, membelok, dan lain lain). Papan partikel juga dapat dipotong, dibentuk, dan dibor dengan mudah menggunakan peralatan standar.
Papan partikel tidak dapat digunakan untuk bagian eksterior karena ujung- ujungnya mudah menyerap embun dan mudah lembap. Meskipun demikian, beberapa produsen kini menyertakan emulsi lilin di lemnya untuk melindungi papan dari kelembapan pada tingkat tertentu. Papan partikel lebih banyak digunakan untuk peti mati, laci, panel, partisi, dan lain-lain.
15
Rezki Firmansyah 0810913088
BAB III METODOLOGI
3.1. Skema Penelitian
Penelitian ini dilengkapi dengan flowchart penelitian. Adapun flowchart penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Mulai
Studi Literatur
Penyiapan Alat dan Bahan
Pemesanan Tandan Kosong Pembuatan Komponen Alat Kelapa Sawit (fiber)
Kempa panas
Pemesanan Urea
Perebusan Tandan Kosong
Formaldehyde 1001 (matrix)
Kelapa Sawit Selama 6 Jam Pembuatan Panel Listrik Alat
Kempa Panas Pengeringan
Pemotongan Serat Sepanjang 1-3 cm
UFP 70 gr + Air ଵ m
ufp
Pembuatan Cetakan Papan Partikel
Serat Dikeringkan Kembali Sampai Masanya Konstan
Pembuatan Sampel
Pengujian
Pengujian Density
Pengujian Kadar
Hasil dan Pembahasan
Laporan
Selesai
Gambar 3.1. Flowchart penelitian
3.2. Alat dan Bahan
Pada bagian ini dijelaskan tentang peralatan dan bahan yang dibutuhkan selama penelitian.
3.3.1 Peralatan Penelitian
a) Sarung tangan Sarung tangan digunakan sebagai pelindung tangan dari kontaminasi zat kimia urea formaldehyde 1001.
b) Wadah tempat mengaduk serat dan pengikat Wadah tempat mengaduk serat sawit dan perekat urea formaldehyde sebelum masuk ke dalam cetakan papan partikel adalah ember plastik.
c) Spray komersial Spray komersial digunakan untuk menyemprotkan urea formaldehyde yang telah cair (matrix) ke dalam ember plastik yang berisi serat sawit.
d) Timbangan Digital Timbangan Digital Timbangan digital Timbangan digital dengan ketelitian 0,01 gram digunakan untuk digunakan untuk mengukur massa dari bahan yang akan digunakan. massa dari bahan yang akan digunakan.
e) Grinding Machine Grinding Machine dan Amplas Belt Grinding machine Grinding machine dan amplas belt digunakan dalam pembuatan dalam pembuatan spesimen uji. Dengan peralatan ini spesimen dapat dibuat dengan mudah, baik uji. Dengan peralatan ini an mudah, baik dalam pengontrolan ukuran maupun dalam bekerja. n ukuran maupun dalam bekerja.
f) Mesin press hidrolik hidrolik Mesin press hidrolik hidrolik yang digunakan untuk proses pengempaan din es pengempaan dingin dan panas, dimana memiliki kapasitas 75 ton seperti pada Gambar 3.2. mana memiliki kapasitas 75 ton seperti pada Gambar 3.2. mana memiliki kapasitas 75 ton seperti pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2. Mesin press hidrolik
g) Mesin Uji Impack Impack Ada dua standar pengujian yang dapat dilakukan pada uji Ada dua standar dilakukan pada uji impak yaitu Metoda Charphy dan metoda Izod. Dalam penelitian kali ini menggunakan penelitian kali ini menggunakan metoda izod. Sedangkan . Sedangkan mesin yang digunakan ialah electronic impact electronic impact testing machine user manual user manual, buatan Chengde Precision Testing Machine Testing Machine CD, LTD (China) model XC model XC-5.5D Electronic Impact Testing Machine, , seperti Gambar
Gambar Gambar 3.3. E lectronic impact testing machine.
3.2.2 Bahan Penelitian Bahan Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Adapun bahan ng digunakan dalam penelitian ini adalah :
a) Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai penguat (natural fiber) yang digunakan adalah Sebagai penguat digunakan adalah serat tandan kosong kelapa sawit (oil palm empty fruit bunch fiber) ya kosong kelapa sawit ) yang disingkat dengan TKKS. Dalam dengan TKKS. Dalam penelitian ini serat TKKS akan dikumpulkan TKKS akan dikumpulkan dari pabrik pengolah pabrik pengolah kelapa sawit yang terdapat di luar kota Padang. di luar kota Padang. Serat tandan kosong kelap tandan kosong kelapa sawit ini dapat dilihat pada Gambar 3.4 ambar 3.4.
Gambar 3.4 mbar 3.4. Serat tandan kosong kelapa sawit
b) Urea Formaldehyde ormaldehyde 1001 UFP 1001 1001 adalah resin urea formaldehyde yang khusus yang khusus dibuat dalam bentuk tepung (powder), untuk memudahkan terutama dalam bentuk tepung memudahkan terutama bagi para pemakai dipulau lain dan luar negeri, dimana pengapalan dan pemakai dipulau palan dan penanganan resin urea formaldehyde urea formaldehyde cair merupakan salah satu contoh salah satu contoh dari sekian b) Urea Formaldehyde ormaldehyde 1001 UFP 1001 1001 adalah resin urea formaldehyde yang khusus yang khusus dibuat dalam bentuk tepung (powder), untuk memudahkan terutama dalam bentuk tepung memudahkan terutama bagi para pemakai dipulau lain dan luar negeri, dimana pengapalan dan pemakai dipulau palan dan penanganan resin urea formaldehyde urea formaldehyde cair merupakan salah satu contoh salah satu contoh dari sekian
C dalam kemasan asli C dalam tertutup. Urea formaldehy Urea formaldehyde 1001 dapat dilihat pada Gambar 3.5 dapat dilihat pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5. Urea Formaldehyde 1001
3.3. Prosedur Pembuatan Produk Prosedur Pembuatan Produk
3.3.1 Penyiapan Serat Penyiapan Serat
Untuk mendapatkan Untuk mendapatkan serat yang siap digunakan sebagai penguat digunakan sebagai penguat (fiber) pada komposit dilakukan beberapa tahapan berikut : pada komposit dilakukan beberapa tahapan berikut :
1. Serat TKKS yang telah Serat TKKS yang telah diambil dan dibersihkan durinya.
2. Kemudian dilakukan Kemudian dilakukan proses pencucian dengan air mengalir ya air mengalir yang bertujuan untuk membersihkan kotoran-kotoran yang melekat pada TKKS. untuk membersihkan kotoran kotoran yang melekat pada TKKS.
3. Setelah bersih Setelah bersih dilanjutkan dengan proses perebusan selama perebusan selama 6 jam. Perebusan serat TKKS dilakukan untuk mempermudah Perebusan serat mempermudah proses pengambilan serat, pengambilan serat, serta untuk menghilangkan kandungan menghilangkan kandungan minyak yang masih terdapat pada serat. masih terdapat pada serat.
4. Serat dipisahkan dari tandan dengan mengambilny Serat dipisahkan dari tandan dengan mengambilnya secara memanjan Serat dipisahkan dari tandan dengan mengambilnya secara memanjang.
5. Serat yang telah diambil kemudian dicuci kembali Serat yang telah diambil kemudian dicuci kembali dan dikeringkan de Serat yang telah diambil kemudian dicuci kembali dan dikeringkan dengan menggunakan hair dryer. Pengeringan dilakukan dengan menggunakan dilakukan dengan mengontrol massa serat menggunakan timbangan digital sampai beratnya massa serat menggunakan sampai beratnya konstan, apabila tidak ada pengurangan berat lagi maka serat dianggap kering. apabila tidak ada pengurangan berat lagi maka serat dianggap kering. apabila tidak ada pengurangan berat lagi maka serat dianggap kering.
6. Setelah serat kering kemudian dilakukan pemotongan Setelah serat kering kemudian dilakukan pemotongan serat serat ± 3 cm.
Adapun proses penyiapan serat tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.6. Adapun proses penyiapan serat tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.6.
(d) Gambar 3.6. Proses peyiapan serat (a) perebusan serat, (b) pengeringan serat, (c)
pemotongan serat yang telah kering (d) serat yang siap digunakan
3.3.2 Pembuatan Papan Partikel
Campuran perekat dibuat dengan mencampurkan Urea Formaldehyde dan air dengan perbandingan 10:7 dari berat Urea Formaldehyde. Kemudian campuran tersebut disemprotkan dengan menggunakan sprey pada serat yang telah dipotong, proses pengadukan antara serat tandan kosong kelapa sawit dan perekat urea formaldehyde dilakukan sampai merata. Pencetakan dilakukan pada suhu ruang, dengan cetakan ukuran 25 x 20 cm dan dilakukan kempa dingin hingga campuran serat dan perekat memiliki tinggi ± 4cm. Selanjutnya dilakukan
kempa panas (150 o
C) dengan variasi waktu.
3.3.3 Spesimen/Benda Uji
Spesimen atau benda uji pada penelitian ini terdiri dari spesimen uji impak, uji density, uji kadar air dan uji pengembangan tebal. Pengujian yang dilakukan adalah pengaruh waktu pengempaan dan variasi komposisi terhadap sifat papan partikel. Pengaruh waktu pengempaan dan variasi komposisi pada komposit terdiri dari empat variasi pengujian. Spesimen untuk impak dibuat masing-masing 3 buah pada masing-masing variasi pengujian.
a) Spesimen Uji Impak
Pada pengujian impak, spesimen dibuat menurut standar ASTM D 256 –
02 seperti Gambar 3.7.
Gambar 3.7. Spesimen Uji Impak Menurut ASTM D 256 – 02
b) Spesimen Uji Kadar Air, Kerapatan, dan Pengembangan Tebal
Pada pengujian kadar air dan kerapatan, ukuran dimensinya sama 10 x10 cm, sedangkan untuk pengembangan tebal dibuat dengan ukuran 5 x 5 cm. Sampel pengujian ini mengacu pada SNI 03-2105-2006. Adapun bentuk dari spesimen pengujian seperti yang ditampilkan pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8. Spesimen Uji Kadar Air Kerapatan, dan Pengembangan
Tebal
3.4 Pengujian Spesimen Papan Partikel
3.4.1 Pengujian impak
Pengujian impak pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ketangguhan dari papan partikel yang merupakan ketahanan bahan dari beban kejut. Metode pengujian impak yang dilakukan pada penelitian ini adalah jenis izod.
3.4.2 Uji Pengembangan Tebal
Sifat pengembangan tebal papan partikel merupakan salah satu sifat fisis yang akan menentukan suatu papan komposit yang digunakan untuk keperluan interior dan eksterior. Apabila pengembangan tebal suatu papan komposit tinggi berarti stabilitas dimensi produk tersebut rendah, sehingga produk tersebut tidak dapat digunakan untuk keperluan eksterior dan sifat mekanisnya akan menurun dalam jangka waktu yang tidak lama.
Pengembangan tebal papan partikel ditetapkan setelah contoh uji berukuran kecil yaitu sebesar 5 x 5 cm. Sampel diukur tebalnya (T1), lalu direndam dalam air dingin (suhu kamar) secara horizontal kurang lebih 3 cm dibawah permukaan air atau setelah direndam dalam air mendidih selama 24 jam. Setelah itu diukur kembali tebalnya (T2). Cara pertama dilakukan terhadap papan partikel interior dan eksterior, sedangkan cara kedua untuk papan partikel eksterior saja. Untuk papan partikel eksterior, pengembangan tebal ditetapkan setelah direbus 3 jam, kemudian dikeringkan dalam oven 100 °C sampai berat contoh uji tetap. Ada papan partikel interior yang tidak diuji pengembangan tebalnya, misalnya tipe 100, sedangkan untuk tipe 150 dan tipe 200 diuji pengembangan tebalnya.
Pengembangan tebal menentukan penggunaan papan partikel untuk keperluan interior atau eksterior. Apabila pengembangan tebalnya tinggi maka stabilitas dimensi papan rendah dan tidak dapat digunakan untuk keperluan eksterior atau untuk jangka lama.
3.4.3 Uji Kadar Air
Pengujian kadar air papan partikel bertujuan untuk mengetahui besarnya kadar air dari papan partikel. Kadar air papan partikel tergantung pada kondisi udara disekelilingnya (kelembaban udara & temperatur dicatat), karena papan partikel ini terdiri atas bahan-bahan yang mengandung lignoselulosa sehingga bersifat higroskopis. Kadar air mempengaruhi daya tahan papan partikel. Semakin rendah kadar air maka daya tahan papan partikel akan semakin kuat. Kadar air papan partikel akan semakin rendah dengan semakin banyaknya perekat yang digunakan, karena kontak antara partikel akan semakin rapat sehingga air akan sulit untuk masuk diantara partikel kayu.
Kadar air papan partikel ditetapkan dengan cara yang sama pada semua standar, yaitu metode oven (metode pengurangan berat) selama 24 jam. Sampel yang digunakan berukuran 10 x 10 cm. Contoh uji ditimbang terlebih dahulu, kemudian direndam selama 24 jam dalam air dan setelah itu ditimbang lagi.
3.4.4 Uji Kerapatan
Kerapatan adalah suatu ukuran kekompakan suatu partikel dalam lembaran. Nilainya sangat tergantung pada kerapatan serat digunakan dan besarnya tekanan kempa yang diberikan selama proses pembuatan lembaran. Makin tinggi kerapatan papan pertikel yang akan dibuat akan semakin besar tekanan yang digunakan pada saat pengempaan. Semakin tinggi kerapatan papan partikel penyusunnya maka akan semakin tinggi sifat keteguhan dari papan partikel yang dihasilkan.
Sampel diukur panjang, lebar dan tebalnya, dengan ukuran 10 x 10 x 1 cm, kemudian dihitung volumenya, lalu contoh uji ditimbang untuk menentukan beratnya. Kerapatan papan partikel tidak dipengaruhi oleh kadar perekat yang digunakan melainkan dipengaruhi selama proses pengempaan.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengaruh lama pengempaan Pengaruh lama pengempaan terhadap karakteristik komposit karakteristik komposit papan partikel komposisi 80 % serat : 20 % partikel komposisi 80 % serat : 20 % ufp a)
Kondisi fisik papan partikel dan benda uji Kondisi fisik papan partikel dan benda uji
Setelah dilakukan proses pencetakan, maka dihasilkan sampel Setelah dilakukan dihasilkan sampel penelitian dengan bentuk kondisi dengan bentuk kondisi fisik yang sama, tetapi berbeda dari segi berbeda dari segi dimensinya. Hal ini dikarenakan ini dikarenakan adanya pengaruh dari variasi waktu pengempaan variasi waktu pengempaan yang diberikan. Papan partikel Papan partikel yang dihasilkan dari proses pencetakan proses pencetakan kemudian dibentuk menjadi benda uji sesuai standar ASTM D 256 dibentuk menjadi D 256 – 02 untuk mengetahui nilai ketangguhan impak dari papan partikel tersebut. mengetahui nilai ketangguhan artikel tersebut. Gambar 4.1 menunjukkan bentuk kondisi fisik papan partikel dan benda uji. menunjukkan bentuk kondisi fisik papan partikel dan benda uji. menunjukkan bentuk kondisi fisik papan partikel dan benda uji.
Gambar 4. Gambar 4.1. Kondisi fisik papan partikel dan benda uji Kondisi fisik papan partikel dan benda uji Gambar 4. Gambar 4.1. Kondisi fisik papan partikel dan benda uji Kondisi fisik papan partikel dan benda uji
Ketangguhan impak papan partikel didapat dari pengujian impak yang dilakukan dengan menggunankan metoda izod. Gambar 4.2 menunjukkan data hasil pengujian impak papan partikel akibat pengaruh variasi waktu pengempaan papan partikel.
m /m 0,02
a p 0,015
r g 0,01 a 0,006
Variasi Waktu (menit)
Gambar 4.2. Pengaruh lama kempa terhadap harga impak Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa variasi waktu pengempaan
mempengaruhi ketangguhan impak. Variasi waktu pengempaan 5, 10, dan 15 menit mengindikasikan ketangguhan impak naik seiring dengan penambahan waktu pengempaan. Tetapi, pada waktu pengempaan 20 menit terjadi penurunan ketangguhan impak pada papan partikel. Penurunan ketangguhan impak papan partikel tersebut dikarenakan pada waktu pengempaan 20 menit papan partikel menjadi getas. Hal ini dibuktikan oleh kondisi fisik papan partikel pada waktu pengempaan 20 menit lebih mengkilap dibandingkan dengan yang lainnya. Selain itu, ketika diuji dengan menjatuhkan papan partikel dari ketinggian yang sama, papan partikel dengan waktu kempa 20 menit memantul lebih tinggi dan berbunyi lebih nyaring, dibandingkan dengan papan partikel waktu kempa 15 menit.
Dari keempat data ri keempat data tersebut, dapat disimpulkan bahwa pada bahwa pada waktu kempa
15 menit pada komposisi pada komposisi 80:20% (serat sawit dan urea formaldehyde urea formaldehyde) mempunyai ketangguhan impak yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang lainn ketangguhan impak yang dengan yang lainnya. Gambar
4.3 memperlihatkan bentuk patahan hasil pengujian impak. 4.3 memperlihatkan bentuk patahan hasil pengujian impak.
Gambar 4.3. Bentuk patahan Bentuk patahan hasil pengujian impak papan partikel papan partikel komposisi 80:20 :20% (serat sawit dan urea formaldehyde)
c) Kadar Air
Kadar air papan papan partikel didapat dari pengujian kadar kadar air dengan mengikuti metoda mengikuti metoda yang ada pada SNI 03-2105-2006 2006. Gambar 4.4 menunjukkan data hasil pengujian kadar air papan partikel menunjukkan data papan partikel akibat pengaruh variasi variasi waktu pengempaan papan partikel dengan menggunakan dengan menggunakan metoda SNI 03 03-2105-2006.
Variasi Waktu (menit)
Gambar 4.4. Pengaruh lama waktu pengempaan terhadap nilai kadar Pengaruh lama adar air papan partikel partikel
Setelah dilakukan Setelah dilakukan pengujian air, didapatkan hasil bahwa papan hasil bahwa papan partikel pada waktu pengempaan waktu pengempaan 5 menit mempunyai nilai kadar air yang yang lebih tinggi dibandingkan dengan dibandingkan dengan waktu yang lainnya. Sedangkan variasi waktu Sedangkan variasi waktu papan partikel yang mempunyai yang mempunyai kandungan kadar air yang paling rendah paling rendah ialah pada waktu 20 menit sebesar menit sebesar 11,73 %. Penurunan nilai kadar air ini terjadi kadar air ini terjadi karena, semakin lama waktu pengempaan lama waktu pengempaan panas yang diberikan, maka semakin diberikan, maka semakin banyak kandungan air yang terdapat dalam papan partikel menguap. Nilai kadar kandungan air yang terdapat Nilai kadar air pada waktu pengempaan 15 menit, pengempaan 15 menit, merupakan nilai kadar air yang cocok air yang cocok pada papan
partikel kali ini. Dimana 2 kali ini. Dimana dengan nilai ketangguhan impak sebesar impak sebesar 0,021 J/mm , kandungan air yang terdapat di dalamnya ialah sebesar 11,98 %. kandungan air yang terdapat di dalamnya ialah sebesar 11,98 %.
Terlepas dari analisa Terlepas dari analisa di atas, papan partikel yang dihasilkan partikel yang dihasilkan pada penelitian kali ini memenuhi kali ini memenuhi syarat yang ada pada SNI 03-2105 2105-2006 dimana kadar air yang terkandung dalam papan partikel tidak boleh lebih dari 14% kadar air yang terkandung dalam papan partikel tidak boleh lebih dari 14% kadar air yang terkandung dalam papan partikel tidak boleh lebih dari 14% .
d) Uji Kerapatan Uji Kerapatan
Hasil penelitian kali ini untuk pengujian kerapatan papan partikel, Hasil penelitian papan partikel, dengan panjang, lebar dan tebalnya lebar dan tebalnya 10 cm x 10 cm x 0.5 cm setelah cm setelah dilakukan penimbangan dan menghitung kerapatannya, maka didapatkan penimbangan dan menghitung didapatkan hasil seperti Gambar 4.5.
Variasi Waktu (menit)
Gambar 4.5. Pengaruh variasi waktu kempa terhadap kerapatan papan parti Pengaruh variasi waktu kempa terhadap kerapatan papan parti Pengaruh variasi waktu kempa terhadap kerapatan papan partikel Dari gambar di Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa nilai kerapatan nilai kerapatan papan partikel
pada waktu kempa 15 menit waktu kempa 15 menit lebih tinggi dibandingkan dengan yang dengan yang lain, dimana nilai kerapatan yang paling kerapatan yang paling rendah terdapat pada waktu kempa 20 waktu kempa 20 menit. Untuk itu papan partikel yang partikel yang baik digunakan ialah waktu kempa 15 menit kempa 15 menit dimana dengan semakin tingginya semakin tingginya kerapatan papan partikel maka akan semakin akan semakin tinggi sifat ketangguhan dari papan partikel uhan dari papan partikel.
Dari penelitian papan partikel untuk uji kerapatan, mengacu pada Dari penelitian papan mengacu pada SNI 03- 2105-2006 bahwa kerapatan kerapatan papan partikel antara 0,40 g/cm³ - 0,90 0,90 g/cm³ maka penelitian papan partikel papan partikel untuk kerapatan memenuhi SNI 03-2105 2105-2006 untuk semua variasi waktu kempa papan partikel. semua variasi waktu kempa papan partikel.