Kualitas Papan Partikel Dari Kayu Gmelina (Gmelina Arborea Roxb.) Dengan Perekat Urea Formaldehida (Uf) Yang Rendah Emisi

KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI KAYU
GMELINA (Gmelina arborea Roxb.) DENGAN PEREKAT UREA
FORMALDEHIDA (UF) YANG RENDAH EMISI

SKRIPSI

Oleh:
Safrizal Saragih
121201048

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS KEHUTANAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017

Universitas Sumatera Utara

KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI KAYU
GMELINA (Gmelina arborea Roxb.) DENGAN PEREKAT UREA
FORMALDEHIDA (UF) YANG RENDAH EMISI


SKRIPSI

Oleh:
Safrizal Saragih
121201048

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar sarjana di Fakultas Kehutanan
Universitas Sumatera Utara

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS KEHUTANAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN

Judul


: Kualitas Papan Partikel dari Kayu Gmelina (Gmelina arborea

Roxb.) Dengan Perekat Urea Formaldehida (UF) yang Rendah
Emisi
Nama

: Safrizal Saragih

NIM

: 121201048

Fakultas

: Kehutanan

Program Studi : Kehutanan

Disetujui Oleh :

Komisi Pembimbing

Arif Nuryawan, S.Hut., M.Si., Ph.D
Ketua

Dr. Apri Heri Iswanto, S.Hut., M.Si
Anggota

Mengetahui,

Siti Latifah, S.Hut., M.Si., Ph.D
Dekan Fakultas Kehutanan

Tanggal Lulus : 10 Februari 2017

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

SAFRIZAL SARAGIH.Kualitas Papan Partikel dari Kayu Gmelina

Menggunakan Perekat Urea Formaldehida (UF) yang Rendah Emisi.Dibimbing
oleh ARIF NURYAWAN dan APRI HERI ISWANTO.
Pada umumnya papan partikel sangat banyak menggunakan perekat UF
dalam industri komposit, dikarenakan berbagai keunggulan UF dibandingkan
perekat lainnya dengan pemanfaatan yang sama. Namun, perekat UF memiliki
kelemahan yaitu melepaskan emisi formaldehida. Untuk itu, dilakukan penelitian
ini dengan tujuan untuk mengevaluasi kualitas papan partikel berperekat UF yang
rendah emisi berbahan baku kayu gmelina (Gmelina arborea Roxb.). Papan
terbuat dari pasahan kayu gmelina dengan menggunakan perekat UF dengan
perbandingan mol formalin dan urea 0,95; 1,05; 1,15 dan 2,0 mol serta perekat UF
komersil. Papan dibuat berukuran 25×25 cm2 dengan ketebalan dan target
kerapatan masing-masing sebesar 1 cm dan 0,75 kg/cm3. Kadar perekat yang
digunakan pada penelitian ini sebesar 8% berdasarkan berat kering
partikelnya.Pengempaan panas dengan suhu 130ºC dan tekanan 30 kgf/cm2
selama 10 menit.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa papan partikel yang menggunakan
perekat UF dengan perbandingan mol formalin dan urea 2,0 mol memberikan
respon yang lebih baik dalam hal kerapatan, pengembangan tebal, daya serap air,
modulus of rupture (MOR), modulus of elastisicity (MOE) dan internal bond (IB)
papan partikel bila dibandingkan dengan perlakuan lain. Peningkatan

perbandingan mol formalin dan urea pada perekat UF memberikan respon negatif
terhadap nilai kadar air. Secara keseluruhan sifat fisis papan partikel yang telah
memenuhi standar SNI 03-2105-2006 yaitu kerapatan dan kadar air, sedangkan
untuk sifat mekanisnya hanya pengujian pada internal bond papan partikel dengan
menggunakan perekat dengan perbandingan mol formalin dan urea 2,0 mol .
Kata kunci: Perekat UF, Papan partikel, Pasahan

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

SAFRIZAL SARAGIH. Quality of Particle board from Wood Gmelina Using
Adhesives Urea Formaldehyde (UF) Low Emissions. Supervised by ARIF
NURYAWAN and APRI HERI ISWANTO.
In general, particle board using an adhesive UF is very much in the
composites industry, due to various advantages UF compared to other adhesive
with the utilization of the same. However, adhesive UF has the disadvantage of
releasing formaldehyde emissions. For that reason, this research with the aim to

evaluate the quality of particle board adhesive UF low-emission wood raw
material Gmelina (Gmelina arborea Roxb.). Boards made of wood Gmelina
shaving using adhesives UF with formalin and urea molar ratio of 0,95; 1,05;
1,15 and 2,0 mol and commercial UF adhesives. Board made measuring 25 ×
25cm2 in thickness and targets density respectively in 1 cm and 0.75 kg/cm3.
Levels of adhesives used in this study is 8% based on the dry weight of the
particles. compression heat with temperatures 130ºC and a pressure of 30 kgf/cm2
for 10 minutes.
The results showed that the particle board using adhesive UF by
comparison molar of formaldehyde and urea 2,0 molar gives better response in
terms of density, thickness swelling, water absorption, modulus of rupture (MOR),
modulus of elastisicity (MOE) and internal bond (IB) particle board when
compared to other treatments. Increasing the molar ratio of formaldehyde and
urea at UF adhesives give a negative response to water content. Overall the
physical properties of particle board that has met the standard of SNI 03-21052006 ie density and moisture content, whereas for mechanical properties testing
only on the internal bond particle board by using adhesive with a mole ratio of
formaldehyde and urea 2,0 molar.
Keywords: Adhesive UF , Particle board, Shaving

Universitas Sumatera Utara


RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Sondi Raya 06 Oktober 1993 dari Ayah Kocit
Saragih dan Ibu Serpiah Sinaga.Penulis merupakan anak ke enam dari tujuh
bersaudara.
Penulis memulai pendidikan di SD Negeri 097800 Kampung Jawa pada
tahun 2000 - 2006, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri
1 Pematang Raya pada tahun 2006 - 2009, pendidikan tingkat Sekolah Menengah
Atas di SMA Negeri 1 Pematang Raya pada tahun 2009 - 2012. Pada tahun 2012,
penulis diterima di program Studi kehutanan Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara melalui jalur SNMPTN. Selanjutnya pada semester VII penulis
memilih minat studi Teknologi Hasil Hutan.
Pengalaman penulis selama kuliah di program studi Kehutanan, penulisan
pernah menjabat sebagai divisi organisasi dan kaderisasi Ikatan Mahasiswa
Simalungun Universitas Sumatera Utara (IMAS-USU), menjabat sebagai
sekretaris jendral Jaringan Intelektual Mahasiswa Muslim Kehutanan Indonesia
Univeritas Sumatera Utara (JIMMKI-USU), pernah menjabat sebagai Ketua
Generasi Muda Islam Simalungun Univeritas Sumatera Utara (GEMAIS-USU),
pernah menjabat sebagai sekretaris Kelompok Aspirasi Mahasiswa Garda

Rimbawan Intelektual Kehutanan (KAM GARIMTEK), pernah menjabat sebagai
Kepala Dinas Pemerintahan Mahasiswa Fakultas Pertanian, sebagai anggota
Majelis Permusyawaratan Mahasiswa Fakultas Kehutanan (MPMF Fakultas
Kehutanan USU) dan menjadi Asisten Lapangan Praktikum Ekologi Hutan pada
tahun 2016.

Universitas Sumatera Utara

Penulis telah mengikuti Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan di Hutan
Mangrove Pulau Sembilan Pangkalan Susu, Kecamatan Babalan, Kabupaten
Langkat pada tahun 2014.Selanjutnya Penulis melakukan Praktik Kerja Lapang
(PKL) di Balai Besar Konservasi Sumber Daya Alam Papua Barat pada tahun
2016.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT karena atas
rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Kualitas Papan

Partikeldari Kayu Gmelina (Gmelina arborea Roxb.)denganPerekat Urea
Formaldehida (UF) yang Rendah Emisi” ini dengan baik. Penulisan skripsi ini
bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar sarjana kehutanan
dari Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.
Skripsi ini berisi tentang bagaimana pengaruh rasio formalin dan urea pada
perekat urea formaldehida terhadap kualitas papan partikel yang berbahan baku
kayu gmelina. Dalam penyusunan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan
bimbingan dan arahan serta bantuan dalam proses penyelesaiannya. Oleh karena
itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.

Bapak Arif Nuryawan, S.Hut., M.Si., P.hD dan Bapak Dr. Apri Heri Iswanto,
S.Hut.,M.Siselaku ketua dan anggota komisi pembimbing penelitian yang
telah membimbing dan memberi masukan dalam penyusunan skripsi ini.

2.

Ayahanda Kocit Saragih dan Ibu Serpiah Sinaga yang memberikan dukungan
moril dan materi hingga saat ini.


3.

Keluarga besar dan Diana Octavia Simanjuntak yang selalu memberikan
dorongan serta bantuan dan semangat.

4.

Sahabat-sahabat saya satu penelitian (Rosli, Kartini, Alam, Adit dan
Krisdianto), sahabat satu kost Geng Pelita 37 (Junelpri, Luccas, Yovi,
Suryadi, Irpan, Sabarta, Irvin, Niel, Dinan, Afandy, Febri, Boy, Arja, Elif,
Riyan, Jeplin dan Parsaoran), sahabat saya seluruh anggota IMAS-USU,
rekan di JIMMKI USU, rekan di KAM GARIMTEK, rekan di BIMBO, rekan

Universitas Sumatera Utara

5.

di PEMA Fakultas Pertanian, rekan di GEMAIS USU, rekan di MPMF
Fakultas Kehutanan , Rekan satu tim PKL dan Rizky kurniawan Saragih.


6.

Stap pengajar dan Tata Usaha Kehutanan USU, angkatan 2012 yang tidak
dapat saya sebutkan satu persatu serta adik-adik angkatan 2013 yang ikut
membantu dalam penelitian saya.
Penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi

pengembangan ilmu pegetahuan khususnya ilmu kehutanan.Akhir kata penulis
mengucapkan terima kasih.

Medan, Februari 2017
penulis

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
atas karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Kualitas
Papan Partikeldari Kayu Gmelina (Gmelina arborea Roxb.)denganPerekat Urea
Formaldehida (UF) yang Rendah Emisi”
Penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua penulis
yang telah mendidik penulis selama ini. Penulis menyampaikan terima kasih
kepada Bapak Arif Nuryawan S.Hut., M.Si., Ph.D dan Bapak Dr. Apri Heri
Iswanto, S.Hut., M.Si selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah
membimbing dan memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis dalam
penyelesaian skripsi ini.
Di samping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua
staf pengajar dan pegawai Program Studi Kehutanan, serta semua rekan
mahasiswa yang tak dapat disebutkan satu per satu di sini yang telah membantu
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat.

Maret, 2017

Penulis

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
KATA PENGANTAR ................................................................................... i
DAFTAR ISI .................................................................................................. ii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .......................................................................................... v
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. vi
PENDAHULUAN
Latar Belakang ................................................................................. 1
Tujuan Penelitian .............................................................................. 2
Manfaat penelitian ............................................................................. 2
TINJAUAN PUSTAKA
Papan Partikel .................................................................................... 3
Perekat Urea Formaldehida ............................................................... 6
Emisi Formaldehida .......................................................................... 7
Gmelina (Gmelina Arborea Roxb.) ................................................... 10
METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu ............................................................................. 12
Bahan dan Alat ................................................................................... 12
Prosedur Penelitian ............................................................................ 12
Persiapan Bahan Baku ................................................................ 12

Universitas Sumatera Utara

Pencampuran Partikel (Blending) ............................................... 13
Proses Pembuatan Papan Partikel ............................................... 13
Pengkondisian (Conditioning) .................................................... 14
Pemotongan Contoh Uji.............................................................. 14
Analisis Statistik ............................................................................... 15
Pengujian Contoh Uji ........................................................................ 15
Kerapatan ................................................................................... 15
Kadar Air (KA) .......................................................................... 16
Pengenbangan Tebal (PT) .......................................................... 16
Daya Serap Air (DSA) ............................................................... 17
Keteguhan Rekat Internal .......................................................... 17
Modulus of Rufture (MOR) ........................................................ 18
Modulus ff Elasticity (MOE) ...................................................... 18
Standar Pengujian ....................................................................... 19
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel ...................................................................... 21
Kerapatan dan Kadar Air ............................................................ 21
Daya Serap Air ........................................................................... 24
Pengembangan Tebal ................................................................. 26
Sifat Mekanis Papan Partikel ................................................................. 39
Modulus of RupturedanModulus of Elasticity ............................ 39
Internal Bond .............................................................................. 32

Universitas Sumatera Utara

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ............................................................................................ 37
Saran ....................................................................................................... 38

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

No

Halaman

1. Gambar pola contoh uji papan partikel ....................................................... 14
2. Gambar pengujian keteguhan rekat intenal ................................................. 17
3. Gambar pengujian MOR dan MOE ............................................................ 18
4. Gambar prosedur pembuatan papan partikel ............................................... 20
5. Gambar hasil pengujian kerapatan dan kadar air papan partikel ................ 21
6. Gambar hasil pengujian daya serap air papan partikel ................................ 24
7. Gambar hasil pengujian pengembangan tebal papan partikel ..................... 26
8. Gambar hasil pengujian MOR dan MOE papan partikel ...........................

29

9. Gambar hasil pengujian internal bond papan partikel ................................ 33

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

No

Halaman

1. Tabel standar SNI 03-2105-2906 pada pengujian papan partikel ............... 19
2. Tabel hasil evaluasi peringkat dari nilai sifat fisis dan mekanis .................. 35

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

No

Halaman

1. Perhitungan kebutuhan bahan baku pembuatan papan partikel .................. 42
2. Perhitungan solid content perekat UF dan kebutuhan perekat ................... 43
3. Perhitungan spring back papan partikel ……………................................. 45
4. Perhitungan compression ratio papan partikel ………………................... 48
5. Perhitungan slendernessratio danaspect ratiopapan partikel .................. 49
6. Data hasil pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel ....................... 52
7. Data sidik ragam dan uji lanjut DMRT papan partikel ............................... 55
8. Dokumentasi pada proses pembuatan papan partikel ................................. 65

Universitas Sumatera Utara