Pengaruh Pencampuran Ijuk Terhadap Kualitas Papan Partikel Dari Batang Jagung (Zea mays L) Chapter III V
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian yang berjudul “Pengaruh Pencampuran Ijuk terhadap Kualitas
Papan Partikel dari Batang Jagung (Zea mays L)” ini dilaksanakan bulan
Desember 2016 sampai dengan Maret 2017. Penelitian ini dilakukan di Workshop
(WS) dan Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Program Studi Kehutanan,
Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian adalah, mesin pencacah, timbangan,
compressor, spray gun, plat besi, mesin kempa panas, timbangan digital, caliper
digital dan Universal Testing Mechine (UTM). Bahan yang digunakan dalam
penelitian adalah batang jagung yang diperoleh dari hasil penen petani di desa
Tuntungan, ijuk hitam yang diperoleh dari Desa Pancur Batu, dan perekat
isosianat PT. Polychemie Asia Pacific Permai Jakarta.
Persiapan Partikel
Batang jagung dikeringkan dengan tujuan untuk menghindarkan dari
seranagn jamur, kemudian dipotong sampai ukuran partikel dengan alat
pencacah, kemudian dikeringkan kembali sampai kadar 9%. Ijuk hitam dipotong
dengan ukuran panjang 7 cm.
Perhitungan Bahan Baku
Kebutuhan bahan baku papan partikel tergantung pada jumlah partikel
dan jumlah perekat yang digunakan. Ukuran papan serta kerapatan sasaran yang
ditetapkan. Papan partikel dibuat dengan target ukuran (25 x 25 x 1) cm³ dengan
Universitas Sumatera Utara
target kerapatan 0,7 g/cm³. Jumlah kebutuhan bahan baku yang digunakan dalam
pembuatan papan partikel dapat dilihat secara lengkap pada Tabel 1.
Tabel 1. Kebutuhan bahan baku papan partikel batang jagung dengan ijuk hitam
No
1
2
3
4
5
6
Komposisi Batang
Jagung :Ijuk Hitam
100:0
80:20
60:40
40:60
20:80
0:100
Berat Batang
Jagung (g)
397.68
318.14
238.61
159.07
79.53
0.00
Berat Ijuk
Hitam (g)
0.00
79.53
159.07
238.61
318.14
397.68
Berat Perekat
Isosianat (g)
40.16
40.16
40.16
40.16
40.16
40.16
Berdasarkan rumus pada lampiran kebutuhan bahan baku dan perekat
dengan kadar solid content 98%, didapatkan bahwa kebutuhan perekat untuk
dalam pembuatan seluruh papan adalah 722.88g.
Pembuatan Papan
Papan partikel yang dibuat dengan target adalah panjang (25 cm), lebar
(25 cm), dan tebal (1 cm) dengan target kerapatan papan sebesar 0,7 g/cm³,
selanjutnya partikel dicampur dengan perekat dengan kadar 10% (SC 98%)
menggunakan alat blending. Selanjutnya adonan dicetak dalam cetakan berukuran
25 x 25 cm, setelah dicetak dilakukan pengempaan panas dengan suhu 160oC
tekanan 30 kg/cm² dan waktu kempanya selama 5 menit. Papan dibuat sebanyak 3
ulangan. Papan yang telah
dibentuk dan dilakukan pengempaan selanjutnya
dilakukan proses pengkondisian selama satu minggu. Pengkondisian dilakukan
untuk menghilangkan sisa tegangan yang terbentuk selama proses pengempaan
panas selama 7 hari pada suhu kamar.
Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis.
Setelah dilakukan proses pengkondisian selama 7 hari, tahapan berikutnya
adalah pemotongan papan menjadi contoh uji dengan berbagai ukuran masingmasing sesuai dengan standar JIS A 5908 (2003). Parameter pengujian papan
Universitas Sumatera Utara
partikel terdiri atas kerapatan dan Kadar Air (KA), Daya Serap Air (DSA),
Pengembangan Tebal (PT), Internal Bond (IB), Modulus Of Elasticity (MOE),
dan Modulus of Rupture (MOR). Dimensi contoh uji untuk pengujian sifat fisis
dan mekanis antara lain kerapatan dan KA (10 cm x 10 cm), DSA, PT dan IB
(5 cm x 5 cm), MOE dan MOR (20 cm x 5 cm). Pengujian sifat fisis dan mekanis
papan partikel mengacu pada standar JIS A 5908 (2003) dan keawetan papan.
1
2
3
5
4
Gambar 1. Pola Contoh Uji
Keterangan gambar :
1
2
3
4
5
Penelitian
= Ukuran 20 cm x 5 cm sampel uji MOE dan MOR
= Ukuran 20 cm x 5 cm sampel uji kubur
= Ukuran 10 cm x 10 cm sampel uji kerapatan dan Kadar air
= Ukuran 5 cm x 5 cm sampel uji DSA dan PT
= Ukuran 5 cm x 5 cm sampeluji IB
ini dibuat ulangan sebanyak 3 ulangan pada tiap tipe papan, sehingga
total papan yang dibuat sebanyak 18 papan.
Tabel 2. Standar Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel
No.
Sifat Fisis dan Mekanis
3
SNI 03-2105-1996
1
Kerapatan (gr/cm )
0,5 - 0,9
2
Kadar Air (%)
15
Sangat Tahan
Tahan
Sedang
Tidak Tahan
Rentan
Denah uji kubur (grave yard test) disajikan pada Gambar 3.
U
A
Keterangan :
B
=
C
D
E
F
jarak antar kayu 60 cm
Gambar 3. Denah uji kubur
Keterangan:
A: Papan rasio 100/0
B: Papan rasio 80/20
C: Papan rasio 60/40
D: Papan rasio 40/60
E: Papan rasio 20/80
F: Papan rasio 0/100
Universitas Sumatera Utara
Analisis Data
Untuk mengetahui pengaruh perbandingan komposisi bahan baku terhadap
sifat fisis dan mekanis papan partikel batang jagung dan ijuk hitam maka
dilakukan sidik ragam dengan rancangan percobaan acak lengkap (RAL). Sebagai
perlakuan adalah perbandingan komposisi bahan baku yang terdiri dari 6 taraf
(100:0, 80:20, 60:40, 40:60, 20:80, 0:100) dengan 3 ulangan sehingga jumlah
papan yang dibuat sebanyak 18 papan.
Model statistik linier dari rancangan percobaan ini dinyatakan dalam
persamaan sebagai berikut:
Yij = � + �� + ���
Keterangan:
Yij : Respon pengamatan pada pengaruh pencampurann ijuk hitam pada papan
partikel taraf ke-i dan ulangan ke-j
� : Nilai rata-rata umum
�� : Pengaruh perlakuan variasi pencampuran ijuk hitam pada papan taraf
ke-i
��� : kesalahan percobaan ulangan ke-j yang dikenai perlakuan pencampuran ijuk
hitam taraf ke-i
i
: 100:0, 80:20, 60:40, 40:60, 20:80, 0:100
j
: 1, 2, 3
Adapun hipotesis yang digunakan adalah:
Ho : Pencampuran ijuk hitam tidak berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis
papan partikel.
Hi : Pencampuran ijuk hitam berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan
partikel
Untuk mengetahui pengaruh perbedaan komposisi bahan baku antar batang
jagung dan ijuk memiliki pengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan maka
dilakukan analisis keragaman (analysis of variance). Analisis keragaman tersebut
menggunakan kriteria uji sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
a. Jika Fhitung < Ftabel maka Ho diterima atau perlakuan tidak memberikan
pengaruh pada suatu selang kepercayaan tertentu.
b. Jika Fhitung > Ftabel maka Ho ditolak perlakuan memberikan pengaruh nyata
pada suatu selang kepercayaan tertentu.
Selanjutnya untuk mengetahui perlakuan yang terbaik maka dilanjutkan
membandingkan degan standar JIS 2003 A (2003) untuk mengetahui hasil uji
telah memenuhi standar atau tidak. Untuk melihat adanya pengaruh perlakuan
perbedaan bahan baku terhadap respon sifat fisis mekanis papan partikel maka
dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada tingkat
kepercayaan 95% (nyata). Kriteria uji yang digunakan adalah jika Fhitung lebih
kecil atau sama dengan Ftabel maka perlakuan tidak berpengaruh nyata dan jika
Fhitung
lebih besar dari Ftabel maka perlakuan berpengaruh nyata. Untuk
mengetahui perlakuan yang berpengaruh nyata dilakukan uji lanjut dengan
menggunakan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT)
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel
Kerapatan dan Kadar air
Nilai pengaruh pencampuran ijuk terhadap kerapatan dan kadar air papan
partikel ditunjukkan pada Gambar 4. Nilai rata-rata kerapatan papan partikel
berkisar antara 0.53-0.68 g/cm3. Nilai kerapatan tertinggi dihasilkan dari papan
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
Kadar Air
c
Kerapatan
6,00
0.68
0,63
bc
bc
0,62
ab
a
0,58
5,00
0,54
a
0,53
4,00
3,00
3,93
3,17
2,48
3,90
80/20
60/40
2,00
4,12
3,41
1,00
Kadar Air (%)
Kerapatan (g/cm3)
komposisi 100:0 dan terendah dari papan komposisi 0:100.
0,00
100/0
40/60
20/80
0/100
Rasio batang jagung/ijuk
Keterangan. a, b, c. Notasi yang sama menunjukkan pengaruh tidak nyata antar
perlakuan berdasarkan uji DMRT taraf kepercayaan 5%
Gambar 4. Nilai kerapatan dan kadar air papan partikel.
Nilai kerapatan yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003) yang
mensyaratkan nilai kerapatan berkisar antara 0.40 sampai 0.90 g/cm3
(JSA, 2003) namun nilai kerapatan yang dihasilkan dari pengaruh pencampuran
ijuk belum memenuhi target yang ditentukan. Target kerapatan papan yaitu
sebesar 0.70 g/cm3. Terjadi penurunan nilai kerapatan pada papan hal ini diduga
terjadi karena pendistribusian perekat dan bahan baku yang tidak merata dalam
proses pembentukan lembaran secara manual sehingga mengakibatkan kerapatan
Universitas Sumatera Utara
papan partikel tidak memenuhi target kerapatan. Pada penelitian Fauziah (2014)
nilai kerapatan papan tidak mencapai target karena ketebalan papan yang dibuat
berbeda dari sisi tepi dan tengah papan.
Penurunan nilai kerapatan dapat juga terjadi karena adanya pengaruh
spring back. Spring back adalah usaha pembebasan dari tekanan yang dialami
pada saat proses pengempaan. Pada bahan berlignoselulosa non kayu memiliki
sifat volumenous sehingga spring back yang dihasilkan tinggi. Saat proses
pengkondisian kerapatan papan semakin menurun dikarenakan adaya spring back
dan kondisi penyesuaian kadar air yang mengakibatkan meningkatnya ketebalan
papan partikel (Nuryawan et al., 2008). Semakin tinggi volume papan yang
dihasilkan maka kerapatan papan akan semakin kecil.
Hasil sidik ragam pada lampiran Tabel 1 menunjukkan bahwa
perbandingan komposisi jumlah batang jagung dan ijuk berpengaruh nyata
terhadap kerapatan papan partikel yang dihasilkan dengan selang kepercayaan
95%. Hal ini terjadi karena hampir seluruh perlakuan memberikan perbedaan yang
nyata terhadap kontrol. Hasil uji Duncan Multiple Range Test (DMRT)
menunjukkan kerapatan terbaik dihasilkan oleh rasio 100/0.
Nilai kadar air tertinggi dihasilkan dari papan partikel dengan
perbandingan batang jagung : ijuk 20/80 sebesar 4.12% dan terendah dihasilkan
dari perbandingan 80/20 sebesar 2.48%. Papan dengan rasio 80/20 memiiki nilai
kadar air yang lebih rendah dibandingkan dengan rasio lainnya hal ini terjadi
karena ijuk dengan rasio yang lebih tinggi tidak dapat menyerap perekat dengan
baik sehingga ikatan mekanik dengan perekat tidak terjadi dan juga disebabkan
ijuk memiliki sifat hidrofibik. Maloney (1999) menyatakan kadar air papan
Universitas Sumatera Utara
partikel dipengaruhi oleh jenis spesies yang digunakan, daerah tempat bahan
baku diperoleh, bagian bahan baku yang dipakai, spesies
bahan baku yang
digunakan. Hasil sidik ragam pada lampiran tabel 2 perbandingan komposisi
jumlah batang jagung dan ijuk tidak berpengaruh nyata terhadap kadar air. Nilai
kadar air papan partikel dari semua perlakuan belum memenuhi standar JIS A
5908 (2003) yang mensyaratkan nilai kadar air yang diperbolehkan yaitu sebesar
5-13%.
Daya Serap Air (DSA)
Nilai daya serap air pada perendaman 2 jam dan 24 jam mengalami
peningkatan dan dapat dilihat pada Gambar 5.
DSA 2 Jam
DSA 24 Jam
120,00
DSA (%)
100,00
80,00
87,35
75,82
68,09
73,29
60,00
43,56
40,00
38,86
75,08
43,31
44,92
60/40
40/60
76,38
47,12
45,90
20,00
0,00
100/0
80/20
20/80
0/100
Rasio batang Jagung/ Ijuk
Gambar 5. Nilai daya serap air
Nilai daya serap air tertinggi pada perendaman 2 jam dan 24 jam
dihasilkan pada papan rasio 20/80, dan terendah dari 80/20. Nilai daya serap air
berkisar antara 38.86% sampai 47.12% dan 68.09% sampai 87.35%. Pada data
dilihat nilai DSA papan dengan rasio 20/80 tertinggi dari yang rasio yang lainnya.
Hal ini dapat terjadi karena ijuk yang tidak menyatu diantara perekat dengan
Universitas Sumatera Utara
batang jagung. Ijuk yang bersifat hidrofobik tidak dapat menyerap perekat
sehingga papan menjadi tidak padat dan terdapat adanya rongga antara ijuk dan
batang jagung yang menyebabkan air masuk.
Hasil sidik ragam pada lampiran Tabel 3 menunjukkan bahwa jumlah
ijuk tidak berpengaruh nyata terhadap nilai daya serap air 2 jam dengan selang
kepercayaan 95%, dan Hasil sidik ragam pada tabel 4 menunjukkan bahwa
perbandingan komposisi jumlah batang jagung dan ijuk tidak berpengaruh nyata
terhadap nilai daya serap air 24 jam. Tingginya nilai daya serap air disebabkan
oleh kerapatan papan yang rendah karena semakin tinggi kerapatan makan daya
serap airnya juga semakin rendah. Standar mutu JIS A 5908 (2003) tidak
mensyaratkan nilai daya serap air, akan tetapi pengujian daya serap air perlu
dilakukan untuk dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk mengetahui
seberapa cepat air masuk kedalam papan partikel. Perhitungan daya serap air juga
perlu dilakukan karena akan mempengaruhi kualitas papan partikel
Universitas Sumatera Utara
Pengembangan Tebal (PT)
Nilai pengembangan tebal meningkat selama perendaman 2 dan 24 jam.
Nilai pengaruh pencampuran ijuk pada batang jagung ditunjukkan pada Gambar
6.
PT (%)
PT 2 jam
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
PT 24 jam
26,34
24,48
24,37
22,16
22,33
26,47
11,71
4,48
a
100/0
4,42
6,44
8,74
8,12
a
ab
b
c
b
80/20
60/40
40/60
20/80
0/100
Rasio Batang jagung/ijuk
Keterangan. a, b, c. Notasi yang sama menunjukkan pengaruh tidak nyata antar
perlakuan berdasarkan uji DMRT taraf kepercayaan 5%
Gambar 6. Pengembangan tebal papan partikel
Nilai rata-rata pengembangan tebal hasil perendaman 2 jam dan 24 jam, berkisar
antara 4.42% sampai 11.71% dan 22.16% sampai 26.47%. Nilai pengembangan
tebal tertinggi dan terendah masing-masing pada papan partikel dengan
perbandingan rasio 20/80 dan 80/20 pada waktu 2 jam dan papan partikel dengan
rasio 0/100 dan 80/20 perendaman 24 jam. Nilai pengembangan tebal rasio 80/20
lebih rendah dibandingkan dengan yang lain dan mengalami penurunan dari rasio
100/0. Hal ini mungkin terjadi diduga karena nilai daya serap air rasio 80/20
lebih rendah dari perlakuan yang lainnya. Ijuk dengan jumlah yang lebih banyak
tidak dapat menyerap perekat dengan baik sehingga menyebabkan penyebaran
perekat tidak merata, ijuk tidak memiliki ikatan yang kuat dengan batang jagung.
Universitas Sumatera Utara
Pengembangan tebal diduga juga terjadi kerena adanya spring back
yang menyebabkan ketebalan papan meningkat. Nilai spring back berkisar
antar 9%-32%, tertinggi dihasilkan papan 40/60 dan terendah 20/80. Nilai
pengembangan tebal berkorelasi negatif dengan kerapatan dan IB. Jika nilai
kerapatan dan IB tinggi maka nilai pengembangan tebal menurun. Nilai
pengembangan tebal rasio 100/0 lebih rendah dibandingkan 0/100 diduga
karena ijuk tidak dapat menyerap perekat akibat ijuk yang kering dan kadar air
rendah, sementara perekat yang digunakan adalah jenis perekat yang bereaksi
dengan bahan dengan kadar air yang tinggi. Hal ini juga terjadi karena nilai
kerapatan dan IB papan tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan yang lain.
Pengembangan tebal terdapat hubungannya dengan absorpsi air, karena
semakin banyak air yang diabsorpsi dan memasuki struktur partikel maka
semakin banyak pula perubahan dimensi yang dihasilkan.
Berdasarkan JIS A 5908 (2003) nilai pengembangan tebal papan partikel
dengan campuran ijuk hitam dan batang jagung yang dihasilkan tidak memenuhi
standar pada perendaman 24 jam, dimana pengembangan tebal papan aprtikel
maksimal yang perbolehkan yaitu kurang dari 12%, namun memenuhi standar
pada perendaman 2 jam. Hasil sidik ragam Tabel 5 pada lampiran menunjukkan
bahwa perbandingan komposisi jumlah batang jagung dan ijuk berpengaruh nyata
terhadap pengembangan tebal papan partkel 2 jam dengan selang kepercayaan
95%. Hasil uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) menunjukkan bahwa
Rasio 100/0 berbeda nyata dengan 0/100. Hasil sidik ragam pada Tabel 6
perbandingan komposisi jumlah batang dan ijuk tidak berpegaruh nyata terhadap
pengembangan tebal 24 jam papan partikel.
Universitas Sumatera Utara
Sifat Mekanis Papan Partikel
Modulus of Elasticity (MOE) dan Modulus of Rupture (MOR)
Modulus of Elasticity (MOE) merupakan ukuran ketahanan papan untuk
mempertahankan bentuk yang berhubungan dengan kekakuan papan. Modulus of
Rupture (MOR) merupakan kemampuan papan untuk menahan beban hingga
batas maksimum (Wulandari, 2012). Nilai rata-rata MOE dan MOR papan
partikel ditunjukkan pada Gambar 7.
MoE
MoR
210
c
18000
196,44
180
150
12000
94,14
ab
b
107.94
120
ab 89,34
9000
52,76a
15511,45
6000
3000
7510,47
c
ab
6137,61
8538,4
3833,4
a
80/20
5053,07
60
30
b
0
100/0
90
54,87 ab
MoR (kgf/cm2)
MoE (kgf/cm2)
15000
60/40
40/60
ab
ab
20/80
0
0/100
Rasio batang jagung/ijuk
Keterangan. a, b, c. Notasi yang sama menunjukkan pengaruh tidak nyata antar
perlakuan berdasarkan uji DMRT taraf kepercayaan 5%
Gambar 7. Nilai MOR dan MOE papan partikel
Nilai rata-rata Modulus of Rupture (MOR) papan partikel berdasarkan
Gambar 7 berkisar antara 52.76 kgf/cm2 sampai 196.44 kgf/cm2. Nilai MOR
tertinggi sebesar 196.44 kgf/cm2 pada rasio 100/0 dan terkecil dengan nilai 52.76
kgf/cm2 pada rasio 40/60. Berdasarkan kecenderungan data, persentase
penambahan ijuk tidak membuat nilai MOR semakin tinggi. Nilai MOR papan
Universitas Sumatera Utara
dengan rasio 40/60 dan 20/80 lebih rendah dibandingkan kontrol dan rasio
lainnya, hal ini dapat terjadi karena nilai kerapatan papan tersebut juga rendah.
Nilai MOR sejalan dengan nilai kerapatan. Nilai kerapatan papan dengan MOR
rendah juga akan diikuti dengan nilai kerapatan yang rendah pula. Menurut
Wulandari (2012) menyatakan bahwa semakin tinggi kerapatan papan partikel
yang dihasilkan maka sifat keteguhan patah papan partikel juga akan semakin
tinggi. Hasil sidik ragam Tabel 7 pada lampiran menunjukkan bahwa rasio bahan
baku antara batang jagung dan ijuk berpengaruh pada papan partikel dengan
selang kepercayaan 95%. Hasil uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT)
menunjukkan bahwa kontrol berbeda nyata papan yang lainnya. Nilai MOR
papan partikel yang dihasilkan belum seluruhnya memenuhi standar yang
ditentukan yaitu JIS A5908 (2003). Papan yang belum memenuhi standar yaitu
dengan rasio 40/60 dan 20/80, terjadi karena kerapatan papan yang lebih rendah
dibandingkan dengan papan lainnya sehingga mempengaruhi nilai MOR yang
dihasilkan.
Nilai rata-rata MOE papan partikel berdasarkan Gambar 9
tertinggi
sebesar 15.511, kgf/cm2 terendah sebesar 3833.4 kgf/cm2. Papan partikel dengan
MOE tertinggi didapat dari rasio 100/0 dan terendah dari 40/60. Nilai MOE
papan partikel yang dihasilkan dalam penelitian ini belum memenuhi standar yang
dipersyaratkan dalam JIS A 5908 2003 (minimal 20400 kgf/cm2). Nilai MOE
papan partikel kontrol lebih tinggi dibandingkan yang lainnya diduga akibat nilai
MOR nya juga lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan. Perekat tidak merata
antara ijuk dan batang jagung pada proses pencampuran juga dapat menyebabkan
ikatan antara partikel rendah. Ikatan antara partikel yang rendah menyebabkan
Universitas Sumatera Utara
daya menahan beban menjadi rendah juga. Menurut Muhdi, et al. (2013) papan
partikel yang mempunyai ikatan antar partikel lebih banyak mempunyai
kemampuan yang lebih tinggi dalam menahan beban yang mengenai papan. Nilai
kerapatan papan partikel yang dihasilkan juga sejalan dengan nilai MOE yang
dihasilkan
Hasil sidik ragam pada Tabel 8 lampiran menunjukkan bahwa perlakuan
perbandingan komposisi bahan baku berpengaruh nyata terhadap nilai MOE
papan partikel yang dihasilkan dengan selang kepercayaan 95%. Uji lanjut DMRT
menunjukkan nilai 100/0 berbeda nyata dengan yang lainnya. Hasil Duncan
menunjukkan bahwa papan partikel yang memberikan nilai MOE terbaik adalah
kontrol yaitu 100/0.
Internal Bond (IB)
Internal Bond (IB) berpengaruh terhadap sifat mekanis papan yang
dihasilkan. Internal bond menunjukkan nilai keteguhan perekat sehingga antar
partikel berikatan dengan kuat. Nilai rata-rata Internal Bond (IB) papan partikel
ditunjukkan pada Gambar 10.
Universitas Sumatera Utara
Internal Bond (kg/cm2)
2,50
2,00
1,59
1,50
0,94
1,00
0,50
c
0,36
b
a
0,00
100/0
80/20
60/40
0,24
0,26
a
40/60
0,16
a
a
20/80
0/100
Rasio batang jagung/ijuk
Keterangan. a, b, c. Notasi yang sama menunjukkan pengaruh tidak nyata antar
perlakuan berdasarkan uji DMRT taraf kepercayaan 5%
Gambar 8. Nilai Internal bond (IB)
Nilai rata rata Internal bond (IB) papan partikel berdasarkan Gambar 8
berkisar antara 0.16 kg/cm² sampai 1.59 kg/cm². Nilai Internal bond (IB) teringgi
sebesar 1.59 kg/cm², diperoleh dari papan partikel dengan rasio 100/0 dan nilai
terendah sebesar 0.16 kg/cm², diperoleh dari rasio 0/100. Nilai IB yang
memenuhi standar pada papan partikel hanya pada rasio 100/0 dan pada perlakuan
lainnya belum memenuhi standar yang ditentukan dalam JIS A 5908-2003
(minimal 1,5 kg/cm2). Rendahnya nilai IB pada papan partikel disebabkan tidak
sempurnanya ikatan antar partikel papan partikel sehingga ikatan antar partikel
rendah. Bowyer et al (2003) kuat rekat internal atau Internal Bond (IB) adalah
kekuatan tarik tegak lurus permukaan panel yang merupakan ukuran tunggal
terbaik terhadap kualitas dari produksi karena mengindikasikan kekuatan ikatan
antar partikel. Pada penelitian Sitepu (2017) hasil IB dari papan partikel dengan
bahan baku daun kelapa dan serbuk sengon tidak memenuhi standar yang
ditentukan
akibat
kurang
meratanya
penyebaran
perekat
saaat
proses
Universitas Sumatera Utara
pencampuran sehingga hanya terkonsentrasi pada titik tertentu. Selain itu, nilai
Internal Bond (IB) yang rendah dikarenakan oleh nilai PT dari papan yang
dihasilkan masih tinggi. IB yang rendah menyebabkan pengembangan tebal tinggi
dan daya serap airnya juga akan tinggi
Tabel 8 pada lampiran menunjukkan bahwa perbandingan bahan baku ijuk
dan batang jagung berpengaruh nyata pada papan partikel dengan selang
kepercayaan 95%. Hasil uji Duncan menunjukkan nilai IB dengan perbandingan
100/0 berbeda nyata dengan rasio yang lain dan nilai uji Duncan diperoleh IB
terbaik adalah perbandingan 100/0.
Keawetan Papan partikel
Tingkat ketahanan papan partikel terhadap serangan rayap dengan
parameter kehilangan berat papan berkisar antara 3.18% - 49.62%, dimana papan
dengan nilai kehilangan berat tertinggi pada papan dengan perbandingan 80/20,
dan kehilangan berat teredaah pada papan dengan komposisi 0/100. Besar nilai
kehilangan berat disajikan pada Gambar 9
70
Kehilangan berat (%)
60
49,62
50
40
30
28,03
20
10
b
10,94
c
ab
0
100/0
80/20
60/40
7,84
5,64
ab
40/60
a
20/40
3,17
a
0/100
Rasio batang Jagung/Ijuk
Keterangan. a, b, c. Notasi yang sama menunjukkan pengaruh tidak nyata antar
perlakuan berdasarkan uji DMRT taraf kepercayaan 5%
Gambar 9. Ketahanan papan partikel
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan Gambar 9 dapat dilihat papan yang rentan terhadap serangan
rayap yaitu pada papan dengan rasio 80/20. Hal ini terjadi karena ijuk yang
diberikan lebih sedikit sehingga menyebabkan rayap lebih mudah menyerang
papan. Sifat ijuk yang awet juga mempengaruhi terhadap intensitas seranngan
rayap. Hal ini sesuai pernyataan Supatmi (2011) ijuk memiliki beberapa kelebihan
yaitu mempunyai sifat awet dan tidak mudah busuk baik dalam keadaan terbuka
(tahan terhadap cuaca) maupun tertanam dalam tanah. Berikut adalah gambar
kerusakan pada setiap papan.
Gambar 10 (a).
Gambar 10(b).
Universitas Sumatera Utara
Gambar 10(c).
Gambar 10(e).
Gambar 10(d).
Gambar 10(f).
Gambar 10. Kehilangan berat pada papan
Keterangan:
10(a): Kehilanagan berat rasio 100/0
10(b): Kehilanganberat rasio 80/20
10(c): Kehilanganberat rasio 60/40
10(d): Kehilanganberat rasio 40/60
10(e): Kehilanganberat rasio 20/80
10(f): Kehilanganberat rasio 0/100
Universitas Sumatera Utara
Namun jika dibandingkan dengan rasio 100/0 nilai kehilangan berat lebih
rendah dibandingkan dengan rasio 80/20 hal ini diduga bahwa intensitas serangan
rayap tidak sama terhadap papan partikel karena letak sampel pada uji kubur tidak
semua berdekatan dengan sarang rayap. Hal ini juga dilihat pada Gambar 10(a)
papan yag tidak diberi campuran ijuk lebih tebal dibandingkan dengan papan
Gambar 10(b).
Berdasarkan hasil sidik ragam pada Tabel 10 lampiran, perbandingan
komposisi ijuk berpengaruh nyata terhadap tingkat ketahanan papan terhadap
serangan rayap. Pada hasil uji lanjut Duncan, rasio 80/20 berbeda nyata dengan
perlakuan lainnya. Berdasarkan skala ketahanan papan terhadap serangan rayap
tanah (Tabel 3), papan partikel dengan rasio 100/0, 80/20 rentan terhadap
serangan rayap, 60/40 tidak tahan terhadap serangan rayap, dan rasio 40/60,
20/80, 0/100 dengan nilai sedang ketahan terhadap rayap.
Rayap tanah adalah salah satu rayaptanah yang paling luas serangannya di
Indonesia. Perilaku Coptotermes ketika menyerang kayu adalah mampu bersarang
didalam kayu yang diserangnya,walaupun tidak ada hubungan dengan tanah, asal
sarang tersebut sekali kali memperoleh air, misalnya tetesan air hujan. Hasil
pengamatan yang dilakukan rayap yang menyerang papan adalah jenis rayap
tanah Coptotermes. Coptotermes menyebabkan kerusakan 63-90% kerusakan
pada struktur yang diserang (Tarumingkeng, 2011). Gambar rayap tersebut dapat
dilihat pada Gambar 11 dan 12.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 11.Rayap tanah
Gambar 12. Rayap pada papan
Universitas Sumatera Utara
Rekapitulasi Hasil Pengujian Papan Partikel
Hasil rekapitulasi pengujian pengaruh pencampuran ijuk terhadap sifat fisis,
mekanis dan keawetan papan partikel dapat dilihat pada Tabel 4
Tabel 4. Rekapitulasi skoring papan partikel hasil penelitian
Sifat Fisis, Mekanis
Papan partikel
Kerapatan
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Kadar Air
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Daya Serap Air 2 jam
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Daya Serap Air 24 jam
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Pengembangan Tebal 2
Jam
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Pengembangan Tebal 24
Jam
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
MOR
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
MOE
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Internal Bond
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Keawetan (%)
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Total Skor
100/0
80/20
60/40
40/60
20/80
0/100
0.68
6
1
3.17
2
0
43.56
4
75.82
3
-
0.63
5
1
2.48
1
0
38.86
6
68.09
6
-
0.62
4
1
3.90
4
0
43.31
5
73.29
5
-
0.58
3
1
3.93
5
0
44.92
3
75.08
4
-
0.54
2
1
4.12
6
0
47.12
1
87.35
1
-
0.53
1
1
3.41
3
0
45.90
2
4.48
4.42
6.44
8.74
11.71
5
1
6
1
4
1
2
1
1
1
22.33
22.16
24.37
24.48
26.34
5
0
194.44
6
1
15511.45
6
0
1.59
6
1
28.03
2
6
0
94.14
4
1
7510.47
4
0
0.94
5
0
49.62
1
4
0
107.94
5
1
8538.4
5
0
0.36
4
0
10.94
3
3
0
52.76
1
0
3833.4
1
0
0.24
2
0
7.84
4
2
0
54.87
2
0
5053.07
2
0
0.26
3
0
5.64
5
1
0
89.34
3
1
6232.61
3
0
0.16
1
0
3.17
6
45
44
43
28
25
25
76.38
2
8.12
3
1
26.47
Keterangan:
Nilai Rata-Rata: 3 ulangan
Skoring : 1 (sangat rendah) 2 (cukup rendah) 3 (rendah) 4 ( cukup tinggi) 5 (tinggi) 6 (sagat tinggi)
Standar JIS A 5908 (2003): Memenuhi= 1 Tidak memenuhi=0
Hasil total skoring yang ditinjau dari nilai rata-rata yang dihasilkan dan pencapaian
standar dari sifat fisis dan mekanis serta keawetan papan memperlihatkan bahwa papan
partikel dengan rasio 100/0 mendapatkan skor tertinggi dibanding papan partikel lainnya.
Universitas Sumatera Utara
Sehingga papan partikel penelitian ini yang memiliki kualitas terbaik yaitu pada papan
partikel dengan rasio 100/0 dengan skoring sebesar 45
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN
Kualitas papan partikel yang dihasilkan dengan variasi bahan baku batang
jagung dan ijuk hitam yang dihasilkan belum semua memenuhi standar pengujian
yang digunakan. Penambahan persentase jumlah ijuk tidak membuat papan
menjadi lebih berkualitas. Pengaruh ijuk terhadap sifat fisis papan partikel dengan
parameter kerapatan dan kadar air, serta pengembangan tebal 2 jam pada telah
memenuhi standar JIS A 5908 (2003), sedangkan pada parameter pengembangan
tebal 24 jam belum memenuhi standar.
Parameter sifat mekanik MOE, IB belum memenuhi standar, dan sebagian
papan telah memenuhi standar yakni rasio 100:0, 80:20, 60:40 untuk parameter
MOR. Keawetan papan partikel setelah dilakukan uji kubur menunjukkan bahwa
papan yang diberi ijuk lebih tahan terhadap serangan rayap kecuali kecuali pada
rasio 80:20. Dari rekapitulasi nilai hasil pengujian pada Tabel 10 nilai papan
partikel rasio 100:0 merupakan hasil yang tertinggi.
Universitas Sumatera Utara
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian yang berjudul “Pengaruh Pencampuran Ijuk terhadap Kualitas
Papan Partikel dari Batang Jagung (Zea mays L)” ini dilaksanakan bulan
Desember 2016 sampai dengan Maret 2017. Penelitian ini dilakukan di Workshop
(WS) dan Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Program Studi Kehutanan,
Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian adalah, mesin pencacah, timbangan,
compressor, spray gun, plat besi, mesin kempa panas, timbangan digital, caliper
digital dan Universal Testing Mechine (UTM). Bahan yang digunakan dalam
penelitian adalah batang jagung yang diperoleh dari hasil penen petani di desa
Tuntungan, ijuk hitam yang diperoleh dari Desa Pancur Batu, dan perekat
isosianat PT. Polychemie Asia Pacific Permai Jakarta.
Persiapan Partikel
Batang jagung dikeringkan dengan tujuan untuk menghindarkan dari
seranagn jamur, kemudian dipotong sampai ukuran partikel dengan alat
pencacah, kemudian dikeringkan kembali sampai kadar 9%. Ijuk hitam dipotong
dengan ukuran panjang 7 cm.
Perhitungan Bahan Baku
Kebutuhan bahan baku papan partikel tergantung pada jumlah partikel
dan jumlah perekat yang digunakan. Ukuran papan serta kerapatan sasaran yang
ditetapkan. Papan partikel dibuat dengan target ukuran (25 x 25 x 1) cm³ dengan
Universitas Sumatera Utara
target kerapatan 0,7 g/cm³. Jumlah kebutuhan bahan baku yang digunakan dalam
pembuatan papan partikel dapat dilihat secara lengkap pada Tabel 1.
Tabel 1. Kebutuhan bahan baku papan partikel batang jagung dengan ijuk hitam
No
1
2
3
4
5
6
Komposisi Batang
Jagung :Ijuk Hitam
100:0
80:20
60:40
40:60
20:80
0:100
Berat Batang
Jagung (g)
397.68
318.14
238.61
159.07
79.53
0.00
Berat Ijuk
Hitam (g)
0.00
79.53
159.07
238.61
318.14
397.68
Berat Perekat
Isosianat (g)
40.16
40.16
40.16
40.16
40.16
40.16
Berdasarkan rumus pada lampiran kebutuhan bahan baku dan perekat
dengan kadar solid content 98%, didapatkan bahwa kebutuhan perekat untuk
dalam pembuatan seluruh papan adalah 722.88g.
Pembuatan Papan
Papan partikel yang dibuat dengan target adalah panjang (25 cm), lebar
(25 cm), dan tebal (1 cm) dengan target kerapatan papan sebesar 0,7 g/cm³,
selanjutnya partikel dicampur dengan perekat dengan kadar 10% (SC 98%)
menggunakan alat blending. Selanjutnya adonan dicetak dalam cetakan berukuran
25 x 25 cm, setelah dicetak dilakukan pengempaan panas dengan suhu 160oC
tekanan 30 kg/cm² dan waktu kempanya selama 5 menit. Papan dibuat sebanyak 3
ulangan. Papan yang telah
dibentuk dan dilakukan pengempaan selanjutnya
dilakukan proses pengkondisian selama satu minggu. Pengkondisian dilakukan
untuk menghilangkan sisa tegangan yang terbentuk selama proses pengempaan
panas selama 7 hari pada suhu kamar.
Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis.
Setelah dilakukan proses pengkondisian selama 7 hari, tahapan berikutnya
adalah pemotongan papan menjadi contoh uji dengan berbagai ukuran masingmasing sesuai dengan standar JIS A 5908 (2003). Parameter pengujian papan
Universitas Sumatera Utara
partikel terdiri atas kerapatan dan Kadar Air (KA), Daya Serap Air (DSA),
Pengembangan Tebal (PT), Internal Bond (IB), Modulus Of Elasticity (MOE),
dan Modulus of Rupture (MOR). Dimensi contoh uji untuk pengujian sifat fisis
dan mekanis antara lain kerapatan dan KA (10 cm x 10 cm), DSA, PT dan IB
(5 cm x 5 cm), MOE dan MOR (20 cm x 5 cm). Pengujian sifat fisis dan mekanis
papan partikel mengacu pada standar JIS A 5908 (2003) dan keawetan papan.
1
2
3
5
4
Gambar 1. Pola Contoh Uji
Keterangan gambar :
1
2
3
4
5
Penelitian
= Ukuran 20 cm x 5 cm sampel uji MOE dan MOR
= Ukuran 20 cm x 5 cm sampel uji kubur
= Ukuran 10 cm x 10 cm sampel uji kerapatan dan Kadar air
= Ukuran 5 cm x 5 cm sampel uji DSA dan PT
= Ukuran 5 cm x 5 cm sampeluji IB
ini dibuat ulangan sebanyak 3 ulangan pada tiap tipe papan, sehingga
total papan yang dibuat sebanyak 18 papan.
Tabel 2. Standar Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel
No.
Sifat Fisis dan Mekanis
3
SNI 03-2105-1996
1
Kerapatan (gr/cm )
0,5 - 0,9
2
Kadar Air (%)
15
Sangat Tahan
Tahan
Sedang
Tidak Tahan
Rentan
Denah uji kubur (grave yard test) disajikan pada Gambar 3.
U
A
Keterangan :
B
=
C
D
E
F
jarak antar kayu 60 cm
Gambar 3. Denah uji kubur
Keterangan:
A: Papan rasio 100/0
B: Papan rasio 80/20
C: Papan rasio 60/40
D: Papan rasio 40/60
E: Papan rasio 20/80
F: Papan rasio 0/100
Universitas Sumatera Utara
Analisis Data
Untuk mengetahui pengaruh perbandingan komposisi bahan baku terhadap
sifat fisis dan mekanis papan partikel batang jagung dan ijuk hitam maka
dilakukan sidik ragam dengan rancangan percobaan acak lengkap (RAL). Sebagai
perlakuan adalah perbandingan komposisi bahan baku yang terdiri dari 6 taraf
(100:0, 80:20, 60:40, 40:60, 20:80, 0:100) dengan 3 ulangan sehingga jumlah
papan yang dibuat sebanyak 18 papan.
Model statistik linier dari rancangan percobaan ini dinyatakan dalam
persamaan sebagai berikut:
Yij = � + �� + ���
Keterangan:
Yij : Respon pengamatan pada pengaruh pencampurann ijuk hitam pada papan
partikel taraf ke-i dan ulangan ke-j
� : Nilai rata-rata umum
�� : Pengaruh perlakuan variasi pencampuran ijuk hitam pada papan taraf
ke-i
��� : kesalahan percobaan ulangan ke-j yang dikenai perlakuan pencampuran ijuk
hitam taraf ke-i
i
: 100:0, 80:20, 60:40, 40:60, 20:80, 0:100
j
: 1, 2, 3
Adapun hipotesis yang digunakan adalah:
Ho : Pencampuran ijuk hitam tidak berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis
papan partikel.
Hi : Pencampuran ijuk hitam berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan
partikel
Untuk mengetahui pengaruh perbedaan komposisi bahan baku antar batang
jagung dan ijuk memiliki pengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis papan maka
dilakukan analisis keragaman (analysis of variance). Analisis keragaman tersebut
menggunakan kriteria uji sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
a. Jika Fhitung < Ftabel maka Ho diterima atau perlakuan tidak memberikan
pengaruh pada suatu selang kepercayaan tertentu.
b. Jika Fhitung > Ftabel maka Ho ditolak perlakuan memberikan pengaruh nyata
pada suatu selang kepercayaan tertentu.
Selanjutnya untuk mengetahui perlakuan yang terbaik maka dilanjutkan
membandingkan degan standar JIS 2003 A (2003) untuk mengetahui hasil uji
telah memenuhi standar atau tidak. Untuk melihat adanya pengaruh perlakuan
perbedaan bahan baku terhadap respon sifat fisis mekanis papan partikel maka
dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada tingkat
kepercayaan 95% (nyata). Kriteria uji yang digunakan adalah jika Fhitung lebih
kecil atau sama dengan Ftabel maka perlakuan tidak berpengaruh nyata dan jika
Fhitung
lebih besar dari Ftabel maka perlakuan berpengaruh nyata. Untuk
mengetahui perlakuan yang berpengaruh nyata dilakukan uji lanjut dengan
menggunakan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT)
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel
Kerapatan dan Kadar air
Nilai pengaruh pencampuran ijuk terhadap kerapatan dan kadar air papan
partikel ditunjukkan pada Gambar 4. Nilai rata-rata kerapatan papan partikel
berkisar antara 0.53-0.68 g/cm3. Nilai kerapatan tertinggi dihasilkan dari papan
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
Kadar Air
c
Kerapatan
6,00
0.68
0,63
bc
bc
0,62
ab
a
0,58
5,00
0,54
a
0,53
4,00
3,00
3,93
3,17
2,48
3,90
80/20
60/40
2,00
4,12
3,41
1,00
Kadar Air (%)
Kerapatan (g/cm3)
komposisi 100:0 dan terendah dari papan komposisi 0:100.
0,00
100/0
40/60
20/80
0/100
Rasio batang jagung/ijuk
Keterangan. a, b, c. Notasi yang sama menunjukkan pengaruh tidak nyata antar
perlakuan berdasarkan uji DMRT taraf kepercayaan 5%
Gambar 4. Nilai kerapatan dan kadar air papan partikel.
Nilai kerapatan yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003) yang
mensyaratkan nilai kerapatan berkisar antara 0.40 sampai 0.90 g/cm3
(JSA, 2003) namun nilai kerapatan yang dihasilkan dari pengaruh pencampuran
ijuk belum memenuhi target yang ditentukan. Target kerapatan papan yaitu
sebesar 0.70 g/cm3. Terjadi penurunan nilai kerapatan pada papan hal ini diduga
terjadi karena pendistribusian perekat dan bahan baku yang tidak merata dalam
proses pembentukan lembaran secara manual sehingga mengakibatkan kerapatan
Universitas Sumatera Utara
papan partikel tidak memenuhi target kerapatan. Pada penelitian Fauziah (2014)
nilai kerapatan papan tidak mencapai target karena ketebalan papan yang dibuat
berbeda dari sisi tepi dan tengah papan.
Penurunan nilai kerapatan dapat juga terjadi karena adanya pengaruh
spring back. Spring back adalah usaha pembebasan dari tekanan yang dialami
pada saat proses pengempaan. Pada bahan berlignoselulosa non kayu memiliki
sifat volumenous sehingga spring back yang dihasilkan tinggi. Saat proses
pengkondisian kerapatan papan semakin menurun dikarenakan adaya spring back
dan kondisi penyesuaian kadar air yang mengakibatkan meningkatnya ketebalan
papan partikel (Nuryawan et al., 2008). Semakin tinggi volume papan yang
dihasilkan maka kerapatan papan akan semakin kecil.
Hasil sidik ragam pada lampiran Tabel 1 menunjukkan bahwa
perbandingan komposisi jumlah batang jagung dan ijuk berpengaruh nyata
terhadap kerapatan papan partikel yang dihasilkan dengan selang kepercayaan
95%. Hal ini terjadi karena hampir seluruh perlakuan memberikan perbedaan yang
nyata terhadap kontrol. Hasil uji Duncan Multiple Range Test (DMRT)
menunjukkan kerapatan terbaik dihasilkan oleh rasio 100/0.
Nilai kadar air tertinggi dihasilkan dari papan partikel dengan
perbandingan batang jagung : ijuk 20/80 sebesar 4.12% dan terendah dihasilkan
dari perbandingan 80/20 sebesar 2.48%. Papan dengan rasio 80/20 memiiki nilai
kadar air yang lebih rendah dibandingkan dengan rasio lainnya hal ini terjadi
karena ijuk dengan rasio yang lebih tinggi tidak dapat menyerap perekat dengan
baik sehingga ikatan mekanik dengan perekat tidak terjadi dan juga disebabkan
ijuk memiliki sifat hidrofibik. Maloney (1999) menyatakan kadar air papan
Universitas Sumatera Utara
partikel dipengaruhi oleh jenis spesies yang digunakan, daerah tempat bahan
baku diperoleh, bagian bahan baku yang dipakai, spesies
bahan baku yang
digunakan. Hasil sidik ragam pada lampiran tabel 2 perbandingan komposisi
jumlah batang jagung dan ijuk tidak berpengaruh nyata terhadap kadar air. Nilai
kadar air papan partikel dari semua perlakuan belum memenuhi standar JIS A
5908 (2003) yang mensyaratkan nilai kadar air yang diperbolehkan yaitu sebesar
5-13%.
Daya Serap Air (DSA)
Nilai daya serap air pada perendaman 2 jam dan 24 jam mengalami
peningkatan dan dapat dilihat pada Gambar 5.
DSA 2 Jam
DSA 24 Jam
120,00
DSA (%)
100,00
80,00
87,35
75,82
68,09
73,29
60,00
43,56
40,00
38,86
75,08
43,31
44,92
60/40
40/60
76,38
47,12
45,90
20,00
0,00
100/0
80/20
20/80
0/100
Rasio batang Jagung/ Ijuk
Gambar 5. Nilai daya serap air
Nilai daya serap air tertinggi pada perendaman 2 jam dan 24 jam
dihasilkan pada papan rasio 20/80, dan terendah dari 80/20. Nilai daya serap air
berkisar antara 38.86% sampai 47.12% dan 68.09% sampai 87.35%. Pada data
dilihat nilai DSA papan dengan rasio 20/80 tertinggi dari yang rasio yang lainnya.
Hal ini dapat terjadi karena ijuk yang tidak menyatu diantara perekat dengan
Universitas Sumatera Utara
batang jagung. Ijuk yang bersifat hidrofobik tidak dapat menyerap perekat
sehingga papan menjadi tidak padat dan terdapat adanya rongga antara ijuk dan
batang jagung yang menyebabkan air masuk.
Hasil sidik ragam pada lampiran Tabel 3 menunjukkan bahwa jumlah
ijuk tidak berpengaruh nyata terhadap nilai daya serap air 2 jam dengan selang
kepercayaan 95%, dan Hasil sidik ragam pada tabel 4 menunjukkan bahwa
perbandingan komposisi jumlah batang jagung dan ijuk tidak berpengaruh nyata
terhadap nilai daya serap air 24 jam. Tingginya nilai daya serap air disebabkan
oleh kerapatan papan yang rendah karena semakin tinggi kerapatan makan daya
serap airnya juga semakin rendah. Standar mutu JIS A 5908 (2003) tidak
mensyaratkan nilai daya serap air, akan tetapi pengujian daya serap air perlu
dilakukan untuk dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk mengetahui
seberapa cepat air masuk kedalam papan partikel. Perhitungan daya serap air juga
perlu dilakukan karena akan mempengaruhi kualitas papan partikel
Universitas Sumatera Utara
Pengembangan Tebal (PT)
Nilai pengembangan tebal meningkat selama perendaman 2 dan 24 jam.
Nilai pengaruh pencampuran ijuk pada batang jagung ditunjukkan pada Gambar
6.
PT (%)
PT 2 jam
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
PT 24 jam
26,34
24,48
24,37
22,16
22,33
26,47
11,71
4,48
a
100/0
4,42
6,44
8,74
8,12
a
ab
b
c
b
80/20
60/40
40/60
20/80
0/100
Rasio Batang jagung/ijuk
Keterangan. a, b, c. Notasi yang sama menunjukkan pengaruh tidak nyata antar
perlakuan berdasarkan uji DMRT taraf kepercayaan 5%
Gambar 6. Pengembangan tebal papan partikel
Nilai rata-rata pengembangan tebal hasil perendaman 2 jam dan 24 jam, berkisar
antara 4.42% sampai 11.71% dan 22.16% sampai 26.47%. Nilai pengembangan
tebal tertinggi dan terendah masing-masing pada papan partikel dengan
perbandingan rasio 20/80 dan 80/20 pada waktu 2 jam dan papan partikel dengan
rasio 0/100 dan 80/20 perendaman 24 jam. Nilai pengembangan tebal rasio 80/20
lebih rendah dibandingkan dengan yang lain dan mengalami penurunan dari rasio
100/0. Hal ini mungkin terjadi diduga karena nilai daya serap air rasio 80/20
lebih rendah dari perlakuan yang lainnya. Ijuk dengan jumlah yang lebih banyak
tidak dapat menyerap perekat dengan baik sehingga menyebabkan penyebaran
perekat tidak merata, ijuk tidak memiliki ikatan yang kuat dengan batang jagung.
Universitas Sumatera Utara
Pengembangan tebal diduga juga terjadi kerena adanya spring back
yang menyebabkan ketebalan papan meningkat. Nilai spring back berkisar
antar 9%-32%, tertinggi dihasilkan papan 40/60 dan terendah 20/80. Nilai
pengembangan tebal berkorelasi negatif dengan kerapatan dan IB. Jika nilai
kerapatan dan IB tinggi maka nilai pengembangan tebal menurun. Nilai
pengembangan tebal rasio 100/0 lebih rendah dibandingkan 0/100 diduga
karena ijuk tidak dapat menyerap perekat akibat ijuk yang kering dan kadar air
rendah, sementara perekat yang digunakan adalah jenis perekat yang bereaksi
dengan bahan dengan kadar air yang tinggi. Hal ini juga terjadi karena nilai
kerapatan dan IB papan tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan yang lain.
Pengembangan tebal terdapat hubungannya dengan absorpsi air, karena
semakin banyak air yang diabsorpsi dan memasuki struktur partikel maka
semakin banyak pula perubahan dimensi yang dihasilkan.
Berdasarkan JIS A 5908 (2003) nilai pengembangan tebal papan partikel
dengan campuran ijuk hitam dan batang jagung yang dihasilkan tidak memenuhi
standar pada perendaman 24 jam, dimana pengembangan tebal papan aprtikel
maksimal yang perbolehkan yaitu kurang dari 12%, namun memenuhi standar
pada perendaman 2 jam. Hasil sidik ragam Tabel 5 pada lampiran menunjukkan
bahwa perbandingan komposisi jumlah batang jagung dan ijuk berpengaruh nyata
terhadap pengembangan tebal papan partkel 2 jam dengan selang kepercayaan
95%. Hasil uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) menunjukkan bahwa
Rasio 100/0 berbeda nyata dengan 0/100. Hasil sidik ragam pada Tabel 6
perbandingan komposisi jumlah batang dan ijuk tidak berpegaruh nyata terhadap
pengembangan tebal 24 jam papan partikel.
Universitas Sumatera Utara
Sifat Mekanis Papan Partikel
Modulus of Elasticity (MOE) dan Modulus of Rupture (MOR)
Modulus of Elasticity (MOE) merupakan ukuran ketahanan papan untuk
mempertahankan bentuk yang berhubungan dengan kekakuan papan. Modulus of
Rupture (MOR) merupakan kemampuan papan untuk menahan beban hingga
batas maksimum (Wulandari, 2012). Nilai rata-rata MOE dan MOR papan
partikel ditunjukkan pada Gambar 7.
MoE
MoR
210
c
18000
196,44
180
150
12000
94,14
ab
b
107.94
120
ab 89,34
9000
52,76a
15511,45
6000
3000
7510,47
c
ab
6137,61
8538,4
3833,4
a
80/20
5053,07
60
30
b
0
100/0
90
54,87 ab
MoR (kgf/cm2)
MoE (kgf/cm2)
15000
60/40
40/60
ab
ab
20/80
0
0/100
Rasio batang jagung/ijuk
Keterangan. a, b, c. Notasi yang sama menunjukkan pengaruh tidak nyata antar
perlakuan berdasarkan uji DMRT taraf kepercayaan 5%
Gambar 7. Nilai MOR dan MOE papan partikel
Nilai rata-rata Modulus of Rupture (MOR) papan partikel berdasarkan
Gambar 7 berkisar antara 52.76 kgf/cm2 sampai 196.44 kgf/cm2. Nilai MOR
tertinggi sebesar 196.44 kgf/cm2 pada rasio 100/0 dan terkecil dengan nilai 52.76
kgf/cm2 pada rasio 40/60. Berdasarkan kecenderungan data, persentase
penambahan ijuk tidak membuat nilai MOR semakin tinggi. Nilai MOR papan
Universitas Sumatera Utara
dengan rasio 40/60 dan 20/80 lebih rendah dibandingkan kontrol dan rasio
lainnya, hal ini dapat terjadi karena nilai kerapatan papan tersebut juga rendah.
Nilai MOR sejalan dengan nilai kerapatan. Nilai kerapatan papan dengan MOR
rendah juga akan diikuti dengan nilai kerapatan yang rendah pula. Menurut
Wulandari (2012) menyatakan bahwa semakin tinggi kerapatan papan partikel
yang dihasilkan maka sifat keteguhan patah papan partikel juga akan semakin
tinggi. Hasil sidik ragam Tabel 7 pada lampiran menunjukkan bahwa rasio bahan
baku antara batang jagung dan ijuk berpengaruh pada papan partikel dengan
selang kepercayaan 95%. Hasil uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT)
menunjukkan bahwa kontrol berbeda nyata papan yang lainnya. Nilai MOR
papan partikel yang dihasilkan belum seluruhnya memenuhi standar yang
ditentukan yaitu JIS A5908 (2003). Papan yang belum memenuhi standar yaitu
dengan rasio 40/60 dan 20/80, terjadi karena kerapatan papan yang lebih rendah
dibandingkan dengan papan lainnya sehingga mempengaruhi nilai MOR yang
dihasilkan.
Nilai rata-rata MOE papan partikel berdasarkan Gambar 9
tertinggi
sebesar 15.511, kgf/cm2 terendah sebesar 3833.4 kgf/cm2. Papan partikel dengan
MOE tertinggi didapat dari rasio 100/0 dan terendah dari 40/60. Nilai MOE
papan partikel yang dihasilkan dalam penelitian ini belum memenuhi standar yang
dipersyaratkan dalam JIS A 5908 2003 (minimal 20400 kgf/cm2). Nilai MOE
papan partikel kontrol lebih tinggi dibandingkan yang lainnya diduga akibat nilai
MOR nya juga lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan. Perekat tidak merata
antara ijuk dan batang jagung pada proses pencampuran juga dapat menyebabkan
ikatan antara partikel rendah. Ikatan antara partikel yang rendah menyebabkan
Universitas Sumatera Utara
daya menahan beban menjadi rendah juga. Menurut Muhdi, et al. (2013) papan
partikel yang mempunyai ikatan antar partikel lebih banyak mempunyai
kemampuan yang lebih tinggi dalam menahan beban yang mengenai papan. Nilai
kerapatan papan partikel yang dihasilkan juga sejalan dengan nilai MOE yang
dihasilkan
Hasil sidik ragam pada Tabel 8 lampiran menunjukkan bahwa perlakuan
perbandingan komposisi bahan baku berpengaruh nyata terhadap nilai MOE
papan partikel yang dihasilkan dengan selang kepercayaan 95%. Uji lanjut DMRT
menunjukkan nilai 100/0 berbeda nyata dengan yang lainnya. Hasil Duncan
menunjukkan bahwa papan partikel yang memberikan nilai MOE terbaik adalah
kontrol yaitu 100/0.
Internal Bond (IB)
Internal Bond (IB) berpengaruh terhadap sifat mekanis papan yang
dihasilkan. Internal bond menunjukkan nilai keteguhan perekat sehingga antar
partikel berikatan dengan kuat. Nilai rata-rata Internal Bond (IB) papan partikel
ditunjukkan pada Gambar 10.
Universitas Sumatera Utara
Internal Bond (kg/cm2)
2,50
2,00
1,59
1,50
0,94
1,00
0,50
c
0,36
b
a
0,00
100/0
80/20
60/40
0,24
0,26
a
40/60
0,16
a
a
20/80
0/100
Rasio batang jagung/ijuk
Keterangan. a, b, c. Notasi yang sama menunjukkan pengaruh tidak nyata antar
perlakuan berdasarkan uji DMRT taraf kepercayaan 5%
Gambar 8. Nilai Internal bond (IB)
Nilai rata rata Internal bond (IB) papan partikel berdasarkan Gambar 8
berkisar antara 0.16 kg/cm² sampai 1.59 kg/cm². Nilai Internal bond (IB) teringgi
sebesar 1.59 kg/cm², diperoleh dari papan partikel dengan rasio 100/0 dan nilai
terendah sebesar 0.16 kg/cm², diperoleh dari rasio 0/100. Nilai IB yang
memenuhi standar pada papan partikel hanya pada rasio 100/0 dan pada perlakuan
lainnya belum memenuhi standar yang ditentukan dalam JIS A 5908-2003
(minimal 1,5 kg/cm2). Rendahnya nilai IB pada papan partikel disebabkan tidak
sempurnanya ikatan antar partikel papan partikel sehingga ikatan antar partikel
rendah. Bowyer et al (2003) kuat rekat internal atau Internal Bond (IB) adalah
kekuatan tarik tegak lurus permukaan panel yang merupakan ukuran tunggal
terbaik terhadap kualitas dari produksi karena mengindikasikan kekuatan ikatan
antar partikel. Pada penelitian Sitepu (2017) hasil IB dari papan partikel dengan
bahan baku daun kelapa dan serbuk sengon tidak memenuhi standar yang
ditentukan
akibat
kurang
meratanya
penyebaran
perekat
saaat
proses
Universitas Sumatera Utara
pencampuran sehingga hanya terkonsentrasi pada titik tertentu. Selain itu, nilai
Internal Bond (IB) yang rendah dikarenakan oleh nilai PT dari papan yang
dihasilkan masih tinggi. IB yang rendah menyebabkan pengembangan tebal tinggi
dan daya serap airnya juga akan tinggi
Tabel 8 pada lampiran menunjukkan bahwa perbandingan bahan baku ijuk
dan batang jagung berpengaruh nyata pada papan partikel dengan selang
kepercayaan 95%. Hasil uji Duncan menunjukkan nilai IB dengan perbandingan
100/0 berbeda nyata dengan rasio yang lain dan nilai uji Duncan diperoleh IB
terbaik adalah perbandingan 100/0.
Keawetan Papan partikel
Tingkat ketahanan papan partikel terhadap serangan rayap dengan
parameter kehilangan berat papan berkisar antara 3.18% - 49.62%, dimana papan
dengan nilai kehilangan berat tertinggi pada papan dengan perbandingan 80/20,
dan kehilangan berat teredaah pada papan dengan komposisi 0/100. Besar nilai
kehilangan berat disajikan pada Gambar 9
70
Kehilangan berat (%)
60
49,62
50
40
30
28,03
20
10
b
10,94
c
ab
0
100/0
80/20
60/40
7,84
5,64
ab
40/60
a
20/40
3,17
a
0/100
Rasio batang Jagung/Ijuk
Keterangan. a, b, c. Notasi yang sama menunjukkan pengaruh tidak nyata antar
perlakuan berdasarkan uji DMRT taraf kepercayaan 5%
Gambar 9. Ketahanan papan partikel
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan Gambar 9 dapat dilihat papan yang rentan terhadap serangan
rayap yaitu pada papan dengan rasio 80/20. Hal ini terjadi karena ijuk yang
diberikan lebih sedikit sehingga menyebabkan rayap lebih mudah menyerang
papan. Sifat ijuk yang awet juga mempengaruhi terhadap intensitas seranngan
rayap. Hal ini sesuai pernyataan Supatmi (2011) ijuk memiliki beberapa kelebihan
yaitu mempunyai sifat awet dan tidak mudah busuk baik dalam keadaan terbuka
(tahan terhadap cuaca) maupun tertanam dalam tanah. Berikut adalah gambar
kerusakan pada setiap papan.
Gambar 10 (a).
Gambar 10(b).
Universitas Sumatera Utara
Gambar 10(c).
Gambar 10(e).
Gambar 10(d).
Gambar 10(f).
Gambar 10. Kehilangan berat pada papan
Keterangan:
10(a): Kehilanagan berat rasio 100/0
10(b): Kehilanganberat rasio 80/20
10(c): Kehilanganberat rasio 60/40
10(d): Kehilanganberat rasio 40/60
10(e): Kehilanganberat rasio 20/80
10(f): Kehilanganberat rasio 0/100
Universitas Sumatera Utara
Namun jika dibandingkan dengan rasio 100/0 nilai kehilangan berat lebih
rendah dibandingkan dengan rasio 80/20 hal ini diduga bahwa intensitas serangan
rayap tidak sama terhadap papan partikel karena letak sampel pada uji kubur tidak
semua berdekatan dengan sarang rayap. Hal ini juga dilihat pada Gambar 10(a)
papan yag tidak diberi campuran ijuk lebih tebal dibandingkan dengan papan
Gambar 10(b).
Berdasarkan hasil sidik ragam pada Tabel 10 lampiran, perbandingan
komposisi ijuk berpengaruh nyata terhadap tingkat ketahanan papan terhadap
serangan rayap. Pada hasil uji lanjut Duncan, rasio 80/20 berbeda nyata dengan
perlakuan lainnya. Berdasarkan skala ketahanan papan terhadap serangan rayap
tanah (Tabel 3), papan partikel dengan rasio 100/0, 80/20 rentan terhadap
serangan rayap, 60/40 tidak tahan terhadap serangan rayap, dan rasio 40/60,
20/80, 0/100 dengan nilai sedang ketahan terhadap rayap.
Rayap tanah adalah salah satu rayaptanah yang paling luas serangannya di
Indonesia. Perilaku Coptotermes ketika menyerang kayu adalah mampu bersarang
didalam kayu yang diserangnya,walaupun tidak ada hubungan dengan tanah, asal
sarang tersebut sekali kali memperoleh air, misalnya tetesan air hujan. Hasil
pengamatan yang dilakukan rayap yang menyerang papan adalah jenis rayap
tanah Coptotermes. Coptotermes menyebabkan kerusakan 63-90% kerusakan
pada struktur yang diserang (Tarumingkeng, 2011). Gambar rayap tersebut dapat
dilihat pada Gambar 11 dan 12.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 11.Rayap tanah
Gambar 12. Rayap pada papan
Universitas Sumatera Utara
Rekapitulasi Hasil Pengujian Papan Partikel
Hasil rekapitulasi pengujian pengaruh pencampuran ijuk terhadap sifat fisis,
mekanis dan keawetan papan partikel dapat dilihat pada Tabel 4
Tabel 4. Rekapitulasi skoring papan partikel hasil penelitian
Sifat Fisis, Mekanis
Papan partikel
Kerapatan
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Kadar Air
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Daya Serap Air 2 jam
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Daya Serap Air 24 jam
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Pengembangan Tebal 2
Jam
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Pengembangan Tebal 24
Jam
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
MOR
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
MOE
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Internal Bond
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Keawetan (%)
• Nilai Rata-Rata
• JIS A5908(2003)
Total Skor
100/0
80/20
60/40
40/60
20/80
0/100
0.68
6
1
3.17
2
0
43.56
4
75.82
3
-
0.63
5
1
2.48
1
0
38.86
6
68.09
6
-
0.62
4
1
3.90
4
0
43.31
5
73.29
5
-
0.58
3
1
3.93
5
0
44.92
3
75.08
4
-
0.54
2
1
4.12
6
0
47.12
1
87.35
1
-
0.53
1
1
3.41
3
0
45.90
2
4.48
4.42
6.44
8.74
11.71
5
1
6
1
4
1
2
1
1
1
22.33
22.16
24.37
24.48
26.34
5
0
194.44
6
1
15511.45
6
0
1.59
6
1
28.03
2
6
0
94.14
4
1
7510.47
4
0
0.94
5
0
49.62
1
4
0
107.94
5
1
8538.4
5
0
0.36
4
0
10.94
3
3
0
52.76
1
0
3833.4
1
0
0.24
2
0
7.84
4
2
0
54.87
2
0
5053.07
2
0
0.26
3
0
5.64
5
1
0
89.34
3
1
6232.61
3
0
0.16
1
0
3.17
6
45
44
43
28
25
25
76.38
2
8.12
3
1
26.47
Keterangan:
Nilai Rata-Rata: 3 ulangan
Skoring : 1 (sangat rendah) 2 (cukup rendah) 3 (rendah) 4 ( cukup tinggi) 5 (tinggi) 6 (sagat tinggi)
Standar JIS A 5908 (2003): Memenuhi= 1 Tidak memenuhi=0
Hasil total skoring yang ditinjau dari nilai rata-rata yang dihasilkan dan pencapaian
standar dari sifat fisis dan mekanis serta keawetan papan memperlihatkan bahwa papan
partikel dengan rasio 100/0 mendapatkan skor tertinggi dibanding papan partikel lainnya.
Universitas Sumatera Utara
Sehingga papan partikel penelitian ini yang memiliki kualitas terbaik yaitu pada papan
partikel dengan rasio 100/0 dengan skoring sebesar 45
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN
Kualitas papan partikel yang dihasilkan dengan variasi bahan baku batang
jagung dan ijuk hitam yang dihasilkan belum semua memenuhi standar pengujian
yang digunakan. Penambahan persentase jumlah ijuk tidak membuat papan
menjadi lebih berkualitas. Pengaruh ijuk terhadap sifat fisis papan partikel dengan
parameter kerapatan dan kadar air, serta pengembangan tebal 2 jam pada telah
memenuhi standar JIS A 5908 (2003), sedangkan pada parameter pengembangan
tebal 24 jam belum memenuhi standar.
Parameter sifat mekanik MOE, IB belum memenuhi standar, dan sebagian
papan telah memenuhi standar yakni rasio 100:0, 80:20, 60:40 untuk parameter
MOR. Keawetan papan partikel setelah dilakukan uji kubur menunjukkan bahwa
papan yang diberi ijuk lebih tahan terhadap serangan rayap kecuali kecuali pada
rasio 80:20. Dari rekapitulasi nilai hasil pengujian pada Tabel 10 nilai papan
partikel rasio 100:0 merupakan hasil yang tertinggi.
Universitas Sumatera Utara