Pengaruh Panjang Strand terhadap Kualitas Oriented Strand Board dari Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz.)
TINJAUAN PUSTAKA
Bambu Tali
Bambu sebagai salah satu hasil hutan bukan kayu yang memiliki
kandungan lignoselulosa melimpah di Indonesia dan berpotensi besar untuk
dijadikan sebagai bahan pengganti kayu karena pertumbuhannya lebih cepat dari
kayu dengan masa panen 3-6 tahun. Bahan berlignoselulosa pada umumnya dapat
digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan papan partikel. Namun, dalam
penelitian ini bambu dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan OSB. Prospek
pengembangan OSB dari bambu di Indonesia cukup baik karena ketersediaan
kayu gergajian dan kayu lapis di pasaran yang semakin sedikit sedangkan bambu
banyak ditemukan (Adrin et al., 2013).
Saat ini, bambu menjadi bahan alternatif pengganti kayu karena memiliki
kelebihan seperti cepat tumbuh, mudah diproduksi dan diolah, memiliki sifat
mekanis yang baik, serta dapat menjadi bahan baku beberapa produk
(Febrianto et al., 2013). Menurut Mustafa (2011), secara umum bambu
merupakan material yang bersifat ortotrofik, yaitu memiliki sifat yang berbeda
pada 3 arah sumbu yaitu longitudinal, radial, dan tangensial. Tapi bambu juga
merupakan bahan yang bersifat biologis serta perbedaan sifat karakteristik bambu
disebabkan beberapa faktor, antara lain: jenis bambu, umur bambu, keadaan
tanah, keadaan lingkungan, dan bagian batang bambu. Berdasarkan pernyataan
Nuryawan et al. (2008) pemberian beban searah serat membutuhkan beban yang
lebih besar dibandingkan dengan arah memotong serat sehingga serat bambu yang
4
Universitas Sumatera Utara
lurus menjadikannya lebih tahan terhadap beban yang besar dibandingkan dengan
jenis serat yang acak.
Dari 75 genus yang terdiri atas 1.500 spesies bambu di seluruh dunia, 10
genus atau 125 jenis diantaranya terdapat di Indonesia, antara lain : Arundinaria,
Bambusa, Dendrocalamus, Dinochloa, Gigantochloa, Melocanna, Nastus,
Phyllostachys, Schizostachyum, dan Thyrsostachys. Namun tidak selamanya
merupakan tanaman asli Indonesia. Pada umumnya bambu ditemukan
di
tempat-tempat
terbuka
dan
daerahnya
bebas
dari
genangan
air
(Berlian dan Rahayu, 1995).
Bambu tali (Gigantochloa apus) secara taksonomi adalah sebagai berikut:
Kingdom
: Plantae
Subkingdom : Tracheobionta
Super Divisi : Spermatophyta
Divisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Liliopsida
Sub Kelas
: Commelinidae
Ordo
: Poales
Famili
: Poaceae
Genus
: Gigantochloa
Spesies
: Gigantochloa apus Kurz.
(Plantamor, 2014).
Bambu tali diduga berasal dari Burma, dan sekarang tersebar di seluruh
kepulauan Indonesia. Bambu tali umumnya tumbuh di dataran rendah hingga
ketinggian 1.000 mdpl. Bambu tali berbatang kuat, liat dan lurus sehingga cocok
5
Universitas Sumatera Utara
dijadikan bahan baku kerajinan (Berlian dan Rahayu, 1995).
Bambu merupakan bahan alternatif yang tepat karena sifat atau
kekuatannya yang mirip dengan kayu serta merupakan sumber daya alam yang
dapat diperbaharui. Penelitian yang dilakukan oleh beberapa ahli menunjukkan
bahwa bambu berumur 3-5 tahun memiliki kekuatan yang baik apabila digunakan
sebagai komponen struktural. Bambu merupakan kumpulan rumput-rumputan
berbentuk pohon kayu atau perdu yang tumbuh lurus ke atas, kadang-kadang
memanjat, dan bercabang-cabang (Mustafa, 2011).
Bambu tali (Gigantochloa apus) merupakan jenis bambu dengan rumpun
rapat berbentuk simpodial dan tegak lurus sehingga bambu ini mudah diolah
menjadi berbagai macam bentuk mulai dari perkakas, tiang, papan laminasi serta
strand untuk OSB. Bambu ini banyak tersebar di Indonesia mulai dari dataran
rendah hingga dataran tinggi sehingga bambu ini memiliki potensi yang besar
untuk dimanfaatkan (Sujarwo et al., 2010).
Oriented Strand Board
SBA (2005) menyatakan oriented strand board (OSB) adalah panel
struktur yang cocok untuk penggunaan yang luas dalam bidang konstruksi dan
industri. Panel berbentuk lembaran ini dibuat dari strand yang dipotong tipis dari
pohon berdiameter kecil dan cepat tumbuh dan disatukan dengan perekat dan
dikempa panas. Sucshland dan Woodson (1991) menyatakan bahwa geometri atau
bentuk dari suatu strand memiliki peranan penting dalam sifat papan yang
dihasilkan yang berkaitan dengan tekanan didapat pada saat pembuatan OSB yang
berpengaruh pada kerapatan yang akan dihasilkan. Selain itu lamanya waktu
pengempaan dan juga suhu pengempaan juga berpengaruh pada kualitas papan
6
Universitas Sumatera Utara
yang akan dihasilkan (Iswanto et al., 2013).
Bentuk geometri dari strand sangat berpengaruh terhadap sifat–sifat
kekuatannya (Maloney, 1993) yaitu:
1. Sifat mekanis seperti kelenturan, kuat tarik internal bond, kuat tahan baut,
dan
kuat pegang paku.
2. Selain itu juga penampakan luarnya seperti kehalusan permukaan dan
sisinya
mempengaruhi pada finishing.
3. Respon terhadap kadar air dan kelembaban udara.
4. Sifat
permesinannya
pelobangan,
atau
pengolahan
pembentukan, dan pengampelasan
seperti
penggergajian,
.
Cara membuat strand, pertama kali bambu dipotong setiap ruasnya
kemudian dipotong menurut ukuran yang diinginkan serta dikupas kulitnya agar
menghasilkan strand dengan daya rekat yang baik. Ukuran geometri strand adalah
lebar 2,5 cm dengan panjang 7 cm. Ukuran ini tidak mutlak (Ginting, 2009).
Perekat Isosianat
Perekat merupakan hal penting dalam pembuatan OSB karena perekat
berperan sebagai pengikat elemen-elemen kayu pembentuknya. Perekat isosianat
adalah
perekat
yang
mampu
merekatkan
berbagai
jenis
sirekat
(adherens). Keunggulan dari isosianat adalah kebutuhan penggunaan yang
lebih sedikit, suhu kempa rendah, waktu kempa singkat, serta toleran dengan
partikel berkadar air tinggi, stabilitas dimensi tinggi dan tidak mengandung
formaldehida (Marra, 1992).
Perekat isosianat juga memiliki keunggulan yang lebih dari tipe perekat
lainnya karena reaktivitasnya yang tinggi, kekuatan ikatan serta daya tahan yang
7
Universitas Sumatera Utara
tinggi sehingga menghasilkan produk dengan sifat fisis dan mekanis yang sangat
baik. Dari sifat–sifat tersebut maka dapat disimpulkan bahwa penggunaan perekat
isosianat memiliki pengaruh yang besar terhadap produksi OSB dengan kekuatan
serta daya tahan yang tinggi (Adrin et al., 2013).
Perekat isosianat umum digunakan untuk pembuatan OSB walaupun biaya
pembuatannya menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan menggunakan PF
(phenol formaldehida ). Tapi, ikatan pada OSB dari isosianat memiliki sifat yang
lebih baik dibandingkan dengan OSB yang terbuat dari perekat PF ketika terkena
kelembaban. Tidak seperti PF, isosianat tidak hanya membentuk ikatan mekanis
antara bagian kayu, tapi juga dapat membentuk ikatan kovalen dengan bagian
kayu. Ikatan kimia ini lebih kuat dan lebih stabil dibandingkan ikatan mekanis,
sehingga dalam pembuatan OSB dapat mengurangi penggunaan perekat isosianat
untuk
mencapai
kekuatan
yang
sama
atau
lebih
tinggi
(Ibrahim dan Febrianto, 2013).
Hasil penelitian Nuryawan et al. (2008) pada OSB yang menggunakan
perekat isosianat memiliki kualitas sifat fisis dan mekanis yang terbaik
dibandingkan menggunakan perekat PF. Perekat isosianat memiliki reaktivitas
yang tinggi, serta kekuatan ikatan dan daya tahan yang tinggi sehingga dapat
menghasilkan produk dengan sifat fisis dan mekanis yang sangat baik. Selain itu
perekat isosianat juga memiliki sifat cepat kering, memiliki pH netral dan kedap
terhadap pelarut organik serta memiliki daya guna yang luas untuk merekatkan
berbagai macam kayu (Saad dan Hilal, 2012).
Panjang Strand
Panjang strand memiliki pengaruh besar dalam pembuatan OSB. Semakin
8
Universitas Sumatera Utara
panjang suatu strand maka semakin besar nilai slenderness yang dimiliki strand
tersebut serta semakin besar nilai aspect ratio yang dimiliki strand tersebut.
Menurut Moslemi (1974), nilai slenderness yang tinggi menghasilkan area kontak
dengan perekat yang semakin baik antar lapisan sehingga meningkatkan sifat
mekanis dan dapat mengurangi kebutuhan perekat pada OSB yang dibuat.
Sedangkan nilai aspect ratio yang lebih dari satu menurut Maloney (1993) dapat
memudahkan dalam penyusunan lapisan pada saat pembuatan OSB. Penelitian
yang dilakukan oleh Kuklewski et al. (1985) menyatakan bahwa nilai aspect ratio
pada suatu strand yang mencapai dua dapat menghasilkan OSB dengan sifat fisis
dan mekanis yang sangat baik.
9
Universitas Sumatera Utara
Bambu Tali
Bambu sebagai salah satu hasil hutan bukan kayu yang memiliki
kandungan lignoselulosa melimpah di Indonesia dan berpotensi besar untuk
dijadikan sebagai bahan pengganti kayu karena pertumbuhannya lebih cepat dari
kayu dengan masa panen 3-6 tahun. Bahan berlignoselulosa pada umumnya dapat
digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan papan partikel. Namun, dalam
penelitian ini bambu dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan OSB. Prospek
pengembangan OSB dari bambu di Indonesia cukup baik karena ketersediaan
kayu gergajian dan kayu lapis di pasaran yang semakin sedikit sedangkan bambu
banyak ditemukan (Adrin et al., 2013).
Saat ini, bambu menjadi bahan alternatif pengganti kayu karena memiliki
kelebihan seperti cepat tumbuh, mudah diproduksi dan diolah, memiliki sifat
mekanis yang baik, serta dapat menjadi bahan baku beberapa produk
(Febrianto et al., 2013). Menurut Mustafa (2011), secara umum bambu
merupakan material yang bersifat ortotrofik, yaitu memiliki sifat yang berbeda
pada 3 arah sumbu yaitu longitudinal, radial, dan tangensial. Tapi bambu juga
merupakan bahan yang bersifat biologis serta perbedaan sifat karakteristik bambu
disebabkan beberapa faktor, antara lain: jenis bambu, umur bambu, keadaan
tanah, keadaan lingkungan, dan bagian batang bambu. Berdasarkan pernyataan
Nuryawan et al. (2008) pemberian beban searah serat membutuhkan beban yang
lebih besar dibandingkan dengan arah memotong serat sehingga serat bambu yang
4
Universitas Sumatera Utara
lurus menjadikannya lebih tahan terhadap beban yang besar dibandingkan dengan
jenis serat yang acak.
Dari 75 genus yang terdiri atas 1.500 spesies bambu di seluruh dunia, 10
genus atau 125 jenis diantaranya terdapat di Indonesia, antara lain : Arundinaria,
Bambusa, Dendrocalamus, Dinochloa, Gigantochloa, Melocanna, Nastus,
Phyllostachys, Schizostachyum, dan Thyrsostachys. Namun tidak selamanya
merupakan tanaman asli Indonesia. Pada umumnya bambu ditemukan
di
tempat-tempat
terbuka
dan
daerahnya
bebas
dari
genangan
air
(Berlian dan Rahayu, 1995).
Bambu tali (Gigantochloa apus) secara taksonomi adalah sebagai berikut:
Kingdom
: Plantae
Subkingdom : Tracheobionta
Super Divisi : Spermatophyta
Divisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Liliopsida
Sub Kelas
: Commelinidae
Ordo
: Poales
Famili
: Poaceae
Genus
: Gigantochloa
Spesies
: Gigantochloa apus Kurz.
(Plantamor, 2014).
Bambu tali diduga berasal dari Burma, dan sekarang tersebar di seluruh
kepulauan Indonesia. Bambu tali umumnya tumbuh di dataran rendah hingga
ketinggian 1.000 mdpl. Bambu tali berbatang kuat, liat dan lurus sehingga cocok
5
Universitas Sumatera Utara
dijadikan bahan baku kerajinan (Berlian dan Rahayu, 1995).
Bambu merupakan bahan alternatif yang tepat karena sifat atau
kekuatannya yang mirip dengan kayu serta merupakan sumber daya alam yang
dapat diperbaharui. Penelitian yang dilakukan oleh beberapa ahli menunjukkan
bahwa bambu berumur 3-5 tahun memiliki kekuatan yang baik apabila digunakan
sebagai komponen struktural. Bambu merupakan kumpulan rumput-rumputan
berbentuk pohon kayu atau perdu yang tumbuh lurus ke atas, kadang-kadang
memanjat, dan bercabang-cabang (Mustafa, 2011).
Bambu tali (Gigantochloa apus) merupakan jenis bambu dengan rumpun
rapat berbentuk simpodial dan tegak lurus sehingga bambu ini mudah diolah
menjadi berbagai macam bentuk mulai dari perkakas, tiang, papan laminasi serta
strand untuk OSB. Bambu ini banyak tersebar di Indonesia mulai dari dataran
rendah hingga dataran tinggi sehingga bambu ini memiliki potensi yang besar
untuk dimanfaatkan (Sujarwo et al., 2010).
Oriented Strand Board
SBA (2005) menyatakan oriented strand board (OSB) adalah panel
struktur yang cocok untuk penggunaan yang luas dalam bidang konstruksi dan
industri. Panel berbentuk lembaran ini dibuat dari strand yang dipotong tipis dari
pohon berdiameter kecil dan cepat tumbuh dan disatukan dengan perekat dan
dikempa panas. Sucshland dan Woodson (1991) menyatakan bahwa geometri atau
bentuk dari suatu strand memiliki peranan penting dalam sifat papan yang
dihasilkan yang berkaitan dengan tekanan didapat pada saat pembuatan OSB yang
berpengaruh pada kerapatan yang akan dihasilkan. Selain itu lamanya waktu
pengempaan dan juga suhu pengempaan juga berpengaruh pada kualitas papan
6
Universitas Sumatera Utara
yang akan dihasilkan (Iswanto et al., 2013).
Bentuk geometri dari strand sangat berpengaruh terhadap sifat–sifat
kekuatannya (Maloney, 1993) yaitu:
1. Sifat mekanis seperti kelenturan, kuat tarik internal bond, kuat tahan baut,
dan
kuat pegang paku.
2. Selain itu juga penampakan luarnya seperti kehalusan permukaan dan
sisinya
mempengaruhi pada finishing.
3. Respon terhadap kadar air dan kelembaban udara.
4. Sifat
permesinannya
pelobangan,
atau
pengolahan
pembentukan, dan pengampelasan
seperti
penggergajian,
.
Cara membuat strand, pertama kali bambu dipotong setiap ruasnya
kemudian dipotong menurut ukuran yang diinginkan serta dikupas kulitnya agar
menghasilkan strand dengan daya rekat yang baik. Ukuran geometri strand adalah
lebar 2,5 cm dengan panjang 7 cm. Ukuran ini tidak mutlak (Ginting, 2009).
Perekat Isosianat
Perekat merupakan hal penting dalam pembuatan OSB karena perekat
berperan sebagai pengikat elemen-elemen kayu pembentuknya. Perekat isosianat
adalah
perekat
yang
mampu
merekatkan
berbagai
jenis
sirekat
(adherens). Keunggulan dari isosianat adalah kebutuhan penggunaan yang
lebih sedikit, suhu kempa rendah, waktu kempa singkat, serta toleran dengan
partikel berkadar air tinggi, stabilitas dimensi tinggi dan tidak mengandung
formaldehida (Marra, 1992).
Perekat isosianat juga memiliki keunggulan yang lebih dari tipe perekat
lainnya karena reaktivitasnya yang tinggi, kekuatan ikatan serta daya tahan yang
7
Universitas Sumatera Utara
tinggi sehingga menghasilkan produk dengan sifat fisis dan mekanis yang sangat
baik. Dari sifat–sifat tersebut maka dapat disimpulkan bahwa penggunaan perekat
isosianat memiliki pengaruh yang besar terhadap produksi OSB dengan kekuatan
serta daya tahan yang tinggi (Adrin et al., 2013).
Perekat isosianat umum digunakan untuk pembuatan OSB walaupun biaya
pembuatannya menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan menggunakan PF
(phenol formaldehida ). Tapi, ikatan pada OSB dari isosianat memiliki sifat yang
lebih baik dibandingkan dengan OSB yang terbuat dari perekat PF ketika terkena
kelembaban. Tidak seperti PF, isosianat tidak hanya membentuk ikatan mekanis
antara bagian kayu, tapi juga dapat membentuk ikatan kovalen dengan bagian
kayu. Ikatan kimia ini lebih kuat dan lebih stabil dibandingkan ikatan mekanis,
sehingga dalam pembuatan OSB dapat mengurangi penggunaan perekat isosianat
untuk
mencapai
kekuatan
yang
sama
atau
lebih
tinggi
(Ibrahim dan Febrianto, 2013).
Hasil penelitian Nuryawan et al. (2008) pada OSB yang menggunakan
perekat isosianat memiliki kualitas sifat fisis dan mekanis yang terbaik
dibandingkan menggunakan perekat PF. Perekat isosianat memiliki reaktivitas
yang tinggi, serta kekuatan ikatan dan daya tahan yang tinggi sehingga dapat
menghasilkan produk dengan sifat fisis dan mekanis yang sangat baik. Selain itu
perekat isosianat juga memiliki sifat cepat kering, memiliki pH netral dan kedap
terhadap pelarut organik serta memiliki daya guna yang luas untuk merekatkan
berbagai macam kayu (Saad dan Hilal, 2012).
Panjang Strand
Panjang strand memiliki pengaruh besar dalam pembuatan OSB. Semakin
8
Universitas Sumatera Utara
panjang suatu strand maka semakin besar nilai slenderness yang dimiliki strand
tersebut serta semakin besar nilai aspect ratio yang dimiliki strand tersebut.
Menurut Moslemi (1974), nilai slenderness yang tinggi menghasilkan area kontak
dengan perekat yang semakin baik antar lapisan sehingga meningkatkan sifat
mekanis dan dapat mengurangi kebutuhan perekat pada OSB yang dibuat.
Sedangkan nilai aspect ratio yang lebih dari satu menurut Maloney (1993) dapat
memudahkan dalam penyusunan lapisan pada saat pembuatan OSB. Penelitian
yang dilakukan oleh Kuklewski et al. (1985) menyatakan bahwa nilai aspect ratio
pada suatu strand yang mencapai dua dapat menghasilkan OSB dengan sifat fisis
dan mekanis yang sangat baik.
9
Universitas Sumatera Utara