Cover Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dan Mahoni

VARIASI KADAR PEREKAT PHENOL FORMALDEHIDA
TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI
LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT DAN MAHONI

SKRIPSI

SHANTY SIANTURI
111201075/TEKNOLOGI HASIL HUTAN

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS KEHUTANAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Peneletian

: Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap
Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa
Sawit dan Mahoni


Nama

: Shanty Sianturi

NIM

: 111201075

Program Studi

: Kehutanan

Minat

: Teknologi Hasil Hutan

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing


Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si

Tito Sucipto, S.Hut, M.Si

Ketua

Anggota

Mengetahui,

Siti Latifah, S.Hut., M.Si, Ph.D
Ketua Program Studi Kehutanan

ABSTRACT

SHANTY SIANTURI: Variations of Phenol Formaldehyde Adhesives Content
towards the Quality of Particle Board Made from Waste of Oil Palm Trunk and
Mahogany’s. Supervised by RUDI HARTONO and TITO SUCIPTO.
The combination of oil palm trunk waste and mahogany’s can increase the
quality of particle board. The purpose of these study were to evaluated the effect

of variations of phenol formaldehyde adhesive content and to know the most
valuable adhesives content towards the quality of particle board made from waste
of oil palm trunk and mahogany’s. The treatment variation were variations of PF
adhesives content were 8%, 10%, 12%, 14%, and 16%. Particle board made with
size 25 cm x 25 cm x 1 cm with target density of 0,7 gr/cm3, pressure in 30 kg/cm2,
and temperature in 170°C in 10 minutes. The experimental result were compared
with SNI 03-2105-2006. The statistical analysis used a single completely random
experimental with 3 replication. The result showed that density value was
0.49-0.56 g/mc3, moisture content was 3.52-4.25%, water absorption in
immersion for 2 hours was 67.35-117.33%, and 24 hours was 75.74-132.22%,
thickness swelling on immersion for 2 hours was 8.61-33.79%, and 24 hours was
10.91-35.37%, IB values was 0.44-1.36 kg/cm2, MOE values was 7090-15529
kg/cm2, and MOR values was 75.17-169.82 kg/cm2. Variations of PF adhesive
give the effect of physical and mechanical properties significantly except moisture
content. The physical properties in this experiment were density, moisture content,
thickness swelling on immersion for 2 hours with adhesives content were 14% and
16%, also for 24 hours with adhesive content was 16%, had been fulfilling the
standard. All of IB and MOE value didn’t fulfill the standard, but the value of
MOR only in 8% adhesive content didn’t fulfill the standard. The best treatment
was PF adhesive content 14%.

Keywords:

oil palm trunk waste, mahogany’s, phenol formaldehyde, physical
and mechanical properties, particle board.

ABSTRAK

SHANTY SIANTURI: Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap
Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dan Mahoni. Di bawah
bimbingan RUDI HARTONO dan TITO SUCIPTO.
Kombinasi limbah batang kelapa sawit dan kayu mahoni dapat
meningkatkan kualitas papan partikel. Penelitian ini bertujuan untuk
mengevaluasi pengaruh variasi kadar perekat phenol formaldehida, serta
mengetahui kadar perekat terbaik terhadap kualitas papan partikel dari limbah
batang kelapa sawit dan mahoni. Variasi perlakuan yaitu variasi kadar perekat PF
8%, 10%, 12%, 14%, dan 16%. Papan partikel dibuat berukuran 25 cm x 25 cm x
1 cm dengan target kerapatan 0,7 gr/cm3, tekanan 30 kg/cm2 dan suhu 170°C
selama 10 menit. Hasil penelitian dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006.
Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) tunggal dengan 3
ulangan. Hasil penelitian menunjukkan nilai kerapatan sebesar 0,49-0,56 g/cm3,

kadar air
3,52-4,25%, daya serap air pada perendaman 2 jam 67,35117,33%, dan perendaman 24 jam 75,74-132,22%, pengembangan tebal pada
perendaman 2 jam 8,61-33,79%, dan perendaman 24 jam 10,91-35,37%, nilai IB
0,44-1,36 kg/cm2, nilai MOE 7.090-15.529 kg/cm2, dan nilai MOR 75,17-169,82
kg/cm2. Variasi kadar perekat PF berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan
mekanis papan partikel yang dihasilkan, kecuali pada pengujian kadar air. Sifat
fisis papan partikel dalam penelitian ini yaitu kerapatan, kadar air, dan
pengembangan tebal pada perendaman 2 jam dengan kadar perekat 14% dan 16%,
pengembangan tebal pada perendaman 24 jam dengan kadar perekat 16%, telah
memenuhi standar. Keseluruhan nilai IB dan MOE tidak memenuhi standar,
namun nilai MOR yang tidak memenuhi standar hanya pada perlakuan kadar
perekat 8%. Perlakuan terbaik adalah kadar perekat PF 14%.
Kata kunci: limbah batang kelapa sawit, mahoni, phenol formaldehida, sifat fisis
dan mekanis, papan partikel.

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Lumban Tardas pada tanggal 28 Maret 1994. Penulis
merupakan anak kesembilan dari pasangan Jautar Sianturi dan Kerenia Siburian.
Penulis memulai pendidikan di SD Negeri 174534 Paranginan pada tahun

1999-2005, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 1
Paranginan pada tahun 2005-2008, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Atas di
SMA Negeri 1 Paranginan pada tahun 2008-2011. Pada tahun 2011, penulis lulus
di Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian USU melalui jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih minat
studi Teknologi Hasil Hutan.
Semasa kuliah penulis merupakan anggota organisasi Himpunan
Mahasiswa Sylva (Himas) USU. Penulis telah mengikuti Praktik Pengenalan
Ekosistem Hutan di Taman Hutan Rakyat Bukit Barisan dan Hutan Pendidikan
USU pada tahun 2013. Pada tahun 2015 penulis juga telah menyelesaikan Praktik
Kerja Lapang (PKL) di Perum Perhutani Bandung Selatan. Pada awal tahun 2015
penulis melaksanakan penelitian dengan judul “Variasi Kadar Perekat Phenol
Formaldehida terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit
dan Mahoni” di bawah bimbingan Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si dan Tito
Sucipto, S.Hut., M.Si.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
atas rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Variasi

Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah
Batang Kelapa Sawit dan Mahoni”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Program Studi Kehutanan, Fakultas
Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi kadar
perekat phenol formaldehida, serta mengetahui kadar perekat terbaik terhadap
kualitas papan partikel dari limbah batang kelapa sawit dan mahoni. Hasil
penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan nilai tambah limbah batang kelapa
sawit dan pasahan mahoni sehingga masyarakat dapat beralih dari pemanfaatan
kayu dalam bentuk log.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan
Bapak Tito Sucipto, S.Hut., MSi selaku anggota komisi pembimbing penulis
yang dengan sabar dan tulus memberikan ilmu, masukan, bimbingan, serta
arahan selama proses penulisan skripsi ini.
2. Keluarga tercinta, Ayahanda Jautar Sianturi dan Ibunda Kerenia Siburian serta
saudara-saudari penulis yang selalu memberikan dukungan, perhatian, doa,
kasih sayang, serta pengorbanan baik moral maupun material kepada penulis.
3. Teman-teman satu perjuangan penelitian yaitu Evan Aritonang, Yeheskiel
Simajuntak, Sabar Hutasoit, Fradika Siahaan, dan Andrian Telaumbanua atas

suka duka yang telah terlalui selama penelitian. Selain itu, teman-teman yang

selalu membantu yaitu Johana Malau, Ika Manik, Swesty Nadeak, Annie
Hutagalung, Adelina Sitompul, Ceriati Simajuntak, dan teman-teman angkatan
2011 yang tidak bisa disebutkan namanya satu persatu.
Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi mahasiswa kehutanan
maupun masyarakat umum. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.

Medan, Oktober 2015

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman
ABSTRAK ......................................................................................................
i
ABSTRACT .................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ iii
KATA PENGANTAR .................................................................................... iv

DAFTAR ISI ................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL .......................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... ix
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. x
PENDAHULUAN
Latar Belakang ................................................................................................
Tujuan Penelitian ............................................................................................
Manfaat Penelitian ..........................................................................................
TINJAUAN PUSTAKA
Batang Kelapa Sawit .......................................................................................
Papan Partikel ..................................................................................................
Kayu Mahoni....................................................................................................
Phenol Formaldehida ......................................................................................
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat ...........................................................................................
Alat dan Bahan .................................................................................................
Prosedur Penelitian .........................................................................................
Persiapan bahan baku .............................................................................
Perhitungan bahan baku .........................................................................
Pencampuran ..........................................................................................

Pembentukan lembaran papan ...............................................................
Pengempaan panas ..................................................................................
Pengkondisian .........................................................................................
Pemotongan contoh uji ...........................................................................
Pengujian papan partikel ........................................................................
Pengujian sifat fisis papan partikel ........................................................
Pengujian sifat mekanis papan partikel ..................................................
Analisis data ...........................................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel ................................................................................
Nilai Kerapatan ......................................................................................
Nilai Kadar Air........................................................................................
Nilai Daya Serap Air ..............................................................................
Nilai Pengembangan Tebal ....................................................................
Sifat Mekanis Papan Partikel ...........................................................................
Nilai Internal Bond (IB) .........................................................................
Nilai Modulus of Elasticity (MOE) ........................................................

1
3

4
5
7
9
10

11
11
11
11
12
12
12
13
13
13
14
16
18
19
21
21
24
26
29
32
33
35

Nilai Modulus of Rupture (MOR) .......................................................... 37
Kualitas papan Partikel ................................................................................... 40
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .....................................................................................................
Saran
...........................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
LAMPIRAN ...................................................................................................

42
42
43
44

DAFTAR TABEL

No.

Halaman

1. Sifat-sifat dasar batang kelapa sawit ...........................................................

7

2. Nilai rata-rata sifat fisis kayu mahoni yang diteliti ...........................................

9

3. Kebutuhan bahan baku papan partikel ........................................................

12

4. Standar pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel .................................

14

5. Rata-rata nilai sifat fisis papan partikel .......................................................

21

6. Rata-rata nilai sifat mekanis papan partikel ................................................

33

7. Kualitas sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah BKS dan
pasahan mahoni dengan perekat PF berdasarkan SNI 03-2105-2006 .........

40

DAFTAR GAMBAR

No.

Halaman

1. Pola pemotongan untuk sampel uji fisis dan mekanis papan ..................... 14
2. Bagan alur penelitian................................................................................... 15
3. Pengujian keteguhan rekat internal ............................................................ 18
4. Pengujian MOE dan MOR .......................................................................... 19
5. Grafik rata-rata kerapatan papan partikel .............................................................. 22
6. Grafik rata-rata kadar air papan partikel ..................................................... 24
7. Grafik rata-rata DSA papan partikel pada perendaman 2 jam .................... 27
8. Grafik rata-rata DSA papan partikel pada perendaman 24 jam .................. 27
9. Grafik rata-rata PT papan partikel perendaman 2 jam ................................ 30
10. Grafik rata-rata PT papan partikel perendaman 24 jam ............................ 30
11. Grafik rata-rata keteguhan rekat internal papan partikel ........................... 34
12. Grafik rata-rata MOE papan partikel ........................................................ 36
13. Grafik rata-rata MOR papan partikel ......................................................... 38

DAFTAR LAMPIRAN

No.

Halaman

1. Perhitungan bahan baku papan partikel ....................................................... 45
2. Rekapitulasi nilai kerapatan papan partikel ................................................. 46
3. Rekapitulasi nilai daya serap air papan partikel .......................................... 47
4. Rekapitulasi nilai pengembangan tebal papan partikel ............................... 48
5. Rekapitulasi nilai internal bond papan partikel .......................................... 49
6. Rekapitulasi nilai MOE papan partikel ....................................................... 50
7. Rekapitulasi nilai MOR papan partikel ....................................................... 51
8. Analisis keragaman kerapatan papan partikel ............................................. 52
9. Analisis keragaman kadar air papan partikel .............................................. 52
10. Analisis keragaman daya serap air papan partikel 2 jam ......................... 53
11. Analisis keragaman daya serap air papan partikel 24 jam ....................... 53
12. Analisis keragaman pengembangan tebal papan partikel 2 jam .............. 54
13. Analisis keragaman pengembangan tebal papan partikel 24 jam ............ 54
14. Analisis keragaman internal bond (IB) papan partikel ............................. 55
15. Analisis keragaman keteguhan lentur (MOE) papan partikel ................... 55
16. Analisis keragaman keteguhan patah (MOR) papan partikel ................... 56
17. Dokumentasi penelitian ............................................................................. 57