PENGARUH SUHU DAN WAKTU PENGEMPAAN TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAPAN PARTIKEL DARI LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT DENGAN PEREKAT ISOSIANAT
PENGARUH SUHU DAN WAKTU PENGEMPAAN TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAPAN PARTIKEL DARI LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT DENGAN PEREKAT ISOSIANAT SKRIPSI Oleh: LASMARIA MANIK 091201049
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA2013
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Peneletian : Pengaruh Suhu dan Waktu Pengempaan terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Isosianat
Nama : Lasmaria Manik NIM : 091201049 Program Studi : Kehutanan
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
ABSTRAK
LASMARIA MANIK: Pengaruh Suhu dan Waktu Pengempaan terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Isosianat. Di bawah bimbingan RUDI HARTONO dan TITO SUCIPTO.
Tujuan dari penelitianini adalah sebagai subtitusi (pengganti) kayu yang semakin berkurang dan untuk mengatasi limbah batang kelapa sawit yang semakin meningkat. Penelitian ini menitik beratkan pada pengaruh suhu dan waktu pengempaan terhadap sifat fisis dan mekanis dengan menggunakan perekat isosianat serta ketahanan papan partikel terhadap rayap tanah. Metode penelitian ini dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006 dan menggunakan rancangan acak
o o o
lengkap faktorial 2 faktor yaitu suhu (150
C, 160
C, 170 C ) dan waktu (3 menit,
2
5 menit, 7 menit, 9 menit) serta dikempa dengan tekanan 25 kgf/cm . Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu dan interaksi antara suhu dan waktu tidak berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis kecuali faktor waktu yang berpengaruh nyata terhadap kadar air dan daya serap air.
Kata kunci : Papan Partikel, Limbah Batang Kelapa Sawit, Suhu dan Waktu Pengempaan.
i
ABSTRACT
LASMARIA MANIK: The Influence of Temperature and Time Pressing of
Physical and Mechanical Properties Particle Board from Waste Oil Palm Trunk
with Isocyanate Adhesive Supervised by RUDI HARTONO and TITO SUCIPTO.The main objective of the research is the substitution (replacement) diminishing wood and to cope with the waste oil palm trunks are increasing. The research highlights on the influence of temperature and time pressing of the
physical and mechanical properties by using isocyanate adhesive and resistance
agains termite soil particles board. This research method in comparison with SNI03-2105-2006 and use completely randomized factorial design 2 factors:
o o o temperatures (150C, 160 C and 170
C) and times (3 minutes, 5 minutes, 7 minutes and 9 minutes) and compressed with pressure of 25 kgf / cm2. The results
showed that the temperature and the interaction between temperature and time
did not significantly affect the physical and mechanical properties except the time factor that significantly affect the moisture content and water absorption. Key words: Particle board, waste oil palm trunks, temperature and time pressing. iiRIWAYAT HIDUP
Lasmaria Manik dilahirkan di Rianiate, Kabupaten Samosir pada tanggal
12 Mei 1991 dari bapak Kesau Manik dan ibu Kilarma Simbolon. Penulis merupakan anak ke delapan dari delapan bersaudara.
Tahun 2003 penulis lulus dari SD Negeri 175828 Rianiate, tahun 2006 lulus dari SMP Negeri 1 Pangururan, tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Pangururan dan pada tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa di Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara melalui jalur Ujian Masuk Bersama (UMB).
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi anggota Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS), anggota Ikatan Mahasiswa Katolik (IMK). Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum Sifat Kimia Kayu.
Penulis mengikuti kegiatan Pengenalan Ekosistem Hutan di Taman Hutan Raya dan Hutan Pendidikan Gunung Barus di Berastagi, Kabupaten Karo tahun 2011. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan di PT. Suka Jaya Makmur, Kalimantan Barat, Pontianak dari tanggal 1 Februari sampai 11 Maret 2013. Pada akhir kuliah, penulis melaksanakan penelitian dengan judul “Pengaruh Suhu dan Waktu Pengempaan terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Isosianat” di bawah bimbingan Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si dan Tito Sucipto, S.Hut., M.Si.
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan anugerahNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan hasil penelitian ini. Hasil penelitian ini berjudul “Pengaruh Suhu dan Waktu Pengempaan Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Isosianat”.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Bapak Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si dan bapak Tito Sucipto, S.Hut., M.Si selaku ketua dan anggota komisi pembimbing penulis yang telah memberi bantuan, arahan, bimbinganserta masukan yang bermanfaat dalam penulisan skripsi ini.
2. Bapak Apri Heri Iswanto atas bantuannya selama di Laboratorium Biokomposit dan Keteknikan Kayu Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
3. Kedua orang tua tersayang K.Manik dan K. br Simbolon serta kakak penulis (Rosanti Manik, Morly Manik, Rotua Manik, Meliana Manik, Lidia Manik, Riapul Simbolon) dan abang penulis (Junior Manik, Amrin Manik, Huberto Sitanggang, Gonni Sitanggang, Martonius Sitanggang) serta adik penulis (Evaulina Simanjuntak, Alfredo Sitanggang) yang selalu memberi doa, dukungan materi dan semangat serta motivasi.
4. Teman-teman 1 Tim yaitu, Riris Astrida Nababan, Cut Yulia Maghfirah, Guido Simbolon, Kaya Muda Lubis dan Syahroni Siregar.
5. Teman-teman tersayang Linda Renta G S Marbun, Citra Turnip, Samuel F Silaban, Vicky Sihombing, Tambahot Siallagan, Mikael Tarigan, Joy
iv Simamoradan seluruh teman-teman Teknologi Hasil Hutan 2009 yang telah memberikan dukungan dan semangat selama penulis menyelesaikan skripsi ini.
6. Semua staf pengajar dan keluarga besar program studi kehutanan khususnya
Teknologi Hasil Hutan 2009 yang telah banyak memberikan bantuan dan motivasi dari awal penelitian hingga akhir skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat kesalahan. Penulis berharap semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
v
DAFTAR ISI
Hal.ABSTRACK ...................................................................................................... i
ABSTRAK ....................................................................................................... ii RIWAYAT HIDUP .......................................................................................... iii KATA PENGANTAR ..................................................................................... iv DAFTAR TABEL ............................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ix DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... x PENDAHULUAN
Latar Belakang .......................................................................................... 1 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3 Manfaat Penelitian .................................................................................... 4 Hipotesis Penelitian .................................................................................. 4
TINJAUAN PUSTAKA Batang Kelapa Sawit ................................................................................. 5 Papan Partikel ........................................................................................... 6 Perekat Isosianat ....................................................................................... 10 Pengempaan .............................................................................................. 11 Rayap Tanah ............................................................................................. 11
METODOLOGI Lokasi dan Waktu Penelitian .................................................................... 14 Bahan dan Alat .......................................................................................... 14 Prosedur Penelitian ................................................................................... 14 Pengujian Sifat Fisis ................................................................................. 18 Pengujian Sifat Mekanis ........................................................................... 19 Pengujian Ketahahan Papan Partikel Terhadap Rayap Tanah .................. 22 Rancangan Percobaan dan Analisis Data .................................................. 23
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Papan Partikel .......................................................................... 25
Kerapatan ........................................................................................... 25 Kadar Air ........................................................................................... 27 Daya Serap Air ................................................................................... 29 Pengembangan Tebal ......................................................................... 31
Sifat Mekanis Papan Partikel .................................................................... 33 Modulus Patah (MOR) ....................................................................... 33 Modulus Elastisitas (MOE) ................................................................ 35 Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) ........................................ 36 Ketahanan Papan Partikel Terhadap Rayap Tanah ............................ 38 Kualitas Papan Partikel ...................................................................... 41
vi
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ............................................................................................... 43 Saran.......................................................................................................... 44
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 45 LAMPIRAN ..................................................................................................... 48
vii
DAFTAR TABEL
No Hal.
1. Sifat-sifat dasar batang kelapa sawit ........................................................... 5 2.
Sifat fisis dan mekanis papan partikel berdasarkan SNI 03-2105-2006 ..... 22 3. Penilaian visual grade yard test .................................................................. 23 4. Hasil tingkat serangan rayap tanah terhadap papan partikel ....................... 39 5. Peringkat kualitas papan partikel ................................................................ 41
viii
DAFTAR GAMBAR
No Hal.
1. Pola pemotongan horizontal permukaan contoh uji untuk pengujian ....... 16 2.
Bagan alur penelitian ................................................................................ 17 3. Pengujian keteguhan rekat internal ........................................................... 20 4. Pengujian MOE dan MOR ........................................................................ 20 5. Nilai kerapatan papan partikel .................................................................. 25 6. Nilaikadar air papanpartikel ...................................................................... 27 7. Nilai daya serap air papan partikel ............................................................ 29 8. Nilai pengembangan tebal papan partikel ................................................. 31 9. Nilai MOR papanpartikel .......................................................................... 33 10.
Nilai MOE papanpartikel .......................................................................... 35 11. Nilai internal bond partikel ....................................................................... 37 12. Nilai Penurunan berat papan partikel ........................................................ 38 13. Papan partikel yang diserang oleh rayap tanah ......................................... 40
ix