Variasi Ukuran Partikel dan Perbandingan Kadar Perekat Urea Formaldehida dan Phenol Formaldehida Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Limbah Batang Kelapa Sawit

  VARIASI UKURAN PARTIKEL DAN PERBANDINGAN KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHIDA DAN PHENOL FORMALDEHIDA TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAPAN PARTIKEL LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT SKRIPSI Oleh: Janner William Ginting 081202063

PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013

  

LEMBAR PENGESAHAN

  Judul Penelitian : Variasi Ukuran Partikel dan Perbandingan Kadar Perekat Urea Formaldehida dan Phenol Formaldehida Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Limbah Batang Kelapa Sawit

  Nama : Janner William Ginting NIM : 081202063 Program Studi : Kehutanan

  Disetujui oleh, Komisi Pembimbing :

  Dr. Rudi Hartono, S Hut, MSi Tito Sucipto, S Hut, MSi Ketua Anggota

  Mengetahui, Siti Latifah, S.Hut, M.Si, Ph.D

  Ketua Program Studi Kehutanan

  

ABSTRACT

  JANNER WILLIAM GINTING: Variation of Particle Size and Comparison

  

Adhesive Content Urea Formaldehida and Phenol Formaldehida on Physical and

Mechanical Properties of Particleboard Made of Residu Oil Palm Trunks.

Supervised by RUDI HARTONO and TITO SUCIPTO.

  The waste oil palm trunks is a alternative basic commodity manufacture

particleboards. The purpose of this study was to evaluate the physical and

mechanical properties with the influence particle size and comparison adhesive

content urea formaldehida and phenol formaldehida. get the optimal size and

comparison adhesive content of particleboard made of residu oil palm trunks.

  2 Board were made with size 25 cm x 25 cm x 1 cm with density of 0,7 gr/cm .

  

Particleboard using urea formaldehida and phenol formaldehida adhesive, press

  2

25 kg/cm for 10 minute and experiments were analyzed by factorial with

completely randomized design in 3 particle size (20 mesh,35 mesh and 50 mesh)

and 4 comparison adhesive content (45%:55%, 30%:70%, 15%:85% and

0%:100%). Particleboard was tested for density, moitusture content, water

absorption, thickness swelling, internal bond, modulus of elasticity and modulus

of repture. Result showed that comparison adhesive content, particle size and

interaction comparison adhesive content and particle size have significant

influence to the density, moisture content, thickness swelling, water absorbtion,

MOE, MOR and IB. The result of the research so that density value 0,53-0,65

  3 g/cm , moisture content 10,05%-12,68%, water absorption 47,5%-86,7%,

  2 thickness swelling 4,1%-12,6%, modulus of elasticity 4514–10481 kg/cm .

  2 2 modulus of repture 34–107 kg/cm and internal bond about 1,4-4,8 kg/cm .

  

Density, moisture content, water absorbtion, thickness swelling and internal bond

had filled SNI 03-2105-2006, modulus of repture and modulus of elasticity hasn’t

filled the standard. Optimal condition was attained by combination of particle

size and comparison adhesive content of 20 mesh and 0%:100%, were the density

  3

0,63 g/cm , moisture content 12,55%, water absorption 86,69%, thickness

  2

swelling 10,2%, modulus of rupture 107 kg/cm , modulus of elasticity 10481

  2

  2 kg/cm and internal bond was 4,0 kg/cm .

  

Keyword: oil palm trunk, particleboard, particle size and comparison adhesive

content.

  ABSTRAK

  JANNER WILLIAM GINTING: Variasi Ukuran Partikel dan Perbandingan Kadar Perekat Urea Formaldehida dan Phenol Formaldehida Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Limbah Batang Kelapa Sawit. Di bawah bimbingan RUDI HARTONO dan TITO SUCIPTO.

  Limbah batang kelapa sawit merupakan salah satu alternatif bahan baku pembuatan papan partikel. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi sifat fisis dan mekanis papan partikel dengan variasi ukuran vartikel dan perbandingan kadar perekat. Papan dibuat dengan ukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm dengan

  3

  kerapatan target adalah 0,7 g/cm . Papan partikel ini menggunakan perekat urea

  2

  formaldehida dan phenol formaldehida dengan tekanan kempa 25 kg/cm dan menggunakan rancangan acak lengkap faktorial dan 3 variasi ukuran partikel (20 mesh, 35 mesh dan 50 mesh) dan 4 perbandingan kadar perekat (45%:55%, 30%:70%, 15%:85% and 0%:100%). Pengujian papan partikel terdiri dari kerapatan, kadar air, daya serap air, pengembangan tebal, keteguhan lentur, keteguhan patah dan keteguhan rekat internal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan kadar perekat, ukuran partikel dan interaksi perbandingan kadar perekat dan ukuran partikel berpengaruh nyata terhadap kerapatan, kadar . air, pengembangan tebal, daya serap air, MOE, MOR dan IB Hasil penelitian

  3

  menunjukan nilai kerapatan 0,53-0,65 g/cm , kadar air 10,05%-12,68%, daya serapan air 47,5%-86,7%, pengembangan tebal 4,1%-12,6%, modulus elastis

  2

  2

  4514-10.481 kg/cm , modulus patah 34-107 kg/cm dan internal bond sekitar 1,4-

  2 .

  4,8 kg/cm Kerapatan, kadar air, daya serap air, pengembangan tebal dan internal bon telah memenuhi SNI 03-2105-2006, modulus repture dan modulus elastisitas belum memenuhi standar. kombinasi optimal antara ukuran partikel dan perbandingan kadar perekat adalah 20 mesh dan 0%: 100% dengan kerapatan 0,63

  3

  g/cm , kadar air 12,55%, daya serap air 86,69%, pengembangan tebal 10,2%,

  2

  modulus patah 107 kg/cm2, modulus elastis 10481 kg/cm dan internal bond 4,0

  2 kg/cm .

  Kata kunci: batang kelapa sawit, papan partikel, ukuran partikel dan perbandingan kadar perekat

RIWAYAT HIDUP

  Penulis dilahirkan di Karang Anyar, Asahan pada tanggal 16 Januari 1990, merupakan anak pertama dari tiga bersaudara pasangan Penalemen Ginting dan Dorkas Karo-karo, S.Pd. Jenjang pendidikan formal yang dilalui penulis adalah di SD N No 10749, Buluh nipes tahun 1996-2002, SLTP Negeri 2 Kutalimbaru tahun 2002-2005 dan SMK Negeri 1 Percut Sei Tuan tahun 2005-2008.

  Pada tahun 2008, penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara (USU) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Pada tahun 2011 penulis mengambil Program Studi Teknologi Hasil Hutan.

  Dalam bidang akademik, penulis telah mengikuti beberapa praktek lapang, antara lain adalah Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PEH), Magang dan Praktek Kerja Lapang (PKL). Kegiatan PEH dilaksanakan pada tahun 2010 di Taman Wisata Alam Deleng lncuk, Lau Kawar, Kabupaten Karo, Magang dilakukan pada tahun 2010 di Yayasan Ekosistem Lauser Internasional (YELI) sedangkan kegiatan PKL dilaksanakan pada tahun 2011 di Taman Nasional Bali Barat.

  Selama masa perkuliahan di USU, penulis aktif di beberapa organisasi kemahasiswaan diantaranya sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS) tahun 2009-2012, pengurus OASIS fotografi tahun 2011 hingga sekarang dan anggota Ikatan Mahasiswa Karo Kehutanan (IMKA) tahun 2009 hingga sekarang. Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Teknologi Serat dan Papan Komposit tahun ajaran 2012-2013 dan pada akhir kuliah penulis melakukan penelitian dengan judul “Variasi Ukuran Partikel dan

  

Perbandingan Kadar Perekat Urea Formaldehida dan Phenol Formaldehida

Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Limbah Batang Kelapa

Sawit” untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di bawah bimbingan Dr. Rudi

Hartono, S Hut, MSi dan Tito Sucipto, S Hut, MSi.

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala hikmat, karunia, dan penyertaan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Adapun judul penelitian ini adalah “Variasi Ukuran

  

Partikel dan Perbandingan Kadar Perekat Urea Formaldehida dan Phenol

Formaldehida Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Limbah

Batang Kelapa Sawit” yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan

  perkuliahan di Program studi kehutanan, Fakultas pertanian, Universitas Sumatera Utara.

  Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Rudi Hartono, S Hut, MSi dan Tito Sucipto, S Hut, MSi selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan masukan, arahan, bimbingan dan dukungan dalam penelitian dan penulisan skripsi ini.

  2. Keluarga, ayah Penalemen Ginting dan Ibuku tercinta Dorkas Karo-karo, adik-adiku Dedenius William dan Gustanin Ginting yang telah banyak memberikan kasih sayang, semangat dan doa serta pengorbanan baik moral maupun material kepada penulis.

3. Teman-teman satu perjuangan penelitian Lateranita Sembiring, Friska

  Simatupang, Hadian Tamam Daulay, Christine Anastasya Tarigan dan bang Zainal Polem atas semangat, bantuan, kerjasama dan sikap optimistisnya sampai penelitian ini selesai.

  4. Teman-teman Kehutanan stambuk 2008, Leo, Sangap, Felix, Riky, Binsar, Lusi, Elisabeth, Romasli, Melva, Martha, Fera, Desi, Julayha, Itonami, Wulan, Darus, Rani, Ema, Yohana, Riwanda, Dedy, Ruth dan Aron yang banyak memberi kenangan, kerjasama dan pelajaran tentang kehidupan serta pertemanan yang ku ambil dari kalian.

  5. Reni andriani yang selalu memberi semangat dan diskusi-diskusi politiknya yang sanggat menarik

  6. Teman-teman Kehutanan, angkatan 08 yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.

  Penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu kehutanan. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.

  Medan, Juli 2013 Penulis

  DAFTAR ISI

  Halaman

  KATA PENGANTAR ........................................................................................... i DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ................................................................................................ v DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vi PENDAHULUAN

  Latar Belakang .............................................................................................. 1 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 3 Manfaat Penelitian ........................................................................................ 3 Hipotesis Penelitian ...................................................................................... 3

  TINJAUAN PUSTAKA

  Batang Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) ............................................. 4 Perekat Urea Formaldehida dan Phenol Formaldehida ................................ 6 Papan Partikel ............................................................................................... 7 Kadar perekat dan Ukuran Partikel ............................................................. 12

  BAHAN DAN METODE

  Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................................... 14 Bahan dan Alat Penelitian ........................................................................... 14 Prosedur Penelitian

  Persiapan bahan baku ........................................................................ 14 Persiapan Perekat ............................................................................... 15 Pencampuran Partikel (Blending) ..................................................... 15 Pembuatan Papan Partikel ................................................................. 15 Pengujian Papan Partikel ................................................................... 16 Analisis Data ...................................................................................... 20

  HASIL DAN PEMBAHASAN

  Sifat Fisis Papan Partikel Batang Kelapa Sawit Kerapatan .......................................................................................... 22 Kadar Air ............................................................................................ 24 Daya Serap Air ................................................................................... 26 Pengembangan Tebal ........................................................................ 28

  Sifat Mekanis Papan Partikel Batang Kelapa Sawit Modulus Elastis (MOE) .............................................................................. 33 Modulus Patah (MOR) ............................................................................... 35 Keteguhan Rekat Internal (IB) ................................................................... 38

KESIMPULAN DAN SARAN

  Kesimpulan .................................................................................................. 40 Saran ............................................................................................................ 41

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  DAFTAR TABEL No.

  Halaman

  1. Sifat-sifat dasar batang kelapa sawit ............................................................ 5

  DAFTAR GAMBAR No.

  Halaman

  1. Tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) ........................................ 5

  2. Pola pemotongan contoh uji ....................................................................... 16

  3. Pengujian keteguhan rekat internal ............................................................ 18

  4. Pengujian modulus patah (MOR) dan modulus elastic (MOE) .................. 19

  5. Diagram nilai rata-rata kerapatan papan partikel BKS ............................... 22

  6. Diagram nilai rata-rata kadar air papan partikel BKS ................................. 24

  7. Grafik nilai DSA papan partikel 20 mesh 35 mesh dan 50 mesh ................ 27

  8. Grafik nilai PT papan partikel 20 mesh, 35 mesh dan 50 mesh .................. 29

  9. Diagram nilai MOE papan partikel BKS ..................................................... 33 10.

  Diagram nilai MOR papan partikel BKS .................................................... 35 11. Diagram nilai IB papan partikel BKS.......................................................... 38