Pengaruh Perendaman Serutan Kayu pada Beberapa Konsentrasi Larutan Asam Asetat terhadap Kualitas Papan Partikel
PENGARUH PERENDAMAN SERUTAN KAYU PADA
BEBERAPA KONSENTRASI LARUTAN ASAM ASETAT
TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL
SKRIPSI
Oleh:
Samuel Hermanto Sirait
111201045
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH PERENDAMAN SERUTAN KAYU PADA
BEBERAPA KONSENTRASI LARUTAN ASAM ASETAT
TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL
SKRIPSI
OLEH:
SAMUEL HERMANTO SIRAIT
Skripsi sebagai satu diantara beberapa syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
SAMUEL HERMANTO SIRAIT : Effect of Immersing Wood Shavings in Varied
Acetic Acid Concentration on the Particleboard Quality. Under supervised APRI
HERI ISWANTO and TITO SUCIPTO.
In generaly, the particleboard using urea formaldehyde (UF) resin for binding
had low dimensional stability. The objective of this research was to evaluate the
effect of particle immersing treatments in varied consentration of acetic acid
solution to improve dimensional stability particleboard. The methods in this
research included of particle immersing in varied consentration namely 0, 1, 2, 3,
4% acetic acid solution for 24 hours. After that, particles were oven dried reach
of 5% moisture content. Amount of 12% UF resin content used for binding in
particleboard manufacturing. Board size, thickness and density target in this
experiment were 25 x 25 cm2, 1 cm, and 0,75 g/cm3 respectively. After mat
forming, board was pressed by hot press machine at 1300C temperatuer for 10
minutes, and 30 kg/cm2 pressure. Furthermore, boards were conditioned for 7
days at room temperature. The results showed that immersing treatment of
particles in acetic acid solution caused of improvement of thickness swelling (TS)
and water absorption (WA) of particleboard, 1% acetic acid solution was the best
treatment to improve of dimensional stability. Overall the physical properties had
fulfill JIS A 5908 (2003). For mechanical properties, internal bond (IB)
parameter showed that 1% acetic acid solution resulted the best internal bond
value. However, the excess of 1% concentration acetic acid resulted of decreasing
IB value. Similar trend also occured in Modulus of rupture (MOR) and modulus
of elasticity (MOE). Overall, the mechanical properties parameter had fulfill JIS
A 5908 (2003).
Keywords : dimensional stability, particle immersing, acetic acid solution, wood shavings.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
SAMUEL HERMANTO SIRAIT : Pengaruh Perendaman Serutan Kayu Pada
Beberapa Konsentrasi Larutan Asam Asetat Terhadap Kualitas Papan Partikel. Di
bawah bimbingan APRI HERI ISWANTO dan TITO SUCIPTO.
Pada umumnya kelemahan dari papan partikel yang menggunakan perekat urea
formaldehida (UF) terletak pada stabilitas dimensinya yang rendah. Tujuan dari
penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh perendaman limbah serutan
kayu dalam beberapa konsentrasi asam asetat terhadap stabilitas dimensi papan
partikel yang dihasilkan. Metode penelitian ini menggunakan sistem perendaman
partikel selama 24 jam untuk tiap jenis konsentrasi asam asetat yang dibuat.
Konsentrasi asam asetat yang dibuat untuk merendam limbah serutan yaitu 0%
(kontrol), 1%, 2%, 3%, dan 4%. Partikel yang telah direndam selanjutnya
dikeringkan dengan menggunakan oven hingga KA 5%. Kadar perekat UF yang
digunakan dalam penelitian yaitu 12%. Papan partikel dibuat dengan kerapatan
target sebesar 0,75 g/cm3 menggunakan kempa panas dengan suhu 1300C dan
tekanan 30 kg/cm2 selama 10 menit. Pengujian terhadap contoh uji papan partikel
mengacu pada standar JIS A 5908 (2003) untuk pengujian sifat fisis dan mekanis
papan partikel. Hasil pengujian menunjukkan bahwa perlakuan perendaman
partikel dalam beberapa konsentrasi asam asetat dapat menurunkan
pengembangan tebal (PT) dan daya serap air (DSA) papan partikel. Peningkatan
stabilitas dimensi yang terbaik ditunjukkan oleh konsentrasi asam asetat 1%. Hasil
pengujian sifat mekanis menunjukkan peningkatan nilai internal bond (IB) dengan
perlakuan perandaman asam asetat dan hampir secara keseluruhan memenuhi
standar JIS A 5908 (2003). Pengujian terhadap modulus of elasticity (MOE) dan
modulus of rupture (MOR) menunjukkan nilai yang terbaik pada perendaman
konsentrasi asam asetat 1%, namun secara keseluruhan nilai MOE dan MOR
papan partikel belum memenuhi standar JIS A 5908 (2003).
Kata kunci : stabilitas dimensi, perlakuan pendahuluan, perendaman asam
asetat, limbah serutan kayu.
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Porsea pada 18 April 1993. Penulis merupakan anak
pertama dari ayah Maruba Sirait dan ibu Rismawati Pasaribu.
Penulis menempuh pendidikan formal di Sekolah Dasar (SD) Negeri
014716 Simodong dan lulus pada tahun 2005. Penulis kemudian melanjutkan
pendidikan di Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri 2 Medang Deras dan
lulus tahun 2008. Pada tahun 2011 penulis lulus dari Sekolah Menengah Atas
(SMA) Negeri 1 Sei Suka, dan pada tahun yang sama penulis diterima sebaga
mahasiswa Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera
Utara melalui jalur ujian tertulis Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri
(SNMPTN) 2011.
Selama mengikuti perkuliahan penulis juga menjadi anggota Himpunan
Mahasiswa Silva (HIMAS) USU dan Unit Kegiatan Mahasiswa Kebaktian
Mahasiswa Kristen (UKM KMK USU). Penulis juga menjadi asisten lapangan
Klimatologi Hutan tahun 2013, asisten Sifat Fisis dan Mekanis Kayu tahun 2014
dan menjadi asisten Praktik Pengenalan Ekosisten Hutan (P2EH) ditahun yang
sama. Penulis telah melaksanakan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) di
Tahura, Sibolangit dari 22 sampai 31 Agustus 2013. Penulis juga telah
melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Hutan Tanaman Industri (HTI)
PT Musi Hutan Persada di Muara Enim, Sumatera Selatan tanggal 05 Februari
sampai 07 Maret 2015.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena
atas rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh
Perendaman Serutan Kayu pada Beberapa Konsentrasi Larutan Asam Asetat
terhadap Kualitas Papan Partikel” ini dengan baik. Penulisan skripsi ini bertujuan
untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar sarjana kehutanan dari
Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Skripsi ini berisi tentang pengaruh perendaman serutan kayu dalam
beberapa konsentrasi larutan asam asetat terhadap kualitas papan partikel,
khususnya stabilitas dimensi papan partikel yang dihasilkan. Dalam pembuatan
skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan dan arahan serta bantuan
dalam proses penyelesaiannya. Oleh karena itu penulis mengucapkan rasa
trimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Dr. Apri Heri Iswanto, S.Hut., M.Si dan Tito Sucipto, S.Hut., M.Si. selaku
ketua dan anggota komisi pembimbing penelitian yang telah membimbing
dan memberi masukan dalam penyusunan skripsi ini.
2.
Ayahanda M. Sirait dan Ibu R. Pasaribu yang memberikan dukungan moril
dan materi hingga saat ini.
3.
Keluarga besar Sirait dan Pasaribu yang selalu memberikan dorongan serta
bantuan.
Adik-adikku
Friska
Sirait
dan
Josua
Sirait
yang
selalu
menyemangati
4.
Rekan satu tim penelitian (Janrahman, Martin, Wulan, Dita, Idris, Adi)
5.
Rekan satu tim PKL
Universitas Sumatera Utara
6.
Staf Pengajar dan Tata Usaha Kehutanan USU serta kepada teman-teman satu
kos Sutinem, angkatan 2011 yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu serta
adik-adik angkatan 2012 yang ikut dalam membantu penelitian saya.
Penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
pengembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu kehutanan. Akhir kata penulis
mengucapkan terima kasih.
Medan, September 2015
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRACT ................................................................................................................
ABSTRAK ................................................................................................................
RIWAYAT HIDUP...................................................................................................
KATA PENGANTAR ..............................................................................................
DAFTAR ISI .............................................................................................................
DAFTAR TABEL .....................................................................................................
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................
i
ii
iii
iv
vi
viii
ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ..........................................................................................................
Tujuan Penelitian .....................................................................................................
Manfaat Penelitian ...................................................................................................
Hipotesis Penelitian ..................................................................................................
1
2
3
3
TINJAUAN PUSTAKA
Papan Partikel............................................................................................................
Perekat Urea Formaldehida (UF) ..............................................................................
Stabilisasi Dimensi Papan Partikel ...........................................................................
Perlakuan Pendahuluan Partikel................................................................................
Asam Asetat ..............................................................................................................
4
5
7
8
9
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat ....................................................................................................
Alat dan Bahan ..........................................................................................................
Prosedur Penelitian ...................................................................................................
Persiapan Bahan Baku .....................................................................................
Proses Pencetakan Papan .................................................................................
Pengkondisian (Conditioning) .........................................................................
Pemotongan Contoh Uji ..................................................................................
Pengujian Contoh Uji ................................................................................................
Pengujian Sifat Fisis Berdasarkan Standar JIS A 5908 (2003) .......................
Kerapatan ..................................................................................................
Kadar Air (KA) .........................................................................................
Pengembangan Tebal (PT) .......................................................................
Daya Serap Air (DSA) ..............................................................................
Pengujian Sifat Mekanis Berdasarkan Standar JIS A 5908 (2003) .................
Internal Bond (IB) ....................................................................................
Modulus of Rupture (MOR) .....................................................................
Modulus of Elasticity (MOE) ...................................................................
Analisis Data .............................................................................................................
10
10
10
10
11
11
12
14
13
14
14
15
15
16
16
16
17
18
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel ..........................................................................................
20
Universitas Sumatera Utara
Kerapatan .........................................................................................................
Kadar Air (KA) ................................................................................................
Pengembangan Tebal (PT) ..............................................................................
Daya Serap Air (DSA) .....................................................................................
Sifat Mekanis Papan Partikel ....................................................................................
Internal Bond (IB) ...........................................................................................
Modulus of Rupture (MOR) ............................................................................
Modulus of Elasticity (MOE) ..........................................................................
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ...............................................................................................................
Saran ........................................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
20
22
24
27
30
32
33
34
36
36
BEBERAPA KONSENTRASI LARUTAN ASAM ASETAT
TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL
SKRIPSI
Oleh:
Samuel Hermanto Sirait
111201045
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH PERENDAMAN SERUTAN KAYU PADA
BEBERAPA KONSENTRASI LARUTAN ASAM ASETAT
TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL
SKRIPSI
OLEH:
SAMUEL HERMANTO SIRAIT
Skripsi sebagai satu diantara beberapa syarat untuk
memperoleh gelar sarjana di Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
SAMUEL HERMANTO SIRAIT : Effect of Immersing Wood Shavings in Varied
Acetic Acid Concentration on the Particleboard Quality. Under supervised APRI
HERI ISWANTO and TITO SUCIPTO.
In generaly, the particleboard using urea formaldehyde (UF) resin for binding
had low dimensional stability. The objective of this research was to evaluate the
effect of particle immersing treatments in varied consentration of acetic acid
solution to improve dimensional stability particleboard. The methods in this
research included of particle immersing in varied consentration namely 0, 1, 2, 3,
4% acetic acid solution for 24 hours. After that, particles were oven dried reach
of 5% moisture content. Amount of 12% UF resin content used for binding in
particleboard manufacturing. Board size, thickness and density target in this
experiment were 25 x 25 cm2, 1 cm, and 0,75 g/cm3 respectively. After mat
forming, board was pressed by hot press machine at 1300C temperatuer for 10
minutes, and 30 kg/cm2 pressure. Furthermore, boards were conditioned for 7
days at room temperature. The results showed that immersing treatment of
particles in acetic acid solution caused of improvement of thickness swelling (TS)
and water absorption (WA) of particleboard, 1% acetic acid solution was the best
treatment to improve of dimensional stability. Overall the physical properties had
fulfill JIS A 5908 (2003). For mechanical properties, internal bond (IB)
parameter showed that 1% acetic acid solution resulted the best internal bond
value. However, the excess of 1% concentration acetic acid resulted of decreasing
IB value. Similar trend also occured in Modulus of rupture (MOR) and modulus
of elasticity (MOE). Overall, the mechanical properties parameter had fulfill JIS
A 5908 (2003).
Keywords : dimensional stability, particle immersing, acetic acid solution, wood shavings.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
SAMUEL HERMANTO SIRAIT : Pengaruh Perendaman Serutan Kayu Pada
Beberapa Konsentrasi Larutan Asam Asetat Terhadap Kualitas Papan Partikel. Di
bawah bimbingan APRI HERI ISWANTO dan TITO SUCIPTO.
Pada umumnya kelemahan dari papan partikel yang menggunakan perekat urea
formaldehida (UF) terletak pada stabilitas dimensinya yang rendah. Tujuan dari
penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh perendaman limbah serutan
kayu dalam beberapa konsentrasi asam asetat terhadap stabilitas dimensi papan
partikel yang dihasilkan. Metode penelitian ini menggunakan sistem perendaman
partikel selama 24 jam untuk tiap jenis konsentrasi asam asetat yang dibuat.
Konsentrasi asam asetat yang dibuat untuk merendam limbah serutan yaitu 0%
(kontrol), 1%, 2%, 3%, dan 4%. Partikel yang telah direndam selanjutnya
dikeringkan dengan menggunakan oven hingga KA 5%. Kadar perekat UF yang
digunakan dalam penelitian yaitu 12%. Papan partikel dibuat dengan kerapatan
target sebesar 0,75 g/cm3 menggunakan kempa panas dengan suhu 1300C dan
tekanan 30 kg/cm2 selama 10 menit. Pengujian terhadap contoh uji papan partikel
mengacu pada standar JIS A 5908 (2003) untuk pengujian sifat fisis dan mekanis
papan partikel. Hasil pengujian menunjukkan bahwa perlakuan perendaman
partikel dalam beberapa konsentrasi asam asetat dapat menurunkan
pengembangan tebal (PT) dan daya serap air (DSA) papan partikel. Peningkatan
stabilitas dimensi yang terbaik ditunjukkan oleh konsentrasi asam asetat 1%. Hasil
pengujian sifat mekanis menunjukkan peningkatan nilai internal bond (IB) dengan
perlakuan perandaman asam asetat dan hampir secara keseluruhan memenuhi
standar JIS A 5908 (2003). Pengujian terhadap modulus of elasticity (MOE) dan
modulus of rupture (MOR) menunjukkan nilai yang terbaik pada perendaman
konsentrasi asam asetat 1%, namun secara keseluruhan nilai MOE dan MOR
papan partikel belum memenuhi standar JIS A 5908 (2003).
Kata kunci : stabilitas dimensi, perlakuan pendahuluan, perendaman asam
asetat, limbah serutan kayu.
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Porsea pada 18 April 1993. Penulis merupakan anak
pertama dari ayah Maruba Sirait dan ibu Rismawati Pasaribu.
Penulis menempuh pendidikan formal di Sekolah Dasar (SD) Negeri
014716 Simodong dan lulus pada tahun 2005. Penulis kemudian melanjutkan
pendidikan di Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri 2 Medang Deras dan
lulus tahun 2008. Pada tahun 2011 penulis lulus dari Sekolah Menengah Atas
(SMA) Negeri 1 Sei Suka, dan pada tahun yang sama penulis diterima sebaga
mahasiswa Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera
Utara melalui jalur ujian tertulis Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri
(SNMPTN) 2011.
Selama mengikuti perkuliahan penulis juga menjadi anggota Himpunan
Mahasiswa Silva (HIMAS) USU dan Unit Kegiatan Mahasiswa Kebaktian
Mahasiswa Kristen (UKM KMK USU). Penulis juga menjadi asisten lapangan
Klimatologi Hutan tahun 2013, asisten Sifat Fisis dan Mekanis Kayu tahun 2014
dan menjadi asisten Praktik Pengenalan Ekosisten Hutan (P2EH) ditahun yang
sama. Penulis telah melaksanakan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) di
Tahura, Sibolangit dari 22 sampai 31 Agustus 2013. Penulis juga telah
melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Hutan Tanaman Industri (HTI)
PT Musi Hutan Persada di Muara Enim, Sumatera Selatan tanggal 05 Februari
sampai 07 Maret 2015.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena
atas rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh
Perendaman Serutan Kayu pada Beberapa Konsentrasi Larutan Asam Asetat
terhadap Kualitas Papan Partikel” ini dengan baik. Penulisan skripsi ini bertujuan
untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar sarjana kehutanan dari
Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Skripsi ini berisi tentang pengaruh perendaman serutan kayu dalam
beberapa konsentrasi larutan asam asetat terhadap kualitas papan partikel,
khususnya stabilitas dimensi papan partikel yang dihasilkan. Dalam pembuatan
skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan dan arahan serta bantuan
dalam proses penyelesaiannya. Oleh karena itu penulis mengucapkan rasa
trimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Dr. Apri Heri Iswanto, S.Hut., M.Si dan Tito Sucipto, S.Hut., M.Si. selaku
ketua dan anggota komisi pembimbing penelitian yang telah membimbing
dan memberi masukan dalam penyusunan skripsi ini.
2.
Ayahanda M. Sirait dan Ibu R. Pasaribu yang memberikan dukungan moril
dan materi hingga saat ini.
3.
Keluarga besar Sirait dan Pasaribu yang selalu memberikan dorongan serta
bantuan.
Adik-adikku
Friska
Sirait
dan
Josua
Sirait
yang
selalu
menyemangati
4.
Rekan satu tim penelitian (Janrahman, Martin, Wulan, Dita, Idris, Adi)
5.
Rekan satu tim PKL
Universitas Sumatera Utara
6.
Staf Pengajar dan Tata Usaha Kehutanan USU serta kepada teman-teman satu
kos Sutinem, angkatan 2011 yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu serta
adik-adik angkatan 2012 yang ikut dalam membantu penelitian saya.
Penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
pengembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu kehutanan. Akhir kata penulis
mengucapkan terima kasih.
Medan, September 2015
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRACT ................................................................................................................
ABSTRAK ................................................................................................................
RIWAYAT HIDUP...................................................................................................
KATA PENGANTAR ..............................................................................................
DAFTAR ISI .............................................................................................................
DAFTAR TABEL .....................................................................................................
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................
i
ii
iii
iv
vi
viii
ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ..........................................................................................................
Tujuan Penelitian .....................................................................................................
Manfaat Penelitian ...................................................................................................
Hipotesis Penelitian ..................................................................................................
1
2
3
3
TINJAUAN PUSTAKA
Papan Partikel............................................................................................................
Perekat Urea Formaldehida (UF) ..............................................................................
Stabilisasi Dimensi Papan Partikel ...........................................................................
Perlakuan Pendahuluan Partikel................................................................................
Asam Asetat ..............................................................................................................
4
5
7
8
9
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat ....................................................................................................
Alat dan Bahan ..........................................................................................................
Prosedur Penelitian ...................................................................................................
Persiapan Bahan Baku .....................................................................................
Proses Pencetakan Papan .................................................................................
Pengkondisian (Conditioning) .........................................................................
Pemotongan Contoh Uji ..................................................................................
Pengujian Contoh Uji ................................................................................................
Pengujian Sifat Fisis Berdasarkan Standar JIS A 5908 (2003) .......................
Kerapatan ..................................................................................................
Kadar Air (KA) .........................................................................................
Pengembangan Tebal (PT) .......................................................................
Daya Serap Air (DSA) ..............................................................................
Pengujian Sifat Mekanis Berdasarkan Standar JIS A 5908 (2003) .................
Internal Bond (IB) ....................................................................................
Modulus of Rupture (MOR) .....................................................................
Modulus of Elasticity (MOE) ...................................................................
Analisis Data .............................................................................................................
10
10
10
10
11
11
12
14
13
14
14
15
15
16
16
16
17
18
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisis Papan Partikel ..........................................................................................
20
Universitas Sumatera Utara
Kerapatan .........................................................................................................
Kadar Air (KA) ................................................................................................
Pengembangan Tebal (PT) ..............................................................................
Daya Serap Air (DSA) .....................................................................................
Sifat Mekanis Papan Partikel ....................................................................................
Internal Bond (IB) ...........................................................................................
Modulus of Rupture (MOR) ............................................................................
Modulus of Elasticity (MOE) ..........................................................................
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ...............................................................................................................
Saran ........................................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
20
22
24
27
30
32
33
34
36
36