22_32_sudarsosno

7/29/2019 22_32_sudarsosno

1/11

22 Sudarsono, Pembuatan Papan Partikel Berbahan Baku Sabut Kelapa Dengan BahanPengikat Alami (Lem Kopal)

PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL BERBAHAN BAKU SABUT KELAPADENGAN BAHAN PENGIKAT ALAMI (LEM KOPAL)

Sudarsono, Toto Rusianto, Yogi suryadiJurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri

[email protected]

ABSTRACT

The side product of coconut plantation in Indonesia is coconut fiber which along that timeonly used as products such as doormat, broom, etc. Therefore, it needs to do the study to increasethe addition value of it, where coconut fiber as the side product of coconut plantation exported toother countries to be used by them to be particle board or other products.

For increasing addition value of coconut fiber, it was done the study of making particleboard from raw material of coconut fiber by using copal glue as a binder.

This study used a mix between coconut fiber and copal glue in comparison 1:5 and 1:6with the comparison of compression was 4:1.

The testing which was done to know physic and mechanic characters of this particle boardwere density and static bending test to obtain Modulus of Elasticity (MOE) and Modulus of Rupture(MOR).

The density testing shows that particle board with fiber comparison 1:6 has little density,

whereas the result of bending test for MOE is 1:5 =64.2672kg/mm2 ; 1:6 = 89.2009 kg/mm2, andthe result of bending test MOR is 1:5 = 2.4555 kg/mm2 ; 1:6 = 1.7513 kg/mm2.

Keywords: coconut fiber, particle board, MOE, MORINTISARI

Hasil samping dari perkebunan kelapa di Indonesia adalah sabut kelapa, dimana selama inisabut kelapa hanya dimanfaatkan untuk produk-produk seperti keset, sapu dan lain sebagainya.Oleh karena itu perlu dilakukan suatu penelitian untuk meningkatkan nilai tambah dari sabut kelapaini, dimana selama ini sabut kelapa hasil sampingan perkebunan di ekspor ke manca negarauntuk dimanfaatkan oleh bangsa lain menjadi papan partikel atau produk-produk lain.

Untuk meningkatkan nilai tambah sabut kelapa, dirasa perlu untuk dilakukan penelitian

pembuatan papan partikel berbahan baku sabut kelapa dengan menggunakan lem kopal sebagaipengikat.Dalam penelitian ini, digunakan campuran (berat) antara sabut kelapa : lem kopal sebesar 1

: 5 dan 1 : 6, dengan perbandingan kompresi 4 : 1.Pengujian yang dilakukan untuk mengetahui sifat fisis dan mekanis dari papan partikel ini,

adalah berat jenis (density), serta pengujian bending statis (Static Bending Test) untukmendapatkan Modulus of Elasticity (MOE) dan Modulus of Rupture (MOR).

Hasil pengujian berat jenis (density), terlihat bahwa papan partikel dengan perbandinganserat 1 : 6 mempunyai berat jenis terkecil , sedangkan hasil pengujian bending test untuk MOEadalah 1 : 5 = 64,2672 kg/mm

2; 1 : 6 = 89,2009 kg/mm

2, dan hasil bending test untuk MOR

adalah 1 : 5 = 2,4555 kg/mm2; 1 : 6 = 1,7513 kg/mm

2.

Kata kunci : sabut kelapa, papan partikel, MOE , MOR

PENDAHULUAN

Indonesia adalah negara agrarisdimana sebagian besar penduduknyabekerja sebagai petani, dimana dari hasilsampingnya diperoleh diantaranya adalahsabut kelapa. Petani tradisional di bidangperkebunan kelapa masih belum maksimaldalam pengolahan limbah kelapa terutamasabutnya, hanya beberapa penduduk yangmenggunakan sabut kelapa sebagai

keperluan rumah tangga seperti keset, sapu,dan sebagainya.

Melihat manfaat sabut kelapa yangbegitu berpotensi untuk dikembangkan ini,akan menarik sekali untuk mengadakansuatu penelitian, bagaimana supaya sabutkelapa dapat lebih bermanfaat, salahsatunya yaitu di manfaatkan sebagaipembuatan papan partikel yang selanjutnya

7/29/2019 22_32_sudarsosno

2/11

Jurnal Teknologi, Volume 3 Nomor 1 , Juni 2010, 22-32 23

digunakan untuk kebutuhan rumah tanggaatau pun industri.

Beberapa alternatif telahdikembangkan dalam rangka untukmengatasi makin langkanya bahan bakukayu dari alam, dengan memanfaatkanperkembangan teknologi telah di ciptakan

produk produk turunan dari kayu sepertipapan partikel, papan semen, papan serat,dan lain sebagainya.

Papan turunan ini dibuat denganmenggunakan bahan penolong sepertiperekat, akan membantu terbentuknya ikatanantar serat yang lebih kuat sehinggadihasilkan sifat papan yang baik. Dalampenelitian ini dipilih resin sebagai bahanpengikat dan sabut kelapa disusun secaraacak, sehingga terbentuk material komposit,karena setiap komposit yang terbuat darisabut kelapa dengan perbandingan variabelyang berbeda, mempunyai sifat fisis danmekanis yang berbeda pula.

Diharapkan dengan diketahui sifatfisik dan mekanis papan partikel, sabutkelapa di harapkan dapat mengunggulipapan partikel lain. Aplikasi papan partikelsabut kelapa antara lain untuk membuatmeja, peredam, ceiling.

RUMUSAN MASALAHSifat papan partikel berhubungan

erat dengan sifat bahan baku, bahanpenolong dan teknologi proses yang dipakainya. Dalam pembuatan papan partikel,perekat yang digunakan dan kerapatansangat penting dalam pembuatan produk ini.

Perekat dan kerapatan yang akanmenentukan sifat fisis dan mekanis daripapan partikel tesebut, dengan pengujianmenggunakan metode ASTM.

BATASAN MASALAHRuang lingkup dari penelitian ini

adalah untuk mengetahui seberapa besarkekuatan papan partikel yang terbuat darisabut kelapa tua. Batasan masalah tersebutmeliputi :a) Objek yang di teliti adalah papan partikel

dari sabut kelapa tua.b) Sabut kelapa dipotong 1 2 cm dijadikan

serat pendekc) Perbandingan campuran (berat) yang

digunakan antara sabut kelapa : lemkopal adalah 1 : 5 dan 1 : 6 danperbandingan kompresi 4 : 1

d) Pengujian fisis dan mekanis :1. Pengujian berat jenis

2. Modulus Elastisitas (MOE)3. Modulus Pecah (MOR)

TUJUAN PENELITIANDalam perkembangan ilmu

pengetahuan terutama di bidang teknologidituntut mengetahui lebih lanjut untukmengetahui baik secara teori maupun

aplikasi pemakaian di lapangan sehinggatujuan yang hendak di capai dalam penelitianini adalah :a) Untuk memanfaatkan sabut kelapa

sebagai hasil samping, agar memilikinilai tambah dan nilai ekonomi yang lebihtinggi

b) Untuk pemanfaatan sabut kelapasebagai bahan teknik

c) Untuk mengetahui sifat fisis dan mekanispapan partikel sabut kelapa berpengikatlem kopal

MANFAAT PENELITIANPenelitian ini di harapkan dapat

memberikan manfaat berupa informasimengenai alternatif lain untuk memperluaspemanfaatan serat buah kelapa sebagaibahan baku dalam proses pembuatan papanpartikel. Penelitian ini juga diharapkan dapatmemperluas alternatif sumber-sumber bahanbaku untuk membuat papan partikel untukmengurangi kayu hutan.

TINJAUAN PUSTAKAPapan Partikel

Sudi (1990), papan partikel adalahistilah umum untuk panel yang dibuat(biasanya kayu), terutama dalam bentuk

potongan-potongan kecil atau partikeldicampur dengan perekat sintetis atauperekat lain yang sesuai dan direkatbersama-sama di bawah tekanan dan pres didalam suatu alat kempa panas melalui suatuproses dimana terjadi ikatan antara partikeldan perekat yang di tambahkan.

Kalis (2008), papan serat sabutkelapa memenuhi standar FAO (1996) yangmensyaratkan kerapatan sebesar 0,42 0,80g/cm

3, untuk pengaruh papan dengan kadar

perekat dibedakan, pada benda uji kekuatanpatah diperoleh hasil modulus pecah (MOR)pada kadar perekat 5 % = 3,71 kg/mm

2, 7 %

= 3,75 kg/mm2 dan 9 % = 3,81 kg/mm2.Sedangkan hasil modulus elastisitas (MOE)dari kadar perekat 5 % = 282,44 kg/mm

2, 7

% = 228,55 kg/mm2

dan 9 % = 326,54kg/mm

2. pada pengujian modulus pecah dan

modulus elastisitas tidak memenuhi standar

7/29/2019 22_32_sudarsosno

3/11


MDF dan standar FAO untuk papan seratinterior.

Azhar (2007), semakin padatkepadatan papan partikel sekam paditersebut, maka semakin rendah angkakonduktivitas thermal dari papan partikelsekam padi tersebut. Dan semakin rendah

angka konduktivitas thermal papan partikelsekam padi tersebut maka semakin baikuntuk dijadikan isolator.

Smith, F William (2000), definisikomposit adalah sebuah system materialyang tersusun atas campuran ataukombinasi dari dua atau lebih papan partikelmikro maupun makro yang berbeda bentukmaupun komposisi kimianya yang terikatsecara erat satu dengan yang lain.

Damanalu (1982), mendefinisikanpapan partikel sebagai papan buatan yangterbuat dari serpihan kayu dengan perekatsintetis kemudian di pres hingga memilikisifat seperti kayu, massif, tahan api danmerupakan bahan isolator dan bahan akustikyang baik.

FAO (1998) dalam Kollman et al(1975 : 551). Papan serat adalah papantiruan yang di buat dari serat kayu atau ligninselulosa lain, dengan cara tenunan seratyang dikejutkan dengan penekanan olehkempa plat/rol. Bahan perekat atau bahanlain dapat ditambahkan untuk meningkatkansifat papan seperti sifat mekanis, ketahanankelembaban, ketahanan terhadap apimaupun serangga.

ISO (1975) dalam Prayitno (1994),mendefinisikan papan partikel (serat)

sebagai papan tiruan dengan ketebalan lebihdari 1,5 mm yang terbuat dari serat ataulignouselulosa lain dengan mengandalkankekuatan antar serat yang terdiri dari ikatanprimer daya rekat serat itu sendiri.

Haygreen dan Bowyer (1989),mendefinisikan papan keras sebagai produkserat kayu berkerapatan sedang sampaitinggi yang umumnya dibuat sampai beratjenis mendekati 1,0. Produk tersebut dibuatdalam bentuk lembaran datar berkisar dari1/6 inchi (0,16 1,27 cm) tebalnya dandapat dibuat menjadi bermacam-macambentuk.

Definisi papan partikel menurutMaloney (1993), mengemukakan bahwapapan partikel atau papan serat adalahsalah satu jenis produk komposit atau panelkayu yang terbuat dari partikel-partikel kayuatau bahan-bahan berlignoselulosa lainnyayang diikat dengan perekat atau bahanperekat lainnya.

Klasifikasi Bahan Komposit

Bahan komposit dapatdiklasifikasikan kedalam beberapa jenis,bergantung pada geometri dan jenisseratnya. Hal ini dapat dimengerti, karenaserat merupakan unsur utama dalam bahankomposit tersebut. Sifat-sifat mekanik bahankomposit, seperti kekuatan, kekakuan,

keliatan dan ketahanan tergantung darigeometri dan sifat-sifat seratnya.Secara garis besar, bahan komposit

terdiri dari dua macam yaitu bahan kompositpartikel (particulate composite) dan bahankomposit serat (fiber composite). Bahankomposit partikel terdiri dari partikel-partikelyang diikat oleh matriks. Bentuk partikel inidapat bermacam-macam, seperti : bulat,kubik, tetragonal atau bahkan bentuk-bentukyang tidak beraturan secara acak, tetapisecara rata-rata berdimensi sama. Sedangbahan komposit serat terdiri dari serat-seratyang diikat oleh matriks. Bahan kompositserat ini juga terdiri dari dua macam yaituserat panjang (continuous fiber) dan seratpendek (short fiberatau whisker).A. Bahan komposit partikel (particulate

composite)Bahan komposit yang bahan penguatnyaterdiri dari partikel-partikel disebut bahankomposit partikel (particulate composite).Partikel, secara definisi adalah bukan serat,karena tidak mempunyai ukuran panjang.Bahan komposit partikel pada umumnyalebih lemah dan keliatannya (fracturetoughness) lebih rendah dibanding bahankomposit serat panjang. Tetapi dari segi lain,bahan ini sering lebih unggul, seperti

ketahanan terhadap aus. Partikel partikelini umumnya digunakan sebagai pengisi danpenguat bahan komposit bermatriks keramik(ceramic matrix composite), pada jenis inianehnya, keramik digunakan sebagai bahanmatriks. Bahan komposit keramik dan metalbanyak digunakan untuk perkakas potongberkecepatan tinggi (high speed cutting tool),pipa proteksi termokopel dan piranti pirantilain yang membutuhkan temperatur tinggidan tahan aus (abrasi).B. Bahan komposit serat (fiber composite)Bahan komposit serat adalah jenis bahankomposit yang umum dikenal, paling banyak

dipakai dan dibicarakan. Karena itupengertian bahan komposit disini adalahberarti bahan komposit serat. Komposit seratini juga merupakan jenis komposit yanghanya terdiri dari satu laminat atau satulapisan yang menggunakan penguat berupaserat/fiber. Fiber yang digunakan bisa berupaglass fibers. carbon fibers, aramid fibers(polyaramid) dan sebagainya. Fiber ini bisa

7/29/2019 22_32_sudarsosno

4/11


disusun secara acak maupun denganorientasi tertentu bahkan bisa dengan bentukyang lebih komplek seperti anyaman. Adadua hal yang membuat serat dapat menahangaya dengan efektif, yaitu jika :a) Perekatan (bonding) antara serat dan

matriks sangat baik dan kuat, sehingga

serat tidak mudah lepas dari matriks(debonding)b) Kelangsungan (aspect ratio), yaitu

perbandingan antara panjang dandiameter serat harus cukup besar. Hal inidisyaratkan agar tegangan geser yangterjadi pada permukaan antara serat danmatriks kecil. Biasanya disyaratkan agarkelangsungan serat lebih besardibanding 100, agar serta dapatmelaksanakan tugasnya dengan baik

Tugas utama matriks adalah mengikatserat bersamasama, karena sekumpulanserat tanpa matriks tidak dapat menahangaya dalam arah tekan dan transversal.Komposit juga merupakan material yangsangat berguna karena berisi susunan daribeberapa material dalam kekuatan yangtinggi, yang termasuk dalam pembentukankomposit itu. Kekuatan komposit terdiri dariserat dan posisi serat dalam komposit itusendiri apabila posisi serat dalam matriknyasatu arah saja sesuai dengan arah serat.Komposit berkualitas tinggi adalah komposityang bisa melayani gaya dari segala arah.

Gambar 1. Arah Serat : (a) arah menyebar tidakberaturan, (b) arah menyebar beraturan, (c) arahsejajar(Sumber : Gatenholm, 1993)

Pada komposit berbasis selulosa,faktor yang mempengaruhi kekuatankomposit serat dengan matriks termoplastikadalah penyebaran serat, gaya ikat seratmatriks, aspek perbandingan serat (Lf/Df),

fraksi serat dan orientasi serat (Gatenholm,1993 ; Kokta 1991).Fraksi massa serat adalah

perbandingan massa serat dengan massakomposit. Jika tidak terdapat void, makamassa komposit sama matriks. Fraksi massaserat pada kondisi tanpa void dapatdirumuskan sebagai berikut : (Kaw, 1997)

Wc

Wf=fw ........................................(1)

wf + wm = 1Keterangan :wf = fraksi massa seratwm = fraksi massa matrikWf = massa serat

Wc = massa kompositBerdasar Rule of Mixture (ROM),

kekuatan komposit berpenguat serat searahkontinyu dapat dihitung dengan persamaanyang sederhana, yaitu (Sanadi, 1986) :

)1(. vfmvffc += ..........(2)

Keterangan : c = kekuatan tarik komposit

f= kekuatan tarik serat

m = kekuatan tarik matrik

Modulus Elastisitas komposit dapatdihitung berdasar ROM dengan :

Ec = vf . Ef+ (1 vf) . Em....................(3)Keterangan :Ec = Modulus Elastisitas kompositEf = Modolus Elastisitas seratEm = Modulus Elastisitas matrik

Kedua persamaan tersebut berlakuuntuk serat kontinyu searah, sedangkanuntuk serat acak maka persamaan tersebutdapat di modifikasi menjadi :

c = X ( f . Vf + f . Vf)........ (4)

Ec = X (Vf . Ef + Vm . Em).......... (5)Harga X adalah harga pembanding

antara kekuatan komposit serat acak denganserat searah kontinyu pada fraksi volume

yang sama.Berdasarkan ASTM, kekuatan tarikdan modulus elastisitas kempa yang dihitungberdasarkan pengujian dapat dihitungdengan persamaan :

A

pc =

=Ec ................................(6)

Pada komposit acak, analisis kekuatanumumnya berdasarkan persamaan (4) dan(5) atau dengan persaman (6).

Secara umum papan partikel dapat

diklasifikasikan berdasarkan kerapatan danproses pembuatannya. Kollmann et al (1975: 551) mengemukakan bahwa papan partikeldiklasifikasikan berdasarkan tipe bahan bakudan metode produksi serat, metodepembentukan kasuran, kerapatan papanserta jenis dan tempat penggunaannya,namun cara terbaik untuk mengklasifikasikan

7/29/2019 22_32_sudarsosno

5/11


papan partikel adalah berdasarkankerapatannya.

Berdasarkan rekomendasi ASTM1974, dalam standar designation 1554-67mengklasifikasikan :a)

Papan partikel berkerapatan rendah(Low Density particleboard). Papan

partikel berkerapatan rendah yaitupapan partikel yang mempunyaikerapatan kurang dari 37 lb/ft

3atau berat

jenis kurang dari 0,59 g/cm3

b) Papan partikel berkerapatan sedang(Medium Density particleboard). Papanpartikel berkerapatan rendah yaitupapan partikel yang mempunyaikerapatan kurang dari 37 50 lb/ft

3atau

berat jenis kurang dari 0,59 0,80 g/cm3

c)Papan partikel berkerapatan tinggi (HighDensity particleboard). Papan partikelberkerapatan rendah yaitu papan partikelyang mempunyai kerapatan lebih dari 50lb/ft

3atau berat jenis lebih dari 0,80

g/cm3

Klasifikasi berdasarkan kerapatannyamenurut FAO (1958) dan USDA (1955)dalam Kollmann et al (1975 : 552) adalahseperti ditujukan pada tabel berikut:

Tabel 1. Klasifikasi papan serat menurut FAO(1958) dan USDA (1955) (Sumber : Kollmann et al(1975 :552))

Papan partikel(serat)

Kerapatan

g/cm3 lb/ft3

Tidak di tekan

Papan serat lunak

agak kaku, SRF(semi rigid)

0,020,15 1,259,5

Papan serat lunakkaku, RF (rigid)

0,150,40 9,5 25

Di tekan

Papan serat sedang(MDF)

0,400,80 25 50

Papan serat keras(Hardboard/HF)

0,801,20 50 75

Papan serat spesial(SDHF)

1,201,45 75 90

Kualitas papan serat dinilaiberdasarkan beberapa standar persyaratansifat-sifat yang harus dimiliki papan serat.

Menurut standar industri papan serat dariFAO (1996) adalah terlihat seperti pada tabel2.

Tabel 2. Sifat fisis dan mekanis papanmenurut FAO (1996) (Sumber : Pasaribu danPurba (1986 : 16))

Sifat papan Satuan Nilai standar

Kerapatan (g/cm3) 0,42 0,80

Modulus Patah(MOR)

(kg/cm2) 108 280

Modulus Elastisitas(MOE)

(kg/cm2) 10000 49000

Ketangguhan tariktegak luruspermukaan

(kg/cm2

) 85 210

Daya serap air (%) 6 40

Persyaratan sifat papan serat interiorkerapatan sedang (MDF) menurut NationalParticleboard Assocition/NPA (1994) dalamYoungquist (1999 : 21) adalah di tunjukkanpada tabel berikut :

Tabel 3. Persyaratan kekuatan (MDF)menurut NPA (1994) (Sumber : Youngquist(1999 :21))

Kelasproduk

Ketebalan

(mm)

MOR

(Mpa)

MOE(Mpa)

Internal

bounding

(Mpa)

HighDensity

34,5 3,450 0,75

Medium 21 24,0 2,400 0,60

21 24,0 2,400 0,55

LowDensity

14,0 1,400 0,30

Klasifikasi papan serat berdasarkanproses pembuatannya adalah papan serat

(partikel) yang dibuat dengan cara kering danpapan yang dibuat dengan cara basah(Suchland dan Woodson, 1986 : 3).Pembuatan papan partikel dengan carakering menggunakan udara untuk membantuterbentuknya ikatan antar serat, sedangkanpembuatan papan dengan cara basahmenggunakan air untuk membantuterbentuknya ikatan antar serat.

Perekat KopalKopal adalah hasil olahan getah

(resin) yang disadap dari batang damar(Agathis alba dan beberapa Agathis lainnya)

serta dari batang pohon anggota sukuBurseraceae (Bursera, Protium). Kopalmerupakan bahan dasar bagi cairan pelapiskertas supaya tinta tidak menyebar. Bahanini juga dipakai sebagai campuran lak danvernis.

Sering dari anggota genusCopaifera, istilah ini terutama di-identifikasikan dengan pohon aromatik resin

7/29/2019 22_32_sudarsosno

6/11


yang digunakan oleh kebudayaan-kebudayaan Mesoamerika pra Columbussebagai seremonial membakar kemenyandan keperluan lainnya. Secara umum, istilahkopal resinous menggambarkan zat dalamtahap perantara polimerisasi dan pengerasanantara lebih bergetah resin dan ambar. Kata

kopal berasal dari kata bahasa Nahuatlcopalli, yang berarti dupa.Untuk pra Columbus Maya dan

kontemporer, bangsa ini dikenal dalamberbagai bahasa Maya sebagai pom (atauvariasi dekat daripadanya), meskipun kata itusendiri telah ditunjukkan untuk menjadiloanword untuk Maya dari Zoquean Mixe-bahasa.

Kadang-kadang disamakan denganatau menggantikan ambar dan dimasukkanke dalam perhiasan.

Kopal masih digunakan olehsejumlah masyarakat adat dari Meksiko danAmerika Tengah sebagai dupa dan selamaupacara mengajukan keringat. Ini tersediadalam bentuk yang berbeda. Yang keras,kuning seperti kopal adalah versi yang lebihmurah. Kopal putih, yang keras, seperti susu,lengket substansi, adalah versi yang lebihmahal dari resin yang sama.

Gambar 2. Lem Kopal

Sabut KelapaLimbah sabut kelapa merupakan

bahan yang mengandung lignoselulosa yangdapat dimanfaatkan sebagai salah satualternatif bahan baku pembuatan papanpartikel. Optimasi proses pembuatan papanpartikel sangat dipengaruhi kadar perekatdan kerapatan terhadap sifat fisis danmekanis. Proses pembuatan panel papanpartikel berbahan baku serbuk sabut kelapaini berkadar air kurang dari 5 % dengan

menggunakan lem kopal.Sabut kelapa, kulit kelapa yang

terdiri dari serat yang terdapat diantara kulitdalam yang keras (batok), tersusun kira kira 35 % dari berat total buah kelapa yangdewasa. Untuk varietas kelapa yang berbeda

tentunya prosentase di atas akan berbedapula.

Gambar 3. Serat Sabut Kelapa

Sabut kelapa tersusun atas unsurorganik dan mineral yaitu : Pectin danhemisellulose (merupakan komponen yanglarut dalam air), Lignin dan sellulose(komponen yang tidak larut dalam air),kalium, kalsium, magnesium,nitrogen sertaprotein. Perbandingan komponen di atastergantung dari umur sabut kelapanya, lignin

pada serat sabut kelapa berkisar 40 % - 50% serat sabut tergolong relative pendek, selseratnya sepanjang kira-kira 1mm dengandiameter 15 micron dan sehelai serat terdiridari 30 300 sel atau lebih, dilihat daripenampang lintangnya. Panjang serat sabutberkisar 15 35 cm dengan diameter 0,1 1,5 mm. Serat sabut memiliki daya apungyang tinggi, tahan terhadap bakteri, airgaram dan murah, sedang kelemahannyaialah, tidak dapat di gintir dengan baik dantergolong serat kaku. Mutu serat sabutkelapa atau coconut fibre, ditentukan olehwarna, prosentase kotoran, kadar air danproporsi antara bobot serat panjang danserat yang pendek. Spesifikasi mutu produkserat yang di ekspor oleh salah satuperusahaan eksportir di Jakarta adalah :a) Kadar air < 10 %b) Kandungan gabus < 50 %c) Panjang serat 2 10 cmd) Panjang serat 10 25 cm (70 %)e) Ukuran Bale 70 x 70 x 50 cmf) Bobot/Bale 50 kg/Bale

Maka ketentuan-ketentuan di atasperlu diperhatikan juga sifat apa saja yangterkandung dalam serat tersebut.

Sabut kelapa sangat mudahdidapatkan karena sabut kelapa ini hampir disetiap rumah di pedesaan khususnya ditempat peneliti memiliki pohon kelapa, padaumumnya di Indonesia di daerah pertaniankelapa , kegunaan dari papan partikel sabutkelapa ini adalah :a. Bahan penyerap cairan

7/29/2019 22_32_sudarsosno

7/11


Persiapan

Pencetakan benda ujiPerbandingan kompresi 4 : 1

Pengujian sifat fisisdan mekanis

Hasil Pengujian

Pembahasan

KesimpulanTinjauan Pusataka

Pencampuran dengan variasikomposisi berat 1 : 5 dan 1 : 6Lem kopal Sabut kelapa

Pengujian mekanisMOR, MOE

Pengujian sifat fisisBerat Jenis

b. Pengisi pada partisi atau dindingpenyekat

Pengganti papan busa (Styrofoam) untukkotak pembungkus bagian dalam bahan

bahan yang tidak tahan banting sepertielektronik, barang gelas, dll.

DIAGRAM ALIR PENELITIAN

Gambar 4. Diagram Alir Penelitian

Pengujian Benda Uji

Gambar 5. Benda uji Bending komposisi 1 : 5

Gambar 6. Benda uji Bending komposisi 1 : 6

Dalam penelitian akan dilakukanpengujian papan partikel untuk mendapatkanhasil data yang sesuai dengan pengujianyang dilaksanakan, adapun pengujian yangakan dilaksanakan berdasarkan standarASTM D790 03 untuk pengujian bending.Pengujian berat jenis/Density ( )

Berat jenis adalah suatu kinerjakomposit. Hal ini berdampak secara virtualkesemua sifat-sifat bahan. Berat jenis bendauji dijelaskan menggunakan kompositdengan ketebalan penuh. Dimensi diukurdengan keakuratan tidak kurang dari 0,3 %,dan berat diukur dengan keakuratan tidakkurang dari 0,2 % sampai berat konstandicapai. Berat jenis di hitung sebagai berikut(Sumber : ASTM, 1974) :

twL

f

..= ...................................... (7)

7/29/2019 22_32_sudarsosno

8/11

Jurnal

Ketera = b

f = berL = panw = lebt = teb

dibentmm,dengakerjadiangkdiukurhasil yDariseberpapanyangjenis sPengelastisi

digunaBendiPengOf Ela

tegan

bekerjelastisThreejabarkgaris(P1/N1beriku

MOE

HASILSetela

No

1

2

Tabel

Teknologi,

ngan:rat jenis (kg/

at benda uji (g)jang benda ujiar benda uji (l benda uji (m

Pada saatk menjadi u

kemudian bsuhu 105

0

yang sudaat dan didiaberatnya d

ang didapatata yangpa besar bpartikel sa

diperoleh detiap variabeljian Bendin

Untukitas (MOE) d

kan pengujig Test)

jian Modulsticity)

MOE adalan ( ) da

pada batas. Pada pen

Point Benn dari kemi

lurus dari k. MOE di(Sumber : A

...4(

).(

1

3

3

1

Ydb

Lp=

PENGUJIAh dilakukan p

VariableBe(g

1 :

5

1 2,

2 2,

3 2,

4 2,

5 2,

1 :

6

1 2,

2 2,

3 2,

4 2,

5 3,

5. Hasil pen

olume 3 No

3)

(m)))

pengujianuran 20 mmenda kerja

selama 30dipanaska

kan sebentngan timbaicatat setiapidapat, daprat jenis se

but kelapa.pat menunjkomposisi dendapatkann modulus

n lengkung

s Elastisit

h perbandin regangan

proporsionalelitian iniing Test.

ringan (slopurva lengkuhitung denSTM, 1974) :

)..................

engujian, ma

T

ratr)

Panj(cm)

957 2,05

475 2

381 2,07

328 1,97

126 2,07

185 1,99

477 2,08

490 2,12

257 1,96

772 2,08

ujian Modu

or 1 , Juni

benda kerjax 20 mm x 6dipanaskan

menit. Bendan kemudianr, kemudian

ngan digital,variabelnya.at diketahuitiap variabelPerhitungan

ukkan beratan kompresi.

modulusecah (MOR)

statis (Static

s (Modulus

ngan antara( ). MOE

atau daerahenggunakanSifat ini die) dari porsingan bebanan formula

...... (8)

ka didapatkable 4. Hasil

ang Lebar(cm)

2

2,03

1,95

2

1,92

1,96

2,07

2,1

2,13

2,16

lus Elastisit

2010, 22-32

KeterMOEP1 =L = Pb= Ld= TY1prop

Mod

akhimateserinmaterumberik

MO

KeterMORP= BL= P

b= Ld= T

Padpartiukur7),untudatamesi

Gam

n data tablepengujian

Tebal(cm)

V(c

0,84 3

1,35 5

0,91 3

1 3

0,92 3

1,13 4

1,41 6

1,33 5

1,2 5

1,2 5

s (MOE) da

angan := Modulus Eleban pada b

anjang bendabar benda ujibal benda uji

Titik pusatsional (mm)

ulus PecahMOR a

sebelum trial dalamg digunakarial satu des yang diut (Sumber :

..2

..3

db

pR =

angan := Modulus

eban lengkungnjang benda

bar benda ujibal benda uji

pengujianel dari sabun 120 mmemudian di

mendapatsehingga d

n penguji.

bar 7. Bend

erat jenis,dierat jenis

olumem3)

(gr/

,444 0,60

,481 0,41

,673 0,63

,94 0,56

,656 0,71

,407452 0,59

,070896 0,46

,92116 0,46

,00976 0,46

,39136 0,57

Modulus P

stisitastas proposionuji (mm)(mm)(mm)

kelengkung

Modulus Oalah teganrjadinya pa

kelengkungan untuk mgan yang l

gunakan aASTM, 1974

2..................

Pecahmaksimal (kg

ji (mm)

(mm)(mm)

MOE dant kelapa di

15 mm xitung luasan A0 agarapat dihasil

a Uji MOE d

bawah ini :

m3) (g

8507549

0,

005291

6564116

6700507

4606126

4107434

0,

9074087

4267136

4233815

0765076

ecah (MOR)

29

al (kg)

n pada bat

Rupture)gan lengkuah dari sunnya, dan iembandingkinnya, adapalah seba) :

......... (9)

)

MOR papentuk menjmm (Gamb

permukaannmendapatk

an data pa

n MOR

r/cm3)

87286241

12489509

as

gtuitunnai

ndiarana

7/29/2019 22_32_sudarsosno

9/11


Grafik Density

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

1 ; 5 1 ; 6

Komposisi

Densitas(g/mm3)

1 ; 5

1 ; 6

Grafik Density

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1 ; 5 1 ; 5 1 ; 6 1 ; 6

Komposisi

Densitas(gr/cm3)

1 ; 5

1 ; 5

1 ; 6

1 ; 6

No VariableTebal(mm)

Panjang(mm)

Lebar(mm)

Ao(mm)

Beban max(kg)

P1(kg)

Y1(mm)

1 1 : 5

1 9,40 120 16,80 157,92 13 7 7

2 9,85 120 16,10 158,58 13 4 6

3 8 120 16,60 132,8 11 6 4

4 11,35 120 16,40 186,14 19 9 5

5 7,02 120 16,60 119,52 26 13 6

2 1 : 6

1 12,70 120 16,50 209,55 27 10 6

2 13,50 120 15,70 211,95 26 24 23 11,60 120 16,70 193,75 20 20 2

4 13,60 120 17,20 233,92 28 27 4

5 9,80 120 16,00 156,80 18 10 5

PEMBAHASANBerat Jenis (density)

Nilai berat jenis (densitas)berdasarkan dari hasil penelitian ini sepertiterlihat pada grafik 4.1 secara berurutan,pengaruh perbedaan komposisi perekatdengan sabut kelapa 1 : 5 = 0,587286241gr/cm

3; 1 : 6 = 0,512489509 gr/cm

3

Grafik 1. Grafik Perbandingan Density

Papan Partikel Sabut Kelapa : Kopal

Seperti terlihat pada grafik pengujiandensitas terlihat semakin turun, makapengaruh perbedaan komposisi sabut kelapadengan perekat sangat mempengaruhiterhadap berat jenis. Hal tersebutdikarenakan terdapat perbedaan volume,dimana volume komposisi 1 : 5 lebih kecil dibanding komposisi 1 : 6.

Jika di tinjau secara teoritis makadensitas dapat diketahui hasilnya sebagaiberikut :

kkskskkm ff .. +=

Keterangan :

=km Berat jenis komposit (gr/cm3)

=sk Berat jenis sabut kelapa (gr/cm3)

=skf Fraksi berat sabut kelapa (gr)

=k Berat jenis lem kopal (gr/cm3)

=kf Fraksi berat lem kopal (gr)

Dimana diketahui :a) Sabut kelapa

d = 4,7 x 10-3

cm; r = 2,36 x 10-3

cml = 5,21 cmm = 8 x 10

-3gr

b) Lem kopalm = 18,367 gr

v = 14 mlvsabut = x r2

x l= x (2,36 x 10

-3) x 5,21

= 9,2861 x 10-4

sabut

3

4

3

/869167,0

102861,9

108

cmgr

x

x

v

m

=

=

=

kopal

3/31192,1

14

367,18

cmgr

v

m

=

=

=

Grafik 2. Grafik Density Papan Partikel DenganPerbandingan Secara Teoritis

Dari grafik di atas maka dapat dilihatperbandingan yang berbeda, dimana besarpengujian densitas 1 : 5 = 0,587286241g/cm

3; 1 : 6 = 0,512489509 g/cm

3,

7/29/2019 22_32_sudarsosno

10/11


Grafik Modulus Pecah

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

1 ;5 1 ; 6

Komposisi

MO

R(kg/mm2)

1 ;5

1 ; 6

sedangkan secara teoritis di dapat besardensitas 1 : 5 = 1,23812 gr/cm

3; 1 : 6 =

1,24867 gr/cm3.

Hasil Uji BendingModulus Elastisitas (MOE)

Modulus elastisitas komposit papan

dengan komposisi berbeda, maka hasil ujirata-ratanya adalah 1 : 5 = 64,2672 kg/mm2

;1 : 6 = 89,2009 kg/mm

2

Grafik 3. Grafik Perbandingan ModulusElastisitasPapan Partikel Sabut Kelapa : Kopal

Dilihat dari data tersebut di atas,dapat disimpulkan bahwa tingkat elastisitaspapan partikel sabut kelapa menurun ketikaperbandingan komposisi sabut kelapadengan lem kopal 1 : 5. Hal tersebutdikarenakan sabut kelapa tidak melekatsecara maksimal antara satu dengan yanglain sehingga membentuk suatu komposisiyang kurang baik

Pada pengujian MOE denganperbandingan komposisi 1 : 6, tingkat

elastisitasnya meningkat bila di bandingkandengan perbandingan komposisi 1 : 5. Haltersebut dikarenakan banyaknya pemakaianlem kopal, sehingga menyebabkan papanpartikel sabut kelapa dengan perbandingankomposisi 1 : 6 mengalami kenaikanmodulus elastisitas bila di bandingkandengan papan partikel sabut kelapa denganperbandingan komposisi 1 : 5.

Sifat mekanis papan pada nilai MOEbelum memenuhi standar MDF (Nationalparticle Board Association, 1994) dan FAO.Hal ini di pengaruhi oleh volume dandistribusi serat pada papan.

Modulus Pecah (MOR)Modulus pecah pada komposit papandengan komposisi berbeda, maka hasil ujirata-ratanya adalah : 1 : 5 = 2,4555 kg/mm

2;

1 : 6 = 1,7513 kg/mm2

Grafik 4. Grafik Perbandingan Modulus PecahPapan Partikel Sabut Kelapa : Kopal

Dilihat dari data tersebut di atasdapat disimpulkan bahwa modulus pecahpapan partikel sabut kelapa meningkat ketikaperbandingan komposisi sabut kelapadengan lem kopal 1 : 5.

Pada pengujian MOR denganperbandingan komposisi 1 : 6, tingkatpecahnya menurun bila di bandingkandengan perbandingan komposisi 1 : 5. Haltersebut dikarenakan banyaknya pemakaianlem kopal, sehingga menyebabkan papanpartikel sabut kelapa dengan perbandingankomposisi 1 : 6 mengalami penurunanmodulus pecah bila di bandingkan denganpapan partikel sabut kelapa denganperbandingan komposisi 1 : 5.

Sifat mekanis papan pada nilai MORbelum memenuhi standar MDF (Nationalparticle Board Association, 1994) dan FAO.Hal ini di pengaruhi oleh volume dandistribusi serat pada papan.

KESIMPULANDari hasil penelitian dan perhitungan

yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa :1. Perbandingan komposisi berat sabut

kelapa: kopal yang terbaik adalah 1 : 62. Hasil modulus elastisitas tertinggi

sebesar 89,2009 kg/mm2

padaperbandingan volume kompresi 4 : 1

3. Hasil modulus pecah tertinggi sebesar2,4555 kg/mm

2pada perbandingan

volume kompresi 4 : 14. Berat jenis terbaik terdapat pada

komposisi berat 1 : 5 dengan nilai beratjenis yaitu 0,587286241 g/cm

3

5. Berdasarkan kerapatan papan partikelsabut kelapa yang kami buat,perbandingan komposisi 1 : 5 dan 1 : 6dengan perbandingan kompresi 4 : 1termasuk dalam perbandingan papan

7/29/2019 22_32_sudarsosno

11/11


partikel dengan kerapatan rendah (LowDensity Particleboard).

DAFTAR PUSTAKA

Kaw, K, Autar, 1997, Mechanic of

Composites Material, CRC Press,Boca RatonKollman, F. F. P. E. W, Kuenzi dan A. J

Stamm, 1975, Principles of WoodScience and Technology II,Springer-Verlag Berlin HeidelbergNew York

Maloney, T. M, 1993, Modern Particle Boardand Dry Process Fibre BoardManufacturing, Miller Freeman, IncSan Fransisco

Mahendra Kalis, 2008, Analisis Sifat FisisDan Mekanis Papan Partikel

Berbahan Baku Serbuk SabutKelapa Dengan Kadar Perekat UFYang Berbeda, Skripsi TeknikMesin, IST AKPRIND, Yogyakarta

Prasetyo Joko Teguh, 2007, KekuatanPapan Partikel Terbuat dari SekamPadi, Skripsi Teknik Mesin, IST

AKPRIND, YogyakartaSmith F William, Principles of Material andEngineering, 3

rdedition, Mc. Graw

Hill International Edition------------, 1991, ASTM Standard Flexural

Strength of Adfenced Ceramics atAmbient Temperature, ASTMStandard C1161, American Societyfor Testing Materials, Philadelphia,PA

Yongquist, 1999, Wood Based Compositesand Panel Product, Forest ProductSociety, USA

22_32_sudarsosno

Documents