kualitas papan partikel limbah dan likuida bambu … · nilai berat jenis perekat likuida bambu...

58
KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU DENGAN FORTIFIKASI MELAMIN FORMALDEHID AGUNG PRASETYO E24102036 DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006

Upload: vongoc

Post on 28-Mar-2019

221 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA

BAMBU DENGAN FORTIFIKASI MELAMIN

FORMALDEHID

AGUNG PRASETYO

E24102036

DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006

Page 2: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA

BAMBU DENGAN FORTIFIKASI MELAMIN

FORMALDEHID

AGUNG PRASETYO

E24102036

Skripsi

Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar

Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan,

Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006

Page 3: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

JUDUL PENELITIAN : KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH

DAN LIKUIDA BAMBU DENGAN

FORTIFIKASI MELAMIN FORMALDEHID

NAMA : AGUNG PRASETYO

NRP : E 24102036

DEPARTEMEN : HASIL HUTAN

FAKULTAS : KEHUTANAN

Disetujui oleh :

Dosen Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, MSc

NIP. 130 354 163

Mengetahui,

Ketua Departemen Hasil hutan

Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor

Dr. Ir. Dede Hermawan, MSc

NIP. 131 950 984

Tanggal Lulus :

Page 4: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

JUDUL PENELITIAN : KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH

DAN LIKUIDA BAMBU DENGAN

FORTIFIKASI MELAMIN FORMALDEHID

NAMA : AGUNG PRASETYO

NRP : E 24102036

DEPARTEMEN : HASIL HUTAN

FAKULTAS : KEHUTANAN

Disetujui oleh :

Dosen Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, MSc

NIP. 130 354 163

Mengetahui,

Dekan Fakultas Kehutanan

Institut Pertanian Bogor

Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS

NIP. 131 430 799

Tanggal Lulus :

Page 5: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

RINGKASAN

Agung Prasetyo. E24102036. Kualitas Papan Partikel Limbah Dan Likuida Bambu Dengan Fortifikasi Melamin Formaldehid. Di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, MSc Pembuatan papan partikel sangat berhubungan dengan perekat. Perekat yang digunakan biasanya berupa perekat sintetis dengan permintaan yang akan terus meningkat seiring dengan perkembangan industri. Disamping persediaan yang sangat terbatas dan harganya yang mahal serta adanya efek samping yang berupa pencemaran emisi formaldehid yang sangat berbahaya bagi kesehatan, maka perlu adanya alternatif perekat yang digunakan dalam pembuatan papan partikel. Teknologi perekat sudah sampai kepada perkembangan perekat likuida dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam pembuatan papan partikel. Salah satu bahan lignoselulosik yang potensial dapat digunakan untuk pembuatan papan partikel adalah bambu. Beberapa keunggulan dari bambu sebagai bahan baku papan partikel antara lain cepat tumbuh, harganya murah, buluhnya panjang dan mudah diolah, serta arah sejajar serat mempunyai sifat mekanik yang lebih baik dari kayu.

Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh perekat likuida berupa cairan, terdapat beberapa butiran – butiran, serta warna perekat likuida bambu coklat kehitaman. Keasaman perekat likuida pada penelitian ini sebesar 8,04. Nilai ini masih diatas pH netral (7), sehingga perekat yang bersifat basa akan lebih mudah diaplikasikan dan perekat tidak mudah rusak. Nilai viskositas dari perekat likuida bambu adalah 150 cps. Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah 1,109. Kadar padatan perekat likuida sebesar 34,31 %. Waktu gelatinasi > 60 menit. Nilai kerapatan tertinggi diperoleh 0.78 g/cm3 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %, sedangkan terendah 0.64 g/cm3 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 15 %. Nilai kerapatan rata- rata sebesar 0,70 g/cm3. Nilai kadar air tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 15 % yaitu sebesar 7,94 %, sedangkan kadar air terendah diperoleh 6,34 % untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %. Nilai kadar air rata- rata sebesar 7,34 %. Nilai daya serap air tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 15 % yaitu sebesar 72,02 %, sedangkan nilai daya serap air terendah diperoleh 39,27 % untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %. Nilai daya serap air rata- rata sebesar 52,20 %. Nilai pengembangan tebal tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 15 % yaitu sebesar 73,04 %. Nilai pengembangan tebal terendah diperoleh 23,44 % untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %. Nilai pengembangan tebal rata- rata sebesar 38,06 %.

Nilai MOE tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 45 % yaitu sebesar 2150.49 N/mm2. Nilai MOE terendah diperoleh 856.83 N/mm2 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 15 %. Nilai MOE rata- rata sebesar 1500.27 N/mm2. Nilai MOR tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 30 % yaitu sebesar 13.21 N/mm2. Nilai MOR terendah diperoleh 4.90 N/mm2 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 %

Page 6: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

dan fortifikasi 15 %. Nilai MOR rata- rata sebesar 10.04 N/mm2. Nilai kuat pegang sekrup tertinggi pada kadar perekat 15 % dengan fortifikasi 45 % yaitu sebesar 593,16 N. Nilai kuat pegang sekrup terendah diperoleh 281,40 N untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 15 %. Nilai kuat pegang sekrup rata- rata sebesar 442.86 N. Nilai internal bond tertinggi pada kadar perekat 15 % dengan fortifikasi 15 % yaitu sebesar 0,52 N/mm2. Nilai internal bond terendah diperoleh 0,16 N/mm2 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %. Nilai internal bond rata- rata sebesar 0.35 N/mm2.

Page 7: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Nganjuk, Jawa Timur pada tanggal 14 Januari 1984.

penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Sueb dan

Asmawati. Penulis telah menempuh bangku pendidikan dasar di SDN Kepolorejo

III pada tahun 1990 – 1996. Kemudian melanjutkan pendidikan menengah

pertama di SLTP Negeri 4 Magetan pada tahun 1996 – 1999. Setelah itu pada

tahun 1999 – 2002, penulis melanjutkan pendidikan sekolah menengah atas di

SMU Negeri 1 Magetan. Setelah tamat dari SMU, penulis diterima sebagai

mahasiswa S-1 Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian

Bogor dengan jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) pada tahun 2002.

Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor, penulis mempunyai pengalaman

organisasi menjadi Ketua OMDA (Organisasi Daerah) IMPATA (Ikatan

Mahasiswa Pelajar dan Mahasiswa Magetan) pada massa jabatan 2003/2004.

Selain itu menjadi Pengurus HIMASILTAN (Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan)

Fakultas Kehutanan IPB di bidang PSDM (Pengembangan Sumber Daya

Mahasiswa). Penulis juga pernah menjadi panitia Olimpiade Pertanian dan

Kelautan Nasional tahun 2004. Pada tahun 2005 penulis melaksanakan kegiatan

Praktek Pengenalan Umum Pengelolaan Hutan (PUPH) di Getas Kabupaten

Ngawi, Jawa Timur dan Praktek Umum Kehutanan (PUK) di Cilacap-Baturaden,

Jawa Tengah. Selain itu penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapang (PKL)

di CV. Citra Jepara Furniture Exporter Semarang Jawa Tengah.

Dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, M.Sc. penulis

menyusun skripsi berjudul “Kualitas Papan Partikel Limbah dan Likuida

Bambu Dengan Fortifikasi Melamin Formaldehid” sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar sarjana kehutanan di Fakultas Kehutanan Institut

Pertanian Bogor.

Page 8: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT atas

segala rahmat, nikmat, taufik, serta hidayahnya penulis telah berhasil menyusun

skripsi yang berjudul “Kualitas Papan Partikel Limbah dan Likuida Bambu

Dengan Fortifikasi Melamin Formaldehid” dengan baik sebagai salah satu

syarat untuk memperoleh gelar sarjana kehutanan di Fakultas Kehutanan Institut

Pertanian Bogor.

Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Bapak, Ibu, Adik serta seluruh keluarga atas segala doa dan dukungannya

selama menempuh pendidikan di Fakultas Kehutanan IPB.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, MSc. selaku dosen pembimbing atas

dorongan semangat, nasehat, serta bimbingannya.

3. Bapak Ir. Edhi Sandra, MSi dan Ir. I.G.K. Tapa Darma, MSc selaku dosen

penguji atas dukungan dan bimbingannya.

4. Alfiani Arumndari serta keluarga yang senantiasa memberikan doa, semangat

serta dukungannya.

5. Semua laboran Laboratorium Bio Komposit (Bapak Abdullah), Laboratorium

Kimia Hasil Hutan (Bapak Atin), Laboratorium Keteknikan Hasil Hutan serta

Laboratorium Kayu Solid yang telah membantu selama pelaksanaan

penelitian.

6. Teman – teman satu bimbingan : Edwin Alqurmani Pamungkas, Wisudoto

Patria M, Alvin Andromeda, dan Nia Wulansari atas persahabatan dan

kebersamaannya selama ini.

7. Teman – teman THH 39 dan seluruh civitas Fakultas Kehutanan atas dorongan

dan motivasinya, serta atas persahabatan dan kerjasamanya.

8. Semua teman – teman PURI NAON yang senantiasa memberikan dorongan

semangat dan kebersamaannya selama ini.

9. Semua pihak yang telah memberi bantuan baik secara langsung maupun tidak

langsung yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.

Page 9: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini,

oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan untuk

memperbaiki segala kekurangan dalam skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat

bermanfaat dan dapat memberikan pengetahuan tambahan bagi pembacanya.

Bogor, September 2006

Penulis

Page 10: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

i

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI……………………………………………………….……… i

DAFTAR TABEL………………………………………………………..… iii

DAFTAR GAMBAR………………………………………………………. iv

DAFTAR LAMPIRAN................................................................................. v

PENDAHULUAN……………………………………………..……….….. 1

A. Latar Belakang…………………………………………….……….. 1

B. Tujuan………………………………………………..….……......... 1

C. Hipotesis…………………………………………………………… 2

D. Manfaat Penelitian…………………………………………...….…. 2

TINJAUAN PUSTAKA………………………………………………….... 3

A. Papan Partikel…………………………………………….………... 3

B. Bambu dan Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz)……………….. 6

C. Perekat dan Perekat Likuida............................................................. 8

D. Melamin Formaldehid..…………………........................................ 9

METODE PENELITIAN……………………………………………......… 11

A. Waktu dan Tempat………………………………………..…...…... 11

B. Bahan dan Alat…………………………………………………….. 11

C. Rancangan Percobaan dan Analisis Data………………………….. 12

D. Prosedur Penelitian ……………………………………………….. 13

1. Pembuatan Perekat Likuida Bambu…………………………… 13

2. Pengujian Perekat Likuida Bambu (SNI 06-4567-1998)……… 13

3. Pembuatan Papan Partikel ……………………………………. 16

4. Pengujian Papan Partikel (JIS A 5908-2003)…………………. 16

HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................... 22

A. Kualitas Perekat Likuida Bambu...................................................... 22

1. Kenampakan Perekat Likuida...................................................... 22

2. Derajat Keasaman (pH)............................................................... 22

3. Kekentalan (Viskositas).............................................................. 23

4. Berat Jenis (BJ)........................................................................... 23

5. Kadar Padatan…………………………………………………. 24

Page 11: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

ii

6. Waktu Gelatinasi......................................................................... 24

B. Sifat Fisis Papan Partikel Likuida Bambu......................................... 25

1. Kerapatan..................................................................................... 25

2. Kadar Air (%).............................................................................. 27

3. Daya Serap Air (%)..................................................................... 28

4. Pengembangan Tebal (%).......................................................... 30

C. Sifat Mekanis Papan Partikel Likuida Bambu................................... 32

1. Kekakuan / MOE (Modulus of Elasticity).................................... 32

2. Modulus Patah / MOR (Modulus of Rupture)............................. 33

3. Kuat Pegang Sekrup.................................................................... 35

4. Internal Bond (IB)....................................................................... 37

KESIMPULAN DAN SARAN.................................................................... 39

A. Kesimpulan....................................................................................... 39

B. Saran.................................................................................................. 39

DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………... 40

LAMPIRAN ................................................................................................ 42

Page 12: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

iii

DAFTAR TABEL

No Tabel Halaman

1. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Menurut Standar JIS A

5908 : 2003........................................................................................ 4

2. Persyaratan Mutu Fenol Formaldehid Cair Menurut Standar SNI

06-4567-1998).................................................................................. 9

3. Kualitas Papan Partikel dengan Perekat Likuida Bambu.......................... 25

4. Analisis sidik ragam kerapatan papan partikel.......................................... 27

5. Analisis sidik ragam kadar air papan partikel........................................... 28

6. Analisis sidik ragam daya serap air papan partikel................................... 30

7. Analisis sidik ragam pengembangan tebal papan partikel........................ 31

8. Analisis sidik ragam MOE papan partikel................................................ 33

9. Analisis sidik ragam MOR papan partikel................................................ 35

10. Analisis sidik ragam kuat pegang sekrup papan partikel.......................... 36

11. Analisis sidik ragam internal bond papan partikel.................................... 38

Page 13: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

iv

DAFTAR GAMBAR

No Gambar Halaman

1. Pola pemotongan contoh uji................................................................... 17

2. Pengujian MOE dan MOR..................................................................... 19

3. Pengujian internal bond…………………………………….........…..... 20

4. Pengujian kuat pegang sekrup................................................................ 21

5. Histogram hubungan kerapatan dengan kadar perekat .......................... 26

6. Histogram hubungan kadar air dengan kadar perekat............................. 27

7. Histogram hubungan daya serap air dengan kadar perekat.................... 29

8. Histogram hubungan pengembangan tebal dengan kadar perekat.......... 31

9. Histogram hubungan MOE dengan kadar perekat ................................. 32

10. Histogram hubungan MOR dengan kadar perekat ................................ 34

11. Histogram hubungan kuat pegang sekrup dengan kadar perekat............ 36

12. Histogram hubungan internal bond dengan kadar perekat...................... 37

Page 14: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

v

DAFTAR LAMPIRAN

No Lampiran Halaman

1. Daya Serap Air....................................................................................... 43

2. Pengembangan Tebal............................................................................. 43

3. MOR...................................................................................................... 44

4. Kuat Pegang Sekrup.............................................................................. 44

Page 15: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

1

PENDAHULUAN

A. Latar Balakang

Produk papan partikel pada saat sekarang ini sudah banyak dikenal baik di

Indonesia maupun di luar negeri. Oleh masyarakat luas, papan partikel banyak

digunakan sebagai komponen mubel maupun komponen bahan bangunan. Bahan

baku yang digunakan sangat bervariatif dari hasil hutan kayu maupun hasil hutan

bukan kayu.

Pembuatan papan partikel sangat berhubungan dengan perekat. Perekat

yang digunakan biasanya berupa perekat sintetis dengan permintaan yang akan

terus meningkat seiring dengan perkembangan industri. Disamping persediaan

yang sangat terbatas dan harganya yang mahal serta adanya efek samping yang

berupa pencemaran emisi formaldehid yang sangat berbahaya bagi kesehatan,

maka perlu adanya alternatif perekat yang digunakan dalam pembuatan papan

partikel. Teknologi perekat sudah sampai kepada perkembangan perekat likuida

dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam pembuatan papan partikel.

Salah satu bahan lignoselulosik yang potensial dapat digunakan untuk

pembuatan papan partikel adalah bambu. Beberapa keunggulan dari bambu

sebagai bahan baku papan partikel antara lain cepat tumbuh, harganya murah,

buluhnya panjang dan mudah diolah, serta arah sejajar serat mempunyai sifat

mekanik yang lebih baik dari kayu.

Di Indonesia sendiri diperkirakan terdapat hutan bambu seluas 5 juta ha

yang sebagian besar tumbuh di daerah dataran rendah dan menengah pada hutan

hujan tropis di Sumatra, Kalimantan, Sulawesi, Maluku, Irian Jaya, kepulauan

Nusa Tengara, dan Jawa (Nasendi, 1995 dalam Widiyanto, 2002).

B. Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mengetahui kualitas perekat likuida bambu sesuai standar SNI 06-4567-

1998 sebagai salah satu alternatif perekat dalam pembuatan papan partikel.

2. Mengetahui kualitas papan partikel yang dibuat dari limbah bambu tali

(Gigantochloa apus Kurz) sesuai standar JIS A 5908-2003 dengan

Page 16: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

2

menggunakan perekat likuida bambu dengan fortifikasi melamin

formaldehid.

C. Hipotesis

Hipotesis dari penelitian ini adalah :

1. Kualitas likuida bambu tali (Gigantochloa apus Kurz) akan semakin

meningkat dengan adanya penambahan fortifikasi melamin formaldehid.

2. Kualitas papan partikel bambu tali (Gigantochloa apus Kurz) dalam sifat

fisis dan mekanis akan semakin meningkat dengan meningkatnya kadar

perekat yang digunakan.

D. Manfaat

Penelitian ini diharapkan mampu untuk memberikan informasi mengenai

kualitas perekat likuida bambu serta sifat fisis dan mekanis mengenai papan

partikel dari limbah bambu tali (Gigantochloa apus Kurz) yang menggunakan

perekat likuida bambu dengan fortifikasi melamin formaldehid sehingga

menghasilkan papan partikel yang berkualitas sesuai standar JIS A 5908-2003.

Page 17: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Papan Partikel

Papan partikel adalah produk panel yang dihasilkan dengan memanfaatkan

partikel-partikel kayu dan sekaligus mengikatnya dengan suatu perekat

(www.dephut.go.id). Papan partikel merupakan salah satu produk yang berbentuk

panil yang dibuat dengan menggunakan perekat. Papan partikel ini banyak

digunakan sebagai bahan bangunan, tetapi tidak digunakan untuk menyangga

beban. Salah satu pemanfaatan limbah kayu adalah untuk pembuatan papan

partikel yaitu lembaran hasil pengempaan panas campuran partikel kayu atau

bahan berligno selulosa lainnya dengan perekat organik dan bahan lainnya.

Partikel berarti butir atau bahan yang berukuran relatif kecil. Partikel kayu berarti

potongan kecil kayu yang bentuknya bermacam-macam tergantung pada cara

pengolahannya (www.dephut.go.id). Seperti produk komposit dibentuk dari bahan

– bahan dari sumber – sumber biologi khususnya bahan – bahan nabati yang

berlignoselulosa (lignin dan selulosa) ( Tambunan, 2000 dalam Widiyanto, 2002).

Papan partikel dapat diukur melalui kerapatannya. Makin tinggi kerapatan

papan partikel, maka makin tinggi pula kekuatannya. Kerapatan papan partikel

sendiri adalah suatu ukuran kekompakan partikel dalam satu lembaran. Faktor

tekanan, waktu, dan suhu kempa akan mempengaruhi besarnya kerapatan akhir

papan partikel yang dihasilkan. Tekanan kempa yang optimal akan menghasilkan

kualitas papan yang baik. Jika tekanan kempa terlalu tinggi maka akan merusak

partikel – partikelnya, sedangkan jika tekanan terlalu rendah maka ikatan yang

terjadi antara partikel dan perekat tidak terlalu kuat. Papan partikel

diklasifikasikan berdasarkan kerapatannya, yakni papan partikel berkerapatan

rendah (Low Density Board) dan sedang (Medium Density Board) (FAO, 1958

dalam http://www.republika.co.id). Papan partikel berkerapatan rendah memiliki

kerapatan antara 0,24 - 0,40 g/cm3. Papan tipe ini mempunyai sifat isolator

terhadap panas dan suara serta dapat digunakan untuk pembuatan mebel yang

tidak memerlukan kekuatan besar. Sementara papan partikel berkerapatan sedang

memiliki kerapatan antara 0,40 - 0,80 g/cm3. Papan tipe ini biasanya digunakan

untuk bagian atas dari meja, lemari, rak buku dan sebagainya.

Page 18: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

4

Maloney (1993) dalam Widiyanto (2002) mengemukakan bahwa papan

partikel dapat menjadi tiga golongan berdasarkan kerapatannya, yaitu :

• Papan partikel berkerapatan rendah (Low Density Particle Board), yaitu

papan partikel yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,4 g/cm3.

• Papan partikel berkerapatan sedang (Medium Density Particle Board),

yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan 0,4 – 0,8 g/cm3.

• Papan partikel berkerapatan tinggi (High Density Particle Board), yaitu

papan partikel yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,8 g/cm3.

Menurut Japanese Industrial Standard (2003) sifat fisis dan mekanis papan

partikel harus memenuhi persyaratan (Lihat Tabel 1)

Tabel 1. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel (Standard JIS A 5908 : 2003) Sifat Papan Partikel Persyaratan Nilai

Kerapatan (g/cm3) 0,40 - 0,90 Kadar Air (%) 5 - 13 Pengembangan tebal (%) Maks 12 MOR (N/mm2)

Tipe 8 Tipe 13 Tipe 18

Min 8 13 18

MOE (N/mm2) Tipe 8 Tipe 13 Tipe 18

Min 2000 2500 3000

Daya Pegang Sekrup (N) Tipe 8 Tipe 13 Tipe 18

Min 300 400 500

Keteguhan Rekat Internal (N/mm2) Tipe 8 Tipe 13 Tipe 18

Min 1,5 2,0 3,1

Keterangan : • Tipe 8 : base particleboard atau decorative particleboard dengan kuat lentur minimal

8,0 N/mm2 (82 kg/cm2). • Tipe 13 : base particleboard atau decorative particleboard dengan kuat lentur minimal

13,0 N/mm2 (133 kg/cm2). • Tipe 18 : base particleboard atau decorative particleboard dengan kuat lentur minimal

18,0 N/mm2 (184 kg/cm2). Faktor yang mempengaruhi mutu papan partikel (Sutigno, 2006) :

1. Berat jenis kayu

Berat jenis papan partikel dibandingkan dengan berat jenis kayu harus

lebih dari satu, biasanya sekitar 1,3 agar mutu papan partikelnya baik

karena pada kondisi tersebut proses pengempaan berjalan optimal

sehingga kontak antar partikel baik.

Page 19: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

5

2. Zat ekstraktif kayu

Kandungan zat ekstraktif yang tinggi akan menghambat pengerasan zat

perekat. Akibatnya, muncul pecah-pecah pada papan yang dipicu tekanan

ekstraktif yang mudah menguap pada proses pengempaan dan zat

ekstraktif semacam itu akan mengganggu proses perekatan.

3. Jenis partikel

Antara jenis partikel yang satu dengan jenis partikel yang lainnya antara

kayu dan bukan kayu akan menghasilkan kualitas papan partikel yang

berbeda – beda.

4. Campuran jenis partikel

Papan partikel yang dibuat dari satu jenis bahan baku akan memiliki

kualitas struktural lebih baik dari campuran jenis partikel.

5. Ukuran partikel

Papan partikel yang dibuat dari tatal akan lebih baik dari pada yang dibuat

dari serbuk karena ukuran tatal lebih besar dari serbuk. Oleh karena itu

ukuran partikel yang semakin besar memiliki kualitas struktural lebih baik.

6. Kulit kayu

Kulit kayu akan mempengaruhi sifat papan partikel karena kulit kayu

banyak mengandung zat ekstraktif sehingga akan mengganggu proses

perekatan antar partikel. Banyaknya kulit kayu maksimum sekitar 10%.

7. Perekat

Penggunaan perekat eksterior akan menghasilkan papan partikel eksterior

sedangkan pemakaian perekat interior akan menghasilkan papan partikel

interior. Walaupun demikian, masih mungkin terjadi penyimpangan,

misalnya karena ada perbedaan dalam komposisi perekat dan terdapat

banyak sifat papan partikel. Sebagai contoh, penggunaan perekat urea

formaldehid yang kadar formaldehidanya tinggi akan menghasilkan papan

partikel yang keteguhan lentur dan keteguhan rekat internalnya lebih baik

tetapi emisi formaldehidanya lebih tinggi.

8. Pengolahan

Dalam pembuatan papan partikel, kadar air hamparan (campuran partikel

dengan perekat) yang optimum adalah 10-14%, bila terlalu tinggi

Page 20: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

6

keteguhan lentur dan keteguhan rekat internal papan partikel akan

menurun. Selain itu tekanan kempa dan suhu optimum yang digunakan

juga akan mempengaruhi kualitas papan partikel.

B. Bambu dan Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz)

Bambu termasuk hasil hutan bukan kayu mempunyai peranan yang sangat

penting dalam pembangunan di Indonesia, karena bambu dapat dimanfaatkan oleh

masyarakat dalam berbagai bentuk produk yang dihasilkan serta dapat menjadi

sumber pendapatan bagi masyarakat dan sumber devisa negara melalui kegiatan

ekspor impor. Tanaman bambu tidak tergantung musim yang biasanya

mengelompok dalam satu rumpun. Bentuk bambu silinder dengan garis tengah 2 –

30 cm dan panjang dapat mencapai 3 – 35 m. Panjang, diameter batang, dan

ketebalan dinding batang tergantung jenis dan umurnya. Bambu dapat tumbuh

pada tanah vulkanis, tanah tidak terlalu kering atau berbatu dari dataran rendah

sampai pada ketinggian 2000 mdpl. Lama pertumbuhannya beberapa bulan

setelah musim tumbuh pertama. Setelah pertumbuhan maksimal, maka terjadi

proses pematangan sekitar 3 – 5 tahun dan untuk membentuk rumpun diperlukan

6 – 12 tahun (Surjokusumo, 1993). Sifat bambu secara umum antara lain batang

lurus, silindris dengan bentuk meruncing ke ujung, berbuku, kuat, elastis, tidak

mudah patah, ringan, mudah dibelah atau disayat dan dibentuk sesuai ukuran yang

diinginkan dengan menggunakan alat yang sederhana, kekuatan tarik tinggi serta

kulit luar yang sukar ditembus oleh cairan. Tanaman bambu dapat dijumpai

dimana – mana dan harganya relatif rendah dibandingkan dengan harga kayu atau

bahan konstruksi lainnya. Oleh sebab itu bambu banyak digunakan sebagai bahan

konstruksi bangunan, meubel, anyaman, perabot rumah tangga, saluran air,

jembatan dan sebagainya. Hanya saja bambu rentan terhadap serangan

mikroorganisme perusak.

Karena potensi hutan bambu Indonesia sangat besar, yang diperkirakan

seluas 5 juta ha, maka kegunaan dan peranan bambu sangat besar pula yang

menjadi bahan baku pengganti dari kayu (Sulthoni, 1994 dalam Nuriyatin, 2000).

Potensi bambu di Indonesia diperkirakan kurang lebih 10 % dari 1200 jenis

bambu dunia. Sekitar 70 jenis bambu terdapat di Indonesia yang tersebar luas baik

dari budidaya maupun dari tanaman liar (Widjaja, 1990 dalam Nuriyatin, 2000).

Page 21: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

7

Sedangkan bambu yang telah diketahui kegunaannya sebanyak 35 jenis

diantaranya 10 jenis termasuk bambu asing (Alrasyid, 1990 dalam Nuriyatin,

2000). Potensi bambu di Kabupaten Tasikmalaya cukup tinggi dengan luas

7.464,89 ha. dan perkiraan populasi mencapai 3 ribu batang (http://www.pikiran-

rakyat.com/cetak). Jenis yang paling banyak dijumpai berturut-turut adalah bambu

tali (Gigantochloa apus), bambu hitam (Gigantochloa verticillata), bambu surat

(Gigantochloa pseudoarundinaceae), dan bambu temen (Gigantochloa atter).

Dari hasil listing Sensus Pertanian 2003 (ST03) (http://www.dephut.go.id)

menunjukkan bahwa di Indonesia tercatat sekitar 4,73 juta rumah tangga dapat

mengelola tanaman bambu dengan populasi mencapai 37,93 juta rumpun atau

rata-rata pengelolaannya per rumah tangganya sebesar 8,03 rumpun. Dari total

sebanyak 37,93 juta rumpun tanaman bambu, sekitar 27,88 juta rumpun atau

73,52 persen diantaranya adalah merupakan tanaman bambu yang siap tebang.

Apabila diamati lebih lanjut, seperti halnya tanaman akasia, tanaman bambu lebih

banyak di tanam di Jawa yaitu mencapai 29,14 juta rumpun atau sekitar 76,83 %

dari total populasi bambu Indonesia, sedangkan sisanya sekitar 8,79 juta rumpun

(23,17 %) berada di luar Jawa. Tanaman bambu di Jawa terkonsentrasi di tiga

propinsi berturut-turut adalah di Jawa Barat (28,09 %), Jawa Tengah (21,59 %),

dan Jawa Timur (19,38 %), sementara di Luar Jawa di propinsi Sulawesi Selatan

(3,69 %).

Bambu tali (Gigantochloa apus Kurz) merupakan salah satu spesies yang

digunakan sebagai material bangunan (Misdarti, 2002). Bambu ini juga

merupakan tanaman serba guna mulai dari penggunaannya sebagai tanaman hias,

bahan baku kertas, peralatan pertanian dan rumah tangga, serta beberapa alat

musik. Bambu tali biasanya digunakan untuk bahan anyaman dinding, langit –

langit, reng, lis. Jenis bambu ini umumnya mempunyai rumpun yang rapat dengan

buluh yang mencapai tinggi 10 – 20 m, warna hijau terang sampai kekuning –

kuningan. Percabangan yang tidak sama besar dengan cabang primer yang tumbuh

dengan baik kemudian diikuti oleh cabang berikutnya. Pada buku – bukunya

terdapat tonjolan yang berwarna agak kuning dengan miang coklat kehitam –

hitaman yang melekat. Pelapah tidak mudah lepas dari bukunya meskipun

umurnya sudah tua. Bambu ini diduga berasal dari Burma dan sekarang tersebar

Page 22: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

8

luas di seluruh Indonesia. Umumnya jenis ini dapat tumbuh baik dari dataran

rendah sampai ketinggian 1000 mdpl (LIPI, 1980). Menurut Ardianto (1995)

bahwa bambu tali memiliki barat jenis antara 0,47 – 0,69 dengan rata – rata 0,60,

MOE sebesar 108557,74 kg/cm2, MOR 1330,44 kg/cm2, tekan sejajar serat 455,57

kg/cm2, dan tarik sejajar serat 2059 kg/cm2. Penyusutan volume dari keadaan

basah sampai kekering udara 9,59 – 16,28 % dan penyusutan volume dari kering

udara sampai kering tanur 2,56 – 6,59 %.

Komponen kimia bambu tali meliputi : kadar holoselulosa 52,1 – 54,7 %;

kadar pentosan 19,1 – 19,3 %; kadar lignin 24,8 – 25,8 %; kadar abu 2,7 – 2,9 %;

kadar silika 1,8 – 5,2 %; kelarutan dalam air dingin 5,2 %, kelarutan dalam air

panas 5,4 – 6,4 %; kelarutan dalam air alkohol benzene 1,4 – 3,2 %; NaOH 1 %

sebesar 21,2 – 25,1 % (Dransfield S, Widjaja E. A, 1995).

C. Perekat dan Perekat Likuida

Perekat merupakan suatu bahan atau substansi yang digunakan untuk

merekatkan dua / lebih benda melalui ikatan permukaan. Perekat dibagi menjadi

dua berdasarkan reaksi terhadap panas antara lain perekat thermosetting yaitu

perekat jika terkena panas akan mengeras dan bersifat irreversible dan

thermoplastic yaitu perekat jika terkena panas akan melunak dan akan mengeras

kembali jika dalam suhu yang rendah (Pizzi, 1983). Dalam penggunaan perekat

harus dipilih dengan tepat agar dapat memberikan kualitas perekatan yang baik

dan dapat tahan dalam waktu yang lama. Persyaratan perekat yang ideal untuk

kayu diantaranya murah, masa simpan yang lama, cepat mengeras dan cepat

matang pada suhu yang rendah, tahan terhadap panas, kelembaban, dan

mikroorganisme serta dapat digunakan dalam berbagai keperluan (Ruhendi,

1988).

Perekat yang dipakai akan mempengaruhi ketahanan papan partikel

terhadap pengaruh kelembaban, yang selanjutnya tergantung dalam

penggunaannya. Perekat dibedakan berdasarkan sifat perekatnya, yaitu interior

dan eksterior. Sedangkan berdasarkan macam perekatnya maka digolongkan

menjadi 3, yaitu Tipe U (urea formaldehid atau yang setara), Tipe M (melamin

urea formaldehid atau yang setara) dan Tipe P (phenol formaldehid atau yang

setara). Perekat urea formaldehid dalam pembuatan papan partikel mempunyai

Page 23: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

9

dampak terhadap lingkungan, yaitu emisi formaldehid dengan kadar yang

bervariasi yaitu rendah, sedang dan tinggi, tergantung dalam banyaknya

formaldehid yang digunakan (Sutigno P, 2006 dalam www.dephut.go.id).

Lignin merupakan salah satu penyusun utama sel kayu yaitu molekul

polifenol dengan struktur tiga dimensi, kompleks, bobot molekul yang tinggi, dan

bercabang banyak. Salah satu cara membuat turunan lignin adalah dengan

mereaksikan kayu dengan larutan yang mengandung SO2 dan ion hydrogen sulfit

pada suhu yang tinggi. Reaksi ini dikenal sebagai reaksi lignosulfonat (Achmadi,

1990 dalam Widiyanto, 2002).

Hasil reaksi antara lignin pada serbuk kayu dan senyawa aromatik alkohol

pada suhu tinggi sehingga dapat diperoleh suatu larutan yang dapat digunakan

sebagai perekat sering dikenal dengan perekat likuida kayu (Ruhendi dkk, 2000

dalam Widiyanto 2002). Proses pembuatan perekat likuida kayu mengacu pada

metode Pu (1991).

Tabel 2. Persyaratan mutu fenol formaldehid cair menurut SNI 06-4567-1998 : No. Parameter Satuan Persyaratan

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Bentuk

Kenampakan

pH (25°C)

Kekentalan (25°C)

Berat jenis (25°C)

Sisa penguapan

Masa galatinasi (100°C)

Keteguhan rekat kayu lapis

• Keadaan kering

• Setelah direbus 72 jam atau

dikukus selama 12 jam pada

tekanan 2 atm.

-

-

-

cps

-

%

menit

kg/cm2

kg/cm2

Cair

Merah kehitaman dan bebas dari

kotoran.

10,0-13,0

130-300

1,165-1,200

40-45

≥ 30

≥ 10

≥ 8

D. Melamin Formaldehid

Perekat melamin formaldehid (MF) merupakan salah satu perekat

thermosetting yang biasa digunakan dalam pembuatan papan partikel. Sifat umum

dari perekat ini diantaranya berwarna putih, kelarutan yang rendah terhadap air

Page 24: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

10

dan alkohol. Perekat ini diperoleh dari reaksi antara melamin dengan

formaldehida yang menghasilkan methylol melamine dari kondensasi pada titik

didihnya dengan perbandingan 1 : 2,5 – 3,5 pada pH 8 – 9 (Ruhendi, 1988).

Perekat MF biasanya digunakan untuk produk interior, furniture, laminasi

dekoratif, produk dekoratif dengan garis rekat yang hampir tidak terlihat dan

jarang digunakan sebagai perekat kayu struktural. Beberapa kelebihan dari perekat

MF adalah tahan terhadap air dingin dan air panas, tahan terhadap serangan

mikroorganisme, tahan terhadap cuaca, penampilan yang bagus serta stabilitas

yang tinggi. Selain itu juga memiliki beberapa kekurangan yaitu harganya yang

relatif mahal dibandingkan dengan perekat yang lain, dan storage life yang relatif

pendek. Dalam aplikasinya pada proses pengempaan menggunakan kempa panas

(hot press) pada suhu 120o – 150oC dan dalam penggunaannya untuk hardwood

plywood, softwood plywood, serta produk lumber (Charles, 1999).

Page 25: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

11

METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei 2006 sampai bulan Agustus

2006, bertempat di Laboratorium Biokomposit, Laboratorium Keteknikan Kayu,

serta Laboratorium Kimia Kayu Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan

Institut Pertanian Bogor.

B. Bahan dan Alat

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah bambu tali

(Gigantochloa apus Kurz) yang berasal dari desa Cibeureum yang telah

digunakan pada bagian ruas tanpa buku untuk likuida bambu ukuran serbuk 20 –

60 mesh dan pembuatan papan partikel. Bahan – bahan lain yang digunakan

antara lain larutan phenol teknis (C6H6O), larutan H2SO4 98 %, formalin (HCHO),

NaOH 40 %, serta melamin formaldehid.

Alat yang digunakan meliputi peralatan persiapan pembuatan likuida

bambu dan pengujian mutu likuida, peralatan pembuatan papan partikel, serta

peralatan pengujian papan partikel.

Peralatan persiapan pembuatan likuida dan pengujian mutu likuida terdiri

dari golok, ember plastik, drum, oven, Willey mill, saringan 20-60 mesh,

desikator, pemanas elektrik, pengaduk, gelas ukur, kaca datar, timbangan elektrik,

cawan abu, indikator pH, beaker glass, erlenmeyer, tabung reaksi, viscotester VT-

04, piknometer, pipet tetes, stopwatch, alat tulis, alat hitung, dan tally sheet.

Peralatan pembuatan papan partikel terdiri dari bak pencampur partikel dan

perekat (blender), penyemprot perekat (compressor), pencetak papan, plat

aluminium, pengempa panas, kipas angin, gelas ukur, beaker glass, dan alat

pemotong (cutter).

Peralatan pengujian papan partikel terdiri dari alat tulis, penggaris, jangka

sorong, gergaji, oven, desikator, timbangan elektrik, dan Universal Testing

Mechine merk Instron.

Page 26: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

12

C. Rancangan Percobaan dan Analisis Data

Besarnya pengaruh perlakuan terhadap sifat fisis mekanis (respon) yaitu

kadar air, kerapatan, pengembangan tebal, MOR, MOE, Internal Bonding, dan

kuat pegang sekrup, dapat diketahui dengan menganalisa data hasil pengukuran.

Penelitian ini menggunakan analisis faktorial 3x3 dalam Rancangan Acak

Lengkap (RAL). Faktor yang diteliti yang menjadi perlakuan pada papan partikel

adalah kadar perekat (faktor A) terdiri dari tiga taraf yaitu 10%, 15%, dan 20%;

dan fortifikasi melamin formaldehida (faktor B) terdiri dari tiga taraf yaitu 15%,

30%, dan 45%. Masing-masing perlakuan dilakukan dengan dua kali ulangan

sehingga contoh uji yang dibuat sebanyak 18 papan.

Model statistika rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai

berikut :

Yijk = μ + αi + βj + (αβ)ij + εijk

keterangan :

Yijk = nilai pengamatan pada perlakuan kadar perekat ke-i dan

fortifikasi MF ke-j serta ulangan ke-k.

i = 10%, 15%, 20% (faktor kadar perekat)

j = 15%, 30%, 45% (faktor kadar fortifikasi)

k = 1, 2 (ulangan)

μ = nilai rata-rata umum

αi = pengaruh akibat perlakuan kadar perekat

βj = pengaruh akibat perlakuan penambahan fortifikasi MF

(αβ)ij = pengaruh interaksi antara kadar perekat ke-i dengan fortifikasi

MF ke-j

εijk = kesalahan percobaan pada perlakuan kadar perekat ke-i dengan

fortifikasi MF ke-j

Dengan adanya perlakuan kadar perekat dan fortifikasi maka perlu

dilakukan analisis keragaman (ANOVA), selanjutnya F-hitung yang diperoleh

dari ANOVA tersebut dibandingkan dengan F-tabel pada tingkat kepercayaan

95% dan 99% sehingga pengaruh perlakuan kadar perekat dan fortifikasi MF

terhadap sifat fisis mekanis papan partikel yang dihasilkan dapat diketahui yaitu

dengan kaidah keputusan :

Page 27: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

13

• Terima H0 : Apabila F-hitung < F-tabel, maka perlakuan tidak memberi

pengaruh nyata.

• Terima H1 : Apabila F-hitung > F-tabel, maka perlakuan memberikan

pengaruh nyata sehingga menimbulkan perbedaan pada suatu tingkat

kepercayaan. Kemudian untuk mengetahui perbedaan antara perlakuan

dilakukan uji Tukey.

Sifat-sifat papan partikel yang dihasilkan selanjutnya dibandingkan dengan

standar JIS A 5908-2003 untuk mengetahui kualitas papan partikel yang sesuai

dengan standar tersebut.

D. Prosedur Penelitian

1. Pembuatan Perekat Likuida Bambu

Pembuatan perekat mengacu pada metode Pu (1991) dalam Masri (2005).

Bahan baku bambu dicacah terlebih dulu, dikeringkan kemudian digiling sehingga

diperoleh serbuk bambu berukuran 20-60 mesh. Serbuk bambu diukur sampai KA

± 5 %. Kemudian dipersiapkan phenol dengan perbandingan 5 : 1 dari berat

serbuk bahan likuida, H2SO4 98 % sebanyak 5 % dari berat phenol. Ketiga bahan

tersebut dicampur lalu dimasak dengan pemanas elektrik pada suhu 100 oC selama

30 menit sampai larutan homogen. Larutan yang sudah homogen didinginkan.

Lalu ditambahkan NaOH 40% sampai pH 8, selanjutnya ditambahkan formalin

(HCHO) dengan perbandingan molar F/P 0,5. Perekat likuida tersebut siap diuji

sebelum ditambahkan dengan fortifikasi MF yang kemudian digunakan untuk

aplikasi papan partikel.

2. Pengujian Perekat Likuida Bambu (SNI 06-4567-1998)

Pengujian kualitas perekat likuida berdasarkan SNI 06-4567-1998. Faktor –

faktor yang diuji meliputi :

a. Kenampakan

Kenampakan merupakan pengamatan secara visual terhadap warna dan

benda asing dalam perekat. Prosedur pengujian kenampakan adalah sebagai

berikut :

• Contoh uji dituangkan sedikit contoh uji di atas gelas yang datar.

• Contoh uji dialirkan hingga terbentuk lapisan film yang tipis.

Page 28: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

14

• Contoh uji diamati secara visual adanya butiran padat, debu dan benda lain

yang mengurangi kualitas contoh uji.

b. Keasaman / pH

Keasaman / pH merupakan tingkat keasaman berdasarkan banyaknya

konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan berair yang diukur dengan menggunakan

pH meter. Prosedur pengujian pH adalah sebagai berikut :

• pH meter distandarisasikan dengan menggunakan larutan bufer pH 8 pada

suhu 25 °C.

• Contoh uji dituangkan ke dalam gelas piala 200 ml secukupnya.

• Pengukuran dilakukan dengan pH meter pada suhu 25 °C.

c. Kekentalan

Kekentalan merupakan gesekan internal yang disebabkan adanya kohesi

molekul dalam suatu aliran yang diukur dengan menggunakan viskotester.

Prosedur pengujian kekentalan adalah sebagai berikut :

• Contoh uji dituangkan secukupnya ke dalam gelas piala 200 ml.

• Rotor yang terpasang pada viskotester dicelupkan ke dalam contoh uji,

dimana rotor akan berputar dengan kecepatan yang sesuai hingga nilai

viskositasnya dapat diketahui.

d. Berat jenis

Berat jenis merupakan perbandingan berat contoh dengan berat air pada

volume dan suhu yang sama. Prosedur pengujian berat jenis perekat likuida

diperoleh dengan cara sebagai berikut:

• Piknometer ditimbang kosong (W1).

• Air suling dengan suhu 25 °C dimasukkan ke dalam piknometer hingga

penuh dan tutup, tidak boleh ada gelembung udara.

• Bagian luar piknometer dibersihkan dan kemudian ditimbang (W2).

• Air dari dalam piknometer dikeluarkan, kemudian dibersihkan dan

dikeringkan.

Page 29: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

15

• Contoh uji dimasukan ke dalam piknometer hingga penuh dan tutup, tidak

boleh ada gelembung udara.

• Piknometer yang berisi contoh uji ditimbang (W3).

• Berat jenis contoh uji dihitung dengan menggunakan rumus :

BJ = 1213

WWWW

−−

Keterangan :

BJ = Berat jenis.

W1 = Berat piknometer dalam keadaan kosong (gram).

W2 = Berat piknometer setelah diisi air (gram).

W3 = Berat piknometer setelah diisi contoh uji (gram).

e. Sisa penguapan / kadar padatan

Sisa penguapan merupakan perbandingan antara berat contoh sebelum

dipanaskan dengan berat contoh setelah dipanaskan pada suhu tertentu hingga

berat konstan. Prosedur pengujian sisa penguapan adalah sebagai berikut :

• Contoh uji ditimbang 1,5 gram dalam cawan penguap (W1).

• Dikeringkan dalam oven dengan suhu 103±2 °C selama 24 jam.

• Contoh uji dimasukkan dalam desikator hingga suhu kamar dan

ditimbang (W2).

S (%) = 12

WW x 100

Keterangan :

S = Sisa penguapan (%).

W1 = Berat contoh awal (gram).

W2 = Berat contoh setelah dikeringkan (gram).

f. Waktu Gelatinasi

Waktu gelatinasi merupakan waktu yang dibutuhkan perekat untuk

membentuk gelatin pada suhu tertentu. Tahapan pengujian waktu gelatinasi adalah

sebagai berikut :

Page 30: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

16

• Contoh uji ditimbang ± 10 gram dan dimasukkan ke dalam tabung

reaksi.

• Dipanaskan di atas penangas air pada suhu 100 °C, permukaan contoh

uji diletakkan 2 cm di bawah permukaan air.

• Diamati waktu yang dibutuhkan contoh tersebut tergelatin dengan cara

memiringkan tabung reaksi dan terlihat contoh tidak mengalir lagi.

3. Pembuatan Papan Partikel

Sebelum dibuat papan partikel, partikel yang digunakan berupa chips

dengan ukuran (2 – 3 x 2) cm heterogen. Partikel – partikel tersebut diberikan

perlakuan pendahuluan dengan direndam menggunakan air dingin selama + 24

jam untuk menghilangkan kotoran – kotoran dan pati yang ada pada partikel

tersebut. Setelah direndam, partikel – partikel bambu tersebut diangin – anginkan

+ 24 jam kemudian dioven sampai kadar air partikel kurang dari 10 %.

Proses pembuatan papan partikel dengan ukuran (30x30x1) cm yaitu

pencampuran (blending) partikel dan perekat dalam blender. Perekat

disemprotkan ke dalam blender dengan menggunakan spray gun. Kemudian

dilakukan pembentukan lembaran (mat forming) yaitu pembentukan lembaran

panil dengan menyusun partikel yang sudah tercampur dengan perekat pada

cetakan yang sudah ada dengan kerapatan sasaran 0,7 g/cm3. Setelah lembaran

terbentuk maka dilakukan pengempaan dengan menggunakan mesin kempa pada

suhu 160 oC selama 15 menit dengan tekanan sebesar 26 kg/cm2 (dalam Setiawan,

2004). Setelah pengempaan maka dilakukan pengkondisian selama 7 hari untuk

menghilangkan tegangan-tegangan pada papan setelah pengepresan. Selain itu

untuk memberikan waktu tambahan agar perekat lebih mengeras.

4. Pengujian Papan Partikel (JIS A 5908-2003)

Papan partikel dari bambu tali setelah perlakuan pengkondisian, maka

dipotong-potong menjadi contoh uji sifat fisis dan mekanis. Contoh uji dan

pengujiannya mengacu pada standar JIS A 5908-2003. Pola pemotongan contoh

uji seperti terlihat pada Gambar 1 dibawah ini :

Page 31: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

17

Gambar 1. Pola pemotongan contoh uji

Keterangan :

a. Contoh uji kerapatan dan kadar air berukuran (10x10) cm.

b. Contoh uji pengembangan tebal dan daya serap air berukuran (5x5)

cm.

c. Contoh uji kuat pegang sekrup berukuran (5x10) cm

d. Contoh uji keteguhan elastisitas dan keteguhan patah berukuran

(5x20) cm.

e. Contoh uji keteguhan rekat internal berukuran (5x5) cm.

f. Contoh uji emisi formaldehida ( 2,5 cm x 2,5 cm )

( i ) Sifat Fisis :

a. Kerapatan

Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm dalam keadaan kering udara

ditimbang beratnya kemudian diukur panjang, lebar dan tebalnya untuk

menentukan volume contoh uji. Kerapatan papan dihitung menggunakan

rumus :

Kerapatan =)(

)(3cmVolume

gBerat

b. Kadar air

Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm ditimbang untuk mendapatkan berat

kering udara (BKU) kemudian di oven pada suhu 103±2 0C selama 24 jam

kemudian didesikator dan ditimbang. Selanjutnya dimasukan dalam oven

a

c

b

e

d

30 cm

30 cm

f

Page 32: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

18

kembali selama ± 3 jam kemudian didesikator dan ditimbang. Demikian

selanjutnya dihitung sampai beratnya konstan yaitu beret kering tanur (BKT).

Nilai kadar air dihitung menggunakan rumus :

Kadar air (%) =BKT

BKTBKU − x 100

Keterangan : BKU = berat kering udara (gram)

BKT = berat kering tanur (gram)

c. Pengembangan tebal

Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm diukur tebalnya (pada kondisi kering

udara), tebal diukur pada tiap sudut kemudian dirata - ratakan (T1).

Selanjutnya contoh uji direndam dalam air dingin selama 24 jam. Pengukuran

dimensi dilakukan pada tiap – tiap sudut kemudian dirata – ratakan (T2). Nilai

pengembangan tebal dihitung menggunakan rumus :

Pengembangan (%) =1

12

TTT − x 100

Keterangan : T1 = tebal awal (cm)

T2 = tebal setelah perendaman (cm)

d. Daya serap air

Pengujian daya serap air dilakukan bersamaan dengan pengujian

pengembangan tebal panil. Contoh uji ditimbang (D1) kemudian direndam

dalam air dingin selama 24 jam. Kemudian contoh uji ditimbang kembali

(D2). Nilai daya serap air dapat dihitung menggunakan rumus :

Daya serap air (%) =1

12

DDD − x 100

Keterangan : D1 = berat awal (gram)

D2 = berat setelah direndam (gram)

( ii ) Sifat Mekanis :

a. Keteguhan elastisitas / kekakuan (Modulus of Elasticity / MOE)

Kekakuan merupakan ukuran kemampuan suatu bahan menahan lentur

tanpa terjadi perubahan bentuk yang tetap. Pengujian akan dilakukan

menggunakan mesin Universal Testing Machine (UTM) dengan merk

Page 33: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

19

Instron. Contoh uji berukuran 5 cm x 20 cm pada kondisi kering udara

dibentangkan dengan pembebanan dilakukan di tengah-tengah jarak sangga

(Lihat Gambar 2). Kecepatan pembebanan 10 mm/menit yang selanjutnya

diukur besarnya beban yang dapat ditahan oleh contoh uji tersebut.

P = Posisi dan arah pembebanan

Contoh Uji

L/2 L/2

L ≥ 15 cm

Gambar 2. Pengujian MOE dan MOR

Nilai MOE dihitung menggunakan rumus :

MOE = 3

3

4 ybhPLΔΔ

Keterangan : MOE = Modulus of Elasticity (kg/cm2)

ΔP = Perubahan beban yang digunakan (kg)

L = Jarak penyangga (cm)

Δy = Perubahan defleksi setiap perubahan beban (cm)

b = Lebar contoh uji (cm)

h = Tebal contoh uji (cm)

L/2 = Panjang bentang dari titik sangga ke titik pembebanan

(Konversi MOE dalam N/mm2 sebesar 0.0980665)

b. Keteguhan patah (Modulus of Rupture / MOR)

Keteguhan patah merupakan ukuran kekuatan suatu bahan pada saat

menerima beban maksimum yang menyebabkan terjadinya kerusakan.

Pengujian dilakukan bersamaan dengan pengujian keteguhan elastisitas. Nilai

MOR dapat dihitung menggunakan rumus :

Page 34: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

20

MOR = 223bhPL

Keterangan : MOR = Modulus of Rupture (kg/cm2)

P = Berat beban sampai patah (kg)

L = Panjang bentang (cm)

b = Lebar contoh uji (cm)

h = Tebal contoh uji (cm)

(Konversi MOR dalam N/mm2 sebesar 0.0980665)

c. Keteguhan rekat internal (Internal Bond / IB)

Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm direkatkan pada dua buah blok kayu

dengan menggunakan perekat epoxy dan dibiarkan mengering selama 24 jam.

Kedua blok besi ditarik lurus permukaan contoh uji sampai beban maksimum

(Lihat Gambar 3).

Gambar 3. Pengujian internal bond

Nilai keteguhan rekat internal dapat dihitung menggunakan rumus :

IB = AP Keterangan : IB = Keteguhan rekat internal (kg/cm2)

P = Beban saat ikatan partikel lepas (kg)

A = Luas permukaan contoh uji (cm2)

(Konversi IB dalam N/mm2 sebesar 0.0980665)

Blok kayu

Blok kayu

Contoh uji

Beban tarik

Beban tarik

Page 35: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

21

d. Kuat pegang sekrup

Pengujian kuat pegang sekrup secara tegak lurus permukaan dengan

memasang sekrup yang berdiameter 3,1 mm masuk kedalam contoh uji pada

bagian tengah hingga kedalaman 8 mm. Contoh uji diapit kanan kiri kemudian

sekrup ditarik keatas hingga beban maksimum sampai sekrup tercabut (Lihat

Gambar 4). Besarnya beban maksimum yang dicapai dalam satuan kilogram (kg)

yang kemudian dikonversi dalam satuan Newton (N) sebesar 9,80665.

Gambar 4. Pengujian kuat pegang sekrup

Posisi sekrup 5 cm

10 cm

Page 36: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

22

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Kualitas Perekat Likuida Bambu

1. Kenampakan Perekat Likuida

Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh warna perekat likuida

bambu coklat kehitaman. Warna tersebut sedikit agak berbeda dengan warna yang

ditetapkan oleh standar SNI 06-4567-1998 tentang warna perekat phenol

formaldehid yang berwarna merah kehitaman yang mungkin disebabkan karena

penggunaan beberapa bahan kimia dalam pembuatan perekat likuida bambu

seperti phenol teknis, H2SO4 98 %, formalin, NaOH 40 %, serta melamin

formaldehid serta suhu dan waktu pemasakan yang secara dominan

mempengaruhi warna perekat likuida menjadi lebih gelap.

Selain itu terdapat beberapa butiran – butiran atau serat – serat kecil dalam

perekat likuida yang menyebabkan warna menjadi lebih gelap. Beberapa butiran

kecil – kecil tersebut karena proses pembuatan perekat likuida dengan

menggunakan bahan baku bambu yang memiliki serat yang panjang sehingga

serat tersebut tidak terpotong secara sempurna. Menurut penelitian Masri (2005)

mengenai tandan kosong kelapa sawit, bahwa penggunaan ukuran serbuk 20 – 60

mess dinilai lebih efisien dan ditetapkan sebagai ukuran yang optimal dari segi

kenampakan perekat.

Perekat likuida ini berupa cairan yang agak kental sehingga perlu

dicairkan lagi dengan menggunakan air agar lebih mudah dalam penyemprotan

perekat likuida pada partikel bambu saat pembuatan papan partikel dengan

perbandingan 1 : 1 (dalam berat).

2. Derajat Keasaman (pH)

Dalam penelitian ini untuk menentukan keasaman perekat likuida dengan

adanya penambahan NaOH 40 % yang berfungsi sebagai katalis dalam

mempercepat pengerasan resin serta menambah waktu gelatinasi sehingga masa

simpan (storage life) menjadi lebih lama, yang diukur dengan menggunakan pH

meter untuk mengetahui pH sasaran yang diinginkan.

Page 37: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

23

Keasaman perekat likuida pada penelitian ini sebesar 8,04. Nilai ini masih

diatas pH netral (7), sehingga perekat yang bersifat basa akan lebih mudah

diaplikasikan dan perekat tidak mudah rusak, karena keasaman dengan nilai

dibawah 7 akan mengurangi waktu simpan dan perekat yang dihasilkan mudah

rusak. Peningkatan pH ini sangat diperlukan karena pH yang asam akan merusak

kayu (Ruhendi dkk, 2000 dalam Widiyanto, 2002). Menurut Maloney (1993)

bahwa dengan semakin tinggi pH maka akan semakin lama waktu penyimpanan.

Menurut SNI 06-4567-1998, pH perekat berkisar antara 10,0 – 13,0. Akan

tetapi penelitian ini mengacu pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh

Masri (2005), yang menyatakan bahwa pH 8 memiliki taraf yang optimal sebagai

perekat likuida.

3. Kekentalan (Viskositas)

Kekentalan yang dimiliki oleh perekat likuida merupakan salah satu faktor

yang penting, karena menunjukan kemampuan perekat dapat mengalir pada

permukaan yang direkat sehingga dapat menyebar merata pada permukaan sirekat.

Dengan semakin tinggi kekentalan maka kemampuan untuk membasahi

permukaan sirekat dan dapat berpenetrasi kedalam sirekat menjadi sulit dan

dengan semakin kecil nilai viskositas maka perekat memiliki kemampuan untuk

membasahi permukaan sirekat dan dapat berpenetrasi kedalam sirekat sehingga

dapat meningkatkan kualitas dari perekat tersebut. Akan tetapi jika semakin encer

maka kualitas perekat tersebut akan semakin rendah. Untuk itu perlu adanya nilai

viskositas optimal agar kualitas perekat tetap baik (Ruhendi dkk, 2000 dalam

Widiyanto, 2002). Dari penelitian Setiawan (2004) menyatakan bahwa semakin

tinggi formalin yang diberikan maka akan semakin encer.

Nilai viskositas dari perekat likuida bambu adalah 150 cps. Nilai yang

dihasilkan ini sesuai dengan standar SNI 06-4567-1998, yaitu sebesar 130 – 300

cps sehingga nilai ini sudah optimal untuk kualitas perekat likuida.

4. Berat Jenis (BJ)

Berat jenis perekat berkaitan dengan banyaknya komponen – komponen

yang terkandung didalam perekat. Semakin banyak komponen perekat maka berat

Page 38: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

24

jenisnya semakin tinggi pula. Berat jenis merupakan perbandingan antara contoh

kayu / contoh uji terhadap berat air dari volume yang sama (Tsoumis, 1991). Berat

ditentukan setelah kayu / contoh uji kering tanur dan volume ditetapkan baik

volume kering tanur atau volume kayu / contoh uji basah.

Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah 1,109. Nilai mendekati nilai

standar SNI 06-4567-1998 yaitu 1,165-1,200. Dengan demikian berarti dengan

volume yang sama, komponen perekat likuida bambu lebih rendah dari perekat

phenol formaldehid.

5. Kadar Padatan

Peningkatan kadar padatan pada proses perekatan akan meningkatkan

molekul – molekul perekat sampai batas tertentu akan menghasilkan keteguhan

rekat yang tinggi pula (Ruhendi dkk, 2000 dalam Widiyanto, 2002). Apabila

perekat yang dihasilkan memiliki kadar perekat yang lebih tinggi dari standar

minimal perekat PF maka keteguhan rekat yang dihasilkan juga lebih baik.

Dalam penelitian ini kadar padatan perekat likuida sebesar 34,31 %. Jika

dibandingkan dengan standar SNI 06-4567-1998 yaitu 40 – 45 %, ternyata tidak

memenuhi standar yang ada. Hal ini disebabkan karena perekat likuida yang telah

jadi dicairkan kembali dengan menambahkan air dengan perbandingan 1 : 1

(dalam berat) agar dalam proses penyemprotan perekat likuida pada partikel

bambu lebih mudah. Dengan adanya penambahan air tersebut maka kadar padatan

yang ada pada perekat likuida tersebut lebih rendah dari standar yang ada. Selain

itu pada proses pemasakan dengan suhu yang tinggi dan menggunakan bahan

kimia maka padatan terjadi proses penguapan bahan likuida. Dari nilai tersebut

dapat diketahui bahwa jumlah komponen likuida bambu yang reaktif berkaitan

dengan proses perekatan lebih rendah dari phenol formaldehid.

6. Waktu Gelatinasi

Waktu gelatinasi menunjukan lamanya perekat yang dibutuhkkan untuk

mengental atau menjadi gel sehingga tidak dapat ditambahkan lagi dengan bahan

lain dan siap untuk direkatkan (Solomon,1967 dalam Ruhendi dkk, 2000 dalam

Widiyanto, 2002).

Page 39: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

25

Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh waktu gelatinasi > 60

menit. Sedangkan menurut standar SNI 06-4567-1998, waktu gelatinasinya > 30

menit. Perekat likuida yang dihasilkan mempunyai waktu gelatinasi yang lebih

lama dari standar yang ada. Hal ini menunjukan bahwa dengan lamanya waktu

gelatinasi maka semakin lama pula waktu simpannya (storage life) sehingga

perekat tidak mudah rusak.

B. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Likuida Bambu

Kualitas papan partikel dari hasil penelitian dengan menggunakan perekat

likuida bambu meliputi : sifat fisis : kerapatan, kadar air, daya serap air (DSA), dan

pengembangan tebal (PT); serta sifat mekanis : MOE, MOR, kuat pegang sekrup

(KPS), dan Internal Bond (IB).

Secara keseluruhan, kualitas papan partikel bambu tali dengan

menggunakan perekat likuida bambu dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 3. Kualitas Papan Partikel dengan Perekat Likuida Bambu

Kadar Perekat -

Fortifikasi

Sifat Fisis Sifat Mekanis

Kerapatan (g/cm3)

Kadar Air (%)

Daya Serap

Air (%)

Pengem-bangan Tebal (%)

MOE (N/mm2)

MOR (N/mm2)

Kuat Pegang Sekrup

(N)

Internal Bond

(N/mm2)

KP10-f15 0.66 7.68 51.61 34.61 1436.79 9.55 443.60 0.34 KP10-f30 0.66 7.56 51.93 24.28 1650.28 11.37 581.43 0.38 KP10-f45 0.69 7.74 57.92 34.93 1148.65 10.35 428.80 0.47 KP15-f15 0.69 7.48 59.03 57.57 1275.02 7.70 459.69 0.26 KP15-f30 0.74 7.05 45.17 29.17 1660.25 12.22 517.25 0.52 KP15-f45 0.67 7.66 47.24 34.64 1551.73 10.75 593.16 0.35 KP20-f15 0.64 7.94 72.02 73.04 856.83 4.90 281.40 0.23 KP20-f30 0.73 6.63 45.60 30.88 1772.42 13.21 282.68 0.42 KP20-f45 0.78 6.34 39.27 23.44 2150.49 10.31 397.71 0.16 Rata -rata 0.70 7.34 52.20 38.06 1500.27 10.04 442.86 0.35

JIS A 5908-2003 0.40 – 0.90 5 - 13 - Maks 12 Min 2000

(tipe 8) Min 8 (tipe

8) Min 300 (tipe 8)

Min 1,5 (tipe 8)

Sifat Fisis Papan Partikel Likuida Bambu :

1. Kerapatan

Kerapatan merupakan perbandingan antara massa kayu dengan

volumenya. Kerapatan umumnya berbanding lurus dengan kekuatan papan

partikel.

Dari hasil penelitian, bahwa nilai kerapatan papan partikel bambu

menunjukan nilai yang bervariasi. Nilai tertinggi diperoleh 0.78 g/cm3 untuk

Page 40: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

26

papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %. Nilai

terendah diperoleh 0.64 g/cm3 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat

20 % dan fortifikasi 15 %. Nilai kerapatan rata- rata sebesar 0,70 g/cm3.

Secara umum dapat dilihat pada Gambar 5 bahwa nilai kerapatan

cenderung naik seiring dengan meningkatnya kadar perekat. Kerapatan rata – rata

pada kadar perekat 10 % sebesar 0,67 g/cm3; pada kadar perekat 15 % sebesar

0,70 g/cm3; dan pada kadar perekat 20 % sebesar 0,72 g/cm3. Nilai – nilai tersebut

telah memenuhi standar JIS A 5908 – 2003 yang digunakan dengan nilai

kerapatan papan partikel sebesar 0,4 - 0,9 g/cm3 untuk papan pertikel berkerapatan

sedang.

Gambar 5. Histogram hubungan kerapatan (g/cm3)

dengan kadar perekat (%)

Dilihat dari histogram hubungan kerapatan dengan kadar perekat dapat

diketahui bahwa kerapatan memiliki nilai yang bervariasi. Hal ini disebabkan

karena kemerataan dalam penyemprotan perekat likuida bambu sehingga ikatan

antar partikel menjadi kurang kuat. Selain itu penyusunan partikel bambu yang

kurang merata sehingga papan partikel yang dihasilkan masih terdapat rongga.

Kerapatan papan partikel tergantung dari proses pengempaan. Kerapatan papan

partikel yang dihasilkan pada bagian tengah akan lebih tinggi dibandingkan

dengan kerapatan papan pada bagian tepi, sehingga dengan pengambilan contoh

uji akan menentukan kerapatan papan partikel yang menunjukan nilai kerapatan

yang berbeda.

0.66 0.690.640.66

0.74 0.730.69 0.67

0.78

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

10 15 20

Kadar Perekat (%)

Ker

apat

an (g

/cm

3 )

f15

f30

f45

JIS A 5908 – 2003

Page 41: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

27

Dari hasil analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95 % atau taraf

nyata 5 % bahwa kerapatan papan partikel tidak berbeda nyata (Lihat Tabel 4).

Berarti dengan perbedaan pemberian kadar perekat berapapun, nilai kerapatan

akan memberikan nilai yang sama. Oleh karena itu kadar perekat 10 % lebih

disarankan sehingga dapat menghemat penggunaan perekat.

Tabel 4. Analisis sidik ragam kerapatan papan partikel

Sumber Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Perlakuan F-hit Peluang

Kadar Perekat 2 0.006578 0.003289 3.59 0.071Fortifikasi 2 0.00968 0.00484 2.30 0.134Interaksi 4 0.016722 0.004181 4.56 0.027

Kesalahan 9 0.008250 0.000917 Total 17 0.041228

2. Kadar Air (%)

Kadar air papan partikel menunjukan banyaknya persentase jumlah air

yang terkandung di dalam papan partikel tersebut terhadap berat kering oven

(BKO).

Kadar air papan partikel bambu yang dihasilkan untuk nilai tertinggi pada

kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 15 % yaitu sebesar 7,94 %. Nilai kadar air

terendah diperoleh 6,34 % untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20

% dan fortifikasi 45 %. Nilai kadar air rata- rata sebesar 7,34 %.

Gambar 6. Histogram hubungan kadar air (%)

dengan kadar perekat (%)

7.68 7.487.94

7.567.05

6.63

7.74 7.66

6.34

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 15 20

Kadar Perekat (%)

Kad

ar A

ir (%

)

f15

f30

f45

JIS A 5908 – 2003

Page 42: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

28

Dengan kadar perekat yang semakin banyak maka menyebabkan ikatan

antar partikel menjadi kuat, sehingga air akan semakin sulit masuk ke dalam

papan. Kadar air rata – rata pada kadar perekat 10 % sebesar 7,66 %; pada kadar

perekat 15 % sebesar 7,40 %; dan pada kadar perekat 20 % sebesar 6.97 %. Nilai

– nilai tersebut telah memenuhi standar JIS A 5908 – 2003 yang digunakan

dengan nilai kadar air papan partikel sebesar 5 – 13 %.

Dilihat dari histogram (Lihat Gambar 6) hubungan kadar air dengan kadar

perekat dapat diketahui bahwa nilai kadar air bervariasi. Hal ini disebabkan

karena distribusi perekat likuida bambu tidak merata pada kadar perekat ini

sehingga ikatan antar partikel menjadi kurang kuat. Selain itu penyusunan partikel

bambu yang kurang merata sehingga papan partikel yang dihasilkan masih

terdapat rongga sehingga air dapat masuk ke dalam papan yang mengakibatkan

kadar air menjadi lebih tinggi. Kerapatan papan partikel yang dihasilkan pada

bagian tengah akan lebih tinggi dibandingkan dengan kerapatan papan pada

bagian tepi, sehingga dengan pengambilan contoh uji akan menentukan kerapatan

papan partikel yang menunjukan nilai kerapatan yang berbeda. Oleh karena itu

kerapatan papan partikel yang semakin tinggi maka semakin rendah kadar air

yang dihasilkan.

Hasil analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95 % atau taraf nyata 5

% bahwa kadar air papan partikel tidak berbeda nyata pada kadar perekat dan

fortifikasi sehingga nilai yang dihasilkan relatif akan sama (Lihat Tabel 5). Oleh

karena itu kadar perekat 10 % lebih disarankan sehingga dapat menghemat

penggunaan perekat.

Tabel 5. Analisis sidik ragam kadar air papan partikel

Sumber Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Perlakuan F-hit Peluang

Kadar Perekat 2 0.0001440 0.0000720 2.95 0.083Fortifikasi 2 0.0001216 0.0000608 2.35 0.130Kesalahan 15 0.0003658 0.0000244

Total 17 0.0005098

3. Daya Serap Air (%)

Daya serap air merupakan persentase berat papan partikel yang

menunjukan banyaknya air yang diserap oleh papan partikel setelah direndam

dengan air selama 24 jam.

Page 43: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

29

Hasil penelitian menunjukan bahwa nilai daya serap air yang cukup

bervariasi. Nilai daya serap air tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan

fortifikasi 15 % yaitu sebesar 72,02 %. Nilai daya serap air terendah diperoleh

39,27 % untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45

%. Nilai daya serap air rata- rata sebesar 52,20 %.

Gambar 7. Histogram hubungan daya serap air (%)

dengan kadar perekat (%)

Pada Gambar 7 bahwa nilai daya serap air cenderung menurun seiring

dengan meningkatnya kadar perekat. Banyak kadar perekat yang diberikan maka

menyebabkan ikatan antar partikel menjadi kuat, sehingga air akan semakin sulit

masuk ke dalam papan. Daya serap air rata – rata pada kadar perekat 10 % sebesar

53,82 %; pada kadar perekat 15 % sebesar 50,48 %; dan pada kadar perekat 20 %

sebesar 52,30 %. Mengenai standar JIS A 5908 – 2003 tidak memiliki nilai daya

serap air papan partikel yang ditentukan. Akan tetapi daya serap air juga

mempengaruhi kualitas papan partikel. Semakin kecil nilai daya serap air maka

kualitas papan akan semakin baik karena mempunyai hubungan linier dengan

pengembangan tebal.

Daya serap air pada kadar perekat dengan fortifikasi 15 % cenderung naik,

sedangkan kadar perekat dengan fortifiksi 30 % dan 45 % cenderung menurun.

Hal ini disebabkan karena distribusi perekat likuida bambu yang menutupi pori –

pori papan partikel tidak sama. Daya serap air dipengaruhi juga oleh jenis partikel

51.61

59.03

72.02

51.93

45.17 45

.6057

.92

47.24

39.27

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

10 15 20

Kadar Perekat (%)

Day

a Se

rap

Air

(%)

f15

f30

f45

Page 44: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

30

yang digunakan. Kerapatan papan partikel yang tidak merata menyebabkan

adanya rongga sehingga air dapat masuk ke dalam papan partikel.

Hasil analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95 % atau taraf nyata 5

% bahwa daya serap air papan partikel hanya dipengaruhi oleh fortifikasi (Lihat

Tabel 6). Sedangkan kadar perekat dan interaksinya tidak memberikan perbedaan

yang nyata.

Tabel 6. Analisis sidik ragam daya serap air papan partikel

Sumber Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Perlakuan F-hit Peluang

Kadar Perekat 2 0.00335 0.00168 0.36 0.711Fortifikasi 2 0.06805 0.03402 7.21 0.014Interaksi 4 0.08005 0.02001 4.24 0.034

Kesalahan 9 0.04249 0.00472 Total 17 0.19394

Hasil uji Tukey pada taraf nyata 5 % menunjukan bahwa fortifiksi 15 %

berbeda nyata dengan fortifiksi 30 % tetapi tidak berbeda nyata dengan fortifiksi

45 %. Fortifiksi 30 % tidak berbeda nyata dengan fortifiksi 45 %. Secara

sistematis bahwa fortifikasi 15 % akan menghasilkan kualitas papan partikel sama

dengan fortifikasi 45 % sehingga fortifiksi 15 % lebih disarankan karena lebih

efisien dalam penggunaan perekat.

4. Pengembangan Tebal (%)

Pengembangan tebal menunjukan persentase penambahan tebal papan

partikel setelah direndam dalam air selama 24 jam terhadap tebal papan awal.

Nilai pengembangan tebal yang dihasilkan cukup bervariasi. Nilai

pengembangan tebal tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 15 %

yaitu sebesar 73,04 %. Nilai pengembangan tebal terendah diperoleh 23,44 %

untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %. Nilai

pengembangan tebal rata- rata sebesar 38,06 %.

Gambar 8 menunjukan bahwa nilai pengembangan tebal cenderung

meningkat. Pengembangan tebal rata – rata pada kadar perekat 10 % sebesar

31,27 %; pada kadar perekat 15 % sebesar 40,46 %; dan pada kadar perekat 20 %

sebesar 42,45 %. Nilai – nilai tersebut tidak memenuhi standar JIS A 5908 –

Page 45: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

31

2003 yang mensyaratkan maksimal 12 %. Akan tetapi pengembangan tebal yang

terjadi jauh melebihi standar yang ada.

Gambar 8. Histogram hubungan pengembangan tebal

dengan kadar perekat

Pengembangan tebal pada kadar perekat dengan fortifikasi 15 % dan 30 %

cenderung naik, sedangkan kadar perekat dengan fortifiksi 45 % cenderung

menurun. Hal ini disebabkan karena kurang meratanya penyebaran partikel dan

distribusi perekat sehingga masih terdapat rongga – rongga dan perekat tidak

dapat menutup pori – pori tersebut yang menyebabkan air dapat masuk ke dalam

papan. Kerapatan papan partikel sangat menentukan pengembangan tebal.

Pengembangan tebal sangat berhubungan dengan daya serap air. Semakin kecil

nilai pengembangan tebal maka kualitas papan akan semakin baik karena

mempunyai hubungan linier dengan daya serap air.

Dari hasil analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95 % atau taraf

nyata 5 % bahwa pengembangan tebal papan partikel hanya dipengaruhi oleh

fortifikasi (Lihat Tabel 7). Sedangkan kadar perekat dan interaksinya tidak

memberikan perbedaan yang nyata.

Tabel 7. Analisis sidik ragam pengembangan tebal papan partikel

Sumber Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Perlakuan F-hit Peluang

Kadar Perekat 2 0.0427 0.0213 0.73 0.506Fortifikasi 2 0.2629 0.1315 4.53 0.044Interaksi 4 0.1287 0.0322 1.11 0.410

Kesalahan 9 0.2614 0.0290 Total 17 0.6957

34.61

57.57

73.04

24.2829.17 30.88

34.93 34.64

23.44

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

10 15 20

Kadar Perekat (%)

Peng

emba

ngan

Teb

al (%

)f15

f30

f45

JIS A 5908 – 2003

Page 46: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

32

Hasil uji Tukey pada taraf nyata 5 % menunjukan bahwa fortifiksi 15 %

berbeda nyata dengan fortifiksi 30 % tetapi tidak berbeda nyata dengan fortifiksi

45 %. Fortifiksi 30 % tidak berbeda nyata dengan fortifiksi 45 %. Secara

sistematis bahwa fortifikasi 15 % akan menghasilkan kualitas papan partikel sama

dengan fortifikasi 45 % sehingga fortifiksi 15 % lebih disarankan karena lebih

efisien dalam penggunaan perekat.

C. Sifat Mekanis Papan Partikel Likuida Bambu

1. Kekakuan / Modulus of Elasticity (MOE)

Kekakuan merupakan ukuran kemampuan suatu bahan menahan lentur

tanpa terjadi perubahan bentuk yang tetap. Jika semakin tinggi MOE suatu bahan

maka semakin kaku bahan tersebut dan semakin kuat dalam menahan beban dari

luar.

Setelah dilakukan pengujian sifat mekanis papan partikel menunjukan

bahwa nilai MOE cukup bervariasi. Nilai MOE tertinggi pada kadar perekat 20 %

dengan fortifikasi 45 % yaitu sebesar 2150.49 N/mm2. Nilai MOE terendah

diperoleh 856.83 N/mm2 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 %

dan fortifikasi 15 %. Nilai MOE rata- rata sebesar 1500.27 N/mm2.

Gambar 9. Histogram hubungan MOE (N/mm2)

dengan kadar perekat (%)

1436.7875121275.018771

856.832301

1650.282877 1660.2499811772.420195

1148.648148

1551.728672

2150.485695

0.000000

500.000000

1000.000000

1500.000000

2000.000000

2500.000000

10 15 20

Kadar Perekat (%)

MO

E (N

/mm

2 ) f15f30f45

JIS A 5908 – 2003

Page 47: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

33

Gambar 9 menunjukan bahwa nilai MOE cenderung meningkat seiring

dengan meningkatnya kadar perekat. MOE rata – rata pada kadar perekat 10 %

sebesar 1411,91 N/mm2; pada kadar perekat 15 % sebesar 1495,67 N/mm2; dan

pada kadar perekat 20 % sebesar 1593,25 N/mm2. Nilai – nilai tersebut tidak

memenuhi standar JIS A 5908 – 2003 yang mensyaratkan minimal 2000 N/mm2.

Akan tetapi MOE yang terjadi kurang mencapai standar yang ada, meskipun

terdapat hanya satu papan yang memenuhi yaitu 2150,49 N/mm2 pada kadar

perekat 20 % dengan fortifkasi 45 %.

Pada dasarnya dengan semakin meningkatnya penambahan kadar perekat

maka semakin tinggi pula nilai MOE yang dihasilkan. Dilihat dari histogram

hubungan MOE dengan kadar perekat dapat diketahui bahwa MOE pada kadar

perekat dengan fortifikasi 15 % cenderung menurun, sedangkan kadar perekat

dengan fortifiksi 30 % dan 45 % cenderung naik. Hal ini diduga disebabkan

karena kurang sempurnanya pencampuran perekat dengan partikel dalam

pembuatan papan. Dengan demikian sifat keteguhan lentur dan stabilitas dimensi

hanya terdapat pada beberapa bagian dari papan tersebut. Selain itu kerapatan

papan yang tidak sama antara papan yang satu dengan yang lainnya menyebabkan

nilai MOE juga bervariasi.

Dari hasil analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95 % atau taraf

nyata 5 % bahwa MOE papan partikel tidak memberikan perbedaan yang nyata

(Lihat Tabel 8). Untuk itu dengan berbagai taraf kadar perekat yang digunakan,

maka nilai MOE akan memberikan nilai yang sama sehingga dapat disimpulkan

behwa kadar perekat 10 % lebih disarankan.

Tabel 8. Analisis sidik ragam MOE papan partikel

Sumber Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Perlakuan F-hit Peluang

Kadar Perekat 2 164318 82159 0.34 0.715Fortifikasi 2 1191509 595754 3.48 0.057Kesalahan 15 3592921 239528

Total 17 3757239

2. Modulus Patah / Modulus of Rupture (MOR)

Modulus patah papan partikel menunjukan besarnya beban maksimum

yang dapat ditahan oleh suatu bahan papan partikel per satuan luas sampai bahan

tersebut patah / rusak.

Page 48: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

34

Hasil penelitian menunjukan bahwa nilai MOR cukup bervariasi. Nilai

MOE tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 30 % yaitu sebesar

13.21 N/mm2. Nilai MOR terendah diperoleh 4.90 N/mm2 untuk papan partikel

bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 15 %. Nilai MOR rata- rata

sebesar 10.04 N/mm2.

Secara umum dapat dilihat pada Gambar 10 bahwa nilai MOR cenderung

menurun seiring dengan meningkatnya kadar perekat. MOR rata – rata pada kadar

perekat 10 % sebesar 10,43 N/mm2; pada kadar perekat 15 % sebesar 10,23

N/mm2; dan pada kadar perekat 20 % sebesar 9,47 N/mm2. Nilai rata – rata

tersebut memenuhi standar JIS A 5908 – 2003 yang mensyaratkan minimal 8

N/mm2. Dengan meningkatnya MOR maka papan partikel semakin kuat pula

dalam menahan beban dari luar.

Gambar 10. Histogram hubungan MOR (N/mm2)

dengan kadar perekat (%)

Dilihat dari histogram hubungan MOR dengan kadar perekat dapat

diketahui bahwa MOR pada kadar perekat dengan fortifikasi 15 % dan 45 %

cenderung menurun, sedangkan kadar perekat dengan fortifiksi 30 % cenderung

naik. Hal ini diduga disebabkan karena kurang meratanya partikel dalam

pembuatan papan yang mengakibatkan papan masih terdapat rongga sehingga

keteguhan patahnya relatif menurun.

9.550292

7.702720

4.897859

11.37191212.223576

13.214215

10.353323 10.753590 10.309786

0

2

4

6

8

10

12

14

10 15 20

Kadar Perekat (%)

MO

R (N

/mm

2 )

f15f30f45

JIS A 5908 – 2003

Page 49: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

35

Dari hasil analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95 % atau taraf

nyata 5 % bahwa MOR papan partikel hanya dipengaruhi oleh fortifikasi (Lihat

Tabel 9). Sedangkan kadar perekat dan interaksinya tidak memberikan perbedaan

yang nyata.

Tabel 9. Analisis sidik ragam MOR papan partikel

Sumber Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Perlakuan F-hit Peluang

Kadar Perekat 2 2.52 1.26 0.20 0.821Fortifikasi 2 94.31 47.15 7.56 0.012Interaksi 4 20.97 5.24 0.84 0.533

Kesalahan 9 56.13 6.24 Total 17 173.93

Hasil uji Tukey pada taraf nyata 5 % menunjukan bahwa fortifiksi 15 %

berbeda nyata dengan fortifiksi 30 % dan fortifiksi 15 % juga berbeda nyata

dengan fortifiksi 45 %. Tetapi fortifiksi 30 % tidak berbeda nyata dengan fortifiksi

45 %. Secara sistematis bahwa fortifikasi 30 % akan menghasilkan kualitas papan

partikel sama dengan fortifikasi 45 % sehingga fortifiksi 30 % lebih disarankan.

3. Kuat Pegang Sekrup

Pengukuran kuat pegang sekrup menunjukan besarnya gaya maksimum

yang diberikan pada papan partikel dalam suatu luasan tertentu sampai sekrup

tersebut lepas.

Nilai kuat pegang sekrup cukup bervariasi. Nilai kuat pegang sekrup

tertinggi pada kadar perekat 15 % dengan fortifikasi 45 % yaitu sebesar 593,16 N.

Nilai kuat pegang sekrup terendah diperoleh 281,40 N untuk papan partikel

bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 15 %. Nilai kuat pegang sekrup

rata- rata sebesar 442.86 N.

Kuat pegang sekrup rata – rata pada kadar perekat 10 % sebesar 484,61 N;

pada kadar perekat 15 % sebesar 523,36 N; dan pada kadar perekat 20 % sebesar

320,6 N. Nilai rata – rata tersebut memenuhi standar JIS A 5908 – 2003 yang

mensyaratkan minimal 300 N. Secara umum dapat dilihat pada Gambar 11 bahwa

nilai kuat pegang sekrup cenderung menurun meskipun dengan meningkatnya

penambahan kadar perekat.

Page 50: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

36

Gambar 11. Histogram hubungan kuat pegang sekrup

dengan kadar perekat (%)

Histogram hubungan kuat pegang sekrup dengan kadar perekat dapat

diketahui bahwa kuat pegang sekrup pada kadar perekat dengan fortifikasi 15 %,

30 % dan 45 % sangat bervariatif. Hal ini diduga disebabkan karena kurang

meratanya partikel dalam pembuatan papan.

Dari hasil analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95 % atau taraf

nyata 5 % bahwa kuat pegang sekrup papan partikel hanya dipengaruhi oleh kadar

perekat (Lihat Tabel 10). Sedangkan fortifikasi dan interaksinya tidak

memberikan perbedaan yang nyata.

Tabel 10. Analisis sidik ragam kuat pegang sekrup papan partikel

Sumber Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Perlakuan F-hit Peluang

Kadar Perekat 2 139037 69518 7.40 0.013Fortifikasi 2 21190 10595 1.13 0.366Interaksi 4 42921 10730 1.14 0.397

Kesalahan 9 84577 9397 Total 17 287724

Hasil uji Tukey pada taraf nyata 5 % menunjukan bahwa kadar perekat 10

% tidak berbeda nyata dengan kadar perekat 15 % dan berbeda nyata dengan

kadar perekat 20 %. Kadar perekat 15 % berbeda nyata dengan kadar perekat 20

%. Secara sistematis bahwa kadar perekat 15 % akan menghasilkan kualitas papan

partikel sama dengan kadar perekat 10 % sehingga kadar perekat 10 % lebih

disarankan.

443.604 459.687

281.402

581.436

517.252

282.677

428.796

593.155

397.709

0.000

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

10 15 20

Kadar Perekat (%)

Kua

t Peg

ang

Sekr

up (N

) f15

f30

f45

JIS A 5908 – 2003

Page 51: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

37

4. Internal Bond (IB)

Internal Bond (IB) menunjukan besarnya daya rekat perekat terhadap

sirekat per satuan luas. Internal Bond merupakan daya tahan papan partikel

terhadap kemungkinan pecah atau belah.

Nilai internal bond tertinggi yang dihasilkan pada kadar perekat 15 %

dengan fortifikasi 15 % yaitu sebesar 0,52 N/mm2. Nilai internal bond terendah

diperoleh 0,16 N/mm2 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 %

dan fortifikasi 45 %. Nilai internal bond rata- rata sebesar 0.35 N/mm2.

Nilai internal bond cenderung menurun meskipun dengan meningkatnya

penambahan kadar perekat (Lihat Gambar 12). Internal bond rata – rata pada

kadar perekat 10 % sebesar 0,40 N/mm2; pada kadar perekat 15 % sebesar 0,38

N/mm2; dan pada kadar perekat 20 % sebesar 0,27 N/mm2. Nilai rata – rata

tersebut tidak memenuhi standar JIS A 5908 – 2003 yang mensyaratkan minimal

1,5 N/mm2.

Gambar 12. Histogram hubungan internal bond

dengan kadar perekat (%)

Dengan semakin meningkatnya penambahan kadar perekat maka semakin

tinggi pula nilai internal bond yang dihasilkan. Dilihat dari histogram hubungan

internal bond dengan kadar perekat dapat diketahui bahwa internal bond pada

kadar perekat dengan fortifikasi 15 %, 30 % dan 45 % sangat bervariatif. Hal ini

diduga disebabkan karena kerapatan papan partikel yang dihasilkan bervariasi.

0.3436

0.26110.2340

0.3843

0.5197

0.42000.4703

0.3461

0.1591

0.0000

0.1000

0.2000

0.3000

0.4000

0.5000

0.6000

10 15 20

Kadar Perekat (%)

Inte

rnal

Bon

d (N

/mm

2)

f15

f30

f45

Page 52: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

38

Kerapatan yang tinggi maka daya rekat antar molekul akan semakin kuat sehingga

nilai IB yang dihasilkan akan tinggi pula.

Dari hasil analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95 % atau taraf

nyata 5 % bahwa internal bond papan partikel tidak memberikan perbedaan yang

nyata (Lihat Tabel 11).

Tabel 11. Analisis sidik ragam internal bond papan partikel

Sumber Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Perlakuan F-hit Peluang

Kadar Perekat 2 0.0559 0.0280 1.69 0.239Fortifikasi 2 0.0835 0.0417 2.52 0.135Interaksi 4 0.0750 0.0187 1.13 0.401

Kesalahan 9 0.1492 0.0166 Total 17 0.3635

Untuk itu dengan berbagai taraf kadar perekat yang digunakan, maka nilai

IB akan memberikan nilai yang sama. Oleh karena itu kadar perekat 10 % lebih

disarankan sehingga dapat menghemat penggunaan perekat.

Page 53: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

39

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari hasil penelitian maka didapat :

1. Kualitas perekat likuida bambu antara lain : kenampakan : berupa cairan

berwarna coklat kehitaman, dan terdapat butiran – butiran / serat – serat

kecil; pH likuida 8.04; berat jenis (BJ) 1.109; viskositas 150 cps; kadar

padatan 34.31 %; serta waktu gelatinasi > 60 menit. Dari hasil yang

didapat terdapat beberapa sifat yang telah memenuhi standar SNI 06-

4567-1998, akan tetapi masih terdapat beberapa sifat yang belum

memenuhi standar.

2. Kualitas papan partikel yang dibuat dari limbah bambu antara lain :

kerapatan rata – rata 0.70; KA rata – rata 7.34 %; daya serap air 52.20 %,

pengembangan tebal 38.06 %; MOE 1500.27 N/mm2; MOR 10.04

N/mm2; kuat pegang sekrup 442.86 N; internal bond 0.35 N/mm2. Secara

umum kualitas papan partikel telah memenuhi standar JIS A 5908-2003,

meskipun masih terdapat beberapa sifat yang belum memenuhi standar.

B.Saran

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kualitas perekat likuida

dengan penambahan fortifikasi yang lain.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai bahan baku yang

digunakan selain bambu tali.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai peningkatan kualitas

papan partikel dengan penambahan perlakuan yang lain.

Page 54: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

40

DAFTAR PUSTAKA

Achmad B. 2000. Alternatif Pemanfaatan Limbah Kerajinan Bambu Tasikmalaya. (http://www.pikiran-rakyat.com/cetak/2006/042006/20/cakrawala/ lainnya01.htm [07 Mei 2006].

Anonim. 2006. Limbah Kayu Dibuang Jangan. http://www.republika.co.id/koran_detail.asp?id=244907&kat_id=13 [07 Mei 2006].

_________2006. Potensi Tanaman Bambu di Indonesia.

http://www.dephut.go.id/INFORMASI/BUKU2/PHRI_03/PHRI_03.htm. [07 Mei 2006].

[BPS] Badan Standarisasi Nasional. 1998. SNI 06-4567-1998 tentang Fenol Formaldehida Cair untuk Perekat Kayu Lapis. Jakarta : BSN

Charles V B. 1999. Wood Hand Book : Adhesive Bonding of Wood Material. USA : Forest Product Society.

Dransfield S, Widjaja E. A. 1995. Plant Resources of South – East Asia. Bamboos No 7. Bogor : Prosea

Haygreen, J.G dan J.L. Bowyer. 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu Suatu Pengantar (terjemahan). Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Heyne K. 1987. Tumbuhan Berguna Indonesia (terjemahan). Jakarta : Badan Litbang Kehutanan. Jilid 1

Jatmiko, A. 2006. Kualitas Papan Partikel pada Berbagai Kadar Perekat Likuida Tandan Kosang Kelapa Sawit. [Skripsi]. Bogor : Insitut Pertanian Bogor, Departemen Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan.

[JSA] Japanese Standards Association. 2003. Japanese Industrial Standards JIS A 5908 : 2003 Particleboard. Japan : Japanese Standards Association.

[LIPI]. 1980. Beberapa Jenis Bambu. Jakarta : Lembaga Biologi Nasional - LIPI.

Masri, AY. 2005. Kualitas Perekat Likuida Tandan Kosong Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) pada Berbagai Ukuran Serbuk, Keasaman, Rasio Molar Formaldehida Dengan Phenol. [Skripsi]. Bogor : Insitut Pertanian Bogor, Departemen Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan.

Page 55: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

41

Misdarti. 2002. Pengaruh Laminasi Pita Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz) terhadap Kekuatan Lentur Balok Contoh Kecil Bebas Cacat Kayu Sengon. Makasar : Buletin Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Vol 8 No 3.

Nuriyatin N. 2000. Studi Analisa Sifat – Sifat Dasar Bambu Pada Beberapa Tujuan Penggunaan. [disertasi]. Bogor : Insitut Pertanian Bogor.

Pizzi. 1983. Wood Adhesives : Chemistry and Tecnology. National Timber Research Institute Council for Scientific And Industrial Research. Pretoria South Africa.

Ruhendi S. 1988. Teknologi Perekatan. Pusat Antar Universitas Bioteknologi IPB.

Setiawan, C.N.B. 2004. Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) Sebagai Bahan Baku Perekat Likuida dan Papan Partikel Berkerapatan Sedang. [Skripsi]. Bogor : Insitut Pertanian Bogor, Fakultas Kehutanan.

Surjokusumo S, Nugroho N. 1993. Studi Penggunaan Bambu Sebagai Bahan Tulangan Beton. Laporan Penelitian. Bogor : Insitut Pertanian Bogor, Fakultas Kehutanan.

Sutigno P. 2006. Mutu Papan Partikel. (www.dephut.go.id/INFORMASI/ SETJEN/PUSSTAN/INFO_VI02/IV_VI02.htm - 32k). [06 Mei 2006].

Tsoumis, G. 1991. Science and Tecnology of Wood (structure, properties, utilization). (terjemahan). New York.

Widiyanto, A. 2002. Kualitas Papan Partikel Kayu Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg.) dan Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz) dengan Perekat Likuida Kayu. [Skripsi]. Bogor : Insitut Pertanian Bogor, Fakultas Kehutanan.

Page 56: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam
Page 57: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

Lampiran 1. Daya Serap Air Multiple Comparisons

Dependent Variable: DSA

(I) Fortifikasi

(J) Fortifikasi

Mean Difference (I-J)

Std. Error Sig.

95% Confidence Interval

Lower Bound

Upper Bound

Tukey HSD

0.15 0.3 0.1333 0.0529 0.0579 -0.0041 0.2706 0.45 0.1274 0.0529 0.0711 -0.0100 0.2648

0.3 0.15 -0.1333 0.0529 0.0579 -0.2706 0.0041 0.45 -0.0058 0.0529 0.9933 -0.1432 0.1316

0.45 0.15 -0.1274 0.0529 0.0711 -0.2648 0.0100 0.3 0.0058 0.0529 0.9933 -0.1316 0.1432

Lampiran 2. Pengembangan Tebal

Multiple Comparisons Dependent Variable: pengembangan_tebal

(I) fortifikasi

(J) fortifikasi

Mean Difference (I-J)

Std. Error Sig.

95% Confidence Interval

Lower Bound

Upper Bound

Tukey HSD

0.15 0.3 0.269 0.098 0.037 0.014 0.524 0.45 0.240 0.098 0.065 -0.014 0.495

0.3 0.15 -0.269 0.098 0.037 -0.524 -0.014 0.45 -0.028 0.098 0.953 -0.283 0.225

0.45 0.15 -0.240 0.098 0.065 -0.495 0.014 0.3 0.028 0.098 0.953 -0.225 0.283

* The mean difference is significant at the .05 level.

Page 58: KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU … · Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah ... KESIMPULAN DAN SARAN ... dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam

Lampiran 3. MOR Multiple Comparisons

Dependent Variable: MOR

(I) fortifikasi

(J) fortifikasi

Mean Difference (I-J)

Std. Error Sig.

95% Confidence Interval

Lower Bound

Upper Bound

Tukey HSD

0.15 0.3 -5.526 1.330 0.002 -8.981 -2.071 0.45 -3.586 1.330 0.041 -7.041 -0.130

0.3 0.15 5.526 1.330 0.002 2.071 8.981 0.45 1.940 1.330 0.338 -1.515 5.395

0.45 0.15 3.586 1.330 0.041 0.130 7.041 0.3 -1.940 1.330 0.338 -5.395 1.515

* The mean difference is significant at the .05 level. Lampiran 4. Kuat Pegang Sekrup

Multiple Comparisons Dependent Variable: KPS

(I) kadar_perekat

(J) kadar_perekat

Mean Difference (I-J)

Std. Error Sig. 95% Confidence Interval

Lower Bound Upper Bound

Tukey HSD

0.1 0.15 -38.753 57.482 0.782 -188.060 110.555 0.2 164.016 57.482 0.031 14.709 313.324

0.15 0.1 38.753 57.482 0.782 -110.555 188.060 0.2 202.769 57.482 0.008 53.461 352.076

0.2 0.1 -164.016 57.482 0.031 -313.324 -14.709 0.15 -202.769 57.482 0.008 -352.076 -53.461

* The mean difference is significant at the .05 level.