Penelitian Hasil Hutan Vol. 30 No. 1, Maret 2012: 1-9

ISSN: 0216-4329 Terakreditasi: ANo.: 179/AU1/P2MBI/8/2009

PEMANFAATAN BATANG PISANG ( sp.) SEBAGAI BAHAN BAKUPAPAN SERAT DENGAN PERLAKUAN TERMO-MEKANIS

( (Musa sp ))

Musa

The Utilization of Banana Stem . As a FiberboardRaw Material with Thermo-mechanical Treatment

Oleh / :By

Keywords:

Lis NurraniBalai Penelitian Kehutanan Manado

Jl. Raya Adipura Kelurahan Kima Atas Kecamatan Mapanget Kota ManadoEmail: yoe_lizz@yahoo.com

13 Juni 2011 16 Januari 2012Diterima , disetujui

ABSTRACT

Agricultural waste materials are utilized an alternative raw material to substitute wood. This study aimed to explorethe potential of banana stem as a fiberboard raw material, from its physical and mechanical properties. Separations offibres was undertaken through thermo-mechanical treatment with temperature variation of 60C, 80C and 100C, andthe addition of adhesive 4% and 0% of fibre dry weight. Mat forming was accomplished with wet process, using hydrolicpress and hot press at a temperature of 185C, pressure of 50 kg/cm for about 10 minutes. esults showed that pulpyield was35,76% with physical and mechanical properties of board comply with the requirement of FAO1966 and JIS A5908-2003,however, water absorption was very high.Treatment using adhesive 4% did not give any impact on improvingthe quality of board. Boiling temperature treatment provides a positive influence. The best quality fiberboard was obtainedfrom boiling temperature of 100C.

Banana stem, fiberboard, thermo-mechanical treatment

ABSTRAK

Limbah pertanian merupakan salah satu bahan penghasil serat yang berpotensi sebagai penggantikayu. Penelitian dilakukan untuk mengeksplorasi potensi batang pisang sebagai bahan baku papan seratmelalui sifat fisis dan mekanis papan serat. Pemisahan serat dilakukan dengan perlakuan termo-mekanispada suhu 60C, 80C dan 100C, dan penambahan perekat 4% dan 0% dari berat kering tanur serat.Pembentukan lembaran dengan proses basah, dilanjutkan dengan kempa hidrolik kemudian kempapanas pada suhu 185C, tekanan 50 kg/cm selama10 menit. Hasil penelitian menunjukkan rendemenpulp 35,76% dimana sifat fisis dan mekanis papan serat memenuhi standar FAO 1966 dan JIS A 5908-2003 kecuali penyerapan airnya yang sangat tinggi. Penambahan perekat 4% tidak memberikanpengaruh nyata terhadap peningkatan kualitas papan serat. Perlakuan suhu perebusan serpih,memberikan pengaruh nyata, dimana semakin tinggi suhu kualitas papan semakin baik. Kualitas papanserat terbaik didapatkan dari perlakuan suhu perebusan serpih 100C.

Kata kunci: Batang pisang, papan serat, perlakuan termo-mekanis

R

1

R

2

Penelitian Hasil Hutan Vol. 30 No. 1, Maret 2012: 1-9

I. PENDAHULUAN

Berdasarkan data statistik Kehutanan (2009)bahwa hingga tahun 2009 sesuai dengan ijin usahayang diberikan, produksi hutan tanamanmencapai 18,95 juta m hutan tanaman industri(HTI) dan 0,09 juta m (Perhutani). Sedangkanproduksi hutan alam dari HPH hanya mencapai4,86 juta m dan dari IPK sejumlah 6,62 juta m .Padahal kebutuhan kayu nasional yang disampai-kan dalam Rencana Pembangunan Jangka PanjangKehutanan Tahun 2006 - 2025, mencapai 64 jutam pertahun Anonim (2006). Kondisi tersebutmengakibatkan adanya ketimpangan yang tinggiantara ketersediaan produksi kayu dengankebutuhan kayu nasional.

Batang pisang merupakan limbah pertanianpotensial yang belum banyak dimanfaatkan.Dirjen Bina Produksi Hortikultura menyebutkanbahwa potensi buah pisang mencapai 31,87%dari total produksi buah di Indonesia. Pada tahun2007 produksi buah pisang mencapai 5,454 jutaton Anonim (2010). Rachmawati dalam Rahman(2006) menyatakan bahwa perbandingan bobotsegar antara batang, daun, dan buah pisangberturut-turut adalah 63%, 14%, dan 23%. Dariperbandingan tersebut maka akan diperolehbatang segar sebanyak 14,939 juta ton padatahun yang sama. Batang pisang memiliki beratjenis 0,29 g/cm dengan ukuran panjang serat4,20 - 5,46 mm dan kandungan lignin 33,51%,Syafrudin (2004). Dilihat dari anatomi seratnya,batang pisang memiliki potensi untuk dikembang-kan menjadi bahan baku produk papan serat.Pernyataan ini juga didukung oleh Lisnawati(2000) yang menyatakan bahwa batang pisangmempunyai potensi serat yang berkualitas baik,sehingga merupakan salah satu alternatif bahanbaku potensial untuk pembuatan papan partikeldan papan serat.

Kondisi ini mengharuskan segera dilakukannya pencarian sumberdaya baru yang mampumensubstitusi kegunaan kayu, salah satunyaadalah melalui pengembangan teknologi papantiruan. Pembuatan papan tiruan pada prinsipnyabertujuan untuk memanfaatkan limbah, baik ituyang berasal dari limbah kayu maupun limbahpertanian dan perkebunan. Bahan serat nonkayu cocok digunakan sebagai bahan baku papanserat dan papan partikel Kollmann . (1975).

3

3

3 3

3

3

-

et al

Beberapa kelebihan yang dimiliki oleh papan seratdibandingkan dengan produk papan tiruanlainnya adalah strukturnya homogen, menghasil-kan permukaan papan yang halus dan licin,permukaan pinggiran yang kuat, bisa diukir dandibentuk seperti kayu asalnya (solid), tahan abrasidan tidak mudah retak/pecah.

Sifat fisis dan mekanis papan serat dipengaruhioleh sifat bahan serat, penambahan bahanpenolong dan perekat serta proses pengolahanpapan serat itu sendiri. Penambahan perekatsintetik yang dapat bercampur dengan air diharap-kan dapat menambah kekuatan papan. Selain jeniskayu atau bahan ber-lignosellulosa yang diguna-kan, sifat serat juga dipengaruhi oleh perlakuansebelum atau saat proses pemisahan serat ( ).Pemisahan serat dengan proses mekanis, termo-mekanis, termo-kemo-mekanis merupakanproses yang dipilih untuk produksi serat denganrendemen tinggi Prayitno (1994).

Serat yang digunakan dalam penelitian iniadalah serat batang semu pisang sebagai serat nonkayu dari limbah pertanian. Batang pisangdigergaji dibuat seukuran 5 cm x 5 cmkemudian dikering-anginkan hingga mencapaikadar air kering udara.

Serpih ( ) batang pisang direbus denganperlakuan termo-mekanis pada suhu 60C, 80Cdan 100C selama 1 jam (mulai dari suhu stabil),kemudian digerinda menggunakan alat penggilingmekanis . Serat yang dipakai untukpembuatan papan adalah serat lolos saringan 12mesh dan tertahan pada 100 mesh.

Setiap adonan lembaran serat terdiri dari buburserat ( ) sebanyak 270 g kering tanur (dengansasaran kerapatan papan 0,6 g/cm ukuran papan30 cm x 30 cm x 0,5 cm), ditambahkan perekatUrea Formaldehide (UF) sebanyak 4% dari beratkering tanur serat dan 0% sebagai kontrol. Bahan

pulping

chip

chip

atlas grinding mill

pulp

Tulisan ini melaporkan hasil eksplorasipemanfaatan batang pisang ( sp.) sebagaibahan baku pembuatan papan serat ( )dengan perlakuan termo-mekanis.

MusaFiberboard

II. BAHAN DAN METODE

A. Bahan Serat

B. Metode

penolong berupa tawas dan parafin ditambahkanmasing-masing 1% dari berat kering tanur serat.

Proses pembentukan lembaran papan seratdilakukan dengan cara basah yaitu pada saat seratmasih dalam keadaan basah dimasukkan kedalamcetakan ukuran 30 cm x 30 cm kemudiandiratakan. Bagian atas dan bagian bawah cetakandiberikan landasan plat besi berukuran 30 cm x 30cm x 0,2 cm. Pembentukan lembaran dilakukandengan kempa pendahuluan menggunakan alatkempa hidrolikselama 5 menit, kemudian papandikeringkan sampai kadar air kering udara 15-18%. Proses selanjutnya adalah pengempaanpanas pada suhu 185 C, tekanan 50 kg/cm selama 10 menit dengan pemberian waktu jeda 15 detikpada saat 5 menit pertama untuk mengeluarkanuap air. Proses selanjutnya adalah pengkondisianpapan serat dengan udara sekitarnya selama satuminggu. Lembaran papan serat dibuat sebanyak 3lembar sebagai ulangan untuk masing-masingperlakua.

Parameter yang diujikan meliputi rendemenpulp, sifat fisis dan mekanis papan serat yang diujimenurut ketentuan dalam ASTM D 1037-99(

). Kualitaspapan serat dibandingkan dengan standar kualitaspapan serat yang ditetapkan oleh FAO (1966) danJIS A 5908 (2003).

Rancangan percobaan yang digunakan adalahRancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengantiga kali ulangan.

+j = 1, 2, 3k = 1, 2

Keterangan :Yijk = nilai pengamatan pada satuan percobaan

ke-k yang memperoleh perlakuan ij (tarafke-i dari faktor A dan taraf ke-j darifaktor B)

u = nilai tengah populasi

mat former

Standard Test Method for Evaluating Properties ofWood-Base Fiber and Particle Panel Materials

0 2

C. Analisis Data

Diabstraksikan melalui modelsebagai berikut :

Yijk = u + i + j (ij) +

i = pengaruh pada taraf ke-i dari faktor suhupemanasan (A)

j = pengaruh pada taraf ke-j dari faktorpenambahan perekat UF (B)

ijk; I = 1, a

(ij)= pengaruh interaksi taraf ke-i faktor A dantaraf ke-j faktor B

h kombinasiperlakuan ijk

Analisa data menggunakan uji F yangdilanjutkan dengan uji Tukeys

(HSD) untuk mengetahui variabel yangberbeda, Hasan (2004).

Hasil penelitian pada Tabel 1 menunjukkanrata-rata rendemen pulp batang pisang adalah35,76%, artinya jika pada tahun 2007 batang segarpisang yang tersedia sebesar 14,939 juta ton makaakan didapatkan 5,350 juta ton (serat) yangdapat digunakan sebagai bahan baku papan seratpada tahun yang sama. Nilai rendemen yangdihasilkan lebih tinggi dibandingkan dengannilai rendemen yang dihasilkan oleh Yusran(2001) dimana pemisahan serat dilakukan denganperlakuan proses soda (NaOH) yaitu rata-rata24,87% dan dengan proses soda panas yangdilakukan oleh Syafrudin (2004) yang berkisarantara 31,06 - 43,28%. Hal ini diduga karenapenggunaan larutan soda mengakibatkan degradasilignin sehingga menghasilkan rendemen pulpyang rendah.

Perlakuan suhu perebusan serpih 60Cmemberikan pengaruh yang berbeda nyataterhadap rendemen dibandingkan keduaperlakuan lainnya (Tabel 1). Semakin tinggi suhuperebusan, kecenderungan nilai rendemen papanserat semakin rendah. Perlakuan pendahuluan,pemberian uap panas atau perebusan airmengakibatkan terjadinya perubahan strukturkayu atau bahan berserat lainnya Suchslandand Woodson (1986). Tergantung pada besarnyaperlakuan yang diberikan, hidrolisis cenderungmerusak hemisellulosa dan lignin, keduanyalarut dan terbuang menjadi limbah pemasakan,maka hasil pulpnya menjadi berkurang danterjadi peningkatan lindi (sisa pemasakan) yangterbuang.

ijk = galat percobaan dari satuan percobaanke-k yang memperole

Honestly SignificantDifferent

pulp

pulp

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Rendemen

Pemanfaatan batang pisang ( Sp.) sebagai bahan baku papan serat dengan ..... (Lis Nurrani)musa

3

Tabel 1. Nilai rata-rata rendemen dan sifat fisis papan seratTable 1. Average yield and physical properties of fiberboard

Perlakuan (Treatment)

Rendemen(Pulp yield )

(%)

Kadar air(Moisturecontent)

(%)

Pengembangantebal

(Thickness swelling)(%)

Penyerapan air(Water absorption)

(%)

Perekat(Adhesive)

(%)

Suhupemasakan

serpih(Cooking

temperature)(C)

060 45,28a 10,64a j 32,10a 31,19a

80 30,91b 9,92a j 48,22a 49,66a

100 31,09b 9,03bj 31,77a 97,56b

460 - 9,27a j 41,42a 50,71a

80 - 9,67a j 39,71a 36,56a

100 - 8,76bj 23,77a 81,36b

Rata-rata (Means) 35,76 9,55 36,17 107,20Standar FAO 1966 - - - 6 40

Standar JIS A 5908-2003 - 5 13 Maks 12 -

Keterangan ( ) : angka yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata dengan ujiTukey's P5%. (

).j : memenuhi standar ( ) JIS A 5908-2003f : memenuhi standar ( ) FAO(1966)

Remarksnumber within colomn followed by the same superscript letters indicate not significantly different,

Tukey P5%meet the standardsmeet the standards

B. Kadar Air

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar airpapan serat memenuhi standar yang ditetapkanJIS A 5908-2003 yaitu sebesar 5-13%. Namun nilaitersebut di bawah kadar air kering udara (KadarAir Seimbang) yang ditetapkan sebesar 15-18%.

Hasil analisis menunjukkan bahwa perlakuanpenambahan perekat UF sebesar 4% danperlakuan suhu memberikan pengaruh berbedanyata terhadap kadar air papan serat batang pisang(Tabel 2) namun tidak saling berinteraksi. Papanserat yang diberi tambahan perekat UF 4%, kadarairnya lebih rendah dibandingkan papan seratyang tanpa perekat. Hal ini dapat terjadi karenaperekat yang ditambahkan mengisi dan mengerasdalam ruang-ruang di antara anyaman seratsehingga mengurangi kandungan air dari papanyang dihasilkan. Haygreen dan Bowyer (1989)menyatakan bahwa ikatan antar unsur-unsurdalam suatu produk akan lebih kuat bukan hanyakarena jumlah perekat yang ditambahkan lebihbanyak, melainkan karena sejumlah perekat yangmeresap ke dalam dinding sel dan menyumbatnyasehingga sifat higroskopisnya menurun. Nilaikadar air yang diperoleh lebih rendah dibanding-

kan dengan nilai kadar air dari papan serat denganperlakuan soda pada variasi penambahan perekatPoly-Vinyl-Acetat (PVAC) sebesar 5,10 dan 15%yaitu berturut-turut 10,43; 13,12 dan 13,28%dalam Yusran (2001)

Semakin tinggi suhu perebusan serpih makasemakin rendah kadar air papan serat yangdihasilkan, Uji HSD menunjukkan bahwaperbedaan nyata ditunjukkan pada suhuperebusan serpih 100C (Tabel 1). Pada suhutinggi, beberapa komponen penyusun seratseperti ekstraktif, hemisellulosa atau zatkarbohidrat lainnya strukturnya terdegradasisehingga banyak yang larut bersama air. Olehkarena itu dapat menurunkan higroskopisitaspapan serat dan juga menurunkan kadar airnya.Suhu yang diberikan pada material sampelmengakibatkan adanya pemutusan ikatanhidrogen (OH), Hatakeyama . (1969) dalamFengel dan Wegener (1995) mengatakan bahwapemutusan ikatan OH dimulai pada rentang suhu60-80C. Kadar air bahan baku material yangdigunakan juga mempengaruhi kadar air papanserat, dimana semakin tinggi kadar air bahan bakusemakin tinggi pula kadar air papan serat yang

.

et al

4

Penelitian Hasil Hutan Vol. 30 No. 1, Maret 2012: 1-9

dihasilkan sebab tidak semua uap air dapatdikeluarkan dari dalam papan. Ditambah lagi,

batang pisang mempunyai sifat higroskopis yangtinggi.

Tabel 2. Analisis keragaman terhadap rendemen pulp batang pisang, sifat fisis dan mekanispapan serat

Table 2. Analysis of variance on the pulp yield of banana stem, physical and mechanicalproperties of fiberboard

Sumberkeragaman(Source ofvariation)

Db(df)

F hitung (F calculated)Rende-

men pulp(Pulp yield)

Kadar air(Moisturecontent)

Pengembangantebal

(Thickness swelling)

Penye-rapan

air(Waterabsorp-tion)

Keteguhan rekatinternal(Internalbonding)

Moduluspatah

(Modulusof

rupture)

ModulusElastisitas(Modulus

of elasticity)

Keteguhantekansejajar

permukaan(Compression

parallel tosurfaces)

Total 17Perlakuan(treatment)Perekat(adhesive)

1 # 6,091* 0,130tn 1,688tn 0,014tn 0,576tn 0,015tn 0,235tn

Suhu(temperature)

2 14,33 ** 6,817* 1,995tn 14,29**

10,50** 0,363tn 2,458tn 22,19**

Perekat*suhu(adhesive*temperature)

2 # 2,125tn 0,781tn 1,117tn 1,158tn 8,580** 0,212tn 2,893tn

Sisa (residual) 12Rata-rata(means)

35,76 9,547 36,17 107,2 4,629 204,7 27,33x103 57,84

Keterangan ( ) := tak nyata ( );

* = nyata pada taraf ( ) 5 %; dan (** = nyata pada taraf ( ) 1%.# = tidak ada data, variable rendemen pulp hanya mendapatkan perlakuan suhu tanpa perekat (

)

Remarks

not significantsignificant at the level and)significant at the level

no data, variableof pulp yield only treated with temperature without using adhesive

tn

C. Pengembangan Tebal

Nilai rata-rata persen pengembangan tebalpapan serat yang dihasilkan tidak jauh berbedadari pada nilai pengembangan tebal papan seratbatang pisang yang dihasilkan dengan perlakuanalkali oleh Hakim dan Febrianto (2005) yaiturata-rata sebesar 34,97%. Nilai pengembangantebal yang tinggi ini diduga disebabkan karenabahan baku batang pisang bersifat sangathigroskopis, dimana kandungan airnya yangsangat tinggi serta memiliki berat jenis yangrendah yaitu 0,29. Nilai pengembangan tebalmempengaruhi stabilitas bentuk produk papan.Semakin tinggi nilai pengembangan tebalnyamaka semakin rendah stabilitas papan tersebut.Nilai pengembangan tebal dijadikan acuan padasaat menentukan kecocokan penggunaan produk

papan terhadap kondisi lingkungannya, nilai inijuga menentukan besarnya ruang atau jarak yangharusdisediakan untukwilayah kembangsusutnya.

Hasil analisis menunjukkan bahwa (Tabel 2)interaksi antara jumlah perekat dengan suhuperebusan serpih tidak berpengaruh nyata, begitupula faktor jumlah perekat dan faktor suhuperebusan serpih tidak memberikan pengaruhyang berbeda nyata terhadap persen pengembang-an tebal papan serat. Pengembangan tebal palingrendah terdapat pada kombinasi perlakuan suhu100C dengan jumlah perekat 4%

ata-rata penyerapan air papan serat batangpisang pada kondisi perendaman selama 24 jam(Tabel 1) melebihi standar yang telah ditetapkan

.

R

D. Penyerapan Air

5

Pemanfaatan batang pisang ( Sp.) sebagai bahan baku papan serat dengan ..... (Lis Nurrani)musa

FAO (1966). Nilai tersebut juga lebih tinggidibandingkan dengan nilai penyerapan air papanbatang pisang dengan perlakuan alkali yaitu rata-rata 96,65% Hakim dan Febrianto (2005). Partikelbatang pisang bereaksi dengan alkali membentukselulosa alkali dan bereaksi dengan perekat yangmempunyai sifat (penolakan) yang tinggiKollmann .(1975), sehingga menyebabkansifat higroskopis papan serat menurun. Beberapafaktor yang mempengaruhi daya serap papanadalah sifat dasar serat itu sendiri, dimana sifatserat batang pisang yang higroskopis menyebab-kan daya serap papan terhadap air sangat tinggi.Adanya perekat yang mengisi dan mengeras didalam dinding sel tidak mampu mengurangi sifathigroskopis serat batang pisang, sehingga kadarmasuknya air ke dalam dinding sel tinggi

esarnya pengembangan tebal dan penyerapanair berpengaruh terhadap stabilitas bentukpapan. Kedua nilai ini sangat mempengaruhipenggunaan produk akhir papan yang akan sangatdipengaruhi oleh kondisi udara dan kelembabanlingkungan sekitarnya. Dilihat dari nilai penyerap-an air yang sangat tinggi, papan serat batangpisang dengan perekat UF dan tanpa perekatmerupakan papan serat dengan tujuan pengguna-an interior (di dalam ruangan)

asil analisis menunjukkan bahwa perlakuansuhu perebusan serpih 100C memberikan

repellentet al

.B

.H

pengaruh berbeda nyata terhadap nilai penyerap-an air papan serat dibandingkan kedua perlakuanlainnya (Tabel 1 dan Tabel 2). Semakin tinggisuhu perebusan serpih maka kecenderunganpenyerapan airnya semakin rendah. Muiz (2005)menyatakan bahwa perbedaan rata-ratapenyerapan air papan diduga ada hubungannyadengan fraksi yang menarik air (selulosa,hemisellulosa, karbohidrat non selulosa) sertafraksi yang menolak air (lignin, lemak, resin).Artinya bahwa semakin tinggi suhu perebusanmaka hemisellulosa dan zat karbohidrat lainnyalebih banyak yang larut air, hal ini didukung olehSuchsland dan Woodson (1986) bahwa perlakuanpanas terhadap kayu sebelum dan sesudahproses menyebabkan hemisellulosadan ekstraktif penarik air makin banyak yanglarut. Hemisellulosa yang dikenai suhu tinggiakan kehilangan air terlalu banyak (dehidratasi)sehingga akan serat akan kehilangan sifathigroskopisitasnya. Keadaan ini terjadi karenaadanya pertambahan ikatan diantara molekul-molekul selulosa yang berdampingan danterbentuknya ikatan kimia diantara molekul-molekul selulosa yang berdekatan yaitu ikatan eter

asil analisis keragaman (Tabel 2) menunjuk-kan adanya pengaruh suhu perebusan serpih ter-

chipdefiberizing

.

H

E. Keteguhan Tekan Sejajar Permukaan

Tabel 3. Nilai rata-rata sifat mekanis papan serat batang pisangTable 3. Average mechanical properties of banana stem fiberboa

Perlakuan (Treatment) Keteguhantekan sejajarpermukaan(Compression

parallel surfaces)(kg/cm)

Keteguhanrekat internal

(InternalBonding)(kg/cm)

Modulus patah(Modulus of

Rupture)(kg/cm)

Modulus elastisitas(Modulus of Elasticity)

(kg/cm)

Perekat(Adhesive)

(%)

SuhuPerebusan serpih(Boiling temperature)

(C)

s060 31,19a 3,46a fj 120,6a fj 17,15 x 103a f80 49,66a 3,71a fj 242,2b fj 28,26 x 103a fj100 97,56b 6,56b fj 209,6ab fj 35,58 x 103a fj

460 50,71a 1,89a j 251,8b fj 22,84 x 103a fj80 36,56a 3,84a fj 168,7ab fj 25,65 x 103a fj100 81,36b 8,31a fj 198,9ab fj 34,50 x 103a fj

Standar FAO 1966 - 2 6 108 - 12810,00 x 103 49,00

x 103

Standar JIS A 5908-2003 - Min 1,5 Min 80 Min 20,00 x 103

Keterangan ( ) : angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata dengan Uji TukeysP5%. (

).j : memenuhi standar ( ) JIS A 5908-2003f : memenuhi standar ( ) FAO(1966)

Remarksnumber within colomn followed by the same superscript letters indicate not significantly different, Tukey

P 5%meet the standardsmeet the standards

6

Penelitian Hasil Hutan Vol. 30 No. 1, Maret 2012: 1-9

hadap nilai keteguhan tekan sejajar permukaanpapan. Semakin tinggi suhu perebusan serpihmaka semakin tinggi pula nilai keteguhan tekansejajar permukaan papan yang dihasilkan (Tabel3). Hal ini disebabkan karena semakin tinggi suhuyang diberikan semakin melenturkan komponenlignin, sehingga serat-serat kayu lebih mudahdilepaskan dan tetap tidak rusak, serta bahan yangdihasilkan mempunyai sifat-sifat kekuatan yanglebih baik (Fengel dan Wagener, 1995)

Nilai keteguhan rekat internal papan seratmerupakan nilai yang menunjukkan kemampuanikatan antar serat di dalam papan. Nilai keteguhanrekat internal yang dihasilkan (Tabel 3) memenuhistandar yang telah ditetapkan oleh FAO (1966)dan standar JIS A 5908 (2003). Hasil analisismenunjukkan bahwa perlakuan suhu perebusanserpih masing-masing memberikan pengaruhsangat berbeda nyata terhadap nilai keteguhanrekat internal papan serat batang pisang (Tabel 2).Semakin tinggi suhu perebusan maka semakintinggi nilai keteguhan rekat internal. Nilaiketeguhan rekat tertinggi pada perlakuan suhuperebusan serpih 100C dengan perekat 4%. Halini disebabkan karena makin tinggi suhuperebusan, pelunakan serat makin sempurnasehingga ikatan antar serat makin kuat. Pernyatanini diperkuat oleh Suchsland dan Woodson (1986)yang menyatakan bahwa perlakuan panasterhadap kayu sebelum dan sesudah proses

menyebabkan hemisellulosa larut.Makin tinggi suhu atau makin lama perlakuanyang diberikan, makin efektif untuk melunakkanikatan antar serat dan makin besar potensiterjadinya ikatan serat secara alami pada tahapkonsolidasi berikutnya. Ikatan serat semakin kuatdengan adanya perekat yang mengisi danmengikat diantara serat.

Nilai modulus patah papan serat batang pisangyang dihasilkan bervariasi namun menunjukkanadanya kecenderungan yang semakin tinggi padaperlakuan suhu perebusan yang semakin tinggi(Tabel 3). Nilai yang didapatkan memenuhistandar yang ditetapkan FAO (1966) dan diatas

.

F. Keteguhan Rekat Internal ()

G. Modulus Patah

InternalBonding

chipdefiberizing

standar yang ditetapkan JIS A 5908 (2003).Modulus patah papan serat ini juga hampir samadengan modulus patah papan serat denganperlakuan soda yang dilakukan oleh Yusran (2001)yaitu berkisar antara 161,54 - 204,76 kg/cm . Hasilanalisis keragaman menunjukkan bahwa interaksiantara suhu perebusan serpih dengan jumlahperekat yang ditambahkan memberikan pengaruhyang berbeda nyata terhadap nilai modulus patahpapan serat yang dihasilkan (Tabel 2). Moduluspatah terendah 120,6 kg/cm pada perlakuansuhu perebusan 60C dengan jumlah perekat 0%sedangkan nilai modulus patah tertinggi padakondisi suhu pemanasan 60C dengan jumlahperekat 4% yaitu 251,8 kg/cm . Hal ini membukti-kan bahwa nilai keteguhan patah papan (moduluspatah) dipengaruhi oleh pemakaian perekatsintesis. Haygreen dan Bowyer (1989) menyatakanbahwa semakin banyak resin yang ditambahkandalam suatu papan maka semakin keras dan stabilpapannya.

Pada suhu perebusan 60C serat yang di-peroleh lebih panjang karena belum mengalamidegradasi, zat lain yang berperan dalam ikatanantara serat dengan perekat seperti hemisellulosadan karbohidrat non selulosa lain masih terdapatdalam serat. Hal ini didukung oleh Haygreendan Bowyer (1989) yang menyatakan bahwa seratyang lebih panjang akan menghasilkan nilaimodulus elastisitas dan modulus patah papanserat yang lebih tinggi. Faktor lain yang mem-pengaruhi modulus patah papan serat adalahtingkat penguraian ( ) pada serat dimanatingkat penguraian serat yang tinggi mengakibat-kan penurunan nilai modulus patah Kollmann

. (1975).

Nilai modulus elastisitas (keteguhan lentur)papan serat batang pisang memenuhi standaryang ditetapkan FAO (1966). Namun papan tanpaperekat dengan suhu perebusan 60C tidak masuk

standar JIS A 5908-2003 yaitu minimal 20,00 x 10

kg/cm (Tabel 3). Keteguhan lentur papan ter-tinggi pada perlakuan suhu perebusan 100C.Pada suhu tinggi proses pemasakan serat lebihsempurna dibandingkan suhu dibawahnya, meng-akibatkan pembentukan anyaman dan ikatan seratlebih sempurna.

2

2

2

3

2

freeness

et al

H.Modulus Elastisitas

7

Pemanfaatan batang pisang ( Sp.) sebagai bahan baku papan serat dengan ..... (Lis Nurrani)musa

Semakin tinggi modulus elastisitas suatu papanmaka papan serat semakin tahan terhadapperubahan bentuk. Hasil analisis menyatakanbahwa perlakuan penambahan perekat dan suhuperebusan serpih tidak memberikan pengaruhyang berbeda nyata terhadap keteguhan lenturpapan yang dihasilkan (Tabel 2). Hal ini karenasalah satu hal yang mempengaruhi keteguhanlentur papan adalah dimensi serat pisang itusendiri. Batang pisang memiliki serat yang panjangdan dinding sel serat yang tipis serta berat jenisyang rendah. Haygreen dan Bowyer (1989)menyatakan bahwa panjang serat memilikipengaruh terhadap meningkatnya kekompakkanikatan antar serat, dinding sel yang tipis mudahuntuk dipipihkan sehingga menghasilkan ikatanserat dan kerapatan yang lebih kompak pada saatpembentukan lembaran papan terutama padaproses pengempaan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa per-lakuan penambahan perekat UF sebesar 4% tidakmemberikan pengaruh yang berbeda nyataterhadap sifat fisis dan mekanis papan serat yangdihasilkan kecuali kadar air papan. Hal ini karenaperlakuan termo-mekanis tidak menghilangkankandungan lignin dalam serat, yang terjadi hanyapemisahan serat. Sehingga lignin menjadi perekatalami dalam proses ikatan antar serat dimanapembentukan lembaran papannya menggunakanproses basah ( ) yaitu dikempa dalamkondisi basah, Lisnawati (2000). Kekuatan papanserat batang pisang dipengaruhi oleh suhuperebusan serpih, namun yang lebih utama adalahsifat dari serat batang itu sendiri. Dimana batangpisang memiliki ukuran serat yang panjang yaitu4,20 - 5,46 mm dengan kandungan lignin sebesar33,51% Syafruddin (2004), sehingga memudah-kan serat untuk dikempa dan menghasilkanlembaran serat yang kuat dan ikatan serat yangkompak.

Serat batang pisang dapat dimanfaatkansebagai bahan baku alternatif dalam pembuatanpapan serat dengan perlakuan termo-mekanismelalui pembentukan mat dengan cara basah (

). Kualitas papan serat terbaik didapatkanpada perlakuan suhu perebusan serpih 100Ctanpa menggunakan perekat sintetik. Sifat fisis

wet process pulp

wetprocess

IV. KESIMPULAN

dan mekanis papan serat yang dihasilkanmemenuhi standar FAO dan JIS kecuali nilaipenyerapan airnya yang sangat tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2006.. Departemen Kehutanan. Jakarta.

_______. 2010. .Kementerian Kehutanan. Jakarta.

_______. 2010. Produksi Tanaman Buah-buahan diIndonesia Periode 2003-2008 Direktorat JenderalBina Produksi Hortikultura Kementerian Pertanian.Jakarta. , di akses tanggal12 Maret 2010.

ASTM. 1999. ASTM

Designation D 1037-99.

FAO. 1966.. Rome. Italy.

Fengel, D dan G.Wagener. 1995.. Gadjah Mada University

Press.Yogyakarta.

Hakim, L dan F. Febrianto. 2005. Karakteristik Fisis PapanKomposit dari Serat Batang Pisang (Musa sp.)dengan Perlakuan Alkali.

, 1(1) : 1 - 37.

Hasan, I. 2004. . BumiAksara. Jakarta.

Haygreen, J.G. dan J.L. Bowyer.1989.Fakultas

Kehutanan Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

.2003. Japan Standard Association. Japan

Kollmann, F. P., E. W. Kuenzi, dan A. J. Stamm. 1975

. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.New York.

Lisnawati.2000.

Skripsi, Fakultas MIPA. Bogor :Institut Pertanian Bogor.

Muiz, A. 2005..Skripsi, Fakultas

Kehutanan.Bogor :Institut Pertanian Bogor.

Prayitno, T. A. 1994.Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta

Rahman, H. 2006.(Musa paradisiaca )

. Skripsi, Fakultas Kehutanan. Yogyakarta: Universitas gadjah Mada.

Suchsland, O. dan G. E. Woodson. 1986.. United

States Department of Agriculture.

Rencana Pembangunan Jangka Panjang KehutananTahun 2006 - 2025

Statistik Kehutanan Indonesia Tahun 2009

. Standard Methods of Evaluating The Properties ofWood-Base Fiber and Particle Panel Materials

Food and Agricultural Organization Yearbook ofForest Product; Fiberboard and Particleboard

Kayu : Kimia, Ultrastruktur,Reaksi-reaksi (Terjemahan)

Peronema : Forestry ScienceJournal

Analisis Data Penelitian Dengan Statistik

Hasil Hutan dan IlmuKayu. Suatu Pengantar (Ter jemahan).

Japanese Industrial Standard (JIS) for Fiberboard A 5908-2003

.Principle of Wood Science and Technology, Vol. II WoodBased Materials

Biologi Serat Abaca dan Musa sp LainBerdasarkan Sifat fisis kimia dan Kelayakan untuk BahanBaku Pulp dan Paper.

Pemanfaatan Batang Pisang (Musa sp) SebagaiBahan Baku Papan Serat

Teknologi Papan Serat. Fakultas Kehutanan

Pembuatan Pulp dari Batang Pisang UterLinn. var uter Pascapanen dengan

Proses Soda

FiberboardManufacturing Practices in the United States

http://www.hortikultura.go.id

8

Penelitian Hasil Hutan Vol. 30 No. 1, Maret 2012: 1-9

Syafrudin. 2004.

(Musa spp) Skripsi,Fakultas Kehutanan. Yogyakarta : UniversitasGadjah Mada.

Pengaruh Konsentrasi Larutan dan WaktuPemasakan Terhadap Rendemen dan Sifat Fisis PulpBatang Pisang Kepok Pascapanen.

Yusran, A.K. 2001.Studi Pemanfaatan Batang PisangKepok (Musa sp) Sebagai Bahan Baku PapanSerat. , 1(2) : 10- 22.

Buletin Loupe: Laporan Umum Penelitian

9

Pemanfaatan batang pisang ( Sp.) sebagai bahan baku papan serat dengan ..... (Lis Nurrani)musa