pengaruh kadar perekat urea formaldehyde · pdf filegambar 4.1 grafik hubungan kadar air...

71
Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009 1 PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE PADA PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL SERAT PENDEK ECENG GONDOK SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains HESTY RODHES SINULINGGA NIM : 040801017 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Upload: lamque

Post on 01-Feb-2018

244 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

1

PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE PADA PEMBUATAN

PAPAN PARTIKEL SERAT PENDEK ECENG GONDOK

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

HESTY RODHES SINULINGGA

NIM : 040801017

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009

Page 2: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

2

PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH KADAR PEREKAT UREA

FORMALDEHYDE PADA PEMBUATAN

PAPAN PARTIKEL SERAT PENDEK

ENCENG GONDOK

Kategori : SKRIPSI

Nama : HESTY RODHES SINULINGGA

Nomor Induk Mahasiswa : 040801017

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di

Medan, Maret 2009

Diketahui Oleh,

Pembimbing I Pembimbing II

Drs. Aditia Warman, M.Si Jamaludin Malik, S.Hut,M.T

NIP. 131 273 461 NIP. 710 028 503

Ketua Departemen Fisika

Dr. Marhaposan Situmorang

NIP. 130 810 771

Page 3: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

3

PERNYATAAN

PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE

PADA PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL SERAT PENDEK ENCENG GONDOK

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan

ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Maret 2009

HESTY RODHES SINULINGGA

040801017

Page 4: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

4

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang Pemurah dan Maha

Penyayang, dengan limpah kurnia-Nya kertas kajian ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang

telah ditetapkan.

Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Drs. Aditia Warman,M.Si selaku

pembimbing Akademik, Bapak Jamaludin Malik, S.Hut,M.T selaku pembimbing di Pusat

Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan

panduan kepada saya untuk menyempurnakan kajian ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan

kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Físika, Dr. Marhaposan Situmorang dan Dra. Justinon,

M.Si., Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Sumatera Utara, dan semua Dosen pada Departemen Fisika FMIPA USU, Pegawai di FMIPA

USU, rekan-rekan mahasiswa khususnya stambuk 2004, yang turut serta membantu dalam

penyelesaian kajian ini.

Akhirnya, tidak terlupakan kepada ibunda tercinta Ibu Manis Sembiring serta saudara-

saudara saya Friska Gesilla S dan Dwi Andika S yang selalu mendukung saya dalam penyelesaian

skripsi ini baik dalam moril, materi dan doa. Semoga Tuhan selalu memberikan kesehatan, umur

panjang dan berkat kepada kita semua, Amin

Page 5: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

5

ABSTRAK

Pada penelitian ini, papan partikel dibuat dari serat pendek enceng gondok dengan memvariasikan

kadar perekat Urea Formaldehyde 6%, 8%, 10%, 12% dan 14%. Penelitian ini bertujuan untuk

mengetahui pengaruh kadar perekat tersebut terhadap sifat fisis (kadar air dan kerapatan) dan sifat

mekanik (keteguhan patah, kuat lentur dan kuat pegang sekrup) yang akan dibandingkan dengan

standar JIS A 5908-2003.

Dari penilitian ini, diketahui bahwa semakin meningkatnya kadar perekat dapat

meningkatkanmutu dari papan partikel. Dimana dengan bertambahnya kadar perekat UF, maka

hasil pengujian sifat fisis dan sifat mekanis dari papan partikelserat pendek enceng gondok juga

semakin meningkat.

Pada pengujian sifat fisis, yaitu pengujian kadar air papan partikel memenuhi standar JIS

A 5908-2003 pada kadar perekat 12% dan 14%, sedangkan pengujian kerapatan papan partikel

telah memenuhi standar JIS A 5908-2003.

Pada pengujian sifat mekanis, yaitu pengujian keteguhan patah papan partikel memenuhi

standar JIS A 5908-2003 pada kadar perekat 12% dan 14%. Pengujian kuat lentur papan partikel

tidak memenuhi standar JIS A 5908-2003. sedangkan pada pengujian kuat pegang sekrup, hasil

yang diperoleh memenuhi standar JIS A 5908-2003 pada kadar perekat 12% dan 14%.

Page 6: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

6

Influence Of Rate Glue Of Urea Formaldehyde At Making of Short Board Fibre particle of

Thyroid Enceng

ABSTRAC

At this research, particle board made by short fibre of thyroid enceng isn't it rate glue of Urea

Formaldehyde 6%, 8%, 10%, 12% and 14%. This research aim to to know influence of the glue

rate to nature of fisis ( rate irrigate and closeness) and nature of mechanic ( firmness broken, strong

and limber strength hold spanner) to be compared to standard of JIS A 5908-2003.

From this research, known that growing of glue rate can upgrade from particle board.

Where by increasing rate it glue of UF, hence result of examination of nature of fisis and nature of

mechanical the than board of partikelserat short of thyroid enceng also progressively mount.

At examination of[is nature of fisis, that is examination of rate irrigate particle board fulfill

standard of JIS A 5908-2003 at glue rate 12% and 14%, while examination of closeness of particle

board have fulfilled standard of JIS A 5908-2003.

At examination of[is nature of is mechanical, that is examination of firmness broken

particle board fulfill standard of JIS A 5908-2003 at glue rate 12% and 14%. Examination of limber

strength of particle board not fulfill standard of JIS A 5908-2003. while at examination of strength

hold spanner, result of which obtained fulfill standard of JIS A 5908-2003 at glue rate 12% and

14%.

Page 7: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

7

DAFTAR ISI

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstrac vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel x

Daftar Gambar xi

Bab 1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Tempat Penelitian 3

1.7 Sistematika Penelitian 3

Page 8: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

8

Bab 2 Tinjauan Pustaka

2.1 Komposit 5

2.1.1 Serat Sebagai Penguat 7

2.1.2 Matriks 9

2.2 Papan partikel 10

2.2.1 Pengertian Papan Partikel 10

2.2.2 Faktor yang Mempengaruhi Mutu Papan Partikel 11

2.2.3 Mutu Papan partikel 12

2.2.4 Macam Papan Partikel 14

2.3 Enceng Gondok 19

2.3.1 Komposisi Kimia Enceng Gondok 21

2.4 Perekat Urea Formaldehyde 23

Bab 3 Metodologi Penelitian

3.1 Peralatan dan Bahan Pembuatan Papan Partikel 25

3.1.1 Peralatan 25

3.1.2 Bahan 29

3.2 Prosedur Pembuatan Papan Partikel 30

3.3 Diagram Alir Penelitian 31

3.4 Bentuk Sampel Uji 32

3.5 Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis 33

Page 9: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

9

3.5.1 Pengujian Sifat Fisis 33

3.5.1.1 Pengujian Kadar Air 33

3.5.1.2 Pengujian Kerapatan 33

3.5.2 Pengujian Sifat Mekanik 34

3.5.2.1 Pengujian Keteguhan Patah (MOR) 34

3.5.2.2 Pengujian Kuat Lentur (MOE) 34

3.5.2.3 Pengujian Kuat Pegang Sekrup 35

Bab 4 Hasil Dan Pembahasan

4.1 Hasil 36

4.1.1 Kadar Air 36

4.1.2 Kerapatan 38

4.1.3 Keteguhan Patah (MOR) 40

4.1.4 Kuat Lentur 42

4.1.5 Kuat Pegang Sekrup 44

4.2 Pembahasan 45

4.2.1 Kadar Air 45

4.2.2 Kerapatan 46

4.2.3 Keteguhan Patah (MOR) 47

4.2.4 Kuat Lentur (MOE) 48

4.2.5 Kuat Pegang Sekrup 49

Page 10: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

10

Bab 5 Kesimpulan Dan Saran

5.1 Kesimpulan 50

5.2 Saran 51

Daftar Pustaka 52

Lampiran 55

Page 11: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

11

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Standar Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partiikel 13

Tabel 2.2 Kandungan Kimia Enceng Gondok Segar 21

Tabel 2.3 Kandungan Kimia Enceng Gondok Kering 22

Tabel 4.1 Data Pengujian Kadar Air 37

Tabel 4.2 Data Pengujian Kerapatan 39

Tabel 4.3 Data Keteguhan Patah (MOR) 41

Tabel 4.4 Data Kuat Lentur (MOE) 43

Tabel 4.5 Data Kuat Pegang Sekrup 44

Page 12: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

12

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Orientasi Serat 6

Gambar 2.2 Tanaman Enceng Gondok 22

Gambar 3.1 Kempa Panas 25

Gambar 3.2 Oven 26

Gambar 3.3 Cetakan Papan Partikel 26

Gambar 3.4 Blender Drum 27

Gambar 3.5 Spayer Gun 28

Gambar 3.6 Serat Pendek 29

Gambar 3.7 Pola Pemotongan Contoh Uji 32

Gambar 3.8 Cara Pembebanan Pengujuan MOR dan MOE 35

Gambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45

Gambar 4.2 Grafik Hubungan Kerapatan Rata-Rata dan Kadar Perekat 46

Gambar 4.3 Grafik Hubungan Keteguhan patah Rata-Rata dan Kadar Perekat 47

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Kuat Lentur dan Kadar Perekat 48

Gambar 4.5 Grafiik Hubungan Kuat Pegang Sekrup

Rata-Rata dan Kadar Perekat 49

Page 13: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

13

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG PENELITIAN

Kondisi hutan Indonesia menunjukkan produktivitas yang semakin menurun, padahal

kebutuhan bahan baku kayu di masyarakat semakin meningkat. Di Sumatera Utara sesuai

dengan Keputusan Menteri Kehutanan tahun 2003, jatah produksi kayu tahun 2003 adalah

670.800 m3 kayu bulat, sementara kebutuhan kayu bulat untuk industri dan pertukangan

rata-rata 2,5 juta m3/tahun.

Untuk mengatasi masalah ini, maka perlu dilakukan berbagai usaha seperti efisiensi

pemanfaatan kayu, pemanfaatan kayu secara total, ataupun mencari alternatif melalui

perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan berlignoselulosa. Dewasa ini

pemenuhan akan kayu telah dipenuhi seefisien mungkin dengan cara pemanfaatan hasil

hutan secara maksimal melalui pembuatan produk-produk kayu dengan memanfaatkan

berbagai macam teknologi, seperti: pengalihan pembuatan papan dari kayu solid menjadi

papan partikel (particle board) yang berasal dari sisa-sisa pengerjaan kayu dari serbuk,

serat (fiber), dan lain-lain.

Papan partikel merupakan salah satu produk dari upaya pengembangan teknologi

dalam pengolahan kayu dan bahan berlignoselulosa lainnya. Tsoumis (1991)

mengemukakan bahwa papan partikal adalah suatu produk komposit yang dibuat dengan

merekatkan partikel berupa potongan kayu yang kecil atau material lain yang mengandung

lignoselulosa. Dengan kata lain bahwa semua bahan berlignoselulosa dapat dipergunakan

sebagai bahan baku dalam pembuatan papan partikel.

Page 14: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

14

Eceng gondok merupakan salah satu komoditi pertanian yang mengandung unsur

lignoselulosa sehingga merupakan bahan baku potensial dalam pembuatan papan partikel

karena regenerasinya/pertumbuhannya relatif cepat. Selama ini pemanfaatan eceng gondok

masih sangat terbatas, sehingga eceng gondok dianggap sebagai gulma yang dapat

menutupi permukaan suatu perairan. Melalui pembuatan papan partikel dari serat eceng

gondok diharapkan dapat terjadi peningkatan nilai tambah dari tanaman eceng gondok dan

dapat menggantikan sebagian penggunaan kayu yang semakin terbatas.

1.2. PERMASALAHAN

Adapun permasalahan pada penelitian ini adalah untuk melihat pengaruh kadar perekat

Urea Formaldehyde pada sifat fisis dan mekanis papan partikel dengan bahan serat enceng

gondok.

1.3. BATASAN MASALAH

Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Pengujian sifat fisis :

− Pengujian kadar air

− Pengujian kerapatan

2. Pengujian sifat mekanik :

− Pengujian kuat lentur

− Pengujian keteguhan patah

− Pengujian kuat pegang sekrup

Page 15: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

15

1.4. TUJUAN PENELITIAN

1. Mengetahui karakterisasi papan partikel dengan menggunakan bahan serat pendek

eceng gondok.

2. Membandingkan kekuatan papan partikel yang terbuat dari serat eceng gondok

dengan standart papan partikel JIS A 5908-2003.

3. Memanfaatkan eceng gondok untuk pembuatan papan partikel guna mengurangi

pencemaran lingkungan.

1.5. MANFAAT PENELITIAN

Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tambahan tentang sifat

fisis dan mekanik papan partikel yang dibuat dari serat eceng gondok dengan perekat UF

dengan variasi 6%, 8%, 10%, 12% dan 14%.

1.6. TEMPAT PENELITIAN

LABORATORIUM PRODUK MAJEMUK, PUSAT PENELITIAN DAN

PENGEMBANGAN HASIL HUTAN, BOGOR

1.7. SISTEMATIKA PENULISAN

Page 16: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

16

Sistematika penulisan masing – masing Bab adalah sebagai berikut :

BAB I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, tujuan penelitian, batasan masalah,

manfaat penelitian, tempat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II Tinjauan Pustaka

Bab ini berisi tentang teori yang mendasari penelitian.

BAB III Metodologi Penelitian

Bab ini membahas tentang diagram alir penelitian, peralatan, bahan-bahan,

pembuatan sampel uji, pengujian sampel.

BAB IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini membahas tentang hasil penelitian dan menganalisa data yang diperoleh

dari penelitian.

BAB V Kesimpulan

Menyimpulkan hasil-hasil yang didapat dari penelitian dan memberikan saran

untuk penelitian lebih lanjut.

Page 17: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

17

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 KOMPOSIT

Perkembangan teknologi material telah melahirkan suatu material jenis baru yang

dibangun secara bertumpuk dari beberapa lapisan. Material inilah yang disebut material

komposit. Material komposit terdiri dari lebih dari satu tipe material dan dirancang untuk

mendapatkan kombinasi karakteristik terbaik dari setiap komponen penyusunnya. Pada

dasarnya, komposit dapat didefinisikan sebagai campuran makroskopik dari serat dan

matriks. Serat merupakan material yang (umumnya) jauh lebih kuat dari matriks dan

berfungsi memberikan kekuatan tarik. Sedangkan matriks berfungsi untuk melindungi serat

dari efek lingkungan dan kerusakan akibat benturan.

Secara umum dikenal tiga kelompok komposit (Feldman, 1995), yaitu :

1. Komposit berserat (berpenguat serat)

Page 18: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

18

Komposit serat, yaitu komposit yang terdiri dari serat dan matriks (bahan dasar)

yang diproduksi secara fabrikasi, misalnya serat ditambahkan resin sebagai bahan

perekat.

2. Komposit laminer/laminat (penguatnya lembaran, kertas, kain, direkatkan dan

dikenyangkan).

Komposit laminat merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih

yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri.

3. Komposit partikel/partikulat (penguatnya butiran, kerikil, pasir dan serpihan)

Komposit partikel merupakan komposit yang terdiri dari partikel (butiran, kerikil,

pasir, dan serpihan) dan matriks.

Dapat kita ambil satu defenisi umum tentang material komposit yaitu suatu bahan

yang merupakan campuran atau kombinasi dari dua atau lebih unsur-unsur pokok yang

berbeda satu dengan yang lainnya.

Serat lapisan partikel serpihan

Gambar 2.1. orientasi serat

Manfaat utama dari penggunaan komposit adalah mendapatkan kombinasi sifat

kekuatan serta kekakuan tinggi dan berat jenis yang ringan. Dengan memilih kombinasi

material serat dan matriks yang tepat, kita dapat membuat suatu material komposit dengan

Page 19: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

19

sifat yang tepat sama dengan kebutuhan sifat untuk suatu struktur tertentu dan tujuan

tertentu pula.

Aplikasi dan pemakaian komposit yang diperkuat dengan serat secara luas dipakai

pada industri-industri. Hal ini menunjukkan perkembangan yang pesat dari material

komposit karena mempunyai sifat yang lebih unggul, antara lain sebagai isolator yang

baik. Ketahanannya baik terhadap air dan zat kimia, dengan demikian bahan komposit

tidak dapat berkarat.

Aplikasi dan pemakian komposit yang diperkuat dengan serat secara luas dipakai

industri pesawat terbang, industri mobil, industri kapal laut, industri kimia, industri listrik,

dan industri perabot rumah tangga.

2.1.1 Serat Sebagai Penguat

Penguat harus merupakan komponen yang lebih kuat jika ditujukan memikul beban,

penguat juga memiliki modulus elastisitas yang lebih tinggi. Demikian pula, tidak terlihat

bahwa ikatan antara matriks dan penguat merupakan suatu yang kritis, karena pada

umumnya beban harus ditransfer dari matriks ke serat atau batang jika penguat diinginkan

untuk berfungsi dengan baik.

Serat merupakan material yang (umumnya) jauh lebih kuat dari matriks dan

berfungsi memberikan kekuatan tarik. Secara umum dapat dikatakan bahwa fungsi serat

adalah sebagai penguat bahan untuk memperkuat komposit sehingga sifat-sifat mekaniknya

lebih kuat, kaku, tangguh, dan lebih kokoh bila dibandingkan dengan tanpa serat penguat.

Selain itu serat juga menghemat penggunaan resin.

Beberapa syarat untuk dapat memperkuat matriks antara lain :

1. Mempunyai modulus elastisitas yang tinggi

2. Kekuatan lentur yang tinggi

Page 20: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

20

3. Perbedaan diameter serat harus relatif sama

4. Mampu menerima perubahan gaya dari matriks dan mampu menerima gaya yang

bekerja padanya (Feldman, 1995).

Jenis-jenis serat yang dapat digunakan sebagai penguat pada material komposit

secara umum yaitu :

1. Serat organik

2. Serat anorganik

Serat-serat organik dan anorganik umumnya digunakan untuk memperoleh bahan

komposit serat. Serat organik seperti selulosa, propilene dan serat grafit pada umumnya

dikarakterisasi sebagai bahan yang ringan, lentur, elastik dan peka terhadap panas.

Sedangkan serat anorganik seperti serat gelas dan keramik merupakan serat yang paling

tinggi kekuatannya serta terhadap panas.

a. Komposit Serat Pendek

Komposit yang diperkuat oleh serat pendek pada umumnya menggunakan resin

sebagai matriksnya. Dalam pembuatan komposit serat pendek ini dipotong-potong

pendek (20 – 100) mm panjangnya.

Dapat diartikan bahwa serat pendek adalah serat dengan perbandingan antara panjang

dan diameternya < 100 mm. Komposit dengan jenis serat pendek dapat dibagi

menjadi:

i. Bahan komposit yang mengandung orientasi bidang acak

Pembuatan komposit jenis ini dilakukan dengan teknik “hand lay up”. Ukuran

serat dapat dipilih untuk mendapatkan perbedaan jumlah penyebaran serat selama

pencetakan.

ii. Bahan komposit yang diperkuat dengan serat pendek yang terorientasi ataupun

sejajar satu dengan lainnya.

Untuk mendapatkan komposit jenis ini digunakan teknik yang berbeda dengan

terorientasi acak, yaitu “lay up”. Metode ini khusus digunakan dengan

menggunakan cetak suntik (injection moulding) dan proses ekstruksi.

Page 21: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

21

b. Komposit Serat Panjang

Keistimewaan komposit serat panjang ini adalah lebih mudah diorientasikan jika

dibandingkan dengan serat pendek. Walaupun demikian serat pendek memiliki

kemungkinan rancangan yang lebih banyak. Secara teori serat panjang dapat

menyalurkan suatu pembebanan atau tegangan dari suatu titik pemakainannya. Pada

prakteknya hal ini tidak mungkin karena variabel pembuatan komposit serat penjang

tidak mungkin memperoleh kekuatan tarik melampaui panjangnya. Perbedaan antara

serat pendek dan serat panjang adalah serat pendek dibebani secara tidak langsung dan

kekuatan atau kelemahan matriks akan menentukan sifat dari produk komposit

tersebut, yakni jauh lebih kecil dibandingkan dengan besaran yang terdapat pada serat

panjang. Bentuk serat panjang memiliki kemampuan yang tinggi disamping itu kita

tidak perlu memotong-motong serat.

c. Komposit Serat Acak

Bahan komposit yang mengandung orientasi bidang acak. Pembuatan komposit jenis

ini biasanya dilakukan dengan teknik “hand lay up” dan menggunakan resin termoset.

Ukuran serat dapat dipilih untuk mendapatkan perbedaan jumlah penyebaran serat

selama pencetakan. Dengan adanya distribusi acak, maka nilai fraksi volum serat lebih

rendah dalam komposit sehingga fraksi volum matrik lebih besar (Humaidi, 1998).

2.1.2 Matriks

Matriks merupakan bahan yang digunakan untuk membalut dan menyatukan penguat tanpa

bereaksi secara kimia dengan penguat. Matriks berfunsgsi sebagai :

a. Untuk melindungi komposit dari kerusakan, baik kerusakan mekanik maupun

kerusakan kimiawi.

b. Untuk mengalihkan/meneruskan beban dari luar kepada serat. Hal ini berarti

bahwa matriks menyebarkan dan memisahkan serat-serat sehingga keretakan

tidak dapat berpindah dari satu serat ke serat yang lainnya.

c. Sebagai pengikat.

Page 22: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

22

Secara umum matriks dapat diklasifikasikan atas 2 kelompok, yaitu :

1. Resin Termoplastik

Resin termoplastik merupakan bahan yang dapat lunak apabila dipanaskan dan mengeras

jika didinginkan. Jika dipanaskan akan menjadi lunak dan dapat kembali ke bentuk semula

karena molekul-molekulnya tidak mengalami cross linking (ikat silang). Contoh resin

termoplastik : PP (Poly Propylene), Nylon, PE (Poly Etylene), PVC (Poly Vinyl Chlorida),

PS (Poly Styrene).

2. Resin Termoset

Resin termoset merupakan bahan yang tidak dapat mencair atau lunak kembali apabila

dipanaskan. Resin termoset tidak dapat didaur ulang karena telah membentuk ikatan silang

antara rantai-rantai molekulnya. Sifat mekanisnya bergantung pada unsur molekuler yang

membentuk jaringan, rapat serta panjang jaringan silang (Humaidi, 1998).

2.2 PAPAN PARTIKEL

2.2.1 Pengertian Papan Partikel

Papan partikel merupakan salah satu jenis produk komposit atau panel kayu yang terbuat

dari partikel-partikel kayu atau bahan-bahan berlignoselulosa lainnya, yang diikat dengan

perekat atau bahan pengikat lainnya kemudian dikempa panas (Maloney, 1993). Menurut

Dewan Standarisasi Nasional (DSN, 1996) dalam SNI 03-2105-1996, papan partikel

merupakan produk kayu yang dihasilkan dari hasil pengempaan panas antara campuran

Page 23: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

23

partikel kayu atau berlignoselulosa lainnya dengan perekat organic serta bahan pelengkap

lainnya dibuat dengan cara pengempaan mendatar dengan dua lempeng mendatar.

Menurut Iskandar (2009), papan partikel adalah lembaran hasil pengempaan panas

campuran partikel kayu atau bahan berligno selulosa lainnya dengan perekat organik dan

bahan lainnya. Macam partikel kayu : serbuk, tatal, serpih, selumbar, untai dan wafer.

Industri papan partikel merupakan salah satu industri yang dapat memanfaatkan limbah

industri kayu gergajian sebagai bahan bakunya.

Papan partikel adalah panel-panel kayu yang terbuat dari bahan berlignoselulosa

dalam bentuk potongan-potongan kecil atau partikel dari serat yang dicampur dengan

perekat sintetis atau bahan pengikat lain yang direkat dengan metode pengempaan

(Maloney, 1997). Menurut Tsoumis (1991), papan partikel merupakan produk panel yang

dibuat dengan proses perekatan partikel. Papan partikel diproduksi dengan ketebalan 0,02-

4,00 cm.

Menurut Hadi et al.(1992), papan partikel merupakan salah satu panel kayu yang

memiliki keunggulan diantaranya adalah harganya relatif lebih murah, cukup tebal,

kekuatannya memadai dan mempunyai sifat akustik yang bagus. Tetapi papan partikel

mempunyai ketahanan yang rendah terhadap pengaruh air, yaitu papan partikel mudah

menyerap dan dalam keadaan basah sifat-sifat yang berhubungan dengan kekuatan

menurun drastis.

2.2.2 Faktor Yang Mempengaruhi Mutu Papan Parikel

Adapun faktor yang mempengaruhi mutu papan partikel adalah sebagai berikut (Sutigno,

1994):

1. Berat jenis kayu

Page 24: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

24

Perbandingan antara kerapatan atau berat jenis papan partikel dengan berat jenis

kayu harus lebih dari satu, yaitu sekitar 1,3 agar mutu papan partikelnya baik. Pada

keadaan tersebut proses pengempaan berjalan optimal sehingga kontak antar

partikel baik.

2. Zat ekstraktif kayu

Kayu yang berminyak akan menghasilkan papan partikel yang kurang baik

dibandingkan dengan papan partikel dari kayu yang tidak berminyak. Zat ekstraktif

semacam itu akan mengganggu proses perekatan.

3. Jenis kayu

Jenis kayu (misalnya Meranti kuning) yang kalau dibuat papan partikel emisi

formaldehidanya lebih tinggi dari jenis lain (misalnya meranti merah). Masih

diperdebatkan apakah karena pengaruh warna atau pengaruh zat ekstraktif atau

pengaruh keduanya.

4. Campuran jenis kayu

Keteguhan lentur papan partikel dari campuran jenis kayu ada diantara keteguhan

lentur papan partikel dari jenis tunggalnya, karena itu papan partikel structural lebih

baik dibuat dari satu jenis kayu daripada dari campuran jenis kayu.

5. Ukuran partikel

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

serbuk karena ukuran tatal lebih besar daripada serbuk. Karena itu, papan partikel

struktural dibuat dari partikel yang relatif panjang dan relatif lebar.

6. Kulit kayu

Makin banyak kulit kayu dalam partikel kayu sifat papan partikelnya makin kurang

baik karena kulit kayu akan mengganggu proses perekatan antar partikel.

Banyaknya kulit kayu maksimum sekitar 10%.

7. Perekat

Page 25: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

25

Macam partikel yang dipakai mempengaruhi sifat papan partikel. 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 formaldehida yang kadar formaldehidanya tinggi akan

menghasilkan papan partikel yang keteguhan lentur dan keteguhan rekat

internalnya lebih baik tetapi emisi formaldehidanya lebih jelek.

8. Pengolahan

Proses produksi papan partikel berlangsung secara otomatis. Walaupun demikian,

masih mungkin terjadi penyimpangan yang dapat mengurangi mutu papan partikel.

Sebagai contoh, kadar air hamparan (campuran partikel dengan perekat) yang

optimum adalah 10-14%, bila terlalu tinggi keteguhan lentur dan keteguhan rekat

internal papan partikel akan menurun.

2.2.3 Mutu Papan Partikel

Menurut Sutigno (1994), mutu papan partikel meliputi :

1. Cacat

2. Ukuran

3. Sifat fisis

4. Sifat mekanis

5. Sifat kimia

Dalam standar papan partikel yang dikeluarkan oleh beberapa negara masih mungkin

terjadi perbedaan dalam hal kriteria, cara pengujian, dan persyaratannya. Walaupun

demikian, secara garis besarnya sama. Standar pengujian sifat fisis dan mekanik papan

partikel berdasarkan standar JIS A 5908-2003 dapat kita lihat pada table 2.1.

Page 26: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

26

Tabel 2.1 Standar pengujian sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel

No. Sifat Fisis Mekanis SNI 03-2105-1996 JIS A 5908-2003

1 Kerapatan (gr/cm3) 0,5-0,9 0,4-0,9

2 Kadar Air (%) <14 5-13

3 Daya Serap Air (%) - -

4 Pengembangan Tebal (%) Maks 12 Maks 12

5 MOR (kg/cm2) Min 80 Min 80

6 MOE (kg/cm2) Min 15000 Min 20000

7 Internal Bond (kg/cm2) Min 1,5 Min 1,5

8 Kuat Pegang Skrup (kg) Min 30 Min 30

9 Linear Expansion (%) - -

10 Hardness (N) - -

11 Emisi Formaldehyde (ppm) - Min 0,3

(sumber : Standar Nasional Indonesia dan Japanese Industri Standart)

Page 27: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

27

2.2.4 Macam Papan Partikel

Menurut Sutigno (1994) ada berbagai macam papan partikel berdasarkan :

1. Bentuk

Papan partikel umumnya berbentuk datar dengan ukuran relatif panjang, relatif

lebar, dan relatif tipis sehingga disebut Panel. Ada papan partikel yang tidak datar

(papan partikel lengkung) dan mempunyai bentuk tertentu tergantung pada acuan

(cetakan) yang dipakai seperti bentuk kotak radio.

2. Pengempaan

Cara pengempaan dapat secara mendatar atau secara ekstrusi. Cara mendatar ada

yang kontinyu dan tidak kontinyu. Cara kontinyu berlangsung melalui ban baja

yang menekan pada saat bergerak memutar. Cara tidak kontinyu pengempaan

berlangsung pada lempeng yang bergerak vertikal dan banyaknya celah (rongga

antara lempeng) dapat satu atau lebih.

Pada cara ekstrusi, pengempaan berlangsung kontinyu diantara dua lempeng yang

statis. Penekanan dilakukan oleh semacam piston yang bergerak vertikal atau

horizontal.

3. Kerapatan

Menurut Tsoumis(1991), berdasarkan kerapatannya papan partikel dapat dibedakan

menjadi 3 jenis, yaitu :

1. Papan partikel kerapatan rendah (0,25-0,4 gr/cm3)

2. Papan partikel kerapatan medium (0,4-0,8 gr/cm3)

3. Papan partikel kerapatan tinggi (0,8-1,2 gr/cm3)

Page 28: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

28

4. Kekuatan (Sifat Mekanis)

Pada prinsipnya sama seperti kerapatan, pembagian berdasarkan kekuatan pun ada

yang rendah, sedang, dan tinggi. Terdapat perbedaan batas antara setiap macam

(tipe) tersebut, tergantung pada standar yang digunakan. Ada standar yang

menambahkan persyaratan beberapa sifat fisis.

5. Macam Perekat

Macam perekat yang dipakai mempengaruhi ketahanan papan partikel terhadap

pengaruh kelembaban, yang selanjutnya menentukan penggunaannya. Ada standar

yang membedakan berdasarkan sifat perekatnya, yaitu interior dan eksterior. Ada

standar yang memakai penggolongan berdasarkan macam perekat, yaitu Tipe U

(urea formaldehida atau yang setara), Tipe M (melamin formaldehida atau yang

setara) dan Tipe P (phenol formaldehida atau yang setara). Untuk yang memakai

perekat urea formaldehida ada yang membedakan berdasarkan emisi formaldehida

dari papan partikelnya, yaitu yang rendah dan yang tinggi atau yang rendah, sedang

dan tinggi.

6. Susunan Partikel

Pada saat membuat partikel dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, yaitu halus

dan kasar. Pada saat membuat papan partikel kedua macam partikel tersebut dapat

disusun tiga macam sehingga menghasilkan papan partikel yang berbeda yaitu

papan partikel homogen (berlapis tunggal), papan partikel berlapis tiga dan papan

partikel berlapis bertingkat.

7. Arah Partikel

Pada saat membuat hamparan, penaburan partikel (yang sudah dicampur dengan

perekat) dapat dilakukan secara acak (arah serat partikel tidak diatur) atau arah serat

diatur, misalnya sejajar atau bersilangan tegak lurus. Untuk yang disebutkan

terakhir dipakai partikel yang relatif panjang, biasanya berbentuk untai (strand)

sehingga disebut papan untai terarah (oriented strand board atau OSB).

8. Penggunaan

Page 29: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

29

Berdasarkan penggunaan yang berhubungan dengan beban, papan partikel

dibedakan menjadi papan partikel penggunaan umum dan papan partikel structural

(memerlukan kekuatan yang lebih tinggi). Untuk membuat mebel, pengikat

dinding dipakai papan partikel penggunaan umum. Untuk membuat komponen

dinding, peti kemas dipakai papan partikel structural.

9. Pengolahan

Ada dua macam papan partikel berdasarkan tingkat pengolahannya, yaitu

pengolahan primer dan pengolahan sekunder. Papan partikel pengolahan primer

adalah papan partikel yang dibuat melalui proses pembuatan partikel, pembentukan

hamparan dan pengempaan yang menghasilkan papan partikel.

Papan partikel pengolahan sekunder adalah pengolahan lanjutan dari papan partikel

pengolahan primer misalnya dilapisi venir indah, dilapisi kertas aneka corak.

Sifat papan partikel dipengaruhi oleh bahan baku pembentuknya, perekat dan

formulasi yang digunakan, serta proses pembuatan papan partikel tersebut mulai dari

persiapan bahan baku kayu, pembentukan partikel sampai proses kempa dan

penyelesaiannya. Penggunaan papan partikel yang tepat akan berpengaruh terhadap lama

dan pemanfaatan yang diperoleh dari papan partikel yang digunakan. Sifat bahan baku

yang berpengaruh terhadap sifat papan partikel antara lain yaitu jenis dan kerapatan kayu,

bentuk dan ukuran bahan baku kayu yang digunakan, kadar air kayu, ukuran dan geometri

partikel kayu, tipe dan penggunaan kulit kayu (Hadi, 1998).

Macam-macam partikel yang biasa digunakan dalam pembuatan papan partikel

menurut Haygreen dan Bowyer (1989) yaitu :

1. Pasahan adalah partikel kayu kecil berdimensi tidak menentu yang dihasilkan

apabila mengetam lebar atau mengetam sisi ketebalan kayu.

2. Serpih adalah partikel kecil dengan dimensi yang telah ditentukan sebelumnya,

seragam ketebalannya dengan orientasi serat sejajar permukaan.

3. Bentuk biskit adalah serupa bentuk serpih tetapi lebih besar, biasanya lebih dari

0,064 cm tebal dan 2,50 cm panjang dan mungkin meruncing ujungnya.

Page 30: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

30

4. Tatal adalah sekeping kayu yang dipotong dari suatu blok dengan pisau yang

besar atau pemukul.

5. Serbuk gergaji dihasilkan dari pemotongan dengan gergaji.

6. Untaian adalah pasahan panjang tetapi pipih dengan permukaan yang sejajar.

7. Kerat hampir persegi potongan melintangnya dengan panjang paling sedikit

empat kali ketebalannya.

8. Wol kayu adalah kerataan yang panjang, berombak dan ramping.

Menurut Haygreen dan Bowyer (1989), bentuk bahan baku (serbuk gergaji,

pasahan, tatal atau kayu bundar) mempengaruhi sifat-sifat papan partikel terutama karena

bahan tersebut menentukan ukuran dan bentuk partikel yang dapat dihasilkan dalam mesin

pembuat serpih dan mesin penghalus.

Sifat fisis papan partikel,sifat yang telah dimiliki oleh papan partikel tanpa adanya

pengaruh beban dari luar dan sifatnya tetap. Sifat ini meliputi kerapatan, kadar air, berat

jenis, pengembangan tebal dan penyerapan air (Surjokusumo, et al 1985).

Menurut Tsoumis (1991), sifat mekanis kayu dipengaruhi oleh kekuatan dalam

menahan beban dari luar. Sifat ini dipengaruhi oleh kelembaban, kerapatan, suhu dan

kerusakan kayu. Sifat fisis-mekanis papan partikel meliputi kerapatan , kadar air,

penyerapan air, pengembangan tebal, modulus patah, modulus lentur dan keteguhan rekat

internal.

Menurut Widarmana (1977), kerapatan adalah suatu ukuran kekompakan partikel

dalam lembaran yang tergantung pada besarnya tekanan kempa yang diberikan selama

proses pembuatan lembaran. Makin tinggi kerapatan papan partikel yang akan dibuat

semakin besar tekanan yang digunakan pada saat pengempaan. Sedangkan kadar air papan

partikel akan semakin rendah dengan semakin meningkatnya suhu dan semakin banyaknya

perekat yang digunakan karena ikatan antar partikel akan semakin kuat sehingga air sukar

untuk masuk ke dalam papan partikel.

Menurut Haygreen dan Bowyer (1989), semakin tinggi kerapatan papan partikel

dari suatu bahan baku tertentu maka semakin tinggi kekuatannya, tetapi kestabilan

Page 31: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

31

dimensinya menurun oleh naiknya kerapatan. Kerapatan papan partikel dipengaruhi oleh

kerapatan kayu. Kerapatan papan partikel merupakan faktor utama dengan kerapatan 5%-

20% lebih tinggi dibandingkan kerapatan kayu. Penambahan perekat akan mempengaruhi

kerapatan dan menghasilkan papan partikel yang berat (Tsoumis, 1991). Menurut Siagian

(1983), berdasarkan hasil analisa ragam kerapatan massa papan serat tidak dipengaruhi

oleh suhu kempa tetapi dipengaruhi oleh tekanan kempa dan kombinasi suhu dan tekanan

kempa.

Nilai pengembangan tebal yang paling kecil merupakan pengembangan yang paling

baik karena dapat mengantisipasi meresapnya air ke dalam papan melalui pori-pori partikel

dan ruang kosong antar partikel secara perlahan (Widiyanto, 2002). Sifat pengembangan

tebal papan serat sejalan dengan sifat daya serap air, yaitu semakin banyak air yang diserap

makin besar pengembangan tebalnya. Semakin tinggi suhu dan tekanan kempa, makin

kecil pengembangan tebal papan serat. Keadaan ini disebabkan pada waktu perendaman

serat akan menarik air kembali sehingga serat-serat papan serat akan kembali menjadi

bentuk semula akibat hilangnya tekanan setelah perendaman (Siagian, 1983).

Menurut hasil penelitian Siagian (1983), pengembangan tebal papan serat setelah

direndam 24 jam berkisar antara 13,6%-54,7%. Sedangkan nilai rataan pengembangan

tebal papan serat terbesar terdapat pada kombinasi suhu 150 oC dan tekanan kempa 0

kg/cm2 yaitu 41,3%. Pengembangan tebal terkecil pada suhu 190 oC dengan tekanan 60

kg/cm2 yaitu 8,3 %. Hasil pengujian beraneka ragam pengembangan tebal papan serat

membuktikan bahwa suhu kempa, tekanan kempa dan kombinasi suhu dan tekanan kempa

sangat mempengaruhi pengembangan tebal papan serat.

Daya serap air suatu papan partikel dipengaruhi oleh jenis partikelnya. Menurut

Siagian (1983), semakin besar tekanan kempa, suhu kempa dan kombinasi keduanya maka

makin kecil daya serap air papan serat. Perbedaan daya serap papan serat terhadap air

berhubungan dengan kerapatan papan yang berbanding terbalik dengan daya serap

terhadap air. Semakin besar kerapatan papan maka makin kecil daya serapnya terhadap air.

Page 32: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

32

Menurut siagian (1983), daya serap air papan serat berkisar antara 14%-67% dan

nilai rataan daya serap air terbesar terdapat pada kombinasi suhu 150 oC dengan tekanan

kempa 0 kg/cm2 yaitu 65,6%, sedangkan daya serap air terkecil terdapat pada

kombinasisuhu 190 oC dengan tekanan kempa 60 kg/cm2 yaitu 14,8%.

Keteguhan rekat internal adalah suatu ukuran ikatan antar partikel dalam lembaran

papan partikel (Ariesanto, 2002). Menurut Haygreen dan Bowyer (1989), internal bond

(IB) adalah suatu uji pengendalian kualitas yang penting karena menunjukkan kebaikan

pencampurannya, pembentukannya dan pengepresannya dan merupakan ukuran terbaik

tentang kualitas pembuatan suatu papan karena menunjukkan ikatan antar partikel.

Modulus patah dan modulus elastisitas menunjukkan tingkat keteguhan papan partikel

dalam menerima beban tegak lurus terhadap permukaan papan partikel (Ariesanto, 2002).

Menurut hasil penelitian Siagian (1983), nilai rataan modulus patah papan serat

berkisar antara 37,21-570,15 kg/cm2. Nilai modulus patah (MOR) dipengaruhi oleh suhu

kempa, tekanan kempa dan kombinasi keduanya. Semakin tinggi kerapatan papan partikel

dari suatu bahan baku tertentu maka semakin tinggi sifat keteguhan dari papan yang

dihasilkan. Modulus patah (MOR) dapat diduga dari nisbah pemadatannya. Lebih banyak

volume kayu yang dipadatkan maka ikatan partikel lebih baik. Semakin banyak perekat

yang digunakan maka semakin tinggi sifat mekanis dan stabilitas papan partikel (Haygreen

dan Bowyer, 1989).

Menurut Maloney (1977) ada beberapa faktor yang mempengaruhi sifat papan

partikel yaitu jenis kayu, tipe bahan baku, tipe partikel, perekat, jumlah dan distribusi

lapisan, aditif, kadar air lapik, pelapisan partikel, profil kerapatan dan particle aligment.

2.3 ENCENG GONDOK

Page 33: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

33

Enceng gondok (Eichornia crossipes) merupakan tumbuhan air yang tumbuh di rawa-rawa,

danau, waduk dan sungai yang alirannya tenang.

Enceng gondok merupakan tumbuhan rawa atau air, yang mengapung di atas

permukaan air. Di ekosistem air, enceng gondok ini merupakan tanaman pengganggu atau

gulma yang dapat tumbuh dengan cepat (3% per hari). Khususnya di Sumatera Selatan,

enceng gondok ini banyak tumbuh di aliran Sungai Musi ataupun saluran-saluran air

lainnya. Pesatnya pertumbuhan enceng gondok ini mengakibatkan berbagai kesulitan

seperti terganggunya transportasi, penyempitan sungai, dan masalah lain karena

penyebarannya yang menutupi permukaan sungai/perairan. Untuk mengurangi

permasalahan tersebut, maka perlu dilakukan pembersihan sungai/saluran-saluran air.

Supaya enceng gondok ini tidak menumpuk dan menjadi limbah biomassa, maka dapat

dilakukan suatu pemanfaatan alternatif terhadap enceng gondok ini dengan jalan

pembuatan briket arang. Kandungan selulosa dan senyawa organik pada enceng gondok

berpotensi memberikan nilai kalor yang cukup baik. Dengan demikian briket arang dari

enceng gondok ini dapat dimanfaatan sebagai bahan bakar alternatif, disamping dapat

membuat dampak yang sangat baik pula bagi lingkungan (Candra, 2008).

Menurut sejarahnya, enceng gondok di Indonesia dibawa oleh seorang ahli botani

dari Amerika ke Kebun Raya Bogor. Akibat pertumbuhan yang cepat (3% per hari),

enceng gondok ini mampu menutupi seluruh permukaan suatu kolam. Enceng gondok

tersebut lalu dibuang melalui sungai di sekitar Kebun Raya Bogor sehingga menyebar ke

sungai-sungai, rawa-rawa, dan danau-danau di seluruh Indonesia.

Enceng gondok yang berada di perairan Indonesia, mempunyai bentuk dan ukuran

yang beraneka ragam, mulai dari ketinggian beberapa sentimeter sampai 1,5 meter, dengan

diameter mulai dari 0,9 sentimeter sampai 1,9 sentimeter. Enceng gondok dewasa, terdiri

dari akar, bakal tunas, tunas atau stolon, daun, petiole, dan bunga. Daun-daun enceng

gondok berwarna hijau terang berbentuk telur yang melebar atau hampir bulat dengan garis

tengah sampai 15 sentimeter. Pada bagian tangkai daun terdapat masa yang

menggelembung yang berisi serat seperti karet busa. Kelopak bunga berwarna ungu muda

Page 34: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

34

agak kebiruan. Setiap kepala putik dapat menghasilkan sekitar 500 bakal biji atau 5000 biji

setiap tangkai bunga, sehingga enceng gondok dapat berkembang biak dengan dua cara,

yaitu dengan tunas dan biji.

Pertumbuhan enceng gondok yang sangat cepat (3% per hari) menimbulkan

berbagai masalah, antara lain mempercepat pendangkalan sungai atau danau, menurunkan

produksi ikan, mempersulit saluran irigasi, dan menyebabkan penguapan air sampai 3

sampai 7 kali lebih besar daripada penguapan air di perairan terbuka (Soemarwoto, 1977),

sedangkan Oshawa dan Risdiono (1977) menyatakan bahwa kehilangan air di Rawa Pening

karena penguapan oleh enceng gondok, 4 kali lebih besar daripada penguapan air pada

perairan terbuka.

2.3.1 Komposisi Kimia Enceng Gondok

Komposisi kimia enceng gondok tergantung pada kandungan unsur hara tempatnya

tumbuh, dan sifat daya serap tanaman tersebut. Enceng gondok mempunyai sifat-sifat yang

baik antara lain dapat menyerap logam-logam berat, senyawa sulfida, selain itu

mengandung protein lebih dari 11,5 %, dan mengandung selulosa yang lebih tinggi besar

dari non selulosanya seperti lignin, abu, lemak, dan zat-zat lain.

Pada tabel 2.2, Anonymous (1966) dalam penelitiannya terhadap enceng gondok

dari Banjarmasin mengemukakan kandungan kimia tangkai enceng gondok tua yang segar.

Tabel 2.2. Kandungan Kimia Enceng Gondok Segar

Page 35: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

35

Senyawa Kimia Persentase (%)

air 92,6

Abu 0,44

Serat kasar 2,09

Karbohidrat 0,17

Lemak 0,35

Protein 0,16

Fosfor sebagai P2O5 0,52

Kalium sebagai K2O 0,42

Klorida 0,26

Alkanoid 2,22

(Sumber: Anonymous, 1952)

Sedangkan, R. Roechyati (1983) mengemukakan kandungan dari tangkai enceng gondok

kering tanur pada tabel 2.3.

Tabel 2.3. Kandungan Kimia Enceng Gondok Kering

Senyawa Kimia Persentase (%)

Selulosa 64,51

Pentosa 15,61

Lignin 7,69

Page 36: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

36

Silika 5,56

Abu 12

(Sumber: R. Roechyati (1983)

Gambar 2.2 Tanaman Enceng Gondok

Akibat-akibat negatif yang ditimbulkan eceng gondok antara lain:

• Meningkatnya evapotranspirasi (penguapan dan hilangnya air melalui daun-daun

tanaman), karena daun-daunnya yang lebar dan serta pertumbuhannya yang cepat.

• Menurunnya jumlah cahaya yang masuk kedalam perairan sehingga menyebabkan

menurunnya tingkat kelarutan oksigen dalam air (DO: Dissolved Oxygens).

• Tumbuhan eceng gondok yang sudah mati akan turun ke dasar perairan sehingga

mempercepat terjadinya proses pendangkalan.

Page 37: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

37

• Mengganggu lalu lintas (transportasi) air, khususnya bagi masyarakat yang

kehidupannya masih tergantung dari sungai seperti di pedalaman Kalimantan dan

beberapa daerah lainnya.

• Meningkatnya habitat bagi vektor penyakit pada manusia.

• Menurunkan nilai estetika lingkungan perairan.

2.4 PEREKAT UREA FORMALDEHYDE

Perekatan partikel pada umumnya dilaksanakan dengan menggunakan Urea Formaldehyde

untuk bagian dalam (interior) papan partikel seperti mebel, lantai, dinding penyekat dan

Phenol Formaldehyde (PF) diarahkan untuk papan partikel struktural (Tsoumis, 1991).

Urea Formaldehyde (UF) termasuk salah satu perekat termosetting hasil reaksi

kondensasi dan polimerisasi antara urea dan formaldehid. Randahnya harga perekat,

cepatnya pengerasan dibandingkan PF pada suhu yang sama, dan pembentukan garis retak

(glue line) yang tak berwarna menyebabkan perekat ini menguntungkan dalam indusri

kayu lapis dan papan partikel (Achmadi, 1990). Penggunaan perekat terbatas pada produk

seperti panel kayu lapis hias, papan partikel pada bagian lantai atau papan serat untuk

mebel serta aplikasi interior .

Kerugian perekat UF adalah tidak tahan cuaca. Rendahnya keawetan ini disebabkan

karena adanya gugus amida yang mudah terhidrolisis. Karena itu, perekat UF lebih sesuai

untuk perekat mebel dan kegunaan lain di dalam ruangan. Kelemahan utama UF adalah

mudah terhidrolisis sehingga terjadi kerusakan pada ikatan hidrogennya oleh kelembaban

atau basa serta asam kuat khususnya pada suhu sedang hingga tinggi. Pada suhu dingin,

laju kerusakan struktur perekat sangat lambat tetapi pada suhu diatas 40oC kerusakan

perekat dipercepat sedangkan diatas 60oC kerusakan sangat cepat.

Page 38: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

38

Kebutuhan perekat UF untuk pembuatan papan partikel berkisar 6-12%. Dengan

perekat UF, suhu inti pada lembaran papan partikel sekitar 1000C diperlukan untuk

pematangan akhir.

BAB III

Page 39: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

39

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 PERALATAN DAN BAHAN PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL

3.1.1 Peralatan

Alat-alat yang digunakan pada pembuatan papan partikel serat pendek eceng gondok

adalah :

1. Kempa Panas (Hot Press)

Alat kempa ini berfungsi untuk memberi tekanan pada papan partikel agar sesuai

dengan pengatur ketebalan yang dipergunakan sehingga menghasilkan papan

partikel yang padat. Alat kempa ini dapat dilihat pada gambar 3.1 berikut.

Gambar 3.1 Kempa panas (Hot Press)

Page 40: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

40

2. Oven

Alat ini berfungsi untuk mengeringkan serat, alat ini dapat dilihat pada gambar 3.2.

Gambar 3.2 Oven

3. Cetakan

Alat ini terbuat dari kayu dengan ukuran 25 cm x 25 cm. Bentuk cetakan dapat

dilihat pada gambar 3.3.

Page 41: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

41

Gambar 3.3 Cetakan Papan Partikel

Alat-alat cetakan terdiri dari beberapa bagian :

a. Alas cetakan, berfungsi sebagai tempat partikel yang akan dicetak.

b. Spacer (1 cm), berfungsi untuk memberikan ketebalan yang kita inginkan dan

diletakkan diantara alas cetakan dan tutup cetakan.

c. Tutup cetakan, berfungsi untuk menutup alat cetakan.

4. Alumunium foil, berfungsi untuk melapisi partikel terhadap alas cetakan dan tutup

cetakan.

5. Blender Drum, berfungsi sebagai pencampur partikel dengan perekat, alat ini dapat

dilihat pada gambar 3.4.

Gambar 3.4 Blender drum

Page 42: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

42

6. Sprayer Gun, berfungsi untuk menyemprotkan perekat terhadap partikel, alat ini

dapat dilihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Sprayer gun

7. Timbangan, berfungsi untuk mengukur massa partikel.

8. Neraca Analitik Digital, berfungsi untuk mengukur massa perekat.

9. Alat-alat lain

Peralatan lain yang digunakan pada saat pembuatan partikel adalah : beacker glass,

penggaris, gunting, mikrometerskrup,desikator dan spidol.

Page 43: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

43

3.1.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Serat eceng gondok

Serat eceng gondok yang digunakan dalam penelitian ini adalah serat pendek. Serat

pendek eceng gondok dapat dilihat pada gambar 3.5

Gambar 3.6 serat pendek eceng gondok

2. Perekat

Perekat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Urea Formaldehyde.

Page 44: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

44

3.2 PROSEDUR PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL

Prosedur pembuatan papan partikel adalah sebagai berikut :

1. Serat eceng gondok dipotong-potong dengan ukuran 2 cm.

2. Serat pendek eceng gondok dikeringkan di dalam oven hingga mencapai kadar air

4%.

3. Dimasukkan serat pendek eceng gondok ke dalam blender drum dan dimasukkan

perekat UF ke dalam sprayer gun.

4. Dihidupkan blender drum dan disemprotkan perekat terhadap partikel.

5. Setelah pencampuran merata kemudian dituang ke dalam cetakan yang diletakkan

di atas alas cetakan yang telah dilapisi alumunium foil.

6. Pada alas cetakan diletakkan spacer dengan ketebalan 1 cm.

7. Kemudian cetakan ditutup dengan tutup cetakan yang telah dilapisi alumunium foil

dan diletakkan pada alat kempa.

8. Dihidupkan alat kempa dan dilakukan pengempaan selama 10 menit.

9. Prosedur 1 hingga 8 dilakukan kembali untuk pembuatan papan partikel dengan

kadar perekat yang berbeda.

10. Papan partikel dikondisikan selama 1 minggu sebelum dilakukan pengujian.

Page 45: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

45

3.3 DIAGRAM ALIR PENELITIAN

Serat enceng gondok

Pengeringan

Pencampuran

Uji kerapatan

Uji kuat lentur

Pengempaan

Uji kuat pegang sekrup

Uji keteguhan patah

Urea Formaldehyde

Pencetakan

Pengkondisian

Pengujian

Uji kadar air

Page 46: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

46

3.4 BENTUK SAMPEL UJI

Pengujian papan partikel didasarkan pada standar JIS A 5908-2003. Pola pemotongan

contoh uji untuk sifat fisis dan mekanis mengacu pada standar JIS A 5908-2003 seperti

yang terlihat pada gambar 3.6.

25 mm

200 200

mm mm

25 mm

100

mm 5

50 50

50 mm 50

50 mm 100 mm

A

B

C D

E

Page 47: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

47

50 mm 150 mm 50 mm

Gambar 3.7 Pola Pemotongan Contoh Uji

Keterangan :

A = contoh uji untuk kadar air dan kerapatan

B = contoh uji untuk MOR dan MOE

C = contoh uji untuk daya serap air dan pengembangan tebal

D = contoh uji untuk internal bond

E = contoh uji untuk kuat pegang sekrup

3.5 PENGUJIAN SIFAT FISIS DAN MEKANIS

3.5.1 Pengujian Sifat Fisis

3.5.1.1 Pengujian Kadar Air

Pengujian kadar air bertujuan untuk mengetahui kadar air papan partikel. Contoh uji

berukuran 10 x 10 x 1 cm3 yang ditimbang massa awalnya (B1). Kemudian dioven selama

24 jam, setelah itu ditimbang massanya (B2). Kadar air papan partikel dapat dihitung

dengan menggunakan rumus (JIS A 5908-2003) :

Kadar Air (%) = %1002

21 xB

BB − 3.1

dengan :

B1 = Massa awal (gr)

Page 48: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

48

B2 = Massa akhir (gr)

3.5.1.2 Pengujian Kerapatan

Contoh uji kerapatan berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm, sama dengan contoh uji kadar air.

Contoh uji diukur panjang, lebar dan tebalnya. Dari pengukuran tersebut dapat dihitung

volume (V) contoh uji kemudian contoh uji ditimbang massanya (B). Nilai kerapatan

papan partikel dapat dihitung dengan (JIS A 5908-2003) :

Kerapatan = VB 3.2

dengan :

B = massa papan partikel (gr)

V = volume papan partikel (cm3)

3.5.2 Pengujian Sifat Mekanik

3.5.2.1 Pengujian Keteguhan Patah (MOR)

Contoh uji keteguhan patah berukuran 20 cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian keteguhan patah

(MOR) dilakukan dengan menggunakan Universal testing Machine (UTM) dengan

menggunakan lebar bentang (jarak penyangga) 15 kali tebal nominal, tetapi tidak kurang

dari 15 cm. Nilai keteguhan patah dapat dihitung dengan (JIS A 5908-2003) :

3.3

dengan :

MOR (Modulus Of Rupture) = Modulus patah (kg/cm2)

B = Beban maksimum (kg)

Page 49: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

49

S = Jarak sanga (cm)

l = Lebar contoh uji (cm)

t = Tebal contoh uji (cm)

3.5.2.2 Pengujian Kuat Lentur (MOE)

Pengujian kuat lentur dilakukan bersama-sama dengan pengujian keteguhan patah dengan

memakai contoh uji yang sama. Nilai MOE dapat dihitung dengan rumus (JIS A 5908-

2003) :

MOE 3.4

dengan :

MOE (Modulus Of Elastisitas) = Modulus lentur (kg/cm2)

∆B = Beban sebelum batas proporsi (kg)

S = Jarak sangga (cm)

∆D = Lenturan pada beban (cm)

l = Lebar contoh uji (cm)

t = Lebar contoh uji (cm)

Pengujian kuat lentur dan keteguhan patah dilakukan dengan posisi sebagai berikut :

beban contoh uji

Page 50: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

50

penyangga

L ≥ 15 cm

Gambar 3.8 Cara Pembebanan Pengujian MOR dan MOE

3.5.2.3. Pengujian Kuat Pegang Sekrup

Contoh uji kuat pegang sekrup berukuran 10 cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian dilakukan untuk

arah tegak lurus permukaan. Pada bagian tengah contoh uji kuat pegang sekrup dapat

dibuat lubang pendahuluan sedalam 3 mm. Sekrup yang diameter kepalany 3,1 mm dan

panjang 13 mm dimasukkan melalui lubang pendahuluan hingga mencapai kedalaman8

mm. Kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 HASIL

4.1.1. Kadar Air

Besarnya kadar air dari papan partikel dihitung dengan persamaan (3.1), yakni:

Page 51: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

51

Kadar Air (%) = %1002

21 xB

BB −

dengan :

B1 = Massa awal (gr)

B2 = Massa akhir (gr)

Sebuah contoh perhitungan dari pengujian kadar air yang dilakukan adalah sebagai berikut

:

Sampel : papan partikel serat pendek eceng gondok dengan kadar UF 6%

Massa awal (B1) : 81,44 gr

Massa akhir (B2) : 70,48 gr

Maka kadar airnya :

Kadar Air (%) = %1002

21 xB

BB −

= %10048,70

48,7044,81 xgr

grgr − = 15,55 %

Perhitungan yang sama dilakukan terhadap sampel-sampel berikutnya, untuk semua

variasi. Data untuk pengujian daya serap air dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Data Pengujian Kadar Air

Variasi UF (%) Kadar Air (%) Kadar Air rata-rata (%)

6

15,55

16,07

15,25

Page 52: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

52

17,42

8

14,94

15,32 16,58

14,43

10

15,98

14,29 14,37

12,51

12

13,31

12,22 11,83

11,52

14

9,69

10,27 11,50

9,62

4.1.2. Kerapatan

Besarnya kerapatan papan partikel dihitung dengan menggunakan persamaan (3.2), yakni :

Page 53: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

53

Kerapatan = VB

dengan :

B = massa papan partikel (gr)

V = volume papan partikel (cm3)

Sebuah contoh perhitungan dari pengujian kerapatan yang dilakukan adalah sebagai

berikut :

Sampel : papan partikel serat pendek eceng gondok dengan kadar UF 6%

Massa (B) : 81,44 gr

Volume (V) : 100 cm3

Maka kerapatannya:

Kerapatan = VB

3

3

/81,025

36,20

cmgrcm

gr

=

=

Untuk sampel berikutnya dilakukan dengan cara yang sama untuk tiap-tiap variasi

dan diperoleh hasil perhitungan kerapatan seperti pada tabel 4.2.

Tabel 4.2 Data Pengujian Kerapatan

Page 54: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

54

Variasi UF (%) Kerapatan (gr/cm3) Kerapatan rata-

rata(gr/cm3)

6

0,81

0,82 0,82

0,82

8

0,77

0,88 0,89

0,97

10

0,85

0,95 0,94

1,08

12

0,90

0,84 0,76

0,85

14

0,97

0,90 0,81

Page 55: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

55

0,93

4.1.3. Keteguhan Patah (MOR)

Besarnya keteguhan patah papan partikel dihitung dengan menggunakan persamaan (3.3),

yakni :

dengan :

MOR (Modulus Of Rupture) = Modulus patah (kg/cm2)

B = Beban maksimum (kg)

S = Jarak sanga (cm)

l = Lebar contoh uji (cm)

t = Tebal contoh uji (cm)

Sebuah contoh perhitungan keteguhan patah (MOR) diuraikan sebagai berikut :

Sampel : papan partikel serat pendek eceng gondok dengan kadar UF 6%

Beban maksimum : 12.40 kg

Jarak sangga : 15 cm

Lebar : 5 cm

Tebal : 1 cm

Maka keteguhan patahnya :

=

= 55,80 kg/cm2

Page 56: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

56

Untuk sampel berikutnya dilakukan dengan cara yang sama untuk tiap-tiap variasi

dan diperoleh hasil perhitungan keteguhan patah seperti pada tabel 4.3.

Tabel 4.3 Data Pengujian Keteguhan Patah (MOR)

Variasi UF

(%)

Keteguhan patah (MOR)

(kg/cm2)

Keteguhan patah rata-rata (MOR)

(kg/cm2)

6

55.80

67,80 72.00

75.60

8

78.30

79,95 81.00

80.55

10

81.45

81,30 80.10

82.35

12

81.90

81,75 80.55

82.80

Page 57: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

57

14

82.35

82,95 83.25

83.25

4.1.4 Kuat Lentur

Besarnya kuat lentur papan partikel dihitung dengan menggunakan persamaan (3.4), yakni:

MOE

dengan :

MOE (Modulus Of Elastisitas) = Modulus lentur (kg/cm2)

∆B = Beban sebelum batas proporsi (kg)

S = Jarak sangga (cm)

∆D = Lenturan pada beban (cm)

l = Lebar contoh uji (cm)

t = Lebar contoh uji (cm)

Sebuah contoh perhitungan kuat lentur (MOE) diuraikan sebagai berikut :

Sampel : papan partikel serat pendek eceng gondok dengan kadar UF 6%

∆B : 12,40 kg

S : 15 cm

∆D : 0,65 cm

Page 58: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

58

l : 5 cm

t : 1 cm

maka kuat lenturnya :

MOE

= = 3219,75 kg/cm2

Untuk sampel berikutnya dilakukan dengan cara yang sama untuk tiap-tiap variasi

dan diperoleh hasil perhitungan kuat lentur seperti pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Data Pengujian Kuat Lentur

Variasi UF (%) Kuat Lentur

(kg/cm2)

Kuat Lentur rata-rata

(kg/cm2)

6

3219.75

3981,94 4152.94

4573.12

8

5062.50

4973,06 5062.50

4794.19

10

5988.94

5740,87 5178.94

6054.75

12 5686.88 6087,25

Page 59: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

59

6712.87

5859.00

14

5826.94

5840,44 6120.56

5573.81

4.1.5. Kuat Pegang Sekrup

Besarnya kuat pegang sekrup dari papan partikel dapt dilihat pada tabel 4.5.

Tabel 4.5 Data Pengujian Kuat Pegang Sekrup

Variasi UF (%) Kuat Pegang Sekrup (Kg) Kuat Pegang Sekrup rata-rata (Kg)

6

25,00

23,87 22,60

24,00

8

26,00

24,60 24,20

23,60

Page 60: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

60

10

25,50

26,27 26,00

27,30

12

30,70

30,50 29,60

31,20

14

30,50

31,43 32,00

31,80

4.2. PEMBAHASAN

4.2.1. Kadar Air

Pengujian kadar air papan partikel bertujuan untuk mengetahui besarnya kadar air dari

papan partikel serat pendek eceng gondok. Kadar air papan partikel dapat diketahui dengan

melakukan pengovenan selama 24 jam.

Berdasarkan data hasil pengujian kadar air papan partikel serat pendek eceng

gondok diketahui bahwa papan partikel dengan kadar UF 6% memiliki kadar air yang lebih

tinggi. Dan sebaliknya, papan partikel dengan kadar UF tinggi, 14 %, memiliki kadar air

yang rendah. Dari data penelitian diketahui bahwa kadar air papan partikel dipengaruhi

oleh kadar perekat UF. Hubungan daya serat air dan kadar perekat dapat dilihat pada grafik

4.1.

Page 61: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

61

Kadar Air Rata-rata - VS - Variasi UF

16.07 15.3214.29

12.2210.27

0

24

68

1012

1416

18

0 2 4 6 8 10 12 14

Variasi UF (%)

Kad

ar A

ir R

ata-

rata

(%)

Gambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-rata dan Kadar Perekat

Dari grafik di atas tampak bahwa dengan bertambahnya kadar perekat UF maka

kadar air rata-rata papan partikel semakin berkurang.

4.2.2 Kerapatan

Kerapatan papan partikel yang diperoleh dari hasil pengujian pada papan partikel

ini jika dibandingkan dengan standar JIS, maka semua variasi UF telah memenuhi standar

.Hubungan kerapatan rata-rata dan kadar perekat dapat dilihat pada grafik 4.2.

Page 62: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

62

Kerapatan Rata-rata - VS - Variasi UF

0.820.88

0.960.84

0.9

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 2 4 6 8 10 12 14

Variasi UF (%)

Ker

apat

an R

ata-

rata

(gr/c

m3)

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Kerapatan Rata-rata dan Kadar Perekat

Dari grafik hubungan kerapatan rata-rata dan kadar perekat, dapat kita lihat bahwa

nilai kerapatan rata-rata papan partiekel tidak dipengaruhi oleh kadar perekat.

4.2.3 Keteguhan Patah (MOR)

Keteguhan patah merupakan salah satu sifat mekanika papan yang menunjukkan kekuatan

kayu. Berdasarkan data hasil pengujian keteguhan patah(tabel 4.3) maka papan partikel

yang memenuhi standar JIS adalah papan partikel dengan kadar perekat 10%, 12 %, dan

14%. Nilai MOR dipengaruhi oleh kandungan dan jenis perekat yang digunakan, daya ikat

perekat dan panjang serat.

Hubungan keteguhan patah (MOR) dengan kadar perekat dapat dilihat pada grafik

4.3.

Page 63: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

63

Keteguhan Patah Rata-rata - VS - Variasi UF

67.8

79.95 81.3 81.7582.95

0

1020

3040

5060

7080

90

0 2 4 6 8 10 12 14

Variasi UF (%)

Ket

eguh

an P

atah

Rat

a-ra

ta

(kg/

cm2)

Gambar 4.3 Grafik Hubungan Keteguhan Patah Rata-rata dengan Kadar perekat

Dari grafik di atas, dapat kita lihat bahwa nilai keteguhan patah rata-rata papan

partikel semakin meningkat dengan bertambahnya kadar perekat.

4.2.4 Kuat Lentur (MOE)

Berdasarkan data kuat lentur papan partikel serat pendek eceng gondok, dapat

dikemukakan bahwa papan partikel dengan kadar perekat lebih rendah kekuatan lenturnya

juga lebih rendah jika dibandingkan dengan papan partikel yang kadar perekatnya tinggi.

Dari data dapat diketahui bahwa kekuatan lentur papan partikel akan meningkat dengan

meningkatnya kadar perekat yang digunakan.

Page 64: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

64

Hubungan kekuatan lentur papan partikel dengan kadar perekat dapat dilihat pada

grafik 4.4.

Kuat Lentur Rata-rata - VS - Variasi UF

3981.94

4973.065740.87

6087.255840.44

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 2 4 6 8 10 12 14

Variasi UF (%)

Kua

t Len

tur R

ata-

rata

(kg/

cm2)

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Kekuatan Lentur Rata-rata dengan Kadar Perekat

Dari gambar 4.4 tampak bahwa nilai kuat lentur rata-rata papan partikel semakin

meningkat dengan bertambahnya kadar perekat.

4.2.5. Kuat Pegang Sekrup

Berdasarkan data kuat pegang sekrup papan partikel serat pendek eceng gondok, dapat

dikemukakan bahwa papan partikel dengan kadar perekat lebih rendah kuat pegang

sekrupnya juga lebih rendah jika dibandingkan dengan papan partikel yang kadar

Page 65: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

65

perekatnya tinggi. Dari data dapat diketahui bahwa kuat pegang sekrup papan partikel akan

meningkat dengan meningkatnya kadar perekat yang digunakan.

Hubungan kuat pegang sekrup papan partikel dengan kadar perekat dapat dilihat

pada grafik 4.5.

Kuat Pegang Sekrup Rata-rata - VS - Variasi UF

23.87 24.6 26.2730.5 31.43

0

5

10

15

20

25

30

35

0 2 4 6 8 10 12 14

Variasi UF (%)

Kua

t Peg

ang

Sekr

up R

ata-

rata

(kg)

Gambar 4.5 Grafik Hubungan Kuat Pegang Sekrup Rata-rata dengan Kadar Perekat

Dari grafik di atas dapat kita lihat hubungan kuat pegang sekrup rata-rata dengan

kadar perekat, dimana kuat pegang sekrup rata-rata semakin bertambah dengan

bertambahnya kadar perekat.

BAB V

Page 66: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

66

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Dari hasil pengujian sifat fisis dan mekanik papan partikel serat pendek eceng gondok

dengan perekat Urea Formeldehyde dapat disimpulkan bahwa variasi kadar perekat

mengakibatkan :

1. Papan partikel dengan kadar perekat lebih rendah memiliki kadar air yang lebih

tinggi. Dan sebaliknya, papan partikel dengan kadar perekat tinggi memiliki kadar

air yang rendah. Kadar air papan partikel yang memenuhi standar JIS A 5908-2003

pada papan partikel dengan perekat 12% dan 14 %, dimana pada standar nilai kadar

air yaitu 5-13% sedangkan nilai kadar air yang dihasilkan pada kadar perekat 12%

yaitu 12,22% dan pada kadar perekat 14% yaitu 10,27%.

2. Dari penelitian ini dapat dilihat bahwa kerapatan papan partikel tidak dipengaruhi

oleh kadar perekat papan partikel. Kerapatan seluruh papan partikel memenuhi

standar JIS A 5908-2003.

3. Keteguhan patah papan partikel serat pendek eceng gondok bertambah dengan

bertambahnya kadar perekat. Papan partikel yang mempunyai kadar perekat 14%

mempunyai keteguhan patah yang lebih baik dibandingkan dengan papan partikel

yang mempunyai kadar perekat 12%, 10%, 8% dan 6%. Keteguhan patah yang

memenuhi standar JIS A 5908-2003 dengan nilai min 80 kg/cm2 yaitu papan

partikel dengan kadar perekat 10%, 12% dan 14%, dimana nilai MOR yang

Page 67: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

67

dihasilkan pada kadar perekat 10% yaitu 81,30 kg/cm2, pada kadar perekat 12%

yaitu 81,75 kg/cm2 dan pada kadar perekat 14% nilai MOR yang dihasilkan yaitu

82,95 kg/cm2 .

4. Kekuatan lentur papan partikel serat pendek papan partikel bertambah dengan

bertambahnya kadar perekat. Papan partikel dengan kadar perekat 6%, 8%, 10%

dan 12% mempunyai kekuatan lentur yang lebih kecil dibandingkan dengan papan

partikel dengan kadar perekat 14%. Jika dibandingkan dengan standar JIS A 5908-

2003 yang bernilai min 20000 kg/cm2, maka kekuatan lentur papan partikel tersebut

tidak dapat memenuhi standar karena kekuatan lentur yang dihasilkan maksimal

pada kadar perekat 12%, yaitu 6087,25 kg/cm2.

5. Meningkatnya kadar perekat papan partikel menyebabkan semakin tingginya kuat

pegang sekrup papan partikel. Pengujian kuat pegang sekrup papan partikel yang

memenuhi standar JIS A 5908-2003 dengan nilai minimal 30 kg yaitu pada kadar

perekat 12% dan 14 %. Pada kadar perekat 12%, kuat pegang sekrup rata-rata yang

dihasilkan yaitu 30,50 kg dan untuk kadar perekat 14% maka nilai kuat pegang

sekrup rata-rata yang dihasilkan yaitu 31,43%.

5.2 SARAN

1. Diharapkan dapat dilakukan penelitian lanjutan dengan panjang serat yang berbeda

sehingga diperoleh papan partikel yang mempunyai sifat fisis dan mekanis yang

lebih baik dan lebih menguntungkan secara ekonomis.

2. Diharapkan agar dilakukan pencampuran yang lebih homogen agar diperoleh papan

partikel dengan mutu yang baik.

3. Diharapkan agar dilakukan penelitian lanjutan dengan kuat pres yang lebih besar

dari 25 kg/cm2

Page 68: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

68

DAFTAR PUSTAKA

Achmadi. 1990. Kimia Kayu. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jendral

Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Ilmu Hayat. Institut Pertanian Bogor,

Bogor.

Ariesanto, A. 2002. Pembuatan Papan Partikel Dari Limbah Shaving Kulit Samak Dengan

Serbuk Kayu Kelas Kuat III-IV. Skripsi. Jurusan Ilmu Produksi Ternak. Fakultas

Peternakan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Candra, Adi dan Febrina Setyawati Tobing. 2008. Pembuatan Briket Arang Dari Enceng

Gondok (Eichornia Crasipess Solm) Dengan Sagu Sebagai Pengikat.

hhtp://www.ecenggondok/sifat kimia.htm. Diakses 13 oktober 2008.

Ellyawan. 2008. Panduan Untuk Komposit. http://ellyawan.dosen.akprind.ac.id/?p=6.

Diakses 23 Januari 2009.

Feldmen, Dorel. 1995. Bahan Polimer Konstruksi Bangunan. Gramedia Pustaka Utama,

Jakarta.

Hadi, Y.S. 1988. Pengaruh Rendaman Panas Partikel Kayu Terhadap Dimensi Papan

Partikel Meranti Merah. Buletin Jurusan Tehnik Hasil Hutan. 1 : 16-23.

Hadi, Y.S., H.Gunawan dan S.Danu. 1992. Pengaruh Konsentrasi Epoksi Akrilat dan Jenis

Radiasi Terhadap Sifat Permukaan Papan Partikel. Buletin Jurusan Tehnik Hasil

Hutan. 5 : 10-15.

Page 69: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

69

Haygreen, J.G. dan J.L Bowyer. 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Terjemahan :

S.A.Hadikusumo. Gajah Mada University Press, Yogyakarta.

Humaidi, Syahrul. 1998. Bahan Komposit Polimer. Universitas Sumatera Press, Medan.

Iskandar. 2009. Proses Pembuatan Papan Partikel. Pusat Penelitian dan Pengembangan

Hasil Hutan, Dept. Kehutanan, Bogor.

Japanese Industrial Standard. 2003. JIS Particle Board JIS A 5908 : 2003. Japan.

Maloney, T.M. 1977. Modern Particleboard dan Drying-Process Fiberboard

Manufacturing. Miller Freeman Publication, San Francisco.

Mustofa, H.K. 2001. Determinasi Suhu Kempa Panas dan Ketebalan Vinir Optimum

Terhadap kualitas Comply Dari Limbah Kayu dan Plastik. Skripsi. Jurusan

Teknologi Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Nurokhman. 2005. Penelitian Komposit Serat Pendek Yang Dikombinasikan Dengan Serat

Woven Polipropilen dan Matrik Poliester. Skripsi.

http://etd.library.ums.ac.id/go.php?id=jtptums-gdl-s1-2007-nurokhmand-6952.

Diakses 23 januari 2009.

Purboputro, Pramuko I. (2006). Pengaruh Panjang Serat Terhadap Kekuatan Impak

Komposit Eceng Gondok Dengan Matriks Poliester. Media Mesin, Vol.7 (No.2).

pp. 70-76. ISSN 1411-4348. http://eprints.ums.ac.id/582/

Siagian, R.M. 1983. Pengaruh Suhu dan Tekanan Kempa Terhadap Sifat Papan Serat Yang

Dibuat Dari Limbah Industri Perkayuan. Laporan PPPHH, Bogor.

Sugitno, P. 2006. Mutu Produk Papan Partikel.

http://www.dephut.go.id/INFORMASI/SETJEN/PUSTANI/INFOIV02/IV02.htm.

Diakses 24 oktober 2008.

Surjokosumo, S., Sucahyo dan T.J.D. Rahardjo. 1985. Pengujian Sifat Fisik-Mekanik

Tujuh Jenis Kayu Kurang Dikenal Dalam Rangka Pemanfaatannya Sebagai Bahan

Page 70: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

70

Bangunan. Proyek Penelitian Pengembangan Efisiensi Penggunaan Sumber-

Sumber Kehutanan. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Standar Nasional Indonesia. 1996. SNI Mutu Papan Partikel SNI 03-2105-1996. Dewan

Standardisasi Nasional-DSN.

Threes, Emir. Tanaman Air. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Tim Peneliti. Karakterisasi Ijuk Pada Papan Komposit Ijuk Serat Pendek Sebagai Perisai

Radiasi Neutron.

http://library.usu.ac.id/index.php?option=com_journal_review&id=5818&task=vie

w. Diakses 23 januari 2009.

Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood. Van Nostran New York.

Widarmana, S. 1977. Panil-panil Berasal Dari KAYU Sebagai Bahan Bangunan. Dalam :

Surjokusumo, S. Dan T.R. Mardikanto (Eds). Risalah (Proceedings) Seminar

Penerapan Teknologi Kayu Modern Untuk Pembangunan Konstruksi Kayu di

Indonesia. Pengurus Pusat Persaki, Bogor.

Widiyanto, A. 2002. Kualitas Papan Partikel Kayu Karet (Hevea Brasiliensis Muell. Arg)

dan Bambu Tali (Gigantochlon apus Kurz.) dengan Perekat Likuida Kayu. Skripsi.

Jurusan Teknologi Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor,

Bogor.

Yudhanto, Arief. 2007. Aplikasi Material Komposit di Industri Migas.

http://www.halamansatu.net/index.php?option=com_content&task=view&id=470&

Itemid=51. Diakses 23 januari 2009.

Page 71: PENGARUH KADAR PEREKAT UREA FORMALDEHYDE · PDF fileGambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air Rata-Rata dan Kadar Perekat 45 Gambar ... perkembangan teknologi pengolahan kayu dan bahan

Hesty Rodhes Sinulingga : Pengaruh Kadar Perekat Urea Formaldehyde Pada Pembuatan Papan Partikel Serat Pendek Eceng Gondok, 2009. USU Repository © 2009

71

LAMPIRAN

Gambar Sampel Papan Partikel Serat Pendek Enceng Gondok