6BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Industri Kelapa SawitIndustri minyak kelapa sawit (Gambar 1) merupakan salah satu industri

strategis, karena berhubungan dengan sektor pertanian (agrobased industry) yangbanyak berkembang di negaranegara tropis seperti Indonesia, Malaysia danThailand (Departemen Perindustrian, 2007 : 23).

Sumber : Pusat Informasi Kelapa Sawit, 2012

Gambar 1. Industri Kelapa Sawit

Indonesia merupakan penghasil komoditas kelapa sawit terbesar di dunia,yakni sekitar 25 juta ton per-tahun, memiliki potensi industri kelapa sawit yangkian prospektif (Gambar 2). Hal ini tampak dari jumlah permintaan kelapa sawityang terus meningkat seiring dengan peningkatan populasi penduduk di dunia.Menurut Ahmad Suryana, Kepala Badan Ketahanan Pangan KementerianPertanian, pemintaan domestik atas kelapa sawit dapat meningkat sekitar 2,2persen per-tahun hanya dari sektor pangan (Walagri Jati Utama, 2012).

7Sumber : BKPM (Indonesia Investment Coordinating Board), 2013

Gambar 2. Potensi Komoditi Kelapa Sawit di Indonesia

Ketersediaan lahan komoditi kelapa sawit di berbagai wilayah diIndonesia dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Ketersediaan Lahan Komoditi Kelapa Sawit

No Nama Daerah Luas Lahan

1 Bangka-Belitung Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 49.354Status Lahan: Perkebunan Rakyat

2 BantenLahan yang sudah Digunakan (Ha): 15.023Status Lahan: Luas Areal Perkebunan Rakyat sebesar6.795 ha Dan Perkebunan Negara Sebesar 8.228 ha.

3 Bengkulu Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 194.1614 Jambi Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 489.3845 Jawa Barat Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 10.5806 Kalimantan Barat Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 530.5757 Kalimantan Barat Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 499.5428 Kalimantan Selatan Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 312.7199 Kalimantan Tengah Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 226.696

10 Kalimantan Timur

Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 409.466Status Lahan: Luas Areal Perkebunan Rakyat sebesar115.484 ha, Perkebunan Swasta sebesar 379.080 hadan Perkebunan Negara Sebesar 15.937 ha.

11 Kepulauan Riau Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 2.645Status Lahan: Perkebunan Rakyat : 2002,645,

812 Lampung Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 153.16013 Papua Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 26.256

14 Papua Barat

Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 57.398Status Lahan: Luas Areal Perkebunan Rakyat sebesar15.935 ha, Perkebunan Swasta sebesar 5.000 ha danPerkebunan Negara Sebesar 10.207 ha.

15 RiauLahan yang sudah Digunakan (Ha): 1.781.900Status Lahan: Luas Areal Perkebunan Rakyat sebesar889.916 ha, Perkebunan Negara sebesar 79.545 danPerkebunan Swasta sebesar 812.439 ha

16 Sulawesi Barat Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 107.249Status Lahan: Perkebunan Rakyat17 Sulawesi Selatan Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 19.762

18 Sulawesi TengahLahan yang sudah Digunakan (Ha): 46.655Status Lahan: Luas Areal Perkebunan Rakyat sebesar17.287 ha, dan Perkebunan Swasta sebesar 42.678ha, Perkebunan Negara Sebesar 5.090 ha.

19 Sulawesi TenggaraLahan yang sudah Digunakan (Ha): 21.669Status Lahan: Perkebunan Rakyat dan PerkebunanSwasta

20 Sumatera BaratLahan yang sudah Digunakan (Ha): 344.352Status Lahan: Luas Areal Perkebunan Rakyat sebesar170.093 ha, Perkebunan Swasta sebesar 166.423 hadan Perkebunan Negara Sebesar 7.836 ha.

21 Sumatera Selatan

Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 690.729Status Lahan: Luas Areal Perkebunan Rakyat sebesar286.675 ha, Perkebunan Swasta sebesar 390.314 hadan Perkebunan Negara Sebesar 128.780 ha.

22 Sumatera Utara

Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 1.017.570Status Lahan: Luas Areal Perkebunan Rakyat sebesar392.726 ha, Perkebunan Swasta sebesar 352.657 hadan Perkebunan Negara Sebesar 299.471 ha.

Sumber : Direktorat Pengembangan Potensi Daerah BKPM, 2013

Daerah Sumatera Selatan merupakan tempat yang tepat untuk melakukankegiatan usaha pertanian kelapa sawit karena mempunyai lahan yang cukup suburuntuk melakukan kegiatan pertanian kelapa sawit yang dari tahun ke tahun yangmengalami peningkatan dari tahun ke tahun (Hadiyanto Pratomo, 2012). Berbagai

9wilayah yang berpotensi untuk perkembangan komoditi kelapa sawit di SumateraSelatan dapat terlihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Wilayah Potensi Perkembangan Komoditi Kelapa Sawit di SumateraSelatan

No Nama Daerah Luas Lahan1 Kabupaten Banyuasin Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 31.005

Status Lahan: Perkebunan Rakyat2 Kabupaten Empat

LawangLahan yang sudah Digunakan (Ha): 66Status Lahan: Perkebunan Rakyat

3 Kabupaten Lahat Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 14.048Status Lahan: Perkebunan Rakyat

4 Kabupaten Muara Enim Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 33.091Status Lahan: Perkebunan Rakyat

5 Kabupaten MusiBanyuasin

Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 61.080Status Lahan: Perkebunan Rakyat

6 Kabupaten Musi Rawas Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 34.680Status Lahan: Perkebunan Rakyat

7 Kabupaten Ogan Ilir Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 2.079Status Lahan: Perkebunan Rakyat

8 Kabupaten OganKomering Ilir

Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 72.715Status Lahan: Perkebunan Rakyat

9 Kabupaten OganKomering Ulu

Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 69.779Status Lahan: Perkebunan Rakyat

10 Kabupaten OganKomering Ulu Selatan

Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 80Status Lahan: Perkebunan Rakyat

11 Kabupaten OganKomering Ulu Timur

Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 16.428Status Lahan: Perkebunan Rakyat

12 Kota Lubuklinggau Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 51Status Lahan: Perkebunan Rakyat

13 Kota Prabumulih Lahan yang sudah Digunakan (Ha): 1.120Status Lahan: Perkebunan

Sumber : Departemen Pertanian Direktorat Jenderal Perkebunan, 2012

2.2 Sabut Kelapa SawitSabut kelapa sawit merupakan salah satu limbah terbesar yang dihasilkan

dalam proses pengolahan minyak sawit (Gambar 3). Kebanyakan limbah berupasabut ini biasanya hanya dijadikan bahan bakar, dibuang atau ditimbun di dalamtanah saja. Sabut kelapa sawit ini bisa dijadikan sebagai bahan pembuatan papanpartikel yang berarti bisa mengatasi masalah pembuangan limbah sabut kelapasawit sekaligus memberikan nilai tambah secara ekonomi (Lordbroken, 2011).

10

Sumber : JFE Project, 2011

Gambar 3. Sabut Kelapa Sawit

Sabut kelapa sawit adalah hasil samping yang berasal dari ampas perasanbuah kelapa sawit yang diambil minyaknya (IPB). Menurut Andrees shoebox(2012), secara lengkap dari 100% TBS yang diolah dapat diestimasikan padaGambar 4.

Sumber : Andrees Shoebox, 2012

Gambar 4. Persentase Produksi Minyak dan Hasil Samping Kelapa Sawit

11

Kandungan nutrisi serabut rendah dengan adanya lignin yang tinggisebesar 12,91 % (Suhartono dalam IPB). Menurut Purwaningrum dalam IPBmengemukakan bahwa kandungan lignin serabut sebesar 17,77 % sedangkanpenelitian Irawadi et a.l dalam IPB sebesar 21,92 %.

Menurut Harlina dalam Agnes Ria (2011) mengemukakan bahwa sabutkelapa sawit mengandung ligno-cellulose dengan komposisi sebagaimana terlihatpada Tabel 3.

Tabel 3. Komposisi Sabut Kelapa Sawit

Kandungan Jumlah (%)Selulosa 42,73

Hemiselulosa 24,17Lignin 19,70

Sumber : Agnes Ria Harimby, 2011

2.3 LigninPerekat berbahan formaldehid merupakan perekat sintetis yang bahan

bakunya diperoleh sebagai hasil olahan minyak bumi yang tidak dapat pulih(Maloney dalam Tito Sucipto, 2009). Karena kegiatan pembangunan minyakbumi yang terus-menerus, maka kemungkinan sumber minyak semakin lamasemakin berkurang bahkan habis sehingga perlu adanya bahan pengganti dalampembuatan perekat (Tito Sucipto, 2009).

Salah satu sumber yang memiliki potensi yang dapat menyamai kualitasbahan perekat fenol formaldehid adalah perekat yang bahan asalnya dari lignin(Gillespie dalam Tito Sucipto, 2009). Lignin dapat diperoleh dari kayu atau semuasumber daya alam berlignoselulosa (selulosa, hemiselulosa dan lignin) lainnyaseperti sawit, bambu, rotan, rumput-rumputan, kenaf dan lainnya (Tito Sucipto,2009).

Lignin merupakan salah satu penyusun utama sel kayu yaitu molekul

polifenol dengan struktur tiga dimensi, kompleks, bobot molekul yang tinggi, danbercabang banyak (Widiyanto dalam Agung Prasetyo, 2006).

Lignin adalah salah satu komponen utama penyusun kayu yangmerupakan polimer alami yang terdiri dari molekul-molekul polifenol. Oleh

12

karena itu dinilai potensial untuk digunakan sebagai pengganti senyawa fenolyang selama ini digunakan sebagai bahan baku perekat dalam pembuatan papanpartikel (Wasrin Syafii, 1999).

Lignin merupakan komponen utama penyusun kayu selain selulosa danhemiselulosa. Lignin adalah polimer alami yang terdiri dari molekul-molekulpolifenol yang berfungsi sebagai pengikat sel-sel kayu satu sama lain, sehinggakayu menjadi keras dan kaku. Dengan adanya lignin maka kayu mampu meredamkekuatan mekanis yang dikenakan terhadapnya, sehingga memungkinkan usahapemanfaatan lignin sebagai perekat dan pengikat (binder) pada papan partikel dankayu lapis (Rudatin dalam Tito Sucipto, 2009).

Lignin merupakan pengikat utama yang mengikat serat-serat dalam kayu,tetapi untuk papan serat ikatan seratnya dicapai melalui penggunaan perekatsintetis sekunder (Haygreen dan Bowyer dalam Kemal Idris, 1994 : 16). Dengandemikian lignin merupakan pengikat primer, sedangkan perekat sintetismerupakan pengikat sekunder (Koch dalam Kemal Idris, 1994 : 16).

Lignin merupakan polimer yang disusun dari tiga derivatif fenilpropana,yaitu kumaril alkohol, koniferil alkohol dan sinapil alkohol. Lignin tidak termasukdalam kelompok karbohidrat tetapi memiliki hubungan yang erat dengankarbohidrat (McDonald dalam IPB). Monomer-monomer utama penyusun lignindapat dilihat pada Gambar 5.

Sumber : IPB

Gambar 5. Monomer Penyusun Utama Lignin

13

Hal ini dapat mengatasi kelemahan perekat sintetis seperti ureaformaldehid, phenol formaldehid, dan melamin formaldehid seperti ketersediaansumber bahan baku perekat yang semakin berkurang dan timbulnya emisiformaldehid yang dapat menyebabkan gejala pusing, sakit kepala, dan insomnia(Umemura dalam Tito Sucipto, 2009).

Secara garis besar, kegunaan lignin dapat digolongkan menjadi tigakelompok, yaitu sebagai bahan bakar, sebagai produk polimer dan sebagai sumberbahan baku kimia dengan berat molekul rendah. Dalam proses pembuatan pulp,lignin merupakan limbah yang tidak bernilai dan diusahakan dihilangkan.Penggunaan lignin sebagai perekat dimulai sejak dimulainya pembuatan pulpsulfat (spent sulfite liquor/SSL). Pada dasarnya pembuatan lignin sebagai perekathampir sama dengan fenol formaldehid, karena keduanya mempunyai komponenkimia yang hampir sama yaitu gugus fenolik sehingga menyebabkan lignin dapatdigunakan untuk mensubtitusi fenol formaldehid (Pizzi dalam Tito Sucipto,2009). Rumus bangun fenol formaldehid dan lignin dapat dilihat pada Gambar 6dan Gambar 7.

Sumber : Wikipedia Indonesia, 2013

Gambar 6. Rumus Bangun Fenol Formaldehid

14

Sumber : Repository USU, 2012

Gambar 7. Rumus Bangun Lignin

Sifat perekat lignin yang tidak disukai adalah warnanya yang kecoklatansehingga akan mempengaruhi penampilan produk yang dihasilkan. Kelebihanlignin dibandingkan perekat sintetik adalah tidak menimbulkan emisiformaldehid, selain itu lignin merupakan produk alam yang dapat diperbaharui(renewable). Walau mempunyai struktur yang sama dengan fenol, lignin resintidak seefektif fenol formaldehid yang disebabkan antara lain karena rendahnyajumlah posisi bebas gugus aromatik lignin dan reaktivitasnya yang rendahdibandingkan fenol (Sudradjat et al. dalam Tito Sucipto, 2009).

15

2.4 DelignifikasiDelignifikasi merupakan proses pemutusan ikatan lignin dan

makromolekul lignoselulosa yang diikuti dengan pelarutan lignin dalam suatupelarut serta degradasi sebagian kecil polisakarida (Fengel dan Wegener dalamJabosar Ronggur, dkk., 2012). Terdapat beberapa metoda pengisolasian lignin darisabut TKKS, yaitu secara kimiawi dan enzimatik. Mengingat metoda isolasi ligninsecara enzimatik mahal pada biaya produksi dan lamanya proses produksinya,maka metoda isolasi lignin secara kimiawi dipilih. Lignin dari serat TKKS dapatdiisolasi melalui proses delignifikasi, yaitu proses pelarutan lignin (pulping)(Harmaja Simatupang, dkk., 2012). Proses delignifikasi bertujuan untukmelarutkan kandungan lignin dalam kayu sehingga mempermudah pemisahanlignin dengan serat, proses ini dilakukan dengan menggunakan bahan kimiaNaOH (Fengel dan Wegener dalam Ketut Sumada, dkk., 2011). NaOH dapatmemperbesar ukuran pori dari serat kelapa sawit sehingga menyebabkanpemisahan lignin dari serat pada proses Kraft (Christopher Bierman dalam OmiNurrohmi, 2011).

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses delignifikasi sebagaimanadiungkapkan Ketut Sumada, dkk. (2011) adalah sebagai berikut :a. Waktu pemasakan, dipengaruhi oleh lignin semakin besar konsentrasi lignin

semakin lama waktu pemasakan dan kisaran waktu pemasakan antara 1- 4 jam.b. Konsentrasi larutan pemasak, jika kadar lignin besar maka konsentrasi larutan

pemasak juga harus besar.c. Pencampuran bahan, dipengaruhi oleh pengadukan. Dengan pengadukan, akan

dapat meratakan larutan dengan bahan baku yang akan dipisahkan ligninnya.d. Perbandingan larutan pemasak dengan bahan baku, didasarkan pada

perbandingan larutan pemasak dengan bahan baku. Semakin kecilperbandingan larutan pemasak dengan bahan baku maka lignin yangdidegradasi akan kecil juga.

e. Ukuran bahan, semakin besar ukuran bahan maka semakin lama waktuprosesnya.

16

f. Suhu dan tekanan, semakin besar suhu dan tekanan maka semakin cepat waktuprosesnya, kisaran suhunya antara 100 oC - 110 oC dan untuk tekanannya1 atm.

Menurut Dian Oktaveni (2009) dalam penelitiannya suhu, tekanan dankonsentrasi larutan pemasak selama proses pulping merupakan faktor-faktor yangakan mempengaruhi kecepatan reaksi pelarutan lignin, selulosa dan hemiselulosa.Selulosa tidak akan rusak saat proses pelarutan lignin jika konsentrasi larutanpemasak yang digunakan rendah dan suhu yang yang digunakan sesuai.Pemakaian suhu di atas 180oC menyebabkan degradasi selulosa lebih tinggi,dimana pada suhu ini lignin telah habis terlarut dan sisa bahan pemasak akanmendegradasi selulosa.

2.5 Particle Board

Particle board (Gambar 8) adalah salah satu jenis produk komposit yangterbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan-bahan berlignoselulosa lainnya yangdiikat dengan perekat sintetis atau bahan pengikat lain kemudian dikempa panas(Maloney dalam Adi Jatmiko, 2006).

Papan partikel adalah lembaran hasil pengempaan panas campuranpartikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dengan perekat organik danbahan lainnya (Iskandar dalam Hesty Rodhes Sinulingga, 2009 : 23).

Papan partikel merupakan produk panel yang dibuat dengan prosesperekatan partikel. Papan partikel diproduksi dengan ketebalan 0,02 - 4,00 cm(Tsoumis dalam Hesty Rodhes Sinulingga, 2009 : 23).

Papan partikel merupakan produk kayu yang dihasilkan dari hasilpengempaan panas antara campuran partikel kayu atau berlignoselulosa lainnyadengan perekat organik serta bahan pelengkap lainnya dibuat dengan carapengempaan mendatar dengan dua lempeng mendatar (Dewan StandarisasiNasional dalam Hesty Rodhes Sinulingga, 2009 : 22).

Papan serat (fibreboard) adalah papan tiruan dengan berbagai kerapatandan dibuat dari serat kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya, bahan pengikat

17

atau bahan lainnya yang dapat ditambahkan dalam pembuatan papan ini agardapat meningkatkan keteguhan, ketahanan terhadap air, api, jamur dan serangga(FAO dalam Kemal Idris, 1994 : 4).

Shen dalam Rachmat Kurniawan (2007 : 6) mengungkapkan bahwapecahan-pecahan dasar kayu dapat dikonversi menjadi papan partikel denganmelakukan penguapan atau pemanasan tanpa menggunakan berbagai macamperekat, fenomena ini disebut pengikatan sendiri (self bonding).

Sumber : GenGold Interior Furniture Design, 2011

Gambar 8. Paticle Board

Menurut Suminar dalam Kemal Idris (1994 : 6), papan serat mempunyaibeberapa kelebihan dibandingkan dengan kayu biasa antara lain tidak adaperbedaan sifat fisis dan mekanis pada arah panjang dan lebar, dapat dibuat dalamukuran yang besar, permukaannya licin, kuat, tahan aus, tidak mudah retak dantidak terdapat cacat kayu.

Kualitas papan partikel merupakan fungsi dari beberapa faktor yangberinteraksi dalam proses pembuatan papan partikel tersebut. Sifat fisis danmekanis papan partikel seperti kerapatan, modulus patah, modulus elastis danketeguhan rekat internal serta pengembangan tebal merupakan parameter yangcukup baik untuk menduga kualitas papan partikel yang dihasilkan (Haygreen danBowyer dalam Adi Jatmiko, 2006).

18

a. KerapatanKerapatan adalah nilai perbandingan antara massa dengan volume papan

partikel. Maloney dalam Adi Jatmiko (2006) mengemukakan bahwa kerapatanmerupakan faktor penting dalam menentukan jenis bahan yang akan digunakandalam pembuatan produk papan komposit, dimana sifat ini sangat berpengaruhterhadap sifat fisis dan mekanis papan lainnya. Makin tinggi kerapatan papanpartikel yang dibuat semakin besar tekanan yang digunakan pada saatpengempaan (Widarmana dalam Adi Jatmiko, 2006).

Berdasarkan kerapatannya, Maloney dalam Adi Jatmiko (2006) membagipapan partikel dalam tiga golongan yaitu :

a. Papan partikel berkerapatan rendah (low density particle board) yaitupapan yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,4 g/cm3.

b. Papan partikel berkerapatan sedang (medium density particle board)yaitu papan yang mempunyai kerapatan 0,4-0,8 g/cm3.

c. Papan partikel berkerapatan tinggi (high density particle board) yaitupapan yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,8 g/cm3.

b. Kadar AirKadar air papan partikel merupakan jumlah air yang masih tertinggal di

dalam rongga sel, rongga intraselular dan antar partikel selama proses pengerasanperekat dengan kempa panas. Kadar air ini ditentukan oleh kadar air sebelumkempa panas, jumlah air yang terkandung pada perekat serta kelembaban udarasekeliling karena adanya lignoselulosa yng bersifat higroskopis. Kadar air papanpartikel akan semakin rendah dengan meningkatnya kadar perekat yangdigunakan, karena kontak antar partikel semakin rapat sehingga air akan sulituntuk masuk di antara partikel kayu (Widarmana dalam Adi Jatmiko, 2006).

c. Pengembangan TebalSalah satu kelemahan papan partikel adalah besarnya tingkat

pengembangan dimensi tebal. Menurut Mulyadi dalam Adi Jatmiko (2006)menyatakan bahwa faktor terpenting yang mempengaruhi pengembangan tebal

19

papan partikel adalah kerapatan kayu pembentuknya. Papan partikel yang dibuatdari kayu dengan kerapatan rendah akan mengalami pengempaan yang lebih besarpada saat pembentukan sehingga bila direndam dalam air akan terjadi pembebasantekanan yang lebih besar yang mengakibatkan pengembangan tebal menjadi lebihtinggi.

d. Daya Serap AirDjalal dalam Adi Jatmiko (2006) menyatakan bahwa di samping desorpsi

bahan baku dan ketahanan perekat terhadap air, faktor yang mempengaruhi papanpartikel terhadap penyerapan air adalah volume ruang kosong yang dapatmenampung air di antara papan partikel, adanya saluran kapiler yangmenghubungkan ruang satu dengan ruang kosong yang lain, luas permukaanpartikel yang tidak dapat ditutupi oleh perekat dan dalamnya penetrasi perekatterhadap partikel.

e. Modulus Patah dan Modulus ElastisitasSifat yang dimaksud adalah tingkat keteguhan papan partikel dalam

menerima beban tegak lurus terhadap permukaan papan partikel. Semakin tinggikerapatan papan partikel penyusunnya maka akan semakin tinggi sifat keteguhan

dari papan partikel yang dihasilkan (Haygreen dan Bowyer dalam Adi Jatmiko,2006).

f. Keteguhan Rekat Internal

Keteguhan rekat internal adalah suatu ikatan antar partikel dalamlembaran papan partikel. Sifat keteguhan rekat internal akan semakin sempurnadengan bertambahnya jumlah perekat yang digunakan dalam proses pembuatanpapan partikel (Haygreen dan Bowyer dalam Adi Jatmiko, 2006).

g. Kuat Pegang SekrupMenurut Haygreen dan Bowyer dalam Adi Jatmiko (2006)

mengemukakan bahwa papan partikel struktural yang memerlukan pemakuan,

20

kekuatan memegang paku juga perlu diketahui. Sedangkan kekuatan memegangsekrup perlu diketahui untuk papan partikel sebagai bahan baku industri meubel.

Papan partikel mempunyai beberapa kelebihan dibanding kayu asalnyayaitu papan partikel bebas dari mata kayu, pecah dan retak, ukuran dan kerapatanpapan partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan, tebal dan kerapatannyaseragam dan mudah dikerjakan, mempunyai sifat isotropis, sifat dan kualitasnyadapat diatur. Kelemahan papan partikel adalah stabilitas dimensinya yang rendah(Erwinsyah Putra, 2011).

Berbagai standar yang digunakan dalam pengujian sifat-sifat particleboard, yaitu Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2105-2006 dan JapanesseIndustrial Standard (JIS) A 5908 2003.

Tabel 4. Standar Pengujian Sifat-Sifat Particle BoardSifat Fisik Mekanis SNI 03-2105-2006

Kerapatan (gr/cm3) 0,4-0,9Kadar Air (%) 14Daya Serap Air (%) -Pengembangan Tebal (%) 12MOR (kg/cm2) 82MOE (kg/cm2) 20400Internal Bond (kg/cm2) 1.5Kuat Pegang Sekrup (kg) 31

Sumber : Tinjauan Pustaka Papan Partikel IPB, 2012

21

Tabel 5. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Menurut Standar JIS A 5908-2003

Sifat Papan Partikel Persyaratan NilaiKerapatan (g/cm3) 0,40 0,90Kadar Air (%) 5- 13Pengembangan tebal (%) Maks 12MOR (N/mm2)Tipe 8Tipe 13Tipe 18

Min 8Min 13Min 18

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

Min 2000Min 2500Min 3000

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

Min 300Min 400Min 500

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

Min 1,5Min 2,0Min 3,0

Sumber : Adi Jatmiko, 2006

Keterangan : * Tipe 8 adalah base particleboard atau decorative particleboarddengan kuat lentur minimal 8,0 N/mm2 (82 kg/cm2).

* Tipe 13 adalah base particleboard atau decorative particleboarddengan kuat lentur minimal 13,0 N/mm2 (133 kg/cm2).

* Tipe 18 adalah base particleboard atau decorative particleboarddengan kuat lentur minimal 18,0 N/mm2 (184 kg/cm2).

Faktor yang mempengaruhi mutu papan partikel (Sutigno dalam AgungPrasetyo, 2006) adalah sebagai berikut :

a. Berat Jenis Kayu

Berat jenis papan partikel dibandingkan dengan berat jenis kayu haruslebih dari satu, biasanya sekitar 1,3 agar mutu papan partikelnya baik karena padakondisi tersebut proses pengempaan berjalan optimal sehingga kontak antarpartikel baik.

22

b. Zat Ekstraktif KayuKandungan zat ekstraktif yang tinggi akan menghambat pengerasan zat

perekat. Akibatnya, muncul pecah-pecah pada papan yang dipicu tekananekstraktif yang mudah menguap pada proses pengempaan dan zat ekstraktifsemacam itu akan mengganggu proses perekatan.

c. Jenis Partikel

Antara jenis partikel yang satu dengan jenis partikel yang lainnya antarakayu dan bukan kayu akan menghasilkan kualitas papan partikel yangberbeda beda.

d. Campuran Jenis PartikelPapan partikel yang dibuat dari satu jenis bahan baku akan memiliki

kualitas struktural lebih baik dari campuran jenis partikel.

e. Ukuran partikel

Papan partikel yang dibuat dari tatal akan lebih baik dari pada yangdibuat dari serbuk karena ukuran tatal lebih besar dari serbuk. Oleh karena ituukuran partikel yang semakin besar memiliki kualitas struktural lebih baik.

f. Kulit kayu

Kulit kayu akan mempengaruhi sifat papan partikel karena kulit kayu

banyak mengandung zat ekstraktif sehingga akan mengganggu proses perekatanantar partikel. Banyaknya kulit kayu maksimum sekitar 10%.

g. Perekat

Penggunaan perekat eksterior akan menghasilkan papan partikel eksterior

sedangkan pemakaian perekat interior akan menghasilkan papan partikel interior.Walaupun demikian, masih mungkin terjadi penyimpangan, misalnya karena adaperbedaan dalam komposisi perekat dan terdapat banyak sifat papan partikel,sebagai contoh penggunaan perekat urea formaldehid yang kadar formaldehidnya

23

tinggi akan menghasilkan papan partikel yang keteguhan lentur dan keteguhanrekat internalnya lebih baik tetapi emisi formaldehidnya lebih tinggi.

h. Pengolahan

Dalam pembuatan papan partikel, kadar air hamparan (campuran partikeldengan perekat) yang optimum adalah 10-14%, bila terlalu tinggi keteguhanlentur dan keteguhan rekat internalnya lebih baik tetapi emisi formaldehidnyalebih jelek.

Metode alternatif yang dapat dikembangkan untuk menghindaripermasalahan lingkungan karena menggunakan bahan kimia sebagai perekatdalam pembuatan particle board adalah teknologi pembuatan papan partikel tanpaperekat. Hal ini dilakukan dengan mengaktifkan komponen kimia yang terdapatdalam bahan lignosellulosa (Suhasman, dkk., 2010).

Usaha untuk menemukan produk baru yang lebih ramah lingkunganantara lain dilakukan dengan mengembangkan perekat yang menggunakan bahanbaku terbarukan seperti lignin. Sayangnya, perekat lignin masih perludikopolimerisasi dengan senyawa formaldehid. Potensi lignin sebagai perekat initelah menjadi inspirasi untuk mengembangkan metode yang dapat mengaktifkanlignin dalam kayu sehingga ikatan antar partikel dapat terbentuk tanpa tambahanperekat (Suhasman, 2011). Sebagaimana penelitian yang juga dilakukanSuhasman (2011) dengan memanfaatkan bambu andong dan kayu sengon tanpamenggunakan perekat melalui perlakuan oksidasi untuk pembuatan papanpartikel. Penelitian ini dilakukan dengan lama waktu pengempaan yang digunakanadalah 15 menit dengan suhu 180oC serta tekanan spesifik 25 kgf/cm2. Untukmencapai tujuan tersebut, telah dilaksanakan penelitian yang terbagi dalam limatahapan. Dengan memperhatikan hasil-hasil yang telah dilakukannya maka dapatdisimpulkan bahwa kombinasi terbaik berbagai faktor kunci dalam pembuatanpapan partikel tanpa perekat dari bambu adalah kondisi bahan baku terbaik yaitupartikel kering udara tanpa perlakuan, ukuran partikel 5-10 mesh dan tanpamenghilangkan partikel halusnya, waktu oksidasi fleksibel pada rentang 15-90

24

menit, serta kadar hidrogen peroksida dan fero sulfat masing-masing 15% dan7,5%. Kombinasi terbaik untuk papan partikel sengon adalah partikel kering udaratanpa perlakuan, ukuran partikel fleksibel pada rentang lolos 1,5 mesh sampailolos 10 mesh dengan atau tanpa penghilangan partikel halus, waktu oksidasifleksibel pada rentang 15-90 menit, serta kadar hidrogen peroksida dan fero sulfatmasing-masing 5% dan 5%.

Penelitian tentang pemanfaatan limbah penggergajian sebagai bahanbaku papan partikel tanpa perekat sintetis (binderless particle board) sebagaimanadilakukan Riesta Puspita (2008) menunjukkan bahwa papan partikel tanpa bahanperekat dapat dibuat dengan menggunakan metode perebusan dan kempa panas.Perebusan bahan dilakukan pada temperatur 100oC selama 30 menit dan prosespengempaan panas dengan tekanan 25 kgf/cm2 pada temperatur 180oC selama 30menit.

Penelitian lain tentang binderless particle board telah dilakukan FithryArdhany (2012 : xi) yaitu penelitian terhadap sifat papan partikel nir-perekatdengan proses kempa panas dari limbah serutan bambu betung (Dendrocalamusasper Backer). Penelitian ini dilakukan menggunakan rancangan acak dengan tigafaktor perlakuan yaitu perlakuan pendahuluan (perebusan), suhu pengempaan(1800C, 2000C, 2200C) dan lama pengempaan (10 menit dan 15 menit). Sifatfisika dan mekanika papan partikel diuji sesuai Standar JIS A 5908-1994. Hasilpenelitian menunjukkan bahwa faktor tunggal suhu pengempaan memberikanpengaruh yang nyata terhadap semua sifat fisika papan partikel nir-perekat.Perubahan komposisi kimia terjadi akibat proses pengempaan panas yangberdampak pada perubahan sifat sel dan mekanika papan partikel nir-perekat.Sifat fisika terbaik diperoleh pada papan partikel nir-perekat tanpa perlakuanpendahuluan perebusan dengan suhu pengempaan 2200C selama 15 menit yaitukerapatan 0,59 g/cm3, kadar air 5,96 %, penyerapan air 34,32 % danpengembangan tebal 2,06 %. Perlakuan perebusan partikel sebelum prosesperekatan dapat mengurangi pengaruh negatif zat ekstraktif terhadap ikatan rekat(Sutigno dalam Fitry Ardhany, 2012 : 7). Fardianto dalam Fitry Ardhany (2012 :7) menyatakan dalam penelitiannya bahwa peningkatan suhu perebusan partikel

25

berpengaruh sangat nyata dan fluktuatif terhadap sifat-sifat papan partikel sepertikadar air, pengembangan tebal 24 jam, MOR, MOE dan kuat pegang sekrup tetapitidak berpengaruh nyata terhadap kerapatan.

Penelitian lain telah dilakukan oleh Rachmat Kurniawan (2007) denganstudi pembuatan papan partikel binderless dari inti kenaf (Hibiscus cannabinusL.). Dalam penelitiannya, pembuatan papan diawali dengan mempersiapkankebutuhan partikel (ukuran 40 mesh) yang jumlahnya disesuaikan dengan targetkerapatan yaitu kerapatan 0,3 dan 0,5 g/cm3. Kemudian inti kenaf direbus selama15 dan 30 menit. Setelah direbus, inti kenaf disaring kemudian dibentuk menjadipapan berukuran 0,5 cm x 30 cm x 30 cm. Lembaran papan yang telah dibentukkemudian dikempa pada tekanan 25 kgf/cm2 dan temperatur 1800C dengan waktukempa selama 20, 25, dan 30 menit. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwapapan partikel binderless dengan sifat terbaik dihasilkan oleh papan dengan targetkerapatan 0,5 g/cm3, waktu perebusan 30 menit, waktu kempa 30 menit, yaituketeguhan lentur sebesar 7578,9 kgf/cm2, kadar air sebesar 6,79 %,pengembangan tebal sebesar 10,25 % (perendaman 2 jam) dan 13,72 %(perendaman 24 jam), daya serap air sebesar 108,20 % (perendaman 2 jam) dan120,90 % (perendaman 24 jam). Widyorini et al. dalam Rachmat Kurniawan(2007 : 6) mengungkapkan bahwa selama perlakuan pemanasan akanmengaktifkan komponen kimia yang akan meningkatkan kekuatan dari papanpartikel tanpa bahan perekat sintetis. Okuda dan Sato dalam Rachmat Kurniawan(2007 : 6) mengungkapkan bahwa bahan berlignoselulosa dapat dibentuk menjadipapan hanya dengan kempa panas, tanpa tambahan perekat atau resin. Hal iniberarti terjadi perubahan komponen kimia seperti hidrolisis hemiselulosa danpelarutan lignin.

Bahan kimia yang berpengaruh terhadap papan serat yang dihasilkanadalah zat ekstraktif dan lignin. Zat ekstraktif antara lain berupa lemak, minyak,tanin dan resin. Lemak dan minyak berpengaruh negatif terhadap papan serat,karena dapat mengurangi daya ikat serat, sedangkan tanin dan resin berpengaruhpositif karena dapat menambah kekuatan ikatan lembaran sehingga dapatmengurangi penggunaan bahan penolong (Silitonga et al. Dalam Kemal Idris,

26

1994 : 15). Lignin berfungsi sebagai bahan pengikat dalam lembaran papan serat(FAO dalam Kemal Idris, 1994 : 16).