Halaman 1 Kerangka pemikiran penelitian --- 3 2 Teknik pembuatan strand dengan disc flaker (Nuryawan & Massijaya 2006) --- 8 3 Alat sederhana (former device) untuk mengorientasikan strand pada pembuatan
OSB skala laboratorium (Nishimura et al. 2004) --- 12 4 Bentuk geometri strands pada penelitian Nishimura et al. (2004) --- 13 5 Hubungan MOE dan OSB yang terbuat dari masing-masing type strand hasil
penelitian Nishimura et al. (2004) --- 14 6 Hubungan MOR dan OSB yang terbuat dari masing-masing type strand hasil
penelitian Nishimura et al. (2004) --- 15 7 Performa strands ketiga jenis kayu bahan baku OSB --- 19 8 Hasil pemotretan fotomikroskop permukaan strands (bidang tangensial) --- 20 9 Hasil pembentukan lembaran dengan former device --- 21 10 Pola pemotongan contoh uji OSB --- 23 11 Skema pembuatan OSB --- 24 12 Pengujian keteguhan rekat (internal bond) --- 26 13 Pengujian keteguhan patah (MOR) dan keteguhan lentur (MOE) --- 27 14 Histogram model OSB dan nilai kerapatan yang dihasilkan --- 31 15 Histogram model OSB dan nilai kadar air yang dihasilkan --- 33 16 Histogram model OSB dan nilai pengembangan tebal --- 36 17 Pengembangan tebal yang terjadi pada OSB hybrid --- 38 18 Histogram model OSB dengan daya serap air --- 40 19 Histogram model OSB dan nilai keteguhan rekatnya --- 41 20 Formula struktur dasar isocyanat--- 42 21 Histogram model OSB dan nilai MOR kering sejajar arah panjang --- 43 22 Histogram model OSB dan nilai MOR kering sejajar arah lebar --- 43 23 Histogram model OSB dan nilai MOR basah sejajar arah panjang --- 46 24 Histogram model OSB dan nilai MOR basah sejajar arah lebar --- 46 25 Histogram model OSB dan nilai MOE kering sejajar arah panjang --- 48 26 Histogram model OSB dan nilai MOE kering sejajar arah lebar --- 49 27 Histogram model OSB dan nilai MOE basah sejajar arah panjang --- 51 28 Histogram model OSB dan nilai MOE basah sejajar arah lebar --- 51 29 Histogram model OSB & retensi kekuatan MOR sejajar arah panjang --- 53 30 Histogram model OSB & retensi kekuatan MOR sejajar arah lebar --- 53 31 Histogram model OSB & retensi kekuatan MOE sejajar arah panjang --- 54 32 Histogram model OSB & retensi kekuatan MOE sejajar arah lebar --- 54 33 Histogram nilai kerapatan papan --- 56 34 Histogram nilai kadar air --- 57 35 Histogram nilai pengembangan tebal --- 58 36 Histogram daya serap air --- 59 37 Histogram nilai keteguhan rekat --- 60 38 Histogram nilai MOR --- 61 39 Histogram nilai MOE --- 61 40 Kursi yang terbuat dari OSB (sumber: www. kronotexusa.com) --- 63
xiii 1 Pengukuran kadar air (KA) kayu --- 71 2 Pengukuran dimensi, berat jenis (BJ) strand, aspect ratio dan slenderness ratio 73 3 Pengukuran kadar resin padat --- 80 4 Pengukuran keterbasahan kayu --- 81 5 Contoh perhitungan komposisi bahan pembuatan OSB --- 83 6 Data sifat fisis OSB hasil penelitian --- 84 7 Data sifat mekanis OSB hasil penelitian --- 87 8 Hasil analisis sidik ragam --- 93 9 Data hasil pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel dan papan serat
yang dijual di pasaran yang telah dikoreksi kerapatan (Kusumah 2005) --- 108 10 Data rangking pengujian OSB --- 109
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produksi kayu bulat meningkat hampir 100% pada tahun 2005 dibandingkan tahun sebelumnya. Namun demikian ternyata peningkatan produksi ini didominasi dari hasil Hutan Tanaman Industri (HTI). Departemen Kehutanan (2006) melaporkan data produksi kayu bulat pada tahun 2005 yang besarnya 24 juta m3 ternyata separuhnya (12 juta m3) berasal dari HTI.
Kayu dari HTI dipandang kalangan industri perkayuan bermutu rendah. Kayu ini memiliki sifat kerapatan rendah dan kandungan kayu muda yang tinggi (juvenil) bila dibandingkan dengan kayu hutan alam (Rachman et al. 2005).
Kecenderungan di masa depan menurut Rowell (1998) salah satu diantaranya adalah dapat memanfaatkan kayu dari pohon berdiameter kecil. Didefinisikan Wolfe & Moseley (2000), pohon berdiameter kecil memiliki diameter setinggi dada di bawah 9 inchi atau kurang dari 23 cm. Kayu berdiameter kecil ini bisa diperoleh dari hasil penjarangan dan pemangkasan hutan tanaman dan dapat dimanfaatkan untuk memproduksi produk panel kayu, seperti papan serat, papan partikel, oriented strand board (OSB) dan com-ply.
OSB sebagai bahan material struktural dan salah satu produk panel dirancang untuk menggantikan kayu lapis (Nishimura et al. 2004). Di Canada dan Amerika, OSB sudah digunakan secara luas untuk atap, dinding, dan pelapis lantai pada perumahan dan bangunan komersial (Lowood 1997), furniture, loteng dan lantainya pada bangunan industri (APA 2000), penyekat ruang, papan, tangga dan balok kayu rakitan I-joist (CWC 2006), bahkan di Cina, OSB sudah mulai dikembangkan untuk bahan bangunan perumahan (Wolcott et al. 1997).
OSB merupakan produk panel kayu struktural yang diproduksi dari partikel kayu yang berbentuk strand dan perekat thermosetting tahan air (waterproof). Dalam pembentukan lembaran (mats), arah serat masing-masing strand diatur sedemikian rupa sehingga arah serat lapisan permukaan tegak lurus terhadap arah serat lapisan inti sehingga memiliki kekuatan dan karakteristik seperti kayu lapis (APA 2006).
Pada penelitian ini OSB dibuat tiga lapis, dengan metode penyusunan strand pada lapisan permukaan sejajar dengan arah memanjang papan (lengthwise) dan pada lapisan inti arah strand tegak lurus terhadap arah memanjang papan (sejajar lebar papan/ widthwise). Selengkapnya akan diproduksi dan diteliti OSB yang direkat dengan beberapa jenis resin, yaitu Phenol Formaldehyda (PF) bentuk bubuk, PF cair, isocyanat (IC), lapisan permukaan dan belakang direkat PF bubuk atau cair dan bagian inti (core) direkat IC.
Untuk dapat diketahui kelayakan teknisnya sebagai bahan baku material konstruksi atau furniture, OSB yang telah diproduksi akan dibandingkan kualitasnya (dilihat dari sifat fisis dan mekanisnya) dengan papan partikel dan papan serat yang ada di pasaran.
Berdasarkan uraian di atas, maka penelitian ini dilakukan guna mengkaji lebih lanjut penggunaan kayu dari pohon berdiameter kecil (<23 cm) yang bebas kulit dan mata kayu untuk menghasilkan produk papan yang berkualitas tinggi, sehingga dapat menjadi salah satu alternatif pengganti papan dari kayu solid.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi sifat fisis dan mekanis OSB yang dihasilkan dari jenis kayu cepat tumbuh dan kayunya masih berdiameter kecil (<23 cm), terdiri atas akasia (Acacia mangium Willd.), ekaliptus (Eucalyptus sp), dan gmelina (Gmelina arborea Roxb.) yang direkat menggunakan beberapa jenis resin, yaitu PF bentuk bubuk, PF cair, IC, lapisan permukaan dan belakang direkat PF bubuk atau cair dan bagian inti (core) direkat IC.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis penelitian ini adalah :
1. Jenis kayu mempengaruhi sifat fisis dan mekanis OSB yang dihasilkan. 2. Jenis perekat mempengaruhi sifat fisis dan mekanis OSB yang dihasilkan.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai informasi dalam upaya pengembangan industri OSB di Indonesia dan kemungkinan pengembangannya sebagai bahan baku material konstruksi atau furniture.
3
Kerangka Pemikiran
Alur berpikir dalam penelitian ini disajikan pada Gambar 1 yang menjelaskan kerangka pemikiran penelitian.
Gambar 1 Kerangka pemikiran penelitian. Kayu cepat
tumbuhdari pohon yang masih berdiameter kecil
di HTI
Kerapatan rendah
Kandungan kayu muda tinggi
Produk panel kayu untuk bahan struktural
Substitusi kayu gergajian & kayu lapis
Dapat dibuat dari kayu berdiameter kecil dengan rekayasa tertentu
1. Kayu dikonversi menjadi strands
2. Strands dikeringkan sampai kadar air tertentu 3. Penggunaan perekat tahan air (waterproof)
Evaluasi sifat fisis dan mekanis OSB yang memenuhi standar JIS A 5908 : 2003
Oriented Strand Board (OSB)