Pengujian Zat Ekstraktif
Eksraktif kayu merupakan sejumlah besar senyawa yang berbeda yang dapat dieksraksi dari kayu dengan menggunakan pelarut seperti alkohol, eter dan air (Dumanauw, 1990). Pengujian kadar zat ekstraktif dilakukan dengan menggunakan air panas dan dengan air dingin. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kadar zat ekstraktif dengan perendaman air panas mempunyai nilai lebih tinggi dibandingkan dengan air dingin. Nilai kadar zat ekstraktif dengan perendaman air panas diperoleh 18,15% sedangkan dengan air dingin diperoleh kadar zat ekstraktif sebesar 15,38%. Hal ini disebabkan karena air panas lebih cepat mengeluarkan zat ekstraktif pada dinding sel kayu (Ruhendi et al,2007).
Zat ekstraktif memiliki pengaruh yang besar menurunkan higroskopisitas dan permeabilitas serta meningkatkan keawetan kayu. Meskipun jumlahnya sedikit, ektraktif mempunyai pengaruh yang besar dalam perekatan kayu, yaitu mempengaruhi pH, kontaminasi dan penetrasi. Ekstraktif akan menjadi masalah dalam perekatan kayu jika jumlahnya berlebihan (Ruhendi et al, 2007).
Sifat Fisis Papan Komposit Kerapatan
Kerapatan merupakan salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa benda terhadap volumenya atau dengan kata lain menunjukkan banyaknya massa zat persatuan volume. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan komposit yang dihasilkan cukup seragam berkisar antara 0,70 g/cm3 sampai dengan 0,87 g/cm3, yang terendah merupakan kerapatan pada papan komposit dengan penambahan MAPP (pada perbandingan komposisi 60 : 40 bagian dalam) dan yang tertinggi merupakan papan komposit tanpa penambahan MAPP (pada perbandingan komposisi 70 : 30 bagian luar). Menurut Haygreen dan Bowyer (1996) semakin tinggi kerapatan papan partikel maka akan semakin tinggi sifat keteguhannya. Dari hasil penelitian juga terlihat bahwa kerapatan papan komposit tanpa penambahan MAPP lebih tinggi dari pada papan komposit dengan penambahan MAPP untuk semua
p
t
Hasil penelitian menunjukkan nilai kadar air yang rendah. Hal itu disebabkan oleh PP yang digunakan sebagai matriks bersifat hidrofobik, sehingga papan komposit tidak mudah menyerap uap air dari lingkungan. Kadar air papan komposit yang dihasilkan lebih kecil dari pada kadar air bahan bakunya yaitu serbuk kelapa sawit (8 – 10 %), hal ini disebabkan oleh perlakuan panas pada saat blending dan pada saat pengempaan panas yang keduanya menggunakan suhu ekstrim 1750C. Selain itu plastik yang digunakan sebagai matriks akan menutupi sebagian permukaan papan komposit dan menyebabkan partikel serbuk kelapa sawit tidak bebas menyerap air sebagai akibat adanya ikatan rekat dari plastik.
Keterangan tersebut sesuai dengan pernyataan Massijaya, et.al. (1999) yang menyatakan bahwa umumnya kadar air papan partikel lebih rendah dari pada kadar air bahan bakunya. Hal ini terjadi sebagai akibat dari perlakuan panas yang diterima papan partikel kayu pada saat pengempaan panas dan secara teoritis penambahan partikel plastik akan mengurangi kemampuan papan partikel secara keseluruhan untuk menyerap air.
Gambar 16. Perendaman Papan komposit
Hasil penelitian yang terlihat pada gambar 15 menunjukkan bahwa kadar air rata-rata pada perlakuan penambahan MAPP sedikit lebih rendah dibanding dengan tanpa penambahan MAPP untuk semua perbandingan komposisi bahan.
Hal tersebut terjadi karena penambahan MAPP akan memperbaiki ikatan antar partikel, MAPP akan mengisi kekosongan rongga antar partikel serbuk dengan plastik, sehingga meminimalkan penetrasi air yang masuk ke dalam rongga papan.
Sedangkan berdasarkan komposisi bahan menunjukkan semakin banyak kadar
s
d
oleh sifat plastik yang hidrofobik, sehingga walaupun air masih dapat masuk melalui pori-pori papan komposit, namun dalam jumlah yang tidak terlalu besar.
Penambahan MAPP juga memperlihatkan pengaruh yang positif, dimana nilai daya serap air lebih kecil bila dibandingkan dengan papan tanpa penambahan MAPP. Sama halnya pada kadar air, hal tersebut terjadi karena penambahan MAPP akan memperbaiki ikatan antar partikel, MAPP akan mengisi kekosongan rongga antara partikel serbuk kelapa sawit dengan plastik, sehingga meminimalkan penetrasi air yang masuk ke dalam rongga papan.
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa faktor letak batang, komposisi plastik dengan penambahan serbuk sawit, penambahan aditif dan interaksi ketiganya tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap Daya serap air papan partikel pada perendaman selama 2 dan 24 jam, sehingga dapat disimpulkan bahwa kedua faktor tersebut tidak mempengaruhi daya serap air papan komposit yang dihasilkan.
Jappanesse Industrial Standart (JIS) A 5908-2003, Based Particleboard dan Decorative Particleboard, Type 8, tidak mensyaratkan nilai daya serap air.
Akan tetapi uji daya serap air ini perlu dilakukan karena uji ini dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk menentukan aplikasi penggunaan dari papan komposit ini, apakah layak digunakan pada eksterior atau hanya untuk interior.
Berdasarkan hasil pengujian yang menunjukkan nilai daya serap air yang rendah, papan komposit yang dihasilkan dapat digunakan untuk kebutuhan eksterior.
Pengembangan Tebal
Pengembangan tebal adalah besaran yang menyatakan pertambahan tebal contoh uji dalam persen terhadap tebal awalnya setelah contoh uji direndam dalam air pada suhu kamar selama 2 dan 24 jam. Hasil nilai rata-rata untuk pengembangan tebal terlihat hampir seragam. Untuk perendaman selama 2 jam, nilai pengembangan tebalnya antara 0,07% pada komposisi 70 : 30 bagian dalam dengan penambahan MAPP, hingga 0,28% pada komposisi 60 : 40 bagian dalam tanpa penambahan MAPP. Secara lengkap nilai rata-rata pengembangan tebal untuk perendaman selama 2 jam tersaji pada gambar 19.
Gambar 19. Grafik Nilai Pengembangan Tebal Papan Komposit Dengan Perendaman 2 Jam.
Sedangkan untuk perendaman selama 24 jam, nilai rata-rata pengembangan tebalnya dapat dilihat secara lengkap pada gambar 20.
Gambar 20. Grafik Nilai Pengembangan Tebal Papan Komposit Dengan Perendaman 24 Jam.
Gambar 20 menunjukkan bahwa nilai pengembangan tebal dari papan komposit yang dihasilkan antara 0,22% pada komposisi 50 : 50 bagian dalam dengan penambahan MAPP, hingga 0,92% pada komposisi 60 : 40 bagian luar tanpa penambahan MAPP.
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa faktor letak batang, komposisi plastik dengan penambahan serbuk sawit, penambahan aditif dan
Keterangan :
interaksi ketiganya tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap pengembangan tebal papan partikel.
Sifat pengembangan tebal papan komposit juga merupakan salah satu sifat fisis yang menentukan apakah papan komposit dapat digunakan untuk keperluan interior atau eksterior, sehingga JIS mensyaratkan nilai pengembangan tebal.
Dalam Jappanesse Industrial Standart (JIS) A 5908-2003, Based Particleboard dan Decorative Particleboard, Type 8, nilai pengembangan tebal yang disyaratkan maksimal 12%, sedangkan nilai pengembangan tebal dari papan komposit yang dihasilkan di bawah 1%, sehingga papan komposit yang dihasilkan sangat memenuhi standar. Dengan rendahnya nilai pengembangan tebal, berarti stabilitas dimensinya baik, sehingga memungkinkan untuk penggunaan eksterior atau di luar ruangan. Tingginya stabilitas dimensi papan komposit disebabkan sifat plastik yang hidrofobik. Dengan demikian papan komposit yang dihasilkan cenderung memiliki sifat hidrofobik juga, sehingga lebih tahan terhadap air.
Sifat Mekanis Papan Komposit Modulus of Rupture (MOR)
Modulus of Rupture (MOR) merupakan besaran dalam bidang teknik yang menunjukkan beban maksimum yang dapat ditahan oleh material (dalam hal ini papan komposit) per satuan luas sampai material itu patah. Pengujian MOR yang dilakukan ada 2 jenis yaitu MOR kering dan MOR basah. Hasil penelitian untuk MOR kering menunjukkan nilai MOR yang terendah 60 : 40 bagian luar dengan penambahan MAPP sebesar 114,50 kgf/cm2 sedangkan yang tertinggi pada komposisi 50 : 50 bagian dalam dengan penambahan MAPP sebesar 211,58 kgf/cm2. Secara lengkap nilai MOR kering tersaji pada gambar 21.
Gambar 21. Grafik Nilai Modulus of Rupture (MOR) Kering Papan Komposit.
Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa semakin banyak kadar plastik maka semakin besar pula MOR, sebaliknya semakin banyak kadar serbuk batang kelapa sawit maka semakin kecil nilai MOR-nya. Hasil penelitian untuk MOR basah menunjukkan nilai MOR yang terendah 50 : 50 bagian luar tanpa penambahan MAPP sebesar 94,79 kgf/cm2 sedangkan yang tertinggi pada komposisi 50 : 50 bagian dalam dengan penambahan MAPP sebesar 256,25 kgf/cm2. Secara lengkap nilai MOR basah tersaji pada gambar 22.
Gambar 22. Grafik Nilai Modulus of Rupture (MOR) Basah Papan Komposit.
JIS A 5908-2003
JIS A 5908-2003 Keterangan :
1. 50 : 50 Bagian Dalam 2. 60 : 40 Bagian Dalam 3. 70 : 30 Bagian Dalam 4. 50 : 50 Bagian Luar 5. 60 : 40 Bagian Luar 6. 70 : 30 Bagian Luar
Keterangan :
1. 50 : 50 Bagian Dalam 2. 60 : 40 Bagian Dalam 3. 70 : 30 Bagian Dalam 4. 50 : 50 Bagian Luar 5. 60 : 40 Bagian Luar 6. 70 : 30 Bagian Luar 0
50 100 150 200 250 300
1 2 3 4 5 6
Kgf/cm2
Perlakuan Papan Komposit
Tanpa Aditif Penambahan Aditif
0 50 100 150 200 250 300
1 2 3 4 5 6
kgf/cm2
Perlakuan Papan Komposit
Tanpa Aditif Penambahan Aditif
Gambar 22 memperlihatkan bahwa nilai rata-rata MOR papan komposit dengan penambahan MAPP lebih tinggi dibandingkan dengan papan komposit tanpa penambahan MAPP untuk semua perbandingan komposisi bahan.
Menurut Maloney (1993) nilai MOR dipengaruhi oleh kandungan dan jenis perekat yang digunakan, daya ikat antar perekat dan panjang serat. Partikel dengan ukuran yang memanjang menyebabkan banyaknya bagian yang menopang dalam partikel sehingga lebih kuat. Plastik yang digunakan sebagai perekat akan mengakibatkan daya tahan terhadap patah lebih tinggi.
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa faktor letak batang, komposisi plastik dengan penambahan serbuk sawit, penambahan aditif dan interaksi ketiganya tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap MOR papan partikel.
Gambar 23. Contoh Uji untuk Uji MOR dan MOE.
Secara umum penambahan bahan aditif akan meningkatkan sifat mekanis papan komposit yang dihasilkan. Hal ini disebabkan bahan aditif dalam hal ini MAPP akan mengisi ruang yang ada pada ikatan antara plastik dan serbuk cangkang kelapa sawit, sehingga semakin memperkuat ikatan antar partikel-partikel pembentuk papan komposit.
Jappanesse Industrial Standart (JIS) A 5908-2003, Based Particleboard dan Decorative Particleboard, Type 8, mensyaratkan nilai MOR sebesar minimal 80 kgf/cm2. Dengan demikian papan komposit yang dihasilkan telah memenuhi standar yang ditetapkan karena nilai MOR yang diperoleh jauh diatas nilai minimum yamg ditetapkan oleh JIS. Dengan demikian kualitas papan komposit yang dihasilkan berdasarkan MOR-nya sangat baik.
Modulus of Elasticity (MOE)
Modulus of Elasticity (MOE) merupakan besaran dalam bidang teknik yang menunjukkan ukuran ketahanan material (dalam hal ini papan komposit) menahan beban dalam batas proporsi (sebelum patah). Pengujian MOE yang dilakukan ada 2 jenis yaitu MOE kering dan MOE basah. Hasil penelitian untuk MOE kering menunjukkan nilai MOE yang terendah pada komposisi 60 : 40 bagian dalam dengan penambahan MAPP sebesar 0,58 x 104 kgf/cm2 sedangkan yang tertinggi pada komposisi 50 : 50 bagian dalam tanpa penambahan MAPP sebesar 1,46 x 104 kgf/cm2. Secara lengkap nilai MOE kering tersaji pada gambar 24.
Gambar 24. Grafik Nilai Modulus of Elasticity (MOE) Kering Papan Komposit.
MOE basah menunjukkan nilai MOE yang terendah pada komposisi 50 : 50 bagian dalam dengan penambahan MAPP sebesar 0,32 x 104 kgf/cm2 sedangkan yang tertinggi pada komposisi 50 : 50 bagian dalam tanpa penambahan MAPP sebesar 1,08 x 104 kgf/cm2. Secara lengkap nilai MOE basah tersaji pada gambar 25.
JIS A 5908-2003 Keterangan :
1. 50 : 50 Bagian Dalam 2. 60 : 40 Bagian Dalam 3. 70 : 30 Bagian Dalam 4. 50 : 50 Bagian Luar 5. 60 : 40 Bagian Luar 6. 70 : 30 Bagian Luar
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000
1 2 3 4 5 6
Kgf/cm2
Perlakuan Papan Komposit
Tanpa Aditif Penambahan Aditif
d
Nilai MOE papan komposit yang dihasilkan masih berada dibawah standar Jappanesse Industrial Standart (JIS) A 5908-2003, Based Particleboard and Decorative Particleboard, Type 8, yang mensyaratkan nilai MOE sebesar minimal 2,00 x 104 kgf/cm2. Memang pada papan WPC, MOE sulit untuk mencapai standar yang telah ditetapkan. Hal ini disebabkan oleh karakteristik dari Polypropylene itu sendiri yang memiliki nilai MOE yaitu sebesar 1,10 x 104 – 1,30 x 104 kgf/cm2, jauh dibawah standar JIS untuk MOE papan partikel yang minimal 2,00 x 104 kgf/cm2. Dengan begitu nilai MOE yang diperoleh tidak memenuhi standar JIS.
Screw Holding Power (Kuat Pegang Sekrup)
Screw Holding Power (Kuat Pegang Sekrup) merupakan salah satu besaran yang menunjukkan kekuatan bahan material (dalam hal ini papan komposit) dalam menahan atau mencengkeram sekrup. Dari hasil penelitian nilai kuat pegang sekrup yang terendah pada komposisi 70 : 30 bagian dalam tanpa penambahan MAPP sebesar 16,83 kgf sedangkan yang tertinggi pada komposisi 40 : 60 bagian dalam dengan penambahan MAPP sebesar 24,67 kgf. Secara lengkap nilai kuat pegang sekrup tersaji pada gambar 27.
Gambar 27. Grafik Nilai Kuat Pegang Sekrup Papan Komposit.
Gambar 27 memperlihatkan bahwa nilai rata-rata kuat pegang sekrup papan komposit dengan penambahan MAPP lebih tinggi dibandingkan dengan
JIS A 5908-2003 Keterangan :
1. 50 : 50 Bagian Dalam 2. 60 : 40 Bagian Dalam 3. 70 : 30 Bagian Dalam 4. 50 : 50 Bagian Luar 5. 60 : 40 Bagian Luar 6. 70 : 30 Bagian Luar 0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
1 2 3 4 5 6
Kuat Pegang Sekrup (Kgf)
Perlakuan Papan Komposit
Tanpa Aditif Penambahan Aditif
papan komposit tanpa penambahan MAPP untuk semua perbandingan komposisi bahan. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa faktor letak batang, komposisi plastik dengan penambahan serbuk sawit, penambahan aditif dan interaksi ketiganya tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap kuat pegang sekrup papan partikel.
Jappanesse Industrial Standart (JIS) A 5908-2003, Based Particleboard and Decorative Particleboard, Type 8, mensyaratkan nilai kuat pegang sekrup sebesar minimal 30 kgf. Dengan demikian, secara umum papan komposit yang dihasilkan tidak memenuhi standar yang ditentukan. Hal ini dikarenakan ukuran partikel yang digunakan halus (40 – 60 mesh) sehingga ikatan antara partikel dengan plastik kurang kuat. Kuat pegang sekrup menurut Maloney, 1993 dipengaruhi oleh kandungan dan jenis perekat yang digunakan, daya ikat perekat dan panjang serat.
Gambar 28. Pengujian Contoh Uji Kuat Pegang Sekrup.