DAN FINIR
5.3 Hasil dan Pembahasan 1 Sifat Fisis
Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk kerapatan papan yang dihasilkan sebesar 0.64 dan 0.72 g cm-3 (Tabel 5.2). Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk kerapatan papan sebesar 0.67 dan 0.79 g cm-3 (Tabel 5.3). Penambahan serutan kayu sebagai campuran pada partikel KBJ meningkatkan nilai kerapatan papan yang dihasilkan. Kecenderungan peningkatan kerapatan sampai pada nisbah campuran 60/40. Kelley (1977) melaporkan bahwa beberapa faktor yang mempengaruhi nilai kerapatan papan diantaranya jenis kayu, tekanan kempa, jumlah partikel, jumlah perekat dan aditif. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Tabel 5.4), perlakuan nisbah campuran partikel tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Secara keseluruhan, kerapatan papan yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003) yang termasuk kedalam kategori papan partikel berkerapatan sedang.
Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk KA papan yang dihasilkan sebesar 7.51 dan 8.69% (Tabel 5.2). Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk KA papan partikel sebesar 7.20 dan 12.49% (Tabel 5.3). Garay et al. (2009) mengemukakan bahwa partikel yang tahan terhadap KA mampu menghasilkan papan yang memiliki stabilisasi dimensi yang baik. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Tabel 5.4), perlakuan nisbah campuran tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Secara keseluruhan, KA papan yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003).
Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk DSA dan PT papan yang dihasilkan masing-masing sebesar 36.81 dan 104.80% serta 11.80 dan 38.78% (Tabel 5.2). Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk DSA dan PT papan masing-masing sebesar 69.10 dan 113.31% serta 23.85 dan 49.44% (Tabel 5.3). Hsu (1987) dalam Febrianto et al. (2010) menyatakan bahwa DSA dan PT papan terjadi akibat adanya sifat PT dari kayu sebagai bahan baku pembuatan papan, spring back karena tegangan dalam yang dilepaskan pada saat pengkondisian papan, dan separasi furnish. Nilai PT papan dengan campuran serutan kayu mangium lebih tinggi dibanding dengan tanpa campuran, hal ini diduga karena ukuran partikel yang tidak homogen antara KBJ dengan mangium sehingga jumlah perekat tidak cukup untuk terdistribusi secara merata pada partikel sehingga surface touchment partikelnya rendah akibatnya daya ikatnya menjadi rendah. Nilai PT yang dihasilkan belum pada penelitian ini masih belum memenuhi standar JIS A 5908 (2003).
Bektas et al. (2005) mengemukakan bahwa persen PT dari panel tergantung pada beberapa faktor seperti jumlah kadar perekat dan penyebarannya, KA furnish, kompatibilitas furnish dan perekat, komposisi kimia dari furnish, dll. PT papan berkorelasi positif dengan nilai keteguhan rekat internal (IB). Nilai koefisien determinasi dari hasil regresi eksponensial antara PT dan IB adalah sebesar 80% yang berarti bahwa terjadi korelasi yang kuat antara kedua parameter ini. Hasil analisis sidik ragam (Tabel 5.4) menunjukkan bahwa nisbah campuran menghasilkan perbedaan yang nyata pada selang kepercayaan 99% untuk nilai DSA dan PT. Nilai PT papan yang dihasilkan belum memenuhi standar JIS A 5908 (2003).
Tabel 5.2 Sifat fisis papan partikel berdasarkan nisbah campuran KBJ dan serutan kayu Campuran Nisbah Krpt. (g cm-3) KA (%) PT (%) DSA (%) KBJ-as/mangium 100/0 0.67±0.05 8.69±0.82 23.85±0.04B 87.01±6.60B KBJ-as/mangium 70/30 0.71±0.04 7.91±0.62 38.78±1.57D 104.80±11.06B KBJ-as/mangium 60/40 0.72±0.03 8.00±0.39 31.08±0.86C 101.41±13.07B KBJ-as/mangium 50/50 0.70±0.06 7.51±0.23 30.63±2.67C 87.84±20.04B KBJ-as mangium 0/100 0.64±0.02 7.66±0.21 11.80±0.60A 36.81±12.00A JIS A 5908-2003 0.5 - 0.9 4-13 Maks 12 -
Tabel 5.3 Sifat fisis papan partikel dari campuran KBJ dengan serutan kayu pada nisbah campuran 70/30 (% w/w) dan KBJ yang dilapis dengan finir
Jenis Krpt. (g cm-3) KA (%) PT (%) DSA (%)
KBJ-as 0.67±0.05 8.69±0.82 23.85±0.04 87.01±6.60
KBJ-as/mangium 0.71±0.04 7.91±0.62 38.78±1.57 104.80±11.06
KBJ-as/mangium-as 0.68±0.03 7.20±0.20 49.44±2.43 113.31±0.82
KBJ-as + finir sengon 0.78±0.01 12.49±0.23 40.74±0.21 81.42±1.36
KBJ-as + finir jabon 0.79±0.01 11.32±0.95 35.22±1.00 69.10±6.51
JIS A 5908-2003 0.5-0.9 4-13 Maks 12 -
Tabel 5.4 Analisis sidik ragam sifat fisis papan partikel Sumber
Keragaman
Kerapatan KA PT DSA
Nilai F Sig Nilai F Sig Nilai F Sig Nilai F Sig Perlakuan 1.65 ns 2.40 ns 143.70 ** 12.69 **
ns) tidak berbeda nyata; **) berbeda nyata pada selang kepercayaan 99%
Gambar 5.2 Keragaan papan partikel hasil penelitian
5.3.2 Sifat Mekanis
Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk MOE dan MOR papan yang
dihasilkan masing-masing sebesar 1006 dan 2355 N mm-2 serta 8.97 dan 21.90 N mm-2 (Tabel 5.5). Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk MOE dan MOR
papan masing-masing sebesar 1006 dan 2901 N mm-2 serta 7.54 dan 24.83 N mm-2 (Tabel 5.6). Penambahan serutan kayu mampu memperbaiki parameter bending (MOE dan MOR) dari papan yang dihasilkan. Maloney (1993) mengemukakan
bahwa penggunaan partikel berupa serutan yang kasar menghasilkan kekuatan bending yang tinggi dan IB yang lebih rendah pada beberapa tingkat kerapatan papan, kadar perekat dan kadar parafin. Semakin banyak partikel mangium yang ditambahkan maka kekuatan papan semakin meningkat. Hal ini dikarenakan nilai SR dan AR dari serutan kayu mangium lebih tinggi dibanding KBJ. Berdasarkan Tabel 5.1, nilai SR dan AR serutan kayu mangium lebih tinggi dari kayu KBJ. SR merupakan nisbah antara panjang partikel dan tebalnya. Nisbah ini menggambarkan orientasi partikel dan kekuatan papan (Maloney 1993). Partikel dengan SR yang tinggi akan lebih mudah diorientasikan sehingga kekuatan papan yang dihasilkan akan meningkat serta memerlukan sedikit perekat per-luasan permukaan untuk mengikat partikel. AR merupakan nisbah antara panjang partikel dan lebarnya. Partikel akan sulit terorientasi apabila memiliki nilai AR sebesar satu (partikel berbentuk persegi). Untuk memperoleh orientasi papan yang bagus maka besarnya nilai AR minimal tiga (Maloney 1993). Shuler et al. (1976) & Kuklewski et al. (1985) dalam Misran (2005) menyatakan bahwa AR sebesar 2 cukup untuk menghasilkan papan dengan sifat-sifat yang bagus.
Peningkatan nisbah campuran menghasilkan peningkatan nilai MOE dan MOR papan. Akbulut (1995) dalam Nemli (2002) mengemukakan bahwa peningkatan nisbah campuran memperbaiki sifat fisis dan mekanis papan. Guler et al. (2006) mengemukakan bahwa pencampuran kayu pinus calabrian pada papan partikel batang bunga matahari dengan nisbah campuran 50/50 dapat meningkatkan sifat dan mekanis papan. Penggunaan kayu sebagai bahan campuran dalam papan partikel bukan kayu mampu meningkatkan sifat fisis dan mekanis. Bektas et al. (2005) mengemukakan bahwa kombinasi chip kayu, modifikasi serat tanaman pertanian dan penambahan bahan penolak air sangat menjanjikan dalam menghasilkan papan partikel dari limbah tanaman pertanian yang memiliki sifat fisis dan mekanis sesuai dengan standar yang dipersyaratkan.
Papan partikel yang dilapis dengan finir kayu menghasilkan nilai MOE dan MOR terbaik dan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003). Norvydas dan Minelga (2006) mengemukakan bahwa pelapisan papan partikel menggunakan cat halus, finir kayu, plastik laminasi, dll secara signifikan mampu meningkatkan sifat mekanis (MOE dan MOR). Subiyanto et al. (2008) melaporkan MOE papan partikel dari tandan kosong kelapa sawit secara signifikan meningkat dengan adanya pelapisan finir dan kayu lapis tipis dibanding papan partikel tanpa lapisan untuk papan dengan perekat UF dan PF. Hal ini disebabkan karena finir dan kayu lapis yang dilapiskan pada permukaan papan memiliki nilai MOE lebih tinggi dari papan partikel.
Papan yang dilapis dengan finir memiliki nilai kerapatan yang tinggi sehingga nilai bending papan yang dihasilkan lebih tinggi dibanding dengan jenis papan yang lain dalam penelitian ini. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Tabel 5.7), nisbah campuran menunjukkan perbedaan yang nyata pada selang kepercayaan 99% untuk nilai MOE dan MOR papan. Secara keseluruhan, nilai MOR papan yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003). Nilai MOE papan yang dicampur dengan serutan kayu masih belum memenuhi standar, namun nilai MOE untuk papan yang dilapis dengan finir kayu sengon dan jabon telah memenuhi standar.
Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk IB papan yang dihasilkan dalam penelitian ini sebesar 0.19 dan 0.83 N mm-2 (Tabel 5.5). Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk IB papan sebesar 0.15 dan 0.25 N mm-2 (Tabel 5.6). Semakin banyak serutan kayu yang ditambahkan menyebabkan peningkatan nilai IB dari papan partikel yang dihasilkan. Perlakuan perendaman kayu mangium dalam larutan asam asetat 1% menyebabkan penurunan nilai IB hal ini dikarenakan pH kayu mangium sudah bersifat asam, ketika direndam dalam larutan asam menyebabkan nilai pH-nya semakin rendah akibatnya pada kondisi pengempaan yang sama menyebabkan ikatan rekatnya mengalami penurunan. Hasil penelitian Iswanto et al. (2011) menyebutkan bahwa kayu mangium memiliki pH sebesar 4.79. Nilai IB papan yang dilapis finir lebih rendah bila dibandingkan dengan papan tanpa dilapis hal ini diduga karena distribusi perekat pada partikel KBJ rendah dimana perekat yang dicampurkan tidak total 100% dari 10% kadar perekat yang dipergunakan sebagai akibat dari pengurangan jumlah perekat untuk disemprotkan pada kedua permukaan finir. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Tabel 5.7), nisbah campuran menunjukkan perbedaan yang nyata pada selang kepercayaan 99% untuk nilai IB papan yang dihasilkan. Secara keseluruhan, nilai IB papan partikel yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003).
Tabel 5.5 Sifat mekanis papan partikel berdasarkan nisbah campuran KBJ dan serutan kayu
Jenis Nisbah MOE (N mm-2) MOR (N mm-2) IB (N mm-2) KBJ-as/mangium 100/0 1006±101.25A 10.65±0.86A 0.25±0.03AB KBJ-as/mangium 70/30 1212±141.51AB 8.97±1.73A 0.19±0.00A KBJ-as/mangium 60/40 1555±313.19B 10.96±2.78A 0.27±0.16AB KBJ-as/mangium 50/50 1600±20.72B 11.52±3.08A 0.36±0.01B KBJ-as/mangium 0/100 2355±285.49C 21.90±2.25B 0.83±0.05C JIS A 5908-2003 2000 8 0.15
Tabel 5.6 Sifat mekanis papan partikel dari campuran KBJ dengan serutan kayu pada nisbah campuran 70/30 (% w/w) dan KBJ yang dilapis dengan finir Jenis MOE (N mm-2) MOR (N mm-2) IB (N mm-2)
KBJ-as 1006±101.25 10.65±0.86 0.25±0.03
KBJ-as/mangium 1212±141.51 8.97±1.73 0.19±0.00 KBJ-as/mangium-as 1070±61.86 7.54±0.25 0.15±0.00 KBJ-as + finir sengon 2709±238.20 22.96±2.39 0.15±0.01 KBJ-as + finir jabon 2901±12.10 24.83±2.14 0.16±0.00
Tabel 5.7 Analisis sidik ragam sifat mekanis papan partikel
Sumber Keragaman MOE MOR IB
Nilai F Sig Nilai F Sig Nilai F Sig
Perlakuan 18.92 ** 15.44 ** 32.60 **
**) berbeda nyata pada selang kepercayaan 99%
5.4 Simpulan
Penambahan serutan kayu mangium pada proses pembuatan papan partikel dari KBJ dapat memperbaiki kualitas papan partikel yang dihasilkan terutama nilai MOE dan MOR papan. Peningkatan nisbah campuran menyebabkan peningkatan sifat mekanis papan yang dihasilkan. Perlakuan perendaman serutan kayu dalam larutan asam asetat 1% menyebabkan penurunan sifat mekanis papan yang dihasilkan bila dibandingkan dengan tanpa direndam. Penggunaan finir kayu sengon dan jabon sebagai pelapis pada bagian permukaan papan dapat meningkatkan nilai MOE dan MOR papan. Pelapisan finir pada permukaan papan menyebabkan nilai MOE papan memenuhi standar JIS A 5908 (2003).