Sifat Fisis Papan Partikel
Sifat Fisis Papan Partikel adalah 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). Hasil analisa keragaman dari sifat fisis papan partikel yang diamati dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
Tabel 2. Rekapitulasi Data Analisa Sifat Fisis Papan Partikel dan Berbanding dengan SNI 03-2105-1996
Peubah yang Satuan Tekanan (kgf/cm2) Rataan SNI Diamati 15 20 25 umum 03-2105-1996 Kerapatan g/cm3 0,72 0,76 0,75 0,74 0,5-0,9 Kadar air % 12,1 12,08 12,17 12,14 < 14 Pengembangan % 29,60 27,60 26,60 27,93 Maksimal 12 tebal Penyerapan air % 99,80 90,91 101,53 97,41 - Kerapatan
Kerapatan didefinisikan sebagai massa atau berat per satuan volume (Haygreen dan Bowyer, 1989). Maloney (1977) menyatakan bahwa kerapatan papan partikel merupakan faktor penting yang banyak digunakan sebagai pedoman dalam memperoleh gambaran tentang kekuatan papan partikel yang diinginkan. Hasil analisa keragaman pada Tabel 2 menunjukkan bahwa semua perlakuan tidak berbeda nyata terhadap kerapatan. Hasil yang tidak berbeda nyata dapat disebabkan karena jumlah komposisi partikel yang sama antar perlakuan.
Nilai kerapatan yang diperoleh dari hasil pengujian memiliki rataan umum 0,74 g/cm3. Hal ini sesuai dengan kerapatan yang ditargetkan, yaitu sebesar 0,7 g/cm3 dan termasuk kedalam klasifikasi papan partikel dengan kerapatan sedang. Papan partikel berkerapatan sedang didefinisikan sebagai papan partikel yang memiliki kerapatan antara 0,5-0,9 g/cm3 (Maloney, 1977). Papan tipe ini biasanya digunakan untuk bagian atas dari meja, lemari, rak buku dan sebagainya (Anonim, 2006).
21 Nilai kerapatan dipengaruhi oleh jenis kayu, tipe bahan baku, tipe partikel, susunan partikel, distribusi perekat, penambahan katalis dan kadar air (Maloney, 1977). Nilai kerapatan yang dihasilkan dari penelitian ini hampir sama dengan nilai kerapatan yang didapatkan Nurdiani (2005) yang menggunakan limbah shaving kulit samak dan tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan baku papan partikel yaitu sebesar 0,76 g/cm3. Nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 0,67–0,82 g/cm3. Nilai tersebut memenuhi SNI 03-2105-1996 yang mensyaratkan kerapatan papan partikel berkisar antara 0,5–0,9 g/cm3 dan JIS A 5908-1994 yang mensyaratkan kerapatan papan partikel berkisar antara 0,4 – 0,9 g/cm3.
Kadar air
Kadar air didefinisikan sebagai banyaknya air didalam kayu atau produk kayu. Kadar air papan partikel akan semakin rendah dengan banyaknya perekat yang digunakan karena kontak antar partikel akan semakin rapat sehingga air akan sukar untuk masuk diantara partikel.
Hasil analisa keragaman pada Tabel 2 menunjukkan bahwa pengaruh perlakuan tidak berbeda nyata terhadap kadar air. Hal ini dapat disebabkan karena papan partikel memiliki kerapatan yang tidak berbeda nyata antar perlakuan. Kollman, et al (1975) menyatakan bahwa perubahan kadar air dan dimensi partikel dipengaruhi oleh faktor kerapatan papan partikel, jenis partikel, jenis dan kadar perekat serta zat aditif yang digunakan. Nilai kadar air mempengaruhi daya tahan papan partikel, semakin rendah kadar air maka daya tahan papan partikel tersebut semakin kuat dan sebaliknya. Rataan umum kadar air yang dihasilkan pada penelitian ini yaitu sebesar 12,14%. Nilai kadar air tersebut lebih tinggi dari nilai kadar air yang didapatkan Nurdiani (2005) yang menggunakan limbah shaving kulit samak dan tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan baku papan partikel yaitu sebesar 6,41%.
Nilai kadar air papan partikel yang dihasilkan dalam penelitian ini berkisar antara 8,32–14,06%, dengan rataan umum 12,14%. Nilai tersebut memenuhi SNI 03-2105-1996 yang mensyaratkan kadar air papan partikel kurang dari 14% dan JIS A 5908-1994 yang mensyaratkan kadar air papan partikel 5–13%.
Pengembangan Tebal
Pengembangan tebal adalah sifat fisis yang menentukan apakah suatu papan partikel dapat digunakan untuk keperluan eksterior atau interior. Apabila nilai pengembangan tebal papan partikel tinggi, maka stabilitas dimensi papan rendah sehingga tidak dapat digunakan untuk penggunaan eksterior sebab sifat mekanis yang dimiliki akan segera menurun secara drastis dalam waktu yang tidak lama.
Hasil analisa keragaman pada Tabel 2 menunjukkan bahwa pengaruh perlakuan tidak berbeda nyata terhadap pengembangan tebal. Nilai pengembangan tebal yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki rataan umum sebesar 27,93%. Nilai tersebut lebih baik dari hasil penelitian Nurdiani (2005) mengenai pembuatan papan partikel dengan bahan baku limbah shaving kulit samak dan tandan kosong kelapa sawit. Perlakuan tekanan kempa pada pembuatan papan partikel dapat memperkuat ikatan antar partikel akibat terjadinya polimerisasi pada perekat, sehingga dapat mengurangi nilai pengembangan tebal pada papan partikel (NIIR, 2004).
Nilai pengembangan tebal dari penelitian ini masih berada dibawah SNI 03– 2105-1996 yang memperbolehkan pengembangan tebal sebesar 15–22,60%, maupun JIS A 5908–1994 yang memperbolehkan nilai pengembangan tebal maksimum sebesar 20%. Nilai pengembangan tebal dari penelitian yang masih berada dibawah standar dapat disebabkan karena tidak adanya penggunaan katalis (Maleic Anhydrite) dalam pembuatan papan partikel.
Nilai pengembangan tebal yang cukup tinggi ini menyebabkan papan partikel dalam penelitian ini tidak dapat digunakan untuk keperluan eksterior, namun dapat digunakan untuk keperluan interior. Papan partikel yang dihasilkan juga dapat diberikan finishing dengan pelapisan pernis dan cat anti gores ataupun dilapisi dengan triplek sehingga lebih layak untuk digunakan.
Daya Serap Air
Daya serap air papan partikel mencerminkan kemampuan papan untuk menyerap air setelah direndam dalam air selama 24 jam. Nilai penyerapan air yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar antara 69,5–120,2%, dengan rataan umum sebesar 97,41%. Hasil analisa keragaman pada Tabel 2 menunjukkan bahwa pengaruh perlakuan tidak berbeda nyata terhadap penyerapan air. Nilai daya serap air
23 yang tinggi dapat disebabkan karena proses polimerisasi perekat yang kurang baik sehingga masih banyak terdapat rongga antar partikel.
Nilai daya serap air yang dihasilkan dari penelitian ini lebih tinggi dari nilai daya serap air yang didapatkan Nurdiani (2005) yang menggunakan limbah shaving
kulit samak dan tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan baku papan partikel yaitu sebesar 72,16%. Dewan Standardisasi Nasional 03-2105-1996 dan JIS A 5908-1994 tidak mensyaratkan daya serap air, namun daya serap air papan partikel tetap harus dipertahankan karena akan mempengaruhi kualitasnya secara mekanis. Daya serap air yang semakin rendah dapat memberikan nilai pengembangan tebal yang semakin kecil dan menghasilkan papan partikel yang berkualitas lebih baik.
Sifat Mekanis Papan Partikel
Sifat mekanis kayu adalah sifat yang berhubungan dengan kekuatan kayu yang merupakan ukuran kemampuan suatu kayu dalam menahan beban. Tsoumis (1976) menyatakan bahwa sifat mekanis kayu dipengaruhi oleh kekuatan dalam menahan beban dari luar. Sifat ini dipengaruhi oleh kelembaban, kerapatan, suhu dan kerusakan kayu. Hasil analisa keragaman dari sifat mekanis papan partikel yang diamati dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Rekapitulasi Data Analisa Sifat Mekanis Papan Partikel dan Berbanding dengan SNI 03-2105-1996
Peubah yang Satuan Tekanan (kgf/cm2) Rataan SNI Diamati 15 20 25 umum 03-2105-1996 MOR kgf/cm2 28,32 35,76 39,12 34,40 Minimal 80 MOE kgf/cm2 100,64 118,80 123,52 114,32 Minimal 15000 Internal bond kgf/cm2 0,73 0,87 0,62 0,74 Minimal 1,5 Kuat pegang kg 12,00B 24,64A 22,00A - Minimal 30 sekrup
Keterangan : Superskrip yang berbeda pada baris yang sama sangat berbeda nyata (P< 0.01).
Modulus Patah (Modulus of Repture/ MOR)
Modulus patah merupakan salah satu sifat mekanis yang mencerminkan ketahanan papan dalam menerima beban sampai patah. Nilai rataan umum MOR pada penelitian ini adalah sebesar 34,40 kgf/cm2. Nilai ini belum memenuhi standar
yang telah ditetapkan oleh Dewan Standardisasi Nasional (1996) yaitu minimal 80 kgf/cm2, maupun JIS A 5908 – 1994 yaitu minimal 82 kgf/cm2.
Nilai modulus patah yang dihasilkan tidak dipengaruhi secara nyata oleh perlakuan tekanan kempa (Tabel 3). Nilai modulus patah yang dihasilkan dari penelitian ini lebih rendah dari nilai modulus patah yang didapatkan Nurdiani (2005) yang menggunakan limbah shaving kulit samak dan tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan baku papan partikel yaitu sebesar 128,32 kgf/cm2.
Kandungan selulosa serat kelapa sawit yang lebih rendah daripada tandan kosong kelapa sawit menyebabkan papan partikel yang dihasilkan kurang mampu menahan beban yang lebih besar. Nilai modulus patah yang rendah juga diduga terkait dengan adanya variasi pada bentuk dan ukuran partikel yang berpengaruh terhadap kekuatan dan stabilitas dimensi papan partikel.
Modulus Lentur (Modulus of Elasticity/ MOE)
Modulus lentur (MOE) merupakan ukuran ketahanan papan partikel dalam menerima beban dalam batas proporsi (sebelum patah). Sifat ini penting bila papan partikel digunakan sebagai bahan konstruksi.
Hasil analisa keragaman (Tabel 3) menunjukkan bahwa perlakuan tidak berbeda nyata terhadap modulus lentur. Nilai modulus lentur yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki rataan umum 114,32 kgf/cm2. Nilai kuat lentur yang rendah dapat disebabkan karena sifat elastis dari limbah shaving kulit samak sehingga papan partikel bila diberi beban agak besar akan mudah patah. Papan partikel yang semakin padat dapat memberikan nilai modulus elastisitas yang semakin tinggi. Haygreen dan Bowyer (1996), menyatakan bahwa modulus elastisitas dipengaruhi oleh kerapatan, nisbah pemadatannya dan kadar perekat.
Nilai modulus lentur yang dihasilkan lebih rendah daripada hasil penelitian Nurdiani (2005) mengenai pembuatan papan partikel dengan bahan baku limbah
shaving kulit samak dan tandan kosong kelapa sawit yaitu sebesar 124,65 kgf/cm2. Nilai ini belum memenuhi SNI 03–2105–1996 yaitu minimal sebesar 15000 kgf/cm2 maupun JIS A 5908–1994 yaitu minimal sebesar 20400 kgf/cm2.
25
Keteguhan Rekat Internal (Internal bond)
Internal bond (IB) adalah suatu uji pengendalian kualitas yang penting karena menunjukkan kebaikan pencampurannya, pembentukkannya dan pengepresannya dan merupakan ukuran terbaik tentang kualitas pembuatan suatu papan karena menunjukkan ikatan antar partikel (Haygreen dan Bowyer, 1989). Keteguhan rekat internal (IB) menunjukkan kemampuan papan partikel dalam menahan beban tarik pada arah tebal. Perbedaan nilai IB juga dipengaruhi oleh jenis partikel.
Hasil analisis keragaman (Tabel 3) menunjukkan bahwa perlakuan tidak berbeda nyata terhadap keteguhan rekat internal. Nilai keteguhan rekat internal (Internal Bond) yang dihasilkan memiliki rataan umum sebesar 0,74 kgf/cm2. Nilai tersebut belum memenuhi standar JIS A 5908 – 1994 dan SNI 03 – 2105 – 1996 minimal sebesar 1,5 kgf/cm2.
Nilai keteguhan rekat internal yang kurang memenuhi dapat disebabkan oleh jenis partkel yang digunakan. Kombinasi limbah shaving kulit samak dan serat kelapa sawit belum mampu memberikan hasil yang optimal. Selain itu tidak adanya penggunaan katalis juga dapat menyebabkan rendahnya nilai keteguhan rekat internal.
Kuat Pegang Sekrup
Nilai kuat pegang sekrup merupakan beban maksimum saat sekrup tercabut dari contoh uji. Hasil analisa keragaman (Tabel 3) menunjukkan bahwa perlakuan tekanan 15 kgf/cm2 berbeda sangat nyata terhadap perlakuan dengan tekanan 20 kgf/cm2 dan 25 kgf/cm2. Nilai kuat pegang sekrup yang dihasilkan dari penelitian ini mendekati SNI 03–2105–1996 yang menetapkan nilai kuat pegang sekrup minimal 30 kg maupun JIS A 5908–1994 yang menetapkan nilai kuat pegang sekrup minimal 31 kg.
Nilai kuat pegang sekrup yang dihasilkan lebih rendah daripada hasil penelitian Nurdiani (2005) mengenai pembuatan papan partikel dengan bahan baku limbah shaving kulit samak dan tandan kosong kelapa sawit yaitu sebesar 44,43 kg. Hal ini dapat disebabkan karena kandungan selulosa serat kelapa sawit lebih rendah daripada tandan kosong kelapa sawit menyebabkan papan partikel yang dihasilkan kurang mampu menahan beban yang lebih besar. Nilai kuat pegang sekrup yang dihasilkan pada penelitian ini juga dipengaruhi oleh kerapatan papan partikel yang
dihasilkan. Penggunaan partikel lebih dari satu jenis dan bentuk partikel serat kelapa sawit dan shaving yang beragam dapat menyebabkan partikel papan kurang kompak dalam menahan sekrup.
Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa perlakuan tekanan mempengaruhi nilai kuat pegang sekrup dengan sangat nyata, semakin tinggi tekanan yang digunakan dapat meningkatkan nilai kuat pegang sekrup.
27
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Perlakuan tekanan tidak memberikan hasil yang berbeda nyata terhadap sifat fisis. Sifat fisis umumnya sudah memenuhi SNI 03-2105-1996 yaitu diantaranya nilai kerapatan dan kadar air. Sifat mekanis masih belum mencapai SNI 03-2105-1996. Nilai kuat pegang sekrup yang dihasilkan menunjukkan pengaruh yang berbeda sangat nyata antar perlakuan yaitu bahwa semakin tinggi tekanan yang digunakan dapat meningkatkan nilai kuat pegang sekrup.
Saran
Perlu adanya peningkatan tekanan kempa untuk meningkatkan kerapatan papan partikel serta perlu adanya penggunaan katalis atau zat aditif untuk meningkatkan sifat mekanis agar papan partikel lebih kokoh dan fleksibel.
