TINJAUAN PUSTAKA
4.2 Sifat Mekanis Papan Partikel Tandan Kosong Kelapa Sawit 1. Keteguhan Lentur (Modulus of Elasticity, MOE)
Kekakuan merupakan ukuran kemampuan suatu bahan menahan lentur tanpa terjadi perubahan bentuk yang tetap. Jika semakin tinggi nilai MOE suatu bahan maka semakin kaku bahan tersebut dan semakin kuat dalam menahan beban dari luar.
Setelah dilakukan pengujian sifat mekanis papan partikel menunjukkan bahwa nilai MOE tertinggi pada kadar perekat 15% dengan kadar fortifikasi MF 15% yaitu sebesar 11251.6 kg/cm². Nilai MOE terendah diperoleh 2787.52 kg/cm² untuk papan partikel TKKS dengan kadar perekat 10% dan tanpa fortifikasi (kontrol). Nilai MOE rata-rata secara keseluruhan sebesar 6665.44 kg/cm².
Gambar 14 Histogram hubungan MOE dengan kadar perekat
Gambar 14 menunjukkan bahwa nilai MOE cenderung meningkat seiring dengan meningkatnya kadar perekat. MOE rata-rata pada kadar perekat 10% sebesar 4316.95 kg/cm²; pada kadar perekat 15% sebesar 8388.34 kg/cm²; dan pada kadar perekat 20% sebesar 7291.04 kg/cm². Nilai MOE papan partikel yang dihasilkan pada penelitian tersebut sangat jauh dari nilai MOE yang disyaratkan JIS A 5908 (2003) adalah minimum 20.400 kg/cm².
0.00 5000.00 10000.00 15000.00 20000.00 10% 15% 20% M O E ( kg /c m ²)
Kadar Perekat Likuida
0% 5% 10% 15% Kadar Fortifikasi JIS A 5908 (2003) = min 20.400 kg/cm²
Dilihat pada Gambar 14 diketahui bahwa nilai MOE pada kadar perekat 10% dan 15% dengan penambahan kadar fortifikasinya cenderung meningkat tetapi nilai MOE menurun pada kadar perekat 20%, hal ini diduga karena kurang sempurnanya pencampuran perekat dengan partikel dalam pembuatan papan pada kadar perekat 20%. Rendahnya nilai MOE tersebut diduga disebabkan karena rendahnya kadar lignin yang terkandung pada partikel TKKS. Suhartina (2012) menyatakan bahwa kadar lignin partikel TKKS hanya berkisar 17.5%.
2. Keteguhan Patah (Modulus of Rupture, MOR)
Modulus patah papan partikel menunjukkan besarnya beban maksimum yang dapat ditahan oleh suatu bahan papan partikel per satuan luas sampai bahan tersebut patah/rusak.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai MOR tertinggi pada kadar perekat 15% dengan kadar fortifikasi MF 15% yaitu sebesar 92.49 kg/cm². Nilai MOR terendah diperoleh 23.43 kg/cm² untuk papan partikel TKKS dengan kadar perekat 10% dan tanpa fortifikasi MF (kontrol). Nilai MOR rata-rata secara keseluruhan sebesar 54.21 kg/cm².
Nilai MOR rata-rata pada kadar perekat 10% sebesar 37.06 kg/cm²; pada kadar perekat 15% sebesar 73.01 kg/cm²; dan pada kadar perekat 20% sebesar 52.57 kg/cm². Nilai MOR yang diperoleh tersebut belum sepenuhnya memenuhi standard MOR yang mensyaratkan minimal 82 kg/cm² walaupun hanya beberapa papan yang memenuhi standar yaitu papan partikel dengan kadar perekat 15% dan fortifikasi MF 5% diperoleh MOR sebesar 86.80 kg/cm²; papan partikel dengan kadar perekat 15% dan fortifikasi MF 10% dengan MOR sebesar 88.44 kg/cm²; papan partikel dengan kadar perekat 15% dan fortifikasi MF 15% dengan MOR sebesar 92.49 kg/cm². Dengan meningkatnya nilai MOR maka papan partikel semakin kuat pula dalam menahan beban dari luar.
30
Gambar 15 Histogram hubungan MOR dengan kadar perekat
Pada penelitian ini terdapat papan partikel TKKS yang belum memenuhi standar JIS A 5908 (2003), hal ini diduga karena adanya zat ekstraktif tersisa pada partikel TKKS yang dapat menghambat proses pematangan perekat pada saat pengempaan sehingga papan partikel tersebut tidak mempunyai daya tahan yang kuat. Maloney (1993) yang diacu dalam Firmansyah (2012) mengatakan bahwa zat ekstraktif berpengaruh pada konsumsi perekat, laju pengerasan perekat dan daya tahan partikel yang dihasilkan. Nilai MOR pada penambahan fortifikasi dengan kadar perekat 20% pada Gambar 15 cenderung menurun, hal ini diduga karena kurangnya kemerataan perekat pada penambahan kadar fortifikasi.
3. Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond, IB)
Internal Bond (IB) merupakan besarnya daya rekat perekat terhadap sirekat per satuan luas. Internal bond merupakan daya tahan papan partikel terhadap kemungkinan pecah atau belah.
Nilai IB tertinggi dihasilkan pada kadar perekat 15% dengan kadar fortifikasi MF 5% yaitu sebesar 1.33 kg/cm². Nilai IB terendah diperoleh 0.16 kg/cm² untuk papan partikel TKKS dengan kadar perekat 20% dan tanpa fortifikasi (kontrol). Nilai IB rata-rata pada kadar perekat 10% sebesar 0.46 kg/cm²; pada kadar perekat 15% sebesar 0.61 kg/cm²; dan pada kadar perekat 20% sebesar 0.40 kg/cm². Nilai IB rata-rata secara keseluruhan sebesar 0.49 kg/cm². JIS A 5908 (2003) mensyaratkan nilai keteguhan rekat internal yaitu minimum 1.5
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 10% 15% 20% M O R ( kg /c m ²)
Kadar Perekat Likuida
0% 5% 10% 15% Kadar fortifikasi JIS A 5908 (2003) = min 82 kg/cm²
kg/cm². Nilai IB yang dihasilkan pada penelitian ini belum memenuhi standard JIS A 5908 (2003).
Pada Gambar 16 terlihat bahwa nilai IB menurun seiring dengan penambahan kadar perekat pada papan partikel TKKS. Hasil tersebut tidak sejalan dengan yang dinyatakan oleh Bowyer et al (2007) yang diacu dalam Masiprahma (2006) menyatakan bahwa sifat internal bond akan semakin baik dengan bertambahnya jumlah perekat yang digunakan dam pembuatan papan partikel. Rendahnya nilai IB terjadi diduga karena TKKS ini mempunyai kadar air yang tinggi, sehingga pada saat pengempaan dilakukan menyebabkan matangnya perekat menjadi kurang homogen dimana bagian atas dan bawah pada papan tersebut telah matang terlebih dahulu sedangkan bagian tengahnya belum matang. Oleh karena itu nilai IB menjadi rendah ketika dilakukan pengujian. Hal ini sejalan dengan Tsoumis (1991) yang menyatakan bahwa kadar air berkontribusi terhadap penurunan kekuatan sekitar 25%-50%.
Gambar 16 Histogram hubungan internal bond
dengan kadar perekat 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 10% 15% 20% In te rn a l B o n d ( k g/ cm ²)
Kadar Perekat Likuida
0% 5% 10% 15% kadar Fortifikasi JIS A 5908 (2003) = min 1.5 kg/cm²
32
4. Kuat Pegang Sekrup
Pengukuran kuat pegang sekrup menunjukkan besarnya gaya maksimum yang diberikan pada papan partikel dalam suatu luasan tertentu sampai sekrup tersebut lepas.
Nilai kuat pegang sekrup tertinggi pada kadar perekat 20% dengan kadar fortifikasi MF 10% yaitu sebesar 62.12 kg. Nilai kuat pegang sekrup terendah diperoleh 16 kg untuk papan partikel TKKS dengan kadar perekat 10% dan tanpa fortifikasi (kontrol). Nilai kuat pegang sekrup rata-rata secara keseluruhan sebesar 36.78 kg.
Kuat pegang sekrup rata-rata pada kadar perekat 10% sebesar 30.62 kg; pada kadar perekat 15% sebesar 36.24 kg; dan pada kadar perekat 20% sebesar 43.50 kg. Nilai kuat pegang sekrup papan partikel tersebut telah memenuhi standard JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan minimum 31 kg. Gambar 17 menunjukkan bahwa nilai kuat pegang sekrup cenderung naik dalam penambahan kadar perekat dan kadar fortifikasi MF. Sebagian papan partikel dengan penambahan kadar fortifikasi MF telah memenuhi standar, tetapi seluruh papan partikel tanpa fortifikasi MF belum memenuhi standar. Hal ini diduga karena kualitas perekat kurang kuat mengikat partikel-partikel pada papan partikel sehingga partikel TKKS tidak mampu mencengkram sekrup.
Gambar 17 Histogram hubungan kuat pegang sekrup dengan kadar perekat
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 10% 15% 20% K u a t P e g a n g S e k ru p ( k g )
Kadar Perekat Likuida
0% 5% 10% 15% Kadar Fortikasi JIS A 5908 (2003) = Min 31kg
4.3Pengaruh Kadar Perekat Likuida dan Kadar Fortifikasi
