Pembuatan OSB

METODE PENELITIAN

C. Prosedur Penelitian

2. Pembuatan OSB

Adapun urutan pembuatan OSB, sebagai berikut: a) Persiapan bahan baku

Strand diperoleh dari pengrajin bambu yang telah memproses bambu dengan alat khusus hingga terbentuk strand, kemudian strand yang dihasilkan dikeringkan. Proses pengeringan dilakukan dengan pengeringan udara dan pengeringan oven dengan suhu 50⁰ C hingga mencapai kadar air 2-3%.

b) Blending

Blending dilakukan dalam rotary blender dengan bantuan spray gundan compressor untuk menyemprotkan MDI.

c) Pembentukan Lembaran

Pembentukan dilakukan dengan membuat lapik (mats) OSB berukuran 30 x 30 x 1 cm dengan kerapatan target ± 0,70 g/cm³.

d) Pengempaan Panas

Pengempaan lapik menggunakan kempa panas, tekanan kempa yang digunakan sebesar 25 kg/cm², dengan waktu kempa 7 menit, dan suhu 160⁰C.

e) Finishing dan persiapan pengujian

Setelah proses pengempaan, lembaran – lembaran OSB dikondisikan selama 14 hari pada suhu kamar. Kemudian dipotong menjadi contoh uji berdasarkan JIS 5908:2003.

Gambar 4 Lembaran OSB 3. Pengujian Kualitas OSB

Pengujian sifat fisis dan mekanis dilaksanakan berdasarkan standar JIS A 5908 A : 2003. Hasil pengujian dikoreksi dengan kerapatan masing–masing contoh uji dan dicocokkan dengan standar CSA 0437.0 (Grade O-2) apakah memenuhi standar atau tidak. Pembuatan contoh uji dibuat menjadi 8 bagian berdasarkan Standar JIS A 5908 : 2003. Pembagian potongan contoh uji dapat dilihat seperti Gambar 5. Parameter kualitas papan yang diuji adalah kerapatan, kadar air, pengembangan tebal, daya serap air dan Stress Wave Velocity (SWV) (untuk sifat fisis) dan untuk sifat mekanis dengan metode destruktif (keteguhan rekat internal, modulus patah dan modulus elastisitas) dan non destruktif (modulus elastisitas dinamis.

3 7 6 1 4 2 5 8

Gambar 3. Pola penentuan contoh uji

Gambar 5 Pola Penentuan Contoh Uji Keterangan:

1. MOE dan MOR // serat pengujian basah

2. MOE dan MOR ┴ serat pengujian basah

3. MOE dan MOR // serat pengujian kering

4. MOE dan MOR ┴ serat pengujian kering

5. Kerapatan dan kadar air

6. Pengembangan tebal, penyerapan air 7. Internal Bond

8. Cadangan a. Pengujian Sifat Fisis

1. Kerapatan (KR)

Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara dan volume kering udara. Contoh uji berukuran (10 x 10 x 1) cm³ ditimbang beratnya (m₁), lalu diukur rata-rata panjang, lebar dan tebalnya untuk

4 1 1 4 2 5 8 6 1 4 2 5 8 7 6 1 4 2 5 8 3 7 6 1 4 2 5 8 7 6 1 4 2 5 8 3 30 cm 30 cm

menentukan volume contoh uji (v). Nilai kerapatan dihitung dengan persamaan :

�� (� ��⁄ �) =^��

� 2. Kadar Air (KA)

Contoh uji berukuran (10 x 10 x 1) cm³ yang digunakan adalah bekas contoh uji kerapatan.Kadar air OSB dihitung berdasarkan berat awal (m₁) dan berat kering oven (m₂) selama 24 jam pada suhu 103 ± 2 ⁰C.Nilai KA dihitung dengan persamaan:

�� (%) =�_�− �_�

�� ^��� 3. Daya Serap Air (DSA)

Contoh uji berukuran (5 x 5 x 1) cm³ ditimbang berat awalnya (m1).Kemudian direndam dalam air dingin selama 2 dan 24 jam, setelah itu ditimbang beratnya (m2). Nilai DSA dihitung dengan persamaan :

��� (%) =^{��−��}

�� ^���

4. Pengembangan Tebal (PT)

Contoh uji pengembangan tebal berukuran (5 x 5 x 1) cm³sama dengan contoh uji daya serap air. Pengembangan tebal didasarkan pada tebal sebelum perendaman (t₁) yang diukur pada keempat sisi dan dirata-ratakan dalam kondisi kering udara dan tebal setelah perendaman (t₂) dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam. Nilai PT dihitung dengan persamaan :

�� (%) =�_�− �_�

�_� ^��� b. Pengujian sifat mekanis OSB

1. Metode non Destruktif

Pengujian dilakukan menggunakan alat non destruktif gelombang tegangan merk’Metriguard model 239 A stress wave timer’.Contoh uji

yang digunakan berukuran (5 x 20 x 1) cm³ pada arah longitudinal (searah dengan orientasi strand pada lapisan permukaan OSB) dan pada arah transversal (tegak lurus dengan orientasi strand pada lapisan permukaan OSB).Pengujian ini dilakukan pada contoh uji kering dan basah.Contoh uji basah dilakukan setelah perendaman selama 24 jam, sedangkan untuk contoh uji kering dilakukan secara langsung tanpa perendaman.

Pengujian non destruktif ini dilakukan pengukuran terhadap waktu rambatan (time propagation), dimana kecepatan (SWV) adalah:

SWV =� �

dimana : V = kecepatan gelombang (m/detik)

d = jarak tempuh gelombang antara dua transduser (cm) t = waktu tempuh gelombang antara dua transduser (µ detik) Pengujian dengan Metriguard didasarkan pada pengukuran kecepatan gelombang yang dibangkitkan oleh getaran. Getaran ini ditimbulkan oleh impact pendulum yang dijatuhkan ketinggian maksimum dari waktu perambatan gelombang tegangan dari ‘start accelerometer’ sebagai transduser pengirim ke ‘stop accelerometer’ sebagai transduser penerima akan tercatat.

Gambar6 Pengujian MOEd dengan Metriguard Model 239 A Selanjutnya dilakukan perhitungan MOE dinamis (MOE_d) dengan menggunakan rumus:

MOEd = �.����

�

Keterangan: MOEd = Modulus elastisitas dinamis (kg/cm²) ρ = kerapatan OSB (g/cm²)

SWV = kecepatan gelombang (m/detik) g = konstanta gravitasi (9.81 m/detik²) 2. Metode Destruktif

Pengujian ini dilakukan untuk menghitung MOE statis (MOEs), MOR, dan keteguhan rekat.Pengujian MOE dan MOR dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine merk Instrontipe 3369 dengan menggunakan lebar bentang (jarak penyangga) 15 kali tebal nominal, tetapi tidak kurang dari 15 cm. Contoh uji yang digunakan adalah contoh uji yang sama pada pengujian non destruktif, dilakukan juga dengan pengujian basah dan kering. Pembebanan contoh uji diberikan dengan kecepatan 10 mm/menit. Nilai MOE dihitung dengan persamaan :

��� (��� ��⁄ �) = ∆��� �∆���� Keterangan :

MOE : modulus of elasticity (kgf/cm²) ΔP : beban dibawah batas proporsi (kgf) L : jarak sangga (cm)

ΔY : defleksi pada beban P (cm) b : lebar contoh uji (cm) t : tebal contoh uji (cm)

Pengujian MOR dilakukan bersama-sama dengan pengujian MOE dengan memakai contoh uji yang sama. Pada pengujian ini, pembebanan pada pengujian MOE dilanjutkan sampai contoh uji mengalami kerusakan (patah). Nilai MOR dihitung dengan persamaan :

��� (��� ��⁄ �) = ��� ����

Keterangan :

MOR : modulus of rupture kgf/cm²) P : beban maksimum (kgf) L : jarak sangga (cm) b : lebar contoh uji (cm) t : tebal contoh uji (cm)

Gambar 7 Pengujian MOEs dan MOR dengan Universal Testing Machine merk Instron

Pengujian keteguhan rekat (Internal Bond /IB), contoh uji berukuran 5 x 5 x 1 cm berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) direkatkan pada dua buah blok alumunium dengan perekat dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Kedua blok ditarik tegak lurus permukaan contoh uji dengan kecepatan 2 mm/menit sampai beban maksimum. Nilai IB dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

IB (kgf/cm²) = � ��

Keterangan :

IB : internal bond strength(kgf/cm²) P : beban maksimum (kgf)

b : lebar contoh uji (cm) l : panjang contoh uji (cm) D. Rancangan Percobaan

Pada penelitian ini digunakan rancangan percobaan acak lengkap faktorial. Untuk melihat pengaruh dari kombinasi jenis bambu dan variasi panjang

strand digunakan 2 faktor dengan 3 ulangan. Sehingga papan yang dibuat sebanyak 81 papan (9 x 3 x 3).Faktor A terdiri dari 3 taraf (variasi panjang strand).Faktor B terdiri dari 9 taraf (kombinasi dari 3 jenis bambu). Adapun kombinasi dari 3 jenis bambu dan variasi panjang strand dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3 Keterangan Kombinasi Jenis Bambu dan Variasi Panjang Strand

Panjang Strand (Faktor A)

Kombinasi Jenis Bambu (Faktor B)

Face Core Back

Ampel (L) Betung (B) Andong (G) 7 Cm Ampel (L) LLL LBL LGL Ampel (L) Betung (B) BLB BBB BGB Betung (B) Andong (G) GLG GBG GGG Andong (G) 10 Cm Ampel (L) LLL LBL LGL Ampel (L) Betung (B) BLB BLB BLB Betung (B) Andong (G) GLG GLG GLG Andong (G) 13 Cm Ampel (L) LLL LBL LGL Ampel (L) Betung (B) BLB BLB BLB Betung (B) Andong (G) GLG GLG GLG Andong (G)

Menurut Mattjik dan Sumertajaya (2002), model linier aditif untuk rancangan percobaan tersebut adalah:

Y

ijk

= µ + α

i

+ β

j

+ (αβ)

ij

+ ε

ijk

Keterangan :

Y_ijk = nilai respon pada taraf ke-i faktor kombinasi jenis bambu dan taraf ke-j faktor variasi panjang strand

µ = nilai rata-rata pengamatan

αi = pengaruh sebenarnya faktor kombinasi jenis bambu pada taraf ke-i βj = pengaruh sebenarnya faktor variasi panjang strand pada taraf ke-j (αβ)ij = interaksi antara αi dan βj

εijk = pengaruh acak pada perlakuan α, β, dengan masing – masing taraf ulangan ke k.

Untuk melihat adanya pengaruh perlakuan terhadap respon maka dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada tingkat kepercayaan 95% (nyata).

Tabel 4 Analisis keragaman (ANOVA) Sumber Keragaman ^{Db JK KT Fhitung} A B A*B Sisa Total A-1 B-1 (A-1)(B-1) AB(n-1) ABn-1 JKA JKB JKAB JKS JKT JKA/A-1 JKB/B-1 JKAB/(A-1)(B-1) JKS/AB(n-1) KTA/KTS KTB/KTS KTAB/KTS

Sedangkan kriteria ujinya yang digunakan adalah jika F_hitung lebih kecil atau sama dengan F_tabel maka perlakuan tidak berpengaruh nyata pada suatu tingkat kepercayaan tertentu dan jika F_hitung lebih besar dari F_tabel maka perlakuan berpengaruh nyata pada tingkat kepercayaan tertentu. Untuk mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh nyata dilakukan uji lanjut dengan menggunakan uji beda Duncan. Analisis dilakukan dengan menggunakan bantuan program komputer SPSS 18.0.Selanjutnya untuk melihat hubungan antara SWV, MOEd dengan MOEs dan MOR dianalisis menggunakan analisis regresi linear sederhana.