TERHADAP KUALITAS PAPAN ZEPHYR Pendahuluan
3.2 PENGARUH JENIS PEREKAT DAN ORIENTASI ZEHPYR TERHADAP KUALITAS PAPAN ZEPHYR
Pendahuluan
Hasil penelitian pembagian pelepah sawit dan perbedaan penggilasan pelepah untuk menjadi helaian zephyr yang berukuran seragam (Bab 3) untuk mendapatkan papan zephyr yang berkualitas menunjukkan bahwa perlakuan pembagian pelepah memberikan pengaruh yang nyata terhadap sifat MOR papan
zephyr. Ulangan penggilasan pelepah sebagian memberikan pengaruh yang nyata yakni semakin banyak ulangan penggilasan dapat memberikan hasil yang lebih baik. Akan tetapi berdasarkan keragaan visual dan kemudahan dalam penyusunan lapisan zephyr, penggilasan pelepah sebanyak 5 kali dapat menghasilkan lembaran zephyr dengan ketebalan yang relatif seragam dan merata tetapi tidak terputus. Ketebalan helaian zephyr yang lebih seragam dan tanpa putus diharapkan lebih memudahkan dalam proses produksi papan zephyr.
Papan zephyr mempunyai karakter yang khusus karena ketebalan helaian
zephyr relatif kecil tetapi dalam bentuk lembaran yang saling berkaitan dengan lebar sekitar 4-14 cm. Bentuk lembaran zephyr yang tidak beraturan dan tidak rata dari arah panjang dan lebar dengan ketebalan helaian antara 0.6 sampai lebih dari 3.40 mm. Akibatnya ketidakteraturan itu maka kemungkinan menimbulkan adanya celah yang tersebar diantara lapisan yang bersilangan maupun diantara lembaran zephyr. Pola penyusunan yang bersilangan memberikan celah yang nampak jelas dibandingkan pola lapisan yang searah. Hasil pengujian sifat MOE dan MOR papan zephyr sebelumnya menunjukan bahwa kerusakan papan terjadi pada lapisan yang menyilang diantara lapisan penyusun papan zephyr. Sulastiningsih (2014) menyebutkan bahwa pada bambu lamina arah pelapisan mempengaruhi sifat mekanis, adanya lapisan menyilang dari bambu lapis ini menurunkan nilai MOR. Hal ini kemungkinan karena terbentuknya celah sebagai akibat ketidak sempurnaan proses perekatannya. Sumardi (2007) menyebutkan bahwa stabilitas dimensi papan OSB lebih baik pada papan yang orientasi seratnya disusun searah daripada teracak.
Sebagai upaya pengembangan papan komposit berbasis limbah
lignoselulosa, pemanfaatan pelepah sawit sebagai papan zephyr memerlukan bahan perekat. Untuk lebih menentukan jenis perekat yang paling sesuai, penelitian ini dirancang dengan menggunakan 3 jenis perekat sintetis yang umum digunakan oleh industri. Salah satu aspek yang berpengaruh dalam pembuatan papan komposit yang mempengaruhi kekuatannya adalah perekatan, terutama jenis perekat yang digunakan. Jenis perekat sangat menentukan kekuatan dan keawetan papan komposit, selain itu akan menentukan biaya produksinya (Frihart 2004). Jenis perekat, jenis kayu dan lamanya pengempaan berpengaruh terhadap keteguhan rekat kayu lamina (Santoso dan Malik 2009). Tito et al. (2010) meyebutkan bahwa papan partikel dari serbuk batang kelapa sawit yang masing- masing dibuat dengan jenis perekat urea formaldehida, phenol formaldehida dan isocyanate menunjukan kualitas yang berbeda. Sedangkan penelitian mengenai pengaruh kerapatan terhadap sifat mekanis papan zephyr bambu berlapis vener dilaporkan oleh Roh dan Ra (2009) yang menyatakan bahwa nilai MOR dan MOE
adalah 465 kg cm⁻ dan 57.6(10³ kg cm⁻ ) diperoleh dari papan berkerapatan 0.80 g.cm⁻ .
Penelitian ini menggunakan bahan perekat urea formaldehida (UF) paling banyak digunakan dalam industri kayu karena sifatnya yang mudah larut dalam air, tidak mudah terbakar, mempunyai sifat panas yang baik, tidak menyebabkan perubahan warna, dan mudah beradaptasi pada berbagai kondisi serta murah. Perekat isocyanate (IC) mempunyai kemampuan yang cukup kuat untuk mengikat antar partikel serat maupun kayu dan secara teknis memiliki daya rekat yang cukup baik, dapat digunakan pada suhu rendah sampai tinggi. Phenol formaldehida adalah jenis perekat sintetis yang cocok untuk penggunaan luar ruangan.
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan jenis perekat yang sesuai dengan bahan zephyr pelepah sawit dan pengaruh arah atau orientasi pelapisan terhadap kualitas papan zephyr.
Bahan dan Metode Bahan
Bahan utama penelitian ini adalah zephyr dari seluruh bagian pelepah sawit hasil penggilasan 5 kali yang dikeringkan dengan kadar air sekitar 5-6 %. Jenis perekat sintetis yang digunakan yaitu, phenol formaldehida (PA 302), mempunyai pH 11-12 dengan kandungan padatan 48-49 %. Perekat urea formaldehida (UA-140) dengan pH 8.0-9.0, dan kandungan padatan 49.5- 50.5%. Perekat polyurethane based polymer isocyanate (PI-120) terdiri dari 2 komponen yaitu base resin dan hardener (H3M) mempunyai pH 6.5-8.5 dan kandungan padatan 98 %.
Metode
Pembuatan Papan
Lembaran zephyr disemprot masing-masing dengan perekat UF dan PF menggunakan sprayer sebanyak 12% dari berat kering zephyr dan di laburkan dengan kuas pada penggunaan perekat Isocyanate. Lembaran zephyr kemudian disusun bersilangan (Type A) dan sejajar (Type B), masing-masing disusun dengan 3 lapis. Pada alat cetak bagian bawah dan atas dilapisi dengan kertas teflon. Masing-masing lembaran zephyr disemprot dengan perekat UF, PF dan Isocyanate, dengan suhu kempa masing-masing 120⁰C, 150⁰C dan 110⁰C . Kemudian masing-masing dikempa dengan tekanan 25 kg cm⁻² selama 10 menit dengan target kerapatan 0.80 g.cm⁻ pada ketebalan papan 1.0 cm. Selanjutnya papan diangin-anginkan dalam ruang konstan selama 2 minggu, untuk dilanjutkan dengan proses pengujian.
Pengujian sifat fisis dan mekanis
Setelah melalui tahap pengkondisian, tahap berikutnya adalah pemotongan papan menjadi beberapa contoh uji dengan berbagai ukuran masing-masing sesuai
dengan standar JIS A 5908 (2003). Dimensi contoh uji untuk pengujian sifat fisis yang meliputi kerapatan dan kadar air (KA) (100 mm x 100 mm); daya serap air (DSA) pengembangan tebal (PT), dan keteguhan rekat ( IB) (50 mm x 50 mm); modulus of elasticity (MOE) dan modulus of rupture (MOR) (50 mm x 200 mm).
Analisis data
Pengolahan data penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap. Dengan pola percoban faktorial. Perlakuan A adalah jenis perekat dalam 3 taraf yaitu jenis perekat urea formaldehida (UF), phenol formaldehida (PF) dan isocyanate (IC). Perlakuan B adalah arah pelapisan dalam dua taraf yaitu arah lapisan sejajar (S) dan arah lapisan bersilang(X). Jika hasil analisis keragaman menunjukkan perbedaan nyata pada selang kepercayaan 95% akan dilakukan uji lanjut dengan menggunakan uji Duncan (Duncan Multiple Range Test).
Hasil dan Pembahasan Sifat fisis papan zephyr pelepah sawit
Kerapatan
Hasil pengujian beberapa sifat fisis papan zephyr disajikan pada Tabel 14. Nilai rata-rata kerapatan papan zephyr dari tiga jenis perekat berkisar antara 0.77- 0.83 g.cm⁻3.
Tabel 14 Nilai rata-rata kerapatan, kadar air (KA), daya serap air (DSA) dan pengembangan tebal (PT) papan zephyr
Jenis Perekat Orientasi lapisan Kerapatan (g cm⁻³) KA (%) DSA(%) 2 jam DSA(%) 24 jam PT(%) 2 jam PT(%) 24 jam U.Formaldehida Silang 0.83 (0.02) 10.66a (0.48) 35.72c (6.99) 69.66b (5.36) 16.12ab (5.99) 42.98a (3.43) Sejajar 0.79 (0.02) 11.50ab (0.25) 15.95ab (2.39) 41.52c (3.46) 10.07b (2.33) 15.80c (6.35) P.Formaldehida Silang 0.77 (0.04) 8.96c (0.86) 47.72a (10.25) 73.31a (12.41) 25.58a (13.05) 33.50b (4.83) Sejajar 0.80 (0.08) 9.06c (0.35) 33.51ab (3.25) 68.1ab (4.99) 12.92ab (2.93) 26.02bc (10.01 Isocyanate Silang 0.78 (0.09) 10.31b (0.20) 27.88bc (7.37) 55.03bc (13.70) 8.92b (2.02) 20.48c (3.78) Sejajar 0.79 (0.04) 10.20b (0.18) 29.54bc (11.85) 53.47bc (4.56) 7.81ab (4.35) 19.12c (1.09) JIS A 5908-2003 0.40-0.90 5-13 - - - <12 Keterangan :
Rata-rata yang mempunyai tanda superskrip sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf = 0.05. Angka dalam kurung = standar deviasi
Analisis keragaman menunjukkan bahwa arah orientasi pelapisan dan jenis perekat tidak berpengaruh nyata kerapatan papan zephyr. Pada papan partikel kerapatan akhir papan menurut Kelly 1977 dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain jenis kayu (kerapatan kayu), besarnya tekanan kempa, jumlah material kayu dalam lapisan, kadar perekat serta bahan tambahan lainnya. Selain itu
perbedaan kerapatan bisa juga disebabkan adanya kandungan air dan senyawa- senyawa lain yang terlepas atau hilang pada saat proses pengempaan panas (Frihart 2004). Nugroho dan Ando 2001a, nisbah regangan antara lapisan yang sejajar lebih kecil daripada nisbah regangan lapisan yang bersilangan sehingga mempengaruhi kerapatan papan. Berikut disajikan Gambar 14 papan zephyr
dengan arah pelapisan yang berbeda.
Gambar 14 Papan zephyr pelepah sawit pada arah pelapisan Bersilangan (A) dan Sejajar (B)
Nilai rata-rata kerapatan papan zephyr pelepah sawit berada kisaran kerapatan yang ditargetkan yaitu sebesar 0.80 g cm⁻3. Nilai kerapatan yang dihasilkan berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) termasuk kategori papan kelas kerapatan sedang yang berkisar antara 0.4-0.9 g cm⁻3.
Kadar air
Kadar air papan komposit menunjukan tingkat adaptasi panel tersebut terhadap kondisi kelembaban disekitarnya. Berdasarkan jenis perekat kadar air papan zephyr pelepah sawit masing-masing UF (10.66-11.50 %), PF (8.96-9.06 %) dan perekat Isocynate (10.20-10.31%). Jenis perekat dengan kadar air terendah adalah papan zephyr dengan perekat PF dan arah orientasi lapisan sejajar.
Analisis keragaman menunjukan bahwa perbedaan jenis perekat memberikan pengaruh yang berbeda terhadap nilai rata-rata kadar air ini. Uji lanjut menyatakan bahwa masing-masing jenis perekat mempunyai kisaran nilai tengah yang berbeda. Papan zephyr dengan perekat UF mempunyai kadar air yang tertinggi. Nugroho dan Ando 2001b, papan zephyr dengan perekat PF memberikan hasil terbaik pada suhu kempa 150⁰C termasuk kadar air papan
zephyr. Pada Bab 3, kadar air papan zephyr yang dikempa pada suhu 120⁰C mempunyai kadar air 11.97%, sedangkan pada penelitian ini kadar air 8.96%.
Secara umum kadar air papan zephyr dapat memenuhi syarat standard JIS A 5908-2003 yaitu 5-13 %.
Daya Serap Air
Kemampuan papan zephyr menyerap air pada penelitian ini sangat tinggi baik pada rendaman 2 jam maupun 24 jam dan melewati batas standar (Tabel
4.1). Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa jenis perekat berperan dalam sifat daya serap air. Kemudian uji lanjutan dengan uji Duncan menunjukkan bahwa perbedaan penyerapan air terjadi pada setiap jenis perekat dan arah pelapisan. Papan zephyr dengan jenis perekat PF dan UF mempunyai daya serap air yang tinggi dibandingkan papan zephyr dengan perekat isocyanate. Proses pemberian bahan perekat diduga berperan dalam hal ini. Papan zephyr berperekat isocyanate dilakukan melaburkan bahan perekat dipermukaan lembaran zephyr. Selain bahan yang diberikan lebih kental, pelaburan dengan kuas memberikan kemungkinan bahan ini tersebar merata dipermukaan lapisan dan menutup celah diantara helaian zephyr.
Faktor lain dari tingginya daya serap air papan zephyr pelepah sawit ini dapat juga disebabkan oleh sifat pelepah sawit yang sangat higroskopis. Pelepah sawit mengandung selulosa dan hemiselulosa yang tinggi sangat mudah menyerap air. Kelapa sawit adalah tanaman monokotil, jaringan parenkim diantara jaringan seratnya pada awalnya mengandung air yang cukup tinggi, setelah pengeringan jaringan ini menjadi pori kosong yang cenderung menyerap cairan polar seperti air. Jumlah ikatan pembuluh pelepah sawit antara 15-18 mm⁻²
dengan diameter 635.21-856.40 µm. Oleh karenanya perlu dilakukan modifikasi yang dapat mengisi pori-pori tersebut agar mampu meningkatkan stabilitasnya terhadap pengaruh air.
Rahman et al. 2012 menyatakan bahwa sifat higroskopis hemiselulosa lebih tinggi daripada selulosa dan lignin. Persentase grup –OH dalam struktur molekul selulosa dan hemiselulosa mempengaruhi respon terhadap sifat absorpsinya. Pelepah sawit mempunyai hemiselulosa 27% dan selulosa 43% karena itu dapat menjadi penyebab tingginya daya serap air dari papan zephyr
pelepah sawit. Daya serap air papan zephyr bambu pada rendaman 24 jam dengan perekat PF yang dilaporkan oleh Gopar et al. 2001 rata-rata 37.12% (kerapatan papan 0.72 g.cm⁻³). Pada penelitian Bab 3A, daya serap air papan zephyr dengan kerapatan 0.74 g.cm⁻³ adalah 18.31% pada rendaman 2 jam. Nugroho dan Ando 2001b daya serap air papan zephyr dari bambu dengan kerapatan 0.80 g.cm ⁻ dengan perekat isocyanate mencapai 33.41%. Sukma et al.
2012, papan zephyr dari pelepah sagu dengan kerapatan 0.6 g cm⁻ yang menggunakan perekat phenol formaldehida dan poliurethane sebanyak 12 % mempunyai daya serap air masing-masing 98.73% dan 64.22%. Hal ini menunjukan bahwa papan zephyr dengan bahan baku dari pelepah sangat tinggi penyerapan airnya.
Berdasarkan jenis perekat yang digunakan daya serap air papan zephyr pelepah sawit yang menggunakan jenis perekat PF dan UF lebih tinggi dari papan zephyr yang menggunakan perekat isocyanate. Ada kemungkinan bahwa cara pemberian bahan perekat yang berbeda berpengaruh terhadap sifat ini. Perekat isocyanate diberikan dengan metode pelaburan dan lebih kental dibandingkan perekat PF dan UF yang diberikan dengan cara disemprotkan. Efektifitas jumlah bahan perekat yang menutupi permukaan lembaran zephyr membantu menekan laju penyerapan air.
Berdasarkan orientasi pelapisan papan zepyr yang sejajar mempunyai daya serap yang lebih kecil dari papan zephyr yang disusun secara sejajar. Hal ini berkaitan dengan sifat kerapatan papan zephyr. Papan zephyr yang disusun secara
sejajar mempunyai kerapatan yang lebih tinggi daripada papan zephyr yang disusun secara bersilang.
Pengembangan tebal
Berdasarkan nilai rata-rata hasil penelitian ini (Tabel 3.11), sifat pengembangan tebal papan zephyr pelepah sawit bervariasi sesuai dengan jenis perekat dan pola pelapisan lembaran zephyr. Berturut-turut pengembangan tebal berdasarkan jenis perekat UF,PF dan IC adalah 10.07-16.12%, 12.92-25.58 % dan 7.81-8.92 % pada rendaman 2 jam. Meningkat secara signifikan nilai rata-rata pada rendaman 24 jam. Sukma et al. (2012), papan zephyr dari pelepah sagu dengan perekat phenol formaldehida mempunyai pengembangan tebal 22.84%, sedangkan dengan perekat poliurethane mempunyai pengembangan tebal 15.36%.
Hasil analisis keragaman menyatakan bahwa jenis perekat dan orientasi pelapisan berpengaruh nyata terhadap sifat ini pada rendaman 2 jam dan rendaman 24 jam. Uji beda nilai tengah menunjukan bahwa jenis perekat isocyanate mempunyai pengembangan tebal yang terkecil dibandingkan papan
zephyr dengan perekat phenol formaldehida. Proses perekatan ini dilakukan pada suhu kempa optimal dari masing-masing jenis perekat. Diduga perekat isocyanate bereaksi dengan baik dengan lembaran zephyr pelepah sawit karena adanya kesesuaian suhu kempa dan pHnya. Sedangkan perekat PF akan lebih baik jika subtrat yang direkat mempunyai pH cenderung basa. Gambar 15 memperlihatkan kerusakan ikatan perekatan pada lapisan zephyr.
Arah pelapisan lembaran zephyr cenderung menunjukkan pengembangan tebal yang berbeda pada papan zephyr dengan perekat PF dan UF, tetapi perbedaan ini kemungkinan karena ketebalan helaian zephyr dan distribusi bahan perekat yang kurang merata pada lapisan zephyr menyebabkan air dengan mudah masuk dan menembus dinding sel pada helaian zephyr. Dinding sel yang terdegradasi oleh air menyebabkan ikatan antar helaian dan lapisan zephyr
terlepas, sehingga mengubah bentuk dan dimensi papan zephyr. Papan zephyr
dengan orientasi pelapisan yang sejajar mempunyai kekompakan antar helaian
zephyr dapat saling menutupi celah-celah yang terbentuk diantaranya. Selain itu ketebalan papan zephyr pada pelapisan sejajar lebih tipis daripada ketebalan papan
zephyr yang bersilangan, sehingga rasio persentasi pengembangan tebal papan
zephyr arah sejajar juga lebih kecil daripada papan zephyr dengan orientasi bersilangan. Hasil penelitian Sumardi 2007, menyatakan bahwa stabilitas dimensi terutama sifat pengembangan tebal (TS) papan komposit pada arah pelapisan yang sejajar lebih baik dari arah pelapisan yang teracak. Ada kemungkinan bahwa pada pelapisan sejajar diperoleh kepadatan yang lebih tinggi sehingga rongga-rongga yang terbentuk antar helaian zephyr lebih sedikit dan akhirnya air agak sulit untuk menembus lapisan papan tersebut.
Gambar 15 Kerusakan papan zephyr akibat proses perendaman .
Berdasarkan standar JIS A 5908-2003 papan zephyr ini tidak ada papan zephyr yang dapat memenuhi standar yang diijinkan yakni kurang dari 12 % .
Sifat mekanis papan zephyr pelepah sawit
Sifat kekakuan papan zephyr (MOE)
Kekakuan papan (MOE) merupakan ukuran ketahanan papan partikel untuk menahan beban dalam batas proporsi atau sebelum patah (Massijaya et al. 1999). Sifat ini sangat penting jika papan komposit digunakan sebagai bahan konstruksi. Hasil pengujian beberapa sifat mekanis papan zephyr pelepah sawit disajikan pada Tabel 15.
Pengujian sifat MOE dilakukan untuk menunjukan kekakuan papan dalam menahan gaya yang dibebankan pada permukaan papan. Semakin rapat dan semakin luasnya daerah kontak antar komposit penyusun papan membuat pemakaian perekat menjadi lebih efektif yang akan menghasilkan kekakuan papan yang lebih baik (Syamani et al. 2008).
Tabel 15 Nilai rata-rata MOE, MOR, IB dan kuat pegang sekrup (SW) papan zephyr pelepah sawit
Jenis Perekat Orientasi lapisan MOE (10³kg cm⁻²) MOR (kg cm⁻²) IB (kg cm⁻²) SW (kg) UF Silang 61.18ab (11.4) 310bc (60.8) 2.24a (0.1) 46.13a (7.6) Sejajar 85.20a (11.0) 696a (60.4) 2.45a (0.1) 18.67 b (1.4) PF Silang 79.60ab (27.2) 445b (76.5) 1.06b (0.04) 25.07b (10.13) Sejajar 75.22ab (18.4) 452b (77.7) 1.04b (0.05) 15.20b (1.31) IC Silang 46.18b (11.0) 235c (57.1) 1.25b (0.5) 16.40b (13.5) Sejajar 49.52ab (11.3) 450b (51.4) 2.72a (0.3) 16.27b (4.3) JISA 5908-2003 type 18 >30 >180 >3.0 >50
Keterangan : Rata-rata yang mempunyai tanda superskrip sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf = 0.05 . Angka dalam kurung = standar deviasi
Nilai rata-rata MOE berdasarkan jenis perekat berturut-turut adalah UF, PF, IC adalah 61.18-85.20 (x 10³ kg cm⁻²), 75.22-79.6 (x 10³ kg cm⁻²) dan 46.18-
49.52 (x 10³ kg cm⁻²). Nilai MOE tertinggi adalah papan zephyr dengan perekat urea formaldehida pada orientasi lapisan secara sejajar. Kesesuaian jenis perekat UF dengan keasaman pelepah sawit (pH 6.28) berperan pada perbaikan sifat MOE.
Pada penelitian terdahulu (Bab 3) papan zephyr pelepah sawit dikempa pada suhu 12 ⁰C dengan nilai keteguhan lentur sekitar 50 (x 10³ kg cm⁻²). Terjadi peningkatan nilai keteguhan lentur pada papan zephyr yang dikempa pada suhu 150⁰C mencapai 79.60 (x 10³ kg cm⁻²). Suhu rendah menyebabkan kekuatan ikatan lemah karena perekat belum mengalami pematangan, demikian juga pada suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan perekat mengalami over curing
sehingga mengurangi kekuatan ikatan pada garis rekat. Ozman et al. (2003) menyatakan bahwa suhu perekat berpengaruh nyata terhadap kekuatan ikatan papan yang dibentuk sehingga meningkatkan kekuatan lentur papan. Nugroho 2001 menyatakan bahwa unsur serat zephyr membentuk papan menjadi lentur dan kuat karena tekanan dan panas selama produksi. Spesimen papan zephyr dari bambu yang menggunakan serat zephyr kecil menunjukkan kelenturan yang lebih baik, hal ini karena kontak yang terbentuk dipermukaan dengan perekat lebih luas dan lebih baik.
Papan zephyr dengan perekat UF mempunyai nilai rata-rata MOE tertinggi dari semua perlakuan, diperoleh dari papan zephyr dengan arah pelapisan sejajar yaitu 85.20 (x 10³ kg cm⁻²).
Perekat isocyanate mempunyai rentang pemilihan suhu kempa yang bervariasi dari rendah sampai tinggi. Specifikasi suhu tertinggi yang dianjurkan oleh pabrik untuk perekat ini adalah 110 ⁰C untuk penggunaan kayu keras. Pada proses ini ada kemungkinan suhu dan waktu kempa yang digunakan belum tepat untuk membantu terbentuknya ikatan antara bahan perekat dengan zephyr
pelepah sawit sehingga MOE masih lebih rendah daripada papan zephyr dengan perekat yang lain. Papan zephyr dari bambu dengan perekat E-MDI (emulsi methyl-diisocyanate) dengan kerapatan 0.8 g cm⁻³ mempunyai MOE 67.6-89.7 kg cm⁻²dan MOR 587-932 kg cm⁻²), menggunakan suhu kempa 160⁰C dan tekanan 35 kg cm⁻² selama 15 menit (Nugroho 2001).
Keteguhan patah papan zephyr (MOR)
Keteguhan patah papan (MOR) merupakan sifat mekanis kayu yang menunjukan kekuatan kayu dalam menahan beban. Berdasarkan Tabel 3.12 ini dapat dilihat bahwa setiap jenis perekat memberikan pengaruh yang berbeda terhadap MOR papan zephyr, begitu juga arah pelapisan pada masing-masing jenis perekat menunjukan pengaruh yang berbeda kecuali papan zephyr dengan perekat UF dimana peran jenis perekat dan orientasi pelapisan masing-masing mempunyai perbedaan yang nyata. Sifat keteguhan papan zephyr dengan perekat UF dengan orientasi pelapisan sejajar mempunyai nilai tertinggi. Maloney (1998) menyatakan MOR pada papan partikel dipengaruhi juga oleh panjang serat bahan penyusun papan.
Gambar 16 Kerusakan papan zephyr pelepah sawit pada arah pelapisan bersilang) (A) dan sejajar (B).
Gambar 16 dapat menjelaskan bahwa penyebab rendahnya kekuatan papan
zephyr pada arah bersilangan adalah karena terdapat void antar serat zephyr. Celah ini terbentuk akibat perbedaan ketebalan helaian zephyr yang mengakibatkan kondisi permukaan antar lembaran zephyr tidak rata dan adanya lapisan kulit yang berasal dari bagian tepi pangkal pelepah sawit yang keras menyebabkan distribusi perekat tidak merata dapat menyebabkan tidak terbentuknya ikatan yang kuat antara permukaan zephyr. Nilai rata-rata MOR papan zephyr pelepah sawit dapat memenuhi standar JIS A 5908 -2003.
Keteguhan rekat papan zephyr (IB)
Keteguhan rekat adalah suatu uji pengendalian kualitas pencampuran, pembentukan, dan proses pengempaan (Ruhendi 1988). Keteguhan rekat (internal bond) merupakan salah satu ukuran tentang kualitas pembuatan suatu papan komposit karena menunjukkan kekuatan ikatan antara bahan yang direkat dengan bahan perekat. Pada Tabel 15 diketahui bahwa kekuatan rekatan (IB) papan zephyr tidak dapat memenuhi standar JIS A 5908-2003. Rendahnya nilai keteguhan rekat ini mengindikasikan bahwa proses pencampuran, distribusi bahan perekat dan pembentukan ikatan antara helaian zephyr dan antar lapisan zephyr
tidak sempurna.
Keteguhan rekat papan zephyr pelepah sawit dengan perekat UF, PF dan IC masing-masing adalah 2.24-2.45 kg cm⁻ , 1.04-1.06 kg cm⁻ dan 1.25- 2.72 kg cm⁻ . Jika dibandingkan dengan penelitian Gopar et al. (2001), nilai rata-rata keteguhan rekat selapis papan zephyr bambu dengan perekat PF dan UF masing- masing adalah 1.86 kg cm⁻² dan 3.49 kg cm⁻ . Gambar 17 berikut menunjukkan papan zephyr dengan berbagai jenis perekat.
A
(A) (B) (C)
Gambar 17 Keragaan lapisan papan zephyr dengan perekat PF (A), perekat UF (B) dan isocyanate (C).
Perekat UF, PF, dan IC mempunyai karakter dan specifikasi yang berbeda dalam penggunaannya. Pada penelitian ini papan zephyr dengan perekat UF memberikan hasil yang lebih baik, karena proses kempa yang diberikan sesuai dengan specifikasi perekat tersebut. Selain itu pelepah sawit mempunyai sifat yang cenderung asam dengan pH 6.28 sesuai dengan sifat perekat UF yang cenderung bereaksi baik pada kondisi asam. Dengan bantuan proses kempa akan sangat mendukung untuk membentuk kekompakan/interaksi antara helaian zephyr
dengan bahan perekat ini. Dijelaskan oleh Nawawi et al. (2005) bahwa perbedaan pH bahan perekat dan subtrat dapat menyebabkan penyebaran perekat tidak merata dan tidak menembus sempurna pada subtrat, sehingga dapat menurunkan kualitas ikatan perekatan. Selain itu reaktivitas bahan berlignoselulosa terhadap jenis perekat sintetis dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain jenis perekat, proses pengempaan dan asal bahan baku (Pizzi 1989). Menurut Paridah et al. (2001), optimalisasi laju polimerisasi perekat dapat dilakukan melalui pengaturan suhu dan waktu kempa guna mendapatkan daya rekat yang optimal. Peningkatan atau penurunan laju polimerisasi perekat tergantung pada kondisi keasaman bahan baku yang dipergunakan, hal ini secara langsung akan berpengaruh pada suhu dan waktu pengempaan dalam pembuatan papan komposit.
Kuat pegang sekrup
Pada pengujian kuat pegang sekrup papan zephyr dengan perekat UF dan isocyanate dengan pelapisan bersilang menunjukan nilai rata-rata tertinggi dibandingkan perlakuan yang lain. Akan tetapi nilai rata-rata pengujian ini tidak dapat memenuhi standar JIS A 5908-2003.
Gambar 18 menjelaskan posisi mata sekrup yang berikatan dengan lapisan
