METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu
C. Prosedur Kerja
1. Persiapan Bahan Baku
Bahan baku rotan semambu segar diperoleh dari areal kampus Politeknik Pertanian Negeri Samarinda, dengan diameter berkisar antara 25 - 35 mm dan panjang 20 m, berbatang lurus dan bebas cacat. Lalu dipotong–potong dengan panjang 2 m, menjadi 10 batang.
2. Prosedur pengambilan contoh uji a. Contoh uji pengujian sifat fisik
Batang rotan semambu (Calamus scipionum Loureiro) yang masing–masing panjangnya 2 m, sebanyak 10 batang, lalu dipotong dengan ukuran 5 cm sebanyak 2 sampel, dan didapatkan 20 sampel dari 10 batang ukuran 2 m, lalu diambil 10 sampel yang terbaik untuk dijadikan contoh uji kadar air dan berat jenis
b. Contoh uji keteguhan tekan sejajar serat
Dari 10 batang rotan semambu dengan panjang 2 m, lalu dipotong dengan ukuran 10 cm, masing–masing batang 2 sampel dan didapatkan sebanyak 20 sampel lalu diambil 10 sampel yang terbaik untuk dijadikan contoh uji keteguhan tekan sejajar serat
c. Contoh uji keteguhan patah (Modulus of Repture)
Dari 10 batang rotan semambu dengan panjang 2 m, lalu dipotong dengan ukuran 30 cm, masing–masing batang 2 sampel dan didapatkan sebanyak 20 sampel lalu diambil 10 sampel yang terbaik untuk dijadikan contoh uji keteguhan patah
D. Pengujian Sifat Fisik dan Mekanik 1. Kadar Air
Kadar air adalah banyaknya air yang terdapat di dalam suatu benda dan dinyatakan secara kuantitatif dalam persen (%) terhadap berat suatu benda yang bebas air atau berat kering tanur (BKT), namun dapat juga dipakai satuan terhadap berat basahnya. Berat kering tanur dijadikan sebagai dasar karena berat kering tanur merupakan indikasi dari jumlah substansi/bahan solid yang ada (Panshin dan de Zeeuw, 1980).
Karena penyebutnya adalah berat kering bukan berat total, kadar air yang dihitung dengan cara ini dapat melebihi 100%. Salah satu cara yang paling lazim untuk menentukan kadar air adalah dengan menimbang contoh uji basah dan mengeringkannya dalam tanur pada suhu 103 ± 2oC untuk mengeluarkan semua air, kemudian menimbangnya kembali. Rincian metode kering tanur ini diterangkan di dalam standar ASTM (American Society for Testing and Materials) D 2016. Perlu diingat bahwa apabila menghitung kandungan air, banyaknya air dinyatakan sebagai suatu persen berat kayu kering tanur.
Kadar air berturut-turut dimulai dari kondisi segar, basah, titik jenuh serat, kadar air tertentu, kering udara dan kering tanur. Rotan pada kondisi basah paling rawan terhadap serangan organisme perusak misalnya serangga dan jamur. Kondisi kadar air tertentu (di bawah titik jenuh serat) rotan rawan terhadap efek penyusutan yang tidak terkendali, sedangkan rotan kering udara (disebut juga kering angin, seimbang, siap pakai atau stabil) sangat penting untuk diterapkan di dalam penggunaan rotan sebagai bahan baku produk tertentu seperti forniture
Untuk mengetahui kadar air segar pada rotan semambu dalam penelitian ini dilakukan dengan cara menimbang contoh uji rotan semambu ukuran panjang 5 cm pada electric balance dan dicatat berat rotan pada kondisi masih segar, lalu dimasukan kedalam oven dry dengan suhu 103 ? 2 ? , selama 2 x 24 jam atau contoh uji tersebut sudah tidak mengalami perubahan berat yang signifikan lagi pada penimbangan berat dalam satu jam berikutnya, lalu setelah mengalami kering tanur, contoh uji dikeluarkan dari oven dry dan dimasukan ke desicator terlebih dahulu untuk menurunkan suhu agar sama dengan suhu ruangan, lalu contoh uji tersebut ditimbang kembali untuk mendapatkan berat kering tanur dan dicatat beratnya.
Untuk mencari kadar air menggunakan rumus :
?
=? ? ? ? ?
? ?
x 100 % dimana :µ
= Kadar Air (%) Bw = Berat Basah (gr)2. Berat Jenis
Berat jenis adalah rasio antara kerapatan suatu bahan dengan kerapatan air. Berat jenis disebut juga kerapatan relative (Tsoumis, 1991). Berat jenis adalah rasio antara kerapatan kayu dengan kerapatan air pada kondisi anomali air (4,40C) dimana kerapatan air pada kondisi tersebut besarnya adalah 1 g/cm3. (Simpson, et.al, 1999)
Berat jenis tidak bersatuan (unitless) karena berat jenis merupakan perbandingan berat benda terhadap berat dari volume air yang sama dengan volume benda yang diukur atau dapat juga didefinisikan sebagai perbandingan antara kerapatan suatu benda (atas dasar berat kering tanur dan volume pada berbagai kondisi pada benda itu sendiri) terhadap kerapatan air pada suhu 40C. Air memiliki kerapatan 1 g/cm3 atau 1000 kg/m3 pada suhu standar tersebut.
Perhitungan berat jenis banyak disederhanakan dalam sistem metric, karena 1 cm3 air beratnya tepat 1g maka berat jenis dapat dihitung secara langsung dengan membagi berat dalam gram dengan volume dalam sentimeter kubik (cm3). Berdasarkan angka, maka kerapatan dan berat jenis adalah sama. Namun, berat jenis tidak mempunyai satuan karena berat jenis adalah nilai relatif.
Sedangkan kerapatan suatu benda yang homogen adalah massa atau berat persatuan volume, sehingga kerapatan selalu dinyatakan dengan satuan gram/cm3 atau kg/m3. Massa atau berat dan volume pada perhitungan kerapatan suatu benda (kayu/rotan) dapat menggunakan berbagai macam kondisi (kondisi segar/basah, kering udara, kadar air tertentu dan kering tanur)
Pengujian berat jenis yang dilakukan dalam penelitian ini didasarkan pada keadaan rotan segar. Contoh uji diukur volumenya pada kondisi rotan masih basah/segar. Pengukuran volume dilakukan dengan cara contoh uji dicelupkan ke dalam gelas ukur yang terisi air penuh, namun sebelum dimasukkan kedalam gelas ukur yang terisi air, contoh uji dicelupkan dulu ke parafin cair agar permukaan contoh uji terlapisi oleh parafin untuk menghindari penyerapan air kedalam rotan, kemudian air yang tumpah pada alas gelas diukur dengan gelas ukur, selanjutnya contoh uji dimasukan kedalam oven dry selama 48 jam atau sampai mencapai kondisi berat kering tanur, lalu contoh uji ditimbang berat kering tanurnya.
Berat jenis dihitung dengan menggunakan rumus dalam Scharai-Rad et.al. (1985) : n o
v
m
? ?
dimana : ? = Berat jenisM o = Berat kering tanur V n = Volume segar
3. Keteguhan Tekan Sejajar Serat
Keteguhan tekan adalah kemampuan suatu benda untuk menahan tekanan gaya atau kekuatan dari luar benda yang cenderung merusak atau menghancurkan benda tersebut. Sedangkan keteguhan tekan sejajar serat adalah kemampuan serat dari suatu benda untuk menahan gaya atau kekuatan dari luar yang datangnya searah dengan serat dari benda tersebut yang cenderung merusaknya.
Pengujian keteguhan tekan sejajar serat yang dilakukan dalam penelitian ini dengan cara contoh uji dengan ukuran panjang 10 cm diletakan secara vertical diatas meja pengujian mesin Universal Testing Machine, kemudian dilakukan pembebanan hingga mencapai beban maksimum. Untuk menentukan nilai keteguhan tekan sejajar serat, beban yang bekerja secara maksimum pada contoh uji dibagi dengan luas penampang lintang contoh uji.
Keteguhan tekan sejajar serat dihitung dengan rumus dalam Scharai–Rad et. el, (1985)
?
// = (kg/cm2)dimana :
?
//=Keteguhan tekan sejajar serat (kg/cm2) F = Beban maksimum (kg)A = Luas penampang lintang (cm2)
?
?
4. Keteguhan Patah (Modulus of Repture)
Keteguhan patah adalah kemampuan dari suatu benda untuk menahan gaya atau kekuatan dari luar yang cenderung merusak dengan cara mematahkannya
Dalam penelitian ini pengujian keteguhan patah dilaksanakan dengan menggunakan standar ASTM No. D. 143 – 52 (1970) dengan beberapa modifikasi. Pengujian menggunakan alat Universal Testing
Machine, dengan ukuran panjang contoh uji 30 cm dengan jarak sangga (spand) 24 cm, kemudian contoh uji diletakan diatas meja pengujian
secara horizontal dan menghadap tegak lurus dengan datangnya gaya/kekuatan yang bekerja.
Keteguhan Patah (Modulus of Repture) dihitung dengan menggunakan rumus dalam Scharai – Rad et. el. (1985) :
ß
=? ? ? ? ?
? ?? ?
(kg/cm2) dimana :ß = Modulus of Repture (kg/cm2)
F = Beban Maksimum (kg) D = Diameter Contoh Uji (cm) L = Jarak sangga/spand (cm)