3 RESPON BAMBU ANDONG (Gigantochloa pseudoarundinacea) TERHADAP PEREKAT ISOSIANAT
4 PENGARUH BUKU TERHADAP SIFAT PAPAN BAMBU KOMPOSIT
4.2 Bahan dan Metode 1 Bahan
4.3.2 Sifat Fisis
Hasil pengujian sifat papan bambu komposit dengan berbagai komposisi buku dalam lapisan penyusun papan bambu komposit serta ringkasan hasil analisa keragamannya disajikan pada Tabel 4.2. Keragaan lapisan penyusun papan bambu komposit dan keragaan papan bambu komposit hasil penelitian ini disajikan pada Gambar 4.4 dan 4.5.
Tanpa buku Buku 10 cm dari ujung Buku di tengah
Gambar 4.4 Keragaan lapisan penyusun papan bambu komposit
Hasil analisa keragaman menunjukkan bahwa kadar air dan kerapatan papan bambu komposit tidak dipengaruhi oleh posisi buku pada lapisan penyusunnya. Kadar air papan bambu komposit bervariasi antara 11.1 – 11.6% dengan rata-rata 11.3%. Kadar air papan bambu komposit dengan berbagai variasi posisi buku semuanya memenuhi persyaratan Standar Nasional Indonesia untuk produk kayu olahan seperti kayu lapis penggunaan umum (SNI 01-5008.2-2000), venir lamina (SNI 01-6240-2000), serta papan sambung dan bilah sambung untuk meja (SNI 01- 6243.2.2000), karena nilainya tidak lebih dari 14%. Kerapatan papan bambu komposit dengan berbagai posisi buku pada lapisan penyusunnya bervariasi antara
0.73 – 0.75 g cm-3 dengan rata-rata 0.74 g cm-3. Nilai kerapatan papan bambu komposit lebih tinggi dibanding kerapatan bahan bakunya. Hal ini terjadi karena dalam pembuatan papan bambu komposit ditambahkan perekat dan dilakukan proses pengempaan untuk menyatukan elemen bahan penyusunnya. Nilai rata-rata kerapatan bilah bambu andong yang digunakan dalam penelitian ini adalah 0.72 g cm-3.
Gambar 4.5 Keragaan papan bambu komposit hasil penelitian
Tabe 4. 2 Sifat fisis dan mekanis papan bambu komposit dan ringkasan hasil analisis keragaman (ANOVA)
Sifat yang diuji Posisi buku Hasil
ANOVA P1 P2 P3 P4 P5 Kadar air (%) 11.2 (0.08) 11.6 (0.19) 11.1 (0.68) 11.3 (0.33) 11.5 (0.40) tn Kerapatan (g cm-3) 0.74 (0.03) 0.73 (0.03) 0.75 (0.03) 0.75 (0.03) 0.74 (0.02) tn PT (%) 3.1 (0.37) 3.9 (0.07) 3.1 (0.38) 2.6 (0.71) 1.5 (0.12) ** PL (%) 2.2 (0.59) 2.7 (0.60) 2.3 (0.16) 2.4 (0.03) 1.8 (0.23) tn MOR (kg cm-2) 1 159 (151) 1 039 (139) 1 198 (167) 971 (184) 1 085 (69) tn MOE (× 103 kg cm-2) 175. 3 (20.2) 171.4 (20.1) 176. 3 (6.8) 163. 7 (16.7) 166.2 (9.6) tn KT (kg cm-2) 549.8 (29) 629.4 (72) 571.2 (13) 533.1 (11) 518.6 (77) * KR (kg cm-2) 71.1 (2.5) 64.4 (3.8) 72.3 (2.9) 72.7 (8.2) 71.2 (6.7) tn Delaminasi (%) 0 0 0 0 0
Setiap nilai merupakan rata-rata dari 3 ulangan kecuali nilai keteguhan rekat merupakan rata-rata dari 6 ulangan; Angka dalam kurung adalah simpangan baku; PT = pengembangan tebal; PL = pengembangan lebar; MOR = modulus patah; MOE = modulus elastisitas; KT = keteguhan tekan; KR = keteguhan rekat; tn = tidak nyata; * = nyata ; ** = sangat nyata.
Pengembangan tebal papan bambu komposit bervariasi antara 1.5 – 3.9% dengan rata-rata 2.9%. Hasil penelitian Nugroho dan Ando (2001) menunjukkan bahwa pengembangan tebal rata-rata bambu lamina 4 lapis yang dibuat dari pelupuh bambu moso dan direkat dengan perekat berbahan dasar resorsinol adalah 12.13%. Hasil penelitian lain yang dilakukan oleh Lee dan Liu (2003) menunjukkan bahwa pengembangan tebal lantai bambu moso 3 lapis masing – masing yang dibuat di laboratorium dan yang diperdagangkan di Amerika Serikat berturut-turut adalah 1% dan 0.7%.
Sulastiningsih et al. (2005) mengemukakan bahwa papan bambu lamina 3 lapis yang dibuat dengan perekat tanin resorsinol formaldehida dengan lapisan tengah dari kayu akasia dan kayu tusam sedangkan lapisan luarnya dibuat dari bilah bambu andong memiliki pengembangan tebal bervariasi antara 0.8 – 3.3%. Sedangkan hasil penelitian Guo (2007) menunjukkan bahwa pengembangan tebal panel bambu yang dibuat dari Dendrocalamus yunnanicus dengan laminasi sejajar adalah 0.35% dan laminasi silang adalah 3.6%. Papan komposit yang dibuat dari bilah bambu menghasilkan papan dengan permukaan yang utuh sehingga tidak ada celah bagi air untuk masuk ke papan tersebut, akibatnya pengembangan tebal yang terjadi relatif kecil. Berdasarkan informasi tersebut dapat diketahui bahwa papan bambu komposit yang dibuat dari bilah bambu memiliki kestabilan dimensi yang lebih baik dibanding papan bambu komposit yang dibuat dari pelupuh bambu.
Hasil analisa keragaman pada Tabel 4.2 menunjukkan bahwa pengembangan tebal papan bambu komposit sangat dipengaruhi oleh adanya buku pada bilah bambu. Keberadaan buku pada bilah bambu menurunkan pengembangan tebal papan bambu komposit. Hal ini mungkin disebabkan oleh perbedaan struktur sel antara bagian buku dengan bagian ruas pada batang bambu, khususnya struktur sel pembuluh pada bagian buku lebih kompleks dibanding bagian ruas (Shao et al. 2010) sehingga menghasilkan bahan yang lebih padat dan keras. Kondisi tersebut dapat menghalangi masuknya air ke dalam papan bambu komposit.
Pengembangan lebar papan bambu komposit bervariasi antara 1.8 – 2.7% dengan rata-rata 2.3%. Hasil penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian terdahulu yang menyatakan bahwa pengembangan lebar papan bambu lamina yang dibuat dari bilah bambu andong dan direkat dengan perekat urea formaldehida bervariasi antara 2.04 – 2.70% dengan rata-rata 2.38% (Sulastiningsih dan Santoso. 2012). Hasil analisa keragaman pada Tabel 4.2 menunjukkan bahwa pengembangan lebar papan bambu komposit tidak dipengaruhi oleh adanya buku pada bilah bambu.
4.3.3 Kualitas Perekatan
Kualitas perekatan papan bambu komposit merupakan faktor yang sangat penting yang harus diuji. Kualitas perekatan tersebut dapat diuji dengan 3 cara yaitu dengan uji geser tekan, uji pisau dan uji delaminasi. Dalam penelitian ini kualitas perekatan papan bambu komposit diuji dengan melakukan uji delaminasi dan uji geser tekan. Hasil uji delaminasi menunjukkan bahwa kualitas perekatan papan bambu komposit dari bambu andong dengan berbagai variasi posisi buku sangat baik karena tidak ada bagian yang mengelupas pada seluruh garis rekat contoh uji
delaminasi papan bambu komposit yang ditunjukkan oleh nilai delaminasi = 0 cm atau 0%.
Hasil pengujian keteguhan rekat uji kering papan bambu komposit dengan cara uji geser tekan bervariasi antara 64.4 – 72.7 kg cm-2 dengan rata-rata 70.3 kg cm-2. Nilai keteguhan rekat papan bambu komposit tersebut telah memenuhi persyaratan kualitas perekatan menurut Standar Jepang untuk kayu lamina (JPIC 2003a). Hasil ANOVA pada Tabel 4.2 menunjukkan bahwa posisi buku pada lapisan penyusun papan bambu komposit tidak berpengaruh nyata terhadap keteguhan rekat uji kering papan bambu komposit yang dihasilkan. Hasil penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Correal dan Lopez (2008) menunjukkan bahwa keteguhan rekat bambu lamina yang dibuat dari bilah bambu Guadua angustifolia Kunt dan direkat dengan perekat polivinil asetat (PVA) adalah 7.92 Mpa atau 80.78 kg cm-2. Sementara itu Ashaari et al. (2004) melaporkan bahwa kualitas perekatan laminasi bambu G. scortechinii lebih baik dibanding laminasi bambu D. asper. Hasil penelitian lain yang dilakukan oleh Hanim et al. (2010) menunjukkan bahwa pengawetan bilah bambu G. scortechinii sangat berpengaruh pada keteguhan geser dan kerusakan kayu dari laminasi bambu yang dihasilkan. Pengawetan bilah bambu G. scortechinii menggunakan larutan boraks 5% (b/v) menurunkan keteguhan geser bambu lapis sebesar 21% bila diuji dalam kondisi basah yaitu dari 0.79 N mm-2 (8.1 kg cm-2) ke 0.63 N mm-2 (6.4 kg/cm2 ). Bila diuji dalam kondisi kering maka terjadi penurunan keteguhan geser bambu lapis sebesar 23% yaitu dari 2.66 N mm-2 (27.1 kg cm-2) ke 2.04 N mm-2 (20.8 kg cm-2).
4.3.4 Sifat Mekanis
Keteguhan lentur statis untuk nilai modulus patah (MOR) papan bambu komposit dengan berbagai posisi buku pada lapisan penyusunnya bervariasi antara 971 – 1 198 kg cm-2 dengan rata-rata 1 090.4 kg cm-2. Hasil analisa keragaman pada Tabel 4.2 menunjukkan bahwa MOR papan bambu komposit tidak dipengaruhi oleh adanya buku pada bilah bambu penyusun papan bambu komposit. Jika dibandingkan dengan klasifikasi kelas kuat kayu Indonesia (Seng 1964), berdasarkan nilai keteguhan lenturnya maka papan bambu komposit 3 lapis hasil penelitian ini setara dengan kayu kelas kuat II (725 – 1100 kg cm-2) hingga kelas kuat I (> 1100 kg cm-2).
Hasil penelitian terdahulu menunjukkan bahwa MOR papan bambu komposit 4 lapis yang dibuat dari pelupuh bambu moso dan direkat dengan perekat berbahan dasar resorsinol bervariasi antara 639 – 707 kg cm-2 (Nugroho dan Ando 2001). Dibandingkan dengan klasifikasi kelas kuat kayu Indonesia, maka papan bambu komposit 4 lapis tersebut setara dengan kayu kelas kuat III (500 – 725 kg cm-2). Sementara itu Guo (2007) melaporkan bahwa MOR panel bambu yang dibuat dari D. yunnanicus dengan laminasi sejajar adalah 210 MPa dan laminasi silang adalah 195 Mpa. Nilai MOR tersebut untuk panel bambu yang dibuat dari Heterocycla pubescens adalah 175 Mpa untuk laminasi sejajar dan 136 MPa untuk laminasi silang. Panel bambu tersebut setara dengan kayu kelas kuat I menurut klasifikasi kelas kuat kayu Indonesia. Correal dan Lopez (2008) menyatakan bahwa MOR bambu lamina yang dibuat dari bilah bambu Guadua angustifolia Kunt dan direkat dengan perekat
polivinil asetat (PVA) adalah 81.9 Mpa atau 835 kg cm-2 (setara dengan kayu kelas kuat II).
Hasil penelitian terdahulu lainnya menunjukkan bahwa papan bambu lamina 3 lapis dan 5 lapis yang dibuat dari pelupuh bambu betung (D. asper) dan direkat dengan perekat urea formaldehida berturut turut adalah 1 031 dan 962 kg cm-2 dan setara dengan kayu kelas kuat II (Sulastiningsih et al. 1996). Papan bambu lamina 3 lapis yang dibuat dari bilah bambu andong (G.pseudorundinacea) dan direkat dengan perekat tanin resorsinol formaldehida memiliki nilai MOR sebesar 1 241 kg cm-2 (Sulastiningsih et al. 2005), sedangkan yang direkat dengan perekat urea formaldehida adalah 1236 kg cm-2 (Sulastiningsih dan Santoso 2012), papan bambu lamina tersebut setara dengan kayu kelas kuat I (>1100 kg cm-2). Berdasarkan informasi tersebut dapat diketahui bahwa secara keseluruhan papan bambu komposit yang dibuat dari bilah bambu memiliki nilai keteguhan lentur (MOR) yang lebih tinggi dibanding papan bambu komposit yang dibuat dari pelupuh bambu.
Berdasarkan uraian di atas dapat diketahui juga bahwa MOR papan bambu komposit lebih rendah dibanding MOR bahan baku bambu penyusunnya. Syafii (1984) dalam Suryokusumo dan Nugroho (1994) menyatakan bahwa MOR batang bambu andong adalah 1 356 kg cm-2, sedangkan Dransfield dan Widjaya (1995) menyatakan MOR batang bambu andong berkisar antara 1 745 – 2 112 kg cm-2. Hasil penelitian Idris et al. (1994) menunjukkan bahwa MOR bambu andong adalah 1032.6 kg cm-2 (bagian berbuku) dan 1 835.6 kg cm-2 (bagian ruas). Pada Bab 2 telah disebutkan bahwa bilah bambu andong yang digunakan dalam penelitian ini memiliki nilai MOR berkisar antara 998 – 1 340 kg cm-2 (bagian berbuku) dan antara 1 165 – 1 478 kg cm-2 (bagian ruas). Perbedaan nilai keteguhan lentur (MOR) papan bambu komposit dengan bahan baku bambu penyusunnya dapat diakibatkan oleh adanya celah pada papan bambu komposit yang diakibatkan oleh ketidaksempurnaan dalam proses perekatan antar bilah bambu sehingga mengurangi kekuatannya. Sementara itu pada pengujian keteguhan lentur bilah bambu menggunakan contoh uji bebas cacat.
Modulus elastisitas (MOE) papan bambu komposit dengan berbagai posisi buku pada lapisan penyusunnya bervariasi antara 163 667 – 176 257 kg cm-2 dengan rata- rata 170 563 kg cm-2. Nilai modulus elastisitas papan bambu komposit dalam penelitian ini memiliki kecenderungan yang sama dengan nilai MOR. Hasil analisa keragaman pada Tabel 4.1 menunjukkan bahwa MOE papan bambu komposit tidak dipengaruhi oleh adanya buku pada bilah bambu penyusun papan bambu komposit. Hasil penelitian terdahulu menunjukkan bahwa MOE papan bambu komposit 3 lapis yang dibuat dari pelupuh bambu andong dan direkat dengan perekat urea formaldehida bervariasi antara 116 070 – 202 310 kg cm-2 (Sulastiningsih et al. 1998), sedangkan papan bambu komposit 3 lapis yang dibuat dari bilah bambu andong dan direkat dengan perekat tanin resorsinol formaldehida memiliki nilai MOE rata-rata 133 615 kg cm-2 (Sulastiningsih et al. 2005). Berdasarkan informasi tersebut dapat diketahui bahwa MOE papan bambu komposit sangat bervariasi tergantung dari jenis perekat dan bentuk elemen penyusun papan bambu komposit yang digunakan dalam proses pembuatannya.
Keteguhan tekan papan bambu komposit dengan berbagai posisi buku pada lapisan penyusunnya bervariasi antara 518.6 – 629.4 kg cm-2 dengan rata-rata 560.4
kg cm-2 dan setara dengan kayu kelas kuat II (425 – 650 kg cm-2) menurut klasifikasi kelas kuat kayu Indonesia. Hasil penelitian Correal dan Lopez (2008) menunjukkan bahwa keteguhan tekan bambu lamina yang dibuat dari bambu Guadua angustifolia Kunt dengan perekat polivinil asetat (PVA) adalah 47.6 MPa atau 485 kg cm-2, dan setara dengan kayu kelas kuat II menurut klasifikasi kelas kuat kayu Indonesia. Hasil analisa keragaman pada Tabel 4.1 menunjukkan bahwa keteguhan tekan papan bambu komposit sangat dipengaruhi oleh adanya buku pada bilah bambu penyusun papan bambu komposit. Keberadaan buku pada lapisan penyusun papan bambu komposit menurunkan keteguhan tekan papan bambu komposit yang dihasilkan. Hal ini terjadi karena struktur atau susunan sel dan arah orientasinya pada bagian buku lebih kompleks dibanding bagian ruas (Shao et al. 2010) yang mengakibatkan bagian berbuku lebih padat dan keras. Kondisi tersebut menyulitkan dalam proses pembuatan papan bambu komposit khususnya dalam proses perekatan baik perekatan ke arah lebar yaitu perekatan antar bilah bambu maupun perekatan ke arah tebal yaitu perekatan antar beberapa papan bambu tipis (lapisan) penyusun papan bambu komposit, sehingga kualitas hasil rekatannya kurang sempurna. Pada Bab 2 Gambar 2.6 dapat dilihat perbedaan struktur sel dan arah orientasinya pada bagian ruas dan buku bilah bambu.
Secara keseluruhan keberadaan buku pada bilah bambu penyusun papan bambu komposit tidak berpengaruh terhadap sifat papan bambu komposit yang dihasilkan. Di samping itu pada Gambar 4.4 dan 4.5 dapat dilihat bahwa keberadaan buku pada lapisan penyusun papan bambu komposit semakin memperjelas karakteristik tampilan permukaan yang unik dan indah (fancy) dibanding dengan tampilan permukaan kayu pertukangan yang ada di pasaran, khususnya kayu yang sesuai untuk bahan mebel.
4.4 Simpulan
Rendemen bilah bambu andong sebesar 38.5%, sedangkan retensi dan penetrasi larutan boron dalam bilah bambu andong berturut-turut adalah 7.34 kg m-3 dan 100%. Beberapa sifat papan bambu komposit tidak dipengaruhi oleh adanya buku pada bilah bambu penyusun papan bambu komposit kecuali pengembangan tebal dan keteguhan tekan. Dengan demikian keberadaan buku pada bilah bambu penyusun papan bambu komposit tidak perlu dihindari bahkan kondisi tersebut semakin memperjelas karakteristik yang unik dari penampilan permukaan papan bambu komposit yang dihasilkan. Berdasarkan klasifikasi kelas kuat kayu Indonesia, papan bambu komposit 3 lapis yang dibuat dari bilah bambu andong dengan berbagai posisi buku pada lapisan penyusunnya dan direkat dengan perekat isosianat setara dengan kayu kelas kuat II.