DAN FINIR
6 SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAPAN PARTIKEL DARI KULIT BUAH JARAK YANG DIPERKUAT PARTIKEL BUKAN
6.3 Hasil dan Pembahasan 1 Keasaman Bahan
6.3.2 Sifat Fisis
Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk kerapatan papan yang dihasilkan dalam penelitian ini sebesar 0.67 dan 0.74 g cm-3 (Tabel 6.2). Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk kerapatan papan sebesar 0.67 dan 0.70 g cm-3 (Tabel 6.3). Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Tabel 6.4), jenis partikel pencampur, nisbah campuran dan interaksinya tidak menghasilkan perbedaan yang nyata. Secara keseluruhan, kerapatan papan yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003) yang termasuk kedalam kategori papan partikel berkerapatan sedang.
Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk KA papan yang dihasilkan dalam penelitian ini sebesar 8.00 dan 9.14% (Tabel 6.2). Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk KA papan sebesar 8.18 dan 9.18% (Tabel 6.3). Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Tabel 6.4), jenis partikel pencampur, nisbah campuran dan interaksinya tidak menghasilkan perbedaan yang nyata. Secara keseluruhan, kadar air papan yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003).
Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk DSA dan PT papan yang dihasilkan dalam penelitian ini masing-masing sebesar 48.97 dan 106.97% serta 13.49 dan 32.84% (Tabel 6.2). Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk DSA dan PT papan sebesar 60.68 dan 104.00% serta 19.80 dan 35.58% (Tabel 6.3). Pencampuran partikel KBJ dengan partikel bambu tanpa perlakuan memberikan hasil stabilisasi dimensi yang lebih baik bila dibandingkan dengan campuran KBJ dengan batang
sorghum tanpa perlakuan. Namun nilai PT masih lebih tinggi bila dibandingkan papan partikel dari KBJ tanpa campuran.
Penggunaan bambu dan batang sorghum tanpa perlakuan perendaman dalam asam asetat belum mampu memperbaiki stabilisasi dimensi papan. Namun melalui perlakuan perendaman partikel bambu dalam asam asetat 1% selama 24 jam, mampu memperbaiki sifat papan partikel. Peningkatan nisbah partikel bambu yang ditambahkan pada partikel KBJ menyebabkan perbaikan nilai stabilisasi dimensi, meskipun pada penelitian ini nilai PT yang dihasilkan belum memenuhi standar. Penggunaan perekat UF sebagai perekat untuk penggunaan interior memiliki beberapa keterbatasan yang salah satunya adalah tidak tahan terhadap air. Bektas et al. (2005) mengemukakan bahwa persen PT dari panel tergantung pada beberapa faktor seperti jumlah kadar perekat dan penyebarannya, KA furnish, kompatibilitas furnish dan perekat, komposisi kimia dari furnish, dll. Hsu (1987) dalam Febrianto et al. (2010) menyatakan bahwa DSA dan PT papan terjadi akibat dari adanya sifat PT bahan penyusun dalam pembuatan papan, spring back akibat tegangan dalam yang dilepaskan pada saat pengkondisian papan, dan separasi furnish.
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Tabel 6.4), jenis partikel pencampur, nisbah campuran menghasilkan perbedaan yang nyata pada selang kepercayaan 99% untuk PT dan DSA. Interaksi antara jenis partikel pencampur dan nisbah campuran menghasilkan perbedaan yang nyata pada selang kepercayaan 95% untuk PT dan 99% untuk DSA. Berdasarkan uji duncan, campuran KBJ dan partikel bukan kayu pada nisbah 100/0 berbeda nyata dengan 60/40, 70/30 dan 0/100 untuk parameter PT papan. Sedangkan untuk DSA papan, campuran KBJ dan partikel bukan kayu pada nisbah 100/0 berbeda nyata dengan 70/30 dan 0/100. Secara keseluruhan, PT papan yang dihasilkan belum memenuhi standar JIS A 5908 (2003). Keragaan papan partikel hasil penelitian disajikan pada Gambar 6.2.
Tabel 6.2 Sifat fisis papan partikel berdasarkan nisbah campuran KBJ dan partikel bukan kayu
Jenis campuran Nisbah Krpt. (g cm-3) KA (%) PT (%) DSA (%) KBJ-as/bambu 100/0 0.67±0.05 8.69±0.82 23.85±0.04 87.01±6.60 70/30 0.68±0.01 8.61±0.64 28.58±0.26 95.38±5.52 60/40 0.73±0.03 9.07±0.36 25.10±1.24 74.39±4.52 50/50 0.72±0.03 8.51±0.27 20.51±0.61 66.16±6.85 0/100 0.72±0.05 9.14±0.79 13.49±0.08 52.60±3.62 KBJ-as/ sorghum 70/30 0.68±0.03 8.45±0.69 32.84±1.46 104.00±12.28 60/40 0.72±0.03 8.52±0.50 31.46±1.56 106.97±14.62 50/50 0.74±0.01 8.57±0.48 28.99±0.92 102.94±3.61 0/100 0.72±0.05 8.00±0.67 21.39±1.51 48.97±4.49 JIS A 5908-2003 0.5-0.9 4-13 Maks 12 -
Tabel 6.3 Sifat fisis papan partikel dari campuran KBJ dengan partikel bukan kayu pada nisbah campuran 70/30 (% w/w)
Jenis campuran Krpt. (g cm-3) KA (%) PT (%) DSA (%) KBJ-as 0.67±0.05 8.69±0.82 23.85±0.04 87.01±6.60 KBJ-as/bambu 0.68±0.01 8.61±0.64 28.58±0.26 95.38±5.52 KBJ-as/bambu-as 0.70±0.05 9.18±0.38 19.80±0.53 60.68±3.27 KBJ-as/sorghum 0.68±0.03 8.45±0.69 32.84±1.46 104.00±12.28 KBJ-as/sorghum-as 0.67±0.02 8.18±0.48 35.58±3.53 95.23±0.48 JIS A 5908-2003 0.5-0.9 4-13 Maks 12 -
Tabel 6.4 Analisis sidik ragam sifat fisis papan partikel Sumber
keragaman
Kerapatan KA PT DSA
Nilai F Sig Nilai F Sig Nilai F Sig Nilai F Sig Jenis (I) 0.04 Ns 3.27 ns 256.19 ** 33.78 ** Nisbah camp (II) 2.89 Ns 0.26 ns 187.70 ** 44.57 ** Interaksi I dan II 0.31 Ns 1.10 ns 5.00 * 9.12 **
ns) tidak berbeda nyata; *) berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%); **) berbeda nyata pada selang kepercayaan 99%
Gambar 6.2 Papan partikel hasil penelitian
6.3.3 Sifat Mekanis
Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk MOE dan MOR papan berdasarkan nisbah KBJ yang dihasilkan dalam penelitian ini masing-masing sebesar 1006 dan 2139 N mm-2 serta 6.17 dan 16.45 N mm-2 (Tabel 6.5). Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk MOE dan MOR papan masing-masing sebesar 1006 dan 2041 N mm-2 serta 4.62 dan 13.74 N mm-2 (Tabel 6.6). Pencampuran partikel bambu dan batang sorghum tanpa perlakuan perendaman dalam asam asetat mampu memperbaiki sifat bending (MOE dan MOR) dari papan yang dihasilkan. Campuran bambu menghasilkan nilai MOE dan MOR yang lebih baik dibandingkan dengan campuran batang sorghum. Hal ini disebabkan karena bambu memiliki keteguhan lentur yang lebih tinggi.
Hasil penelitian Mohmod et al. (1990) menunjukkan bahwa nilai keteguhan lentur dari bambu dengan perekat UF mencapai 8000 N mm-2. Nilai keteguhan lentur bambu ini lebih dari 4 kali lipat dibandingkan nilai keteguhan lentur bambu ketika dibuat papan partikel. Perlakuan perendaman partikel bambu dalam asam asetat 1% selama 24 jam telah berhasil memperbaiki nilai MOE dan MOR papan yang
sebelumnya 1300 N mm-2 menjadi 2040 N mm-2 sehingga nilai bending papan partikel yang dihasilkan berhasil memenuhi standar JIS A 5908 (2003). Peningkatan nisbah campuran menghasilkan peningkatan nilai MOE dan MOR papan. Penggunaan material yang lebih kuat dapat menutup kelemahan dari material yang lemah. Papan partikel dengan campuran KBJ dengan bambu pada nisbah 60/40 menghasilkan nilai MOE papan hampir 2 kali lipat dibandingkan dengan papan tanpa campuran. Akbulut (1995) dalam Nemli (2002) mengemukakan bahwa peningkatan shelling ratio memperbaiki sifat fisis dan mekanis papan.
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Tabel 6.7), jenis partikel pencampur, nisbah campuran dan interaksi keduanya menunjukkan perbedaan yang nyata pada selang kepercayaan 99% untuk nilai MOE dan MOR. Berdasarkan hasil uji Duncan, MOE dan MOR papan partikel dari campuran KBJ dengan bambu dan batang sorghum berbeda nyata dengan papan partikel tanpa campuran. Berdasarkan nisbah campuran antara KBJ dan partikel bukan kayu, nisbah 100/0 berbeda nyata dengan 50/50, 60/40, 70/30 dan 0/100 untuk MOE papan. Nisbah 100/0 berbeda nyata dengan 70/30 dan 0/100 untuk MOR papan. Secara keseluruhan, Nilai MOR papan yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003). Sedangkan untuk nilai MOE papan yang memenuhi standar dihasilkan oleh papan yang dibuat dari campuran KBJ dengan partikel bambu yang diberi perlakuan perendaman dalam larutan asam asetat 1% selama 24 jam.
Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk IB papan yang dihasilkan dalam penelitian ini sebesar 0.16 dan 0.38 N mm-2 (Tabel 6.5). Nilai rerata terendah dan tertinggi untuk IB papan yang dihasilkan sebesar 0.05 dan 0.32 N mm-2 (Tabel 6.6). Pencampuran partikel bambu tanpa perlakuan perendaman dalam asam asetat mampu memperbaiki nilai IB dari papan yang dihasilkan. Campuran bambu menghasilkan nilai IB yang lebih baik dibandingkan dengan campuran batang sorghum. Perlakuan perendaman partikel bambu dalam asam asetat 1% selama 24 jam telah berhasil memperbaiki nilai IB papan yang sebelumnya 0.16 N mm-2 menjadi 0.32 N mm-2, peningkatan nilai IB mencapai 100%. Peningkatan ini disebabkan karena homogenitas partikel berdasarkan derajat keasamannya. Berdasarkan Tabel 6.1, nilai pH dari bambu sebesar 6.53. Setelah perlakuan perendaman dalam asam asetat nilai pH dari bambu mengalami penurunan menjadi 5.73 dimana nilai pH ini mendekati pH KBJ yang diberi perlakuan perendaman dalam asam asetat. Perekat UF merupakan perekat yang bekerja optimal pada kondisi asam. Hasil penelitian Nawawi et al. (2005) dan Malanit et al. (2009) menggambarkan bagaimana pengaruh keasaman suatu bahan terhadap kinerja dari perekat UF, nilai keteguhan rekat perekat UF akan semakin meningkat dengan meningkatknya sifat keasaman dari kayu (adanya penurunan pH kayu).
Peningkatan nisbah campuran menyebabkan terjadinya peningkatan nilai IB papan. Akbulut (1995) dalam Nemli (2002) mengemukakan bahwa peningkatan shelling ratio memperbaiki sifat fisis dan mekanis papan. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Tabel 6.7), jenis partikel pencampur, nisbah campuran dan interaksi keduanya menunjukkan perbedaan yang nyata pada selang kepercayaam 99%. Berdasarkan hasil uji Duncan, IB papan partikel dari campuran KBJ dengan bambu berbeda nyata dengan papan partikel dengan campuran batang sorghum dan papan
partikel tanpa campuran. Papan partikel dengan campuran batang sorghum tidak berbeda nyata dengan papan partikel tanpa campuran. Berdasarkan nisbah campuran antara KBJ dengan partikel bukan kayu, nisbah 100/0 tidak berbeda nyata dengan 50/50, 60/40, 70/30 namun berbeda nyata dengan 0/100. Secara keseluruhan, nilai IB papan partikel yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003).
Tabel 6.5 Sifat mekanis papan partikel berdasarkan nisbah campuran KBJ dan partikel bukan kayu
Jenis campuran Nisbah MOE (N mm-2) MOR (N mm-2) IB (N mm-2) KBJ-as 100/0 1006±101.25 10.65±0.86 0.25±0.03 KBJ-as/bambu 70/30 1346±58.69 9.13±0.14 0.16±0.02 60/40 1900±215.64 14.86±1.09 0.42±0.08 50/50 1622±170.81 12.89±0.23 0.34±0.02 0/100 2139±91.35 16.45±0.46 0.60±0.22 KBJ-as/sorghum 70/30 1178±110.60 6.17±0.27 0.16±0.01 60/40 1158±84.82 7.06±1.02 0.15±0.01 50/50 1450±55.70 8.15±0.27 0.17±0.03 0/100 1657±85.78 8.78±1.24 0.24±0.01 JIS A 5908-2003 2000 8 0.15
Tabel 6.6 Sifat mekanis papan partikel dari campuran KBJ dengan partikel bukan kayu pada nisbah campuran 70/30 (% w/w)
Jenis MOE (N mm-2) MOR (N mm-2) IB (N mm-2)
KBJ-as 1006±101.25 10.65±0.86 0.25±0.03 KBJ-as/bambu 1347±58.69 9.13±0.14 0.16±0.02 KBJ-as/bambu-as 2041±126.99 13.74±0.53 0.32±0.03 KBJ-as/sorghum 1179±110.60 6.17±0.27 0.16±0.01 KBJ-as/sorghum-as 1032±66.35 4.62±0.48 0.05±0.02 JIS A 5908-2003 2000 8 0.15
Tabel 6.7 Analisis sidik ragam sifat mekanis papan partikel
Sumber keragaman MOE MOR IB
Nilai F Sig Nilai F Sig Nilai F Sig
Jenis (I) 64.77 ** 369.22 ** 37.31 **
Nisbah Camp. (II) 28.84 ** 46.88 ** 10.64 **
Interaksi I dan II 8.10 ** 15.31 ** 5.43 **
6.4 Simpulan
Penambahan partikel bambu dan batang sorghum pada proses pembuatan papan partikel dari KBJ dapat meningkatkan kualitas papan partikel yang dihasilkan terutama nilai MOE dan MOR papan. Papan partikel yang terbuat dari campuran KBJ dan bambu pada nisbah yang sama menunjukkan hasil yang lebih baik bila dibandingkan dengan campuran batang sorghum. Perlakuan perendaman bambu dalam larutan asam asetat 1% menyebabkan peningkatan sifat mekanis papan yang dihasilkan bila dibandingkan dengan tanpa perendaman. Papan partikel dengan campuran bambu yang diberi perlakuan asam merupakan papan partikel terbaik dan telah memenuhi standar standar JIS A 5908 (2003) kecuali nilai PT papan.