HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 PAPAN PARTIKEL
4.1.1 Sifat Fisis Papan Partikel
4.1.1.1 Kerapatan
Kerapatan menunjukkan banyaknya massa per satuan volume. Semakin tinggi kerapatan menyeluruh suatu papan dari suatu bahan tertentu, maka akan semakin tinggi kekuatannya tetapi sifat-sifat papan seperti kestabilan dimensi mungkin terpengaruh jelek oleh kerapatan (Haygreen dan Bowyer 1989).
Nilai rata-rata kerapatan yang diuji dengan SNI (ukuran contoh uji 50 mm × 50 mm) adalah sebesar 0,668 g/cm3, ISO (ukuran contoh uji 50 mm × 50 mm) sebesar 0,659 g/cm3 dan dengan ASTM (ukuran contoh uji 76 mm × 152 mm) sebesar 0,670 g/cm3. Secara garis besar, nilai kerapatan yang didapat dari ketiga standar tersebut telah memenuhi standar yang disyaratkan oleh FAO 1966 yaitu sebesar 0,4-0,8 g/cm3, sedangkan untuk nilai kerapatan yang disyaratkan oleh SNI 03-2105-1996 yaitu sebesar 0,5-0,9 g/cm3.
Untuk mengetahui pengaruh perbedaan ukuran contoh uji dari standar-standar tersebut terhadap nilai kerapatan, dilakukan analisis keragaman yang hasilnya disajikan pada Tabel 7.
Tabel 7 Analisis Keragaman Kerapatan Papan Partikel
Source of Variation SS df MS F F table
Between Groups 0,0030 2 0,0015 0,7845 3,285
Within Groups 0,0623 33 0,0019
Total 0,0652 35
Dari hasil analisis keragaman dapat dilihat nilai F hitung jauh lebih kecil dibandingkan dengan nilai F tabel. Hal ini berarti bahwa hasil pengujian dari ketiga standar tersebut tidak berbeda nyata satu sama lain. Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa perbedaan ukuran contoh uji dari masing-masing standar
untuk pengujian kerapatan papan partikel tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai kerapatannya.
Variasi nilai kerapatan papan partikel disajikan pada Gambar 3, yaitu sebagai berikut :
Gambar 3 Diagram nilai kerapatan papan partikel yang diuji dengan SNI, ISO dan ASTM.
4.1.1.2 Kadar air
Kadar air menunjukan banyaknya persentase air yang diikat oleh papan komposit terhadap berat komposit kering ovennya. Menurut Sudrajat (1979) dalam Mulyadi (2001), kemampuan mengikat dan mengeluarkan air dari papan partikel tergantung pada kelembaban dan suhu di sekitarnya. Apabila kelembaban dan suhu di sekitarnya lebih rendah, maka akan terjadi pelepasan air (desorpsi). Sebaliknya apabila kelembaban di sekitarnya lebih tinggi, maka akan terjadi penyerapan air (absorpsi). Kadar air terendah diperoleh dari papan partikel yang diuji dengan SNI yaitu sebesar 8,7 %, sedangkan kadar air tertinggi didapatkan dari pengujian dengan ASTM yaitu sebesar 9,7 %. Kadar air papan partikel yang disyaratkan pada SNI adalah sebesar < 14 %, sedangkan FAO sebesar 10-12 %. Dengan demikian hasil pengujian kadar air dengan ketiga standar tersebut, telah memenuhi standar yang disyaratkan SNI dan FAO.
Secara skematis variasi nilai kadar air papan partikel disajikan pada Gambar 4, yaitu sebagai berikut :
Gambar 4 Diagram nilai kadar air papan partikel yang diuji dengan SNI, ISO dan ASTM
Selanjutnya untuk mengetahui pengaruh perbedaan ukuran contoh uji terhadap nilai kadar air, dilakukan analisis keragaman yang hasilnya disajikan pada Tabel 8.
Tabel 8 Analisis Keragaman Kadar air Papan Partikel
Source of Variation SS df MS F F table
Between Groups 214,08 2 107,04 9,065** 3,285
Within Groups 389,65 33 11,81
Total 603,74 35
Keterangan : ** = sangat nyata (F hitung > F tabel)
Berdasarkan analisis keragaman pada Tabel 8, dapat dilihat bahwa perbedaan ukuran contoh uji memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap nilai kadar air papan partikel. Hasil uji beda Tukey menunjukkan bahwa pengujian kadar air dengan ISO tidak berbeda nyata dengan hasil pengujian dua standar lainnya. Sedangkan hasil pengujian kadar air dengan SNI berbeda nyata dengan ASTM.
Kadar air papan partikel tergantung pada kondisi udara di sekelilingnya, karena papan partikel terdiri atas bahan-bahan yang mengandung lignoselulosa sehingga bersifat higroskopis. Nilai kadar air dari pengujian dengan ASTM menghasilkan nilai yang tertinggi di antara ketiga standar pengujian yang digunakan. Hal ini diduga terjadi karena ukuran contoh uji dari ASTM adalah yang paling berbeda. Ukuran contoh uji ASTM lebih besar dari ukuran contoh uji standar lain. Ukuran contoh uji ASTM adalah sebesar 76 mm × 152 mm, ukuran contoh uji SNI adalah sebesar 50 mm × 50 mm, dan ukuran contoh uji ISO sebesar 50 mm × 50 mm. Karena ukuran contoh uji yang relatif lebih besar, maka air yang keluar dari permukaan papan partikel akan cenderung lebih maksimal dan lebih banyak jumlahnya. Hal ini menyebabkan nilai kadar air yang dihasilkan dari pengujian dengan ASTM lebih besar dari hasil pengujian dengan standar lain. Jadi dapat disimpulkan bahwa perbedaan ukuran contoh uji memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai kadar air papan partikel.
4.1.1.3 Penyerapan air
Penyerapan air menyatakan banyaknya air yang diserap oleh papan partikel dalam satuan persen terhadap berat awalnya setelah contoh uji direndam dalam air pada suhu kamar selama 24 jam. Air tersebut akan mengisi ruang-ruang kosong yang ada di dalam papan partikel. Semakin tinggi kerapatan papan komposit, maka ikatan antar partikel akan semakin kompak sehingga rongga udara dalam lembaran papan semakin kecil, dan keadaan tersebut akan menyebabkan air atau uap air menjadi sulit untuk mengisi rongga tersebut. Nilai rata-rata penyerapan air papan partikel disajikan pada Gambar 5 di bawah ini :
Gambar 5 Diagram nilai penyerapan air papan partikel yang diuji dengan SNI, ISO dan ASTM
Hasil pengujian penyerapan air papan partikel selama 24 jam, menunjukkan bahwa nilai penyerapan air tertinggi dimiliki oleh contoh uji ISO yaitu sebesar 74,2 %, sedangkan nilai yang terendah dimiliki oleh contoh uji ASTM yaitu sebesar 65,5 %. Berdasarkan ketentuan dari FAO 1966, nilai penyerapan air papan partikel yang diperbolehkan adalah antara 20 % sampai 75 %, sedangkan SNI tidak mencantumkan persyaratan untuk nilai penyerapan air. Hasil pengujian penyerapan air papan partikel dengan tiga standar tersebut, semuanya memenuhi persyaratan FAO.
Di bawah ini adalah analisis keragaman yang dilakukan untuk mengetahui pengaruh perbedaan ukuran contoh uji terhadap nilai penyerapan air papan partikel.
Tabel 9 Analisis Keragaman Penyerapan Air Papan Partikel
Source of Variation SS df MS F F table
Between Groups 214,08 2 107,04 9,065** 3,285
Within Groups 389,65 33 11,81
Total 603,74 35
Keterangan : ** = sangat nyata (F hitung > F tabel)
Berdasarkan hasil analisis keragaman, didapatkan bahwa nilai F hitung > dari F tabel. Dari hasil uji beda Tukey, nilai penyerapan air dari contoh uji SNI tidak berbeda nyata dengan nilai penyerapan air dari contoh uji ISO.
Sedangkan nilai penyerapan air ASTM berbeda nyata dengan dua standar lainnya. Hal ini diduga karena ukuran contoh uji ASTM adalah yang paling besar yaitu 152 mm × 152 mm, sedangkan ukuran dari dua standar lain yaitu SNI dan ISO adalah 50 mm × 50 mm.
Perendaman contoh uji dilakukan dalam waktu 24 jam. Dengan ukuran yang jauh lebih besar dari contoh uji yang lain, ternyata contoh uji dari ASTM menghasilkan nilai penyerapan air yang jauh lebih kecil dibandingkan hasil pengujian dari contoh uji ISO dan SNI. Hal ini berhubungan dengan mekanisme aliran air pada papan partikel saat perendaman. Air masuk ke dalam papan partikel melalui sisi tebalnya. Aliran air ini biasa disebut dengan aliran air horizontal. Semakin luas sisi tebal yang akan dimasuki air, akan membuat aliran air menjadi lebih lambat untuk masuk ke dalam pori-pori papan partikel. Sehingga jumlah air yang masuk pada contoh uji ASTM lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah air yang masuk pada contoh uji SNI dan ISO.
Untuk mengurangi penyerapan air pada papan partikel, biasanya pada pembuatan papan partikel akan ditambahkan zat additive yaitu parafin yang dapat berfungsi sebagai water repellent yang akan menimbulkan daya tahan terhadap air dan stabilitas dimensi yang tinggi pada papan komposit
4.1.1.4 Pengembangan tebal
Pengembangan tebal merupakan besaran yang menyatakan pertambahan tebal contoh uji yang dinyatakan dalam persen terhadap tebal awalnya, setelah contoh uji tersebut direndam dalam air pada suhu kamar selama 24 jam. Nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel setelah direndam dalam air selama 24 jam disajikan pada Gambar 6.
Gambar 6 Diagram nilai pengembangan tebal papan partikel yang diuji dengan SNI, ISO dan ASTM
Nilai pengembangan tertinggi dihasilkan oleh pengujian dengan SNI yaitu sebesar 9,5 %, sedangkan nilai yang terkecil dihasilkan dari pengujian dengan ASTM yaitu sebesar 8,7 %. Nilai pengembangan tebal yang disyaratkan SNI untuk papan partikel adalah maksimal 12 %, sedangkan syarat dari FAO adalah sebesar 5-15 %. Dengan demikian ketiga hasil pengujian tersebut memenuhi persyaratan dari SNI dan FAO. Hasil analisis keragaman pengembangan tebal papan partikel disajikan pada Tabel 10.
Tabel 10 Analisis Keragaman Pengembangan Tebal Papan Partikel
Source of Variation SS df MS F F table
Between Groups 4,56 2 2,28 6,087* 3,285
Within Groups 12,35 33 0,37
Total 16,91 35
Keterangan : * = nyata (F hitung > F tabel)
Berdasarkan analisis keragaman terhadap pengembangan tebal papan partikel, didapatkan hasil bahwa F hitung > F tabel. Nilai pengembangan tebal yang dihasilkan dari pengujian dengan ISO tidak berbeda nyata dengan standar lainnya, sedangkan nilai pengujian SNI berbeda nyata dengan nilai pengujian dengan ASTM.
Pengembangan tebal papan partikel merupakan gabungan dari dua komponen, yaitu pengembangan dari kayu itu sendiri dan pengembangan akibat pembebasan tegangan tekan yang diberikan saat pengempaan. Pembebasan tekanan ini terjadi pada saat kadar air tinggi dan bagian pengembangan ini tidak dapat pulih lagi apabila papan partikel dikeringkan. Selain itu pengembangan tebal ini diduga ada hubungannya dengan absorpsi air, karena semakin banyak air yang diabsorpsi dan memasuki struktur papan partikel, maka semakin banyak pula perubahan dimensi yang dihasilkan.
Air masuk ke dalam papan partikel melalui sisi tebal papan tersebut. Semakin luas atau lebar sisi tebal papan yang akan dimasuki air, maka akan membuat aliran air yang masuk ke dalam papan menjadi lebih lambat. Hal ini menyebabkan jumlah air yang masuk pada contoh uji yang ukuran luas dimensi tebalnya lebih besar, jauh lebih sedikit dibandingkan dengan contoh uji yang ukuran luas dimensi tebalnya kecil. Sehingga pengembangan tebal yang terjadi pun akan lebih kecil dibandingkan dengan contoh uji yang ukuran luas dimensi tebalnya kecil.