C. Sifat Fisis, Mekanis dan Keawetan Oriented Strand Board (OSB)
C.2. Sifat mekanis OSB
C.2.1. Modulus of Rupture (MOR)
Histogram nilai rata-rata MOR papan disajikan pada Gambar 30.
Gambar 30 Histogram MOR papan.
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 K AD AP BP AU Pen g em ba n g a n Lin ier (% ) PL 2 Jam PL 24 Jam 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 K AD AP BP AU MO R ( k g/ cm 2) Kering Basah
59
Nilai MOR papan untuk kondisi pengujian kering dan basah berkisar 395,60-618,71 (457,32±136,45) kg/cm2 dan 60,75-216,83 (166,63±62,56) kg/cm2. Perlakuan awal terhadap strand berupa perebusan menghasilkan nilai tertinggi untuk MOR pada kondisi kering, sedangkan kontrol (strand tanpa perlakuan awal) menghasilkan nilai terendah untuk MOR pada kondisi kering. Kemudian MOR pada kondisi basah tertinggi dihasilkan oleh strand yang diberi perlakuan perendaman dalam air dingin sedangkan nilai terendah untuk MOR pada kondisi basah dihasilkan oleh strand dengan perlakuan perebusan.
Berdasarkan sidik ragam terhadap nilai MOR pada kondisi kering pada selang kepercayaan 95% dan 99% diperoleh hasil bahwa perlakuan awal terhadap strand tidak berbeda nyata. Sedangkan untuk MOR pada kondisi basah perlakuan awal terhadap strand memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata.
Hasil uji Duncan pada selang kepercayaan 95% memperlihatkan bahwa nilai MOR pada kondisi basah memperlihatkan bahwa perlakuan perebusan strand menghasilkan pengaruh yang berbeda nyata terhadap kontrol, perendaman dalam air dingin, perendaman dalam bahan pengawet dan autoklaf. Perlakuan awal strand berupa perendaman dalam air dingin, perendaman dalam bahan pengawet dan autoklaf tidak berbeda nyata terhadap kontrol.
Berdasarkan hasil penelitian, MOR dan MOE dengan perlakuan perebusan pada uji kering menghasilkan nilai tertinggi sedangkan pada saat uji basah menghasilkan nilai terendah. Nilai MOR dengan perlakuan perebusan pada pengujian dalam kondisi basah tidak memenuhi standar. Pada saat pengujian dalam kondisi basah, contoh uji dengan perlakuan perebusan telah mengalami delaminasi/terbukanya ikatan rekat antara strand dengan perekat seperti yang disajikan pada Gambar 31. Kelarutan dengan air panas dapat menimbulkan hidrolisis beberapa lignin dan resin. Kelarutan dalam air panas tersebut akan menghasilkan asam organik bebas (Riyadi 2004). Menurut Boonstra et al. (2006), perlakuan panas menyebabkan derajat keasaman dari partikel menurun sehingga membentuk asam asetat dan asam format. Asam-
60
asam ini mengakibatkan terhidrolisanya selulosa dan hemiselulosa sehingga berakibat terhadap perlemahan pada sifat mekanis.
Gambar 31 Delaminasi pada contoh uji MOR dan MOE.
Menurut Maloney (1993) bahwa nilai MOR dipengaruhi oleh kandungan dan jenis bahan perekat yang digunakan, daya ikat perekat dan panjang serat. Faktor yang mempengaruhi nilai MOR panil adalah BJ kayu, geometri partikel, orientasi partikel, kadar perekat, kadar air lapik dan prosedur kempa.
Berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan bahwa standar MOR papan pada kondisi kering dan basah masing-masing minimal 244,8 dan 122,4 kg/cm2, nilai MOR papan hasil penelitian ini sebagian besar memenuhi standar kecuali MOR pada pengujian kondisi basah ada salah satu nilai yang dihasilkan oleh perlakuan perebusan yang tidak memenuhi standar.
C.2.2. Modulus of elasticity (MOE)
Histogram nilai rata-rata MOE papan disajikan pada Gambar 32.
Gambar 32 Histogram MOE papan
Nilai MOE papan untuk kondisi pengujian kering dan basah berkisar 45513,60-65905,32 (58106,62±10768,30) kg/cm2 dan 9756,04-26500,80 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 K AD AP BP AU MO E (k g/cm 2) Kering Basah
61
(20433,63±6333,03) kg/cm2. Perlakuan terhadap strand berupa perebusan menghasilkan nilai tertinggi untuk MOE pada kondisi kering, sedangkan kontrol (strand tanpa perlakuan awal) menghasilkan nilai terendah untuk MOE pada kondisi kering. Kemudian MOE pada kondisi basah, nilai tertinggi dihasilkan oleh strand yang diberi perlakuan perendaman dalam air dingin sedangkan nilai terendah untuk MOE pada kondisi basah dihasilkan oleh strand dengan perlakuan perebusan.
Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap nilai MOE pada kondisi kering pada selang kepercayaan 95% dan 99% diperoleh hasil bahwa perlakuan awal terhadap strand tidak berbeda nyata. Sedangkan untuk MOE pada kondisi basah perlakuan awal terhadap strand memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata.
Hasil uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 95% memperlihatkan bahwa nilai MOE pada kondisi basah memperlihatkan bahwa perlakuan perebusan strand menghasilkan pengaruh yang berbeda nyata terhadap kontrol, perendaman dalam air dingin, perendaman dalam bahan pengawet dan autoklaf. Antara kontrol dengan perlakuan perendaman dalam bahan pengawet tidak berbeda nyata, demikian juga antara autoklaf dengan perendaman dalam air dingin. Kemudian perlakuan awal Strand berupa perendaman dalam air dingin dan autoklaf berbeda nyata terhadap kontrol dan perendaman bahan pengawet.
Menurut Maloney (1993) bahwa nilai MOE dipengaruhi oleh kandungan dan jenis bahan perekat yang digunakan, daya ikat perekat dan panjang serat. Perbedaan kadar resin perekat memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap sifat-sifat mekanik bahan yang direkat.
Berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan bahwa standar MOE papan pada pengujian dalam kondisi kering minimal 40800 kg/cm2, nilai MOE papan hasil penelitian ini seluruhnya memenuhi standar. Sedangkan MOE pada kondisi basah tidak dipersyaratkan dalam standar JIS A 5908 (2003).
62
C.2.3. Keteguhan rekat internal / internal bond (IB)
Histogram nilai rata-rata IB papan disajikan pada Gambar 33.
Gambar 33 Histogram keteguhan rekat internal papan.
Nilai IB papan berkisar 5,71-19,43 (9,97±5,93) kg/cm2. Perlakuan terhadap strand berupa autoklaf, menghasilkan nilai keteguhan rekat internal papan tertinggi, sedangkan IB papan terendah terdapat pada kontrol.
Berdasarkan sidik ragam terhadap nilai IB papan pada selang kepercayaan 95% dan 99% diperoleh hasil bahwa perlakuan awal terhadap strand sangat berbeda nyata.
Hasil uji Duncan pada selang kepercayaan 95% memperlihatkan bahwa nilai IB memperlihatkan bahwa perlakuan awal strand berupa autoklaf menghasilkan pengaruh yang berbeda nyata terhadap kontrol, perendaman dalam air dingin, perebusan dan perendaman dalam bahan pengawet. Sedangkan perlakuan awal strand berupa perendaman dalam air dingin, perebusan dan perendaman dalam bahan pengawet tidak berbeda nyata terhadap kontrol.
Sutigno (2000) menyatakan bahwa zat ekstraktif adalah zat yang terdapat didalam rongga sel yang dapat mengurangi keteguhan rekat karena menghalangi perekat untuk bereaksi dengan komponen dalam dinding sel. Makin tinggi kandungan zat ekstraktif dalam suatu bahan, makin banyak pula pengaruhnya terhadap keteguhan rekat.
Nilai IB papan tertinggi dihasilkan melalui perlakuan autoklaf terhadap strand karena menurut Rowell et al. (2002) bahwa perlakuan steam dapat merubah keberadaan gula bebas menjadi furan intermediate, dimana furan intermediate ini dapat dikonversi menjadi furan resin untuk meningkatkan keteguhan rekat internal dan stabilitas dimensi papan serat. Menurut
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 K AD AP BP AU Int e rnal Bond (k g/ cm 2)
63
Kubunsky & Itju (1972) dalam Yusfiandrita (1998), akibat pengukusan dapat menurunkan zat ekstraktif sehingga dapat meningkatkan ikatan internal panil yang dihasilkan. Perlakuan pengukusan menyebabkan terjadinya pengembangan pada sel pembuluh. Zat ekstraktif yang terdapat didalam kayu akan berkurang sehingga memudahkan bagi aliran perekat untuk diserap kayu. Menurut Hunt & Garratt (1986) bahwa waktu pengukusan dianjurkan tidak lebih dari 6 jam, waktu pengukusan yang berlebihan dapat menurunkan kekuatan panil.
Menurut Maloney (1993), dengan semakin meningkatnya kerapatan lembaran, partikel akan mengalami kehancuran pada waktu pengempaan sehingga akan meningkatkan penyebaran perekat per satuan luas, yang akhirnya akan menghasilkan keteguhan rekat internal yang baik. Keteguhan rekat internal papan partikel dipengaruhi oleh sifat adhesi spesifik kayu yang digunakan, penyebaran perekat dan waktu pengempaan (Shuler & Kelly 1976 dalam Peniyati 1992).
Berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan bahwa standar IB papan minimal 3,06 kg/cm2, nilai keteguhan rekat internal papan hasil penelitian ini seluruhnya memenuhi standar.
C.2.4. Kuat pegang sekrup (KPS)
Histogram nilai rata-rata KPS papan disajikan pada Gambar 34.
Gambar 34 Histogram kuat pegang sekrup papan.
Nilai KPS papan berkisar 85,93-126,28 (111,31±39,81) kg. Perlakuan terhadap strand berupa autoklaf, menghasilkan nilai KPS papan tertinggi, sedangkan KPS papan terendah terdapat pada papan kontrol.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 K AD AP BP AU Ku at Pega n g S e k r u p (k g)
64
Berdasarkan sidik ragam terhadap nilai KPS papan pada selang kepercayaan 95% dan 99% diperoleh hasil bahwa perlakuan awal terhadap strand tidak berbeda nyata.
Berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan bahwa standar KPS papan minimal 51 kg, sehingga papan hasil penelitian ini seluruhnya memenuhi standar.