Definisi Papan partikel
Papan partikel adalah produk panel yang terbuat dari bahan berlignoselulosa termasuk kayu utamanya dalam bentuk partikel yang direkatkan dengan resin sintetis di bawah pengempaan panas (Maloney, 1993).
Bahan baku papan komposit akan sangat bervariasi di masa mendatang. Negara-negara yang memiliki sumber daya kayu yang cukup tinggi dapat mengandalkan kayu sebagai bahan baku pembuatan papan komposit, tetapi negara-negara yang tidak atau kurang memiliki potensi kayu dapat menggunakan berbagai sumber bahan baku selain kayu yang berlignoselulosa. Penggunaan berbagai macam bahan baku sangat memungkinkan, seiring dengan timbulnya berbagai desakan seperti isu lingkungan, kelangkaan sumber daya kayu, tuntunan konsumen akan kualitas produk semakin tinggi, pengetahuan dan penguasaan ilmu yang semakin tinggi serta berbagai faktor lain yang merangsang terciptanya produk komposit yang berkualitas tinggi dari bahan baku yang berkualitas rendah (Rowell, 1996 dalam Fajarwati, 2009).
Papan partikel senantiasa menggunakan perekat dalam pembuatannya. Perekat sintetis yang bersifat termosetting seperti Urea Formaldehida, Melamin Formaldehida dan Penol Formaldehida sangat umum dipakai. Selain sebagai perekat, khususnya Melamin Formaldehida banyak digunakan untuk membuat peralatan rumah tangga seperti piring, mangkok dan cangkir (Ruhendi, 2008).
Ukuran Partikel
1. Papan partikel homogen (Single-Layer Particleboard). Papan jenis ini tidak memiliki perbedaan ukuran partikel pada bagian tengah dan permukaan. 2. Papan partikel berlapis tiga (Three-Layer Particleboard). Ukuran partikel
pada bagian permukaan lebih halus dibandingkan ukuran partikel bagian tengahnya.
3. Papan partikel bertingkat berlapis tiga (Graduated Three-Layer Particleboard). Papan jenis ini mempunyai ukuran partikel dan kerapatan yang berbeda antara bagian permukaan dengan bagian tengahnya
Papan partikel yang dibuat dari tatal akan lebih baik dari pada yang dibuat dari serbuk, karena ukuran tatal lebih besar dari serbuk. Oleh karena itu ukuran partikel yang semakin besar memiliki kualitas struktural yang lebih baik. Bentuk dan ukuran partikel akan berpengaruh terhadap kekuatan dan stabilisasi dimensi papan partikel. Di samping bentuk partikel, perbandingan panjang dan tebal (nisbah kelangsingan) dan perbandingan panjang dan lebar (nisbah aspek) juga berpengaruh terhadap penyerapan air, pengembangan tebal, pengembangan linear dan keteguhan papan partikel (Lehmann, 1974 dalam Zakaria, 1996). Aspek yang paling penting adalah nisbah panjang dan tebal partikel. Partikel yang ideal untuk mengembangkan kekuatan dan stabilitas dimensi ialah serpih yang ketebalannya seragam dengan nisbah antara panjang dan tebal yang tinggi (Haygreen dan Bowyer, 1989).
Perekat UF (Urea Formaldehida)
Urea Formaldehida (UF) merupakan perekat hasil reaksi kondensasi dan polimerisasi antara urea dan formaldehida. Perekat ini termasuk tipe perekat MR (moisture resistant) dalam pemakaiannya banyak digunakan untuk industri meubel
dan kayu lapis tipe II. Perekat UF matang dalam kondisi asam, keasaman diperoleh dengan menggunakan hardener (NH4Cl). Kelemahan utamanya adalah mudah terhidrolisis sehingga terjadi kerusakan pada ikatan hidrogennya oleh kelembaban atau basa serta asam kuat khususnya pada suhu sedang sampai tinggi. Kelebihannya adalah sifat ketahanan yang baik terhadap air dingin, cukup tahan terhadap air panas tapi tidak tahan terhadap air mendidih (Pizzi, 1983 dalam Fajarwati, 2009).
Perekat UF mempunyai waktu pengerasan yang singkat dengan kempa panas kurang lebih 10 menit dan dalam pembuatan papan ditambahkan 10% dari berat kering oven partikel, secara normal kandungan perekat UF untuk papan partikel bervariasi 6-10% berdasarkan berat perekat padat (Haygreen dan Bowyer, 2003). Menurut Maloney (1993) perekat ini mempunyai karakteristik viskositas (25°C) (Cps) sebesar 30, persen Resin Solid Content 40-60%, pH sekitar 7 - 8, berat jenis (25°C) adalah 1,27 - 1,29. Perekat UF kurang tahan terhadap air dibandingkan perekat phenol formaldehida, dalam ikatan perekat memberikan perlindungan sedikit pada lapisan kayu yang berdekatan terhadap jamur dan rayap.
Perekat Isosianat
Keunikan perekat isosianat adalah dapat digunakan pada variasi suhu yang luas, tahan air, panas, cepat kering, pH netral dan kedap terhadap pelarut organik. Perekat ini juga memiliki daya guna yang luas untuk merekatkan berbagai macam kayu ke kayu (Saad dan Hilal, 2012). Perekat isosianat memiliki karakter yang berbeda. Penggunaan perekat isosianat dengan kadar yang lebih kecil dibanding UF dan PF, mampu menghasilkan papan yang memiliki sifat fisis dan mekanis relatif lebih baik. Dari penelitian sebelumnya pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel menggunakan perekat isosianat dengan kadar perekat 10% sebagian besar
memenuhi standar JIS A 5908-2003 dan SNI 03-2105-2006 yaitu pengembangan tebal, MOR, keteguhan rekat internal, dan kuat pegang sekrup (Sucipto et al. 2010).
Deskripsi Bambu Tali
Dalam sistem taksonomi bambu termasuk dalam famili rumput-rumputan (Graminae) dan masih berkerabat dekat dengan tebu dan padi. Bambu biasanya memiliki batang yang berlubang, akar yang kompleks, daun berbentuk pedang, dan pelepah yang menonjol (Darnsfield dan Widjaja, 1995 dalam Hindrawan, 2005). Sistem taksonomi untuk bambu tali atau bambu apus adalah:
Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Klas : Monokotiledon Ordo : Graminales Famili : Graminae Subfamili : Bambusoideae Genus : Gigantochloa Spesies : Gigantochloa apus
Bambu tali termasuk dalam genus Gigantochloa yang memiliki rumpun yang rapat. Bambu tali dikenal juga sebagai bambu apus, awi tali, atau pring tali. Bambu tali diduga berasal dari Burma dan kini telah menyebar luas ke seluruh kepulauan Indonesia. Bambu tali tumbuh dengan baik di daerah tropik di dataran rendah hingga pegunungan dengan ketinggian sampai 1.000 m dpl. Perkembangbiakan bambu tali dengan akar rimpangnya dan juga dapat diperbanyak dengan potongan buluhnya (Berlian dan Rahayu, 1995 dalam Hindrawan, 2005).
Karakteristik Bambu Tali
Berlian dan Rahayu (1995) dalam Hindrawan (2005) menyatakan bahwa bambu tali dapat mencapai tinggi hingga 20 meter lebih. Warna batang bambu tali adalah hijau sampai kekuning-kuningan. Batang bambu tali tidak bercabang di bagian bawah. Diameter batang antara 2,5 sampai 15 cm, tebal dinding 0,3 sampai 1,5 cm, dan panjang ruas atau buluhnya 45 sampai 65 cm. Pemanfaatan batang bambu tali antara 3 sampai 15 meter. Bentuk batang bambu tali sangat teratur. Pada buku-bukunya tampak adanya penonjolan dan berwarna agak kuning dengan miang berwarna cokelat kehitaman. Pelepah batang bambu tali tidak mudah lepas meskipun batang tersebut telah berumur tua. Batang bambu apus dalam keadaan muda dan masih basah berwarna hijau dan tidak keras. Jika telah kering warnanya menjadi putih kekuning-kuningan, liat, dan tidak mudah putus atau patah.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Deforestasi dan degradasi hutan dalam kurun waktu 10 tahun terakhir menyebabkan terjadinya pengurangan luas hutan di Indonesia. Data Kemenhut, (2014) dalam FWI (2014) menunjukkan bahwa laju deforestasi dan degradasi hutan sebesar 450.000 ha/tahun. Pengurangan luas hutan tersebut berdampak terhadap penurunan pasokan kayu sebagai bahan baku industri perkayuan. Berdasarkan data numerik pada tahun 2013 produksi kayu untuk memenuhi bahan baku industri sebesar 50,437 juta m3, meningkat dibandingkan tahun 2012 sebesar 49,258 juta m3 dan tahun 2011 sebesar 47,429 juta m3 (Kemenhut, 2015).
Kondisi tersebut menyebabkan beberapa industri perkayuan tidak mampu bertahan akibat kekurangan pasokan bahan baku kayu. Oleh sebab itu, perlu dicari bahan alternatif berupa bahan baku bukan kayu sebagai alternatif untuk mensubstitusi kayu. Bambu merupakan bahan baku bukan kayu yang sering dijumpai dan dimanfaatkan oleh masyarakat. Salah satu jenis bambu yang dapat dimanfaatkan adalah bambu tali (Gigantochloa apus J.A & J.H. Schult. Kurz).
Jenis bambu yang banyak dipakai untuk bahan bangunan adalah bambu tali atau bambu apus (G. apus) yang didasarkan pada keadaan fisik dan sifat mekanis yang lebih baik dari jenis lain (Berlian dan Rahayu, 1995 dalam Hindrawan, 2005). Keadaan fisik yang dimiliki oleh bambu tali adalah memiliki ruas yang panjang, diameter 4 – 8 cm, panjang batang 6 – 13 m, dan sifat batangnya yang sangat liat. Harga bambu tali ini cukup murah dibandingkan dengan kayu atau dengan jenis bambu lain. Oleh karena itu, bambu tali dapat dipertimbangkan sebagai bahan baku papan partikel.
Menurut Maloney (1993) papan partikel merupakan papan komposit atau panel kayu yang terbuat dari kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dalam bentuk potongan-potongan kecil atau partikel yang dibedakan dari serat dan dikombinasikan dengan perekat sintetis atau perekat lainnya serta di kempa dengan kempa panas. Lebih lanjut Maloney (1993) mengemukakan bahwa penyusunan dan orientasi arah partikel sebagai salah satu faktor yang berpengaruh terhadap kualitas papan partikel. Beberapa kelemahan dari papan partikel terletak pada stabilisasi dimensi dan kekuatan yang rendah. Melalui orientasi bersilang tegak lurus pada
oriented particleboard (OPB) diharapkan mampu meminimalisir kelemahan stabilisasi dimensi dan kekuatan papan partikel. Berdasarkan uraian tersebut maka penelitian mengenai pengaruh ukuran partikel terhadap kualitas OPB ini dilakukan.
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis sifat fisis dan mekanis
oriented particleboard (OPB) berdasarkan panjang partikel dengan menggunakan campuran Urea Formaldehida (UF) dan isosianat.
ABSTRAK
RICKY HALOMOAN GEA. Pengaruh Panjang Partikel terhadap Kualitas
Oriented Particle Board dari Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz.).Dibawah
bimbingan YUNUS AFFIFUDIN dan APRI HERI ISWANTO.
Beberapa kelemahan papan partikel terletak pada stabilisasi dimensi dan kekuatannya yang rendah. Salah satu faktor yang meningkatkan stabilisasi dimensi dan kekuatan adalah penggunaan orientasi tegak lurus pada papan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis sifat fisis dan mekanis oriented particle board (OPB) berdasarkan panjang partikel dengan menggunakan campuran Urea Formaldehida (UF) dan isosianat. Perlakuan dari penelitian ini adalah panjang partikel 3, 5, dan 7 cm. Papan dibuat berukuran 25x25 cm2 dengan target ketebalan dan kerapatan masing-masing sebesar 1 cm dan 0,75 gcm-3. OPB dibuat 3 lapis bersilang tegak lurus dengan perbandingan face:core:back masing-masing sebesar 1:2:1. Perekat yang digunakan dalam penelitian ini adalah campuran UF dan isosianat dengan kadar perekat 12% dan masing-masing solid content 67% dan 97%. Pencampuran partikel dan perekat dilakukan dengan cara menyemprotkan perekat UF pada partikel terlebih dahulu, lalu dilanjutkan dengan penyemprotan perekat isosianat. Pencetakan lembaran papan dengan menggunakan kempa panas dilakukan pada suhu 160°C selama 10 menit dengan tekanan 30 kgcm-2. Hasil penelitian untuk sifat fisis yaitu kerapatan telah memenuhi standar JIS A 5908-2003 dan SNI 03-2105-2006. Hasil penelitian untuk sifat mekanis yaitu IB dan MOR telah memenuhi standar JIS A 5908-2003 dan SNI 03-2105-2006. OPB panjang partikel 7 cm merupakan OPB dengan kualitas terbaik.
Kata Kunci : Panjang partikel, Gigantochloa apus, urea formaldehida, isosianat, OPB
ABSTRACT
RICKY HALOMOAN GEA. Effect of Particle Length Size on Oriented Particle Board Quality made from Tali Bamboo (Gigantochloa apus Kurz). Under supervised YUNUS AFFIFUDIN and APRI HERI ISWANTO.
Some disadvantages of particle board lies in the stabilization of the low dimensions and strength. One of the factors that increase the stabilization of dimensions and strength were using orientation of perpendicular on board. The objective of this research was to analyze the physical properties and mechanical oriented particleboard (OPB) by particle length with using a mixture of urea formaldehyde (UF) and Isocyanate. Treatment of this research is particle size 3, 5, and 7 cm. Board made measuring 25x25 cm2 with a target thickness and density respectively by 1 cm and 0.75 gcm-3. OPB was manufactured in 3 layer with orientation of perpendicular in each layers. Layers ratio in face:core:back was 1:2:1. The amount of 12% UF and Isocyanate resin with 67% and 97% solid content each other for binding in manufacturing board. Mixing of particle and resin did with spraying of UF first, then to be continued with spraying of isocynate. The next step was hot pressing process in 1600C temperature as long 10 minutes and 30 kgcm-2 pressure. The results showed that parameter of physical properties for density did fulfill requirement of JIS A 5908-2003 and SNI 03-2105-2006. The results showed on parameter of mechanical properties for IB and MOR did fulfill requirement of JIS A 5908-2003 and SNI 03-2105-2006. Treatment of particle length. According to all the test parameter, 7 cm length size of particle were resulting of the best properties compared with 3 and 5 cm length size.
Keywords: Particle length, Gigantochloa apus, urea formaldehyde, isocyanate, OPB