WAVE VELOCITY - Pendugaan Sifat Mekanis Lentur Papan Partikel Beberapa Jenis Kayu Cepat Tumbuh

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar

Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor

M. FAROUQ IKHSAN

E24070071

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

RINGKASAN

M. Farouq Ikhsan. E24070071. Pendugaan Sifat Mekanis Lentur Papan Partikel dari Beberapa Jenis Kayu Cepat Tumbuh Pengujian secara Nondestruktif dengan Metode Stress Wave Velocity. Skripsi. Hasil Hutan, Institut Pertanian Bogor. Dibimbing oleh : Lina Karlinasari dan Anita Firmanti

Papan partikel merupakan produk turunan kayu yang dibuat tanpa menyaratkan mutu bahan baku yang tinggi. Ada dua macam pengujian kualitas kayu dan produk turunan kayu yaitu pengujian yang merusak (destruktif) dan tanpa merusak bahan (nondestruktif). Salah satu metode nondestruktif yang banyak digunakan adalah metode kecepatan rambatan gelombang suara (stress- wave velocity, SWV). Penelitian ini bertujuan menghitung dan menduga model sifat mekanis lentur papan partikel.

Papan partikel dibuat dari beberapa kayu cepat tumbuh (sengon, afrika, dan mangium). Ukuran partikel yang digunakan yaitu halus, sedang, dan wol. Bahan perekat yang digunakan diphenyl methane diisocyanate (MDI) dengan konsentrasi 12% dari berat kering tanur bahan baku. Papan partikel tersebut diuji secara nondestruktif dengan menggunakan alat Metriguard 239 A untuk mengetahui nilai rambatan gelombang suara (stress wave velocity, SWV) yang selanjutnya nilai tersebut digunakan untuk menentukan nilai modulus elastisitas dinamis (MOEd). Pengujian destruktif menggunakan alat UTM merk Instron tipe 3369 yang mengacu pada standar JIS A 5908 : 2003 untuk menentukan nilai MOE statis dan MOR (modulus patah).

Semakin besar ukuran partikel dan semakin tinggi kerapatan papan partikel maka nilai SWV dan sifat mekanis lentur (MOEd, MOEs, dan MOR) juga semakin meningkat. Papan partikel yang disusun oleh partikel wol dan kerapatan target 1,0 g/cm3 memiliki nilai SWV, MOEd, MOEs dan MOR yang paling tinggi pada semua jenis kayu. Hasil analisis ragam pada level signifikan 5% menunjukkan papan partikel dari jenis sengon nilai kadar air, SWV, dan MOR dipengaruhi oleh interaksi antara ukuran partikel dan kerapatan target yang berbeda namun nilai MOEd dan MOEs hanya dipengaruhi oleh kerapatan target. Papan partikel dari jenis kayu afrika interaksi ukuran partikel dan kerapatan target memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai kadar air, SWV, MOEd, MOEs, dan MOR. Untuk papan partikel mangium, hanya nilai kadar air yang tidak dipengaruhi interaksi ukuran partikel dan kerapatan target sedangkan nilai SWV, MOEd, MOEs dan MOR interaksi keduanya memberikan pengaruh yang nyata.

Terdapat hubungan yang erat antara SWV dengan sifat mekanis lentur papan partikel (MOE dan MOR) yang ditunjukkan oleh nilai rata-rata koefisien determinasi (R2) yang lebih besar dari 0,80 pada semua papan partikel yang dibuat dari jenis kayu cepat tumbuh dengan model pendugaan yang nyata. Berdasarkan hal tersebut nilai sifat mekanis lentur papan partikel dapat diduga dengan baik menggunakan metode nondestruktif berdasarkan kecepatan rambatan gelombang suara (stress wave velocity, SWV).

Kata kunci : Papan partikel, kecepatan rambatan gelombang suara (stress wave velocity, SWV), ukuran partikel penyusun, sengon, kayu afrika, dan mangium.

ABSTRACT

Mechanical Bending Properties Prediction of Particleboard Made from Fast Growing Species Using Nondestructive Testing of

Stress Wave Technique

M. Farouq Ikhsan1, Lina Karlinasari2, Anita Firmanti3

Student of Forest Products Department, Faculty of Forestry, IPB 2

Lecturer of Forest Products Department, Faculty of Forestry, IPB 3

Research Institute for Human Settlements (RIHS), Agency for Research and Development, Ministry of Public Works, Cileunyi, Bandung

INTRODUCTION: Particle board is one of wood based panel that made without requires the high quality of raw materials. There are two kinds of mechanical testing namely destructive and nondestructive. Ones widely used in nondestructive testing is stress-wave technique. The study is purpose to measure mechanical bending properties and to predict the model developed from nondestructive stress wave velocity technique on those properties.

MATERIAL AND METHODS: The particles used were sengon, africa wood, and mangium. The dimensions of particle were fine, medium and wool/excelsior. Adhesives was used diphenyl methane diisocyanate (MDI) with concentration of 12% from oven dry weight of raw materials. The boards were tested using nondestructive technique with Metriguard 239 A to get a value of sound wave propagation (stress wave velocity, SWV). Furthermore, this value was used to determine the value of dynamic MOE. Destructive testing of static MOE and MOR (modulus of rupture) were determine using UTM Instron 3369 refering to JIS A 5908 : 2003.

RESULT AND DISCUSSION: The value of SWV and mechanical bending properties (MOE and MOR) increased with increasing the particle dimension. Particle board which have target density of 1,0 g/cm3 arranged of wool, have the highest value in SWV and mechanical bending strength (MOEd, MOEs, and MOR) of sengon, africa wood and mangium. Analysis of variance in significance level of 5% indicated that the moisture content, SWV, and MOR of sengon particle board is effected by interaction between different particles dimension and target density. But, MOEs and MOEd value were effected only by density target. In africa wood board, interaction between particles dimension and target density were influenced on SWV, MOEd, and MOR. Those interaction were also effected on those SWV and bending properties for mangium wood. There was a close relationship between the SWV with the mechanical bending properties of particle board (MOE and MOR). It was shown by value of average coefficient of determination (R2) of more than 0,8 g/cm3 for all particle boards made from tropical fast growing species in linear regression model developed. Based on that, the mechanical bending properties value of particle boards may be suspected by either use a nondestructive method, based on stress wave velocity.

Keywords : Particleboard, stress wave velocity (SWV), particle dimensions, sengon, africa wood, and mangium.

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Pendugaan Sifat Mekanis Lentur Papan Partikel dari Beberapa Jenis Kayu Cepat Tumbuh Pengujian secara Nondestruktif dengan Metode Stress-Wave Velocity” adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dibawah bimbingan dosen Dr. Lina Karlinasari, S. Hut, MSc.F dan Dr. Ir. Anita Firmanti, MT dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Desember 2011

M. Farouq Ikhsan NRP. E24070071

Dalam dokumen Pendugaan Sifat Mekanis Lentur Papan Partikel Beberapa Jenis Kayu Cepat Tumbuh Pengujian secara Nondestruktif dengan Metode Stress-Wave Velocity (Halaman 51-55)