Pemanfaatan Ampas Tebu Sebagai Bahan Baku Dalam Pembuatan Papan Partikel

(1)

Krisna Margaretta Malau : Pemanfaatan Ampas Tebu Sebagai Bahan Baku Dalam Pembuatan Papan Partikel, 2010.

PEMANFAATAN AMPAS TEBU SEBAGAI

BAHAN BAKU DALAM PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL

SKRIPSI

Oleh :

KRISNA MARGARETTA MALAU

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN

(2)

PEMANFAATAN AMPAS TEBU SEBAGAI

BAHAN BAKU DALAM PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL

SKRIPSI

Oleh :

KRISNA MARGARETTA MALAU 040308040/ TEKNIK PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing

(Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si) (Taufik Rizaldi, STP, MP)

Ketua Anggota

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan berkat dan kesempatan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Adapun judul skripsi ini adalah “Pemanfaatan Ampas Tebu sebagai Bahan Baku dalam Pembuatan Papan Partikel”. Penulisan skripsi ini bertujuan sebagai bahan dasar penyusunan tugas akhir untuk meraih gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan.

Penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si selaku ketua komisi pembimbing beserta Bapak Taufik Rizaldi STP, MP selaku anggota komisi yang telah memberikan bimbingan untuk dapat menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk perbaikan selanjutnya.

Akhir kata penulis meminta maaf atas segala kekurangan yang ada. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat.

Medan. Juli 2009

(4)

DAFTAR LAMPIRAN ... vi

PENDAHULUAN ... 1

Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 2

Kegunaan Penelitian ... 3

TINJAUAN PUSTAKA ... 4

Tebu ... 4

Botani Tebu ... 4

Ampas Tebu ... 5

Kandungan Tebu ... 5

Perekat Urea Formaldehyde (UF) ... 6

Parafin (Wax) ... 8

Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel ... 16

Standar Pengujian Sifat-Sifat Papan Partikel ... 17

METODOLOGI PENELITIAN ... 18

Lokasi dan Waktu Penelitian ... 18

Alat dan Bahan ... 18

Metode Penelitian ... 20

Prosedur Penelitian ... 21

(5)

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28

Sifat Fisis ... 28

Kerapatan Papan Partikel ... 28

Kadar Air Papan Partikel ... 30

Daya Serap Air Papan Partikel ... 31

Pengembangan Tebal Papan Partikel ... 32

Sifat Mekanis ... 34

Modulus of Rupture (MOR) Papan Partikel ... 35

Modulus of Elasticity (MOE) Papan Partikel ... 36

Internal Bond (IB)Papan Partikel ... 37

Kuat Pegang Sekrup Papan Partikel ... 38

Analisa Data Lanjutan Sifat Fisis ... 40

Kadar Air Papan Partikel ... 40

Pengaruh Beda Kadar Perekat ... 40

Pengaruh Beda Kadar Parafin ... 40

Interaksi Beda Kadar Perekat dan Parafin ... 40

Kerapatan Papan Partikel ... 41

Daya Serap Air Papan Partikel ... 42

Pengembangan Tebal Papan Partikel ... 45

Analisa Data Lanjutan Sifat Mekanis ... 47

Modulus of Rapture (MOR) Papan ... 47

Modulus of Elasticity (MOE) Papan Partikel ... 50

Internal Bond (IB) Papan Partikel ... 51

Kuat Pegang Sekrup Papan Partikel ... 53

(6)

(7)

DAFTAR TABEL

Hal

1. Komponen Kimia Beberapa Serat Penting ... 5

2. Sifat Mekanis Beberapa Serat Penting ... 6

3. Ukuran dan Jumlah Contoh Uji Papan Partikel ... 16

4. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dengan Berbagai Standar ... 17

5. Komposisi Bahan Papan Partikel ... 22

6. Rekapitulasi Data Sifat Fisis Papan Partikel ... 28

7. Rataan Kerapatan Papan Partikel ... 28

8. Rataan Kadar Air Papan Partikel ... 30

9. Rataan Daya Serap Air Papan Partikel ... 31

10. Rataan Pengembangan Tebal Papan Partikel ... 33

11. Data Sifat Mekanis Papan Partikel ... 34

12. Rataan MOR Papan Partikel ... 35

13. Rataan MOE Papan Partikel ... 36

14. Rataan Internal Bond Papan Partikel ... 38

15. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Interaksi Beda Kadar Perekat dan Kadar Parafin Terhadap Kadar Air Rata-rata (%) ... 40

16. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Beda Kadar Perekat terhadap Daya Serap Air Rata-rata (%) ... 42

17. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Beda Kadar Parafin terhadap Daya Serap Air Rata-rata (%) ... 44

18. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Interaksi Beda Kadar Perekat dan Parafin terhadap Pengembangan Tebal Rata-rata (%) ... 45

19. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Beda Kadar Perekat Terhadap MOR Rata-rata (kg/cm3) ... 47

20. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Interaksi Beda Kadar Perekat dan kadar Parafin terhadap MOR Rata-rata (kg/cm3) ... 49

21. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Beda Kadar Parafin terhadap MOE Rata-rata (kg/cm3) ... 50

(8)

DAFTAR GAMBAR

Hal

1. Pola Pemotongan Contoh Uji Papan Patikel ... 15

2. Proses Pembuatan dan Pengujian Papan Partikel ... 82

3. Pola Pembentukan Uji MOR ... 26

4. Grafik Kerapatan Papan Partikel ... 29

5. Grafik Kadar Air Papan Partikel ... 31

6. Grafik Daya Serap Air Papan Partikel ... 32

7. Grafik Pengembangan Tebal Papan Partikel ... 33

8. Grafik MOR Papan Partikel ... 36

9. Grafik MOE Papan Partikel... 37

10. Grafik IB Papan Partikel ... 38

11. Grafik Kuat Pegang Sekrup Papan Partikel... 39

12. Hubungan Interaksi Perlakuan dengan Kadar Air Papan Partikel ... 41

13. Hubungan Beda Kadar Perekat dengan Daya Serap Air Papan Partikel ... 43

14. Hubungan Beda Kadar Parafin dengan Daya Serap Air Papan Partikel ... 44

15. Hubungan Beda Kadar Parafin dengan Pengembangan Tebal Papan Partikel ... 46

16. Hubungan Beda Kadar Perekat dengan MOR Papan Partikel ... 48

17. Hubungan Interaksi Perlakuan dengan MOR Papan Partikel ... 49

18. Hubungan Beda Kadar Parafin dengan MOE Papan Partikel ... 51

19. Hubungan Beda Kadar Parafin dengan Internal Bond Papan Partikel ... 53

20. Ampas Tebu (bagase) ... 76

21. Urea Formaldehyde (UF) ... 76

22. Perekat Urea Formaldehyde dan Parafin (Wax) ... 76

23. Oven ... 77

24. Timbangan ... 77

25. Cetakan Bahan ... 77

26. Aluminium Foil... 77

27. Mixer ... 78

28. Jangka Sorong, Lem Besi dan Sekrup... 78

29. Mesin Kempa (Hot Press) ... 78

30. Universal Testing Machine (UTM) Lohmann ... 78

31. Proses Pengempaan Papan Partikel... 79

32. Proses Pengkondisian Papan Partikel... 79

33. Proses Pengujian Internal Bond dan Kuat Pegang Sekrup ... 79

34. Papan Partikel Ampas Tebu ... 80

35. Potongan Papan Partikel ... 80

36.Pemberian Kode Potongan Papan Partikel ... 80

37. Proses Pemotongan Papan Partikel ... 81

38. Proses Pengujian Sifat Mekanis Papan Partikel ... 81

(9)

DAFTAR LAMPIRAN

Hal

1. Rekapitulasi Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel ... 59

2. Data Kerapatan Papan Partikel ... 60

3. Data Kadar Air Papan Partikel ... 61

4. Data Daya Serap Air Papan Partikel ... 62

5. Data Pengembangan Tebal Papan Partike ... 63

6. Data Modulus of Rapture (MOR) Papan Partikel ... 64

7. Data Modulus of Elasticity (MOE) Papan Partikel ... 65

8. Data Internal Bond Papan Partikel ... 66

9. Data Kuat Pegang Sekrup Papan Partikel ... 67

10. Data Pengamatan Kadar Air Papan Partikel ... 68

11. Data Pengamatan Kerapatan Papan Partikel ... 69

12. Data Pengamatan Daya Serap Air Papan Partikel ... 70

13. Data Pengamatan Pengembangan Tebal Papan Partikel ... 71

14. Data Pengamatan MOR Papan Partikel ... 72

15. Data Pengamatan MOE Papan Partikel ... 73

16. Data Pengamatan Internal Bond Papan Partikel ... 74

17. Data Pengamatan Kuat Pegang Sekrup Papan Partikel ... 75

18. Gambar Bahan-bahan Papan Partikel... 76

19. Gambar Alat-alat Pembuatan Papan Partikel ... 77

20. Gambar Proses Pembuatan Papan Partikel ... 79

21. Flowchart Proses Pembuatan Papan Partikel... 82

(10)

ABSTRAK

Telah dibuat produk baru papan dari limbah industri gula berupa ampas tebu/ bagase dengan menggunakan perekat Urea Formaldehyde (UF). Papan dikempa dengan tekanan 25 kg/cm2 pada suhu 1400 C. Kadar Perekat yang digunakan adalah 10% dan 12% dengan penambahan parafin cair (wax) divariasikan 0%, 1% dan 2 % dari berat kering partikel. Papan partikel yang dihasilkan kemudian diuji sifat fisis dan mekanisnya menurut standar JIS A 5908-2003. Kerapatan, kadar air dan daya serap air memenuhi standar JIS A 5908-2003, sedangkan nilai sifat mekanik yang memenuhi standar yaitu : keteguhan rekat dan keteguhan patah.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh kadar perekat sangat nyata terhadap uji daya serap air dan keteguhan patah. Sedangkan pengaruh kadar parafin sangat nyata terhadap uji daya serap air, pengembangan tebal, keteguhan elastisitas dan keteguhan rekat. Interaksi kadar perekat dan parafin berpengaruh sangat nyata terhadap kadar air dan pengaruh nyata terhadap keteguhan patah papan partikel.

(11)

ABSTRACT

A new panel product from sugar waste industry like as bagasee has made using adhesives Urea Formaldehyde (UF). The boards were pressed at amount of pressure 25 kg/cm2 and at temperature of 1400. Levels of adhesives used were 10% and 12% of dry-weight particles and additive liquid wax were varied at 0%, 1% and 2 % of dry-weight. The physical and mechanical properties of the boards were tested in accordance with JIS A 5908-2003 standard. The density value, moisture content and water absorption were met with the JIS A 5908-2003 standard, while value of the mechanical properties i.e internal bond and modulus of elasticity.

Results showed that effects of level of adhesives were very significant to the density value and modulus of rupture tested. While effects of levels of liquid wax were very significant to the moisture content, thickness swelling , modulus of elasticity and internal bond tested. The effects of interaction of the levels of adhesives and liquid wax were very significant to the moisture content and significant to the modulus of rupture tested.

(12)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Tebu (Saccharum officinarum) merupakan tanaman perkebunan semusim yang mempunyai sifat tersendiri, sebab didalamnya terdapat zat gula. Tebu ditanam untuk diambil batangnya sebagai bahan baku gula. Tebu merupakan bahan dasar untuk berbagai produk makanan dan hidangan.

Selama ini pemanfaatan tebu masih terbatas pada industri pengolahan gula, dengan hanya mengambil airnya. Pasar internasional mengindikasikan tebu merupakan komoditi yang cukup prospektif. Beberapa Produk Derivat Tebu (PDT) seperti ethanol, ragi roti, wafer pucuk tebu, papan partikel, papan serat, pulp dan kertas mempunyai peluang pasar yang cukup terbuka, baik di pasar domestik maupun internasional.

Ampas tebu merupakan hasil samping dari proses ekstraksi cairan tebu. Ampasnya sekitar 35-40% dari berat tebu yang digiling hanya dimanfaatkan sebagai bahan bakar industri bahkan dibuang sehingga akan menjadi limbah. Pemanfaatan ampas tebu belum dioptimalkan mengingat potensi tebu yang cukup besar, padahal ampas tebu dapat memberikan nilai yang lebih besar.

(13)

Papan partikel merupakan salah satu jenis produk komposit atau panel kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan-bahan berlignoselulosa lainnya, yang diikat dengan perekat atau bahan pengikat lainnya kemudian dikempa panas. Dengan kata lain bahwa semua bahan berlignoselulosa dapat dipergunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan papan partikel.

Salah satu ruang lingkup teknologi pertanian adalah bidang teknik pengolahan hasil pertanian. Dalam hal ini pengolahan limbah pertanian berupa ampas/bagase tebu. Teknologi pembuatan papan partikel dari ampas tebu merupakan teknologi pemanfaatan ampas tebu sehingga mendapatkan produk yang bernilai guna serta mengurangi dampak yang diakibatkan oleh limbah bagi lingkungan.

Dari uraian diatas mendorong penulis untuk melaksanakan penelitian dengan judul “Pemanfaatan Ampas Tebu Sebagai Bahan Baku dalam Pembuatan Papan Partikel”.

Tujuan Penelitian

(14)

Kegunaan Penelitian

1. Penulis, sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik Pertanian Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

2. Mahasiswa, sebagai bahan informasi bagi yang ingin mengembangkan penelitian ini.

(15)

TINJAUAN PUSTAKA

Tebu (Saccharum officinarum)

Botani tebu (Saccharum officinarum)

Klasifikasi botani tanaman tebu adalah sebagai berikut (Slamet, 2004) : Divisi : Spermatophyta

Sub Divisi : Angiospermae Kelas : Monokotyledone Keluarga : Poaceae

Genus : Saccharum

Spesies : Saccharum officinarum

Tanaman tebu mempunyai sosok yang tinggi kurus, tidak bercabang dan tumbuh tegak. Tanaman yang tumbuh baik tinggi batangnya dapat mencapai 3-5 meter atau lebih. Termasuk dalam jenis rumput-rumputan bertahunan, besar, tinggi sistem perakaran besar, menjalar, batang kokoh, dan terbagi ke dalam ruas-ruas; ruas beragam panjangnya 10-30 cm, menggembung, menggelendong atau menyilindris. Pada batangnya terdapat lapisan lilin yang berwarna putih keabu-abuan, daun berpangkal pada buku batang dengan kedudukan yang berseling (Penebar Swadaya, 2000).

(16)

Ampas Tebu (Bagase)

Ampas tebu (bagase) adalah bahan sisa berserat dari batang tebu yang telah mengalami ekstraksi niranya dan banyak mengandung parenkim serta tidak tahan disimpan karena mudah terserang jamur. Serat sisa dan ampas tebu kebanyakan digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan energi yang diperlukan untuk pembuatan gula. Padahal ampas tebu selain dimanfaatkan sebagai bahan bakar pabrik, dapat juga sebagai bahan baku untuk serat dan partikel untuk papan, plastik dan kertas serta media untuk budidaya jamur atau dikomposisikan untuk pupuk (Slamet, 2004)

Ampas tebu merupakan hasil samping dari proses ekstraksi cairan tebu. Dari satu pabrik dapat dihasilkan sekitar 35-40% dari berat tebu yang digiling (Penebar Swadaya, 2000). Menurut Penebar Swadaya (2000) tanaman tebu umumnya menghasilkan 24-36% bagase tergantung pada kondisi dan macamnya. Bagase mengandung air 48-52%, gula 2,5-6% dan serat 44-48%.

Kandungan Tebu

Komponen kimia serat sabut tebu dan beberapa serat penting lainnya dapat dilihat pada Tabel 1.

(17)

Bila tebu dipotong akan terlihat serat jaringan pembuluh (Vascular bundle) dan sel parenkim serta terdapat cairan yang mengandung gula. Serat dan

kulit batang sekitar 12,5 % dari berat tebu. Dari satu pabrik dapat dihasilkan ampas tebu sekitar 35-40% dari berat tebu yang digiling (Penebar Swadaya, 2000).

Sifat Mekanis Ampas Tebu

Sifat mekanis serat sabut tebu dan beberapa serat penting lainnya dapat ditunjukkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Sifat Mekanis Beberapa Serat Penting

Serat Kekuatan tarik Pemanjangan Kekerasan (Mpa) (%) (Mpa)

Perekat Urea Formaldehyde (UF)

Perekatan partikel pada umumnya dilakukan dengan menggunakan perekat Urea Formaldehyde (UF) untuk penggunaan bagian dalam (interior) seperti

mebel, lantai, dinding penyekat dan Phenol Formaldehyde (PF) diarahkan untuk papan partikel struktural (Tsoumis, 1991).

(18)

Kebutuhan perekat UF untuk pembuatan papan partikel berkisar 6-10%. Pematangan terjadi ketika ada peningkatan pada viskositas perekat yang diikuti dengan gelatinasi dan selanjutnya terbentuk pedatan yang kaku pada perekat UF, suhu inti pada lembaran papan partikel sekitar 100 0C (212 0F) untuk pematangan akhir. Temperatur permukaan jauh lebih tinggi tergantung suhu plat pengempaan. Kunci utama pengempaan yang cepat adalah meningkatkan suhu inti (Maloney, 1977).

Perekat Urea Formaldehyde adalah resin yang paling umum digunakan untuk pembuatan papan partikel di Eropa dan Amerika Serikat. Biaya yang relatif rendah dan siklus pematangan yang pendek adalah dua keuntungan perekat ini (Haygreen dan Bowyer, 1989). Menurut Koch (1972), perekat Urea Formaldehyde banyak digunakan untuk penggunaan interior karena : (i) warnanya

terang, (ii) harganya murah, (iii) dapat digunakan dengan cepat pada suhu dibawah 260oF atau 126,67oC.

Menurut Rayner (1951) perekat Urea Formaldehyde adalah perekat yang banyak digunakan di hampir semua industri kayu. Perekat ini berbahan dasar urea dan formaldehida. Urea adalah bahan padat tidak berwarna yang berasal dari reaksi amonia dengan karbondioksida, sedangkan formaldehida adalah gas dari metil alkohol

(19)

kerusakan ikatan hidrogen karena pengaruh kelembaban dan asam khususnya pada suhu sedang dan suhu tinggi. Dalam air dingin laju kerusakan struktur resin sangat lambat tapi pada suhu di atas 40oC kerusakan dipercepat dan di atas 60oC prosesnya sangat cepat.

Parafin (Wax)

Wax atau lilin adalah salah satu jenis aditif yang ditambahkan pada

campuran untuk meningkatkan sifat papan komposit yang dihasilkan. Beberapa penelitian menyebutkan bahwa penambahan wax dapat mengurangi penyerapan air secara bertahap. Jenis wax yang digunakan adalah parafin, yang merupakan produk sampingan dari industri minyak mentah. Parafin mempunyai sifat atau ciri berbentuk padat dan tidak berwarna, bening dan transparan, sedikit larut dalam alkohol, mudah larut dalam eter, benzene dan tahan terhadap asam mineral. (Maloney, 1977).

Parafin berkisar 0,25% sampai 2% dari berat ditambahkan untuk memberikan sifat katalis air pada papan. Parafin digunakan untuk menghambat penetrasi air pada produk jadi. Pada papan partikel bertambah besar emulsi parafin penghambatan air makin sempurna dan stabilitas dimensi baik. penetrasi air penting untuk memastikan keberhasilan proses perekatan dan untuk perlindungan pada produk (Haygreen dan Bowyer, 1996).

Papan Partikel

(20)

Menurut Iskandar (2009), papan partikel adalah lembaran hasil pengempaan panas campuran partikel kayu atau bahan berligno selulosa lainnya dengan perekat organik dan bahan lainnya.

Papan partikel adalah lembaran bahan yang terbuat dari serpihan kayu atau bahan-bahan yang mengandung lingoselulosa seperti keping, serpih, untai yang disatukan dengan menggunakan bahan pengikat organik dan dengan memberikan perlakuan panas, tekanan, kadar air, katalis dan sebagainya (FAO, 1997).

Menurut Haygreen dan Bowyer (1996), papan partikel adalah produk panel yang dihasilkan dengan memampatkan partikel-partikel kayu sekaligus mengikatnya dengan suatu perekat. Tipe-tipe papan partikel yang banyak itu sangat berbeda dalam hal ukuran dan bentuk partikel, jumlah resin (perekat) yang digunakan dan kerapatan panel yang dihasilkan.

Penggunaan papan partikel sangat luas, menurut Haygreen dan Bowyer (1996) pada sejumlah pemakaian, papan partikel digunakan sebagai pilihan lain terhadap kayu lapis. Djalal (1984) menyatakan bahwa papan partikel yang umum diproduksi adalah yang berkerapatan sedang, sebab memberikan hasil yang optimum ditinjau dari segi mekanis, pemakaian perekat dan aspek ekonomi lainnya.

(21)

Bahan Baku Papan Partikel

Bahan utama untuk papan partikel menurut Walker (1993), yaitu:

1. Sisa industri seperti serbuk gergaji, pasahan dan potongan-potongan kayu 2. Sisa pengambilan kayu, penjarangan, dan jenis bukan komersil

3. Bahan material berlignoselulosa bukan kayu seperti rami, ampas tebu, bambu, tandan kelapa sawit, serat nenas, ecenggondok dan lain-lain.

Adapun tipe-tipe partikel yang digunakan untuk bahan baku pembuatan papan partikel menurut Haygreen dan Bowyer (1996), yaitu:

a. Pasahan (shaving), partikel kayu kecil berdimensi tidak menentu yang dihasilkan apabila mengetam lebar atau mengetam sisi ketebalan kayu. b. Serpih (flake), partikel kecil dengan dimensi yang telah ditentukan

sebelumnya yang dihasilkan dengan peralatan yang telah dikhususkan. c. Biskit (wafer), serupa serpih tetapi bentunya lebih besar. Biasanya lebih

dari 0,025 inci tebalnya dan lebih dari 1 inci panjangnya.

d. Tatal (chips), sekeping kayu yang dipotong dari suatu blok dengan pisau yang besar atau pemukul.

e. Serbuk gergaji, dihasilkan oleh pemotongan dengan gergaji.

f. Untaian, pasahan panjang tetapi pipih dengan permukaan yang sejajar. g. Kerat, bentuk persegi potongan melintang dengan panjang paling sedikit 4

(22)

h. Wol kayu, keratan yang panjang, berombak, ramping.

Sifat dan Kegunaan Papan Partikel

a. Sifat Fisis

1. Kerapatan papan partikel

Ditetapkan dengan cara yang sama pada semua standar, tetapi persyaratannya tidak selalu sama. Kerapatan adalah massa per unit volume dengan kedua nilai tersebut pada kadar air yang sama (Sutigno, 1994).

Dengan mengetahui kerapatan papan maka kita akan mengetahui kekuatannya, semakin rendah kerapatan maka persyaratan kekuatan papan pun akan semakin rendah. Dengan mengetahui kerapatan maka kita dapat menghasilkan kekuatan kayu diisyaratkan oleh standar.

Berdasarkan kerapatannya (FAO,1997; Maloney, 1977) papan partikel terdiri dari tiga kelompok, yaitu :

(23)

Ditetapkan dengan cara yang sama pada semua standar, yaitu metode oven (metode pengurangan berat). Walaupun persyaratan kadar air tidak selalu sama pada setiap standar, perbedaannya tidak besar (kurang dari 5%). 3. Daya serap air

Merupakan sifat fisika papan yang menyatakan kemampuan papan untuk menyerap air selama 2 jam dan 24 jam (Hakim, 2002).

4. Pengembangan tebal papan partikel

Pengembangan tebal dihitung atas tebal sebelum dan sesudah perendaman dalam air dingin selama 24 jam pada contoh uji berukuran 5 x 5 x 1 cm3. b. Sifat Mekanis

1. Keteguhan (kuat) lentur umumnya diuji pada keadaan kering meliputi modulus patah dan modulus elastisitas.

2. Keteguhan rekat internal (kuat tarik tegak lurus permukaan) umumnya diuji pada keadaan kering, seperti pada Standar Indonesia tahun 1996. 3. Keteguhan (kuat) pegang skrup diuji pada arah tegak lurus permukaan dan

sejajar permukaan serta dilakukan pada keadaan kering saja.

Kegunaan Papan Partikel

Penggunan papan partikel (komposit) dibedakan menjadi dua bagian, yaitu a. Structural Composite

(24)

beban di dalam penggunaanya, penggunaan perekat eksterior akan menghasilkan papan partikel eksterior sedangkan pemakaian perekat interior akan menghasilkan papan partikel interior.

b. Non Structural Composite

Komposit ini tidak digunakan untuk memikul beban, penggunaan akhir produknya untuk pintu, jendela, mebel, bahan pengemas, pembatas ubin, bagian interior mobil dan lain-lain.

Mutu Papan Partikel

Adapun faktor yang mempengaruhi mutu papan partikel adalah sebagai berikut (Sutigno, 1994):

1. Berat jenis partikel, perbandingan antara kerapatan atau berat jenis papan partikel dengan berat jenis kayu harus lebih dari satu, yaitu sekitar 1,3 agar mutu papan partikelnya baik. Pada keadaan tersebut proses pengempaan berjalan optimal sehingga kontak antar partikel baik.

2. Zat ekstraktif partikel, kayu yang berminyak akan menghasilkan papan partikel yang kurang baik dibandingkan dengan papan partikel dari kayu yang tidak berminyak. Zat ekstraktif semacam itu akan mengganggu proses perekatan.

3. Jenis partikel, keragaman jenis bahan baku dapat terjadi diantara jenis atau di dalam jenis, yakni disebabkan oleh tingkat kerapatan, tingkat keasaman kayu, kadar air, kadar zat ekstraktif.

(25)

tunggalnya, karena itu papan partikel struktural lebih baik dibuat dari satu jenis kayu daripada dari campuran jenis kayu.

5. Ukuran partikel, papan partikel yang dibuat dari tatal akan lebih baik daripada yang dibuat dari serbuk karena ukuran tatal lebih besar daripada serbuk. Karena itu, papan partikel struktural dibuat dari partikel yang relatif panjang dan relatif lebar.

6. Kulit, makin banyak kulit kayu dalam partikel kayu sifat papan partikelnya makin kurang baik karena kulit akan mengganggu proses perekatan antar partikel. Banyaknya kulit kayu maksimum sekitar 10%.

7. Perekat, macam partikel yang dipakai mempengaruhi sifat papan partikel. Penggunaan perekat eksterior akan menghasilkan papan partikel eksterior sedangkan pemakaian perekat interior akan menghasilkan papan partikel interior. Penambahan perekat akan berperan juga untuk menghasilkan papan pada tingkat kerapatan tertentu yang ditetapkan oleh standard. 8. Pengolahan, proses produksi papan partikel berlangsung secara otomatis.

Walaupun demikian masih mungkin terjadi penyimpangan yang dapat mengurangi mutu papan partikel. Sebagai contoh, kadar air hamparan (campuran partikel dengan perekat) yang optimum adalah 10-14 %, bila terlalu tinggi keteguhan lentur dan keteguhan rekat internal papan partikel akan menurun.

(26)

Bahan baku ampas tebu yang telah dikeringkan dalam oven dimasukkan ke dalam blender drum. Perekat dan parafin dicampur di dalam blender drum yang berisi ampas tebu dengan menggunakan mixer. Campuran selanjutnya dimasukkan ke dalam alat pencetak lembaran yang berukuran 25cm x 25 cm x 1 cm dan ditekan supaya adonan menjadi padat selanjutnya dilapisi dengan aluminium foil.

b. Pengempaan

Campuran yang telah berbentuk kemudian diletakkan diatas lempeng aluminium yang dilapisi aluminium foil dan bagian atas campuran juga dilapisi aluminium foil dan lempengan aluminium yang sama Bagian sisi campuran diganjal dengan plat besi dengan ukuran ketebalan 1 cm.

Campuran selanjutnya dikempa dengan menggunakan kempa panas pada suhu 140oC selama 10 menit dengan tekanan 25 kg/cm2.

c. Pengkondisian

Lembaran yang sangat panas dikeluarkan dari mesin kempa dan dibiarkan sekitar 3 jam agar terjadi pengerasan perekat sebelum dikeluarkan dari klem. Selanjutnya dilakukan pengkondisian selama satu minggu untuk mencapai distribusi kadar air yang seragam dan melepaskan tegangan sisa dalam papan akibat pengempaan.

(27)

Pola pemotongan contoh uji untuk pengujian sifat fisis dan mekanis mengacu pada standar JIS A 5908-2003 yang disajikan pada gambar 1. dibawah ini.

Gambar 1. Pola Pemotongan Contoh Uji Papan Partikel Keterangan:

A = Contoh uji untuk kadar air dan karapatan B = Contoh uji untuk MOR dan MOE

C = Contoh uji untuk daya serap air dan pengembangan tebal D = Contoh uji untuk internal bond

E = Contoh uji untuk kuat pegang sekrup

Adapun ukuran dan jumlah contoh papan uji partikel disajikan pada Tabel 3 berikut :

Tabel 3. Ukuran dan Jumlah Contoh Uji Papan Partikel

No Macam Pengujian Ukuran (mm) Jumlah contoh uji tiap papan partikel

e. Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel B

A C D

(28)

Pengujian papan partikel didasarkan pada standar JIS A 5908-2003. Pola pemotongan contoh uji untuk pengujian sifat fisis dan mekanis mengacu pada standar JIS A 5908-2003. Secara skematis proses pembuatan dan pengujian papan partikel disajikan pada Gambar 2 pada Lampiran 20.

Standar Pengujian Sifat-Sifat Papan Partikel

Berbagai standar yang digunakan dalam pengujian sifat-sifat papan partikel terdapat pada Tabel 4 dibawah ini.

Tabel 4. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dengan Berbagai Standar No. Sifat Fisis Mekanis SNI 03-

2105-1996

JIS A 5908 -2003 1 Kerapatan (gr/cm3) 0,5-0,9 0,4-0,9 2 Kadar air (%) <14 5-13 3 Daya serap air (%) - - 4 Pengembangan tebal (%) Maks 12 Maks 12 5 MOR (kg/cm2) Min 80 Min 80 6 MOE (kg/cm2) Min 15000 Min 20000

7 Internal Bond (kg/cm2) Min 1,5 Min 1,5

8 Kuat pegang sekrup (kg) Min 30 Min 30

9 Linear Expansion (%) - -

10 Hardness (N) - -

11 Emisi Formaldehyde (ppm) - Min 0,3

(29)

METODOLOGI PENELITIAN

Lokasi dan waktu penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan (PUSLITBANG) Jl. Gunung Batu No.5 Bogor pada bulan Januari-Maret 2009.

Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Bagase/ampas tebu

2. Perekat Urea Formaldehyde (UF) 3. Parafin cair

(30)

1. Kempa Panas (Hot Press)

Dengan suhu 140oC, tekanan 25 kg/cm2, lama pengempaan 10 menit yang berfungsi untuk memberi tekanan pada campuran bahan agar sesuai dengan pengaturan ketebalan yang diperlukan sehingga menghasilkan papan partikel yang padat.

2. Blender Drum

Berfungsi sebagai tempat pencampuran bahan ampas tebu dengan perekat (Urea Formaldehyde) dan parafin cair.

3. Mixer

Berfungsi sebagai alat pencampur bahan ampas tebu dengan perekat (UF) dan parafin cair.

4. Oven

Berfungsi mengeringkan bahan

5. Cetakan kayu dengan ukuran 25 cm x 25cm Membentuk ukuran papan partikel

6. Plat besi dengan ketebalan 1 cm

Memberikan ketebalan papan partikel yang diinginkan 7. Lempeng aluminium 2 buah

Sebagai alas pada bagian atas dan bawah bahan 8. Aluminium Foil

Melapisi lempeng besi bagian atas dan bawah 9. Timbangan

(31)

Mengukur massa perekat, dan mengukur massa kadar air dan pengembangan tebal dalam tahap pengujian.

11.Alat-alat lain

Peralatan lain yang digunakan pada saat pembuatan papan partikel yaitu : a. Gunting

b. Beacker glass c. Millimeter sekrup d. Spidol

e. Gunting 12.Alat pengujian

Alat uji mekanis Universal Testing Machine (UTM) Lohmann Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode pengujian sifat fisika dan mekanika dilakukan berdasarkan Japanese Industrial Standars (JIS) A 5908-2003. Kemudian data diolah dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial, yang terdiri dari dua faktor :

Faktor I : Variasi kadar Perekat UF, dengan dua taraf perlakuan A1 = perekat 10%

A2 = perekat 12% Faktor II : Variasi kadar parafin

(32)

F2 = parafin 2%

Perhitungan jumlah ulangan penelitian : Tc (n-1) ≥ 15

6 (n-1) ≥ 15 (n-1) ≥ 2.5 n ≥ 3.5 n ≈ 4

Dengan demikian penelitian dilakukan 4 (empat) x ulangan tetapi karena ketersediaan bahan yang terbatas pada saat penelitian maka penelitian dilakukan hanya 3 (tiga) x ulangan dan kombinasi perlakuannya sebagai berikut :

A1F0 A2F0 A1F1 A2F1 A1F2 A2F2 Metode Analisa

Yijk = µ + i+ j+ ( )ij +

∑

ijk

Dimana :

Yijk = Hasil pengamatan karena pengaruh faktor A pada taraf ke-i,

faktor F pada taraf ke-j dan ulangan pada taraf ke-k. µ = Efek nilai tengah

(33)

Krisna Margaretta Malau : Pemanfaatan Ampas Tebu Sebagai Bahan Baku Dalam Pembuatan Papan Partikel, 2010. j = Efek perlakuan F pada taraf ke-j

( )ij = Efek kombinasi faktor A pada taraf ke-i dan faktor F pada taraf

ke-j

∑

ijk = Efek galat dari faktor A pada taraf ke-i dan faktor F pada taraf ke-j dan ulangan pada taraf ke-k

Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian dilakukan dengan tahapan sebagai berikut : 1. Persiapan Bahan Baku

Pengumpulan ampas tebu dilakukan pada kondisi yang sudah kering maupun yang masih basah. Ampas tebu dikuliti untuk membuang kulitnya dan dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan kotoran dan tanah yang menempel pada pada ampas tebu. Selanjutnya bahan dimasukkan ke dalam oven dan dikeringkan hingga mencapai kadar air yang sesuai untuk perekat. Kadar air untuk bahan maksimal 10%.

Perekat yang digunakan adalah Urea Formaldehyde (UF) dengan kadar perekat 10% dan 12%. Bahan aditif yang digunakan adalah parafin cair sebanyak 0%, 1% dan 2% dari berat sasaran papan partikel yang akan dibuat.

2. Pembuatan Papan Partikel

(34)

perekat dilakukan dengan menggunakan mixer dalam blender drum. Adapun komposisi bahan papan partikel dicantumkan pada tabel 5 di bawah ini.

Tabel 5. Komposisi Bahan Papan Partikel

Perlakuan Berat (gram)

Bagase Perekat Parafin Spilase 10% A1F0 400 50 0 50 A1F1 395 50 5 50 A1F2 390 50 10 50 A2F0 390 60 0 50 A2F1 385 60 5 50 A2F2 380 60 10 50

Campuran partikel dan perekat yang telah merata dibentuk dalam bak papan berukuran 25 cm x 25 cm. Campuran yang telah berbentuk kemudian diletakkan diatas lempeng aluminium yang dilapisi aluminium foil dan bagian atas campuran juga dilapisi dengan aluminium foil dan lempengan aluminium yang sama.

Bagian sisi campuran diganjal dengan plat besi dengan ukuran ketebalan 1 cm. Campuran selanjutnya dikempa dengan menggunakan kempa panas pada suhu 140oC selama 10 menit dengan tekanan 25 kg/cm2. Campuran yang telah dikempa selama 10 menit, kemudian menjadi papan partikel. Papan partikel yang telah terbentuk kemudian dibiarkan dalam ruangan selama 1 minggu (7 hari) untuk mencapai kadar air kesetimbangan pada suhu kamar.

3. Pengkodisian

(35)

dibiarkan sekitar 3 jam agar terjadi pengerasan perekat sebelum dikeluarkan dari klem.

Dilakukan pengkondisian selama satu minggu untuk mencapai distribusi kadar air yang seragam dan melepaskan tegangan sisa dalam papan akibat pengempaan. Dihitung tiap-tiap parameter yang telah ditentukan Dilakukan ulangan sebanyak tiga kali.

4. Pengujian papan partikel

Pengujian papan partikel didasarkan pada standar JIS A 5908-2003. Pola pemotongan contoh uji untuk pengujian sifat fisis dan mekanis mengacu pada standar JIS A 5908-2003.

Parameter yang diamati

Parameter yang diamati dalam penelitian ini adalah : 1. Sifat Fisis Papan Partikel

Pengujian papan partikel didasarkan pada standar JIS A 5908-2003. Pengujian sifat fisis dan mekanis dapat dilakukan berdasarkan rumus-rumus di bawah ini (Memed, dkk. 1983).

a. Kerapatan

(36)

uji. Titik pengukuran dimensi disajikan pada Gambar 3. Nilai kerapatan papan partikel dihitung dengan rumus:

Kerapatan (gr/cm3) =

Penetapan kadar air pada contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm dihitung dengan rumus:

B0 : berat awal contoh uji setelah pengkondisian (gram)

B1 : berat kering tanur contoh uji (gram)

c. Daya Serap Air (DSA)

Daya serap dihitung dari berat sebelum dan sesudah perendaman dalam air 24 jam pada contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1cm, dengan rumus:

100

B1 : berat contoh uji sebelum perendaman (gram)

B2 : berat contoh uji setelah perendaman (gram)

(37)

Pengembangan tebal dihitung atas tebal sebelum dan sesudah perendaman dalam air selama 24 jam pada contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm.

T1 : berat contoh uji sebelum perendaman (gram)

T2 : berat contoh uji setelah perendaman (gram)

2. Sifat Mekanis Papan Partikel a. Modulus of Rupture (MOR)

Pengujian keteguhan patah dilakukan dengan Universal Testing Machine dengan menggunakan lebar bentang (jarak penyangga) 14 kali tebal, tetapi tidak kurang dari 14 cm. Nilai MOR dihitung dengan menggunakan rumus:

(38)

penyangga

Gambar 3. Pola Pembentukan Uji MOR

b. Modulus of Elasticity (MOE)

Pengujian MOE dilakukan bersama-sama dengan pengujian keteguhan patah dengan memakai contoh uji yang sema. Besarnya defleksi yang terjadi pada saat pengujian dicatat pada setiap selang beban tertentu. Nilai MOE dihitung dengan rumus:

∆ = beban sebelum batas proporsi (kg) L = jarak sangga (cm)

Y

∆ = lenturan pada beban (cm) b = lebar contoh uji

d = tebal contoh uji

c. Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond)

(39)

A P

IB= max ... (7)

Dimana:

IB = keteguhan rekat internal (kg/cm2) Pmax = beban maksimum (kg)

A = luas permukaan contoh (cm2)

d. Kuat Pegang Sekrup (Screw Holding Power)

Contoh uji berukuran 5cm x 10cm x 1 cm. Untuk kuat pegang sekrup permukaan dibuat sekrup pada sisi permukaan panil. sekrup yang digunakan berdiameter 2,7 mm, panjang 13 mm dimasukkan hingga mencapai kedalaman 8 mm. Nilai kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai dalam kilogram.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat Fisis

(40)

Kerapatan adalah massa per unit volume. Volume papan partikel akan sangat dipengaruhi oleh tekanan kempa pada saat pembuatan papan. Data hasil pengujian kerapatan awal dan akhir papan partikel dapat dilihat pada Lampiran 2 dan rataan pada Tabel 7 berikut :

Tabel 7. Rataan Kerapatan Papan Partikel

Perlakuan Rataan (kg/cm3)

(41)

memenuhi persyaratan JIS A 5908-2003 karena nilainya berada diantara 0,5-0,9 gr/cm3.

Kerapatan papan partikel dipengaruhi oleh berat jenis partikel yang digunakan. Semakin besar berat jenis partikel maka semakin besar kerapatan papan partikel. Berat jenis juga ditentukan oleh kandungan air yang terdapat pada partikel. Data hasil pengujian kadar air papan partikel dapat dilihat pada Lampiran 3 dan grafik kadar air papan partikel dapat dilihat pada Gambar 4.

Kerapatan

A1F0 A1F1 A1F2 A2FO A2F1 A2F2

Perlakuan

Gambar 4. Grafik Kerapatan Papan Partikel.

Kadar Air

(42)

yang terkandung dalam perekat dan kelembaban udara sekeliling. Pengujian kadar air perlu dilakukan karena kadar air menentukan kualitas papan partikel.

Tabel 8. Rataan Kadar Air Papan Partikel

Perlakuan Rataan (%) A1F0 5.267 A1F1 5.054 A1F2 7.973 A2FO 6.563 A2F1 5.713 A2F2 4.919

Dari Tabel 8 diperoleh kadar air yang terendah sampai tertinggi terdapat pada perlakuan A2F2 yaitu sebesar 4.919% dan pada perlakuan A1F2 dengan nilai sebesar 7,973%. Nilai kadar air berkisar antara 4.919 % sampai 7.973%. Nilai Kadar air papan partikel yang telah dibuat memenuhi standar JIS A 5908-2003 yaitu 5 % sampai 13%. Data hasil pengujian kadar air papan partikel dapat dilihat pada Lampiran 3 dan grafik kadar air papan partikel dapat dilihat pada Gambar 5.

(43)

A1F0 A1F1 A1F2 A2F A2F1 A2F2

Perlakuan

Gambar 5. Grafik Kadar Air Papan Partikel Daya Serap Air

Daya serap air merupakan sifat fisis papan partikel yang mencerminkan kemampuan papan untuk menyerap air sewaktu direndam dengan air. Daya serap air dipengaruhi oleh banyaknya rongga/pori pada papan partikel dan mudah atau tidaknya bahan penyusun papan partikel menyerap air. Data rataan daya serap air papan partikel dapat dilihat pada Tabel 9 berikut.

Tabel 9. Rataan Daya Serap Air Papan Partikel Perlakuan Rataan (%)

A1F0 171.392

(44)

rata-rata 171.392 %. Jadi, nilai daya serap air papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 82.413 sampai 171.392%. Japanesse Industrial Standard (JIS) A 5908-2003 tidak mensyaratkan nilai daya serap air papan partikel.

Tingginya nilai daya serap air papan partikel cenderung diakibatkan oleh sifat bagase tebu yang mudah menyerap air. Bagase tebu memiliki nilai daya serap air tinggi karena kadar air papan partikel yang rendah dan tidak adanya perlakuan khusus terhadap permukaan papan sehingga papan ini akan lebih banyak menyerap air dibandingkan papan dari jenis bahan yang lain.

Data hasil pengujian daya serap air papan partikel dapat dilihat pada Lampiran 4 dan grafik daya serap air rata-rata dapat dilihat pada Gambar 6.

Daya Serap Air

Perlakuan

Gambar 6. Grafik Daya Serap Air Papan Partikel Pengembangan Tebal

(45)

banyaknya pori papan partikel dan penyerapan air oleh partikel penyusun papan partikel. Rataan pengembangan tebal terdapat pada Tabel 10

Tabel 10. Rataan Pengembangan Tebal Papan Partikel Perlakuan Rataan (%)

A1F0 63.583 A1F1 29.365 A1F2 59.216 A2FO 55.522 A2F1 19.961 A2F2 28.800

Dari Tabel 10 diperoleh nilai rata-rata pengembangan papan partikel setelah direndam dalam air selama 24 jam adalah 19.961% sampai 63.583%. Pengujian pengembangan tebal papan partikel ini tidak memenuhi standar JIS A 5908-2003 karena tingginya nilai penyerapan air oleh papan partikel. Masuknya air ke dalam papan partikel dipengaruhi oleh banyaknya pori papan partikel dan penyerapan air oleh partikel penyusun papan partikel.

(46)

A1F0 A1F1 A1F2 A2FO A2F1 A2F2 Perlakuan

Gambar 7. Grafik Pengembangan Tebal Papan Partikel

Untuk memperbaiki sifat pengembangan tebal papan partikel dapat dilakukan dengan menambahkan bahan pengisi (filler). Filler yang dapat ditambahkan adalah tepung tempurung kelapa dan tepung kayu. Filler diharapkan dapat mengisi ruang-ruang antar partikel sehingga tidak mudah dimasuki oleh air. Sutigno (1988) mengemukakan bahwa penambahan filler dapat mengubah sifat perekat dan dapat menaikkan keteguhan rekat.

Sifat Mekanis

Dengan mengetahui sifatmekanis papan partikel maka kita akan mengetahui kekuatannya dan menghasilkan papan partikel yang diisyaratkan oleh standar. Rekapitulasi data sifat fisis papan partikel ampas tebu dapat dilihat pada Tabel 6.

(47)

A1F1 7045.169 71.249 0.539 26.133 A1F2 4282.972 63.974 0.651 17.200 A2FO 5712.456 73.630 0.987 22.800 A2F1 10594.83 115.585 0.659 23.200 A2F2 5174.615 86.333 0.656 26.933

Kekuatan dan ketahanan terhadap perubahan bentuk suatu bahan disebut sifat mekanisnya. Kekuatan adalah kemampuan suatu bahan untuk memikul beban atau gaya yang mengenainya. Ketahanan terhadap perubahan bentuk menentukan banyaknya bahan yang dimampatkan, terpuntir, atau terlengkung oleh suatu beban yang mengenainya (Haygreen dan Bowyer, 1989).

Modulus of Rupture (MOR)

Modulus of Rupture (MOR) adalah keteguhan patah dari suatu papan yang

dinyatakan dalam besarnya tegangan per satuan luas. MOR dapat dihitung dengan menentukan besarnya tegangan dari papan pada beban maksimum (Maloney, 1977). MOR ini merupakan salah satu sifat yang paling penting pada papan partikel karena menunjukkan kekuatan papan partikel tersebut dalam menahan beban yang dikenakan padanya (Haygreen dan Bowyer, 1989).

Tabel 12. Rataan MOR Papan Partikel

(48)

Dari Tabel 12 menunjukkan papan partikel yang dibuat memiliki nilai Modulus Of Rupture (MOR) antara 63.974 kg/cm2 sampai 115.585kg/cm2. Nilai keseluruhan MOR dapat dilihat di Lampiran 6. Standar JIS A 5908-2003 yaitu 82 kg/cm2 sampai 184 kg/cm2, sehingga nilai yang memenuhi standar yaitu pada perlakuan A2F1 dan A2F2.

Semakin tinggi besar kadar perekat maka semakin tinggi nilai MOR yang dihasilkan. Hal ini diduga karena perekat yang lebih banyak mampu menghasilkan ikatan atau perekatan antar partikel sehingga kekuatan papan partikel yang dihasilkan menjadi lebih baik. Menurut Maloney (1977), peningkatan kadar perekat dapat meningkatkan nilai MOR. Gambar 8 menunjukkan grafik MOR papan partikel.

Perlakuan

(49)

Modulus of Elasticity (MOE) merupakan ukuran ketahanan terhadap

pembengkokan. MOE ini berhubungan dengan kekuatan papan. Semakin besar ketahanannya terhadap perubahan bentuk, semakin tinggi MOE papan. MOE akan meningkat dengan bertambahnya panjang dan lebar serat berkurangnya ketebalan partikel yang digunakan (Sutigno, 1994). Tabel 13 berikut menunjukkan rataan MOE papan partikel.

Tabel 13. Rataan MOE Papan Partikel

Perlakuan Rataan (kg/cm2)

Nilai MOE yang dihasilkan antara 5174.615 kg/cm2 sampai 10594.833 kg/cm2. Nilai keseluruhan MOE dapat dilihat pada Lampiran 7. Nilai tersebut masih jauh dari standar JIS 5908-2003 karena kurang dari 20.000 kg/cm2. Gambar 9 menunjukkan grafik MOE.

MOE

Perlakuan

(50)

Nilai MOE yang dihasilkan jauh di bawah standar JIS A 5908-2003. Hal ini diduga karena tidak adanya ikatan yang kuat diantara rongga-rongga papan partikel. Perekatan yang terjadi diduga bukan merupakan perekatan spesifik. Perekatan yang terjadi hanya perekatan mekanik tidak sempurna.

Keteguhan Rekat (Internal Bond)

Keteguhan rekat internal adalah suatu nilai yang menunjukkan ikatan antar partikel, sehingga rekat internal ini dapat digunakan sebagai petunjuk yang baik dalam menentukan kualitas papan partikel yang dihasilkan (Haygreen dan Bowyer, 1989). Data Internal Bond yang dihasilkan dapat dilihat pada Lampiran 8 dan Gambar 10 menunjukkan hasil uji keseluruhan Internal Bond.

Tabel 14. Rataan Internal Bond Papan Partikel

Perlakuan Rataan (kg)

A1F0 0.768

A1F1 0.539 A1F2 0.651

A2FO 0.987

A2F1 0.659

A2F2 0.656

(51)

Perlakuan

Gambar 10. Grafik Internal Bond Papan Partikel Kuat Pegang Sekrup

(52)

Perlakuan

Gambar 11. Grafik Kuat Pegang Sekrup Papan Partikel .

Nilai kuat pegang sekrup arah tegak lurus yang dihasilkan tidak memenuhi standar JIS A 5908-2003 karena berada pada 17.20 kg sampai 26.93 kg. Upaya yang dapat dilakukan untuk memperbaiki kuat pegang sekrup adalah dalam penggunaan perekat serta pemberian tekanan yang sesuai karena hal ini berhubungan dengan kerapatan papan partikel. Semakin besar nilai kerapatan maka nilai kuat pegang sekrup semakin besar karena papan partikel yang lebih rapat dapat lebih mengikat sekrup lebih kuat

(53)

Kadar Air

Pengaruh Beda Kadar Perekat

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 10) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar perekat memberikan pengaruh tidak nyata terhadap kadar air papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

Pengaruh Beda Kadar Parafin

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 10) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar parafin memberikan pengaruh tidak nyata terhadap kadar air papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

Interaksi Beda Kadar Perekat dan Parafin

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 10) dapat dilihat bahwa interaksi perlakuan beda kadar perekat dan parafin memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap kadar air papan partikel. Hasil pengujian dengan Least Significant Range menunjukkan pengaruh beda kadar perekat dan parafin

terhadap kadar air papan partikel dapat dilihat pada Tabel 15.

Tabel 15. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Beda Kadar Perekat dan Kadar Parafin terhadap Kadar Air Rata-rata (%)

Jarak LSR Perlakuan Rataan Notasi

0.05 0.01 0.05 0.01 - - - A1F0 5.267 bc B 2 1.463 2.053 A1F1 5.054 c B 3 1.535 2.162 A1F2 7.973 a A 4 1.582 2.224 A2F0 6.563 ab AB 5 1.596 2.262 A2F1 5.713 bc B 6 1.615 2.285 A2F2 4.919 c B

(54)

Dari Tabel 15 dapat dilihat bahwa kadar air tertinggi diperoleh pada perlakuan A1F2 yaitu sebesar 7.973 % dan terendah pada perlakuan A2F2 yaitu sebesar 4.919 %. Hubungan interaksi perlakuan dengan kadar air dapat dilihat pada gambar 12 berikut :

y = 1.2964x + 3.9702 R = 1

Gambar 12. Hubungan Interaksi Perlakuan dengan Kadar Air Papan Partikel Dari Gambar 12 diatas dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kadar perekat maka semakin rendah nilai kadar air yang dihasilkan. Hal ini diduga karena perekat yang lebih banyak mampu menghasilkan ikatan atau perekatan antar partikel sehingga menutup rongga/pori pada papan partikel.

(55)

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 11) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar perekat memberikan pengaruh tidak nyata terhadap kerapatan papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 11) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar parafin memberikan pengaruh tidak nyata terhadap kerapatan papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 11) dapat dilihat bahwa interaksi perlakuan beda kadar perekat dan parafin memberikan pengaruh tidak nyata terhadap kerapatan papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan. Daya Serap Air

Pengaruh Kadar Perekat

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 12) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar perekat memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap daya serap air papan partikel. Hasil pengujian dengan Least Significant Range menunjukkan pengaruh beda kadar perekat terhadap daya serap air papan

partikel dapat dilihat pada Tabel 16.

Tabel 16. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Beda Kadar Perekat terhadap Daya Serap Air Rata-rata (%)

(56)

Keterangan : Notasi huruf yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan berbeda nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1 %

Dari Tabel 16 dapat dilihat bahwa perlakuan A1 memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perlakuan A2. Daya serap air tertinggi diperoleh pada perlakuan A1 yaitu sebesar 467.693 % dan terendah pada perlakuan A2 yaitu sebesar 344.252 %. Hubungan beda kadar perekat dengan daya serap air dapat dilihat pada Gambar 13 berikut :

467.693

Gambar 13. Hubungan Beda Kadar Perekat dengan Daya Serap Air Papan Partikel Dari Gambar 13 diatas dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kadar perekat maka semakin rendah nilai daya serap air yang dihasilkan. Hal ini diduga karena perekat yang lebih banyak mampu menghasilkan ikatan atau perekatan antar partikel sehingga menutup rongga/pori pada papan partikel. Tingginya nilai daya serap air papan partikel cenderung diakibatkan oleh sifat ampas tebu/ bagase yang mudah menyerap air. Perlu adanya perlakuan khusus terhadap permukaan papan partikel sehingga nilai daya serap air lebih kecil.

(57)

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 12) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar parafin memberikan pangaruh yang berbeda sangat nyata terhadap daya serap air papan partikel. Hasil pengujian dengan Least Significant Range menunjukkan pengaruh beda kadar parafin terhadap daya serap air papan

Tabel 17. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Beda Kadar Parafin terhadap Daya Serap Air Rata-rata (%)

Jarak LSR Perlakuan Rataan Notasi 0.05 0.01 0.05 0.01 - - F1 978.996 a A 2 29.051 30.465 F2 637.530 c C 3 40.746 43.010 F3 819.308 b B

Dari Tabel 17 dapat dilihat bahwa perlakuan F1 memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perlakuan F2 dan perlakuan F2 memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perlakuan F3. Daya serap air tertinggi diperoleh pada perlakuan F1 yaitu sebesar 978.996 % dan terendah pada perlakuan F2 yaitu sebesar 637.530 %. Hubungan beda kadar parafin dengan daya serap air dapat dilihat pada Gambar 14 berikut :

(58)

Gambar 14. Hubungan Beda Kadar Parafin dengan Daya Serap Air Papan Partikel Dari Gambar 14 dapat disimpulkan bahwa penambahan kadar parafin dapat mengurangi daya serap air papan partikel. Pengembangan tebal yang tinggi adalah akibat dari banyaknya air yang diserap oleh papan partikel. Parafin dapat mencegah masuknya air ke dalam pori papan partikel.

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 12) dapat dilihat bahwa interaksi perlakuan beda kadar perekat dan parafin memberikan pengaruh tidak nyata terhadap daya serap air papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan Pengembangan Tebal

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 13) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar perekat memberikan pengaruh tidak nyata terhadap pengembangan tebal papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 13) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar parafin memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap pengembangan tebal papan partikel. Hasil pengujian dengan Least Significant Range menunjukkan pengaruh beda kadar parafin terhadap

(59)

Tabel 18. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Beda Kadar Parafin terhadap Pengembangan Tebal Rata-rata (%)

Jarak LSR Perlakuan Rataan Notasi 0.05 0.01 0.05 0.01 - - F1 178.659 a A 2 18.561 26.034 F2 81.201 c C 3 19.465 27.480 F3 140.076 b B

Dari Tabel 18 dapat dilihat bahwa perlakuan F1 memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perlakuan F3 dan perlakuan F3 memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perlakuan F2. Pengembangan tebal tertinggi diperoleh pada perlakuan F1 yaitu sebesar 178.659 % dan terendah pada perlakuan F2 yaitu sebesar 81.201 %. Hubungan beda kadar parafin dengan pengembangan tebal dapat dilihat pada Gambar 15 berikut :

y = -19.292x + 171.89 R = -0.393

Gambar 15. Hubungan Beda Kadar Parafin dengan Pengembangan Tebal Papan Partikel

(60)

Pengaruh Interaksi Beda Kadar Perekat

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 13) dapat dilihat bahwa interaksi perlakuan beda kadar perekat dan kadar parafin memberikan pangaruh tidak nyata terhadap pengembangan tebal papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

Analisa Data Lanjutan Sifat Mekanis Modulus of Rupture (MOR)

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 14) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar perekat memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap daya MOR papan partikel. Hasil pengujian dengan Least Significant Range menunjukkan pengaruh beda kadar perekat terhadap MOR papan partikel

dapat dilihat pada Tabel 19.

Tabel 19. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Beda Kadar Perekat terhadap MOR (Kg/cm3)

Jarak LSR Perlakuan Rataan Notasi 0.05 0.01 0.05 0.01 - - - A1 211.792 b B 2 14.994 21.031 A2 275.548 a A

(61)

perlakuan A2 yaitu sebesar 275.548 kg/cm3 dan terendah pada perlakuan A1 yaitu sebesar 211.792 kg/cm3. Hubungan beda kadar perekat dengan MOR dapat dilihat pada Gambar 16 berikut:

211.792

Gambar 16. Hubungan Beda Kadar Perekat dengan MOR Papan Partikel Dari Gambar 16 diatas dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kadar perekat maka semakin tinggi nilai MOR yang dihasilkan. Hal ini diduga karena perekat yang lebih banyak mampu menghasilkan ikatan atau perekatan antar partikel sehingga kekuatan papan partikel yang dihasilkan menjadi lebih baik. Menurut Maloney (1977), peningkatan kadar perekat dapat meningkatkan nilai MOR.

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 14) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar parafin memberikan pengaruh tidak nyata terhadap MOR papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan

(62)

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 14) dapat dilihat bahwa perlakuan interaksi beda kadar perekat memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap MOR papan partikel. Hasil pengujian dengan Least Significant Range menunjukkan pengaruh beda kadar perekat terhadap MOR papan partikel dapat dilihat pada Tabel 20.

Tabel 20. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Interaksi terhadap MOR Rata-rata (kg/cm3)

Jarak LSR Perlakuan Rataan Notasi

- - - A1F0 76.538 b A 2 25.970 36.426 A1F1 71.279 b A 3 27.235 38.365 A1F2 63.974 b A 4 28.078 39.461 A2F0 73.630 b A 5 28.331 40.136 A2F1 115.585 a A 6 28.669 40.558 A2F2 86.333 b A

(63)

Gambar 17. Hubungan Interaksi Perlakuan dengan MOR Papan Partikel Dari Gambar 17 diatas dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kadar perekat dan kadar parafin maka semakin tinggi nilai MOR yang dihasilkan. Hal ini diduga karena perekat yang lebih banyak mampu menghasilkan ikatan atau perekatan antar partikel sehingga kekuatan papan partikel yang dihasilkan menjadi lebih baik. Menurut Maloney (1977), peningkatan kadar perekat dapat meningkatkan nilai MOR.

Modulus of Elasticity (MOE)

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 15) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar perekat memberikan pengaruh tidak nyata terhadap MOE papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

(64)

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 15) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar parafin memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap MOE papan partikel. Hasil pengujian dengan Least Significant Range menunjukkan pengaruh beda kadar parafin terhadap MOE papan partikel dapat dilihat pada tabel 21.

Tabel 21. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Beda Kadar Parafin terhadap MOE Rata-rata (kg/cm3)

Dari Tabel 21 dapat dilihat bahwa perlakuan F2 memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perlakuan F1 dan perlakuan F1 memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perlakuan F3. MOE tertinggi diperoleh pada perlakuan F2 yaitu sebesar 26460.004 kg/cm3 dan terendah pada perlakuan F3 yaitu sebesar 14186.382 kg/cm3. Hubungan beda kadar parafin dengan MOE dapat dilihat pada Gambar 18 berikut :

(65)

Gambar 18. Hubungan Beda Kadar Parafin dengan MOE Papan Partikel Dari Gambar 18 diatas dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kadar perekat dan kadar parafin maka semakin turun nilai MOE yang dihasilkan. Hal ini diduga karena penambahan kadar parafin dapat mengubah sifat perekat dan dapat menurunkan keteguhan rekat.

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 15) dapat dilihat bahwa interaksi perlakuan beda kadar perekat dan parafin memberikan pengaruh tidak nyata terhadap MOE papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

Internal Bond

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 16) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar perekat memberikan pengaruh tidak nyata terhadap internal bond papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

(66)

Range menunjukkan pengaruh beda kadar parafin terhadap internal bond papan

Tabel 22. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Beda Kadar Parafin terhadap Internal Bond Rata-rata (kg)

Dari Tabel 22 dapat dilihat bahwa perlakuan F1 memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perlakuan F3 dan perlakuan F3 memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap perlakuan F2. Internal bond tertinggi diperoleh pada perlakuan F1 yaitu sebesar 2.632 kg/cm2 dan terendah pada perlakuan F2 yaitu sebesar 1.796 kg/cm2. Hubungan beda kadar parafin dengan internal bond dapat dilihat pada Gambar 19 berikut :

y = -0.336x + 2.8013 R = -0.759

Gambar 19. Hubungan Beda Kadar Parafin dengan Internal Bond Papan Partikel

(67)

dihasilkan. Hal ini diduga karena penambahan kadar parafin dapat mengubah sifat perekat dan dapat menurunkan keteguhan rekat.

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 16) dapat dilihat bahwa interaksi perlakuan beda kadar perekat dan parafin memberikan pengaruh tidak nyata terhadap internal bond papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan. Kuat Pegang Sekrup

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 17) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar perekat memberikan pengaruh tidak nyata terhadap kuat pegang sekrup papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

Dari daftar analisa sidik ragam (Lampiran 17) dapat dilihat bahwa perlakuan beda kadar parafin memberikan pengaruh tidak nyata terhadap kuat pegang sekrup papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

(68)

nyata terhadap kuat pegang sekrup papan partikel sehingga pengujian tidak dilanjutkan.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan