Kualitas Perekat Tanin Dari Beberapa Kulit Kayu Mangrove

(1)

iKUALITAS PEREKAT TANIN

DARI BEBERAPA KULIT KAYU MANGROVE

SKRIPSI

Oleh :

ULI CYNTHIA RAHAYU SIREGAR 041203033 / Teknologi Hasil Hutan

DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

Lembar Pengesahan

Judul Skripsi : Kualitas Perekat Tanin dari Beberapa Kulit Kayu

Mangrove

Nama : Uli Cynthia Rahayu Siregar

NIM : 041203033

Departemen : Kehutanan

Program Studi : Teknologi Hasil Hutan

Disetujui Oleh, Komisi Pembimbing

Iwan Risnasari S.Hut, M.Si

NIP : 132 259 571 NIP : 132 303 842

Irawati Azhar, S.Hut

Mengetahui,

Ketua Departemen Kehutanan

NIP : 132 287 853

(3)

ABSTRAK

ULI CYNTHIA RAHAYU SIREGAR. Kualitas Perekat Tanin Dari Beberapa

Kulit Kayu Mangrove. Dibawah bimbingan Iwan Risnasari S. Hut, M. Si dan

Irawati Azhar, S.Hut.

Perekat tanin merupakan perekat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan yang digunakan sebagai bahan perekat kayu lapis eksterior. Tujuan dari penelitian ini adalah memanfaatkan limbah kulit kayu sebagai perekat. Metode yang dilakukan dengan dua cara yaitu perendaman dengan air pada suhu 700C dan perendaman dengan aseton selama 12 jam pada kulit kayu Mangrove yaitu Avicennia marina (Forssk.) Vierh, Bruguiera gymnorrhiza (L.) Lam, dan Rhizopohora mucronata Lam. Hasil penelitian menunjukkan metode ekstrak dan jenis kayu berpengaruh nyata pada kadar ekstrak tanin, bilangan stiasny, berat jenis, masa gelatinasi, kandungan padatan tidak menguap, kekentalan perekat tetapi berpengaruh tidak nyata pada derajat keasaman perekat tanin. Secara umum kualitas perekat tanin yang dihasilkan belum memenuhi Standar Nasional Indonesia, hanya berat jenis dan masa gelatinasi perekat yang memenuhi kualifikasi yang dipersyaratkan.

Kata kunci: perekat tanin, kulit kayu.

(4)

ABSTRACT

ULI CYNTHIA RAHAYU SIREGAR. The Quality of Tannin Adhesive from

Some Mangrove Barks. Under academic supervision of Iwan Risnasari S. Hut,

M. Si and Irawati Azhar, S.Hut.

The adhesive of tannin was made from barks which used to exterior plywood. The purpose in this results is using waste barks as adhesive produce and knowing the quality adhesive in used. This methods had done two different method, soaking with water in temperature 700C and soaking with acetone until 12 hours. In three various Mangrove trees are Avicennia marina (Forssk.) Vierh,

Bruguiera gymnorrhiza (L.) Lam, dan Rhizopohora mucronata Lam. The result of

research show that exctract tannin and wood kinds significant at extract tannin content, the amount of stiasny, density, gelatin time, non volatile content, viscosity but non significant at acid temperatur. In general quality of the tannin adhesive yielded has not fulfilled Indonesia National Standart, only adhesive density and gelatin time fulfilling qualitification qualitifyed.

(5)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Pematangsiantar pada tanggal 14 Februari 1985 dari

ayahanda M. Siregar dan ibunda Sriani. Penulis merupakan anak pertama dari 2

bersaudara. Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar di Sekolah Dasar Methodist

Pematangsiantar pada tahun 1997, tamat Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama

(SLTP) di SLTP Methodist Pematangsiantar tahun 2000, dan tamat Sekolah

Menengah Umum (SMU) di SMU Methodist Pematangsiantar tahun 2003. Pada

tahun 2004 penulis lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara (USU)

melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB), Program Studi

Teknologi Hasil Hutan, Departemen Kehutanan, Fakultas Pertanian.

Penulis mengikuti kegiatan Praktik Pengenalan dan Pengelolaan Hutan

(P3H) di Taman Nasional Batang Gadis (TNBG), tepatnya di Natal dan

Sopotinjak.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten dosen

untuk Praktikum Inventarisasi Hutan tahun ajaran 2006, Praktikum Pengenalan

dan Pengelolaan Hutan tahun ajaran 2007, dan Praktikum Perekat dan Perekatan

tahun ajaran 2008. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Arara

Abadi pada tahun 2008 selama 2 bulan. Penulis melakukan penelitian di

Laboratorium Polimer FMIPA Universitas Sumatera Utara pada bulan Oktober

2008 dengan judul “Kualitas Perekat Tanin Dari Beberapa Kulit Kayu Mangrove”

di bawah bimbingan Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M. Si, dan Ibu Irawati Azhar,

(6)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas

berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan hasil penelitian ini tepat pada

waktunya. Penelitian ini disusun sebagai syarat untuk dapat melaksanakan sebagai

syarat mendapatkan gelar Sarjana Kehutanan pada Departemen Kehutanan

Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Judul penelitian yang telah

dilaksanakan adalah Kualitas Perekat Tanin Dari Beberapa Kulit Kayu Mangrove.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Iwan

Risnasari, S.Hut, M.Si dan Ibu Irawati Azhar, S.Hut atas arahan dan

bimbingannya dalam penyusunan hasil penelitian ini. Penulis juga mengucapkan

terima kasih kepada Bapak Rasimin yang telah meluangkan waktu untuk

pemberian izin dan pengambilan bahan kulit kayu Mangrove. Ungkapan terima

kasih juga disampaikan kepada ayahanda, ibunda, adik serta seluruh keluarga dan

teman-teman atas segala doa dan perhatiannya.

Penulis menyadari sepenuhnya dalam penulisan dan penyajian dalam

tulisan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu dengan kerendahan hati

penulis akan menerima kritikan dan saran yang bersifat membangun. Akhir kata

penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pihak-pihak yang

membutuhkan. Terima kasih

Medan, Februari 2009

(7)

DAFTAR ISI

METODOLOGI PENELITIAN ... 11

(8)

Pembuatan Perekat Tanin Formaldehid ... 14

Pengujian Kualitas Perekat ... 15

Berat Jenis ... 15

Masa Gelatinasi ... 15

Kandungan Padatan yang Tidak Menguap ... 16

Kekentalan (Viskositas) ... 16

Derajat Keasaman ... 17

Analisis Data ... 17

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 20

Kadar Ekstrak ... 20

Rendemen ... 22

Sifat Kimia Tanin ... 22

Kadar Tanin Terkondensasi ... 22

Bilangan Stiasny ... 23

Sifat Perekat Tanin Formaldehida ... 24

Berat Jenis ... 24

Masa Gelatinasi ... 28

Kadar Padatan ... 30

Kekentalan (Viskositas) ... 32

Derajat Keasaman ... 34

KESIMPULAN DAN SARAN ... 38

Kesimpulan ... 38

Saran ... 38

DAFTAR PUSTAKA ... 39

(9)

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Persentase Perbandingan Zat Kimia Pada Kayu ... 8

2. Nilai Rata-Rata Kadar Ekstrak Tanin Kulit Kayu Mangrove (%) ... 20

3. Nilai Rata-Rata Rendemen Kulit Kayu Mangrove (%) ... 22

4. Nilai Tanin Terkondensasi Kulit Kayu Mangrove (dalam %) ... 23

5. Nilai Rata-Rata Sifat Kimia Kulit Kayu Mangrove (%) ... 24

(10)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Grafik Nilai Rata-Rata Bilangan Stiasny ... 26

2. Grafik Nilai Rata-Rata Berat Jenis ... 28

3. Grafik Nilai Rata-Rata Gelatinasi ... 30

4. Grafik Nilai Rata-Rata Kadar Padatan yang Tidak Menguap ... 32

5. Grafik Nilai Rata-Rata Kekentalan ... 33

(11)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Perhitungan Kadar Ekstraktif ... 41

2. Sidik Ragam Kadar Ekstraktif ... 41

3. Uji Duncan Kadar Ekstraktif ... 41

4. Perhitungan Kadar Tanin Terkondensasi ... 42

5. Sidik Ragam Kadar Tanin Terkondensasi ... 42

6. Perhitungan Bilangan Stiasny ... 42

7. Sidik Ragam Bilangan Stiasny ... 43

8. Uji Duncan Bilangan Stiasny ... 43

9. Perhitungan Bilangan Stiasny Terkoreksi ... 43

10.Sidik Ragam Bilangan Stiasny Terkoreksi ... 43

11.Uji Duncan Bilangan Stiasny Terkoreksi ... 44

12.Perhitungan Unit Poliflavonoid ... 44

13.Sidik Ragam Unit Poliflavonoid ... 44

14.Uji Duncan Unit Poliflavonoid ... 44

15.Perhitungan Berat Jenis ... 45

16.Sidik Ragam Berat Jenis ... 45

17.Uji Duncan Berat Jenis ... 45

18.Perhitungan Masa Gelatinasi ... 46

19.Sidik Ragam Masa Gelatinasi ... 46

20.Uji Duncan Masa Gelatinasi ... 46

21.Perhitungan Kandungan Padatan tidak Menguap ... 47

22.Sidik Ragam Kandungan Padatan tidak Menguap ... 47

23.Uji Duncan Kandungan Padatan tidak Menguap ... 47

24.Perhitungan Kekentalan ... 48

25.Sidik Ragam Kekentalan ... 48

26.Uji Duncan Kekentalan ... 48

27.Perhitungan Derajat Keasaman ... 49

(12)

29.SNI 06 – 4565 – 1998 ... 49

30.SNI 06 – 4566 – 1998 ... 50

31.SNI 06 – 0060 – 1998 ... 50

32.SNI 06 – 4567 – 1998 ... 51

33.SNI 06 – 0163 – 1998 ... 51

(13)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Perkembangan produk-produk kayu begitu pesat belakangan ini. Namun,

kayu sebagai bahan baku utama saat ini terbatas ketersediaannya di alam. Maka,

diupayakan untuk menghasilkan produk yang berasal dari limbah kayu. Papan

partikel adalah salah satu produk panel yang dihasilkan dengan memanfaatkan

partikel-partikel kayu dan sekaligus mengikatnya dengan suatu perekat. Perekat

berfungsi untuk mengikat bahan pengisi papan partikel. Selain itu perekat juga

berfungsi untuk melindungi serta mempengaruhi penampilan papan partikel.

Perekat yang umum digunakan untuk pembuatan produk-produk kayu

berasal dari bahan sintesis. Perekat yang terbuat dari bahan sintesis cenderung

tidak ramah lingkungan. Jika dilihat dari segi biaya pun perekat dari bahan

sintesis membutuhkan biaya yang mahal karena bahan-bahan yang diperlukan

sangat mahal. Perekat sintesis juga mengakibatkan dampak emisi bagi lingkungan

dan kebanyakan perekat sintesis di Indonesia masih diimpor dari negara-negara

lain.

Untuk mengurangi dampak negatif lingkungan dan mengurangi biaya

produksi dari penggunaan perekat sintesis perlu dilakukan upaya untuk

menghasilkan perekat yang ramah lingkungan. Salah satu alternatif yang

(14)

Hal ini dikarenakan perekat alami ramah lingkungan dan mudah

didapatkan bahan bakunya. Misalnya saja perekat tanin yang dibuat dari

bahan-bahan kulit kayu bahkan ada yang terbuat dari serpihan-serpihan kayu.

Tanin banyak dihasilkan dari kayu maupun kulit pohon. Ekstrak tanin

murni dari tumbuhan jumlahnya bervariasi tergantung pada jenis maupun tempat

tumbuh. Salah satu penghasil tanin berasal dari kulit kayu Mangrove. Indonesia

merupakan salah satu negara yang memiliki hutan Mangrove terluas di dunia

mencapai 25% dari total luas hutan Mangrove di seluruh dunia (18 juta hektar).

Indonesia memiliki hutan Mangrove seluas 4,5 juta hektar atau sebanyak 3,8%

dari total luas hutan secara keseluruhan (Amri, 2007)

Berdasarkan latar belakang yang ada maka penulis melakukan penelitian

untuk mengetahui bahwa kulit kayu yang berasal dari Mangrove dapat dijadikan

sebagai bahan perekat alami sehingga kemungkinan dapat dijadikan salah satu

alternatif pengganti bahan perekat sintesis.

Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Memanfaatkan limbah kulit kayu Mangrove sebagai bahan baku perekat.

2. Mengetahui kualitas perekat yang dihasilkan.

Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Tersedianya data perekat tanin yang terbuat dari kulit kayu.

2. Sebagai informasi untuk pihak-pihak yang membutuhkan untuk

(15)

Hipotesis Penelitian

Hipotesis dari penelitian ini adalah: jenis pelarut, jenis kayu dan interaksi

keduanya diduga mempengaruhi kualitas perekat tanin.

TINJAUAN PUSTAKA

Perekat

Pengetahuan mengenai perekat dan tipe perekat perlu diketahui, sebab

pemahaman yang lebih baik tentang perekat dapat membantu kualitas produk

yang sekaligus mengidentifikasikan bahan yang nyata dan potensial untuk

menentukan perumusan dari produk–produk yang berbeda dan merupakan

pemahaman konsep–konsep tentang struktur kimia materi perekat (Tano, 1997)

Penelitian untuk mengembangkan perekat–perekat yang memuaskan dari

bermacam–macam bahan organik alami telah mempertunjukkan kemampuan

untuk menggantikan petrokemikalia. Dua sumber alami yang mungkin dari resin

tipe eksterior adalah kulit kayu (sebenarnya tanin dari kulit kayu) dan

senyawa-senyawa lignin yang diperoleh dalam pembuatan pulp kayu (Haygreen, 1996)

Perekat adalah penyambungan antara dua atau lebih pada permukaan

benda yang berbeda maupun sejenis untuk dijadikan satu. Keadaan suatu perekat

ditentukan oleh metode aplikasinya. Perekat cair pada umumnya lebih mudah

digunakan, secara mekanis penyebarannya pada permukaan benda yang halus dan

rata akan tercapai, sedangkan untuk permukaan yang tak rata sebaiknya memakai

(16)

Jenis-Jenis Perekat

Perekat berfungsi untuk mengikat bahan pengisi papan partikel. Selain itu

perekat juga berfungsi untuk melindungi serta mempengaruhi penampilan papan

partikel. Menurut Feldman dan Anton (1995) dalam Linggawati (2007), pada

dasarnya jenis perekat dapat dikelompokkan kedalam dua kelompok, yaitu

perekat alami dan perekat sintetik.

Perekat alami adalah yang diperoleh dari alam secara alami tanpa

mengalami penggabungan dengan senyawa-senyawa kimia lain. Perekat alami

terdiri atas tiga jenis, yaitu:

1. Perekat hewani, merupakan perekat yang berasal dari binatang, seperti

albumin dan kasein.

2. Perekat nabati, merupakan perekat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan,

seperti tepung ubi dan getah karet.

3. Perekat mineral, merupakan perekat yang berasal dari bahan tambang,

seperti parapin, silikat, fosfat, belerang, gypsum, magnesia dan lain-lain.

Perekat sintetik merupakan perekat buatan hasil perpaduan dari dua atau

lebih senyawa kimia. Perekat sintetik terdiri dari dua jenis yaitu:

1. Perekat thermoplastik, merupakan perekat yang mudah lunak atau meleleh

apabila diberikan panas karena mempunyai sifat tidak tahan terhadap

panas dan mengeras apabila didinginkan, seperti polivinilasetat,

polivinilolkohol, polivinilasetal, aklirik dan lain-lain.

(17)

panas yang cenderung mengeluarkan panas, dan dipercepat dengan

penambahan katalis dan sinar ultraviolet, seperti resin phenolic, plastik

amino, poliepoksida, poliaromatic dan lain-lain.

Feldman dan Anton (1995) dalam Linggawati (2007), juga menyatakan,

perekat nabati dan hewani sudah lama dikenal sebagai perekat, produk ini

memberikan rekatan kuat bila kering, tetapi sambungannya lepas bila lembab.

Perekatannya pun hanya bagus untuk bahan tertentu, misalnya kayu dan kertas.

Kemudian dikenal perekat alamiah lain seperti kasein dan darah binatang (kak)

yang mempunyai daya rekat sangat kuat, namun mudah berjamur dan tidak tahan

air.

Sekarang berkembang serat buatan yang sering disebut dengan perekat

polimer. Perekat polimer mempunyai daya rekat yang jauh lebih kuat

dibandingkan dengan jenis perekat lainnya. Namun, perekat polimer ini kurang

ramah terhadap lingkungan. (Linggawati, 2007)

Keuntungan dan Kerugian Perekat

Menurut Feldman dan Anton (1995) dalam Linggawati (2007),

keunggulan perekat adalah lebih baik dibandingkan sambungan lainnya yakni

mampu menyebarkan tegangan ke segala sisi bahkan konsentrasi teganganya

relatif lebih kecil. Selain itu perekat mampu menyambung dan menggabungkan

dua bahan atau lebih yang tidak sejenis. Perekat juga punya daya tahan leleh

relatif lebih baik serta tahan lembab juga sering dipakai untuk isolasi listrik.

Kelebihan lain dari perekat adalah dapat digunakan untuk penyambungan kecil,

(18)

lain.

Perekat juga memungkinkan terjadinya produk akhir dengan penampilan

memuaskan, permukaan dan kontur bagus, tak ada rongga-rongga, tak ada bagian

menonjol seperti sekrup dan sebagainya. Perekat juga mudah dan cepat dipakai, di

samping sekaligus menyambungkan banyak komponen. Kekuatan perekat sering

amat tinggi, biayanya ekonomis dibandingkan cara-cara lain (Linggawati, 2007)

Mempergunakan perekat memperingan berat barangnya (bukan sekrup

atau belt), juga menyeragamkan distribusi stress pada segenap bagian benda yang

disambungkan. Bahan yang tak tahan panas dapat disambungkan dengan baik

oleh perekat yang sesuai. Sifat isolasi dan penambalan perekat cukup bagus, tidak

ada kebocoran, tahan lembab dan bahan kimia, bahkan dapat tahan dan kedap

listrik, panas serta suara (Amri, 2007)

Penggunaan perekat juga merugikan dalam hal tertentu. Proses

perekatannya terkadang rumit agar hasilnya baik, karena perlu persiapan,

permukaan yang hendak disambungkan (kimia/mekanis), kondisi suhu, tekanan

dan kelembabannya perlu optimal, waktu curing dapat lama (bahkan suhu tinggi),

juga memerlukan berbagai alat dan asesori lain (Linggawati, 2007)

Perekat juga tidak seratus persen tahan panas, dingin/beku, kerusakan oleh

organisme, bahan kimia, radiasi dan kondisi pemakaian ekstrim. Apabila tidak

sesuai dengan barang yang disambungkan pun dapat menyebabkan korosi dan

sebagainya. Begitu pula, terutama sehubungan perekat basis-pelarut, ada bahaya

racun atau mudah terbakar (Linggawati, 2007)

(19)

cermat di tiap tahap proses perekatannya. Sambungan harus sudah didesain

memadai menngakibatkan perekatan lemah dan mudah retak/patah. Ada dan

besarnya stress, jenis dan ukuran sambungan, prasyarat kekuatan, semuanya itu

menentukan perekat mana yang sesuai (Amri, 2007)

Keuntungan Perekat Alami Kayu

Pada dasarnya perekat dapat dibuat dari protein nabati, hewani, kulit serta

tulang hewan, dan sintetik. Dengan memisahkan bagian tertentu, memperbaiki

bahan dasar atau mengubah bentuk atau besarnya partikel bahan, mengubah

struktur zat, mengurangi atau menambah struktur zat, untuk mencapai tujuan ini

dapat ditempuh melalui beberapa cara antara lain: mekanis, kimiawi, dan

pengkombinasian (Tano, 1997)

Dahulu perekat dibuat dari satu macam bahan saja. Dewasa ini,

kebanyakan perekat terdiri atas campuran berbagai bahan kompleks, baik organik,

anorganik atau gabungan keduanya. Komponen dasarnya adalah zat perekatnya,

yang menghasilkan kekuatan adhesif dan kohesif pada ikatannya. Ini biasanya

merupakan resin organik, atau dapat pula karet, senyawa anorganik atau bahan

alam lain (Hartomo, 1992)

Menurut Arief (2003) sejarah pemanfaatan Mangrove secara tradisional

oleh masyarakat untuk kayu bakar dan bangunan telah lama berlangsung. Bahkan

pemanfaatan Mangrove untuk tujuan komersial seperti ekspor kayu. Kulit (untuk

tanin) dan arang juga memiliki sejarah penting. Sehingga dirasa perlu untuk

(20)

Berdasarkan pengamatan laboratorium, tanin dari pepagan bakau dapat

digunakan untuk menghasilkan perekat untuk pabrik plywood dan papan partikel.

Sebagai contoh pepagan kering Bruguiera gymnorhiza Lam. mengandung sampai

35% zat-zat tanin (Noor, 1999)

Jenis-Jenis Kayu Mangrove

Avicennia marina (Forssk.) Vierh

Kulit kayu Mangrove secara umum mengandung kadar zat ekstraktif 20–

30%. Avicennia marina (Forssk.) Vierh Merupakan salah satu spesies dari famili

Avicennieceae, tingginya dapat mencapai 12 m, kulit kayu halus, kelabu, dan

hijau loreng (mengelupas pada bercak. Akarnya akar nafas, seperti pensil

(Kitamura, dkk, 1997).

Bruguiera gymnorrhiza (L.) Lam

Merupakan salah satu dari spesies dari famili Rhizophoraceae, tingginya

mencapai 20 m, abu-abu gelap, kasar, memiliki mulut kulit kayu. Daun berbentuk

elips dengan ujung meruncing, serta susunannya tunggal bersilangan dan memiliki

akar lutut (Kitamura, dkk, 1997). Bruguiera gymnorrhiza memiliki kandungan

tanin 41 % (Damanik, 1987)

Rhizophora mucronata Lam.

Merupakan salah satu dari spesies dari famili Rhizophoraceae, tingginya

mencapai 25 m dengan perakaran tunjang. Susunan daunnya tunggal, bersilangan

dengan kulit kayu kasar abu-abu hingga hitam, beralur (Kitamura, dkk, 1997).

(21)

Tabel 1. Persentase Perbandingan Zat Kimia Pada Kayu

Persentase Kayu Lunak (%) Kayu Keras (%)

Kayu Kulit Kayu Kulit

Lignin 25-30 40-55 18-25 40-50

Polisakarida 66-72 30-48 74-80 32-42

Ekstraktif 2-9 2-25 2-5 5-10

Sumber: Haygreen dan Bowyer (1996)

Kulit Kayu

Batang mempunyai penutup bahagian luar, yaitu kulit kayu yang

melindungi kayu daripada suhu, kemarau dan kecederaan mekanikal yang

melampau. Lapisan dalam kulit kayu mengalirkan makanan yang dihasilkan

dalam daun-daun kepada bahagian aktif tumbesarannya. Kulit kayu bertindak

sebagai pengalir bahan makanan biasanya kaya dengan bahan-bahan kimia seperti

tanin dan pewarna yang diperoleh daripada metabolisme tumbuhan (Saleh, 2007)

Kulit adalah lapisan luar kambium yang mengelilingi batang, cabang, dan

akar yang jumlahnya sekitar 10-15% dari berat pohon. Kulit tersusun atas

beberapa tipe sel dan strukturnya kompleks bila dibandingkan dengan kayu. Kulit

secara kasar dapat dibagi menjadi kulit bagian dalam yang hidup atau floem dan

kulit bagian luar yang mati atau ritidoma (Sjostrom, 1981)

Menurut Haygreen (1996) perbedaan utama antara struktur kayu dan

kulit ialah bahwa trakeid longitudinal yang menyusun sekitar 95 % volume xylem

kayu lunak sama sekali tidak terdapat floem. Sebaliknya di sana banyak terdapat

unsur-unsur yang dikenal sebagai sel tapisan, dan dalam kebanyakan spesies,

(22)

Kandungan Kimia Kulit Kayu

Komposisi kimia kulit sangat kompleks, bervariasi diantara berbagai

spesies pohon dan juga tergantung pada unsur-unsur morfologi yang

bersangkutan. Kekhasan kulit adalah tingginya kandungan konstituen-konstituen

tertentu (ekstraktif) yang dapat larut seperti pektin dan senyawa-senyawa fenol

maupun suberin (Sjostrom, 1981)

Kandungan ekstraktif (berdasar atas ekstraksi yang berurutan dengan

benzene alkohol 95% dan air panas) kulit adalah tinggi dibandingkan dengan

kayu, umumnya sebanyak 15-26% nya berat kulit yang belum diekstraksikan

dibandingkan dengan 2-9% untuk kayu (Haygreen, 1996)

Perekat Tanin Formaldehida

Menurut Pizzi (1983) dalam (Citraningtyas, 2002), kadar tanin dalam kayu

(batang dan kulit batang) berkisar 50-60%. Tanin merupakan komponen zat

organik derivat polimer glikosida yang terdapat dalam bermacam-macam

tumbuhan, terutama tumbuhan berkeping dua (dikotil). Ekstrak tanin terdiri dari

campuran senyawa polifenol yang sangat kompleks dan biasanya tergabung

dengan karbohidrat rendah. Oleh karena adanya gugus fenol, maka tanin akan

dapat berkondensasi dengan formaldehida.

Tanin terkondensasi sangat reaktif terhadap formaldehida dan mampu

membentuk produk kondensasi, berguna untuk bahan perekat termosetting yang

tahan air dan panas. Tanin diharapkan mampu mensubtitusi gugus fenol dari resin

fenol formaldehid guna mangurangi pemakaian fenol sebagai sumber daya alam

(23)

perekat (Pizzi, 1983) dalam (Citraningtyas, 2002). Santoso dan Sutigno (1995)

menyimpulkan bahwa tanin formaldehida dapat digunakan sebagai bahan perekat

kayu lapis eksterior.

Perekat tanin formaldehid sebagai perekat kayu telah digunakan sejak

tahun 1970-an sebagai perekat eksterior untuk kayu maupun produk-prduk kayu

seperti papan partikel, kayu lapis maupun glulam. Perekat tanin formaldehid

dibuat melalui polikondensasi dengan formaldehid (Ruhendi, dkk, 2007)

METODOLOGI PENELITIAN

Lokasi dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biokomposit Departemen

Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Laboratorium Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan,

Laboratorium Kimia Polimer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara serta Laboratorium Teknologi Hasil Pertanian

Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini dilakukan pada

bulan Juli hingga Oktober 2008.

Alat dan Bahan

Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah parang, mesin penggiling

kulit kayu, oven, neraca analitik, waterbath, desikator, penangas air, penjepit

(24)

tabung reaksi, stop watch, piknometer, cawan petri, pengaduk, pH meter,

viscometer dan saringan 60 mesh.

Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: kulit kayu Avicennia

marina (Forssk.) Vierh, Bruguiera gymnorrhiza (L.) Lam, Rhizophora mucronata

Lam. dari Bandar Khalifah Kecamatan Serdang Bedagai, Aquades, Formaldehid,

HCL, NaOH, Etanol, Aseton dan kertas saring.

Prosedur Penelitian

1. Pembuatan Serbuk Kulit

Kulit kayu bagian dalam dan luar, tanpa dipisahkan, dipotong kecil-kecil

dan dikeringkan hingga kering udara. Kemudian digiling dan disaring. Serbuk

yang digunakan adalah serbuk yang lolos pada saringan 60 mesh.

2. Ekstraksi Tanin

Ekstraksi dilakukan dengan 2 metode, pertama dilakukan dengan

menggunakan perendaman dalam air bersuhu 700C dan metode kedua adalah

dengan perendaman dalam wadah gelap dengan pelarut aseton.

2.1 Ekstraksi dengan air

Serbuk kulit direndam dalam air 700C dengan perbandingan 1:5 dilakukan

selama 8 jam. Kemudian serbuk diekstraksi, ekstrak yang diperoleh disaring

dengan menggunakan kain bersih dan kertas saring selanjutnya dievaporasi

(25)

2.2 Ekstraksi dengan aseton-air

Serbuk direndam dengan larutan aseton-air dalam wadah gelap dengan

perbandingan 1:3. Konsentrasi aseton yang digunakan adalah 80% selama 12 jam.

Ekstrak yang diperoleh disaring dengan menggunakan kain bersih. Selanjutnya

dievaporasi hingga larutan ekstrak lebih pekat kemudian dikeringkan dalam oven

pada suhu 400C untuk memperoleh kristal tanin.

3. Karakteristik Tanin

Kadar Ekstrak

Kadar ekstrak tanin ditentukan berdasarkan bubuk serbuk kering oven

yaitu dengan menentukan kadar air serbuk kering udara. Serbuk kering oven

dihitung dengan menggunakan persamaan:

Bobot Serbuk Kering Oven =

(1 + % KA serbuk kering udara) Bobot serbuk kering udara

Ekstrak kering oven yang diperoleh ditimbang sebagai bobot ekstrak,

kemudian kadar ekstrak dihitung dengan menggunakan persamaan:

Kadar Ekstrak = Bobot ekstrak Bobot serbuk kering oven

x 100 %

Kadar Tanin Terkondensasi (Kusmayadi, 1989 dalam Citraningtyas,

(26)

Penentuan kadar tanin terkondensasi ditentukan dengan menggunakan

serbuk ekstrak kering oven. Adapun prosedur pengujian yang akan dilakukan

adalah sebagai berikut:

a. Masukkan 5 gr ekstrak tanin ke dalam gelas piala yang telah berisi 175 gr air,

kemudian aduk hingga homogen.

b. Tambahkan 28,5 ml HCl (0,2801 N) dan 1 ml larutan formaldehid (37%) ke

dalam larutan tersebut, lalu diaduk selama kurang lebih 5 menit.

c. Diamkan larutan selama kurang lebih 5 jam, hingga terbentuk endapan.

d. Saring endapan dengan menggunakan corong, kemudian bilas dengan air.

e. Keringkan endapan dalam oven dan timbang bobotnya.

f. Hitung kadar tanin terkondensasi dengan persamaan berikut:

Kadar Tanin Terkondensasi (%) = Bobot endapan Bobot ekstrak

x 100%

Bilangan Stiasny (Sujanto, 1995)

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui reaktifitas tanin terhadap

formaldehid. Pengujian dilakukan dengan tahapan sebagai berikut:

a. Ekstrak kering sebanyak 0,12 gr dilarutkan dalam 10 ml air kemudian

dipanaskan pada suhu 1000C selama 15 menit.

b. Larutan disaring, kemudian filtrate direaksikan dengan 2 ml formaldehid 35%

dan katalis 1 ml HCl 10 M.

c. Campuran dipanaskan dalam penangas air pada suhu 1000C selama 30 menit.

d. Endapan disaring, diuapkan dan ditimbang.

Bilangan Stiasny diperoleh melalui persamaan:

(27)

Bobot awal

Bilangan Stiasny Terkoreksi (%) =

1,090

Bilangan Stiasny pada persamaan 1

Dimana pembagi 1,090 dipilih bila nilai bilangan Stiasny yang digunakan sebagai

standar sebesar 109,0% (Yazaki, 1998)

Unit Poliflavonoid (%) = Kadar Ekstrak Tanin x Bilangan Stiasny Terkoreksi 100

4. Pembuatan Perekat Tanin Formaldehid

Pembuatan perekat tanin formaldehid dilakukan dengan cara:

a. Campur 50 gr ekstrak tanin dengan etanol 95% hingga larutan menjadi 100ml.

b. Tambahkan formaldehid sebanyak 1% dari berat perekat sambil diaduk.

c. Tambahkan larutan NaOH 50% sebagai katalis sebanyak 1% dari berat

perekat.

5. Pengujian Kualitas Perekat

Berat Jenis

Prosedur pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut:

a. Timbang piknometer kosong (W1)

b. Masukkan air suling ke dalam piknometer hingga penuh, kemudian tutup,

jangan sampai ada gelembung udara didalamnya.

c. Bersih dan keringkan bagian luar piknometer yang berisi air suling

tersebut, kemudian timbang (W2).

(28)

e. Masukkan contoh uji perekat ke dalam piknometer hingga penuh dan

tutup, jangan sampai ada gelembung udara.

f. Bersih dan keringkan bagian luar piknometer yang berisi contoh uji

tersebut, kemudian timbang (W3).

g. Hitung bobot jenis dengan persamaan :

Bobot Jenis =

(W2-W1) (W3-W1)

Masa Gelatinasi

Prosedur pengujian masa gelatinasi adalah sebagai berikut:

a. Timbang ±10 gr contoh uji dan masukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian

tutup.

b. Panaskan di atas penangas air pada suhu 1000C, permukaan contoh diletakkan

2 cm di bawah permukaan air.

c. Amati waktu yang dibutuhkan contoh uji dalam tabung tergelatin dengan cara

memiringkan tabung reaksi dan terlihat contoh uji tidak mengalir lagi

Kandungan Padatan yang Tidak Menguap

Pengujian kadar kandungan padatan yang tidak menguap dilakukan

dengan prosedur sebagai berikut:

a. Timbang contoh sebanyak 1,5 gr dan masukkan ke dalam cawan (W1)

b. Kemudian keringkan selama 3 jam pada suhu (105 ± 2)0C, dinginkan dalam

desikator dan timbang (W2)

c. Hitung sisa penguapan dengan persamaan:

(29)

Kekentalan (Viskositas)

Kekentalan perekat diukur dengan menggunakan viskometer, dengan

tahapan sebagai berikut:

a. Timbang ±6 gr contoh uji dipipet ke dalam viskometer kemudian cairan

dihisap melalui labu pengukur dari viskometer.

b. Cairan perekat dibandingkan dengan air kemudian dihitung dengan

menggunakan rumus: η1=ρ1t1 η2=ρ2t2

....(Bird, 1993)

η1 = kekentalan perekat (poice)

η2 = kekentalan air (poice)

ρ1 = massa jenis perekat (gr/cm3)

ρ2 = massa jenis perekat (gr/cm3)

t1 = waktu perekat (detik)

t2 = waktu air (detik)

Derajat Keasaman (pH)

Pengukuran pH dilakukan dengan pHmeter, melalui tahapan sebagai

berikut:

a. Standardisasikan pHmeter dengan menggunakan larutan buffer pH 7 dan pH

10.

b. Tuangkan contoh ke dalam piala 200 ml secukupnya dan lakukan pengukuran

terhadap pH contoh.

(30)

Data yang diperoleh dari hasil penelitian diolah dengan menggunakan

rancangan acak lengkap dengan dua faktorial yaitu faktor a (jenis kayu) dan factor

b (pelarut) dengan ulangan sebanyak tiga kali.

Yijk = u + ai + bj + (ab)ij + ∑ijk

Dimana : Yijk = angka pengamatan percobaan

u = nilai rataan

ai = efek pada 3 jenis kayu

bj = efek pada larutan air dan aseton

(ab)ij = interaksi antara 3 jenis kayu dengan perlakuan pada larutan

air dan aseton

∑ijk = efek kesalahan percobaan 3 kali ulangan

Selanjutnya dilakukan analisis data dengan uji F. Hipotesis yang

digunakan adalah:

H0 : perlakuan tidak berpengaruh nyata pada kualitas perekat

H1 : perlakuan berpengaruh nyata pada kualitas perekat

Sedangkan kriteria pengambilan keputusan dari hipotesis yang diuji adalah:

F hitung ≤ F tabel, maka perlakuan tidak berpengaruh nyata pada kualitas perekat

F hitung > F tabel, maka perlakuan berpengaruh nyata pada kualitas perekat

Setelah itu, jika uji F nyata untuk mengetahui kombinasi perlakuan maka

(31)

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Ekstraksi Kulit Kayu Mangrove

Ekstraktif adalah salah satu komponen kimia yang mudah larut larut dalam

air dan dapat mempengaruhi keawetan suatu kayu serta dapat digunakan untuk

berbagai kepentingan industri (Achmadi, 1990). Kadar ekstraktif kayu digunakan

untuk menghitung seberapa besar kadar ekstrak yang terdapat di dalam kulit kayu.

Nilai rata-rata kadar ekstrak tanin yang diperoleh melalui metode perendaman

yang menggunakan air dan aseton dengan tiga kali ulangan disajikan pada tabel

2.

Tabel 2. Nilai Rata-Rata Kadar Ekstrak Kulit Kayu Mangrove (%)

Jenis Pelarut Jenis Kayu

(32)

Air 700C 11,986 15,854 21,22

Aseton 80%-air 14,221 20,419 34,667

Nilai rata-rata kadar ekstrak tanin berkisar antara 11,986% sampai dengan

34,667%. Nilai tertinggi diperoleh pada perendaman dengan menggunakan aseton

pada kayu Rhizophora, sedangkan nilai yang terendah diperoleh pada kayu

Avicennia dengan perendaman air. Perbedaan kuantitatif ini disebabkan adanya

perbedaan jenis pelarut yang digunakan. Hal ini sesuai dengan pernyataan

Robinson (1995) bahwa aseton lebih memungkinkan untuk melarutkan senyawa

polimer yang tidak larut oleh air. Oleh sebab itu larutan aseton-air memungkinkan

lebih banyak melarutkan senyawa-senyawa yang terdapat dalam kulit kayu.

Metode ekstrak menggunakan aseton berpengaruh nyata pada kadar

ekstrak yang diperoleh pada penelitian. Perendaman dalam aseton meningkatkan

kadar ekstrak dibandingkan dengan perendaman dalam air. Hal ini disebabkan

adanya tingkat kepolaran suatu senyawa, dimana makin polar molekul pelarut,

konstanta dielektriknya semakin naik (Cotton dan Wilkinson, 1989). Adapun nilai

konstanta dielektrik air sebesar 80,2 sedangkan aseton 20,7 (Furniss et al, 1978).

Jenis kayu juga berpengaruh nyata pada kadar ekstrak pada penelitian ini.

Rhizophora memiliki kandungan zat ekstrakstif yang lebih tinggi dibandingkan

dengan jenis kayu Avicennia dan Bruguiera (lampiran 1). Hal ini disebabkan

perbedaan jenis kayu. Hal ini sesuai dengan pernyataan Pizzi (1983) ekstrak tanin

murni dari tumbuhan jumlahnya bervariasi tergantung pada jenis maupun tempat

tumbuhnya.

Hasil analisis sidik ragam pada lampiran 2 menunjukkan bahwa metode

(33)

signifikan pada nilai kadar ekstraktif bahan pembuatan perekat tanin.

Penambahan zat pelarut aseton yang digunakan akan meningkatkan nilai kadar

ekstrak kulit kayu. Penggunaan pelarut air hanya menghasilkan peningkatan

jumlah karbohidrat saja sedangkan presentase tanin dalam ekstrak tidak berubah,

bahkan lebih rendah (Pizzi, 1983 dalam Citraningtyas, 2002)

Hasil perhitungan uji Duncan disajikan pada lampiran 3 juga

menunjukkan perlakuan Rhizophora-aseton juga berpengaruh nyata pada kadar

ekstraktif. Semakin tinggi kadar ekstraktif kulit kayu maka semakin baik kualitas

perekat karena kadar tanin murni yang dihasilkan akan semakin tinggi.

Rendemen

Rendemen dinyatakan dalam persen bobot akhir (gram) per bobot awal

(gram) (Santoso, 1995 dalam Ruhendi, 2007). Rendemen yang diperoleh disajikan

pada tabel 3.

Tabel 3. Nilai Rata-Rata Rendemen Kulit Kayu Mangrove (%)

Avicennia Bruguiera Rhizophora

Air 700C 15,385 18,18 22,22

Aseton 80%-air 16,6 20 25

Umur ketiga jenis kayu pada penelitian ini adalah 7 tahun. Nilai rendemen

menggunakan pelarut aseton 80%-air lebih tinggi dibandingkan dengan

menggunakan pelarut air, hal ini dikarenakan aseton dapat melarutkan lebih

(34)

rendemen tanin (kadar ekstrak) maka akan semakin semakin banyak tanin yang

dapat bereaksi dengan formaldehid sehingga semakin baik kualitas perekat yang

dihasilkan.

B. Sifat Kimia Tanin

B.1. Kadar Tanin Terkondensasi

Nilai kadar tanin terkondensasi dengan perlakuan rendaman air dan

perendaman aseton disajikan pada tabel 4. Tujuan pengujian kadar tanin

terkondensasi adalah untuk menduga banyaknya tanin murni yang dapat

digunakan sebagai pembuatan perekat alami. Nilai ini dapat berbeda tergantung

pada sumber bahan, lokasi, umur, metode, dan kondisi ekstraksi serta letak bahan

ekstraksi pada pohon (Pizzi, 1983). Dalam penelitian ini, perbedaan lebih

difokuskan pada sumber bahan dan metode ekstraksi.

Tabel 4. Nilai Tanin Terkondensasi Kulit Kayu Mangrove (%)

Avicennia Bruguiera Rhizophora

Air 700C 46,333 52,667 60

Aseton 80%-air 67,333 78,467 82,667

Metode ekstraksi menggunakan aseton berpengaruh nyata pada nilai tanin

terkondensasi. Hal ini disebabkan aseton lebih baik dalam melarutkan

senyawa-senyawa polimer yang tidak larut dalam air (Robinson,1995). Jenis kayu

Rhizophora pada penelitian ini berpengaruh pada nilai kadar terkondensasi. Hal

ini disebabkan jenis kayu Rhizophora pada penelitian ini memiliki kadar ekstraktif

yang lebih tinggi dibandingkan Avicennia dan Bruguiera (lampiran 1).

Hasil analisis sidik ragam kadar tanin terkondensasi menunjukkan

(35)

ini disebabkan adanya zat-zat lain yang masih terkandung dalam ketiga jenis kulit

kayu. Hal ini sesuai dengan penelitian Tan (1992) dalam Ruhendi (2007) bahwa

kemungkinan selain tanin terkondensasi juga masih ada komponen lain dalam

tanin yaitu tanin terhidrolisis, lignan, stilbena dan tropolon.

B.2.Bilangan Stiasny

Menurut Sujanto (1995) dalam Citraningtyas (2002) bilangan stiasny

dapat digunakan untuk menduga banyaknya unit plavonoid di dalam ekstrak tanin

yang dapat bereaksi dengan formaldehida. Semakin tinggi nilai bilangan stiasny

berarti semakin tinggi reaktifitas tanin tersebut. Oleh karena itu bilangan stiasny

merupakan salah satu indikator yang sangat penting untuk menilai kualitas ekstrak

tanin (Citraningtyas, 2002)

Nilai bilangan stiasny dan kadar poliflavonoid dari tanin yang diperoleh

dari seluruh perlakuan dengan metode perendaman air dan aseton disajikan pada

tabel 5 berikut ini:

Tabel 5. Nilai Rata-Rata Sifat Kimia Kulit Kayu Mangrove (%) Kombinasi

Avicennia-Air 11,986 40,278 36,952 10,808

Bruguiera-Air 52,667 56,961 52,255 8,296

Rhizophora-Air 60 66,389 60,907 12,928

Avicennia-Aseton 67,333 82,778 75,943 10,808

Bruguiera-Aseton 78,467 91,667 84,107 17,206

Rhizophora-Aseton 82,667 166,933 153,15 53,183

Bilangan stiasny ditentukan oleh kadar tanin terkondensasi. Semakin

(36)

(Citraningtyas, 2002). Dari seluruh nilai bilangan stiasny terkoreksi yang

diperoleh hanya satu nilai yang mencapai angka 109,0 seperti bilangan stiasny

standar yang digunakan yaitu pada perlakuan menggunakan pelarut aseton pada

kombinasi perlakuan Rhizophora-aseton. Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak

tanin yang dihasilkan pada seluruh kombinasi perlakuan tidak seluruhnya

mengandung poliflavonoid yang murni.

Metode ekstrak menggunakan aseton berpengaruh pada nilai bilangan

stiasny. Hal ini disebabkan aseton dapat melarutkan senyawa-senyawa yang

terdapat dalam kulit kayu (Robinson, 1995 dalam Citraningtyas, 2002)

dibandingkan air yang umumnya tidak menjamin jumlah senyawa polifenol yang

dihasilkan tinggi (Hathway, 1962 dalam Citraningtyas, 2002). Jenis kayu juga

berpengaruh pada nilai bilangan stiasny (gambar 1) hal ini disebabkan perbedaan

dari kandungan poliflavonoid yang terdapat pada masing-masing ekstrak tanin

sehingga mengakibatkan perbedaan reaktifitas formaldehid yang terjadi pada

perekat yang akan dihasilkan. Dapat dikatakan bahwa semakin tinggi kandungan

polifalvonoid yang terdapat pada ekstrak tanin maka kualitas perekat tanin yang

dihasilkan juga semakin baik. Hal ini sesuai dengan pernyataan Pizzi (1983)

dalam Ruhendi (2007) formaldehida bereaksi dengan tanin untuk menghasilkan

polimerisasi melalui ikatan metylene dengan posisi reaktif molekul-molekul

flavonoid.

Dari hasil analisis sidik ragam pada lampiran 7 menunjukkan bahwa

interaksi metode ekstrak menggunakan aseton dengan jenis kayu Rhizophora yang

digunakan signifikan pada nilai bilangan stiasny bahan pembuatan perekat tanin.

(37)

ikatan-ikatan hidrogen yang bisa terjadi di alam antara tanin dan protein

tumbuhan atau polisakarida, sehingga bilangan stiasnynya menjadi lebih tinggi

(Wise, 1946 dalam Citraningtyas, 2002)

Hal ini juga ditunjukkan dari hasil uji Duncan (lampiran 8) yang

menunjukkan bahwa perlakuan Rhizophora-aseton berpengaruh nyata pada nilai

bilangan stiasny hal ini disebabkan zat pelarut aseton yang digunakan lebih baik

dalam memutuskan ikatan tanin pada kayu Rhizophora. Pada penelitian ini kulit

kayu Rhizophora memiliki kadar ekstrak tanin yang lebih tinggi dibandingkan

dengan kedua jenis kulit kayu lainnya (Tabel 2). Kadar ekstraktif kulit kayu

sangat berhubungan dengan unit poliflavonoid. Hal ini sesuai dengan literatur

Citraningtyas (2002) bahwa semakin tinggi kadar ekstraktif yang terdapat pada

kulit kayu maka kualitas tanin sebagai bahan dasar perekat semakin baik, karena

mempunyai hubungan yang linier dengan unit poliflavonoid.

40,278

Gambar 1. Grafik Nilai Rata-Rata Bilangan Stiasny

C. Sifat Perekat Tanin Formaldehida

(38)

Berat jenis perekat berkaitan dengan komponen yang terkandung di dalam

perekat (Meda, 2006 dalam Ruhendi, 2007). Seluruh nilai berat jenis perekat tanin

formaldehida pada penelitian ini yang dibuat dengan menggunakan binder tanin

hasil ekstraksi dengan perendaman dalam aseton, lebih tinggi bila dibandingkan

dengan perekat tanin dari metode perendaman air (Gambar 2).

Metode ekstraksi menggunakan aseton berpengaruh nyata pada nilai berat

jenis. Hal ini disebabkan pelarut aseton dapat memutuskan ikatan-ikatan hidrogen

yang terjadi antara tanin dengan protein tumbuhan dan membentuk polimerisasi

tanin dengan formaldehid sehingga membentuk tanin formaldehid (Wise,1946

dalam Citraningtyas,2002). Menurut Susanti et al (2000) dalam Ruhendi (2007)

bahwa semakin sempurna tingkat polimerisasi membentuk ikatan di antara

komponen-komponen perekat, semakin panjang polimer yang terbentuk sehingga

bobot molekul semakin besar. Bobot molekul yang besar menyebabkan berat jenis

menjadi besar.

Kulit kayu Rhizophora berpengaruh nyata pada nilai berat jenis perekat

tanin formaldehid. Pada penelitian ini kulit kayu Rhizophora memiliki kadar tanin

terkondensasi yang lebih tinggi dibandingkan Avicennia dan Bruguiera (lampiran

4), pada kondisi tersebut tanin dan formaldehida dapat bereaksi dengan baik

membentuk perekat tanin formaldehida sehingga berat molekul dan derajat

polimerisasi perekat menjadi lebih tinggi. Maka berat jenis komponen perekat

yang dihasilkan semakin tinggi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Meda (2006)

dalam Ruhendi (2007) semakin banyak komponen perekat yang berat jenisnya

tinggi, maka berat jenis perekat akan semakin tinggi juga. Dari hasil penelitian

(39)

Rhizophora mucronata diperoleh nilai berat jenis perekat 1,38 (suhu 480C, 2-3

jam ekstraksi dengan pelarut etanol-air).

Dari hasil analisis sidik ragam diperoleh bahwa interaksi metode ekstraksi

menggunakan aseton dan kulit kayu Rhizophora yang digunakan signifikan

terhadap berat jenis perekat tanin. Hal ini disebabkan kulit kayu Rhizophora pada

penelitian ini memiliki kadar tanin terkondensasi lebih tinggi dibandingkan

Avicennia dan Bruguiera karena pada kondisi tersebut tanin dan formaldehida

dapat bereaksi dengan baik membentuk perekat tanin formaldehida sehingga berat

molekul dan derajat polimerisasi perekat menjadi lebih tinggi (Wise,1946 dalam

Citraningtyas,2002). Hasil perhitungan uji Duncan (Lampiran 17) juga

menunjukkan bahwa bahwa perlakuan Rhizophora-aseton berpengaruh nyata pada

nilai berat jenis perekat tanin.

Menurut SNI 06-4566-1998 (lampiran 30), berat jenis berkisar antara

1,260-1,290. Nilai berat jenis perekat Rhizophora-aseton pada penelitian ini 1,286

masih termasuk dalam kisaran SNI 06-4566-1998 dan digunakan untuk

pengerjaan kayu.

Nilai rata-rata berat jenis perekat yang diperoleh dalam penelitian ini dapat

(40)

0,331

Gambar 2. Grafik Nilai Rata-Rata Berat Jenis

C.2 Masa Gelatinasi

Masa gelatinasi menunjukkan waktu yang dibutuhkan perekat untuk

mengental atau menjadi gel sehingga tidak dapat ditambahkan lagi dengan bahan

lain dan siap untuk direkatkan (Solomon, 1967 dalam Meda, 2006 dalam

Ruhendi, 2007). Masa gelatinasi perekat lebih banyak dipengaruhi oleh kuantitas

kadar tanin terkondensasi dan kadar poliflavonoid. Semakin tinggi kedua

karakteristik tersebut, maka semakin banyak pula tanin yang bereaksi dengan

formaldehid dan pada suhu yang tinggi (1000C) reaksi tanin dengan formaldehida

terjadi dalam waktu yang relatif singkat, sehingga perekat pun lebih mudah

tergelatinasi (Citraningtyas, 2002)

Metode ekstraksi menggunakan aseton berpengaruh pada nilai masa

gelatinasi. Hal ini disebabkan aseton dapat meningkatkan kadar nilai tanin

terkondensasi dan kadar poliflavonoid dibandingkan ekstraksi menggunakan air

(41)

Jenis kayu juga berpengaruh pada nilai masa gelatinasi perekat tanin. Kulit

kayu Rhizophora pada penelitian ini memiliki kandungan tanin murni yang lebih

tinggi dibandingkan pada jenis kulit kayu Avicennia dan Bruguiera. Kadar

terkondensasi yang tertinggi didapatkan pada kulit kayu Rhizophora sehingga

banyaknya kandungan poliflavonoid yang dikandung oleh Rhizophora juga lebih

tinggi dibandingkan jenis kulit kayu Avicennia dan Bruguiera sehingga

menyebabkan kulit kayu Rhizophora berpengaruh pada nilai gelatinasi.

Hasil perhitungan sidik ragam masa gelatinasi menunjukkan bahwa pada

interaksi pada metode ekstraksi aseton dan kulit kayu Rhizophora yang

digunakan berpengaruh nyata pada nilai masa gelatinasi perekat. Hal ini

disebabkan zat pelarut aseton yang dapat melarutkan kulit kayu lebih baik

dibandingkan air sehingga dihasilkan kadar ekstrak tanin yang tinggi sehingga

kadar tanin terkondensasi tinggi dan unit poliflavonoid. Semakin lama gelatinasi

yang dihasilkan maka umur simpan perekat lama karena perekat tidak mudah

mengental (Ruhendi, 2007). Dari hasil perhitungan uji Duncan juga menunjukkan

bahwa perlakuan perendaman dengan menggunakan aseton berbeda nyata dengan

(42)

66,2203

Gambar 3. Grafik Nilai Rata-Rata Gelatinasi (Menit)

Menurut SNI 06-4566-1998 (lampiran 30), masa gelatinasi minimal 60

menit. Nilai masa gelatinasi perekat Rhizophora-aseton pada penelitian ini 79,667

masih termasuk dalam kisaran SNI 06-4566-1998 dan digunakan untuk

pengerjaan kayu.

C.3 Kadar Padatan

Kadar padatan menunjukkan jumlah molekul perekat yang akan berikatan

dengan molekul sirekat. Menurut Vick (1999) dalam Ruhendi (2007) bahwa

semakin tinggi kadar padatan pada batas tertentu, maka keteguhan rekat papan

yang dihasilkan semakin meningkat karena semakin banyak molekul penyusun

perekat yang bereaksi dengan kayu saat perekatan.

Metode ekstraksi menggunakan aseton berpengaruh nyata pada nilai kadar

padatan. Hal ini disebabkan aseton dapat menghasilkan kandungan padat yang

lebih tinggi dibandingkan air (gambar 4). Hal ini sesuai dengan pernyataan

(43)

tanin yang diperoleh dari ekstraksi dengan menggunakan air panas, hanya 42-75%

yang berupa polimer tanin, sisanya berupa campuran gula pektin, hemiselulosa,

dan polifenol lain yang mempunyai berat molekul yang rendah (< 300)

dibandingkan aseton yang lebih banyak melarutkan senyawa polimer yang tidak

larut dalam air dan etil asetat (Robinson, 1995 dalam Citraningtyas, 2002)

Jenis kulit kayu Rhizophora yang digunakan juga berpengaruh pada nilai

kadar padatan perekat tanin formaldehid. Hal ini disebabkan jenis kulit kayu

Rhizophora pada penelitian ini memiliki bilangan stiasny dan kadar poliflavoid

(lampiran 6 dan 12) yang lebih tinggi dibandingkan Avicennia dan Bruguiera.

Hasil perhitungan sidik ragam kandungan padatan yang tidak menguap

menunjukkan bahwa pada metode ekstraksi aseton dan jenis kayu Rhizophora

yang digunakan signifikan. Hal ini disebabkan dalam metode ekstrak tanin

indikator yang berpengaruh adalah zat pelarut dari metode ekstrak. Zat pelarut

aseton dapat menghasilkan kadar padatan yang menguap lebih tinggi sehingga

kualitas perekat yang akan dihasilkan semakin baik. Hasil uji Duncan (lampiran

23) juga menunjukkan bahwa perlakuan perendaman dengan menggunakan aseton

berbeda nyata dengan perlakuan menggunakan air yaitu pada perlakuan

(Rhizophora-aseton).

Dalam aplikasi perekatan keteguhan rekat papan akan semakin meningkat

jika kadar padatan yang menguap semakin tinggi. Hal ini sesuai dengan

pernyataan Meda (2006) dalam Ruhendi (2007) bahwa semakin tinggi kadar

padatan maka keteguhan rekat semakin meningkat karena semakin banyak

molekul penyusun perekat yang bereaksi dengan kayu saat perekatan. Dari hasil

(44)

kulit kayu Rhizophora mucronata diperoleh nilai kadar padatan tidak menguap

35,82% (suhu 480C, 2-3 jam ekstraksi dengan pelarut etanol-air).

Nilai rata-rata kadar padatan perekat tanin formaldehida yang tidak

menguap dapat dilihat pada gambar 4.

29,317

Gambar 4. Grafik Nilai Rata-Rata Kadar Padatan yang Tidak Menguap (%)

C.4. Kekentalan

Kekentalan menunjukkan kemampuan perekat untuk mengalir pada

permukaan yang direkat (Prasetyo, 2006 dalam Ruhendi, 2007). Menurut

Citraningtyas (2002) kekentalan perekat cenderung berkaitan dengan kadar tanin

terkondensasi dan kadar poliflavonoidnya. Dengan lebih tingginya nilai tanin

terkondensasi dan kadar poliflavonoidnya berarti jumlah tanin yang bereaksi

dengan formaldehida juga lebih banyak sehingga komponen perekat akan

terpolimerisasi dengan lebih baik, yang menyebabkan berat molekul, derajat

polimerisasi, dan kerapatan perekat menjadi lebih tinggi. Histogram yang

menunjukkan nilai rata-rata kekentalan perekat tanin formaldehida yang diperoleh

(45)

44,3949

Gambar 5. Grafik Nilai Rata-Rata Kekentalan (Cps)

Metode ekstraksi menggunakan aseton berpengaruh pada nilai kekentalan

perekat. Hal ini disebabkan aseton dapat meningkatkan jumlah tanin yang

bereaksi dengan formaldehid lebih banyak sehingga komponen perekat akan

terpolimerisasi dengan lebih baik. Namun tidak demikian dengan menggunakan

ekstraksi air perekat ini lebih kental karena pada taninnya lebih banyak

karbohidrat yang lebih mudah larut dalam etanol saat pembuatan perekat. Jenis

kayu Rhizophora juga berpengaruh pada nilai kekentalan perekat. Hal ini

disebabkan Rhizophora memiliki kadar tanin terkondensasi dan kadar

poliflavonoid yang lebih tinggi dibandingkan Avicennia dan Bruguiera (lampiran

4 dan 12).

Hasil sidik ragam menunjukkan interaksi metode ekstraksi menggunakan

aseton dan jenis kayu Rhizophora juga berpengaruh nyata pada nilai kekentalan

perekat (lampiran 25). Aseton dapat melarutkan zat-zat ekstraktif pada ketiga

jenis kayu, walaupun zat-zat lain masih terkandung dalam ketiga jenis kulit kayu.

(46)

tinggi dibandingkan Avicennia dan Bruguiera (lampiran 1) sehingga nilai

kekentalan tinggi yang dapat menghasilkan perekat dengan kualitas yang lebih

baik. Dari hasil perhitungan uji Duncan (lampiran 26) juga menunjukkan bahwa

perlakuan perendaman dengan menggunakan aseton berbeda nyata dengan

perlakuan menggunakan air yaitu pada perlakuan (Rhizophora-aseton). Dari hasil

penelitian Tan (1992) dalam Ruhendi (2007) yang menggunakan ekstrak tanin

kulit kayu Rhizophora mucronata diperoleh nilai kekentalan perekat 6 poise (suhu

480C, 2-3 jam ekstraksi dengan pelarut etanol-air).

C.5. Derajat Keasaman

Menurut Meda (2006) dalam Ruhendi (2007), secara umum semakin

tinggi pH perekat semakin baik dalam penyimpanan. Nilai rata-rata pH perekat

tanin formaldehida dari seluruh perlakuan pada penelitian ini disajikan pada

gambar 6.

Metode ekstraksi menggunakan aseton berpengaruh pada nilai derajat

keasaman perekat yang dihasilkan. Hal ini disebabkan dalam pembuatan perekat

tanin formaldehida ini juga ditambahkan NaOH yang berfungsi sebagai katalis

untuk mempercepat reaksi antara tanin dengan formaldehida. Sesuai literatur Pizzi

(1983) dalam Citraningtyas (2002) bahwa peningkatan alkalinitas dari katalis

akan menyebabkan pengaktifan fenol secara progresif, khususnya pada kondisi

pH diatas 3 sehingga reaksi antara tanin dengan formaldehida menjadi lebih cepat.

Nilai derajat keasaman yang dihasilkan pada ketiga jenis kayu tidak

berbeda jauh namun berpengaruh nyata pada jenis kayu Rhizophora. Hal ini

(47)

ekstraktif yang cukup tinggi dan pada penelitian ini Rhizophora memiliki kadar

ekstraktif yang lebih tinggi dibandingkan jenis kayu Avicennia dan Bruguiera.

Hal ini juga dikatakan Ruhendi (2007) bahwa kandungan ekstraktif membuat

kadar keasaman juga tinggi terutama tanin.

Hasil analisis sidik ragam derajat keasaman menunjukkan interaksi yang

tidak nyata antara jenis kayu dan kedua metode ekstrak. Hal ini disebabkan

adanya penambahan zat lain yaitu NaOH yang dapat meningkatkan alkalinitas

keasaman pada perekat yang dihasilkan. Karena pH perekat tergantung reaksi

yang berlangsung antara tanin dan formaldehida dalam membentuk polimer

tanin-formaldehida (Pizzi, 1983 dalam Tan, 1992 dalam Citraningtyas, 2002)

5,387

Gambar 6. Nilai Rata-Rata pH Perekat Tanin Formaldehida

Nilai tertinggi pH perekat diperoleh dari perendaman dengan aseton 80%

selama 12 jam yaitu sebesar 5,657 dan pH perekat dari perendaman dengan air

yaitu 5,847. Dari penelitian Tan (1992) yang menggunakan ekstrak kulit kayu

Rhizophora mucronata diperoleh nilai rata-rata pH perekat tanin formaldehida

(48)

sumber tanin, ataupun formulasi pembuatan perekat tanin formaldehida

(Citraningtyas, 2002). Dari hasil penelitian Tan (1992) dalam Ruhendi (2007)

yang menggunakan ekstrak tanin kulit kayu Rhizophora mucronata diperoleh nilai

derajat keasaman perekat 6,32 (suhu 480C, 2-3 jam ekstraksi dengan pelarut

etanol-air).

Dari uraian di atas dapat diketahui bahwa perekat tanin formaldehida yang

diperoleh dari penelitian ini secara umum berada di luar kisaran nilai kualifikasi

pada Standar Nasional Indonesia. Namun, pada pengujian kualitas berat jenis

perekat dengan perlakuan Rhizophora-aseton dapat memenuhi. Menurut SNI 06–

4566-1998, berat jenis berkisar antara 1,260–1,290 berat jenis perekat

Rhizophora-aseton dapat digunakan untuk pengerjaan kayu. Tanin dan urea

maupun melamine memang berbeda. Sebagai produk alam tanin sudah memiliki

sifat-sifat bawaan yang sulit diubah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Browning

(1956) dalam Citraningtyas (2002) bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi

kualitas tanin antara lain kondisi kulit, jenis pelarut yang digunakan, kemungkinan

adanya logam besi, dan temperatur selama ekstraksi. Selain itu tanin yang

diperoleh dari hasil ekstraksi mengalami penurunan kualitas tanin murni.

Faktor lain yang diduga sebagai penyebab perbedaan kualitas perekat tanin

formaldehida dari nilai standar antara lain belum adanya pengkhususan

peruntukan perekat tersebut. Hal ini menyebabkan secara fisik perekat tanin

formaldehida berbeda dari perekat lain. Contohnya pada nilai derajat keasaman.

Tanin formaldehida pada penelitian ini memiliki derajat keasaman yang jauh lebih

rendah karena perekat ini belum diputuskan peruntukkannya. Karena pada kondisi

(49)

2007). Lain halnya dengan perekat lain yang akan digunakan sebagai perekat pada

produk papan partikel, kayu lapis ataupun pengerjaan kayu. Pada produk-produk

panel ini, aplikasi perekat yang dibutuhkan perekat dengan pH yang tinggi

(50)

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari penelitian dapat disimpulkan beberapa hal berikut ini:

1. Limbah kulit kayu Mangrove dapat dijadikan sebagai perekat tanin dimana

pada sebagian besar kriteria yang diujikan, metode perendaman dalam

larutan aseton-air memberikan hasil yang lebih baik daripada sistem

perendaman dalam air suhu 700C, baik secara kuantitatif maupun

kualitatif.

2. Berdasarkan beberapa pedoman standarisasi yang dikeluarkan oleh Badan

Standarisasi Nasional, perekat tanin formaldehida yang dihasilkan dari

penelitian ini, hanya berat jenis dan masa gelatinasi yang memenuhi

kualifikasi yang dipersyaratkan.

B. Saran

Penelitian lebih lanjut mengenai peningkatan kualitas tanin dengan

mempertimbangkan kondisi optimum yang diperlukan dalam reaksi tanin sebagai

(51)

DAFTAR PUSTAKA

Achmadi, S. S. 1990. Kimia Kayu. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. PAU Ilmu Hayat. Institut Pertanian Bogor.

Amri. 2007. Jenis-Jenis Kayu.

Arief, Arifin. 2003. Hutan Mangrove Fungsi dan Manfaatnya. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Bird, T. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Citraningtyas, E. R. 2002. Kualitas Tanin Kulit Akasia (Acacia mangium Willd) dan Pemanfaatannya Sebagai Bahan Perekat. Jurusan THH Fakultas Kehutanan IPB. Bogor. Skripsi. (tidak diterbitkan)

Damanik, S. 1987. Ekologi Ekosistem Sumatera. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Haygreen, J. G. dan Bowyer, J. L. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Ukur Kayu. Suatu Pengantar. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Hartomo, A. J, dkk. 1992. Memahami Polimer dan Perekat. Andi Offset Yogyakarta. Yogyakarta.

Hermawan, R. W. 1989. Penggunaan Tanin Kulit Kayu Tusam (Pinus merkusii Jungh et de Vriest) Sebagai Perekat Kayu Lapis Eksterior. Jurusan THH. Fakultas Kehutanan IPB. Bogor. Skripsi (tidak diterbitkan)

Furniss, B.S. ; A. J. Hannaford; V. Rogers; P. W. G. Smith; A.R. Tatchell. 1978. Vogel’s: Textbook of Practical Organic Chemistry. Including Qualitative Organic Analysis. 4th Edition. Longman Group. Longman House, Burnt, Mill, Harlow, England

Gomez, A. K dan Gomez, A.A. 1995. Prosedur Stastistik Untuk Penelitian Pertanian. Edisi Kedua. Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Kitamura, Shozo. 1997. Buku Panduan Mangrove di Indonesia. Departemen Kehutanan Republik Indonesia. Jaya Abadi. Bali.

(52)

Linggawati, Amilia, dkk. 2007. Pemanfaatan Tanin.:Jurnal Natur Indonesia S(1):84-94 (2002).www.unri.ac.id/jurnal/jurnal_natur/vol5(1)

/amilia.pdf+perekat+dari+tanin&hl=id&ct=clnk&cd=1&gl=id

Noor, dkk. 1999. Panduan Pengenalan Mangrove di Indonesia. Wetlands International. Bogor.

Meda, A.A. 2006. Kualitas Komposit dan Likuida Limbah Sabut Kelapa dengan Fortifikasi Poliuretan. Skripsi Fakultas Kehutanan. IPB. Bogor. Tidak Diterbitkan.

Pizzi, A. 1983. Tanin-based wood adhesive. Di dalam: Pizzi, A (ed). Wood

Adhesive Chemistry and Technology. New York: Marcell Deller.

Robinson, T. 1995. Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi. Penerbit ITB. Bandung.

Ruhendi, Surdiding, dkk. 2007. Analisis Perekatan Kayu. Insitut Pertanian Bogor.Bogor.

Santoso, A. & Sutigno, P. 1995. The effect of glue spread and percentage of filler of tannin formaldehyde resin on plywood bonding strenght. Forest

Product Journal 13: 87-92.

Sjostrom, E. 1981. Wood Chemistry: Fundamentals and Aplications. Academic Press. London. New York.

Sujanto. 1995. Evaluasi Tanin Mangium, Mimosa dan Quebracho sebagai Campuran Perekat Kayu Lapis. Jurusan Kimia. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. IPB. Bogor. Skripsi (tidak diterbitkan)

Susanti, C. M. E. 2000. Autokondesat Tanin sebagai Perekat Kayu Lamina. Jurusan IPK. Program Pasca Sarjana IPB Bogor. Disertasi (tidak diterbitkan).

Tan, L. 1992. Ekstraksi dan Identifikasi Tanin Kulit Kayu Beberapa Jenis Pohon Serta Penggunaannya Sebagai Perekat Kayu Lapis Eksterior. Jurusan IPK. Program Pasca Sarjana IPB Bogor. Disertasi (tidak diterbitkan).

Tano, Eddy. 1997. Pedoman Membuat Perekat Sintesis. Rineka Cipta. Jakarta.