Pemanfaatan Limbah kayu Campuran sebagai Bahan Baku Pulp semi Kimia untuk Pembuatan Papan Serat Berkerapatan Sedang (MDF)

(1)

EM

AHFA AT

AN

LIMBAH KAVU CAMPURAM SEBAGAI BAHAN

BAKU

P u r P

SEMII

K I M I A

UHTUK

PEMBUATAN PAPAX SEWAT

BERKERAPATAN

SEDAHG

I

MDF

3

SKRI PSI

Oleh

T A R Y A D F 28.0467

1995

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

I S S T I T U T PERTANIAN BOGOR

(2)

PEMANFAATAIU LI

A1 BAH[AIi BAKU

PULP SEMI KINIIA 'Zl3TUki; PEMBUATAN PAPAN SERAT

BE

RAPATAIU SEDAKG

(MDF)

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk rnernperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

1995

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

(3)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

--

PEMANFAATAN LIMBAH KAYU CAMPURAN SEBAGAI B M A N BAICL

PULP SEMI KIMIA UNTUK PEMBUATAN PAPAN SERAT

BERKERAPATAN SEDANG (MDF)

Oleh

TARYAD F 28.0467

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(4)

TARYAD. F 28.0467. Pemanfaatan Limbah Kayu Campuran Seba- gai Bahan Baku Pulp Semi Kimia Untuk Pembuatan Papan Serat

Berkerapatan Sedang (MDF) . Dibawah bimbingan Dr. R. Muljono

Judoamidjojo dan Ir. Ridwan Achmad Pasaribu, MS.

RINGKASAN

Proses eksploitasi hutan dan proses pengolahan kayu dalam bentuk kayu gergajian, venir atau pun lcayu lapis dihasillcan limbah kayu dalam jumlah yang cukup besar.

Potensi limbah kayu yang culcup besar ini belum dimanfaatkan secara optimal. Oleh karena itu perlu dimanfaatkan semaksimal mungkin untuk meningkatkan nilai produktivitas hutan alam prodnksi.

Tujuan penelitian ini adalah nntulc memanf aatkan lirnbah

kayu campuran sebagai bahan balcu pulp semi kimia untuk pembuatan papan serat berkerapatan sedang dan menguji sifat fisik serta mekaniknya.

Bahan baku kayu yang digunakan terdiri dari 20 jenis lirnbah kayu yang berasal dari Propinsi Jambi. Papan serat berkerapatan sedang yang dihasilkan menggunakan proses basah. Sedangkan metoda rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan faktorial acak lenglcap dengan dua faktor yaitu bobot jenis limbah kayu campuran dan waktu pemasalcan. Falctor bobot jenis limbah kayu campuran terdiri dari tiga

taraf (BJ 0.15 - 0.59, BJ 0.60 - 1.04, BJ 0.15 - 1.04) dan

faktor waktu pemasakan juga terdiri dari tiga taraf (30 menit, G O menit, 120 menit), masing-masing taraf terdiri dari dua lcali ulangan.

Sifat fisik dan mekanik papan serat berkerapatan sedang yang diuji meliputi Icerapatan, lcadar air, daya serap air,

pengembangan tebal, kekuatan tarik sej aj ar permulcaan, kete-

guhan patah dan lceteguhan lentur. Hasil pengujian kemudian dibandingkan dengan standar FAO.

Rendemen pulp yang dihasilkan berkisar antara 82.09 -

91.01 persen dengan rata-rata 85.94 persen. Hasil pengujian sifat fisik papan serat berkerapatan sedang adalah kerapatan

berkisar antara 0.64 - 0.71 g/cm3 dengan rata-rata 0.68

g/cm3; kadar air papan serat antara 10.58 - 14 .66 persen

dengan rata-rata 12.6 persen; daya serap air antara 13.77 -

20.83 persen dengan rata-rata 17.63 persen; pengembangan

tebal berkisar antara 12.97 - 19.30 persen dengan rata-rata

15.83 persen.

Hasil pengujian terhadap sifat mekanik papan serat

berkerapatan sedang adalah kekuatan tarik dengan nil

2

i

antara 36.48 - 77.85 kg/cm2 dengan rata-rata 59.91 kg/cm ;

keteguhan patah antara 148.07 - 279.1 kg/cm2; dan keteguhan

lentur antara 12 748.39 - 24 648.24 kg/cm2.

Papan serat berkerapatan sedang yang terbaik dihasilkan

dengan lcombinasi perlakuan bobot jenis 0.15 - 0.59 dengan

(5)

memenuhi standar FA0 adalah kerapatan, daya serap air, dan

keteguhan patah. Sedangkan yang belum memenuhi standar FA0

(6)

KATA PENGANTAR

Puji dan Syulcur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT,

karena atas rakhmat dan karunia-Nya sehingga penulisan

skripsi ini dapat diselesaikan.

Slcripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mempero-

leh gelar Sarjana Teknologi ~ertanian, Fakultas Telcnologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Atas segala bantuan dan bimbingan yang diberilcan,

penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada :

1. Dr. R . Muljono Judoamidjojo, sebagai dosen pembimbing

I yang selama ini telah memberilcan bimbingan.

2 . Ir. Ridwan Achmad Pasaribu, MS, sebagai dosen pembimbing I1 yang telah memberikan bimbingan dan saran kepada penu-

lis.

3 . Drs. Fahidin, BSc, sebagai dosen penguji yang telah

memberikan saran dalam skripsi ini.

4. Staf dan Karyawan Laboratorium Teknologi Serat Badan

Penelitian dan Pengembangan Kehutanan yang telah memberi-

kan bantuan dan bimbingan kepada penulis.

5. Rekan-rekan di Pondok Istiqomah atas dorongan moralnya

kepada penulis

.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penuli-

san skripsi ini, namun demikian penulis berharap semoga

tulisan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

(7)

KATA PENGANTAR . . .

DAFTAR IS1

. . .

DAFTAR TABEL

. . .

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR LAMPIRAN . . . I

.

PENDAHULUAN

. . .

A . LATAR BELAKANG

. . .

B

.

TUJUAN

. . .

I1

.

DAFTAR PUSTAKA

. . .

A . LIMBAH KAYU

. . .

1

.

Pengertian Limbah Kayu

2

.

Potensi Limbah Kayu . . .

B . PAPAN SERAT

. . .

ii iii vi viii ix 1 1 3 4 4 4 5 9

1

.

Pengertian Papan Serat . . . 9 2 . Klasifikasi Papan Serat

. . .

9 3

.

Sifat dan Kegunaan Papan Serat

. . .

11

C

.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PAPAN SERAT 13

1 . Bahan Baku

. . .

13 a

.

Bobot Jenis

. . .

17

b . Kandungan Kimia Kayu

. . .

19 2

.

Bahan Penolong

. . .

2 3

D

.

PEMBUATAN PAPAN SERAT

. . .

2 4

. . .

.

(8)

a . Proses Mekanis

. . .

b . Cara Panas Melcanis . . .

c

.

Proses Kimia Mekanis . . .

d

.

Cara Eksplosi

. . .

2 . Pembentukan Lembaran

. . .

3 . Pengempaan . . . . . .

4 . Pengerjaan Akhir

. . .

BAHAN DAN METODE

. . .

.

A BAHAN DAN ALAT

. . .

.

B METODE PENELITIAN

1 . Penelitian . . . . . .

2 . Tata Laksana Penelitian

a . Persiapan Bahan . . .

b . Pembuatan Pulp . . .

c

.

Pembuatan Lembaran . . . . . .

.

d Pengujian

. . . .

C MODEL RANCANGAN

. . .

HASIL DAN PEMBAHASAN

P._. _RENDEMEN_{. . .}

E . SIFAT FISIK PAPAN SERAT BERKERAPATAN SEDANG

1

.

Kerapatan Papan Serat berkerapatan Sedang

2

.

Kadar Air Papan Serat . . .

3 . Daya Serap Air . . .

(9)

C . SIFAT MEKANIK PAPAN SERAT BERKERAPATAN

SEDANG . . . 48

1

.

Kelcuatan Tarilc Se jajar Permukaan . . . 48

. . .

2

.

Keteguhan Patah 51

3 . Keteguhan Lentur . . . 53 V . KESIMPULAN DAN SARAN . . . 55 A

.

KESIMPUL AN . . . 55

. . .

.

B SARAN 57

DAFTAR PUSTAKA

(10)

DAFTAR TABEL

Tabel 1

.

Persentase Kayu Yang terbuang

. . .

6

Tabel 2 . Pola Pemanfaatan Lahan di Jambi Berdasarkan Penunjukkan Tata Guna Hutan Kesepakatan

. . .

7

Tabel 3 . Klasifikasi Papan Serat . . . 10

Tabel 4 . Sifat Fisik Mekanik Papan Serat . . . 12

Tabel 5

.

Perbandingan Kayu Daun Jarum dan Kayu Daun Lebar . . . 14

Tabel 6 . Unsur-Unsur Organilc Kayu . . . 19

Tabel 7 . Rata-Rata Rendemen Pulp ( % ) . . . 38

Tabel 8

.

Analisis Keragaman Rendemen Pulp . . . 39

Tabel 9 . Rata-Rata Kerapatan Papan serat (kg/cm3) . . . 40

Tabel 10 . Analisis Keragaman Kerapatan Papan Serat . . . 41

Tabel 11

.

Hasil Uji Duncan Kerapatan Papan Serat . . . 41

Tabel 12 . Rata-Rata Kadar Air Papan Serat ( % )

. . .

43

. . . Tabel 13 . Hasil Analisis Keragaman Kadar Air 43 Tabel 14

.

Rata-Rata Daya Serap Air Papan Serat ( % I . . . 44

Tabel 15 . Analisis Keragaman Daya Serap Air Papan Serat 44 Tabel 16 . Rata-Rata Pengembangan Tebal Papan Serat ( % ) . 46 Tabel 17

.

Analisis Keragaman Pengembangan tebal Papan Serat . . . 46

Tabel 18

.

Rata-Rata Kekuatan Tarik Sejajar Permukaan 2 Papan Serat (kg/cm ) . . . 48

Tabel 19

.

Hasil Analisis Keragaman Kekuatan Tarik Seja- jar Permukaan Papan Serat . . . 49 [image:10.532.71.489.136.700.2]

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

EM

AHFA AT

AN

LIMBAH KAVU CAMPURAM SEBAGAI BAHAN

BAKU

P u r P

SEMII

K I M I A

UHTUK

PEMBUATAN PAPAX SEWAT

BERKERAPATAN

SEDAHG

I

MDF

3

SKRI PSI

Oleh

T A R Y A D F 28.0467

1995

I S S T I T U T PERTANIAN BOGOR

(94)

PEMANFAATAIU LI

A1 BAH[AIi BAKU

PULP SEMI KINIIA 'Zl3TUki; PEMBUATAN PAPAN SERAT

BE

RAPATAIU SEDAKG

(MDF)

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk rnernperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

1995

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

(95)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

--

PEMANFAATAN LIMBAH KAYU CAMPURAN SEBAGAI B M A N BAICL

PULP SEMI KIMIA UNTUK PEMBUATAN PAPAN SERAT

BERKERAPATAN SEDANG (MDF)

Oleh

TARYAD F 28.0467

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(96)

TARYAD. F 28.0467. Pemanfaatan Limbah Kayu Campuran Seba- gai Bahan Baku Pulp Semi Kimia Untuk Pembuatan Papan Serat

Berkerapatan Sedang (MDF) . Dibawah bimbingan Dr. R. Muljono

Judoamidjojo dan Ir. Ridwan Achmad Pasaribu, MS.

RINGKASAN

Proses eksploitasi hutan dan proses pengolahan kayu dalam bentuk kayu gergajian, venir atau pun lcayu lapis dihasillcan limbah kayu dalam jumlah yang cukup besar.

Potensi limbah kayu yang culcup besar ini belum dimanfaatkan secara optimal. Oleh karena itu perlu dimanfaatkan semaksimal mungkin untuk meningkatkan nilai produktivitas hutan alam prodnksi.

Tujuan penelitian ini adalah nntulc memanf aatkan lirnbah

kayu campuran sebagai bahan balcu pulp semi kimia untuk pembuatan papan serat berkerapatan sedang dan menguji sifat fisik serta mekaniknya.

Bahan baku kayu yang digunakan terdiri dari 20 jenis lirnbah kayu yang berasal dari Propinsi Jambi. Papan serat berkerapatan sedang yang dihasilkan menggunakan proses basah. Sedangkan metoda rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan faktorial acak lenglcap dengan dua faktor yaitu bobot jenis limbah kayu campuran dan waktu pemasalcan. Falctor bobot jenis limbah kayu campuran terdiri dari tiga

taraf (BJ 0.15 - 0.59, BJ 0.60 - 1.04, BJ 0.15 - 1.04) dan

faktor waktu pemasakan juga terdiri dari tiga taraf (30 menit, G O menit, 120 menit), masing-masing taraf terdiri dari dua lcali ulangan.

Sifat fisik dan mekanik papan serat berkerapatan sedang yang diuji meliputi Icerapatan, lcadar air, daya serap air,

pengembangan tebal, kekuatan tarik sej aj ar permulcaan, kete-

guhan patah dan lceteguhan lentur. Hasil pengujian kemudian dibandingkan dengan standar FAO.

Rendemen pulp yang dihasilkan berkisar antara 82.09 -

91.01 persen dengan rata-rata 85.94 persen. Hasil pengujian sifat fisik papan serat berkerapatan sedang adalah kerapatan

berkisar antara 0.64 - 0.71 g/cm3 dengan rata-rata 0.68

g/cm3; kadar air papan serat antara 10.58 - 14 .66 persen

dengan rata-rata 12.6 persen; daya serap air antara 13.77 -

20.83 persen dengan rata-rata 17.63 persen; pengembangan

tebal berkisar antara 12.97 - 19.30 persen dengan rata-rata

15.83 persen.

Hasil pengujian terhadap sifat mekanik papan serat

berkerapatan sedang adalah kekuatan tarik dengan nil

2

i

antara 36.48 - 77.85 kg/cm2 dengan rata-rata 59.91 kg/cm ;

keteguhan patah antara 148.07 - 279.1 kg/cm2; dan keteguhan

lentur antara 12 748.39 - 24 648.24 kg/cm2.

Papan serat berkerapatan sedang yang terbaik dihasilkan

dengan lcombinasi perlakuan bobot jenis 0.15 - 0.59 dengan

(97)

memenuhi standar FA0 adalah kerapatan, daya serap air, dan

keteguhan patah. Sedangkan yang belum memenuhi standar FA0

(98)

KATA PENGANTAR

Puji dan Syulcur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT,

karena atas rakhmat dan karunia-Nya sehingga penulisan

skripsi ini dapat diselesaikan.

Slcripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mempero-

leh gelar Sarjana Teknologi ~ertanian, Fakultas Telcnologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Atas segala bantuan dan bimbingan yang diberilcan,

penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada :

1. Dr. R . Muljono Judoamidjojo, sebagai dosen pembimbing

I yang selama ini telah memberilcan bimbingan.

2 . Ir. Ridwan Achmad Pasaribu, MS, sebagai dosen pembimbing I1 yang telah memberikan bimbingan dan saran kepada penu-

lis.

3 . Drs. Fahidin, BSc, sebagai dosen penguji yang telah

memberikan saran dalam skripsi ini.

4. Staf dan Karyawan Laboratorium Teknologi Serat Badan

Penelitian dan Pengembangan Kehutanan yang telah memberi-

kan bantuan dan bimbingan kepada penulis.

5. Rekan-rekan di Pondok Istiqomah atas dorongan moralnya

kepada penulis

.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penuli-

san skripsi ini, namun demikian penulis berharap semoga

tulisan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

(99)

KATA PENGANTAR . . .

DAFTAR IS1

. . .

DAFTAR TABEL

. . .

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR LAMPIRAN . . . I

.

PENDAHULUAN

. . .

A . LATAR BELAKANG

. . .

B

.

TUJUAN

. . .

I1

.

DAFTAR PUSTAKA

. . .

A . LIMBAH KAYU

. . .

1

.

Pengertian Limbah Kayu

2

.

Potensi Limbah Kayu . . .

B . PAPAN SERAT

. . .

ii iii vi viii ix 1 1 3 4 4 4 5 9

1

.

Pengertian Papan Serat . . . 9 2 . Klasifikasi Papan Serat

. . .

9 3

.

Sifat dan Kegunaan Papan Serat

. . .

11

C

.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PAPAN SERAT 13

1 . Bahan Baku

. . .

13 a

.

Bobot Jenis

. . .

17

b . Kandungan Kimia Kayu

. . .

19 2

.

Bahan Penolong

. . .

2 3

D

.

PEMBUATAN PAPAN SERAT

. . .

2 4

. . .

.

(100)

a . Proses Mekanis

. . .

b . Cara Panas Melcanis . . .

c

.

Proses Kimia Mekanis . . .

d

.

Cara Eksplosi

. . .

2 . Pembentukan Lembaran

. . .

3 . Pengempaan . . . . . .

4 . Pengerjaan Akhir

. . .

BAHAN DAN METODE

. . .

.

A BAHAN DAN ALAT

. . .

.

B METODE PENELITIAN

1 . Penelitian . . . . . .

2 . Tata Laksana Penelitian

a . Persiapan Bahan . . .

b . Pembuatan Pulp . . .

c

.

Pembuatan Lembaran . . . . . .

.

d Pengujian

. . . .

C MODEL RANCANGAN

. . .

HASIL DAN PEMBAHASAN

P._. _RENDEMEN_{. . .}

E . SIFAT FISIK PAPAN SERAT BERKERAPATAN SEDANG

1

.

Kerapatan Papan Serat berkerapatan Sedang

2

.

Kadar Air Papan Serat . . .

3 . Daya Serap Air . . .

(101)

C . SIFAT MEKANIK PAPAN SERAT BERKERAPATAN

SEDANG . . . 48

1

.

Kelcuatan Tarilc Se jajar Permukaan . . . 48

. . .

2

.

Keteguhan Patah 51

3 . Keteguhan Lentur . . . 53 V . KESIMPULAN DAN SARAN . . . 55 A

.

KESIMPUL AN . . . 55

. . .

.

B SARAN 57

DAFTAR PUSTAKA

(102)

DAFTAR TABEL

Tabel 1

.

Persentase Kayu Yang terbuang

. . .

6

Tabel 2 . Pola Pemanfaatan Lahan di Jambi Berdasarkan

Penunjukkan Tata Guna Hutan Kesepakatan

. . .

7

Tabel 3 . Klasifikasi Papan Serat . . . 10 Tabel 4 . Sifat Fisik Mekanik Papan Serat . . . 12

Tabel 5

.

Perbandingan Kayu Daun Jarum dan Kayu Daun

Lebar . . . 14 Tabel 6 . Unsur-Unsur Organilc Kayu . . . 19 Tabel 7 . Rata-Rata Rendemen Pulp ( % ) . . . 38 Tabel 8

.

Analisis Keragaman Rendemen Pulp . . . 39

Tabel 9 . Rata-Rata Kerapatan Papan serat (kg/cm3) . . . 40 Tabel 10 . Analisis Keragaman Kerapatan Papan Serat . . . 41 Tabel 11

.

Hasil Uji Duncan Kerapatan Papan Serat . . . 41 Tabel 12 . Rata-Rata Kadar Air Papan Serat ( % )

. . .

43

. . .

Tabel 13 . Hasil Analisis Keragaman Kadar Air 43

Tabel 14

.

Rata-Rata Daya Serap Air Papan Serat ( % I . . . 44

Tabel 15 . Analisis Keragaman Daya Serap Air Papan Serat 44

Tabel 16 . Rata-Rata Pengembangan Tebal Papan Serat ( % ) . 46

Tabel 17

.

Analisis Keragaman Pengembangan tebal Papan

Serat . . . 46

Tabel 18

.

Rata-Rata Kekuatan Tarik Sejajar Permukaan

2

Papan Serat (kg/cm ) . . . 48

Tabel 19

.

Hasil Analisis Keragaman Kekuatan Tarik Seja-

jar Permukaan Papan Serat . . . 49

Tabel 20

.

Hasil Uji Duncan Terhadap Kekuatan Tarik Seja- [image:102.532.71.489.136.700.2]

(103)

(104)

(105)

(106)

(107)

(108)

(109)

(110)

(111)

(112)

(113)

(114)

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)

(120)

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

(128)

(129)

(130)

(131)

(132)

(133)

(134)

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

(145)

(146)

(147)

(148)

(149)

(150)

(151)

(152)

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

(160)

(161)

(162)

(163)

(164)

(165)

(166)

(167)

(168)

(169)

(170)

(171)

(172)

(173)

(174)

(175)

(176)

(177)

(178)

(179)

(180)

(181)

(182)

(183)

(184)

(185)

(186)

(187)

(188)

(189)

(190)

(191)

(192)

(193)

(194)