Jurnal Teknologi Hasil
Jurnal Teknologi Hasil 0215-3351, diterbitkan dua kali oleh
Departemen Teknologi Hasil Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Penerbitan dilakukan setiap bulan Juni dan Desember.
Editor Pelaksana
Dr. Juang (Departemen Teknologi Hasil IPB)
Kartika Sari, Teknologi Hasil IPB)
Dr. B CH S imangunsong (Departemen Teknologi Hasil IPB)
Ketua Editor
(Departemen Teknologi Hasil IPB)
Editor
Dr. Mirtha Karina LIPI,
Prof, Dr. Suminar S. Achmadi (Departemen Kimia, IPB)
Prof. Dr. (Departemen Hasil IPB)
Dr. Nugroho Teknologi Hasil
Dr. Sulaeman Yusuf Biomaterial LIPI, Cibinong)
Dr. Naresworo Nugroho (Departemen Teknologi Hasil
Dr. Hariadi (Departemen Teknologi Hasil
Administrasi Ikhsan dan Laya Rachmi
Alamat Editor Departemen Teknologi Hasil Fakultas Kehutanan, Pertanian
Kampus IPB Darmaga, 16680
(025 62 1285 E-mail:
Nomor Rekening BCA KCU
No. 095 0457678
Harga Eceran Rp.
Rp.
Foto Depan
Handicraft kayu dari batang
FRACTIONATION AND MILD BLEACHING OF PULP FROM OLD
CORRUGATED CONTAINER pulp dari
Old Corrugated Container)
Nyoman J.
NATURAL REGENERATION AND STAND DAMAGE AFTER LOGGING
OPERATION (Regenermi Tegakan Pemanenan
Juang R. Matangaran
D
A
N STRUKTURGERGAJI JATI (Carbonization and of
Teak
Pari, Kurnia Wasrin Syafii, Buchari
ANTI JAMUR DAMAR MATA KUCING (Shorea javanica Activity of Kucing (Shorea javanica V ) )
Rita Kartika Sari, Syafii, Kurnia Muhammad
APLIKASI ROLLER-BAR BERLAPIS KARET MENINGKATKAN
KUALITAS VENIR (I): ketebalan
(Application of Rubber-Faced Roller-Bar to Improve the Veneer Cutting Quality (I): of rubber thickness)
Edi Bakar
KOMPOSISI RESIN DAN KADAR DALAM PEREKAT
RESORSINOL FORMALDEHIDA PADA K A W LAMINA KEMPAS (The
Resin and Percentage In Lignin of
Kempm Laminated Wood)
Adi Surdiding Ruhendi, Yusuf Sudo Hadi, Suminar S. Aclimadi UCAPAN TERIMA KASIH
PENULIS DAN INDBKS SUBYEK VOLUME 16
KOMPOSISI RESIN DAN KADAR
DALAM
LIGNIN RESORSINOL FORMALDEHIDA
PADA KAYU LAMINA KEMPAS
Resin Composition and
Percentage
In
Resorcinol
Formaldehyde
Laminated Wood)
Adi Surdiding Yusuf Sudo Suminar S ,
ABSTRACT
This research was aimed to optimize the utilization of lignin obtained pulp mill. through copolymerization with resorcinol and formaldehyde, hereinafter is called LRF, to be used for laminated wood by cold press. The findings indicated that glue was to the commercial phenol resorcinol formaldehyde resin. Mole ratios of lignin, resorcinol, and formaldehyde were significantly affect gelatination of the glue mix. The optimum composition of lignin :formaldehyde was found to be plus 1.5% paraformaldehyde hardener, based on the weight of the resin content. The glue was suitable to be applied to laminated wood under 15-hours cold press at room temperature. Physical and mechanical properties of the laminated wood met the qualification of commercial structural wood.
Keywords : Glue, lignin, laminated wood
PENDAHULUAN
Dari total biaya produksi kayu olah-an tersebut, lebih dari 30% nya biaya perekat (Sellers 2001). Sebahagian besar perekat diproduksi di Indone-sia saat ini perekat sintetik seperti urea
formaldehida, formaldehida dan
formaldehida, untuk
kebutuhan industri kayu lapis, dan venir lamina. tara perekat tipe WBP (Weather
Boiled seperti dari fenol
resorsinol formaldehida (FRF) dan
formaldehida (RF) digunakan untuk produk kayu pertukangan (wood
working) keperluan atau
dan perkapalan.
dari potensi bahan baku fenolik yang tersedia, sesungguhnya
memproduksi perekat serupa, ialah dari lindi (black liquor) sisa pernasak kayu pada proses pulping. Sampai saat ini, lindi di 33 buah pabrik pulp yang ada di Indonesia 2001) sebahagian besar digunakan sebagai bakar. Padahal
dari lindi bisa diperoleh
I ) Peneliti pada Puslitbang Teknologi Hasil
2) Staf Departemen Teknologi Hasil Fakultas Kehutanan 3) Staf Departemen Kimia Fakultas
Komposisi Resin dan
berbagai jenis produk yang bermanfaat Tujuan penelitian ini adalah men-dapatkan
lignin, pemakaian yang optimum dan
dan komponen kimia lainnya. alokasi kempa yang sesuai untuk
Lebih kurang 48% dari
pemasak dalam proses pulping
adalah lindi 18% dari
lindi adalah lignin (Rudatin
1989). Lignin bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku perekat termoset (Pizzi 1994,
Santoso namun masih
kendala dalam proses pembuatannya dan dalam aplikasinya me-merlukan suhu yang tinggi dengan waktu yang lebih lama dari-pada perekat termoset sintetis sehingga dinilai kurang menguntungkan.
kini pula pada penggunaannya
gai perekat Salah satu
upaya untuk mencapai adalah
dengan dengan lignin
dengan resorsinol dan formaldehida, sehingga terbentuk resin lignin
formaldehida (LRF) (Santoso al. 2001, Ruhendi 1999, Pizzi 1994).
Salah satu perekat dasar lignin
adalah perekat kempa lignin
resorsinol formaldehida (LRF),
dung resorsinol (dari
resin cair total) yang pada
lignin melalui lignin,
kemudian metilena
resorsinol dengan lignin
yang Perekat ini digunakan
untuk finger joint dan (Klashorst et al. 1985 dan Truter al. 1994 Pizzi 1994). Kelemahan
adalah pot life-nya yang lebih
dibandingkan perekat fenolik
lainnya (Pizzi 1994, Ruhendi 1999). Jika dipakai sebagai perekat lamina, resin
memerlukan
dehida, untuk membentuk ikatan silang pada suhu ruang (Pizzi 1994).
pembuatan kayu lamina kempas
(Koompassia malaccensis Maing.) dengan perekat LRF.
BAHAN
D A N
Penrbuatan Perekat
Dalam proses pembuatan resin LRF lignin dicampur dengan NaOH dan diaduk pada suhu ruang sampai mem-bentuk pasta. Selanjutnya ditambahkan
NaOH 50% sambil diaduk sampai semua
pasta dan pH mencapai 10.
Resorsinol sedikit demi
sedikit ke dalam dan diaduk
kayu kempas malaccensis
Maing.). Pemilihan jenis kayu didasarkan pada sifat dan
yang relatif sulit dikerjakan dan direkat (Marta-wijaya al. 1989). Setiap bilah kayu diusahakan (homogen). dipi-lih secara visual, kayu dikeringkan
Komposisi Resin dan Kadar
dalam oven hingga kadar airnya berkisar antara 8- 12%.
Kayu yang telah disiapkan kemudian dibersihkan dan dilaburi dengan resin dengan variasi komposisi seperti disebut-kan di Sebelum dilaburkan,
resin ini dibubuhi dengan
paraformaldehida dengan bervariasi
sebagai berikut: 0; dan
bobot resin Kemu-dian resin sisi kayu
bobot 85
pelaburan rnerata, pctongan kayu direkatkan dengan kayu
Selanjutnya kayu dikempa
masing-masing 8 jam dan 15 jam,
dan pada ruang selama
minggu. Penetapan waktu kempa dan besarnya tekanan proses pengempaan,
disesuaikan dengan operasional
perekat, 8-1 5 jam dan 1).
Untuk setiap komposisi perekat dibuat 4 buah kayu lamina. Kayu lamina selanjutnya dibuat contoh uji untuk
geser tekan, dan diuji dengan ngacu pada Jepang (JAS 1996).
Data geser tekan yang
dihasilkan dengan data
keteguhah geser tekan dari kayu lamina yang dibuat dengan perekat komersial
resorsinol firmaldehyde, PRF) dan dengan
dalam rancangan acak lengkap (RAL) dan uji beda rnenurut Tukey (Steel dan Torrie 1989).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Resin Kadar
terhadap Resin Perekat LRF
Kadar resin rnenggarnbarkan jumlah resin yang terbentuk sebagai rcaksi
kopolirnerisasi sedangkan
tergelatin rnelukiskan kemampuan life resin. Kadar resin yang tinggi peningkatan jum-lah dalarn kopolimer (resin), yang diduga akan berperan dalam reaksi antara perekat dan sirekat, sementara life
yang semakin lama dapat
tungkan karena umur pakai kopolirner jadi lama.
Kadar resin dan waktu tergelatin rataan
berturut-turut dan 25-140
sernentara respon yang sama dengan perekat pembanding (PRF) berturut-turut adalah 6 dan 85 Ringkasan data kedua
masing-masing disajikan bempa histo-
gram kadar dalam resin
(Garnbar 1) dan waktu tergelatin (Gambar 2).
Berdasarkan hasil
diketahui bahwa rnol
kadar nyata terhadap
kadar resin dan
nyata terhadap waktu tergelatin perekat. interaksi antara kedua
perlakuan tidak mempengamhi
nyata kadar resin tetapi
nyata waktu tergelatinnya.
102 Komposisi Resin
Komposisi (mol)
0% ( b l ) (b2) (b3) (b4)
Gambar 1. Kadar resin dengan komposisi
a 0% (bl) 0.5%
2. Waktu tergelatin akibat komposisi
Komposisi Resin Kadar
Berdasarkan uji beda diketahui bahwa komposisi
terhadap pembentukan resin LRF.
meningkatkan resin LRF.
Namun demikian, hasil uji beda juga menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan nyata jika kadar dalam kisaran
Hal mengisyaratkan bahwa
dalam kopolimerisasi LRF, paraformaldehida berfungsi sebagai katalis, sesuai dengan sinyalemen Pizzi (1994).
Pemakaian bahan yang sama berpe-ngaruh negatif terhadap waktu tergelatin; hasil uji
beda bahwa peng-gunaan
dalam kisaran satu sama
lain berbeda nyata, penambahan semakin mempersingkat waktu ter-gelatin. Bila diasumsikan bahwa tergelatin ini melukiskan pot life perekat LRF, maka
penggunaan paraformal-dehida
sampai kadar dari resin diduga
masih relatif memadzi, dan serupa dengan
perekat formal-dehida
yang rata-rata di 88 dan
syarat untuk keperluan industri 1994).
Komposisi Resin Kadar
dalam Perekat LRF Rekat Kayu Lamina
Dalam aplikasinya, LRF dira-mu
dengan Untuk mendapatkan
maksimum
ramuan perekat LRF memiliki waktu pengerasan yang ideal dan keteguhan rekat dari produk
persyaratan yang maka
kan penelitian aplikasi pada perekat LRF.
hasil pengujian keteguhan geser tekan dalam keadaan kering, mau-pun dalam keadaan dicantumkan pada 2. Secara keseluruhan keteguh-an geser tekan kayu lamina yang dikempa selama 15 jam cenderung lebih tinggi
dibandingkan yang dikempa 8 jam. ini sejalan dengan pernyataan
(1981) dan Widiati yang mukakan bahwa waktu kempa terhadap keteguhan Semakin lama waktu kempa. sampai tertentu kemampuan perekat
semakin karena pemberian tekanan menyebabkan perubahan bentuk sel menjadi
atau pecah (Kollmann dan Cote 1968). Keteguhan geser tekan kayu
kempas pada keadaan kering dengan kempa 8 jam, rata-rata berkisar
antara sementara jika
dikempa selama 15 jam,
berkisar antara kg/cm2. Nilai
keteguhan geser ini masih di
perekat PRF sebagai
pembanding, namun bila mengacu kepada standar yang dianjurkan oleh Tahir et
nilai keteguhan geser
sebahagian syarat, karena lebih dari 55 Demikian pula bila dingkan dengan ketentuan standar
(JAS karena standar
syaratkan keteguhan geser tekan lamina antara 54-96 kg/cm2. Keteguhan geser tekan kayu lamina kempas pada
keadaan dengan waktu kempa 8
jam, rata-rata berkisar antara kg/cm2
, sementara dalam waktu kempa 15 jam, rata-ratanya berkisar antara
kg/cm2 3).
Selanjutnya nilai keteguhan geser tekan rata-rata kayu lamina yang diuji dalam
kondisi lebih
perekat PRF kg/cm2), namun bila mengacu kepada standar yang dianjurkan oleh Tahir et kayu lamina yang
menggunakan perekat dengan
komposisi = dengan kadar
antara dengan masa
kemps 15 jam, dan komposisi I :
dengan kadar antara dengan masa kempa 15 jam
104 Komposisi Resin dan
syarat, karena lebih dari 41 kg/cm2
. Bila kepada ketentuan standar Jepang
(JAS, hanya kayu lamina yang
menggunakan perekat berkornposisi
: 0,5 : 2 dengan kadar masa kempa 15 jam yang syarat.
Terdapat kecenderungan bahwa ke-naikan keteguhan geser tekan kayu yang diuji dalam keadaan kering, terjadi sampai tertentu dengan meningkat-nya kadar resorsinol dalam resin dan yang dipakai dalarn peramuan perekat
LRF 2). Sernentara pengujian
dalarn keadaan 3),
jukkan bahwa kenaikan keteguhan geser I tekan kayu lamina tidak selalu seiring dengan rneningkatnya kadar resorsinol dalarn kornposisi resin LRF, narnun
sarnpai pada sejalan dengan
penambahan rnasih sesuai dengan sinyalemen yang dikernukakan
(198 dan (1994).
Untuk mengetahui pengaruh kompo-sisi resin LRF, kadar dalam ramuan perekat dan waktu kempa yang diterapkan masing-masing terhadap keteguhan geser tekan kayu lamina, dilakukan
sidik Hasil sidik
menunjukkan bahwa nisbah
kadar dan waktu kempa
berpengaruh nyata terhadap keteguhan geser tekan kayu lamina yang
dalam keadaan kering rnaupun Fenornena serupa terlihat pula pada interaksi dari ketiga perlakuan yang
dikenakan. perhitungan beda,
terindikasi bahwa resin yang
resorsinol 0,5 rnol berbeda nyata dengan 0,7 rnol dan rnol, tetapi tidak berbeda nyata dengan yang 0,9 rnol. Sernentara
penggunaan sebanyak tidak
berbeda nyata dan waktu
antara 8 jam berbeda nyata dengan 15 jam.
2. Keteguhan rekat kayu lamina kempas (kg/cm2), kering
Kempa
jam
Komposisi (L : R : F), A
Kadar B
-
Komposisi L: R: F = 1: 0.3 : 2 tidak bisa sebagai perekatlamina karena pada percobaan pendahuluan lamina yang
menggunakan perekat dengan komposisi mengalami 1-3
-
= persyaratan Tahir et (1988) Jepang (JAS, 1996)-
P R F = FenolI Komposisi Resin dan 105
3. Keteguhan rekat kayu lamina kempas
Kempa Komposisi B
3,5
1 : 0,5 : 2 8 jam : 0,7 : 2
: 0,9 : 2 (a,) 2 ( a )
: 5
jam I : : 2 (a,)
PRF 76.80
-
Komposisi L: R: F = 1: 0,3 : 2 bisa sebagai perekat laminakorena pada percobaan pendahuluan semua lamina yang perekat LRF dengan
komposisi mengalami etelah 1-3 hari.
- = persyaratan yang dianjurknn et 988)
-
* *) = persyaratan Jepang (JAS. 1996)PRF = resorsinol formaldehida
Berdasarkan data beda interaksi yakni semakin waktu
ketiga perlakuan, dapat gelatin.
bahwa perekat yang sesuai untuk paraformaldehida adalah sebanyak kayu lamina kempas adalah resin dengan dari resin
dan kadar
sesuai untuk kayu lamina kempas dari kadar resin serta masa kempa
15 jam karena keteguhan geser adalah resin dengan komposisi
dan 1 dan kadar
tekannya persyaratan Standar
masing-masing dari kadar resin Jepang (JAS 1996) maupun persyaratan
yang dianjurkan oleh Tahir et al. serta kempa 15 jam.
baik dalam keadaan kering maupun
KESIMPULAN NR (2001) Hulu dan Industri
Pemakaian di luar Jawa. Sukarela.
Kongres Kehutanan Indonesia Jakarta, terhadap pembentukan resin lignin
resorsinol formaldehida, dan 25-28 Oktober 200 1.
rneningkatkannya Akzonobel (2001) Synteko Phenol
penggunaan tetapi berpenga- cinol Adhesive with Hardeners
ruh negatif terhadap waktu tergelatin
Kornposisi Resin Kadar
2620, 2622, Casco Adhesive
(Asia). Jakarta.
Japanese Agricultural Standard (JAS) (1996) Japanese Agricultural Standard for Structural Glued laminated Timber. Notification of the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries Januari 29, 1996. JPIC. Tokyo.
Kollmann FFP and Cote Jr EW (1968) Wood Based Material.
Verlag, Berlin.
C 981) Properties of Tannin from Tree Bark as Adhesive for Plywood and Particleboard. Dissertation. university of The Philippines at Los
A, I, Mandang
SA, Kadir K (1989) Atlas Kayu Indonesia Jilid
Kehutanan, Dephut.
A (1994) Advanced Wood Adhe- sives Technology. Marcer Dekker. New York.
S (1989) Potensi
lignin dari industri pulp dan kertas di Indonesia. Berita (25) 1: 14 17.
S (1999) lignin
berbahan dasar sebagai perekat kayu laminasi. Ilmu Pertanian Indonesia Vol. 8 19
-
Santoso A (1995) Pencirian, dan
upaya sebagai bahan
perekat kayu lapis. Thesis Program IPB.
Santoso A, Ruhendi S, Hadi YS, dan Achmadi SS (2001) Pengaruh kornpo-sisi perekat lignin resorsinol forrnaldehida
terhadap emisi dan sifat
fisis-mekanis kayu lamina. J. Teknol Hasil Vol. XIV (2): 5.
Sellers T (2001) Wood Adhesive: Inno- vations and Applications in North America. Forest Products J, June 2001.
Standar Nasional lndonesia (SNI) (1998). Kumpulan SNI Perekat.
isasi Nasional, Jakarta.
Steel RGD dan JH (1989) Prinsip
Prosedur Statistik. Gramedia,
Jakarta.
Tahir PMD, Sahri MH and Ashari Z (1998) of less Used and Fast Growing Tropical Platation Hardwood Species. Faculty of Forestry Universiti Pertanian Malaysia. Selangor, Malaysia.
Widiati KY (2001) Tekanan dan
Waktu Tekan terhadap Keteguhan Rekat dan Perekat pada Kayu Lamina. Prosiding Seminar Nasional IV MAPEKI,
Samarinda: 6-9 200 1.
