Ketahanan Oriented Strand Board dari Bambu Betung (Dendrocalamus asper (Schult. f.) Backer ex Heyne) terhadap Cuaca

(1)

KETAHANAN

ORIENTED STRAND BOARD

DARI BAMBU

BETUNG (

Dendrocalamus asper

(Schult. f.) Backer ex Heyne)

TERHADAP CUACA

BEMBY MARGARET PUTRA

DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Ketahanan Oriented Strand Board dari Bambu Betung (Dendrocalamus asper (Schult. f.) Backer ex Heyne) terhadap Cuaca adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

(4)

ABSTRAK

BEMBY M PUTRA. E24090084. Ketahanan Oriented Strand Board dari Bambu Betung (Dendrocalamus asper (Schult. f.) Backer ex Heyne) Terhadap Cuaca. Dibimbing oleh FAUZI FEBRIANTO dan DEDED SARIP NAWAWI.

Bambu memiliki prospek yang baik sebagai bahan baku papan strand berorientasi (oriented strand board/OSB). Sifat fisis dan mekanis OSB yang terbuat dari bambu jauh lebih unggul dibandingkan OSB yang dibuat dari kayu. Dalam rangka melengkapi data teknis sifat-sifat OSB dari bambu, penelitian yang terkait sifat fisis dan mekanis OSB bambu sebelum dan sesudah dipaparkan terhadap cuaca di udara terbuka pada jangka waktu tertentu penting untuk dilakukan. Strand dari betung bamboo (Dendrocalamus asper (Schult. f.) Backer ex Heyne) dan perekat isosianat digunakan dalam penelitian ini. Sebelum disemprot perekat, sebagian strand diberi perlatuan steam pada suhu 126 °C, tekanan 1.4 kg cm-2 selama 1 jam. Sebagian strand lainnya digunakan untuk membuat OSB kontrol. Dua kadar perekat yaitu 4 dan 5% diaplikasikan untuk merekat strand. Sifat fisis dan mekanis OSB sebelum dan sesudah dipaparkan di udara selama 1, 3 dan 6 bulan dan kadar ekstraktif sebelum dan sesudah perlakuan steam dievaluasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat fisis dan mekanis OSB dipengaruhi oleh perlakuan steam, kadar perekat dan lama pemaparan pada cuaca. Sifat mekanis OSB bambu dengan perlakuan steam lebih baik dibandingkan OSB tanpa perlakuan. Semakin tinggi kadar perekat yang digunakan semakin baik stabilisasi dimensi dan kekuatan OSB. Perlakuan steam pada strand menurunkan kadar ekstraktif bambu. Lama pemaparan pada cuaca secara linier menurunkan stabilisasi dimensi dan kekuatan OSB. Setelah 6 bulan pemaparan pada cuaca, delaminasi parah terjadi pada kedua permukaan dan ke empat sisi OSB sehingga sifat fisis dan mekanis OSB tidak dapat diuji.

(5)

ABSTRACT

BEMBY M PUTRA. E24090084. Resistance of Oriented Strand Board of Betung Bamboo (Dendrocalamus asper (Schult. f.) Backer ex Heyne) to Weathering. Supervised by FAUZI FEBRIANTO dan DEDED SARIP NAWAWI.

Bamboo is promising material for OSB product. The physical and mechanical properties of OSB prepared from bamboo strands was much better than OSB prepared from wood strands. In order to complete the technical data of bamboo OSB, the research related to physical and mechanical properties of OSB before and after exposure to weather at elevated time were impotant to be observed. Betung bamboo (Dendrocalamus asper (Schult. f.) Backer ex Heyne) strands and isocyanate resin were used in this experiment. Prior to be sprayed with adhesive, parts of bamboo strands were steamed at 126 °C, with 1.4 kg/cm2

(6)

(7)

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan

pada

Departemen Hasil Hutan

KETAHANAN

ORIENTED STRAND BOARD

DARI BAMBU

BETUNG (

Dendrocalamus asper

(Schult. f.) Backer ex Heyne)

TERHADAP CUACA

BEMBY MARGARET PUTRA

DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(8)

(9)

Judul Skripsi : Ketahanan Oriented Strand Board dari Bambu Betung (Dendrocalamus asper (Schult. f.) Backer ex Heyne) terhadap Cuaca

Nama : Bemby Margaret Putra NIM : E24090084

Disetujui oleh

Prof Dr Ir Fauzi Febrianto, MS Ir Deded Sarip Nawawi, MSc

Pembimbing I Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Wayan Darmawan, MSc Ketua Departemen

(10)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang telah dilaksanakan sejak bulan Januari ini ialah Ketahanan Oriented Strand Board dari Bambu Betung (Dendrocalamus asper (Schult. f.) Backer ex Heyne) terhadap Cuaca. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan sarjana pada program studi Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

Pada kesemapatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1 Bapak Prof. Dr. Ir. Fauzi Febrianto, MS dan bapak Ir. Deded Sarip Nawawi, M.Sc selaku komisi pembimbing yang telah memberikan nasihat, masukan dan pengarahan dalam proses penelitian dan penulisan skripsi ini.

2 Kedua Orang tua saya Ir. Burhanudin M.M dan Rita Dasrita, Spd dengan motivasi, nasehat, dan terus mendukung serta terus menyemangati penulis. 3 Saudara dan saudari penulis, yaitu Ir. Dicky Hendrawan, Bony Rizka

Rinanda yang selalu mengingatkan penulis dan memberi semangat kepada penulis.

4 Semua staf Departemen Hasil Hutan yang telah membantu dan memberi semangat kepada penulis

5 Semua Dosen Teknologi Hasil Hutan yang baik secara langsung maupun tidak langsung membantu penulis mencapai studinya.

6 Sahabat-sahabat penulis dari Ilmu dan Teknologi Kelautan 46, Matematika 46 dan teman-teman Teknologi Hasil Hutan angkatan 46 yang selalu memberikan dorongan dan semangat yang tidak ada hentinya bagi penulis 7 Monica Bella Adiputri yang selalu mengingatkan, memberi semangat

kepada penulis dalam penulisan skripsi ini.

Akhir kata penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Kesempurnaan hanya milik Allah SWT. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis dan seluruh pihak yang membacanya.

Bogor, Maret 2014

(11)

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vii

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR LAMPIRAN vii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

METODE 2

Waktu dan Tempat 2

Bahan dan Alat 2

Prosedur Kerja 3

Pengujian Sifat Fisis 5

Pengujian Sifat Mekanis OSB 5

Pengujian Kelarutan Bambu dalam Air dan NaOH 1% 7

Analisis Data 7

Penentuan OSB Terbaik 8

HASIL DAN PEMBAHASAN 9

Geometri Strand 9

Sifat Fisis Papan OSB 9

Sifat Mekanis 14

Pengaruh Steam terhadap Sifat Fisis dan Mekanis 20

Penentuan OSB Terbaik 21

SIMPULAN DAN SARAN 21

Simpulan 21

Saran 22

DAFTAR PUSTAKA 22

LAMPIRAN 24

(12)

DAFTAR TABEL

1 Data curah hujan kota Bogor 2

2 Nilai rata-rata pengukuran dimensi strand, perhitungan nilai aspect

ratio dan nilai slenderness ratio 9

DAFTAR GAMBAR

1 Strand bambu 3

2 Pola pengambilan contoh uji sifat fisis dan mekanis dari papan 4

3 Pemaparan papan OSB 4

4 Keragaman kerapatan papan OSB akibat perlakuan steam, kadar

perekat dan pengaruh cuaca 10

5 Keragaman kadar air papan OSB akibat perlakuan steam, kadar

6 Keragaman daya serap air 2 jam papan OSB akibat perlakuan steam,

kadar perekat dan pengaruh cuaca 12

7 Keragaman daya serap air 24 jam papan OSB akibat perlakuan steam,

8 Keragaman pengembangan tebal 24 jam papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca 14 9 Keragaman MOE kering sejajar serat (a), basah sejajar serat (b), papan

OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca 15 10 Keragaman MOE kering tegak lurus serat (a), basah tegak lururs serat

(b), papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh

cuaca 16

11 Keragaman MOR kering sejajar serat (a), basah sejajar serat (b), papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca 17 12 Keragaman MOR kering tegak lurus serat (a), basah tegak lururs serat

(b), papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh

cuaca 17

13 Keragaman internal bond papan OSB akibat perlakuan steam, kadar

14 Keragaman kuat pegang sekrup papan OSB akibat perlakuan steam,

15 Kadar kelarutan papan OSB pada air dingin, air panas, dan NaOH 1% 21

DAFTAR LAMPIRAN

1 Data pengukuran OSB terbaik 24

(13)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kebutuhan kayu di Indonesia terus meningkat sementara itu produksinya semakin terbatas. Pada tahun 2008, kebutuhan kayu di Indonesia sekitar 46 juta m3_{per tahun, sementara produksi kayu bulat pada tahun 2008 hanya 32 juta m}3

(Dephut dan BPS 2013). Kondisi tersebut mendorong upaya efisiensi penggunaan bahan baku kayu dan mencari alternatif bahan lain untuk mengatasi penurunan pasokan kayu. Produk komposit menjadi salah satu alternatif yang efisien dalam pemanfaatan kayu.

Salah satu produk komposit yang berguna untuk bahan konstruksi adalah papan strand berorientasi (oriented strand board/OSB). OSB merupakan produk papan komposit struktural yang dibuat dari partikel berbentuk strand dan perekat thermosetting tahan air (waterproof). Dalam pembentukan lapik (mats), arah serat masing-masing strand diatur sedemikian rupa sehingga arah serat lapisan permukaan tegak lurus terhadap arah serat lapisan inti sehingga memiliki kekuatan dan karakteristik seperti kayu lapis (SBA 2004). Pembuatan OSB untuk bahan konstruksi merupakan salah satu upaya untuk memenuhi permintaan kayu gergajian dan kayu lapis di pasaran yang cenderung semakin menurun akibat kekurangan bahan baku.

Bambu sangat menjanjikan sebagai bahan baku substitusi kayu di Indonesia karena potensi dan keragaman jenisnya tinggi. Dilaporkan bahwa ada sekitar 143 jenis bambu yang tumbuh di Indonesia (Dransfield dan Widjaja 1995). Selain itu, bambu memiliki laju pertumbuhan yang cepat, daur pendek dengan masa panen 3-6 tahun, memiliki keteguhan tarik yang sangat baik dan secara tradisional telah dikenal baik oleh masyarakat sebagai komponen bahan bangunan. Bangunan rumah berbahan dasar bambu telah terbukti tahan gempa sehingga sangat cocok dikembangkan di Indonesia yang memiliki intensitas bencana gempa sangat tinggi. Selain kelebihan di atas, bambu juga mempunyai beberapa kelemahan, terutama jika digunakan sebagai komponen konstruksi, yaitu diameter yang terbatas sehingga penggunaannya terbatas dan tidak dapat digunakan sebagai komponen dinding, penyekat dan atap yang berkualitas baik yang memerlukan dimensi panjang dan lebar yang besar. Akibat ketidakseragaman panjang dan variasi sifat fisis dan mekanisnya yang cukup besar, bambu utuh sulit diaplikasikan pada komponen bangunan yang berpresisi tinggi. Selain itu, bambu memiliki kandungan pati yang tinggi sehingga rentan terhadap serangan faktor perusak kayu terutama bubuk kayu kering dan rayap.

(14)

2

berhubungan dengan faktor cuaca secara langsung. Sampai saat ini belum ada informasi ilmiah sifat ketahanan OSB dari bambu terhadap cuaca. Pada penelitian ini dikaji pengaruh perlakuan steam, kadar perekat dan lama pemaparan pada ruang terbuka terhadap sifat fisis, mekanis dan kimia OSB dari bambu betung (Dendrocalamus asper (Schult. f.) Backer ex Heyne).

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menguji sifat fisis dan mekanis OSB dan kandungan zat ekstraktif dari bambu betung dengan perlakuan pendahuluan steam dan berbagai kadar perekat, serta pengaruh lama pemaparan papan OSB di udara terbuka terhadap sifat fisis dan mekanisnya.

Manfaat Penelitian

Informasi ilmiah ketahanan OSB bambu terhadap cuaca bermanfaat sebagai data pendukung untuk pengembangan OSB bambu sebagai bahan konstruksi struktur substitusi kayu solid di Indonesia.

METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilakukan mulai bulan Januari – Oktober 2013. Penelitian dilakukan di Laboratorium Bio Komposit, Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Departemen Hasil Hutan, Laboratorium Kimia Hasil Hutan dan Laboratorium PAU Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Jumlah curah hujan selama masa pemaparan di ruang terbuka ditampilkan pada Tabel 1.

Tabel 1 Data curah hujan kota Bogor Bulan Curah Hujan (mm)

Januari 20.12

Februari 18.10

Maret 31.93

April 17.20

Mei 29.01

Juni 18.74

Bahan dan Alat

(15)

3 spray gun, cetakan berukuran 30 cm x 30 cm, kain Teflon ukuran 35 cm x 35 cm dan 100 cm x 100 cm, hot press, plat besi, kayu dengan tebal 1 cm, kaliper, alat uji sifat mekanis (Universal Testing Machine) merk Instron.

Prosedur Kerja

Penyiapan bahan baku dan perlakuan strand

Strand bambu yang digunakan dalam penelitian ini berukuran panjang berkisar 5-7 cm, lebar 2-3 cm, dan tebal 0.1-0.3 cm (Gambar 1). Nilai aspect ratio strand (perbandingan panjang dan lebar strand) dan nilai slenderness ratio (perbandingan panjang dan tebal strand) dihitung berdasarkan hasil pengukuran dimensi strand sebanyak 100 sampel yang diambil secara acak.

Gambar 1 Strand bambu

Perlakuan pendahuluan terhadap strand dilakukan dengan cara steam dengan menggunakan autoklaf. Kondisi perlakuan steam yaitu pada suhu 126 °C, tekanan 1.4 kg/cm2_{selama 1 jam (Iswanto 2008).}_Strand_{dijemur sampai kering}

udara lalu dimasukkan ke dalam oven pada suhu 60 °C selama 36 jam hingga kadar air kurang dari 5%.

Pembuatan papan OSB

Perekat yang dipakai dalam pembuatan OSB adalah perekat Isosianat dengan kadar perekat 4% dan 5% dari berat kering oven strand. Pencampuran perekat dengan strand dilakukan dengan menggunakan alat rotary blender, sedangkan untuk memasukan perekat ke dalam rotary blender dengan bantuan alat sprayer. Bahan aditif parafin ditambahkan dalam bentuk cair dengan kadar 1%.

Lapik yang dibuat terdiri atas 3 lapis, yaitu lapis muka, belakang, dan inti dengan perbandingan 1 : 2 : 1. Lapisan muka dan belakang disusun sejajar menurut arah memanjang panil, sedangkan lapisan inti arahnya tegak lurus terhadap lapisan muka dan belakang untuk meningkatkan stabilitas dimensi panil yang dibentuk.

(16)

4

Pengkondisian dan pembuatan contoh uji

Papan OSB dikondisikan dengan cara penumpukan rapat (solid files) selama ±14 hari agar kadar air berada dalam kondisi kesetimbangan. Sampel uji sifat fisis dan mekanis papan diambil dengan pola seperti disajikan pada Gambar 2.

Gambar 2 Pola pengambilan contoh uji sifat fisis dan mekanis dari papan Keterangan:

A, D : contoh uji untuk MOE dan MOR tegak lurus serat kondisi kering dan basah (20 x 5 x 1) cm.

B, C : contoh uji untuk MOE dan MOR sejajar serat kondisi kering dan basah (20 x 5 x 1) cm.

E : contoh uji untuk kadar air dan kerapatan (10 x 10 x 1) cm. F : contoh uji untuk kuat pegang sekrup (10 x 5 x 1) cm.

G : contoh uji untuk pengembangan tebal dan daya serap air (5 x 5x 1) cm. H : contoh uji untuk internal bond (5 x 5 x 1) cm.

Pengujian ketahanan terhadap cuaca

Ketahanan papan OSB terhadap cuaca diuji dengan cara memaparkan papan pada kondisi udara terbuka agar papan terkena sinar matahari dan air hujan. Pengujian dilakukan selama 1, 3, dan 6 bulan di bukit Bogor Raya Pajajaran dengan titik kordinat 60_{36’39’’ LS dan 106}0_{49’20,7’’ BT. Papan dipaparkan ke}

arah utara dan selatan. Papan dipaparkan dengan jarak masing-masing 20 cm. Papan OSB yang dipaparkan disajikan pada Gambar 3.

(17)

5

Pengujian Sifat Fisis

Kerapatan dan kadar air

Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara dan volume kering udara (JIS A 5908:2003). Contoh uji berukuran (10 x 10 x 1) cm3_ditimbang

beratnya (ml), lalu diukur rata-rata panjang, lebar dan tebalnya untuk menentukan volume contoh uji (v). Nilai kerapatan dihitung dengan persamaan:

Kadar air OSB dihitung berdasarkan berat awal (m1) dan berat kering oven (m2) selama 24 jam pada suhu 103 ± 2 °C. Nilai kadar air (KA) dihitung dengan persamaan:

Daya serap air dan pengembangan tebal

Contoh uji berukuran (5 x 5 x 1) cm3 (standar JIS A 5908:2003) ditimbang berat awalnya (m1). Sampel kemudian direndam dalam air dingin selama 2 dan 24 jam, setelah itu ditimbang beratnya (m2). Nilai daya serap air (DSA) dihitung dengan persamaan:

Pengembangan tebal didasarkan pada tebal sebelum (t1) yang diukur pada keempat sisi dan dirata-ratakan dalam kondisi kering udara dan tebal setelah perendaman (t2) dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam. Nilai pengembangan tebal (PT) dihitung dengan persamaan:

Pengujian Sifat Mekanis OSB

Modulus lentur (Modulus of elasticity = MOE)

Pengujian MOE menggunakan metode pengujian destruktif dengan alat Universal Testing Machine merk Instron. Pengujian menggunakan lebar bentang (jarak penyangga) 15 kali tebal nominal, tetapi tidak kurang dari 15 cm. Contoh uji berukuran (5 x 20 x 1) cm3_{(standar JIS A 5908-2003) pada arah longitudinal}

(searah dengan orientasi strand pada lapisan permukaan OSB) dan arah transversal (tegak lurus dengan orientasi strand pada lapisan permukaan OSB). Pembebanan diberikan dengan kecepatan 10 mm/menit. Pengujian MOEs

(18)

6

Keterangan:

: Modulus of elasticity (kgf/cm2), : Beban dibawah batas proporsi (kgf),

: Jarak sangga (cm),

: Defleksi pada beban P (cm), : Lebar contoh uji (cm), : Tebal contoh uji (cm).

Modulus patah (Modulus of rupture = MOR)

Pengujian MOR dilakukan bersama-sama dengan pengujian MOE dengan memakai contoh uji yang sama. Pada pengujian ini, pembebanan pada pengujian MOE dilanjutkan sampai contoh uji mengalami kerusakan (patah). Nilai MOR dihitung dengan persamaan:

Keterangan:

: Modulus of rupture (kgf/cm2), : Beban maksimum (kgf), : Jarak sangga (cm), : Lebar contoh uji (cm), : Tebal contoh uji (cm).

Internal bond (IB)

Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm (standar JIS A 5908:2003) direkatkan pada dua buah blok alumunium dengan perekat dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Kedua blok ditarik tegak lurus permukaan contoh uji dengan kecepatan 2 mm/menit sampai beban maksimum. Nilai IB dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

Keterangan:

: Internal Bond Strenght (kgf/cm2), : Beban maksimum (kgf),

: Panjang contoh uji (cm), : Lebar contoh uji (cm),

(19)

7

Pengujian Kelarutan Bambu dalam Air dan NaOH 1%

Kelarutan dalam air

Pengujian kelarutan bambu dalam air terdiri atas kelarutan dalam air dingin dan air panas. Kelarutan bambu dalam air dingin diuji dengan mengekstrak serbuk bambu sebanyak 2 ± 0.1 g dengan 300 ml air destilata pada suhu 23 ± 2 ºC selama 48 jam sambil diaduk sesekali. Sampel disaring dan dibilas dengan air destilata. Sampel dikeringkan dalam oven pada suhu 103 ± 2 ºC hingga beratnya konstan, lalu dinginkan dan ditimbang.

Sementara itu pada pengujian kelarutan dalam air panas, serbuk bambu sebanyak 2 ± 0.1 g diekstraksi dengan 100 ml air destilata dan dipanaskan dalam penangas air selama 3 jam. Sampel disaring dan dibilas dengan air destilata panas, kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 103 ± 2 ºC hingga bobotnya konstan dan ditimbang. Kelarutan bambu dalam air dingin dan panas dihitung dengen rumus:

Keterangan:

: Bobot kering sampel (gram),

: Bobot kering sampel setelah ekstraksi (gram).

Kelarutan dalam NaOH 1%

Serbuk bambu sebanyak 2 ± 0.1 g ditempatkan ke dalam gelas piala 200 ml, kemudian ditambahkan 100 ± 1 ml larutan NaOH 1% dan aduk dengan pengaduk kaca. Setelah itu, gelas piala ditutup dengan gelas arloji dan ditempatkan dalam water bath pada suhu 97-100 ºC selama 60 menit. Permukaan air dalam water bath dijaga agar tetap berada di atas permukaan larutan dalam gelas piala. Larutan diaduk dengan pengaduk kaca setelah pemanasan 10, 15, dan 25 menit. Setelah 60 menit reaksi, sampel disaring dan dibilas dengan 100 ml air panas, kemudian ditambahkan 25 ml asam asetat 10 % dan dibiarkan sampel terendam selama 1 menit sebelum larutan asam asetat dihilangkan. Selanjutnya sampel dibilas dengan air panas hingga bebas asam. Sampel dikeringkan dalam oven pada suhu 103 ± 2 ºC hingga bobotnya konstan, kemudian dinginkan dan ditimbang. Kelarutan bambu dalam NaOH 1% dihitung dengan rumus:

Analisis Data

(20)

8

Untuk

Keterangan:

: Pengamatan pada satuan percobaan ke-l yang mendapat perlakuan bambu taraf ke- Perekat taraf ke- dan lama pemaparan pengamatan ke-

: Rataan umum.

: Pengaruh bambu taraf ke- . : Pengaruh perekat taraf ke-

: Pengaruh interaksi bambu taraf ke- dan perekat taraf ke- : Komponen galat petak utama (galat a).

: Pengaruh lama pemaparan pengamatan ke- : Pengaruh acak lama pemaparan.

: Pengaruh interaksi bambu taraf ke- dan lama pemaparan pengamatan ke- .

: Pengaruh interaksi perekat taraf ke- dan lama pemaparan pengamatan ke- .

: Pengaruh interaksi bambu taraf ke- , Perekat taraf ke- dan lama pemaparan pengamatan ke-

: Pengaruh acak dari interaksi lama pemaparan dengan perlakuan. Analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95% dilakukan untuk mencari pengaruh perlakuan terhadap nilai pengamatan. Jika hasil analisis tersebut menunjukan hasil yang signifikan, maka dilakukan uji lanjut Duncan untuk melihat pengaruh yang berbeda nyata dari jenis perlakuan dan kadar perekat.

Penentuan OSB Terbaik

(21)

9

HASIL DAN PEMBAHASAN

Geometri Strand

Strand bambu betung yang dihasilkan memiliki panjang berkisar 6.84-7.17 cm, lebar 2.04-2.32 cm dan tebal 0.08-0.11 cm. Sasaran dimensi strand adalah 7 cm, lebar 2 cm, dan tebal 0.10-0.20 cm. Beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas dan ukuran strand ialah kerapatan, jenis, dimensi, dan kadar air (Maloney 1993). Berdasarkan dimensi strand tersebut menghasilkan aspect ratio 3.00-3.46 dan slanderness ratio 65.6-90 (Tabel 2). Menurut Maloney (1993), nilai slenderness ratio yang tinggi menyebabkan strand akan lebih mudah diorientasikan sehingga kekuatan papan yang dihasilkan akan meningkat serta memerlukan lebih sedikit perekat per luasan permukaan untuk mengikat strand. Nilai aspect ratio strand diharapkan minimal bernilai 3 agar diperoleh nilai lentur dan kekuatan yang lebih tinggi atau dengan kata lain meningkatkan kekuatan mekanisnya.

Tabel 2 Nilai rata-rata pengukuran dimensi strand, perhitungan nilai aspect ratio dan nilai slenderness ratio

Jenis Paramter Minimum Maksimum Rata-rata SD

Panjang 6.48 7.17 7.00 0.17

Lebar 2.04 2.32 2.18 0.14

Betung Tebal 0.08 0.11 0.02 0.09

AR 3.00 3.46 3.23 0.23

SR 65.26 90.40 77.83 12.57

Keterangan: AR=aspect ratio; SR=slenderness ratio; SD=standar deviasi.

Papan OSB yang dipaparkan selama 6 bulan tidak bisa diuji sifat fisis dan mekanis karena mengalami lebih dari 50% delaminasi sehingga ikatan antar strand pada papan merenggang. Delaminasi papan OSB disebabkan karena curah hujan pada saat penelitian yang tidak menentu.

Sifat Fisis Papan OSB

Papan OSB yang dipaparkan selama 6 bulan tidak bisa diuji sifat fisis dan mekanis karena mengalami delaminasi yang parah (> 30%) baik dari sisi permukaan maupun dari sisi samping. Delaminasi menyebabkan ikatan rekat antar strand terkelupas dan renggang. Delaminasi papan OSB disebabkan karena curah hujan yang tinggi dan sinar matahari pada saat penelitian.

Kerapatan

Menurut Bowyer (2003), kerapatan adalah massa atau berat persatuan volume. Semakin tinggi kerapatan suatu papan, semakin tinggi kekuatanya. Nilai kerapatan OSB yang dihasilkan berkisar 0.66-0.76 g/cm3_{(Gambar 4). Nilai}

(22)

10

terdapat pada papan OSB yang belum dipaparkan pada bambu betung steam dengan kadar perekat 4%.

Perlakuan steam berpengaruh terhadap kerapatan papan karena dengan perlakuan pendahuluan steam, zat pati dan zat warna dalam bambu dapat keluar dan akan meningkatnya penetrasi perekat terhadap bambu. Hal ini menyebabkan terisinya ruang-ruang kosong yang ada dalam strand sehingga masuknya perekat kedalam papan pada pencampuran strand dan perekat semakin banyak (Hunt dan Garratt 1986). Kadar perekat juga mempengaruhi nilai kerapatan papan, karena dengan bertambah banyaknya perekat yang masuk ke dalam papan OSB maka ikatan antar strand semakin kompak. Oleh sebab itu, papan yang memiliki kadar perekat lebih banyak mempunyai nilai kerapatan yang lebih tinggi.

Kerapatan papan OSB berubah akibat perlakuan lama pemaparan di udara terbuka. Besarnya perubahan kerapatan papan akibat pengaruh cuaca bergantung pada kualitas papan, dan kualitas papan ini dipengaruhi oleh faktor jenis bahan, jenis perekat, dan proses pembuatan. Semakin lama waktu pemaparan, kerapatan papan OSB semakin rendah. Degradasi bahan baku bambu dan kerusakan perekat dalam papan OSB oleh pengaruh cuaca (kelembaba, air hujan, dan perubahan suhu), dapat menyebabkan penurunan kerapatan papan.

Gambar 4 Keragaman kerapatan papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca

Nilai kerapatan OSB yang dihasilkan pada penelitian ini secara garis besar menghasilkan nilai yang lebih besar dibandingkan dengan target kerapatan sebesar 0.7 g/cm3_{. Keragaman kerapatan papan dapat terjadi karena pengaruh penyebaran}

strand yang tidak merata sehingga ketebalannya beragam. Berdasarkan hasil analisis keragaman pada selang kepercayaan 95% menunjukkan bahwa faktor jenis perlakuan, kadar perekat, lama penyimpanan, dan interaksi ketiga faktor tersebut tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap kerapatan OSB. Standar CSA 0437.0 (Grade 0-2) tidak menetapkan nilai kerapatan papan.

Kadar air

Kadar air merupakan salah satu sifat fisis papan yang menunjukan kandungan air papan dalam kesetimbangan dengan lingkungan sekitarnya yang terutama dipengaruhi oleh kelembapan udara. Kadar air didefinisikan sebagai

0.6

Ket: BICS=Betung Isosianat Steam_{, BICNS=Betung}Isosianat Non Steam

(23)

11 berat air yang dinyatakan sebagai persen berat kayu bebas air atau kering tanur (Bowyer et al. 2003). Nilai kadar air papan bervariasi bergantung pada perlakuan dan berkisar 11.54-15.79%. Kadar air terendah terdapat pada papan OSB bambu betung steam dengan kadar perekat 5% yang belum dipaparkan, sedangkan kadar air tertinggi pada papan OSB bambu betung non steam dengan kadar perekat 4% dan telah dipaparkan selama 3 bulan (Gambar 5).

Gambar 5 Keragaman kadar air papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca

Salah satu keunggulan papan komposit dibandingkan dengan papan kayu solid adalah papan komposit memiliki kadar air yang lebih rendah dibandingkan dengan kayu. Pada proses produksi papan melalui proses pengempaan panas, dan strand bagian dalam papan (inti) tidak bebas menyerap air sebagai akibat adanya ikatan rekat (selama ikatan tersebut tidak rusak) (Massijaya 1997).

Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa perlakuan steam, kadar perekat, lama pemaparan dan interaksi antar ketiganya memberikan pengaruh yang nyata terhadap kadar air OSB. Hasil uji lanjut Duncan pada selang kepercayaan 95%, diketahui kadar perekat 4% memiliki pengaruh yang berbeda dengan kadar perekat 5%, sedangkan perlakuan steam memberikan pengaruh yang berbeda terhadap bambu non steam dan lama pemaparan pun memberikan pengaruh terhadap kadar air papan OSB. Standar CSA 0437.0 (Grade 0-2 )tidak menetapkan nilai kadar air.

Kadar air papan yang terpapar cuaca sangat dipengaruhi oleh suhu kelembaban dan air hujan. Menurut Bowyer et al. (2003) banyaknya air yang tetap tinggal di dalam dinding sel suatu produk akhir tergantung pada tingkat pengeringan selama pembuatan dan lingkungan tempat produk tersebut ditempatkan. Paparan papan terhadap cuaca terbuka dapat menyebabkan degradasi komponen kimia kayu dan kerusakan perekat. Degradasi komponen kimia dinding sel; selulosa, hemiselulosa, dan lignin; dapat menghasilkan komponen kimia berbobot molekul lebih rendah. Hasil degradasi tersebut dapat bersifat lebih mudah menyerap air dan kerusakan perekat dapat meningkatkan aksesibilitas papan dalam penyerapan air.

Perlakuan steam terhadap strand menghasilkan papan dengan stabilitas dimensi yang baik dan mengurangi penyerapan uap air sehinga memiliki kadar air

0

Ket: BICS=Betung Isosianat Steam, BICNS=Betung Isosianat Non Steam

(24)

12

yang rendah. Perlakuan steam dapat menyebabkan porositas bambu meningkat karena terlepasnya zat ekstraktif. Akibatnya, penetrasi perekat akan menjadi lebih baik sehingga menghasilkan kekuatan rekat lebih tinggi dan mengurangi aksesibilitas papan dalam penyerapan air. Selain itu, perlakuan steam dapat mengeluarkan zat ekstraktif bersifat polar yang cenderung hidrofilik, sehingga menyisakan zat ekstraktif dalam bambu yang bersifat hidrofobik. Hal tersebut dapat menurunkan sifat higroskopis bambu setelah perlakuan.

Perbedaan kadar perekat juga berpengaruh terhadap kadar air suatu papan. Papan dengan kadar perekat semakin banyak akan memfasilitasi terjadinya ikatan rekat antara perekat dengan bambu semakin baik, sehingga mengurangi kemampuan papan menyerap air.

Daya serap air

Daya serap air menunjukkan kemampuan papan menyerap air selama perendaman dalam air. Bambu memiliki sifat higroskopis sehingga papan mudah untuk melepas dan menyerap air sesuai kadar air disekitarnya. Daya serap air merupakan kemampuan papan untuk menyerap air setelah dilakukan perendaman selama 2 dan 24 jam. Nilai daya serap air 2 jam rata-rata berkisar 8.93-25.26%. Daya serap air setelah perendaman 2 jam tertinggi terdapat pada pada papan OSB bambu betung non steam dengan perekat 4% dan setelah pemaparan 3 bulan, sedangkan terendah terdapat pada papan OSB bambu betung steam dengan perekat 4% dan tanpa dipaparkan atau kontrol. Nilai rata-rata daya serap air 2 jam dari papan yang diuji disajikan pada Gambar 6.

Gambar 6 Keragaman daya serap air 2 jam papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca

Nilai daya serap air 24 jam papan berkisar 19.36-38.71%. Nilai daya serap air paling tinggi terdapat pada papan OSB bambu betung steam dengan perekat 4% yang dipaparkan selama 1 bulan, sedangkan nilai daya serap air terendah terdapat pada papan OSB bambu betung steam dengan perekat 4% yang tidak dipaparkan cuaca (Gambar 7)

Hal ini terjadi karena papan dengan perlakuan steam memiliki stabilitas dimensi yang baik sehingga daya serap airnya lebih rendah dibandingkan dengan papan tanpa perlakuan steam. Perlakuan steam dapat menghilangkan sebagian zat

0

(25)

13 ekstraktif terlarut air, seperti pati, zat warna, tannin (Sjostrom 1995) dari pori dan mikropori bambu, yang ditunjukkan oleh lebih rendahnya kelarutan bambu steam dalam air dibandingkan dengan tanpa perlakuan steam. Hal ini akan menyebabkan perekat lebih mudah masuk ke dalam pori bambu dan mengurangi akses masuknya air ke dalam bambu. Oleh karena itu, perlakuan steam dan kadar perekat yang lebih banyak menurunkan daya serap air papan.

Gambar 7 Keragaman daya serap air 24 jam papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca

Hasil analisis keragaman daya serap air papan selama 2 dan 24 jam menunjukkan bahwa kadar perekat, jenis perlakuan, lama penyimpanan dan interaksi antar ketiganya memiliki pengaruh yang tidak nyata terhadap daya serap air. Standar CSA 0437.0 (Grade 0-2) tidak menetapkan nilai daya serap air OSB sebagai standar mutu papan.

Pengembangan tebal

Pengembangan tebal OSB merupakan sifat fisis untuk mengukur kemampuan papan dalam menjaga stabilitas dimensi dalam air. Pengembangan tebal merupakan penambahan dimensi tebal contoh uji setelah perendaman yang dinyatakan dalam persen terhadap tebal awalnya. Jika pengembangan tebal tinggi akan mengakibatkan stabilitas dimensinya rendah sehingga tidak dapat digunakan untuk produk eksterior atau untuk jangka waktu yang lama, karena sifat mekanis akan segera menurun secara drastis dalam waktu yang tidak lama (Massijaya et al. 2005).

Pengujian pengembangan tebal terdiri atas pengembangan tebal dengan waktu perendaman 2 dan 24 jam. Nilai rata-rata pengembangan tebal setelah perendaman air 2 jam berkisar 1.02-8.49%. Pada pengembangan tebal 2 jam yang memiliki nilai paling tinggi pada OSB bambu betung non steam dengan perekat 5% yang dipaparkan selama 3 bulan, sedangkan terendah terdapat pada papan OSB bambu betung steam dengan perekat 4% yang tidak dipaparkan. Nilai pengembangan tebal papan setelah perendaman 24 jam berkisar 1.67-8.57% dengan nilai tertinggi pada OSB bambu betung steam dengan perekat 5% dan terendah pada papan OSB steam dengan perekat 4% (Gambar 8).

0

Ket: BICS=Betung Isosianat Steam, BICNS=Betung Isosianat Non Steam

(26)

14

Gambar 8 Keragaman pengembangan tebal 24 jam papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca

Hasil analisis keragaman pengembangan tebal selama 2 jam menunjukkan bahwa jenis perlakuan bambu, kadar perekat dan interaksi antar keduanya memiliki pengaruh nyata terhadap pengembangan tebal 2 jam, sedangkan lama penyimpanan tidak berpengaruh nyata. Hasil analisis keragaman pengembangan tebal selama 24 jam menunjukkan bahwa faktor jenis perlakuan bambu dan lama penyimpanan memberikan pengaruh nyata terhadap pengembangan tebal 24 jam sedangkan untuk kadar perekat tidak berpengaruh nyata terhadap pengembangan tebal 24 jam. Berdasarkan hasil uji lanjut Duncan, bambu dengan perlakuan steam memberikan pengaruh yang berbeda terhadap bambu non steam dan untuk papan yang belum dipaparkan memberikan pengaruh yang berbeda terhadap lama pepemaparan pada bulan ke-1 dan ke-3.

Semakin tinggi kadar perekat, maka semakin rendah pengembangan tebal papan. Hal ini diduga semakin banyak perekat yang digunakan maka ikatan antara strand akan lebih kompak sehingga air sulit untuk menembusnya. Perlakuan pendahuluan steam terhadap bambu menghasilkan papan dengan pengembangan tebal yang rendah. Proses steam akan mengeluarkan sebagian zat ekstraktif sehinga perekat dapat berpenetrasi dengan baik ke dalam bambu dan menghasilkan ikatan rekat antar strand semakin kuat dan stabilitas dimensi yang tinggi. Berdasarkan standar CSA 0437.0 (Grade 0-2) yang mensyaratkan nilai pengembangan tebal OSB ≤ 15%, nilai pengembangan tebal OSB yang dihasilkan pada penelitian ini seluruhnya memenuhi standar.

Sifat Mekanis

Modulus lentur (Modulus of elasticity)

Modulus of elasticity (MOE) atau modulus lentur menunjukkan kemampuan bahan untuk mempertahankan bentuk aslinya akibat adanya beban yang cenderung mengubah bentuk dan ukuran benda. Nilai rata-rata MOE kering sejajar serat papan OSB hasil penelitian ini berkisar 6229.86-76714.8 kgf/cm2, sedangkan nilai rata-rata MOE basah sejajar serat berkisar 9572.08-73693.1 kgf/cm2_{(Gambar 9).}

(27)

15

(a) (b)

(Ket: BICS = Bambu Isosianat Steam, BICNS = Bambu Isosianat Non Steam)

Gambar 9 Keragaman MOE kering sejajar serat (a), basah sejajar serat (b), papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca

Nilai rata-rata MOE kering sejajar serat terendah terdapat pada OSB bambu betung non steam dengan kadar perekat 4%, sedangkan nilai MOE kering sejajar serat tertinggi terdapat pada OSB bambu betung steam dengan kadar perekat 5%. Sementara itu, nilai MOE basah sejajar serat terendah terdapat pada OSB bambu betung non steam 5% untuk yang tertinggi pada OSB bambu betung steam 5%. Berdasarkan data di atas, terlihat bahwa nilai MOE basah sejajar serat dan tegak lurus serat lebih rendah dibandingkan dengan nilai MOE kering sejajar dan tegak lurus serat. Hal ini diduga karena kadar air yang terdapat dalam OSB tinggi. Hal ini karena adanya perbedaan kondisi kadar air pada saat pengujian, seperti yang disampaikan oleh Tsoumist (1991) bahwa kadar air akan mempengaruhi kekuatan papan, karena kelembaban akan menurunkan kekuatan papan.

Nilai rata-rata MOE kering tegak lurus serat OSB hasil penelitian berkisar 5257.43-30104 kgf/cm2_{, sedangkan nilai rata-rata MOE basah tegak lurus serat}

berkisar 7819.13-63006.5 kgf/cm2 (Gambar 10). Nilai rata-rata MOE kering tegak lurus serat terendah terdapat pada OSB bambu betung non steam dengan kadar perekat 4%, sedangkat nilai tertinggi terdapat pada OSB bambu betung steam dengan kadar perekat 5%. Untuk nilai rata-rata MOE basah tegak lurus serat terendah terdapat pada OSB bambu betung steam dengan kadar perekat 4%, sedangkan untuk nilai tertinggi terdapat pada OSB bambu betung steam dengan kadar perkat 5%.

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi nilai MOE, yaitu jenis dan berat jenis bahan baku, dimensi strand, orientasi strand dalam lembaran, resin content, kadar air, prosedur pengempaan, dan kerapatan papan (Koch 1985). Semakin banyak jumlah perekat yang digunakan untuk membuat OSB, maka semakin tinggi nilai keteguhan lentur yang dihasilkan. Lama pemaparan mempengaruhi nilai MOE papan karena papan yang sudah dipaparkan akan terkena pengaruh kondisi cuaca langsung sehingga papan terdelaminasi atau bambunya terdegradasi.

0 Bulan 1 Bulan 3 Bulan

0

(28)

16

(a) (b)

Gambar 10 Keragaman MOE kering tegak lurus serat (a), basah tegak lururs serat (b), papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca

Berdasarkan hasil analisis keragaman nilai MOE sejajar serat tidak dipengaruh secara nyata oleh jenis perlakuan bambu, sedangkan untuk kadar perekat dan lama pemaparan serta interaksinya memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai MOE. Perbedaan kadar perekat memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap sifat-sifat mekanis bahan yang direkat. Semakin tinggi kadar perekat, maka kandungan kadar air pada papan semakin rendah sehingga nilai MOE semakin baik. Selanjutnya, semakin lama pemaparan, akan menyebabkan degradasi bambu dan kerusakan perekat serta meningkatkan kadar air papan. Hal tersebut dapat menyebabkan penurunan nilai MOE papan. Menurut Tsoumist (1991), kadar air dapat mempengaruhi kekuatan papan karena kelembaban akan menurunkan kekuatan papan. Untuk nilai MOE tegak lurus serat, jenis perlakuan bambu, kadar perekat, dan interaksi antar keduanya berpengaruh tidak nyata terhadap nilai MOE, tetapi untuk lama penyimpanan berpengaruh nyata terhadap nilai MOE tegak lurus serat Hasil uji lanjut Duncan, nilai MOE papan yang belum dipaparkan berbeda nyata dengan papan yang sudah dipaparkan pada bulan pertama dan ketiga.

Modulus patah (Modulus of rupture)

Modulus patah menggambarkan kapasitas beban maksimum yang mampu diterima oleh papan. Nilai rata-rata MOR kering sejajar serat OSB berkisar 50-424.4 kgf/cm2_{, sedangkan nilai rata-rata MOR basah sejajar serat berkisar antara}

50.86-510.5 kgf/cm2 (Gambar 11). 0

0

(29)

17

(a) (b)

Gambar 11 Keragaman MOR kering sejajar serat (a), basah sejajar serat (b), papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca Nilai rata-rata MOR kering sejajar serat terendah terdapat pada OSB bambu betung steam dengan kadar perekat 5%, sedangkan nilai MOR kering sejajar serat tertinggi terdapat pada OSB bambu betung steam pada papan yang belum dipaparkan dengan kadar perekat 5%. Nilai MOR basah sejajar serat terendah terdapat pada OSB bambu betung non steam dengan kadar perekat 5%, sedangkan tertinggi terdapat pada OSB bambu betung steam dengan kadar perekat 5%.

Nilai rata-rata MOR kering tegak lurus serat OSB hasil penelitian berkisar 55.7-260 kgf/cm2, sedangkan nilai rata-rata MOR basah tegak lurus serat berkisar antara 73.71-283 kgf/cm2_{(Gambar 12). Pemaparan papan pada kondisi cuaca}

terbuka mempengaruhi nilai MOR dan secara visual papan terdeliminasi dan terkesan rapuh.

(a) (b)

Gambar 12 Keragaman MOR kering tegak lurus serat (a), basah tegak lururs serat (b), papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca

0.00

(30)

18

Nilai rata-rata MOR kering tegak lurus serat terendah terdapat pada OSB bambu betung steam dengan kadar perekat 4%, sedangkan nilai tertinggi terdapat pada OSB bambu betung steam dengan kadar perekat 5%. Nilai rata-rata MOR basah tegak lurus serat terendah terdapat pada OSB bambu betung steam dengan kadar perekat 5%, sedangkan untuk nilai tertinggi terdapat pada OSB bambu betung steam dengan kadar perekat 5% pada papan yang belum dipaparkan.

Berdasarkan hasil analisis keragaman, nilai MOR sejajar serat tidak dipengaruhi secara nyata oleh kadar perekat, tetapi dipengaruhi oleh jenis perlakuan bambu dan lama pemaparan serta interaksi keduanya. Perlakuan steam mempengaruhi kekuatan papan, karena steam dapat memperbaiki perekatan sehingga papan menjadi lebih kompak dengan kerapatan yang lebih baik. Hal ini yang menyebabkan nilai MOR menjadi lebih baik. Pemaparan papan terhadap cuaca akan menyebabkan degradasi bahan dan kerusakan perekat sehingga terjadi delaminasi dan peningkatan kadar air papan. Hal tersebut dapat menyebabkan penurunan kekuatan papan (nilai MOE papan). Menurut Tsoumist (1991), peningkatan kadar air akan mengurangi kekuatan papan. Perbedaan nilai MOR dipengaruhi oleh kadar air yang terkandung dalam papan, dimana semakin rendah kadar air, maka nilai MOR akan semakin tinggi. Untuk nilai MOR tegak lurus serat, jenis perlakuan bambu, kadar perekat, lama penyimpanan dan interaksinya memberikan pengaruh tidak nyata terhadap nilai MOR.

Keteguhan rekat internal (Internal bond)

Keteguhan rekat internal merupakan kekuatan tarik tegak lurus permukaan panel dan merupakan ukuran terbaik kualitas panel karena mengindikasikan kekuatan ikatan antar strand. Sifat keteguhan rekat internal akan semakin sempurna dengan bertambahnya jumlah perekat yang digunakan dalam proses pembuatan papan partikel (Haygreen dan Bowyer 1989). Nilai rata-rata internal bond OSB dari hasil penelitian berkisar 0.594-4.301 kgf/cm2. Nilai rata-rata internal bond terendah terdaat pada OSB bambu betung non steam 5% pada papan yang sudah dipaparkan selama 3 bulan yaitu 0.594 kgf/cm2_{, sedangkan}

untuk nilai tertinggi terdapat pada OSB bambu betung steam 5% pada papan yang belum dipaparkan yaitu 4.301 kgf/cm2 (Gambar 13). Perlakuan steam dapat mempengaruhi internal bond karena perlakuan steam dapat menghilangkan sebagian zat ekstraktif dari bambu yang keberadaannya dapat menggangu proses perekatan. Lama pemaparan juga dapat mempengaruhi nilai internal bond karena pada kondisi cuaca terbuka, papan akan terkena sinar matahari langsung dan air hujan sehingga mengalami delaminasi dan degradasi sehingga rentan terhadap patah atau retak. Perbedaan kadar perekat mempengaruhi internal bond, semakin tinggi kadar perekat maka sifat keteguhan rekat akan semakin kuat.

(31)

19 papan dan merusak perekat serta ikatan antar strand menjadi tidak kuat yang menyebabkan papan menjadi delaminasi.

Gambar 13 Keragaman internal bond papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca

Kuat pegang sekrup

Nilai rata-rata kuat pegang sekrup OSB berkisar 50.85-108.44 kg. Nilai kuat pegang sekrup terendah terdapat pada OSB bambu betung non steam dengan perekat 5% yang sudah dipaparkan selama 1 bulan, sedangkan nilai tertinggi terdapat pada OSB bambu betung steam dengan perekat 4% (Gambar 14).

Hasil analisis keragaman kuat pegang sekrup menunjukkan faktor jenis perlakuan bambu, kadar perekat, faktor lama penyimpanan dan interaksi antar ketiganya memberikan pengaruh yang tidak nyata terhadap kuat pegang sekrup OSB. Standar CSA 0437.0 (Grade 0-2) tidak menetapkan nilai kuat pegang sekrup OSB.

Gambar 14 Keragaman kuat pegang sekrup papan OSB akibat perlakuan steam, kadar perekat dan pengaruh cuaca

0

(32)

20

Pengaruh Steam terhadap Sifat Fisis dan Mekanis

Perlakuan steam terhadap strand dapat menyebabkan perubahan kadar zat ekstraktif akibat pelarutan, perubahan sifat higroskopis, dan fleksibilitas strand. Hal ini dikarenakan adanya faktor suhu dan pelarut yang ada selama perlakuan. Suhu tinggi dapat menyebabkan serat bambu menjadi lebih elastis, dan uap air panas dapat mengeluarkan sebagian zat ekstraktif, terutama kelompok polar. Oleh sebab itu, perlakuan pendahuluan steam diharapkan dapat meningkatkan sifat fisis dan mekanis papan OSB yang dihasilkan.

Menurut Paul et al. (2005), perlakuan panas pada kayu solid dapat meningkatkan stabilitas dimensi dan keawetan. Penerapan perlakuan ini pada panil-panil kayu terutama untuk penggunaan eksterior dapat memperbaiki sifat kadar air dan daya tahan terhadap serangan jamur. Berdasarkan hasil penelitian Paul et al. (2005), perlakuan panas terhadap strand memberikan pengaruh terhadap sifat mekanis dan penggunaan perekat. Selain itu, sifat fisis papan khususnya stabilisasi dimensi papan menjadi lebih baik.

Pada sifat mekanis, perlakuan steam mempengaruhi kekuatan papan. Beberapa faktor yang menyebabkan peningkatan sifat mekanis papan yang dibuat dari bahan baku dengan perlakuan steam, antara lain meningkatnya penetrasi perekat, elastisitas bahan, dan terjadinya perubahan komponen kimia bahan (Fengel dan Wegener 1984). Perlakuan steam dapat menghilangkan sebagian zat ekstraktif sehingga membuka pori yang memfasilitasi terjadinya penetrasi perekat lebih baik, sehingga kekuatan rekat dan sifat mekanis lebih baik. Hal tersebut jika berinteraksi dengan sifat bahan yang lebih elastik maka akan menghasilkan papan yang lebih kompak, kerapatan lebih, sifat fisis dan mekanis yang lebih tinggi. Selain itu, menurut Fengel dan Wegener (1984) degradasi oleh suhu termal dapat menyebabkan degradasi komponen kimia , misalnya pentosan pada hemiselulosa. Hasil degradasi pentosan dapat menghasilkan furfural yang dapat berfungsi sebagai perekat. Hal ini yang menyebabkan nilai pada sifat mekanis dengan perlakuan steam lebih baik dibandingkan tanpa perlakuan steam.

(33)

21

Gambar 15 Kadar kelarutan papan OSB pada air dingin, air panas, dan NaOH 1% Kadar kelarutan terendah terdapat pada bambu betung dengan perlakuan steam. Menurut Setiadi (2009), kadar larutan yang rendah mengakibatkan zat ekstraktif pada papan berkurang. Hal ini menunjukkan bahwa sifat fisis dan mekanis papan OSB dengan perlakuan steam mempunyai nilai yang lebih baik dibandingkan papan OSB tanpa perlakuan steam.

Penentuan OSB Terbaik

Penentuan OSB terbaik yang ditinjau dari nilai rata-rata yang dihasilkan dari sifat fisis dan mekanis OSB memperlihatkan bahwa OSB dari strand bambu betung dengan perlakuan steam dan kadar perekat 5% merupakan OSB dengan nilai terendah sehingga direkomendasikan sebagai OSB dengan kualitas terbaik bila dibandingkan dengan dengan Perlakuan lain. Hal ini dapat dilihat dengan perbedaan nilai yang cukup tinggi dibandingkan perlakuan steam dengan kadar perekat 4%, perlakuan non steam dengan kadar perekat 4%, dan perlakuan non steam dengan kadar perekat 5%.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Papan OSB bambu dengan perlakuan steam mempunyai nilai yang lebih baik dibandingkan dengan papan OSB bambu tanpa perlakuan steam. Papan OSB dengan kadar perekat 5% mempunyai mutu yang lebih baik dibandingkan dengan papan dengan kadar perekat 4%. Semakin banyak kadar perekat menghasilkan papan dengan nilai kerapatan yang tinggi, sehingga stabilitas dimensi papan menjadi lebih baik. Papan OSB steam dengan kadar perekat 5% menghasilkan nilai sifat fisis dan mekanis yang paling baik. Selain itu, lamanya pemaparan di udara terbuka membuat ikatan antar strand akan semakin merenggang, sehingga papan mengalami delaminasi.

Ket: BS=Betung Steam, BNS=Betung Non Steam

(34)

22

Saran

Perlu dilakukan pengujian terhadap parameter lainnya seperti ketahanan OSB terhadap mikroorgnisme perusak. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan mengkombinasikan strand disetiap lapisan OSB, baik di lapisan face, back, dan core. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui komposisi penyusun kimiawi yg ada bambu steam dan bambu non steam.

DAFTAR PUSTAKA

Adrin. 2013. Sifat-sifat Oriented Strand Board dari Beberapa Jenis Bambu pada Berbagai Kombinasi Perekat dan Perlakuan Pendahuluan [Thesis]. Bogor: Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan IPB.

Dransfield S, Widjaja EA. 1995. Plant Resources of Soouth East Asia (PROSEA) No.7: Bamboos. Leiden: Backhuys Publisher.

Febrianto F, Sahroni, Hidayat W, Bakar ES, Kwon GJ, Kwon JH, Kim NH. 2012. Properties of oriented strand board made from betung bamboo (Dendrocalamus asper (Schultes.f) Backer ex Heyne). Wood Sci. Technol. 46:53-62.

Fengel D, Wegener G. 1984. Kayu: Kimia, Ultrastruktur, Reaksi-reaksi. Terjemahan oleh Hardjono Sastrohamidjojo. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press

Haygreen JG, Bowyer JL. 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu: Suatu Pengantar. Hadikusumo SA, penerjemah: Prawiro H, editor. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Terjemahan dari: Forest Product and Wood Science: An Introduction.

Hunt GM, Garratt GA 1986. Pengawetan kayu. Terjemahan. Jakarta: Akademika Presindo

Iswanto AH. 2008. Sifat Dasar Kayu Sentang (Melia excels Jack) dan Pemanfaatannya sebagai Bahan Baku Oriented Strand Board. [Tesis].Bogor: Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan IPB

Paul W, Ohlmeyer M, Leithoff H. 2005. Optimising the properties of OSB by a one-step heat pre-treatment process. J Holz als Roh-und Werkstoff 64: 227-234. Sastrapradja S, Widjaja EA, Soehardjono P, Soejatmi S. 1980. Beberapa Jenis

Bambu. Lembaga Nasional LIPI. Jakarta: Balai Pustaka.

Setiadi A. 2009. Sifat kimia beberapa jenis bambu pada empat tipe ikatan pembuluh. [Skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. [SBA] Stuctural Board Association. 2004. OSB Performance by Design: Oriented

Strand Board in Wood Frame Constuction. TM422. Canada

[SBA] Structural Board Association. 2005. OSB in Wood Frame Construction. USA. Teco. 2005. Resin Used In The Production Of Oriented Strand Board. Tech tips No. 14. USA.

(35)

23 Tsoumis G. 1991. Science and Technology of Wood: Structure, Properties

Utilization. New York: Van Nostrand Reinhold

(36)

24

Lampiran 1 Data pengukuran OSB terbaik

Sifat OSB _4%Steam _5% Non Steam _4% _5%

KA 3 1 2 4

KR 1 2 4 3

DSA 2 1 2 4 3

DS 24 1 2 4 3

TS 2 3 4 1 2

TS 24 4 2 1 3

MOEKSS 2 1 3 4

MOEKTLS 3 1 4 2

MOEBSS 3 1 4 2

MOEBTLS 3 1 4 2

MORKSS 2 1 4 3

MORKTLS 4 1 2 3

MORBSS 4 1 2 3

MORBTLS 3 1 4 2

IB 4 1 3 2

KPS 3 2 1 4

(37)

25 Lampiran 2 Standar sifat fisis dan mekanis papan partikel dan OSB

Sifat Papan JIS A 5908

(2003) (Grade O-2)* CSA 0437.0 Sifat Fisis

1. Kerapatan 0.4-0.9 -

2. Kadar Air (%) 5-13 -

3. Pengembangan Tebal (%) ≤ 25 ≤ 15

4. Daya Serap Air (%) -- --

Sifat Mekanis

1. MOE // Serat (Kg/cm2₎ ₄₀₈₀₀ _56084.39

2. MOE ┴ Serat (Kg/cm2₎ ₁₃₂₆₀ _15295.74

3. MOR // Serat (Kg/cm2₎ ₂₄₅ _295.72

4. MOR ┴ Serat (Kg/cm2) 102 126.44

5. Internal Bond (Kg/cm2) 3.06 3.52

6. Kuat Pegang Sekrup (Kg) 51 -

(38)

26

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 3 Maret 1991. Penulis merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara pasangan Ir Burhanudin MM dan Rita Dasrita S.Pd Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 1 Bogor pada tahun 2009, dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Talenta Mandiri IPB dan diterima di Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan.

Penulis memilih Biokomposit sebagai bidang keahlian. Selama menjadi mahasiswa, Penulis juga aktif di beberapa organisasi kampus, pada UKM basket IPB, basket Fakultas Kehutanan, pelatih basket Departemen Matematika, Departemen Biokimia, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan Program Keahlian Managemen Agribisnis Diploma dan Fakultas Kehutanan IPB.

Selama perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum Ekologi Hutan pada tahun ajaran 2012/2013. Penulis juga aktif mengikut lomba tingkat mahasiswa. Beberapa prestasi yang pernah diraih oleh penulis antara lain Juara 1 basket TPB IPB 2010, Juara 2 basket OMI IPB 2011, Juara 3 basket OMI IPB 2012, Juara 1 basket OMI IPB 2013.