Berkala Ilmiah Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Kehutanan
PEMECAHAN DORMANSI DAN PERKECAMBAHAN ASAM KURANJI (Dialium indum L.) SECARA MEKANIS DAN KIMIAWI
Bakti Nur Ismuhajaroh
PENGGUNAAN KAYU BAKAR SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF DI MAMBERAMO HULU, PAPUA Agustina Y.S. Arobaya, Maria J. Sadsoeitoeboen & Freddy Pattiselanno
KERAGAMAN JENIS SATWA BURUNG BERDASARKAN KETINGGIAN TEMPAT
PADA HUTAN DESA RAMBATU KABUPATEN SERAM BAGIAN BARAT PROVINSI MALUKU Anthonia Tuhumury, dan L. Latupapua
KONDISI DAN POTENSI WISATA ALAM DI WILAYAH GUNUNG SAWAL KABUPATEN CIAMIS, JAWA BARAT Dian Diniyati
PERSEPSI WISATAWAN DAN MASYARAKAT TERHADAP WISATA ALAM DI AREAL HUTAN PENDIDIKAN UNLAM MANDIANGIN, KALIMANTAN SELATAN
Khairun Nisa, Hamdani Fauzi, dan Abrani
REKONSTRUKSI MODEL PENYULUHAN PERTANIAN DAN KEHUTANAN BERBASIS PENGELOLAAN DAERAH ALIRAN SUNGAI TERPADU [STUDI KASUS DI TIGA DESA DI WILAYAH KABUPATEN MALANG] Sugiyanto
STRATEGI PENGEMBANGAN GETAH JELUTUNG SEBAGAI HHBK UNGGULAN Marinus Kristiadi Harun
ESTIMASI JUMLAH KARBON VEGETASI YANG HILANG AKIBAT KEGIATAN PEMANENAN KAYU DI HUTAN ALAM TROPIS
Ajun Junaedi
SIFAT FISIKA MEKANIKA PAPAN PARTIKEL DARI PELEPAH NIPAH (Nyfa fruticans Wurmb) DAN SERBUK GERGAJI DENGAN PEREKAT UREA FORMALDEHYDE
Noor Mirad Sari, Violet Burhanuddin, Diana Ulfah, Lusyiani, & Rosidah
EVALUASI PERTUMBUHAN TANAMAN UJI KLON JATI PADA UMUR 10 TAHUN DI WONOGIRI, JAWA TENGAH Hamdan Adma Adinugraha dan S. Pudjiono
MODEL ARSITEKTUR POHON JENIS BINTANGUR (Calophyllum inophyllum L.) DI TAMAN HUTAN RAKYAT (TAHURA) SULTAN ADAM
Dina Naemah, Payung D., Zairin Noor, M, Yuniarti
USAHA PENINGKATAN PRODUKTIVITAS TENAGA KERJA DAN NILAI TAMBAH KERAJINAN PURUN
82-87 88-93 94-106 107-118 119-126 127-137 138-145 146-151 152-162 163-169 170-175 176-188
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 2 Juli 2014 ISSN 2337-7771
E-ISSN 2337-7992
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih dan penghargaan diberikan kepada para penelaah yang telah berkenan menjadi Mitra Bestari pada Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 2 yaitu:
Prof. Dr. Drs. Adi Santoso,M.Si
(Pusat Litbang Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan, Kemenhut) Prof.Dr.Ir. Wahyu Andayani,M.Sc
(Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada) Prof.Dr.Hj.Nina Mindawati,M.S
(Puslitbang Produktivitas Hutan, Kementerian Kehutanan RI) Prof. Dr. Ir. Syukur Umar, DESS
(Fakultas Kehutanan Universitas Tadulako) Prof. Dr. Ir. Baharuddin Mappangaja, M.Sc. (Fakultas Kehutanan Universitas Hasanuddin)
Prof.Dr.Ir.H.M.Ruslan,M.S
(Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat) Dr.Ir. Satria Astana, M.Sc
(Puslitbang Perubaha nIklim dan Kebijakan, Kementerian Kehutanan RI) Dr. Ir. Kusumo Nugroho, MS
(Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian) Prof. Dr.Ir.Totok Mardikanto
(Universitas Sebelas Maret Surakarta) Prof.Dr.Ir.Sipon Muladi
(Fakultas Kehutanan, Universitas Mulawarman) Prof. Dr. Ir, Djamal Sanusi
(Fakultas Kehutanan Universitas Hasanuddin) Dr. Sc. Agr. Yusran, S.P., M.P
Salam Rimbawan,
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 Nomor 2 Edisi Juli 2014 kali ini menyajikan 12 buah artikel ilmiah hasil penelitian kehutanan.
Bakti Nur Ismuhajaroh meneliti pemecahan dormansi dan pertumbuhan kecambah Asam kuranji secara mekanis dengan pengapelasan dan kimiawi dengan perendaman asam sulfat (H2SO4).
Agustina Y.S. Arobaya, Maria J. Sadsoeitoeboen & Freddy Pattiselanno meneliti penggunaan kayu bakar sebagai sumber energi alternatif di Mamberamo Hulu, Papua.
Keragaman jenis satwa burung berdasarkan ketinggian tempat pada hutan desa Rambatu Kabupaten Seram bagian barat Provinsi Maluku diteliti oleh Anthonia Tuhumury, dan L. Latupapua.
Dian Diniyati meneliti Kondisi Dan Potensi Wisata Alam Di Wilayah Gunung Sawal Kabupaten Ciamis, Jawa Barat. Sementara itu Khairun Nisa dkk meneliti persepsi wisatawan dan masyarakat terhadap wisata alam di areal hutan pendidikan Unlam Mandiangin, Kalimantan Selatan.
Model penyuluhan berbasis pengelolaan DAS terpadu dengan pendekatan embedded case study
research seperti yang dilaksanakan oleh program
FEATI. Program FEATI (Farmer Empowerment
Throught Agricultural Technology and Information)
diteliti oleh Sugiyanto.
Marinus Kristiadi Harun menganalisis aspek sosial-ekonomi pengembangan getah jelutung sebagai Hasil Hutan Bukan Kayu (HHBK) unggulan Provinsi Kalimantan Tengah.
Ajun Junaedi membuat estimasi jumlah karbon vegetasi yang hilang akibat kegiatan pemanenan kayu di Hutan Alam Tropis. Jumlah karbon yang hilang pada vegetasi tingkat pohon lebih tinggi (78,38%) dibandingkan tingkat tiang, pancang dan
Sifat fisika mekanika papan partikel dari pelepah nipah (nyfa fruticans wurmb) dan serbuk gergaji dengan perekat urea formaldehyde diteliti oleh Noor Mirad Sari dkk.
Hamdan Adma Adinugraha dan S. Pudjiono melakukan Evaluasi Pertumbuhan Tanaman Uji Klon Jati Pada Umur 10 Tahun Di Wonogiri, Jawa Tengah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase hidup tanaman bervariasi 20-84%, rata-rata tinggi pohon 12,38 m, dbh 18,54 cm, tinggi batang bebas cabang 4,22 m, skor bentuk batang 2,38 dan taksiran volume pohon 0,258 m3.
Dina Naemah dkk meneliti model arsitektur pohon jenis Bintangur (calophyllum inophyllum l.) yang diketahui deskripsi mengenai unit arsitektur tampak batang pokok tumbuh monopodial dan orthotropik. Percabangan tumbuh orthotropik. Buah terletak di samping batang atau di ketiak daun yang di sebut bunga axial (flos axillaris atau flos lateralis). Bentuk daun pada pohon Bintangur berbentuk jorong (ovalis atau elipticus). Pohon dengan sifat-sifat tumbuh seperti ini sama dengan kriteria dari model arsitektur Rauh.
Magdalena Yoesran dkk meneliti usaha peningkatan produktivitas tenaga kerja dan nilai tambah kerajinan purun
Semoga hasil penelitian tersebut dapat menjadi pengetahuan yang bermanfaat bagi pembaca untuk dikembangkan di kemudian hari. Selamat Membaca.
Banjarbaru, Juli 2014 Redaksi,
KATA PENGANTAR
152
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 2 ISSN 2337-7771
E-ISSN 2337-7992 Juli 2014
SIFAT FISIKA MEKANIKA PAPAN PARTIKEL
DARI PELEPAH NIPAH (Nyfa fruticans Wurmb) DAN SERBUK
GERGAJI DENGAN PEREKAT UREA FORMALDEHYDE
Physical-mechanical Properties of Particle Boards Made From Nipah
(Nyfa fruticans wurmb) and Sawdust with Urea Formaldehyde Adhesive
Noor Mirad Sari, Violet Burhanuddin, Diana Ulfah, Lusyiani, & Rosidah
Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat
Jl. A. Yani KM 36 Kotak Pos 19, Banjarbaru, Kalimantan Selatan
ABSTRACT. This study aims to determine the physical and mechanical properties of boards made from palm
midrib and sawdust that include density, water content, water absorption, thickness development, modulus of elasticity and modulus of rupture. The activities of researching and testing were carried out at the Laboratory of Forest Products Technology in terms of the manufacture of particles while the testing of the mechanical and physical properties was conducted at the Center for Research and Industrial Standardization in Banjarbaru. The testing of these particles’ physical properties included the testing water content, density, water absorption and thickness development while for the the mechanical properties, the testing included the testing of MOE and MOR. The findings suggest that water content of almost all the particle boards complies with the standards of SNI (Indonesian National Standards) except for treatment A, which amounts to 16.74%, all treatments in terms of the density have met the standards of SNI, i.e. ranging from 0.40 kg/ cm2 - 0.90 kg/cm2, water absorption that
complies with the standards of SNI is that in treatment D by 28.88% and 23.42%, the range of values for thickness development, i.e. between 3.82% to 12.29%, has met the standards of SNI, neither of the MOE mechanical properties meets the standards of SNI except for MOR in treatment D which equals to 85.43 kg/ cm2.
Keywords: Physical and Mechanical Properties, Nipah Midrib and Sawdust, Urea Formaldehyde
ABSTRAK. Penelitian bertujuan untuk mengetahui sifat fisika dan mekanika papan buatan dari pelepah nipah dan serbuk gergaji yang meliputi kerapatan, kadar air, penyerapan air, pengembangan tebal, keteguhan lengkung dan keteguhan patah. Penelitian dan pengujian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan untuk pembuatan partikel, dan pengujian sifat fisik mekanik dilakukan di Balai Riset dan Standarisasi Industri Banjarbaru. Pengujian sifat fisik yang meliputi pengujian kadar air, kerapatan, penyerapan air dan pengembangan tebal, pengujian sifat mekanik meliputi pengujian MOE dan MOR. Hasil penelitian menunjukkan Kadar air dari papan partikel hampir semuanya masuk standar SNI kecuali pada perlakuan A yaitu sebesar 16,74 %, semua perlakuan untuk kerapatan telah memenuhi standar SNI yaitu 0,40 kg/cm2 – 0,90 kg/cm2, penyerapan air yang masuk standar SNI adalah perlakuan D yaitu 28,88 % dan 23,42 %, kisaran nilai perlakuan pengembangan tebal 3,82 % - 12,29 % telah memenuhi standar SNI, semua sifat mekanika MOE tidak ada yang memenuhi standar SNI kecuali pada MOR untuk perlakuan D yaitu sebesar 85,43 kg/cm2.
Kata kunci: Sifat Fisik Mekanik, Pelepah Nipah dan Serbuk Gergaji, Urea Formaldehide Penulis untuk korespondensi, surel:noor_miradsari@yahoo.co.id
153
Noor Mirad Sari, dkk: Sifat Fisika Mekanika Papan Partikel dari Pelepah ...: 152-162
PENDAHULUAN
Papan partikel adalah produk panel yang dihasilkan dengan memanfaatkan partikel-partikel kayu dan sekaligus mengikatnya dengan satu perekat (Haygreen, 1986 dalam Wulandari T. F, 2009). Papan partikel merupakan salah satu produk papan komposit yang ramah lingkungan, karena bahan bakunya berasal dari berbagai limbah. Limbah-limbah yang biasa digunakan sebagai bahan baku papan partikel adalah limbah kehutanan, pertanian, perkebunan dan limbah rumah tangga.
Saat ini masalah limbah kayu mulai mendapat perhatian yang lebih besar dari para pengusaha kayu. Hal ini terjadi akibat munculnya kecenderungan bahwa bahan baku industri perkayuan semakin berkurang. Oleh karena itu, volume limbah kayu perlu ditekan seminimal mungkin yaitu dengan melakukan kegiatan pemanenan yang tepat maupun melalui pemanfaatan limbah.
Salah satu upaya pemanfaatan limbah kayu adalah dengan menjadikannya sebagai bahan baku papa partikel (Walker 1993). Papan partikel adalah produk panel yang terbuat dari bahan berlignoselulosa temasuk kayu utamanya dalam bentuk partikel yang direkatkan dengan resin sintetis di bawah pengempaan panas (Maloney 1993). Resin sintesis yang selama ini sering digunakan pada umumnya urea formaldehide (UF) dan phenol formaldehide (PF).
Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk memafaatkan limbah tersebut adalah mengolahnya menjadi papan partikel. Papan partikel dari pelepah nipah dan serbuk gergajian merupakan alternative pemanfaat limbah menjadi produk panel kayu. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat fisika dan mekanika papan partikel dari pelepah nipah dan serbuk gergajian yang meliputi pengujian kadar air, kerapatan, penyerapan air, pengembangan tebal, MOE dan MOR.
METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu PenelitianPenelitian ini dilaksanakan di Balai Riset dan Standardisasi, Banjarbaru. Waktu yang diperoleh
selama ± 3 bulan mulai dari persiapan bahan baku, pelaksanaan penelitian sampai penyusunan laporan.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Pelepah Nipah, Limbah serbuk gergajian, Perekat UF (Urea Formaldehida), Air untuk merendam contoh uji.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : Cetakan, Saringan, Universal Testing Machine, Bak, Oven, Hot press, Pisau, Timbangan, Kaliper, Jerigen, Waterbath, Gergaji, Alat tulis menulis, Kamera.
Prosedur Penelitian
Persiapan Bahan Baku
Pembuatan partikel pelepah nipah (Nyfa fruticans wurmb)
Pelepah nipah yang akan dipakai untuk pembuatan papan sebelumnya dikuliti kemudian diiris tipis-tipis dengan menggunakan pisau. Selanjutnya partikel nipah dijemur sampai kering di bawah sinar matahari,. Partikel nipah yang sudah kering kemudian dipisah-pisahkan dengan menggunakan tangan.
Serbuk kayu gergajian diayak dengan menggunakan ayakan 20 mesh dan tertahan pada ayakan 40 mesh dan kemudian direndam di air selama 24 jam, dengan tujuan untuk mengurangi kadar zat ektraktif yang dapat mempengaruhi keteguhan rekat, kemudian serbuk dijemur sampai kering.
Penentuan Komposisi
Penentuan komposisi partikel dan perekat dihitungh berdasarkan berat kering tanur. Hasil papan yang diinginkan berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm, kerapatan yang diinginkan 0,6 gr/cm3. Menurut Sastradimadja (1990), jumlah tersebut dihitung menurut persamaan :
Volume papan x kerapatan papan = jumlah keseluruhan bahan (gram)
154
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 2, Edisi Juli 2014
Dimana :
Volume papan = 25 x 25 x 1 cm = 625 cm3 Kerapatan papan = 0,6 gr/cm3
Berdasarkan rumusan di atas maka untuk papan partikel 25 x 25 x 1 cm3 diperlukan bahan seberat : 625 cm3 x 0,6 cm3 = 375 gram/papan.
Kemudian pada masing-masing perlakuan ditambahkan perekat sebanyak 10% dari berat kering partikel.
Pembuatan Lembaran Papan
Serat dan partikel diletakkan di dalam bak kemudian dicampur dengan perekat hingga merata, setelah itu hasil campuran dimasukkan ke dalam cetakan atau matter dan diberi penutup kayu serta tekanan awal atau press dingin hingga permukaan menjadi rata. Selanjutnya dimasukkan ke dalam tahap presser panas dengan suhu ±800C selama 7 menit, kemudian mat papan dikeluarkan dari presser dan kemudian memasuki tahap pengkodisian. Pengkondisian
Papan yang telah dikeluarkan dari presser diletakkan di dalam ruangan dengan suhu kamar selama 7 hari.
Pembuatan Contoh Uji
Papan yang telah mengalami pengkodisian, dipotong-potong untuk dibuat sampel uji sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI – 2006). A. Sampel sifat fisik yang diuji adalah kerapatan,
kadar air, penyerapan air dan pengembangan tebal.
B. Sampel sifat mekanik yang diuji adalah keteguhan patah (MoR) dan keteguhan lentur (MOE).
Pengujian Sifat Fisika dan Mekanika
1. Sifat Fisika a. Kadar Air
Menimbang berat awal contoh uji, kemudian mengeringkan ke dalam oven dengan suhu
103 ± 20C selama 24 jam dan ditimbang untuk mendapatkan berat kering tanur, kemudian dihitung dengan persamaan berikut (Haygreen & Bowyer, 1989) :
x 100% Dimana : KA = Kadar Air (%)
Ba = Berat awal contoh uji (gr) Bb = Berat kering tanur (gr) b. Kerapatan
Menimbang berat masing-masing contoh uji dan mengukur dimensinya yaitu panjang, lebar, dan tebal, kemudian dihitung dengan persamaan berikut (Haygreen & Bowyer, 1989) :
(gr/cm3)
Dimana : = Kerapatan papan serat (gr/cm) M = Berat contoh uji (gr)
V = Volume contoh uji (cm3) c. Penyerapan Air
Menimbang berat awal contoh uji, kemudian direndam selama 24 jam dan melakukan kembali penimbangan berat setelah dihitung dengan persamaan berikut (Haygreen & Bowyer, 1989) :
x 100% Dimana :
= Penyerapan air (%)
M1 = Berat contoh uji sebelum perendaman (gr)
M2 = Berat contoh uji setelah perendaman (gr) d. Pengembangan Tebal
Mengukur tebal contoh uji, kemudian direndam dalam air selama 24 jam dalam waterbath, setelah itu diukur kembali tebalnya dan menghitung pengembangan tebal dengan persamaan sebagai berikut (Haygreen & Bowyer, 1989) :
155
Noor Mirad Sari, dkk: Sifat Fisika Mekanika Papan Partikel dari Pelepah ...: 152-162
x 100% Dimana :
= Pengembangan Tebal (%)
T1 = Tebal contoh uji sebelum direndam (gr) T2 = Berat contoh uji setelah direndam (gr) 2. Pengujian Sifat Mekanik
a. Keteguhan Lentur
Contoh uji diletakkan sangga pada UTM dan diberi beban penyangga, jarak sangga dan dimensi contoh uji kemudian dihitung dengan persamaan sebagai berikut (Haygreen & Bowyer, 1989) :
Dimana :
= Keteguhan elastisitas (kg/cm2) ΔF = Beban pada batas proporsi (kg) Δf = Defleksi batas proporsi (cm) S = Jarak sangga (cm)
L = Lebar contoh uji (cm) t = Tebal contoh uji (cm) b. Keteguhan Patah
Contoh uji diletakkan di atas sangga pada UTM dan diberi beban maksimum hingga patah, kemudian diukur beban maksimum jarak sangga dan dimensi contoh uji dan dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
Dimana :
= Keteguhan patah (kg/cm2) Fmaks = Beban maksimum (kg) S = Jarak sangga (cm) l = Lebar contoh uji (cm) t = Tebal contoh uji (cm)
Analisis Data
Penelitian ini menggunakan model rancangan acak lengkap (RAL) dengan 5 perlakuan dan 3
ulangan, perlakuan tersebut adalah: A = 100% pelepah nipah
B = 75% pelepah nipah + 25 % serbuk gergaji C = 50% pelepah nipah + 50% serbuk gergaji D = 25% pelepah nipah + 75% serbuk gergaji E = 100 % serbuk gergaji
Model umum rancangan percobaan yang digunakan menurut Hanafiah KA (1991) adalah :
Yij = µ + ơi + Eij Dimana :
Yij = Nilai pengamatan pada perlakuan ke i ulangan ke j
µ = Nilai rata-rata ơi =Pengaruhfaktor ke i Eij = Kesalahan percobaan
Sebelum data dianalisis, dilakukan uji pendahuluan yaitu uji normalitas dan uji homogenitas. Untuk mengetahui pengaruh campuran antara serat dan serbuk kayu gergajian dilakukan uji F dengan analisis keragaman seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Analisis Sidik Ragam
Table 1. The Analysis of Variance
Sumber Keragaman Derajat Bebas Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah F hitung F tabel 5 % 1% Perlakuan t-1 JKP KTP KTP/KTS Sisa t(r-1) JKS KTS Total t.r-1 JKY
HASIL DAN PEMBAHASAN
SIFAT FISIKA PAPAN PARTIKEL
Kadar AirPada umumnya kadar air papan partikel lebih rendah daripada kadar air bahan baku/kayunya. Hal ini terjadi sebagai akibat dari perlakuan panas yang diterima papan pada saat pengempaan panas (Massijaya et al. 1999). Namun demikian pada penelitian ini kadar air papan partikel yang dihasilkan lebih tinggi jika dibandingkan kadar air bahan baku partikel kayu penyusunnya (7% menjadi 11,99%
156
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 2, Edisi Juli 2014
bahkan ada yang 16,74) (Gambar 1).
Nilai rerata kadar air papan partikel untuk perlakuan B,C,D dan E memenuhi standar SNI 2006 yaitu tidak lebih dari 14 % kecuali perlakuan A yaitu sebesar 16,74 %. Kadar air yang tinggi akan menghambat proses perekatan antara partikel dan perekat, hal ini di sebabkan karena pori-pori partikel masih banyak terisi air, sehingga perekat akan mengalami kesulitan untuk masuk kedalam pori pori ( Wulandari, F.T 2009). Ukuran partikel yang tidak seragam juga mempengaruhi kadar air. Demikian pula pada saat pengkodisian papan partikel masih memiliki sifat higroskopis artinya dapat menyerap atau melepaskan air dari lingkungannya. Penggunaan perekat cair juga dapat meningkatkan kadar air 4 %- 6 % (Haygreen dan Bowyer 2003).
Faktor pengepresan yang menggunakan hot press juga mempengaruhi nilai kadar air, baik dari segi lamanya waktu pengepresan serta suhu panas terhadap lembaran mat. Menurut Maloney (1993) kadar air papan partikel di tentukan oleh lamanya waktu pengempaan dan tingginnya suhu plat kempa panas yang mendorong keluarnya uap air dari system atau metric partikel dalam papan partikel.
Berdasarkan hasil analisa keragaman terlihat bahwa factor bahan baku, dan perekat tidak menunjukkan pengaruh yang nyata
Kerapatan
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan cukup bervariasi antara 0,53 – 0,70 g/cm3. Kerapatan yang dihasilkan ada yang berada di bawah sasaran dan ada yang berada di atas sasaran (0,6 g/cm3).
Pada gambar 2 memperlihatkan nilai rerata kerapatan papan partikel yang dihasilkan memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI 2006) yaitu 0,4 - 0,9 g/cm3.
Gambar 1. Rata - rata hasil pengujian kadar air dari campuran pelepah nipah dan serbuk gergaji dengan perekat urea formaldehida (%)
Figure 1. The Mean of the Test Results for the Water Content of Palm Midrib and Sawdust Mixture with
157
Noor Mirad Sari, dkk: Sifat Fisika Mekanika Papan Partikel dari Pelepah ...: 152-162
Gambar 2. Rata- rata hasil pengujian kerapatan dari campuran pelepah nipah dan serbuk gergaji dengan perekat urea formaldehida (gr/cm3)
Figure 2. The Mean of the Test Results for the Density of Palm Midrib and Sawdust Mixture with Urea Formaldehyde Adhesive (g/ cm3)
pernyataan Sutigno (1994) dalam Putra E (2011) yang menyatakan bahwa jumlah dan keadaan bahan pada hamparan bersama sama dengan teknik pengempaan mempengaruhi kerapatan papan partikel. Selain itu penyesuaian kadar air papan terjadi pada saat pengkondisian sehingga terjadi kenaikan tebal papan yang pada akhirnya menyebabkan menurunnya kerapatan papan partikel. Kerapatan akhir papan partikel di pengaruhi oleh beberapa factor seperti jenis kayu kerapatan,, besarnya tekanan kempa, jumlah partikel, kadar perekat serta bahan tambahan lainnya (Kelly 1997 dalam Sidabutar 2000).
Berdasarkan hasil analisa keragaman menunjukkan bahwa factor bahan baku dan perekat tidak memberikan pengaruh yang nyata.
Penyerapan Air
Nilai rerata penyerapan air papan partikel setelah direndam 24 jam disajikan pada gambar 3.
Nilai kerapatan Tertinggi terdapat pada perlakuan B yaitu sebesar 0,7 g/cm3. Tingginya nilai kerapatan papan partikel pada perlakuan B karena pelepah nipah memiliki kemampuan penyerapan perekat yang lebih tinggi . Hal ini di sebabkan karena pelepah nipah memiliki pori-pori yang lebih besar daripada serbuk gergaji sehingga memudahkan perekat masuk kedalam pori-pori kayu, di samping itu juga tebal dind ing sel berpengaruh terhadap nilai kerapatan papan partikel. Hal ini sesuai dengan pernyataan wulandri TW (2009) yang mengatakan bahwa semakin tinggi tebal dinding sel semakin tidak mudah di masuki perekat.
Nilai kerapatan yang berada dibawah dan diatas sasaran (0,6 g/cm3) di duga karena adanya spring back atau usaha pembebasan dari tekanan yang di alami pada waktu pengempaan. Kerataan penyebaran partikel juga sangat berpengaruh terhadap kerapatan yang di hasilkan . Semakin rata maka kerapatan yang di hasilkan akan semakin baik ( Putra Erwinsyah, 2011). Hal ini di dukung
158
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 2, Edisi Juli 2014
Gambar 3. Rata - rata hasil pengujian penyerapan air dari campuran pelepah nipah dan serbuk gergaji dengan perekat urea formaldehida
Figure 3. The Mean of the Test Results for the Water Absorption of Palm Midrib and Sawdust Mixture with Urea Formaldehyde Adhesive
maka akan mengakibatkan ikatan antar partikel semakin padat dan kompak dan sedikit celah yang terjadi antar partikel sehingga peluang masuknya air relatif kecil. Perlakuan perendaman menyebabkan penurunan nilai penyerapan air, hal ini di duga karena perekat yang masuk ke dalam rongga partikel nipah semakin banyak sehingga ikatan rekat antar partikel semakin kuat yang menyebabkan tidak adanya lagi ruang kosong yang dapat di masuki air. Muharram (1995) mengemukakan bahwa kontak antar partikel semakin rapat, uap air akan sulit masuk kedalam partikel.
Hasil analisa sidik ragam menunjukkan bahwa factor jenis bahan baku dan perekat mempengaruhi penyerapan air papan partikel yang dihasilkan.
Pengembangan Tebal
Nilai rerata pengembangan tebal papan partikel setelah direndam selama 24 jam disajikan pada gambar 4.
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa nilai penyerapan air papan partikel yang dihasilkan cukup bervariasi antara 44,33 % - 23,42 %. Nilai yang tertinggi terdapat pada perlakuan A yaitu sebesar 44,33% dan nilai yang terendah terdapat pada perlakuan E yaitu sebesar 23,42 %.
Pelepah nipah mempunyai penyerapan paling besar yaitu sebesar 44,33 % terdapat pada perlakuan A. Hal ini di duga karena karena pori-pori pelepah nipah yang besar sehingga bahan perekat tidak sepenuhnya memenuhi dapat menutupi pori pori pelepah nipah sehingga berpengaruh terhadap penyerapan air. Jufriah (2005) mengemukakan kayu yang mempunyai kerapatan rendah cenderung mempunyai sifat menyerap dan melepaskan air yang lebih tinggi dibandingkan dengan kayu yang mempunyai kerapatan tinggi.
Penyerapan air yang masuk Standar Nasional Indonesia (SNI) yaitu 10 – 30 % terdapat pada perlakuan D dan E. Penyerapan air banyak di pengaruhi berbagai factor antara lain kerapatan papan, dimana semakin tinggi kerapatan papan
159
Noor Mirad Sari, dkk: Sifat Fisika Mekanika Papan Partikel dari Pelepah ...: 152-162
Gambar 4. Rata - rata hasil pengujian pengembangan tebal dari campuran pelepah nipah dan serbuk gergaji dengan perekat urea formaldehida
Figure 4. The Mean of the Test Results for the Thickness Development of Palm Midrib and Sawdust Mixture with Urea Formaldehyde Adhesive
kerusakan pada ikatan yang di sebabkan oleh air dan kelembaban. Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) semua nilai pengembangan tebal masuk dalam standar SNI. Karna menurut SNI 2006 untuk papan partikel tipe 8 dengan perekat Urea formaldehyde tidak dipersyaratkan.
Hasil analisa sidik ragam menunjukkan bahwa factor bahan baku tidak memberikan pengaruh yang nyata pada pengembangan tebal.
Sifat Mekanika Kayu
Modulus of Elasticity (MOE)
Pengujian Modulus Of Elasticity (MOE) merupakan ukuran ketahanan papan dalam menhan beban sebelum patah sampai batas proporsi. Semakin tinggi nilai MOE maka akan semakin elastis.
Pada gambar 5 menunjukkan bahwa semua nilai MOR tidak memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI 2006) minimal 20.000 kg/cm2.
Pengembangan tebal di lakukan untuk mengetahui perubahan dimensi papan dengan bertambahnya ketebalan dari papn tersebut. Pengembangan tebal ini menentukan suatu papan dapat di gunakan untuk keperluan eksterior atau interior. Pengembangan tebal yang tinggi pada papan partikel tidak dapat di gunakan untuk keperluan eksterior karena memiliki stabilitas dimensi produk yang rendah dan sifat mekanisnya Nilai pengembangan tebal tertinggi terdapat pada perlakuan A yaitu sebesar 12,29%. Menurut Setiawan (2008) bahwa pengembangan tebal di duga karena ada hubungan dengan adsorbsi air, karena semakin banyak air yang di adsorbs dan memasuki struktur partikel maka kan semakin banyak pula perubhan dimensi yang di hasilkan, hal tersebut di buktikan dengan besarnya nilai daya serap air yang tinggi.
Berdsarkan sifat perekat urea formaldehyde yang di gunakan menurut Maloney (1993) menyatakan bahwa terdapat ke lemahan utama perekat urea formaldehyde yaitu terjadinya
160
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 2, Edisi Juli 2014
Gambar 5. Rata - rata pengujian Modulus of Elasticity dari campuran pelepah nipah dan serbuk gergaji dengan perekat urea formaldehida (kg/cm2 )
Figure 5. The Mean of the Test Results for the Modulus of Elasticity of Palm Midrib and Sawdust Mixture with Urea Formaldehyde Adhesive (kg/ cm2)
yang berupa spon yang bersifat tidak memberikan kekiuatan sehingga akan menghasilkan menghasil-kan kekuatan yang rendah dan banyak memerlumenghasil-kan perekat.
Berdasarkan hasil analisa sidik ragam bahwa perlakuan bahan baku dan perekat memberikan peengaruh yang nyata terhadap Modulus of
elasticity (Keteguhan Lentur).
Modulus of Rupture (MOR)
Modulus of Rupture (Keteguhan Patah) merupakan kemampuan papan untuk menahan beban hingga batas maksimum yang dapat ditahan persatuan luas sampai patah.
Nilai rata-rata MOR berkisar antara 28,79- 85,43 kg/cm2, dimana nilai MOE tertinggi terdapat pada perlakuan D yaitu sebesar 85,43 kg/cm2 dan nilai yang terendah terdapat pada perlakuan A yaitu sebesar 28,79 kg/cm2, dapat dilihat pada Gambar 6. Nilai MOE tertinggi terdapat pada perlakuan
E yaitu sebesar 8.066,79 kg/cm2 dan yang terendah pada perlakuan A yaitu 1004,46 kg/cm2. Bervariasinya nilai MOE di duga di sebabkan oleh ukuran partikel yang di gunakan dalam pembuatan papan partikel tidak seragam., sehingga dib duga kandungan debu cukup tinggi akibatnya distribusi perekat tidak merata dan lebih banyak menutupi permukaan debu, akibatnya ikatan antar partikelnya kurang kompak. Haygreen dan Bowyer (1996) menyatakan bahwa selain kerapatan, kadar perekat, geometri partikel merupakan cirri utama yang menentukan sifat MOE yang di hasilkan., selain itu tekanan dan lamanya waktu kempa yang kurang optimal juga merupakan penyebab rendahnya nilai MOE. Maloney (1993) menyatakan nilai MOE dipengaruhi oleh kandungan dan jenis perekat yang di gunakan, daya ikat perekat, dan panjang serat.
Faktor lain yang mempengaruhi rendahnya nilai MOE di sebabkan oleh masih banyaknya pith yang tidak terbuang. Hesh (1973) dalam Muharam (1995) menyatakan bahwa pith merupakan bahan
161
Noor Mirad Sari, dkk: Sifat Fisika Mekanika Papan Partikel dari Pelepah ...: 152-162
Gambar 6. Rata - rata pengujian Modulus of Rupture dari campuran pelepah nipah dan serbuk gergaji dengan perekat urea formaldehida (kg/cm2 )
Figure 6. The Mean of the Test Results for the Modulus of Rupture of Palm Midrib and Sawdust Mixture with Urea Formaldehyde Adhesive (kg/ cm2)
Hasil analisa sidik ragam menunjukkan bahwa factor kombinasi bahan baku dan perekat memberikan pengaruh yang nyata terhadap MOR.
SIMPULAN
Kadar air dari papan partikel hampir semuanya masuk standar SNI kecuali pada perlakuan A yaitu sebesar 16,74 %. Semua perlakuan untuk kerapatan telah memenuhi standar SNI yaitu 0,40 kg/cm2 – 0,90 kg/cm2. Penyerapan air yang masuk standar SNI adlah perlakuan D yaitu 28,88 % dan 23,42 %. Kisaran nilai perlakuan pengembangan tebal 3,82 % - 12,29 % telah memenuhi standar SNI. Semua sifat mekanika MOE tidak ada yang memenuhi standar SNI sedangkan MOR untuk perlakuan D yaitu sebesar 85,43 kg/cm2, yang masuk Standar SNI yaitu sebesar 82 kg/cm2.
Nilai rata-rata tertinggi MOR terdapat pada perlakuan D yaitu sebesar 85,43 kg/cm2 yaitu campuran serbuk gergaji dan pelepah nipah. Nilai MOR meningkat dengan perlakuan perendaman di duga karena zat ekstraktif yang terkandung di dalam partikel serbuk gergaji telah larut dalam air sehinbgga daya rekat perekat semakin baik. Muharam (1995) mengemukakan bahwa semakin rapat dan semakin luasnya daerah kontak antar partikel akan menghasilkan kekuatan lembaran yang tinggi. Semakin tinggi kerapatan papan partikel yang dihasilkan maka sifat keteguhan patah papan partikel juga akan semakin tinggi (Haygreen dan Bowyer 1996). Faktor yang mempengaruhi keteguhan patah papan partikel adalah berat jenis, geometri partikel, kadar perekat, kadar air, prosedur kempa (Koch 1972 dalam Nurywan 2007).
Hanya perlakuan D yaitu 85,43 kg/cm2 yang masuk dalam Standar Nasional Indonesia (SNI) yaitu Minimal 82 kg/cm2.
162
Jurnal Hutan Tropis Volume 2 No. 2, Edisi Juli 2014
DAFTAR PUSTAKA
Bowyer Jl, Shmulsky, Haygreen JG. 2003. Forest
Product and Wood Science – An Introduction, Fourth edition. Iowa State University Press.
Erwinsyah Putra, 2011. Kualitas Papan Partikel
Batang Bawah Batang Atas dan Cabang Kayu Jabon (Anthocephalus cadamba miq.)
Hadi, Y.S. 1987. Pengenalan Beberapa Perekat
Kayu. Jurusan Teknologi Hasil Hutan
fakultas Kehutanan IPB, Bogor.
Haygreen, J.G dan J.L bowyer. 1993. Hasil Hutan
dan Ilmu Kayu. Suatu Pengantar. Universitas
Gadjah Mada, Yogyakarta.
Haygreen JG dan Bowyer JL. 1996. Hasil Hutan
dan Ilmu Kayu : Suatu Pengantar. Sujipto,
A.H, penerjemah; Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Terjemahan dari : Forest Product and Wood Science: An Introduction. Kollman, F.F.P. 1975. Principle of Wood. Technology
II Springer Verlog Berlin. Hendely. New York.
Maloney TM. 1993. Modem Particleboard and
Dry-Process Fiberboard Manufacturing. Miller
Freeman Inc. California.
Muharram A. 1995. Pengaruh Ukuran Partikel dan
Kerapatan Lembaran terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Ampas Tebu (Skripsi).
Nuryawan A. 2007. Sifat Fisis dan Mekanis OSB
dari Kayu Akasia, Ekaliptus, dan Gmelina Berdiameter Kecil (tesis). Bogor: Program
Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Paribroto, S. 1988. Perekat dan Perekatan.
Departemen Kehutanan Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan, Bogor. Setiawan B. 2008. Kualitas Papan Partikel Sekam
Padi (Skripsi). Bogor: Departemen Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan. Institut
Pertanian Bogor.
SNI. 2006. Standar Nasional Indonesia. Papan Partikel (SNI 03-2105-2006). Dinas Pertanian, Bogor.
Wulandari F.T, 2009. Pemanfaatan Batang Bengle
(Zingiber Cassumunar Roxb).
Walker JFC. 1993. Wood Panels : Particle Boards and Fiberboard dalam Primary Wood Procesing Principle and Practices. Chapman and Hall. London. Hal 419 – 478.
