[368]
PERBAIKAN KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH INDUSTRI KAYU KELAPA DENGAN PERLAKUAN KADAR PEREKAT
Sushardi1) dan Achmad Abdurrahim2)
1)Jurusan Kehutanan Fakultas Kehutanan Instiper Yogyakarta
2)Alumni Jurusan Kehutanan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Stiper Yogjakarta e-mail: [email protected]
ABSTRACT
Coconut wood industry waste is very large in potential, which produces sawdust waste and an unused set at 40% of the yield. The industrial waste can be used as raw material for particle board.
However, coconut wood sawdust waste still contains extractives which can reduce the quality of particle board. The study aims to determine the quality of coconut wood waste particle board by material treatment and the amount of urea formaldehyde adhesive (UF). The study used a Completely Randomized Design (CRD) with factorial experiments, with the treatment of ingredients (benzene alcohol 5 %, 10 % and control) and adhesive content (5% and 7%) with Tukey's further tests. The parameters observed were density, thickness swelling and internal stickiness. The results showed the treatment of adhesive levels significantly affected the development of thickness and internal adhesion. The average density value is 0.59 - 0.64 g / cm3, thickness swelling is 10,98 – 13,19 % and internal internal stickiness is 0.89 - 1.38 kg / cm2. The particle board research results all meet the Indonesian National Standard (SNI).
Keywords: industrial waste, particle board, adhesive content
1. PENDAHULUAN
Limbah industri kayu kelapa sangat besar potensinya, dimana dalam proses produksinya menghasilkan limbah berupa serbuk kayu, potongan kayu, dan kayu pasahan sekitar 54,75 % dari kayu yang digergaji (Dewi, 2016). Limbah ini apabila tidak dimanfaatan akan dapat menjadi beban lingkungan dengan banyaknya tumpukan sampah. Salah satu hasil pemanfaatan limbah industri kayu kelapa adalah sebagai bahan baku pembuatan papan partikel. Industri papan partikel saat ini merupakan industri yang sangat potensial untuk dikembangkan karena memiliki daya saing yang kuat di pasar internasional (Sushardi dan Restu, 2017).
Papan partikel adalah lembaran hasil pengempaan panas campuran serbuk gergaji atau bahan berlignoselulosa dengan bahan perekat dan bahan lainnya. Kualitas papan partikel dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya dapat berasal dari bahan baku (berat jenis kayu, perlakuan bahan, ekstraktif dan lignin) dan bahan penolong (perekat). Jumlah atau kadar perekat dapat mempengaruhi kualitas papan partikel (Prayitno, 2012). Semakin banyak perekat yang digunakan dalam suatu papan maka akan semakin kuat dan semakin stabil dimensi papannya (Haygreen dan Bowyer, 1996 dalam Sushardi, 2015).
Berdasarkan uraian di atas diperoleh rumusan masalah sebagai berikut ; bagaimanakah kualitas papan partikel yang dihasilkan dari limbah industri kayu kelapa dengan perlakuan alkohol bensen (0%, 5 % dan 10%) dan perlakuan kadar perekat (5% dan 7 %) berdasarkan nilai kerapatan,
[369]
pengembangan tebal dan keteguhan rekat internal. Penelitian bertujuan untuk mengetahui kualitas papan partikel limbah industri kayu kelapa dengan perlakuan kadar perekat urea formaldehida.
2. METODE PENELITIAN
Bahan terdiri partikel dari limbah industri kayu kelapa yang diperoleh dari UD Kelapa Keling di daerah Klaten. Perekat urea formaldehida dan NH4Cl dari PT Palmolite Adhesive Industry Probolinggo. Alkohol benzena yang diperoleh dari toko bahan-bahan kimia Alfa Kimia di Yogyakarta. Alat-alat yang digunakan adalah bak pengaduk, cetakan, mesin kempa panas, mesin uji mekanik dan lain-lain. Pelaksanaan penelitian meliputi penyiapan bahan, pencampuran bahan dan perekat, pembentukan mat dan pengempaan panas.
Penelitian menggunakan percobaan faktorial dengan tiga (3) ulangan yang diatur dalam Rancangan Acak Lengkap terdiri dari 2 faktor yaitu perlakuan bahan dengan alkohol benzena (0
%, 5 % dan 10 %) dan faktor kadar perekat (5 % dan 7 %) dari berat kering udara bahan.
Parameter yang diamati adalah kerapatan, pengembangan tebal dan keteguhan rekat internal. Uji lanjut dengan menggunakan uji Tukey (Sastrosupadi, 1995 dalam Sushardi, 2008).
3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Kerapatan (g/cm3)
Perlakuan kadar perekat (5 % dan 7 %) tidak mempengaruhi kerapatan papan partikel limbah industri kayu kelapa, demikian pula perlakuan bahan dengan alkohol benzena, dengan nilai rata-rata kerapatan 0,59 – 0,64 g/cm3. (Tabel 1). Secara statistik produk papan partikel yang dihasilkan memiliki kerapatan yang hampir sama. Jumlah perekat yang semakin banyak (7 %) menghasilkan kerapatan papan partikel yang besar, hal ini disebabkan ikatan antar partikel serbuk gergaji kayu kelapa dengan bahan perekat menjadi kuat (Gambar 1).
Tabel 1. Nilai Rata-rata kerapatan, pengembangan tebal dan keteguhan rekat Internal papan partikel
Factor Aras Kerapatan (kg/cm2) Pengembangan tebal (%)
Keteguhan Rapat Internal (kg/cm2) Perlakuan
Bahan
0,0% 0,59 a 12,49 b 1,21 c
5,0% 0,64 a 12,51 b 0,89 c
10,0% 0,60 a 11,25 b 1,31 c
Kadar Perekat
5,0% 0,60 x 13,19 y 0,90 r
7,0% 0,61 x 10,98 z 1,38 s
Keterangan : Angka diikuti huruf yang sama pada masing-masing faktor dan parameter menunjukkan tidak ada beda nyata
Semakin banyak jumlah perekat yang digunakan dalam pembuatan papan partikel, semakin rapat dan kuat produk yang dihasilkan (Haygreen dan Bowyer, 1996 dalam Sushardi, 2001).
Berdasarkan nilai rata-rata kerapatan yang dihasilkan papan partikel telah memenuhi Standar Nasional Indonesia SNI 03-2105-2006 yang mensyaratkan kerapatan berkisar 0,40 – 0,90 g/cm3
[370]
(Sushardi, 2015). Menurut standar Kollman et al (1975) dalam Sushardi (2002b) kerapatan papan partikel berkisar antara 0,40 – 0,80 g/cm3, sedangkan standar JAS A 5908 (1996) dalam Sushardi (2003a) sebesar 0,40 – 0,90 g/cm3.
3.2. Pengembangan Tebal (%)
Nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel limbah industri kayu kelapa 10,98 – 13,19
%. Perlakuan kadar perekat (5 % dan 7 %) mempengaruhi secara nyata terhadap pengembangan tebal papan partikel, sedangkan perlakuan bahan tidak. nyata (Tabel 1). Jumlah perekat yang semakin banyak (7 %) menghasilkan pengembangan tebal partikel yang semakin kecil, hal ini disebabkan ikatan antar partikel serbuk gergaji kayu kelapa dengan bahan perekat menjadi semakin kuat sehingga papan partikel yang di hasilkan semakin stabil (Gambar 1). Hasil penelitian menunjukan pengembangan tebal papan partikel mempunyai hubungan positif dengan kerapatan.
Kerapatan papan partikel yang semakin tinggi akan menyebabkan pengembangan tebal yang semakin rendah. Hal ini disebabkan air tidak masuk ke rongga serbuk gergaji, sehingga pengembangan tebal semakin rendah.
Semakin besar persentase perekat yang diberikan (7 %) pengembangan tebal papan partikel yang dihasilkan akan semakin kecil. Jumlah perekat yang besar akan menyebabkan partikel terkena perekat lebih merata dan ikatan antar partikel semakin kuat. Ruang antar partikel yang semakin kecil mengakibatkan berkurangnya kemungkinan air atau udara masuk ke rongga tersebut dan menurunkan sifat pengembangan tebal papan partikel (Haygreen dan Bowyer, 1996 dalam Sushardi (2010). Penggunaan kadar perekat yang semakin tinggi menghasilkan pengembangan tebal yang baik dan stabil dimensi papannya. Hal ini dikarenakan ikatan antara molekul perekat dengan serbuk gergaji lebih baik, sehingga akan menghasilkan papan partikel dengan kerapatan tinggi. Menurut standar Kollman et al (1975) dalam Sushardi (2011) pengembangan tebal papan partikel berkisar antara 10 - 55 % (Sushardi, 2002c), sedangkan standar JAS A 5908 (1996) tidak boleh melebihi batas maksimum sebesar 12 % (Sushardi, 2003b).
Gambar 1. Kerapatan, pengembangan tebal dan keteguhan internal papan partikel dengan perlakuan kadar perekat yang berbeda
0,00 5,00 10,00
15,00
5 %
7 %
0,60 0,61
13,19 10,98
0,90 1,38
Kerapatan Pengembangan Tebal Keteguhan RI
[371]
3.3. Keteguhan Rekat Internal (g/cm3)
Perlakuan kadar perekat mempengaruhi keteguhan rekat internal papan partikel yang dihasilkan dengan nilai rata-rata 0,89 – 1,38 kg/cm2 (Tabel 1). Penggunaan kadar perekat yang semakin tinggi menghasilkan keteguhan rekat internal papan partikel yang tinggi karena rongga- rongga yang terdapat dalam papan partikel semakin kecil sehingga ikatan antara serat dengan bahan perekat menjadi kompak (Gambar 1). Keteguhan rekat internal adalah keteguhan tarik tegak lurus permukaan yang menunjukan kekuatan rekat antar serat oleh perekat yang di gunakan (Maloney, 1977 dalam Sushardi, 2010). Keteguhan rekat internal merupakan ukuran tunggal terbaik tentang kualitas pembuatan suatu papan karena menunjukkan kekuatan ikatan antara partikel-partikel (Haygreen dan Bowyer, 1996 dalam Sushardi, 2003b). Hal tersebut terjadi karena dengan semakin banyak perekat yang digunakan maka partikel yang terkena perekat semakin luas dan semakin kuat ikatan antar partikelnya, sehingga papan partikel yang dihasilkan akan semakin kuat (Maloney, 1977 dalam Sushardi, 20011).
Hasil penelitan keteguhan rekat internal papan partikel limbah industri kayu kelapa lebih rendah dibandingkan dengan hasil penelitian Santoso dan Pari (2011) dalam Sushardi (2015) sebesar 1,84 – 3,07 kg/cm2. Keteguhan rekat internal papan partikel hasil penelitian ini belum memenuhi standar persyaratan standar Jepang maupun Indonesia karena nilainya > 1,5 kg/ cm2 (BSN, 2016; JIS, 2003 dalam Sushardi dan Restu, 2017). dan juga belum sesuai dengan standart industri papan partikel menurut Kollmann et al. (1975) dan FAO (1958) dalam Sushardi (2015) yaitu sebesar 3–8 dan 2–12 kg/cm².
Gambar 2. Kerapatan, pengembangan tebal dan keteguhan rekat internal papan partikel dengan perlakuan bahan yang berbeda
4. KESIMPULAN
Hasil penelitian menunjukkan perlakuan kadar perekat berpengaruh nyata terhadap pengembangan tebal dan keteguhan rekat internal papan partikel limbah industri kayu kelapa. Nilai
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00
0% 5%
10%
0,59 0,64 0,60
12,49 12,51 11,25
1,21
0,89 1,31
Kerapatan Pengembangan Tebal Keteguhan Internal
[372]
kerapatan papan partikel 0,59 – 0,64 g/cm3, pengembangan tebal 10,98 – 13,19 % dan keteguhan rekat internal 0,89 – 1,38 %. Hasil penelitian papan partikel semuanya memenuhi standar Indonesia dan standar Jepang kecuali keteguhan rekat internal karena nilainya < 1,5 kg/ cm2. Limbah industri kayu kelapa dapat digunakan sebagai bahan baku papan partikel, komposisi bahan yang menghasilkan produk optimal pada penelitian ini menggunakan perlakuan kadar perekat 7%.
Ucapan Terimakasih
Tim peneliti Fahutan Instiper menyampaikan terimakasih kepada UD Kelapa Keling Klaten Jawa Tengah dan PT Palmolite Adhesive Industry Probolinggo Jawa Timur atas bantuan bahan dan alat penelitian, sehingga penelitian dapat berjalan sukses dan lancar sesuai dengan target yang ditetapkan.
5. DAFTAR PUSTAKA
Adi Santoso dan Gustan Pari. (2015). Sifat Papan Partikel Daur Ulang Rendah Emisi Formaldehida. Jurnal Penelitian Hasil Hutan Vol. 33 No. 1, Maret 2015: 1 – 10. ISSN:
0216-4329.
Badan Standardisasi Nasional. (2006). Papan Partikel. Standard Nasional Indonesia (SNI 03-2105- 2006). Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
Bayu Murti dan J.P. Gentur Sutapa. (2011). Pemanfaatan Limbah Gergajian Batang Kelapa Sebagai Bahan Baku Pembuatan Arang. Prosiding Seminar Nasional Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia XIII, Bali (407 – 414).
Dewi Irfaul Mukaromah. (2016). Pengolahan Limbah Industri Kayu Kelapa (Cocos nucifera) Sebagai Bahan Dasar Pembuatan Souvenir Pernikahan. Under Graduates thesis, Universitas Negeri Semarang.
Fernanda Dinhane, Isabela Imakawa de Araújo,Ivaldo de Domenico Valarelli, Cristiane Inácio de Campos. (2015). Particleboard Manufactured with Bamboo and Coconut Fibers in Different Ratios of Adhesive. https://www.researchgate.net/publication /276367950_ Particleboard_
Manufac tured_with_ Bamboo_and_Coconut_Fibers_in_Different_Ratios_of_Adhesive.
Prayitno, T.A. 2012. Teknologi Perekatan Kayu. Bagian Penerbitan Yayasan Pembina Fakultas Kehutanan UGM. Yogyakarta.
Sushardi. (2001). Pemanfaatan Limbah Pertanian untuk Pembuatan Papan Tiruan. Proseding Seminar Nasional “Pemanfaatan Sumberdaya Lokal untuk Pembangunan Pertanian Berkelanjutan “ Universitas Wangsa Manggala, Yogyakarta. ISBN: 979-96792-0-6.
_______. (2002a). Hubungan Sifat Dasar Kayu dengan Sifat Perekatan dan Emisi Formaldehida.
Prosiding Seminar Nasional Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia Tanggal 30 Agustus – 1 September 2002. ISBN : 979-96348-2-2 : 94 - 101.
_________. (2002b). Prospek Pemanfaatan Tanaman Perkebunan Sebagai Bahan Baku Industri Perkayuan. Proseding Seminar Nasional Perkebunan Indonesia “ Membangun Paradigma Baru Perkebunan Indonesia” ISBN : 979-9015-26-X. Institut Pertanian Stiper Yogyakarta.
[373]
_________. (2002c) Teknologi Pembuatan Papan Tiruan dari Limbah Industri Peluang dan Tantangannya. Makalah disampaikan pada Seminar Nasional Inovasi Teknologi dalam Mendukung Pengembangan Agribisnis Tanggal 2 Nopember 2002 Kerjasama BPTP Yogyakarta dan Universitas Muhammadiyah, Yogyakarta.
_______. (2003a). Variasi Ketahanan Beberapa Produk Perekatan terhadap Air. Prosiding Seminar Nasional Penerapan Teknologi Tepat Guna dalam Mendukung Agribisnis Tanggal 24 September 2003. ISBN 979-8073-88-6.
_______. (2003b). Pemanfaatan Limbah Industri Kayu untuk Pembuatan Papan Semen. Prosiding Semiloka Nasional Pembangunan Perkebunan dan Perhutanan dalam Era Otonomi Daerah Tanggal 8 - 9 Desember 2003. ISBN : 979-97725-2-4.
_______. (2010) Pemanfaatan Limbah Plastik Jenis Polypropylene Untuk Pembuatan Papan Komposit Limbah Serbuk Gergaji Sengon. Prosiding Seminar Nasional Pertanian Indonesia Menuju Mellenium Development Goals (MDGs) 2015. ISBN 978-979-25-5261-4
_______. (2011). Peningkatan Sifat Papan Partikel Limbah Kayu Kelapa Dengan Perlakuan Permukaan. Prosiding Seminar Nasional Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia.
_______. (2015). Pemanfaatan Limbah Plastik dan Serbuk Gergaji Sengon Untuk Pembuatan Papan Komposit. Prosiding Seminar Nasional The 2nd University Research Colloquium tanggal 29 Agustus 2015 Universitas Muhammadiyah Semarang. ISSN 2407-9189.
Sushardi dan Restu. (2017). Pemanfaatan Limbah Plastik dan Serbuk Gergaji Sengon Untuk Pembuatan Papan Komposit. Prosiding Seminar Nasional The 2nd University Research Colloquium tanggal 29 Agustus 2015 Universitas Muhammadiyah Semarang. ISSN 2407- 9189.
