TINJAUAN PUSTAKA
Peningkatan Papan Komposit
Papan komposit adalah papan buatan yang terbuat dari serpihan bagian-bagian kayu dengan bantuan perekat thermosettingkemudian mengalami kempa panas sehingga memiliki sifat seperti kayu, tahan api dan merupakan bahan isolasi serta bahan akustik yang baik (Dumanauw, 1993). Adapun pengetian lain papan partikel adalah produk kayu yang dihasilkan dari pengempaan panas antara campuran partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dengan perekat organik serta bahan perekat lainnya yang dibuat dengan cara pengempaan mendatar dengan dua lempeng datar.
Macam Papan Komposit a. Bentuk
Papan komposit pada umumnya berbentuk datar dengan ukuran relatif panjang tipis sehingga disebut panel. Ada beberapa papan partikel yang tidak datar (papan komposit lengkung) dan mempunyai bentuk tertentu tergantung pada cetakan yang dipakai seperti bentuk kotak radio.
b. Pengempaan
Cara pengempaan dapat secara mendatar atau secara ekstrusi. Cara mendatar ada yang kontinyu dan tidak kontinyu. Cara kontinyu berlangsung melalui ban baja yang menekan pada saat bergerak memutar. Cara tidak kontinyu pengempaan berlangsung pada lempeng yang bergerak vertikal dan banyaknya celah dapat satu atau lebih. Pada cara ekstrusi, pengempaan berlangsung kontinyu diantara dua lempeng statis. Penekanan dilakukan oleh semacam piston yang bergerak vertikal dan horizontal.
Ada tiga kelompok kerapatan papan komposit, yaitu rendah, sedang dan tinggi. Terdapat perbedaan batas antara setiap kelompok tersebut, tergantung pada standar yang digunakan.
d. Kekuatan (Sifat Mekanis)
Pada prinsipnya sama seperti kerapatan, pembagian berdasarkan kekuatan pun ada yang rendah, sedang dan tinggi. Terdapat perbedaan batas antara setiap macam (tipe) tersebut, tergantung pada standar yang digunakan. Ada standar yang menambahkan persyaratan beberapa sifat fisis.
e. Macam perekat
Macam perekat yang dipakai mempengaruhi ketahanan papan kompositterhadap pengaruh kelembaban, yang selanjutnya menentukan penggunaannya. Ada standar yang membedakan berdasarkan sifat perekatnya, yaitu interior dan eksterior. Ada standar yang memakai penggolonganberdasarkam macam perekat, yaitu Tipe U (urea formaldehyde atau yang setara), Tipe M (melamin urea formaldehyde atau yang setara) dan tipe P (phenol formaldehyde atau yang setara). f. Susunan komposit
Pada saat membuat komposit dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, yaitu halus dan kasar. Pada saat membuat papan komposit kedua macam komposit tersebut dapat disusun tiga macam sehingga menghasilkan papan komposit yang berbeda. g. Arah komposit
h. Penggunaan
Berdasarkan penggunaan yang berhubungan dengan beban, papan komposit dibedakan menjadi papan komposit penggunaan umum dan papan komposit struktural (memerlukan kekuatan yang lebih tinggi). Untuk membuat mebel, pengikat dinding dipakai papan komposit penggunaan umum. Untuk membuat komposisi dinding, peti kemas dipakai papan komposit struktural.
i. Pengolahan
Ada dua macam papan komposit berdasarkan tingkat pengolahannya, yaitu pengolahan primer dan pengolahan sekunder. Papan komposit pengolahan primer adalah papan komposit yang dibuat melalui pembuatan komposit, pembentukan hamparan dan pengempaan yang menghasilkan papan komposit. Papan komposit pengolahan sekunder adalah pengolahan lanjutan dari papan komposit pengolahan primer misalnya dilapisi vinir indah, dilapisi kertas aneka corak.
Limbah Batang Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.)
Choon et al., (1991) mengemukakan bahwa kelapa sawit adalah jenis
monokotil yang tidak memiliki pertumbuhan sekunder, lingkaran tahun, kayu
muda dan kayu dewasa, cabang, dan mata kayu. Pertumbuhan dan pertambahan
diameter batang berasal dari pembelahan sel secara keseluruhan dan pembesaran
sel pada jaringan dasar parenkim, juga berasal dari pembesaran serat dari berkas
pembuluh.
Secara taksonomi kelapa sawit diklasifikasikan sebagai berikut.
Divisi : Spermatophyta
Subdivisi : Angiospermae
Kelas : Monocotyledonae
Famili : Arecaceae (Palmae)
Subfamili : Cocoidae
Genus : Elaeis
Spesies : Elaeis guineensis Jacq.
Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) merupakan tumbuhan tropis yang
dari Nigeria. Kelapa sawit termasuk tumbuhan pohon, tingginya dapat mencapai
24 m. Bunga buahnya berupa tandan, bercabang banyak. Buahnya kecil, bila
masak berwarna merah kehitaman. Daging buahnya padat. Daging dan kulit
buahnya mengandung minyak yang dapat digunakan sebagai bahan minyak lasti,
sabun dan lilin, sedangkan ampasnya dimanfaatkan untuk makanan ternak.
Tempurungnya digunakan sebagai bahan bakar dan arang. Kelapa sawit
berkembang biak dengan biji, tumbuh didaerah tropis, pada ketinggian 0 – 500
mdpl. Kelapa sawit menyukai tanah subur, di tempat terbuka dengan kelembaban
tinggi serta curah hujan yang berkisar 2000 – 2500 mm setahun (Hadi, 2004).
Kelapa sawit setelah berumur 25-30 tahun sudah tidak produktif lagi
sehingga akan menjadi limbah. Berdasarkan data luas areal tanaman dan
rendemen penggergajian kelapa sawit bagian tepi, diketahui bahwa potensi batang
kelapa sawit dapat dimanfaatkan sekitar 2.782.060 m3 per tahun. jumlah ini akan
terus meningkat dengan semakin luasnya perkebunan kelapa sawit (Bakar, 2003)
Variasi kadar air (KA) kelapa sawit relatif besar seperti halnya variasi KA
pusat umumnya mempunyai KA yang lebih tinggi dibandingkan dengan bagian
tengah, tetapi lebih rendah dibandingkan dengan bagian kulit. KA akan turun dari
pangkal batang ke beberapa meter di atas pangkal dan kemudian naik menuju
bagian ujung (puncak). Bakar (2003) mengemukakan bahwa KA tertinggi berkisar
antara 65%, variasi ini cenderung turun dari atas batang ke bawah dan dari
empulur ke tepi. Beberapa sifat penting dari setiap bagian batang disajikan pada
Tabel 1.
Tabel 1. Sifat-sifat dasar batang sawit
Sifat-sifat penting Bagian dalam batang Tepi Tengah Pusat Berat jenis 0,35 0,28 0.20 Kadar air 156 257 365 Kekuatan Lentur, (Kg/cm2) 3 x104 1 x 104 0.7 x 104 Keteguhan Lentur, (Kg/cm2) 295 129 67 Susut Volume (%) 26 39 48 Kelas Awet V V V Kelas Kuat III-V V V
Sumber: Bakar (2003)
Menurut Fauzi (2002), batang sawit yang sudah tua dan tidak produktif
lagi, dapat dimanfaatkan menjadi produk yang bernilai tinggi. Batang kelapa sawit
tersebut dapat dibuat sebagai bahan perabot rumah tangga seperti mebel,
furniture, atau sebagai papan partikel. Sifat-sifat yang dimiliki batang kelapa
sawit tidak berbeda jauh dengan batang kayu yang biasa digunakan untuk perabot
rumah tangga sehingga berpeluang untuk dimanfaatkan secara luas.
Pada dasarnya batang kelapa sawit tergolong dalam tanaman monokotil,
dimana apabila terlihat dari penampang transversal, batang kelapa sawit dibagi
menjadi 3 bagian yaitu cortex, peripheral region dan central zone. Cortex
merupakan bagian terluar batang dengan tebal sekitar 1,5-3,5 cm. Peripheral
region merupakan wilayah yang agak gelap, yang sangat padat dengan vascular
bundles dan sedikit parenchyma. Bagian ini memberikan kekuatan terhadap
batang kelapa sawit. Daerah central merupakan wilayah yang paling luas sekitar
80 % dari total luas (Killmann dan Choon, 1985).
Sedangkan Erwinsyah (2008) membagi penampang lintang batang
menjadi 3 bagian yaitu peripheral, central dan inner zone. Zona peripheral
merupakan zona paling luar batang sebelum kulit dan korteks. Vascular bundles
pada area ini sangat padat, sedangkan sel parenkim sangat sedikit dibandingkan
wilayah lainnya. Secara visual, daerah ini terlihat agak gelap. Zona central
merupakan daerah paling lebar sekitar 50 % dari total seluruh area. Orientasi
vascular bundles pada area ini adalah random atau acak. Zona inner hanya 20–25
% dari total area dan memiliki kandungan sel parenkim yang tinggi. Kandungan
vascular bundle pada area ini paling sedikit dibandingkan area lainnya. Orientasi
vascular bundles pada area ini sama dengan zona central.
b. Kadar Air
Bagian pusat batang kelapa sawit umumnya mempunyai kadar air yang
lebih tinggi dibandingkan dengan bagian tengah dan tepinya. Kadar air kayu akan
naik dari pangkal ke beberapa meter di atas pangkal dan kemudian naik menuju
bagian ujung. Hal ini disebabkan pada bagian pusat dan bagian ujung memiliki
sedangkan parenkim memiliki kemampuan untuk mengikat air lebih banyak
dibandingkan vascular bundle (Bakar et al. 1998).
Killmann dan Choon (1985) menyatakan bahwa kadar air kayu kelapa
sawit sangat bervariasi antara 100-500 %. Lim dan Khoo (1986) juga menyatakan
bahwa kadar air meningkat ke arah tinggi dan juga ke arah pusat batang.
Sedangkan Erwinsyah (2008) mengemukakan kadar air batang kelapa sawit dalam
kondisi segar mencapai lebih dari 500 % dan nilai rata-rata kadar air 304 %.
Tabel 2. Sifat fisis vascular bundles
Sifat fisis Rataan
(pada bagian pangkal, tengah, ujung )
Kadar air 11,71%
Berat jenis zat 0,52
Berat jenis 0,44
Sumber: Saragih (2010)
c. Kerapatan
Menurut faktor ketinggian batang, bagian pangkal mempunyai nilai kerapatan
tertinggi, diikuti bagian tengah dan bagian ujung. Nilai kerapatan tertinggi juga
tercatat pada lapisan terluar dan nilainya menurun menuju ke bagian pusat kayu
(Prayitno, 1995).
Erwinsyah (2008) mengemukakan bahwa kerapatan kayu pada bagian
dalam (inner zone) berkisar antar 0,16 - 0,19 g/cm3 dengan nilai rata-rata 0,18
g/cm3, pada bagian tengah (central zone) berkisar antara 0,17 - 0,23 g/cm3 dengan
nilai rata-rata 0,20 g/cm3. Bagian tepi (peripheral zone) memiliki nilai kerapatan
tertinggi dibandingkan bagian tengah dan dalam. Besarnya nilai kerapatan pada
kerapatan kayu kelapa sawit meningkat dari bagian dalam hingga bagian tepi,
tetapi akan menurun dari pangkal hingga ujung batang.
d. Kerapatan Ikatan Pembuluh
Bakar et al. (1998) mengemukakan bahwa kerapatan vascular bundles di
bagian tepi sangat rapat dan mengalami penurunan ke arah pusat kayu. Sedangkan
faktor ketinggian tidak memberikan kecenderungan yang jelas tentang jumlah
vascular bundles.
Pola kerapatan vascular bundles kelapa sawit berbanding lurus dengan
nilai berat jenis. Bagian tepi yang mempunyai vascular bundles lebih banyak
menghasilkan nilai berat jenis yang tinggi pula. Jaringan vascular bundles
mempunyai kerapatan yang lebih tinggi daripada jaringan di sekitarnya (Bakar et
al. 1998).
e. Penyusutan
Bakar et al. (1998) menyatakan bahwa penyusutan volume batang kelapa
sawit berkisar antara 25-74 %. Berdasarkan kedalaman batang nilai susut volume
tertinggi ada pada bagian pusat batang dan semakin ke tepi semakin kecil.
Sedangkan berdasarkan faktor ketinggian batang, bahwa pada bagian pangkal
(sampai ketinggian 4,5 m) mempunyai nilai susut yang lebih rendah dibandingkan
bagian lainnya. Prayitno (1995) dan Bakar et al. (1998) menganggap sebagai
f. Sifat Mekanis
Bakar et al. (1999) mengemukakan bahwa seluruh sifat-sifat mekanis yang
diteliti yaitu keteguhan lentur atau MOE (Modulus of Elasticity), keteguhan patah
atau MOR (Modulus of Rupture), keteguhan tekan, keteguhan belah, keteguhan
geser, dan kekerasan menurun dari bagian dekat kulit ke arah pusat batang dan
dari bagian pangkal ke arah pucuk dari batang, dimana pengaruh kedalaman (arah
diameter) lebih besar dari pengaruh ketinggian (arah tinggi).
Pada arah diameter, seluruh sifat mekanis menurun tajam dari bagian tepi
ke bagian medium dan menurun landai dari bagian medium ke bagian pusat.
Penurunan tersebut terutama disebabkan perbedaan berat jenis dan kerapatan
ikatan pembuluh pada masing-masing bagian. Sedangkan penurunan pada arah
tinggi disebabkan oleh perbedaan umur dari batang kelapa sawit pada setiap
ketinggian (Bakar et al. 1999).
Dibandingkan dengan nilai sifat mekanis kayu lain, nilai keteguhan lentur,
keteguhan patah, keteguhan tekan, keteguhan geser dan kekerasan kayu kelapa
sawit bagian luar hampir setara dengan nilai sifat mekanis pada kayu sengon
(Paraserianthes falcataria) yang termasuk ke dalam kelas kuat IV-V (Bakar et
al. 1999).
g. Sifat Kimia
Bakar et al. (1998) mengemukakan bahwa sifat kimia batang kelapa sawit
bervariasi secara horizontal. Kandungan selulosa dan lignin menurun dari bagian
pusat batang. Kandungan silica dan abu lebih tinggi pada bagian pusat batang,
seperti terlihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil analisa kimia pada berbagai posisi kedalaman batang
Jenis Analisa Near the Bark Inner Center
Lignin (%) 37,87 36,66 36,31
Selulosa (%) 45,40 42,16 41,11
Pati (%) 4,09 4,81 5,90
Abu (%) 2,23 2,14 3,14
Silica (%) 1,26 1,26 1,96
Kelarutan (%) :
• Air dingin 11,24 13,56 17,82
• Air panas 12,51 15,22 18,22
• Alkohol Benzene 9,90 9,89 10,84
• NaOH 1 % 27,64 28,48 32,26
Sumber : Bakar et al. (1998)
h. Sifat Keawetan
Kelapa sawit tidak luput dari serangan hama dan penyakit. Batangnya
dapat menjadi busuk akibat serangan beberapa cendawan Ganoderma seperti G.
applanatum, G. cochlear, G. laccatum, dan G. tropicum. Berdasarkan klasifikasi
kelas awet, batang kelapa sawit termasuk kelas awet V yang berarti sangat rentan
terhadap serangan faktor-faktor perusak kayu terutama dari faktor biologi.
Berdasarkan hasil pengujian grave yard test didapatkan umur pakai batang kelapa
sawit berkisar antara 0 sampai 232 hari. Batang kelapa sawit yang paling panjang
umurnya terdapat pada bagian tepi pangkal. Berdasarkan laju kerusakan, terjadi
peningkatan persentasi kerusakan dengan semakin tinggi dan semakin dalamnya
PerekatIsocyanate
Perekatan adalah keadaan dimana 2 permukaan material dapat diikat
secara bersamaan dengan adanya kekuatan interparsial, dapat berupa kekuatan
valensi, kekuatan terpadu ataupun gabungan keduanya. Kekuatan valensi
merupakan interaksi atom-atom, ion-ion dan molekul yang bereaksi didalam dan
pada permukaan material perekat. Kekuatan terpadu yang juga disebut keteguhan
rekat berarti permukaan-permukaan material diikat secara bersamaan oleh perekat
yang telah berpenetrasi melalui pori-pori (bila berbentuk cairan) selama proses
solidifikasi (Vick, 1999).
Menurut Nuryawan (2007) keuntungan perekat isocyanate dibandingkan
perekat berbahan dasar resin antara lain:
1. Jumlah yang dibutuhkan sedikit saja untuk memproduksi papan dengan
kekuatan yang sama.
2. Suhu yang digunakan lebih rendah.
3. Penggunaan kempa lebih cepat.
4. Lebih toleran pada perekat berkadar air tinggi.
5. Energi untuk pengeringan lebih sedikit dibutuhkan.
6. Stabilitas dimensi papan yang dihasilkan lebih stabil.
7. Tidak ada emisi formaldehyde.
Isocyanate adalah perekat yang memiliki kekuatan yang lebih tinggi dari
pada perekat lainnya. Isocyanate bereaksi bukan hanya dengan aquarous tetapi
juga dengan kayu yang menghasilkan ikatan kimia yang kuat sekali (chemical
bonding). Isocyanate juga memiliki gugus kimia yang sangat reaktif, yaitu
glue, mucilage, pasta, dan cement. Glue merupakan perekat yang terbuat dari
protein hewani, seperti kulit, kuku, urat, otot dan tulang yang secara luas
digunakan dalam industri pengerjaan kayu. Mucilage merupakan perekat yang
dipersiapkan dari getah dan air dan digunakan terutama untuk merekat kertas.
Paste merupakan perekat pati (strach) yang dibuat melalui pemanasan campuran
pati dan air yang hasilnya berbentuk pasta. Cement merupakan istilah yang
digunakan untuk perekat yang bahan dasarnya semen dan mengeras melalui
pelepasan pelarut.
Acrylicuntuk Water Repellent
Acrylic merupakan bahan kimia yang berisi komponen asam acrylic yang
berasal dari
acrylic tanpa mengambil dari perut bumi ini
sintetis polimer yang berisi sekurang-kurangnya 85% acrylonitrile.
Asam acrylic atau prop-2-enoic merupaka
sederhana antara asam karboksida denga
terminus. Dalam bentuk murni, asam acrylic berupa cairan yg tidak memiliki
warna, tetapi memiliki karakteristik acrid atau berbau tajam. itu akibat tidak
bercampur dengaacrylic dapat dihasilkan dari
sebuah produk minyak dan gas yang ada di pasaran. Ester da
acrylic yang secara kolektif dikenal sebagai
paling umum dari alkyl ester. Asam acrylic terdiri dari methyl-,-butyl, ethyl-, dan
Serat acrylic adalah
monomer. Untuk dikatakanacrylic di negara Amerika Serikat, maka polimer
harus berisi setidaknya 85%
acrylic, maka akan
terasa lembut, dan hangat pada permukaan kulit kita. Belakangan ini, acrylic
biasa digunakan untuk campuran bahan pelapis anti bocor pada atap atau genting
yang produksinya mencapai skala besar, seperti industri Waterproof, Aquaproof
dan Multiguard dan lainnya (Anatole, 2007).
Jenis Umum WaterRepellent di Indonesia
-
-
- Aquaproof
-
- Water proofer
-
-
-
-
-
