PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013

(1)

PENGARUH UKURAN PARTIKEL DAN KADAR PEREKAT

TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAPAN PARTIKEL

DARI LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT DENGAN

PEREKAT UREA FORMALDEHIDA

SKRIPSI

Oleh:

FRISKA SIMATUPANG

081203043/TEKNOLOGI HASIL HUTAN

PROGRAM STUDI KEHUTANAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2013

(2)

PENGARUH UKURAN PARTIKEL DAN KADAR PEREKAT

TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAPAN PARTIKEL

DARI LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT DENGAN

PEREKAT UREA FORMALDEHIDA

SKRIPSI

Oleh:

FRISKA SIMATUPANG

081203043/TEKNOLOGI HASIL HUTAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian

Uinversitas Sumatera Utara

PROGRAM STUDI KEHUTANAN

FAKULTAS PERTANIAN

(3)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Penelitian : Pengaruh Ukuran Partikel dan Kadar Perekat Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Urea Formaldehida

Nama : Friska Simatupang

NIM : 081203043

Program Studi : Kehutanan

Disetujui oleh, Komisi Pembimbing:

Tito Sucipto, S.Hut, M.Si Dr. Rudi Hartono, S.Hut, M.Si

Ketua Anggota

Mengetahui,

Siti Latifah, S.Hut, M.Si, Ph.D Ketua Program Studi Kehutanan

(4)

ABSTRACT

FRISKA SIMATUPANG: The Influence of Particle Size and Content Against Adhesives Physical and Mechanical Properties of Particleboard Waste Oil Palm Trunk with Urea Formaldehyde Adhesive. Supervised by TITO SUCIPTO and RUDI HARTONO

The waste oil palm trunks has the potential to be used as raw material for the manufacture particleboards as substitute the use of solid wood. Particle sizes used were 20, 35 and 50 mesh with different levels of Urea Formaldehyde adhesive (8%, 10% and 12%). Compression performed with temperature 130 º C with a pressure of 25 kgf/cm2 for 10 minutes. Boards were made with size 25 x 25 x 1 cm3 with density of 0.7 gr/cm3. The study was conducted using a completely randomized design (CRD) factorial. Research results show density of range from 0.52 to 0.59 gr/cm3, moisture content range from 9.33 to 10.43%, from 0.73 to 1.26% water absorption, development of thick 8 0.48 to 18, 93%, internal bond strength (IB) range from 0.87 to 3.22 kg/cm2, Modulus of Repture (MOR) range from 23.84 to 81.86 kg/cm2 and Modulus of Elasticity (MOE) range from 2882.25 to 9221.32 kg/cm2. Density and moisture content meets SNI 03-2105-2006 and thickness swelling and internal bond strength meets SNI 03-2105-2006. But the Modulus of Repture (MOR) and Modulus of Elasticity (MOE) not meet the standards. Results of variance showed that the interaction between the particle size and significant levels of gluten. While the particle size effect to the thickness swelling, internal bond strength, courage and determination of bending and fracture of adhesive levels significantly affected the moisture content, thickness swelling, internal bond strength, modulus of repture and modulus of elasticity. Optimal codition was attained byadhesive content of 8% and particle size of 35 mesh

Key words: particle size, adhesive content, oil palm trunk urea formaldehida resin and particleboard

(5)

ABSTRAK

FRISKA SIMATUPANG: Pengaruh Ukuran Partikel dan Kadar Perekat Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Urea Formaldehida. Dibimbing oleh TITO SUCIPTO dan RUDI HARTONO

Limbah batang kelapa sawit berpotensi untuk dijadikan bahan baku pembuatan papan partikel untuk mensubtitusi penggunaan kayu solid. Ukuran partikel yang digunakan yaitu 20, 35 dan 50 mesh dengan kadar perekat UF yang berbeda (8%, 10% dan 12%). Pengempaan dilakukan dengan suhu 130 ºC dengan tekanan 25 kgf/cm2 selama 10 menit. Papan yang dibentuk dengan ukuran 25 x 25 x 1 cm3 dengan target kerapatan 0,7 g/cm3. Penelitian dilakukan dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial. Hasil penelitian menunjukkan kerapatan berkisar 0,52–0,59 gr/cm3, kadar air berkisar 9,33-10,43%, daya serap air 0,73-1,26%, pengembangan tebal8,48-18,93%, keteguhan rekat internal (IB) berkisar 0,87-3,22 kg/cm2, keteguhan patah (MOR) berkisar 23,84-81,86 kg/cm2 dan keteguhan lentur (MOE) berkisar 2882,25-9221,32 kg/cm2. Kerapatan dan kadar air sudah memenuhi SNI 03-2105-2006 dan sebagian pengembangan tebal dan keteguhan rekat internal sudah memenuhi SNI 03-2105-2006. Namun keteguhan patah dan keteguhan lentur belum memenuhi standar SNI 03-2105-2006. Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa interaksi antara ukuran partikel dan kadar perekat tidak berpengaruh nyata. Sedangkan ukuran partikel berpengaruh terhadap pengembangan tebal, keteguhan rekat internal, keteguhan patah dan keteguhan lentur dan kadar perekat berpengaruh nyata terhadap kadar air, pengembangan tebal, keteguhan rekat internal, keteguhan patah dan keteguhan lentur. Hasil penelitian terbaik terdapat pada ukuran partikel 35 mesh dan kadar perekat 8% .

(6)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kota Tebing Tinggi pada 11 Januari 1990 dari almarhum Bapak Elam Simatupang dan Ibu Indrawati Nainggolan. Penulis merupakan anak ketiga dari lima bersaudara.

Tahun 2002 penulis lulus pendidikan di SD N 102083 Pabatu dan pada tahun 2005 penulis lulus SMP N 1 Tebing Tinggi. Pada tahun 2008 penulis lulus dari SMA N 4 Tebing Tinggi dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi (SNMPTN). Penulis memilih Program Studi Kehutanan minat Teknologi Hasil Hutan Fakultas Pertanian.

Selain perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS) dan anggota Unit Kegiatan Mahasiswa Kebaktian Mahasiswa Kristen Universitas Sumatera Utara Fakultas Pertanian (UKM KMK USU FP). Penulis melaksanakan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (PEH) di Lau Kawar dan Deleng Lancuk pada tahun 2010. Penulis juga melaksanakan praktik kerja lapangan (PKL) di HPHTI PT. Arara Abadi Distrik Duri II Sebanga dari tanggal 6 Februari sampai dengan 6 Maret 2012. Penulis melaksanakan penelitian dengan judul “Pengaruh Ukuran Partikel dan Kadar Perekat Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit dengan Perekat Urea Formaldehida” di bawah bimbingan Tito Sucipto, S.Hut, M.Si dan Dr. Rudi Hartono, S.Hut, M.Si

(7)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan anugerahNya sehingga penelitian ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Adapun judul hasil penelitian ini adalah “Pengaruh Ukuran Partikel dan Kadar Perekat Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Limbah Batang Sawit dengan Perekat Urea Formaldehida (UF).

Hasil penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh ukuran partikel dan kadar perekat terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel dan mendapatkan ukuran partikel dan kadar perekat yang optimal. Hasil penelitian ini diharapkan menghasilkan papan partikel yang berkualitas baik.

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Tito Sucipto, S.Hut, M.Si dan Bapak Dr. Rudi Hartono, S.Hut, M.Si sebagai komisi pembimbing skripsi yang telah membimbing, mendukung, dan memberikan masukan dalam penyelesaian penelitian ini.

2. Bapak Apri Heri Iswanto, S.Hut, M.Si yang telah membantu penulis dalam mengerjakan pengujian sifat mekanis kayu di Laboratorium Keteknikan Kayu Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor

3. Ibu Siti Latifah, S.Hut, M.Si, Ph.D sebagai Ketua Program Studi Kehutanan dan Bapak Luthfi Hakim, S.Hut, M.Si sebagai Sekretaris Program Studi Kehutanan serta seluruh staf pengajar yang telah memberikan ilmu dan pengetahuan dan motivasi

4. Kedua orang tua yakni almarhum Bapak Elam Simatupang dan Ibu Indrawati Nainggolan yang sangat berjasa, selalu mendoakan, menasehati, mendukung, dan memberikan motivasi

(8)

5. Abang, kakak, dan adik yakni Constantin Simatupang, Afrita Simatupang, Budi Dermawan Simatupang dan Eva Lusinta Simatupang yang telah membantu baik materi maupun moril serta doa.

6. Teman-teman seperjuangan yakni Lateranita Sembiring, Ruth All Yen Tobing, Ori Yani Siregar, S.Hut, Lensi Mian Sinaga, S.Hut, Janner William Ginting, Zainal Polem, Christine Anastasya Tarigan, Hadyan Tamam Daulay dan seluruh mahasiswa/i Teknologi Hasil Hutan (THH) 2008 yang telah memberikan motivasi, semangat dan dukungan.

7. Teman-teman kos yakni Judika Manik, S.Pd, Maya Pertiwi Sembiring, Dulija Siahaan, Dewi Ratna Hutabarat, Tiana Sitompul yang telah memberikan dukungan, semangat dan doa.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi pembaca.

Medan, Agustus 2013

(9)

DAFTAR ISI

Hal ABSTRACT ... ii ABSTRAK ... iii RIWAYAT HIDUP ... iv KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix DAFTAR LAMPIRAN ... x PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1 Tujuan Penelitian ... 3 Manfaat Penelitian ... 3 Hipotesis Penelitian ... 3 TINJAUAN PUSTAKA Sifat-sifat Batang Kelapa Sawit ... 4

Perekat Urea Formaldehida ... 6

Kadar Perekat ... 7

Papan Partikel ... 9

Ukuran Partikel ... 10

METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat ... 14

Bahan dan Alat ... 14

Prosedur Penelitian ... 14

Analisis Data… ... 21

HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis ... 23

Kerapatan ... 23

Kadar air ... 24

Daya serap air ... 26

Pengembangan tebal... 28

Sifat Mekanis ... 29

Keteguhan rekat internal (internal bonding) ... 29

Keteguhan patah (Modulus of Repture) ... 31

Keteguhan lentur (Modulus of Elasticity) ... 32

Rekapitulasi Kualitas Papan Partikel ... 33

KESIMPULAN DAN SARAN ... 35

Kesimpulan……… 35

Saran ... 35

DAFTAR PUSTAKA ... 36

(10)

DAFTAR TABEL

Hal 1. Sifat-sifat dasar batang kelapa sawit ... 5 2. Sifat fisis dan mekanis papan partikel berdasarkan SNI 03-2105-2006 18 3. Rekapitulasi kualitas papan partikel dari limbah BKS dengan perekat UF

(11)

DAFTAR GAMBAR

Hal

1. Pembagian contoh uji papan partikel ... 16

2. Bagan alir penelitian ... 17

3. Pengujian keteguhan rekat internal ... 20

4. Cara pengujian MOR dan MOE ... 21

5. Grafik rata-rata kerapatan papan partikel ... 23

6. Grafik rata-rata kadar air papan partikel ... 25

7. Grafik rata-rata daya serap air papan partikel... 27

8. Grafik rata-rata pengembangan tebal papan partikel ... 28

9. Grafik rata-rata keteguhan rekat internal(IB) papan partikel ... 30

10. Grafik rata-rata keteguhan patah (MOR) papan partikel ... 31

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Hal

1. Perhitungan kebutuhan bahan baku papan partikel ... 38

2. Nilai sifat fisis papan partikel ... 39

3. Nilai sifat mekanis papan partikel sifat fisis ... 39

4. Hasil sidik ragam kerapatan papan partikel ... 40

5. Hasil sidik ragam kadar air papan partikel ... 40

6. Hasil sidik ragam daya serap air papan partikel ... 40

7. Hasil ragam pengembangan tebal papan partikel ... 42

8. Hasil sidik ragam keteguhan rekat internal (IB) ... 43

9. Hasil sidik ragam MOR papan papan partikel ... 44

10. Hasil sidik ragam MOE papan partikel ... 44