KUALITAS PAPAN PARTIKEL
DARI SABUT KELAPA (Cocos nucifera, L.)
MISKE SRI ARIYANI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
KUALITAS PAPAN PARTIKEL
MISKE SRI ARIYANI
E24050787
Skripsi
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
Pada Fakultas Kehutanan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
RINGKASAN
MISKE SRI ARIYANI. Kualitas Papan Partikel dari Sabut Kelapa (Cocos nucifera, L.). Dibimbing Oleh: Dr. Ir. Dede Hermawan, M.Sc dan Sukma Surya Kusumah, S.Hut.
Areal hutan yang semakin berkurang membatasi pasokan kayu untuk industri termasuk industri papan partikel. Oleh karena itu metode pembuatan papan partikel menggunakan bahan berlignoselulosa sebagai pengganti kayu banyak dikembangkan. Alternatif pengganti kayu yang sedang dikembangkan salah satunya adalah kelapa. Kelapa merupakan salah satu tanaman tropis yang banyak tersebar di kawasan Asia dan Pasifik dengan luas areal 10.877.802 Ha dan produksi sebesar 54.623.444 Ton pada tahun 2007.
Dalam pengolahan kelapa menghasilkan hasil olahan berupa minyak kelapa berupa kopra dan hasil sampingan berupa sabut yang terdiri dari 65% serat kelapa dan 35% serbuk kelapa. Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui kualitas papan partikel campuran antara serbuk dan serat kelapa. Selain itu, merupakan upaya pemanfaatan dan peningkatan nilai guna dari serat dan serbuk kelapa sebagai substitusi bahan baku kayu.
Produk yang dihasilkan berupa papan partikel tiga lapis berukuran (30x 30 x 1) cm dengan kerapatan target sebesar 0,7 g/cm3. Penelitian ini menggunakan serat dan serbuk kelapa sebagai bahan baku papan partikel dengan perekat Urea Formaldehida. Komposisi serat : serbuk yang digunakan 50:50, 60:40, 70:30 sedangkan komposisi kadar perekat untuk face dan core yaitu 10;12%, 12;14%, 14;16%. Pengujian kualitas papan partikel mengacu pada standar JIS A 5908-2003. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kualitas papan partikel yang dihasilkan belum memenuhi standar JIS A 5908-2003 kecuali pada Kuat Pegang Sekrup dan MOR.
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI SABUT KELAPA (Cocos nucifera, L.) adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. 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.
Judul Skripsi : Kualitas Papan Partikel dari Sabut Kelapa (Cocos nucifera, L) Nama : Miske Sri Ariyani
NIM : E24050787
Menyetujui: Komisi Pembimbing,
Ketua Anggota
Dr. Ir. Dede Hermawan, M.Sc Sukma Surya Kusumah, S.Hut NIP. 19630711 199103 1 002 NIP.19822709 20080101 1 005
Diketahui,
Dekan Fakultas Kehutanan IPB,
Dr. Ir Hendrayanto, M. Agr. NIP. 196111 261986 1 001
KATA PENGANTAR
Segala puji penulis panjatkan kepada ALLAH SWT atas karunia-NYA yang telah dilimpahkan sehingga karya ilmiah ini dapat terselesaikan. Sholawat serta salam senantiasa tercurah kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat, dan para pengikutnya sampai akhir zaman.
Penelitian yang berjudul KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI SABUT KELAPA (Cocos nucifera, L.). Penelitian ini dilakukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Kehutanan pada Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Akhirnya, semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi yang memerlukan.
Bogor, 24 Juni 2009
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Rembang, Jawa Tengah pada tanggal 7 Januari 1988 sebagai anak pertama dari dua bersaudara pasangan H. Masrokah dan Hj. Sri Jumiati, S.Pd. Pada tahun 2005 penulis lulus dari SMA Negeri I Rembang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Pada tahun kedua di IPB, penulis memilih Departemen Hasil Hutan dengan program mayor Teknologi Hasil Hutan.
Selama menuntut ilmu di Institut Pertanian Bogor penulis aktif pada organisani Himpunan Profesi Hasil Hutan atau disingkat Himasiltan, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan IPB, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul Kualitas Papan Partikel dari Sabut Kelapa (Cocos nucifera, L.) yang dibimbing oleh Dr. Ir. Dede Hermawan M,Sc dan Sukma Surya Kusumah, S.Hut.
UCAPAN TERIMAKASIH
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan masukan, dukungan, dan semangat, baik selama penelitian maupun dalam penulisan skripsi ini. Rasa terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada:
1. Dr. Ir. Dede Hermawan, M. dan Sc dan Sukma Surya Kusumah , S.Hut selaku pembimbing selama penelitian dan penyusunan skripsi.
2. Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS, Dr. Ir Yanto Santosa, DEA, dan Ujang Suwarna, S. Hut M. Sc F selaku dosen penguji pada siding komprehensif. 3. Ayahanda Masrokah dan Ibunda Sri Jumiati, Ilham, almarhum Mbah
Dasiman, serta seluruh keluarga besar tercinta yang selalu senantiasa memotifasi dan mendorong penulis untuk menyelesaikan studi di IPB. 4. Segenap staf, laboran, dan pegawai Departemen Hasil Hutan : Pak
Abdullah, Mas Kikin, Mas Irfan, Pak Kadim, Pak Attin, Mas Wawan, Mas Adi dan lain-lain yang telah banyak memberikan masukan dan bantuannya dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.
5. Terima kasih banyak pada teman dan sahabat yang telah membantu dan memberikan motifasi pada penulis selama proses penelitian dan penyusunan skripsi ini (Ganx Moe’: Ria, Hani, Ana, Femilia, Diana, Memi, Tyas).
6. Peppy Perdana Asikin, seseorang yang telah menemani selama penyusunan skripsi, terima kasih banyak atas dukungan dan doanya selama ini.
7. Danu dan Ratu, teman sepenelitian dan sepenanggungan dalam proses perolehan Gelar Sarjana Kehutanan, dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan.
8. Anak-anak Wisma Melati (Isni, Dian, Rias, Titis, Tina, dll) dan Darmaga Regency B 24, Babe, dan Teteh, terima kasih banyak telah menemani dan selalu member kasih sayang selayaknya di rumah selama penulis di IPB. 9. Mbak Ti, Mbak Rasmini, dan Mbak Ngatinah yang selalu mendoakan dan
10. Rekan-rekan mahasiswa Lab. Bio-Komposit dan angkatan 42 Departemen Hasil Hutan : Ie, Rahma, Lita, Nila, Ratna, Kumis, Sakti, Ijup, Poye, Opik, Rentry, Widy, Stefi, Icha, Farika, Yoki, Iwan, Bascamp’ers dan teman-teman mahasiswa Fahutan angkatan 42 yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... i
DAFTAR TABEL ... iii
DAFTAR GAMBAR ... iv DAFTAR LAMPIRAN ... v BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Tujuan Penelitian ... 1 1.3 Manfaat Penelitian ... 2 1.4 Hipotesis... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Papan Partikel ... 3
2.2 Serat Kelapa ... 6
2.3 Serbuk Sabut Kelapa ... 7
2.4 Urea Formaldehid ... 8
2.5 Papan Partikel dari Sabut Kelapa ... 10
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 12
3.2 Alat dan Bahan ... 12
3.3 Pembuatan Contoh UJi ... 13
3.3.1 Persiapan Bahan ... 13
3.3.2 Pencampuran ... 13
3.3.3 Pembuatan Lembaran ... 13
3.3.4 Pengempaan ... 13
3.3.5 Pengkondisian ... 13
3.3.6 Pemotongan Contoh Uji ... 14
3.4 Pengujian Papan Partikel ... 15
3.4.1 Pengujian Sifat Fisis ... 15
a. Kerapatan... 15
b. Kadar Air ... 15
c. Daya Serap Air ... 15
d. Pengembangan Tebal ... 16
3.4.2 Pengujian Sifat Mekanis ... 16
a. Keteguhan Patah (MOR) ... 16
c. Keteguhan Rekat ... 17
d. Kuat Pegang Sekrup (Screw Holding Power) ... 18
3.5 Analisis Data ... 18
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Fisis Papan Partikel Sabut Kelapa ... 19
4.1.1 Kerapatan ... 19
4.1.2 Kadar Air ... 21
4.1.3 Daya Serap Air... 24
4.1.2 Pengembangan Tebal ... 28
4.2 Sifat Mekanis Papan Partikel Sabut Kelapa ... 32
4.2.1 Keteguhan Patah atau Modulus of Rupture ... 32
4.2.2 Keteguhan Lentur atau Modulus of Elasticity ... 34
4.2.3 Internal Bond ... 36
4.2.4 Kuat Pegang Sekrup ... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 43
5.2 Saran ... 43
DAFTAR PUSTAKA ... 44
DAFTAR TABEL
No. Halaman
1. Sifat Mekanis Serat Sabut Kelapa... 6
2. Karakteristik Sabut dan serabut Kelapa ... 7
3. Efek Struktur dan Komposisi Serat Alam Terhadap Sifat Mekanisnya ... 7
4. Komponen Utama Serbuk Sabut Kelapa ... 8
5. Sifat Kimia Serbuk Sabut Kelapa ... 8
6. Karakteristik Perekat UF ... 12
7. Analisis Keragaman ... 19
8. Analisis Keragaman Kerapatan Papan Partikel ... 20
9. Analisis Keragaman Kadar Air Papan Partikel ... 23
10.Analisis Keragaman Daya Serap Air pada Perendaman 2 Jam ... 26
11.Analisis Keragaman Daya Serap Air pada Perendaman 24 Jam ... 26
12.Analisis Keragaman Pengembangan Tebal pada Perendaman 2 Jam ... 30
13.Analisis Keragaman Pengembangan Tebal pada Perendaman 24 Jam ... 30
14.Analisis Keragaman Keteguhan Patah ... 33
15.Analisis Keragaman Keteguhan Lentur ... 35
16.Analisis Keragaman Internal Bond ... 38
DAFTAR GAMBAR
No. Halaman
1. Pola Pemotongan Contoh Uji ... 14
2. Kerapatan Papan Partikel ... 19
3. Kadar Air Papan Partikel ... 22
4. Daya Serap Air pada Perendaman 2 Jam ... 25
5. Daya Serap Air pada Perendaman 24 Jam ... 25
6. Pengembangan Tebal pada Perendaman 2 Jam ... 28
7. Pengembangan Tebal pada Perendaman 24 Jam ... 29
8. Keteguhan Patah Papan Partikel ... 32
9. Keteguhan Lentur Papan partikel... 34
10.Internal Bond Papan Partikel ... 37
DAFTAR LAMPIRAN
No. Halaman
1. Rekapitulasi Hasil Kadar Air dan Kerapatan Papan Partikel ... 47
2. Rekapitulasi Hasil Daya Serap Air Papan Partikel ... 48
3. Rekapitulasi Hasil Pengembangan Tebal Papan Partikel ... 49
4. Rekapitulasi Hasil Internal Bond Papan Partikel ... 50
5. Rekapitulasi Hasil Kuat Pegang Sekrup Papan Partikel ... 51
6. Rekapitulasi Hasil MOE Papan Partikel ... 52
7. Rekapitulasi Hasil MOR Papan Partikel ... 53
8. Hasil Uji Lanjut Duncan pada Kerapatan... 54
9. Hasil Uji Lanjut Duncan pada Kadar Air ... 55
10.Hasil Uji Lanjut Duncan pada Daya Serap Air 2 Jam ... 56
11.Hasil Uji Lanjut Duncan pada Daya Serap Air 24 Jam ... 57
12.Hasil Uji Lanjut Duncan pada Pengembangan Tebal 2 Jam ... 58
13.Hasil Uji Lanjut Duncan pada Pengembangan Tebal 24 Jam ... 59
14.Hasil Uji Lanjut Duncan pada MOR ... 60
15.Hasil Uji Lanjut Duncan pada MOE ... 61
16.Hasil Uji Lanjut Duncan pada Internal Bond ... 63
17.Hasil Uji Lanjut Duncan pada Kuat pegang Sekrup ... 65
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Areal hutan yang semakin berkurang membatasi pasokan kayu untuk industri termasuk industri papan partikel. Oleh karena itu metode pembuatan papan partikel menggunakan bahan berlignoselulosa sebagai pengganti kayu banyak dikembangkan. Alternatif pengganti kayu yang sedang dikembangkan salah satunya adalah kelapa.
Kelapa merupakan salah satu tanaman tropis yang banyak tersebar di kawasan Asia dan Pasifik dengan luas areal 10.877.802 Ha dan produksi sebesar 54.623.444 Ton pada tahun 2007. Di Indonesia terdapat dua jenis perkebunan kelapa yaittu perkebunan besar dan perkebunan rakyat yang luasnya mencapai 3.817.800 Ha dengan produksi sebesar 3.156.800 Ton pada tahun 2006 (BPS 2007 dalam Amelia 2009).
Dalam pengolahan kelapa menghasilkan hasil olahan berupa minyak kelapa berupa kopra dan hasil sampingan berupa sabut yang terdiri dari 65% serat kelapa dan 35% serbuk sabut kelapa. Penelitian mengenai papan partikel dengan bahan baku sabut kelapa telah dilakukan oleh Husin et al. (2003), Massijaya et al. (2008), dan Amelia (2009). Menurut penelitian sebelumnya bahan baku yang digunakan adalah sabut kelapa berupa serat dan serbuk kelapa. Namun, penggunaan komposisi antara serat dan serbuk kelapa belum pernah dilakukan sebelumnya.
1.2 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui kualitas papan partikel pada berbagai komposisi partikel serbuk dan serat kelapa.
2. Mengetahui kadar perekat Urea Formaldehid yang optimal dalam pembuatan papan partikel dari serat dan serbuk kelapa.
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai upaya pemanfaatan dan peningkatan nilai guna dari serat dan serbuk kelapa sebagai substitusi bahan baku kayu.
1.4 Hipotesis
Komposisi partikel dan komposisi perekat berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Papan Partikel
Papan partikel merupakan produk panil hasil industri manufaktur yang berasal dari bahan berlignoselulosa (biasanya kayu), yang dibentuk menjadi partikel-partikel yang digabungkan menggunakan resin sintetis maupun bahan perekat lainnya kemudian dipres menggunakan kempa panas (Maloney 1993).
Menurut Rowell (1996) paradigma pada industri pangan saat ini adalah meningkatkan hasil pertanian untuk pangan bagi manusia dan menggunakan residunya untuk makanan ternak. Namun, pada kenyataannya residu atau limbah pertanian hanya digunakan untuk bahan bakar bernilai rendah. Dewasa ini, semua produsen dan konsumen bekerja sama untuk mengatur sumber produksi, dan limbah produksi untuk dimanfaatkan ke dalam bentuk lain yang lebih komersial. Bahan baku papan komposit dimasa mendatang akan sangat bervariasi seiring dengan timbulnya berbagai desakan seperti isu lingkungan, kelangkaan sumberdaya kayu, tuntunan konsumen akan kualitas produk, penguasaan ilmu yang semakin tinggi serta berbagai faktor lain yang merangsang terciptanya produk komposit yang berkualitas tinggi dari bahan baku yang berkualitas rendah.
Berdasarkan kerapatannya, Maloney (1993) membagi papan partikel ke dalam tiga golongan yaitu :
a) Papan partikel berkerapatan rendah (Low Density Particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,4 g/cm3.
b) Papan partikel berkerapatan sedang (Medium Density Particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan antara 0,4-0,8 g/cm3.
c) Papan partikel berkerapatan tinggi (High Density Particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,8 g/cm3.
Maloney (1993) menyatakan bahwa dibandingkan kayu asalnya, papan partikel mempunyai beberapa kelebihan seperti :
a) Papan partikel bebas mata kayu, pecah dan retak.
b) Ukuran dan kerapatan papan partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan. c) Tebal dan kerapatan papan partikel seragam serta mudah dikerjakan.
d) Mempunyai sifat isotropis.
e) Sifat dan kualitasnya dapat diatur.
Papan partikel mempunyai kelemahan stabilitas dimensi yang rendah. Pengembangan tebal papan partikel sekitar 10-25% dari kondisi kering ke basah melebihi pengembangan kayu alami, serta pengembangan linearnya sampai 0,35%. Pengembangan panjang dan tebal papan partikel sangat besar pengaruhnya pada pemakaian terutama bila digunakan sebagai bahan bangunan ( Haygreen & Bowyer 1996).
Rowell (1996) menyebutkan, bahwa penggunaan papan komposit dibedakan menjadi dua bagian yaitu :
a) Structural Composite (SC)
Yaitu bahan yang diperlukan untuk memikul beban didalam penggunaannya. Structural Composite dipergunakan untuk dinding, atap, bagian lantai, komponen kerangka, meubel, dan lain-lain. Structural Composite yang digunakan dalam ruangan (indoor use) biasanya dibuat dengan menggunakan perekat yang low cost adhesive dan bersifat tidak stabil terhadap pengaruh uap air. Sedangkan untuk penggunaan exterior grade dipergunakan perekat thermosetting resin yang harganya mahal akan tetapi tahan terhadap pengaruh cuaca.
b) Non Structural Composite (NSC)
Komposit ini tidak dimaksudkan untuk memikul beban didalam penggunaannya. Komposit ini dibuat dengan menggunakan perekat thermoplastic dan penggunaaan akhir produk untuk pintu, jendela, meubel, bahan pengemas, pembatas ubin, bagian interior mobil dan lain-lain.
Menurut Maloney (1993) ada beberapa parameter yang dapat mempengaruhi sifat-sifat papan partikel yaitu:
a) Spesies
Salah satu faktor terpenting yang akan mempengaruhi sifat papan partikel yang dihasilkan adalah jenis bahan baku partikel yang digunakan. Jenis bahan baku dapat memperkirakan besarnya berat jenis maupun kerapatan papan partikel yang dihasilkan. Bahan baku juga dapat menunjukkan jenis perekat yang cocok digunakan dalam pembuatan papan partikel.
b) Binder
Kadar penggunaan dan jenis perekat sangat erat kaitannya dengan sifat papan partikel yang dihasilkan. Jenis perekat yang banyak digunakan pada industri papan partikel di dunia merupakan jenis perekat urea.
c) Aditif
Terdapat beberapa jenis aditif yang ditambahkan pada papan partikel salah satu diantaranya yang paling banyak digunakan adalah wax. Penambahan aditif pada pembuatan papan partikel bertujuan untuk meningkatkan sifat papan partikel yang dihasilkan.
d) Distribusi dan Tingkat Kadar Air
Nilai kadar air dan distribusinya menurut ketebalan dan bentuk papan akan sangat mempengaruhi sifat dari papan partikel yang dihasilkan.
e) Penyusunan Partikel Berdasarkan Ukuran
Penyusunan partikel berdasarkan ukuran merupakan cara konvensional dalam pembentukan papan partikel dimana partikel ukuran kecil sebagai bagian face, sedangkan ukuran yang lebih besar digunakan sebagai core. Hal ini bertujuan untuk menghasilkan permukaan papan yang halus sehingga mempermudah dalam laminasi dan finishing.
f) Profil Kerapatan
Profil kerapatan papan partikel menurut tebalnya dapat mempengaruhi kekuatan partikel yang dihasilkan. Papan partikel yang memiliki profil kerapatan yang homogen menunjukkan bahwa partikel-partikel tersebar secara merata dan memiliki sifat seragam di setiap bagiannya.
g) Penjajaran Partikel
Penjajaran partikel dalam pembuatan papan sangat berpengaruh terhadap kekuatan lentur dan kekakuan papan yang dihasilkan. Pada penjajaran papan partikel biasanya dilakukan dengan acak karena umumnya partikel yang digunakan memiliki keseragaman dimensi yaitu panjang, lebar, dan tebal.
h) Berat Jenis
Berat jenis papan partikel merupakan faktor terpenting yang dapat mempengaruhi sifat-sifat papan partikel. Untuk meningkatkan sifat-sifat papan
partikel terutama sifat mekanis dapat dilakukan dengan meningkatkan berat jenis papan partikel.
2.2 Serat Sabut Kelapa
Kelapa (Cocos nucifera, L.) merupakan tanaman yang tumbuh di daerah tropis dengan ketinggian di bawah 700 mdpl dan termasuk famili Arecaceae. Kelapa meghasilkan buah pada umur 5-10 tahun dan produksi buah optimum dicapai pada umur 10 tahun (Woodroof 1979 dalam Pamungkas 2006).
Menurut Grimwood (1975) dalam Pamungkas (2006), terdapat tiga jenis serat yang dihasilkan dari sabut kelapa, yaitu:
1. Mat/yarn fiber adalah bahan yang memiliki serat yang panjang dan halus, cocok untuk pembuatan tikar dan tali.
2. Bristle/fiber adalah bahan yang memiliki serat yang kasar yang sering dmanfaatkan untuk pembuatan sapu dan sikat.
3. Matters adalah bahan yang memiliki serat pendek dan dimanfaatkan sebagai bahan untuk pengisi kasur.
Serat sabut kelapa memiliki sifat-sifat mekanis antara lain: kuat, kedap air, tahan terhadap radiasi cahaya matahari, keras, dan pemakaiannya sebagai tali-temali, saringan air, atap rumah, sebagai dasar untuk melindungi kayu dari rayap. Sifat serat sabut kelapa diperoleh dari sabut buah kelapa yang dipengaruhi oleh jenisnya, umur, dan tempat tumbuh (Sitepu, et al. 2002; Prosiding Seminar Nasional V MAPEKI 2002).
Tabel 1. Sifat Mekanis Serat Sabut Kelapa
Komposisi Jumlah
Densitas (Kg/m3) 1150 Kekuatan Tarik (Mpa) 175
Modulus Young (Gpa) 5
Regangan Maks (%) 3,0
Tabel 2. Karakteristik Sabut dan Serabut Kelapa
Komponen Sabut Kelapa (%) Serabut Kelapa (%)
Air 26,0 5,25 Pektin 14,25 3,00 Hemiselulosa 8,50 0,25 Lignin 29,23 45,84 Selulosa 21,07 43,44 Sumber: Tyas (2000)
Tabel 3. Efek struktur dan komposisi serat alam terhadap sifat mekanisnya
Komposisi Jumlah
Selulosa (%) 43
Sudut Serat Mikro (der) 30-39
Modulus Young (Gpa) 4-6
Kekuatan Tarik Maks (Gpa) 106-175
Regangan Maks (%) 17-47
Sumber: Sitepu, et al. (2002)
2.3 Serbuk Sabut Kelapa
Menurut Roely (2007) serbuk sabut kelapa merupakan bahan berlignoselulosa yang dapat dimanfaatkan sebagai salah salah satu alternatif bahan baku pembuatan papan partikel. Serbuk sabut kelapa merupakan produk sampingan yang diekstraksi dari serat pada bagian tempurung kelapa (Anonim 2007).
Serbuk sabut kelapa memiliki sifat fisik yaitu memiliki porositas 95 % dan densitas kamba atau bulk density ±0,25 gram/ml (Manzen dan Van Holm 1993) dalam (Tyas 2000). Serbuk sabut kelapa memiliki daya serap air yang cukup tinggi yaitu sekitar 8-9 kali dari massanya, dan mampu menyerap bau di sekitarnya. Selain itu, serbuk sabut kelapa mengandung kadar garam yang rendah
sehingga bebas dari bakteri dan jamur (Anonim 2008). Komponen utama serbuk sabut kelapa dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Komponen Utama Serbuk Sabut Kelapa
Unsur Total (ppm)
Total Nitrogen (Kjeldahl) 5238
Nitrogen dalam bentuk N-NH4 96
Nitrogen dalam bentuk N-NO2 45
Fosfor (P) 330
Kalium (K) 9787
Kalsium (Ca) 2521
Magnesium (Mg) 2006
Sumber: Herath (1993)
Sedangkan untuk sifat kimia serbuk sabut kelapa dapat dilihat pada Tabel 5 berikut ini:
Tabel 5. Sifat Kimia Serbuk Sabut Kelapa
Jenis Kandungan Jumlah
Kapasitas Tukar Kation (meq/100 gram) 215
Selulosa (%) 34 Hemiselulosa (%) 9 Lignin (%) 44 Pentosan (%) 13 pH 4,5-6,8 C/N 110-200 Sumber: Herath (1993) 2.4 Urea Formaldehid
Perekat (adhesive) adalah suatu substansi yang dapat menyatukan dua buah benda atau lebih melalui ikatan permukaan. Dilihat dari reaksi perekat terhadap panas, maka perekat dapat dibedakan menjadi perekat thermosetting dan termoplastic. (Blomquist et al. 1983; forest Product Society 1999) dalam Ruhendi (2007).
Perekat thermosetting merupakan perekat yang dapat mengeras apabila terkena panas atau reaksi kimia dengan sebuah katalisator yang disebut hardener dan bersifat irreversible. Perekat jenis ini jika sudah mengeras tidak dapat menjadi lunak. Contoh jenis perekat yang termasuk golongan ini adalah UF, MF, PF, isocyanate, dan resolsinol formaldehyde. Perekat themoplastic adalah perekat yang dapat melunak jika terkena panas dan menjadi mengeras kembali apabila suhunya rendah. Contoh jenis perekat yang termasuk jenis ini polyvinyl adhesive, cellulose adhesive, dan acrylic resin adhesive (Pizzi 1983).
Penggunaan perekat harus dipilih perekat yang dapat memberikan ikatan yang baik dalam jangka waktu yang panjang pada suatu struktur. Perekat yang ideal pada kayu mempunyai persyaratan tertentu yaitu harganya murah, mempunyai waktu kadaluarsa yang panjang, cepat mengeras dan cepat matang hanya dengan temperatur yang rendah, mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap kelembaban, tahan panas dan mikroorganisme, serta dapat digunakan untuk berbagai keperluan (Ruhendi 1988).
Urea formaldehyde (UF) merupakan perekat hasil reaksi kondensasi dan polimerisasi antara urea dan formaldehyde. Kelebihan perekat UF adalah harganya murah, tidak mudah terbakar, waktu pengerasan sangat cepat, dan warnanya terang. Kelemahannya yaitu ikatan yang dibentuk tidak tahan air, serta terjadi emisi formaldehid dari pemakaian perekat UF.
Perekat UF mempunyai waktu pengerasan yang singkat dengan kempa panas kurang lebih 10 menit dan dalam pembuatan papan ditambahkan 10% dari berat kering oven partikel. Secara normal kandungan perekat UF untuk papan partikel bervariasi dari 6-10% berdasarkan berat perekat padat (Haygreen dan Bowyer, 1996). Menurut Maloney (1993) perekat ini mempunyai karakteristik viscositas (25oC) (Cps) sebesar 30%, resin solid content 40-60%, pH sekitar 7-8, berat jenis (25oC) adalah 1,27-1,29.
Menurut Pizzi (1983) Urea Formaldehyde merupakan perekat dari jenis perekat amino yang paling penting dan banyak digunakan. Perekat Urea Formaldeyde memiliki manfaat yaitu memiliki tingkat daya larut (cocok untuk bahan yang bulky dan produksi yang murah), kekerasan, tidak mudah terbakar, sifat thermal baik, warnanya tidak berubah meskipun telah masak, mudah
beradaptasi untuk berbagai suhu pemasakan. Namun, terdapat kelemahan utama perekat Urea Formaldehyde yaitu terjadi kerusakan pada ikatannya terutama disebabkan oleh air dan kelembaban.
2.5 Papan Partikel dari Sabut Kelapa
Penelitian tentang papan partikel dari sabut kelapa pernah dilakukan sebelumnya oleh Husin et al. (2003), Massijaya et al. (2008), dan Amelia (2009). Pada penelitian Husin et al. (2003) dibahas tentang pengaruh kadar perekat dan kerapatan terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel berbahan baku serbuk sabut kelapa sebagai bahan penyerap air dan oli. Jenis perekat yang digunakan adalah perekat komersial urea formaldehida (UF) dengan kadar perekat divariasikan 10%, 15%, 20% dengan target kerapatan 0,13; 0,15; 0,17; 0,20 g/cm3. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kerapatan 0,20g/cm3 dan kadar perekat 20% adalah hasil terbaik, dimana semakin tinggi kerapatan dan kadar perekat maka semakin baik sifat fisis maupun mekanis papan serbuk sabut kelapa. Nilai pengembangan tebalnya menunjukkan hasil yang baik dan memenuhi standar JIS A-5908 1983. Untuk daya serap air dan oli nilainya sangat tinggi yaitu antara 510 % dan 390%. Oleh karena itu papan partikel yang terbuat dari serbuk sabut kelapa ini dapat digunakan sebagai bahan penyerap air atau oli.
Massijaya et al. (2008) melakukan penelitian tentang karakteristik papan komposit dari serat sabut kelapa dan plastik polipropilena daur ulang berlapis anyaman bambu. Papan yang dibuat merupakan papan tiga lapis dengan kerapatan target 0,7 g/cm3. Serat sabut kelapa sebagai bagian core sedangkan anyaman bambu menjadi bagian face dan back. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa anyaman bambu dapat meningkatkan sifat mekanis papan. Papan yang terbuat dari serat sabut kelapa dan polipropilena daur ulang berlapis anyaman bambu, secara kesuluruhan baik sifat fisis maupun sifat mekanisnya memenuhi standar JIS A 5908-1994.
Dalam penelitian Amelia (2009), sabut kelapa dipotong-potong dengan ukuran (5±1) cm dan dikeringkan sampai kadar air (4±1) %. Perekat yang digunakan adalah perekat UF, MUF, dan MF dengan kadar perekat 12%, 15%, dan 18%. Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel merujuk pada standar
JIS A 5908-2003. Sifat fisis yang diuji meliputi kerapatan, kadar air, daya serap air, dan pengembangan tebal. Nilai rata-rata kerapatan berkisar 0,5-0,69 %. Nilai rata-rata kadar air berkisar 11-12%. Nilai rata-rata daya serap air berkisar 20-110%. Sedangkan nilai pengembangan tebal berkisar 5-44%. Nilai sifat fisis papan partikel yang dihasilkan sebagian besar sudah memenuhi standar JIS A 5908-2003, akan tetapi nilai daya serap air dan pengembangan tebal sebagian besar belum memenuhi standar tersebut. Sifat mekanis yang diuji meliputi MOE, MOR, IB, dan kuat pegang sekrup. Nilai rata-rata MOE berkisar 690-2320 N/mm2. Nilai rata-rata MOR berkisar 11-50 N/mm2. Nilai rata-rata IB berkisar 0,03-0,62 N/mm2. Sedangkan nilai rata-rata kuat pegang sekrup papan partikel sabut kelapa berkisar 758-1566 N. Nilai sifat mekanis papan partikel sabut kelapa yang dihasilkan sebagaian besar memenuhi standar JIS A 5908-2003. Namun, nilai MOE papan partikel sebagian besar belum memenuhi standar tersebut.
BAB III
METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Persiapan bahan baku, pembuatan dan pengujian sifat fisis papan partikel dilaksanakan di Laboratorium Bio-Komposit sedangkan untuk pengujian sifat mekanis contoh uji dilakukan Laboratorium Keteknikan Kayu. Penelitian dilaksanakan di Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Berlangsung mulai bulan Februari 2009 sampai dengan bulan Maret 2009.
3.2 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari timbangan, desikator, oven, mesin hot press, rotary blender, spray gun, aluminium foil, caliper, micrometer, cawan porselin, Disk Mill, ember, kantong plastik, mistar, spidol, label, plat aluminium, cutter, lem dan alat uji mekanis merk Instron.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serat dan serbuk kelapa yang berasal dari daerah Sukabumi. Perekat yang digunakan adalah Urea Formaldehida (UF) dari PT. Paparti Pertama. Karakterisitk perekat UF dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Karakteristik Perekat UF
No Test Specification SNI 06-4565-1998
1 Kenampakan Milky White Putih susu dan
bebas kotoran
2 Keasaman (pH) 7,5-8 (300) 7,6-9,2
3 Kekentalan (Viscosity) 250-325 cps (300) 150-350 cps
4 Resin Solid Content 49-51 % 61-67 %
5 Berat Jenis (BJ) 1,1900-1,1950 1,260-1,290
6 Free Formaldehida 2-2,2 % ≤ 2 %
7 Gel Time 48 detik ≥ 120 menit
3.3 Pembuatan Contoh Uji 3.3.1 Persiapan Bahan
Bahan baku yang digunakan berupa serat dan serbuk kelapa sebagai hasil sampingan pembuatan kopra. Papan partikel yang dibuat adalah papan partikel berlapis tiga (three-layers particleboard) dengan kerapatan target 0,7 g/cm3. Untuk partikel lapis tiga serbuk kelapa diletakkan sebagai face dan back, sedangkan serat kelapa sebagai core. Komposisi partikel serat: serbuk yang digunakan antara lain 50:50, 60:40, 70:30.
3.3.2 Pencampuran
Pencampuran perekat dan serat maupun serbuk sabut kelapa dilakukan dengan rotary blender. Kadar perekat yang digunakan tergantung dari jenis papan yang dibuat. Kadar komposisi face dan core perekat UF yang dipakai adalah 10%;12%, 12%;14%, dan 14%;16% dari berat kering serat dan serbuk kelapa. Selama proses blending perekat disemprotkan dengan spray gun supaya tercampur merata dengan partikel.
3.3.3 Pembuatan Lembaran
Pembuatan lembaran dilakukan setelah partikel dan perekat tercampur secara merata kemudian adonan tersebut dimasukkan ke dalam cetakan lembaran. Selama proses pembentukan lembaran pendistribusian partikel pada alat cetakan diusahakan tersebar merata sehingga produk papan komposit yang dihasilkan memiliki profil kerapatan seragam. Pada papan partikel lapis tiga penaburan partikel dimulai dengan serbuk sebagai back. Bagian core diisi dengan serat sedangkan bagian face ditabur dengan serbuk kembali.
3.3.4 Pengempaan
Sebelum dilakukan proses pengempaan, bagian bawah dan atas lembaran dilapis dengan teflon dan plat aluminium. Bagian tepi dibatasi dengan batang besi dengan ketebalan 1 cm. Proses pengempaan dilakukan dengan menggunakan kempa panas (hot pressing) pada suhu 130oC dengan tekanan mesin 90 kgf/cm2 selama 10 menit.
3.3.5 Pengkondisian
Pengkondisian dilakukan untuk menyeragamkan kadar air dan menghilangkan tegangan sisa yang terbentuk selama proses pengempaan panas selama 7 hari pada suhu kamar. Selain itu pengkondisian dimaksudkan agar kadar air papan komposit mencapai kesetimbangan.
3.3.6 Pemotongan Contoh Uji
Papan partikel yang telah mengalami conditioning kemudian dipotong sesuai dengan tujuan pengujian yang dilakukan. Ukuran contoh uji disesuaikan dengan standar pengujian JIS A 5908-2003 tentang papan partikel. Pola pemotongan untuk pengujian seperti terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Pola Pemotongan Contoh Uji Keterangan:
A = Contoh uji untuk pengujian MOR dan MOE B = Contoh uji untuk kadar air dan kerapatan
C = Contoh uji untuk daya serap air dan pengembangan tebal D = Contoh uji untuk internal bond
E = Contoh uji untuk kuat pegang sekrup CC = Cadangan untuk contoh uji MOR dan MOE 3.4 Pengujian Papan Partikel
3.4.1 Pengujian Sifat Fisis a) Kerapatan
Kerapatan papan partikel berdasarkan bobot dan volume kering udara dengan ukuran 10×10 cm. Nilai kerapatan papan partikel dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
dimana :
Kr = kerapatan (gram/cm3)
M = bobot contoh uji kering udara (gram) V = volume contoh uji kering udara (cm3) b) Kadar Air
Kadar air papan partikel dihitung dari bobot awal dan bobot akhir setelah mengalami pengeringan dalam oven selama 24 jam pada suhu 103 ± 2oC. Contoh uji berukuran 10×10 cm. Selanjutnya kadar air papan dihitung dengan menggunakan rumus :
dimana :
KA = kadar air (%)
BA = bobot awal contoh uji (gram)
BB = bobot tetap contoh uji setelah pengeringan (gram) c) Daya Serap Air
Daya serap air papan komposit dihitung berdasarkan bobot sebelum dan sesudah perendaman dalam air selama 2 dan 24 jam dengan ukuran 5×5 cm. Besarnya daya serap air papan dihitung berdasarkan rumus:
dimana :
DSA = daya serap air (%)
B1 = bobot contoh uji sebelum perendaman (gram)
B2 = bobot contoh uji setelah perendaman 2 jam / 24 jam (gram) d) Pengembangan Tebal
Penetapan pengembangan tebal didasarkan atas tebal sebelum dan sesudah perendaman dalam air selama 2 dan 24 jam dengan ukuran 5×5 cm. Nilai pengembangan tebal dihitung dengan rumus:
dimana :
PT = pengembangan tebal atau linear (%) T1 = tebal contoh uji sebelum perendaman (mm)
T2 = tebal contoh uji setelah perendaman 2 jam / 24 jam (mm) 3.4.2 Pengujian Sifat Mekanis
a) Keteguhan Patah (MOR)
Pengujian keteguhan patah dilakukan dengan menggunakan mesin uji universal (Universal Testing Machine) merek Instron. Contoh uji berukuran 5×20 cm pada kondisi kering udara, lebar bentang 15 kali tebal tetapi tidak kurang dari 15 cm. Nilai MOR papan partikel dihitung dengan rumus:
dimana :
MOR = keteguhan patah (kgf/cm2) P = beban maksimum (kgf) L = jarak sangga (15 cm) b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm) b) Keteguhan Lentur (MOE)
Pengujian keteguhan lentur menggunakan contoh uji yang sama dengan contoh uji pengujian keteguhan patah. Contoh uji berukuran 5×20 cm pada
kondisi kering udara, lebar bentang 15 kali tebal tetapi tidak kurang dari 15 cm. Pada saat pengujian dicatat besarnya defleksi yang terjadi setiap selang beban tertentu. Nilai keteguhan lentur (MOE) dihitung dengan menggunakan rumus :
dimana :
MOE = modulus lentur (kgf/cm2)
P = beban sebelum batas proporsi (kgf) L = jarak sangga (cm)
Y = lenturan pada beban P (cm) b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm) c) Keteguhan Rekat (Internal Bond)
Contoh uji berukuran 5×5 cm dilekatkan pada dua buah blok besi dengan perekat araldite dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Kedua blok besi ditarik tegak lurus permukaan contoh uji sampai beban maksimum. Nilai keteguhan rekat dihitung dengan menggunakan rumus:
dimana :
IB = keteguhan rekat ( kg/cm2 ) P = beban maksimum (kg) A = luas penampang (cm2)
d) Kuat Pegang Sekrup (Screw Holding Power)
Contoh uji berukuran 5×10 cm. Sekrup yang digunakan berdiameter 2,7 mm, panjang 16 mm lalu dimasukkan hingga mencapai kedalaman 8 mm. Nilai kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai dalam kilogram (JIS 5908:2003).
3.5 Analisis Data
Model rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah rancangan faktorial dengan pola acak lengkap (RAL). Model yang digunakan
tersusun atas 2 faktor perlakuan, faktor A terdiri atas 3 taraf dan faktor B terdiri atas 3 taraf dengan ulangan sebanyak 3 kali sehingga disebut percobaan 3 x 3 x 3, untuk mendapatkan sifat fisis dan mekanis yang diuji yaitu kadar air, kerapatan, daya serap air, pengembangan tebal, keteguhan lentur (Modulus Of Elasticity, MOE), keteguhan patah (Modulus Of Rupture, MOR), keteguhan rekat internal (Internal Bond, IB), dan kuat pegang sekrup.
Faktor A adalah kadar komposisi partikel serat dan serbuk kelapa yaitu 50:50, 60:40, 70:30. Sedangkan faktor B adalah komposisi kadar perekat UF untuk core dan face-back yaitu 10%:12%, 12%:14%, 14%:16%.
Model umum rancangan yang digunakan adalah sebagai berikut :
Y
ijk= µ + A
i+ B
j+ (AB)
ij+
ijkKeterangan :
Yijk = nilai respon pada taraf ke-i faktor komposisi partikel serbuk dan sabut sedangkan taraf ke-j faktor komposisi kadar perekat UF.
µ = nilai rata-rata pengamatan.
Ai = pengaruh sebenarnya faktor komposisi partikel pada taraf ke-i.
Bj = pengaruh sebenarnya faktor komposisi kadar perekat UF pada taraf ke-j. i = 50:50, 60:40, 70:30.
j = 10%:12%, 12%:14%, 14%:16%. k = ulangan (1, 2, 3)
(AB)ij = pengaruh interaksi faktor F pada taraf ke-i faktor komposisi partikel dan komposisi kadar perekat Upada taraf ke-j
εijk = kesalahan (galat) percobaan pada faktor komposisi partikel taraf ke-i dan faktor komposisi kadar perekat UF pada taraf ke-j
Untuk melihat adanya pengaruh perlakuan terhadap respon maka dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada tingkat kepercayaan 95% (nyata).
Tabel 7. Analisis keragaman (ANOVA) Sumber Keragaman Db JK KT Fhitung A B A*B Sisa Total A-1 B-1 (A-1)(B-1) AB(n-1) ABn-1 JKA JKB JKAB JKS JKT JKA/A-1 JKB/B-1 JKAB/(A-1)(B-1) JKS/AB(n-1) KTA/KTS KTB/KTS KTAB/KTS
Adapun hipotesis yang diuji adalah sebagai berikut : Pengaruh utama faktor komposisi partikel (faktor A) :
H0 : α1 = … = αa = 0 (faktor A tidak berpengaruh) H1 : paling sedikit ada satu i dimana αi ≠ 0
Pengaruh utama faktor kompoisisi kadar perekat (faktor B) : H0 : β1 = … = βb = 0 (faktor B tidak berpengaruh) H1 : paling sedikit ada satu i dimana βi ≠ 0
Pengaruh sederhana (interaksi) faktor A dengan faktor B :
H0 : (αβ)11 = … = (αβ)ab = 0 (interaksi faktor A - faktor B tidak berpengaruh) H1 : paling sedikit ada satu ij dimana (αβ)ij ≠ 0
Sedangkan kriteria ujinya yang digunakan adalah jika Fhitung lebih kecil atau sama dengan Ftabel maka perlakuan tidak berpengaruh nyata pada suatu tingkat kepercayaan tertentu dan jika Fhitung lebih besar dari Ftabel maka perlakuan berpengaruh nyata pada tingkat kepercayaan tertentu. Untuk mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh nyata dan sangat nyata dilakukan uji lanjut dengan menggunakan uji Duncan.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Sifat Fisis Papan Partikel Sabut Kelapa 4.1.1 Kerapatan
Nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 0,62-0,69 g/cm3, dengan rata-rata keseluruhan sebesar 0,65 g/cm3. Papan dengan komposisi partikel 70:30 serta komposisi perekat 12%:14% memiliki nilai kerapatan terendah sebesar 0,62 g/cm3. Sedangkan papan yang memiliki nilai kerapatan tertinggi sebesar 0,69 g/cm3 adalah papan dengan komposisi partikel 50:50 serta komposisi perekat 12%:14%. Nilai rata-rata hasil pengujian kerapatan dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Kerapatan Papan Partikel
Keterangan:
: Kerapatan target (0,7 g/cm3)
Pada Gambar 2 terlihat bahwa nilai kerapatan papan partikel menurun seiring dengan penambahan komposisi serat kecuali pada komposisi perekat 10:12% nilainya semakin naik. Untuk komposisi partikel 60:40 meningkatnya komposisi perekat menunjukkan peningkatan kerapatan, tetapi hal ini tidak terjadi pada komposisi partikel 50:50 dan 70:30 yang nilai kerapatannya fluktuatif. Jika pada komposisi 50:50 nilai kerapatan naik dari komposisi 10:12% ke 12:14%
0.58 0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 0.70 g/c m 3 KOMPOSISI PEREKAT KERAPATAN 50,50 60,40 70,30 KOMPOSISI PARTIKEL
kemudian turun pada komposisi 14:16% maka pada komposisi 70:30 berlaku sebaliknya.
Untuk mengetahui pengaruh komposisi partikel dan komposisi perekat terhadap kerapatan maka dilakukan analisis keragaman menggunakan uji F pada tingkat kepercayaan 95 % (nyata) yang disajikan dalam Tabel 8.
Tabel 8. Analisis Keragaman Kerapatan Papan Partikel
Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F Komposisi partikel 2 0.00414074 0.00207037 2.69 0.0952 Komposisi perekat 2 0.00209630 0.00104815 1.36 0.2817 Interaksi 4 0.00539259 0.00134815 1.75 0.1830 Keterangan: Source : Perlakuan DF : Derajat bebas
Type I SS : Sum square untuk balance data Mean Square : Rata-rata
F Value : Nilai F hitung
Pr > F : Nilai peluang dari F hitung
Menurut hasil analisis keragaman dengan uji F diketahui bahwa kedua perlakuan baik komposisi partikel maupun komposisi kadar perekat tidak berpengaruh nyata terhadap nilai kerapatan ditunjukkan oleh nilai (Pr > F) yang lebih besar dari α (α = 0,05). Hasil uji lanjut Duncan yang terdapat pada Lampiran 8 menunjukkan bahwa komposisi partikel dengan perbandingan 50:50 dan 70:30 berbeda nyata atau nilainya berbeda yang ditunjukkan oleh huruf yang berbeda antar perlakuan. Sedangkan komposisi 50:50 dengan 60:40 tidak berbeda nyata atau nilainya hampir sama. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar nilai komposisi serat kelapa maka nilai kerapatan semakin kecil.
Komposisi kadar perekat 10:12%, 12:14% dan 14:16% tidak berpengaruh nyata terhadap nilai kerapatan. Hal ini menunjukkan bahwa komposisi kadar 10:12%, 12:14%, dan 14:16% menghasilkan nilai kerapatan yang sama yang ditunjukkan oleh huruf yang sama pada tiap perlakuan komposisi perekat.
Keseluruhan nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan tidak memenuhi kerapatan sasaran yaitu 0,7 g/cm3. Berpedoman pada penelitian sebelumnya (Amelia 2009) diperoleh nilai kerapatan papan partikel dari sabut yang juga lebih kecil dari 0,7 g/cm3. Hal ini disebabkan oleh penyebaran partikel baik serat maupun serbuk sabut kelapa yang tidak merata saat pembentukan
cetakan. Serat-serat tercampur dengan perekat mengumpul bahkan menggumpal sehingga sulit untuk disebarkan secara merata. Pada saat pencampuran serbuk sabut kelapa dengan perekat terdapat sebagian serbuk yang hilang dikarenakan tertiup angin atau keluar dari rotary blender akibat tekanan sehingga massa serbuk untuk mencapai kerapatan target berkurang. Selain itu, saat penyebaran pada lapisan ketiga, serbuk sabut kelapa cenderung masuk di bagian sela-sela serat yang kurang padat.
Haygreen dan Bowyer (2003) menyatakan bahwa nilai kerapatan papan partikel sangat dipengaruhi oleh bahan baku yang digunakan dimana semakin tinggi kerapatan papan partikel maka semakin tinggi kekuatannya. Semakin rendah kerapatan bahan baku maka kerapatan papan yang dihasilkan akan semakin tinggi, sehingga kekuatan papan partikel akan semakin tinggi pula. Dalam penelitian ini kerapatan bahan baku sabut kelapa yang digunakan sebesar 1,15 g/cm3 dan termasuk dalam kerapatan tinggi sehingga menyebabkan kerapatan papan yang dihasilkan rendah.
Papan partikel yang menggunakan komposisi serbuk sabut kelapa lebih besar memiliki nilai kerapatan rata-rata yang lebih tinggi. Ukuran partikel serbuk sabut kelapa yang kecil menyebabkan serbuk sabut kelapa mendapat tekanan yang merata saat proses pengempaan. Menurut Haygreen dan Bowyer (2003), perbedaan sifat papan partikel dikarenakan perbedaan ukuran partikel pada bagian face. Bagaimanapun juga papan yang menggunakan ukuran partikel yang lebih kecil akan lebih seragam kekuatan dan stabilitas dimensinya.
4.1.2 Kadar Air
Maloney (1993) menyatakan bahwa nilai kadar air dan distribusinya menurut ketebalan dan bentuk papan partikel akan sangat mempengaruhi sifat dari papan partikel yang dihasilkan. Sedangkan menurut Setyawati et al. (2008) kadar air merupakan sifat papan komposit yang mencerminkan kandungan air papan komposit dalam keadaan kesetimbangan dengan lingkungan sekitarnya.
Nilai kadar air papan yang dihasilkan berkisar antara 8,62-10,47%, dengan nilai rata-rata keseluruhan sebesar 9,44%. Papan dengan komposisi partikel 70:30 serta komposisi perekat 10:12% memiliki nilai kadar air terendah sebesar 8,62%.
Sedangkan papan yang memiliki nilai kadar air tertinggi sebesar 10,47% adalah papan dengan komposisi partikel 50:50 serta komposisi perekat 10%:12%. Nilai rata-rata hasil pengujian kadar air dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Kadar Air Papan Partikel
Keterangan:
: Standar JIS A5908-2003(5-13%)
Gambar 3 menunjukkan bahwa pada komposisi perekat 10:12% terjadi penurunan kadar air seiring dengan penambahan komposisi serat sabut kelapa. Namun, pada komposisi perekat 12:14% dan 14:16% setelah terjadi peningkatan pada komposisi 50:50 kemudian turun pada komposisi 70:30. Secara keseluruhan untuk setiap perlakuan komposisi perekat tidak terjadi kecenderungan nilai kadar air naik maupun turun.
Untuk mengetahui pengaruh komposisi partikel serta komposisi perekat terhadap kadar air maka dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada tingkat kepercayaan 95 % (nyata) yang disajikan dalam Tabel 9.
0.00 5.00 10.00 15.00 % KOMPOSISI PEREKAT KADAR AIR 50,50 60,40 70,30 KOMPOSISI PARTIKEL
Tabel 9. Analisis Keragaman Kadar Air Papan Partikel
Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F Komposisi partikel 2 4.32388889 2.16194444 1.37 0.2784 Komposisi perekat 2 0.62435556 0.31217778 0.20 0.8218 Interaksi 4 4.62975556 1.15743889 0.74 0.5797 Keterangan: Source : Perlakuan DF : Derajat bebas
Type I SS : Sum square untuk balance data Mean Square : Rata-rata
F Value : Nilai F hitung
Pr > F : Nilai peluang dari F hitung
Menurut hasil analisis keragaman diketahui bahwa baik komposisi partikel maupun komposisi kadar perekat tidak berpengaruh nyata terhadap nilai kadar air. Hal ini ditunjukkan oleh nilai peluang dari (Pr > F) yang lebih besar dari α (α = 0,05). Dari hasil uji lanjut Duncan terhadap komposisi partikel dan komposisi kadar perekat yang terdapat pada Lampiran 9 diketahui bahwa kedua perlakuan tersebut tidak memberikan pengaruh nyata terhadap nilai kadar air papan yang ditunjukkan oleh huruf yang sama pada setiap perlakuan. Hal ini menunjukkan bahwa setiap perlakuan komposisi partikel dan komposisi perekat menghasilkan nilai kadar air yang sama.
Kadar air papan partikel yang dihasilkan tinggi disebabkan oleh sifat dari bahan baku yang digunakan yaitu serbuk sabut kelapa. Serbuk sabut kelapa memiliki daya serap air yang cukup tinggi sekitar 8-9 kali dari massanya (Anonim 2008). Menurut Haygreen dan Bowyer (2003), apabila pada pembuatan papan partikel menggunakan perekat cair maka partikel yang digunakan harus memiliki kadar air (2%-5%). Penggunaan perekat cair pada papan maka kadar air papan akan bertambah ±4-6%. Pembuatan papan partikel dalam penelitian ini menggunakan perekat UF cair dengan Resin Solid Content sebesar 50% sehingga menurut teori kadar air papan yang dihasilkan akan bertambah ±4-6% yang mengakibatkan nilai kadar air papan partikel sabut kelapa menjadi lebih tinggi.
Berdasarkan JIS A 5908-2003 nilai rata-rata kadar air papan partikel yang dihasilkan secara keseluruhan memenuhi standar yang mensyaratkan kadar air papan partikel sebesar 5-13%. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian-penelitian sebelumnya oleh Massijaya et al. (2008) dan Amelia (2009) dimana nilai kadar air yang diperoleh seluruhnya memenuhi standar JIS A 5908-2003
4.1.3 Daya Serap Air
Daya serap air merupakan seberapa besar kemampuan papan partikel dalam menyerap air dimana dalam penelitian ini perendaman dilakukan selama 2 dan 24 jam. Nilai rata-rata hasil pengujian daya serap air untuk perendaman 2 jam berkisar antara 29,88-83,11% sedangkan untuk perendaman 24 jam berkisar antara 63,57-113,17%. Pada perendaman 2 jam papan dengan komposisi serat dan serbuk sabut kelapa 60:40 serta komposisi perekat 12%:14% memiliki nilai daya serap air tertinggi sebesar 83,11%. Sedangkan papan yang memiliki nilai daya serap air terbaik atau terendah adalah papan dengan komposisi serat dan serbuk sabut kelapa 70:30 serta komposisi perekat 14%:16%.
Nilai rata-rata daya serap air tertinggi pada perendaman 24 jam sebesar 113,17% diperoleh dari papan dengan komposisi serat dan serbuk sabut kelapa 60:40 serta komposisi kadar perekat 12:14%. Sedangkan papan yang memiliki nilai daya serap air terbaik atau terendah adalah papan dengan komposisi serat dan serbuk sabut kelapa 50:50 serta komposisi kadar perekat 12:14%. JIS A 5908-2003 tidak menetapkan standar untuk nilai daya serap air. Namun, pengujian ini perlu dilakukan untuk mengetahui ketahanan papan partikel terhadap air. Nilai rata-rata hasil pengujian daya serap air 2 dan 24 jam dapat dilihat pada Gambar 4 dan Gambar 5.
Gambar 4. Daya Serap Air pada Perendaman 2 jam 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 % KOMPOSISI PEREKAT DAYA SERAP AIR
(2 JAM) 50,50 60,40 70,30 KOMPOSISI PARTIKEL
Pada Gambar 4 dapat dilihat bahwa komposisi perekat 10:12% dan 14:16% berlaku hal yang sama yaitu penurunan nilai daya serap air setiap penambahan serat kelapa. Untuk komposisi perekat 12;14% nilai daya serap naik pada komposisi partikel 60:40 kemudian turun. Untuk komposisi partikel 60:40 dengan komposisi perekat 12:14% terjadi kenaikan nilai daya serap air yang signifikan.
Gambar 5. Daya Serap Air pada Perendaman 24 jam
Pada Gambar 5 menunjukkan bahwa komposisi partikel 60:40 dan 70:30 berlaku hal yang sama yaitu peningkatan nilai daya serap air setiap penambahan komposisi perekat. Untuk komposisi partikel 50:50 nilai daya serap turun pada komposisi perekat 12:14% kemudian naik.
Berdasarkan histogram daya serap air baik perendaman 2 jam maupun 24 jam menunjukkan kecenderungan bahwa semakin besar kadar perekat dan komposisi serat yang digunakan maka nilai daya serap air semakin kecil. Namun, secara statistik untuk mengetahui pengaruh komposisi partikel serta komposisi perekat terhadap daya serap air pada perendaman 2 dan 24 jam, maka dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada tingkat kepercayaan 95 % (nyata) yang disajikan dalam Tabel 10 dan Tabel 11.
0.00 50.00 100.00 150.00 % KOMPOSISI PEREKAT DAYA SERAP AIR
(24 JAM) 50,50 60,40 70,30 KOMPOSISI PARTIKEL
Tabel 10. Analisis Keragaman Daya Serap Air pada Perendaman 2 Jam Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F Komposisi partikel 2 2104.544230 1052.272115 1.95 0.1712 Komposisi kadar 2 251.342963 125.671481 0.23 0.7946 Interaksi 4 3535.276837 883.819209 1.64 0.2082 Tabel 11. Analisis Keragaman Daya Serap Air pada Perendaman 24 Jam
Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F Komposisi partikel 2 2806.029867 1403.014933 2.08 0.1541 Komposisi kadar 2 198.140600 99.070300 0.15 0.8645 Interaksi 4 2429.556267 607.389067 0.90 0.4847 Keterangan: Source : Perlakuan DF : Derajat bebas
Type I SS : Sum square untuk balance data Mean Square : Rata-rata
F Value : Nilai F hitung
Pr > F : Nilai peluang dari F hitung
Hasil analisis keragaman dengan uji F menunjukkan bahwa pada perendaman 2 dan 24 jam, komposisi partikel dan komposisi kadar perekat tidak berpengaruh nyata terhadap nilai daya serap air papan yang dihasilkan. Hal ini dapat diketahui berdasarkan nilai (Pr > F) lebih besar dari α (α = 0,05). Dari hasil uji Duncan terhadap komposisi partikel dan komposisi kadar perekat yang ditunjukkan pada Lampiran 10 dan Lampiran 11 diketahui bahwa kedua komposisi juga tidak memberikan pengaruh nyata terhadap nilai daya serap air, baik pada perendaman 2 jam maupun perendaman 24 jam. Hal tersebut dapat diketahui dari pemberian huruf yang sama pada setiap perlakuan yang diberikan. Hal ini menunjukkan bahwa komposisi partikel dan komposisi perekat menghasilkan nilai daya serap air yang sama untuk perendaman 2 dan 24 jam.
Berdasarkan data daya serap air rata-rata terdapat nilai daya serap air yang sangat tinggi yaitu pada contoh uji yang menggunakan komposisi partikel 60:40. Hal ini disebabkan oleh nilai kadar air papan dengan komposisi 60:40 lebih besar dari 5 %. Nilai daya serap tinggi pada papan komposisi partikel 60:40 dapat disebabkan oleh proses pengempaan yang kurang maksimal membuat pemampatan partikel kurang baik sehingga air mudah masuk ke dalam sela-sela partikel. Selain itu, juga disebabkan posisi dan pola pemotongan contoh uji yang
terletak pada bagian kurang padat, karena pada dasarnya semakin tengah posisi pemotongan contoh uji maka kepadatan papan semakin baik.
Nilai daya serap air yang diperoleh sangat tinggi disebabkan oleh sifat serbuk sabut kelapa yang memiliki daya serap sangat tinggi hingga 8-9 kali massanya. Daya serap air yang tinggi juga disebabkan oleh penggunaan perekat urea formaldehid dimana ikatan yang dihasilkan perekat tersebut tidak tahan air sehingga air mudah sekali merusak ikatan-ikatan antara perekat dengan partikel. Daya serap yang tinggi juga bisa disebabkan oleh penyebaran partikel yang tidak seragam serta pengempaan papan yang tidak optimal yang mengakibatkan partikel serat sabut kelapa menjadi renggang sehingga lebih mudah dimasuki air.
Pada pembuatan papan partikel tidak ditambahkan aditif sebagai penahan air, hal ini juga yang menyebabkan nilai daya serap air papan menjadi sangat tinggi. Menurut Haygreen dan Bowyer (2003) ada beberapa bahan aditif yang dapat ditambahkan pada papan komposit dan yang paling banyak digunakan adalah wax. Penambahan bahan aditif dapat meningkatkan tingkat resistensi papan partikel terhadap serangan air.
4.1.4 Pengembangan Tebal
Pengembangan tebal merupakan sifat fisis yang dapat menunjukkan kestabilan dimensi tebal papan partikel dan dapat dijadikan acuan dalam penggunaan papan partikel. Semakin tinggi nilai pengembangan tebal maka stabilitas dimensinya semakin rendah dan sebaliknya semakin rendah nilai pengembangan tebal maka stabilitas dimensinya semakin baik. Stabilitas dimensi yang baik biasanya digunakan untuk pemakaian eksterior, sedangkan nilai stabilitas dimensi yang rendah digunakan untuk pemakaian interior.
Nilai pengembangan tebal papan partikel pada perendaman 2 jam berkisar antara 9,65-27,72%, dengan rata-rata keseluruhan sebesar 15,20%. Pada perendaman 2 jam papan dengan komposisi serat dan serbuk sabut kelapa 60:40 serta komposisi perekat 12%:14% memiliki nilai pengembangan tebal tertinggi sebesar 27,72%. Sedangkan papan yang memiliki nilai pengembangan tebal terbaik atau nilai terendah adalah papan dengan komposisi serat dan serbuk sabut kelapa 50:50 serta komposisi perekat 12%:14% sebesar 9,65%. Nilai rata-rata
hasil pengujian pengembangan tebal perendaman 2 jam dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Pengembangan Tebal pada Perendaman 2 jam
Keterangan:
: Standar JIS A5908-2003( max 12%)
Pada Gambar 6 dapat dilihat bahwa komposisi partikel 60:40 dan 70:30 berlaku hal yang sama yaitu nilai pengembangan tebal naik dari komposisi perekat 10:12% ke 12:14% lalu turun saat komposisi perekat 14:16%. Sedangkan untuk komposisi 50:50 berlaku sebaliknya. Pada komposisi partikel 60:40 dengan komposisi perekat 12:14% terjadi peningkatan nilai pengembangan tebal yang signifikan. Hal ini sejalan dengan peningkatan nilai daya serap air contoh uji tersebut yang juga mengalami peningkatan yang signifikan.
Nilai pengujian yang diperoleh untuk perendaman 24 jam berkisar antara 18,32-46,32%, dengan rata-rata keseluruhan sebesar 27,16%. Papan dengan komposisi serat dan serbuk sabut kelapa 50:50 serta komposisi perekat 12%:14% memiliki nilai pengembangan tebal terbaik atau terendah sebesar 18,32%. Nilai pengembangan tebal tertinggi sebesar 46,32% yaitu papan dengan komposisi serat dan serbuk sabut kelapa 60:40 serta komposisi perekat 12%:14%. Nilai pengembangan tebal terbaik adalah papan dengan nilai pengembangan tebal
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 % KOMPOSISI PEREKAT PENGEMBANGAN TEBAL (2 JAM) 50,50 60,40 70,30 KOMPOSISI PARTIKEL
terendah karena semakin rendah nilai pengembangan tebal maka semakin baik pula stabilitas dimensinya. Nilai rata-rata hasil pengujian pengembangan tebal pada perendaman 24 jam dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Pengembangan Tebal pada Perendaman 24 jam
Keterangan:
: Standar JIS A5908-2003( max 12%)
Gambar 7 menunjukkan bahwa pada komposisi partikel 60:40 dan 70:30 berlaku hal yang sama yaitu nilai pengembangan tebal naik dari komposisi perekat 10:12% ke 12:14% lalu turun saat komposisi perekat 14:16%. Sedangkan untuk komposisi 50:50 berlaku sebaliknya. Pada komposisi partikel 60:40 dengan komposisi perekat 12:14% terjadi peningkatan nilai pengembangan tebal yang signifikan. Hal ini sejalan dengan peningkatan nilai pengembangan tebal 2 jam contoh uji tersebut yang juga mengalami peningkatan yang signifikan.
Berdasarkan histogram pengembangan tebal pada perendaman 2 jam dan 24 jam menunjukkan kecenderungan bahwa semakin besar kadar perekat dan komposisi serat yang digunakan maka nilai pengembangan tebal semakin kecil. Secara statistik untuk mengetahui pengaruh komposisi partikel serta komposisi perekat terhadap pengembangan pada perendaman 2 dan 24 jam maka dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada tingkat kepercayaan 95 % (nyata) yang disajikan dalam Tabel 12 dan Tabel 13.
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 % KOMPOSISI PEREKAT PENGEMBANGAN TEBAL (24 JAM) 50,50 60,40 70,30 KOMPOSISI PARTIKEL
Tabel 12. Analisis Keragaman Pengembangan Tebal pada Perendaman 2 jam
Source D
F
Type I SS Mean Square F Value Pr > F Komposisi partikel 2 269.8790889 134.9395444 1.76 0.2012 Komposisi kadar 2 61.9366222 30.9683111 0.40 0.6743 Interaksi 4 447.0735556 111.7683889 1.45 0.2574
Tabel 13. Analisis Keragaman Pengembangan Tebal pada Perendaman 24 jam Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F Komposisi partikel 2 909.4034667 454.7017333 2.60 0.1021 Komposisi kadar 2 229.0869556 114.5434778 0.65 0.5317 Interaksi 4 798.0925778 199.5231444 1.14 0.3695 Keterangan: Source : Perlakuan DF : Derajat bebas
Type I SS : Sum square untuk balance data Mean Square : Rata-rata
F Value : Nilai F hitung
Pr > F : Nilai peluang dari F hitung
Hasil analisis keragaman pada perendaman 2 dan 24 jam menunjukkan bahwa perlakuan komposisi partikel dan komposisi kadar perekat tidak memberikan pengaruh nyata terhadap nilai pengembangan tebal papan yang dihasilkan. Hal ini ditunjukkan oleh nilai (Pr > F) lebih besar dari α (α = 0,05). Tetapi pada histogram pengembangan tebal papan partikel baik 2 jam maupun 24 jam terdapat nilai rata-rata pengembangan tebal yang sangat tinggi. Hal ini sesuai dengan sifat papan partikel yang pada umumnya semakin tinggi sifat daya serap air, maka semakin tinggi pula sifat pengembangan tebal dan begitu pula sebaliknya (Husin, et al. 2002).
Dari hasil uji Duncan terhadap komposisi partikel dan komposisi kadar perekat yang ditunjukkan pada Lampiran 12 dan Lampiran 13 diketahui bahwa kedua komposisi tidak memberikan pengaruh nyata terhadap nilai pengembangan tebal, baik pada perendaman 2 jam maupun perendaman 24 jam. Hal tersebut dapat diketahui dari pemberian huruf yang sama pada setiap perlakuan yang diberikan. Hal ini menunjukkan bahwa setiap perlakuan komposisi partikel dan komposisi perekat menghasilkan nilai pengembangan tebal yang sama.
JIS A 5908-2003 mensyaratkan nilai pengembangan tebal sebesar 12% untuk perendaman 24 jam. Pada perendaman 24 jam semua contoh uji tidak
memenuhi standar JIS A 5908-2003. Hasil penelitian ini sejalan dengan Amelia (2009) yang memperoleh nilai pengembangan tebal yang tidak memenuhi standar JIS A 5908-2003. Tetapi berbeda dengan hasil penelitian Husin et al. (2003) dan Massijaya et al. (2008) yang nilai pengembangan tebalnya memenuhi standar. Nilai pengembangan tebal yang rendah pada penelitian Husin et al. (2003) dikarenakan penggunaan kadar perekat yang tinggi yaitu 20%. Sedangkan pada penelitian Massijaya et al. (2008) nilai pengembangan tebalnya rendah disebabkan oleh penggunaan anyaman bambu pada lapisan face dan back.
Nilai pengembangan tebal yang tinggi pada penelitian ini disebabkan oleh beberapa hal berkaitan dengan absorpsi air oleh bahan baku serta sifat perekat yang digunakan. Tingkat absorpsi bahan baku yang sangat tinggi, yaitu pada serbuk sabut kelapa yang cukup tinggi yaitu sekitar 8-9 kali dari massanya (Anonim 2008). Selain itu, berdasarkan sifat bahan perekat Urea Formaldehid yang digunakan menurut Maloney (1993) menyatakan bahwa terdapat kelemahan utama perekat Urea Formaldehid yaitu terjadi kerusakan pada ikatannya terutama disebabkan oleh air dan kelembaban.
4.2 Sifat Mekanis Papan Partikel Sabut Kelapa
4.2.1 Keteguhan Patah atau Modulus Of Rupture (MOR)
Keteguhan patah atau Modulus of rupture adalah beban maksimum yang mampu ditahan oleh papan (Haygreen dan Bowyer 2003). Keteguhan patah adalah kekuatan mekanis yang sangat penting diketahui pada papan partikel karena berhubungan dengan keamanan dalam penggunaan papan baik sebagai komponen structural maupun non structural.
Hasil penelitian menunjukkan nilai keteguhan patah papan berkisar antara 96-198 Kg/cm2. Papan dengan komposisi partikel 60:40 serta komposisi perekat 12%:14% memiliki nilai MOR terendah yaitu 96 Kg/cm2. Sedangkan papan yang memiliki nilai MOR tertinggi sebesar 198 Kg/cm2 adalah papan dengan komposisi serat dan serbuk sabut kelapa 70:30 serta komposisi perekat 14%:16%. Nilai rata-rata hasil pengujian MOR dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Modulus Patah Papan Partikel
Keterangan:
: Standar JIS A5908-2003( min 80 Kg/cm2)
Dari Gambar 8 dapat dilihat bahwa pada komposisi 60:40 dan 70:30 berlaku hal yang sama yaitu penurunan nilai MOR dari komposisi perekat 10:12% ke 12:14% kemudian naik. Tetapi pada komposisi 70:30 terjadi penurunan dan peningkatan nilai MOR yang signifikan. Sedangkan pada komposisi partikel 50:50 terjadi penurunan nilai MOR seiring dengan peningkatan kadar perekat.
Berdasarkan hasil analisis keragaman pada selang kepercayaan 95 % yang ditunjukkan pada Tabel 14 diketahui bahwa komposisi partikel memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai keteguhan patah papan partikel. Untuk mengetahui komposisi partikel yang memberikan pengaruh terbaik terhadap nilai MOR maka dilakukan uji lanjut Duncan.
0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 kg /c m 2 KOMPOSISI PEREKAT MOR 50,50 60,40 70,30 KOMPOSISI PARTIKEL
Tabel 14. Analisis Keragaman Keteguhan Patah
Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F Komposisi partikel 2 15450.67207 7725.33603 5.08 0.0179 Komposisi kadar 2 4460.42660 2230.21330 1.47 0.2573 Interaksi 4 4872.79427 1218.19857 0.80 0.5406 Keterangan: Source : Perlakuan DF : Derajat bebas
Type I SS : Sum square untuk balance data Mean Square : Rata-rata
F Value : Nilai F hitung
Pr > F : Nilai peluang dari F hitung
Hasil uji lanjut Duncan pada Lampiran 14 menunjukkan bahwa komposisi partikel dengan perbandingan 70:30 dan 60:40 memiliki nilai yang berbeda nyata atau menghasilkan nilai MOR berbeda yang ditunjukkan oleh huruf yang berbeda. Sedangkan komposisi partikel dengan perbandingan 60:40 dengan 50:50 tidak berbeda nyata atau menghasilkan nilai MOR yang sama diketahui dari pemberian huruf yang sama. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi persentase serat kelapa maka nilai MOR yang dihasilkan semakin tinggi. Selain itu, menurut uji lanjut Duncan diketahui bahwa komposisi partikel yang terbaik adalah komposisi partikel serat dan serbuk sabut kelapa sebesar 70:30.
Nilai keteguhan patah pada penelitian ini secara keseluruhan memenuhi standar JIS A 5908-2003. Nilai MOR yang diperoleh pada penelitian ini lebih rendah bila dibandingkan dengan Amelia (2009) yang memperoleh nilai MOR 110- 500 Kg/cm2, tetapi lebih tinggi daripada nilai MOR Husin et al (2003). Husin et al (2003) memperoleh nilai MOR pyang rendah disebabkan oleh penggunaan serbuk kelapa berupa granular sehingga tidak ada elemen penguatnya.
Sedangkan nilai keteguhan patah yang dihasilkan pada penelitian ini tinggi disebabkan oleh faktor partikel serat sabut kelapa yang digunakan. Serat sabut kelapa memiliki luas bidang rekat yang besar, menyebabkan kontak antara papan partikel dengan perekat menjadi lebih besar. Hal ini menyebabkan ikatan yang terjadi antara partikel dan perekat menjadi kuat sehingga MOR menjadi besar. Selain itu, serat sabut kelapa yang mengumpul saat pembuatan lembaran papan menyebabkan papan yang dikempa menjadi semakin padat.
