PENGARUH PERENDAMAN ASAM ASETAT DAN ASAM SITRAT TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI KAYU KEMENYAN DAN BAMBU BELANGKE SKRIPSI

(1)

SKRIPSI

Oleh:

Reno Tanfidz 161201070

Teknologi Hasil Hutan

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2021

Universitas Sumatera Utara

(2)

PENGARUH PERENDAMAN ASAM ASETAT DAN ASAM SITRAT TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI

KAYU KEMENYAN DAN BAMBU BELANGKE

SKRIPSI

Oleh:

Reno Tanfidz 161201070

Teknologi Hasil Hutan

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

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2021

(3)

i

LEMBAR PENGESAHAN

Judul : Pengaruh Perendaman Asam Asetat Dan Asam Sitrat Terhadap Kualitas Papan Partikel Dari Kayu Kemenyan Dan Bambu Belangke

Nama : Reno Tanfidz

NIM : 161201070

Departemen : Teknologi Hasil Hutan Fakultas : Kehutanan

Disetujui oleh Komisi Pembimbing

Dr. Apri Heri Iswanto, S.Hut., M.Si.

Ketua

Mengetahui,

Arif Nuryawan, S. Hut., M. Si., Ph.D.

Ketua Departemen Teknologi Hasil Hutan

Tanggal Lulus: 23 Desember 2020

(4)

ii

PERNYATAAN ORISINALITAS

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Reno Tanfidz

NIM : 161201070

Judul Skripsi : Pengaruh Perendaman Asam Asetat Dan Asam Sitrat Terhadap Kualitas Papan Partikel Dari Kayu Kemenyan Dan Bambu Belangke

Menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan skripsi ini, telahapenulis cantumkanasumbernyaasecara jelas sesuaiadengan norma, kaidah,adan etikaapenulisanailmiah.

Medan, Februari 2021

Reno Tanfidz NIM 161201070

(5)

iii ABSTRACT

RENO TANFIDZ: The Effect of Soaking Acetic Acid and Citric Acid on the Quality of Particle Boards of Kemenyan Wood and Belangke Bamboo. Supervised by APRI HERI ISWANTO.

Particleboard is an alternative in anticipating unused wood waste. Material for making particleboard can be obtained from wood and non-wood waste such as kemenyan trees (styrax sp.) and belangke bamboo plants (Gigantochloa pruriens), both of which are local plants typical of North Sumatra province. Thisastudy aims toaanalyze theaeffect of immersionain acetic acid and citric acid on theaphysical and mechanicalapropertiesaof particleboard from kemenyan trees shavings and belangke bamboo. This research method use to soaking kemenyan wood shavings and belangke bamboo in a mixture of acetic acid and citric acid solutions with the respective concentrations of 1% acetic acid, 2% citric acid, a combination of acetic acid and citric acid 1%, and controlafora24 hours. Theaadhesive used is isocyanateawith anaadhesive contentaof 7%, with aatarget density of 0.75 g / cm³. Testingaof the physicalaand mechanicalaproperties ofaparticleboard refers to the JIS A 5908: 2003 standard. The results showed that the immersion in acetic and citric acid could affect the parameters on the physical properties of the resulting particleboard but did not show a significant change in mechanical properties..

Overall the parameters tested in this study did not meet the JIS A 5908 (2003) standard except for the density value.

Keywords: Particle Board, Acetic Acid, Citric Acid, Kemenyan Wood, Belangke Bamboo.

(6)

iv ABSTRAK

RENO TANFIDZ: Pengaruh Perendaman Asam Asetat Dan Asam Sitrat Terhadap Kualitas Papan Partikel Dari Kayu Kemenyan Dan Bambu Belangke.

Dibimbing oleh APRI HERI ISWANTO.

Papan partikel merupakan salahasatu alternatifadalam mengantisipasi limbah kayu yangatidakadimanfaatkan. Bahan pembuatan papan partikel bisa diperoleh dari limbah kayu maupun non kayu seperti pohon kemenyan (styrax sp.) dan tanaman bambu belangke (Gigantochloa pruriens) dimana keduanya merupakan tanaman lokal khas provinsi Sumatera Utara. Penelitianaini bertujuan untukamenganalisis pengaruh perendamanaasam asetat danaasam sitrat terhadapasifat fisis dan mekanisapapan partikeladari serutan kayu kemenyan dan bambu belangke.

Metode penelitian ini menggunakan perendaman serutan kayu kemenyan dan bambu belangke dalam campuran larutan asam asetat dan asam sitrat dengan konsentrasi masing-masing larutan asam asetat 1%, asam sitrat 2%, kombinasi asam asetat dan asam sitrat 1% dan kontrol selama 24 jam. Perekatayang digunakanaadalahaisosianat denganakadar perekata7%, dengan targetakerapatan 0,75 g/cm3 . Pengujianasifat fisisadan mekanis papan partikelamengacu pada standaraJIS A 5908:2003. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perendaman pada asam asetat dan sitrat dapat mempengaruhi parameter pada sifat fisis papan partikal yang dihasilkan namun tidak menunjukkan perubahan yang signifikan pada pengujian mekanis. Secara keseluruhan parameter yang diuji dalam penelitian ini belum memenuhi standar JIS A 5908 (2003) kecuali pada nilai kerapatan.

Kata kunci: Papan Partikel, Asam Asetat, Asam Sitrat, Kayu Kemenyan, Bambu Belangke.

(7)

v

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 14 Januari 1998. Penulis adalah anak kedua dari dua bersaudara oleh pasangan Bapak Suwandi dan Ibu Rosalind Halim. Penulis memulai pendidikan formal di SD Swasta Methodist-3, Medan pada tahun 2004-2010, Sekolah Menengah Pertama di SMP Swasta Methodist-3, Medan pada tahun 2010-2013, Sekolah Menengah Atas di SMA Swasta Methodist-3, Medan pada tahun 2013-2016, dan pada tahun 2016 penulis diterima di Fakultas Kehutanan USU melalui jalur SBMPTN dan memilih minat Departemen Teknologi Hasil Hutan.

Selain mengikuti perkuliahan, penulis merupakan anggota organisasi KMB-USU. Penulis telah mengikuti Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan di Kawasan Hutan Mangrove Lubuk Kertang pada tahun 2018. Pada tahun 2019 penulis juga telah menyelesaikan Praktik Kerja Lapang (PKL) di KPH Banyuwangi Barat. Pada awal tahun 2019 penulis melaksanakan penelitian dengan judul Pengaruh Perendaman Asam Asetat Dan Asam Sitrat Terhadap Kualitas Papan Partikel Dari Kayu Kemenyan Dan Bambu Belangke di bawah bimbingan Dr. Apri Heri Iswanto, S.Hut., M.Si.

(8)

vi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan YME atas rahmat dan karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul : “Pengaruh Perendaman Asam Asetat Dan Asam Sitrat Terhadap Kualitas Papan Partikel Dari Kayu Kemenyan Dan Bambu Belangke”. Penulisan skripsi ini merupakan tugas akhir dalam pendidikan Strata-1 dan syarat untuk memperoleh gelar Sarjana pada Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan Universitas Sumatera Utara.

Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, dukungan, dan bimbingan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:

1. Dr.Apri Heri Iswanto, S.Hut., M.Si selaku Dosen Pembimbing yang senantiasa meluangkan waktu untuk membimbing dan memberikan ilmu, serta memberikan kritik dan saran terhadap penulisan skripsi ini hingga akhir.

2. Kedua orang tua, Bapak Suwandi dan Ibu Rosalind Halim, atas dukungan dari segi moril maupun materil serta kasih sayang dan doa yang tulus. Setiap hal yang diberikan kedua orang tua kepada penulis merupakan semangat dalam perjuangan menyelesaikan skripsi ini.

3. Dekan Fakultas Kehutanan dan Ketua Departemen Teknologi Hasil Hutan serta para dosen di Fakultas Kehutanan yang telah memberikan ilmu selama masa perkuliahan.

4. Rekan tim penelitian terutama Fazilla Oktaviani, Dinda Khairani dan Rangga Dwinata yang telah membantu pelaksanaan dan meyumbangkan semangat serta kerjasama yang baik saat penelitian.

5. Rekan tim PKL KPH Banyuwangi Barat serta kepada Meta Winda Saputri yang ikut membantu memberikan masukan dan saran dalam penulisan skripsi ini.

6. Terakhir, penulis hendak menyapa setiap nama yang tidak dapat penulis cantumkan satu per satu, terimakasih atas doa dan dukungan yang senantiasa mengalir untuk penulis.

(9)

vii

Penulis menyadari bahwa pembuatan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan baik dari segi materi maupun teknik penulisan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca demi penyempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat dalam pengembangan ilmu pengetahuan, khususnya bidang kehutanan.

Medan, Februari 2021

Reno Tanfidz

(10)

viii

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN ... i

PERNYATAAN ORISINALITAS ... ii

ABSTRACT ... iii

ABSTRAK ... iv

RIWAYAT HIDUP ... v

KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 2

Manfaat Penelitian ... 2

TINJAUAN PUSTAKA Bahan Baku...3

Papan Partikel ...5

Perekat Isosianat ...5

Perlakuan Perendaman ...7

Asam Asetat (C2H4O2) ...7

Asam Sitrat (C6H8O7) ...7

METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat ...9

Bahan dan Alat ...9

Prosedur Penelitian ...9

Analisis Data ...15

HASIL DAN PEMBAHASAN Kerapatan ... 17

Kadar Air ... 18

Daya Serap Air ... 20

Pengembangan Tebal ... 22

Modulus of Elasticity (MOE) dan Modulus of Rupture (MOR) ... 24

Keteguhan Rekat Internal / Internal Bond (IB) ... 27

KESIMPULAN ... 27

DAFTAR PUSTAKA ... 28

(11)

ix

DAFTAR TABEL

No Halaman 1.Perhitungan kebutuhan larutan untuk perendaman partikel ...10 2. Kebutuhan bahan baku papan partikel ...10 3. Standar Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel ...12

(12)

x

DAFTAR GAMBAR

No Halaman

1.Pohon Kemenyan ...3

2.Bambu Belangke ...5

3.Pola dan ukuran pemotongan sampel uji ...11

4. Nilai Kerapatan Papan Partikel ...17

5. Nilai Kadar Air Papan Partikel ...19

6. Nilai Daya Serap Air Papan Partikel...21

7. Nilai Pengembangan Tebal Papan Partikel ...22

8. Nilai MOE Papan Partikel ...24

9. Nilai MOR Papan Partikel ...24

10. Nilai IB Papan Partikel ...27

(13)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Menurunnya jumlah produksi kayu pada hutan alam maupun hutan tanaman mengakibatkan kebutuhan kayu untuk masyarakat tidak tercukupi. Hal ini mendorong banyaknya penelitian yang dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dan nilai tambah penggunaan kayu dimana salah satunya adalah pemanfaatan limbah kayu dan non kayu (Iskandar et al, 2015).

Salahasatuaalternatif untukamemenuhi kebutuhanakayuaadalah melalui pemanfaatanalimbah kayuadari industriapenggergajian. Produksiatotal kayu gergajian Indonesia mencapaia1,218 juta m³apertahun. Dengan asumsiabahwa jumlah limbahayang terbentuka54,24% dariaproduksi total,amaka diahasilkan limbah penggergajian kayu sebanyaka0,66 jutaam³ pertahun.aAngka tersebut sangat besar karena mencapai sekitar separuhadari produksiakayu gergajian.

Limbah ini dapatadimanfaatkan menjadi bahanabaku dalamapembuatan papanapartikel (StatistikaKehutananaIndonesia, 2013).

Papan partikel menjadi salah satu alternatif dalam mengantisipasi limbah kayu yang tidak dimanfaatkan. Bahan pembuatan papan partikel bisa diperoleh dari limbah kayu maupun non kayu seperti pohon Kemenyan (styrax sp.) dan tanaman bambu Belangke (Gigantochloa pruriens) dimana keduanya merupakan tanaman lokal khas provinsi Sumatera Utara.

Kemenyan merupakan tanaman multiguna yang sebarannya meliputi Indonesia, Malaysia, Thailand dan Laos. Di Indonesia, produksi kemenyan terbesar terdapat di provinsi Sumatera Utara (Wibowo et al, 2016). Getah yang dihasilkan pohon kemenyan memiliki banyak kegunaan dan bernilai ekonomi tinggi dimana getah tersebut dapat dijadikan sebagai bahan pengawet, parfum, kosmetik hingga campuran rokok kretek (Wibowo et al, 2016).

Tumbuhan kemenyan yang telah tua serta tidak produktif lagi umumnya ditebang serta dijadikan kayu bakar. Ruang lingkup pemakaian kayu kemenyan yang terbatas diakibatkan oleh minimnya data tentang ciri kayu kemenyan. Kajian yang sudah dicoba oleh Pasaribu et al (2013) melaporkan jika kayu kemenyan

(14)

2

mempunyai struktur serat yang cocok sebagai bahan pulp dan dapat digunakan sebagai bahan konstruksi ringan, serta mebel.

Bambu adalah tanaman hasil hutan non kayu yang tumbuh subur di Asia terutama di Indonesia dimana bambu dapat ditemukan mulai dari dataran rendah hingga pegunungan. Penggunaan bambu sebagai bahan baku pengganti kayu disebabkan oleh harganya yang relatif murah dan mudah diibentuk. Selain itu, Yani (2014) juga menyatakan bahwa sifat batang bambu yang kuat, ulet, lurus, keras dan ringan menjadikan bambu dapat dipakai untuk berbagai macam konstruksi bangunan.

Tujuan Penelitian

Untuk menganalisis pengaruh pemberian asam terhadap sifat fisis serta mekanis papan partikel kemenyan serta bambu belangke dengan memanfaatkan perekat isosianat.

Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini yakni diharapkan pembuatan papan partikel dari serbuk bambu dan kayu kemenyan dapat menambah nilai ekonomi bahan tersebut dan juga dapat menjadi bahan alternatif lain dalam penggunaan papan komersial.

(15)

TINJAUAN PUSTAKA

Kemenyan (Styrax spp.)

Kemenyan merupakan tumbuhan dengan status konservasi least concern sesuai dengan data IUCN dan tidak dilindungi dalam PP No 7 Tahun 1999. Sesuai yang telah dinyatakan oleh Jayusman (2014), taksonomi dari pohon kemenyan adalah sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Sub-kingdom : Tracheobionta Superdivisio : Spermatophyta Divisio : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Sub-kelas : Dilleniidae Ordo : Ebenales Famili : Styracaceae

Gambar 1. Pohon Kemenyan

Kemenyan termasuk pohon yang besar dimana tinggi dari pohon kemenyan bisa mencapai 20- 40 meter dengan diameterabatangabisa mencapai 60-100acentimeter. Bentuk batang kemenyan lurusadenganapercabangan sedikit.

Kulitaberalur yang tidak begitu dalam (3-7 milimeter) denganakulit tumbuhan bercorak meraha anggur. Kemenyanaberdaun tunggalaserta tersusunasecara spiral. Daun berbentuk oval dan elipse dengan dasar daun bundar dengan ujung

(16)

4

runcing. Daunnya mempunyai 2 sisi corak yang berbeda dimana bagian atas bercorak hijau, sebaliknya bagian dasar bercorak kekuning- kuningan. Panjang daun berkisar 4-15 centimeter, lebar daun 5-7,5 centimeter, tangkai daun 5-13 centimeter.

Bunga kemenyan berkelamin 2 dengan tangkai bunga berdimensi 6- 11 centimeter, bunga mahkota berjumlah 9- 12 helai dengan dimensi 2-3 milimeter.

Kemenyan berbunga satu kali tiap tahunnya. Waktu berbunga umumnya pada bulan November sampai Januari. Buah kemenyan berbentuk bundar gepeng serta lonjong dengan dimensi 2,5-3 centimeter. Biji kemenyan berdimensi 15-19 milimeter dengan corak coklat keputihan (Jayusman, 2014).

Bambu Belangke (Gigantochloa pruriens)

Bambu Belangke merupakan tumbuhan dengan status konservasi least concern sesuai dengan data IUCN dan tidak dilindungi dalam PP No 7 Tahun 1999. Bambu belangke adalah jenis bambu yang hanya dapat dijumpai di Sumatera Utara dan Aceh. Nama dagang dari bambu ini adalah bambu buluh regen dan bambu yakyak. Umumnya, bambu ini digunakan sebagai anyaman, sumpit, lidi, bambu untuk sembhayang hingga meubel bambu dimana dapat mensubstitusi penggunaan kayu (Alamsyah et al, 2012).

Adapun taksonomi dari bambu belangke adalah sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisio : Magnoliophyta Kelas : Liliopsida Ordo : Poales Famili : Poaceae Genus : Gigantochloa

Spesies : Gigantochloa pruriens

(17)

Gambar 2. Bambu Belangke

Bambu belangke mempunyai rebungabambu bercorak hijau keabu-aabuanadengan bulua(miang) bercorak gelap. Bambu tersebut dapat berkembang dengan cepat serta bisa mencapai ukuran maksimuma12 meter dalam waktuarata-rata 9,5aminggu. Diameterabatangabambu mudaaserta tua mencapai 4,67- 5,10 cm dengan panjang buku 12-34 centimeter (Suprihatno, 2012).

Sifat mekanis bambu dipengaruhi oleh jenis bambu, jarak antar ruas, bagian batang dan umur. Sedangkan pada sifat kimia bambu, lignin dan selulosa lebih mempengaruhi kekuatan serat pada bambu dibandingkan hemiselulosa, dan selulosa terutama karena merupakan polimer linear dengan derajat polimerisasi tinggi. Menurut Nugroho et al (2013), informasi sifat anatomi, kimia, fisis dan mekanis pada bambu dapat digunakan sebagai acuan dalam penilaian kualitas bambu sesuai pemanfaatannya. Sifat anatomi sanggup mempengaruhi sifat permeabilitas, porositas, fisis serta mekanis bambu, sedangkan sifat kimia bambu mempengaruhi sifat-sifat yang lain seperti kekuatan dan keawetan. Pada sifat fisis dan mekanis bambu biasanya berhubungan dengan kekuatan bambu sebagai bahan baku.

Papan Partikel

Papan partikel merupakan hasil pengempaan panas dari kombinasi partikel kayu ataupun bahan yg memiliki ligninselulosa dengan perekat. Menurut penggunaannya, papan partikel dibedakan jadi papan partikel universal serta papan partikel struktural. Papan partikel universal adalah papan partikel yang penggunannya tidak memikul beban, sedangkan papan partikel struktural adalah papan partikel yang memikul beban dalam penggunaanya seperti peti kemas, komponen lantai dan dinding pada bangunan (Sulastiningsih, 2017).

(18)

6

Dalam pembuatan papan partikel, bisa ditambahkan bahan penolong dimana dapat meningkatkan kualitas papan partikel dengan memperbaiki kelemahan dari papan tersebut. Kelebihan dari pembuatan papan partikel tidak cuma dari berbagai modifikasi bahan baku yang dapat digunakan, namun juga teknik serta sifat pembuatan papan partikel yang gampang dikerjakan (dipotong, dipaku, dan lain-lain) sehingga gampang untuk memenuhi ketentuan yang dibutuhkan buat pemakaian (Sedayu et al, 2008). Papan partikel yang dihasilkan biasanya mempunyai dimensi, tebal serta kerapatan yang seragam, sifat serta kualitasnya juga dapat diatur (Iskandar et al, 2015).

Pada kualitas papan partikel, terdiri dari sifat fisis serta mekanis papan.

Sifat fisis papan terdiriadariakadar air (KA), kerapatan, daya serap air (DSA) serta pengembangan tebal (PT). Sebaliknya sifat mekanis terdiri dari modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR), dan internal bond (IB) (Ruhendi et al, 2013).

Perekat Isosianat

Perekat thermosetting adalah perekat yang memiliki struktural yang sangat kuat dan memiliki sifat irreversible. Apabila perekat ini telah mengalami perubahan kimia dan menjadi keras, perekat tersebut tidak dapat kembali lagi ke bentuk awal meskipun dilakukan pemanasan ulang. Contoh jenis perekat termosetting antara lain adalah fenol, resorcinol, melamin, urea, epoxy dan isocyanat (Lempang, 2016).

Salah satu aspek yang berpengaruh terhadap tingkat kekuatan kayu adalah perekatan terutama jenis perekat yang digunakan. Perekat isosianat merupakan perekat berbahan dasar air yang dapat diperbarui dan dapat menjadi substitusi alternatif perekat sintetis (Fatriasari et al, 2010). Seperti yang dijelaskan oleh Daud et al (2018), perekat isosianat memiliki daya rekat, tingkat keawetan dan reaktivitas yang tinggi. Disamping itu, perekat tersebut tidak mengandung formaldehida sehingga banyak dikembangkan untuk mengurangi emisi formaldehia yang dihasilkan dari perekat berbahan formaldehida. Karena sifatnya yang menguntungkan tersebut, perekat isosianat banyak digunakan dalam industri papan partikel dan papan serat.

(19)

Perekataisosianatadikategorikan salah satuaperekat terbaikakarena perekat iniamemiliki kelompokakimia yang reaktif danadapat membentukaikatan kimia denganakelompok kimia yang mengandungaatom hidrogen aktif, perekataisosianat dapat larut dalam banyakapelarut karena berat molekul yang rendahasehingga mereka dengan mudahamenembus ke dalamastruktur berpori untukamembentuk interlock yang kuata(Langenbergaet al, 2010).

Perlakuan Perendaman

Perlakuan perendaman merupakan salah satu usaha untuk memperbaiki sifat papan partikel melalui pemberian beberapa perlakuan tertentu. Perlakuan perendaman yang diberikan diharapkan dapat mengubah sifat dari papan partikel tersebut seperti tingkat keasaman, kadar zat ekstraktif hingga stabilitas kayu terhadap pengaruh air. Dengan terdapatnya pergantian dari sifat kayu tersebut, sehingga kualitas dari sifat papan partikel tersebut dapat bertambah (Hadi, 1991).

Asam Asetat (C2H4O2)

Menurut Muin (2014), Asam asetat merupakan cairan kimia yang bercorak bening, tidak mempunyai bau serta gampang larut dalam air. Sesuai pernyataan (Triharto, 2010), PH asam asetat dalam sebuah larutan 1.0 M (konsentrasi pada cuka rumah) adalah 2,4. Pada masyarakat umum, asam asetat diketahui dengan nama asam cuka. Larutan asam asetat yang dilarutkan dalam air merupakan suatu asam lemah, maksudnya asam tersebut cuma terdisosiasi sebagian menjadi H+

dan CH3COO-.

Atom hidrogen (H) padaagugus karboksila(−COOH) dalamaasam karboksilat sepertiaasam asetat dapatadilepaskan sebagai ionaH+ (proton), sehinggaamemberikan sifataasam (Murtianah, 2014). Dalam industri bahan baku, asam asetat ialah pereaksi yang berguna karena bisa digunakan dalam penciptaan polimer serupa selulosa asetat, polietilen, polivinil asetat ataupun bermacam macam asetat yang lain. Iswanto et al (2013) melaporkan bahwa perlakuan perendaman kayu pada asam asetat selama 24 jam sanggup merendahkan kandungan PH kayu tersebut.

Asam Sitrat (C6H8O7)

Asam sitrat merupakan asam yang banyak digunakan dalam industri masakan, minuman sampai pertanian serta kosmetik. Kandungan PH pada asam

(20)

8

sitrat dalam sebuah larutan 1.0 M adalah 3,2 (Karsini, 2012). Pemakaian asam sitrat banyak digunakan dikarenakan kelarutan yang relatif tinggi, tidak beracun dan relatif murah. Asam sitrat dapat diporduksi melalui proses fermentasi mikroorganisme penghasil asam sitrat (Sasmitaloka, 2017).

Penelitian yang dilakukan oleh Umemura et al (2014) melaporkan jika peningkatan asam sitrat terhadap sukrosa serta perekat dapat menambah sifat- sifat rekat pada papan partikel. Menurut Umemura et al (2012), Ketahanan terhadap air meningkat dengan bertambahnya jumlah konsentrasi asam sitrat. Hal tersebut menandakan bahwa asam sitrat dapat mengaktifkan komponen kimia kayu dan dapat meningkatkan ikatan perekat selama proses pengempaan.

(21)

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian yang bertajuk “Pengaruh Perendaman Asam Asetat dan Asam Sitrat Terhadap Kualitas Papan Partikel dari Kayu Kemenyan dan Bambu Belangke” ini hendak dilaksanakan pada bulan Desember 2019-Februari 2020.

Lokasi penelitian dilakukan di Workshop Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.

Alat dan Bahan

Perlengkapan yang digunakan ialah oven, kompressor, spray gun, plat besi, mesin kempa panas, timbangan digital, kaliper serta Universal Testing Mechine (UTM). Bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini yaitu serbuk kayu kemenyan serta serbuk bambu belangke. Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini adalah asam asetat dan asam sitrat. Perekat yang digunakan yaitu isosianat dengan kadar 7%.

ProseduraPenelitian Persiapan bahan baku

Persiapan bahan baku dilakukan dengan mengambil kayu kemenyan yang diperoleh dari wilayah Tapanuli, sebaliknya bambu Belangke diperoleh dari pengrajin bambu di Medan. Bahan baku yang sudah diperoleh, diserut dengan menggunakan mesin planner menjadi serbuk. Serbuk yang telah didapat sesuai dengan jumlah yang telah ditentukan kemudian diberi perlakuan pendahuluan berupa perendaman partikel dalam larutan asam asetat pada konsentrasi 1%, asam sitrat dengan konsentrasi 2%, perlakuan pencampuran larutan asam asetat serta asam sitrat dengan konsentrasi 1% serta tanpa perlakuan (kontrol). Pembuatan larutan asam asetat dan sitrat dengan menggunakan rumus:

(22)

10

V1.M1 = V2.M2

Keterangan :

V1 : Volume bahan kimia (ml) M1 : Konsentrasi bahan kimia (%) V2 : Volume larutan (ml)

M2 : Konsentrasi larutan (%)

Perhitungan larutan yang dilakukan yang digunakan ditentukan berdasarkan volume bahan kimia, konsentrasi bahan kimia, volume larutan dan konsentrasi larutan. Hasil dari perhitungan kebutuhan larutan yang digunakan dalam perendaman papan partikel disajikan dalam Tabel 1 berikut:

Tabel 1. Perhitungan kebutuhan larutan untuk perendaman partikel Komposisi

Komposisi Asam Asetat (As) dan Asam Sitrat (Ac)

(ml)

Asetat 1% Sitrat 2%

Asetat+Citrc 1%

Volume air 29.694 29.369 29.846

Larutan :

-Asam Asetat 306 - 77

-Asam Sitrat - 631 77

Serbuk kayu kemudian dimasukkan ke dalam campuran larutan asam asetat dan asam sitrat untuk masing-masing perlakuan selama 24 jam. Kemudian serbuk yang telah direndam, diangkat dan dikeringkan dengan menggunakan oven hingga mencapai kadar air 5%.

Kebutuhan bahan baku

Kebutuhan bahan baku papan partikel bergantung pada jumlah partikel serta jumlah perekat yang digunakan. Dimensi papan partikel disesuaikan dengan bentuk alat kempa dengan sasaran dimensi 25 x 20 x 1 cm³ dengan kerapatan target 0,75g/ cm³. Hasil perhitungan kebutuhan bahan baku serta banyaknya perekat yang digunakan dalam pembuatan papan partikel dapat disimak dalam Tabel 2.

Tabel 2. Kebutuhan Bahan Baku Papan Partikel Kayu

Bahan baku Kebutuhan (gr/papan) Total (12 papan)

Partikel Kemenyan 367,98 4.415,79

Partikel Bambu Belangke 367,98 4.415,79

Perekat Isosianat Kemenyan 26,28 315,37

Perekat Isosianat Bambu Belangke 26,28 315,37

(23)

25 cm 20 cm 5 cm

10 cm ² 3 4 5 cm 10 cm

1 Pembuatan Papan

Pada pembuatan kedua jenis papan, semua bahan baku dicampur hingga merata dengan menggunakan rotary bland machine. Setelah itu pembuatan lembaran dilakukan dengan memakai alat pencetak dengan dimensi 25 x 20 x 1 cm³. Selanjutnya lembaran diletakkan di antara dua plat kempa yang telah dibentuk menyesuaikan ukuran papan partikel dan dilakukan pengempaan dengan suhu 160^oC selama 5 menit dan tekanan 30kg/cm². Pengempaan dilakukan hingga ketebalan papan partikel mencapai 1 cm. Papan yang telah jadi, dikondisikan dan didiamkan hingga ± 7 hari pada temperatur kamar supaya menyeragamkan kandungan air dan melenyapkan tegangan pada papan. Pengkondisian ini juga berfungsi agar perekat dapat merekat dengan sempurna. Perlakuan papan selanjutnya baru bisa dilaksanakan setelah waktu pengkondisian selesai.

Pemotongan Contoh Uji

Setelah tercapai waktu pengkondisian, papan dipotong dengan beberapa ukuran untuk diuji sifat fisis, mekanis dan keawetannya. Pengujian contoh papan didasarkan pada standar JIS A5908 (2003).

25 cm

Gambar 3. Ukuran pemotongan sampel uji

(24)

12

Keterangan gambar :

1 = Ukuran uji MOE serta MOR 5 cm x 20 cm x 1 cm 2 = Ukuran uji Kerapatan serta KA 10 cm x 10 cm x 1 cm 3 = Ukuran uji DSA serta PT 5 cm x 5 cm x 1 cm

4 = Ukuran uji IB 5 x 5 cm Pengujian Papan Partikel

Pada standar JIS A5908 (2003), pengujian sifat fisis meliputi: kerapatan, kadar air, daya serap air, serta pengembangan tebal. Dalam penelitian ini, dibuat 2 faktorial dan ulangan sebanyak 3 kali karena pada setiap jenis papan digunakan 3 perlakuan asam yang berbeda dan satu jenis papan sebagai kontrol tanpa perlakuan, sehingga jumlah papan yang dibuat sebanyak 24 buah papan. Standar pengujian JIS A5908 dapat dipahami pada Tabel 3 dibawah.

Tabel 3. Standar Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel

No. Sifat Fisis dan Mekanis JIS A 5908-2003

1 Kerapatan (g/cm³) 0,4 – 0,9

2 Kadar Air (%) 5-13

3 Daya Serap Air (%) -

4 Pengembangan Tebal (%) ≤ 12

5 MOR (kg/cm²) ≥80

6 MOE (kg/cm²) ≥20000

7 Internal Bond (kg/cm²) ≥1,5

Sumber : Japanese Industri Standard A 5908 (2003) 1. Pengujian Sifat Fisis

a. Kerapatan

Contoh uji kerapatan berdimensi 10 cm x 10 cm x 1 cm. Papan ditimbang beratnya dalam keadaan kering udara serta diukur panjang, lebar, serta tebal papan untuk mengetahui volume. Penggunaan stanndar dimensi dapat menggunakan kaliper. Nilai kerapatan papan sesudah itu dihitung dengan memakai rumus sebagai berikut:

𝐾𝑟 =𝐵 𝑉 Keterangan:

Kr = kerapatan (g/cm³)

B = berat papan kering udara (g) V = volume papan kering udara (cm³)

(25)

b. Kadar air

Pengukuran kadar air memakai contoh uji berdimensi 10 cm x 10 cm x 1 cm. Kandungan air dihitung dengan menimbang berat awal (BA) serta berat kering oven (BKO) dimana papan dioven dengan temperatur 105^oC sepanjang 24 jam setelah itu ditimbang beratnya. Nilai kadar air papan dihitung dengan memakai rumus:

𝐾𝐴 =𝐵𝐴 − 𝐵𝐾𝑂

𝐵𝐾𝑂 × 100%

Keterangan:

KA = kadar air (%)

BA = berat awal papan (g)

BKO = berat kering oven papan (g) c. Daya serap air

Pengujian daya serap air memakai contoh uji berdimensi 5 cm x 5 cm x 1 cm. Pada pengujian ini, papan ditimbang berat awal mulanya (B1) serta kemudian direndam sepanjang 24 jam dalam air. Papan yang sudah direndam kemudian ditimbang kembali (B2). Nilai daya serap air papan dihitung dengan rumus:

𝐷𝑆𝐴 =𝐵2 − 𝐵1

𝐵1 × 100 Keterangan :

DS = daya serap air (%)

B1 = berat papan sebelum direndaman (g) B2 = berat papan setelah direndaman (g) d. Pengembangan tebal

Contoh papan pada pengujian pengembangan tebal berdimensi 5 cm x 5 cm x 1 cm. Papan diukur dimensinya saat sebelum direndam pada saat kering udara (T1) dan setelah direndam sepanjang 24 jam (T2). Nilai pengembangan tebal dihitung memakai rumus:

(26)

14

𝑃𝑇 (%) =𝑇2 − 𝑇1

𝑇1 × 100 Keterangan:

PT = pengembangan tebal (%)

T1 = tebal papan sebelum perendaman (cm) T2 = tebal papan setelah perendaman (cm)

1. Pengujian Sifat Mekanik a. Modulus of elasticity (MOE)

Pada uji modulus elastisitas ataupun kekuatan lentur, contoh papan yang digunakan berdimensi 20 cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian ini sangat dibutuhkan bila papan hendak digunakan sebagai penahan beban ataupun bahan konstruksi. Pada pengujian ini, digunakan perlengkapan uji mekanis (Universal Testing Machine).

Contoh uji dibentangkan dalam keadaan kering udara serta kemudian dilakukan pembebanan pada titik tengah antar jarak sangga. Nilai MOE dihitung dengan memakai rumus :

𝑀𝑂𝐸 = ∆𝑃𝐿³ 4𝑏ℎ³∆𝑌 Keterangan:

MOE = modulus of elasticity (kg/ cm²) ΔP = selisih beban (kg)

L = jarak sangga (cm)

ΔY = perubahan defleksi setiap perubahan beban (cm) b = lebar contoh uji (cm)

h = tebal contoh uji (cm) b. Modulus of rupture (MOR)

Modulus patah ataupun kekuatan patah diuji dengan contoh berdimensi 20 cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian sifat ini memakai mesin uji mekanis (Universal Testing Machine). Tata cara pengujian modulus patah sama dengan pengujian modulus elastisitas, namun pada pengujian ini pembebanan dicoba hingga contoh uji patah. Nilai MOR papan partikel dihitung dengan rumus:

(27)

𝑀𝑂𝑅 2. 𝑃. 𝐿 2. 𝑏. ℎ² Keterangan :

MOR = modulus of rupture (kg/cm²) L = jarak sangga (cm)

P = beban maksimum (kg) b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm) c. Keteguhan Rekat (IB)

Pada keteguhan rekat, digunakan contoh uji berdimensi 5 cm x 5 cm x 1 cm. Contoh uji direkatkan pada kedua permukaan balok besi dengan memakai perekat epoxy setelah itu balok besi tersebut ditarik tegak lurus secara berlawanan. Pengukuran beban maks dicoba pada saat contoh uji alami kerusakan.

Keteguhan rekat bisa dihitung dengan memakai rumus:

𝐼𝐵 =𝑃 𝑀𝑎𝑥 2𝐴 Keterangan :

IB = internal bond (kg/cm²) P = beban makimum (kg) A = luas penampang (cm²) Analisis Data

Modelarancangan percobaan yangadigunakan pada penelitian ini merupakanarancangan acak lengkapa(RAL) faktorial. Modelalinear yang digunakan tersusunaatas duaaperlakuan yakni tipe papan serta tipe perendaman asam dengan ulangan masing- masing sebanyak 3 kali. Perlakuan perendaman terdiri atas 4 (empat) taraf, yakni kontrol, asam asetat, asam sitrat serta kombinasi asam asetat dan asam sitrat.

Modelastatistik linier dariarancangan percobaanaini dinyatakanadalam persamaanasebagai berikut:

(28)

16

Yxyz = µ + αx + βy + αβxy + ∑xyz Keterangan:

Yxyz =iRespon pengamatan faktor jenis papan taraf ke-x, faktor perendaman asam taraf ke-y dan ulangan ke-z

µ = Nilai rata-rata umum

αx = Pengaruh faktor jenis papan pada taraf ke-x βy = Pengaruh faktor perendaman asam pada taraf ke-y

αβxy = Interaksi faktor jenis papan pada taraf ke-x dan faktor perendaman asam pada taraf ke-y

∑xyz = iPengaruh galat pada faktor jenis papan taraf ke-x, faktor perendaman asam taraf ke-y dan ulangan ke-z

x = 1,2,3,…

y = 1,2,3,…

z = 1,2,3,…

Adapun hipotesis yang digunakan adalah :

Ho = Tidak terdapat pengaruh jenis papan dan perendaman pada asam terhadap kualitas papan partikel.

H1 = Terdapat pengaruh jenis papan dan perendaman pada asam terhadap kualitas papan partikel.

Untuk mengenali pengaruh tipe papan serta perendaman asam terhadap mutu papan partikel maka dicoba analisis keragaman (analysis of warlance).

Analisis keragaman tersebut memakai kriteria uji sebagai berikut:

a. Jika F hitung < F tabel maka H0 diterima atau perbedaan perlakuan jenis papan dan perendaman asam berpengaruh terhadap kualitas papan partikel.

b. Jika F hitung > F tabel maka H0 ditolak atau perbedaan perlakuan jenis papan dan perendaman asam tidak berpengaruh terhadap kualitas papan partikel.

Untuk mengenali perbandingan antar perlakuan maka dilakukan pengujian dengan memakai uji Duncan Multiple Range Test (DMRT). Setelah itu informasi hasilapengujian untukatiap reaksi yang diujiakemudian dianalisisaserta dibanding dengan persyaratanaJIS Aa5908 (2003) untuk mengenaliaapakah sifat-sifatapapan sudah memenuhiastandar maupun tidak.

(29)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat Fisis Papan Partikel

Nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan pada penelitian ini disajikan pada Gambar 2.

Gambar 2. Nilai Kerapatan Papan Partikel

BerdasarkanaGambar 4 nilaiakerapatan papan partikelayang dihasilkan berkisar antaraa0,52 gram/cm³–0,61 gram/cm³. Nilaiakerapatan tertinggiadicapai pada papanapartikel bambuatanpa perlakuan (kontrol), sedangkananilai kerapatan terendahadiperoleh pada papan partikelakemenyan dengan campuranaasam asetat serta sitrata1%. Dari data yangatersaji, terlihat bahwaanilai kerapatan secara keseluruhanatelah memenuhi standar JIS A 5908 (2003)ayang mensyaratkan nilai sebesara0,4-0,9 gram/cm³ namun belumamemenuhi targetakerapatan yang diinginkan yaituasebesar 0,75agram/cm³.

Nilai kerapatanayang tidakatercapai tersebut didugaadisebabkan oleh spring backapapan yang besar. Springaback adalah pembebasan tekananakempa pada saat papan dikondisikanasehingga menyebabkan pengembanganatebal ketika papanadikondisikan. Nilai spring backarata-rata dari hasilapenelitian ini adalah sebesara24%. Semakin tinggi nilaiaspring back papan menyebabkan nilai kerapatanaakan semakin menurun. Selainaakibat spring back,apenurunan nilai kerapatanajuga terjadi akibat teganganakempa yang tidak tercapaiasehinga

0,59

0,57 0,58

0,52

0,61 0,60 0,57 0,60

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70

Kontrol Asetat 1% Sitrat 2% Asetat+Sitrat 1%

Kerapatan (g/cm³)

Perlakuan Perendaman Kemenyan Bambu

(30)

18

menyebabkan kerapatan papanayang dihasilkan akanamenurun. Kelly (1977) menerangkanabahwa nilai kerapatanadipengaruhi juga olehabeberapa faktor seperti jenisakayu, jumlah bahan bakuakekuatan kempa, kadar zat perekat serta bahanaaditif dan bahan tambahanalainnya.

Perlakuan perendamanaasam asetat dan asamasitrat pada papanapartikel dapat menurunkananilai kerapadan padaapapan, hal ini didugaabahwa perendaman dalamalarutan asam dapatamelarutkan zat ekstraktifasehingga proses penetrasiaperekat ke dalamabahan baku menjadi lebihabaik. (Iswanto et al,a2008) menjelaskan bahwaazat ekstraktif sangat berpengaruhaterhadap kematangan perekatadimana dapat mempengaruhianilai kerapatan yang dihasilkan.

Kerapatanayang dihasilkan dalamapenelitian ini termasukatermasuk ke dalam kategori sedang, dimana nilai kerapatan berkisar antara 0,52-0,61 gram/cm³. Maloneya(1993) memaparkan bahwa nilaiapapan partikel berkerapatan sedang adalahapapan partikel yang memiliki nilai berkisar antaraa0,4- 0,9 gram/cm³.

Hasil sidikaragam (anova) menunjukkan bahwaaperbedaan jenis kayu maupunaperlakuan perendaman serutanakayu kemenyan dan bambuadalam larutan asam asetatadan sitrat tidak berpengaruh nyataaterhadap papan partikel yang dihasilkanadengan selang keyakinan 95%.aSebab kerapatan tidak berpengaruh nyataamaka tidak dilakukan ujiaDuncan MultipleaRange Test (DMRT).

Kadar Air

Nilai kadar air papan partikel yang dihasilkan pada penelitian ini disajikan pada Gambar 3.

(31)

Gambar 3. Nilai Kadar Air Papan Partikel

Berdasarkan Gambar 5,anilai kadar air papanapartikel berkisar antara 2,79-a5,32%. Nilai kadar airatertinggi dicapai pada papanapartikel bambu tanpa perlakuan (kontrol)a,sedangkan nilai kadar airaterendah diperoleh pada papanapartikel kemenyan denganaperlakuan asam asetata2%. Dari data yangatersaji, terlihat bahwa nilaiakadar air belum memenuhiastandar JIS A 5908 (2003) yangamensyaratkan nilai sebesar 5-a13%, kecuali pada papanapartikel jenis bambu tanpaaperlakuan (kontrol) yangamensyaratkan nilai sebesar 5- 13%.

Berdasrkan Gambara5, dapat terlihat bahwa perlakuanaperendaman papan partikel padaaasam asetatadan sitratadapat merendahkan nilai kadar air dariapapan yang dihasilkan.aSemakin tinggi kadar keasaman,amaka kadar air yangadihasilkan akan semakin rendah. Hal ini disebabkan olehagugus OH asam dapatamengurangi sifat higroskopisakayu. Hal ini sesuaiadengan pernyataan Febrianto etaal (2016) menerangkan bahwa perendamanakayu ke dalam asam dapatamelarutkan zat ekstraktifadan juga dapat mendegradasiahemiselulosa dan pati sehinggaamerendahkan sifat higroskopis kayu.aIswanto et al (2013) juga menerangkanabahwa dengan menggantiabeberapa gugus hidroksil polimeer dindingasel kayu dengan gugus asetilaasam dapat mengurangi higroskopis kayu.

Semakin besar gugusaOH maka ikatan denganaair (H2O) semakin meningkat,asehingga kadar air padaapapan partikel dengan perlakuan perendaman asam lebih rendah daripadaakadar air pada papan tanpa perlakuan. Halaini sesuai dengan pernyataanaHakim et al (2011) yang menyatakanabahwa proses asetilasi

4,11%b

2,79%a 3,13%a

3,65%a 5,32%b

4,54%b 4,59%b

3,17%a

0,00%

1,00%

2,00%

3,00%

4,00%

5,00%

6,00%

Kadar Air (%)

(32)

20

padaakayu menghasilkan penggantian gugus hidroksila(OH) oleh gugus asetil sehinggaakayu yang terasetilasi lebihakering dan memiliki nilaiakadar air yang lebiharendah.

Penyusutan sifat higroskopisakayu dapat menurunkanakapasitas pengikatan air sehinggaakadar air menjadi rendah.aPenelitian yang dilakukan oleh Umemura et ala(2014) menjelaskan bahwaaasam memiliki peranayang besar terhadap berkurangnyaagugus OH pada papanapartikel. Hal ini disebabkanaoleh berkurangnya ikatan esterasehingga papan partikel lebihahidrofobik dengan ketahanan airadan stabilitas dimensi yangalebih baik. Iswanto et ala(2008) juga menyatakan bahwaaberkurangnya pati dan gulaamelalui perendaman dapat membuataperekat lebih mudah masukadan membentuk ikatan partikeladengan perekat lebihakuat.

Hasil sidik ragama(anova) menunjukkan bahwa perbedaanajenis kayu dan perlakuan perendamanaasam asetat dan sitrataberpengaruh nyata pada kadar airapapan partikel yang diperolehadengan selang kepercayaan 95%.aHasil uji lanjut DuncanaMultiple Range Test (DMRT)amenunjukkan bahwa seluruh papan partikeladengan perlakuan perendaman padaaasam berbeda nyata terhadapakontrol kecuali pada papan partikelajenis bambu dengan perlakuan perendamanaasam asetat 1% dan perendaman asam sitrat 2%.

Daya Serap Air

Nilai daya serap air (DSA) papan partikel yang dihasilkan pada penelitian ini disajikan pada Gambar 4.

(33)

Gambar 4. Nilai Daya Serap Air Papan Partikel

Berdasarkan Gambar 6,anilai daya serapaair papan partikel berkisaraantara 47,5-82,8 %.aNilai Daya Serap Air tertinggiaterdapat pada papan partikel kemenyanatanpa perlakuan (kontrol), sedangkan nilaiaterendah terdapat pada papanapartikel jenis bambu denganaperlakuan campuran asam asetatadan sitrat 1%. Padaastandar JIS A 5908a(2003), tidak terdapat syarat dalamamenentukan nilai Daya SerapaAir, akan tetapi nilai tersebutakita uji untuk mengetahui mutuadari papan partikel yangadihasilkan.

Berdasarkan Gambar 6,amenunjukkan bahwa nilai DayaaSerap Air dengan perendamanapada asam asetat dan sitrat mempunyai nilaiayang lebih rendah dibanding denganakontrol. Hal iniasesuai yang dinyatakan oleh (Umemuraaet al., 2011) dalam Widyoriniaet al (2012) bahwa denganamenaikkan kandungan asam bisaamembuat meningkatnya kestabilan ukuran papanapartikel sebab penyerapan airayang lebih sedikit. Bertambahnyaaintensitas gugusaC=Oabersamaan denganapeningkatan jumlahaasamasitrat sanggupamembentuk gugus ester antaraagugusaOHadari papan partikel serta gugusakarboksiladari kandunganaasam yang semakinabertambah sehingga mengakibatkan sifatahidrofilik papanapartikel terus menurun.

Perlakuan perendamanaserutan kayu dalam larutanaasam mengakibatkan terjadinya prosesapendegradasiaan zat ekstraktif dan beberapaakomponen kimia lainnya. Fengel danaWegener (1984) menyatakan bahwa perlakuanaasam dapat mendegradasi polisakarida kayu terutama hemiselulosa sebagaiapenyusun dinding

82,8%c

56,2%a

78,2%bc

61,0%ab 60,3%ab

50,2%a 55,0%a

47,5%a

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

100,0%

Daya Serap Air (%)

(34)

22

sel danapati dalam zat ekstraktif.aPerendaman asam asetatadan sitrat meningkatkan keasamanapartikel, sehingga penetrasi perekat akanalebih baik.

Iswanto etaal (2008) menjelaskan bahwa hubunganaantar partikel yang semakin rapat,auap air akan sulit masukake dalam papan partikel.aHal ini menyebabkan ikatan antarapartikel semakin kuat sehingga menggurangiaakses air ke dalam papanapartikel. Jenis bahan baku pada saatapembuatan papan partikel akan mempengaruhiadaya serap air yang diahasilkan oleh papan partikel.

Nuryawanaet al (2009) menyatakan bahwa faktorajenis bahan baku (akasia danaekaliptus) dan variasi jenis perekatamempengaruhi daya serap air papan partikelayang dihasilkan.

Hasil sidik ragama(anova) menunjukkan bahwa perbedaanajenis kayu dan perlakuan perendamanaasam asetat dan sitrat berpengaruh nyataaterhadap nilai daya serap air padaapapan partikel dengan selang keyakinana95%. Hasil uji lanjutalanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT)amenunjukkan bahwa seluruh papan partikel denganaperlakuan perendaman pada asam berbedaanyata terhadap kontrol kecualiapada papan partikel jenis kemenyan dengan perlakuan campuran asam asetat dan sitrat 1%.

Pengembangan Tebal (PT)

Nilai pengembangan tebal perendaman 24 jam papan partikel hasil penelitian disajikan pada Gambar 5.

Gambar 5. Nilai Pengembangan Tebal Papan Partikel

15,7% 15,1%

11,7%

14,5%

16,9% 15,9%

13,0%

15,5%

0,0%

2,0%

4,0%

6,0%

8,0%

10,0%

12,0%

14,0%

16,0%

18,0%

20,0%

Pengembangan tebal (%)

(35)

Berdasarkan Gambar 7, nilai pengembangan tebalapapan partikel berkisar antaraa11,7-16,9%. Nilai pengembangan tebal tertinggiaterdapat pada papan partikel bambuatanpa perlakuan, sebaliknya nilaiaterendah terdapat pada papan partikel kemenyanadengam perendaman asam sitrata2%. Dari data yangatersaji, terlihat bahwa nilai pengembanganatebal belum memenuhi standaraJIS A 5908 (2003) yangamensyaratkan nilai pengembangan tebalamaksimum 12%, kecuali padaapapan partikel jenis kemenyan denganacampuran asam sitrat 2%.

Berdasarkan padaaGambar 7, data nilai PengembanganaTebal dengan perendaman padaaasam asetat dan sitrat mempunyaianilai yang lebih rendah dibandingadengan kontrol. Riyadi (2004) dalamaIswanto et al (2008) menjelaskan bahwa pengembangan tebalaberkaitan dengan absorbsi air,asemakin banyak air yangaterserap ke dalam struktur serat,amaka semakin besar ukuranayang terjalin.

Pemberian perlakuan asetilasiadapat mengakibatkan air terserapake dalam papan sehinggaapapan mengalami pengembangan. Iswantoaet al (2013) menjelaskanabahwa kayu terasetilasi masihadapat menyerap airamelalui aksi kapiler dalamadinding sel. Hal iniaterjadi karena molekul air lebihakecil dari gugus asetil,abeberapa pengembangan terjadi pada kayuaterasetilasi namun pengembangan tersebutatidak melebihi batas elastisitas dindingasel.

Perlakuan asam dapatamendegradasi sifat kimia kayuasehingga dapat melarutkan zataekstraktif pada papan partikel. Hemiselulosaaadalah komponen dinding sel yangajuga rentan terhadap perlakuan asam.aFengel dan Wegener (1984)adalam Febrianto (2016) menyatakan bahwaahemiselulosa bersifat non kristalin sehinggaamudah mengembang dan mudah terhidrolisis olehaasam serta larut dalam alkali. Terdegradasinyaahemiselulosa dapatamenimbulkan berkurangnya gugus OH dalamapolimer hemiselulosa karena hemiselulosaaialah senyawa polihidroksi.aHal ini dapat mengurangi sifatahigroskopis kayu sehingga kapasitas pengikatanaair menurun serta pengembangan tebal berkurang.

Hasilasidik ragam (anova) menunjukkan bahwa jenis kayuadan perlakuan perendaman padaaasam asetat maupun sitrat tidak berpengaruhaterhadapanilai pengembanganatebal pada papanapartikelayangadihasilkan dengan selang keyakinan 95%.aOleh sebab itu maka tidakadicoba uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT).

(36)

24

Sifat Mekanis Papan Partikel

Modulus of Elasticity (MOE) dan Modulus of Rupture (MOR)

Nilai MOE dan MOR masing-masing papan partikel hasil penelitian disajikan pada Gambar 6 dan 7.

Gambar 6. Nilai MOE Papan Partikel

Gambar 7. Nilai MOR Papan Partikel

BerdasarkanapadaaGambara8,anilai MOE papan partikel berkisar antara 12.180–17.718 kilogram/cm². Nilai MOE tertinggi terdapat pada papan partikel dari kemenyan dengan perlakuan kombinasi asam asetat dan sitrata1%, sebaliknya nilai terendah terdapat padaapapan partikel tipe bambu tanpaa perlakuan (kontrol). Standar JISaA 5908 (2003) untuk MOEaadalah minimum sebesar 20000akilogram/cm². Oleh sebab itu, seluruhapapan partikel yang dibuat

15.596 16.238 16.312 17.718

12.180 13.065 15.320

12.802

0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000

MOE (Kg/cm²)

119,78 125,99 128,30 136,63

52,54

82,86 66,26 68,86

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00 180,00

MOR (kg/cm²)

(37)

belum memenuhiastandar diinginkan JIS Aa5908 (2003). Iswanto et al (2008) melaporkan bahwaawaktu pengempaan yang kurangamaksimal dapat menimbulkan nilai MOEabelum memenuhi standar.

Berdasarkan Gambar 8,aperlakuan perendaman asam asetat danasitrat dapat meningkatkan nilaiaMOE pada papan partikel. Halaini sesuai dengan pernyataan Bowyer (2003)ayang menjelaskan bahwa kerapatan,akandungan perekat serta dimensiapapan partikel ialah karakteristik utamaadalam menentukan kualitas darianilai MOE yang dihasilkan. Fengeladan Wegener (1984) juga melaporkan bahwaaperlakuan asam dapat menghidrolisis polisakaridaapada kayu termasuk komponen lain dalamakayu seperti seluosa dan hemiselulosa.

Tingginyaakandungan asam juga dapat mengurangi nilaiakekuatan serta daya tahan kayu.

Tinggi rendahnyaanilai MOE yang dihasilkan dipengaruhi olehaukuran partikel yang digunakan sertaadisebabkan oleh geometri partikel.aBerdasarkan tinjauan geometri partikelnya,anilai slenderness ratio (SR)ayaitu perbandingan dimensi panjang denganatebal partikel dan aspectaratio (AR) yaitu perbandingan dimensiapanjang dengan lebar partikel. Iswantoaet al (2014) menyatakan bahwaaukuranapartikel yang kecilamenghasilkan sifat mekanik yangalebih rendah, geometri partikelaadalah salah satu faktor pentingadalam mempengaruhi modulus elastisitasapapan partikel. Maloney (1993) menjelaskanabahwa partikel dengan slendernessaratio yang tinggi akan lebihamudah diorientasikan sehingga kekuatanapapan yang dihasilkan akan meningkataserta memerlukan sedikit perekat peraluasan permukaan untuk mengikatapartikel.

Berdasarkan hasil sidikaragam (anova) terhadap Modulusaof elasticity (MOE), Jenisakayu kemenyan dan bambu sertaaperlakuan perendaman asam asetat danasitrat tidak berpengaruh nyataapada sifat mekanisapapan partikel yang dihasilkanadengan selang kepercayaan 95%.aOleh sebab itu, maka tidak dilakukan ujialanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT).

Berdasarkan Gambara9, nilai MOR papan partikel berkisaraantara 52,54- 136,63 kg/cm². NilaiaMOR tertinggi terdapat padaapapan partikel kemenyan denganaperlakuan campuran asam asetat danasitrat 1%, sedangkan nilai terendahadicapai oleh papan partikelajenis bambu tanpa perlakuan

(38)

26

(kontrol).aStandar JIS A 5908 (2003)ayang mensyaratkan nilai MOR minimumasebesar 80 kilogram/cm². Berdasarkanapapan yang dihasilkan, hampirasemuanya telah memenuhi standar JISaA 5908 (2003) kecualiapada papan kontrol bambu, papanapartikel bambu dengan perendaman asamasitrat 2% dan papan partikel bambuadengan kombinasi perendaman asamaasetat dan sitrat 1%.

Berdasarkan Gambara9, perlakuan perendaman papanapartikel dalam larutan asam asetatadan sitrat dapat meningkatkan nilaiadari MOR yang dihasilkan. Terdapat beberapaanilai MOR yang rendah danabelum memenuhi standar. Hal ini didugaadisebabkan karena sebagian komponen kimiaadari bahan baku papanapartikel terdegradasi sehingga terjadiapenurunan kekuatan papan.

Seperti yangadijelaskan Sjostrom (1991), nilaiaMOR dapat berkurang dengan adanya perlakuan perendaman asamapada bahan baku karena zataekstraktif yang terdapat dalam papanapartikel terdegradasi dan terhidrolisisaoleh asam sehingga daya rekataperekat semakin berkurang. Marra (1992)adalam Sucipto et al (2010) menjelaskanabahwa kekuatan produk kayu rekonstitusi dimanaasalah satunya merupakan papan partikel,acenderung menurun nilainya bersamaan mengecilnya elemenapenyusun kayunya bila dibandingapada kerapatan yang sama.

Nilai kerapatan papanapartikel mempengaruhi nilai MOR papanapartikel.

Peningkatan kerapatan papan partikelaakan diimbangi denganapeningkatan MORapapan partikel. Anton (2012)amenunjukkan bahwa semakin tinggiakerapatan papan partikel yangadihasilkan maka sifat modulusapatah papan partikel jugaaakan semakin tinggi. Peningkatan nilaiaMOR tidak sejalan dengan nilai kerapatanapapan partikel. Nilai kerapatan papan partikelacenderung acak.

Hal ini didugaaterjadi karena tidak meratanya penyebaranapartikel dan penyebaran perekatapada papan partikel sehingga mengurangianilai kerapatan papan partikel.aPerekat terkonsentrasi pada beberapa titikasehingga menyebabkan nilai kerapatanapada sampel papan partikel yangadihasilkan berbeda.

Hasil sidik ragama(anova) menunjukkan bahwa jenis kayuaberpengaruh nyata terhadap nilaiaModulus of Rupture (MOR) tetapiatidak berpengaruh nyata terhadap perlakuanaperendaman pada larutan asamaasetat dan sitratadengan selang keyakinan 95%.aOleh sebab itu, maka tidakadicoba uji lanjut DuncanaMultiple Range Test (DMRT).

(39)

Keteguhan Rekat Internal / Internal Bond (IB)

Nilai IB masing-masing papan partikel hasil penelitian disajikan pada Gambar 8:

Gambar 8. Nilai Internal Bond Papan Partikel

Berdasarkan pada Gambara10, nilai IB papanaberkisar antara 1,35-2,11 kilogram/cm².aNilai IB paling tinggiaterdapat pada papan partikelakemenyan dengan perlakuan kombinasiaasam asetat serta sitrata1%, sebaliknya nilai terendahaterdapat pada papan partikelabambu dengan perlakuan asamaasetat dan sitrat 1%.aStandar JIS A 5908 (2003) mensyaratkan nilaiaIB minimum sebesar 1,5akilogram/cm². Dari hasil penelitian, nilaiaIB seluruhnya telah memenuhiastandar kecuali pada papan partikelabambu dengan perlakuan perendaman asamaasetat dan sitrat 1%.

Berdasarkan padaaGambar 10, nilai IB semakinamenurun dengan meningkatnya konsentrasi asam.aHal ini disebabkan oleh 2ahal yaitu zat ekstraktif dan pH atau keasamanapartikel. Perlakuan perendaman dalam larutan asamaasetat dan sitratadapat melarutkan zat ekstraktif sehingga prosesaperekatan akan berlangsung denganabaik. Selanjutnya peningkatan konsentrasi asamamenyebabkan terjadinyaapeningkatan keasaman dari partikel yang dipergunakan. Meskipunaperekat isosianat merupakan perekatayang toleran terhadap asam namunaada batasan dimana pada kondisiaasam yang kuat menyebabkan perekataini tidak dapat bekerja denganamaksimal. Pada penelitian ini, perendamanaserbuk ke dalam larutan dapatamenurunkan nilai ph keasaman

2,11

1,88

1,53

2,02

1,64 1,55 1,53

1,35

0 0,5 1 1,5 2 2,5

IB (kg/cm²)

(40)

28

bahan bakuahingga 4,5. Hal iniadijelaskan juga oleh Iswanto etaal (2013) bahwa nilai IBayang rendah karena perlakuan perendaman asamaakan menurunkan ph pada papanapartikel sehingga keasaman bahan bakuameningkat.

Salah satu aspek yang menjadiakunci dalam keberhasilan suatu prosesaperekatan merupakan lamaawaktu kempa. Waktua kempa bergantung kepadaajenis ataupun tipe perekatayang digunakan dengan prinsip jenisaperekat serta keadaan adonan perekatayang dipakai pada dikala pengempaan.aPengempaan dengan temperatur yang rendah hendak menimbulkan perekatajadi kurang matang, namun bilaatemperatur terlampau besar maka perekatabakal menjadi over mature (terlaluamatang) sehingga perekat menjadi regas,ahal ini yang menyebabkan kenaikananilai IB. Sesuai denganapernyataan Widyorini et al (2012) melaporkanakalau kenaikan temperatur memperlihatkanaterdapatnya penyusutan nilai kekuatanarekat kayu dimana diprediksiadikarenakan oleh temperatur kempa yangasangat besar. Bowyer et ala(2003) pula melaporkan kalau keteguhanarekat pada papan partikeladipengaruhi oleh pencampuran, pengempaanaserta pembuatan adonan kayu yang baik.

Hasil sidikaragam (anova) terhadap IB menunjukkanabahwa jenis kayu berpengaruh nyata,asedangkan perlakuan perendaman pada asamaasetat dan sitrat tidak mempengaruhianyata terhadap sifat mekanisapapan partikel dengan selangakeyakinan 95%. Oleh sebab itu,atidak dicoba ujialanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT).

(41)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Perlakuan perendaman serutan kayu kemenyan serta bambu belangke dalam kombinasi larutan asam asetat serta sitrat dapat memperbaiki nilai kadar air dan daya serap air yang dihasilkan namun berkorelasi negatif pada nilai kerapatan dan pengembangan tebal. Hasil pengujian sifat mekanis menampilkan kenaikan nilai Modulus of elasticity (MOE) dan Modulus of Rupture (MOR) secara totalitas sehingga dapat meningkatkan sifat mekanis papan partikel. Pengujian terhadap nilai MOE serta MOR secara keseluruhan belum dapat memenuhi standar JIS A 5908 (2003).

Saran

Diperlukan penelitian lanjutan terhadap konsentrasi asam yang digunakan dan memperhatikan waktu serta proses penggempaanya agar dapat menghasilkan papan yang lebih berkualitas.

(42)

28

DAFTAR PUSTAKA

Alamsyaha, R., Affandia, O., & Batubara, R. 2012. Analisis Potensi Ketersediaan Dan Pemasaran Bambu Belangke (Gigantochloa pruriens Widjaja) di Hutan Rakyat Bambu Desa Timbang Lawan Kecamatan Bahorok Kabupaten Langkat Dalam Industri Dupa Bambu. USU Press. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Anton, S. 2012. Pembuatan Dan Uji Karakteristik Papan Partikel Dari Serat Buah Bintaro (Cerbera Manghas).Skripsi.Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Bowyer, J.L., Haygreen, J.G., dan Shmulsky, R. 2003. Forest Product and Wood Science. Iowa: The Iowa State University Press.

Daud, M., Yanto, D. H. Y., & Massijaya, M. Y. 2018. Pengaruh Rasio Perekat Urea Formaldehida (Uf) Dan Isosianat Terhadap Kadar Emisi Formaldehida Kayu Lapis Sengon (Paraserianthes falcataria). IPB Press.

Fatriasari, W. dan Ruhendi S. 2010. Fortifikasi Perekat Lateks Karet Alam-Stirena dengan Isosianat: Karakteristik dan Aplikasinya pada Kayu Lapis. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis, 8 (2): 121 - 132.

Fengel D, dan Wegener G. 1984. Kayu Kimia, Ultrastruktur, Reaksi-Reaksi.

Hardjono Sastrohamidjojo, penerjemah. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari: Wood, chemistry, ultrastructure, reactions

Febrianto, F. Endriadila, D.R. Nawawi, D.S 2016. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Bambu Beetung dengan Perlakuan Perendaman Asam Asetat.

Skripsi. Institut Pertanian Bogor (IPB).

Hadi, Y.S. 1991. Pengaruh Perendaman Dingin Selumbar terhadap Sifat Fisis Papan Partikel Meranti Merah. Teknologi, Buletin Jurusan Teknologi Hasil Hutan 4 (1): 13-16

Iswanto AH, Coto Z, dan Effendi K. 2008. Pengaruh perendaman partikel terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel dari ampas tebu (Saccharum officinarum). J Perennial 4(1):6-9.

Iswanto. A.H., Fitriasari, W., Yunianti, A.D., Zailani, A. dan Febrianto, F. 2013.

Sifat Fisis dan Mekanis Oriented Strand Board dari Strand Kayu Terasetilasi. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis 11(2).

Iswanto A. H. 2014. Karakterisasi kulit buah jarak (Jatropha curcas L) dan pemanfaatannya sebagai bahan baku papan partikel berkualitas.

Bogor: Institut Pertanian Bogor