UJI MUTU PENGERINGAN CEPAT PAPAN SAWIT MENGGUNAKAN OVEN SUHU TINGGI DAN PEMANASAN MICROWAVE

(1)

154

UJI MUTU PENGERINGAN CEPAT PAPAN SAWIT MENGGUNAKAN OVEN SUHU TINGGI DAN PEMANASAN

MICROWAVE

Haji Gussyafri¹, Fakhri², Hasyim Mustakim³

1Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau, Pekanbaru. Email: gussyafri@gmail.com

2Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau, Pekanbaru. Email: fakhriur@gmail.com

3Mahasiswa D3 Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau, Pekanbaru.

Email: hmustakim@gmail.com

ABSTRACT

Replanting activities on oil palm land leaves a waste of palm trunks which is very potential for raw materials for carpentry wood and furniture, but the weakness of oil palm trunks is easily attacked by fungi. Therefore, it is necessary to improve the quality with a short time drying treatment to avoid oxidation. The research aims to test the speed of drying time of palm boards using laboratory scale ovens and microwave heating. The drying of the test specimens was carried out in an oven temperature of 100oC with variations in board thickness: 5 mm, 10 mm, 15 mm, and 20 mm. The other specimens are dried by microwave heating (at the same thickness variation) to absolute dry water content. Observations were made on the pattern of the tendency of decreasing wood moisture content to the variation of the thickness of the palm board. The results showed that the decrease in water content using a microwave took place linearly, a tendency to slow down the drying time for thicker board sizes. Oven drying test results obtained parabolically decreased water content, the thicker the size of the board then the time of decrease in water content slows down. The time efficiency for microwaves compared to laboratory ovens was obtained very significantly, at 5 mm board thickness it could reach 600%. The results of the compressive strength test of the palm wood test sample showed that the compressive strength of the microwave drying test sample was higher than the results of the compressive pressure test results of the high temperature oven, which increased the compressive strength of the microwave heating treatment to the oven by 29% to 50% for the external cross section , a higher increase was obtained for the cross section of the inner palm board in the range of 59% to 80%

Keywords : Palm board, Quick drying, Laboratory oven, microwave

ABSTRAK

Kegiatan replanting pada lahan kelapa sawit menyisakan limbah batang sawit yang sangat potensial untuk bahan baku kayu pertukangan dan mebel, namun kelemahan batang sawit mudah diserang jamur. Oleh karena itu, perlu dilakukan peningkatan mutu dengan perlakuan pengeringan waktu singkat untuk menghindari oksidasi. Penelitian bertujuan untuk menguji kecepatan waktu pengeringan papan sawit menggunakan oven skala laboratorium dan pemanasan microwave. Pengeringan benda uji dilakukan dalam oven suhu 100oC dengan variasi tebal papan: 5 mm, 10 mm, 15 mm, dan 20 mm. Benda uji yang lain dikeringkan dengan pemanasan microwave (pada variasi ketebalan yang sama) sampai kadar air kering mutlak.

Pengamatan dilakukan terhadap pola kecenderungan penurunan kadar air kayu terhadap variasi tebal papan sawit. Hasil penelitian diperoleh bahwa penurunan kadar air menggunakan microwave berlangsung secara linier, kecenderungan terjadi perlambatan waktu pengeringan untuk ukuran papan yang lebih tebal. Hasil uji pengeringan oven diperoleh penurunan kadar air berlangsung secara parabolis, semakin tebal ukuran papan maka waktu penurunan kadar air semakin melambat. Efisiensi waktu untuk microwave dibandingkan dengan oven laboratorium

(2)

155

diperoleh sangat signifikan, pada ketebalan papan 5 mm dapat mencapai 600%. Hasil uji terhadap kuat tekan sampel uji kayu sawit diperoleh bahwa kuat tekan sampel uji hasil pengeringan microwave lebih tinggi dibandingkan dengan hasil uji tekan kayu sawit yang dioven suhu tinggi, peningkatan kuat tekan perlakuan pemanasan microwave terhadap oven sebesar 29% sampai 50% untuk bagian penampang luar, peningkatan yang lebih tinggi diperoleh untuk penampang papan sawit bagian dalam pada kisaran 59% sampai 80%.

Kata Kunci : Papan sawit, Pengeringan cepat, Oven laboratorium, microwave

1. PENDAHULUAN

Perkebunan kelapa sawit di Indonesia merupakan salah satu sector andalan penerimaan devisa. Berdasarkan data BPS tahun 2017, luas areal perkebunan kelapa sawit di Indonesia sebelum tahun 2017 selama empat tahun terakhir cenderung menunjukkan peningkatan, kecuali pada tahun 2016 yang mengalami penurunan. Kenaikan tersebut berkisar antara 2,77 sampai dengan 4,70 persen per tahun dan mengalami penurunan pada tahun 2016 sebesar 0,52 persen. Pada tahun 2013 lahan perkebunan kelapa sawit Indonesia tercatat seluas 10,47 juta hektar, meningkat menjadi 11,26 juta hektar pada tahun 2015 atau terjadi peningkatan 7,60 persen. Pada tahun 2016 luas areal perkebunan kelapa sawit menurun sebesar 0,52 persen dari tahun 2015 menjadi 11,20 juta hektar. Selanjutnya, pada tahun 2017 luas areal perkebunan kelapa sawit diperkirakan kembali mengalami peningkatan 9,80 persen dari tahun 2016 menjadi 12,30 juta hektar. Menurut status pengusahaannya, sebagian besar perkebunan kelapa sawit pada tahun 2016 diusahakan oleh perkebunan besar swasta yaitu sebesar 5,75 juta hektar (51,37 %), sebesar 4,74 juta hektar (42,31 %) diusahakan oleh perkebunan rakyat, dan 0,71 juta hektar (6,32 %) diusahakan oleh perkebunan besar negara.

Usia produktif kelapa sawit sekitar 25 tahunan. Setelah tidak produktif lagi, pada umumnya lahan sawit dilakukan kegiatan replanting (peremajaan). Kegiatan peremajaan kebun sawit di beberapa kabupaten di propinsi Riau telah berlangsung selama tiga tahun terahir ini, antara lain di kabupaten Pelalawan, Siak dan Rokan Hulu, dan Kampar. Adanya kegiatan peremajaan lahan sawit menyisakan ribuan meter kubik limbah padat batang sawit (oil palm trunk ; OPT), penanganan limbah OPT tersebut pada umumnya ditumpuk atau ditimbun di sisi-sisi lahan bekas tebangan serta sebagian dibakar, penanganan limbah OPT bekas lahan tebangan akan menjadi masalah bagi kesehatan masyarakat dan kenyamanan lingkungan di sekitarnya. Limbah OPT hasil tebangan lahan sawit tersebut akan terus bertambah banyak. Di sisi lain, masyarakat tidak memahami tentang cara penanganannya. Di sisi lain, kelangkaan bahan kayu komersial serta kebijakan pemerintah memperketat aturan peredaran kayu olahan dan pengawasan peredaran kayu illegal berimplikasi pada semakin merosotnya kelangsungan usaha di bidang pengolahan kayu (industri sawmill dan usaha ikutannya seperti usaha mebel dan pertukangan).

Agar kayu sawit dapat dimanfaatkan sebagai bahan konstruksi maupun non-konstruksi maka harus dilakukan perbaikan kualitas. Oleh karena itu dikaji suatu penerapan teknologi untuk pemanfaatan bahan OPT sebagai bahan alternatif kayu subtitusi untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan kayu olahan yang bersumber dari produksi hutan alam. Solusi yang diterapkan yakni teknologi pengeringan cepat menggunakan dua alat; oven laboratorium dan pemanasan microwave. Tujuan penelitian adalah untuk menguji kecepatan pengeringan papan sawit menggunakan oven skala laboratorium dan pemanasan dengan microwave pada variasi ketebalan papan.

(3)

156 2. TINJAUAN PUSTAKA

Kayu mempunyai sifat higroskopis yaitu dapat menyerap dan melepaskan air atau kelembapan. Suatu petunjuk, bahwa kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh kelembapan dan suhu udara pada suatu saat. Makin lembab udara di sekitarnya akan makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Dengan masuknya air kedalam kayu itu, maka berat kayu akan bertambah, selanjutnya masuk dan keluarnya air dari kayu menyebabkan kayu itu basah atau kering, akibatnya kayu itu akan mengembang dan menyusut (Dumanauw, 2003).

Variasi kadar air (KA) kayu kelapa sawit relatif besar seperti halnya variasi KA kayu daun lebar (hard-wood) yang mempunyai berat jenis (BJ) rendah. Bagian pusat kayu umumnya mempunyai KA yang lebih tinggi dibandingkan dengan bagian tengah, tetapi lebih rendah dibandingkan dengan bagian kulit. KA akan turun dari pangkal batang ke beberapa meter di atas pangkal dan kemudian naik menuju bagian puncak (Putra, 2009). Penggunaan kayu kelapa sawit dalam keadaan basah memerlukan pertimbangan serius. Kayu kelapa sawit hanya memiliki 33,3% bahan lignoselulosa dan 66,7% berupa air yang tidak berguna.

Penggunaan kayu kelapa sawit sebagai bahan konstruksi hanya mungkin diambil dari beberapa centimeter dari bagian kulit atau beberapa meter diatas pangkal batang karena berat jenisnya tinggi (Prayitno, 1995).

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian terhadap perlakuan pengeringan kayu sawit menggunakan oven laboratorium dan oven microwave pada variasi ketebalan kayu 0,5 Cm, 1 Cm, 1,5 Cm, dan 2 Cm masing- masing terlihat pada Gambar 1 sampai Gambar 4.

Hasil pengereingan cepat menggunakan microwave diperoleh gambaran bahwa penurunan kadar air berlangsung secara linier selama 60 menit untuk ketebalan papan 5 mm. Untuk penurunan kadar air pada sampel tebal papan 10 mm diperoleh 130 menit. Untuk ketebalan 15 mm diperoleh lama penurunan kadar air 230 menit serta untuk ketebalan 20 mm diperoleh penurunan kadar air selama 300 menit.

(4)

157

Gambar 1. Hasil Pengeringan Microwave, Tebal 0,5 cm

(5)

158

Hasil penelitian pengeringan microwave untuk ketebalan 0,5 Cm, 1 Cm, 1,5 Cm dan 2 Cm memperlihatkan kecenderungan data bahwa semakin tebal ukuran papan, maka lama pengeringannya semakin melambat sebagaimana persamaan grafik yang didekati dengan persamaan linier yakni: y = 162x – 20 (Gambar 5).

(6)

159

Gambar 5. Lama Pengeringan Microwave terhadap variasi Tebal Kayu

Hasil pengereingan cepat menggunakan oven laboratorium pada suhu 100oC diperoleh gambaran bahwa penurunan kadar air pada tahap awal berlangsung secara lambat, kemudian cenderung linier seterusnya pada kondisi kadar air mendekati kadar air kering oven (Gambar 6 sampai 9). Untuk tebal papan 5 mm, 10 mm, 15 mm, dan 20 mm diperoleh masing-masing 360 menit, 450 menit, 900 menit serta 1450 menit.

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00

0,0 40,0 80,0 120,0 160,0 200,0 240,0 280,0 320,0 360,0 400,0 440,0

BERAT (Gram)

WAKTU (Menit)

PL PD TL TD UL UD

Gambar 6. Hasil Pengeringan Oven Lab. Tebal 0,5 cm

(7)

160

Gambar 7. Hasil Pengeringan Oven Lab. Tebal 1 cm

Gambar 8. Hasil Pengeringan Oven Lab. Tebal 1,5 cm

(8)

161

Gambar 9. Hasil Pengeringan Oven Lab. Tebal 2 cm

Hasil penelitian pengeringan oven unuk ketebalan 0,5 Cm, 1 Cm, 1,5 Cm dan 2 Cm (Gambar 10) memperlihatkan kecenderungan hasil yang serupa dengan hasil microwave bahwa semakin semakin tebal ukuran papan, maka lama pengeringannya semakin melambat sebagaimana persamaan grafik yang didekati dengan persamaan polynomial pangkat 2 yakni: y = 460x2 - 406x + 435.

Hasil pengujian pengeringan kayu sawit menggunakan oven laboratorium dibandingkan dengan microwave (GAMBAR 10) diperoleh kecepatan pengeringan menggunakan oven suhu tinggi sangat berpengaruh terhadap ketebalan kayu, sehingga pengeringan kayu yang semakin tebal cenderung penggunaan oven semakin kurang optimal, sedangkan pemanasan menggunakan microwave untuk semua ketebalan kayu berlangsung secara linier dan terlihat bahwa ketebalan kayu berlangsung secara linier dan efisien untuk pengeringan kayu yang tebal. Mengingat secara teknis pemakaian microwave untuk pengeringan kayu memerlukan suplai energi yang tinggi sehingga secara operasional sangat mahal, namun tidak menutup kemungkinan untuk dilakukan kombinasi oven yang mana untuk tahan pengeringan tahap awal menggunakan oven suhu tinggi, selanjutnya untuk mengeluarkan air di bagian dalam digunakan microwave.

Efisiensi pengeringan oven microwave sebagaimana terlihat pada Gambar 11. Efisiensi waktu untuk microwave dibandingkan dengan oven laboratorium diperoleh sangat signifikan, yang mana efisiensi waktu pengeringan pada ketebalan papan 5 mm dapat mencapai 600%, untuk ketebalan 1 cm efisiensi sebasar 321% serta semakin meningkat untuk tebal papan 1,5 cm, dan 2 cm masing-masing 391%, dan 483%. Untuk ketebalan papan yang lebih besar diprediksi bahwa efisiensi microwave akan lebih tinggi.

(9)

162

Gambar 10. Perbandingan Kecepatan Pengeringan Oven dan Microwave

Gambar 11. Efisiensi Pengeringan Microwave terhadap Ketebalan Papan

4. KESIMPULAN DAN SARAN

Berdasarkan hasil pengujian terhadap pengeringan dan densifikasi papan sawit dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Penurunan kadar air menggunakan oven microwave berlangsung secara linier dengan persamaan y = 162x – 20 yang mana cenderung mengalami perlambatan waktu pengeringan untuk ukuran papan yang lebih tebal.

(10)

163

2. Penurunan kadar air berlangsung secara parabolis dengan pendekatan persamaan y = 460x² - 406x + 435, semakin tebal ukuran papan maka lama waktu penurunan kadar air semakin melambat.

3. Efisiensi waktu pemanasan microwave dibandingkan dengan oven laboratorium diperoleh sangat signifikan, pada ketebalan papan 5 mm dapat mencapai 600%, untuk ketebalan 1 cm efisiensi sebasar 321% serta semakin meningkat pada ketebalan papan 1,5 cm, dan 2 cm masing-masing 391%, dan 483%.

4. Efisiensi pengeringan papan sawit yang dilobangi dengan yang tidak dilobangi mencapai 45,30% untuk ketebalan papan 5 mm dan cenderung menurun sampai 25,25% untuk ketebalan papan 20 mm, persamaan efisiensi antara kecepatan pengeringan sawit yang dilobangi dapat didekati dengan persamaan polinomial yakni:

y = -5,283x² + 0,022x + 46,34. Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa perlakuan pelobangan papan sawit mempercepat waktu pengeringan kayu secara signifikan.

Saran yang dapat diberikan pada hasil penelitian yang dilakukan yakni perlunya dilakukan kajian skala industri dan kajian ekonomi terhadap pengeringan sawit menggunakan kiln dry 5. DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2017, Statistik Kelapa Sawit Indonesia 2017, Jakarta, Badan Pusat Statistik Indonesia.

Badrun, M. 2010. Lintasan 30 Tahun Pengembangan Kelapa Sawit. Jakarta. Direktorat Jenderal Perkebunan Kementerian Pertanian.

Basiron, Y., Jailani, BS., Chan, KW., (Eds), (2002), Advances In Oil Palm Research Vol II, Malaysian Palm Oil Board (MPOB), Malaysia, Ministry of Primary Industries.

Blass, H.J., P. Aune, B.S. Choo, R. Gorlacher, D.R. Griffiths, B.O. Hilso, P. Racher dan G.

Steck, (Eds.), 1995, Timber Engineering Step I, First Edition, The Nedherlands, Centrum Hout.

Dumanauw, J.F. 2001, Mengenal Kay, Yogyakarta, Kanisius.

Fakhri dan Morena, 2005, Pemanfaatan Limbah Batang Sawit sebagai Produk Papan Komposit Laminasi untuk Bahan Dinding Partisi Dekoratif, Laporan Penelitian SDPF- Forum Heds.

Fakhri, 2010, Peningkatan Mutu Kayu Sawit dengan Perlakuan Bahan Antioksidan, Jurnal APTEK.

Istoto, Y.E.B, 2006, Membangun Kembali Industri Perkayuan Nasional, Yogyakarta, Global Pustaka Utama.

Mardikanto, T.R., Karlina S., Bahtiar E.F. 2011. Sifat Mekanis Kayu, Bogor, IPB Press.

Putra, R S. 2009. Karakteristik Produk Komposit dari Vascular Bundles Limbah Batang Kelapa Sawit, Medan, Universitas Sumatera Utara.

Susetyowati, A.F.E. dan B. Subiyanto, 1998, Masa Depan dan Tantangan Litbang Teknologi Pemanfaatan Kayu, Seminar Nasional I MAPEKI, Yogyakarta,

Tobing, T.L., 1977, Pengawetan Kayu, Bogor, Lembaga Kerjasama Fakultas Kehtanan IPB.