LAPORAN PRAKTIKUM
PENGOLAHAN SEKUNDER KAYU DAN HASIL HUTAN NON KAYU ACARA 2 (SUB KOMPOSIT)
PEMBUATAN DAN PENGUJIAN PAPAN PARTIKEL
Oleh :
Nama : Rizky Lanang Rangga Kumara NIM : 21/480577/KT/09636
Co-ass : Meynard Karsten Kelompok : 18
LABORATORIUM DASAR PENGOLAHAN HASIL HUTAN DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN UNIVERSITAS GAJAH MADA
YOGYAKARTA 2023
i. TUJUAN
Tujuan dari praktikum ini adalah :
1. Mengenalkan tahapan pembuatan papan partikel.
2. Mengenalkan cara-cara pengujian sifat fisika papan partikel berdasarkan standar.
ii. ALAT BAHAN
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah : 1. Wadah,
2. Forming box, 3. Mesin kempa, 4. Lempengan baja, 5. Partikel bambu petung, 6. Perekat,
7. Pelarut perekat, dan 8. Alumunium foil.
iii. DASAR TEORI
Komposit adalah jenis material yang telah naik daun saat ini, di samping logam, polimer, dan keramik. Komopsit didapat dengan memadukan dua atau lebih jenis material yang pencampurannya tidak dilakukan secara kimiawi (Tjahjanti, 2018). Yang perlu diperhatikan dari komposit adalah dua atau lebih yang digabungkan dalam bentuk komposit yang memiliki sifat paling baik secara individu dari sistem mesin ataupun struktur (Irawan, 2012). Dari campurannya, diharpkan komposit dapat memiliki sifat yang berbeda dari pembentuknya (Oroh, dkk, 2013). Komposit sendiri mulai digunakan oleh beragam industri. Hal ini karena sifat komposit yang cenderung lebih kuat, tahan korosi, dan relatif lebih ekonomis (Sriwita dan Astuti, 2014).
Dalam kehidupan sehari-hari, komposit dapat dibuat menjadi papan partikel. Papan partikel merupakan jenis produk komposit yang terbuat dari partikel atau bahan menggunakan ligniselulosa yang diikat dengan perekat kemudian dikempa panas (Yurizan, 2015). Sifat fisik dan mekanik papan partikel yang dapat diuji antara lain adalah kadar air, kerapatan, uji pengembangan tebal, keteguhan lentur, keteguhan patah, keteguhan cabut sekrup, dan keteguhan tarik (Ramadhani, dkk, 2020).
iv. CARA KERJA
Gambar 4.1 Bagan Alur Pembuatan Papan Komposit
Partikel bambu petung dipisahkan berdasarkan ukuran yang diperlukan.
Setelah itu, dikeringkan di bawah sinar matahari mencapai standard kadar air tertentu. Selama pengeringan, usahakan tidak terkontaminasi dengan bahan lain.
Saat menimbang, tentukan juga target kerapatan dan dimensi papan partikel yang akan dibuat. Perhitungkan bahan partikel dengan mengalikan target kerapatan dengan volume papan partikel. Melakukan penambahan bahan perekat yang jumlahnya sudah diperhitungkan. Lalu, perekat dicampur dengan partikel menggunakan metode semprotan dan pengadukan agar perekat merata. Setelah itu, kasuran (mat) dibuat dengan menuangkan partikel ke dalam forming box yang dibeli alas plat berlapis alumunium foil. Usahakan ketinggian partikel dalam forming box sama agar dapat mengandung distribusi kerapatan sempurna. Setelah itu, partikel yang sudah jadi di dalam fprming box dikeluarkan dan dimasukkan ke dalam mesin kempa. Sebelum dikempa, mesin disiapkan dulu dan diletakkan thickness bar di sisi dan kanan kasuran. Kempa dengan suhu, tekanan, dan waktu yang ditentukan. Setelah itu, dikondisikan selama 7—10 hari dalam kondisi suhu ruangan. Setelah mencapai BKU, bisa diuji.
Persiapan partikel gergajian.
Pengeringan partikel gergajian.
Penimbangan partikel gergajian.
Penambahan bahan perekat.
Pencampuran perekat ke
partikel.
Pembuatan
kasuran. Pengempaan.
Pengkondisian.
Gambar 4.2 Bagan Alur Pengujian Papan Komposit
Pada pengujian kerapatan, volume uji ditentukann dari nilai rerata panjang, lebar, dan tebal conoth uji. Berat diukur dengan timbangan analitik, dan dihitung kerapatannya dengan rumus BKU/Volume.
Untuk pengembangan tebal dan penyerapan air, diukur dari berat dan tebal contoh uji mula-mula. Lalu, ditimbang dan diukur di tengah-tengah. Selanjutnya direndam pada suhu 25±20C selama 24 jam dengan posisi horizontal 3 cm di bawah air. Lalu, contoh uji ditiriskan, ditimbang, dan diukur. Pengukuran dengan (tebal akhir-tebal awal)/tebal awal dikali 100%.
Pada keteguhan rekat internal, contoh uji direkatkan pada 2 besi bertakik yang kedua permukaannya diberi perekat epoksi dan contoh uji ada di tengah diapit 2 takik besi. Pengujian dilakukan denagn melatakkan besi bertakik di atal UTM dan dilakukan penarikan dengan kecepatan 2 mm/menit. Beban maksimal dicatat.
Rumus perhtitungannya adalah Beban maksimal/luas permukaan contoh uji.
v. HASIL DAN CONTOH PERHITUNGAN
Gambar 5.1 Perhitungan Kerapatan (Kerapatan)
Diuji dengan ukuran 5x5 cm.
Diukur dengan kaliper, height gage, dan mikrometer sekrup.
(Pengembangan Tebal dan Penyerapan Air) Pengujian dilakukan dengan
sampel 5x5 cm. Besar pengembangan dan penyerapan
dinyatakan dengan persen.
(Keteguhan Rekat Internal) Pengujian dilakukan dengan
sampel 5x5 cm. Pengujian dilakukan dengan meletakkan besi bertakik di pengait atas dan bawah
alat UTM.
Gambar 5.2 Pengembangan Total
Gambar 5.3 Penyerapan Air
Gambar 5.4 Keteguhan Rekat Internal Contoh perhitungan :
Kerapatan : Pada U1
Rata-rata = (P1+P2)/2 | (L1+L2)/2 | (T1+T2+T3+T4)/2
= (4.986 + 4.942)/2 | (5.018+ 5.032)/2 | (1.039+ 1.014+ 1.048+
1.062)/2
= 4.964| 5.025| 1.04075
V = Rerata panjang*Rerata lebar*Rerata tinggi
= 4.964*5.025*1.04075 = 25.96057208 K (g/cm3) = B/V = 20.984/25.96057208 = 0.8083026807 P. Tebal (P 10%)= (T Akhir-T awal)/T awal * 100%
= (1.246-1.011)/ 1.246 = 23.24%
P. Air (P 10%) = (B akhir-B awal)/B awal * 100%
= (34.962-20.651)/ 20.651 *100% = 69.299%
K. R. Internal(P10)= Beban/(Luas/100)
= 489.511/(26.872/100) = 1821.657 N/mm2 vi. PEMBAHASAN
Menurut Cahyadi (2018), faktor yang mempengaruhi kekuatan komposit kayu antara lain meliputi faktor matriks, faktor serat, letak serat, panjang serat, bentuk serat, katalis, void, dan faktor ikatan antara fiber matriks. Matriks berfungsi untuk mengikat serat menjadi susunan yang dapat melindungi kerusakan dari luar.
Pembuatan komposit serat membutuhkan ikatan permukaan kuat antara matriks dan serat. Untuk memilih matriks yang baik, diperlukan berat jenis, viskositas, kemampuan membasahi penguat, tekanan, dan suhu. Serat merupakan bahan pengisi matriks untuk memperbaiki struktur matriks dan diharapkan dapat menahan gaya yang didapat oleh komposit.
Letak serat dibagi menjadi one dimentional yang memiliki kekuatan modulus yang optimum, two dimentional yang memiliki kekuatan 2 arah, dan three dimentional yang bersifat isotropic. Panjang serat akan mempengaruhi kekuatan tarik komposit. Pada susunan komposit serat baik, serat akan bebas tegangan atau mempunyai tegangan sama. Pada katalis, banyak sedikitnya katalis dapat mempengaruhi kekuatan pada komposit. Kekuatan komposit berpengaruh dengan void yaitu semakin banyak void pada suatu komposit maka komposit akan semakin rapuh sebaliknya jia sedikit void pada suatu komposit maka akan semakin kuat.
Void juga mempengaruhi ikatan antara serat dan matrik. Adanya celah pada serat mengakibatkan matrik tidak mampu mengisi ruang yang kosong pada cetakan komposit. Komposit serat yang baik harus mampu menyerap matriks yang mempermudah terjadinya dua fase. Selain itu komposit serat juga harus memiliki kemampuan untuk menahan tegangan yang tinggi, karena serat dan matriks saling berinteraksi dan pada akhirnya terjadi pendistribusian tegangan.
Menurut Huda (2018), struktur dianggap gagal apabila dianggap tidak berfungsi lagi dengan sempurna. Hal tesebut terjadi karena perbedaan sifat mekanik tiap-tiap bahan pada komposit yang terdiri dari dua komponen uatma kegagalan bisa dimulai dari salah satu komponen atau keduanya. Kegagalan sendiri dapat terjadi karena kepatahan pada serat, lepasnya serat dari matriks, retak risiko pada matriks, dan terlepasnya lamina dari laminate.
Pengujian ini menggunakan Standar SNI 03-2105-2006, kerapatannya berada di kisaran 0.40—0.90 g/cm3, yaitu antara 0.7—0.8. Selanjutnya, untuk pengembangan tebalnya ada di kisaran <25% yaitu kisaran 9—23%. Tahapan pembuatan papan partikel ini meliputi penyiapan serbuk dengan ukuran yang sama, penyemprotan serbuk dengan perekat, memasukkan ke kasuran, dan dikempa. Lalu pengujian yang dilakukan ada pengujian kerapatan, pengembangan total, kadar air, dan keteguhan rekat internal.
vii. KESIMPULAN
1. Tahapan pembuatan papan partikel ini meliputi penyiapan serbuk dengan ukuran yang sama, penyemprotan serbuk dengan perekat, memasukkan ke kasuran, dan dikempa.
2. Pengujian yang dilakukan ada pengujian kerapatan, pengembangan total, kadar air, dan keteguhan rekat internal.
DAFTAR PUSTAKA
Cahyadi, Dwi Ananto Indra (2018) Pengaruh Waktu Perendaman NaOH 5%
Terhadap Kekuatan Tarik Pada Komposit Serat Batang Pisang Polyester. Undergraduate (S1) thesis, University of Muhammadiyah Malang.
Irawan, Y. S. (2012). Pengenalan Komposit. Malang : Universitas Brawijaya Press Oroh, J., Sappu, F. P., & Lumintang, R. C. (2012). Analisis Sifat Mekanik Material Komposit Dari Serat Sabut Kelapa. Jurnal Poros Teknik Mesin Unsrat, 1(1).
Ramadhani, M., Wardani, L., & Lusyiani, L. (2020). Sifat Fisik dan Sifat Mekanik Papan Partikel Berdasarkan Perbedaan Grade di PT. Barito Pacifik Tbk. Jurnal Sylva Scienteae, 2(3), 443-455.
Sriwita, D dan Astuti. (2014). Pembuatan Dan Karakterisasi Sifat Mekanik Bahan Komposit Serat Daun Nenas-Polyester Ditinjau Dari Fraksi Massa Dan Orientasi Serat. Jurnal Fisika Unand, 3(1).
Tjahjanti, P. H. (2018). Material Komposit dan Polimer. Sidoarjo : UMSIDA Press.
Yurizan, Mona Reininta (2015) Pengaruh Perekat Likuida Kayu Karet dan Perekat Urea Formaldehid Terhadap Kualitas Papan Partikel (Particle Board) dari Tandan Kosong Sawit (Elaeis guineensis Jacq). Other thesis, Politeknik Negeri Sriwijaya.
