BAB III METODOLOGI 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di laboratorium Produk Majemuk Kelompok Peneliti Pemanfaatan Hasil Hutan Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor. Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Desember 2008 sampai bulan Februari 2009.
3.2 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah gergaji tangan, gergaji mesin, kaliper, timbangan elektrik, bak perendaman, oven, desikator, Universal Testing Machine Lohmann (UTM), penggaris, kalkulator, dan alat tulis. Bahanbahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah dua lembar papan partikel dengan ketebalan 1,2 cm, dua lembar papan serat dengan ketebalan 1,5 cm yang didapatkan dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor.
3.3 Metode Pengumpulan Data 3.3.1 Pengambilan Contoh Uji Lembaran papan partikel dan papan serat yang ada dipotong-potong sesuai dengan ukuran contoh uji yang tercantum pada Tabel 6. Tabel 6 Ukuran Contoh Uji Papan Partikel dan Papan Serat Berdasarkan SNI, ISO dan ASTM Sifat yang diuji
Ukuran contoh uji (mm) SNI
ISO
ASTM
1. Kerapatan dan kadar air
50 × 50
50 × 50
76 × 152
2. Penyerapan air dan pengembangan tebal
50 × 50
(50 ± 1) × (50 ± 1)
152 × 152
3. Modulus elastisitas dan modulus patah kondisi kering
50 × {50 + (15 × tebal)}
(50 ± 1) × {50 + (20 × tebal)}
76 × {50 + (24 × tebal)}
3.3.2 Pengujian 3.3.2.1 Sifat Fisis Papan 1) Kerapatan Panjang, lebar dan tebal contoh uji diukur dalam kondisi kering udara dalam satuan centimeter. Dari hasil pengukuran dimensi tersebut dapat dihitung volumenya (V). Kemudian berat contoh uji juga ditimbang dalam kondisi kering udara dengan menggunakan timbangan elektrik dengan ketelitian 2 desimal dalam satuan gram. Kerapatan dihitung dengan menggunakan rumus : K=
B( g ) V (cm 3 )
Keterangan : K
: kerapatan (g/cm3)
B
: berat (g)
V
: volume (cm3)
2) Kadar air Contoh uji dalam keadaan kering udara ditimbang (BA) contoh uji kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 103 + 2 0C sampai beratnya konstan. Nilai kadar air dapat dihitung dengan menggunakan rumus : KA =
BA BKO 100 0 0 BKO
Keterangan : KA
: kadar air (%)
BA
: berat awal sebelum dioven (g)
BKO
: berat kering oven (g)
3) Penyerapan air dan pengembangan tebal Contoh uji dalam kondisi kering udara ditimbang beratnya, dan kemudian diukur tebalnya dengan menggunakan kaliper. Contoh uji kemudian direndam dalam air pada suhu 25 + 1 0C secara horisontal pada kedalaman
kira-kira 3 cm di bawah permukaan air selama 24 jam. Kemudian setelah 24 jam, contoh uji diukur kembali berat dan tebalnya. Nilai penyerapan air dihitung dengan menggunakan rumus : Penyerapan Air (%) =
Bt Ba 100% Ba
Keterangan : Ba
: berat awal sebelum perendaman (g)
Bt
: berat setelah perendaman (g)
Sedangkan besarnya pengembangan tebal yang terjadi dihitung dengan rumus : Pengembangan Tebal (%)
Tt Ta 100% Ta
Keterangan : Ta
: tebal awal sebelum perendaman (mm)
Tt
: tebal setelah perendaman (mm)
3.3.2.2 Sifat Mekanis Papan 1) Modulus elastisitas (MOE) Pengujian sifat modulus elastisitas ini dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine (UTM). Sebelum pengujian, contoh uji diukur dimensi lebar, dan tebalnya dengan menggunakan kaliper digital pada satuan cm dengan ketelitian 3 desimal. Setelah diukur, contoh uji dalam kondisi kering udara dibentangkan pada
mesin penguji dengan jarak
sangga untuk pengujian dengan SNI adalah 15 × tebal contoh uji, ISO 20 × tebal contoh uji, dan ASTM 24 × tebal contoh uji. Setelah itu contoh uji diberikan beban tepat di tengah-tengah jarak sangga seperti terlihat pada Gambar 2. Selang pembebanan yang diberikan adalah 2 kg untuk semua standar. Pembebanan dilakukan sampai contoh uji tersebut patah. Catat beban maksimum yang mampu ditahan oleh contoh uji dan catat juga defleksi yang terjadi.
P S h G
L1
L2
G
L Gambar 2. Pengujian modulus elastisitas dan modulus patah papan. Keterangan : P
: posisi dan arah pembebanan
S
: contoh uji
h
: tebal contoh uji (cm)
G
: penyangga contoh uji
L
: jarak sangga contoh uji
L1,L2 : jarak sangga dari titik sangga ke titik pembebanan (cm) Setelah melakukan pengujian, nilai modulus elastisitas dihitung dengan rumus :
MOE
PL3 4 ybh 3
Keterangan : MOE
: modulus elastisitas (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)
2) Modulus patah (MOR) Pengujian modulus patah dilakukan bersamaan dengan pengujian modulus elastisitas, hanya rumus yang digunakan berbeda. Rumus modulus patah adalah :
3PL 2bh 2
MOR
Keterangan : MOR : modulus patah (kg/cm2) P
: beban maksimum yang diberikan (kg)
L
: jarak sangga (cm)
b
: lebar contoh uji (cm)
h
: tebal contoh uji (cm)
3.4 Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan rancangan percobaan pola acak lengkap. Perbedaan ukuran contoh uji (SNI, ISO, dan ASTM) merupakan perlakuan. Banyaknya pengamatan untuk setiap sifat yang diuji adalah 12. Model linier untuk percobaan ini adalah sebagai berikut :
Yij
i
ij
Keterangan : Yij
: nilai pengamatan
μ
: nilai rata-rata harapan
σi
: pengaruh perlakuan ke i
ij
: kesalahan percobaan
Kemudian dilanjutkan dengan prosedur Tukey (beda nyata tulus/honestly significant difference). Rumus prosedur Tukey :
q ( p, n 2 ) S x
dan
Sx
S e2 r
Keterangan : qα
: diperoleh dari tabel untuk tingkat nyata 5 % atau 1 %, tergantung dari besar kecilnya nilai F hitung
p
: jumlah perlakuan (standar uji yang digunakan)
n2
: derajat bebas dari kesalahan percobaan
Sx
: kesalahan baku
S e2
: keragaman dari kesalahan percobaan
r
: banyaknya ulangan
Nilai ω dipakai untuk menilai setiap perbedaan yang dapat dilihat dalam penelitian. Prosedur ini mudah digunakan karena hanya memerlukan satu nilai ω untuk menilai beda harga rata-rata dengan suatu nilai tetap. Prosedur ini juga memperhitungkan jumlah perlakuan dalam penelitian, memungkinkan untuk mengambil kesimpulan tentang nilai beda mana yang nyata dan yang tidak, menggunakan derajat bebas kesalahan percobaan dan dapat dipergunakan untuk menentukan selang kepercayaan.
