KUALITAS PAPAN PARTIKEL BATANG BAWAH, BATANG ATAS DAN CABANG KAYU JABON (Anthocephalus cadamba Miq.) ERWINSYAH PUTRA

KUALITAS PAPAN PARTIKEL BATANG BAWAH, BATANG ATAS DAN CABANG KAYU JABON (Anthocephalus cadamba Miq.)

ERWINSYAH PUTRA

DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

RINGKASAN Erwinsyah Putra. E24062534. Kualitas Papan Partikel Batang Bawah, Batang Atas dan Cabang Kayu Jabon (Anthocephalus cadamba Mig). Dibimbing oleh Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, M.Sc Selama ini pemanfaatan kayu hanya terbatas pada bagian-bagian kayu yang dianggap penting dan komersial untuk digunakan sebagai bahan baku industri sedangkan bagian lainnya dibiarkan begitu saja tanpa ada pemanfaatan selanjutnya. Dalam rangka mengantisipasi keterbatasan dan ketersedian kayu berbagai upaya dilakukan untuk meningkatkan keefisienan penggunaan kayu. salah satu upaya yang dilakukan adalah dengan memanfaatkan jenis kayu cepat tumbuh seperti jabon (Anthocephalus cadamba Miq). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui faktor yang berpengaruh terhadap kualitas papan partikel yaitu posisi kayu dalam pohon dan kadar perekat. Kualitas papan partikel diyatakan dalam sifat fisis (kerapatan, kadar air, daya serap, pengembangan tebal) dan sifat mekanis (modulus of elasticity, modulus of rupture, internal bond, kuat pegang sekrup). Penelitian ini juga ditujukan untuk menyatakan keterbasahan partikel dan hubungannya dengan internal bond papan partikel. Penelitian ini menggunakan kayu jabon yang berasal dari batang bawah, batang atas dan cabang, menggunakan perekat urea formaldehida dengan kadar perekat 3%, 4%, dan 5% dari berat kering tanur partikel. Papan partikel yang dibuat berukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm dengan kerapatan 0,7 g/cm³ pada suhu kempa 110ºC, tekanan kempa 25 kgf/cm² dan waktu kempa 10 menit. Partikel yang digunakan berukuran lolos 20 mesh. Pengujian papan partikel mengacu pada standar JIS A 5908-2003. Pengujian sifat fisis papan partikel menunjukkan nilai rataan kerapatan yaitu 0,6 g/cm³, nilai rataan kadar air adalah 9,81 %, nilai rataan pengembangan tebal setelah perendaman 2 jam dan 24 jam yaitu 121,59% dan 160,1%, nilai rataan daya serap air setelah perendaman 2 jam dan 24 jam yaitu 50,29% dan 62,31%. Pengujian sifat mekanis papan partikel menunjukkan nilai rataan Modulus of Elasticity (MOE) yaitu 10835,58 kg/cm², nilai rataan Modulus of

Rupture (MOR) yaitu 86,05 kg/cm², nilai rataan internal bond yaitu 4,71 kg/cm², dan nilai rataan kuat pegang sekrup yaitu 60,56 kg. Posisi kayu dalam pohon berpengaruh terhadap kualitas papan partikel yang dihasilkan. Kualitas papan partikel yang dibuat dari batang bawah, batang atas dan cabang kayu jabon berbeda. Kayu yang berasal dari cabang menghasilkan kualitas papan partikel yang lebih baik dan cabang memiliki nilai keterbasahan yang lebih tinggi dari batang bawah dan batang atas. Kenyataan menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai keterbasahan kayu maka semakin tinggi juga nilai internal bond papan partikel yang dihasilkan, sehingga nilai keterbasahan dapat dijadikan indikator keterekatan kayu khususnya internal bond. Kata Kunci : papan partikel, kayu jabon, batang bawah, batang atas, cabang

KUALITAS PAPAN PARTIKEL BATANG BAWAH, BATANG ATAS DAN CABANG KAYU JABON (Anthocephalus cadamba Miq.)

ERWINSYAH PUTRA E24062534

Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan Pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Kualitas Papan Partikel Batang Bawah, Batang Atas dan Cabang Kayu Jabon (Anthocephalus cadamba Miq.)” 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 yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi.

Bogor, September 2011

Erwinsyah Putra E24062534

LEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Kualitas Papan Partikel Batang Bawah, Batang Atas dan Cabang Kayu Jabon (Anthocephalus cadamba Miq.) Nama

: Erwinsyah Putra

NRP

: E24062534

Menyetujui Dosen Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, M.Sc NIP : 19470614 197106 1 001

Mengetahui, Ketua Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor

Dr. Ir. I Wayan Darmawan, M.Sc NIP : 19660212 199103 1 002

Tanggal Lulus :

KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala nikmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Kualitas Papan Partikel Batang Bawah, Batang Atas dan Cabang Kayu Jabon (Anthocephalus cadamba Miq)”. Penyusunan skripsi dilakukan atas dasar penelitian yang dilaksanakan pada bulan Januari sampai bulan Maret 2011 di Laboratorium Bio-Komposit Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor, Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor dan Seafast Fakultas Teknik Pertanian Institut Petanian Bogor. Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada : 1. Prof. Dr. Ir Surdiding Ruhendi, M.Sc selaku dosen pembimbing yang membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 2. Seluruh staf pengajar di Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor atas ilmu yang telah diberikan selama penulis menuntut ilmu. 3. Segenap laboran yang telah memberikan bantuan untuk kelancaran kegiatan penelitian, Pak Abdullah lab. Biokomposit, Pak Kadiman Lab. Pengerjaan Kayu, dan Mas Irfan Lab. Keteknikan Kayu. 4.

Keluarga besar, ibu, kakak Yuni, Nova, Dani dan abang Azwar serta Aulia yang telah memberikan semangat, doa dan dukungan untuk penulis selama kuliah.

5. Teman-teman THH 43: Desi, Neneng, Solihin, Imam, Devi, Bagus ferry, Mamo, Benhur, Elang, Neneng, Poppy, Siska, Zulhijah, Wulan, Ema, dan rekan-rekan yang tidak bisa disebutkan satu persatu, terima kasih atas dukungan dan kebersamannya. 6. Teman kontrakan perwira 40 : Fajar Adiatno, Fitra Murgianto, Ilman fazrin, Anef Nugroho, Satrio Tunggul Pramana, Bayu Seftian, Dandi, Faisal, Zulkarnaen, Leo, terima kasih atas dukungan dan kebersamaannya. 7. Pujahan hati Nurul Rahmalia yang telah memberikan waktu, semangat dan dukungannya selama penulis menyelesaikan skripsi.

Penulis menyadari bahwa hasil penelitian ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membagun bagi penulis. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat terutama bagi penulis dan pihak-pihak yang membutuhkan.

Bogor, September 2011

Erwinsyah Putra E24062534

RIWAYAT HIDUP Penulis bernama Erwinsyah Putra dilahirkan di Serbalawan pada tanggal 22 Juni 1988. Penulis merupakan anak kelima dari enam bersaudara dari pasangan Edwarsyah Rangkuti (Alm) dan Syahria Ritonga. Jenjang pendidikan formal yang telah dilalui penulis, antara lain Taman Kanak (TK) Aisiyah Muhammadiyah Serbalawan tahun 1992-1993, Sekolah Dasar (SD) negeri 3 Serbalawan tahun 1993-1999, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) Muhammadiyah Serbalawan tahun 2000-2003, Sekolah Menegah Umum (SMU) Negeri 1 Dolok Batu Nanggar Serbalawan tahun 2003-2006. Tahun 2006, penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI. Tahun 2007, penulis mengambil peminatan Teknologi Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan dan pada tahun 2009, penulis memilih Laboratorium Biokomposit sebagai bidang keahlian. Penulis telah mengikuti beberapa kegiatan praktek kerja lapang, antara lain Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Baturaden-Cilacap tahun 2008, Praktek Pengelolaan Hutan (P2H) di Hutan Pendidikan Gunung Walat tahun2009, Praktek Kerja Lapang (PKL) di PT. Intracawood Manufacturing di Kalimantan Timur, Tarakan tahun 2010. Kegiatan kemahasiswaan yang pernah diikuti penulis, antara lain staf BEM-TPB IPB tahun 2006-2007, anggota Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan (HIMASILTAN) tahun 2008-2009, dan kepanitian KOMPAK THH tahun 2008, juara 1 ”Lomba Kreasi Pertanian Institut Pertanian Bogor” tahun 2010. Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul ” Kualitas Papan Partikel Batang Bawah, Batang Atas dan Cabang Kayu Jabon (Anthocephalus cadamba Miq.)” dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, M.Sc.

DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ...................................................................................... i DAFTAR ISI ................................................................................................... iv DAFTAR TABEL ........................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... vii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. viii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1 1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................... 2 1.3 Hipotesis.......................................................................................... 2 1.4 Manfaat penelitian .......................................................................... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kayu Jabon .................................................................................... 3 2.2 Papan Partikel................................................................................. 4 2.3 Perekat Urea Formaldehida ........................................................... 5 2.4 Keterbasahan (Wettability) ............................................................. 6 2.5 Keterekatan (Gluability)................................................................. 7 2.6 Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) ..................................... 7 BAB III BAHAN ALAT DAN METODE 3.1 Bahan dan Alat ............................................................................... 8 3.2 Rancangan Percobaan dan Analisis Data.......................................... 8 3.3 Pembuatan Contoh Uji ................................................................... 9 3.3.1 Persiapan Partikel................................................................... 9 3.3.2 Pengujian Keterbasahan ..................................................... 10 3.3.3 Pencampuran Bahan ............................................................ 11 3.3.4 Pembuatan Lembaran .......................................................... 11 3.3.5 Pengempaan ........................................................................ 11 3.3.6 Pengkondisian ..................................................................... 11 3.3.7 Pemotongan Contoh Uji ...................................................... 12 3.4 Pengujian Papan partikel ............................................................. 12 3.4.1 Pengujian Sifat Fisis............................................................ 12

a. Kerapatan.......................................................................... 12 b. Kadar Air.......................................................................... 13 c. Daya Serap........................................................................ 13 d. Pengembangan Tebal........................................................ 13 3.4.2 Pengujian Sifat Mekanis ..................................................... 14 a. Keteguhan Lentur (Modulus of Elasticity)....................... 14 b. Keteguhan Patah (Modulus of Rupture).......................... 15 c. Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond)...................... 15 d. Kuat Pegang Sekrup (Screw Holding Power)................. 16 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Fisis Papan Partikel ............................................................. 17 4.1.1 Kerapatan ............................................................................ 17 4.1.2 Kadar Air ............................................................................. 19 4.1.3 Daya Serap Air .................................................................... 20 4.1.4 Pengembangan Tebal ......................................................... 23 4.2 Sifat Mekanis Papan Partikel ....................................................... 26 4.2.1 Keteguhan Lentur atau Modulus of Elasticity ..................... 26 4.2.2 Keteguhan Patah atau Modulus of Rupture ......................... 28 4.2.3 Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond).......................... 30 4.2.4 Kuat Pegang Sekrup ............................................................ 32 4.3 Hubungan Keterbasahan (Wettability) dengan Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) Papan Partikel...................................... 33 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan .................................................................................. 35 5.2 Saran ............................................................................................. 35 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 36 LAMPIRAN................................................................................................... 38

DAFTAR GAMBAR Halaman 1.

Pola Pemotongan Contoh Uji………………………………………… 12

2.

Pengujian MOE dan MOR ………………………………………....... 15

3.

Pengujian internal bond …................................................................... 16

4.

Histogram Kerapatan Papan Partikel…………………………………. 17

5.

Histogram Kadar Air Papan Partikel……………................................. 19

6.

Histogram Daya Serap Air Perendaman 2 jam.............…………........ 21

7.

Histogram Daya Serap Air Perendaman 24 jam.............................….. 21

8.

Histogram Pengembangan Tebal Perendaman 2 jam........................... 24

9.

Histogram Pengembangan Tebal Perendaman 24 jam........................... 24

10. Histogram Lentur (Modulus of Elasticity) Papan Partikel..................... 27 11. Histogram Keteguhan Patah (Modulus of Rupture) Papan Partikel…. 29 12. Histogram Internal Bond Papan Partikel……………………………... 30 13. Histogram Kuat Pegang Sekrup Papan Partikel……………………… 32 14. Grafik Hubungan Antara Keterbasahan Partikel dengan Internal Bond Papan Partikel………………………………………………………… 33

DAFTAR TABEL Halaman 1.

Sifat fisis dan mekanis papan partikel………………………………. 4

2.

Karakteristik perekat urea formaldehida…………………………..... 5

3.

Analisis Sidik Ragam Kerapatan Papan Partikel…………………… 18

4.

Analisis Sidik Ragam Kadar Air Papan Partikel……………………. 20

5.

Analisis Sidik Ragam Daya Serap Air 2 jam........................……….. 22

6.

Analisis Sidik Ragam Daya Serap Air 24 jam........................……… 22

7.

Analisis Sidik Ragam Pengembangan Tebal 2 jam Papan Partikel…. 25

8.

Analisis Sidik Ragam Pengembangan Tebal 24 jam Papan Partikel... 25

9.

Analisis Sidik Ragam Modulus of Elasticity (MOE) Papan Partikel.. 28

10. Analisis Sidik Ragam Modulus of Rupture (MOR) Papan Partikel… 30 11. Analisis Sidik Ragam Internal Bond Papan Partikel………………... 31 12. Analisis Sidik Ragam Kuat Pegang Sekrup Papan Partikel…………. 33

DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1.

Perhitungan Kebutuhan Partikel dan Perekat………………………… 39

2.

Rekapitulasi Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel………………… 41

3.

Kerapatan Papan Partikel…………………………………………….. 42

4.

Kadar Air Papan Partikel…………………………………………….. 44

5.

Daya Serap Air 2 Jam dan 24 Jam Papan Partikel…………………… 46

6.

Pengembangan Tebal 2 Jam Papan Partikel…………………………. 48

7.

Pengembangan Tebal 24 Jam Papan Partikel………………………... 50

8.

Keteguhan Lentur (Modulus of Elasticity) Papan Partikel…………… 52

9.

Keteguhan Patah (Modulus of Rupture) Papan Partikel……………… 54

10. Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) Papan Partikel…………… 56 11. Kuat Pegang Sekrup Papan Partikel………………………………….. 58 12. Keterbasahan Partikel……………………………..………………….. 60

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Selama ini pemanfaatan kayu hanya terbatas pada bagian-bagian kayu yang dianggap penting dan komersial untuk digunakan sebagai bahan baku industri sedangkan bagian lainnya dibiarkan begitu saja tanpa ada pemanfaatan selanjutnya. Dalam rangka mengantisipasi keterbatasan dan ketersedian kayu berbagai upaya dilakukan untuk meningkatkan keefisienana penggunaan kayu. salah satu upaya adalah dengan memanfaatkan kayu cepat tumbuh (fast growing species) seperti jabon (Anthocephalus cadamba Miq) yang didapat dari hutan rakyat. Jabon (Anthocephalus cadamba Miq) merupakan salah satu jenis kayu cepat tubuh, berbatang silinders, lurus, kayunya berwarna putih kekuningan, tergolong hasil hutan yang potensial untuk dikembangkan menjadi pemasok bahan baku industri dan dapat digunakan untuk berbagai keperluan yaitu untuk bahan bangunan non-konstruksi, produk biokomposit (kayu lapis, papan partikel, papan semen), papan, peti pembungkus, cetakan beton, mainan anak-anak, alas sepatu, korek api, konstruksi darurat yang ringan, cocok untuk pulp (Pratiwi 2003) Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kualitas papan partikel yang dibuat dari batang bawah, batang atas dan cabang kayu jabon (Anthocephalus cadamba Miq)

2

1.2 Tujuan Penelitian a. Mengetahui kualitas papan partikel batang bawah, batang atas dan cabang. b. Mengetahui nilai keterbasahan kayu yang berasal dari batang bawah, batang atas dan cabang serta hubungannya terhadap internal bond papan partikel. 1.3 Hipotesis a. Nilai keterbasahan kayu yang tinggi akan menghasilkan internal bond papan partikel yang tinggi. b. Pemberian kadar perekat yang lebih tinggi akan menghasilkan kualitas papan partikel yang lebih baik. 1.4 Manfaat Penelitian a. Memberikan informasi kualitas papan partikel yang dibuat dari batang bawah, batang atas, dan cabang. b. Memberikan informasi nilai keterbasahan kayu batang bawah, batang atas dan cabang dan hubungannya dengan internal bond papan partikel.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kayu Jabon (Anthocephalus cadamba Miq.) Kayu Jabon (Anthocephalus cadamba Miq.) merupakan jenis kayu daun lebar yang pertumbuhannya sangat cepat, termasuk kedalam famili Rubiaceae. Tinggi pohon dapat mencapai 45 m dengan panjang batang bebas cabang 30 m, diameter mencapai 160 cm, batang lurus dan silindris, bertajuk tinggi dengan cabang mendatar, berbanir sampai ketinggian 1,50 m, kulit berwarna kelabu sampai coklat, sedikit beralur dangkal. Pertumbuhan riap sampai tanaman berumur 6-8 tahun adalah 7 cm/tahun dan akan menurun menjadi 3 cm/tahun sampai tanaman berumur 20 tahun. Tanaman jabon tumbuh di tanah aluvial lembab di pinggir sungai, daerah peralihan antara tanah rawa, tanah kering, di tanah liat, tanah lempung podsolik coklat, tanah tuf halus, atau tanah berbatu yang tidak sarang. Jabon memerlukan iklim basah sampai kemarau dengan tipe curah hujan A-D, mulai dari dataran rendah sampai dengan ketinggian 1000 mdpl. Kayu jabon memiliki warna kayu teras berwarna putih, kayu gubal tidak dapat dibedakan dari kayu teras , tekstur agak halus sampai agak kasar, arah serat lurus, kesan raba permukaan kayu licin atau agak licin. Struktur pori bergabung dua sampai tiga dalam arah radial, jarang, soliter, diameter 13 0-220µ, frekuensi 2-5/mm², Parenkim agak jarang seringkali 2-3 garis bersambungan dalam arah tangensial diantara jari-jari, dan bersinggungan dengan pori, jari-jari uniseriet, tinggi 580µ, lebar 44µ, frekuensi 2-3/mm, serat, panjang 1979µ, diameter 54µ, tebal dinding 3,2µ, dan diameter 47,6µ. Kayu jabon memiliki berat jenis 0,42(0,29 - 0,56) dan termasuk kelas kuat III- IV, penyusutan sampai KA 12% adalah 3,0% (R) dan 6,9% (T), serta keawetan dimasukan kedalam kelas awet V. Komposisi kimia kayu jabon yaitu kadar selulosa 52,4%, lignin 25,4%, pentosan 16.2%, abu 0.8%, silika 0,1%, kelarutan, alkohol-benzena 4.7%, air dingin 1.6%, air panas 3,1%, NaOH1 8,4%, nilai kalor 4.731 call/g. Kerapatan kayu 290-560 g/cm³ pada kadar air 15%, penyusutan radial 0,8% dan penyusutan tangensial 2,1%. Keteguhan lentur (Modulus of Elasticity) berkisar 7,700-9,300 N/mm2 (Martawijaya et al. 1989).

4

2.2 Papan Partikel Papan partikel merupakan salah satu jenis produk komposit atau panil kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya, yang diikat menggunakan perekat sintesis atau bahan pengikat lain dan dikempa panas (Maloney 1993). Sifat bahan baku kayu sangat berpengaruh terhadap sifat papan partikelnya. Sifat kayu tersebut antara lain jenis dan kerapatan kayu, penggunaan kulit kayu, bentuk dan ukuran bahan baku, penggunaan kulit kayu, tipe, ukuran dan geometri partikel kayu, kadar air kayu, dan kandungan ekstraktifnya (Bowyer et al. 2003). Papan partikel mempunyai beberapa kelebihan dibanding kayu asalnya yaitu papan partikel bebas dari mata kayu, pecah dan retak, ukuran dan kerapatan papan partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan, tebal dan kerapatannya seragam dan mudah dikerjakan, mempunyai sifat isotropis, sifat dan kualitasnya dapat diatur. Kelemahan papan partikel adalah stabilitas dimensinya yang rendah. Spesifikasi sifat-sifat fisis dan mekanis menurut standar JIS A 5908 (2003) untuk papan partikel disajukan pada Tabel 1. Tabel 1. Sifat fisis mekanis papan partikel menurut standar JIS A 5908 (2003) NO

Parameter sifat fisis dan Mekanis

Standar

1

Kerapatan (g/cm3)

0,4 – 0,9

2

Kadar air (%)

3

Daya serap air (%)

4

Pengembangan tebal (%)

maks 12

5

MOR (kg/cm2)

min 82

6

MOE (kg/cm2)

min 20400

7

Internal Bond (kg/cm2)

min 1,5

8

Kuat pegang sekrup (kg)

min 31

5 – 13 -

5

2.3 Urea Formaldehida Perekat adalah suatu subtansi yang memiliki kemampuan untuk mempersatukan bahan sejenis atau tidak sejenis malalui ikatan permukaannya. Faktor yang mempengaruhi keberhasilan perekatan antara lain penetrasi perekat ke dalam kayu, tingkat kekasaran permukaan, serta komposisi multi polimer dan keragaman jenis bahan yang direkatkan (Frihart 2005). Urea formaldehida (UF) adalah perekat sintetis yang merupakan hasil kondensasi dari urea dan formaldehida dengan perbandingan molar 1: (1,2-2). Pada umumnya resin yang digunakan dalam pembuatan papan partikel memiliki perbandingan molar 1,4-1,6 :1. Perekat urea formaldehida termasuk resin yang memilki kandungan amino tertinggi dan umumnya digunakan untuk kayu lapis dan papan partikel (interior). Maloney (1993) mengungkapkan bahwa perekat urea formaldehida sudah dapat mengeras pada waktu kempa ± 10 menit dengan suhu kempa (115°C-127°C). Secara normal kandungan perekat urea formaldehida untuk papan partikel bervariasi dari 6-10% berdasarkan berat perekat padat dan umumnya perekat ditambahkan 10% dari berat kering oven partikel dalam pembuatan papan partikel (Bowyer et al. 2003). Perekat urea formaldehida memiliki kelebihan dan kelemahan, untuk kelebihannya yaitu harganya murah, tidak muda terbakar, tingkat kematangan cepat dan berwarna terang sedangkan kelemahannya ikatannya tidak tahan terhadap air dan menimbulkan emisi formaldehida (Rowell 2005). Tabel 2 Karakteristik perekat urea formaldehida NO

Test

Specification

1

Viscosity (poise/25°C

2,0-3,0

2

pH (pH meter/25°C)

8,00-9,00

3

Cure time (second/100°C)

50-70

4

Resin Content (%/105°C)

65,00-67,00

5

Specific Gravity (25°C)

1,268-1,280

6

Water Solubility (x/25°C)

More than 2

7

Free Formaldehyde

Less than 0,8

8

Appearance Sumber: PT. Pamolite Adhesive Industry (2009)

Milky white

6

2.4 Keterbasahan (Wettability) Keterbasahan merupakan kondisi suatu permukaan yang menentukan sejauh mana cairan akan ditarik oleh permukaan tersebut, keterbasahan dipengaruhi oleh absorpsi, penetrasi, dan penyebaran perekat (Marra 1992). Ikatan antara perekat dan permukaaan sirekat dimungkinkan terjadi karena perekat lebih dulu membasahi permukaan, dengan kata lain perekat harus diaplikasikan dalam bentuk cairan. Ukuran keterbasahan suatu permukaan adalah sudut yang terbentuk antara cairan yang jatuh pada permukaaan yang datar dan halus. Pembasahan yang baik terjadi ketika sudut kontak antara perekat dan substrat lebih kecil dari 90º. Pembasahan yang sempurna terjadi ketika ikatan molekuler antara cairan dan padatan lebih besar dibandingkan ikatan molekuler dalam cairan. Berhasil atau tidaknya cairan membasahi suatu padatan tergantung pada tegangan permukaan kedua substan, misalnya polimer dan substrat (Wellons 1983). Faktor- faktor yang mempengaruhi keterbasahan yaitu kayu (kerapatan, ekstraktif, porositas dan kebersihan permukaan), perekat (suhu, kekentalan, dan tegangan permukaan), serta kondisi-kondisi pengerjaan mesin (Surdiding et al. 2007). Kayu-kayu yang berkerapatan rendah (porositasnya tinggi) menjadi lebih baik untuk dibasahi, sedangkan kandungan zat ekstraktif pada kayu dalam jumlah berlebihan atau ekstraktif non polar seperti terpena dan asam lemak mempunyai pengaruh yang kurang baik. Selain itu, keterbasahan juga dipengaruhi oleh kebersihan permukaan kayu dan kondisi-kondisi pengerjaan dengan mesin. Sebagai contoh, pisau yang tidak tajam menyebabkan permukaan kayu menjadi terlalu panas atau terjadi compaction (Sucipto 2009). Peningkatan energi permukaan yang dipengaruhi kadar air, terjadi karena pengembangan struktur kayu yang melepaskan gugus hidroksi polar akan mengembangkan cairan dan polimer perekat. Perekat cair dapat menyebabkan pengembangan kayu secara substansial. Dengan demikian, beberapa perekat kayu mempunyai kapasita untuk mengkonversi permukaan kayu yang energinya rendah menjadi energi permukaan yang jauh lebih tinggi (Wellons 1983). Perekat cair dengan pH rendah seperti urea formaldehida mempunyai kesulitan dalam pembasahan dan menempel pada permukaan (Surdiding et al. 2007).

7

Keterbasahan memiliki peranan penting terhadap keteguhan rekat, artinya nilai keterbasahan yang tinggi cenderung menghasilkan keteguhan rekat relatif baik. Keterbasahan dapat diukur dengan menggunakan dua metode, yaitu Metode Sudut Kontak dan Metode Tinggi Absorpsi Air Terkoreksi (TAAT) atau Corrected Water Absorption Height (CWAH) yang digunakan untuk papan partikel. Pada hasil pengukuran TAAT tidak mencerminkan kualitas kayu yang akan direkat karena pada metode TAAT kayu dihaluskan sehingga bagian permukaan dan bagian yang bukan permukaan tidak dapat dibedakan (Surdiding et al. 2007). 2.5 Keterekatan (Gluability) Keterekatan adalah suatu istilah yang digunakan untuk menggambarkan kemampuan kayu untuk melekat dengan menggunakan perekat. Tipe ekstraktif tertentu yang terkandung dalam kayu dari beberapa jenis mungkin melemahkan kekuatan ikatan dari perekat. Keterekatan merupakan karakteristik yang penting ketika megaplikasikan perekat pada suatu jenis kayu. Banyak kayu mempunyai kandungan lilin alami atau minyak yang cenderung untuk menolak jenis perekat tertentu, terutama perekat berpelarut air. 2.6 Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) Keteguhan rekat internal merupakan parameter terbaik dari kualitas papan partikel yang dihasilkan. Hal ini ditunjukkan dari kekuatan ikatan antar partikel. Pengujian keteguhan rekat internal memiliki peranan yang penting dalam pengendalian kualitas karena dapat mengidentifikasi pencampuran, pembentukan, maupun proses pengempaan yang baik (Bowyer et al. 2003). Keteguhan rekat internal akan semakin sempurna dengan bertambahnya jumlah perekat yang digunakan dalam proses pembuatan papan partikel (Haygreen dan Bowyer 1996).

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu jabon (Anthocephalus cadamba Miq.) yang berumur 2,5 tahun dan berdiameter 25 cm diperoleh dari Bapak Irdika Mansyur yang terletak di Desa Cibanteng. Sedangkan Perekat yang digunakan adalah perekat urea formaldehida yang diperolah dari PT. Pamolite Adhesive Industry. Partikel berasal dari batang bawah, batang atas dan cabang. Batang bawah yaitu bagian pangkal sampai batang bebas cabang, batang atas yaitu batang bebas cabang sampai bagian ujung batang dan cabang yaitu bagian kayu yang menempel pada batang atas. Partikel yang digunakan lolos 20 mesh, kebutuhan partikel yang digunakan 18,2 kg dan perekat sebanyak 1,6 kg. Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi circular saw, disk flaker, willey mill, oven, desikator, ayakan, karung, timbangan elektrik, rotary blender, spray gun, kempa panas, gelas ukur, gelas plastik, pipa gelas berdiameter 0,46±0,02 cm dan tinggi 60 cm, kapas, pencetak papan, plat alumunium, kaliper, micrometer, cutter, kantong plastik, ember plastik dan Universal Testing Machine. 3.2 Rancangan Percobaan dan Analisis Data Penelitian ini menggunakan analisis faktorial dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL). Faktor yang diteliti meliputi faktor A adalah posisi kayu dalam pohon yaitu: batang bawah (a1), batang atas (a2) dan cabang (a3). Faktor B adalah kadar perekat yaitu 3% (b1), 4% (b2) dan 5% (b3). Masing-masing taraf dilakukan sebanyak tiga ulangan, sehingga jumlah papan yang dibuat adalah 27 papan. Model statistik linier dari rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut: Yijk = µ + Ai + Bj + (AB)ij + ijkl Keterangan: Yijk

= Nilai respon pada taraf ke-i faktor posisi kayu dalam pohon, taraf ke-j faktor kadar perekat pada taraf ke-i

µ

= Nilai rata-rata pengamatan

9

Ai

= Pengaruh faktor posisi kayu dalam pohon pada taraf ke-i

Bj

= Pengaruh faktor kadar perekat pada taraf ke-j

(AB)ij = Pengaruh interaksi faktor posisi kayu dalam pohon pada taraf ke-i dan faktor kadar perekat pada taraf ke-j εijk

= Kesalahan percobaan pada faktor posisi kayu dalam pohon pada taraf kei, faktor kadar perekat pada taraf ke-j

i

= Posisi kayu dalam pohon yaitu batang bawah (a1), batang atas (a2), dan cabang (a3)

j

= Kadar perekat 3%, 4% dan 5%

k

= Ulangan 1,2 dan 3 Selanjutnya dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada

tabel ANOVA untuk tingkat kepercayaan 95% agar diketahui pengaruh perlakuan yang diberikan, kemudian dilakukan uji lanjut dengan menggunakan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT). 3.3 Pembuatan Contoh Uji 3.3.1 Persiapan Partikel Bahan baku yang digunakan berupa kayu jabon yang berasal dari batang bawah, batang atas dan cabang. Untuk batang bawah dan batang atas dipotong menjadi ukuran 5 cm x 5 cm x 3 cm, kemudian dimasukkan kedalam mesin disk flaker hingga berbentuk flakes dengan ukuran 5 cm x 2 cm x 0,5 cm, sedangkan cabang dicacah menggunakan golok dengan ukuran 1-3 cm x 1-2 cm x 0,2-0,6 cm. Selanjutnya digiling dengan menggunakan mesin willey mill sehingga menjadi partikel dengan ukuran lolos 20 mesh. Kemudian partikel dikeringkan di dalam oven dengan suhu 60-80ºC hingga mencapai kadar air 5% selama 3 hari.

10

3.3.2 Pengujian Keterbasahan (Wettability) Pengujian keterbasahan menggunakan partikel yang berukuran 60 mesh dengan kadar air 5%. Pengujian keterbasahan dilakukan dengan metode Tinggi Absorpsi Air Terkoreksi (Corrected Water Absorption Height) pada partikel. Menurut Surdiding (1983), prosedurnya adalah sebagai berikut: 1. Alat uji untuk keterbasahan dibersihkan dan dikeringkan. 2. Pipa gelas berdiameter 0.46±0.02 cm dan tinggi 60 cm ditimbang dengan timbangan ketelitian 0.01 g. 3. Salah satu ujung pipa gelas ditutup dengan kapas. 4. Pipa gelas diisi dengan partikel sampai ketinggian ±50 cm. pengisian partikel dilakukan dalam tiga tahap, setiap pengisian harus diketuk dengan ketukan yang sama. 5. Pipa gelas yang telah diisi partikel kemudian ditimbang, dan ditegakkan dengan ujung bawah direndam air ½ inch (±1.25cm) 6. Pipa gelas tersebut dibiarkan selama 48 jam, kemudian diukur tinggi absorpsi air. Tinggi absorpsi air terkoreksi dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

CWAH = h1b = h1 d² π h2 4ws Keterangan: CWAH = Corrected Water Absorption Height (mm) h1

= Tinggi penyerapan air (mm)

b

= Faktor koreksi (bulk factor)

h2

= Tinggi partikel (cm)

w

= Berat kering oven partikel (g)

d

= Diameter dalam pipa gelas (cm)

π

= 3,1415

s

= Volume jenis air (cm3/g)

11

3.3.3 Pencampuran Bahan Partikel dan perekat ditimbang sesuai dengan kebutuhan yang digunakan kemudian partikel dimasukan ke dalam rotary blender sedangkan perekat urea formaldehida dimasukan ke dalam spray gun. Saat rotary blender berputar perekat urea formaldehida disemprotkan dengan menggunakan spray gun dengan kadar perekat 3%, 4%, 5% sampai perekat dan partikel tercampur merata. 3.3.4 Pembuatan Lembaran Setelah perekat dan partikel tercampur merata, masukkan adonan ke dalam pencetak lembaran yang berukuran (30 x 30 x 10) cm kemudian dipadatkan disemua sisinya. Pada bagian bawah dan bagian atas cetakan dilapisi dengan plat alumunium dan kertas teflon. Usahakan pendistribusian adonan pada alat pencetak tersebar merata sehingga menghasilkan papan yang memiliki kerapatan yang seragam dan sesuai dengan target kerpatan 0,7 g/cm3. 3.3.5 Pengempaan Sebelum pengempaan dilakukan pada bagian dua sisi kiri dan kanan diletakkan batang besi dengan ketebalan 1 cm. Kemudian di kempa dengan menggunakan mesin kempa panas (hot pressing) dengan waktu pengempaan kurang lebih 10 menit, suhu kempa 110oC dan tekanan kempa 25 kgf/cm2. Setelah pengempaan selesai biarkan selama 30 menit agar lembaran panil mengeras. 3.3.6 Pengkondisian Pengkondisian dilakukan selama 14 hari pada suhu kamar supaya kadar air lembaran papan partikel yang dibuat seragam dan melepaskan tegangan pada papan setelah pengempaan sekaligus memungkinkan proses perekatan lebih sempurna.

12

3.3.7 Pemotongan Contoh Uji Papan partikel yang telah dilakukan pengkondisian kemudian dipotong sesuai pola yang mengacu pada standar JIS 5908 : 2003 sesuai dengan Gambar 1.

b a c

d

30 cm

e

30 cm Gambar 1 Pola pemotongan contoh uji Keterangan:

a = contoh uji MOE dan MOR, berukuran 5 cm x 20 cm. b = contoh uji kerapatan dan kadar air, berukuran 10 cm x 10 cm. c = contoh uji daya serap air dan pengembangan tebal, berukuran 5 cm x 5 cm. d = contoh uji keteguhan rekat internal, berukuran 5 cm x 5 cm. e = contoh uji kuat pegang sekrup, berukuran 5 cm x 10 cm.

3.4 Pengujian Papan Partikel 3.4.1 Pengujian Sifat Fisis a) Kerapatan Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm yang sudah dalam keadaan kering udara ditimbang. Kemudian pengukuran dimensi dilakukan meliputi panjang, lebar, dan tebal untuk mengetahui volume contoh uji. Kerapatan papan dihitung menggunakan rumus: ρ=M V Keterangan : ρ = Kerapatan (g/cm³) M = Berat kering udara contoh uji (g) V = Volume kering udara contoh uji (cm³)

13

b) Kadar Air Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm ditimbang berat kering udara (BKU), kemudian oven pada suhu 103±2°C selama 24 jam, setelah dioven contoh uji dimasukan ke dalam desikator selama 10 menit, kemudian dikeluarkan untuk ditimbang. Selanjutnya dimasukan kembali ke dalam oven selama ± 3 jam, dan dimasukan kedalam desikator, dikeluarkan dan ditimbang. Demikian selanjutnya hingga mencapai berat konstan yaitu berat kering oven (BKO). Nilai kadar air dihitung menggunakan rumus:

Keterangan:

KA

KA = BKU – BKO x 100% BKO = Kadar Air (%)

BKU = Berat kering udara (g) BKO = Berat kering oven (g) c) Daya Serap Air (Water Absorption) Contoh uji 5 cm x 5 cm x 1 cm pada kondisi kering udara ditimbang beratnya (B0). Kemudian direndam dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam. Selanjutnya contoh uji diangkat dan ditiriskan sampai tidak ada lagi air yang menetes, kemudian timbang kembali beratnya (B1). Nilai daya serap air dihitung menggunakan rumus: WA = B1– B0 x 100% B0 Keterangan : WA = Pengembangan tebal (%) B0 = Berat awal (g) B1= Berat setelah perendaman (g) d) Pengembangan Tebal (Thickness Swelling) Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm pada kondisi kering udara diukur tebal keempat sisi kemudian dirata-ratakan (T1). Selanjutnya contoh uji direndam dengan air dingin selama 2 jam dan 24 jam. Setelah direndam dilakukan kembali pengukuran tebal keempat sisi contoh uji kemudian dirata-ratakan (T2).

14

Pengembangan tebal dihitung dengan menggunakan rumus : TS = T2 – T1 x 100% T1 Keterangan : TS = Pengembangan tebal (%) T1 = Tebal awal (cm) T2 = Tebal setelah perendaman (cm) 3.4.2 Pengujian Sifat Mekanis a) Keteguhan Lentur (MOE) Contoh uji berukuran 5 cm x 20 cm x 1 cm pada kondisi kering udara diukur dimensi lebar (b) dan tebal (h). Kemudian contoh uji dibentangkan pada mesin Universal Testing Machine (UTM) dengan jarak sangga 15 cm (L). Selanjutnya beban diberikan ditengah-tengah jarak sangga. Pembebanan dilakukan sampai batas titik elastis contoh uji (Gambar 2). Besarnya nilai MOE dihitung menggunakan rumus: MOE = ΔPL³ 4ΔYbh³ Keterangan : MOE

= Modulus of Elasticity (kgf/cm2)

ΔP

= Selisih beban (kgf)

L

= Jarak sangga (cm)

ΔY

= Perubahan defleksi setiap perubahan beban (cm)

b

= Lebar contoh uji (cm)

h

= Tebal contoh uji (cm)

15

P b

h

1/2 L

1/2 L

L = 15 cm Gambar 2 Pengujian MOE dan MOR b) Keteguhan Patah (MOR) Pengujian modulus patah dilakukan bersamaan dengan pengujian modulus lentur dengan memakai contoh uji yang sama namun pada pengujian ini pembebanan dilakukan sampai contoh uji tersebut patah (Gambar 2). Besarnya nilai MOR dihitung dengan rumus: MOR = 3PL 2bh² Keterangan : MOR

= Modulus of Rupture (kgf/cm2)

P

= Berat maksimum (kgf)

L

= Panjang bentang (cm)

b

= Lebar contoh uji (cm)

h

= Tebal contoh uji (cm)

c) Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm pada kondisi kering udara diukur panjang dan lebarnya untuk menghitung luas permukaan (A). selanjutnya contoh uji direkatkan diantara dua buah blok kayu yang berukuran 5 cm x 5 cm dengan perekat epoxy dan biarkan mengering selama 24 jam agar proses perekatannya sempurna (Gambar 3). Kemudian contoh uji diletakkan pada mesin

16

uji Kemudian blok kayu ditarik tegak lurus permukaan contoh uji sampai diketahui nilai beban maksimum. Nilai keteguhan rekat internal dihitung dengan menggunakan rumus : IB = P A Keterangan: IB = Internal bond (kg/cm²), satuan kg/cm² dikonversi ke N/mm² dengan faktor konversi 0,098 P = Beban maksimum (kg) A = Luas penampang (cm²) Blok kayu

Contoh uji

Blok kayu Gambar 3. Pengujian Internal Bond d) Kuat pegang sekrup (Screw Holding Power) Sekrup yang digunakan berdiameter 3,1 mm, panjang 13 mm dimasukkan kedalam contoh uji hingga mencapai kedalaman 8 mm. Proses pengujian dilakukan dengan cara contoh uji diapit pada sisi kanan dan kiri. Kemudian sekrup ditarik keatas hingga beban maksimum sampai sekrup tercabut. Besarnya beban maksimum yang tercapai dalam satuan kilogram.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Sifat Fisis Papan Partikel 4.1.1 Kerapatan Nilai rata-rata kerapatan papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 0,56 g/cm³ sampai 0,66 g/cm³. Nilai kerapatan papan partikel tertinggi terdapat pada papan partikel cabang dengan kadar perekat 3% dan 4% sebesar 0,66 g/cm³, sedangkan nilai kerapatan terendah terdapat pada papan partikel batang atas dengan kadar perekat 4% sebesar 0,56 g/cm³. Secara keseluruhan nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908-2003 yang mensyaratkan bahwa kerapatan papan partikel berkisar 0,4 g/cm³ sampai 0.9 g/cm³. Nilai rata-rata hasil pengujian kerapatan papan partikel dapat dilihat pada Gambar 4. 1,00

0,90 Kerapatan (g/cm³)

0,80 0,70 0,60

0,58

0,62 0,64

0,59 0,60 0,56

0,66 0,66 0,64

JIS A 5908-2003 0.4-0.9 g/cm³

0,50 0,40 0,30

Kadar Perekat 3% Kadar Perekat 4% Kadar Perekat 5%

0,20 0,10

0,00 B. Bawah (A1) B. Atas (A2)

Cabang (A3)

Posisi kayu dalam pohon Gambar 4 Histogram kerapatan papan partikel Gambar 4 menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan lebih rendah dari target yang diinginkan yaitu 0,7 g/cm³. Hal ini diduga karena tidak merata penyebaran partikel pada saat proses penaburan partikel kayu

18

dalam cetakan dan pada saat pengempaan, terjadi pergerakan partikel ke arah samping sebagai akibat plat penahan partikel yang digunakan hanya terdapat pada dua sisi saja sedangkan dua sisi lainya tidak diberi plat besi untuk menahan penyebaran partikel kayu sehingga papan partikel yang dihasilkan memiliki luasan yang lebih besar dan kerapatanya menjadi lebih rendah. Menurut Sutigno (1994) menyatakan bahwa jumlah dan keadaan bahan pada hamparan bersama-sama dengan teknik pengempaan mempengaruhi kerapatan papan partikel. Gambar 4 menunjukan bahwa kerapatan papan partikel cabang memiliki nilai kerapatan tertinggi bila dibandingkan dengan kerapatan papan partikel batang bawah dan batang atas. Hal ini diduga karena berat jenis cabang lebih rendah dari batang atas dan batang bawah sehingga pada saat pembuatan papan partikel akan menghasilkan kerapatan papan yang lebih tinggi. Brown (1952) menyatakan bahwa berat jenis kayu pada umumnya semakin menurun dari pangkal batang, pucuk dan cabang. Haygreen dan Bowyer (2003) menyatakan bahwa nilai kerapatan papan partikel sangat dipengaruhi oleh bahan baku yang digunakan dimana semakin rendah kerapatan bahan baku yang digunakan maka kerapatan papan yang dihasilkan akan semakin tinggi. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam yang telah dilakukan diketahui bahwa posisi kayu dan interaksi keduanya berpengaruh nyata terhadap kerapatan papan partikel yang dihasilkan, sedangkan untuk kadar perekat tidak berpengaruh nyata terhadap kerapatan papan partikel. Hasil analisis sidik ragam kerapatan dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3 Analisis sidik ragam kerapatan papan partikel Sumber Keragaman Posisi kayu

Kuadrat Tengah 0.01249422

F-Hitung

2

Jumlah Kuadrat 0.02498843

41.84

<.0001ⁿ

2

0.00157880

0.00078940

2.64

0.0985ⁿ

Posisi kayu *kadar 4 0.00709661 0.00177415 perekat Keterangan : * = interaksi, n = nyata, tn = tidak nyata

5.94

0.0031 ⁿ

Kadar perekat

DB

Pr > F

Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa posisi kayu dan interaksi keduanya memberikan nilai kerapatan terbaik terhadap papan partikel yang dihasilkan yaitu papan partikel cabang dengan kadar perekat 3% dan papan

19

partikel cabang dengan kadar perekat 4% dengan kerapatan yang sama sebesar 0,66%. Dengan demikian papan partikel cabang dengan kadar perekat 3% lebih optimal terhadap kerapatan papan partikel yang dihasilkan karena menghasilkan kerapatan yang lebih tinggi sebesar 0,66% serta secara ekonomis lebih efisien dalam penggunaan perekat pembuatan papan partikel. 4.1.2 Kadar Air Nilai rata-rata kadar air papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 9,55% sampai 10,09%. Nilai kadar air tertinggi terdapat pada papan partikel batang bawah dengan kadar perekat 5% sebesar 10,09%, sedangkan nilai kadar air terendah terdapat pada papan partikel batang atas dengan kadar perekat 4% sebesar 9,55%. Secara keseluruhan nilai kadar air papan partikel yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908-2003 yang mensyaratkan nilai kadar air papan partikel berkisar antara 5% sampai 13%. Nilai rata-rata hasil pengujian kadar air papan partikel dapat dilihat pada Gambar 5. 14,00

Kadar Air (%)

12,00 10,00

9,82 9,76 9,85 9,7810,09 9,55

9,89 9,95 9,60

JIS A 5908-2003 5-13%

8,00 6,00 Kadar Perekat 3%

4,00

Kadar Perekat 4%

2,00

Kadar Perekat5%

0,00 B. Bawah (A1) B. Atas (A2)

Cabang (A3)

Posisi kayu dalam pohon Gambar 5 Histogram kadar air papan partikel Gambar 5 menunjukkan bahwa nilai kadar air papan partikel yang dihasilkan cukup tinggi, hal ini diduga disebabkan oleh kayu yang bersifat higroskopis yang berarti kayu dapat menyerap dan melepaskan air, sehingga kadar

20

air dapat berubah sewaktu-waktu sesuai dengan kondisi lingkungannya. Widarmana (1977) menyatakan bahwa kadar air papan komposit sangat tergantung pada kondisi udara disekitarnya, karena bahan baku papan komposit adalah bahan-bahan yang mengandung lignoselulosa yang bersifat higroskopis. Penggunaan perekat cair dapat meningkatkan kadar air papan partikel. Menurut Haygreen dan Bowyer (2003), apabila pada pembuatan papan partikel menggunakan perekat cair maka kadar air papan akan bertambah 4-6%. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam yang telah dilakukan diketahui bahwa posisi kayu dan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap kadar air papan partikel namun kadar perekat berpengaruh nyata terhadap papan partikel yang dihasilkan. Hasil analisis sidik ragam kadar air dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4 Analisis sidik ragam kadar air papan partikel Sumber Keragaman

DB

Posisi kayu

2



F Value

Kadar perekat

2

0.46899432

Pr > F

1.68

0.2149ⁿ

0.23449716

5.36

0.0149

Posisi kayu*kadar 4 0.05712049 0.01428012 perekat Keterangan : * = interaksi, n = nyata, tn = tidak nyata

0.33

0.8564ⁿ

ⁿ

Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa kadar perekat 4% berbeda nyata dengan kadar perekat 5% dan kadar perekat 3%, sedangkan kadar perekat 5% dengan 3% tidak berbeda nyata terhadap kadar air papan partikel. Dengan demikian kadar perekat 3% merupakan kadar perekat yang optimal untuk merespon kadar air papan partikel. Karena secara ekonomis lebih mengefisienkan penggunaan perekat dalam pembuatan papan partikel. 4.1.3 Daya Serap Air Daya serap air merupakan kemampuan papan partikel dalam menyerap air dimana dalam penelitian ini perendaman dilakukan selama 2 jam dan 24 jam. Nilai rata-rata daya serap air papan partikel setelah perendaman 2 jam berkisar antara 79,69% sampai 163,50%. Nilai daya serap air tertinggi setelah perendaman 2 jam terdapat pada papan partikel batang atas dengan kadar perekat 4% sebesar 163,50% dan nilai daya serap air terendah terdapat pada papan partikel cabang

21

dengan kadar perekat 5% sebesar 79,69%. Nilai rata-rata hasil pengujian daya

D SA 2 jam (%)

serap air papan partikel perendaman 2 jam dapat dilihat pada Gambar 6. 180,00 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00

Kadar Perekat 3%

163,50

Kadar Perekat 4%

132,91

133,34

108,48

99,44 86,07 87,1279,69

87,12

B. Bawah (A1)

Kadar Perekat 5%

B. Atas (A2)

Cabang (A3)

Posisi kayu dalam pohon Gambar 6 Histogram daya serap air perendaman 2 jam Nilai rata-rata daya serap air setelah perendaman 24 jam berkisar antara 110,14% sampai 210,05%. Nilai daya serap air tertinggi setelah perendaman 24 jam terdapat pada papan partikel batang atas dengan kadar perekat 4% sebesar 210,05% dan nilai daya serap air terendah terdapat pada papan partikel cabang dengan kadar perekat 5% sebesar 110,14%. Nilai rata-rata hasil pengujian daya serap air papan partikel perendaman 24 jam dapat dilihat pada Gambar 7. 250,00 DSA 24 jam (%)

210,05 200,00 150,00

177,03

174,87

146,57 121,41

Kadar Perekat 3% Kadar Perekat 4% Kadar Perekat 5%

135,80 118,64 117,30 110,14

100,00 50,00 0,00 B. Bawah (A1)

B. Atas (A2)

Cabang (A3)

Posisi kayu dalam pohon Gambar 7 Histogram daya serap air perendaman 24 jam

22

Gambar 6 dan Gambar 7 menunjukkan bahwa tingginya nilai rata-rata daya serap air papan partikel yang dihasilkan baik perendaman 2 jam maupun 24 jam terutama pada papan partikel batang atas yang memiliki nilai daya serap air yang lebih tinggi bila dibandingkan papan partikel batang bawah dan papan partikel cabang. Hal ini diduga karena kayu jabon mempunyai berat jenis yang rendah, dimana rongga selnya besar sehingga mudah menyerap air dalam kapasitas besar. Penggunaan perekat urea formaldehida mempengaruhi tingginya daya serap air papan partikel dimana ikatan yang dihasilkan tersebut tidak tahan air sehingga air mudah sekali merusak ikatan-ikatan antar perekat dan partikel (Djalal 1984). Pada pembuatan papan partikel tidak ditambahan bahan aditif sebagai penahan air sehingga menyebabkan nilai daya serap air papan partikel menjadi tinggi. Menurut Haygreen dan Bowyer (2003) ada beberapa bahan aditif yang dapat ditambahkan pada papan komposit dan paling banyak digunakan adalah wax sehingga akan meningkatkan resistensi ketahanan terhadap air. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam yang telah dilakukan diketahui bahwa posisi kayu, kadar perekat dan interaksi keduanya berpengaruh nyata terhadap daya serap air pada perendaman 2 jam dan 24 jam. Hasil analisis sidik ragam daya serap air dapat dilihat pada Tabel 5 dan Tabel 6. Tabel 5 Analisis sidik ragam daya serap air 2 jam Sumber Keragaman Posisi kayu


F-Hitung

Pr > F

2


99.18

<.0001ⁿ

2

5357.79810

2678.89905

51.62

<.0001ⁿ

Posisi kayu 4 4051.29728 1012.82432 *kadar perekat Keterangan : * = interaksi, n = nyata, tn = tidak nyata

19.52

<.0001ⁿ

Kadar perekat

DB

Tabel 6 Analisis sidik ragam daya serap air 24 jam Sumber Keragaman Posisi kayu


F-Hitung

2


2

7352.95790

3676.47895

54.03


20.96

Kadar perekat

DB

112.71

Pr > F

ⁿ <.0001 ⁿ <.0001 ⁿ <.0001

23

Pada daya serap air 2 jam hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa posisi kayu, kadar perekat dan interaksi keduanya memberikan pengaruh terbaik terhadap papan partikel dengan daya serap 2 jam yaitu cabang dengan kadar perekat 3% dengan nilai daya serap air sebesar 86,07% hal ini karena nilai ratarata daya serap air yang dihasilkan lebih rendah bila dibandingkan dengan kombinasi lainnya dan lebih efisien penggunaan perekat, Pada daya serap air 24 jam hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa posisi kayu, kadar perekat dan interaksi keduanya memberikan pengaruh terbaik terhadap papan partikel dengan daya serap air 24 jam yaitu cabang dengan kadar perekat 3% dengan nilai daya serap air sebesar 117,30% hal ini karena nilai ratarata daya serap air papan partikel yang dihasilkan lebih rendah dari kombinasi lainnya dan lebih efisien penggunaan perekat. Standar JIS A5908-2003 tidak mensyaratkan nilai untuk daya serap air, namun pengujian ini tetap dilakukan untuk mengetahui ketahanan papan komposit yang dihasilkan terhadap air. 4.1.4 Pengembangan Tebal Pengembangan tebal merupakan perubahan dimensi papan dengan bertambahnya ketebalan dari papan tersebut. pengembangan tebal ini menentukan suatu papan dapat digunakan untuk eksterior atau interior. Pengembangan tebal yang tinggi pada papan partikel tidak dapat digunakan untuk keperluan eksterior karena memiliki stabilitas dimensi produk yang rendah dan sifat mekanisnya akan rendah juga (Massijaya et al 2000 dalam Hasni 2008). Pengujian pengembangan tebal dilakukan dengan merendam papan partikel selama 2 jam dan 24 jam. Nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel setelah perendaman 2 jam berkisar antara 30,87% sampai 69,71%. Nilai tertinggi pengembangan tebal setelah peredaman 2 jam terdapat pada papan partikel batang atas dengan kadar perekat 4% yaitu 69,71% dan nilai terendah terdapat pada papan partikel cabang dengan kadar perekat 5% yaitu 30,87%. Nilai rata-rata pengujian pengembangan tebal perendaman 2 jam papan partikel dapat dilihat pada Gambar 8.

24

80,00 69,71

70,00 PT 2 Jam (%)

60,00 50,00 40,00

Kadar Perekat 3% Kadar Perekat 4%

54,95

Kadar Perekat 5%

51,64

42,91 36,66

35,56

30,00

35,25 34,00 30,87

JIS A 5908-2003 12%

20,00 10,00 0,00 B. Bawah (A1) B. Atas (A2) Cabang (A3) Posisi kayu dalam pohon

Gambar 8 Hitogram pengembangan tebal perendaman 2 jam Nilai rata-rata pengembangan tebal perendaman 24 jam berkisar antara 38,11% sampai 86,50%. Nilai tertinggi perendaman 24 jam terdapat pada papan partikel batang atas degan kadar perekat 4% yaitu 86,50%, sedangkan nilai terendah terdapat pada papan partikel cabang dengan kadar perekat 5% yaitu 38,11%. Nilai rata-rata pengujian pengembangan tebal perendaman 24 jam papan

PT 24 Jam (%)

partikel dapat dilihat pada Gambar 9. 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00

Kadar Perekat 3%

86,50

Kadar Perekat 4%

68,93

Kadar Perekat 5%

64,02

54,80 46,87

43,95 43,52 44,48 38,11 JIS A 5908-2003 12%

B. Bawah (A1) B. Atas (A2)

Cabang (A3)

Posisi kayu dalam pohon Gambar 9 Histogram pengembangan tebal perendaman 24 jam

25

Gambar 8 dan Gambar 9 menunjukkan bahwa secara keseluruhan nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel yang dihasilkan melebihi standar JIS A 5908-2003 yang mensyaratkan nilai pengembangan tebal papan partikel yaitu maksimal 5%. Tingginya nilai pengembangan tebal papan partikel yang dihasilkan diduga disebabkan tingkat absorpsi air oleh bahan baku yang tinggi dan sifat perekat yang digunakan. Setiawan (2008) menyatakan bahwa pengembangan tebal diduga ada hubungan dengan absorbsi air, karena semakin banyak air yang diabsorbsi dan memasuki struktur partikel maka semakin banyak pula perubahan dimensi yang dihasilkan, hal tersebut dibuktikan dengan besarnya nilai daya serap air yang tinggi. Berdasarkan sifat perekat urea formaldeida yang digunakan menurut Maloney (1993) menyatakan bahwa terdapat kelemahan utama perekat urea formaldehida yaitu terjadinya kerusakan pada ikatannya yang disebabkan oleh air dan kelembapan. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam yang telah dilakukan diketahui bahwa posisi kayu , kadar perekat dan interaksi keduanya berpengaruh nyata terhadap pengembangan tebal selama 2 jam dan 24 jam. Hasil analisi sidik ragam pengembangan tebal dapat dilihat pada Tabel 7 dan Tabel 8. Tabel 7 Analisis sidik ragam pengembangan tebal 2 jam Sumber Keragaman Posisi kayu


F-Hitung

Pr > F

2


150.96

<.0001

2

1154.522325

577.261162

106.46

<.0001ⁿ


52.83

<.0001ⁿ

Kadar perekat

DB

Tabel 8 Analisis sidik ragam pengembangan tebal 24 jam Sumber Keragaman Posisi kayu


F-Hitung

2


2

1859.831565

929.915783

102.86


46.41

Kadar perekat

DB

133.13

Pr > F

ⁿ <.0001 ⁿ <.0001 ⁿ <.0001

ⁿ

26

Pada pengembangan tebal 2 jam hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa posisi kayu, kadar perekat dan interaksinya memberikan pengaruh terbaik terhadap terhadap pengembangan tebal 2 jam yaitu cabang dengan kadar perekat 3% dan cabang dengan kadar perekat 5%. Dengan demikian nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel yang optimal terdapat pada cabang dengan kadar perekat 3% sebesar 30,87% karena nilai rata-rata pengembangan tebal terendah bila dibandingkan dengan kombinasi lainnya serta saceara ekonomis mengefisienkan penggunaan perekat. Sedangkan pada pengembangan tebal 24 jam, hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa posisi kayu, kadar perekat dan interaksi keduanya memberikan pengaruh terbaik pada pengembangan tebal 24 jam. Nilai rata-rata pengembangan tebal 24 jam yang terbaik terhadap papan partikel yang dihasilkan yaitu cabang dengan kadar perekat 5% sebesar 38,11%. Kombinasi cabang dengan kadar perekat 5% merupakan kombinasi yang optimal terhadap pengembangan tebal papan partikel karena nilai rata-rata pengembangan tebalnya terendah bila dibandingkan dengan kombinasi yang lainnya. 4.2 Sifat Mekanis Papan Partikel 4.2.1 Keteguhan Lentur (Modulus of Elasticity) Modulus of Elasticity (MOE) merupakan ukuran ketahanan papan untuk memperatahankan bentuk yang berhubungan dengan kekakuan papan. Keteguhan lentur juga merupakan salah satu kekuatan mekanis yang sangat penting diketahui pada papan partikel. Keteguhan lentur juga merupakan salah satu kekuatan mekanis yang sangat penting diketahui pada papan partikel. Nilai rata-rata MOE papan pertikal yang dihasilkan berkisar antara 6244,69 kg/cm2 sampai 15426,47 kg/cm2. Nilai MOE tertinggi terdapat pada papan partikel cabang dengan kadar perekat 4%, sedangkan nilai MOE terendah terdapat pada papan partikel batang atas dengan kadar perekat 4%. Nilai rata-rata hasil pengujian MOE papan partikel dapat dilihat pada Gambar 10.

27

25000,00

JIS A 5908-2003 20.400 kg/cm²

MOE (kg/cm2)

20000,00 15426,47

15000,00 11920,60 10164,66

10000,00 7063,24

12854,03 10582,67 Kadar Perekat 3%

9930,45

Kadar Perekat 4%

7517,30 6244,69

Kadar Perekat 5%

5000,00 0,00 B. Bawah (A1) B. Atas (A2)

Cabang (A3)

Posisi kayu dalam pohon

Gambar 10 Histogram Modulus of Elasticity papan partikel Gambar 10 menunjukan bahwa semua papan partikel yang dihasilkan tidak memenuhi standar JIS A 5908-2003 yang mensyaratkan nilai MOE papan partikel yaitu minimum 20400 kg/cm². Hal ini diduga disebabkan oleh ukuran partikel yang digunakan dalam pembuatan papan partikel yang bervariasi, sehingga diduga kandungan debu cukup tinggi akibatnya distribusi perekat tidak merata dan lebih banyak menutupi permukaan debu akibatnya ikatan antara partikelnya kurang kompak. Haygreen dan Bowyer (1996) menyatakan bahwa selain kerapatan, kadar perekat, geometri partikel merupakan ciri utama yang menentukan sifat MOE yang dihasilkan. Faktor lain yang mempengaruhi rendahnya nilai MOE papan partikel yang dihasilkan masih banyaknya pith yang tidak ikut terbuang. Hesh (1973) diacu dalam Muharam (1995) menyatakan bahwa pith merupakan bahan yang berupa spons yang bersifat tidak memberikan kekuatan oleh karena itu bila dalam pembuatan papan partikel, pith diikutsertakan maka akan menghasilkan kekuatan yang rendah dan memerlukan banyak perekat.

28

Berdasarkan hasil analisis sidik ragam yang telah dilakukan diketahui bahwa posisi kayu dan interaksi keduanya berpengaruh nyata terhadap MOE papan partikel, sedangkan kadar perekat tidak berpengaruh nyata terhadap MOE papan partikel. Hasil analisis sidik ragam MOE dapat dilihat pada Tabel 9. Tabel 9 Analisis sidik ragam MOE papan partikel Sumber Keragaman Posisi kayu


F-Hitung

2


2

14906612.0

7453306.0

2.25


5.87

Kadar perekat

DB

17.86

Pr > F

ⁿ 0.1338 ⁿ 0.0033 ⁿ

<.0001

Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa posisi kayu dan interaksi keduanya memberikan berpengaruh nyata terhadap MOE papan partikel yang dihasilkan. Hasil pengujian menghasilkan nilai MOE terbaik yaitu cabang dengan kadar perekat 4% dan cabang dengan kadar perekat 3%, namun cabang dengan kadar perekat 3% memiliki nilai yang optimal terhadap MOE papan partikel yang dihasilkan yaitu 12854,03 kg/cm² hal ini karena nilai MOE yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan dengan kombinasi lainnya serta secara ekonomis lebih mengefisienkan penggunaan perekat. 4.2.2 Keteguhan Patah (Modulus of Rupture) Modulus of Rupture atau modulus patah merupakan kemampuan papan untuk menahan beban hingga batas maksimum. Nilai rata-rata MOR papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 63,04 kg/cm2 sampai 109,06 kg/cm². Nilai MOR papan partikel tertinggi terdapat pada papan partikel cabang dengan kadar perekat 4% sebesar 109,06 kg/cm², sedangkan nilai MOR terendah terdapat pada papan partikel batang atas dengan kadar perekat 4% sebesar 63,04 kg/cm². Nilai rata-rata hasil pengujian MOR papan partikel dapat dilihat pada Gambar 11.

29

120,00

MOR (kg/cm²)

100,00

109,06 95,21 88,46

80,00

83,40

85,76 77,64

66,73 63,04

64,09

JIS A 5908-2003 82 kg/cm²

60,00 Kadar Perekat 3%

40,00

Kadar perekat 4% Kadar Perekat 5%

20,00 0,00 B. Bawah (A1) B. Atas (A2)

Cabang (A3)

Posisi kayu dalam pohon Gambar 11 Histogram Modulus of Rupture papan partikel Gambar 11 menunjukkan bahwa nilai rata-rata keteguhan patah papan partikel yang dihasilkan sebagian besar telah memenuhi standar JIS A 5908-2003 yang mensyaratkan nilai keteguhan patah papan partikel minimal 82 kg/cm². Hanya terdapat 4 buah papan yang tidak memenuhi standar yaitu batang bawah 3%, batang atas 3% dan batang atas 4% serta cabang 5% dengan nilai keteguhan patah masing-masing sebesar 64,09 kg/cm², 66,73 kg/cm² dan 63,04 kg/cm² serta 77,64 kg/cm². Hal ini diduga disebabkan kerapatan yang dihasilkan lebih rendah bila dibandingkan dengan papan partikel lainnya. Semakin tinggi kerapatan papan partikel yang dihasilkan maka sifat keteguhan patah papan partikel juga akan semakin tinggi (Haygreen dan Bowyer 1996). Faktor yang mempengaruhi keteguhan patah papan partikel adalah berat jenis kayu, geometri partikel, kadar perekat, kadar air lapik, prosedur kempa (Koch 1972 dalam Nurywan 2007). Berdasarkan hasil analisis sidik ragam yang telah dilakukan diketahui bahwa posisi kayu, kadar perekat dan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap MOR papan partikel yang dihasilkan. Hasil analisis sidik ragam MOR dapat dilihat pada Tabel 10.

30

Tabel 10 Analisis sidik ragam MOR papan partikel. Sumber DB Jumlah Kuadrat keragaman Kuadrat Tengah Posisi kayu 2 1856.932274 928.466137

F -Value 3.28

Pr > F 0.0611ⁿ

605.767870

2.14

0.1467ⁿ


2.28

0.1002ⁿ

Kadar perekat

2

1211.535741

4.2.3 Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) Keteguhan rekat internal (Internal Bond) merupakan keteguhan tarik tegak lurus permukaan papan. Pengujian keteguhan rekat internal dilakukan agar dapat mengindikasikan keberhasilan dalam pencampuran perekat, pembentukan, dan pengempaan (Haygreen dan Bowyer 2003). Nilai rata-rata keteguhan rekat internal papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 2,32 kg/cm² sampai 7,10 kg/cm². Nilai keteguhan rekat internal papan partikel tertinggi terdapat pada papan partikel cabang dengan kadar perekat 4% sebesar 7,10 kg/cm², sedangkan nilai terendah terdapat pada papan partikel batang atas dengan kadar perekat 4% sebesar 2,32 kg/cm². Secara keseluruhan nilai keteguhan rekat internal papan partikel yang dihasilkan sudah memenuhi standar JIS A 5908-2003 yang mensyaratkan internal bond papan partikel yaitu 1,5 kg/cm². Nilai rata-rata hasil pengujian keteguhan rekat internal papan partikel

IB (kg/cm²)

dapat dilihat pada Gambar 12. 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00

7,10 5,91 5,19

4,67

4,29

6,49

4,76

Kadar perekat 3% Kadar perekat 4% Kadar perekat 5%

2,46 2,32

B. Bawah (A1) B. Atas (A2)

JIS A 5908-2003 1,5 kg/cm² Cabang (A3)

Posisi kayu dalam pohon Gambar 12 Histogram internal bond papan partikel

31

Gambar 12 menunjukkan bahwa nilai keteguhan rekat internal papan partikel batang atas lebih rendah bila dibandingkan dengan nilai keteguhan rekat internal papan partikel batang bawah dan cabang. Hal ini diduga disebabkan pada pengempaan waktu yang diberikan terlalu singkat sehingga pemadatan dan pematangan perekat tidak maksimal. Semakin lama waktu kempa yang digunakan pada saat pengempaan maka semakin besar nilai keteguhan rekat internal papan partikel. Kualitas keteguhan rekat internal papan partikel dipengarui oleh pencampuran, pembentukan dan pengempaan yang baik (Bowyer et al. 2003). Berdasarkan hasil analisis sidik ragam yang telah dilakukan diketahui bahwa posisi kayu berpengaruh nyata terhadap keteguhan rekat internal papan partikel, sedangkan kadar perekat dan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap keteguhan rekat internal papan partikel. Hasil analisis sidik ragam keteguhan rekat internal dapat dilihat pada Tabel 11. Tabel 11 Analisis sidik ragam internal bond papan partikel Sumber Keragaman Posisi kayu

DB 2


2

9.29075021

Kuadrat F-hitung Tengah 22.91520028 7.66

Pr > F 0.0039ⁿ

4.64537510

1.55

0.2386ⁿ


0.76

0.5640ⁿ

Kadar perekat

Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa posisi kayu memberikan pengaruh nyata terhadap keteguhan rekat internal papan partikel yang dihasilkan. Hasil pengujian Duncan memberikan nilai terbaik terhadap keteguhan rekat internal papan partikel yaitu cabang dan batang atas. Dengan demikian cabang merupakan jenis bahan baku yang paling optimal dalam merespon keteguhan rekat internal papan partikel hal ini karena secara keseluruhan cabang menghasilkan nilai keteguhan rekat internal papan partikel yang tinggi serta penggunaan cabang akan meningkatkan nilai pemanfaatannya yang selama ini masih sedikit dimanfaatkan dan sebagai alternatif bahan baku yang semakin terbatas.

32

4.2.4 Kuat Pegang Sekrup Kuat pegang sekrup merupakan kemampuan papan partikel untuk menahan sekrup yang ditanamkan pada papan partikel. Nilai rata-rata kuat pegang sekrup papan partikel dihasilkan berkisar antara 37,28 kg sampai 46,55 kg. Nilai kuat pegang sekrup tertinggi terdapat pada papan partikel cabang dengan kadar perekat 5% sebesar 46,55 kg, sedangkan nilai kuat pegang sekrup terendah terdapat pada papan partikel batang atas dengan kadar perekat 3% sebesar 37,28 kg. Secara keseluruhan nilai kuat pegang sekrup papan partikel yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908-2003 yang mensyaratkan kuat pegang sekrup papan partikel yaitu minimal 31 kg. Nilai rata-rata hasil pengujian kuat pengang

KPS (kg)

sekrup papan partikel dapat dilihat pada Gambar 13. 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00

JIS A 5908-2003 31 kg Kadar Perekat 3% Kadar Perekat 4% Kadar Perekat 5%

B. Bawah (A1)

B. Atas (A2)

Cabang (A3)

Posisi kayu dalam pohon

Gambar 13 Histogram kuat pegang sekrup papan partikel

Gambar 13 menunjukkan bahwa papan partikel cabang memiliki nilai kuat pegang sekrup yang lebih tinggi dibandingkan dengan papan partikel batang bawah dan papan partikel batang atas. Hal ini diduga papan partikel cabang yang dihasilkan memiliki kerapatan yang lebih tinggi sehingga mampu menggenggam sekrup yang lebih kuat. Haygreen dan Bowyer (1996) menyatakan bahwa kerapatan papan partikel mempengaruhi nilai kekuatan papan partikel dalam menahan paku dan sekrup. Semakin besar kerapatan papan partikel, maka semakin besar pula nilai kekuatan pegang sekrup yang dihasilkan.

33

Berdasarkan hasil analisis sidik ragam yang telah dilakukan diketahui bahwa posisi kayu, kadar perekat dan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap kuat pengang sekrup papan partikel. Hasil analisis sidik ragam kuat pegang sekrup dapat dilihat pada Tabel 12. Tabel 12 Analisis sidik ragam kuat pegang sekrup papan partikel Sumber Keragaman

DB

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F-hitung

Pr > F

Posisi kayu

2

133.7461209 66.8730605

0.68

0.5195ⁿ

Kadar perekat

2

47.7980791

23.8990396

0.24

0.7870ⁿ


0.04

0.9970ⁿ

4.3 Hubungan Antara Keterbasahan Dengan Internal Bond Papan Partikel Keterbasahan merupakan kondisi suatu permukaan yang menentukan sejauh mana cairan akan ditarik oleh permukaan, mempengaruhi absorpsi, adsorpsi, penetrasi dan penyebaran perekat. Pengujian keterbasahan dilakukan dengan metode Corrected Water Absorption Height (CWAH). Internal Bond (kg/cm²)

25

18,35 20

15,77 15

9,07 10 5 0

(A2) 1800,4 (A1) 2126,1 (A3)2169,7

Keterbasahan (mm) Gambar 14 Histogram hubungan antara keterbasahan partikel dengan internal bond papan partikel Gambar 14 menunjukkan bahwa nilai keterbasahan batang atas (A2) sebesar 1800,4 mm menghasilkan papan partikel dengan nilai internal bond sebesar 9,07 kg/cm², nilai keterbasahan batang bawah (A1) sebesar 2126,1 mm menghasilkan papan partikel dengan nilai internal bond sebesar 15,77 kg/cm² dan

34

nilai keterbasahan cabang (A3) sebesar 2169,7 mm menghasilkan papan partikel dengan nilai internal bond sebesar 18,35 kg/cm². Dapat disimpulkan bahwa cabang memiliki nilai keterbasahan dan internal bond papan partikel tertinggi yaitu untuk keterbasahan 2169,70 mm dan internal bond 18,35 kg/cm². Pada Gambar 14 dapat dilihat bahwa adanya kecenderungan semakin tinggi nilai keterbasahan maka semakin tinggi juga nilai internal bond papan partikel yang dihasilkan. Jordan dan Wellons (1977) menyatakan bahwa nilai keterbasahan yang tinggi cenderung menghasilkan keteguhan rekat yang tinggi.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan a. Kualitas papan partikel yang berasal dari cabang memiliki nilai lebih tinggi dari batang bawah dan batang atas. b. Nilai keterbasahan kayu jabon dari batang bawah yaitu 2126,1 mm, batang atas yaitu 1800,4 mm dan cabang yaitu 2169,7 mm, sedangkan nilai keterekatan (internal bond) yang dibuat dari batang bawah yaitu 15,77 kg/cm², batang atas yaitu 9,07 kg/cm² dan cabang 18,35 kg/cm². Keterbasahan yang semakin tinggi di ikuti dengan keterekatan (internal bond) yang semakin tinggi pula, sehingga keterbasahan bisa dijadikan indikator keterekatan kayu jabon

5.2 Saran a. Perlu adanya penambahan parafin untuk mengurangi daya serap air dan pengembangan terhadap papan partikel jabon. b. Perlu dilakukannya penelitian mengenai sifat kimia dan anatomi kayu bagian batang bawah, batang atas dan cabang.

DAFTAR PUSTAKA Arsyad FT. 2009. Pengaruh Proporsi Campuran Sebuk Kayu Gergajian dan Ampas Tebu Terhadap Kualitas Papan Partikel. Skripsi. Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Bowyer JL, Shmulsky, Haygreen JG. 2003. Forest Products and Wood Science An Introduction, Fourth edition. Iowa State University Press Brown HP, A. J Panshin and C. C. For Saith. 1952. Textbook of wood Tecnoloy. Vol II. MC Graw Hill Book. Co. Inc. New York. Djalal M. 1984. Peranan Kerapatan Kayu dan Kerapatan Lembaran dalam Usaha Sifat-Sifat Mekanik dan Stabilitas Dimensi Papan Partikel dari Beberapa Jenis Kayu dan Campurannya [disertasi]. Bogor: Fakultas Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor. Frihart CR. 2005. Adhesive bonding and performance testing of bonded wood products. Journal of ASTM International 2(7):. Haygreen JG dan Bowyer JL. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu : Suatu Pengantar. Sujipto, A.H, penerjemah; Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Terjemahan dari : Forest Product and Wood Science: An Introduction. Haygreen JG, Bowyer JL, Shmulsky R. 2003. Forest Produc And Wood Science, An Introduction Fourth Edition. United state of America: Lowa State Press. [JSA] Japanese Standard Association. 2003. JIS A 5908 : Particleboards. Jepang: Japanese Standard Association. Jordan DL and JD Wellons. 1977. Wettability of Dipterocarps veneers. Wood Science 10 (1) : 22-27. Maloney TM. 1993. Modern Particleboard and Dry-Process Fiberboard Manufacturing. Miller Freeman Inc. California. Marra AA. 1992. Technology of Wood Bonding : Principles in Practise. Van Nostrand Reinhold. New York. Martawijaya A, I. Kartasujana, Y.I. Mandang, S.A. Prawira, K. Kadir. 1989. Atlas Kayu Indonesia Jilid II. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Departemen Kehutanan. Bogor. Massijaya MY. S. Hadi, B Tambunan, ES Bakar, WA Subari. 2000. Penggunaan Limbah Plastik Sebagai Komponen Bahan Baku Papan Partikel. Jurnal Teknologi Hasil Hutan. XIII (2): 18-24. Muharam A. 1995. Pengaruh Ukuran Partikel dan Kerapatan Lembaran Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Ampas Tebu [ Skripsi]. Nuryawan A. 2007. Sifat Fisis dan Mekanis OSB dari Kayu Akasia, Ekaliptus, dan Gmelina Berdiameter Kecil [tesis]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

37

Prasetyani SR. 2009. Keteguhan Rekat Internal Papan Partikel Ampas Tebu dengan Swadhesi dan Perekat Urea Formaldehida. Skripsi. Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Pratiwi. 2003. Prospek pohon jabon untuk pengembangan hutan tanaman. Buletin Penelitian dan Pengembangan Kehutanan 4(1):61-66. Rowell RM. 2005. Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites: Wood Adhesion and Adhesives. CRC Press. Setiawan B. 2008. Kualitas Papan Partikel Sekam Padi [Skripsi]. Bogor: Departemen Hasil hutan. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Sucipto T. 2009. Determinasi Keterbasahan (Wettability) Kayu. Departemen Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatra Utara. Medan. 11 hal. Surdiding R. 1983. Gluability of Rotary-Cut Veneers of Some Indonesian Woods Using Adhesive Extended With Nami and Cassava Flours [Disertasi]. Philippines: University of The Philippines. Surdiding R, D.N. Koroh, F.A. Syamani, H. Yanti, Nurhaida, S. Saad, T. Sucipto. 2007. Analisis Perekatan Kayu. Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Wellons JD. 1980. Wettability and Gluability of Douglas-fir Veneer. Forest Products Journal. 30 (7) : 53-55.

LAMPIRAN

39

Lampiran 1 Perhitungan Kebutuhan Partikel dan Perekat Diketahui : Target kerapatan papan partikel = 0,7 g/cm³ Dimensi papan partikel (30 x 30 x 1) cm =6%

KA partikel

Kadar perekat = 3%, 4%, 5% RSC

= 61,96%

Ukuran partikel yang digunakan lolos 20 mesh a) Kebutuhan Partikel 1. Kadar perekat 3%, KA 6%, spilasi 5% Kebutuhan partikel = 100 x (30 x 30 x 1) x 0,7 x 1,06 x 1,05 103 = 680,77 g x 9 = 6126,90 g Kebutuhan perekat = 3 x (30 x 30 x 1) x 1,05 103 = 28,35 g 2. Kadar perekat 4%, KA 6 %, spilasi 5% Kebutuhan partikel = 100 x (30 x 30 x1) x 0,7 x 1,06 x 1,05 104 = 674,22 g x 9 papan = 6067,99 g Kebutuhan perekat = 4 x (30 x 30 x 1) x 1,05 104 = 36,35 g 3. Kadar perekat 5%, KA 6%, spilasi 5 % Kebutuhan partikel = 100 x (30 x 30 x 1) x 0,7 x 1,06 x 1,05 105 = 667,8 g x 9 papan = 6010,2 g Kebutuhan perekat = 5 x (30 x 30 x 1) x 1,05 105

40

= 45 g Total kebutuhan partikel = 6126,90 g + 6067,99 g + 6010,2 g = 18205,09 g = 18,2 kg b) Kebutuhan Perekat • Kebutuhan perekat 3% dari partikel = 28,35 g Resin padat = 28,35 g 61,96 = 45,76 g x 9 papan = 411,80 g • Kebutuhan perekat 4% dari partikel = 36,35 g Resin padat = 36,35 g 61,96% = 58,67 g x 9 papan = 528,00 g • Kebutuhan perekat 5% dari partikel = 45 g Resin padat = 45 g 61,96% = 72,63 g x 9 papan = 653,65 g Total kebutuhan perekat UF = 411,80 g + 528,00 g + 653,65 g = 1593,45 g = 1,6 kg

Lampiran 2 Rekapitulasi Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel

Contoh Uji A1B1

Kerapatan (g/cm³) 0.58

Kadar Air (%) 9.82

DSA 2 Jam (%) 132.91

DSA 24 Jam (%) 177.03

PT 2 Jam (%) 54.95

PT 24 Jam (%) 68.93

MOE (kg/cm²) 7063.24

MOR (kg/cm²) 64.09

IB (kg/cm²) 5.19

KPS (kg) 40.30

A1B2

0.62

9.78

108.48

146.57

42.91

54.80

10164.66

88.46

4.67

39.87

A1B3

0.64

10.09

87.12

121.41

36.66

46.87

11920.60

95.21

5.91

41.68

A2B1

0.59

9.76

133.34

174.87

51.64

64.02

7517.30

66.73

2.46

37.28

A2B2

0.56

9.55

163.50

210.05

69.71

86.50

6244.69

63.04

2.32

38.32

A2B3

0.60

9.85

99.44

135.80

35.56

43.95

9930.45

83.40

4.29

40.96

A3B1

0.66

9.89

86.07

117.30

34.00

43.52

12854.03

85.76

4.76

44.40

A3B2

0.66

9.60

87.12

118.64

35.25

44.48

15426.47

109.06

7.10

41.66

A3B3

0.64

9.95

79.69

110.14

30.87

38.11

10582.67

77.64

6.49

46.55

Keterangan :

A1 = Batang Bawah

IB = Internal Bond

A2 = Batang Atas

PT = Pengembangan Tebal

A3 = Cabang

MOR = Modulus of Rupture

B1 = Kadar Perekat 3%

DSA = DayaSerap Air


MOE = Modulus of Elasticity


KPS = Kuat Pegang Sekrup

41

Lampiran 3 Kerapatan Papan Partikel ContohUji Ulangan

A1B1

A1B2

A1B3

A2B1

A2B2

A2B3

A3B1

BKU (gr)

Dimensi

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

71.81 69.16 74.72 75.01 71.13 70.79 66.39 73.5 69.38 74.12 70.75 75.46 68.72 68.65 69.87 68.32 73.22 74.45

Panjang 10.06 10.06 10.04 10.05 10.07 10.06 10.07 10.07 10.07 10.07 10.07 10.07 10.07 10.07 10.07 10.06 10.07 10.07

1 2 3

69.91 68.21 69.31

10.06 10.05 10.07

Volume (cm³)

Kerapatan (g/cm³)

Lebar 10.07 10.07 10.06 10.06 10.04 10.06 10.06 10.07 10.07 10.06 10.07 10.08 10.06 10.07 10.06 10.07 10.06 10.06

Tebal 1.21 1.19 1.26 1.18 1.16 1.12 1.07 1.10 1.08 1.24 1.22 1.23 1.19 1.29 1.20 1.16 1.21 1.17

122.45 120.62 126.80 119.43 117.25 113.76 108.53 111.17 109.36 125.90 123.23 124.93 121.01 130.73 121.96 117.02 122.18 118.56

0.59 0.57 0.59 0.63 0.61 0.62 0.61 0.66 0.63 0.59 0.57 0.60 0.57 0.53 0.57 0.58 0.60 0.63

10.08 10.08 10.08

1.03 1.02 1.04

104.39 102.96 105.24

0.67 0.66 0.66

Kerapatan rata-rata (g/cm³) 0.58

0.62

0.64

0.59

0.56

0.60

0.66

42

Lampiran 3 (Lanjutan)

Contoh Uji

A3B2

A3B3 Keterangan :

Ulangan

1 2 3 1 2 3

BKU (gr)

71.1 64.12 69.78 66.14 68.15 65.8

Dimensi (cm) Panjang

Lebar

Tebal

10.07 10.06 10.04 10.06 10.07 10.06

10.06 10.07 10.04 10.06 10.05 10.06

1.05 0.99 1.03 1.02 1.02 1.02

Volume (cm³)

Kerapatan (g/cm³)

105.99 99.84 103.89 103.27 103.43 103.55

0.67 0.64 0.67 0.64 0.66 0.64

A1 = Batang Bawah


A2 = Batang Atas


A3 = Cabang


Kerapatan rata-rata (g/cm³)

0.66

0.64

BKU = Berat Kering Tanur

43

Lampiran 4 Kadar Air Papan Partikel Contoh Uji A1B1

A1B2

A1B3

A2B1

A2B2

A2B3

A3B1

Ulangan

BKU (gr)

BKO (gr)

KA (%)

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

71.81 69.16 74.72 75.01 71.13 70.79 66.39 73.5 69.38 74.12 70.75 75.46 68.72 68.65 69.87 68.32 73.22 74.45 69.91 68.21 69.31

65.36 62.87 68.18 68.27 64.9 64.43 60.22 66.75 63.12 67.5 64.52 68.72 62.85 62.57 63.76 62.2 66.89 67.53 63.73 62.09 62.95

9.87 10.00 9.59 9.87 9.60 9.87 10.25 10.11 9.92 9.81 9.66 9.81 9.34 9.72 9.58 9.84 9.46 10.25 9.70 9.86 10.10

KA rata-rata(%) 9.82

9.78

10.09

9.76

9.55

9.85

9.89

44


Contoh Uji A3B2

A3B3 Keterangan :

Ulangan

BKU (gr)

BKO (gr)

KA (%)

1 2 3 1

71.1 64.12 69.78 66.14

64.77 58.63 63.63 60.1

9.77 9.36 9.67 10.05

2 3

68.15 65.8

62.05 59.83

9.83 9.98

KA rata-rata(%) 9.60

9.95

A1 = Batang Bawah


A2 = Batang Atas


A3 = Cabang


KA = Kadar Air

BKO = Berat Kering Oven

BKU = Berat Kering Udara

45

Lampiran 5 Daya Serap Air Papan Partikel Contoh Uji A1B1

A1B2

A1B3

A2B1

A2B2

A2B3

A3B1

Ulangan

B0 (gr)

B1 2 jam (gr)

B1 24 jam (gr)

DSA 2 jam (%)

DSA 24 jam (%)

1 2 3 1 2 3 1

18.62 17.92 18.33 17.6 17.57 17.42 17.93

44.09 40.76 42.98 37.84 36.18 35.63 33.67

51.94 48.78 51.31 44.65 42.7 42.33 39.9

136.79 127.46 134.48 115.00 105.92 104.54 87.79

178.95 172.21 179.92 153.69 143.03 143.00 122.53

2 3

17.93 17.44

32.47 33.57

38.75 39.34

81.09 92.49

116.12 125.57

1 2 3 1 2 3 1 2 3

17.47 17.29 18.29 17.42 17.95 18.78 18.7 18.08 16.68

40.33 41 42.44 45.69 50.2 46.68 35.83 36.41 34.25

47.37 48.05 50.4 54.26 58.97 54.49 42.73 43.01 40.2

130.85 137.13 132.04 162.28 179.67 148.56 91.60 101.38 105.34

171.15 177.91 175.56 211.48 228.52 190.15 128.50 137.89 141.01

1 2 3

17.13 17.13 16.69

31.58 31.34 31.86

36.93 36.54 37.22

84.35 82.95 90.89

115.59 113.31 123.01

DSA 2 jam rata-rata (%)


132.91

177.03

108.48

146.57

87.12

121.41

133.34

174.87

163.50

210.05

99.44

135.80

86.07

117.30

46

Lampiran 5 (Lanjutan) Contoh Ulangan B0 (gr) Uji 1 17.4 A3B2 2 16.48 3 17.54

B1 2 jam (gr) 32.54 30.16 33.56

B1 24 jam (gr) 37.92 35.07 39.5

DSA 2 jam (%) 87.01 83.01 91.33

DSA 24 jam (%) 117.93 112.80 125.20

1 2 3

29.45 29.9 29.06

34.41 35.13 33.86

85.69 73.23 80.16

116.96 103.53 109.92

A3B3 Keterangan :

15.86 17.26 16.13

A1 = Batang Bawah


A2 = Batang Atas

B0 = Berat Awal

A3 = Cabang

B1 = Berat Setelah Perendaman


DSA = Daya Serap Air


DSA24 jam rata-rata (%)

87.12

118.64

79.69

110.14


47

Lampiran 6 Pengembangan Tebal 2 Jam Papan Partikel Contoh Uji

A1B1

A1B2

A1B3

A2B1

A2B2

A2B3

A3B1

Ulangan

T1 (cm) T3 T4

T1

T2

1 2 3 1 2 3 1 2 3

1.27 1.21 1.28 1.19 1.16 1.15 1.10 1.10 1.10

1.27 1.21 1.28 1.18 1.15 1.14 1.11 1.09 1.10

1.27 1.21 1.27 1.18 1.15 1.15 1.11 1.10 1.11

1 2 3 1 2 3 1

1.24 1.26 1.26 1.22 1.34 1.23 1.19

1.24 1.25 1.25 1.24 1.34 1.22 1.19

2 3 1 2 3

1.23 1.20 1.03 1.02 1.05

1.24 1.19 1.03 1.02 1.04

(T2)2 jam (cm) T2 T3 T4

PT 2 jam (cm) T rata-rata

T rata-rata

T1

1.27 1.21 1.27 1.19 1.16 1.15 1.11 1.11 1.10

1.27 1.21 1.27 1.19 1.15 1.15 1.11 1.10 1.10

1.95 1.87 1.96 1.72 1.67 1.58 1.52 1.48 1.51

2.02 1.89 1.95 1.69 1.63 1.68 1.52 1.45 1.55

2.03 1.86 1.92 1.76 1.62 1.64 1.51 1.50 1.52

1.99 1.84 1.96 1.71 1.65 1.58 1.55 1.49 1.48

2.00 1.86 1.95 1.72 1.64 1.62 1.53 1.48 1.52

57.32 54.33 53.21 45.24 42.09 41.38 37.79 34.56 37.63

1.23 1.25 1.24 1.24 1.35 1.22 1.19

1.24 1.25 1.24 1.23 1.35 1.22 1.19

1.24 1.25 1.25 1.23 1.35 1.22 1.19

1.87 1.88 1.98 1.97 2.29 2.11 1.65

1.91 1.86 1.94 2.10 2.32 2.11 1.62

1.87 1.91 1.92 2.10 2.19 2.10 1.61

1.76 1.89 1.88 2.12 2.27 2.11 1.61

1.85 1.88 1.93 2.07 2.26 2.11 1.62

50.02 50.30 54.59 68.49 68.20 72.44 36.56

1.23 1.18 1.03 1.02 1.05

1.23 1.19 1.04 1.02 1.05

1.23 1.19 1.03 1.02 1.05

1.66 1.63 1.39 1.36 1.40

1.71 1.59 1.38 1.36 1.38

1.68 1.59 1.38 1.38 1.41

1.66 1.56 1.37 1.37 1.42

1.68 1.59 1.38 1.37 1.40

36.04 34.09 33.79 34.33 33.87

PT2 jam rata-rata (cm) 54.95

42.91

36.66

51.64

69.71

35.56

34.00

48


Contoh Ulangan Uji

A3B2

A3B3 Keterangan :

1 2 3 1 2 3

T1(cm) T1 1.06 1.03 1.05 1.02 1.00 1.04

T2

T3

1.06 1.05 1.03 1.03 1.05 1.05 1.03 1.03 1.00 0.99 1.03 1.03

T2 2 jam (cm)

T4

T rata-rata

1.06 1.03 1.06 1.02 1.00 1.03

1.06 1.03 1.05 1.03 1.00 1.03

T1

T2

1.43 1.46 1.33 1.33 1.43 1.44 1.33 1.35 1.32 1.30 1.35 1.33

T3

T4

T rata-rata

PT 2 jam (cm)

1.44 1.34 1.46 1.35 1.36 1.38

1.45 1.37 1.51 1.32 1.35 1.27

1.44 1.34 1.46 1.34 1.33 1.33

36.41 30.62 38.72 30.33 33.40 28.87

A1 = Batang Bawah


A2 = Batang Atas


A3 = Cabang


T1 = Tebal Awal


PT 2 jam ratarata(cm) 35.25

30.87

T2 = Tebal Setelah Perendaman

49

Lampiran 7 Pengembangan Tebal 24 jam Papan Partikel

ContohUji

A1B1

A1B2

A1B3

A2B1

A2B2

A2B3

A3B1

Ulangan

T1 (cm)

T2 24 jam (cm)

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

T1 1.27 1.21 1.28 1.19 1.16 1.15 1.10 1.10 1.10 1.24 1.26 1.26 1.22 1.34 1.23 1.19 1.23 1.20

T2 1.27 1.21 1.28 1.18 1.15 1.14 1.11 1.09 1.10 1.24 1.25 1.25 1.24 1.34 1.22 1.19 1.24 1.19

T3 1.27 1.21 1.27 1.18 1.15 1.15 1.11 1.10 1.11 1.23 1.25 1.24 1.24 1.35 1.22 1.19 1.23 1.18

T4 1.27 1.21 1.27 1.19 1.16 1.15 1.11 1.11 1.10 1.24 1.25 1.24 1.23 1.35 1.22 1.19 1.23 1.19

T rata-rata 1.27 1.21 1.27 1.19 1.15 1.15 1.11 1.10 1.10 1.24 1.25 1.25 1.23 1.35 1.22 1.19 1.23 1.19

T1 2.14 2.04 2.13 1.87 1.81 1.68 1.63 1.60 1.60 2.03 2.01 2.12 2.20 2.52 2.30 1.77 1.74 1.75

T2 2.21 2.06 2.11 1.82 1.82 1.79 1.61 1.58 1.66 2.08 2.03 2.13 2.26 2.54 2.28 1.74 1.83 1.68

T3 2.21 2.02 2.10 1.92 1.75 1.76 1.62 1.60 1.63 1.99 2.07 2.07 2.29 2.52 2.27 1.72 1.81 1.61

T4 2.16 2.01 2.14 1.87 1.79 1.70 1.68 1.61 1.61 1.94 2.03 2.04 2.36 2.49 2.30 1.74 1.77 1.64

1 2 3

1.03 1.02 1.05

1.03 1.02 1.04

1.03 1.02 1.05

1.04 1.02 1.05

1.03 1.02 1.05

1.48 1.47 1.52

1.46 1.47 1.48

1.47 1.49 1.52

1.47 1.47 1.51

PT 24 jam (cm) T rata-rata 2.18 71.87 2.03 68.19 2.12 66.73 1.87 57.75 1.79 55.35 1.73 51.31 1.63 47.52 1.60 45.42 1.63 47.67 2.01 62.46 2.03 61.96 2.09 67.64 2.28 85.15 2.52 87.13 2.29 87.21 1.74 46.56 1.79 44.81 1.67 40.49 1.47 1.47 1.51

42.28 44.56 43.73

PT 24 jam rata-rata (cm) 68.93

54.80

46.87

64.02

86.50

43.95

43.52

50


ContohUji Ulangan

A3B2

A3B3

1 2 3 1 2 3

Keterangan :

T1 T2 1.06 1.06 1.03 1.03 1.05 1.05 1.02 1.03 1.00 1.00 1.04 1.03

T1 (cm) T3 T4 1.05 1.06 1.03 1.03 1.05 1.06 1.03 1.02 0.99 1.00 1.03 1.03

T rata-rata T1 1.06 1.53 1.03 1.40 1.05 1.54 1.03 1.42 1.00 1.42 1.03 1.41

T2 24 jam (cm) T2 T3 T4 T rata-rata 1.54 1.52 1.52 1.53 1.43 1.44 1.49 1.44 1.58 1.59 1.56 1.57 1.45 1.43 1.39 1.42 1.38 1.44 1.44 1.42 1.37 1.41 1.33 1.38

A1 = Batang Bawah


A2 = Batang Atas


A3 = Cabang


T1 = Tebal Awal


PT 24 jam (cm) 44.51 40.01 48.93 38.37 42.43 33.52

PT 24 jam rata-rata (cm) 44.48

38.11

T2 = Tebal Setelah Perendaman

51

Lampiran 8 Modulus of Elasticity Papan Partikel ContohUji

A1B1

A1B2

A1B3

A2B1

A2B2

A2B3

A3B1

Ulangan

Dimensi (cm) B H1 rata-rata 4.99 1.18 4.97 1.15 4.99 1.24 5.00 1.15 4.99 1.12 4.99 1.10 4.99 1.04

B1

B2

1 2 3 1 2 3 1

4.96 4.93 4.98 5.00 4.98 4.96 5.00

5.02 5.00 4.99 4.99 5.00 5.01 4.99

2 3 1 2 3

4.99 4.97 4.98 4.99 4.98

4.98 4.98 5.00 4.98 4.99

4.98 4.98 4.99 4.99 4.98

1 2 3 1 2 3 1 2 3

4.98 4.97 4.92 4.98 5.01 4.99 5.01 4.99 4.95

4.98 4.99 5.00 4.99 4.97 4.99 4.96 5.00 5.00

4.98 4.98 4.96 4.99 4.99 4.99 4.98 5.00 4.97

H2

H³ (cm²)

ΔP/ΔY (kgf/cm)

L (cm)

L³ (cm³)

MOE (kg/cm²)

1.82 1.49 1.94 1.53 1.38 1.37 1.17

66.949 67.292 83.517 79.984 75.208 100.91 70.118

15 15 15 15 15 15 15

3375 3375 3375 3375 3375 3375 3375

6225.88 7666.58 7297.26 8814.41 9207.83 12471.7 10117.5

1.26 1.14 1.25 1.15 1.11 1.12 1.07

H rata-rata 1.22 1.14 1.25 1.15 1.11 1.11 1.05

1.09 1.08 1.22 1.20 1.23

1.07 1.07 1.20 1.22 1.23

1.08 1.07 1.21 1.21 1.23

1.25 1.24 1.78 1.78 1.87

106.89 81.312 81.268 68.223 91.747

15 15 15 15 15

3375 3375 3375 3375 3375

14488.1 11156.2 7730.24 6492 8329.67

1.14 1.23 1.21 1.11 1.20 1.15 1.01 0.99 1.02

1.20 1.34 1.21 1.17 1.20 1.17 1.02 1.02 1.05

1.17 1.28 1.21 1.14 1.20 1.16 1.01 1.00 1.03

1.60 2.11 1.76 1.48 1.72 1.56 1.04 1.01 1.10

57.406 68.003 74.418 69.577 99.917 110.84 70.306 77.73 90.825

15 15 15 15 15 15 15 15 15

3375 3375 3375 3375 3375 3375 3375 3375 3375

6096.76 5466.25 7171.05 7957.64 9829.08 12004.6 11474.9 13046.4 14040.8

MOE rata-rata (kg/cm²) 7063.24

10164.66

11920.60

7517.30

6244.69

9930.45

12854.03

52

Lampiran 8 (Lanjutan) Contoh Ulangan Uji B1

A3B2

A3B3

1 2 3 1 2 3

Keterangan :

B2

4.95 4.94 4.98 4.94 4.99 5.01

4.99 5.00 5.00 5.00 4.99 5.01

Dimensi (cm) B H1 rata-rata 4.97 1.05 4.97 0.97 4.99 1.02 4.97 1.02 4.99 1.02 5.01 1.01

H2 1.04 0.98 1.04 1.01 1.01 1.01

H rata-rata 1.05 0.98 1.03 1.01 1.01 1.01

H³ (cm²)

ΔP/ΔY (kgf/cm)

L (cm)

L³ (cm³)

MOE (kg/cm²)

1.15 0.93 1.09 1.04 1.04 1.02

78.008 95.806 112.04 60.677 61.571 71.672

15 15 15 15 15 15

3375 3375 3375 3375 3375 3375

11523.3 17440.8 17315.3 9939.94 10000.4 11807.7

A1 = Batang Bawah


A2 = Batang Atas


A3 = Cabang


B = Lebar Contoh Uji

MOE = Modulus of Elasticity (kg/cm²)

H = Tebal Contoh Uji

ΔP/ΔY = Selisih Beban (kgf/cm)

MOE rata-rata (kg/cm²) 15426.47

10582.67

L = Jarak Sangga

53

Lampiran 9 Modulus of Rupture Papan Partikel

ContohUji Ulangan

A1B1

A1B2

A1B3

A2B1

A2B2

A2B3 A3B1

Dimensi (cm) B1

B2

H1

H2

5.02 5.00 4.99 4.99 5.00 5.01 4.99 4.98 4.98

B rata-rata 4.99 4.97 4.99 5.00 4.99 4.99 4.99 4.98 4.98

1.18 1.15 1.24 1.15 1.12 1.10 1.04 1.09 1.08

1.26 1.14 1.25 1.15 1.11 1.12 1.07 1.07 1.07

H rata-rata 1.22 1.14 1.25 1.15 1.11 1.11 1.05 1.08 1.07

1 2 3 1 2 3 1 2 3

4.96 4.93 4.98 5.00 4.98 4.96 5.00 4.99 4.97

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

4.98 4.99 4.98 4.98 4.97 4.92 4.98 5.01 4.99 5.01 4.99 4.95

5.00 4.98 4.99 4.98 4.99 5.00 4.99 4.97 4.99 4.96 5.00 5.00

4.99 4.99 4.98 4.98 4.98 4.96 4.99 4.99 4.99 4.98 5.00 4.97

1.22 1.20 1.23 1.14 1.23 1.21 1.11 1.20 1.15 1.01 0.99 1.02

1.20 1.22 1.23 1.20 1.34 1.21 1.17 1.20 1.17 1.02 1.02 1.05

1.21 1.21 1.23 1.17 1.28 1.21 1.14 1.20 1.16 1.01 1.00 1.03

H² (cm²)

P Maks (kgf)

L (cm)

MOR (kgf/cm²)

1.49 1.31 1.55 1.33 1.24 1.23 1.11 1.16 1.15

19.16319 20.27749 21.99404 21.43732 21.50554 31.29214 20.26907 29.53318 22.53299

15 15 15 15 15 15 15 15 15

58.00 70.38 63.88 72.64 78.22 114.53 82.20 114.97 88.46

1.47 1.47 1.52 1.37 1.64 1.46 1.30 1.44 1.35 1.03 1.00 1.06

18.76371 17.66686 29.60088 22.15331 18.63314 20.79863 17.49542 26.49977 31.67382 17.62415 18.67043 22.54808

15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15

57.66 54.31 88.22 73.31 51.22 64.59 60.80 83.28 106.12 77.67 83.73 95.88

MOR rata-rata (kgf/cm²) 64.09

88.46

95.21

66.73

63.04

83.40

85.76

54

Lampiran 9 (Lanjutan) ContohUji Ulangan

Dimensi (cm)

A3B2

1 2 3

4.95 4.94 4.98

4.99 5.00 5.00

B rata-rata 4.97 4.97 4.99

A3B3

1 2 3

4.94 4.99 5.01

5.00 4.99 5.01

4.97 4.99 5.01

Keterangan :

B1

B2

H1

H2

1.05 0.97 1.02

1.04 0.98 1.04

H rata-rata 1.05 0.98 1.03

1.02 1.02 1.01

1.01 1.01 1.01

1.01 1.01 1.01

H² (cm²)

P Maks (kgf)

L (cm)

MOR (kgf/cm²)

1.10 0.95 1.06

19.6964 24.74966 30.26088

15 15 15

81.27 117.38 128.52

109.06

1.02 1.03 1.02

17.45273 16.74631 18.5815

15 15 15

77.16 73.51 82.24

77.64

A1 = Batang Bawah


A2 = Batang Atas


A3 = Cabang


L = Jarak Sangga (cm)

P Maks = Beban Maksimum (kgf)

B = Lebar Contoh Uji (cm)

MOR = Modulus of Rupture (kgf/cm²)

H = TebalContohUji

MOR rata-rata (kgf/cm²)

(cm)

55

Lampiran 10 Internal Bond Papan Partikel Contoh Uji

A1B1

A1B2

A1B3

A2B1

A2B2

A2B3

A3B1

Ulangan

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

P1

P2

5.00 5.00 4.97 4.99 5.00 4.99 4.99 5.00 4.99 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 4.99 4.99 4.99 4.97 4.98 4.98

5.01 5.01 5.00 5.00 4.97 4.97 4.98 4.98 4.99 5.00 5.00 5.00 4.98 4.99 4.98 5.00 5.00 4.98 4.98 5.00 4.98

Dimensi (cm) P L1 rata-rata 5.01 4.91 5.01 4.97 4.99 4.91 5.00 4.97 4.99 4.97 4.98 4.99 4.98 4.96 4.99 4.97 4.99 4.97 5.00 4.99 5.00 4.99 5.00 4.97 4.99 4.97 4.99 4.97 4.99 4.97 5.00 4.98 4.99 5.00 4.98 4.96 4.97 4.95 4.99 4.95 4.98 4.98

L2 4.98 4.91 4.96 4.99 4.99 4.91 4.99 4.96 4.97 4.96 4.98 4.99 4.99 5.00 4.99 4.99 4.98 4.97 4.99 4.99 4.97

L rata-rata 4.94 4.94 4.94 4.98 4.98 4.95 4.98 4.97 4.97 4.97 4.98 4.98 4.98 4.98 4.98 4.98 4.99 4.97 4.97 4.97 4.97

A (cm²)

PMaks (kg)

IB (kg/cm²)

24.75 24.73 24.61 24.90 24.84 24.65 24.78 24.80 24.81 24.86 24.92 24.88 24.85 24.88 24.83 24.88 24.90 24.76 24.71 24.82 24.78

150.62 98.85 135.07 106.37 96.56 144.36 181.02 143.86 114.40 48.97 47.25 87.48 73.93 47.77 51.46 53.59 164.36 102.05 152.13 104.98 96.55

6.09 4.00 5.49 4.27 3.89 5.86 7.30 5.80 4.61 1.97 1.90 3.52 2.98 1.92 2.07 2.15 6.60 4.12 6.16 4.23 3.90

IB rata-rata (kg/cm²) 5.19

4.67

5.91

2.46

2.32

4.29

4.76

56

Lampiran 10 (Lanjutan) Contoh Ulangan Uji

A3B2

A3B3 Keterangan :

1 2 3 1 2 3

Dimensi (cm) P1

P2

P rata-rata

L1

L2

L rata-rata

4.99 5.00 4.99 5.00 5.01 5.00

4.97 4.98 5.00 5.00 5.00 4.99

4.98 4.99 5.00 5.00 5.00 4.99

4.97 4.97 4.99 4.98 4.97 4.98

4.98 4.99 4.99 4.99 5.00 4.99

4.97 4.98 4.99 4.98 4.99 4.98

A (cm²)

PMaks (kg)

IB (kg/cm²)

24.77 24.86 24.93 24.91 24.94 24.89

248.63 212.31 67.72 164.90 147.83 172.41

10.04 8.54 2.72 6.62 5.93 6.93

A1 = Batang Bawah


A2 = Batang Atas


A3 = Cabang


L = Lebar Contoh Uji

IB = Internal Bond (kg/cm²)

P = Panjang Contoh Uji

P Maks = BebanMaksimum (kgf)

IB rata-rata (kg/cm²)

7.10

6.49

A = Luas Penampang

57

Lampiran 11 Kuat Pegang Sekrup Papan Partikel Contoh Uji

A1B1

A1B2

A1B3

A2B1

A2B2

A2B3

A3B1

Ulangan

KPS (kg)

1 2 3 1 2 3 1 2 3

29.003835 54.242305 37.64898 31.961675 37.997885 49.66534 56.526495 30.929455 37.5858

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

38.59169 40.12158 33.12715 35.21883 39.35738 40.377595 45.68564 33.16243 44.019715 37.336605 51.956215 43.89276

KPS rata-rata (kg) 40.30

39.87

41.68

37.28

38.32

40.96

44.40

58

Lampiran 11 (Lanjutan) ContohUji Ulangan

A3B2

A3B3

KPS (kg)

1 2 3 1

52.51149 33.70402 38.7749 33.901265

2 3

64.210325 41.52345

Keterangan : A1 = Batang Bawah

KPS rata-rata (kg) 41.66

46.55 B1 = Kadar Perekat 3%

A2 = Batang Atas


A3 = Cabang


KPS = Kuat Pegang Sekrup (kg)

59

Lampiran 12 Keterbasahan (Wettability) Partikel ContohUji Ulangan

A1

A2

A3 Keterangan :

1 2 3 1 2 3 1 2 3

h1 (cm) 19.5 18.1 17.5 15.4 15.7 15.1 19.6 18.4 17.5

h2 (cm) 50 50 50 50 50 50 50 50 50

d (cm) 0.48 0.48 0.46 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48 0.48

d² (cm²) 0.2304 0.2304 0.2116 0.2304 0.2304 0.2304 0.2304 0.2304 0.2304

δ 3.14 3.14 3.14 3.14 3.14 3.14 3.14 3.14 3.14

S (cm³/g) 1 1 1 1 1 1 1 1 1

W (g) 1.31 1.34 1.29 1.25 1.27 1.36 1.28 1.35 1.26

CWAH (mm) 231.0085 219.3338 187.4921 174.0816 180.3124 185.7112 226.8758 224.6331 199.4026

CWAH rata-rata(mm) 2126.11488

1800.3504

2169.70483

A1 = Batang Bawah

d = Diameter Dalam Pipa gelas

A2 = Batang Atas

S = Volume Jenis Air (cm³/g)

A3 = Cabang

w = Berat Kering Oven Partikel (g)

h2 = Tinggi Partikel

δ = 3.14

h1 = Tinggi Penyerapan Air

CWAH = Corrected Water Absorption Height (mm)

60

KUALITAS PAPAN PARTIKEL BATANG BAWAH, BATANG ATAS DAN CABANG KAYU JABON (Anthocephalus cadamba Miq.) ERWINSYAH PUTRA

Recommend Documents