PEMANFAATAN LIMBAH PADAT HASIL PENYULINGAN MINYAK AKAR WANGI (Vetiverin zizanoides Stapt) SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL
Oleh RAHMAWATY FITRI HASIBUAN F03495016
2000 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
-
Rahmau-aty Fitri H. F03495016. Pemanfaatan Limbah Padat Hasil Penyulingan bLinyak Akar Wangi (Veriveria zizanoides Stapt) Sebagai Bahan Baku Pembuatan Pavan Partikel. Di bawah Bimbingan Erliza Mambali dan Paribotro Sutigno.
RINGKASAN
Hutan di dunia memiliki 13 ribu jenis tumbuhan berkayu dan 4000 di antaranya tumbuh di hutan Indonesia. Kebutuhan kayu untuk perumahan semakin meningkat sejalan dengan pertambahan jumlah penduduk. Di pihak lain persediaan kayu secara nasional semakin menipis dengan terjadinya kebakaran hutan dalam skala besar dan pesatnya penebangan hutan produksi yang tidak diimbangi dengan keberhasilan penanaman kembali. Oleh karena itu upaya penghematan kayu menjadi mutlak diperlukan. Salah satu bahan yang mengandung lignoselulosa (seperti kayu) adalah tanaman akar wan3 (Vetiveria zizanoides Stapt). Indonesia merupakan salah satu negara psnghasil tanaman akar wangi terbesar di dunia. Akar wangi Jawa yang krmutu baik mengandung minyak atsiri sekitar 3 %. Bila diasumsikan semua minyak atsiri yang terdapat dalam akar wangi tersebut dapat diekstrak maka akan diiasilkan limbah padat hasil penyulingan minyak akar wangi yang belum termanfaatkan sejumlah 97 %. Selama ini limbah padat akar wangi hanya diianfaatkan sebagai bahan bakar untuk penyulingan berikutnya dan ditumpuk pada tsmpat psnampungan. Hal ini jelas tidak memberikan nilai tambah yang berarti pada limbah padat hasil penyulingan minyak akar wangi. Papan partikel mempakan salah satu alternatif pilihan pemanfaatan limbah padat akar w a n 6 pengganti kayu. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan limbah padat akar wan$ dengan mempelajari pengaruh kerapatan lembaran dan &ran partikel terhadap sifat fisis rnekanis papan partikel. Pembuatan papan partikel diawali dengan persiapan bahan baku bempa pencucian, penyerpihan, penggilingan dan pemisahan partikel dengan ukuran 6-10 mesh, 10-18 mesh, 18-32 mesh dan >32 mesh (debu) serta pengukuran panjang dan tebal masing-masing partikel. Rasio panjang rerhadap tebal tertinggi diperoleh dari partikel dengan ukuran 6-10 mesh dan 10-18 mesh. Pada penelitian pendahuluan dilakukan perendaman bahan baku dengan air d i g i n selama 3 hari dan air panas selama 3 jam yang bertujuan untuk mengetahui pensrangan kadar zat ekstraktif limbah akar wangi. Kadar zat ekstraktif limbah akar wangi yang direndam dengan air panas selama 3 jam menghasilkan kadar zat ekstraktif yang mendekati kadar zat ekstraktif kayu. Selain itu dilakukan penentuan kadar perekat papan partikel yaitu 12, 13 dan 14 % dari berat partikel kering. Papan partikel dengan kadar perekat 14 % menghasilkan keteguhan rekat internal terbaik dan mernenuhi Standar Indonesia maupun Jepang, sedangkan pada penelitian utama dilakukan analisis sifat fisis mekanis papan partikel meliputi kadar air, pengembangan tebal dan penyerapan air selama 2 jam dan 24 jam, modulus patah, modulus elastisitas, kete-&an rekat internal, keteguhan geser, dan keteguhan cabut sekrup sejajar dan tegak lurus permukaan. Rancangan percobaan yang dilakukan
adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan faktor kerapatan lembaran (0,5, 0,6 dan 0,7 g/cm3) dan ukuran partikel (6-10 mesh, 10-18 mesh dan 6-18 mesh) dengan tiga kali ulangan. Dalam penelitian ini dilakukan pembuatan papan partikel dengan kerapatan lembaran dan ukuran partikel yang berbeda-beda. Bahan baku yang digunakan terdiri dari limbah padat akar wangi, perekat urea formaldehida cair, amonium klorida sebesar 1 % dari berat perekat dan emulsi parafin sebesar 5 % dari berat perekat. Pada pengujian sifat fisis papan partikel, kadar air tidak dipengaruhi oleh kerapatan dan ukuran partikel. Seluruh kadar air papan partikel yang dihasilkan memenuhi Standar Jepang dan Indonesia. Pengembangan tebal papan partikel selama 2 jam hanya dipengaruhi oleh ukuran partikel untuk p<0,05 dan penyerapan air dipengaruhi oleh kerapatan dan ukuran partikel untuk p<0,05 dan p<0,01. Nilai pengembangan tebal terbaik adalah papan partikel dengan kerapatan 0,6 g/cm3 dan ukuran partikel 10-18 mesh. Nilai penyerapan air terbaik adalah papan partikel dengan kerapatan 0,7 g/cm3 dan ukuran partikel 10-18 mesh. Pengembangan tebal dan penyerapan air selama 24 jam hanya dipengamhi oleh kerapatan lembaran masing-masing untuk p<0,05 dan p<0,01 serta p<0,05. Nilai pengembangan tebal terbaik adalah papan partikel dengan kerapatan 0,5 g/cm3 dan ukuran partikel 6-18 mesh. Nilai penyerapan air terbaik adalah papan partikel dengan kerapatan 0,7 g/cm3 dan ukuran partikel6-18 mesh. Pada pengujian sifat rnekanis papan partikel, modulus patah dan elastisitas hanya dipengaruhi oleh kerapatan untuk p<0,05 dan p<0,01. Papan partikel dengan kerapatan 0,7 g/cm3 dan ukuran partikel 6-10 mesh menghasilkan modulus patah dan elastisitas tertinggi. Keteguhan rekat internal dipengaruhi oleh kerapatan untuk p<0,05 dan ukuran partikel untuk p<0,05 dan p<0,01. Nilai keteguhan rekat internal tertinggi adalah papan partikel dengan kerapatan 0,7 g/cm3 dan ukuran partikel 10-18 mesh. Keteguhan geser hanya dipengaruhi oleh kerapatan untuk p<0,05. Hubungan antara keteguhan geser dan keteguhan rekat internal dari hasil penelitian menghasilkan persamaan y = 4,889 + 0 , 4 0 9 ~dimana ; y adalah keteguhan geser dan x adalah keteguhan rekat internal dengan F hitung = 0,62 (tidak nyata) dan r = 0,29. Keteguhan cabut sekrup sejajar permukaan hanya dipengaruhi oleh kerapatan untuk p<0,05. Nilai keteguhan cabut sekrup sejajar permukaan tertinggi adalah papan partikel dengan kerapatan 0,7 g/cm3 dan ukuran partikel 10-18 mesh. Keteguhan cabut sekrup tegak lurus permukaan hanya dipengaruhi oleh kerapatan untuk p<0,05 dan p<0,01. Nilai keteguhan cabut sekrup tegak lurus permukaan tertinggi diperoleh dari papan partikel dengan kerapatan 0,7 g/cm3 dan ukuran partikel 6-1 8 mesh. Papan partikel yang terbaik untuk digunakan adalah papan partikel dengan kerapatan 0,7 g/cm3 dan ukuran partikel 6 - 18 mesh (partikel campuran yaitu partikel kasar dan sedang) yang memiliki rendemen yang lebih besar yaitu 44,64%. Nilai kadar air papan partikel tersebut adalah 7,67 %, pengembangan tebal 6,72 %, penyerapan air 54,46 %, modulus patah 131,67 kg/cm2, modulus elastisitas 45032,89 kg/crn2, keteguhan rekat internal 2,33 kg/cm2, keteguhan cabut sekrup sejajar permukaan 32,27 kg dan keteguhan cabut sekrup tegak lurus perrnukaan 34,93 kg. Semua nilai ini memenuhi nilai yang disyaratkan oleh Standar Indonesia (SNI) dan Standar Jepang (JIS).
PEMANFAATAN LIMBAH PADAT HASIL PENYULINGAN MINYAK AKAR WANGI (Vetiveria zizanoides Stapt) SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh
RAHMAWATY FITRI HASIBUAN F03495016
2000 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PEMANFAATAN LIMBAH PADAT HASIL PENYULINGAN MINYAK AKAR WANGI (Vetiveria zizanoides Stapt) SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL
Oleh RAHMAWATY FITRI HASIBUAN F03495016
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Dilahirkan di Padangsidempuan, 2 3 September 1976 Tanggal Lulus : 8 April 2000
- $%L . ~
~
.
Dr. Ir. Paribotro Sutiono, MS Dosen Pembimbing I1
Ir. Erliza Hambali, MSi Dosen Pembimbing I
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul "Pernanfaatan Lirnbah Padat Hasil Penyulingan Minyak Akar Wangi (Vetiverin zizanoides Stapt) Sebagai Bahan Baku Pernbuatan Papan Partikel", sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut Pertanian Bogor. Ucapan terimakasih yang sebesar-besamya penulis haturkan kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam penelitian dan penulisan skripsi ini, terutama untuk :
1. 11. Erliza Hambali, MSi selaku Dosen Pembimbing I atas bantuan, saran dan bimbingan selama penelitian dan penulisan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Paribotro Sutigno, MS selaku Dosen Pembimbing I1 yang juga telah memberikan bantuan, saran dan bimbingan selamapenelitian dan penulisan skripsi ini.
3. Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan yang telah memberikan izin kepada penulis untuk melakukan penelitian di Balai Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan dan Perkebunan, Bogor. Penulis menyadari sepenuhnya, bahwa skripsi ini mash mempunyai banyak kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin. Penulis
Ucapan Terima Kasih
Terima kasih yang tak terhingga buat Mama dan Papa atas doa, perhatian, kesabaran dan dukungan yang tiada henti kepada penulis...... Untuk Kak Tanti ......terima kasih atas dukungan dan perhatiannya, Bang Andry ......terima kasih perhatian dan bantuan dananya, Adikku Nana ......terima kasih atas dukungan dan keceriaannya, Yudhi ...... terima kasih atas keceriaan dan motivasinya...... Untuk Kak Linda ...... terima kasih atas dukungan dan bantuannya...... ~ i h...... h terima kasih atas bantuan abstrak dan pustaka serta perhatiannya yang sangat membantu saat ujian...... I like the way you motivated me...... Terima kasih untuk Pak Agus, Pak Mul, Pak Eman, Pak Asep, Yayan, Eman dan rekan-rekan yang telah banyak memberikan bantuan selama penelitian...... Untuk Pak Yahya, Pak Abdullah dan Pak Edi...... terima kasih atas bantuannya selama penggilingan bahan baku...... Teman seperjuangan ...... Yumi, Iqbal, Rudi dan Yayat ...... terima kasih atas kebersamaan dan keceriaan selama penelitian...... semoga sukses selalu...... Untuk Mas Said dan Mas Zulfikar ...... terima kasih pinjaman bukunya....... Untuk Ferry...... terima kasih atas bantuan ngayaknya....... Nunik...... terima kasih telah menemani cari data ke BPS......, Eno...... terima kasih buku statistiknya ......, Rita...... terima kasih telah menemani mencari gambar di rental dan membantu menyebarkan skripsi ini...... dan untuk Mbak Anteng terima kasih telah membelikan emulsi parafin ke Jakarta ...... I i n...... terima kasih telah membantu mengolah data dan kebersamaannya...... Winy ...... terima kasih bantuan pustaka dan informasinya...... it's very useful ... Pipit...... terima kasih atas doa, dukungan dan menjadi pendengar setia...... Intan...... terima kasih telah mengolahkan data regresi dan kebersamaannya...... thank's f o r everything...... Mbak Erika ......terima kasih atas diskusi, masukan dan responnya...... thank's f o r being a good roomate ...... Untuk Ponytail's crew...... Mieke, Viny, Elis, Neng, Betty, Kania, Tanti, Dian, Isma, Yenni, Mumun, dan rekan-rekan lain...... terima kasih atas kebersamaan, kekompakan dan kekeluargaannya...... Dan...... tak lupa pula untuk teman-teman TIN 16...... sukses selalu......
DAFTAR IS1
Halaman KATA PENGANTAR ........................................................................................ i DAFTAR IS1.......................................................................................................
..
11
DAFTAR TABEL ...............................................................................................iv DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... v vi DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................
.
I. PENDAHULUAN ..................................................................................
1
A . Latar Belakang .............:..........................................................................
1
B . Tujuan .................:...................................................................................
3
I1. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 4 A . Tanaman Akar Wangi (Vetiveriu zizanoide Stapt).................................. 4
B . Papan Partikel ..........................................................................................6 C . Perekat Urea Formaldehida .....................................................................
10
E I. BAHAN DAN ALAT .................................................................................. 14 A . Bahan dan Alat .................................................................................... 14 .. B . Metode Penelltian ................................................................................... 14 1. Penelitian Pendahuluan ..................................................................... 14
..
2 . Penelltlan Utama ...............................................................................
15
..
3 . Pembuatan Contoh UJI ...................................................................... 16
4. Rancangan Percobaan ....................................................................... 16
5. Pengamatan ....................................................................................... 17
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... .. A . Penelitlan Pendahuluan ........................................................................... .. B . Penelltlan Utama ..................................................................................... 1. Kerapatan .......................................................................................... 2 . Kadar Air ...................................................................................... 3 . Pengembangan Tebal dan Penyerapan Air .......................................
18 18. 23 23 25 26
a . Pengembangan Tebal .................................................................. b . Penyerapan Air ............................................................................ 3 . Keteguhan Lentur ..............................................................................
c. Modulus Patah .............................................................................
..
d . Modulus Elastis~tas.....................................................................
5. Keteguhan Rekat Internal .................................................................. 6 . Keteguhan Geser ............................................................................... 7 . Keteguhan Cabut Sekrup...................................................................
C. Pembahasan Umum ................................................................................ V . KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................... A. Kesimpulan .............................................................................................
B. Saran........................................................................................................ DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... LAMPIRAN ........................................................................................................
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Ekspor M i y a k Akar Wangi dan Produksi Akar Wangi Kering dan Limbah Padat Akar Wangi Indonesia (1995 . 1999).................. 2 Tabel 2. Luas Penanaman Akar Wangi di Kabupaten Gamt (1994 . 1998)....
2
Tabel 3. Hasil Analisis Proksimat terhadap Limbah Akar Wangi ...................
5
Tabel 4 . Komponen Kimia Menurut Golongan Kayu ...................................... 6 Tabel 5. Kandungan Lignoselulosa Limbah Akar Wangi ................................18 Tabel 6. Kadar Zat Esktraktif Limbah Padat Akar wangi dalam Air . . Dingln dan Air Panas ......................................................................... 20 Tabel 7. Kadar Zat Ekstraktif Beberapa Kayu dan Kelarutannya dalam Air Dingin dan Air Panas ................................................................... 20 Tabel 8. Rendemen Pengklasifikasian Partikel ................................................. 21 Tabel 9. Ukuran Nisbah Partikel Limbah Akar ................................................ 22 Tabel 10. Kerapatan Lembaran Papan Partikel Limbah Akar Wangi ................ 24 Tabel 11. Tebal Lembaran Papan Partikel Limbah Akar Wangi ....................... 24 Tabel 12. Sifat Fisis Mekanis Papan Partikel dengan Kerapatan 0. 7 dcm3...... 44
