Papan Partikel Berperekat Likuida Tandan Kosong Sawit Difortifikasi dengan Fenol Formaldehida (Particleboard Bonded with Phenol Formaldehyde-Fortified Oil Palm Empty Fruit Bunch Liquid ) Adesna Fatrawana*, Surdiding Ruhendi, Sena Maulana, Deded S Nawawi, Fauzi Febrianto Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor *Penulis korespondensi:
[email protected] Abstract Lignocellulosic waste from oil palm industry is a potential versatile resource. It can be used as raw material of bio-composite, pulp and paper, bioenergy, and many chemicals products. The aimed of this research was to investigate the characteristics of particleboard from oil palm empty fruit bunch (EFB) bonded with phenol formaldehyde (PF)-fortified oil palm EFB liquid adhesive. Fortification level of EFB liquid was varied at 5, 10, and 15%. The adhesive level of 10, 15, and 20% were used for particleboard manufactures with target density of 0.7 g cm-3. The particleboard quality was evaluated based on its physical (density, moisture content, thickness swelling) and mechanical properties (modulus of elasticity, modulus of rupture, internal bonding, and screw holding resistant) according to JIS standard. In order to improve bonding quality, the EFB particles was treated by hot water at 100 oC for 6 h. The results showed that the quality of particleboard increased by addition of fortifier as well as adhesive level, except for thickness swelling. The best particleboard properties was produced with 20% adhesive level and 15% fortifier, however, physical and mechanical properties of most particleboard produced did not satisfy the JIS A 5908:2003 requirement. Keywords: empty fruit bunch, fortifier, liquid adhesive, oil palm, particleboard, phenol formaldehyde
Abstrak Limbah bahan lignoselulosa yang dihasilkan dari industri kelapa sawit sangat besar potensinya sebagai sumber biomassa untuk berbagai penggunaan, seperti bio-komposit, pulp dan kertas, bioenergy, dan berbagai produk kimia. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi karakteristik papan partikel dari tandan kosong sawit (TKS) yang direkat dengan perekat likuida dengan tambahan resin fenol formaldehida. Perekat likuida ditingkatkan kualitasnya dengan penambahan 5, 10, dan 15% resin fenol formaldehida. Kadar perekat 10, 15, and 20% digunakan untuk pembuatan papan partikel dengan kerapatan papan target 0.7 g cm-3. Kualitas papan partikel dievaluasi berdasarkan sifat fisis (kerapatan, kadar air, pengembangan tebal) dan mekanisnya (keteguhan lentur, keteguhan patan, keteguhan rekat internal, dan kuat pegang skrup) berdasarkan pada standar JIS. Untuk meningkatkan kualitas perekatan, partikel direndam dalam air panas pada suhu 100 oC selama 6 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kualitas papan pertikel meningkat dengan penambahan fortifier resin fenol formaldehida dan kadar perekat, kecuali untuk parameter pengembangan tebal. Papan partikel dengan kualitas terbaik dihasilkan dari pembuatan papan dengan kadar perekat 20 dan 15% fortifier fenol formaldehida, akan tetapi, sebagian besar sifat fisis dan mekanis papan partikel belum memenuhi standar JIS A 5908:2003. Kata kunci: fenol formaldehida, fortifier, papan partikel, perekat likuida, tandan kosong kelapa sawit 50
J. Ilmu Teknol. Kayu Tropis Vol.14 No.1 Januari 2016
Pendahuluan Limbah biomassa dari industri pengolahan kelapa sawit sangat besar dan terus bertambah seiring dengan semakin meningkatnya tanaman kelapa sawit dan berkembangnya industri pengolahan minyak kelapa sawit. Di Indonesia, tahun 2012 terdapat tanaman kelapa sawit seluas 9,2 juta ha dengan pertumbuhan sekitar 8% per tahun (Kementan RI 2012). Limbah biomassa kelapa sawit diperkirakan mencapai 10,4 juta ton per tahun (BPS 2006) antara lain berupa batang pohon, pelepah, tandan kosong, dan serat kulit buah sisa pengolahan minyak sawit. Bebagai penelitian dilakukan untuk meningkatkan nilai manfaat limbah biomassa kelapa sawit menjadi berbagai produk potensial (Darwis et al. 2014, Subiyanto et al. 2004, Prasetya et al. 2004, Kasim et al. 2007, Sucipto et al. 2010, Hon & Joseph 2012, Bazmi et al. 2011). Tandan kosong sawit merupakan limbah biomassa terbesar dari pengolahan kelapa sawit yang diperkirakan mencapai 4 juta ton per tahun. Bahan lignoselulosa dapat dikonversi menjadi likuida dengan berbagai pelarut organik menggunakan katalis asam. Likuida tersebut mengandung banyak produk dari polisakarida dan lignin, oleh sebab itu likuida dapat dihasilkan dari pengolahan biomassa kayu (Lee & Oh 2010) atau biomassa non kayu (Ahmadzadeh et al. 2009, Alma & Basturk 2006). Larutan likuida kayu telah berhasil digunakan sebagai perekat (Lee & Oh 2010) dan salah satu cara pembuatan likuida kayu menggunakan katalis asam terutama untuk menghasilkan resin fenolik (Kurimoto et al. 1999).
Tandan kosong sawit merupakan bahan berlignoselulosa dengan komponen penyusun utama selulosa, hemiselulosa, dan lignin (Nuryanto 2000). Oleh sebab itu, pemanfaatan TKS dapat dilakukan dengan lebih luas antara lain untuk produk papan komposit, misalnya papan partikel, dengan perekat likuida dari bahan baku yang sama. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa sifat papan partikel dari TKS dipengaruhi oleh kadar zat ekstraktifnya sehingga diperlukan perlakuan untuk mengurangi zat ekstraktif tersebut (Sucipto et al. 2010). Selain itu, kualitas papan berperekat likuida masih lebih rendah dibandingkan dengan resin sintetis, sehingga diperlukan modifikasi dalam aplikasinya (Prasetya et al. 2004, Ruhendi et al. 2000). Penelitian ini bertujuan untuk membuat dan mengevaluasi kualitas papan partikel TKS berperekat likuida TKS dengan fortifier resin fenol formaldehida. Selain itu, untuk meningkatkan kualitas perekatan, partikel diberi perlakuan perendaman air panas sebelum dibuat menjadi papan. Bahan dan Metode Penyiapan bahan Partikel tandan kosong sawit (TKS) untuk pembuatan papan disiapkan dengan pemotongan dan bahan pembuatan likuida TKS disiapkan dengan alat penggiling untuk menghasilkan partikel berukuran 40-60 mesh. Partikel diberi perlakuan rendaman air panas pada suhu ±100 oC selama 6 jam. Nisbah partikel dengan air adalah 1:12 dan 1:10 masing-masing untuk perendaman partikel bahan baku papan dan likuida. Partikel dikeringkan sampai kadar air sekitar 5%.
Papan Partikel Berperekat Likuida Tandan Kosong Sawit Difortifikasi dengan Fenol Formaldehida Adesna Fatrawana, Surdiding Ruhendi, Sena Maulana, Deded S Nawawi, Fauzi Febrianto
51
Pembuatan perekat likuida Serbuk tandan kosong sawit kering ditambah larutan H2SO4 98% sebanyak 5% dari berat fenol dan diaduk selama 30 menit. Likuida didiamkan selama 24 jam dalam gelas tertutup. Ke dalam likuida ditambahkan larutan fenol sebanyak lima kali dari berat serbuk tandan kosong sawit dan diaduk sampai tercampur merata. Larutan homogen tersebut didinginkan dan ditambahkan NaOH 50% hingga mencapai pH 11. Perekat likuida disiapkan dengan penambahan larutan formaldehida 37% dengan perbandingan molar fenol terhadap formalin 1:0,5. Perekat likuida disaring dan dipanaskan dalam penangas air pada suhu 100 oC selama dua jam sambil diaduk hingga menjadi homogen. Penyiapan perekat campuran Kadar perekat campuran yang digunakan untuk pembuatan papan partikel adalah 10, 15, dan 20% berdasarkan berat kering partikel, dari campuran perekat dengan komposisi 100 likuida tandan kosong sawit (binder) dengan 5, 10, dan 15 bagian berat fortifier resin fenol formaldehida. Campuran perekat diaduk untuk menghasilkan larutan perekat homogen. Pembuatan papan partikel Papan partikel dibuat berukuran 3 (30x30x1) cm dengan kerapatan sasaran 0,7 g cm-3. Partikel tandan kosong sawit setelah perlakuan rendaman air panas dikeringkan untuk mencapai kadar air <10%. Partikel dicampur dengan perekat menggunakan mixer. Campuran partikel berperekat dicetak dan dikempa pada
52
suhu 160 oC selama 10 menit dengan tekanan spesifik 26 kgf cm-2. Pengujian sifat fisis Sebelum pengujian, papan partikel tandan kosong sawit dikondisikan dalam suhu ruang. Sampel uji sifat fisis dan mekanis disiapkan dengan mengacu pada standar JIS A 5908:2003 (JSA 2003). Pengujian sifat fisis papan partikel meliputi kadar air, kerapatan, pengembangan tebal dan daya serap air setelah perendaman 24 jam. Pengujian sifat mekanis Pengujian sifat mekanis papan partikel meliputi keteguhan lentur (Modulus of Elasticity, MOE), keteguhan patah (Modulus of Rupture, MOR), keteguhan rekat internal, dan kuat pegang skrup. Pengujian MOE dan MOR menggunakan alat universal testing machine (UTM) merk Instron. Hasil dan Pembahasan Sifat fisis Kerapatan Kerapatan papan partikel tandan kosong sawit berkisar 0,55-0,79 g cm-3 dengan rataan 0,72 g cm-3. Secara umum kerapatan papan partikel sudah mendekati kerapatan sasaran 0,7 g cm-3. Kerapatan tertinggi dimiliki oleh papan partikel dengan kadar perekat 15% dengan fortifier 10%, sedangkan kerapatan terendah dimiliki oleh papan partikel berkadar perekat 15% dengan fortifier 15%. Kerapatan papan partikel sudah memenuhi standar JIS A59082003 yang mensyaratkan kerapatan papan partikel berkisar 0,4-0,9 g cm-3 (JSA 2003).
J. Ilmu Teknol. Kayu Tropis Vol.14 No.1 Januari 2016
JIS A 5908:2003
0,90
Kerapatan (g cm-3)
0,80 0,70 0,60 0,50 0,40
kontrol
0,30
5%
0,20
10%
0,10
15%
0,00 10%
15%
20%
Kadar perekat
Gambar 1 Kerapatan papan partikel TKS dengan perbedaan kadar perekat dan fortifier. Gambar 1 menunjukkan bahwa keragaman nilai kerapan papan relatif kecil dengan pengecualian untuk papan berperekat 15% dengan fortifier 15%. Hal tersebut dibuktikan pula dengan hasil analisis sidik ragam bahwa kadar perekat dan kadar fortifier tidak berpengaruh nyata terhadap nilai kerapatan papan partikel, sedangkan interaksi antar kedua faktor tersebut berpengaruh nyata. Berdasarkan data kerapatan sebagian besar papan yang dihasilkan, terdapat indikasi papan berkadar perekat dan fortifier lebih tinggi menghasilkan keapatan papan lebih tinggi. Kerapatan papan yang dihasilkan pada penelitian ini termasuk kedalam kategori papan partikel berkerapatan sedang. Kerapatan papan partikel dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain jenis bahan baku, tekanan kempa, ukuran partikel, jumlah perekat, dan bahan aditif (Tsoumis 1991). Kadar air Kadar air menunjukkan kapasitas penyerapan air papan dalam kondisi
kering udara, sehingga selain dipengaruhi kualitas papan, kadar air papan partikel juga dipengaruhi kondisi kesetimbangan dengan lingkungan sekitarnya. Kadar air papan partikel berkisar 5,12-7,93% dengan rataan 6,27% (Gambar 2). Kadar air papan partikel sudah memenuhi standar JIS A 5908-2003 yang mensyaratkan nilai kadar air papan partikel yang berkisar antara 5-13% (JSA 2003). Berdasarkan analisis statistik, kadar air papan yang dihasilkan beragam dan dipengaruhi oleh kadar perekat, bahan fortifier, dan interaksi kedua faktor tersebut. Hal ini berdasarkan asumsi bahwa pengaruh kondisi lingkungan adalah sama. Secara umum, Gambar 2 menunjukkan bahwa penambahan bahan fortifier resin fenol formaldehida menyebabkan kadar air papan lebih kecil dibandingkan dengan kontrol. Resin fenol formaldehida adalah jenis perekat eksterior tahan kelembaban (Tsoumis 1991, Pizzi 1994) sehingga dapat berkontribusi terhadap lebih rendahnya kadar air papan.
Papan Partikel Berperekat Likuida Tandan Kosong Sawit Difortifikasi dengan Fenol Formaldehida Adesna Fatrawana, Surdiding Ruhendi, Sena Maulana, Deded S Nawawi, Fauzi Febrianto
53
JIS A 5908:2003
Kadar air(%)
13,0 12,0 11,0 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0
kontrol 5% 10% 15% 10%
15%
20%
Kadar perekat
Gambar 2 Kadar air papan partikel TKS dengan perbedaan kadar perekat likuida dan fortifier. Daya serap air dan pengembangan tebal Daya serap air papan partikel dinyatakan sebagai persen penambahan bobot papan akibat penyerapan air setelah perendaman 24 jam. Daya serap air papan partikel rataan sebesar 195,50%. Dengan kisaran 131,44-281,18% . Daya serap air tertinggi (281,18%) dimiliki oleh papan partikel TKS dengan kadar perekat 10% tanpa penambahan fortifier, sedangkan daya serap air terendah (131,44%) dimiliki oleh papan partikel berkadar perekat 20% dengan kadar fortifier 15% (Gambar 3). Standar JIS A5908-2003 tidak mensyaratkan parameter daya serap air, akan tetapi nilai daya serap air perlu diperhatikan karena berkaitan dengan kualitas papan partikel. Menurut Haygreen and Bowyer (2007) penyerapan air terjadi karena adanya gaya absorpsi yang merupakan gaya tarik molekul air pada ikatan hidrogen yang 54
terdapat dalam selulosa, hemiselulosa dan lignin. Untuk papan partikel TKS berkadar perekat 15 dan 20%, daya serap air papan menurut dengan meningkatnya kadar fortifier. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa kadar fortifier berpengaruh nyata terhadap daya serap air, sedangkan kadar perekat dan interaksinya tidak berpengaruh nyata terhadap nilai daya serap air. Pengembangan tebal papan partikel setelah perendaman 24 jam beragam bergantung pada kadar perekat dan fortifier. Secara umum perlakuan penambahan fortifier resin fenol formaldehida menghasilkan papan dengan stabilisasi dimensi yang lebih baik dibandingkan dengan kontrol (Gambar 4). Untuk papan dengan kadar perekat 10 dan 15% terdapat indikasi pengembangan tebal semakin kecil dengan penambahan fortifier semakin tinggi. Resin fenol formaldehida merupakan jenis polimer berkekuatan
J. Ilmu Teknol. Kayu Tropis Vol.14 No.1 Januari 2016
tinggi sehingga termasuk resin tipe eksterior yang memiliki kekuatan tinggi dan tahan terhadap pengaruh kelembaban (Subramanian 1984, Frihart 2005). Nilai pengembangan tebal papan partikel belum memenuhi standar JIS A59082003 yang mensyaratkan nilai pengembangan tebal papan partikel maksimal 12%. Subiyanto et al. (2005) menyatakan bahwa pengembangan tebal papan partikel yang dibuat dari serat alam, misalnya tandan kosong sawit, masih relatif rendah karena pada proses
pembuatan kemungkinan perekat hanya menempel pada permukaan serat dan tidak menembus ke dalam serat akibat kerasnya permukaan serat. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa kadar perekat tidak memberikan pengaruh nyata terhadap pengembangan tebal papan parikel, sedangkan kadar fortifier dan interaksi antara kadar perekat dengan kadar fortifier memberikan pengaruh nyata terhadap pengembangan tebal papan partikel.
Daya serap air (%)
300 250 200 kontrol 150
5%
100
10%
50
15%
0 10%
15% Kadar perekat
20%
Pengembangan tebal (%)
Gambar 3 Daya serap air papan partikel TKS dengan perbedaan kadar perekat likuida dan fortifier. 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
kontrol 5% 10% 15% Nilai maksimum (JIS A 5908:2003) 10%
15% Kadar perekat
20%
Gambar 4 Pengembangan tebal papan partikel TKS dengan perbedaan kadar perekat likuida dan fortifier. Papan Partikel Berperekat Likuida Tandan Kosong Sawit Difortifikasi dengan Fenol Formaldehida Adesna Fatrawana, Surdiding Ruhendi, Sena Maulana, Deded S Nawawi, Fauzi Febrianto
55
keduanya memberikan pengaruh nyata terhadap nilai MOE papan partikel.
Sifat mekanis Keteguhan lentur dan patah
MOE (kg cm-2)
Keteguhan lentur (MOE) papan partikel dengan perekat likuida TKS berkisar 2787,5-11955,7 kg cm-2 (Gambar 5), dan belum memenuhi standar JIS A 5908:2003 yang mensyaratkan nilai MOE papan partikel minimum 20.400 kg cm-2. Ppapan dengan kadar perekat lebih tinggi secara umum memiliki kekuatan yang lebih baik, dan penambahan fortifier meningkatkan keteguhan lentur papan partikel. Keteguhan lentur papan kontrol untuk ketiga kadar perekat berkisar 2787,54176,1 kg cm-2, sedangkan papan dengan penambahan fortifier memiliki nilai MOE berkisar 6043,7-11955,7 kg Hasil analisis statistik cm-2. menunjukkan bahwa kadar perekat dan kadar fortifier serta interaksi antar
Indikasi pengaruh perlakuan kadar perekat dan penambahan fortifier yang hampir sama dengan MOE, terlihat juga untuk nilai keteguhan patah (MOR) papan. Peningkatan kadar perekat menghasilkan papan dengan nilai MOR lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol. Penambahan perekat yang lebih banyak dapat menfasilitasi terjadinya perekatan antar partikel yang lebih baik sehingga kekuatan papan menjadi lebih tinggi. Peningkatan keteguhan patah papan partikel juga dipengaruhi oleh penambahan fortifier, semakin tinggi proporsi fortifier, keteguhan patah papan semakin tinggi pula (Gambar 6). Keteguhan patah papan partikel dengan penambahan fortifier berkisar 23,4325,20 kg cm-2, sedangkan MOR papan partikel kontrol berkisar 27,22-79,03 kg cm-2
22000 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
Nilai minimum (JIS A 5908:2003)
kontrol 5% 10% 15% 10%
15% Kadar perekat
20%
Gambar 5 Keteguhan lentur papan partikel TKS dengan perbedaan kadar perekat likuida dan fortifier.
56
J. Ilmu Teknol. Kayu Tropis Vol.14 No.1 Januari 2016
90 Nilai minimum (JIS A 5908:2003)
80 MOR (kg/cm2)
70 60 50
kontrol
40
5%
30
10%
20
15%
10 0 10%
15% Kadar perekat
20%
Gambar 6 Keteguhan patah papan partikel TKS dengan perbedaan kadar perekat likuida dan fortifier. Nilai MOR papan partikel yang dihasilkan berkisar 23,43-79,03 kg cm-2 dan belum memenuhi standar JIS A 5908:2003 yang mensyaratkan nilai MOR papan partikel minimum 82 kg cm-2. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa kadar perekat, kadar fortifier serta interaksi antara keduanya tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai MOR papan partikel yang dihasilkan. Keteguhan rekat internal (Internal bond) Nilai internal bond (IB) menunjukkan kualitas hasil proses perekatan pada pembuatan papan partikel. Hal ini didasarkan pada data kerapatan papan yang keragamannya relatif kecil, sehingga penomena keragaman nilai IB ditentukan oleh keberhasilan proses perekatan. Nilai IB papan partikel berkisar 0,16-1,56 kg cm-2 dengan rataan 0,77 kg cm-2. Secara umum, nilai IB papan partikel belum memenuhi
standar JIS A 5908:2003 yang mensyaratkan nilai minimum IB 1,5 kg cm-2. Karakteristik fisis dan kimia perekat likuida yang belum baik diduga menjadi faktor penyebab rendahnya keteguhan rekat papan partikel berperekat likuida. Penelitian Ahmadzadeh et al. (2009) menemukan bahwa viskositas perekat likuida TKS lebih tinggi dibandingkan dengan perekat fenol komersial dan diperlukan nisbah fenol:TKS lebih tinggi. Frihart (2005) menyatakan bahwa perekat lignin bereaksi lambat dengan formaldehida karena lignin memiliki gugus fenolik rendah dan tidak memiliki gugus polihidroksi pada struktur cincinnya. Sementara itu, Subramanian (1984) menyatakan bahwa gugus fungsi reaktif dalam komponen kimia kayu, seperti hidroksi pada karbohidrat dan struktur fenolik lignin mampu membentuk ikatan hidrogen dan bereaksi kimia dengan perekat fenol formaldehida.
Papan Partikel Berperekat Likuida Tandan Kosong Sawit Difortifikasi dengan Fenol Formaldehida Adesna Fatrawana, Surdiding Ruhendi, Sena Maulana, Deded S Nawawi, Fauzi Febrianto
57
2,00 Internal bond (kg cm-2)
1,80 1,60
Nilai minimum (JIS A 5908:2003)
1,40 1,20 1,00
kontrol
0,80 0,60
5%
0,40
10%
0,20
15%
0,00 10%
15% Kadar perekat
20%
Gambar 7 Keteguhan rekat internal papan partikel TKS dengan perbedaan kadar perekat likuida dan fortifier. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa kadar perekat dan kadar fortifier berpengaruh nyata terhadap nilai IB papan partikel. Walaupun belum memenuhi standar JIS, terdapat indikasi bahwa kadar perekat yang lebih tinggi menghasilkan papan dengan keteguhan rekat dan sifat mekanis lebih tinggi. Frihart (2005) menyatakan bahwa dalam pembuatan papan partikel, perekat mengikat partikel kecil bersama-sama membentuk matriks partikel-perekat. Kekuatan papan partikel bergantung pada efisiensi distribusi perekat dan kekuatan gaya antara perekat dengan partikel kayu. Oleh karena permukaan partikel kayu dibuat berdekatan dan luas permukaan partikel tinggi, maka dapat terjadi penetrasi perekat berlebihan sehingga akan memerlukan lebih banyak perekat. Penambahan fortifier resin fenol formaldehida juga meningkatkan IB. Keteguhan rekat internal papan partikel dengan fortifier fenol formaldehida berkisar 0,60-1,56 kg, sedangkan keteguhan rekat internal papan partikel kontrol berkisar 0,16-0,22 kg pada semua tingkat kadar perekat. Penelitian Ahmadzadeh et al. (2009) menunjukkan 58
bahwa kualitas perekat likuida TKS dapat ditingkatkan dengan menambah nisbah fenol terhadap TKS. Selain itu, proses likuida dapat ditingkatkan dengan katalis asam sulfat, penambahan waktu reaksi, dan peningkatan nisbah fenol terhadap TKS. Kuat pegang sekrup Seperti halnya keteguhan lentur dan patah, kuat pegang skrup papan partikel berperekat likuida TKS berkaitan dengan keteguhan rekat internal papan (Gambar 7 dan 8). Secara umum, kuat pegang skrup papan lebih tinggi untuk papan dengan nilai IB yang lebih tinggi. Pada semua tingkat kadar perekat, terdapat indikasi bahwa nilai keteguhan pegang skrup semakin tinggi pada papan partikel dengan semakin tingginya panambahan fortifier resin fenol formaldehida. Hal ini sejalan dengan tendensi nilai keteguhan rekat internal. Kuat pegang skrup papan partikel dengan penambahan fortifier berkisar 28,06-47,71 kg, sedangkan kuat pegang skrup papan kontrol berkisar 16,00-24,61 kg.
J. Ilmu Teknol. Kayu Tropis Vol.14 No.1 Januari 2016
Kuat pegang sekrup (kg)
60 50 Nilai minimum (JIS A 5908:2003)
40 30
kontrol
20
5% 10%
10
15% 0 10%
15%
20%
Kadar perekat
Gambar 8 Kuat pegang skrup papan partikel TKS dengan perbedaan kadar perekat likuida dan fortifier. Nilai kuat pegang sekrup seluruh papan partikel yang dihasilkan berkisar 16,0047,71 kg dengan nilai rataan 30,63 kg. Standar JIS A 5908:2003 mensyaratkan nilai kuat pegang sekrup minimum 31 kg (JSA 2003), sehingga sebagian produk papan partikel yang dihasilkan sudah memenuhi persyaratan standar JIS, yaitu papan partikel berkadar perekat 10% dengan kadar fortifier 10 dan 15%, papan partikel berkadar perekat 15% dengan kadar fortifier 5%, dan papan partikel berkadar perekat 20% dengan kadar fortifier 5 dan 15%. Papan berkadar perekat 20% dengan penambahan fortifier 15% memiliki kekuatan pegang skrup tertinggi.
; keteguhan lentur (MOE) 6957,8 kg cm2 , keteguhan patah (MOR) 47,69 kg cm2 ; keteguhan rekat internal 0,77 kg cm-2; dan kuat pegang sekrup 30,63 kg. Selain kadar perekat, penambahan fortifier resin fenol formaldehida pada perekat likuida TKS dapat memperbaiki sifat fisis dan mekanis papan partikel TKS, walaupun belum semua parameter memenuhi standar JIS A 5908:2003.
Kesimpulan
Alma MH, Basturk MA. 2006. Liquefaction of grapevine cane (Vitis vinicera L.) waste and its application to phenol-formaldehyde type resin. Industrial Crop Prod 24:171-176.
Sifat fisis dan mekanis papan partikel tandan kosong kelapa sawit (TKS) berperekat likuida TKS dengan penambahan fortifier resin fenol formaldehida adalah kadar air 6,27%; kerapatan 0,72 g cm-3; daya serap air 195,95% ; pengembangan tebal 122,83%
Daftar Pustaka Ahmazhadeh A, Zakaria S, Rashid R. 2009. Liquefaction of oil palm empty fruit bunch (EFB) into phenol and characterization of phenolated EFB resin. Industrial Crop Prod 30:54-58.
[BPS] Biro Pusat Statistik. 2006. Perkebunan Kepala Sawit Indonesia. Jakarta: Biro Pusat Statistik.
Papan Partikel Berperekat Likuida Tandan Kosong Sawit Difortifikasi dengan Fenol Formaldehida Adesna Fatrawana, Surdiding Ruhendi, Sena Maulana, Deded S Nawawi, Fauzi Febrianto
59
Bazmi AA, Zahedi G, Hashim H. 2011. Progress and chalenge in utilization of palm oil biomass as fuel for decentraliced electricity generation. Renew Sustain Energy Rev. 15:574583. Darwis A, Massijaya MY, Nugroho N, Alamsyah EM. 2014. Karakteristik papan lamina dari batang kelapa sawit. J Ilmu Teknol Kayu Tropis 12(2):157-168. Frihart CR. 2005. Wood Adhesion and Adhesives. In: Rowell RM (Ed). Wood Chemistry and Wood Composite. New York: Taylor&Francis. Pp.216-278. Haygreen JG, Bowyer JL. 2007. Forest Product and Wood Science an Introduction. 5th Ed. Iowa: Iowa State University Press / Ames. Hon LM, Joseph. 2010. A case study on palm empty fruit bunch as energy feedstock. SEGi Rev. 3(2):3-15. [JSA] Japanese Standard Association. 2003. JIS A 5908: 2003. Particleboards. Tokyo: Japanese Standard Association. Kasim A, Yunarni, Fuadi A. 2007. Pengaruh suhu dan lama pengempaan pada pembuatan papan partikel dari batang kelapa sawit (Elaeis guinensis) dengan perekat gambir terhadap sifat papan partikel. J Ilmu Teknol. Kayu Tropis 5(1):17-21. [Kementan] Kementrian Pertanian RI. 2012. Luas dan Produksi perkebunan Kelapa Sawit 2012. Jakarta: Kementerian Pertanian. Kurimoto Y, Doi S, Tamura Y. 1999. Species effects on wood-liquefaction in polyhydric alcohols. Holzforschung 53:617-622.
60
Lee JU, Oh YS. 2010. Properties of particleboard produced with liquefaction modified phenolformaldehyde adhesive. Turk J Agric For. 34:303-308. Nuryanto E. 2000. Pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit sebagai sumber bahan kimia. Warta PPKS 8(3):137144. Pizzi A. 1994. Advanced Wood Adhesives Technology. New York: Marcel Dekker Inc. Prasetya B, Hermiati E, Sudijono. 2004. Perngaruh persentase katalis pada pembuatan perekat kayu cair terhadap daya rekatnya sebagai bahan perekat substitusi PF pada pembuatan kayu lapis. J Ilmu Teknol Kayu Tropis 2(2):95-98. Ruhendi S, Febrianto F, Sahriawati N. 2000. Likuida kayu untuk perekat kayu lapis eksterior. J Ilmu Pertanian Indones 9(1):1-11 Subiyanto B, Subyakto, Sudijono, Gopar M, Rasyid E, Munawar SS. 2004. Pemanfaatan limbah tandan kosong dari industri pengolahan kelapa sawit untuk papan partikel dengan perekat phenol formaldehyde. J Ilmu Teknol Kayu Tropis 2(2): 37-40. Subiyanto B, Subyakto, Sudijono, Gopar M, Rasyid E, Munawar SS. 2005. Pembuatan papan partikel berukuran komersial dari limbah tandan kosong kelapa sawit dengan perekat urea formaldehida. J Ilmu Teknol Kayu Tropis 3(1): 9-14. Subramanian RV. 1984. Chemistry of Adhesion. In: Rowell RM (Ed). The Chemistry of Solid Wood. Washington DC: American Chemical Society. Pp.323-348.
J. Ilmu Teknol. Kayu Tropis Vol.14 No.1 Januari 2016
Sucipto T, Iswanto AH, Azhar I. 2010. Karakteristik papan partikel dari limbah batang sawit dengan menggunakan tiga jenis perekat. J Ilmu Teknol Hasil Hutan 3(2):72-76. Tsoumis G. Technology
1991. Science and of Wood, Structure,
Properties, Utilization. New York: Van Nostrand Reinhold. Riwayat naskah: Naskah masuk (received): 10 Agustus 2015 Diterima (accepted): 25 November 2015
Papan Partikel Berperekat Likuida Tandan Kosong Sawit Difortifikasi dengan Fenol Formaldehida Adesna Fatrawana, Surdiding Ruhendi, Sena Maulana, Deded S Nawawi, Fauzi Febrianto
61
