i
PENGARUH PERENDAMAN PANAS DAN DINGIN SABUT KELAPA TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL YANG DIHASILKANNYA
SISKA AMELIA
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
i
PENGARUH PERENDAMAN PANAS DAN DINGIN SABUT KELAPA TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL YANG DIHASILKANNYA
SISKA AMELIA
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
ii
RINGKASAN SISKA AMELIA. Pengaruh Perendaman Panas dan Dingin Sabut Kelapa Terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya. Dibimbing oleh SURDIDING RUHENDI. Sabut kelapa merupakan bahan berlignoselulosa yang mengandung hemiselulosa sebesar (8,50%), selulosa (21,07%), lignin (29,23%), pektin (14,25%) dan air (26,0%) sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku papan partikel (Tyas 2000). Penelitian sebelumnya mengenai papan partikel dari sabut kelapa yang menggunakan perekat likuida sabut kelapa dan plastik polipropilena, menghasilkan sifat-sifat papan partikel yang belum memenuhi standar JIS A 5908-2003. Oleh sebab itu, penggunaan jenis perekat lain seperti UF, MF dan MUF diharapkan dapat menghasilkan kualitas papan partikel yang memenuhi standar. Perlakuan pendahuluan yang meliputi perendaman dingin selama 24 jam dan perendaman panas selama 3 jam dimaksudkan untuk mengurangi kandungan zat ekstraktif yang terdapat dalam sabut kelapa sehingga dapat meningkatkan kualitas perekatan dalam pembuatan papan partikel. Adapun variasi kadar perekat pada penelitian ini terdiri dari 12%, 15% dan 18%. Papan partikel sabut kelapa ini dibuat dari partikel sabut kelapa dengan ukuran (5±1) cm. Papan partikel yang dibuat berukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm dengan kerapatan sasaran 0,7 g/cm3. Partikel sabut kelapa yang akan digunakan dikeringkan hingga mencapai kadar air (4±1)%. Pencampuran perekat dengan partikel sabut kelapa dilakukan secara manual. Partikel yang sudah diberi perekat selanjutnya dimasukkan ke dalam cetakan yang berukuran 30 cm x 30 cm. Setelah itu, lembaran papan dikempa panas dengan suhu suhu 160ºC pada tekanan 25 kg/cm2 selama 15 menit. Pengujian sifat fisis, mekanis serta emisi formaldehida papan partikel sabut kelapa ini merujuk pada standar JIS A 5908-2003. Sifat fisis yang diuji meliputi kerapatan, kadar air, daya serap air dan pengembangan tebal. Nilai rata-rata kerapatan berkisar 0,50-0,69 g/cm3. Nilai rata-rata kadar air berkisar 11% -12%. Nilai rata-rata daya serap air berkisar 20%110%. Sedangkan nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel sabut kelapa berkisar 5%-44%. Nilai sifat fisis papan partikel sabut kelapa yang dihasilkan sebagian besar sudah memenuhi standar JIS A 5908-2003, akan tetapi nilai daya serap air dan pengembangan tebal papan partikel sebagian besar belum memenuhi standar tersebut. Sifat mekanis yang diuji meliputi MOE, MOR, IB dan kuat pegang sekrup. Nilai rata-rata MOE berkisar 690-2320 N/mm2. Nilai rata-rata MOR berkisar 11 N/mm2-50 N/mm2. Nilai rata-rata IB berkisar 0,03-0,62 N/mm2. Sedangkan nilai rata-rata kuat pegang sekrup papan partikel sabut kelapa berkisar 758 N-1566 N. Nilai sifat mekanis papan partikel sabut kelapa yang dihasilkan sebagian besar sudah memenuhi standar JIS A 5908-2003, akan tetapi nilai MOE papan partikel sebagian besar belum memenuhi standar tersebut. Pengujian emisi formaldehida yang dilakukan pada papan partikel sabut kelapa terbaik menghasilkan nilai emisi formaldehida sebesar 33,4 ppm. Nilai emisi formaldehida yang dihasilkan tidak memenuhi standar JIS A 5908-2003. Hasil penelitian menunjukkan bahwa papan partikel yang mendapat perlakuan rendaman dingin dengan jenis perekat melamin formaldehida pada kadar 15% memiliki kualitas terbaik dengan nilai rata-rata kerapatan sebesar 0,6
iii
g/cm3, kadar air sebesar 11%, daya serap air sebesar 50%, pengembangan tebal sebesar 8%, MOE sebesar 2320 N/mm2, nilai MOR sebesar 50 N/mm2, IB sebesar 0,20 N/mm2 dan nilai kuat pegang sekrup sebesar 1331 N.
Kata kunci : Sabut kelapa, papan partikel, perlakuan pendahuluan, perekat.
iv
PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Perendaman Panas dan Dingin Sabut Kelapa Terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya 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 tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Januari 2009
Siska Amelia NRP E24104027
v
Judul Skripsi
: Pengaruh Perendaman Panas dan Dingin Sabut Kelapa Terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya
Nama
: Siska Amelia
NIM
: E24104027
Menyetujui: Dosen Pembimbing,
Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, M.Sc NIP : 130 354 163
Mengetahui: Dekan Fakultas Kehutanan IPB,
Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr NIP : 131 578 788
Tanggal Lulus:
vi
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbil’alamin, segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat
dan
kasih
sayang-Nya
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini berjudul “Pengaruh Perendaman Panas dan Dingin Sabut Kelapa Terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya”. Penelitian tersebut dilaksanakan pada bulan Agustus 2008 sampai November 2008 bertempat di Bagian Bio-Komposit, Bagian Peningkatan Mutu Kayu, dan Bagian Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.
Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, M.Sc atas bimbingan dan arahan yang diberikan selama penelitian dan penyelesaian skripsi.
2.
Ibunda tercinta, One, Uni, Kak Nonon dan seluruh keluarga yang telah banyak memberikan semangat, kasih sayang, perhatian, dan doa kepada penulis.
3.
Ir. Emi Karminarsih, MS dan Ir. Siti Badriyah Rushayati, M.Si atas saran dan masukan yang diberikan selaku penguji.
4.
Beny Haryudi atas perhatian, kasih sayang, doa serta dukungannya kepada penulis.
5.
Seluruh staf dan laboran Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.
6.
Rekan-rekan sebimbingan (Fuadi dan Fath) serta teman-teman Laboratorium Biokomposit atas bantuan dan semangatnya.
7.
Teman-teman THH 41 dan semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkan.
Bogor, Januari 2009
Penulis
vii
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Batusangkar, Sumatera Barat pada tanggal 19 November 1985 sebagai anak keempat dari empat bersaudara pasangan Jamaris (Alm) dan Zuniarti. Pada tahun 2004 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Padang Panjang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan. Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di sejumlah organisasi kemahasiswaan yakni sebagai anggota muda UKM KSR PMI Unit I IPB tahun 2004-2005 dan anggota Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan (Himasiltan) tahun 2005-2006. Selain itu pada bulan Juli-Agustus 2007 penulis juga melakukan Praktek Pengenalan dan Pengelolaan Hutan (P3H) di Kamojang-Sancang dan Kesatuan Pemangkuan Hutan (KPH) Ciamis Jawa Barat, dan Praktek Kerja Lapang (PKL) di PT. Injakayu Terpadu Gunung Putri, Bogor, Jawa Barat. Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan IPB, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul Pengaruh Perendaman Panas dan Dingin Sabut Kelapa Terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya oleh Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, M.Sc.
i
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR ISI ................................................................................................
i
DAFTAR TABEL ........................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
iv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
v
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .........................................................................
1
1.2 Tujuan Penelitian ......................................................................
1
1.3 Hipotesis ..................................................................................
2
1.4 Manfaat Penelitian ....................................................................
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sabut Kelapa ............................................................................
3
2.2 Potensi Sabut Kelapa ................................................................
3
2.3 Papan Partikel Dari Sabut Kelapa .............................................
4
2.4 Perlakuan Pendahuluan .............................................................
6
2.5 Perekat Urea Formaldehida .......................................................
8
2.6 Perekat Melamin Formaldehida ................................................
9
2.7 Perekat Melamin Urea Formaldehida ........................................
10
2.8 Emisi Formaldehida ..................................................................
10
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Bahan dan Alat Penelitian .........................................................
12
3.2 Rancangan Percobaan dan Analisis Data...................................
12
3.3 Prosedur Penelitian ...................................................................
13
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Fisis Papan Partikel Sabut Kelapa......................................
21
4.1.1 Kerapatan ........................................................................
21
4.1.2 Kadar Air .........................................................................
23
4.1.3 Pengembangan Tebal .......................................................
27
4.1.4 Daya Serap Air ................................................................
30
4.2 Sifat Mekanis Papan Partikel .....................................................
33
ii
4.2.1 Modulus Elastisitas .........................................................
33
4.2.2 Modulus Patah .................................................................
35
4.2.3 Keteguhan Rekat Internal (IB) .........................................
38
4.2.4 Kuat Pegang Sekrup.........................................................
39
4.3 Emisi Formaldehida...................................................................
41
KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................................
43
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
44
LAMPIRAN .................................................................................................
47
