PENGARUH SUHU PEREBUSAN PARTIKEL JERAMI (STRAW) TERHADAP SIFAT-SIFAT PAPAN PARTIKEL
RINO FARDIANTO
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
PENGARUH SUHU PEREBUSAN PARTIKEL JERAMI (STRAW) TERHADAP SIFAT-SIFAT PAPAN PARTIKEL
RINO FARDIANTO E24103043
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
RINGKASAN RINO FARDIANTO. Pengaruh Suhu Perebusan Partikel Jerami (Straw) terhadap Sifat-Sifat Papan Partikel. Dibimbing oleh Ir. BEDYAMAN TAMBUNAN dan Ir. M. I. ISKANDAR, MM. Jerami merupakan salah satu jenis limbah pertanian yang potensial dapat digunakan sebagai bahan baku dalam produksi papan partikel. Namun menurut Skinner et al.(1999) jerami memiliki kandungan zat ekstraktif dan silika yang lebih besar dibandingkan dengan kayu. Kadar zat ekstraktif dalam jerami sebanyak 10-15 %, dan kadar silika 12-18 %. Dua zat tersebut dapat menghambat ikatan rekat yang baik antar partikel pada waktu proses perekatan. Perlakuan perebusan partikel sebelum proses perekatan dapat mengurangi pengaruh negatif zat ekstraktif terhadap ikatan rekat (Sutigno 2000). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh perebusan partikel terhadap sifat-sifat panel. Sifat fisis yang diuji meliputi kerapatan, kadar air, pengembangan tebal, dan daya serap air sedangkan sifat mekanis yang diuji meliputi modulus lentur, modulus patah, keteguhan rekat internal, dan kuat pegang sekrup. Partikel-partikel jerami terbuat dari batang-batang padi segar dengan dimensi panjang berkisar 3-5 mm, lebar 1-2 mm, dan tebal 0.25-0.40 mm. Partikel-partikel tersebut dimasukkan ke dalam kantong-kantong kain lalu direbus dalam panci berisi air masing-masing pada suhu 400C; 600C; 800C dan 1000C selama ± 2 jam. Setelah perebusan, partikel-partikel dikeringkan dalam oven pada suhu 1030C ± 20C sampai mencapai kadar air 2%-4%. Selanjutnya partikelpartikel disaring dan dipisahkan antara partikel kasar dengan halus. Perekat yang digunakan berupa urea formaldehid cair dengan kadar padatan 51%. Ke dalam campuran perekat ditambahkan parafin cair sebanyak 1 % dari berat kering partikel. Berat labur perekat yang digunakan untuk satu papan adalah 94.43 g/cm2. Tipe papan yang dibuat adalah satu lapis (single layer particleboard). Kerapatan sasaran adalah 0.60 g/cm3 dengan ukuran papan 30 cm x 30 cm x 0.90 cm. Tekanan kempa yang digunakan sebesar 35 kg/cm2 dengan suhu 1500C selama 15 menit. Analisis data yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL). Perlakuan terdiri dari 5 taraf dengan ulangan sebanyak 3 sehingga jumlah total percobaan adalah 15. Untuk mengetahui pengaruh dari perlakuan dilakukan analisis ragam (Analysis of Variance). Untuk mengetahui pengaruh berbeda nyata perlakuan, dilakukan uji lanjut dengan uji wilayah berganda Duncan. Pengolahan data menggunakan software SAS versi 6.12. Peningkatan suhu perebusan partikel berpengaruh sangat nyata dan fluktuatif terhadap sifat-sifat papan partikel seperti : kadar air, pengembangan tebal 24 jam, daya serap air 24 jam, modulus lentur (MOE), modulus patah (MOR), dan kuat pegang sekrup; tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap kerapatan dan keteguhan rekat internal. Perebusan partikel pada suhu 400C menghasilkan panil dengan sifat-sifat terbaik. Sifat-sifat panel hasil penelitian yang memenuhi persyaratan Standar JIS A 5908:2003 hanya kerapatan dan kadar air
Untuk peningkatan pemanfaatan jerami sebagai bahan baku dalam produksi papan partikel, perlu diupayakan minimalisasi pengaruh negatif dari kadar silika dan zat lilin yang terdapat dalam jerami terhadap perekatan. Kata kunci : papan partikel, jerami padi, perebusan panas, silika
PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Pengaruh Suhu Perebusan Partikel Jerami (Straw) terhadap Sifat-Sifat Papan Partikel” 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,
Agustus 2009
Rino Fardianto NRP E24103043
LEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi
: Pengaruh Suhu Perebusan Partikel Jerami (Straw) terhadap Sifat-sifat Papan Partikel
Nama Mahasiswa
: Rino Fardianto
NRP
: E 24103043
Menyetujui: Komisi Pembimbing
Ketua,
Anggota,
Ir. Bedyaman Tambunan NIP. 130350067
Ir. M. I. Iskandar, MM. NIP. 080052270
Mengetahui: Dekan Fakultas Kehutanan IPB,
Dr. Ir. Hendrayanto, M. Agr NIP. 196 111 261 986 011 001
Tanggal Lulus :
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala nikmat, karunia, dan kuasa-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Dengan dukungan dari berbagai pihak, penulis akhirnya dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Suhu Perebusan Partikel Jerami (Straw) terhadap Sifat-Sifat Papan Partikel”. Penyusunan skripsi dilakukan atas dasar penelitian yang dilakukan selama 2 bulan Juni 2008 hingga Juli 2008 di Laboratorium Produk Majemuk Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Departemen Kehutanan yang lokasinya berada di Jl. Gunung Batu No. 5, Bogor. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Ir. Bedyaman Tambunan dan Ir. M. I. Iskandar, MM selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan skripsi ini. 2. Bapak Dr. Ir. Burhanuddin Masyud, MS selaku dosen penguji dari Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan dan Bapak Ir. Ahmad Hadjib, MS selaku dosen penguji dari Departemen Manajemen Hutan yang telah memberikan masukan dan arahan kepada penulis. 3. Bapak Ujang dan Kiki di Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan (Puslitbang), Bogor yang telah memberikan bantuan selama penelitian. 4. Keluarga tercinta (Ibu, Bapak, Kakak dan Adikku) yang telah memberikan kasih sayang, semangat dan doa kepada penulis. 5. Rekan-rekan sebimbingan (P-man dan Fika), rekan-rekan Thh-ers (pupuy, Tewe, QQ, Eka), dan semua teman-teman yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat memberikan ilmu pengetahuan yang bermanfaat bagi kita semua.
Bogor, Agustus 2009
Penulis
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 26 Oktober 1984, merupakan anak keempat dari lima bersaudara pasangan Budiono dan Rini. Jenjang pendidikan formal yang dilalui penulis adalah sekolah dasar di SD Negeri Ciluar 5 (SD Negeri Ciluar 2 sekarang) Kabupaten Bogor tahun 1991-1997, sekolah lanjutan tingkat pertama di SLTP Negeri 2 Bogor tahun 1997-2000, dan sekolah menengah umum di SMU Negeri 3 Bogor tahun 2000-2003. Pada tahun 2003, penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Pada tahun 2004 penulis mengambil Sub-Program Studi Pengolahan Hasil Hutan dan pada tahun 2005 memilih Bio-Komposit sebagai bidang keahlian. Dalam bidang akademik, penulis telah mengikuti beberapa praktek lapang, antara lain adalah Praktek Pengenalan dan Pengelolaan Hutan (P3H) dan Praktek Kerja Lapang (PKL). Kegiatan P3H dilaksanakan pada bulan Juli-Agustus 2006 di Getas, Baturaden, Cilacap, dan Pulau Nusakambangan sedangkan kegiatan PKL dilaksanakan pada bulan Februari-April 2007 di PT. Andatu Lestari Plywood, Bandar Lampung, Lampung. Selama menuntut ilmu di IPB, penulis pernah aktif di organisasi kemahasiswaan sebagai staf Human Resource Development AFSA LC IPB (20042005), staf Information and Comunnication AFSA LC IPB (2005-2006), anggota tim Paduan Suara Fakultas Kehutanan IPB (2006-2007), dan anggota Tim Vocal Group Institut Pertanian Bogor pada kegiatan “Pekan Seni Mahasiswa Indonesia Tingkat Nasional” (Peksiminas) VIII (2006) di Makassar. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana kehutanan IPB, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Suhu Perebusan Partikel Jerami (Straw) terhadap Sifat-Sifat Papan Partikel” di bawah bimbingan
Ir.
Bedyaman
Tambunan
dan
Ir.
M.
I.
Iskandar,
MM.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI ............................................................................................... i DAFTAR TABEL ...................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR .................................................................................. v DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... vi BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1 1.2 Tujuan ............................................................................................... 2 1.3 Manfaat ............................................................................................. 2 1.4 Hipotesis ........................................................................................... 2 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Papan Partikel .................................................................... 3 2.2 Jerami Sebagai Bahan Baku papan Partikel ...................................... 3 2.3 Sifat-Sifat Jerami.............................................................................. 5 2.4 Sifat-Sifat Zat Ekstraktif .................................................................. 7 2.5 Proses Produksi Papan Partikel jerami .............................................. 8 2.6 Sifat-Sifat Papan Partikel Jerami ...................................................... 11 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................... 14 3.2 Alat dan Bahan Penelitian ................................................................ 14 3.3 Persiapan Penelitian ......................................................................... 15 3.4 Pembuatan Contoh Uji ..................................................................... 18 3.5 Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel ............................. 19 3.5.1 Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel .......................................... 19 3.5.2 Pengujian Sifat Mekanis Papan Partikel .................................... 20 3.6 Rancangan Percobaan dan Analisis Data Penelitian ........................... 22
ii
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Fisis Papan Partikel .................................................................... 25 4.1.1 Kerapatan ................................................................................... 25 4.1.2 Kadar Air .................................................................................. 26 4.1.3 Pengembangan Tebal .................................................................. 28 4.1.4 Daya Serap Air ........................................................................... 30 4.2 Sifat Mekanis Papan Partikel Jerami.................................................... 32 4.2.1 Modulus Lentur (Modulus of Elasticity = MOE) ........................ 32 4.2.2 Modulus Patah (Modulus of Rupture = MOR)............................ 34 4.2.3 Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond = IB) .......................... 36 4.2.4 Kuat Pegang Sekrup ................................................................... 37 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 40 5.2 Saran ................................................................................................... 40 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 41 LAMPIRAN ................................................................................................ 43
