Feedback

Karakteristik Papan Serat Berkerapatan Sedang yang Dibuat dari Serat Bambu Betung Proses CMP Sederhana

Informasi dokumen
KARAKTERISTIK PAPAN SERAT BERKERAPATAN SEDANG YANG DIBUAT DARI SERAT BAMBU BETUNG PROSES CMP SEDERHANA SKRIPSI Oleh: Orina Martha Mastiur Manurung 071203020/ Teknologi Hasil Hutan PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2011 Universitas Sumatera Utara Judul Skripsi Nama NIM Program Studi HALAMAN PENGESAHAN : Karakteristik Papan Serat Berkerapatan Sedang yang Dibuat dari Serat Bambu Betung Proses CMP Sederhana : Orina Martha Mastiur Manurung : 071203020 : Kehutanan Disetujui Oleh: Komisi Pembimbing Arif Nuryawan, S.Hut., M.Si. Ketua Luthfi Hakim, S.Hut. M.Si Anggota Mengetahui Siti Latifah, S.Hut., M.Si., Ph.D. Ketua Program Studi Kehutanan Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Orina Martha Mastiur Manurung : Karakteristik Papan Serat Berkerapatan Sedang yang Dibuat dari Serat Bambu Betung Proses CMP Sederhana. Dibawah bimbingan Arif Nuryawan dan Luthfi Hakim. Kemampuan papan serat dalam menolak penyerapan air sering sekali menjadi hambatan penggunaan papan serat sebagai produk eksterior, oleh karena itu pada penelitian ini diselidiki penambahan aditif untuk menolak air agar dimensi papan serat tersebut dapat stabil. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi karakteristik papan serat dari serat bambu betung yang dibuat melalui proses CMP (Chemical Mechanical Pulping) sederhana dengan penambahan aditif parafin dan keramik. Faktor perlakuan yang digunakan yaitu penambahan jenis aditif yang berbeda (parafin dan keramik). Metode penelitian ini berdasarkan standar JIS A 5909-2003(2003), dengan kerapatan sasaran 0,75 g/cm3, dimensi papan 20 cm x 15 cm x 0,5 cm, suhu kempa 1550C, tekanan 3,7 KPa dengan waktu 15 menit. Hasil pengujian sifat fisis memenuhi standar JIS. Pengujian mekanis, hanya keteguhan rekat dan kuat pegang sekrup yang memenuhi standar JIS. Sedangkan sifat mekanis lainnya yaitu MOE dan MOR tidak memenuhi standar. Hal ini dapat disebabkan oleh dimensi serat yang berukuran pendek. Papan serat dengan penambahan parafin memberikan kualitas terbaik dari seluruh pengujian. Seluruh pengujian tidak menunjukkan adanya pengaruh yang nyata dari faktor perlakuan. Kata kunci: Papan serat berkerapatan sedang, bambu betung, keramik, parafin, dan proses CMP Universitas Sumatera Utara ABSTRACT Orina Martha Mastiur Manurung : Characteristic of Medium Density Fiberboard Made of Betung Bamboo Fibers thought Simple CMP Process. Under Supervised by Arif Nuryawan and Luthfi Hakim. The ability of fiberboard to resist water absorption always become barriers to the use of fiberboard as an exterior product, therefore this research observed the addition of additive for pushing water in order that the dimension can be stable. The purpose of this study was to characteristic of fiberboard made of betung bamboo fibers thought simple CMP (Chemical Mechanical Pulping) process with the addition of additive of paraffin and ceramics. Factor treatment used was the addition of different types of additives (paraffin and ceramics). This research method based on the standard JIS A 5909-2003 (2003), with the target density of 0.75 g/cm3, board dimensions 20 cm x 15 cm x 0.5 cm, press temperature 1550C, pressure 3,7 KPa for 15 minutes. The results of physical testing fulfilled the standard of JIS. In mechanical testing, just internal bond and screw holding power that fulfilled the JIS standard. While other mechanical of MOE and MOR did not fulfill the standard. This can be caused by short of fiber dimensions. Fiberboard with the addition of paraffin gave the best quality in the majority of the entire test. All testing were not significant with the treatment factors. Key words: Medium fiberboard, Betung Bamboo, Ceramics, Paraffin, CMP Universitas Sumatera Utara RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Batam-Kepulauan Riau pada tanggal 21 Maret 1989 dari ayah Romulo Manurung dan Ibu Flora Dolok Saribu. Penulis adalah anak ke empat dari lima bersaudara. Pendidikan formal yang ditempuh selama ini: 1. SD Negeri 033 Batam, lulus tahun 2001 2. SLTP Negeri 04 Batam, lulus tahun 2004 3. SMA Katolik Trisakti Medan, lulus tahun 2007 4. Tahun 2007 lulus ujian Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) diterima pada Program Studi Teknologi Hasil Hutan Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten Teknologi Serat dan Komposit. Penulis melaksanakan Praktik Pengenalan Pengolahan Hutan (P3H) di Pulau Sembilan dan Aras Napal. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapang (PKL) di Taman Nasional Gunung Gede-Pangrango (TNGGP), CibodasJawa Barat. Pada akhir kuliah, penulis melaksanakan penelitian dengan judul “Karakteristik Papan Serat Berkerapatan Sedang yang Dibuat dari Serat Bambu Betung Proses CMP Sederhana”. Penelitian penulis dilaksanakan di bawah bimbingan Arif Nuryawan, S.Hut., M.Si. dan Luthfi Hakim, S.Hut. M.Si. Universitas Sumatera Utara KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan atas berkat Tuhan Yang Maha Esa, sebab atas kasih dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Karakteristik Papan Serat Berkerapatan Sedang yang Dibuat dari Serat Bambu Betung Proses CMP Sederhana”. Penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua penulis yaitu Bapak Romulo Manurung dan Mama Flora Dolok Saribu yang telah mendidik selama ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada komisi pembimbing Bapak Arif Nuryawan, S.Hut., M.Si. dan Bapak Luthfi Hakim, S.Hut., M.Si. yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada abang dan adik (Jhonson G.P. Manurung, Syafril B.R. Manurung, Pancur N. Manurung dan Rudi Y.M. Manurung) yang senantiasa memberikan motivasi maupun bantuan materi, rekan terdekat Yusuf J. Simorangkir yang selalu memberi dukungan batin untuk lebih maju dan teman sepenelitian Julius Z. Sigiro dan Satria Muharis dan semua pihak yang turut membantu penulis baik secara moral maupun spiritual dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan dalam skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan berguna bagi pengembangan ilmu kehutanan. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Universitas Sumatera Utara DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK . i ABSTRACT . ii KATA PENGANTAR . iii DAFTAR TABEL. vii DAFTAR GAMBAR. . viii DAFTAR LAMPIRAN . ix PENDAHULUAN Latar Belakang . Tujuan Penelitian . Manfaat Penelitian. . Hipotesis. 1 3 3 3 TINJAUAN PUSTAKA Bambu . Bambu betung (Dendrocalamus asper) . Perekat Isosianat . Zat Aditif . . Keramik . Parafin . Papan Serat . Serat dan serat bambu betung . Mutu serat . Pembuatan papan serat . 4 5 6 7 7 8 9 9 10 11 METODE PENELITIAN Waktu dan Lokasi Penelitian. 13 Alat dan Bahan Penelitian . 13 Prosedur Penelitian. . 13 Persiapan bahan baku . 15 Pengukuran dimensi serat. 15 Pembuatan papan serat bambu betung. 17 Pengujian kualitas sifat fisis papan serat bambu betung . 19 Pengujian kualitas sifat mekanis papan serat bambu betung . 21 Penentuan peringkat kualitas. 24 Pengamatan mikroskopis. 24 Analisis data. 25 HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian Kualitas Serat . 27 Universitas Sumatera Utara Pengujian Sifat Fisis Papan Serat . 33 Kerapatan . 34 Kadar air . 35 Daya serap air . 37 Pengembangan tebal . 39 Pengujian Sifat Mekanis Papan Serat . 41 Keteguhan lentur . 41 Keteguhan patah . 43 Keteguhan rekat . 45 Kuat Pegang Sekrup . 46 Penentuan Peringkat Kualitas. 48 Pengamatan Mikroskopis. 49 KESIMPULAN . . 53 DAFTAR PUSTAKA . 54 LAMPIRAN . . 57 Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL No. Halaman 1. Kriteria Penilaian Serat Kayu . 17 2. Rata-rata Dimensi Serat Bambu Betung . 27 3. Kualitas Serat Bambu Betung. 30 4. Data Dimensi dan Turunan Serat. 59 5. Data Hasil Pengujian Kerapatan Papan Serat. 63 6. Data Hasil Pengujian Kadar Air Papan Serat . 64 7. Data Hasil Pengujian Daya Serap Air Papan Serat. 65 8. Data Hasil Pengujian Pengembangan Tebal Papan Serat . 66 9. Data Hasil Pengujian Keteguhan Lentur Papan Serat. 68 10. Data Hasil Pengujian Keteguhan Patah Papan Serat . 69 11. Data Hasil Pengujian Keteguhan Rekat Papan Serat . 70 12. Data Hasil Pengujian Kuat Pegang Sekrup Serat . 71 13. Peringkat Perlakuan Terbaik pada Seluruh Pengujian . 72 Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR No. Halaman 1. Bagan Proses Penelitian . 14 2. Bagian-bagian Serat . 16 3. Pola Pemotongan Sampel Uji Sifat Fisis dan Mekanis . 18 4. Cara Pembebanan Pengujian MOR . 22 5. Pengujian Keteguhan Rekat (internal bond) . 23 6. Posisi Sekrup pada Pengujian Kuat Pegang Sekrup . 24 7. Serat Bambu Betung (Dendrocalamus asper) . 27 8. Serat Bambu Betung pada Pengamatan Mikroskop. 29 9. Papan Serat Bambu Betung . 34 10. Grafik Nilai Rata-rata Kerapatan Papan Serat. 34 11. Grafik Nilai Rata-rata Kadar Air Papan Serat . 36 12. Grafik Nilai Rata-rata Daya Serap Air Papan Serat. 37 13. Grafik Nilai Rata-rata Pengembangan Tebal Papan Serat . 39 14. Grafik Nilai Rata-rata Modulus Elastisitas Papan Serat . 41 15. Grafik Nilai Rata-rata Modulus Patah Papan Serat . 43 16. Grafik Nilai Rata-rata Keteguhan Rekat Papan Serat . 45 17. Grafik Nilai Rata-rata Kuat Pegang Sekrup Papan Serat . 47 18. Pengamatan Mikroskopis Papan Serat dengan Perlakuan Kontrol. 50 19. Pengamatan Mikroskopis Papan Serat dengan Perlakuan Keramik . 50 20. Pengamatan Mikroskopis Papan Serat dengan Perlakuan Parafin. 50 Universitas Sumatera Utara DAFTAR LAMPIRAN No. Halaman 1. Kalibrasi Lensa Mikroskop pada Penggunaan Mikronmeter . 57 2. Konversi Satuan Tekanan Kempa . 58 3. Pengukuran Dimensi dan Turunan Serat . 59 4. Perbandingan Bahan Baku Pembuatan Papan Serat . 62 5. Pengujian Kerapatan Papan Serat . 63 6. Pengujian Kadar Air Papan Serat . 64 7. Pengujian Daya Serap Air Papan Serat . 65 8. Pengujian Pengembangan Tebal Papan Serat. 66 9. Pengujian Keteguhan Lentur Papan Serat . 68 10. Pengujian Keteguhan Patah Papan Serat. 69 11. Pengujian Keteguhan Rekat Papan Serat . 70 12. Pengujian Kuat Pegang Sekrup Papan Serat . 71 13. Peringkat Perlakuan Terbaik pada Seluruh Pengujian . 72 Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Orina Martha Mastiur Manurung : Karakteristik Papan Serat Berkerapatan Sedang yang Dibuat dari Serat Bambu Betung Proses CMP Sederhana. Dibawah bimbingan Arif Nuryawan dan Luthfi Hakim. Kemampuan papan serat dalam menolak penyerapan air sering sekali menjadi hambatan penggunaan papan serat sebagai produk eksterior, oleh karena itu pada penelitian ini diselidiki penambahan aditif untuk menolak air agar dimensi papan serat tersebut dapat stabil. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi karakteristik papan serat dari serat bambu betung yang dibuat melalui proses CMP (Chemical Mechanical Pulping) sederhana dengan penambahan aditif parafin dan keramik. Faktor perlakuan yang digunakan yaitu penambahan jenis aditif yang berbeda (parafin dan keramik). Metode penelitian ini berdasarkan standar JIS A 5909-2003(2003), dengan kerapatan sasaran 0,75 g/cm3, dimensi papan 20 cm x 15 cm x 0,5 cm, suhu kempa 1550C, tekanan 3,7 KPa dengan waktu 15 menit. Hasil pengujian sifat fisis memenuhi standar JIS. Pengujian mekanis, hanya keteguhan rekat dan kuat pegang sekrup yang memenuhi standar JIS. Sedangkan sifat mekanis lainnya yaitu MOE dan MOR tidak memenuhi standar. Hal ini dapat disebabkan oleh dimensi serat yang berukuran pendek. Papan serat dengan penambahan parafin memberikan kualitas terbaik dari seluruh pengujian. Seluruh pengujian tidak menunjukkan adanya pengaruh yang nyata dari faktor perlakuan. Kata kunci: Papan serat berkerapatan sedang, bambu betung, keramik, parafin, dan proses CMP Universitas Sumatera Utara ABSTRACT Orina Martha Mastiur Manurung : Characteristic of Medium Density Fiberboard Made of Betung Bamboo Fibers thought Simple CMP Process. Under Supervised by Arif Nuryawan and Luthfi Hakim. The ability of fiberboard to resist water absorption always become barriers to the use of fiberboard as an exterior product, therefore this research observed the addition of additive for pushing water in order that the dimension can be stable. The purpose of this study was to characteristic of fiberboard made of betung bamboo fibers thought simple CMP (Chemical Mechanical Pulping) process with the addition of additive of paraffin and ceramics. Factor treatment used was the addition of different types of Air Penetapan kadar air papan dilakukan dengan menghitung selisih berat awal contoh uji dengan berat setelah dikeringkan dalam oven selama 24 jam pada suhu (103±2)ºC. Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 0,5 cm. Kadar air papan dihitung dengan rumus: KA= B0 − B1 × 100% B1 Keterangan: KA B0 : Kadar air (%) : Berat awal contoh uji setelah pengkondisian (g) B1 : Berat kering oven contoh uji(g) Universitas Sumatera Utara Daya Serap Air Daya serap air papan dilakukan dengan mengukur selisih berat sebelum dan setelah perendaman dalam air dingin 24 jam pada suhu 20 ± 1 ºC. Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 0,5 cm, daya serap air tersebut dihitung dengan rumus: DSA = B2 − B1 x100% B1 Keterangan: DSA B1 : Daya serap air (%) : Berat contoh uji sebelum perendaman (g) B2 : Berat contoh uji setelah perendaman (g) Pengembangan Tebal Perhitungan pengembangan tebal didasarkan pada selisih tebal sebelum dan setelah perendaman dalam air dingin selama 24 jam pada suhu (20 ± 1) ºC. Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 0,5 cm. Pengembangan tebal dihitung dengan rumus: TS = T2 −T 1 x100% T1 Keterangan: TS T1 : Pengembangan tebal (%) : Tebal contoh uji sebelum perendaman (g) T2 : Tebal contoh uji setelah perendaman (g) Pengukuran Siklis Pengukuran siklis adalah pengukuran yang dihitung setiap hari sampel contoh uji sampai sampel tersebut rusak, cara pengukurannya sama dengan pengukuran daya serap air dan pengembangan tebal Universitas Sumatera Utara Pengujian Untuk Sifat Mekanis: Modulus Elastisitas (MOE) Modulus elastisitas (MOE) menunjukkan ukuran ketahanan papan menahan beban dalam batas proporsi (sebelum patah). Sifat ini sangat penting jika papan digunakan sebagai bahan konstruksi. Rumus yang digunakan adalah : MOE = ∆PL3 4bh 3 ∆Y Keterangan: MOE ΔP L ΔY b : Modulus elastisitas (kgf / cm2) : Beban sebelum proporsi (kgf) : Jarak sangga (15 cm) : Lenturan pada beban sebelum batas proporsi (cm) : Lebar contoh uji (cm) h : Tebal contoh uji (cm) Modulus Patah (MOR) Pengujian MOR dilaksanakan bersamaan dengan pengujian MOE. Skema pengujian digambarkan pada Gambar 5. Universitas Sumatera Utara Beban h Contoh Uji L Penyangga l b b Gambar 5. Cara Pembebanan Pengujian MOR Keterangan : L l h b : Panjang contoh uji : Jarak sangga (15 cm) : Tebal contoh uji : Lebar contoh uji Modulus patah (MOR) adalah suatu sifat mekanis papan yang menunjukkan kekuatan dalam menahan beban. Untuk memperoleh nilai MOR, maka pengujian pembebanan dilakukan sampai contoh uji patah. Untuk setiap sampel uji dengan rumus berikut: MOR = 3PL 2bh 2 Keterangan: MOR P L b h : Modulus patah (kgf / cm2) : Beban maksimum (kgf) : Jarak sangga (15 cm) : Lebar contoh uji (cm) : Tebal contoh uji (cm) Universitas Sumatera Utara Keteguhan Rekat Keteguhan rekat (internal bond) diperoleh dengan cara merekatkan kedua permukaan contoh uji OSB pada balok besi kemudian balok besi tersebut ditarik secara berlawanan. Contoh uji berukuran 5cm x 5 cm x 0,5 cm, cara pengujian internal bond pada Gambar 6 Arah beban Balok besi Contoh uji Arah beban Gambar 6. Pengujian keteguhan rekat (internal bond). Keteguhan rekat tersebut dihitung dengan menggunakan rumus : IB = P max A Keterangan: IB P A : Keteguhan rekat (kg / cm2) : Beban tarikan maksimum pada saat sampel rusak (kg) : Luas permukaan contoh uji (cm2) Kuat Pegang Sekrup Pengujian kuat pegang sekrup dilakukan pada sisi permukaan panil seperti pada gambar di bawah ini. Sekrup yang digunakan berdiameter 2,7 mm, panjang 16 mm dimasukkan hingga mencapai 8 mm. Contoh uji berukuran 10 cm x 5 cm x 0,5 Universitas Sumatera Utara cm. Nilai kuat pegang sekrup dinyatakaan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai dalam kilogram. 2.5 cm 5 cm 2.5 cm 10 cm Posisi Sekrup Gambar 7. Posisi sekrup pada pengujian kuat pegang sekrup Universitas Sumatera Utara Analisis data Model umum rancangannya yaitu dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Adapun model untuk RAL adalah sebagai berikut : Yij = µ + τ i + ε ij dengan: Yij = Pengaruh variasi perekat terhadap sifat fisis dan mekanis papan serat. μ = Nilai rataan. τi = Perlakuan perekat dengan H3M dan H7. εij = Nilai galat. Hipotesis yang akan digunakan adalah: Pengaruh utama jenis perekat Ho : Jenis perekat tidak berpengaruh pada papan serat dari serat Akasia H1 : Jenis perekat berpengaruh pada papan serat dari serat Akasia Untuk mengetahui pengaruh dari faktor perlakuan yang dicoba, dilakukan analisis keragaman dengan kriteria uji jika F hitung ≤ Ftabel, maka Ho diterima dan jika F hitung > F table maka Ho ditolak. Untuk mengetahui perlakuan yang berpengaruh nyata, pengujian dilanjutkan dengan menggunakan Uji Wilayah Berganda (Duncan Multi Range Test). Universitas Sumatera Utara HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran dimensi serat Peranan dimensi serat seperti panjang, diameter, dan tebal dinding serat mempunyai hubungan satu sama lain yang kompleks dan mempunyai pengaruh terhadap tujuan penggunanya. Hasil pengukuran dimensi serat akasia (panjang serat, diameter serat, diameter lumen, tebal dinding sel). Pengukuran dimensi telah diperoleh hasil rata-rata dimensi serat tertinggi terdapat pada panjang serat ini dikarenakan dalam menjalin ikatan antar serat, panjang serat merupakan faktor yang lebih penting karena panjang serat akan berperan dalam meningkatkan kekuatan serat. Hasil dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Rata-rata dimensi serat akasia Dimensi serat mean (µm) standar error (SE) (µm) standar deviasi (SD) (µm) selang kepercayaan (µ m) Panjang serat 834,53 9,10 111,47 17,98 Diameter serat 17,71 0,19 2,43 0,39 Diameter lumen 8,87 0,20 2,48 0,40 Tebal dinding serat 4,42 0,09 1,12 0,18 Serat akasia yang diperoleh jika dibandingkan dengan serat bambu penelitian Fatriasari dan Hermiati (2001) lebih rendah dengan hasil yang diperoleh dari tabel dapat dilihat pada standar eror panjang serat, pada bambu panjang serat yang diperoleh berkisar 3- 4 µm sedangkan pada akasia 9,10 µm. Hal ini dikarenakan oleh pengukuran pada panjang serat sangat besar dibandingkan dengan serat bambu. Serat yang panjang akan membantu terbentuknya jalinan ikatan antar serat yang lebih baik Universitas Sumatera Utara selain mempengaruhi kekuatan serat, panjang serat berpengaruh terhadap kekuatan tarik serat. Berarti semakin kuat dari ikatan serat dan tidak mudah ditembus cahaya karena ikatan antar serat yang baik. Dilihat pada hasil serat bambu pada diameter serat yaitu berkisar antara 0,028-0,3 µm sedangkan pada akasia 0,19 µm, pada diameter serat bambu memilki lumen yang paling lebar dan dinding serat yang paling tipis. Dinding serat yang tipis akan memudahkan serat melembek dan menjadi pipih sehingga memberikan permukaan yang luas bagi terjadinya ikatan antar serat, akibatnya kekuatan tarik dan lipatnya tinggi (Casey 1980 dalam Fatriasari 2001). Dalam hal ini pengunaan papan serat yang baik harus memiliki panjang serat serta diameter serat yang baik yaitu memiliki nilai panjang serat yang besar dengan diameter serat yang tipis karena sangat mempengaruhi kekuatan pada papan serat yang dihasilkan khususnya pada saat melakukan pengujian sifat fisis dan mekanis. Sesuai dengan hasil yang diperoleh maka papan yang dihasilkan berkualitas pada penggunaanya, khususnya aplikasi pada interior. Standard error adalah deviasi standar dari distribusi sampling statistik itu. Standar error pada hasil yang diperoleh tertinggi terdapat pada panjang serat sebesar 9,10 µm sedangkan yang terendah terdapat pada tebal dinding serat sebesar 0,09 µm. Pada standar error yang dicapai dalam penelitian sebesar 5% sehingga tidak sesuai dengan hasil yang diperoleh. Hal ini dikarenakan adanya nilai pada panjang serat yang cukup besar dibandingkan dengan nilai pada diameter serat, diameter lumen serta tebal dinding serat. Standar kesalahan yang penting karena mencerminkan seberapa banyak fluktuasi sampling statistik yang akan ditampilkan. Standard eror dari suatu statistik tergantung pada ukuran sampel. Secara umum, semakin besar ukuran sampel lebih kecil standard eror. Universitas Sumatera Utara Dimensi serat dan turunannya merupakan salah satu sifat penting kayu yang dapat digunakan untuk menduga sifat-sifat pulp yang dihasilkan Turunan dimensi serat (Runkel Ratio, Felting Power, Muhlstep Ratio, Coofficient of Rigidity, Flexibility Ratio) dari serat akasia yang dihasilkan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Rata-rata turunan dimensi serat akasia Dimensi serat Serat akasia (µm) Runkel Ratio 1,17 Felting Power 47,99 Muhlstep Ratio 13,02 Coofficient of Rigidity 0,25 Flexibility Ratio 0,50 Runkel Ratio yang diperoleh dari dihasilkan dari hasil penelitian Syafii dan Siregar (2006) berkisar antara 0,40~0,42 µm dengan nilai rata-rata 0,41 µm sedangkan pada penelitian yang diperoleh sebesar 1,17 Sebaliknya serat dengan bilangan Runkle tinggi berarti serat tersebut berdinding sel tebal dan berdiameter kecil serta akan serat. Salah satu faktor yang mempengaruhi kualitas papan serat adalah perekat. Peningkatan kadar perekat dapat meningkatkan IB (Maloney, 1977). 4.2.4. Kuat Pegang Sekrup Salah satu sifat mekanis papan serat yang tidak kalah penting adalah kuat pegang sekrup. Kuat pegang sekrup adalah kekuatan papan serat dalam menahan sekrup yang ditancapkan ke dalamnya. Papan serat yang digunakan untuk bahan bangunan dan furniture harus memiliki kekuatan cabut sekrup yang baik. Nilai yang disyaratkan oleh JIS A 5908-2003 adalah 31-51 kg. Gambar berikut menunjukkan grafik kuat pegang sekrup arah tegak lurus papan serat. Kuat Pegang Sekrup (kg) Kuat Pegang Sekrup 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 6% 8% 10%12%14% Kadar Perekat (%) kuat pegang sekrup Gambar 12. Grafik Uji Kuat Pegang Sekrup Tegak Lurus Permukaan Terhadap Variasi Perekat. Universitas Sumatera Utara Data hasil uji kuat pegang sekrup dapat dilihat sebagai berikut: Tabel 10. Data hasil pengujian kuat pegang sekrup papan serat. No UF Ulangan 1 2 6% 3 4 5 8% 6 7 8 10% 9 10 11 12% 12 13 14 14% 15 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Kuat Pegang Sekrup (kg) 58 44 58.8 80 73.2 54 61.6 64.4 42.4 81.2 57.6 78 76.8 82.8 84.4 Rata-rata − (x) 53.6 69.06 56.13 72.26 81.33 Nilai kuat pegang sekrup arah tegak lurus yang dihasilkan tidak memenuhi standar JIS A 5908-2003 karena berada pada 53,6 kg sampai 81,33 kg. Kekuatan pegang sekrup papan serat semakin meningkat seiring banyaknya perekat yang digunakan. Hal ini diduga karena semakin banyak perekat yang digunakan mampu meningkatkan perekatan antar serat. Perekat yang lebih banyak diduga mengisi permukaan antar serat lebih luas sehingga mampu menahan sekrup lebih kuat. Kekuatan menahan sekrup penting untuk kegunaan perabot rumah tangga, kabinet dan bagian-bagian industri yang lain. Kekuatan menahan paku dan sekrup sebagian besar ditentukan oleh kerapatan papan dan kandungan resin (Heygreen dan Bowyer, 1989). Upaya yang dapat dilakukan untuk memperbaiki kuat pegang sekrup adalah dalam penggunaan perekat serta pemberian tekanan yang sesuai karena hal ini berhubungan dengan kerapatan papan serat. Semakin besar nilai kerapatan maka nilai kuat pegang Universitas Sumatera Utara sekrup semakin besar karena papan serat yang lebih rapat dapat lebih mengikat sekrup lebih kuat. Universitas Sumatera Utara BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 KESIMPULAN Dari hasil pengujian berbagai sifat fisis dan mekanis papan serat yang menggunakan serat tandan kosong kelapa sawit dengan variasi perekat 6%, 8%, 10% 12% dan 14% dapat disimpulkan bahwa : 1. Serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dapat dimanfaatkan untuk pembuatan papan serat dengan menggunakan perekat urea formeldehida. Sifat fisis yang diuji pada penelitian ini meliputi kerapatan, kadar air, daya serap air dan pengembangan tebal. Sifat mekanik yang diuji meliputi keteguhan lentur (MOE dan MOR), keteguhan rekat internal (internal bond) dan kuat pegang sekrup tegak lurus. 2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kerapatan papan partikel serat tandan kosong kelapa sawit berkisar antara 0,72-0,79 gr / cm3. Kadar air papan partikel berkisar antara 7,94 % sampai 13,61%. Daya serap air papan partikel berkisar antara 120,55% sampai 273,32%. Nilai pengembangan tebal berkisar antara 55,78 % sampai 599,62%. Nilai MOR berkisar antara 145,32 kg/cm2 sampai 285,22 kg/cm2, sedangkan nilai MOE berkisar antara 6215,6 kg/cm2 sampai 18160,1 kg/cm2. Nilai IB berkisar antara 1,056 kg/cm2 sampai 1,834 kg/cm2 dan nilai kuat pegang sekrup tegak lurus berkisar antara 53,6 kg sampai 81,33 kg. Secara keseluruhan nilai sifat fisis yang memenuhi standar JIS A 5908-2003 yaitu kerapatan, daya serap air, kadar air. Nilai sifat mekanik yang memenuhi Universitas Sumatera Utara standar JIS A 5908-2003 yaitu keteguhan rekat internal (internal bond) dan MOR. 3. Faktor perekat berpengaruh nyata terhadap uji MOE, kuat pegang sekrup, pengembangan tebal. 4. Hasil penelitian ini memang belum dapat mengahsilkan papan serat yang memiliki sifat fisis dan mekanik yang sepenuhnya memenuhi standar, namun upaya pemanfaatan serat tandan kosong kelapa sawit memiliki keuntungan lain. Pemanfaatan serat tandan kosong kelapa sawit mempunyai dampak terhadap lingkungan karena menggunakan sumber daya yang terbuang sehingga dapat menghasilkan material baru dan dapat meminimalkan pemakaian kayu yang berasal dari hutan dimana ketersediaannya semakin terbatas. 5.2 Saran 1. Pemanfaatan serat tandan kosong kelapa sawit harus dilakukan hingga menemukan titik optimal. Penelitian lanjutan harus dilakukan untuk dapat meningkatkan nilai sifat mekanik papan serat sehingga sumber daya serat tandan kosong kelapa sawit tidak terbuang percuma dan memiliki nilai ekonomis. 2. Perlu dilakukan pengujian emisi formaldehida untuk mengetahui seberapa besar emisi yang dikeluarkan oleh papan serat serat tandan kosong kelapa sawit. Universitas Sumatera Utara DAFTAR PUSTAKA Djalal, M. 1984. Peranan Kerapatan Kayu dan Kerapatan Lembaran Dalam Usaha Perbaikan Sifat-Sifat Mekanik dan Stabilitas Dimensi Papan Partikel dari Beberapa Jenis Kayu dan Campurannya. Disertasi. Fakultas Pasca Sarjana, IPB, Bogor. Dorel Feldman dan Anton, J. 1995. Bahan Polimer Konstruksi Bangunan. Terbitan Pertama. PT. Gramedia Pustaka Umum. Jakarta. FAO. 1997. Fiberboard and Particle Board. FAO. Geneva. Hadi, Y.S., H.Gunawan dan S.Danu. 1992. Pengaruh Konsentrasi Epoksi Akrilat dan Jenis Radiasi Terhadap Sifat Permukaan Papan Partikel. Buletin Jurusan Teknik Hasil Hutan. Haygreen, J.G dan Bowyer,J.L. 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu, Suatu Penganta. Terjemahan. Gajah Mada University. Yogyakarta. Iskandar, M. 2009. Proses Pembuatan Papan Partikel. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan. Bogor. JIS. 2003. Mutu Papan Partikel. JIS A 5908-2003. Terjemahan. Japanesse Standards Association. Koch, P. 1972. Untilization of The Southern Pines. Agriculture Handbook No. 420. U.S. Department of Agriculture Forest Service. Washington. Maloney, T.M. 1977. Modern Particleboard and Dry Procces Fiberboard Manufacturing. Miller Freeman. San Francisco. Murjanto, T.M. 1997. Pengaruh Penambahan Pengawet Permetrin Pada Perekat Urea Formaldehida Terhadap Sifat Papan Partikel Kayu Karet (Havea Brasilliensis, Muel. Arg). Jurusan Teknologo Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan. Universitas Winaya Mukti. Jatimangor. Pizzi, A. 1983. Wood Adhesive, Chemistry and Technology. Marcel Dekker, Inc. New York. Rayner, C.A. 1951. Structural Adhesives: The Theory and Practice of Gluing with Syntetic Resin. Lange, Maxwell & Springer Ltd. London. Rozak, M., et, al. Standar Papan Partikel Datar. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan. Bogor. Selardi, S. Budidaya Kelapa Sawit. Agromedia Pustaka. Universitas Sumatera Utara SNI. 1996. Mutu Papan Partikel. SNI 03-2105-1996. Dewan Standarisasi Nasional (DSN). Jakarta. Surjokusuno, S. , Sucahyo dan T.J.D. Raharjo. 1985. Pengujian Sifat Fisik-Mekanik Tujuh Jenis Kayu Kurang Dikenal Dalam Rangka Pemanfaatannya Sebagai Bahan Bangunan. Proyek Penelitian Pengembangan Efisiensi Penggunaan SumberSumber Kehutanan. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Sutigno, P. 1988. Perekat dan Perekatan. Departemen Kehutanan Badan Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan. Bogor. _______. 1991. Orasi Pengukuhan Ahli Peneliti Utama Kayu Majemuk Perkembangan dan Masa Depannya di Indonesia. Departemen Kehutanan. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Jakarta. _______. 1994. Teknologi Papan Partikel. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan dan Sosial Ekonomi Kehutanan. Bogor. Suwardi, S. 1982. Pengaruh Bahan Penguat Pada Bahan Perekat Terhadap Sifat-Sifat Papan Partikel. Fakultas Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Tata Surdia dan Shinroku Saito, 2005. Pengetahuan Bahan Teknik. Cetakan keenam. Pradnya Paramita. Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood. Van Nostran. New York. Widarmana, S. 1977. Panil-Panil Berasal Dari Kayu Sebagai Bahan Bangunan. Dalam: Surjokusumo, S dan T.R. Mardikanto (Eds). Risalah (Proccedings). Seminar Penerapan Teknologi Kayu Modern Untuk Membangun Konstruksi Kayu di Indonesia. Pengurus Pusat Persaki. Bogor. Yan Fauzi, et, al. 2008 Kelapa Sawit. Seri Agribisnis. Edisi Revisi. Cetakan 23. Terbitan Penebar Swadaya. Jakarta. http://www.trubusonline.co.id/mod.php?mod=publisher&op=viewarticle&cid=9&arti d=1320.[ArtikelOnline] diakses 17 Pebruari 2009. http://www.jurnalmapeki.biomaterial-lipi.org/jurnal/05012007/05012007-1721.pdf[ArticleOnline] diakses 15 Oktober 2008. Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN 1 Gambar Universal Testing Machine (UTM) Lohmann Gambar Mesin Pemotong Papan Partikel Gambar Mesin Kempa Papan Partikel Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN 2 Gambar Papan Serat Gambar Cetakan Kayu Gambar Aluminium dan Plat Besi Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN 3 Gambar Uji Kuat Pegang Sekrup Gambar Uji MOR Gambar Uji Internal Bond Universitas Sumatera Utara
Karakteristik Papan Serat Berkerapatan Sedang yang Dibuat dari Serat Bambu Betung Proses CMP Sederhana
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Upload teratas

Karakteristik Papan Serat Berkerapatan Sedang yang Dibuat dari Serat Bambu Betung Proses CMP Sederhana

Gratis