BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Oriented Strand Board (OSB) Oriented Strand Board (OSB) merupakan papan yang diproduksi untuk penggunaan struktural terbuat dari untaian (strand) kayu yang sengaja diorientasikan secara bersilangan sehingga kekuatannya sama atau lebih dari kekuatan kayu lapis (plywood) dan memiliki sifat tahan air (waterproof) sehingga dapat digunakan untuk keperluan eksterior (Nuryawan dan Massijaya 2006). Sedangkan strand adalah salah satu jenis partikel kayu yang mempunyai dimensi panjang 5,5-7 cm, lebar 2,5-3 cm dan tebal 0,2-0,4 cm. Menurut Structural Board Association (2004) dan Forest Product Laboratory (1999), OSB merupakan panel kayu untuk penggunaan struktural. OSB dapat dipergunakan untuk dinding, panel atap, sub lantai, pelapis lantai, lantai, panel penyekat dan I-Joist. OSB didesain sebagai panel struktural untuk menggantikan kayu lapis yang diaplikasikan sebagai dinding, sub pelapis lantai, balok web, dan pelapis lantai tunggal. Menurut Tambunan (2000) dalam Samosir (2008), kayu yang memiliki berat jenis (BJ) 0,35-0,65 lebih disukai dan disarankan sebagai bahan baku OSB. Dalam pembuatan OSB, strand yang dihasilkan disarankan untuk memiliki nilai aspect ratio (perbandingan panjang dan lebar) strand paling sedikit tiga agar dapat menghasilkan produk papan yang memiliki kekuatan lengkung (bending) dan kekakuan yang lebih besar (Youngquist 1999). Peranan perekat tidak boleh diabaikan dalam pembuatan OSB, karena OSB merupakan papan yang tersusun atas strand-strand kayu tipis yang diikat bersama menggunakan perekat resin tahan air yang dikempa panas dan digunakan untuk keperluan struktural (Youngquist 1999). Terdapat dua jenis perekat yang digunakan dalam pembuatan OSB, yaitu resin Phenol Formaldehyde (PF) dan perekat Methane di-isocyanate (MDI) (SBA 2005). Susunan strand pada OSB adalah strand pada lapisan permukaan arah seratnya dibuat saling sejajar dengan arah memanjang panel dan strand pada lapisan inti disusun secara acak, tetapi biasanya tegak lurus serat terhadap arah

2 4 serat lapisan permukaan. Strand ini memiliki dimensi panjang paling sedikit tiga atau empat kali lebih besar dibandingkan lebarnya. Perbandingan ini mendukung pelurusan strand dalam rangka pembuatan lapik (Koch 1985 dalam Tasdiq 2000). Oriented Strand Board (OSB) sebagai produk yang diharapkan dapat memenuhi kekurangan kebutuhan kayu struktural, memiliki keunggulan dan kelemahan. Keunggulan OSB diantaranya (Nelson dan Kelly diacu dalam Nuryawan dan Massijaya 2006) : 1. OSB lebih fleksibel dalam dimensi dan sifat struktural untuk penggunaan spesifik dibandingkan kayu lapis. 2. Jalinan sekrup pada tiap lapisan memperbaiki sifat kuat pegang sekrup dan kuat pegang paku. 3. OSB dengan lapisan tipis dapat digunakan sebagai inti (core) kayu atau lapis dapat dilapisi medium density fiberboard (MDF) untuk meningkatkan penampilan produk. 4. Biaya yang rendah dalam produksi dan dimensi yang bervariasi sangat ideal sebagai bahan furniture. 5. Biaya bahan baku pada OSB untuk skala besar atau kecil sama, sementara pada kayu lapis semakin besar log yang digunakan sebagai bahan baku maka akan meningkatkan kelangkaan bahan baku dan meningkatkan biaya. 6. Produk OSB memiliki sifat fisik yang lebih konsisten dibandingkan kayu solid, karena kayu solid memiliki sifat anisotropis. 7. Penggunaan strand sebagai komponen penyusunan OSB mengurangi adanya cacat pada kayu (mata kayu, berlubang, dan lain-lain). 8. Pemberian bahan pelapis pada OSB akan meningkatkan sifat mekanis hingga 10-15%. Sedangkan pemberian cat akan mengurangi pengembangan dan pecahnya flake. Selain keunggulan diatas, terdapat beberapa kelemahan OSB yaitu (Nelson dan Kelly 1998 dalam Nuryawan dan Massijaya 2006) : 1. Secara umum OSB tidak dapat dibuat moulding, karena semua sisinya relatif kasar dan biasanya terdapat lapisan plinkut (bahan penolak air).

3 5 2. Faktor pembatas dimensi OSB adalah peralatan proses, sedangkan pada kayu lapis adalah ukuran vinir. 3. Pengalaman di USA dan Canada, sifat-sifat struktural OSB kurang stabil pada temperatur dan kelembaban yang bervariasi. 4. Industri OSB menghasilkan limbah padat berupa partikel-partikel halus dan sisa-sisa penggergajian sisi (trimming). Spesifikasi sifat fisis dan mekanis dari OSB (Base Particleboard Type 24-10) menurut standar JIS A 5908 (2003) dan CSA (Grade O-2) tentang papan partikel disajikan dalam Tabel 1. Tabel 1 Sifat fisis dan mekanis papan partikel dan OSB Sifat Papan JIS A 5908 (2003) CSA (Grade O- 2)* Sifat Fisis 1. Kerapatan Kadar Air (%) Pengembangan Tebal (%) Daya Serap Air (%) - - Sifat Mekanis 1. MOE // Serat (Kg/cm 2 ) MOE Serat (Kg/cm 2 ) MOR // Serat (Kg/cm 2 ) MOR Serat (Kg/cm 2 ) ,44 5. Internal Bond (Kg/cm 2 ) Kuat Pegang Sekrup (Kg) 51 Sumber : Structural Board Asociation (2005) 2.2 Kayu mangium (Acacia mangium Willd) Kayu mangium memiliki nama lain yaitu kasia, kihia (Sunda), akasia (Pandit dan Kurniawan 2008). Menurut Mul (2008) taksonomi mangium adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae (tumbuhan) Subkingdom : Tracheobionta (berpembuluh) Superdivisio : Spermatophyta (menghasilkan biji) Divisi : Magnoliophyta (berbunga) Kelas : Dicotyledoneae (magnolipsida)

4 6 Sub-kelas : Rosidae Ordo : Fabales Familia : Fabaceae (suku polong-polongan) Genus : Acacia Spesies : Acacia mangium Willd. Menurut Mandang dan Pandit (1997), kayu mangium memiliki ciri umum, yaitu : teras berwarna coklat pucat sampai coklat tua, kadang-kadang coklat zaitun sampai coklat kelabu, batasnya tegas dengan gubal yang berwarna kuning pucat sampai kuning jerami. Corak kayu polos atau berjalur-jalur berwarna gelap dan terang bergantian pada bidang radial. Bertekstur halus sampai agak kasar dan merata. Arah serat biasanya lurus, kadang-kadang berpadu. Permukaannya mengkilap dan licin, kayu berwarna coklat. Ciri anatomi kayunya adalah pori soliter dan berganda radial, terdiri atas 2-3 pori, parenkima selubung, kadang-kadang bentuk sayap pada pori berukuran kecil, jari-jari sempit, pendek dan agak panjang. Sel-sel pembuluh atau porinya baur, soliter, dan berganda radial yang terdiri atas 2-3 pori, kadang-kadang sampai 4, berdiameter agak kecil, jarang sampai agak jarang dan mempunyai bidang perforasi sederhana. Parenkima dan jari-jari kayu bertipe paratrakea bentuk selubung di sekeliling pembuluh, kadang-kadang cenderung berbentuk sayap pada pembuluh yang kecil. Sel jari-jarinya sempit, jarang sampai agak jarang dan ukurannya agak pendek sampai pendek. Sifat dasar kayu mangium memiliki berat jenis rata-rata 0,61 (0,43-0,66), kelas awet III dan kelas kuat II-III. Biasa digunakan sebagai bahan konstruksi ringan sampai berat, rangka pintu dan jendela, perabot rumah tangga, lantai, papan dinding, tiang, tiang pancang, gerobak dan rodanya, pemeras minyak, gagang alat, alat pertanian, kotak dan batang korek api, papan partikel, papan serat, vinir dan kayu lapis, pulp dan kertas, dan baik juga untuk kayu bakar dan arang (Prosea 1997). Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan Uzair dan Andoyo (1989). Acacia mangium, mengandung kadar selulosa tinggi, lignin dan abu sedang, serta kadar pentose rendah seperti yang terlihat pada tabel 2.

5 7 Tabel 2 Komposisi kimia Acacia mangium Willd. Komposisi Jumlah (%) a-selulosa 39,92 Holoselusa 73,12 Pentosa 16,5 Zat ekstraktif 3 Lignin 23,14 Abu 0,64 Menurut Lemmens et al. (1995), kayu mangium (Acacia mangium Willd.) merupakan tanaman yang banyak tumbuh di Kepulauan Sula, Kepulauan Aru, Irian Jaya, Provinsi bagian barat Papua Nugini dan timur laut Queensland. Di Indonesia sendiri, mangium telah dipilih sebagai salah satu jenis favorit untuk ditanam si areal HTI sejak tahun Pemanfaatan kayu mangium saat ini mengalami peningkatan yang cukup pesat. Pemanfaatan ini berhubungan dengan teknologi yang makin berkembang tentang penelitian mangium. 2.3 Kayu afrika (Maesopsis eminii Engl) Kayu afrika berasal dari family Rhamnaceae dengan nama latin Maesopsis eminii Engl. Wahyudi et al. (1990) menyebutkan bahwa kayu afrika dikenal dengan nama daerah manii. Ciri umum kayu afrika antara lain gubalnya berwarna putih sedangkan bagian terasnya berwarna kuning sampai kecoklatan. Hal tersebut mengindikasikan kandungan zat ekstraktif kayu afrika lebih banyak pada kayu terasnya. Tekstur kayunya sedang sampai kasar dan berserat lurus berpadu. Kayunya berbau masam dan rasanya pahit. Kayu afrika memiliki berat jenis rata-rata 0,43 (0,34-0,46). Berdasarkan nilai berat jenis tersebut maka kayu afrika dapat digolongkan ke dalam kayu dengan kekuatan rendah dan memiliki kelas kuat III-IV. Kayu afrika mudah dikeringkan dan mudah diberikan perlakuan pengawetan. Kayu afrika memiliki tingkat keawetan alami yang rendah (Wahyudi et al. 1990). Kayu Afrika merupakan jenis pohon cepat tumbuh dan serbaguna, berkekuatan sedang sampai kuat dapat digunakan untuk konstruksi, kotak, dan tiang. Jenis ini banyak ditanam untuk sumber kayu bakar, daunnya digunakan

6 8 untuk pakan ternak karena kandungan bahan keringnya mencapai 35% dan dapat dicerna dengan baik oleh ternak. Pulp dari jenis kayu afrika sebanding dengan pulp dari jenis kayu keras umumnya. Pada pola agroforestri jenis kayu ini ditanam sebagai penaung coklat, kopi, kapulaga dan teh, juga ditanam untuk mengendalikan erosi. Walaupun merupakan koloni yang agresif di areal semak dan areal terganggu di hutan, jenis kayu ini kurang dapat bersaing dengan alangalang tinggi dan rumput Pennisetum. (Wulandari 2008). 2.4 Perekat Phenol Formaldehyde (PF) Phenol-Formaldehid adalah suatu produk polikondensasi berupa phenolik resin yang terbentuk dari reaksi antara phenol dengan formaldehid (Pizzy 1994). Phenol-Formaldehid dapat dibagi menjadi dua kelas yaitu novolak yang bersifat thermoplastik dan resol yang bersifat thermosetting. Perbedaan kedua jenis ini disebabkan oleh perbandingan molar phenol dan formaldehid, serta katalis atau kondisi yang terjadi selama berlangsungnya reaksi (Ruhendi dan Hadi 1997). Novolak resin didapatkan dengan katalis asam, dengan keadaan kekurangan formaldehid. Novolak resin tidak memiliki gugus metilol yang reaktif dalam molekulnya, jadi tanpa agen pengeras resin ini tidak dapat berkondensasi dengan molekul novolak lain saat pemanasan. Untuk melengkapi proses resinifikasi, selanjutnya ditambahkan formaldehid agar terjadi ikatan silang dengan novolak resin. Resol didapatkan dari hasil proses katalis alkali dengan formadehid berlebih. Molekul resol memilliki gugus metilol yang reaktif. Pemanasan menyebabkan molekul resol yang reaktif berkondensasi membentuk molekul yang besar, tanpa penambahan agen pengeras (Pizzy 1994). Phenol-Formaldehid tersedia dalam bentuk cair (kental, warna merah kehitaman), bubuk, atau dalam bentuk lembaran kertas terisi (film). Bentuk bubuk dimaksudkan untuk penyimpanan jangka panjang dan akan digunakan untuk membuat resin cair dengan cara mencampurkannya dengan air. Seperti yang telah dikemukakan, PF pertama kali muncul dalam bentuk lembaran. Bentuk lembaran menjadikan pekerjaan menjadi lebih bersih dan bagus digunakan untuk vinir yang rapuh dan vinir bentukan, walaupun biayanya mahal.

7 9 Kualitas rekat dari PF sangat baik, perekatan yang tepat memberikan kekuatan yang tinggi dan daya tahan dibawah kondisi yang sulit saat pemakaian. Bidang rekat tahan terhadap air dingin dan air mendidih, tidak diserang oleh jamur, serangga, tahan terhadap bahan kimia, dan juga tahan terhadap suhu tinggi yang menyebabkan karbonisasi kayu. Kekurangan perekat Phenol-Formaldehid adalah garis rekatnya gelap, vinir berwarna terang akan mengalami perubahan warna, dan memerlukan perhatian yang lebih jika dibandingkan dengan perekat sintetis lainnya. Disamping itu, pekerja dapat mengalami iritasi kulit jika tidak menggunakan perlengkapan keamanan dan formulasi perekat akan mengeluarkan bau yang tidak sedap bahkan setelah pengerasan (Tsoumis 1991).