Jepang, perkembangan kelapa sawit mengalami kemunduran. Lahan perkebunan mengalami

Transkripsi

1 Jepang, perkembangan kelapa sawit mengalami kemunduran. Lahan perkebunan mengalami penyusutan sebesar 16% dari total luas lahan yang ada. Kelapa sawit saat ini telah berkembang pesat di Asia Tenggara, khususnya Indonesia dan Malaysia, dan justru bukan di Afrika atau Amerika yang dianggap sebagai daerah asalnya. Bagi Indonesia, tanaman kelapa sawit memiliki arti penting bagi pembangunan perkebunan nasional. Selain mampu menciptakan kesempatan kerja yang mengarah pada kesejahteraan masyarakat, juga sebagai sumber perolehan devisa negara. Di Indonesia perkebunan kelapa sawit pertama kali dikembangkan dan sekarang sawit telah menyebar di hampir seluruh nusantara dan menjadi primadona subsektor perkebunan dengan luas 5,2 juta hektar pada tahun Klasifikasi Tanaman Sawit Adapun klasifikasi botani kelapa sawit diuraikan sebagai berikut (Hadi, 2004) : Divisio Subdivisi Kelas Subkelas Ordo Famili Genus Spesies Varietas : Tracheophyta : Pteropsida : Angiospermae : Monocotiledonae : Cocoidae : Palmae : Elaeis : Elaeis guineensis Jacq : Dura, Psifera, Tenera Dengan tingginya laju pertumbuhan areal perkebunan kelapa sawit, maka di sisi lain dampak negatifnya tidak terlihat dengan semakin tingginya potensi limbah sawit yang sudah dimanfaatkan menjadi komoditas yang mempunyai nilai ekonomis. Salah satu limbah padat dari kelapa sawit yang mengandung lignoselulosa adalah batang kelapa sawit. Limbah batang kelapa sawit sebagai bahan berlignoselulosa memiliki potensi yang cukup besar. Setelah 25

2 tahun diperkirakan ada sekitar 10% pohon yang mati, sehingga pada saat peremajaan terdapat sekitar 117 pohon tua per hektar. Pada tahun luas penambahan areal kelapa sawit mencapai rata-rata ha/tahun. Dengan asumsi bahwa luas areal yang diremajakan sama dengan pertambahan luas areal kelapa sawit 25 tahun sebelumnya, maka pada tahun ada sekitar 1,7 juta pohon yang ditebang setiap tahun atau setara dengan 0,85 juta ton kering. Pada tahun pertambahan areal rata-rata mencapai ha/tahun, sehingga pada tahun jumlah pohon yang ditebang mencapai 11,7 juta pohon per tahun atau setara dengan 5,85 juta ton kayu kering. Batang kelapa sawit tersebut akan kontinyu tersedia sepanjang tahun karena peremajaan tanaman kelapa sawit dilakukan secara terus-menerus (Prayitno dan Darnoko, 1994). Kandungan Batang Kelapa Sawit Batang kelapa sawit terdiri atas dua komponen utama, yaitu jaringan ikatan pembuluh (vascular bundles) dan jaringan parenkim. Hasil analisis kimia menunjukkan bahwa kadar pati kelapa sawit termasuk tinggi (Bakar, 2003). Zat pati ini dapat menghambat proses perekatan pada pembuatan papan partikel. Salah satu cara untuk mengurangi zat pati ini adalah dengan perendaman partikel sebelum partikel tersebut diproses lebih lanjut. Menurut Hadi (2004), perlakuan perendaman dingin dan perendaman panas terhadap partikel menyebabkan penurunan kadar zat ekstraktif partikelnya, sehingga kontaminan yang ada pada dinding sel dapat dihilangkan. Hal ini dapat memperbaiki pembasahannya, daya alir dan penetrasi perekat pada partikel, sehingga mutu perekatan papan partikel yang dihasilkan lebih baik. Menurut Prayitno dan Darnoko (1994), terdapat beberapa hal yang kurang menguntungkan dari kayu sawit seperti variasi kadar air (KA) relatif besar seperti halnya variasi KA kayu daun lebar (hardwood) yang mempunyai berat jenis (BJ) rendah, kualitas

3 pengolahan kayu setelah pengolahan relatif lebih rendah. Bakar (2003) mengemukakan bahwa KA tertinggi berkisar antara %, variasi ini cenderung turun dari atas batang ke bawah dan dari empulur ke tepi. Beberapa sifat penting dari setiap bagian batang disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Sifat-Sifat Dasar Batang Sawit Bagian Dalam Batang Tepi Tengah Pusat Berat Jenis 0,35 0,28 0,20 Kadar Air, % Kekuatan Lentur, Kg/cm Keteguhan Lentur, Kg/cm Susut Volume Kelas Awet V V V Kelas Kuat III-V V V Sumber : Bakar (2003) Batang kelapa sawit dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pengganti atau substitusi untuk industri kayu dan serat, seperti industri pulp, furniture dan papan partikel karena tingkat kesediaannya yang berlimpah sepanjang tahun. Sifat-sifat yang dimiliki kayu kelapa sawit tidak berbeda jauh dengan kayu-kayu yang biasa digunakan untuk perabot rumah tangga sehingga berpeluang untuk di manfaatkan secara luas. Serat Banyak jenis serat baik serat alam maupun serat sintetik. Serat alam yang utama adalah kapas, wol, sutra dan rami (hemp), sedangkan serat sintetik adalah rayon, polyester, akril, dan nilon. Serat dapat menahan sebagian besar gaya-gaya yang bekerja pada bahan komposit. Komposit dengan penguat serat (fibrous composite) sangat efektif, bahan dalam bentuk serat jauh lebih kuat dan kaku dibanding bahan yang sama dalam bentuk padat (bulk). Kekuatan serat terletak pada ukurannya yang sangat kecil, kadang-kadang dalam orde mikron. Ukuran yang sangat kecil tersebut menghilangkan cacat-cacat dan ketidaksempurnaan. Kristal yang biasa terdapat pada bahan berbentuk padatan besar,

4 sehingga serat menyerupai kristal tunggal yang tanpa cacat, dengan demikian kekuatannya sangat besar (Casey, 2003). Karakteristik Serat Kekuatan Serat Kekuatan tarik serat diakui memiliki peranan penting dalam membentuk kekuatan kertas dan papan serat. Walaupun kekuatan tarik serat setiap individu sangat tinggi, hanya fraksi dari setiap serat digunakan untuk membentuk konfigurasi struktur suatu lembaran kertas atau papan serat. Papan serat dengan kerapatan rendah atau sedang (low and medium density fiberboard), umumnya terjadi kegagalan pada ikatannya. Tetapi pada papan serat berkerapatan tinggi (hard board density), kegagalan terjadi pada seratnya sendiri. Hal ini disebabkan refleksi kontak yang lebih dalam antara serat pada kerapatan tinggi dengan modifikasi karakteristik serat pada kondisi yang lebih tinggi (Suschland dan Woodson, 1986). Morfologi Serat Morfologi serat, meliputi bentuk dan struktur yang berhubungan dengan dimensi serat, yang merupakan suatu faktor yang sangat penting dan dapat membentuk sifat-sifat lembaran dari sifat mekanis serat. Serat yang panjang merupakan faktor yang mengendalikan arah arah orientasi serat pada papan serat. Serat yang pendek akan membentuk arah serat yang vertikal dibanding serat yang panjang. Serat yang panjang juga akan membentuk arah pada papan berdasarkan pada sifat mekanik atau elektrik serat. Ketebalan dinding sel yang berhubungan langsung dengan berat jenis kayu, mempengaruhi sifat-sifat lembaran secara tidak langsung. Jika dinding sel tipis, papan serat dapat patah, pada kondisi fleksibilitas yang besar dari dinding sel serat yang tipis dapat menyebabkan kontak yang lebih dalam dan karena itu pula menyebabkan ikatan antar serat menjadi lebih baik.

5 Morfologi serat juga memiliki peranan penting dalam membantu pembentukan lembaran basah. Serat panjang juga akan cenderung membentuk gumpalan atau cockle pada suatu proses pembuatan berlangsung, yang mungkin menyebabkan terbentuknya distorsi kecil permukaan, khususnya pada permukaan papan serat dengan kerapatan tinggi (Suschland dan Woodson, 1986). Dimensi Serat Serat sebagai pemberi tenaga mekanik pada batang, sehingga mempunyai dinding sel yang relatif tebal. Bahan baku serat yang mengandung lignoselulosa berasal dari tumbuhan kayu dan non kayu. Serat digunakan secara umum untuk menyatakan semua sel kayu yang terpisahkan dalam proses pembuatan pulp. Serat merupakan tipe sel yang spesifik karenanya serat atau trakeid serabut adalah xylem kayu keras yang panjang, meruncing dan biasanya berdinding tebal memiliki luas permukaan yang lebih kecil per satuan berat, sehingga kekuatan sobek, kekuatan jebol dan kekuatan tarik mempengaruhi besarnva ikatan antar serat (Bowyer et al., 2003). Papan Serat Papan serat (fiber board) merupakan produk panel kayu yang baru dikembangkan pada tahun 1960-an. Bentuk papan serat mirip dengan papan partikel, tetapi cara pembuatannya berbeda dengan keduanya. Sifat-sifat papan serat adalah: 1) Tidak ada perbedaan struktur papan dalam arah panjang dan lebarnya, 2) Dapat menghasilkan lembaran yang lebar, 3) Permukaannya licin dan cukup keras, 4) Tidak mudah pecah dan retak, dan 5) Mudah dilengkungkan. Papan serat merupakan produk panel yang berupa serat sehingga pembuatannya didahului dengan pembuatan pulp sebagai bahan dasarnya. Proses pembuatan selanjutnya dilakukan

6 dengan membentuk lembaran dan pengempaan (pengepresan). Proses pembuatannya mirip pembuatan papan partikel dengan penambahan sedikit modifikasi. Teknologi pembuatan papan serat dikembangkan selain dalam rangka diversifikasi produk hasil hutan, juga untuk menyempurnakan sifat kayu sehingga memenuhi persyaratan teknis penggunaan tertentu. Papan serat secara garis besar dibuat dari serat-serat kayu yang mengalami perlakuan kimiawi, fisis, dan mekanis (Suschland dan Woodson, 1986). Produksi Serat Secara Kimiawi Menurut Yousuf dan Tayeb (2008) NaOH digunakan untuk perlakuan pemisahan serat tandan kosong buah kelapa sawit yang dapat terlihat sampai memiliki jumlah hydroxyl dan molekul selulosa. NaOH yang digunakan yaitu sekitar 6% yang direndam bersama serat tandan kosong sawit selama 26 ± 2 0 C, kemudian serat dikeringkan dengan oven yang bersuhu 45 0 C selama 5 jam. Papan komposit yang terbuat dari serat tandan kosong buah kelapa sawit dengan perekat polyester mempunyai nilai kekompakan antara matriks dan filler terbukti dari pengujian Scanning Electron Microscopy. Tandan kosong kelapa sawit mempunyai sifat spesifik yang tinggi yaitu mudah terurai, biaya rendah dan mudah diperoleh. Papan komposit dengan menggunakan perekat polyvinyl chloride dan serat tandan kosong kelapa sawit ini memiliki diameter seratnya yaitu 250 hingga 610 µm dan kadar air sebesar 2,2 sampai 9,5% dengan kekuatan keteguhan yaitu sebesar 71 MPA dan modulus young 1703 MPA (Yousuf dan Tayip 2009). MDF umumnya dihasilkan dari bahan baku dari alam. Banyaknya bahan baku produk MDF yang digunakan adalah sekitar 1% dari berat. Penambahan ketebalan dari semua MDF terbuat dari poplar, kandungan kulit memberikan pengaruh buruk pada alat mekanis. Untuk MDF yang terbuat dari spesies kayu daun jarum, kandungan kulit memiliki efek yang merugikan atas seluruh sifat mekanik, untuk MDF dibuat dari jenis kayu daun jarum,

7 kandungan kulit mengakibatkan sedikit penurunan di penyerapan air. Sifat panel MDF dengan serat kulit 40%, memenuhi standar ANSI, seperti MOR (Xing et al., 2006). Sifat mekanik dinamis serat sisal / tandan sawit hibrida komposit serat karet yaitu Modulus elastisitas ditemukan meningkat dengan serat pada komposit karena serat mengarah ke permukaan yang kuat dan kaku. Modulus elastisitas juga meningkat dengan serat. karet memiliki nilai tertinggi dan cokelat yang menunjukkan tingkat besar mobilitas dan karakteristik redaman yang baik. Nilai penurunan terlihat pada redaman serat komposit sebagai hambatan bagi gerakan bebas dari rantai makromolekul. Perlakuan alkali komposit menghasilkan penyimpanan nilai modulus yang baik (Thomas et al., 2006). Distribusi lognormal dan weibull dari satu set kuat fungsi distribusi dapat digunakan untuk membantu pengembangan model matematika yang lebih besar untuk memprediksi komposit berdasarkan sifat dari serat kayu dan proses manufaktur (Lu et al., 2007). Perekat Isosianat Isosianat dikenal sebagai diphenylmethane di-isocyanate (MDI) biasanya digunakan dalam pembuatan produk papan komposit. MDI secara utama digunakan dalam pembuatan Oriented Strands Board (OSB). Perekat ini dipilih berdasarkan pada kesesuaiannya untuk produk khusus dengan pertimbangan bahan-bahan yang direkatkan, kadar air saat perekatan, sifat mekanis, dan ketahanannya, serta biayanya (Vick, 1999). Salah satu perekat kayu yang tidak menghasilkan emisi formaldehida adalah perekat poliisosianat atau yang lebih dikenal dengan sebutan Aqueous Polymer Isocyanate (API). Perekat ini dapat digunakan baik untuk proses kempa panas maupun kempa dingin. Perekat API pada dasarnya terdiri atas polimer larut air dan emulsi, yaitu poli vinil alkohol (PVOH) dan emulsi lateks seperti Styrene Butadiene Rubber (SBR) dengan senyawa isosianat sebagai crosslinking agent. Perekat poliisosianat ini mempunyai sifat daya rekat yang baik pada suhu

8 ruang dan sangat tahan terhadap air panas atau air mendidih serta bersifat ramah lingkungan. Hanya saja, perekat ini masih sangat mahal sehingga berpengaruh terhadap harga kayu olahan di tingkat produksi (Hongjiu et al., 2006). Perekat isosianat memiliki sifat yang ramah lingkungan, curing (memadat) pada suhu rendah serta tidak mengeluarkan gas emisi formaldehida.perekat isosianat H7 adalah merk dagang atau kode isosianat untuk papan lamina. Aplikasi perekat isosianat H7 digunakan untuk perekat papan serat serta baik dalam pengerjaan kayu. Karakteristik dari isosianat H7 ini yaitu tidak ada kadar formaldehidenya, cocok untuk perekat papan laminasi dan papan serat, tahan air, membutuhkan waktu yang singkat dalam merekat serta dapat digunakan pada kempa dingin dan kempa panas. Viskositas perekat isosianat H7 rata-rata sebesar 175 cps (Polyoshika, 2000).