KARAKTERISTIK DAN APLIKASI PAPAN PARTIKEL COCO FIBER SEBAGAI KOTAK PENYIMPANAN TALAS (Colocasia esculenta L.) Tri Hadi Susilo Wardoyo

Transkripsi

1 KARAKTERISTIK DAN APLIKASI PAPAN PARTIKEL COCO FIBER SEBAGAI KOTAK PENYIMPANAN TALAS (Colocasia esculenta L.) Tri Hadi Susilo Wardoyo DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Karakteristik dan Aplikasi Papan Partikel coco fiber sebagai Kotak Penyimpanan Talas (Colocasia esculenta L.) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi 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. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Juli 2014 Tri Hadi Susilo Wardoyo NIM F

4 ABSTRAK TRI HADI SUSILO WARDOYO. Karakteristik dan Aplikasi Papan Partikel coco fiber sebagai Kotak Penyimpanan Talas (Colocasia esculenta L.). Dibimbing oleh SRI MUDIASTUTI. Produksi buah kelapa di Indonesia rata-rata sebesar 3.21 juta ton setiap tahunnya. Hasil samping terbesar dari buah kelapa adalah sabut kelapa, yaitu 35% dari bobot buah kelapa. Sabut kelapa saat ini hanya dimanfaatkan untuk produkproduk seperti keset, sapu dan lain sebagainya. Oleh karena itu diperlukan suatu penelitian untuk meningkatkan nilai tambah dari sabut kelapa. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan sabut kelapa sebagai bahan baku pembuatan papan partikel, serta mempelajari karakteristik fisik, mekanik, dan termal dari papan partikel tersebut. Hasil pengujian sifat fisik dan mekanik papan partikel yang dihasilkan telah memenuhi standar SNI , kecuali pada pengembangan tebal dan Modulus of Elasticity (MOE). Hasil pengujian panas jenis papan partikel sebesar J/kg K dan konduktivitas termal papan partikel sebesar W/m o C. Kata kunci: sabut kelapa, papan partikel, sifat fisik-mekanik-termal ABSTRACT TRI HADI SUSILO WARDOYO. Characteristics and Application of Particle Board coco fiber as Taro s (Colocasia esculenta L.) Storage. Supervised by SRI MUDIASTUTI. Coconuts production in Indonesia reach 3.21 million ton per year. The largest waste product of coconuts are coco fibers, which 35% weight of coconut. Nowadays, coco fibers are only used to produce doormat, broom etc. Therefore a research to increase the additional value of coco fiber is required. This research was aimed to utilize coco fiber as the raw material of particle board, and studied the physical, mechanical, and thermal properties of the particle board. The products were reached out the standard of SNI , except the thickness swelling and modulus of elasticity. Specific heat test of particle board is J/kg K and thermal conductivity of particle board is W/m C. Keywords: coco fiber, particle board, physical-mechanical-thermal properties

5 KARAKTERISTIK DAN APLIKASI PAPAN PARTIKEL COCO FIBER SEBAGAI KOTAK PENYIMPANAN TALAS (Colocasia esculenta L.) TRI HADI SUSILO WARDOYO Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

6

7 Judul Skripsi : Karakteristik dan Aplikasi Papan Partikel coco fiber sebagai Kotak Penyimpanan Talas (Colocasia esculenta L.). Nama : Tri Hadi Susilo Wardoyo NIM : F Disetujui oleh Dr Ir Sri Mudiastuti, MEng Pembimbing Diketahui oleh Dr Ir Desrial, MEng Ketua Departemen Tanggal Lulus:

8 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta ala atas segala karunia-nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juli 2013 ini ialah Karakteristik dan Aplikasi Papan Partikel coco fiber sebagai Kotak Penyimpanan Talas (Colocasia esculenta L.) Terima kasih penulis ucapkan kepada: 1. Dr Ir Sri Mudiastuti, MEng selaku dosen pembimbing yang telah memberikan waktu, nasihat, dan bimbingan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi ini dengan sebaik-baiknya. 2. Dr Ir Gatot Pramuhadi, MSi selaku dosen penguji yang telah membantu penulis dalam penyelesaian penulisan skripsi ini. 3. Dr Lenny Saulia, STP, MSi selaku dosen penguji yang telah membantu penulis dalam penyelesaian penulisan skripsi ini. 4. Orang tuaku tercinta Bapak Suhardi dan Ibu Sumiyati serta anggota keluarga lainnya (Mbak Eka, Mbak Sari (Almh), Mas Andi, Satrio, Dimas, dan Afiqa) yang telah memberikan dukungan, motivasi, kasih sayang serta do a sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 5. Teman-teman Orion TMB 46 dan kontrakan yabuy atas bantuan dan kebersamaannya selama menjalani masa studi. 6. Pak Suhanda, Pak Mahdi, Pak Ahmad, Pak Harto dan Pak Firman serta teknisi lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Semoga karya tulis ini bermanfaat. Bogor, Juli 2014 Tri Hadi Susilo Wardoyo

9 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN vi PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Perumusan Masalah 1 Tujuan Penelitian 2 Manfaat Penelitian 2 TINJAUAN PUSTAKA 2 Papan Partikel 2 Serat Sabut Kelapa 3 METODE 4 Waktu dan Tempat 4 Bahan & Alat 4 Pembuatan Papan Partikel 5 Pengujian Sifat Fisik 5 Pengujian Sifat Mekanik 7 Pengujian Sifat Termal 10 Pengujian Suhu pada Kotak Penyimpanan 11 HASIL DAN PEMBAHASAN 14 Sifat Fisik Papan Partikel 14 Sifat Mekanik Papan Partikel 15 Sifat Termal Papan Partikel 17 Suhu pada Kotak Penyimpanan 18 SIMPULAN DAN SARAN 22 Simpulan 22 Saran 22 DAFTAR PUSTAKA 22 LAMPIRAN 24 RIWAYAT HIDUP 38

10 DAFTAR TABEL 1. Sifat fisik dan mekanik papan partikel menurut standar SNI Hasil pengujian sifat fisik papan partikel Sifat mekanik papan partikel Panas jenis papan partikel Konduktivitas termal papan partikel 18 DAFTAR GAMBAR 1. Diagram alir pengolahan sabut kelapa menjadi serat sabut kelapa 3 2. Diagram alir penelitian 4 3. Uji kuat tekan 7 4. Pengujian kuat tarik 8 5. Skema pengujian kuat lentur 8 6. Kuat pegang skrup 9 7. Internal bond Pengujian konduktivitas termal Aplikasi papan partikel dan skema titik pengukuran kotak penyimpanan Suhu kotak penyimpanan hasil pengamatan (tanpa talas) Suhu kotak penyimpanan hasil simulasi (tanpa talas) Suhu kotak penyimpanan hasil pengukuran hari pertama (dengan talas) Suhu kotak penyimpanan hasil simulasi hari pertama (dengan talas) Suhu kotak penyimpanan hasil pengukuran hari kedua (dengan talas) Suhu kotak penyimpanan hasil simulasi hari kedua (dengan talas) 21 DAFTAR LAMPIRAN 1. Kerapatan papan partikel Kadar air papan partikel Daya serap air papan partikel Pengembangan tebal papan partikel Kuat tekan papan partikel Kuat tarik papan partikel Kuat lentur papan partikel Internal bond papan partikel Kuat pegang sekrup papan partikel Data suhu hasil pengukuran (tanpa talas) Data suhu hasil pengukuran dengan talas (hari pertama) Data suhu hasil pengukuran dengan talas (hari kedua) Data suhu hasil simulasi dengan talas (hari pertama) Data suhu hasil simulasi dengan talas (hari kedua) 37

11 PENDAHULUAN Latar Belakang Salah satu alternatif untuk mengatasi kekurangan bahan baku kayu adalah dengan mengganti kayu yang biasa digunakan dengan produk papan komposit yang dibuat dari bahan-bahan non kayu. Misalnya, serat sabut kelapa yang potensinya cukup besar, akan tetapi pengolahan limbah kelapa di Indonesia masih belum maksimal, terutama pada pengolahan sabut kelapa hanya beberapa penduduk yang menggunakan sabut kelapa sebagai keperluan rumah tangga seperti keset, sapu, dan sebagainya. Sabut kelapa merupakan hasil samping, dan merupakan bagian yang terbesar dari buah kelapa, yaitu sekitar 35 persen dari bobot buah kelapa. Dengan demikian, apabila secara rata-rata produksi buah kelapa per tahun adalah sebesar 3.21 juta ton, maka terdapat sekitar 1.12 juta ton sabut kelapa yang dihasilkan. Sabut kelapa memiliki beberapa sifat yaitu tahan lama, kuat terhadap gesekan dan tidak mudah patah, tahan terhadap air, tahan terhadap jamur dan hama serta, selain itu juga memiliki sifat yang tahan panas dan uji kuat tarik tidak langsung. Sabut kelapa memiliki potensi yang dapat dikembangkan dan dimanfaatkan, sehingga menarik sekali untuk mengadakan suatu penelitian, salah satunya yaitu dimanfaatkan sebagai pembuatan papan partikel. Papan partikel merupakan papan buatan jenis komposit yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan selulosa lainnya yang diikat dengan perekat organik dan dengan bantuan tekanan dan panas (hot press). Talas memiliki potensial yang cukup tinggi sebagai bahan diversifikasi pangan. Talas merupakan sumber pangan yang penting karena selain merupakan sumber karbohidrat, protein dan lemak, talas juga mengandung beberapa unsur mineral dan vitamin sehingga dapat dijadikan bahan obat-obatan. Talas mempunyai peluang yang besar untuk dikembangkan karena berbagai manfaat dan dapat dibudidayakan dengan mudah sehingga potensi talas ini cukup besar. Umbi talas yang sudah dipanen mudah rusak, talas yang sudah terlanjur dipanen tidak bisa bertahan lama tanpa pengolahan dan bila kita ingin menyimpan umbi selama beberapa waktu lamanya kita harus menjaganya dari kerusakan mekanis dan diusahakan ruang penyimpanan tetap kering (Saeroji 2011). Penelitian ini memanfaatkan serat sabut kelapa sebagai bahan baku pengisi papan partikel, kemudian diteliti lebih lanjut untuk mengetahui sifat fisik, mekanik, dan termal. Salah satu keunggulan papan partikel ini yaitu dapat menghambat panas lebih kuat jika dibandingkan dengan papan partikel dengan bahan lainnya, sehingga dalam penelitian kali ini peneliti mengaplikasikan papan partikel ini sebagai kotak penyimpanan talas. Perumusan Masalah Melihat potensi serat sabut kelapa yang cukup baik maka dalam penelitian ini memanfaatkan serat sabut kelapa sebagai bahan baku untuk papan partikel dan selanjutnya akan diteliti untuk menentukan karakteristik fisik, mekanik, dan

12 2 termal dari papan partikel tersebut, kemudian mencoba mengaplikasikan papan partikel tersebut sebagai kotak penyimpanan talas. Tujuan Penelitian Tujuan Penelitian adalah : 1. Memanfaatkan serat sabut kelapa menjadi papan partikel coco fiber. 2. Mempelajari karakteristik fisik, mekanik, dan termal papan partikel coco fiber. 3. Aplikasi papan partikel coco fiber sebagai kotak penyimpanan talas dan mengamati suhu penyimpanannya. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah untuk memanfaatkan serat sabut kelapa sebagai bahan baku papan partikel dan juga untuk mengetahui karakteristik fisik, mekanik, dan termalnya serta pemanfaatan papan partikel sebagai kotak penyimpanan talas. TINJAUAN PUSTAKA Papan Partikel Papan partikel merupakan salah satu jenis produk komposit atau panil kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya, yang diikat menggunakan perekat sintesis atau bahan pengikat lain dan dikempa panas (Maloney 1993 dalam Sudarsono 2010). Spesifikasi sifat-sifat fisik dan mekanik menurut standar SNI untuk papan partikel disajikan pada Tabel 1. Tabel 1 Sifat fisik dan mekanik papan partikel standar SNI Sifat Papan Satuan SNI Kerapatan (g/cm 3 ) Kadar air (%) 14 Daya serap air (%) - Pengembangan tebal (%) 12 Modulus patah (MOR) (kg/cm 2 ) 82 Modulus elastisitas (MOE) (kg/cm 2 ) Internal bonding (kg/cm 2 ) 1.5 Kuat pegang skrup (kg) 31 Sumber: SNI Berdasarkan kerapatannya, (Maloney 1993 dalam Sudarsono 2010) membagi papan partikel ke dalam tiga golongan, yaitu : 1. Papan partikel bekerapatan rendah (low density particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan kurang dari 0.59 g/cm 3.

13 2. Papan partikel berkerapatan sedang (Medium Density Particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan antara g/cm Papan partikel berkerapatan tinggi (High Density Particleboard), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan lebih dari 0.8 g/cm 3. Papan partikel bebas dari mata kayu, pecah dan retak, ukuran dan kerapatan papan partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan, tebal dan kerapatan seragam dan dapat dikerjakan. Pengembangan tebal papan partikel sekitar 10-25% dari kondisi kering ke basah melebihi pengembangan kayu utuh serta pengembangan liniernya sampai 0.20%. Pengembangan tebal hanya sebagian yang dapat kembali, jadi jika papan partikel secara berulang-ulang berada pada kondisi basah kemudian dikeringkan lagi maka ketebalannya akan meningkat secara terusmenerus. Secara tetap, pengembangan tebal yang terjadi pada komponen papan partikel yang tidak dapat dipulihkan kembali disebut irreversible swelling (Bowyer et al, 2003). 3 Serat Sabut Kelapa Pohon kelapa (Cocos nucifera L.) merupakan jenis tanaman berumah satu dengan batang tanaman tumbuh lurus ke atas dan tidak bercabang. Tinggi pohon kelapa dapat mencapai meter lebih, daunnya berpelepah dengan panjang dapat mencapai 3-4 meter lebih dengan sirip-sirip lidi yang menopang tiap helaian (Wardhani et al. 2004). Sabut Dimasukkan ke dalam penghancur (crusher) dan penyerat Campuran serat dan debu Serat sabut kelapa Pengayakan Debu Pengeringan Sumber: Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2005 Gambar 1 Diagram alir pengolahan sabut kelapa menjadi serat sabut kelapa Serat sabut kelapa memiliki sifat-sifat mekanis antara lain: kuat, kedap air, tahan terhadap radiasi cahaya matahari, keras, dan pemakaiannya sebagai tali temali, saringan air, atap rumah, sebagai dasar untuk melindungi kayu dari rayap. Sifat serat sabut kelapa diperoleh dari sabut buah kelapa yang dipengaruhi oleh jenisnya, umur, dan tempat tumbuh. Struktur serat ditentukan oleh dimensi, pengaturan sel-sel berbagai unit, dan yang juga mempengaruhi sifat serat. Bagian penampang dari sel unit dalam serat memiliki pusat berongga yang dikenal sebagai lumen dan bahwa bentuk dan ukuran tergantung pada dua faktor seperti ketebalan dari dinding sel dan sumber serat.

14 4 METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Penggergajian dan Pengerjaan Kayu Departemen Teknik Hasil Hutan, FAHUTAN IPB, Laboratorium Kekuatan Bahan, Laboratorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian, dan Laboratorium Lapang Siswadhi Soepardjo Leuwikopo Departemen Teknik Pertanian, FATETA IPB. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2013 Desember Bahan & Alat Bahan yang digunakan dalam pembuatan papan partikel adalah: a. Serat sabut kelapa b. Perekat PC 3431 Low Viscocity (PC 3431 LV) c. Vinir kayu mahoni (Swietinia mahagoni) d. Hardener (H3M) Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: a. Alat kempa merk WEILI tekanan maksimal 20 kgf/cm 2 dan suhu maks. 150 o C b. Universal Testing Machine (UTM) merk Instron kapasitas 5 ton. c. Alat pengukur konduktivitas termal Kemtherm QTM-D3 (0.01 W/m o C) d. Hybrid Recorder (HC 2000) (0.1 o C) e. Thermocople (tipe T, sensitivitas 43µV/ O C) f. Weather Station merk DAVIS Vantage Pro 2 (0.01W/m 2 ) g. Timbangan digital (0.1 g) Metode Penelitian Prosedur mengenai penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 2. Mulai Persiapan alat dan bahan pembuatan papan partikel Pembuatan papan partikel Pengujian sifat fisik, mekanik, dan termal papan partikel Aplikasi dan pengamatan suhu papan partikel sebagai kotak penyimpanan talas Karakteristik fisik, mekanik, dan termal serta suhu pada kotak penyimpanan Selesai Gambar 2 Diagram alir penelitian

15 5 Pembuatan Papan Partikel Proses pembuatan papan partikel meliputi proses persiapan yang terdiri dari menyiapkan serat sabut kelapa, vinir mahoni dengan ukuran 100 cm x 100 cm, dan penimbangan bahan sesuai komposisi yang digunakan 1. Persiapan Bahan Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan papan partikel berupa serat dan serbuk kelapa sebagai hasil sampingan buah kelapa serta vinir yang terbuat dari kayu mahoni, selain itu siapkan juga perekat yang di gunakan untuk pembuatan papan partikel. 2. Pencampuran Pencampuran perekat dan serat sabut kelapa dicampur dengan merata, agar papan partikel yang dihasilkan berkualitas baik. Perekat yang digunakan sebanyak kurang lebih 800 g, hardener sebanyak 300 g, serta serat kelapa yang digunakan sebanyak kurang lebih 2 kg. Dalam penelitian ini mencoba menggunakan perekat PC 3431 LV sebagai bahan campuran untuk pembuatan papan partikel, komposisi yang digunakan merupakan hasil terbaik setelah dilakukan metode trial & error. 3. Pelapisan lembaran Setelah perekat dan partikel tercampur merata, masukkan campuran bahan ke atas lembaran vinir yang berukuran 100 x 100 cm kemudian dipadatkan disemua sisinya. Pada bagian bawah dan bagian atas cetakan dilapisi dengan plat alumunium dan kertas teflon. 4. Pengempaan Sebelum dilakukan proses pengempaan, bagian bawah dan atas lembaran dilapis dengan plat besi. Bagian tepi dibatasi dengan batang besi dengan ketebalan 1 cm. Proses pengempaan dilakukan dengan menggunakan kempa panas (hot press) pada suhu 150 o C dengan tekanan mesin 20 kgf/cm 2 selama 30 menit. 5. Pengkondisian Pengkondisian dilakukan untuk menyeragamkan kadar air dan menghilangkan tegangan sisa yang terbentuk selama proses pengempaan panas selama 7 hari pada suhu kamar. Setelah melalu proses pengkondisian, papan akan dipotong-potong sesuai kebutuhan untuk keperluan pengujian fisik dan mekanik. Papan berukuran 100 x 100 cm tersebut kemudian diperkecil menjadi ukuran 60 x 60 cm, yang kemudian dirangkai menjadi kotak penyimpanan. 6. Pengujian Untuk mengetahui kelayakan papan partikel berbahan baku serat sabut kelapa dilakukan pengujian sifat fisik dan mekanik mengikuti standar SNI Pengujian Sifat Fisik Berat Jenis Berat jenis papan partikel diukur dengan cara mengukur sampel berbentuk lempengan papan kecil diukur panjang, lebar, dan tingginya menggunakan jangka sorong. Setelah mengetahui dimensinya, maka volume bahan dapat dihitung. Kemudian dilakukan penimbangan pada tiap bahan yang diukur volumenya.

16 6 Sampel uji berukuran 10cm x 5 cm x 1 cm Dengan begitu diketahui berat jenis pada bahan tersebut melalui persamaan: Keterangan: ρ = berat jenis (g/cm 3 ) m = massa sampel (g) v = volume sampel (cm 3 ) [1] Kadar Air Sampel uji berukuran 10 cm x 5 cm x 1 cm ditimbang berat kering udara (BKU), kemudian dikeringkan pada suhu 103±2 C selama 24 jam, setelah dikeringkan sampel uji dimasukan ke dalam desikator selama 10 menit, kemudian dikeluarkan untuk ditimbang. Selanjutnya dimasukan kembali ke dalam oven selama ± 3 jam, dan dimasukan kedalam desikator, dikeluarkan dan ditimbang. Demikian selanjutnya hingga mencapai berat konstan yaitu berat kering oven (BKO). Nilai kadar air dihitung menggunakan rumus: Keterangan: KA = kadar air (%) BKU = berat kering udara (g) BKO = berat kering oven (g) [2] Daya Serap Air (Water Absorption) Sampel uji 5 cm x 5 cm x 1 cm pada kondisi kering udara ditimbang beratnya (B0). Kemudian direndam dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam. Selanjutnya contoh uji diangkat dan ditiriskan sampai tidak ada lagi air yang menetes, kemudian timbang kembali beratnya (B1). Nilai daya serap air dihitung menggunakan rumus: Keterangan: WA = daya serap air (%) B1 = berat setelah perendaman (g) B0 = berat awal (g) Pengembangan Tebal (Thickness swelling) Sampel uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm pada kondisi kering udara diukur tebal keempat sisi kemudian dirata-ratakan (T1). Selanjutnya contoh uji direndam dengan air dingin selama 2 jam dan 24 jam. Setelah direndam dilakukan kembali pengukuran tebal keempat sisi contoh uji kemudian dirata-ratakan (T2). Pengembangan tebal dapat dihitung dengan rumus: Keterangan: PT = pengembangan tebal (%) T1 = tebal awal (cm) T2 = tebal setelah perendaman (cm) [3] [4]

17 7 Pengujian Sifat Mekanik Uji Kuat Tekan Alat yang digunakan untuk menguji kuat tekan adalah Universal Testing Machine (UTM) merk Instron kapasitas 5 ton. Dengan bahan yang uji adalah papan partikel ini dengan dimensi 10cm x 5cm x 1cm. Prosedur pengujian kuat tekan adalah sebagai berikut: 1. Sampel diletakkan secara tegak vertikal, dalam hal ini lebar dan tingginya menjadi luas penampang sampel. 2. Tempatkan sampel tepat berada di tengah pada posisi pemberian gaya. 3. Apabila sampel telah pecah, switch-off alat, kemudian catat besar gaya yang ditampilkan pada panel display saat sampel tersebut rusak. Kekuatan tekan yaitu besarnya tegangan untuk mendeformasi material atau kemampuan material untuk menahan deformasi. Pengukuran kuat tekan dapat dihitung dengan persamaan berikut: Keterangan: = kuat tekan (kgf/cm 2 ) = beban maksimum (kgf) A = luas penampang tarik (cm 2 ) [5] Gambar 3 Uji kuat tekan Uji Kuat Tarik Metode yang digunakan sama dengan pengujian kuat tekan. Pengujian kuat tarik dapat dilihat pada Gambar 4. Hasil pengujian kuat tarik papan partikel dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut: Keterangan: = kuat tarik (kgf/cm 2 ) = beban maksimum (kgf) A = luas penampang tarik (cm 2 ) [6]

18 8 Gambar 4 Pengujian kuat tarik Uji Kuat Lentur Bahan uji kuat lentur, papan yang sudah siap diuji lentur yaitu papan dengan dimensi 20cm x 5cm x 1cm dengan Universal Testing Machine. Prosedur pengujian kuat patah yaitu mula-mula sampel diletakkan dengan posisi rebah (Gambar 5). Kemudian diberikan gaya tekan aksial (tegak lurus sumbu). Pengujian dihentikan jika benda uji telah mengalami kerusakan dengan nilai gaya yang dicatat saat sampel akhirnya patah. Gambar 5 Skema pengujian kuat lentur Pengujian lentur dilakukan untuk mendapat nilai MOE dan MOR. Untuk menghitung nilai MOE dan MOR dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut: a) Modulus of Rupture (MOR) Pengujian keteguhan patah dilakukan dengan menggunakan mesin uji UTM Contoh uji berukuran 5 x 20 cm pada kondisi kering udara, jarak sangga 13 cm. Nilai MOR papan partikel dihitung dengan rumus: Keterangan: MOR = Modulus of Rupture (kgf/cm 2 ) P = Beban maksimum (kgf) L = Jarak sangga (cm) h = Tebal contoh uji (cm) b = Lebar contoh uji (cm) [7]

19 b) Modulus of Elasticity (MOE) Pengujian keteguhan lentur menggunakan contoh uji yang sama dengan contoh uji keteguhan patah. Pada saat pengujian dicatat besarnya defleksi yang terjadi setiap selang beban tertentu. Nilai keteguhan lentur (MOE) dihitung dengan menggunakan rumus: 9 [8] Keterangan: MOE = Modulus of Elasticity (kgf/cm 2 ) P = beban sebelum batas proporsi (kgf) L = jarak sangga (cm) = defleksi (cm) B = lebar contoh uji (cm) H = tebal contoh uji (cm) Kuat Pegang Sekrup Sampel uji berukuran 20cm x 5cm dan sekrup yang digunakan berdiameter 2.7 mm, panjang 16 mm dimasukkan hingga mencapai kedalaman 8 mm. nilai kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai dalam kilogram (kg). Pengujian kuat pegang sekrup dapat dilihat pada gambar 6. Gambar 6 Kuat pegang skrup Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) Keteguhan rekat internal (IB) adalah suatu ukuran ikatan antar partikel dalam lembaran papan partikel. Keteguhan rekat internal merupakan suatu petunjuk daya tahan papan partikel terhadap kemungkinan pecah atau belah. Sifat keteguhan rekat internal akan semakin sempurna dengan bertambahnya jumlah perekat yang digunakan dalam proses pembuatan papan partikel. Pengujian ini menggunakan contoh uji dengan ukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian keteguhan rekat ini dilakukan dengan menggunakan mesin UTM dimana contoh

20 10 uji ditarik hingga rusak. Pengujian keteguhan rekat internal dapat dilihat pada gambar 7. Gambar 7 Internal bond Hasil pengujian kuat tarik papan partikel dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut: Keterangan : IB = Internal bond (kgf/cm 2 ) Pmax = Beban maksimum (kgf) A = Luas bidang (cm 2 ) [9] Pengujian Sifat Termal Panas Spesifik Tahapan pengukuran panas spesifik sebagai berikut: 1. Air dingin 100 gram dimasukkan ke dalam kalorimeter dan diukur suhunya sampai suhu air konstan lalu dimasukkan air panas sebanyak 100 gram 2. Suhu air diukur pada wadah sebelum dimasukkan ke dalam kalorimeter. 3. Aduk selama 1 menit agar tercampur merata. 4. Suhu dicatat pada saat dimasukkan setiap 10 detik hingga mencapai suhu konstan kemudian dimasukkan ke rumus untuk mendapatkan konstanta kalorimeter (C). 5. Panas spesifik papan partikel dihitung dengan menggunakan metoda yang sama, namun air panas diganti dengan papan partikel yang sudah dihaluskan sebelumnya. Konduktivitas Termal (Thermal Conductivity) Konduktivitas termal merupakan jumlah panas yang dialirkan persatuan luas dan satuan ketebalan dari suatu bahan dalam satuan waktu dengan perubahan sebesar satu

21 satuan suhu. Pengujian konduktivitas termal papan partikel dapat dilihat pada Gambar Gambar 8 Pengujian konduktivitas termal Prosedur penggunaan alat tersebut adalah sebagai berikut: 1. Sampel berbentuk lempengan papan kecil tersebut diletakkan di tempat yang datar. 2. Alat pengukur konduktivitas Kemtherm QTM-D3 dihidupkan dan dibiarkan selama 30 menit untuk pemanasan. 3. Sebelumnya alat tersebut dikalibrasi terlebih dahulu dengan plat standar yang memiliki nilai tertentu. 4. Konstanta KI, Hi, K 2, dan H 2 diperiksa apakah sudah sesuai dengan petunjuk yang ada. 5. Mode pengukuran dipilih "Auto Normal dengan jumlah repetisi yang diinginkan, sedang arus pada pemanasan dipilih yang sesuai dengan pendugaan selang konduktivitas bahan. 6. Permukaan bahan tadi diperiksa kembali dan dibersihkan dari debu dan cairan yang menempel. Selanjutnya probe diletakkan di atas bahan dan pengukuran dimulai dengan menekan tombol START. Pengukuran berlangsung hingga pada layar peraga (display) ditampilkan nilai konduktivitas panas sampel (dengan satuan W/m K). Probe kemudian dipindahkan ke atas lempeng pendingin selama 15 menit. 7. Pengukuran dilanjutkan dengan meletakkan kembali probe ke permukaan sampel, Alat akan kembali bekerja setelah tombol RESET ditekan dan diikuti dengan menekan tombol START. 8. Pengukuran dilakukan dengan 3 kali ulangan untuk memperoleh nilai rataan. Pengujian Suhu pada Kotak Penyimpanan Papan partikel yang telah dibuat kemudian dirangkai menjadi sebuah kotak untuk penyimpanan bahan pertanian. Dalam penelitian ini bahan yang digunakan adalah talas. Kotak penyimpanan berukuran 60 x 60 cm Pengukuran suhu pada kotak penyimpanan dan talas menggunakan termokopel dan Hybrid Recorder. Skema titik-titik pengukuran pada kotak penyimpanan dan talas dapat dilihat pada Gambar 9. Volume talas yang digunakan dihitung dengan menggunakan persamaan volume silinder. Data diambil selama 12 jam (dari pukul WIB WIB).

22 12 1 Keterangan: Gambar 9 Aplikasi papan partikel dan skema titik pengukuran kotak penyimpanan Menurut Abdullah (2007), untuk menduga suhu yang terdapat pada kotak penyimpanan ini, digunakan rumus sebagai berikut: Suhu atap Titik pengukuran pada atap (1) Titik pengukuran ruangan (2) (( )) ( ) [10] Suhu atas atap ( () (( ) ) ) [11 Suhu di dalam ruangan ( ( ) ) ( ( ) ( )) [12] Suhu lantai ( Titik pengukuran lantai (3) Titik pengukuran pada talas (4) ( ) ) ( ( ) ( )) [13] Keterangan: Tp = Suhu simulasi atap ( o C) m p = Massa papan partikel (g) Ta = Suhu simulasi atas atap ( o C) ρ = Massa jenis papan partikel ( o C) Tr = Suhu simulasi ruangan ( o C) Cp u = Panas jenis udara (J/kg K) Tf = Suhu simulasi lantai ( o C) Irad n = Iradiasi pada waktu n (W/m 2 ) Tp o = Suhu atap awal pengukuran ( o C) V u = Volume udara (cm 3 ) Ta o = Suhu atas atap awal ( o C) V t = Volume talas (cm 3 ) Tr o = Suhu awal ruangan ( o C) Tf o = Suhu awal lantai ( o C) Tp n = Suhu atap pada waktu n ( o C) Ta n = Suhu atas atap pada waktu n ( o C)

23 Tr n = Suhu ruangan pada waktu n ( o C) Tf n = Suhu lantai pada waktu (n) ( o C) m u = Massa udara (g) Cp p = Panas jenis papan partikel (J/kg K) hr = Koefisien pindah panas konveksi (W/m 2 o C) hf = Koefsien pindah panas konveksi (W/m 2 o C) hcod = Koefisien pindah panas konduksi (W/m 2 o C) 13

24 14 HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisik Papan Partikel Kelayakan dari papan partikel yang dibuat perlu evaluasi dari segi sifat fisik dan sifat mekanis papan partikel yang dibuat. Sifat fisik adalah sifat papan partikel yang banyak ditentukan oleh partikel pembentuknya. Pada penelitian ini menggunakan SNI sebagai standar pengukuran sifat fisik papan partikel. Hasil pengujian sifat fisik papan partikel dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Hasil pengujian sifat fisik papan partikel Sifat fisik Ulangan Ratarata SNI Keterangan Massa jenis (g/cm³) Memenuhi Kadar air (%) Memenuhi Daya serap air (%) Memenuhi Pengembangan tebal (%) Tidak Memenuhi Berat Jenis dan Kadar Air Kerapatan merupakan perbandingan antara berat dan volume kering udara papan partikel. Kerapatan papan partikel merupakan salah satu sifat fisis yang sangat berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis lainnya, dengan kata lain kerapatan papan partikel dijadikan parameter dasar untuk membandingkan nilai dari sifat fisis dan mekanis papan partikel tersebut. Nilai rata-rata kerapatan papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 0.64 g/cm³ sampai 0.67 g/cm³ dengan rata-rata sebesar 0.66 g/cm 3. Kadar air yang dihasilkan berkisar antara 6.38% % dengan rata-rata sebesar 8.73%. Dari hasil pengujian, nilai kerapatan dan kadar air papan partikel yang dihasilkan telah memenuhi standar SNI yang mensyaratkan bahwa kerapatan papan partikel berkisar 0.4 g/cm³ sampai 0.9 g/cm³ dan kadar air papan partikel sebesar 5% - 13%. Nilai kadar air yang dihasilkan cukup tinggi, hal ini mungkin disebabkan karena kayu (vinir) memiliki sifat higroskopis yang berarti kayu dapat menyerap dan melepaskan air. Daya Serap Air Daya serap air merupakan kemampuan papan partikel dalam menyerap air. Dalam penelitian kali ini perendaman dilakukan selama 2 jam dan 24 jam. Nilai rata-rata daya serap air papan partikel setelah perendaman 2 jam sebesar 14.26%. Setelah direndam selama 24 jam nilai rata-rata daya serap air menjadi 41.45%. Pada SNI tidak mensyaratkan daya serap air. Daya serap air menunjukan persentase banyaknya air yang diserap oleh papan setelah perendaman 24 jam. Uji daya serap air ini dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk menentukan aplikasi penggunaan dari papan partikel. Pengembangan Tebal Pengembangan tebal merupakan perubahan dimensi papan dengan bertambahnya ketebalan dari papan tersebut. Hal ini berguna untuk menentukan

25 suatu papan dapat digunakan untuk eksterior atau interior. Pengembangan tebal yang tinggi pada papan partikel tidak dapat digunakan untuk keperluan eksterior karena memiliki stabilitas dimensi produk yang rendah dan sifat mekanisnya akan rendah juga (Massijaya et al. 2000). Pengujian pengembangan tebal dilakukan dengan merendam papan partikel selama 2 jam dan 24 jam. Nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel setelah perendaman 2 jam sebesar 13.4%, kemudian setelah direndam selama 24 jam nilai rata-rata pengembangan tebal meningkat menjadi 26.83%. Massijaya et al. (1999) mengemukakan bahwa pencampuran bahan water repellent dalam hal ini parafin dapat menurunkan nilai pengembangan tebal papan partikel, karena parafin dapat mengurangi sifat higroskopis dari papan partikel. Papan partikel yang dibuat dalam penelitian ini tidak menggunakan parafin, sehingga hal ini dapat menjadi salah satu faktor yang menyebabkan tingginya nilai pengembangan tebal papan partikel. Secara keseluruhan nilai rata-rata pengembangan tebal papan partikel yang dihasilkan melebihi standar SNI yang mensyaratkan nilai pengembangan tebal papan partikel maksimal 12%. Faktor yang paling penting pada pengembangan tebal adalah penyerapan air. Semakin tinggi penyerapan air maka akan disertai pengembangan tebal. Hal ini disebabkan karena air yang diserap papan partikel akan mempengaruhi pengembangan volume masingmasing partikel. Dalam hal ini daya serap air serat kelapa yang cukup tinggi sangat mempengaruhi pengembangan tebal papan partikel. Pengembangan tebal diduga karena banyaknya air yang diserap sabut kelapa, hal tersebut dibuktikan dengan besarnya nilai daya serap air yang tinggi. Nilai pengembangan tebal dapat dilihat pada Tabel Sifat Mekanik Papan Partikel Sifat mekanik adalah sifat yang berhubungan dengan kekuatan papan partikel untuk menahan beban yang bekerja padanya yang cenderung untuk merubah bentuk dan ukuran papan partikel. Pada sifat mekanik ini digunakan pula SNI sebagai ukuran standar dalam pengukuran sifat mekanik papan partikel. Nilai sifat mekanik papan partikel yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3 Sifat mekanik papan partikel Hasil pengujian sifat mekanik papan partikel yang dihasilkan memiliki keragaman yang besar, hal ini diduga disebabkan dalam pembuatan papan partikel masih ada kekurangan diantaranya yaitu, penyusunan sabut kelapa sebagai pengisi papan partikel masih belum tersebar dengan merata, hal ini diduga yang

26 16 menyebabkan sampel yang diuji memiliki kepadatan yang beragam, ada sampel yang memiliki kepadatan tinggi dan ada pula sampel yang memiliki kepadatan yang sangat rendah sehingga hasil pengujian sifat mekanik yang dihasilkan memiliki tingkat keragaman yang besar. Uji Kuat Tekan dan Tarik Kuat tarik dan kuat tekan merupakan kemampuan papan untuk menahan beban yang berupa tarikan atau tekanan pada arah sejajar permukaan. Standar SNI tidak menyaratkan besarnya kuat tarik maupun kuat tekan, namun pengujian perlu dilakukan untuk mengetahui seberapa kuat papan yang dibuat dapat menahan beban. Pengujian tarik dan tekan tersebut nantinya dapat dijadikan salah satu indikator apakah papan partikel yang dibuat layak atau tidak jika digunakan sebagai material bangunan. Nilai rata-rata uji kuat tekan yang dihasilkan berkisar antara kgf/cm 2 hingga kgf/cm 2, dengan rata-rata tekanan maksimal sebesar kgf dan rata-rata kuat tekan sebesar kgf/cm 2. Nilai uji kuat tarik yang dihasilkan berkisar antara kgf/cm 2 hingga kgf/cm 2, dengan rata-rata tekanan maksimal sebesar kgf. Modulus of Elasticity (MOE) dan Modulus of Rupture (MOR) Modulus of Elasticity (MOE) merupakan ukuran ketahanan papan untuk mempertahankan bentuk yang berhubungan dengan kekakuan papan. Keteguhan lentur juga merupakan salah satu kekuatan mekanis yang sangat penting diketahui pada papan partikel. Keteguhan lentur juga merupakan salah satu kekuatan mekanis yang sangat penting diketahui pada papan partikel. Semakin besar nilai modulus elastisitas artinya bahan tersebut semakin kaku. Nilai MOE papan partikel yang dihasilkan berkisar antara kgf/cm 2 sampai kgf/cm 2, dengan nilai rata-rata MOE sebesar kgf/cm 2. Hasil nilai MOE papan partikel yang dihasilkan jauh dari standar SNI yang mensyaratkan nilai MOE papan partikel yaitu minimum kg/cm². Perbedaan nilai MOE yang dari kelima sampel tersebut diduga disebabkan adanya perbedaan kepadatan serat sabut kelapa pada tiap sampel. Sampel 5 memiliki nilai MOE paling kecil, yaitu kgf/cm 2, sedangkan pada sampel 2 memiliki nilai MOE sebesar kgf/cm 2. Modulus of Rupture (MOR) atau modulus patah merupakan kemampuan papan untuk menahan beban hingga batas maksimum. Modulus patah ini merupakan salah satu sifat yang paling penting pada papan partikel karena menunjukan kekuatan papan partikel tersebut dalam menahan beban yang dikenakan padanya (Bowyer et al. 2003). Nilai MOR yang dihasilkan berkisar antara kgf/cm 2 hingga kgf/cm 2, dengan nilai rata-rata MOR sebesar kgf/cm 2. Berdasarkan nilai rata-rata tersebut, nilai MOR papan partikel yang dihasilkan sesuai dengan standar SNI yang mensyaratkan nilai MOR minimum sebesar 82 kg/cm 2. Namun pada sampel 3 dan sampel 5 nilai MOR yang dihasilkan belum memenuhi standar. Nilai MOE dan MOR papan partikel yang belum memenuhi standar diduga disebabkan karena kepadatan sabut kelapa sangat rendah dan masih banyak rongga kosong yang tidak terisi sabut kelapa, sehingga kandungan debu cukup tinggi, distribusi perekat tidak merata dan lebih banyak menutupi permukaan debu akibatnya ikatan antara partikelnya kurang kompak.

27 Kuat Pegang Sekrup Kuat pegang sekrup merupakan kemampuan papan partikel untuk menahan sekrup yang ditanamkan pada papan partikel. Bowyer et al. (2003) menyatakan bahwa kerapatan papan partikel mempengaruhi nilai kekuatan papan partikel dalam menahan paku dan sekrup. Semakin besar kerapatan papan partikel, maka semakin besar pula nilai kekuatan pegang sekrup yang dihasilkan. Nilai rata-rata kuat pegang sekrup papan partikel yang dihasilkan sebesar kg. Berdasarkan standar SNI nilai kuat pegang sekrup pada papan telah memenuhi syarat, yaitu minimal 31 kg. Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond) Keteguhan rekat internal (Internal Bond) merupakan keteguhan tarik tegak lurus permukaan papan. Pengujian keteguhan rekat internal dilakukan agar dapat mengindikasikan keberhasilan dalam pencampuran perekat, pembentukan, dan pengempaan (Bowyer et al. 2003). Nilai rata-rata keteguhan rekat internal papan partikel yang dihasilkan sebesar 2.36 kgf/cm 2. Berdasarkan standar SNI , nilai keteguhan rekat internal telah memenuhi syarat minimal, yaitu sebesar 1.5 kg/cm 2. Waktu pengempaan sangat mempengaruhi nilai keteguhan rekat internal pada papan. Dengan waktu pengempaan yang maksimal, maka pemadatan dan pematangan perekat akan maksimal juga. 17 Sifat Termal Papan Partikel Sifat termofisik merupakan sifat yang berhubungan dengan pindah panas dan massa, yang terkandung dalam suatu produk serta mencirikan karakteristik dari produk tertentu. Pengujian termofisik produk meliputi ukuran panas jenis, konduktivitas panas. Pengetahuan tentang sifat termofisik papan partikel juga penting agar penggunaan papan partikel dapat maksimal. Panas Jenis (Cp) Kalor jenis adalah nilai yang dapat menunjukan jumlah kalor yang dibutuhkan 1 g bahan untuk menaikan suhu sebesar 1 K. Secara sederhana kalor jenis dapat digunakan untuk menggambarkan tingkat kesukaran suatu benda untuk mengalami kenaikan suhu. Semakin besar nilai kalor jenis suatu bahan, maka bahan tersebut akan semakin sukar untuk mengalami kenaikan suhu. Nilai panas jenis papan partikel dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4 Panas jenis papan partikel Ulangan Panas jenis (J/kg K) Rata-rata

28 18 Dengan menggunakan metode yang telah dijelaskan di atas, nilai kalor jenis papan partikel yang dihasilkan berkisar antara J/kg K hingga J/kg K dengan rata-rata sebesar J/kg K. Nilai Cp yang didapat masih belum memenuhi nilai standar panas jenis papan partikel, yaitu sebesar 1300 J/kg K. hal ini diduga disebabkan kurang tercampurnya bahan-bahan penyusun papan partikel secara merata. Konduktivitas Termal Nilai konduktivitas termal sangat berperan penting untuk menentukan suatu bahan apakah termasuk konduktor atau isolator. Suatu bahan dikatakan konduktor bila bahan tersebut mempunyai nilai k > 4.15 W/m o C, biasanya bahan tersebut terbuat dari logam. Sedangkan apabila suatu bahan memiliki nilai k < 4.01 W/m o C, bahan tersebut termasuk dalam kategori isolator. Nilai konduktivitas termal pada papan partikel dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Konduktivitas termal papan partikel Ulangan Konduktivitas termal (W/m o C) Rata-rata Dalam penelitian ini dihasilkan nilai konduktivitas termal papan partikel berkisar antara W/m o C hingga W/m o C, dengan rata-rata sebesar W/m o C. Berdasarkan data yang dihasilkan, papan partikel termasuk ke dalam kategori isolator, karena nilai konduktivitas termal yang didapat < 4.01 W/m o C. Suhu pada Kotak Penyimpanan Papan partikel yang telah diuji karakteristiknya di atas, kemudian diaplikasikan sebagai kotak penyimpanan bahan pertanian. Dalam penelitian ini menggunakan talas sebagai bahan yang akan diuji untuk penyimpanan. Pengambilan data suhu pada kotak penyimpanan dilakukan dari pukul WIB hingga pukul WIB, hal ini karena pada penelitian ini, perumusan digunakan untuk menduga suhu kotak penyimpanan dari pukul 06:00 WIB hingga pukul 18:00 WIB. Pada saat pengambilan data, cuaca hari sedang mendung. Data suhu yang diamati hanya pada bagian atap kotak, ruang kotak, dan lantai kotak. Sedangkan bagian depan, belakang, samping kanan dan samping kiri diabaikan. Pendugaan suhu kotak penyimpanan ini menggunakan model Abdullah (2007). Suhu pada kotak penyimpanan hasil pengukuran (tanpa talas) dari pukul WIB hingga pukul WIB ditunjukan pada Gambar 10. Rata-rata suhu yang terjadi pada kotak pada bagian atas atap sebesar o C, pada atap sebesar o C, suhu ruangan sebesar o C, dan suhu lantai sebesar o C.

29 19 Suhu ( o C) 29,0 28,0 27,0 26,0 25,0 24,0 23, Waktu (Jam) Radiasi (W/m 2 ) Suhu di atas atap Suhu lantai Radiasi Suhu di dalam ruangan Suhu pada atap Gambar 10 Suhu kotak penyimpanan hasil pengamatan (tanpa talas) Suhu ( o C) 40,0 35,0 30,0 25,0 20, Waktu (Jam) Radiasi (W/m 2 ) Suhu di atas atap Suhu lantai Radiasi Suhu di dalam ruangan Suhu pada atap Gambar 11 Suhu kotak penyimpanan hasil simulasi (tanpa talas) Pada hasil pengukuran dan simulasi terlihat bahwa suhu pada atap lebih tinggi dibandingkan dengan suhu di atas atap. Hal ini disebabkan karena bahan papan partikel yang bersifat isolator (menyerap panas), sedangkan pada bagian atas atap merupakan suhu udara lingkungan sekitar atap kotak. Radiasi yang terjadi sangat mempengaruhi besarnya suhu pada atap. Semakin besar nilai radiasi maka semakin besar pula panas yang terserap pada atap. Nilai korelasi suhu antara hasil pengukuran dan hasil simulasi pada bagian atas atap, atap, dalam ruangan, dan lantai berturut-turut adalah 0.54, 0.92, 0.75, dan Nilai korelasi ini menunjukan kedekatan hasil simulasi dengan hasil pengukuran.

30 20 Suhu ( o C) 28,0 27,0 26,0 25,0 24, Waktu (Jam) Radiasi (W/m 2 ) Suhu di atas atap Suhu lantai Suhu talas Suhu di dalam ruangan Suhu pada atap Radiasi Gambar 12 Suhu kotak penyimpanan hasil pengukuran hari pertama (dengan talas) Suhu ( o C) 40,0 35,0 30,0 25,0 20, Waktu (Jam) Radiasi (W/m 2 ) Suhu di atas atap Suhu lantai Suhu talas Suhu di dalam ruangan Suhu pada atap Radiasi Gambar 13 Suhu kotak penyimpanan hasil simulasi hari pertama (dengan talas) Gambar 12 dan 13 menunjukan perbandingan suhu hasil pengukuran dengan suhu hasil simulasi pada kotak penyimpanan yang berisi talas. Pengamatan dilakukan pada saat cuaca mendung. Suhu talas yang terjadi pada kotak penyimpanan pada hasil pengukuran dan simulasi terlihat tidak mengalami perubahan suhu yang signifikan. Hal ini diduga disebabkan panas yang terjadi telah diserap bagian atap kotak, sehingga suhu di dalam ruangan akan lebih rendah dibandingkan suhu di atap kotak. Nilai korelasi suhu antara hasil pengukuran dan hasil simulasi pada bagian atas atap, atap, dalam ruangan, dan lantai berturut-turut adalah 0.74, 0.57, 0.95, dan 0.68.

31 21 Suhu ( o C) 28,0 27,0 26,0 25,0 24, Waktu (Jam) Radiasi (W/m 2 ) Suhu di atas atap Suhu lantai Suhu talas Suhu di dalam ruangan Suhu pada atap Radiasi Gambar 14 Suhu kotak penyimpanan hasil pengukuran hari kedua (dengan talas) Suhu ( o C) 40,0 35,0 30,0 25,0 20, Waktu (Jam) Radiasi (W/m 2 ) Suhu di atas atap Suhu lantai Suhu talas Suhu di dalam ruangan Suhu pada atap Radiasi Gambar 15 Suhu kotak penyimpanan hasil simulasi hari kedua (dengan talas) Gambar 14 dan 15 menunjukan perbandingan suhu hasil pengukuran dengan suhu hasil simulasi pada kotak penyimpanan yang berisi talas. Sama halnya dengan hari pertama, cuaca pada saat pengukuran pada hari kedua juga mendung. Suhu talas yang terjadi pada kotak penyimpanan pada hasil pengukuran dan simulasi terlihat tidak mengalami perubahan suhu yang signifikan juga. Nilai korelasi suhu antara hasil pengukuran dan hasil simulasi pada bagian atas atap, atap, dalam ruangan, dan lantai berturut-turut adalah 0.58, 0.9, 0.79, dan Nilai korelasi ini menunjukan kedekatan antara suhu hasil simulasi dengan suhu hasil pengukuran yang telah dilakukan. Berdasarkan data dari dua hari pengukuran dan perhitungan, kotak penyimpanan ini dapat menghambat panas dan bisa digunakan sebagai sarana

32 22 penyimpanan talas. Hal ini terlihat dari nilai konduktivitas papan partikel termasuk ke dalam kategori isolator, sehingga dapat menyerap panas dengan baik dan suhu talas yang disimpan pada kotak tersebut tidak mengalami perubahan suhu yang drastis, sehingga talas berada dalam kondisi nyaman untuk disimpan. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1. Sifat fisik papan partikel yang dihasilkan belum memnuhi standar SNI Hal ini dikarenakan rata-rata nilai pengembangan tebal yang dihasilkan sebesar 26.83% melampaui dari standar tersebut, yaitu 12%. Hasil pengujian sifat mekanik papan partikel juga belum memenuhi standar, hal ini dikarenakan rata-rata nilai MOE papan partikel yang dihasilkan hanya sebesar kgf/cm 2. Hasil ini sangat jauh dari nilai standar minimum yang ditentukan, yaitu kg/cm Nilai panas jenis papan partikel yang dihasilkan rata-rata sebesar J/kg K, nilai ini masih belum memenuhi standar panas jenis papan partikel, yaitu sebesar 1300 J/kg K. Nilai konduktivitas papan partikel yang dihasilkan rata-rata sebesar W/m o C, oleh karena itu papan partikel ini termasuk ke dalam kategori isolator karena nilai konduktivitas yang dihasilkan <4.01 W/m o C. 3. Berdasarkan hasil pengukuran dan simulasi, papan partikel ini dapat diaplikasikan sebagai kotak penyimpanan talas, karena bahan papan partikel termasuk dalam kategori isolator yang mampu menyerap panas dengan baik sehingga panas yang diterima talas telah terhambat oleh kotak penyimpanan tersebut. Saran Berdasarkan hasil penelitian sifat fisik dan mekanik papan partikel masih ada yang belum memenuhi standar. Oleh karena itu diperlukan penelitian lanjutan dengan lebih memperhatikan komposisi pencampuran perekat dan bahan agar parameter-parameter yang dihasilkan sesuai dengan standar yang berlaku. Untuk aplikasi papan partikel sebagai kotak penyimpanan bahan pertanian perlu diadakan penelitian lebih lanjut dengan menambah waktu untuk pengukuran suhu. DAFTAR PUSTAKA Abdullah K Energi Terbarukan Untuk Mendukung Pembangunan Pertanian dan Pedesaan. Bogor (ID): IPB Pr.

33 Bowyer JL, Shmulsky, Haygreen JG Forest Products and Wood Science - An Introduction. Ed ke-4. Ames (US): ISU Pr. Mahmud Z Meningkatkan pendapatan petani kelapa di NAD pasca-tsunami [Internet]. [diunduh 29 April 2014]. Tersedia pada: Massijaya MY, Tambunan B, Hadi YS, Bakar ES, Sunarni I Studi pembuatan papan partikel dari limbah kayu dan plastik polystyrene. Jurnal Teknologi Hasil Hutan. 12(2). Massijaya MY, Hadi YS, Tambunan B, Bakar ES, Subari WA Penggunaan limbah plastik sebagai komponen bahan baku papan partikel. Jurnal Teknologi Hasil Hutan. 13(2): Saeroji Capai diversifikasi pangan dengan berbudidaya talas. [Internet]. [diunduh 17 Juni 2014]. Tersedia pada: capai-diversifikasi-pangan-dengan-berbudidaya-talas. [SNI] Standar Nasional Indonesia Papan Partikel. Standar Nasional Indonesia (SNI) Jakarta (ID): SNI. Sudarsono Pembuatan papan partikel berbahan baku sabut kelapa dengan bahan pengikat alami (lem kopal). Jurnal Teknologi. 3(1): Wardhani IY, Surjokusumo S, Hadi YS, Nugroho N Distribusi kandungan kimia kayu kelapa (Cocos nucifera L.), Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis. 2(1). 23

34 24 Lampiran 1 Kerapatan papan partikel Ulangan Massa Dimensi (cm) Volume Kerapatan (g) Panjang Lebar Tebal (cm³) (g/cm³) Rata-rata

35 25 Lampiran 2 Kadar air papan partikel Ulangan BKU BKO KA (g) (g) (%) Rata-rata 8.73 Keterangan : BKU : berat kering udara BKO : berat kering oven KA : kadar air

36 26 Lampiran 3 Daya serap air papan partikel Ulangan B0 B1 2 jam B1 24 jam DSA 2 jam DSA 24 jam (g) (g) (g) (%) (%) Rata-rata Keterangan : B0 : berat awal papan partikel B1 : berat papan partikel setelah perendaman DSA : daya serap air

37 27 Lampiran 4 Pengembangan tebal papan partikel Ulangan T1 T2 rata-rata 2 jam T2 rata-rata 24 jam PT 2 jam PT 24 jam (cm) (cm) (cm) (%) (%) Rata-rata Keterangan : T1 : tebal awal rata-rata papan partikel T2 : tebal papan partikel rata-rata setelah perendaman PT : pengembangan tebal

38 28 Lampiran 5 Kuat tekan papan partikel Ulangan P max Luas penampang Kuat Tekan (kgf) (cm²) (kgf/cm²) Rata-rata

39 29 Lampiran 6 Kuat tarik papan partikel Ulangan P max Luas Penampang Kuat Tarik (kgf) (cm²) (kgf/cm²) Rata-rata

40 30 Lampiran 7 Kuat lentur papan partikel MOE MOR Ulangan Defleksi MOE P maks MOR P (kgf) (mm) (kgf/cm²) (kgf) (kgf/cm²) Rata-rata Keterangan : MOE : Modulus of Elasticity MOR : Modulus of Rupture P maks : beban maksimum Contoh perhitungan Kuat lentur = (3 x x 13) / 2 x 5 x (1 2 ) = kgf/cm 2 = (16.11 x 13 3 ) / 4 x 5.12 x 5 x (1 2 ) = kgf/cm 2