Keywords : Nature of physics, nature of mechanics, particle board, thatch frond (metroxylon sagus rottb)

Transkripsi

1 SIFT FISIK DN MEKNIK PPN PRTIKEL PELEPH RUMI (Metroxylon sagus Rottb) The nature physics and mechanics of particle board from thatch frond (Metroxylon sagus Rottb) Oleh/y FISL MHDI 1, WWN JULINTO 2 Jurusan Teknologi Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat Jl.. Yani KM 36 anjarbaru Kalimantan Selatan STRCT This research aim to know the nature of physics covering rate irrigate, thick development, absorbtion irrigate and the particle board closeness and also know the nature of mechanics covering limber impregnability (MoE) and broken (MoR) pursuant to comparison raw material of thatch frond with husk and without husk. This research method use Complete Random Device by 2 different treatment and 5 times the restating, treatment (thatch frond without husk) and treatment ( thatch frond with husk). This research indicate that the nature of physics at treatment yield best value that is 11,865% while treatment with value 12,828 %. Thick development, treatment with value 5,083% and treatment with value 6,672%. Water absorbtion, saleable of with value 28,935% and treatment with value 29,457%. Closeness, treatment with value 0,4054 gr/cm 3 and treatment 0,4004 gr/cm 3. The nature mechanics of Limber Impregnability (MoE), highest treatment is treatment with value ,132 kg/cm 2 and treatment with value 8.358,328 kg/cm 2. Impregnabilityb, treatment of with value 108,724 kg/cm 2 and treatment of with value 89,148 kg/cm 2. The conclusion of this research is particle board of thatch frond without husk (treatment ) owning quality which better than board of particle of frond of thatch with husk (treatment ). Keywords : Nature of physics, nature of mechanics, particle board, thatch frond (metroxylon sagus rottb) I. PENDHULUN Salah satu cara untuk mengatasi pemenuhan kebutuhan akan keperluan papan adalah dengan memanfaatkan limbah dari industri-industri lain, dan pemanfaatan jenis-jenis non komersil untuk dijadikan barang-barang yang mempunyai nilai kegunaan yang lebih tinggi. Produksi papan buatan (produk panel) yang berupa papan partikel merupakan salah satu cara untuk memanfaatkan limbah produk hasil hutan kayu maupun non kayu. Dengan semakin berkurangnya industri perkayuan di tanah air yang juga berimbas kepada berkurangnya bahan baku untuk pembuatan papan partikel, maka dicarilah alternatif lain sebagai bahan baku yang salah satunya dengan memanfaatkan pelepah pohon-pohon palem. Jurnal Hutan Tropis orneo No. 18, Maret

2 Rumbia (Metroxylon sagus Rottb) atau biasa dikenal dengan nama pohon sagu merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan, merupakan salah satu jenis dari vegetasi daerah rawa (swamp forest). iasanya pohon rumbia yang diambil sagunya berumur antara 7 8 tahun, dengan kisaran tinggi keseluruhan 9 10 meter. Tepung sagu dihasilkan pada bagian batang, selain dari bagian itu tidak dimanfaatkan dan akan menjadi limbah, salah satu di antaranya adalah tangkai daun rumbia. Di beberapa daerah seperti Papua, Maluku maupun Kalimantan tangkai daun (pelepah) yang dipotong sama panjangnya dapat dibuat dinding, pagar, tikar, rakit dan sebagainya. tas dasar tersebut penulis memanfaatkan pelepah rumbia sebagai bahan baku pembuatan papan partikel menggunakan perlakuan dengan dan tanpa kulit, yang diharapkan dapat meningkatkan nilai guna dari tanaman rumbia itu sendiri. II. TUJUN DN MNFT PENELITIN Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat fisika (kerapatan, kadar air, penyerapan air dan pengembangan tebal papan partikel) serta sifat mekanika (keteguhan lentur/moe dan keteguhan patah/mor) berdasarkan perbandingan bahan baku pelepah rumbia dengan kulit dan tanpa kulit. Manfaat penelitian ini adalah : 1. Meningkatkan nilai guna dari pelepah rumbia sebagai bahan baku papan partikel tujuan konstruksi. 2. Membantu pemerintah dalam hal bahan baku alternatif pengganti bahan baku kayu solid 3. Sebagai bahan informasi dalam rangka meningkatkan nilai ekonomis serta mengurangi limbah dari pelepah rumbia. III. METODE PENELITIN. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Panel-panel Kayu di Fakultas Kehutanan Unlam dan di Laboratorium Kayu RISTN INDUSTRI anjarbaru. Waktu yang diperlukan 5 bulan (bulan Oktober Februari 2007).. lat dan ahan lat-alat yang digunakan adalah parang (Stainless Stell), Crusher, ayakan/shieve shaker 20 mesh, timbangan elektrik, Hot press Cetakan atau matter, mikrokalifer, bak atau ember, Universal Testing Machine, Circular saw, kamera foto dan alat tulis menulis. ahan-bahan yang diperlukan adalah serbuk pelepah rumbia, perekat Urea Formaldehid, tepung industri dan tepung sagu, CaCl 2 dan air. C. Prosedur Penelitian 1. Pembuatan partikel Pelepah rumbia dipisahkan menjadi dua bagian (pelepah dengan kulit dan tanpa kulit) lalu dibuat menjadi partikel kecil di dalam mesin crusher, direndam selama 24 jam, lalu dijemur sampai kering udara. 2. Menyiapkan bahan perekat 3. Penentuan Komposisi Penentuan komposisi partikel dihitung berdasarkan berat kering tanur. Hasil papan yang diinginkan berukuran 30x30x1 cm, kerapatan 0,8 gr/cm 3 jadi diperlukan bahan seberat 720 gram/papan. Lalu masing-masing perlakuan ditambah perekat Jurnal Hutan Tropis orneo No. 18, Maret

3 15% dari berat kering partikel (urea formaldehid 87%, hardener 1%, ekstender 12%). 4. Pembuatan papan partikel a. Mencampur ekstender, hardener dan bahan perekat ke dalam ember b. Memasukkan campuran tersebut kedalam cetakan dan diberi penutup besi lalu memberikan tekanan dan melakukan press panas c. Lembaran papan partikel yang sudah jadi diletakkan dalam ruang konstan untuk penyesuaian d. Melakukan pengujian 5. Pembuatan contoh uji Lembaran papan partikel yang telah mengalami pengkondisian, dipotong sesuai ukuran masing-masing. D. Perhitungan Sifat Fisik dan Mekanik Dalam pengolahan data untuk mencari nilai-nilai kadar air, kerapatan, penyerapan air, pengembangan tebal, keteguhan patah (MOR) dan keteguhan lentur, digunakan standar SNI. E. Metode dan nalisa Data Penelitian ini menggunakan pola percobaan nonfaktorial 5 x 2 dalam rancangan acak lengkap. Jadi jumlah sampel seluruhnya 5 x 2 = 10 sampel. yang diberikan adalah : = Pelepah rumbia tanpa kulit = Pelepah rumbia dengan kulit IV. HSIL DN PEMHSN. Kadar ir erdasarkan hasil penelitian didapatkan data hasil pengujian kadar air papan partikel pelepah rumbia yang dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Data hasil pengujian kadar air papan partikel pelepah rumbia (%) 1 11,22 13, ,50 12, ,73 13, ,22 12, ,65 12,52 Jumlah 59,325 64,14 Rerata 11,865 12,828 Keterangan : = Pelepah rumbia tanpa kulit = Pelepah rumbia dengan kulit Pengukuran kadar air dimaksudkan untuk mengetahui banyaknya air yang terdapat di dalam partikel. Nilai rata-rata kadar air papan partikel dari pelepah rumbia dengan perekat urea formaldehid yang tertinggi adalah pada perlakuan Jurnal Hutan Tropis orneo No. 18, Maret

4 (papan partikel yang dibuat dari pelepah rumbia dengan kulit) yaitu sebesar 12,828 %, sedangkan pada perlakuan hanya sebesar 11,865 %. Nilai rata-rata kadar air dari perlakuan (papan partikel pelepah rumbia tanpa kulit) memiliki nilai kadar air yang lebih rendah dari perlakuan (papan partikel pelepah rumbia dengan kulit). Hal ini mungkin disebabkan oleh perbedaan rongga dan ruang antar partikel, perlakuan (pelepah rumbia tanpa kulit) mempunyai rongga yang cukup kecil daripada perlakuan (pelepah rumbia dengan kulit) meski perbedaan ini tidak terlalu besar. Terjadinya rongga ini karena adanya perbedaan bentuk dari bahan baku serta pengaruh tekanan saat pengepresan, karena penggunaan alat yang manual sehingga besarnya tekanan pengepresan antara ulangan serta perlakuan berbeda-beda. Sifat higroskopis dari papan partikel juga ikut mempengaruhi nilai kadar air dari masing-masing perlakuan. Dumanauw (1982) menyebutkan bahwa kayu bersifat higroskopis artinya kayu memiliki daya tarik terhadap air, baik dalam bentuk uap atau cair. Kadar air pada seluruh rata-rata perlakuan memenuhi SNI, yaitu sebesar maksimum 14 %.. Pengembangan Tebal Data hasil pengujian pengembangan tebal papan partikel pelepah rumbia dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Data hasil pengujian pengembangan tebal papan partikel pelepah rumbia (%) 1 4,255 5, ,714 7, ,454 6, ,608 6, ,384 7,143 Total 25,415 33,361 Rerata 5,083 6,672 Keterangan : = Pelepah rumbia tanpa kulit = Pelepah rumbia dengan kulit Handaya dan Prayitno (2004), pengembangan tebal adalah nilai yang menunjukkan besarnya pengembangan tebal papan partikel yang diperhitungkan terhadap dimensi tebal papan sebelum direndam dalam air. Pengembangan tebal dari rata-rata masing-masing perlakuan berbanding lurus dengan penyerapan air, seiring dengan masuknya air ke dalam rongga atau pori-pori suatu substrat maka ketebalan substrat tersebut akan bertambah karena air yang menempati ruang atau rongga suatu benda yang higroskopis akan cenderung mendesak benda untuk mengembang sehingga berpengaruh pada volume benda tersebut. anyaknya jumlah bahan perekat yang digunakan diduga ikut mempengaruhi nilai pengembangan tebal papan partikel. Hal ini diperkuat oleh pernyataan Handaya dan Prayitno (2004) yang menyatakan bahwa semakin besar jumlah perekat yang digunakan maka nilai pengembangan papan partikel semakin kecil hal ini dikarenakan semakin besar jumlah perekat maka luas permukaan partikel yang terkena perekat semakin besar sehingga ikatan antar partikel semakin baik ketika partikel tersebut dikenakan tekanan tertentu. Jurnal Hutan Tropis orneo No. 18, Maret

5 C. Penyerapan ir Data hasil pengujian penyerapan air papan partikel pelepah rumbia dengan dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Data hasil pengujian penyerapan air papan partikel pelepah rumbia (%) 1 29,126 30, ,828 29, ,365 29, ,203 29, ,155 28,467 Total 144, ,287 Rerata 28,935 29,457 Keterangan : = Pelepah rumbia tanpa kulit = Pelepah rumbia dengan kulit Penyerapan air rata-rata papan partikel pelepah rumbia masuk dalam persyaratan SNI dimana nilai penyerapan air berkisar 10 % - 30 %. Nilai penyerapan air terbesar dimiliki papan partikel perlakuan yaitu 29,457 % sedangkan papan partikel perlakuan sebesar 28,935 %. Penyerapan air dipengaruhi oleh faktor kerapatan papan dalam hal ini banyak tidaknya rongga atau pori yang terdapat pada papan dimana semakin tinggi kerapatan papan akan mengakibatkan ikatan antar partikel semakin padat dan kompak dan sedikit celah yang terjadi antar partikel sehingga peluang air untuk masuk relatif kecil. Kehomogenan dari ukuran partikel juga menjadi faktor penting. Pengaruh dari kerapatan bahan baku pelepah rumbia yang rendah juga diduga menjadi salah satu penyebab besarnya nilai penyerapan air. Hal ini senada dengan pendapat Jufriah (2005), kayu yang kerapatannya rendah jika dijadikan partikel maka partikelnya cenderung mempunyai sifat menyerap dan melepaskan air yang lebih tinggi. anyaknya jumlah perekat yang digunakan dalam pembuatan papan partikel juga berpengaruh terhadap penyerapan air papan partikel. Hal ini sesuai dengan pernyataan Haygreen dan owyer (1993), bahwa semakin banyak jumlah perekat yang digunakan untuk membuat produk panel, maka semakin berkurang/rendah nilai pengembangan tebal dan penyerapan air papan partikel yang dihasilkan. D. Kerapatan Data hasil pengujian kerapatan papan partikel pelepah rumbia dapat dilihat pada Tabel 4. Jurnal Hutan Tropis orneo No. 18, Maret

6 Tabel 4. Data hasil pengujian kerapatan papan partikel pelepah rumbia (gr/cm 3 ) 1 0,431 0, ,389 0, ,409 0, ,420 0, ,377 0,360 Total 2,026 2,002 Rerata 0,4052 0,400 Keterangan : = Pelepah rumbia tanpa kulit = Pelepah rumbia dengan kulit Kerapatan ditentukan oleh penyebaran partikel penyusun papan partikel, apabila penyebarannya tidak merata maka akan mengakibatkan beragamnya kerapatan papan partikel yang dihasilkan. Suhu kempa yang rendah dan perekat yang kurang sempurna bercampur dengan partikel dapat mempengaruhi kerapatan dari papan partikel. Ukuran dan bentuk partikel yang tidak seragam juga dianggap mempengaruhi. Hal ini sesuai pendapat Yoesoef (1977), bahwa faktor yang mempengaruhi dan ikut menentukan sifat papan partikel adalah tipe dan ukuran partikel, kadar air, jenis dan jumlah perekat serta proses pengepresan terhadap papan partikel. Proses pengepresan memiliki pengaruh yang cukup besar pada kerapatan papan, pengepresan yang besar akan menjadikan kontak bahan yang direkat akan menjadi lebih besar. Hal ini senada dengan pendapat Subari dan Wardhani, bahwa kerapatan papan sangat dipengaruhi oleh proses perekatan, pengeringan partikel serta tekanan yang diberikan secara merata ke seluruh bagian kayu, sehingga proses pengerasan perekat berjalan sempurna dan membentuk ikatan yang kuat (Subari dan Wardhani, 2001). Nilai rata-rata kerapatan dari kedua perlakuan papan partikel sama-sama tidak masuk kedalam SNI, yaitu antara 0,5 0,9 gr/cm 3. Dephut (1976), nilai rata-rata perlakuan (0,4052) dan perlakuan (0,4004) kedua papan termasuk dalam papan partikel kerapatan sedang dengan kisaran 0,40 0,80 gr/cm 3. E. Keteguhan Lentur (Modulus of Elasticity) Data hasil pengujian keteguhan lentur (MoE) papan partikel pelepah rumbia dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 5. Data hasil pengujian keteguhan lentur papan partikel pelepah rumbia (Kg/cm 2 ) , , , , , , , , , ,94 Jumlah , ,64 Rerata , ,328 Keterangan : = Pelepah rumbia tanpa kulit; = Pelepah rumbia dengan kulit Jurnal Hutan Tropis orneo No. 18, Maret

7 Nilai keteguhan lentur (MoE) papan partikel pelepah rumbia dari hasil pengujian diperoleh nilai rata-rata tiap perlakuan yaitu ,132 kg/cm 2 dan perlakuan yaitu 8.358,328 kg/cm 2. Kedua nilai rata-rata tidak masuk kedalam SNI. Perbedaan nilai rata-rata keteguhan lentur diduga disebabkan oleh perbedaan kerapatan dan adanya kandungan zat ekstraktif dari rumbia. Haygreen dan owyer (1993) menyatakan bahwa keteguhan lentur statis merupakan fungsi dari berat jenis atau kerapatan, dimana semakin tinggi kerapatan maka semakin tinggi pula nilai keteguhan lenturnya. Hal ini diperkuat oleh pernyataan Erwinsyah dan Darnoko (2003), semakin tinggi kerapatan menyebabkan semakin tinggi kemampuan papan untuk mempertahankan perubahan bentuk akibat beban yang diterima. Faktor yang mempengaruhi keteguhan lentur adalah pengaruh suhu saat pengempaan panas, hal ini senada dengan yang dikemukakan oleh Soenardi (1976), bahwa kebanyakan kekuatan kayu, begitu juga keteguhan lentur, berubah dengan temperatur dalam perbandingan yang terbalik, artinya makin tinggi suhu, makin turun sifat mekanis kayu. Pengadukan bahan perekat yang tidak rata dapat mempengaruhi keteguhan lentur, hal ini didukung oleh pernyataan dari Yoesoef (1977), faktor yang mempengaruhi sifat papan partikel adalah kerapatan, cara pembuatan, dan kualitas pembuatan seperti kerataan pencampuran perekat, keseragaman tebal dan kehomogenan kerapatan papan. Jadi akibat dari kurang ratanya campuran partikel dengan perekat mengakibatkan kerapatan papan yang tinggi jadi berkurang sehingga keteguhan lenturnya rendah. F. Keteguhan Patah (Modulus of Rufture) Hasil penelitian dari pengujian keteguhan patah (MoR) papan partikel pelepah rumbia dapat dilihat pada Tabel 6 berikut. Tabel 6. Data hasil pengujian keteguhan patah (MoR) papan partikel pelepah rumbia (kg/cm 2 ) 1 116,67 96, ,55 83, ,68 85, ,38 82, ,34 97,56 Jumlah 543,62 445,74 Rerata 108,724 89,148 Keterangan : = Pelepah rumbia tanpa kulit = Pelepah rumbia dengan kulit Keteguhan patah (MoR) rata-rata hasil penelitian sama-sama masuk kedalam persyaratan SNI, dimana nilai MoR menurut SNI adalah minimal 80 kg/cm 2. Nilai keteguhan patah tertinggi dari dua perlakuan adalah pada perlakuan, yaitu 108,724 kg/cm 2 sedang perlakuan 89,148 kg/cm 2. Perbedaan mendasar yang mempengaruhi hasil dari penelitian ini adalah bentuk dari partikel pelepah rumbia yang dipergunakan. ahan baku pelepah rumbia tanpa kulit setelah dihancurkan dengan crusher dan diayak, menghasilkan bentuk partikel serbuk sedangkan bahan baku pelepah rumbia dengan kulit Jurnal Hutan Tropis orneo No. 18, Maret

8 menghasilkan bentuk partikel serbuk dan bentuk seperti lidi/jarum dengan panjang bervariasi antara ± 0,5 1 cm. Proses pengayakan menggunakan ayakan dengan ukuran 20 mesh, yang dipergunakan sebagai bahan adalah partikel yang lolos. Nilai dari hasil pengujian baik sifat fisika dan mekanika tidak seluruhnya masuk kedalam SNI hanya pada uji kadar air, penyerapan air, dan uji keteguhan patah. erdasarkan nilai tersebut, maka papan partikel pelepah rumbia tanpa kulit dianggap memiliki kualitas yang lebih baik daripada papan partikel pelepah rumbia dengan kulit. V. KESIMPULN DN SRN. Kesimpulan 1. Nilai rata-rata kadar air, pengembangan tebal dan penyerapan air tertinggi pada perlakuan sebesar 12,828%, 6,6722% dan 29,4574%, nilai rata-rata kerapatan tertinggi pada perlakuan yaitu 0,4054 gr/cm Nilai rata-rata keteguhan lentur (MoE) dan keteguhan patah (MoR) tertinggi pada perlakuan yaitu sebesar ,132 kg/cm 2 dan 108,724 kg/cm Nilai rata-rata kadar air dan penyerapan air yang dihasilkan memenuhi SNI 4. Nilai rata-rata sifat mekanika yang memenuhi SNI hanya pada uji keteguhan patah (MoR) perlakuan sebesar 108,724 kg/cm 2 dan perlakuan sebesar 89,148 kg/cm Papan partikel pelepah rumbia tanpa kulit (perlakuan ) memiliki kualitas yang lebih baik dari pada papan partikel pelepah rumbia dengan kulit (perlakuan ).. Saran erdasarkan hasil penelitian yang dilakukan maka papan partikel pelepah rumbia yang direkomendasikan untuk dipergunakan adalah papan partikel pelepah rumbia tanpa kulit. Perlu dilakukan penelitian lanjutan agar dapat menghasilkan papan partikel pelepah rumbia yang seluruh sifat fisika dan mekanikanya bisa masuk ke dalam SNl. DFTR PUSTK Dephut Vademecum Kehutanan Indonesia. Direktorat Jendral Kehutanan, Jakarta. Dumanauw, F Mengenal Kayu. Kanisius, Yogyakarta. Erwinsyah dan Darnoko Papan Partikel dari Tandan Kosong Sawit. Prosiding Seminar Nasional III MPEKI, andung gustus Food and griculture Organization Plywood adn Other Wood-ased Panels. Report of an International Consultation on Plywood adn Other Wood-ased Panels Product, FO of United Nation, Rome. Hal 9-16 dan Handaya, R. dan Prayitno, T Pengaruh Jenis dan Jumlah Perekat Terhadap Sifat Papan Partikel Limbah Pasahan Kayu Sengon. Prosiding Seminar Nasional VII MPEKI, Makassar 5-6 gustus Haygreen, J.G dan J.L owyer Hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Suatu Pengantar. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Jufriah Sifat Fisika dan Mekanika Papan Partikel dari Campuran Partikel Log Core Kayu Meranti Merah (Shorea spp) dan Kayu Gmelina (Gmelina arborea Roxt). Prosiding Seminar Nasional VIII MPEKI, Tenggarong 3-5 September Paribroto, S Perekat dan Perekatan. Departemen Kehutanan Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan, ogor. Jurnal Hutan Tropis orneo No. 18, Maret

9 Sastradimadja Papan Majemuk (Composite oard) Seri Papan Semen (Curent oard) agian I. Fakultas Kehutanan Universitas Mulawarman, Samarinda. Satjapradja, et al Teknik Penanaman Sagu. Departemen Kehutanan. adan Pusat Penelitian dan Pengembangan Hutan, ogor. Soenardi Sifat-Sifat Mekanika Kayu. Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Subari, D. dan Wardhani, L Perbedaan Jumlah Lapisan dan Ketebalan Kayu Lamina dari Sisa Kupasan Meranti (Shorea leprosula) Terhadap Sifat Fisik dan Mekanik. Prosiding Seminar Nasional IV MPEKI, Samarinda 6-8 gustus Yoesoef Papan Majemuk (Composite oard). Yayasan Pembinaan Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Jurnal Hutan Tropis orneo No. 18, Maret