KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU DENGAN FORTIFIKASI MELAMIN FORMALDEHID AGUNG PRASETYO E

Transkripsi

1 KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU DENGAN FORTIFIKASI MELAMIN FORMALDEHID AGUNG PRASETYO E DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006

2 KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU DENGAN FORTIFIKASI MELAMIN FORMALDEHID AGUNG PRASETYO E Skripsi Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006

3 JUDUL PENELITIAN : KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU DENGAN FORTIFIKASI MELAMIN FORMALDEHID NAMA : AGUNG PRASETYO NRP : E DEPARTEMEN : HASIL HUTAN FAKULTAS : KEHUTANAN Disetujui oleh : Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, MSc NIP Mengetahui, Ketua Departemen Hasil hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor Dr. Ir. Dede Hermawan, MSc NIP Tanggal Lulus :

4 JUDUL PENELITIAN : KUALITAS PAPAN PARTIKEL LIMBAH DAN LIKUIDA BAMBU DENGAN FORTIFIKASI MELAMIN FORMALDEHID NAMA : AGUNG PRASETYO NRP : E DEPARTEMEN : HASIL HUTAN FAKULTAS : KEHUTANAN Disetujui oleh : Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, MSc NIP Mengetahui, Dekan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS NIP Tanggal Lulus :

5 RINGKASAN Agung Prasetyo. E Kualitas Papan Partikel Limbah Dan Likuida Bambu Dengan Fortifikasi Melamin Formaldehid. Di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, MSc Pembuatan papan partikel sangat berhubungan dengan perekat. Perekat yang digunakan biasanya berupa perekat sintetis dengan permintaan yang akan terus meningkat seiring dengan perkembangan industri. Disamping persediaan yang sangat terbatas dan harganya yang mahal serta adanya efek samping yang berupa pencemaran emisi formaldehid yang sangat berbahaya bagi kesehatan, maka perlu adanya alternatif perekat yang digunakan dalam pembuatan papan partikel. Teknologi perekat sudah sampai kepada perkembangan perekat likuida dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam pembuatan papan partikel. Salah satu bahan lignoselulosik yang potensial dapat digunakan untuk pembuatan papan partikel adalah bambu. Beberapa keunggulan dari bambu sebagai bahan baku papan partikel antara lain cepat tumbuh, harganya murah, buluhnya panjang dan mudah diolah, serta arah sejajar serat mempunyai sifat mekanik yang lebih baik dari kayu. Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh perekat likuida berupa cairan, terdapat beberapa butiran butiran, serta warna perekat likuida bambu coklat kehitaman. Keasaman perekat likuida pada penelitian ini sebesar 8,04. Nilai ini masih diatas ph netral (7), sehingga perekat yang bersifat basa akan lebih mudah diaplikasikan dan perekat tidak mudah rusak. Nilai viskositas dari perekat likuida bambu adalah 150 cps. Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah 1,109. Kadar padatan perekat likuida sebesar 34,31 %. Waktu gelatinasi > 60 menit. Nilai kerapatan tertinggi diperoleh 0.78 g/cm 3 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %, sedangkan terendah 0.64 g/cm 3 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 15 %. Nilai kerapatan rata- rata sebesar 0,70 g/cm 3. Nilai kadar air tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 15 % yaitu sebesar 7,94 %, sedangkan kadar air terendah diperoleh 6,34 % untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %. Nilai kadar air rata- rata sebesar 7,34 %. Nilai daya serap air tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 15 % yaitu sebesar 72,02 %, sedangkan nilai daya serap air terendah diperoleh 39,27 % untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %. Nilai daya serap air rata- rata sebesar 52,20 %. Nilai pengembangan tebal tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 15 % yaitu sebesar 73,04 %. Nilai pengembangan tebal terendah diperoleh 23,44 % untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %. Nilai pengembangan tebal rata- rata sebesar 38,06 %. Nilai MOE tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 45 % yaitu sebesar N/mm 2. Nilai MOE terendah diperoleh N/mm 2 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 15 %. Nilai MOE rata- rata sebesar N/mm 2. Nilai MOR tertinggi pada kadar perekat 20 % dengan fortifikasi 30 % yaitu sebesar N/mm 2. Nilai MOR terendah diperoleh 4.90 N/mm 2 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 %

6 dan fortifikasi 15 %. Nilai MOR rata- rata sebesar N/mm 2. Nilai kuat pegang sekrup tertinggi pada kadar perekat 15 % dengan fortifikasi 45 % yaitu sebesar 593,16 N. Nilai kuat pegang sekrup terendah diperoleh 281,40 N untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 15 %. Nilai kuat pegang sekrup rata- rata sebesar N. Nilai internal bond tertinggi pada kadar perekat 15 % dengan fortifikasi 15 % yaitu sebesar 0,52 N/mm 2. Nilai internal bond terendah diperoleh 0,16 N/mm 2 untuk papan partikel bambu dengan kadar perekat 20 % dan fortifikasi 45 %. Nilai internal bond rata- rata sebesar 0.35 N/mm 2.

7 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Nganjuk, Jawa Timur pada tanggal 14 Januari penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Sueb dan Asmawati. Penulis telah menempuh bangku pendidikan dasar di SDN Kepolorejo III pada tahun Kemudian melanjutkan pendidikan menengah pertama di SLTP Negeri 4 Magetan pada tahun Setelah itu pada tahun , penulis melanjutkan pendidikan sekolah menengah atas di SMU Negeri 1 Magetan. Setelah tamat dari SMU, penulis diterima sebagai mahasiswa S-1 Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor dengan jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) pada tahun Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor, penulis mempunyai pengalaman organisasi menjadi Ketua OMDA (Organisasi Daerah) IMPATA (Ikatan Mahasiswa Pelajar dan Mahasiswa Magetan) pada massa jabatan 2003/2004. Selain itu menjadi Pengurus HIMASILTAN (Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan) Fakultas Kehutanan IPB di bidang PSDM (Pengembangan Sumber Daya Mahasiswa). Penulis juga pernah menjadi panitia Olimpiade Pertanian dan Kelautan Nasional tahun Pada tahun 2005 penulis melaksanakan kegiatan Praktek Pengenalan Umum Pengelolaan Hutan (PUPH) di Getas Kabupaten Ngawi, Jawa Timur dan Praktek Umum Kehutanan (PUK) di Cilacap-Baturaden, Jawa Tengah. Selain itu penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapang (PKL) di CV. Citra Jepara Furniture Exporter Semarang Jawa Tengah. Dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, M.Sc. penulis menyusun skripsi berjudul Kualitas Papan Partikel Limbah dan Likuida Bambu Dengan Fortifikasi Melamin Formaldehid sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana kehutanan di Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.

8 KATA PENGANTAR Dengan mengucapkan syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, nikmat, taufik, serta hidayahnya penulis telah berhasil menyusun skripsi yang berjudul Kualitas Papan Partikel Limbah dan Likuida Bambu Dengan Fortifikasi Melamin Formaldehid dengan baik sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana kehutanan di Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1. Bapak, Ibu, Adik serta seluruh keluarga atas segala doa dan dukungannya selama menempuh pendidikan di Fakultas Kehutanan IPB. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Surdiding Ruhendi, MSc. selaku dosen pembimbing atas dorongan semangat, nasehat, serta bimbingannya. 3. Bapak Ir. Edhi Sandra, MSi dan Ir. I.G.K. Tapa Darma, MSc selaku dosen penguji atas dukungan dan bimbingannya. 4. Alfiani Arumndari serta keluarga yang senantiasa memberikan doa, semangat serta dukungannya. 5. Semua laboran Laboratorium Bio Komposit (Bapak Abdullah), Laboratorium Kimia Hasil Hutan (Bapak Atin), Laboratorium Keteknikan Hasil Hutan serta Laboratorium Kayu Solid yang telah membantu selama pelaksanaan penelitian. 6. Teman teman satu bimbingan : Edwin Alqurmani Pamungkas, Wisudoto Patria M, Alvin Andromeda, dan Nia Wulansari atas persahabatan dan kebersamaannya selama ini. 7. Teman teman THH 39 dan seluruh civitas Fakultas Kehutanan atas dorongan dan motivasinya, serta atas persahabatan dan kerjasamanya. 8. Semua teman teman PURI NAON yang senantiasa memberikan dorongan semangat dan kebersamaannya selama ini. 9. Semua pihak yang telah memberi bantuan baik secara langsung maupun tidak langsung yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.

9 Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan untuk memperbaiki segala kekurangan dalam skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan dapat memberikan pengetahuan tambahan bagi pembacanya. Bogor, September 2006 Penulis

10 i DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI. i DAFTAR TABEL.. iii DAFTAR GAMBAR. iv DAFTAR LAMPIRAN... v PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Tujuan C. Hipotesis 2 D. Manfaat Penelitian TINJAUAN PUSTAKA... 3 A. Papan Partikel B. Bambu dan Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz).. 6 C. Perekat dan Perekat Likuida... 8 D. Melamin Formaldehid METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat B. Bahan dan Alat.. 11 C. Rancangan Percobaan dan Analisis Data.. 12 D. Prosedur Penelitian Pembuatan Perekat Likuida Bambu Pengujian Perekat Likuida Bambu (SNI ) Pembuatan Papan Partikel Pengujian Papan Partikel (JIS A ). 16 HASIL DAN PEMBAHASAN A. Kualitas Perekat Likuida Bambu Kenampakan Perekat Likuida Derajat Keasaman (ph) Kekentalan (Viskositas) Berat Jenis (BJ) Kadar Padatan. 24

11 ii 6. Waktu Gelatinasi B. Sifat Fisis Papan Partikel Likuida Bambu Kerapatan Kadar Air (%) Daya Serap Air (%) Pengembangan Tebal (%) C. Sifat Mekanis Papan Partikel Likuida Bambu Kekakuan / MOE (Modulus of Elasticity) Modulus Patah / MOR (Modulus of Rupture) Kuat Pegang Sekrup Internal Bond (IB) KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 42

12 iii DAFTAR TABEL No Tabel Halaman 1. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Menurut Standar JIS A 5908 : Persyaratan Mutu Fenol Formaldehid Cair Menurut Standar SNI ) Kualitas Papan Partikel dengan Perekat Likuida Bambu Analisis sidik ragam kerapatan papan partikel Analisis sidik ragam kadar air papan partikel Analisis sidik ragam daya serap air papan partikel Analisis sidik ragam pengembangan tebal papan partikel Analisis sidik ragam MOE papan partikel Analisis sidik ragam MOR papan partikel Analisis sidik ragam kuat pegang sekrup papan partikel Analisis sidik ragam internal bond papan partikel... 38

13 iv DAFTAR GAMBAR No Gambar Halaman 1. Pola pemotongan contoh uji Pengujian MOE dan MOR Pengujian internal bond Pengujian kuat pegang sekrup Histogram hubungan kerapatan dengan kadar perekat Histogram hubungan kadar air dengan kadar perekat Histogram hubungan daya serap air dengan kadar perekat Histogram hubungan pengembangan tebal dengan kadar perekat Histogram hubungan MOE dengan kadar perekat Histogram hubungan MOR dengan kadar perekat Histogram hubungan kuat pegang sekrup dengan kadar perekat Histogram hubungan internal bond dengan kadar perekat... 37

14 v DAFTAR LAMPIRAN No Lampiran Halaman 1. Daya Serap Air Pengembangan Tebal MOR Kuat Pegang Sekrup... 44

15 1 PENDAHULUAN A. Latar Balakang Produk papan partikel pada saat sekarang ini sudah banyak dikenal baik di Indonesia maupun di luar negeri. Oleh masyarakat luas, papan partikel banyak digunakan sebagai komponen mubel maupun komponen bahan bangunan. Bahan baku yang digunakan sangat bervariatif dari hasil hutan kayu maupun hasil hutan bukan kayu. Pembuatan papan partikel sangat berhubungan dengan perekat. Perekat yang digunakan biasanya berupa perekat sintetis dengan permintaan yang akan terus meningkat seiring dengan perkembangan industri. Disamping persediaan yang sangat terbatas dan harganya yang mahal serta adanya efek samping yang berupa pencemaran emisi formaldehid yang sangat berbahaya bagi kesehatan, maka perlu adanya alternatif perekat yang digunakan dalam pembuatan papan partikel. Teknologi perekat sudah sampai kepada perkembangan perekat likuida dari bahan berlignoselulosik dan aplikasinya dalam pembuatan papan partikel. Salah satu bahan lignoselulosik yang potensial dapat digunakan untuk pembuatan papan partikel adalah bambu. Beberapa keunggulan dari bambu sebagai bahan baku papan partikel antara lain cepat tumbuh, harganya murah, buluhnya panjang dan mudah diolah, serta arah sejajar serat mempunyai sifat mekanik yang lebih baik dari kayu. Di Indonesia sendiri diperkirakan terdapat hutan bambu seluas 5 juta ha yang sebagian besar tumbuh di daerah dataran rendah dan menengah pada hutan hujan tropis di Sumatra, Kalimantan, Sulawesi, Maluku, Irian Jaya, kepulauan Nusa Tengara, dan Jawa (Nasendi, 1995 dalam Widiyanto, 2002). B. Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Mengetahui kualitas perekat likuida bambu sesuai standar SNI sebagai salah satu alternatif perekat dalam pembuatan papan partikel. 2. Mengetahui kualitas papan partikel yang dibuat dari limbah bambu tali (Gigantochloa apus Kurz) sesuai standar JIS A dengan

16 2 menggunakan perekat likuida bambu dengan fortifikasi melamin formaldehid. C. Hipotesis Hipotesis dari penelitian ini adalah : 1. Kualitas likuida bambu tali (Gigantochloa apus Kurz) akan semakin meningkat dengan adanya penambahan fortifikasi melamin formaldehid. 2. Kualitas papan partikel bambu tali (Gigantochloa apus Kurz) dalam sifat fisis dan mekanis akan semakin meningkat dengan meningkatnya kadar perekat yang digunakan. D. Manfaat Penelitian ini diharapkan mampu untuk memberikan informasi mengenai kualitas perekat likuida bambu serta sifat fisis dan mekanis mengenai papan partikel dari limbah bambu tali (Gigantochloa apus Kurz) yang menggunakan perekat likuida bambu dengan fortifikasi melamin formaldehid sehingga menghasilkan papan partikel yang berkualitas sesuai standar JIS A

17 3 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Papan Partikel Papan partikel adalah produk panel yang dihasilkan dengan memanfaatkan partikel-partikel kayu dan sekaligus mengikatnya dengan suatu perekat ( Papan partikel merupakan salah satu produk yang berbentuk panil yang dibuat dengan menggunakan perekat. Papan partikel ini banyak digunakan sebagai bahan bangunan, tetapi tidak digunakan untuk menyangga beban. Salah satu pemanfaatan limbah kayu adalah untuk pembuatan papan partikel yaitu lembaran hasil pengempaan panas campuran partikel kayu atau bahan berligno selulosa lainnya dengan perekat organik dan bahan lainnya. Partikel berarti butir atau bahan yang berukuran relatif kecil. Partikel kayu berarti potongan kecil kayu yang bentuknya bermacam-macam tergantung pada cara pengolahannya ( Seperti produk komposit dibentuk dari bahan bahan dari sumber sumber biologi khususnya bahan bahan nabati yang berlignoselulosa (lignin dan selulosa) ( Tambunan, 2000 dalam Widiyanto, 2002). Papan partikel dapat diukur melalui kerapatannya. Makin tinggi kerapatan papan partikel, maka makin tinggi pula kekuatannya. Kerapatan papan partikel sendiri adalah suatu ukuran kekompakan partikel dalam satu lembaran. Faktor tekanan, waktu, dan suhu kempa akan mempengaruhi besarnya kerapatan akhir papan partikel yang dihasilkan. Tekanan kempa yang optimal akan menghasilkan kualitas papan yang baik. Jika tekanan kempa terlalu tinggi maka akan merusak partikel partikelnya, sedangkan jika tekanan terlalu rendah maka ikatan yang terjadi antara partikel dan perekat tidak terlalu kuat. Papan partikel diklasifikasikan berdasarkan kerapatannya, yakni papan partikel berkerapatan rendah (Low Density Board) dan sedang (Medium Density Board) (FAO, 1958 dalam Papan partikel berkerapatan rendah memiliki kerapatan antara 0,24-0,40 g/cm3. Papan tipe ini mempunyai sifat isolator terhadap panas dan suara serta dapat digunakan untuk pembuatan mebel yang tidak memerlukan kekuatan besar. Sementara papan partikel berkerapatan sedang memiliki kerapatan antara 0,40-0,80 g/cm3. Papan tipe ini biasanya digunakan untuk bagian atas dari meja, lemari, rak buku dan sebagainya.

18 4 Maloney (1993) dalam Widiyanto (2002) mengemukakan bahwa papan partikel dapat menjadi tiga golongan berdasarkan kerapatannya, yaitu : Papan partikel berkerapatan rendah (Low Density Particle Board), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,4 g/cm 3. Papan partikel berkerapatan sedang (Medium Density Particle Board), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan 0,4 0,8 g/cm 3. Papan partikel berkerapatan tinggi (High Density Particle Board), yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,8 g/cm 3. Menurut Japanese Industrial Standard (2003) sifat fisis dan mekanis papan partikel harus memenuhi persyaratan (Lihat Tabel 1) Tabel 1. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel (Standard JIS A 5908 : 2003) Sifat Papan Partikel Persyaratan Nilai Kerapatan (g/cm 3 ) 0,40-0,90 Kadar Air (%) 5-13 Pengembangan tebal (%) Maks 12 MOR (N/mm 2 ) Tipe 8 Tipe 13 Tipe 18 MOE (N/mm 2 ) Tipe 8 Tipe 13 Tipe 18 Daya Pegang Sekrup (N) Tipe 8 Tipe 13 Tipe 18 Keteguhan Rekat Internal (N/mm 2 ) Tipe 8 Tipe 13 Tipe 18 Min Min Min Min 1,5 2,0 3,1 Keterangan : Tipe 8 : base particleboard atau decorative particleboard dengan kuat lentur minimal 8,0 N/mm 2 (82 kg/cm 2 ). Tipe 13 : base particleboard atau decorative particleboard dengan kuat lentur minimal 13,0 N/mm 2 (133 kg/cm 2 ). Tipe 18 : base particleboard atau decorative particleboard dengan kuat lentur minimal 18,0 N/mm 2 (184 kg/cm 2 ). Faktor yang mempengaruhi mutu papan partikel (Sutigno, 2006) : 1. Berat jenis kayu Berat jenis papan partikel dibandingkan dengan berat jenis kayu harus lebih dari satu, biasanya sekitar 1,3 agar mutu papan partikelnya baik karena pada kondisi tersebut proses pengempaan berjalan optimal sehingga kontak antar partikel baik.

19 5 2. Zat ekstraktif kayu Kandungan zat ekstraktif yang tinggi akan menghambat pengerasan zat perekat. Akibatnya, muncul pecah-pecah pada papan yang dipicu tekanan ekstraktif yang mudah menguap pada proses pengempaan dan zat ekstraktif semacam itu akan mengganggu proses perekatan. 3. Jenis partikel Antara jenis partikel yang satu dengan jenis partikel yang lainnya antara kayu dan bukan kayu akan menghasilkan kualitas papan partikel yang berbeda beda. 4. Campuran jenis partikel Papan partikel yang dibuat dari satu jenis bahan baku akan memiliki kualitas struktural lebih baik dari campuran jenis partikel. 5. Ukuran partikel Papan partikel yang dibuat dari tatal akan lebih baik dari pada yang dibuat dari serbuk karena ukuran tatal lebih besar dari serbuk. Oleh karena itu ukuran partikel yang semakin besar memiliki kualitas struktural lebih baik. 6. Kulit kayu Kulit kayu akan mempengaruhi sifat papan partikel karena kulit kayu banyak mengandung zat ekstraktif sehingga akan mengganggu proses perekatan antar partikel. Banyaknya kulit kayu maksimum sekitar 10%. 7. Perekat Penggunaan perekat eksterior akan menghasilkan papan partikel eksterior sedangkan pemakaian perekat interior akan menghasilkan papan partikel interior. Walaupun demikian, masih mungkin terjadi penyimpangan, misalnya karena ada perbedaan dalam komposisi perekat dan terdapat banyak sifat papan partikel. Sebagai contoh, penggunaan perekat urea formaldehid yang kadar formaldehidanya tinggi akan menghasilkan papan partikel yang keteguhan lentur dan keteguhan rekat internalnya lebih baik tetapi emisi formaldehidanya lebih tinggi. 8. Pengolahan Dalam pembuatan papan partikel, kadar air hamparan (campuran partikel dengan perekat) yang optimum adalah 10-14%, bila terlalu tinggi

20 6 keteguhan lentur dan keteguhan rekat internal papan partikel akan menurun. Selain itu tekanan kempa dan suhu optimum yang digunakan juga akan mempengaruhi kualitas papan partikel. B. Bambu dan Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurz) Bambu termasuk hasil hutan bukan kayu mempunyai peranan yang sangat penting dalam pembangunan di Indonesia, karena bambu dapat dimanfaatkan oleh masyarakat dalam berbagai bentuk produk yang dihasilkan serta dapat menjadi sumber pendapatan bagi masyarakat dan sumber devisa negara melalui kegiatan ekspor impor. Tanaman bambu tidak tergantung musim yang biasanya mengelompok dalam satu rumpun. Bentuk bambu silinder dengan garis tengah 2 30 cm dan panjang dapat mencapai 3 35 m. Panjang, diameter batang, dan ketebalan dinding batang tergantung jenis dan umurnya. Bambu dapat tumbuh pada tanah vulkanis, tanah tidak terlalu kering atau berbatu dari dataran rendah sampai pada ketinggian 2000 mdpl. Lama pertumbuhannya beberapa bulan setelah musim tumbuh pertama. Setelah pertumbuhan maksimal, maka terjadi proses pematangan sekitar 3 5 tahun dan untuk membentuk rumpun diperlukan 6 12 tahun (Surjokusumo, 1993). Sifat bambu secara umum antara lain batang lurus, silindris dengan bentuk meruncing ke ujung, berbuku, kuat, elastis, tidak mudah patah, ringan, mudah dibelah atau disayat dan dibentuk sesuai ukuran yang diinginkan dengan menggunakan alat yang sederhana, kekuatan tarik tinggi serta kulit luar yang sukar ditembus oleh cairan. Tanaman bambu dapat dijumpai dimana mana dan harganya relatif rendah dibandingkan dengan harga kayu atau bahan konstruksi lainnya. Oleh sebab itu bambu banyak digunakan sebagai bahan konstruksi bangunan, meubel, anyaman, perabot rumah tangga, saluran air, jembatan dan sebagainya. Hanya saja bambu rentan terhadap serangan mikroorganisme perusak. Karena potensi hutan bambu Indonesia sangat besar, yang diperkirakan seluas 5 juta ha, maka kegunaan dan peranan bambu sangat besar pula yang menjadi bahan baku pengganti dari kayu (Sulthoni, 1994 dalam Nuriyatin, 2000). Potensi bambu di Indonesia diperkirakan kurang lebih 10 % dari 1200 jenis bambu dunia. Sekitar 70 jenis bambu terdapat di Indonesia yang tersebar luas baik dari budidaya maupun dari tanaman liar (Widjaja, 1990 dalam Nuriyatin, 2000).

21 7 Sedangkan bambu yang telah diketahui kegunaannya sebanyak 35 jenis diantaranya 10 jenis termasuk bambu asing (Alrasyid, 1990 dalam Nuriyatin, 2000). Potensi bambu di Kabupaten Tasikmalaya cukup tinggi dengan luas 7.464,89 ha. dan perkiraan populasi mencapai 3 ribu batang ( Jenis yang paling banyak dijumpai berturut-turut adalah bambu tali (Gigantochloa apus), bambu hitam (Gigantochloa verticillata), bambu surat (Gigantochloa pseudoarundinaceae), dan bambu temen (Gigantochloa atter). Dari hasil listing Sensus Pertanian 2003 (ST03) ( menunjukkan bahwa di Indonesia tercatat sekitar 4,73 juta rumah tangga dapat mengelola tanaman bambu dengan populasi mencapai 37,93 juta rumpun atau rata-rata pengelolaannya per rumah tangganya sebesar 8,03 rumpun. Dari total sebanyak 37,93 juta rumpun tanaman bambu, sekitar 27,88 juta rumpun atau 73,52 persen diantaranya adalah merupakan tanaman bambu yang siap tebang. Apabila diamati lebih lanjut, seperti halnya tanaman akasia, tanaman bambu lebih banyak di tanam di Jawa yaitu mencapai 29,14 juta rumpun atau sekitar 76,83 % dari total populasi bambu Indonesia, sedangkan sisanya sekitar 8,79 juta rumpun (23,17 %) berada di luar Jawa. Tanaman bambu di Jawa terkonsentrasi di tiga propinsi berturut-turut adalah di Jawa Barat (28,09 %), Jawa Tengah (21,59 %), dan Jawa Timur (19,38 %), sementara di Luar Jawa di propinsi Sulawesi Selatan (3,69 %). Bambu tali (Gigantochloa apus Kurz) merupakan salah satu spesies yang digunakan sebagai material bangunan (Misdarti, 2002). Bambu ini juga merupakan tanaman serba guna mulai dari penggunaannya sebagai tanaman hias, bahan baku kertas, peralatan pertanian dan rumah tangga, serta beberapa alat musik. Bambu tali biasanya digunakan untuk bahan anyaman dinding, langit langit, reng, lis. Jenis bambu ini umumnya mempunyai rumpun yang rapat dengan buluh yang mencapai tinggi m, warna hijau terang sampai kekuning kuningan. Percabangan yang tidak sama besar dengan cabang primer yang tumbuh dengan baik kemudian diikuti oleh cabang berikutnya. Pada buku bukunya terdapat tonjolan yang berwarna agak kuning dengan miang coklat kehitam hitaman yang melekat. Pelapah tidak mudah lepas dari bukunya meskipun umurnya sudah tua. Bambu ini diduga berasal dari Burma dan sekarang tersebar

22 8 luas di seluruh Indonesia. Umumnya jenis ini dapat tumbuh baik dari dataran rendah sampai ketinggian 1000 mdpl (LIPI, 1980). Menurut Ardianto (1995) bahwa bambu tali memiliki barat jenis antara 0,47 0,69 dengan rata rata 0,60, MOE sebesar ,74 kg/cm 2, MOR 1330,44 kg/cm 2, tekan sejajar serat 455,57 kg/cm 2, dan tarik sejajar serat 2059 kg/cm 2. Penyusutan volume dari keadaan basah sampai kekering udara 9,59 16,28 % dan penyusutan volume dari kering udara sampai kering tanur 2,56 6,59 %. Komponen kimia bambu tali meliputi : kadar holoselulosa 52,1 54,7 %; kadar pentosan 19,1 19,3 %; kadar lignin 24,8 25,8 %; kadar abu 2,7 2,9 %; kadar silika 1,8 5,2 %; kelarutan dalam air dingin 5,2 %, kelarutan dalam air panas 5,4 6,4 %; kelarutan dalam air alkohol benzene 1,4 3,2 %; NaOH 1 % sebesar 21,2 25,1 % (Dransfield S, Widjaja E. A, 1995). C. Perekat dan Perekat Likuida Perekat merupakan suatu bahan atau substansi yang digunakan untuk merekatkan dua / lebih benda melalui ikatan permukaan. Perekat dibagi menjadi dua berdasarkan reaksi terhadap panas antara lain perekat thermosetting yaitu perekat jika terkena panas akan mengeras dan bersifat irreversible dan thermoplastic yaitu perekat jika terkena panas akan melunak dan akan mengeras kembali jika dalam suhu yang rendah (Pizzi, 1983). Dalam penggunaan perekat harus dipilih dengan tepat agar dapat memberikan kualitas perekatan yang baik dan dapat tahan dalam waktu yang lama. Persyaratan perekat yang ideal untuk kayu diantaranya murah, masa simpan yang lama, cepat mengeras dan cepat matang pada suhu yang rendah, tahan terhadap panas, kelembaban, dan mikroorganisme serta dapat digunakan dalam berbagai keperluan (Ruhendi, 1988). Perekat yang dipakai akan mempengaruhi ketahanan papan partikel terhadap pengaruh kelembaban, yang selanjutnya tergantung dalam penggunaannya. Perekat dibedakan berdasarkan sifat perekatnya, yaitu interior dan eksterior. Sedangkan berdasarkan macam perekatnya maka digolongkan menjadi 3, yaitu Tipe U (urea formaldehid atau yang setara), Tipe M (melamin urea formaldehid atau yang setara) dan Tipe P (phenol formaldehid atau yang setara). Perekat urea formaldehid dalam pembuatan papan partikel mempunyai

23 9 dampak terhadap lingkungan, yaitu emisi formaldehid dengan kadar yang bervariasi yaitu rendah, sedang dan tinggi, tergantung dalam banyaknya formaldehid yang digunakan (Sutigno P, 2006 dalam Lignin merupakan salah satu penyusun utama sel kayu yaitu molekul polifenol dengan struktur tiga dimensi, kompleks, bobot molekul yang tinggi, dan bercabang banyak. Salah satu cara membuat turunan lignin adalah dengan mereaksikan kayu dengan larutan yang mengandung SO 2 dan ion hydrogen sulfit pada suhu yang tinggi. Reaksi ini dikenal sebagai reaksi lignosulfonat (Achmadi, 1990 dalam Widiyanto, 2002). Hasil reaksi antara lignin pada serbuk kayu dan senyawa aromatik alkohol pada suhu tinggi sehingga dapat diperoleh suatu larutan yang dapat digunakan sebagai perekat sering dikenal dengan perekat likuida kayu (Ruhendi dkk, 2000 dalam Widiyanto 2002). Proses pembuatan perekat likuida kayu mengacu pada metode Pu (1991). Tabel 2. Persyaratan mutu fenol formaldehid cair menurut SNI : No. Parameter Satuan Persyaratan Bentuk Kenampakan ph (25 C) Kekentalan (25 C) Berat jenis (25 C) Sisa penguapan Masa galatinasi (100 C) Keteguhan rekat kayu lapis Keadaan kering Setelah direbus 72 jam atau dikukus selama 12 jam pada tekanan 2 atm cps - % menit kg/cm 2 kg/cm 2 Cair Merah kehitaman dan bebas dari kotoran. 10,0-13, ,165-1, D. Melamin Formaldehid Perekat melamin formaldehid (MF) merupakan salah satu perekat thermosetting yang biasa digunakan dalam pembuatan papan partikel. Sifat umum dari perekat ini diantaranya berwarna putih, kelarutan yang rendah terhadap air

24 10 dan alkohol. Perekat ini diperoleh dari reaksi antara melamin dengan formaldehida yang menghasilkan methylol melamine dari kondensasi pada titik didihnya dengan perbandingan 1 : 2,5 3,5 pada ph 8 9 (Ruhendi, 1988). Perekat MF biasanya digunakan untuk produk interior, furniture, laminasi dekoratif, produk dekoratif dengan garis rekat yang hampir tidak terlihat dan jarang digunakan sebagai perekat kayu struktural. Beberapa kelebihan dari perekat MF adalah tahan terhadap air dingin dan air panas, tahan terhadap serangan mikroorganisme, tahan terhadap cuaca, penampilan yang bagus serta stabilitas yang tinggi. Selain itu juga memiliki beberapa kekurangan yaitu harganya yang relatif mahal dibandingkan dengan perekat yang lain, dan storage life yang relatif pendek. Dalam aplikasinya pada proses pengempaan menggunakan kempa panas (hot press) pada suhu 120 o 150 o C dan dalam penggunaannya untuk hardwood plywood, softwood plywood, serta produk lumber (Charles, 1999).

25 11 METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei 2006 sampai bulan Agustus 2006, bertempat di Laboratorium Biokomposit, Laboratorium Keteknikan Kayu, serta Laboratorium Kimia Kayu Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. B. Bahan dan Alat Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah bambu tali (Gigantochloa apus Kurz) yang berasal dari desa Cibeureum yang telah digunakan pada bagian ruas tanpa buku untuk likuida bambu ukuran serbuk mesh dan pembuatan papan partikel. Bahan bahan lain yang digunakan antara lain larutan phenol teknis (C 6 H 6 O), larutan H 2 SO 4 98 %, formalin (HCHO), NaOH 40 %, serta melamin formaldehid. Alat yang digunakan meliputi peralatan persiapan pembuatan likuida bambu dan pengujian mutu likuida, peralatan pembuatan papan partikel, serta peralatan pengujian papan partikel. Peralatan persiapan pembuatan likuida dan pengujian mutu likuida terdiri dari golok, ember plastik, drum, oven, Willey mill, saringan mesh, desikator, pemanas elektrik, pengaduk, gelas ukur, kaca datar, timbangan elektrik, cawan abu, indikator ph, beaker glass, erlenmeyer, tabung reaksi, viscotester VT- 04, piknometer, pipet tetes, stopwatch, alat tulis, alat hitung, dan tally sheet. Peralatan pembuatan papan partikel terdiri dari bak pencampur partikel dan perekat (blender), penyemprot perekat (compressor), pencetak papan, plat aluminium, pengempa panas, kipas angin, gelas ukur, beaker glass, dan alat pemotong (cutter). Peralatan pengujian papan partikel terdiri dari alat tulis, penggaris, jangka sorong, gergaji, oven, desikator, timbangan elektrik, dan Universal Testing Mechine merk Instron.

26 12 C. Rancangan Percobaan dan Analisis Data Besarnya pengaruh perlakuan terhadap sifat fisis mekanis (respon) yaitu kadar air, kerapatan, pengembangan tebal, MOR, MOE, Internal Bonding, dan kuat pegang sekrup, dapat diketahui dengan menganalisa data hasil pengukuran. Penelitian ini menggunakan analisis faktorial 3x3 dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL). Faktor yang diteliti yang menjadi perlakuan pada papan partikel adalah kadar perekat (faktor A) terdiri dari tiga taraf yaitu 10%, 15%, dan 20%; dan fortifikasi melamin formaldehida (faktor B) terdiri dari tiga taraf yaitu 15%, 30%, dan 45%. Masing-masing perlakuan dilakukan dengan dua kali ulangan sehingga contoh uji yang dibuat sebanyak 18 papan. Model statistika rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut : Yijk = μ + αi + βj + (αβ)ij + εijk keterangan : Yijk = nilai pengamatan pada perlakuan kadar perekat ke-i dan fortifikasi MF ke-j serta ulangan ke-k. i = 10%, 15%, 20% (faktor kadar perekat) j = 15%, 30%, 45% (faktor kadar fortifikasi) k = 1, 2 (ulangan) μ = nilai rata-rata umum αi = pengaruh akibat perlakuan kadar perekat βj = pengaruh akibat perlakuan penambahan fortifikasi MF (αβ)ij = pengaruh interaksi antara kadar perekat ke-i dengan fortifikasi MF ke-j εijk = kesalahan percobaan pada perlakuan kadar perekat ke-i dengan fortifikasi MF ke-j Dengan adanya perlakuan kadar perekat dan fortifikasi maka perlu dilakukan analisis keragaman (ANOVA), selanjutnya F-hitung yang diperoleh dari ANOVA tersebut dibandingkan dengan F-tabel pada tingkat kepercayaan 95% dan 99% sehingga pengaruh perlakuan kadar perekat dan fortifikasi MF terhadap sifat fisis mekanis papan partikel yang dihasilkan dapat diketahui yaitu dengan kaidah keputusan :

27 13 Terima H 0 : Apabila F-hitung < F-tabel, maka perlakuan tidak memberi pengaruh nyata. Terima H 1 : Apabila F-hitung > F-tabel, maka perlakuan memberikan pengaruh nyata sehingga menimbulkan perbedaan pada suatu tingkat kepercayaan. Kemudian untuk mengetahui perbedaan antara perlakuan dilakukan uji Tukey. Sifat-sifat papan partikel yang dihasilkan selanjutnya dibandingkan dengan standar JIS A untuk mengetahui kualitas papan partikel yang sesuai dengan standar tersebut. D. Prosedur Penelitian 1. Pembuatan Perekat Likuida Bambu Pembuatan perekat mengacu pada metode Pu (1991) dalam Masri (2005). Bahan baku bambu dicacah terlebih dulu, dikeringkan kemudian digiling sehingga diperoleh serbuk bambu berukuran mesh. Serbuk bambu diukur sampai KA ± 5 %. Kemudian dipersiapkan phenol dengan perbandingan 5 : 1 dari berat serbuk bahan likuida, H 2 SO 4 98 % sebanyak 5 % dari berat phenol. Ketiga bahan tersebut dicampur lalu dimasak dengan pemanas elektrik pada suhu 100 o C selama 30 menit sampai larutan homogen. Larutan yang sudah homogen didinginkan. Lalu ditambahkan NaOH 40% sampai ph 8, selanjutnya ditambahkan formalin (HCHO) dengan perbandingan molar F/P 0,5. Perekat likuida tersebut siap diuji sebelum ditambahkan dengan fortifikasi MF yang kemudian digunakan untuk aplikasi papan partikel. 2. Pengujian Perekat Likuida Bambu (SNI ) Pengujian kualitas perekat likuida berdasarkan SNI Faktor faktor yang diuji meliputi : a. Kenampakan Kenampakan merupakan pengamatan secara visual terhadap warna dan benda asing dalam perekat. Prosedur pengujian kenampakan adalah sebagai berikut : Contoh uji dituangkan sedikit contoh uji di atas gelas yang datar. Contoh uji dialirkan hingga terbentuk lapisan film yang tipis.

28 14 Contoh uji diamati secara visual adanya butiran padat, debu dan benda lain yang mengurangi kualitas contoh uji. b. Keasaman / ph Keasaman / ph merupakan tingkat keasaman berdasarkan banyaknya konsentrasi ion H + dalam suatu larutan berair yang diukur dengan menggunakan ph meter. Prosedur pengujian ph adalah sebagai berikut : ph meter distandarisasikan dengan menggunakan larutan bufer ph 8 pada suhu 25 C. Contoh uji dituangkan ke dalam gelas piala 200 ml secukupnya. Pengukuran dilakukan dengan ph meter pada suhu 25 C. c. Kekentalan Kekentalan merupakan gesekan internal yang disebabkan adanya kohesi molekul dalam suatu aliran yang diukur dengan menggunakan viskotester. Prosedur pengujian kekentalan adalah sebagai berikut : Contoh uji dituangkan secukupnya ke dalam gelas piala 200 ml. Rotor yang terpasang pada viskotester dicelupkan ke dalam contoh uji, dimana rotor akan berputar dengan kecepatan yang sesuai hingga nilai viskositasnya dapat diketahui. d. Berat jenis Berat jenis merupakan perbandingan berat contoh dengan berat air pada volume dan suhu yang sama. Prosedur pengujian berat jenis perekat likuida diperoleh dengan cara sebagai berikut: Piknometer ditimbang kosong (W 1 ). Air suling dengan suhu 25 C dimasukkan ke dalam piknometer hingga penuh dan tutup, tidak boleh ada gelembung udara. Bagian luar piknometer dibersihkan dan kemudian ditimbang (W 2 ). Air dari dalam piknometer dikeluarkan, kemudian dibersihkan dan dikeringkan.

29 15 Contoh uji dimasukan ke dalam piknometer hingga penuh dan tutup, tidak boleh ada gelembung udara. Piknometer yang berisi contoh uji ditimbang (W 3 ). Berat jenis contoh uji dihitung dengan menggunakan rumus : W 3 W1 BJ = W 2 W1 Keterangan : BJ = Berat jenis. W 1 W 2 W 3 = Berat piknometer dalam keadaan kosong (gram). = Berat piknometer setelah diisi air (gram). = Berat piknometer setelah diisi contoh uji (gram). e. Sisa penguapan / kadar padatan Sisa penguapan merupakan perbandingan antara berat contoh sebelum dipanaskan dengan berat contoh setelah dipanaskan pada suhu tertentu hingga berat konstan. Prosedur pengujian sisa penguapan adalah sebagai berikut : Contoh uji ditimbang 1,5 gram dalam cawan penguap (W1). Dikeringkan dalam oven dengan suhu 103±2 C selama 24 jam. Contoh uji dimasukkan dalam desikator hingga suhu kamar dan ditimbang (W2). W 2 S (%) = x 100 W1 Keterangan : S = Sisa penguapan (%). W 1 W 2 = Berat contoh awal (gram). = Berat contoh setelah dikeringkan (gram). f. Waktu Gelatinasi Waktu gelatinasi merupakan waktu yang dibutuhkan perekat untuk membentuk gelatin pada suhu tertentu. Tahapan pengujian waktu gelatinasi adalah sebagai berikut :

30 16 Contoh uji ditimbang ± 10 gram dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Dipanaskan di atas penangas air pada suhu 100 C, permukaan contoh uji diletakkan 2 cm di bawah permukaan air. Diamati waktu yang dibutuhkan contoh tersebut tergelatin dengan cara memiringkan tabung reaksi dan terlihat contoh tidak mengalir lagi. 3. Pembuatan Papan Partikel Sebelum dibuat papan partikel, partikel yang digunakan berupa chips dengan ukuran (2 3 x 2) cm heterogen. Partikel partikel tersebut diberikan perlakuan pendahuluan dengan direndam menggunakan air dingin selama + 24 jam untuk menghilangkan kotoran kotoran dan pati yang ada pada partikel tersebut. Setelah direndam, partikel partikel bambu tersebut diangin anginkan + 24 jam kemudian dioven sampai kadar air partikel kurang dari 10 %. Proses pembuatan papan partikel dengan ukuran (30x30x1) cm yaitu pencampuran (blending) partikel dan perekat dalam blender. Perekat disemprotkan ke dalam blender dengan menggunakan spray gun. Kemudian dilakukan pembentukan lembaran (mat forming) yaitu pembentukan lembaran panil dengan menyusun partikel yang sudah tercampur dengan perekat pada cetakan yang sudah ada dengan kerapatan sasaran 0,7 g/cm 3. Setelah lembaran terbentuk maka dilakukan pengempaan dengan menggunakan mesin kempa pada suhu 160 o C selama 15 menit dengan tekanan sebesar 26 kg/cm 2 (dalam Setiawan, 2004). Setelah pengempaan maka dilakukan pengkondisian selama 7 hari untuk menghilangkan tegangan-tegangan pada papan setelah pengepresan. Selain itu untuk memberikan waktu tambahan agar perekat lebih mengeras. 4. Pengujian Papan Partikel (JIS A ) Papan partikel dari bambu tali setelah perlakuan pengkondisian, maka dipotong-potong menjadi contoh uji sifat fisis dan mekanis. Contoh uji dan pengujiannya mengacu pada standar JIS A Pola pemotongan contoh uji seperti terlihat pada Gambar 1 dibawah ini :

31 17 c e a 30 cm f b d 30 cm Gambar 1. Pola pemotongan contoh uji Keterangan : a. Contoh uji kerapatan dan kadar air berukuran (10x10) cm. b. Contoh uji pengembangan tebal dan daya serap air berukuran (5x5) cm. c. Contoh uji kuat pegang sekrup berukuran (5x10) cm d. Contoh uji keteguhan elastisitas dan keteguhan patah berukuran (5x20) cm. e. Contoh uji keteguhan rekat internal berukuran (5x5) cm. f. Contoh uji emisi formaldehida ( 2,5 cm x 2,5 cm ) ( i ) Sifat Fisis : a. Kerapatan Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm dalam keadaan kering udara ditimbang beratnya kemudian diukur panjang, lebar dan tebalnya untuk menentukan volume contoh uji. Kerapatan papan dihitung menggunakan rumus : Berat( g) Kerapatan = 3 Volume( cm ) b. Kadar air Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm ditimbang untuk mendapatkan berat kering udara (BKU) kemudian di oven pada suhu 103±2 0 C selama 24 jam kemudian didesikator dan ditimbang. Selanjutnya dimasukan dalam oven

32 18 kembali selama ± 3 jam kemudian didesikator dan ditimbang. Demikian selanjutnya dihitung sampai beratnya konstan yaitu beret kering tanur (BKT). Nilai kadar air dihitung menggunakan rumus : Kadar air (%) = BKU BKT x 100 BKT Keterangan : BKU = berat kering udara (gram) BKT = berat kering tanur (gram) c. Pengembangan tebal Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm diukur tebalnya (pada kondisi kering udara), tebal diukur pada tiap sudut kemudian dirata - ratakan (T1). Selanjutnya contoh uji direndam dalam air dingin selama 24 jam. Pengukuran dimensi dilakukan pada tiap tiap sudut kemudian dirata ratakan (T2). Nilai pengembangan tebal dihitung menggunakan rumus : T2 T Pengembangan (%) = T 1 1 x 100 Keterangan : T 1 = tebal awal (cm) T 2 = tebal setelah perendaman (cm) d. Daya serap air Pengujian daya serap air dilakukan bersamaan dengan pengujian pengembangan tebal panil. Contoh uji ditimbang (D1) kemudian direndam dalam air dingin selama 24 jam. Kemudian contoh uji ditimbang kembali (D2). Nilai daya serap air dapat dihitung menggunakan rumus : D2 D1 Daya serap air (%) = x 100 D Keterangan : D 1 = berat awal (gram) D 2 = berat setelah direndam (gram) 1 ( ii ) Sifat Mekanis : a. Keteguhan elastisitas / kekakuan (Modulus of Elasticity / MOE) Kekakuan merupakan ukuran kemampuan suatu bahan menahan lentur tanpa terjadi perubahan bentuk yang tetap. Pengujian akan dilakukan menggunakan mesin Universal Testing Machine (UTM) dengan merk

33 19 Instron. Contoh uji berukuran 5 cm x 20 cm pada kondisi kering udara dibentangkan dengan pembebanan dilakukan di tengah-tengah jarak sangga (Lihat Gambar 2). Kecepatan pembebanan 10 mm/menit yang selanjutnya diukur besarnya beban yang dapat ditahan oleh contoh uji tersebut. P = Posisi dan arah pembebanan Contoh Uji L/2 L/2 L 15 cm Gambar 2. Pengujian MOE dan MOR Nilai MOE dihitung menggunakan rumus : 3 ΔPL MOE = 3 4Δybh Keterangan : MOE = Modulus of Elasticity (kg/cm 2 ) ΔP = Perubahan beban yang digunakan (kg) L = Jarak penyangga (cm) Δy = Perubahan defleksi setiap perubahan beban (cm) b = Lebar contoh uji (cm) h = Tebal contoh uji (cm) L/2 = Panjang bentang dari titik sangga ke titik pembebanan (Konversi MOE dalam N/mm 2 sebesar ) b. Keteguhan patah (Modulus of Rupture / MOR) Keteguhan patah merupakan ukuran kekuatan suatu bahan pada saat menerima beban maksimum yang menyebabkan terjadinya kerusakan. Pengujian dilakukan bersamaan dengan pengujian keteguhan elastisitas. Nilai MOR dapat dihitung menggunakan rumus :

34 20 3PL MOR = 2 2bh Keterangan : MOR = Modulus of Rupture (kg/cm 2 ) P = Berat beban sampai patah (kg) L = Panjang bentang (cm) b = Lebar contoh uji (cm) h = Tebal contoh uji (cm) (Konversi MOR dalam N/mm 2 sebesar ) c. Keteguhan rekat internal (Internal Bond / IB) Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm direkatkan pada dua buah blok kayu dengan menggunakan perekat epoxy dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Kedua blok besi ditarik lurus permukaan contoh uji sampai beban maksimum (Lihat Gambar 3). Beban tarik Blok kayu Contoh uji Blok kayu Beban tarik Gambar 3. Pengujian internal bond Nilai keteguhan rekat internal dapat dihitung menggunakan rumus : P IB = Keterangan : IB = Keteguhan rekat internal (kg/cm 2 ) A P = Beban saat ikatan partikel lepas (kg) A = Luas permukaan contoh uji (cm 2 ) (Konversi IB dalam N/mm 2 sebesar )

35 21 d. Kuat pegang sekrup Pengujian kuat pegang sekrup secara tegak lurus permukaan dengan memasang sekrup yang berdiameter 3,1 mm masuk kedalam contoh uji pada bagian tengah hingga kedalaman 8 mm. Contoh uji diapit kanan kiri kemudian sekrup ditarik keatas hingga beban maksimum sampai sekrup tercabut (Lihat Gambar 4). Besarnya beban maksimum yang dicapai dalam satuan kilogram (kg) yang kemudian dikonversi dalam satuan Newton (N) sebesar 9, Posisi sekrup 5 cm 10 cm Gambar 4. Pengujian kuat pegang sekrup

36 22 HASIL DAN PEMBAHASAN A. Kualitas Perekat Likuida Bambu 1. Kenampakan Perekat Likuida Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh warna perekat likuida bambu coklat kehitaman. Warna tersebut sedikit agak berbeda dengan warna yang ditetapkan oleh standar SNI tentang warna perekat phenol formaldehid yang berwarna merah kehitaman yang mungkin disebabkan karena penggunaan beberapa bahan kimia dalam pembuatan perekat likuida bambu seperti phenol teknis, H 2 SO 4 98 %, formalin, NaOH 40 %, serta melamin formaldehid serta suhu dan waktu pemasakan yang secara dominan mempengaruhi warna perekat likuida menjadi lebih gelap. Selain itu terdapat beberapa butiran butiran atau serat serat kecil dalam perekat likuida yang menyebabkan warna menjadi lebih gelap. Beberapa butiran kecil kecil tersebut karena proses pembuatan perekat likuida dengan menggunakan bahan baku bambu yang memiliki serat yang panjang sehingga serat tersebut tidak terpotong secara sempurna. Menurut penelitian Masri (2005) mengenai tandan kosong kelapa sawit, bahwa penggunaan ukuran serbuk mess dinilai lebih efisien dan ditetapkan sebagai ukuran yang optimal dari segi kenampakan perekat. Perekat likuida ini berupa cairan yang agak kental sehingga perlu dicairkan lagi dengan menggunakan air agar lebih mudah dalam penyemprotan perekat likuida pada partikel bambu saat pembuatan papan partikel dengan perbandingan 1 : 1 (dalam berat). 2. Derajat Keasaman (ph) Dalam penelitian ini untuk menentukan keasaman perekat likuida dengan adanya penambahan NaOH 40 % yang berfungsi sebagai katalis dalam mempercepat pengerasan resin serta menambah waktu gelatinasi sehingga masa simpan (storage life) menjadi lebih lama, yang diukur dengan menggunakan ph meter untuk mengetahui ph sasaran yang diinginkan.

37 23 Keasaman perekat likuida pada penelitian ini sebesar 8,04. Nilai ini masih diatas ph netral (7), sehingga perekat yang bersifat basa akan lebih mudah diaplikasikan dan perekat tidak mudah rusak, karena keasaman dengan nilai dibawah 7 akan mengurangi waktu simpan dan perekat yang dihasilkan mudah rusak. Peningkatan ph ini sangat diperlukan karena ph yang asam akan merusak kayu (Ruhendi dkk, 2000 dalam Widiyanto, 2002). Menurut Maloney (1993) bahwa dengan semakin tinggi ph maka akan semakin lama waktu penyimpanan. Menurut SNI , ph perekat berkisar antara 10,0 13,0. Akan tetapi penelitian ini mengacu pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Masri (2005), yang menyatakan bahwa ph 8 memiliki taraf yang optimal sebagai perekat likuida. 3. Kekentalan (Viskositas) Kekentalan yang dimiliki oleh perekat likuida merupakan salah satu faktor yang penting, karena menunjukan kemampuan perekat dapat mengalir pada permukaan yang direkat sehingga dapat menyebar merata pada permukaan sirekat. Dengan semakin tinggi kekentalan maka kemampuan untuk membasahi permukaan sirekat dan dapat berpenetrasi kedalam sirekat menjadi sulit dan dengan semakin kecil nilai viskositas maka perekat memiliki kemampuan untuk membasahi permukaan sirekat dan dapat berpenetrasi kedalam sirekat sehingga dapat meningkatkan kualitas dari perekat tersebut. Akan tetapi jika semakin encer maka kualitas perekat tersebut akan semakin rendah. Untuk itu perlu adanya nilai viskositas optimal agar kualitas perekat tetap baik (Ruhendi dkk, 2000 dalam Widiyanto, 2002). Dari penelitian Setiawan (2004) menyatakan bahwa semakin tinggi formalin yang diberikan maka akan semakin encer. Nilai viskositas dari perekat likuida bambu adalah 150 cps. Nilai yang dihasilkan ini sesuai dengan standar SNI , yaitu sebesar cps sehingga nilai ini sudah optimal untuk kualitas perekat likuida. 4. Berat Jenis (BJ) Berat jenis perekat berkaitan dengan banyaknya komponen komponen yang terkandung didalam perekat. Semakin banyak komponen perekat maka berat

38 24 jenisnya semakin tinggi pula. Berat jenis merupakan perbandingan antara contoh kayu / contoh uji terhadap berat air dari volume yang sama (Tsoumis, 1991). Berat ditentukan setelah kayu / contoh uji kering tanur dan volume ditetapkan baik volume kering tanur atau volume kayu / contoh uji basah. Nilai berat jenis perekat likuida bambu adalah 1,109. Nilai mendekati nilai standar SNI yaitu 1,165-1,200. Dengan demikian berarti dengan volume yang sama, komponen perekat likuida bambu lebih rendah dari perekat phenol formaldehid. 5. Kadar Padatan Peningkatan kadar padatan pada proses perekatan akan meningkatkan molekul molekul perekat sampai batas tertentu akan menghasilkan keteguhan rekat yang tinggi pula (Ruhendi dkk, 2000 dalam Widiyanto, 2002). Apabila perekat yang dihasilkan memiliki kadar perekat yang lebih tinggi dari standar minimal perekat PF maka keteguhan rekat yang dihasilkan juga lebih baik. Dalam penelitian ini kadar padatan perekat likuida sebesar 34,31 %. Jika dibandingkan dengan standar SNI yaitu %, ternyata tidak memenuhi standar yang ada. Hal ini disebabkan karena perekat likuida yang telah jadi dicairkan kembali dengan menambahkan air dengan perbandingan 1 : 1 (dalam berat) agar dalam proses penyemprotan perekat likuida pada partikel bambu lebih mudah. Dengan adanya penambahan air tersebut maka kadar padatan yang ada pada perekat likuida tersebut lebih rendah dari standar yang ada. Selain itu pada proses pemasakan dengan suhu yang tinggi dan menggunakan bahan kimia maka padatan terjadi proses penguapan bahan likuida. Dari nilai tersebut dapat diketahui bahwa jumlah komponen likuida bambu yang reaktif berkaitan dengan proses perekatan lebih rendah dari phenol formaldehid. 6. Waktu Gelatinasi Waktu gelatinasi menunjukan lamanya perekat yang dibutuhkkan untuk mengental atau menjadi gel sehingga tidak dapat ditambahkan lagi dengan bahan lain dan siap untuk direkatkan (Solomon,1967 dalam Ruhendi dkk, 2000 dalam Widiyanto, 2002).