METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 12 METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian pembuatan papan komposit dari limbah kayu dan karton dilaksanakan di Lab Biokomposit Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan IPB, Laboratorium LIPI Cibinong. Penelitian dimulai pada bulan Maret 2012 sampai dengan Juli B. Alat dan Bahan Peralatan yang digunakan meliputi : 1) Screen, rotary blender, kotak kayu ukuran cm, steel bar stock, kantong plastik, aluminium foil, gergaji, kaliper, milimeter sekrup, oven, timbangan, baskom, seng ukuran cm, dan Spraygun. Beberapa alat yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1. 2) Peralatan untuk uji emisi : desikator, penjepit kawat, gelas piala 1000 ml, labu volumetrik, labu ukur, gelas piala 100 ml, pipet, erlenmeyer asah 100 ml, cawan, spektrofotometer, penangas air (LIPI). Gambar 1 Peralatan pembuatan papan komposit Keterangan : Kiri - kanan (atas) : timbangan, rotary blender, kotak kayu ukuran cm, baskom, kaliper, dan milimeter sekrup Kiri kanan (bawah) : screen, spraygun, steel bar stop, oven, dan mesin kempa Bahan-bahan yang digunakan : 1. Limbah kayu diperoleh dari industri pengolahan kayu di wilayah Kabupaten Bogor dan sekitarnya. Berdasarkan hasil survei yang dilakukan jenis kayu yang banyak dijumpai adalah jenis kayu yang termasuk dalam keluarga Dipterocarpaceae, Acacia mangium, dan sengon.

2 13 2. Limbah karton gelombang diperoleh dari kardus-kardus bekas dari toko-toko yang menggunakan kardus sebagai bahan kepak barang. 3. Perekat melamine formaldehida dari PT. Pamolite Adhesive Industry Surabaya. 4. Perekat WBPI dari perusahaan pembuat perekat di daerah Gunung Putri, Bogor. 5. Parafin, dari toko bahan kimia Bratachem Bogor. 6. Bahan-bahan kimia untuk uji emisi formaldehida (LIPI). Ilustrasi beberapa bahan yang akan digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2 Bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan papan komposit Keterangan : (kiri kanan) : Limbah karton gelombang, partikel limbah kayu, parafin, perekat MF, dan perekat WBPI C. Prosedur Penelitian C.1. Proses Pembuatan Papan Komposit Papan komposit yang akan dibuat adalah papan komposit berlapis tiga (three layers composite board) berukuran 30 cm 30 cm x 1 cm dengan nisbah kempa 1,3. Konstruksi papan komposit yang akan dibuat dapat dilihat pada Gambar 3. face dan back dari limbah karton Core dari limbah kayu ( partikel wafer ) Gambar 3 Sketsa penampang lintang papan komposit. Perlakuan yang dipilih dalam penelitian ini adalah penggunaan komposisi campuran terbaik antara perekat WBPI dan MF (1:4, ), dan 0:1 sebagai kontrol serta pemberian parafin 0%, 4%, dan 8%. Ulangan untuk setiap kombinasi perlakuan dilakukan sebanyak 5, sehingga jumlah papan komposit yang akan dibuat sebanyak 30 papan (2 3 5).

3 14 Tahap pembuatan papan komposit adalah sebagai berikut: 1. Pembuatan lapisan karton Lapisan karton dibuat dari limbah karton gelombang bekas, dengan jumlah gelombang sebanyak 1 lapisan dari tiga lapisan dalam satu karton gelombang. Limbah karton yang telah tersedia dibuat menjadi berukuran 30 cm 30 cm. Gambaran tentang lapisan karton gelombang dapat dilihat pada Gambar 4. Liner Medium 30 cm Sumber: /material/php 30 cm Gambar 4 Lapisan Karton. 2. Pembuatan partikel Partikel limbah kayu dibuat melalui mesin flaker sehingga diperoleh partikel berbentuk wafer berukuran rata-rata 2,5 cm 2,5 cm 1mm. 3. Pengeringan partikel dan karton Partikel limbah kayu dan karton dikeringkan dalam oven sampai mencapai kadar air 2-5%. 4. Pencampuran perekat (resin blending) Perekat yang digunakan sebanyak 10% dari berat kering oven partikel dan karton yang digunakan. Komposisi perekat WBPI-MF dan konsentrasi parafin merupakan perlakuan dalam penelitian ini. Perbandingan WBPI : MF 1:4, dan 0:1. Parafin yang ditambahkan masing-masing 0% (kontrol), 4%, dan 8% dari berat partikel dan karton yang digunakan. 5. Pembentukan Lembaran (mat forming) Pembentukan lembaran papan komposit menggunakan metode discontinuous yaitu pembentukan lembaran papan satu demi satu. Pencetak lembaran yang digunakan berukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm dengan alas dan penutup seng,

4 15 kemudian bagian permukaannya (face dan back) diberi lapisan karton. Papan komposit yang dibuat sebanyak 30 papan. 6. Pengempaan panas (hot pressing) Lembaran papan komposit dikempa panas dengan tekanan spesifik 25 kgf/cm 2 pada suhu 170 o C selama 12 menit. 7. Pengkondisian (Conditioning) Pengkondisian papan komposit yang telah dikempa dilakukan selama 14 hari. Pengkondisian ini bertujuan untuk melepaskan tegangan sisa yang ada pada papan setelah dikempa panas. Papan komposit ditata membentuk tumpukan dengan menyelipkan sticker diantara papan. C.2. Pemotongan Lembaran-lembaran papan komposit dipotong menjadi bagian-bagian contoh uji seperti terlihat pada Gambar Gambar 5 Pola pemotongan contoh uji. Keterangan: 1,2,3,4 = Contoh uji emisi formaldehida, berukuran 2,5 2,5 cm. D. Pengujian Emisi formaldehida Uji Emisi formaldehida menggunakan metode botol WKI-Wilhelm Klaunitz Institute. Prosedur pengujian dilakukan sebagai berikut: 1. Contoh uji berukuran 2,5 2,5 cm yang sudah diketahui kadar airnya dimasukkan ke dalam botol WKI 500 ml yang berisi 50 ml air suling. 2. Botol WKI berisi contoh uji dimasukkan ke dalam oven pada suhu 40ºC selama 24 jam, setelah itu disimpan di dalam lemari pendingin pada suhu sekitar 6ºC. 3. Larutan asetil aseton-ammonium asetat disiapkan dengan prosedur berikut ini

5 16 Sebanyak 70 g ammonium asetat ditimbang dan dilarutkan dalam 400 ml air suling, kemudian ditambahkan 1,5 ml asam asetat glasial dan 1 ml asetil aseton. Campuran dikocok dengan baik. Kemudian ditambahkan air suling sampai volume larutan mencapai 500 ml. Larutan tersebut kemudian disimpan di dalam botol kaca berwarna coklat. 4. Persiapan kurva kalibrasi a. Pembuatan larutan standar formaldehida - sebanyak 1 ml larutan formalin 37% dipipet ke dalam labu takar, kemudian diencerkan sampai volume larutan mencapai 1000 ml, sehingga diperoleh larutan dengan konsentrasi 370 mg/l. - pengenceran larutan dilakukan berurutan sebagai berikut, sehingga diperoleh larutan formaldehida dengan berbagai konsentrasi 10 ml 100 ml (larutan 37 mg/l) 1 ml 100 ml (larutan 0,37 mg/l) 1,5 ml 100 ml (larutan 0,56 mg/l) 2 ml 100 ml (larutan 0,74 mg/l) 4 ml 100 ml (larutan 1,48 mg/l) 6 ml 100 ml (larutan 2,22 mg/l) 8 ml 100 ml (larutan 2,96 mg/l) b. Pengukuran absorbansi larutan standar Sebanyak 10 ml larutan standar formaldehida dipipet ke dalam erlenmeyer 100 ml, kemudian ditambahkan 10 ml larutan asetil aseton-ammonium asetat. Larutan dikocok hingga merata. Erlenmeyer disimpan dalam water bath pada suhu 60-65ºC selama 10 menit. Kemudian didinginkan pada suhu ruang dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 412 nm. Berdasarkan hasil pengukuran absorbansi larutan standar formaldehida, dibuat kurva kalibrasinya.

6 17 5. Pengukuran absorbansi larutan contoh Sebanyak 10 ml larutan contoh dipipet ke dalam Erlenmeyer 100 ml, kemudian ditambahkan 10 ml larutan asetil aseton-ammonium asetat. Larutan dikocok hingga merata. Erlenmeyer disimpan dalam water bath pada suhu 60-65ºC selama 10 menit. Kemudian didinginkan pada suhu ruang dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 412 nm. Hasil pengukuran absorbansi larutan contoh diplotkan pada kurva kalibrasi larutan standar formaldehida untuk menentukan konsentrasi formaldehida pada larutan contoh. E. Analisi Data Rancangan penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak lengkap Faktorial. Faktor A (komposisi perekat WBPI : MF ) dengan 2 taraf, yaitu: A1 = WBPI : MF = 1 : 4 A2 = WBPI : MF = 0 : 1 Faktor B (Konsentrasi parafin) dengan 3 taraf, yaitu: B1 = 0% B2 = 4% B3 = 8% Ulangan dilakukan sebanyak 5 kali untuk setiap perlakuan, sehingga jumlah papan yang akan dibuat sebanyak 30 papan (2 3 5). Bentuk umum dari model linier aditif RAL Faktorial sebagai berikut (Mattjik AA, 2002): Y ijk = µ + α i + β j + (αβ) ij + ε Dimana: Yijk = Pengamatan perlakuan komposisi perekat WBPI-MF taraf ke i, dan konsentrasi parafin taraf ke j, pada ulangan ke k. µ = Rataan umum. α i β j = = Pengaruh perlakuan komposisi perekat WBPI-MF taraf ke i. Pengaruh perlakuan konsentrasi parafin taraf ke j. (αβ) ij = Interaksi antara α i dan βj. ε ijkl = Pengaruh acak pada perlakuan α, β, dengan masing-masing taraf ulangan ke k. ijkl

7 18 Adanya pengaruh perlakuan terhadap respon dapat dilihat dari analisis keragaman berupa uji F dengan membandingkan F tabel dan F hitung pada tingkat kepercayaan 95% (nyata) dan 99% (sangat nyata). Jika F-hitung lebih kecil dari F tabel, maka perlakuan tidak berpengaruh nyata pada suatu tingkat kepercayaan tertentu. Jika F-hitung lebih besar dari F tabel maka perlakuan berpengaruh nyata pada suatu tingkat kepercayaan tertentu. Untuk melihat pengaruh perlakuan mana yang berbeda nyata terhadap respon yang diuji dilakukan uji wilayah berganda Duncan.