PENGARUH PROPORSI CAMPURAN SERBUK KAYU GERGAJIAN DAN AMPAS TEBU TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL YANG DIHASILKANNYA FATHIMA TUZZUHRAH ARSYAD

Transkripsi

1 i PENGARUH PROPORSI CAMPURAN SERBUK KAYU GERGAJIAN DAN AMPAS TEBU TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL YANG DIHASILKANNYA FATHIMA TUZZUHRAH ARSYAD DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

2 ii PENGARUH PROPORSI CAMPURAN SERBUK KAYU GERGAJIAN DAN AMPAS TEBU TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL YANG DIHASILKANNYA FATHIMA TUZZUHRAH ARSYAD Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

3 iii RINGKASAN FATHIMA TUZZUHRAH ARSYAD. Pengaruh Proporsi Campuran Serbuk Kayu Gergajian dan Ampas Tebu terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya. Dibimbing oleh SURDIDING RUHENDI. Ampas tebu merupakan bahan yang berlignoselulosa, mengandung selulosa (32-48%), lignin (19-24%), pentosan (27-29%), silika (0,7-3,5%), dan abu (1,5-5%) sehingga dapat digunakan sebagai bahan baku alternatif dalam pembuatan papan partikel. Salah satu keuntungan dari bagas adalah jarang bermasalah apabila digabungkan dengan sekumpulan bahan berserat lainnya. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari campuran serbuk kayu gergajian terhadap kualitas papan partikel ampas tebu. Penelitian ampas tebu sebagai bahan baku papan partikel telah dilakukan sebelumnya, namun kualitas papan yang dihasilkan belum memenuhi standar JIS A , hasil penelitian mekan bahwa kurangnya waktu kempa menyebabkan MOE papan partikel ampas tebu tidak memenuhi standar JIS A , oleh karena itu perlu adanya penambahan waktu kempa. Kadar merupakan salah satu faktor yang menentukan kualitas papan partikel, karena dengan peningkatan kadar maka kualitas papan partikel akan cenderung meningkat. Penelitian ini dimulai dengan penyiapan bahan baku ampas tebu dan serbuk kayu gergajian campuran (sengon, afrika, dan nangka) yang lolos dari saringan berukuran 20 mesh dan tertahan pada ukuran 60 mesh, kemudian dikeringkan pada suhu 103±2ºC hingga mencapai kadar air 2-4%. Sebelum partikel dicampur dengan terlebih dahulu dicampur dengan parafin. Perbandingan proporsi partikel ampas tebu dan serbuk kayu gergajian adalah 100% : 0%, 50% : 50%, dan 75% : 25%. Kadar UF yang digunakan adalah 10%, 12%, dan 14% dari berat oven partikel. Pengempaan dilakukan pada suhu 140 C dengan tekanan sebesar 25 kg/cm 2 selama 12, 14, dan 16 menit. Setelah itu dilakukan pengkondisian selama 14 hari. Pengujian produk mengacu kepada Standar JIS A Particleboard. Papan yang dihasilkan memiliki kerapatan rata-rata 0,6-0,7 g/cm³, kadar air 8-11%, daya serap air %, pengembangan tebal 10-33%, MOR 4-15 N/mm², MOE N/mm², IB 0,09-0,40 N/mm², dan kuat pegang sekrup N. Kualitas papan partikel yang dihasilkan belum memenuhi standar JIS A Kualitas papan partikel ampas tebu terbaik hasil penelitian terdapat pada papan partikel dengan campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 14%, dan waktu kempa selama 14 menit. Sifat-sifat papan partikel ampas tebu terbaik yang memenuhi standar JIS A adalah kerapatan sebesar 0,6 g/cm³, kadar air 11%, pengembangan tebal 12%, MOR 8 N/mm², IB 0,34 N/mm², dan kuat pegang sekrup 402 N. Sedangkan nilai MOE 930 N/mm² dan emisi formaldehida 60 ppm, tidak memenuhi standar JIS A Kata kunci: Ampas tebu, serbuk kayu,, kempa, papan partikel.

4 iv PERNYATAAN Dengan ini saya mekan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Proporsi Campuran Serbuk Kayu Gergajian dan Ampas Tebu terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga 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. Bogor, Januari 2009 Fathima Tuzzuhrah Arsyad NRP E

5 v Judul Skripsi Nama Mahasiswa NIM : Pengaruh Proporsi Campuran Serbuk Kayu Gergajian dan Ampas Tebu terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya : Fathima Tuzzuhrah Arsyad : E Menyetujui: Dosen Pembimbing, Prof.Dr.Ir.Surdidng Ruhendi, M.Sc NIP Mengetahui: Dekan Fakultas Kehutanan IPB, Dr.Ir. Hendrayanto, M.Agr NIP Tanggal Lulus:

6 vi RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bau-Bau, Buton Sulawesi Tenggara pada tanggal 3 Mei 1986 sebagai anak kedua dari empat bersaudara pasangan Drs. Arsyad Sadi (Alm) dan Dra. Salmah Haris. Pada tahun 2004 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Kota Bima dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan. Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di sejumlah organisasi kemahasiswaan yakni sebagai sekretaris Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan (HIMASILTAN) tahun dan staf HRD AFSA LC IPB ( ). Selain itu pada bulan Juli-September 2007 penulis melakukan praktek pengenalan hutan di Perum Perhutani unit I Jawa Tengah dan praktek pengelolaan hutan di Perum Perhutani unit II Jawa Timur serta pada bulan Februari-April 2008 penulis melakukan praktek kerja lapang di PT. Injakayu Terpadu Gunung Putri Bogor Jawa Barat. Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan IPB, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul Pengaruh Proporsi Campuran Serbuk Kayu Gergajian dan Ampas Tebu terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya dibimbing oleh Prof.Dr.Ir.Surdiding Ruhendi, M.Sc.

7 vii KATA PENGANTAR Puji syukur Penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi dengan judul Pengaruh Proporsi Campuran Serbuk Kayu Gergajian dan Ampas Tebu terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus 2008 sampai Desember 2008 di Laboratorium Biokompsit, Laboratorium Peningkatan Mutu Kayu, Laboratorium Kimia Hasil Hutan, dan Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor, Seafast Center IPB, serta Laboratorium Biomaterial Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Cibinong Bogor. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Keluarga tercinta yang senantiasa memberikan segenap doa dan dukungannya baik moril maupun materi kepada penulis. 2. Bapak Prof.Dr.Ir.Surdiding Ruhendi, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan kepada penulis. 3. Bapak Ir.Siswoyo, MS selaku dosen penguji dari Departemen KSH, dan Ibu Dr.Ir.Noor Farikhah Haneda, MS selaku dosen penguji dari Departemen SVK. 4. Bapak Edy Sutanto yang telah membantu dalam penyediaan bahan baku ampas tebu. 5. Bapak Abdullah, Bapak Irfan, Bapak Kadiman, dan Bapak Amin Suroso atas bantuannya selama penelitian. 6. Teman-teman sebimbingan Siska dan Fuadi yang telah memberikan bantuan dan selalu menjaga kekompakan dalam menyelesaikan skripsi ini. 7. Teman-teman THH 41 yang selalu bersama dalam suka dan duka : Citra, Nining, Lukman, Roni, Tumpal, Wiwin, Yolanda, Setya, Mona, Helmi, Risde, Gendis, Hanif, Novi, Dian, Hans, Hadi, Ady, Emma, Febri, Yanto, Maya, Edo Lilis, serta seluruh teman-teman THH 41 yang tidak bisa disebutkan satu persatu. 8. Teman-teman THH 40 yang telah memberikan arahan kepada penulis : Firman, Agung, Indah, dan Rizky,

8 viii 9. Teman-teman Pondok Surya Nia, Kiki, Icha, dan Siska yang telah memberikan bantuan dan semangat kepada penulis. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan bagi semua pihak yang membaca. Bogor, Januari 2009 Penulis

9 i DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI... i DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Hipotesis Manfaat... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ampas Tebu sebagai Bahan Baku Papan Partikel Potensi Ampas Tebu Sifat-Sifat Papan Komposit dari Bagas Serbuk Kayu Gergajian Sifat-sifat Papan Partikel dari Serbuk Kayu Gergajian Perekat Urea Formaldehida dan Emisi Formaldehida BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan Penelitian Rancangan Percobaan dan Analisis Data Prosedur Penelitian BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Fisis Papan Partikel Ampas Tebu Sifat Mekanis Papan Partikel Ampas Tebu Emisi Formaldehida Papan Partikel Ampas Tebu BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ii iv v

10 ii No. DAFTAR TABEL Halaman 1. Komposisi kimia ampas tebu Produksi tebu dan bagas di Jawa dan luar Jawa tahun Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu dengan standar JIS A Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu menggunakan kadar 12 % dengan standar JIS A Potensi kayu dari hutan rakyat di Kabupaten Bogor Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah serbuk kayu famili Dipterocarpaceae dan plastik polypropylene daur ulang dengan standar JIS A Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah serbuk kayu sengon dan plastik polyprophylene daur ulang menggunakan MAH 6 % dengan standar JIS A Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah serbuk kayu sengon dan plastik polyprophylene daur ulang dengan standar JIS A Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah serbuk kayu sengon dan plastik polyethylene daur ulang menggunakan lapisan anyaman bambu betung dengan standar JIS A Stándar mutu emisi formaldehida papan partikel menurut JIS A Analisis sidik ragam kerapatan papan partikel ampas tebu Hasil uji lanjut Duncan kerapatan papan partikel ampas tebu Analisis sidik ragam kadar air papan partikel ampas tebu Hasil uji lanjut Duncan kadar air papan partikel ampas tebu Analisis sidik ragam daya serap air papan partikel ampas tebu Hasil uji lanjut Duncan daya serap air papan partikel ampas tebu Analisis sidik ragam pengembangan tebal papan partikel ampas tebu Hasil uji lanjut Duncan pengembangan tebal papan partikel ampas tebu Analisis sidik ragam modulus patah papan partikel ampas tebu Hasil uji lanjut Duncan modulus patah papan partikel ampas tebu Analisis sidik ragam modulus elastisitas papan partikel ampas tebu... 41

11 iii 22. Hasil uji lanjut Duncan modulus elastisitas papan partikel ampas tebu Analisis sidik ragam internal bond papan partikel ampas tebu Hasil uji lanjut Duncan internal bond papan partikel ampas tebu Analisis sidik ragam kuat pegang sekrup papan partikel ampas tebu Hasil uji lanjut Duncan kuat pegang sekrup papan partikel ampas tebu... 46

12 iv No. DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Pola pemotongan contoh uji Pengujian MOE dan MOR Pengujian Internal Bond Pengujian kuat pegang sekrup Kerapatan pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Kadar air pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Daya serap air pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Pengembangan tebal pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Keteguhan patah pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Keteguhan lentur pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Keteguhan rekat internal pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Kuat pegang sekrup pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa... 45

13 v No. DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Kadar air dan kerapatan papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Daya serap air dan pengembangan tebal papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa MOE dan MOR papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Internal bond papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Kuat pegang sekrup papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Rekapitulasi sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Rekapitulasi análisis sidik ragam sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu Tahapan pengujian emisi formaldehida dengan metode WKI modifikasi Dokumentasi produk papan partikel ampas tebu yang dihasilkan... 69

14 1 1.1 Latar Belakang BAB I PENDAHULUAN Ampas tebu atau yang umum disebut bagas diperoleh dari sisa pengolahan tebu (Saccharum officinarum) pada industri gula pasir. Subroto (2006) mekan bahwa pada umumnya ampas tebu kering yang dihasilkan dari satu pabrik gula adalah sebanyak 32%, selama ini sebanyak 60% ampas tebu dimanfaatkan oleh pabrik gula sebagai bahan bakar, bahan baku untuk kertas, dan industri jamur, sedangkan 40% ampas tebu belum dimanfaatkan. Ampas tebu yang belum dimanfaatkan, akan memberikan nilai tambah bagi pabrik gula apabila diolah menjadi produk-produk lain yang bermanfaat dan bernilai ekonomi. Ampas tebu merupakan bahan yang berlignoselulosa sehingga dapat digunakan sebagai alternatif bahan baku pembuatan papan partikel, dilihat dari kandungan kimianya ampas tebu terdiri dari selulosa (32-48%), lignin (19-24%), pentosan (27-29%), silika (0,7-3,5%), dan abu (1,5-5%) (Rowell et al. 1997). Penelitian Alghiffari (2008) telah menghasilkan papan partikel ampas tebu yang optimal pada kadar resin 12%, namun pengembangan tebal dan MOE papan yang dihasilkan belum memenuhi standar JIS A Kurangnya waktu kempa merupakan faktor yang menyebabkan MOE papan yang dihasilkan tidak memenuhi standar, oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan penambahan waktu kempa sehingga diharapkan dapat menghasilkan kualitas papan partikel yang memenuhi standar JIS A , baik dari sifat fisis maupun mekanisnya. Wright (1959) diacu dalam Muharam (1995) menerangkan bahwa menduduki posisi terbesar dalam biaya pembuatan papan partikel, yaitu 30-60% dari jumlah biaya produksi papan partikel. Oleh karena itu, kadar yang digunakan dalam pembuatan papan partikel harus efisien akan tetapi kadar yang efektif sangat diperlukan agar sifat dan kualitas papan yang dihasilkan optimal. Rowell et al. (1997) mekan bahwa keuntungan dari bagas adalah jarang bermasalah apabila digabungkan dengan bahan berserat lainnya. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kualitas papan partikel ampas tebu yang

15 2 dihasilkan dengan campuran bahan berserat lainnya, yakni serbuk kayu gergajian dengan berbagai tingkat proporsi yang telah ditetapkan. 1.2 Tujuan 1. Mengetahui kualitas papan partikel yang dihasilkan dari berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa. 2. Mengetahui pengaruh proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar urea formaldehida, dan waktu kempa terhadap kualitas papan partikel ampas tebu. 3. Menentukan papan partikel terbaik yang dihasilkan dari berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa. 1.3 Hipotesis 1. Pencampuran serbuk kayu gergajian dapat meningkatkan kualitas papan partikel ampas tebu. 2. Semakin tinggi kadar resin urea formaldehida yang digunakan dalam pembuatan papan partikel ampas tebu maka kualitas papan partikel yang dihasilkan akan semakin meningkat. 3. Semakin lama waktu pengempaan hingga batas tertentu maka kualitas papan partikel ampas tebu yang dihasilkan akan semakin meningkat. 1.4 Manfaat Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai pemanfaatan ampas tebu sebagai papan partikel dengan pencampuran serbuk kayu gergajian, sehingga ampas tebu dapat dijadikan sebagai bahan baku alternatif dalam pembuatan papan partikel.

16 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ampas Tebu sebagai Bahan Baku Papan Partikel Ampas tebu merupakan limbah berserat dari batang tebu setelah melalui proses penghancuran dan ekstraksi. Ampas tebu, seperti halnya biomassa yang lain, terdiri dari tiga penyusun utama, yaitu selulosa, hemiselulosa, lignin dan sisanya unsur penyusun lainnya. Bagas sebagian besar mengandung ligno-cellulose. Panjang seratnya antara 1,7-2 mm dengan diameter sekitar 20 mikro, sehingga ampas tebu ini dapat memenuhi persyaratan untuk diolah menjadi papan-papan buatan. Bagas mengandung air 48-52%, gula rata-rata 3,3% dan serat rata-rata 47,7%. Serat bagas tidak dapat larut dalam air dan sebagian besar terdiri dari selulosa, pentosan dan lignin (Husin 2007 diacu dalam Anwar 2008). Menurut Husin (2007) diacu dalam Anwar (2008) hasil analisis serat bagas adalah seperti yang diperlihatkan oleh Tabel 1. Tabel 1 Komposisi kimia ampas tebu Kandungan Kadar (%) Abu 3,82 Lignin 22,09 Selulosa 37,65 Sari 1,81 Pentosan 27,97 SiO 2 3,01 Sumber: Husin (2007) diacu dalam Anwar (2008) Bagas merupakan serabut sisa dari batang tebu yang telah mengalami penghancuran dan pengekstraksian sari patinya yang terdiri dari air, serat-serat, dan zat-zat padat yang larut dalam jumlah yang sedikit. Komposisinya bervariasi menurut jenis gulanya, pematangannya, metode pemanenannya, dan efisiensi akhir dari penggilingan tanaman (Paturau 1982). Bagas dapat diperoleh dengan mudah, tersedia di negara-negara tropis dan sub tropis di dunia serta persediaannya lebih melimpah dibandingkan dengan kayu. Meskipun sisa serat bagas biasanya dibakar di dalam ketel uap penggilingan untuk produksi uap dan energi, bagas mempunyai nilai ekonomis yang lebih besar. Keuntungan dari bagas adalah jarang bermasalah apabila digabungkan dengan sekumpulan bahan berserat yang lain (Rowell et al. 1997).

17 4 Bagas berasal dari tanaman tebu yang secara fisik terdiri dari dua komposisi jaringan sel yang dapat dibedakan bentuknya, yaitu : (a) Fraksi serat yang terdiri dari sel yang mempunyai dinding agak tebal dan relatif panjang, sebagian besar terdapat di sekeliling batang dan sejumlah kecil terdapat di sekitar ikatan pembuluh serta yang tersebar di dalam batang. Jaringan ini berfungsi sebagai penguat dan penegak batang. (b) Fraksi empulur (pith) terdiri dari sel berdinding tipis, berasal dari jaringan dasar atau parenkim yang dalam tanaman berfungsi sebagai tempat penyimpanan gula (Paturau 1982). Menurut Rowell et al. (1997), secara umum metode pembuangan pith dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu: 1. Cara kering Metode ini dilakukan secara mekanis yang terdiri dari proses penggilingan bagas dan penyaringan untuk menghilangkan pith, kotoran, dan bahan asing. Sekitar dua per tiga pith hilang melalui proses ini, tetapi serabut kulit juga ikut hilang dalam jumlah yang cukup besar. 2. Cara lembab Secara umum metoda ini dilakukan secara langsung di pabrik gula dalam proses penggilingan gula dengan kadar air sekitar 50%. Pith yang dihasilkan akan digunakan sebagai bahan bakar di dalam ketel uap penggilingan. Cara ini biasanya menghilangkan sekitar dua per tiga pith. 3. Cara basah Metode ini biasanya digunakan pada pabrik pulp, yang menghasilkan seratserat kulit yang bermutu tinggi. Secara umum metode ini menghancurkan bagas secara menyeluruh di hydropulper. Bagas yang telah dihancurkan kemudian dikeluarkan dan disaring untuk dihilangkan pithnya. Menurut Oey (1975) yang diacu oleh Muharam (1995), ada dua cara proses pembuangan empulur yang dapat dilakukan, yaitu:

18 5 1. Cara kering Cara ini dilakukan dengan mengolah bagas yang menggunakan penggiling (hammermill). Kelebihan dari cara ini adalah empulur dapat dipakai langsung untuk bahan bakar atau bahan berguna lain. Kelemahannya adalah serat yang dirusak oleh mesin giling akan hilang pada saat pengayakan dan hasilnya lebih kotor daripada cara basah. 2. Cara basah Cara ini dilakukan dengan mengolah bagas di dalam hydropulper. Sesudah pengolahan kemudian dimasukkan air dan dikeringkan lagi. Empulur dengan demikian dapat terbuang tetapi masih perlu disaring lagi dengan saringan untuk mengambil serat kasarnya. Menurut Paturau (1982), jika bagas diproses lebih lanjut dan ditingkatkan nilainya maka perlu dilakukan pemisahan dua konstituen utamanya, yakni serat dan pith. Secara umum metoda yang dilakukan dalam pemisahan pith adalah sebagai berikut: 1. Cara kering, yaitu pemisahan pithnya dilakukan dengan pengeringan ampas tebu di dalam ruangan penyimpanan atau di luar ruangan, kemudian dilakukan penggilingan. 2. Cara lembab, yaitu secara langsung digunakan pada ampas tebu yang datang dari penggilingan gula dengan kadar air sekitar 49 %. 3. Cara basah, yaitu dengan memasukkan ampas tebu ke dalam suspensi cair. Menurut Hesh (1973) diacu dalam Muharam (1995), proses pemisahan empulur dari serat yang baik dan dari serat yang terlalu halus adalah merupakan teknik utama untuk menghasilkan papan partikel bagas yang baik, karena empulur merupakan bahan berupa spons yang bersifat tidak memberikan kekuatan, maka bila dalam pembuatan papan partikel empulur diikutsertakan akan dihasilkan papan partikel berkerapatan rendah dan akan memerlukan yang sangat tinggi. 2.2 Potensi Ampas Tebu Ampas tebu yang dihasilkan dari industri gula di Indonesia, 30% diantaranya dipergunakan sebagai bahan bakar untuk boiler industri gula, sedangkan 70% sisanya diambil sebagai ampas tebu yang digunakan sebagai

19 6 bahan baku pembuatan gabus, papan partikel, makanan ternak, pulp dan furfural (Wijanarko dkk. 2006). Menurut FAO (2006) diacu dalam Arifin (2008), produksi gula dunia sebesar 142,5 juta ton, tahun 2005 meningkat menjadi 1% dari tahun sebelumnya. Dengan asumsi ini jumlah bagas yang diproduksi lebih kurang 163,875 juta ton. Menurut Agro observer (2006) diacu dalam Arifin, (2008) pada tahun 2002, produksi bagas Indonesia adalah ton/tahun yang beredar di setiap wilayah. Produksi tebu dan bagas yang ada di setiap wilayah dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Produksi tebu dan bagas di Jawa dan luar Jawa tahun 2002 Wilayah Produksi tebu (ton/tahun) Produksi bagas (ton/tahun) Jawa Barat Jawa Tengah Jogjakarta Jawa Timur Luar Jawa Jumlah Sumber : Agro observer (2006) diacu dalam Arifin (2008) Menurut BPS (2002) diacu dalam Arifin (2008), potensi tanaman tebu di Indonesia adalah sebesar ,44 ha, Pulau Sumatera seluas ,8 ha, Pulau Jawa seluas ,82 ha, Pulau Kalimantan seluas ,42 ha, dan Pulau Sulawesi seluas ,4 ha. Diperkirakan setiap hektar tanaman tebu menghasilkan 100 ton bagas, maka potensi nasional yang dapat tersedia dari total luas tanaman tebu mencapai ton /ha. Berdasarkan BPS (2007) jumlah perusahaan perkebunan tebu pada tahun 2006 adalah 82 perusahaan yang tersebar di setiap wilayah di Indonesia. Luas tanaman perkebunan tebu pada tahun 2006 sebesar ha dengan produksi perkebunannya sebesar ton. BPS (2008) diacu dalam Arifin (2008) mekan bahwa pada tahun 2007 luas panen tanaman tebu di Indonesia adalah sebesar ha, data yang diperoleh masih bersifat sementara dari berbagai sumber. Anonim (2008) menerangkan bahwa pada tahun 2005 produksi tebu di daerah Jawa Timur adalah sebesar ton dan produktivitas tebu mencapai 91,5 ton/ha dengan rendemen 6,76% serta menghasilkan gula sebanyak ton. Ampas tebu yang dihasilkan oleh PG. Rejo Agung Baru, PT.

20 7 Rajawali I, Madiun Jawa Timur pada tahun 2007 adalah sebesar ,4 ton. Ampas tebu yang dihasilkan PG. Rejo Agung Baru, PT. Rajawali I biasanya digunakan sebagai bahan bakar pabrik itu sendiri (Sutanto E 25 Juni 2008, komunikasi pribadi). 2.3 Sifat-Sifat Papan Komposit dari Bagas Penelitian tentang papan partikel ini telah dilakukan oleh Muharam (1995) dan Alghiffari (2008). Muharam (1995) melakukan penelitian papan partikel ampas tebu dengan menggunakan parafin 5%, dan tiga ukuran partikel yaitu kasar (6 mesh), sedang (10 mesh), dan halus (12 mesh). Hasil penelitian Muharam (1995) tentang sifat-sifat papan partikel ampas tebu yang dihasilkan dengan perbandingan standar JIS A dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3 Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu dengan standar JIS A No Sifat fisis dan mekanis Standar JIS A Papan partikel ampas tebu dengan ukuran partikel campuran 10 mesh dan 12 mesh 1 Kerapatan (g/cm³) 0,4 0,9 0,780 2 Kadar air (%) ,960 3 Daya serap air (%) - 47,120 4 Pengembangan tebal (%) Maks 12 16,590 5 MOE (kg/cm²) Min ,220 6 MOR (kg/cm²) Min ,800 7 Internal Bond (kg/cm²) Min 1,5 3,130 Sumber: Muharam (1995) Muharam (1995) mekan bahwa ukuran partikel dan kerapatan papan berpengaruh terhadap sifat-sifat papan partikel seperti kadar air, kerapatan, pengembangan tebal, MOE, MOR, dan keteguhan rekatnya, semakin tinggi kerapatan papan maka modulus patah dan keteguhan tarik menjadi semakin tinggi. Ukuran partikel sangat berpengaruh terhadap kadar air yang dihasilkan oleh papan partikel ampas tebu. Kadar air papan partikel bagas yang menggunakan partikel halus (12 mesh) lebih tinggi dibandingkan dengan kadar air yang dihasilkan dari papan partikel yang menggunakan partikel sedang (10 mesh) atau campuran (10 mesh dan 12 mesh). Alghiffari (2008) melakukan penelitian papan partikel ampas tebu dengan berbagai kadar resin urea formaldehida dengan penambahan parafin 1%

21 8 dan ukuran partikel yang lolos dari saringan 6 mesh dan tertahan di 20 mesh. Hasil penelitian Alghiffari (2008) tentang sifat-sifat papan partikel ampas tebu yang dihasilkan dengan perbandingan standar JIS A dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4 Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu menggunakan kadar 12% dengan standar JIS A No Sifat fisis dan mekanis Standar JIS A Papan partikel dengan kadar UF 12% 1 Kerapatan (g/cm³) 0,4 0,9 0,590 2 Kadar air (%) ,160 3 Daya serap air (%) - 91,110 4 Pengembangan tebal (%) Maks 12 24,150 5 MOE (kg/cm²) Min ,300 6 MOR (kg/cm²) Min ,210 7 Internal Bond (kg/cm²) Min 1,5 2,500 8 Kuat pegang sekrup (kg) Min 31 39,800 Sumber : Alghiffari (2008) Alghiffari (2008) mekan bahwa sifat-sifat papan partikel ampas tebu dengan kadar resin 12% secara umum telah memenuhi standar JIS A , kecuali sifat pengembangan tebal yang dipengaruhi oleh kurangnya kadar parafin yang digunakan pada papan partikel sebagai bahan anti air dan MOE yang dipengaruhi oleh waktu kempa yang kurang optimum. 2.4 Serbuk Kayu Gergajian Industri penggergajian kayu pada umumnya menghasilkan limbah yang berupa serbuk gergaji 10,6%, sebetan 25,9% dan potongan 14,3% dengan total limbah sebesar 50,8% dari jumlah bahan baku yang digunakan (Setyawati 2003). Menurut Strak dan Berger (1997) diacu dalam Setyawati (2003), serbuk kayu memiliki kelebihan sebagai filler bila dibandingkan dengan filler mineral seperti mika, kalsium karbonat, dan talk yaitu temperatur proses lebih rendah (kurang dari 400ºF) dengan demikian mengurangi biaya energi, dapat terdegradasi secara alami, berat jenisnya jauh lebih rendah, sehingga biaya per volume lebih murah, gaya geseknya rendah sehingga tidak merusak peralatan pada proses pembuatan, serta berasal dari sumber yang dapat diperbaharui. Anonim (2006) diacu dalam Supriadi (2006) mekan bahwa kayu gergajian yang ada pada industri penggergajian kayu di Kabupaten Bogor pada

22 9 umumnya berasal dari hutan rakyat. Luas hutan rakyat di Kabupaten Bogor pada tahun 2005 tercatat ,28 ha. Berdasarkan sebaran arealnya, Bogor Barat merupakan wilayah Kabupaten Bogor yang memiliki areal hutan rakyat terluas hampir untuk semua jenis tanaman yakni 7.362,27 ha atau sekitar 67,4% dari seluruh luas areal hutan rakyat di Kabupaten Bogor, selanjutnya diikuti oleh wilayah Bogor Timur seluas 1.837,65 ha (16,8%) dan sisanya wilayah Bogor Tengah seluas 1.694,23 ha (15,7%). Anonim (2006) diacu dalam Supriadi (2006), areal hutan di Kabupaten Bogor terdiri dari berbagai jenis tanaman yang terluas adalah sengon (4.745,02 ha) dengan luas areal yang ditebang sebesar 205,22 ha, kemudian berturut-turut diikuti oleh jenis afrika (2.620,95 ha) dengan luas areal yang ditebang sebesar 111,59 ha, mahoni (1.937,78 ha) dengan luas areal yang ditebang sebesar 82,55 ha, campuran (1.040,84 ha) dengan luas areal yang ditebang sebesar 44,31 ha dan jati (446,68 ha) dengan luas areal yang ditebang sebesar 0,33 ha. Berdasarkan luasan areal yang ditebang maka dapat diperkirakan besarnya potensi kayu setiap jenis tanaman dari hutan rakyat di Kabupaten Bogor, seperti yang disajikan pada Tabel 5. Tabel 5 Potensi kayu dari hutan rakyat di Kabupaten Bogor No Jenis kayu Perkiraan potensi kayu (m³) 1 sengon ,60 2 Afrika ,06 3 Mahoni ,93 4 Campuran ,36 5 Jati ,23 Sumber : Anonim (2006) diacu dalam Supriadi (2006) Serbuk kayu gergajian yang dihasilkan di industri penggergajian Sinar Kayu, Leuwisadeng Bogor Jawa Barat, selama sebulan bisa mencapai 150 karung dengan berat lebih kurang 1200 kg. Jenis kayu yang ada di industri penggergajian ini terdiri dari sengon, afrika, dan nangka (Mardiansyah 18 Juni 2008, komunikasi pribadi). 2.5 Sifat-Sifat Papan Partikel dari Serbuk Kayu Gergajian Penelitian papan partikel dari limbah serbuk kayu gergajian telah dilakukan oleh Pasaribu (2000), Putri (2002), Kusnadi (2003), dan Afandy (2007).

23 10 Dari penelitian Pasaribu (2000) diperoleh bahwa papan partikel dengan komposisi serbuk kayu dan plastik adalah 90% : 10%, ukuran partikel 20 mesh, kadar melamin formaldehida 10% yang dikempa panas dengan suhu 200ºC, tekanan 30 kg/cm² selama 10 menit menghasilkan papan partikel yang baik. Hasil pengujian pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6 Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah serbuk kayu famili Dipterocarpaceae dan plastik polypropylene daur ulang dengan standar JIS A No Sifat fisis dan mekanis Standar JIS A Papan partikel dengan kombinasi serbuk kayu dan plastik (90%:10%), 20 mesh 1 Kerapatan (g/cm³) 0,4 0,9 0,840 2 Kadar air (%) Daya serap air (%) Pengembangan tebal (%) Maks MOE (kg/cm²) Min MOR (kg/cm²) Min Internal Bond (kg/cm²) Min 1,5 4,970 Sumber : Pasaribu (2000) Putri (2002) melakukan penelitian mengenai papan partikel dari serbuk kayu sengon dan plastik polyprophylene dengan menggunakan Maleic Anhydride (MAH) sebagai compatibilizer. Konsentrasi MAH 6% menghasilkan papan partikel yang optimal. Sifat fisis dan mekanis papan partikel limbah serbuk gergaji kayu sengon dan limbah plastik polyprophylene dipengaruhi oleh konsentrasi Maleic Anhydride (MAH). Semakin tinggi konsentrasi MAH maka sifat fisis dan mekanis dari papan partikel akan semakin baik. Hasil pengujian papan partikel ini dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7 Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah serbuk kayu sengon dan plastik polyprophylene daur ulang menggunakan MAH 6% dengan standar JIS A No Sifat fisis dan mekanis Standar JIS A Papan partikel pada konsentrasi MAH 6% 1 Kerapatan (g/cm³) 0,4 0,9 0,770 2 Kadar air (%) ,370 3 Pengembangan tebal (%) Maks 12 2,070 4 MOE (kg/cm²) Min MOR (kg/cm²) Min 82 95,030 6 Internal Bond (kg/cm²) Min 1,5 3,300 7 Kuat pegang sekrup (kg) Min 31 78,900 Sumber : Putri (2002)

24 11 Selanjutnya Kusnadi (2003) melakukan penelitian papan partikel dari serbuk kayu sengon dan plastik. Plastik yang digunakan dalam penelitian ini adalah polyethylene dan polyprophylene. Papan yang optimum dihasilhan dari campuran plastik polyprophylene. Hasil pengujian papan partikel ini dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8 Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah serbuk kayu sengon dan plastik polyprophylene daur ulang dengan standar JIS A No Sifat fisis dan mekanis Standar JIS A Papan partikel dengan kombinasi serbuk kayu dan plastik (50%:50%), 20 mesh 1 Kerapatan (g/cm³) 0,4 0,9 0,700 2 Kadar air (%) ,960 3 Daya serap air (%) - 4,420 4 Pengembangan tebal (%) Maks 12 0,420 5 MOE (kg/cm²) Min MOR (kg/cm²) Min 82 49,765 7 Internal Bond (kg/cm²) Min 1,5 8,760 8 Kuat pegang sekrup (kg) Min 31 37,600 Sumber : Kusnadi (2003) Afandy (2007) melaporkan bahwa penggunaan anyaman bambu sebagai lapisan papan partikel serbuk kayu sengon dan plastik memberikan hasil yang optimal. Komposisi serbuk kayu sengon dan plastik yang digunakan adalah 50% : 50% dengan pellet polyprophylene yang dikempa panas pada suhu 180ºC dengan tekanan 25 kg/cm² selama 20 menit. Hasil pengujian papan partikel serbuk kayu sengon dan plastik ini dapat dilihat pada Tabel 9. Tabel 9 Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah serbuk kayu sengon dan plastik polyethylene daur ulang menggunakan lapisan anyaman bambu betung dengan standar JIS A No Sifat fisis dan mekanis Standar JIS A Papan partikel dengan lapisan anyaman bambu betung 1 Kerapatan (g/cm³) 0,4 0,9 0,750 2 Kadar air (%) ,590 3 Daya serap air (%) - 19,190 4 Pengembangan tebal (%) Maks 12 3,270 5 MOE (kg/cm²) Min ,360 6 MOR (kg/cm²) Min ,110 7 Internal Bond (kg/cm²) Min 1,5 2,180 8 Kuat pegang sekrup (kg) Min 31 42,940 Sumber : Afandy (2007)

25 Perekat Urea Formaldehida dan Emisi Formaldehida Menurut Surdiding dan Hadi (1997) diacu dalam Surdiding dkk. (2007), urea formaldehida merupakan hasil kondensasi dari urea dan formaldehida dengan perbandingan molar 1: (1,5 2). Urea formaldehida (UF) larut dalam air dan proses pengerasannya akan terbentuk pola ikatan jaringan. Urea formaldehida akan cepat mengeras dengan naiknya temperatur dan/ atau turunnya ph. Kelebihan urea formaldehida yaitu warnanya putih sehingga tidak memberikan warna gelap pada waktu penggunaannya, dapat dicampur melamin formaldehida agar kualitas nya lebih baik, harganya relatif murah dibandingkan dengan sintetis lainnya serta tahan terhadap biodeteriorasi dan air dingin. Kekurangan urea formaldehida yaitu kurang tahan terhadap pengaruh asam dan basa serta penggunaan terbatas untuk interior saja (Surdiding dkk. 2007). Papan partikel ampas tebu pada umumnya selalu menggunakan urea formaldehida sebagai dengan penambahan parafin sebagai bahan anti air (Paturau 1982). Menurut Maloney (1993), UF mempunyai viskositas (25 o C) sebesar 30 Cps; resin solid content 40 60%; ph 7 8; dan berat jenis (25 o C) sebesar 1,27 1,29. Haygreen et al. (2003) menerangkan bahwa UF mempunyai waktu pengerasan yang singkat dengan kempa panas ± 10 menit. Secara normal, kandungan resin papan ber urea bervariasi dan biasanya berkisar antara 6 10% berdasarkan berat kering tanur partikel. Rofael (1993) diacu dalam Jatmiko (2006) mekan bahwa nilai emisi formaldehida tergantung pada faktor eksternal seperti kelembaban, temperatur, dan pertukaran udara dalam ruang serta faktor internal seperti jenis kayu, komposisi yang digunakan, dan kondisi pembuatan. Santoso dan Sutigno (2004) mekan bahwa emisi formaldehida dari produk panel seperti kayu lapis dan papan partikel yang direkat dengan urea formaldehida dapat mengganggu kesehatan, terutama jika digunakan di dalam ruangan dengan ventilasi yang terbatas. Untuk mengurangi emisi formaldehida produk tersebut dapat difumigasi dengan amonium hidroksida 25% terhadap emisi formaldehida kayu lapis dan papan partikel yang masing-masing direkat dengan UF. Penelitian

26 13 Santoso dan Sutigno (2004) mekan bahwa semakin lama fumigasi dengan amonium hidroksida, emisi formaldehida dari papan partikel semakin rendah. Syarat mutu emisi formaldehida untuk papan partikel menurut standar mutu JIS A dapat dilihat pada Tabel 10. Tabel 10 Standar mutu emisi formaldehida papan partikel menurut JIS A Klasifikasi Nilai Emisi Formaldehida Keterangan Rata-rata (ppm) Maksimum (ppm) F**** 0,3 0,4 Kelas emisi terendah dan terbaik F*** 0,5 0,7 Kelas emisi tengah F** 1,5 2,1 Kelas emisi terbesar Sumber: JIS A

27 Alat dan Bahan Penelitian BAB III METODOLOGI PENELITIAN Alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari hammermill, ember, saringan, oven, timbangan, sprayer, rotating blender, pencetak papan berukuran 30 x 30 cm dengan ketebalan plat besi sebesar 1 cm, mesin kempa panas, kaliper digital, micrometer, desikator, gelas ukur, pengaduk, dan alat uji Universal Testing Machine (UTM) merek instron. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah ampas tebu sebanyak 30 kg, serbuk kayu gergajian campuran (sengon, afrika, dan nangka) sebanyak 18 kg, urea formaldehida cair sebanyak 10 kg, dan parafin cair sebanyak 3 kg. Partikel yang digunakan adalah partikel yang lolos dari saringan hammermill ukuran 20 mesh dan tertahan pada ukuran 60 mesh. Ampas tebu yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari pabrik gula Rejo Agung Baru, PT. Rajawali I, Madium Jawa Timur. Serbuk kayu gergajian yang digunakan berasal dari industri penggergajian kayu Sinar Kayu, Leuwisadeng Bogor Jawa Barat. Perekat UF yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari PT. Pamolite Adhesive Industry. 3.2 Rancangan Percobaan dan Analisis Data Penelitian menggunakan analisis faktorial dalam pola acak lengkap dengan dua kali ulangan. Faktor berupa proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar urea formaldehida dan waktu kempa. Proporsi campuran serbuk kayu gergajian terdiri dari tiga taraf yaitu 0, 25, dan 50 %. Kadar urea formaldehida terdiri dari tiga taraf, yaitu 10, 12, dan 14 % dari berat kering oven partikel. Waktu kempa memiliki tiga taraf, yaitu 12, 14, dan 16 menit. Waktu kempa yang digunakan mengacu pada penelitian Alghiffari (2008) yang mekan perlu adanya penambahan waktu kempa untuk meningkatkan sifat MOE papan partikel ampas tebu sehingga memenuhi standar JIS A

28 15 Model umum rancangan yang digunakan adalah sebagai berikut : Y ijkl = µ + A i + B j + Ck + AB ij + BC jk + AC ik + (ABC) ijk + ijkl keterangan: Y ijkl = Nilai respon dari unit percobaan yang mendapatkan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian ke-i, kadar urea formaldehida ke-j, waktu kempa ke-k, dan ulangan ke-l µ = Nilai rata-rata pengamatan A i B j = Pengaruh proporsi campuran serbuk kayu gergajian ke-i = Pengaruh kadar urea formaldehida ke-j C k = Pengaruh waktu kempa ke-k AB ij BC jk AC ik ABC ijk = Pengaruh interaksi dari unit percobaan yang mendapatkan kombinasi perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian ke-i dan kadar urea formaldehida ke-j = Pengaruh interaksi dari unit percobaan yang mendapatkan kombinasi perlakuan kadar urea formaldehida ke-j dan waktu kempa ke-k = Pengaruh kombinasi dari unit percobaan yang mendapatkan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian ke-i dan waktu kempa ke-k = Pengaruh interaksi dari unit percobaan yang mendapatkan kombinasi perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian ke-i, kadar urea formaldehida ke-j, dan waktu kempa kek ijkl = Nilai galat dari unit percobaan yang mendapatkan perlakuan jumlah campuran serbuk kayu gergajian ke-i, kadar resin urea formaldehida ke-j, waktu kempa ke-k, dan pada ulangan ke-l Faktor A = Proporsi campuran serbuk kayu gergajian dan ampas tebu A1 = Serbuk kayu gergajian 0% dan ampas tebu 100% A2 = Serbuk kayu gergajian 25% dan ampas tebu 75% A3 = Serbuk kayu gergajian 50% dan ampas tebu 50%

29 16 Faktor B = Kadar urea formaldehida B1 = 10% B2 = 12% B3 = 14% Faktor C = Waktu kempa C1 = 12 menit C2 = 14 menit C3 = 16 menit Untuk mengetahui pengaruh dari perlakuan-perlakuan yang dicoba maka dilakukan analisis keragaman (ANOVA). Jika Fhitung > Ftabel pada selang kepercayaan 95% dan 99%, berarti faktor tersebut berpengaruh atau sangat terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu yang diuji. Perlakuan yang dikan berpengaruh terhadap respon dalam analisis ragam kemudian diuji lanjut dengan menggunakan uji DMRT (Duncan Multiple Range Test). 3.3 Prosedur Penelitian Pembuatan Papan Ukuran papan partikel yang dibuat yaitu cm dengan kerapatan sasaran 0,6 g/cm 3. Tahapan yang dilakukan dalam pembuatan papan partikel ampas tebu adalah sebagai berikut: 1. Persiapan partikel 1.1 Pembuangan empulur (pith) Metode pembuangan empulur (pith) dilakukan dengan cara kering, dengan tahapan sebagai berikut: a) Ampas tebu dijemur selama 1-2 minggu dengan tujuan untuk menurunkan kadar airnya agar memudahkan dalam proses penggilingannya. Kadar air ampas tebu yang berasal dari pabrik gula berkisar antara 30-40%. Dengan dilakukannya penjemuran tersebut, maka kadar air yang dihasilkan antara 12-15%. b) Ampas tebu kemudian digiling dan disaring dengan menggunakan hammermill untuk pemisahan empulur (pith) dari serabut ampas tebu. Pith yang terpisah

30 17 dari serabut ampas tebu adalah serbuk yang lolos dari saringan hammermill 70 mesh (Alghiffari 2008). 1.2 Pembuatan partikel Pembuatan partikel ampas tebu dan serbuk kayu gergajian dilakukan dengan menggunakan hammermill. Partikel dimasukkan ke dalam hammermill kemudian digiling dan disaring dengan menggunakan saringan berukuran 20 mesh, 40 mesh, dan 60 mesh. Partikel yang digunakan adalah partikel yang lolos dari saringan hammermill ukuran 20 mesh dan tertahan pada ukuran 60 mesh. 1.3 Pengeringan partikel Partikel ampas tebu dan serbuk kayu gergajian dioven pada suhu 103±2 ºC hingga mencapai kadar air 2-4%. 2. Pencampuran antara partikel dengan Sebelum proses pencampuran antara partikel ampas tebu, serbuk kayu gergajian dan, terlebih dahulu UF dicampur dengan parafin sebesar 5%. Perekat dan parafin yang telah dicampur dimasukkan ke dalam sprayer. Proses pencampuran antara partikel ampas tebu dan partikel serbuk kayu gergajian dilakukan di dalam rotating blender sesuai dengan komposisi partikel yang telah ditentukan sebelumnya. Pencampuran partikel dilakukan dengan cara mengaduk partikel tersebut, setelah itu partikel dicampur dengan campuran dan parafin. Pada saat rotating blender diputar, melalui lubang yang ada di tengah rotating blender, disemprotkan ke dalam rotating blender sehingga partikel akan bercampur dengan secara merata. 3. Pembentukan papan Pembentukan papan dilakukan dengan menghamparkan partikel yang sudah dicampur dengan pada cetakan yang berukuran 30 x 30 x 1 cm. Jumlah papan yang dibuat sebanyak 54 papan. 4. Pengempaan Setelah lembaran papan terbentuk maka langkah selanjutnya adalah pengempaan dengan menggunakan mesin kempa panas pada suhu 140 C, tekanan sebesar 25 kg/cm 2 selama 12, 14, dan 16 menit.

31 18 5. Pengkondisian Pengkondisian dilakukan dengan menumpuk papan partikel dengan menggunakan stik-stik dan disimpan pada suatu ruangan. Tujuan dari pengkondisian ini adalah agar kadar air papan partikel menjadi seragam dan dapat melepaskan tegangan sisa yang terdapat dalam papan sebagai akibat pengempaan panas. Pengkondisian dilakukan selama 14 hari pada suhu kamar Penyiapan Contoh Uji Papan partikel ampas tebu yang telah mendapatkan perlakuan pengkondisian, kemudian dipotong menjadi beberapa ukuran contoh uji sifat fisis dan mekanis menurut standar JIS A serta pengujian emisi formaldehida yang menggunakan metode WKI (Wilhelm Klaunitz Institute) modifikasi. Sifat fisis yang diuji meliputi kerapatan, kadar air, daya serap air, dan pengembangan tebal, sedangkan sifat mekanis meliputi keteguhan lentur (modulus of elasticity/moe), keteguhan patah (modulus of rupture/mor), keteguhan rekat internal (internal bond/ib), dan kuat pegang sekrup. Pola pemotongan contoh uji dapat dilihat pada Gambar cm D A D* A* E 30 cm E* B B* F F* C C* Gambar 1 Pola pemotongan contoh uji. Keterangan : A = Contoh uji MOE dan MOR berukuran 5 20 cm. B = Contoh uji kerapatan dan kadar air berukuran cm.

32 19 C = Contoh uji kuat pegang sekrup berukuran 5 10 cm. D = Contoh uji pengembangan tebal dan daya serap air berukuran 5 5 cm. E = Contoh uji internal bond berukuran 5 5 cm. F = Contoh uji emisi formaldehida berukuran 2,5 x 2,5 cm * = Contoh uji cadangan Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel 1. Kerapatan Contoh uji berukuran cm yang dalam keadaan kering udara ditimbang beratnya dan kemudian ditentukan volumenya yaitu perkalian sisi x sisi x tebal. Tebal dan sisi contoh uji diukur pada empat titik di setiap sisinya yang kemudian dihitung rata-rata tebal dan sisinya. Kerapatan papan dihitung menggunakan rumus: Kerapatan (g/cm³) = Keterangan: m = berat contoh uji kering udara (g) 2. Kadar Air V = volume contoh uji (cm³) Contoh uji berukuran cm ditimbang untuk mendapatkan berat awalnya, kemudian dioven pada suhu 103 ± 2 C selama 24 jam. Selanjutnya contoh uji dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang. Pengulangan pengovenan dan penimbangan dilakukan setiap tiga jam sekali sampai beratnya konstan (perbedaan hasil penimbangan akhir dan sebelumnya maksimal 1 %). Nilai kadar air dihitung menggunakan rumus: Keterangan : BKU = berat kering udara BKO = berat kering oven BKU - BKO Kadar air (%) = x 100 BKO m V

33 20 3. Daya Serap Air Contoh uji berukuran 5 x 5 cm ditimbang berat awalnya (B1) kemudian direndam dalam air dingin selama 24 jam, setelah itu ditimbang beratnya (B2). Nilai daya serap air dapat dihitung menggunakan rumus : Keterangan : B2-B1 Daya serap air (%) = x 100 B 1 B 1 = berat contoh uji sebelum perendaman (g) B 2 = berat contoh uji setelah perendaman (g) 4. Pengembangan Tebal Contoh berukuran 5 5 cm dalam keadaan kering udara diukur dimensi tebalnya dan diukur pada tiap sudut kemudian dihitung rata-ratanya. Selanjutnya contoh uji direndam dalam air dingin selama 24 jam dan dilakukan pengukuran dimensinya setelah perendaman. Nilai pengembangan tebal dihitung menggunakan rumus: Keterangan : T 1 = dimensi awal (mm) T 2 = dimensi setelah perendaman (mm) T2 T1 Pengembangan tebal (%) = x 100 T Pengujian Sifat Mekanis Papan Partikel 1. Modulus Elastisitas (Modulus of Elasticity/MOE) Pengujian modulus elastisitas dilakukan menggunakan Universal Testing Machine (UTM) merek Instron. Contoh uji berukuran 5 x 20 cm pada kondisi kering udara dibentangkan dengan pembebanan dilakukan di tengah-tengah jarak sangga. Kecepatan pembebanan sebesar 10 mm/menit yang selanjutnya diukur besarnya beban yang dapat ditahan oleh contoh uji tersebut sampai batas proporsi. Pola pembebanan dalam pengujian disajikan pada Gambar 2.

34 21 P S G L1= 7,5 L2= 7,5 G b h L= 15 Gambar 2 Pengujian MOE dan MOR. Keterangan : P = posisi dan arah pembebanan S = contoh uji b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm) G = penyangga contoh uji L = panjang bentangan contoh uji (cm) L1, L2 = panjang bentangan dari titik sangga ke titik pembebanan (cm) Nilai MOE dihitung dengan menggunakan rumus: MOE 3 PL 4 ybh 3 Keterangan : MOE = Modulus of Elasticity (kg/cm 2 ), satuan kg/cm 2 N/mm 2 dengan faktor konversi 0,098 P = perubahan beban yang digunakan (kg) L = panjang bentangan contoh uji (cm) y = perubahan defleksi setiap perubahan beban (cm) b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm) dikonversi menjadi

35 22 2. Modulus Patah (Modulus of Rupture/ MOR) Pengujian modulus patah dilakukan bersamaan dengan pengujian modulus elastisitas yang menggunakan contoh uji yang sama dengan contoh uji pengujian modulus elastisitas. Nilai MOR dapat dihitung dengan rumus: Keterangan : 3PL MOR 2 2bh MOR = Modulus of Rupture (kg/cm 2 ), satuan kg/cm 2 dikonversi menjadi N/mm 2 dengan faktor konversi 0,098 P = beban maksimum (kg) L = panjang bentangan contoh uji (cm) b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm) 3. Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond/IB) Contoh uji berukuran 5 5 cm direkatkan pada dua buah blok kayu menggunakan epoxy seperti yang terlihat pada Gambar 3 dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Kedua blok kayu ditarik tegak lurus permukaan contoh uji sampai beban maksimum. Nilai keteguhan rekat internal dihitung menggunakan rumus: P IB = A Keterangan : IB = internal bond (kg/cm 2 ) ), satuan kg/cm 2 dikonversi menjadi N/mm 2 dengan faktor konversi 0,098 P = beban maksimum (kg) A = luas penampang (cm²) Beban tarik Blok kayu Contoh uji Beban tarik Blok kayu Gambar 3 Pengujian Internal Bond.

36 23 4. Kuat Pegang Sekrup Pengujian kuat pegang sekrup secara tegak lurus permukaan dengan memasang sekrup berdiameter 3,1 mm masuk ke dalam contoh uji pada bagian tengah hingga kedalaman 8 mm. contoh uji diapit kanan kiri, kemudian sekrup ditarik ke atas hingga beban maksimum sampai sekrup tercabut. Besarnya beban maksimum yang dicapai dalam satuan kilogram (kg). posisi sekrup dapat dilihat pada Gambar 4. Posisi sekrup 5 cm 10 cm Gambar 4 Pengujian kuat pegang sekrup Pengujian Emisi Formaldehida Pengujian emisi formaldehida dilakukan pada papan partikel yang sebagian besar sifat-sifatnya telah memenuhi standar JIS A Karena sifat-sifat terbaik dari papan partikel yang dihasilkan menyebar pada berbagai contoh uji, maka pengambilan contoh uji dilakukan dengan melihat semua sifatsifat papan partikel yang memenuhi standar JIS A , sehingga diperoleh hasil papan partikel yang sebagian besar sifat-sifatnya telah memenuhi standar JIS A , yaitu papan partikel dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 14%, dan waktu kempa selama 14 menit. Papan yang diuji berukuran 2,5 x 2,5 x 1 cm. Pengujian emisi formaldehida ini dilakukan oleh laboratorium Biomaterial LIPI dengan menggunakan metode WKI (Wilhelm Klaunitz Institute) modifikasi. Metode yang digunakan terlampir pada Lampiran 8.

37 24 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Fisis Papan Partikel Ampas Tebu Kerapatan Nilai kerapatan papan partikel ampas tebu terendah hasil penelitian terdapat pada papan partikel dengan perlakuan campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 10%, dan waktu kempa 16 menit, yaitu sebesar 0,579 g/cm³, sedangkan nilai kerapatan papan partikel tertinggi terdapat pada papan dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25%, kadar 10%, dan waktu kempa 14 menit yaitu sebesar 0,772 g/cm³. Nilai rata-rata hasil pengujian kerapatan papan partikel ampas tebu dapat dilihat pada Gambar 5. Gambar 5 Kerapatan pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa. Dari Gambar 5 terlihat bahwa kerapatan papan partikel dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50% lebih rendah jika dibandingkan dengan kerapatan papan partikel tanpa serbuk kayu gergajian dan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25% pada berbagai kadar dan waktu kempa. Hal ini diduga disebabkan oleh serbuk kayu gergajian yang terdiri dari beberapa jenis kayu yang memiliki berat jenis yang berbeda-beda mulai dari berat jenis yang rendah sampai dengan berat jenis yang tinggi, karena pada saat pengempaan dengan perlakuan tekanan yang sama akan memberikan hasil yang maksimum pada kayu yang memilki berat jenis yang rendah. Hal ini didukung oleh Haygreen

38 25 et al. (2003) yang mekan bahwa kayu yang memiliki berat jenis yang tinggi akan menghasilkan kerapatan yang rendah sebaliknya kayu yang memiliki berat jenis yang rendah sampai sedang akan menghasilkan papan yang berkerapatan tinggi. Nilai kerapatan sasaran papan partikel ampas tebu yaitu 0,60 g/cm³. kerapatan papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 0,613 g/cm³ sampai dengan 0,747 g/cm³. Nilai rata-rata kerapatan tertinggi terdapat pada papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25%, kadar 10%, dan waktu kempa 12 menit yaitu sebesar 0,747 g/cm³, sedangkan nilai rata-rata kerapatan terendah terdapat pada papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 10%, dan waktu kempa 16 menit yaitu sebesar 0,613 g/cm³. Nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan bervariasi, hal ini diduga sebagai akibat dari penyebaran partikel yang tidak merata pada saat pembentukan papan sehingga massa partikel pada setiap bagian papan berbeda-beda. Kondisi ini menyebabkan tekanan dan suhu yang diterima pada saat pengempaan tidak sama, oleh karena itu berat papan yang dihasilkan tidak sama walaupun volumenya sama. Secara keseluruhan nilai rata-rata kerapatan papan yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A yang mensyaratkan nilai kerapatan papan partikel sebesar 0,40-0,90 g/cm³. Untuk mengetahui pengaruh proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa terhadap kerapatan papan partikel ampas tebu yang dihasilkan, maka dilakukan analisis sidik ragam. Hasil analisis sidik ragam kerapatan papan partikel ampas tebu disajikan pada Tabel 11.

39 26 Tabel 11 Analisis sidik ragam kerapatan papan partikel ampas tebu Sumber DB JK KT F hitung F tabel keragaman 0,05 0,01 A 2 0,034 0,017 15,370 sn 3,354 5,488 B 2 0,008 0,004 3,630 n 3,354 5,488 C 2 0,006 0,003 2,680 tn 3,354 5,488 A*B 4 0,011 0,003 2,540 tn 2,728 4,106 A*C 4 0,008 0,002 1,790 tn 2,728 4,106 B*C 4 0,001 0,0002 0,180 tn 2,728 4,106 A*B*C 8 0,005 0,001 0,550 tn 2,305 3,256 Galat 27 0,029 0,001 Total 53 0,102 Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu B : Kadar C : Waktu kempa gergajian dan ampas tebu JK : Jumlah Kuadrat KT : Kuadrat Tengah DB : Derajat Bebas sn : sangat tn : tidak n : * : interaksi Dari Tabel 11 terlihat bahwa campuran serbuk kayu gergajian berpengaruh sangat terhadap kerapatan papan partikel yang dihasilkan, dan kadar berpengaruh terhadap kerapatan papan partikel yang dihasilkan, namun waktu kempa dan interaksi antara faktor-faktor tersebut tidak berpengaruh terhadap kerapatan papan partikel yang dihasilkan. Hasil uji lanjut Duncan pada Tabel 12 menunjukkan bahwa jumlah proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25% tidak berbeda dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0%, namun berbeda dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%. Hal ini berarti bahwa tanpa penggunaan campuran serbuk kayu gergajian dalam pembuatan papan partikel ampas tebu sudah cukup untuk menghasilkan kerapatan papan yang memenuhi standar JIS A Hasil uji lanjut Duncan juga menunjukkan bahwa kadar 14% tidak berbeda dengan kadar 10%. Untuk mempertimbangkan pemakaian yang ekonomis maka disarankan untuk menggunakan dengan kadar 10%.

40 Kadar Air (%) 9,608 9,451 9,443 9,529 9,200 9,339 8,995 9,177 9,360 9,307 9,345 9,125 8,816 9,387 9,351 8,510 8,904 9,393 11,278 11,174 10,815 10,286 10,822 10,685 10,375 10,702 10, Tabel 12 Hasil uji lanjut Duncan kerapatan papan partikel ampas tebu Faktor Taraf Nilai rata-rata kerapatan (g/cm³) Hasil uji lanjut Duncan A A2 0,702 a A1 0,681 a A3 0,641 b B B3 0,684 a B2 0,682 a B1 0,658 b Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu gergajian dan ampas tebu B : Kadar A1 : serbuk kayu 0%, ampas tebu 100% B1 : Kadar 10% A2 : serbuk kayu 25%, ampas tebu 75% B2 : Kadar 12% A3 : serbuk kayu 50%, ampas tebu 50% B3 : Kadar 14% Kadar Air Kadar air rata-rata papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 8,510% sampai dengan 11,278% seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 6. Kadar Air 12,000 10,000 8,000 Kempa 12 menit 6,000 Kempa 14 menit 4,000 Kempa 16 menit 2,000 0,000 10% 12% 14% 10% 12% 14% 10% 12% 14% Serbuk Kayu 0% Serbuk kayu 25% Serbuk kayu 50% Gambar 6 Kadar air pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa. Dari Gambar 6 terlihat bahwa kadar air papan partikel dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50% lebih tinggi dibandingkan dengan kadar air papan partikel dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% dan 25%, hal ini diduga disebabkan oleh kayu yang bersifat higroskopis yang berarti kayu dapat menyerap dan melepaskan air, sehingga kadar air dapat berubah sewaktu-waktu sesuai dengan kondisi lingkungannya. Kadar air rata-rata papan partikel terendah terdapat pada papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu

41 28 gergajian 25%, kadar 14%, dan waktu kempa 12 menit, sedangkan kadar air rata-rata papan partikel tertinggi terdapat papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 10%, dan waktu kempa 12 menit. Nilai kadar air papan partikel yang dihasilkan seluruhnya telah memenuhi standar JIS A , yang mensyaratkan nilai kadar air papan partikel sebesar 5-13%. Untuk mengetahui pengaruh proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa terhadap kadar air papan partikel ampas tebu yang dihasilkan, maka dilakukan analisis sidik ragam. Hasil analisis sidik ragam kadar air papan partikel ampas tebu disajikan pada Tabel 13. Tabel 13 Analisis sidik ragam kadar air papan partikel ampas tebu Sumber keragama n DB JK KT F hitung F tabel 0,05 0,01 A 2 27,983 13, ,140 sn 3,354 5,488 B 2 1,390 0,695 7,410 sn 3,354 5,488 C 2 0,310 0,155 1,650 tn 3,354 5,488 A*B 4 0,302 0,076 0,810 tn 2,728 4,106 A*C 4 0,518 0,130 1,380 tn 2,728 4,106 B*C 4 0,938 0,235 2,500 tn 2,728 4,106 A*B*C 8 0,420 0,053 0,560 tn 2,305 3,256 Galat 27 2,533 0,094 Total 53 34,396 Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu B : Kadar C : Waktu kempa gergajian dan ampas tebu JK : Jumlah Kuadrat KT : Kuadrat Tengah DB : Derajat Bebas sn : sangat tn : tidak n : * : interaksi Berdasarkan analisis sidik ragam yang telah dilakukan diketahui bahwa campuran serbuk kayu gergajian dan kadar memiliki pengaruh yang sangat terhadap kadar air papan partikel yang dihasilkan, sehingga perlu dilakukan uji lanjut Duncan. Hasil uji lanjut Duncan dapat dilihat pada Tabel 14

42 29 Tabel 14 Hasil uji lanjut Duncan kadar air papan partikel ampas tebu Faktor Taraf Nilai rata-rata kadar air (%) Hasil uji lanjut Duncan A A3 10,751 a A1 9,345 b A2 9,127 c B B1 9,950 a B2 9,713 b B3 9,560 b Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu gergajian dan ampas tebu B : Kadar A1 : serbuk kayu 0%, ampas tebu 100% B1 : Kadar 10% A2 : serbuk kayu 25%, ampas tebu 75% B2 : Kadar 12% A3 : serbuk kayu 50%, ampas tebu 50% B3 : Kadar 14% Berdasarkan hasil uji lanjut duncan terlihat bahwa proporsi campuran serbuk kayu gergajian sebanyak 50% berbeda dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25% dan 0%, begitu juga dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% berbeda dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25%. Nilai kadar air terendah terdapat pada papan partikel dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25%, hal ini berarti bahwa proporsi campuran serbuk kayu gergajian sebanyak 25% lebih baik dibandingkan dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% dan 50%, sehingga disarankan untuk menggunakan serbuk kayu gergajian sebanyak 25% sebagai campuran dalam pembuatan papan partikel ampas tebu. Selain campuran serbuk kayu gergajian terlihat pula pengaruh kadar terhadap kadar air papan partikel ampas tebu yang dihasilkan. Semakin rendah kadar yang digunakan maka nilai kadar airnya akan semakin tinggi. Kadar 10% berbeda dengan kadar 12% dan 14%, namun kadar 12% dan14% tidak berbeda, dalam artian penggunaan 12% ataupun 14% tidak memberikan pengaruh yang terhadap kadar air papan yang dihasilkan. Sehingga penggunaan kadar 12% lebih disarankan, karena lebih ekonomis dalam penggunaannya.

43 Daya serap air (%) 45,137 41,086 36,794 56,555 53,668 42,369 38,919 54,601 43,821 70,047 65,870 67,085 93, ,378 96, , , , ,432 96,428 87,673 91,782 94,200 78, ,733 85,167 83, Daya Serap Air Nilai daya serap air rata-rata papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 36,794% sampai dengan 115,336%. Nilai daya serap air rata-rata dapat dilihat pada Gambar 7. Daya Serap Air 140, , ,000 80,000 60,000 40,000 20,000 Kempa 12 menit Kempa 14 menit Kempa 16 menit 0,000 10% 12% 14% 10% 12% 14% 10% 12% 14% Serbuk Kayu 0% Serbuk kayu 25% Serbuk kayu 50% Gambar 7 Daya serap air pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa. Dari Gambar 7 terlihat bahwa nilai rata-rata daya serap air tertinggi terdapat pada papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25%, kadar 12%, dan waktu kempa selama 16 menit, sedangkan nilai kadar air terendah terdapat pada papan partikel dengan perlakuan tanpa campuran serbuk kayu gergajian, kadar 10%, dan waktu kempa 16 menit. Daya serap air merupakan sifat fisis yang tidak disyaratkan dalam Standar JIS A , namun daya serap air ini perlu diperhatikan karena sangat berpengaruh terhadap kualitas papan partikel yang dihasilkan. Besarnya nilai daya serap air yang dihasilkan diduga dipengaruhi oleh masih banyaknya pith yang tidak ikut terbuang pada saat depithing (pembuangan pith). Menurut Lengal (1999) diacu dalam Alghiffari (2008), pith merupakan bahan penyerap air dan beratnya dapat bertambah tujuh kali lipat dari beratnya sendiri di dalam air. Selain itu nilai daya serap air yang tinggi juga diduga disebabkan oleh kurang meratanya distribusi sehingga tidak melapisi partikel dengan baik yang

44 31 mengakibatkan permukaan partikel yang tidak terlapisi akan lebih banyak menyerap air. Untuk mengetahui pengaruh proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa maka dilakukan analisis sidik ragam. Hasil analisis sidik ragam daya serap air papan partikel ampas tebu disajikan oleh Tabel 15. Tabel 15 Analisis sidik ragam daya serap air papan partikel ampas tebu Sumber DB JK KT Fhitung Ftabel keragaman 0,05 0,01 A , , ,680 sn 3,354 5,488 B , ,410 3,630 sn 3,354 5,488 C 2 516, ,433 2,510 tn 3,354 5,488 A*B , ,560 9,880 sn 2,728 4,106 A*C 4 895, ,858 2,170 tn 2,728 4,106 B*C 4 77,721 19,430 0,190 tn 2,728 4,106 A*B*C 8 803, ,457 0,980 tn 2,305 3,256 Galat , ,023 Total ,367 Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu B : Kadar C : Waktu kempa gergajian dan ampas tebu JK : Jumlah Kuadrat KT : Kuadrat Tengah DB : Derajat Bebas sn : sangat tn : tidak n : * : interaksi Dari Tabel 15 terlihat bahwa campuran serbuk kayu gergajian sangat berpengaruh terhadap daya serap air papan partikel ampas tebu, begitu juga dengan kadar dan interaksi antara campuran serbuk kayu gergajian dan kadar, sedangkan waktu kempa tidak berpengaruh terhadap daya serap air papan partikel yang dihasilkan. Hasil uji lanjut Duncan dapat dilihat pada Tabel 16.

45 32 Tabel 16 Hasil uji lanjut Duncan daya serap air papan partikel ampas tebu Faktor Taraf Nilai rata-rata daya serap air (%) Hasil uji lanjut Duncan A A3 92,348 a A2 91,954 a A1 45,883 b B2 82,721 a B B1 79,735 a A*B B3 67,730 b A2*B2 109,173 a A3*B1 99,178 ab A2*B1 99,023 ab A3*B3 89,741 b A3*B2 88,127 b A2*B3 67,667 c A1*B2 50,864 d A1*B3 45,781 d A1*B1 41,006 d Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu gergajian dan ampas tebu B : Kadar A1 : serbuk kayu 0%, ampas tebu 100% B1 : Kadar 10% A2 : serbuk kayu 25%, ampas tebu 75% B2 : Kadar 12% A3 : serbuk kayu 50%, ampas tebu 50% B3 : Kadar 14% * : interaksi Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa semakin banyak proporsi campuran serbuk kayu gergajian maka nilai daya serap air papan partikel yang dihasilkan akan semakin tinggi. Proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50% dan 25% tidak berbeda, namun berbeda dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0%. Uji lanjut Duncan juga dilakukan pada perlakuan kadar, kadar 12% dan 10% menghasilkan nilai yang tidak berbeda terhadap daya serap air papan partikel yang dihasilkan, sedangkan kadar 14% menghasilkan nilai yang berbeda terhadap kadar 12% dan 10%. Berdasarkan hasil uji lanjut Duncan nilai daya serap air terendah terdapat pada papan partikel dengan kadar 14%, sehingga disarankan untuk menggunakan kadar 14%. Hasil uji lanjut Duncan terhadap interaksi antara campuran serbuk kayu gergajian dan kadar terlihat bahwa campuran serbuk kayu gergajian 0% dengan kadar 10% tidak berbeda dengan campuran serbuk kayu gergajian 0% dengan kadar 12% dan 14%, sehingga interaksi antara campuran serbuk kayu gergajian 0% dengan kadar

46 Pengembangan Tebal (%) 19,439 23,392 21,920 21,315 22,037 15,587 15,271 20,912 16,927 13,068 16,142 18,563 16,430 14,799 16,132 10,945 11,933 13,836 30,803 32,925 30,372 26,845 31,264 24,877 23,015 22,558 21, % lebih disarankan dalam pembuatan papan partikel, karena yang digunakan lebih ekonomis Pengembangan Tebal Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan diperoleh nilai rata-rata pengembangan tebal berkisar antara 10,945% sampai dengan 32,925%. Nilai ratarata pengembangan tebal papan partikel ampas tebu yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 8. Pengembangan Tebal 35,000 30,000 25,000 20,000 Kempa 12 menit 15,000 Kempa 14 menit 10,000 5,000 Kempa 16 menit 0,000 10% 12% 14% 10% 12% 14% 10% 12% 14% Serbuk Kayu 0% Serbuk kayu 25% Serbuk kayu 50% Gambar 8 Pengembangan tebal pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa. Dari Gambar 8 terlihat bahwa nilai pengembangan tebal semakin menurun seiring dengan meningkatnya kadar pada berbagai papan partikel tanpa serbuk kayu gergajian, proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25% dan 50% serta pada berbagai tingkat waktu kempa. Hal ini diduga disebabkan oleh ikatan antar partikel menjadi lebih papan menjadi lebih rapat dengan penambahan kadar sehingga air yang masuk ke dalam papan menjadi lebih sedikit dan pengembangan tebalnya menjadi menurun. Haygreen et al. (2003) menerangkan bahwa semakin banyak yang digunakan dalam pembuatan papan maka dimensi papan yang dihasilkan akan semakin stabil. Nilai rata-rata pengembangan tebal tertinggi terdapat pada papan partikel dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25%, kadar 10%, dan waktu kempa 14 menit, sedangkan nilai rata-rata pengembangan tebal terendah

47 34 terdapat pada papan partikel dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 14%, dan waktu kempa 12 menit. Nilai pengembangan tebal papan yang dihasilkan sebagian besar belum memenuhi standar JIS A , yang mensyaratkan nilai pengembangan tebal untuk papan partikel sebesar 12%. Dari nilai rara-rata pengembangan tebal yang terlihat pada Gambar 8, hanya terdapat tiga papan partikel yang memenuhi standar JIS A yaitu papan partikel dengan campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 14%, dan waktu kempa 12, 14, dan 16 menit. Hal ini diduga masih banyaknya pith yang tidak ikut terbuang pada saat deptithing (pembuangan pith). Alghiffari (2008) mengatakan bahwa pith merupakan bahan penyerap air sehingga kandungan air yang ada di dalam dinding sel semakin banyak yang berakibat dinding sel akan semakin mengembang. Nilai pengembangan tebal yang bervariasi diduga dipengaruhi oleh kurang meratanya distribusi pada setiap partikel sehingga setelah papan direndam dalam air selama 24 jam menyebabkan bagian permukaan papan yang tidak terkena akan menjadi tebal akibat masuknya air ke dalam papan yang dihasilkan. Untuk mengetahui pengaruh campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa serta interaksinya, maka dilakukan analisis sidik ragam pengembangan tebal terhadap papan partikel ampas tebu. Hasil analisis sidik ragam papan partikel ampas tebu disajikan pada Tabel 17. Tabel 17 Analisis sidik ragam pengembangan tebal papan partikel ampas tebu Sumber DB JK KT Fhitung Ftabel keragaman 0,05 0,01 A 2 620, ,451 33,750 sn 3,354 5,488 B 2 876, ,484 47,670 sn 3,354 5,488 C 2 46,133 23,066 2,510 tn 3,354 5,488 A*B 4 266,570 66,643 7,250 sn 2,728 4,106 A*C 4 43,424 10,856 1,180 tn 2,728 4,106 B*C 4 56,208 14,052 1,530 tn 2,728 4,106 A*B*C 8 48,150 6,019 0,650 tn 2,305 3,256 Galat ,340 9,198 Total ,696 Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu B : Kadar C : Waktu kempa gergajian dan ampas tebu JK : Jumlah Kuadrat KT : Kuadrat Tengah DB : Derajat Bebas sn : sangat tn : tidak n : * : interaksi

48 35 Tabel 17 menunjukkan bahwa campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan interaksi antara keduanya memberikan pengaruh yang sangat terhadap pengembangan tebal papan partikel ampas tebu, sedangkan waktu kempa dan interaksi antara campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa tidak memberikan pengaruh yang terhadap pengembangan tebal papan partikel yang dihasilkan. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25% berbeda dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% dan 50%, begitu juga dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% berbeda dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%. Untuk kadar, hasil uji lanjut duncan menunjukkan bahwa nilai pengembangan tebal yang rendah dihasilkan seiring dengan penambahan kadar. Dari Tabel 18 terlihat bahwa kadar 10%, berbeda dengan kadar 12% dan 14%, begitu juga dengan kadar 12% berbeda dengan kadar 14%. Hal ini berarti bahwa penggunaan 14% dapat menurunkan pengembangan tebal papan yang dihasilkan. Interaksi antara proporsi campuran serbuk kayu gergajian gergajian 50% dengan kadar 14% tidak berbeda dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 12%, dan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25% kadar 14%. Hal ini berarti interaksi antara proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50% dengan kadar 12% sudah cukup baik untuk digunakan dalam pembuatan papan partikel karena dilihat dari segi penggunaan yang lebih ekonomis.

49 36 Tabel 18 Hasil uji lanjut Duncan pengembangan tebal papan partikel ampas tebu Faktor Taraf Nilai rata-rata pengembangan tebal (%) Hasil uji lanjut Duncan A A1 24,984 a A2 19,644 b A c B B1 25,113 a B2 21,032 b B3 15,289 c A*B A1*B1 31,367 a A2*B2 27,662 b A3*B1 22,389 c A1*B1 21,584 c A1*B2 19,646 cd A1*B3 17,703 d A2*B3 15,925 de A3*B2 15,787 de A3*B3 12,239 e Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu gergajian dan ampas tebu B : Kadar A1 : serbuk kayu 0%, ampas tebu 100% B1 : Kadar 10% A2 : serbuk kayu 25%, ampas tebu 75% B2 : Kadar 12% A3 : serbuk kayu 50%, ampas tebu 50% B3 : Kadar 14% * : interaksi 4.2 Sifat Mekanis Papan Partikel Ampas Tebu Modulus Patah (Modulus of Rupture/MOR) Nilai rata-rata modulus patah papan partikel yang dihasilkan berkisar antara 4,515 N/mm² sampai dengan 14,796 N/mm². Nilai rata-rata modulus patah tertinggi terdapat pada papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25%, kadar 14% dan waktu kempa 14 menit, sedangkan nilai rata-rata modulus patah terendah terdapat pada papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 10%, dan waktu kempa 14 menit. Nilai rata-rata modulus patah papan partikel yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 9.

50 MOR (N/mm²) 7,642 7,100 7,204 6,936 4,515 6,843 6,499 7,783 5,458 11,120 10,238 10,791 9,721 11,950 12,252 11,569 9,453 11,537 8,423 9,637 8,399 9,798 13,786 12,846 11,113 14,796 12, MOR 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0,000 Kempa 12 menit Kempa 14 menit Kempa 16 menit 10% 12% 14% 10% 12% 14% 10% 12% 14% Serbuk Kayu 0% Serbuk kayu 25% Serbuk kayu 50% Gambar 9 Modulus patah pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa. Dari Gambar 9 terlihat bahwa sebagian besar papan partikel yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A , yang mensyaratkan nilai modulus patah papan partikel sebesar 8 N/mm². Untuk mengetahui pengaruh jumlah campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa maka dilakukan analisis sidik ragam modulus patah (modulus of rupture/mor) papan partikel yang dihasilkan. Hasil analisis sidik ragam MOR papan partikel yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 19. Tabel 19 Analisis sidik ragam modulus patah papan partikel ampas tebu Sumber DB JK KT Fhitung Ftabel keragaman 0,05 0,01 A 2 167,139 83,570 29,550 sn 3,354 5,488 B 2 98,017 49,008 17,330 sn 3,354 5,488 C 2 4,936 2,468 0,870 tn 3,354 5,488 A*B 4 34,879 8,720 3,080 n 2,728 4,106 A*C 4 13,508 3,377 1,190 tn 2,728 4,106 B*C 4 24,600 6,150 2,170 tn 2,728 4,106 A*B*C 8 15,859 1,982 0,700 tn 2,305 3,256 Galat 27 76,351 2,828 Total ,289 Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu B : Kadar C : Waktu kempa gergajian dan ampas tebu JK : Jumlah Kuadrat KT : Kuadrat Tengah DB : Derajat Bebas sn : sangat tn : tidak n : * : interaksi

51 38 Berdasarkan analisis sidik ragam yang telah dilakukan diperoleh bahwa campuran serbuk kayu gergajian dan kadar berpengaruh sangat terhadap modulus patah papan partikel yang dihasilkan, sedangkan interaksi antara campuran serbuk kayu gergajian dan kadar berpengaruh terhadap modulus patah papan partikel yang dihasilkan. Uji lanjut Duncan pada Tabel 20 menunjukkan bahwa proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% berbeda dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25% dan 50%. Hal ini berarti bahwa nilai modulus patah papan yang dihasilkan akan semakin rendah seiring dengan bertambahnya jumlah campuran serbuk kayu gergajian. Kondisi ini diduga disebabkan oleh partikel bagas dan partikel serbuk kayu gergajian yang kurang cocok jika digabungkan sehingga MOR papan yang dihasilkan menjadi rendah walaupun menurut Rowell et al. (1997) yang mekan bahwa keuntungan dari bagas adalah jarang bermasalah apabila digabungkan dengan sekumpulan bahan berserat yang lain. Jika dilihat dari kadar nya, kadar 14% berbeda dengan kadar 12% dan 10%. Hal ini berarti bahwa semakin tinggi kadar maka nilai modulus patah papan partikel yang dihasilkan akan semakin tinggi pula. Interaksi antara proporsi campuran serbuk kayu gergajian 25% kadar 14%, dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% kadar 12%, proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% kadar 14%, dan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% kadar 10% tidak berbeda. Sehingga proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% dengan kadar 10% sudah cukup digunakan untuk membuat papan partikel ampas tebu, karena lebih ekonomis dari segi penggunaan nya.

52 39 Tabel 20 Hasil uji lanjut Duncan modulus patah papan partikel ampas tebu Faktor Taraf Nilai rata-rata modulus patah (N/mm²) Hasil uji lanjut Duncan A A1 11,586 a A2 9,975 b A3 7,319 c B3 11,336 a B B2 9,501 b A*B B1 8,043 c A2*B3 12,807 a A1*B2 12,118 a A1*B3 11,924 a A1*B1 10,716 ab A2*B2 9,804 b A3*B3 9,278 bc A2*B1 7,315 cd A3*B2 6,580 d A3*B1 6,099 d Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu gergajian dan ampas tebu B : Kadar A1 : serbuk kayu 0%, ampas tebu 100% B1 : Kadar 10% A2 : serbuk kayu 25%, ampas tebu 75% B2 : Kadar 12% A3 : serbuk kayu 50%, ampas tebu 50% B3 : Kadar 14% * : interaksi Modulus Elastisitas (Modulus of Elasticity/MOE) Nilai rata-rata modulus elastisitas berkisar antara 528,010 N/mm² sampai dengan 1461,505 N/mm². Nilai rata-rata modulus elastisitas tertinggi terdapat pada papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0%, kadar 12% dan waktu kempa 14 menit, sedangkan nilai rata-rata modulus elastisitas terendah terdapat pada papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 10%, dan waktu kempa 14 menit. Nilai rata-rata modulus elastisitas papan partikel yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 10.

53 MOE (N/mm²) 774, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , MOE 1600, , , , , , , ,000 0,000 Kempa 12 menit Kempa 14 menit Kempa 16 menit 10% 12% 14% 10% 12% 14% 10% 12% 14% Serbuk Kayu 0% Serbuk kayu 25% Serbuk kayu 50% Gambar 10 Modulus elastisitas pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa. Dari Gambar 10 terlihat bahwa semua papan partikel yang dihasilkan tidak memenuhi standar JIS A , yang mensyaratkan nilai modulus elastisitas papan partikel adalah sebesar 2000 N/mm². Kondisi ini bertolak belakang dengan modulus patah papan partikel yang dihasilkan yaitu sebagian besar papan partikel yang dihasilkan memenuhi standar JIS A Hal ini diduga disebabkan oleh ukuran partikel papan yang dihasilkan yang termasuk dalam ukuran yang kecil berkisar antara mesh dan kurang meratanya distribusi sehingga ikatan antara partikelnya kurang kompak serta masih banyaknya pith yang tidak ikut terbuang pada saat pembuangan pith (depithing). Hesh (1973) diacu dalam Muharam (1995) mekan bahwa pith merupakan bahan yang berupa spons yang bersifat tidak memberikan kekuatan, oleh karena itu bila dalam pembuatan papan partikel, pith diikutsertakan maka akan menghasilkan kekuatan yang rendah dan memerlukan banyak. Untuk mengetahui pengaruh proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa maka dilakukan analisis sidik ragam modulus elastisitas (modulus of elasticity/moe) papan partikel yang dihasilkan. Hasil analisis sidik ragam MOE papan partikel yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 21.

54 41 Tabel 21 Analisis sidik ragam modulus elastisitas papan partikel ampas tebu Sumber DB JK KT Fhitung Ftabel keragaman 0,05 0,01 A , ,198 31,000 sn 3,354 5,488 B , ,433 8,750 sn 3,354 5,488 C , ,439 0,670 tn 3,354 5,488 A*B , ,268 1,630 tn 2,728 4,106 A*C , ,645 1,090 tn 2,728 4,106 B*C , ,756 2,100 tn 2,728 4,106 A*B*C , ,044 0,640 tn 2,305 3,256 Galat , ,600 Total ,022 Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu B : Kadar C : Waktu kempa gergajian dan ampas tebu JK : Jumlah Kuadrat KT : Kuadrat Tengah DB : Derajat Bebas sn : sangat tn : tidak n : * : interaksi Tabel 21 menunjukkan bahwa campuran serbuk kayu gergajian dan kadar memberikan pengaruh yang sangat terhadap modulus elastisitas papan partikel yang dihasilkan, sedangkan waktu kempa dan interaksi antara faktor-faktor tersebut tidak memberikan pengaruh yang terhadap modulus elastisitas papan partikel yang dihasilkan. Berdasarkan uji lanjut Duncan yang dapat dilihat pada Tabel 22, proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% dan 25% tidak berbeda namun berbeda dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%. Sehingga proporsi campuran serbuk kayu gergajian 0% lebih disarankan untuk meningkatkan papan partikel yang dihasilkan. Dari Tabel 22 dapat dilihat bahwa semakin tinggi kadar yang digunakan modulus elastisitas papan partikel yang dihasilkan akan semakin tinggi. Hal ini diduga disebabkan oleh semakin banyaknya yang digunakan maka ikatan antara partikelnya akan semakin kompak sehingga kekuatan papannya menjadi semakin tinggi. Kadar 14% dan 12% tidak berbeda namun berbada dengan kadar 10%, sehingga penggunaan 12% lebih disarankan dibandingkan dengan 14%. Hal ini dilakukan karena papan partikel yang dihasilkan, modulus elastisitas tidak berbeda dan kadar 12% lebih ekonomis dibandingkan dengan kadar 14%.

55 Internal Bond (N/mm²) 0,166 0,102 0,135 0,097 0,145 0,139 0,117 0,095 0,117 0,211 0,154 0,181 0,178 0,143 0,167 0,169 0,161 0,206 0,198 0,215 0,151 0,198 0,154 0,238 0,277 0,335 0, Tabel 22 Hasil uji lanjut Duncan modulus elastisitas papan partikel ampas tebu Faktor Taraf Nilai rata-rata modulus elastisitas (N/mm²) Hasil uji lanjut Duncan A A1 1234,610 a A2 1164,420 a A3 800,000 b B B3 1188,830 a B2 1069,190 a B1 941,010 b Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu gergajian dan ampas tebu B : Kadar A1 : serbuk kayu 0%, ampas tebu 100% B1 : Kadar 10% A2 : serbuk kayu 25%, ampas tebu 75% B2 : Kadar 12% A3 : serbuk kayu 50%, ampas tebu 50% B3 : Kadar 14% Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond/IB) Nilai rata-rata tertinggi keteguhan rekat internal papan partikel yang dihasilkan terdapat pada papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 14%, dan waktu kempa 16 menit, sedangkan nilai rata-rata papan partikel terendah terdapat pada papan dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 10%, dan waktu kempa selama 12 menit. Nilai rata-rata papan partikel yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 11. Internal Bond 0,400 0,350 0,300 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 Kempa 12 menit Kempa 14 menit Kempa 16 menit 0,000 10% 12% 14% 10% 12% 14% 10% 12% 14% Serbuk Kayu 0% Serbuk kayu 25% Serbuk kayu 50% Gambar 11 Keteguhan rekat internal pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa.

56 43 Dari Gambar 11 terlihat bahwa sebagian besar nilai rata-rata keteguhan rekat internal papan partikel yang dihasilkan semakin tinggi seiring dengan penambahan kadar. Hal ini diduga disebabkan oleh ikatan antar partikel di dalam papan yang semakin kompak dengan bertambahnya kadar sehingga keteguhan rekat papan menjadi semakin kuat. Haygreen et al. (2003) mekan bahwa ikatan internal merupakan ukuran tunggal tentang kualitas pembuatan suatu papan karena menunjukkan kekuatan ikatan antara partikel-partikel, sifat ikatan internal akan semakin tinggi dengan penambahan jumlah yang akan digunakan dalam pembuatan papan. Untuk mengetahui pengaruh proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, waktu kempa, dan interaksinya terhadap keteguhan rekat internal papan yang dihasilkan maka dilakukan analisis sidik ragam. Hasil analisis sidik ragam keteguhan rekat internal papan yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 23. Tabel 23 Analisis sidik ragam internal bond papan partikel ampas tebu Sumber DB JK KT Fhitung Ftabel keragaman 0,05 0,01 A 2 0,017 0,009 1,940 tn 3,354 5,488 B 2 0,047 0,023 5,260 n 3,354 5,488 C 2 0,020 0,010 2,250 tn 3,354 5,488 A*B 4 0,015 0,004 0,870 tn 2,728 4,106 A*C 4 0,014 0,003 0,770 tn 2,728 4,106 B*C 4 0,057 0,014 3,220 n 2,728 4,106 A*B*C 8 0,061 0,008 1,710 tn 2,305 3,256 Galat 27 0,120 0,004 Total 53 0,350 Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu B : Kadar C : Waktu kempa gergajian dan ampas tebu JK : Jumlah Kuadrat KT : Kuadrat Tengah DB : Derajat Bebas sn : sangat tn : tidak n : * : interaksi Tabel 23 menunjukkan bahwa campuran serbuk kayu gergajian, waktu kempa, dan interaksinya tidak memberikan pengaruh yang terhadap keteguhan rekat internal papan yang dihasilkan, sedangkan kadar dan interaksi antara kadar dan waktu kempa memberikan pengaruh yang terhadap keteguhan rekat internal papan partikel yang dihasilkan. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa papan partikel dengan kadar 12% dan 10% tidak berbeda, sedangkan papan partikel dengan kadar 14% berbeda

57 44 dengan kadar 12% dan 10%. Hasil uji lanjut Duncan dapat dilihat pada Tabel 24. Tabel 24 Hasil uji lanjut Duncan internal bond papan partikel ampas tebu Faktor Taraf Nilai rata-rata internal bond (N/mm²) Hasil uji lanjut Duncan B3 0,220 a B B2 0,162 b B1 0,154 b B3*C3 0,277 a B3*C2 0,235 ab B1*C1 0,194 abc B*C B2*C3 0,186 bc B2*C1 0,155 bc B1*C3 0,154 bc B3*C1 0,148 bc B2*C2 0,145 bc B1*C2 0,113 c Keterangan : B : Kadar C : Waktu kempa * = interaksi B1 : Kadar 10% C : Waktu kempa 12 menit B2 : Kadar 12% C2 : Waktu kempa 14 menit B3 : Kadar 14% C3 : Waktu kempa 16 menit Tabel 24 menunjukkan bahwa dengan penambahan kadar maka akan meningkatkan nilai keteguhan rekat internal papan yang dihasilkan. Standar JIS A mensyaratkan nilai keteguhan rekat internal papan partikel sebesar 0,15 N/mm². Nilai rata-rata keteguhan rekat internal papan yang dihasilkan sebagian besar telah memenuhi standar JIS A , walaupun ada beberapa papan partikel yang dihasilkan tidak memenuhi standar yang telah ditetapkan. Hal ini diduga disebabkan oleh kurang meratanya distribusi sehingga ikatan antara partikel kurang sempurna. Interaksi antara kadar 14% dengan waktu kempa selama 16 menit tidak berbeda dengan interaksi antara kadar 14% waktu kempa 14 menit dan kadar 10% waktu kempa 12 menit. Kondisi ini menunjukkan bahwa penggunaan 12% dan waktu kempa selama 12 menit sudah dapat menghasilkan papan partikel yang nilai modulus patahnya memenuhi standar JIS A Kuat Pegang Sekrup Nilai rata-rata kuat pegang sekrup papan yang dihasilkan berkisar antara 241,393 N sampai dengan 401,598 N. Nilai rata-rata kuat pegang sekrup tertinggi

58 45 terdapat pada papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 14%,dan waktu kempa selama 14 menit, sedangkan nilai rata-rata kuat pegang sekrup terendah terdapat pada papan partikel dengan perlakuan proporsi campuran serbuk kayu 50%, kadar 10%, dan waktu kempa selama 12 menit. Nilai rata-rata kuat pegang sekrup papan partikel yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 12. Gambar 12 Kuat pegang sekrup pada berbagai proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa. Dari gambar 12 terlihat bahwa nilai rata-rata kuat pegang sekrup papan partikel yang dihasilkan sebagian besar belum memenuhi standar JIS A 5908 yang mensyaratkan nilai kuat pegang sekrup papan partikel sebesar 300 N. Hal ini diduga disebabkan oleh distribusi yang tidak merata sehingga ikatan antar patikelnya kurang sempurna, dan ukuran partikel yang digunakan berkisar antara mesh, sehingga kontak antara partikel dengan nya menjadi kurang kompak karena luas bidang rekatnya menjadi semakin kecil. Menurut Jatmiko (2006) peningkatan kuat pegang sekrup pada papan partikel disebabkan oleh semakin besarnya partikel yang digunakan sehingga luas bidang rekat menjadi semakin besar. Untuk mengetahui pengaruh proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, waktu kempa, dan interaksinya maka dilakukan analisis sidik ragam terhadap kuat pegang sekrup papan partikel yang dihasilkan. Analisis sidik

59 46 ragam kuat pegang sekrup papan partikel yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 25. Tabel 25 Analisis sidik ragam kuat pegang sekrup papan partikel ampas tebu Sumber DB JK KT Fhitung Ftabel keragaman 0,05 0,01 A , ,837 0,340 tn 3,354 5,488 B , ,813 4,750 n 3,354 5,488 C , ,917 1,330 tn 3,354 5,488 A*B , ,875 0,620 tn 2,728 4,106 A*C , ,023 1,170 tn 2,728 4,106 B*C , ,314 1,030 tn 2,728 4,106 A*B*C , ,272 0,120 tn 2,305 3,256 Galat , ,746 Total ,283 Keterangan : A : Proporsi campuran serbuk kayu B : Kadar C : Waktu kempa gergajian dan ampas tebu JK : Jumlah Kuadrat KT : Kuadrat Tengah DB : Derajat Bebas sn : sangat tn : tidak n : * : interaksi Berdasarkan analisis sidik ragam yang telah dilakukan diketahui bahwa hanya kadar yang memberikan pengaruh yang terhadap kuat pegang sekrup papan partikel yang dihasilkan, sedangkan perlakuan-perlakuan lain dan interaksinya tidak memberikan pengaruh yang terhadap kuat pegang sekrup papan partikel yang dihasilkan. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa kadar 10% dan 12% tidak berbeda terhadap nilai kuat pegang sekrup papan partikel yang dihasilkan sedangkan kadar 14% berbeda dengan kadar 10% dan 12%. Hal ini diduga disebabkan oleh ikatan antar partikelnya semakin kompak dengan semakin tingginya kadar sehingga nilai kuat pegang sekrup papan yang dihasilkan akan semakin tinggi. Hasil uji lanjut Duncan dapat dilihat pada Tabel 26. Tabel 26 Hasil uji lanjut Duncan kuat pegang sekrup papan partikel ampas tebu Faktor Taraf Nilai rata-rata kuat pegang sekrup (N) B Hasil uji lanjut Duncan B3 336,350 a B2 285,730 b B1 284,880 b Keterangan : B : Kadar B2 : Kadar 12% B1 : Kadar 10% B3 : Kadar 14%

60 Emisi Formaldehida Papan Partikel Ampas Tebu Pengujian emisi formaldehida dilakukan pada papan partikel yang sebagian besar sifat-sifatnya telah memenuhi standar JIS A Karena sifat-sifat terbaik dari papan partikel yang dihasilkan menyebar pada berbagai contoh uji, maka pengambilan contoh uji dilakukan dengan melihat semua sifatsifat papan partikel yang memenuhi standar JIS A Sehingga diperoleh hasil papan partikel yang sebagian besar sifat-sifatnya telah memenuhi standar JIS A , yaitu papan partikel dengan proporsi campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 14%, dan waktu kempa selama 14 menit. Nilai ratarata emisi formaldehida papan partikel ampas tebu yang dihasilkan sebesar 59,984 ppm. Hasil pengujian menunjukkan bahwa emisi formaldehida yang dihasilkan oleh papan partikel adalah sebesar 59,984 ppm. Emisi formaldehida yang dihasilkan tidak memenuhi standar JIS A yang mensyaratkan nilai emisi formaldehida maksimum sebesar 2,1 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa emisi formaldehida yang dihasilkan papan partikel ampas tebu adalah sangat tinggi, sehingga emisi formaldehida yang dikeluarkan oleh papan partikel tersebut dapat mencemari lingkungan. Salah satu upaya yang dilakukan untuk mengurangi emisi formaldehida pada produk yang dihasilkan yaitu dengan melakukan pelapisan pada permukaan papan seperti pengecatan papan. Santoso dan Sutigno (2004) mekan bahwa untuk mengurangi emisi formaldehida, produk dapat difumigasi dengan ammonium hidroksida 25%. Pengaruh fumigasi dengan ammonium hidroksida pada papan partikel adalah sangat. Semakin lama fumigasi dengan ammonium hidroksida, emisi formaldehida dari papan partikel akan semakin rendah.

61 Kesimpulan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 1. Papan partikel yang dihasilkan memiliki nilai kerapatan berkisar antara 0,6-0,7 g/cm³, kadar air 8-11%, daya serap air %, pengembangan tebal 10-32%, MOR 4-15 N/mm², MOE N/mm², IB 0,09-0,40 N/mm², dan kuat pegang sekrup berkisar antara N. 2. Proporsi campuran serbuk kayu gergajian berpengaruh terhadap kualitas papan partikel yang dihasilkan kecuali internal bond dan kuat pegang sekrup. Papan partikel ampas tebu tanpa campuran serbuk kayu gergajian memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan dengan papan partikel ampas tebu dengan campuran serbuk kayu gergajian. 3. Kadar urea formaldehida berpengaruh terhadap kualitas papan partikel yang dihasilkan. Kualitas papan partikel yang dihasilkan semakin meningkat seiring dengan peningkatan kadar urea formaldehida. 4. Waktu kempa tidak berpengaruh terhadap kualitas papan partikel yang dihasilkan. 5. Papan partikel ampas tebu terbaik hasil penelitian adalah papan partikel dengan campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar 14%, dan waktu kempa selama 14 menit. Sifat-sifat papan partikel ampas tebu terbaik yang memenuhi standar JIS A adalah kerapatan sebesar 0,6 g/cm³, kadar air 11%, pengembangan tebal 12%, MOR 8 N/mm², IB 0,34 N/mm², dan kuat pegang sekrup 402 N. sedangkan nilai MOE 930 N/mm² dan emisi formaldehida 60 ppm tidak memenuhi standar JIS A Saran 1. Perlu dilakukan penelitian pendahuluan sehingga diketahui waktu kempa optimum untuk menghasilkan nilai MOE papan partikel yang memenuhi standar JIS A Perlu penggunaan yang tidak mengandung formaldehida seperti Methane di-isocyanate (MDI) sehingga papan partikel yang dihasilkan memiliki sifat yang lebih ramah lingkungan.

62 49 DAFTAR PUSTAKA Afandy H Peningkatan mutu papan komposit dari limbah serbuk kayu sengon dan plastik polyprophylene daur ulang dengan perlakuan fisik dan kimia [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Alghiffari AF Pengaruh kadar resin urea formaldehida terhadap sifat-sifat papan partikel dari ampas tebu [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Anonim Strategi pengembangan industri berbasis tebu Jatim. Surya.co.id/web/index2.php?option=com content&dopdf=1&id=38488 [20 Juni 2008]. Anwar Ampas tebu. html [27 Mei 2008]. Arifin B Ekonomi swasembada gula Indonesia. /0/Document/GULA.pdf [22 Juni 2008] [BPS] Statistik Indonesia, Statistical Yearbook of Indonesia. Jakarta: Badan Pusat Statistik. Haygreen JG, Bowyer JL, Shmulsky R Forest Produt And Wood Science, An Introduction Fourth Edition. United State of America: Iowa State Press. [JIS] Japanese Industrial Standard Japanese Standard Association Particleboard. Japan: JIS; (JIS A 5908). Jatmiko A Kualitas papan partikel pada berbagai kadar likuida tandan kosong kelapa sawit [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Kusnadi A Sifat fisis dan mekanis papan komposit dari berbagai limbah serbuk kayu dan non kayu dengan plastik polyethylene dan polyprophylene daur ulang [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Maloney TM Modern Particleboard and Dry Process Fiberboard Manufacturing. San Fransisco: Miller Fremann, Inc. Muharam A Pengaruh ukuran partikel dan kerapatan lembaran terhadap sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor.

63 50 Pasaribu G Pengaruh jenis partikel kayu terhadap kualitas papan komposit dari limbah kayu dan plastik [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Paturau JM By Product of The Cane Sugar Industry: An Introduction to Their Industrial Utilization. Amsterdam: Elsevier Scientific Publishing Company. Putri MD Peningkatan mutu papan partikel dari limbah serbuk gergaji kayu sengon (Paraserianthes falcataria) dan limbah plastik polypropylene: peranan maleic anhydride sebagai compatibilizer [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Rowell RM, Raymound AY, Judith KR Paper and Composites from Agrobased Resources. Florida: CRC Press, Inc. Santoso A, Sutigno P Pengaruh fumigasi amonium hidroksida terhadap emisi formaldehida kayu lapis dan papan partikel. [8 Desember 2008] Setyawati D Komposit serbuk kayu plastik daur ulang: Teknologi alternatif pemanfaatan limbah kayu dan plastik. dina setyawati.htm [3 Mei 2008]. Subroto Karakteristik pembakaran biobriket campuran batubara, ampas tebu dan jerami. Jurnal Media Mesin 7(2): /579/1/1.subroto.pdf [27 Mei 2008]. Supriadi A Potensi kegunaan dan nilai tambah kayu dari hutan rakyat di kabupaten Bogor. Prosiding Seminar Hasil Litbang Hasil Hutan. Bogor: Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan. hlm Juni 2008]. Surdiding R, Koroh DN, Syamani FA, Yanti H, Saad S, Sucipto T Analisis Perekatan Kayu. Bogor : Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Wijanarko A, Johanes AW, Made SW Tinjauan komprehensif perancangan awal pabrik furfural berbasis ampas tebu di Indonesia. Jurnal Komunitas Migas Indonesia 5(1):1-8.

64 LAMPIRAN 51

65 52 Lampiran 1 Kadar air dan kerapatan papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Kode contoh uji Ulangan Berat awal (g) Berat Kering Oven (g) Dimensi Sisi 1 (cm) Sisi 2 (cm) Tebal (cm) Volume (cm³) KA(%) Rata-rata KA (%) Kerapatan (g/cm³) Rata-rata Kerapatan (g/cm³) A1B1C1 1 72,255 65,914 10,040 10,031 0, ,052 9,620 0, ,819 60,968 9,999 9,990 0,993 99,186 9,597 9,608 0,674 A1B1C2 1 69,026 63,039 10,040 10,025 0,982 98,839 9,497 0, ,583 65,429 10,016 10,022 1, ,961 9,406 9,451 0,702 A1B1C3 1 67,618 61,617 10,002 10,004 0,977 97,759 9,739 0, ,825 59,392 10,036 10,028 0,971 97,697 9,148 9,443 0,664 A1B2C1 1 67,126 61,422 10,039 9,934 1, ,886 9,287 0, ,804 56,302 10,044 10,039 0,957 96,516 9,772 9,529 0,640 A1B2C2 1 65,193 59,732 10,008 9,983 0,948 94,735 9,143 0, ,142 55,046 10,027 10,026 0,950 95,525 9,258 9,200 0,630 A1B2C3 1 69,259 63,513 10,048 10,034 0,955 96,285 9,047 0, ,46 56,061 10,047 10,018 0,941 94,708 9,631 9,339 0,649 A1B3C1 1 67,389 61,906 10,047 10,023 0,927 93,315 8,857 0, ,010 59,570 10,038 10,032 0,966 97,303 9,132 8,995 0,668 A1B3C2 1 63,241 57,796 10,011 10,027 0,964 96,782 9,421 0, ,575 59,28 10,014 10,008 0,923 92,528 8,932 9,177 0,698 A1B3C3 1 65,465 59,913 10,017 10,042 0,923 92,861 9,267 0, ,335 60,606 10,028 10,028 0,958 96,302 9,453 9,360 0,689 A2B1C1 1 74,704 68,363 10,051 10,013 0,973 97,868 9,275 0, ,835 65,700 10,057 10,035 0,974 98,248 9,338 9,307 0,731 0,698 0,700 0,678 0,643 0,659 0,684 0,695 0,676 0,697 0,747

66 53 Lampiran 1 Kadar air dan kerapatan papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa (Lanjutan) Kode contoh uji Ulangan Berat awal (g) Berat Kering Oven (g) Dimensi Sisi 1 (cm) Sisi 2 (cm) Tebal (cm) Volume (cm³) A2B1C2 1 68,174 62,205 10,019 9,981 0,985 98,445 9,596 KA(%) Rata-rata KA (%) Kerapatan (g/cm³) 2 75,175 68,908 10,051 10,040 0,965 97,400 9,095 9,345 0,772 A2B1C3 1 68,28 62,428 10,024 10,005 0,962 96,424 9, ,846 63,233 10,033 10,000 0,966 96,909 8,877 9,125 0,710 A2B2C1 1 69,067 63,492 10,052 10,038 0, ,110 8, ,767 63,175 10,051 10,032 0,971 97,847 8,852 8,816 0,703 A2B2C2 1 62,292 57,136 9,965 9,920 0,987 97,538 9, ,55 63,371 9,974 9,949 0,987 97,966 9,751 9,387 0,710 A2B2C3 1 66,637 60,783 9,984 10,026 1, ,147 9, ,853 59,459 10,056 10,041 1, ,893 9,072 9,351 0,596 A2B3C1 1 71,28 65,809 10,052 10,039 0,926 93,440 8, ,427 62,027 10,040 10,032 0,953 96,013 8,706 8,510 0,702 A2B3C2 1 66,741 61,34 9,965 9,962 0,969 96,169 8, ,719 64,878 10,009 9,994 0,926 92,648 9,003 8,904 0,763 A2B3C3 1 66,241 60,336 9,998 9,993 0,980 97,882 9, ,545 59,216 10,028 10,007 0,971 97,385 8,999 9,393 0,663 A3B1C1 1 62,263 55,764 10,084 10,075 1, ,233 11, ,766 58,4 10,079 10,047 1, ,276 10,901 11,278 0,633 A3B1C2 1 64,285 57,814 10,074 10,061 1, ,093 11, ,42 62,453 10,074 10,069 1, ,788 11,156 11,174 0,669 0,693 0,708 0,690 0,639 0,652 0,763 0,694 0,677 0,597 0,624 Rata-rata Kerapatan (g/cm³) 0,732 0,709 0,696 0,674 0,624 0,733 0,729 0,670 0,615 0,646

67 54 Lampiran 1 Kadar air dan kerapatan papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa (Lanjutan) Kode contoh uji Ulangan Berat awal (g) Berat Kering Oven (g) Dimensi Sisi 1 (cm) Sisi 2 (cm) Tebal (cm) Volume (cm³) KA(%) A3B1C3 1 66,018 59,65 10,066 10,079 1, ,034 10,676 Rata-rata KA (%) Kerapatan (g/cm³) 2 58,949 53,129 10,074 10,063 1, ,775 10,954 10,815 0,579 A3B2C1 1 67,346 61,128 10,086 10,072 0,980 99,524 10, ,135 55,376 10,059 10,068 0,971 98,362 10,400 10,286 0,622 A3B2C2 1 64,154 58,106 10,068 10,072 0,985 99,899 10, ,552 61,628 10,073 10,050 0,971 98,318 11,235 10,822 0,697 A3B2C3 1 62,829 56,798 10,084 10,054 0, ,030 10, ,265 53,512 9,971 9,943 0,973 96,460 10,751 10,685 0,614 A3B3C1 1 66,282 60,107 10,078 10,054 0,976 98,862 10, ,135 58,958 10,076 10,074 0,970 98,435 10,477 10,375 0,662 A3B3C2 1 61,925 56,038 10,056 10,077 0,969 98,137 10, ,84 59,37 10,091 10,087 0,971 98,785 10,898 10,702 0,666 A3B3C3 1 60,729 54,925 10,085 10,080 0,965 98,038 10,567 0, ,204 60,719 10,086 10,075 0,981 99,706 10,680 10,624 0,674 Keterangan: A1 = Serbuk kayu gergajian 0% A2 = Serbuk kayu gergajian 25% A3 = Serbuk kayu gergajian 50% B1 = Kadar 10% B2 = Kadar 12% B3 = Kadar 14% C1 = Waktu kempa 12 menit C2 = Waktu kempa 14 menit C3 = Waktu kempa 16 menit 0,647 0,677 0,642 0,622 0,670 0,631 Rata-rata Kerapatan (g/cm³) 0,613 0,649 0,670 0,618 0,666 0,649 0,647

68 55 Lampiran 2 Daya serap air dan pengembangan tebal papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Kode contoh uji Ulangan Berat awal (g) Berat setelah 24 jam (g) Tebal awal (cm) Tebal setelah perendaman 24 jam (cm) Daya serap air (%) A1B1C1 1 17,364 24,936 0,995 1,221 43, Rata-rata daya serap air (%) Pengembangan tebal (%) 2 16,907 24,797 1,040 1,208 46, , ,158 A1B1C2 1 17,714 24,901 1,011 1,234 40, ,361 25,999 1,035 1,291 41, , ,716 A1B1C3 1 18,075 24,271 0,965 1,172 34, ,892 23,532 0,987 1,209 39, , ,442 A1B2C1 1 14,074 22,064 1,011 1,214 56, ,138 25,23 0,974 1,193 56, , ,496 A1B2C2 1 14,52 21,737 0,928 1,120 49, ,756 21,684 0,924 1,140 57, , ,416 A1B2C3 1 16,205 23,054 0,927 1,088 42, ,909 22,666 0,938 1,068 42, , ,829 A1B3C1 1 16,485 22,579 0,984 1,107 36, ,455 24,589 0,948 1,120 40, , ,122 A1B3C2 1 16,55 25,764 0,971 1,195 55, ,068 24,669 0,956 1,136 53, , ,838 A1B3C3 1 15,135 21,57 0,926 1,079 42, ,532 23,992 0,944 1,107 45, , ,240 A2B1C1 1 18,322 34,558 0,964 1,252 88, ,699 35,013 0,961 1,266 97, , ,764 22,719 22,068 21,399 20,134 20,657 17,346 12,421 22,986 16,613 29,842 Rata-rata pengembangan tebal (%) 19,439 23,392 21,920 21,315 22,037 15,587 15,271 20,912 16,927 30,803

69 56 Lampiran 2 Daya serap air dan pengembangan tebal papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa (Lanjutan) Kode contoh uji Ulangan Berat awal (g) Berat setelah 24 jam (g) Tebal awal (cm) Tebal setelah perendaman 24 jam (cm) Daya serap air (%) A2B1C2 1 18,373 36,622 1,046 1,359 99, Rata-rata daya serap air (%) Pengembangan tebal (%) 2 16,856 36,313 0,984 1, , , ,841 A2B1C3 1 17,63 36,354 0,972 1, , ,079 33,76 0,976 1,234 86, , ,416 A2B2C1 1 17,153 34,032 0,991 1,220 98, ,425 33,982 0,968 1, , , ,545 A2B2C2 1 15,58 33,24 0,970 1, , ,012 34,997 0,985 1, , , ,098 A2B2C3 1 14,684 33,337 0,987 1, , ,141 32,87 0,935 1, , , ,041 A2B3C1 1 16,822 28,231 0,995 1,104 67, ,644 28,673 0,974 1,122 72, , ,203 A2B3C2 1 15,544 27,248 0,963 1,109 75, ,241 25,408 0,923 1,081 56, , ,150 A2B3C3 1 16,721 28,393 0,991 1,172 69, ,614 25,664 0,916 1,088 64, , ,837 A3B1C1 1 16,158 35,004 1,025 1, , ,436 34,553 1,016 1, , , ,518 A3B1C2 1 16,571 34,656 1,031 1, , ,21 29,781 0,973 1,185 83, , ,814 30,010 34,328 23,145 30,430 21,713 10,932 15,135 18,290 22,512 23,303 Rata-rata pengembangan tebal (%) 32,925 30,372 26,845 31,264 24,877 13,068 16,142 18,563 23,015 22,558

70 57 Lampiran 2 Daya serap air dan pengembangan tebal papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa (Lanjutan) Kode contoh uji Ulangan Berat awal (g) Berat setelah 24 jam (g) Tebal awal (cm) Tebal setelah perendaman 24 jam (cm) Daya serap air (%) A3B1C3 1 15,761 29,563 1,011 1,193 87, Rata-rata daya serap air (%) Pengembangan tebal (%) 2 18,225 34,222 0,987 1,235 87, , ,133 A3B2C1 1 15,718 29,075 1,019 1,152 84, ,182 32,135 1,003 1,202 98, , ,811 A3B2C2 1 15,462 27,505 0,968 1,130 77, ,83 31,219 1,027 1, , , ,884 A3B2C3 1 15,996 30,24 0,974 1,138 89, ,084 28,658 0,974 1,125 67, , ,507 A3B3C1 1 13,705 28,814 0,923 1, , ,639 27,993 0,981 1,064 91, , ,514 A3B3C2 1 17,32 29,524 0,992 1,105 70, ,721 31,422 1,008 1,134 99, , ,423 A3B3C3 1 16,318 30,236 0,967 1,116 85, ,342 27,823 0,923 1,037 81, , ,294 Keterangan : A1 = Serbuk kayu gergajian 0 % C1 = Waktu kempa 12 menit A2 = Serbuk kayu gergajian 25 % C2 = Waktu kempa 14 menit A3 = Serbuk kayu gergajian 50 % C3 = Waktu kempa 16 menit B1 = Kadar 10 % B2 = Kadar 12 % B3 = Kadar 14 % 18,056 13,049 16,714 16,756 13,377 11,444 15,379 Rata-rata pengembangan tebal (%) 21,594 16,430 14,799 16,132 10,945 11,933 13,836

71 58 Lampiran 3 MOE dan MOR papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Kode Contoh Uji Ulangan b (cm) h (cm) P maks (kg) y (cm) p (kg) MOE (kg/cm²) MOE (N/mm²) MOR (kg/cm²) MOR (N/mm2) A1B1C1 1 5,052 0,505 24,269 0,308 19, , , ,834 11, ,021 0,502 22,585 0,154 10, , , ,018 10,688 A1B1C2 1 5,044 0,504 26,756 0,255 18, , , ,069 12, ,985 0,499 15,536 0,263 11, , ,492 77,779 7,625 A1B1C3 1 5,0305 0,503 18,126 0,205 11, , ,228 84,285 8, ,052 0,505 27,617 0,274 20, , , ,854 13,319 A1B2C1 1 5,0585 0,506 24,518 0,234 15, , , ,267 11, ,035 0,504 15,889 0,206 9, , ,847 82,048 8,044 A1B2C2 1 5,0485 0,505 27,761 0,247 17, , , ,022 14, ,0445 0,504 23,990 0,265 16, , , ,210 13,060 A1B2C3 1 5,0545 0,505 22,203 0,262 16, , , ,695 12, ,069 0,507 25,677 0,255 15, , , ,356 13,368 A1B3C1 1 5,0435 0,504 24,536 0,319 17, , , ,278 11, ,0455 0,505 23,549 0,270 15, , , ,498 12,304 A1B3C2 1 5,034 0,503 27,024 0,217 15, , , ,453 14, ,0295 0,503 18,035 0,264 13, , , ,498 9,853 A1B3C3 1 5,0565 0,506 24,936 0,299 19, , , ,159 13, ,039 0,504 18,654 0,256 12, , ,834 95,842 9,396 A2B1C1 1 5,036 0,504 15,602 0,185 10, , ,644 79,909 7, ,0425 0,504 15,729 0,237 11, , ,848 75,998 7,451 Rata-rata MOE (N/mm²) MOR (N/mm 2 ) 1215,826 11, ,148 10, ,816 10, ,866 9, ,505 13, ,526 12, ,979 11, ,029 12, ,815 11, ,246 7,642

72 59 Lampiran 3 MOE dan MOR papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa (Lanjutan) Kode Contoh Uji Ulangan b (cm) h (cm) P maks (kg) y (cm) p (kg) MOE (kg/cm²) MOE (N/mm²) MOR (kg/cm²) MOR (N/mm2) A2B1C2 1 5,0335 0,503 17,770 0,200 11, , ,584 85,078 8, ,0305 0,503 11,413 0,175 6, , ,915 59,755 5,858 A2B1C3 1 5,001 0,500 13,812 0,163 6, , ,189 72,983 7, ,9925 0,499 15,056 0,150 9, , ,156 73,972 7,252 A2B2C1 1 5,0585 0,506 18,446 0,152 9, , ,252 93,499 9, ,0495 0,505 18,921 0,247 13, , ,715 99,338 9,739 A2B2C2 1 4,9755 0,498 20,821 0,237 13, , , ,821 10, ,9765 0,498 24,598 0,188 13, , , ,536 12,209 A2B2C3 1 5,0395 0,504 17,834 0,166 9, , ,626 84,843 8, ,0455 0,505 17,025 0,225 11, , ,286 86,986 8,528 A2B3C1 1 5,0365 0,504 23,118 0,262 16, , , ,506 11, ,057 0,506 22,606 0,293 17, , , ,195 10,705 A2B3C2 1 4,9995 0,500 27,985 0,283 18, , , ,722 14, ,031 0,503 28,689 0,277 19, , , ,108 15,207 A2B3C3 1 4,999 0,500 22,386 0,239 15, , , ,934 11, ,005 0,501 26,470 0,296 19, , , ,300 13,657 A3B1C1 1 5,0775 0,508 10,207 0,235 6, , ,089 52,101 5, ,0885 0,509 19,102 0,287 15, , ,328 89,402 8,765 A3B1C2 1 5,076 0,508 8,654 0,164 4, , ,660 36,779 3, ,0935 0,509 12,234 0,263 9, , ,360 55,335 5,425 Rata-rata MOE (N/mm²) MOR (N/mm 2 ) 931,749 7, ,673 7, ,984 9, ,091 11, ,956 8, ,427 11, ,042 14, ,596 12, ,709 6, ,010 4,515

73 60 Lampiran 3 MOE dan MOR papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa (Lanjutan) Kode Contoh Uji Ulangan b (cm) h (cm) P maks (kg) y (cm) p (kg) MOE (kg/cm²) MOE (N/mm²) MOR (kg/cm²) MOR (N/mm2) A3B1C3 1 5,083 0,508 14,781 0,256 10, , ,410 70,774 6, ,0885 0,509 13,871 0,276 10, , ,382 68,825 6,748 A3B2C1 1 5,0985 0,510 12,274 0,291 10, , ,394 64,275 6, ,097 0,510 13,090 0,285 9, , ,078 68,306 6,697 A3B2C2 1 5,096 0,510 13,891 0,268 10, , ,571 68,279 6, ,086 0,509 18,657 0,286 14, , ,896 90,501 8,873 A3B2C3 1 5,0745 0,507 10,094 0,268 7, , ,739 50,680 4, ,981 0,498 11,759 0,267 8, , ,932 60,661 5,947 A3B3C1 1 5,0655 0,507 16,745 0,280 13, , ,712 88,599 8, ,0925 0,509 21,188 0,304 17, , , ,006 10,589 A3B3C2 1 5,0615 0,506 16,360 0,259 12, , ,271 85,459 8, ,0635 0,506 17,106 0,288 13, , ,903 85,888 8,420 A3B3C3 1 5,073 0,507 20,592 0,291 15, , , ,863 10, ,0955 0,510 19,074 0,328 15, , ,275 95,017 9,315 Keterangan : A1 = Serbuk kayu gergajian 0 % C3 = Waktu kempa 16 menit A2 = Serbuk kayu gergajian 25 % b = Lebar contoh uji (cm) A3 = Serbuk kayu gergajian 50 % h = Tebal contoh uji (cm) B1 = Kadar 10 % y = Perubahan defleksi setiap perubahan beban (cm) B2 = Kadar 12 % P = Perubahan beban yang digunakan (kg) B3 = Kadar 14 % C1 = Waktu kempa 12 menit C2 = Waktu kempa 14 menit Rata-rata MOE (N/mm²) MOR (N/mm 2 ) 723,896 6, ,736 6, ,234 7, ,835 5, ,792 9, ,087 8, ,678 9,798

74 61 Lampiran 4 Internal bond papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Kode contoh uji Ulangan A (cm²) P (kg) IB (kg/cm²) IB (N/mm²) A1B1C1 1 25,783 46,952 1,821 0, ,685 40,438 1,574 0,154 A1B1C2 1 25,798 33,177 1,286 0, ,353 19,998 0,789 0,077 A1B1C3 1 25,596 44,925 1,755 0, ,647 25,452 0,992 0,097 A1B2C1 1 25,553 25,411 0,994 0, ,778 50,412 1,956 0,192 A1B2C2 1 25,844 32,433 1,255 0, ,664 40,729 1,587 0,156 A1B2C3 1 25,893 52,758 2,038 0, ,794 55,911 2,168 0,213 A1B3C1 1 25,595 77,867 3,042 0, ,928 32,668 1,260 0,124 A1B3C2 1 25,611 39,780 1,553 0, ,631 40,727 1,589 0,156 A1B3C3 1 25,553 47,558 1,861 0, ,740 46,968 1,825 0,179 A2B1C1 1 25,801 57,009 2,210 0, ,028 36,844 1,416 0,139 A2B1C2 1 25,106 41,613 1,657 0, ,819 32,692 1,266 0,124 A2B1C3 1 25,333 46,235 1,825 0, ,181 39,965 1,587 0,156 A2B2C1 1 25,972 43,144 1,661 0, ,533 45,521 1,783 0,175 A2B2C2 1 24,455 30,112 1,231 0, ,235 19,026 0,754 0,074 A2B2C3 1 25,410 51,763 2,037 0, ,811 51,886 2,010 0,197 A2B3C1 1 25,867 37,544 1,451 0, ,827 24,262 0,939 0,092 A2B3C2 1 25,311 31,111 1,229 0, ,510 80,733 3,165 0,310 A2B3C3 1 25,457 69,171 2,717 0, ,994 73,324 2,934 0,288 A3B1C1 1 25,925 51,189 1,975 0, ,225 75,695 2,886 0,283 Rata-rata (N/mm²) 0,166 0,102 0,135 0,145 0,139 0,206 0,211 0,154 0,181 0,178 0,143 0,167 0,169 0,097 0,198 0,117 0,215 0,277 0,238

75 62 Lampiran 4 Internal bond papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa (Lanjutan) Kode contoh uji Ulangan A (cm²) P (kg) IB (kg/cm²) IB (N/mm²) A3B1C2 1 25,666 27,888 1,087 0, ,104 22,439 0,860 0,084 A3B1C3 1 25,780 27,379 1,062 0, ,109 58,097 2,225 0,218 A3B2C1 1 25,553 39,333 1,539 0, ,163 40,490 1,548 0,152 A3B2C2 1 25,841 50,058 1,937 0, ,217 55,296 2,109 0,207 A3B2C3 1 25,692 56,083 2,183 0, ,473 23,417 0,957 0,094 A3B3C1 1 25,690 34,122 1,328 0, ,760 27,077 1,051 0,103 A3B3C2 1 25, ,748 4,270 0, ,943 66,293 2,555 0,251 A3B3C3 1 25,845 62,294 2,410 0, , ,721 5,209 0,511 Keterangan : A1 = Serbuk kayu gergajian 0 % A2 = Serbuk kayu gergajian 25 % A3 = Serbuk kayu gergajian 50 % B1 = Kadar 10 % B2 = Kadar 12 % B3 = Kadar 14 % C1 = Waktu kempa 12 menit C2 = Waktu kempa 14 menit C3 = Waktu kempa 16 menit A = Luas permukaan papan partikel P = Beban maksimum Rata-rata (N/mm²) 0,095 0,161 0,151 0,198 0,154 0,117 0,335 0,374

76 63 Lampiran 5 Kuat pegang sekrup papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Kode contoh uji ulangan Kuat pegang sekrup(kg) Kuat pegang sekrup (N) A1B1C1 1 32, , , , A1B1C2 1 20, , , , A1B1C3 1 27, , , , A1B2C1 1 26, , , , A1B2C2 1 26, , , , A1B2C3 1 29, , , , A1B3C1 1 34, , , , A1B3C2 1 34, , , , A1B3C3 1 24, , , , A2B1C1 1 34, , , , A2B1C2 1 25, , , , A2B1C3 1 28, , , , A2B2C1 1 28, , , , A2B2C2 1 25, , , , A2B2C3 1 27, , , , A2B3C1 1 29, , , , A2B3C2 1 39, , , , A2B3C3 1 33, , , , A3B1C1 1 26, , , , Rata-rata (N) 288, , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

77 64 Lampiran 5 Kuat pegang sekrup papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa (Lanjutan) Kode contoh uji ulangan Kuat pegang sekrup(kg) Kuat pegang sekrup (N) A3B1C2 1 27, , , , A3B1C3 1 31, , , , A3B2C1 1 24, , , , A3B2C2 1 33, , , , A3B2C3 1 36, , , , A3B3C1 1 31, , , , A3B3C2 1 31, , , , A3B3C3 1 23, , , , Keterangan : A1 = Serbuk kayu gergajian 0 % A2 = Serbuk kayu gergajian 25 % A3 = Serbuk kayu gergajian 50 % B1 = Kadar 10 % B2 = Kadar 12 % B3 = Kadar 14 % C1 = Waktu kempa 12 menit C2 = Waktu kempa 14 menit C3 = Waktu kempa 16 menit Rata-rata (N) 315, , , , , , , ,

78 65 Lampiran 6 Rekapitulasi sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu pada berbagai tingkat proporsi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Kode contoh uji Kerapatan (g/cm3) Kadar air (%) Daya serap air (%) Pengembangan tebal (%) MOE (N/mm²) MOR (N/mm²) IB (N/mm²) Kuat pegang sekrup (N) A1B1C1 0,698 9,608 45,137 19, ,826 11,120 0, ,341 A1B1C2 0,700 9,451 41,086 23, ,148 10,238 0, ,259 A1B1C3 0,678 9,443 36,794 21, ,816 10,791 0, ,178 A1B2C1 0,643 9,529 56,555 21, ,866 9,721 0, ,135 A1B2C2 0,659 9,200 53,668 22, ,505 13,786 0, ,965 A1B2C3 0,684 9,339 42,369 15, ,526 12,846 0, ,069 A1B3C1 0,695 8,995 38,919 15, ,979 11,950 0, ,355 A1B3C2 0,676 9,177 54,601 20, ,029 12,252 0, ,346 A1B3C3 0,697 9,360 43,821 16, ,815 11,569 0, ,568 A2B1C1 0,747 9,307 93,220 30, ,246 7,642 0, ,737 A2B1C2 0,732 9, ,378 32, ,749 7,100 0, ,851 A2B1C3 0,709 9,125 96,471 30, ,673 7,204 0, ,718 A2B2C1 0,696 8, ,647 26, ,984 9,453 0, ,762 A2B2C2 0,674 9, ,535 31, ,091 11,537 0, ,246 A2B2C3 0,624 9, ,336 24, ,956 8,423 0, ,777 A2B3C1 0,733 8,510 70,047 13, ,427 11,113 0, ,594 A2B3C2 0,729 8,904 65,870 16, ,042 14,796 0, ,738 A2B3C3 0,670 9,393 67,085 18, ,596 12,511 0, ,915 A3B1C1 0,615 11, ,432 23, ,709 6,936 0, ,393 A3B1C2 0,646 11,174 96,428 22, ,010 4,515 0, ,725 A3B1C3 0,613 10,815 87,673 21, ,896 6,843 0, ,680 A3B2C1 0,649 10,286 91,782 16, ,736 6,499 0, ,324 A3B2C2 0,670 10,822 94,200 14, ,234 7,783 0, ,733 A3B2C3 0,618 10,685 78,397 16, ,835 5,458 0, ,540 A3B3C1 0,666 10, ,733 10, ,792 9,637 0, ,851 A3B3C2 0,649 10,702 85,167 11, ,087 8,399 0, ,598 A3B3C3 0,647 10,624 83,322 13, ,678 9,798 0, ,202 Keterangan : A1 = Serbuk kayu gergajian 0 % A2 = Serbuk kayu gergajian 25 % A3 = Serbuk kayu gergajian 50 % B1 = Kadar 10 % B2 = Kadar 12 % B3 = Kadar 14 % C1 = Waktu kempa 12 menit C2 = Waktu kempa 14 menit C3 = Waktu kempa 16 menit

79 66 Lampiran 7 Rekapitulasi analisis sidik ragam sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu No. Pengujian Campuran serbuk kayu gergajian 1 Kerapatan Berpengaruh sangat 2 Kadar air Berpengaruh sangat 3 Daya serap air Berpengaruh sangat 4 Pengembangan tebal Berpengaruh sangat 5 MOE Berpengaruh sangat 6 MOR Berpengaruh sangat 7 Internal bond Tidak berpengaruh 8 Kuat pegang sekrup Tidak berpengaruh Kadar Berpengaruh Berpengaruh sangat Berpengaruh sangat Berpengaruh sangat Berpengaruh sangat Berpengaruh sangat Berpengaruh Berpengaruh Waktu kempa Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Interaksi campuran serbukkayu gergajian dan kadar Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Berpengaruh sangat Berpengaruh sangat Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Interaksi campuran serbuk kayu gergajian dan waktu kempa Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Berpengaruh Tidak berpengaruh Interaksi kadar dan waktu kempa Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Interaksi campuran serbuk kayu gergajian, kadar, dan waktu kempa Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh Tidak berpengaruh

80 67 Lampiran 8. Tahapan pengujian emisi formaldehida dengan metode WKI modifikasi. Tahapan yang dilakukan dalam pengujian emisi formaldehida papan partikel ampas tebu adalah sebagai berikut: 1. contoh uji berukuran 2,5 cm x 2,5 cm x 1 cm yang sudah diketahui kadar airnya ditimbang kemudian digantungkan di dalam botol 500 ml yang berisi 50 ml air suling. 2. Botol yang berisi contoh uji dimasukkan ke dalam oven pada suhu 40ºC selama 24 jam, setelah itu disimpan di dalam lemari pendingin pada suhu sekitar 6 ºC. 3. Penyiapan larutan aseton-amonium asetat sebagai berikut: Timbang 70 g ammonium asetat dan larutkan ke dalam 400 ml air suling. Tambahkan 1,5 ml asam asetat glacial dan 1 ml asetil aseton, kocok dengan baik. Tambahkan air suling sampai volume larutan 500 ml, dan simpan dalam botol gelas berwarna coklat. 4. Persiapan kurva kalibrasi. Pembuatan larutan standar formaldehida Encerkan 1 ml larutan formalin 37% ke dalam labu takar sampai volume 1000 ml, sehingga diperoleh larutan dengan konsentrasi 370 ppm (larutan F1). Buat pengenceran seperti yang disebutkan di bawah ini, sehingga diperoleh beberapa larutan formaldehida dengan berbagai konsentrasi ml larutan F1 dalam 100 ml aquades, diperoleh larutan dengan konsentrasi 37 ppm (F2) ml larutan F2 dalam 100 ml aquades, diperoleh larutan dengan konsentrasi 0,37 ppm. 3. 1,5 ml larutan F2 dalam 100 ml aquades, diperoleh larutan dengan konsentrasi 0,555 ppm ml larutan F2 dalam 100 ml aquades, diperoleh larutan dengan konsentrasi 0,74 ppm.

81 ml larutan F2 dalam 100 ml aquades, diperoleh larutan dengan konsentrasi 1,48 ppm ml larutan F2 dalam 100 ml aquades, diperoleh larutan dengan konsentrasi 2,22 ppm ml larutan F2 dalam 100 ml aquades, diperoleh larutan dengan konsentrasi 2,96 ppm ml larutan F2 dalam 100 ml aquades, diperoleh larutan dengan konsentrasi 1,85 ppm ml larutan F2 dalam 100 ml aquades, diperoleh larutan dengan konsentrasi 3,7 ppm ml larutan F2 dalam 100 ml aquades, diperoleh larutan dengan konsentrasi 18,5 ppm. Pengukuran absorbansi larutan standar 10 ml larutan standar formaldehida ditambah dengan 10 ml larutan asetil aseton-amonium asetat, kocok hingga merata. Simpan dalam water bath pada suhu ºC selama 10 menit Dingankan pada suhu ruang dan ukur absorbansinya pada panjang gelombang 410 nm Hasil pengukuran larutan standar formaldehida dibuat kurva kalibrasinya c) Pengukuran absorbansi larutan contoh 10 ml larutan standar formaldehida ditambah dengan 10 ml larutan asetil aseton-amonium asetat, kocok hingga merata. Simpan dalam water bath pada suhu ºC selama 10 menit Dingankan pada suhu ruang dan ukur absorbansinya pada panjang gelombang 410 nm Hasil pengukuran larutan standar formaldehida digunakan untuk menetukan konsentrasi formaldehida pada larutan contoh.

82 Lampiran 9 Dokumentasi produk papan partikel ampas tebu yang dihasilkan 69