BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Penggunaan bahan non kayu mulai dipertimbangkan dalam pembuatan papan partikel seiring meningkatnya produksi panel dunia dan semakin terbatasnya kayu. FAO (2013) menyebutkan bahwa produksi panel dunia cenderung mengalami peningkatan dari m 3 pada tahun 2007 menjadi m 3 pada tahun Penggunaan limbah pertanian dan serat non kayu menjadi alternatif bahan baku untuk produksi papan partikel karena ramah lingkungan dan menguntungkan secara ekonomi ( Nemli, 2003; Ghalehno et al., 2011, 2013). Beberapa studi papan partikel yang menggunakan bahan non kayu antara lain kulit black spruce (Blanchet et al., 2000), kulit durian dan serabut kelapa (Khedari et al., 2003), pinang (Lin et al., 2008), kenaf (Juliana et al., 2012), bambu, pelepah kelapa sawit, pelepah nipah (Widyorini et al., 2012a,b), ampas tebu (Ghalehno et al., 2011), dan jerami padi (Kwon et al., 2013). Salak merupakan tanaman asli Indonesia yang umumnya dibudidayakan sebagai tanaman perkebunan (Rukmana, 1999). Luas perkebunan salak di Indonesia pada tahun 2012 mencapai Ha dengan total produksi ton, sedangkan di D.I. Yogyakarta luas perkebunan salak mencapai Ha atau sekitar 7,72 % dari luas perkebunan salak di Indonesia dengan total produksi ton (Kementan, 2015). Pemangkasan pelepah salak dilakukan sebanyak 2-3 pelepah/ rumpun setiap 2 bulan sekali sebagai bagian dalam pemeliharaan salak. Namun ketika memasuki musim berbunga/ berbuah dapat dilakukan setiap 1 bulan sekali (BPPT, 2000; Kaliky et al., 2006). Jarak tanam ideal salak yaitu 2,5 x 2,5 m (Sukendro, 2013) dan dengan berat pelepah salak rata- rata sekitar 300 g, maka pada tahun 2012 dengan pemangkasan dilakukan setiap 2 bulan sekali akan dihasilkan limbah sebanyak 517,33 775,99 juta pelepah salak/ tahun atau sekitar ton pelepah salak/tahun di Indonesia. Pemanfaatan pelepah salak selama ini digunakan sebagai anyaman, 1

2 2 pagar tanaman, dan pupuk organik/ kompos (Kaliky et al., 2006; Willy, 2012) dan belum dimanfaatkan secara optimal untuk meningkatkan nilai gunanya. Pelepah salak memiliki gambaran yang sama seperti batang tumbuhan monokotil pada umumnya yaitu memiliki kerapatan yang lebih tinggi pada bagian dekat kulit dibandingkan bagian tengahnya (Prasetyo et al., 2015). Pelepah salak memiliki kerapatan yang rendah yaitu 0,453 g/cm 3 (Kasanah, 2004). Hal ini menjadi indikator yang penting sebagai bahan baku dalam pembuatan papan partikel. Kerapatan bahan baku merupakan ciri yang penting dan pada umumnya bahan baku yang memiliki kerapatan rendah lebih disukai untuk pembuatan papan partikel daripada kerapatan yang tinggi dan menguntungkan dari segi sifat mekanika karena menghasilkan peningkatan keteguhan lengkung statik, ikatan dan kontak antar partikel yang baik, lebih termampatkan, dan peningkatan ketahanan lapisan permukaan (Maloney, 1977; Nemli dan Ozturk, 2006; Shmulsky dan Jones, 2011; Tabarsa et al., 2011; Ghalehno et al., 2013). Penelitian tentang papan partikel dari pelepah salak masih belum banyak dilakukan. Kasanah (2004) dan Fitriastuti (2008) membuat papan partikel dari pelepah salak dengan menggunakan urea formaldehida menunjukkan bahwa sifat mekanika yang dihasilkan masih rendah sedangkan sifat fisikanya sebagian besar sudah memenuhi standar. Kesadaran lingkungan, kebijakan dan peraturan terbaru membuat industri mencari bahan baru termasuk perekat yang ramah lingkungan. Beberapa studi mengenai penggunaan perekat alam menggunakan sumber terbarukan telah dilakukan dengan kedelai, lignin, tannin, dan protein ( Moubarik et al., 2013; Santoni dan Pizzo, 2013; Buddi et al., 2015; Roffael et al., 2015). Penggunaan perekat alam tersebut dalam pembuatannya masih menggunakan bahan kimia berbahaya dan penambahan perekat buatan umumnya masih diperlukan untuk pengembangan sifat ikatan yang baik. Asam sitrat merupakan salah satu bahan perekat yang dapat dikembangkan dalam pembuatan papan partikel yang ramah lingkungan (Umemura et al., 2012a,b, 2014; Widyorini et al., 2014, 2016). Asam sitrat telah digunakan dalam beberapa penelitian antara lain Umemura et al. (2012a,c) membuat molding dengan sifat mekanika optimal

3 3 diperoleh pada penggunaan asam sitrat 20 wt% (setara dengan kadar asam sitrat 25 % pada papan partikel) dengan nilai modulus patah dan modulus elastisitas spesifik masing- masing sebesar 18,1 MPa dan 4,9 GPa dan peningkatan sifat ketahanan terhadap air seiring dengan peningkatan jumlah asam sitrat yang digunakan dan suhu kempa C menghasilkan sifat mekanika terbaik dengan nilai modulus patah dan modulus elastisitas masing- masing sebesar 39,1 MPa dan 6,1 GPa. Widyorini et al. (2014, 2016) membuat papan partikel dengan asam sitrat menunjukkan bahwa peningkatan penggunaan jumlah asam sitrat 0 ke 40 wt% pada papan partikel bambu petung menghasilkan peningkatan stabilitas dimensi dan sifat mekanika optimum diperoleh pada penambahan asam sitrat 30 wt% dengan nilai modulus patah dan modulus elastisitas masing- masing sebesar 14 MPa dan 4,5 GPa dan sifat mekanika optimal diperoleh pada penambahan asam sitrat 15 wt% pada berbagai papan partikel bambu (petung, wulung, dan apus) dengan nilai modulus patah, modulus elatisitas, dan keteguhan rekat internal masing- masing telah memenuhi tipe 8, tipe 18, dan tipe 18 berdasarkan Standar JIS A Berdasarkan hal di atas dapat disimpulkan bahwa penggunaan bahan baku yang berbeda menghasilkan nilai optimal yang berbeda- beda pula pada papan partikel yang dibuat yang diduga disebabkan kandungan kimia yang berbeda pada setiap bahan baku yang digunakan. Penggunaan asam sitrat sebagai perekat/ pengikat pada papan partikel dari pelepah salak belum pernah diteliti dan belum diketahui nilai optimalnya. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk meningkatkan sifat mekanika yaitu dengan membuat pelapisan pada papan partikel dengan menggunakan bahan yang memiliki slenderness ratio atau aspect ratio yang tinggi seperti flake, strand, dan serat atau dengan kata lain penggunaan partikel yang lebih panjang dan tipis akan memberikan sifat mekanika yang baik dibandingkan partikel yang lebih tebal dan pendek (Rofii et al., 2013a; Kwon et al., 2013; Kociszewski et al., 2012; Juliana et al., 2012). Peningkatan perbandingan antara lapisan permukaan dan lapisan inti ( shelling ratio) pada pembuatan papan partikel tiga lapis dan serat sebagai bahan baku seperti serat kenaf, serat kayu, dan serat pinang dapat memperbaiki sifat fisika dan mekanika dari papan partikel

4 4 yang dihasilkan (Nemli, 2003; Grigoriou et al., 2000; Pedieu et al., 2009; dan Srinivasa et al., 2011). Selain pelapisan, waktu kempa merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kualitas papan partikel. Ghalehno et al. (2013) membuat papan partikel dari campuran ampas tebu dan kayu menyimpulkan bahwa peningkatan waktu kempa dan shelling ratio menghasilkan papan partikel yang optimal disebabkan peningkatan waktu kempa diperlukan untuk terjadinya pengerasan perekat, hubungan antar partikel, dan transfer panas ke lapisan inti yang cukup seiring dengan meningkatnya shelling ratio. Secara umum penggunaan waktu kempa yang lebih lama dapat menghasilkan sifat fisika dan mekanika dari papan partikel yang lebih baik (Nemli, 2002; Nemli, et al., 2007; Iswanto, 2014). Berdasarkan uraian di atas, penelitian ini dibagi menjadi dua sub penelitian yaitu pada sub penelitian pertama dilakukan dengan pembuatan papan partikel pelepah salak satu lapis dengan perekat asam sitrat pada berbagai jumlah perekat asam sitrat. Sub penelitian kedua yaitu dengan fokus terhadap usaha untuk meningkatkan sifat papan partikel pelepah salak yang dihasilkan terutama sifat mekanikanya dengan membuat papan partikel tiga lapis dengan menambahkan serat pelepah salak pada lapisan permukaan dengan berbagai rasio perbandingan lapisan permukaan terhadap lapisan inti (shelling ratio) dan waktu kempa Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini yaitu: 1. Mengetahui jumlah perekat asam sitrat yang optimal pada pembuatan papan partikel pelepah salak satu lapis. 2. Mengetahui pengaruh interaksi faktor waktu kempa dan shelling ratio terhadap kualitas papan partikel pelepah salak tiga lapis.

5 Manfaat Penelitian Manfaat yang dihasilkan dalam penelitian ini yaitu: 1. Memberikan informasi mengenai sifat fisika dan mekanika papan partikel pelepah salak yang ramah lingkungan, sehingga dapat digunakan sebagai bahan baku yang perlu dipertimbangkan oleh industri papan partikel. 2. Memberikan nilai tambah pemanfaatan pelepah salak.