SIFAT SIFAT DASAR PAPAN COMPLY YANG MENGGUNAKAN PEREKAT POLIURETAN DAN MELAMINE FORMALDEHIDA TRY ANGGRAHINI KARANGAN DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
SIFAT SIFAT DASAR PAPAN COMPLY YANG MENGGUNAKAN PEREKAT POLIURETAN DAN MELAMINE FORMALDEHIDA TRY ANGGRAHINI KARANGAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana kehutanan IPB DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
RINGKASAN TRY ANGGRAHINI KARANGAN. Sifat-sifat dasar papan comply yang menggunakan perekat poliuretan dan melamine formaldehida. Dibimbing Oleh MUH YUSRAM MASSIJAYA. Salah satu upaya dalam rangka efisiensi pemanfaatan kayu adalah dengan memanfaatkan limbah kayu menjadi produk papan komposit yang memiliki kualitas tidak jauh berbeda dengan kayu solid dan merupakan salah satu alternatif pemecahan masalah kekurangan bahan baku berkualitas tinggi. Namun, papan komposit khususnya papan partikel memiliki kelemahan yaitu sifat mekanisnya yang lebih rendah dibandingkan dengan kayu solid. Untuk meningkatkan kekuatan papan, telah dikembangkan produk papan partikel yang permukaannya dilapisi anyaman bambu, produk dengan konstruksi demikian disebut comply. Sehingga diharapkan dapat meningkatkan kekuatan papan komposit secara signifikan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perekat terbaik antara melamine formaldehida dan poliuretan, pengaruh peningkatan nisbah kempa terhadap kualitas papan komposit dan perbandingan sifat-fisis mekanis papan komposit dari limbah akasia dan meranti. Papan komposit yang dibuat merupakan papan komposit yang dilapisi oleh anyaman bambu yang berfungsi sebagai lapisan face dan back. Jumlah anyaman bambu terdiri dari satu lapis, sedangkan lapisan tengah (core) tersusun atas partikel kayu berbentuk chips yang berasal dari aneka limbah kayu Shorea Roxb dan Acacia mangium. Adapun perekat yang digunakan yaitu perekat poliuretan (PU) dan melamine formaldehyde (MF). Dari hasil pengujian sifat fisis diperoleh bahwa nilai kerapatan dan kadar air semua papan memenuhi persyaratan yang ditetapkan oleh JIS A 5908-2003. Kadar air terbaik diperoleh papan dari limbah akasia menggunakan perekat MF pada nisbah kempa 1,5, daya serap terbaik untuk perendaman 24 jam diperoleh papan dari limbah meranti menggunakan perekat PU pada nisbah kempa 1,6. Nilai pengembangan tebal terbaik pada perendaman 24 jam diperoleh papan dari limbah meranti menggunakan perekat MF dengan nisbah kempa 1,6. Nilai pengembangan linear terbaik untuk perendaman 24 jam terdapat pada papan komposit dari limbah meranti, menggunakan perekat MF dengan nisbah kempa 1,6. Dari hasil pengukuran sifat mekanis diproleh nilai tertinggi MOR dengan perlakuan nisbah kempa1,6 menggunakan limbah akasia dan perekat MF. Nilai MOE tertinggi diperoleh dari papan dengan limbah akasia dengan perekat MF pada nisbah kempa 1,6, sedangkan untuk pengujian KTSP diperoleh nilai tertinggi pada limbah akasia menggunakan perekat MF pada nisbah kempa 1,4 dan nilai tertinggi IB diperoleh pada limbah akasia dengan perekat MF pada nisbah kempa 1,6. Hasil penelitian menunjukkan bahwa : 1) papan komposit dengan perekat MF memenuhi standar JIS A 5908-2003. 2) papan komposit yang menggunakan perekat MF memiliki sifat fisis mekanis yang lebih baik dibandingkan dengan papan komposit yang menggunakan perekat PU. 3) peningkatan nisbah kempa meningkatkan kualitas papan komposit. 4) papan komposit dari limbah akasia memiliki sifat mekanis yang lebih baik dibandingkan dengan papan komposit dari limbah meranti.
PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul sifat-sifat dasar papan comply yang menggunakan perekat Poliuretan dan Melamin Formaldehida 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 Try Anggrahini Karangan NRP E24104002
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul sifat-sifat dasar papan comply yang menggunakan perekat poliuretan dan melamine formaldehida, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan IPB. Pemanfaatan bahan baku kayu dengan menggunakan teknologi tepat guna diharapkan dapat menjadi upaya dalam pelestarian hutan, salah satunya adalah dengan penggunaan anyaman bambu pada produk komposit yaitu papan partikel. Pengaplikasian tersebut dapat memberikan nilai tambah terhadap prototype papan komposit tersebut dengan bertambahnya kekuatan terhadap sifat fisis mekanis yang memenuhi standar pemakaian yang telah ditetapkan. Papan komposit yang dibuat menggunakan limbah kayu dan anyaman bambu mengingat pemanfaatan limbah merupakan salah satu upaya yang cukup inovatif dalam mengatasi keterbatasan bahan baku pada saat ini. Penulis berharap semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat terhadap pihak-pihak yang berkepentingan dan lembaga ilmu pengetahuan. Bogor, Januari 2009 Penulis
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 27 Mei 1986 di Kota Surabaya, Jawa Timur. Penulis merupakan anak ketiga dari pasangan Bapak Ir. Simon Karangan dan Ibu Supini Pakilaran. Pendidikan formal penulis dimulai pada pendidikan Taman Kanak-kanak (TK) Pertiwi X Sinjai SUL-SEL pada tahun 1991-1992. Pendidikan Sekolah Dasar (SD) Negeri Inpres No 200 Jeneponto SUL-SEL pada tahun 1992-1998. Pendidikan menengah tingkat pertama ditempuh di Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) Negeri I Binamu Kab. Jeneponto SUL-SEL pada tahun 1998-2001 kemudian diteruskan ke jenjang pendidikan menengah umum di Sekolah Menengah Umum (SMU) Negeri I Binamu Kab. Jeneponto SUL-SEL pada tahun 2001-2004. Tahun 2004 penulis diterima sebagai mahasiswa program studi Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI), selanjutnya tahun 2006, penulis mengambil Sub-Program Studi Pengolahan Hasil Hutan dan pada tahun 2005 memilih Biokomposit sebagai bidang keahlian. Selama pendidikan di Institut Pertanian Bogor penulis mengikuti kegiatan kemahasiswaan yaitu sebagai anggota Divisi Ekonomi Industri di Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan (HIMASILTAN). Penulis melaksanakan Praktek Pengenalan dan Pengelolaan Hutan (P3H) di Perum Perhutani Unit I, KPH Banyumas Timur, BKPH Gunung Slamet Barat dan KPH Banyumas Barat, BKPH Rawa Timur, serta KPH Ngawi di Hutan Pendidikan Getas pada bulan Juli- Agustus 2007. Tahun 2008, penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapang di PT. Maruki International Indonesia, Makassar Sulawesi Selatan. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor, penulis menyusun skripsi dengan judul Sifat-sifat Dasar Papan Comply yang Menggunakan Perekat Poliuretan dan Melamine Formaldehida dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Muh Yusram Massijaya, MS.
UCAPAN TERIMA KASIH Pada penelitian dan penulisan skripsi ini banyak bantuan yang diberikan oleh berbagai pihak baik materiil maupun non materiil. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Prof. Dr. Ir Muh Yusram Massijaya MS, sebagai dosen pembimbing akademik yang dengan penuh keikhlasan dan kesabaran memberi arahan dan bimbingan serta ilmunya selama pelaksanaan kegiatan penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Arum S. Wulandari, MS dan Dr Ir. Burhanuddin Masyud, MS, sebagai dosen penguji. 3. PT Casco Persada Indonesia (Mas Rofinally), pensuply perekat MF dan PU selama kegiatan penelitian berlangsung. 4. Papa, Mama, Kakakku Dessy Karangan, Astuty Karangan dan Adikku Endah Yuswarini Karangan, Frans Putra Karangan, serta seluruh keluarga penulis atas segala doa, kasih sayang, dan dukungannya pada penulis. 5. Seluruh laboran yang memberikan bantuan dan masukan, antara lain : 1) Pak Abdullah (Lab Biokomposit), 2) Kang Irfan (Lab Keteknikan Kayu), 3) Mba Esti, Pak Kadiman (Lab Kayu Solid), dan 4) Pak Atin dan Kang Irfan (Lab Nimia Hasil Hutan). 6. Sahabat-sahabat satu perjuangan : Maya Rahmawati, Monalisa, Dumaria, Trisna, Edo N, Lukman, Citra atas segala bantuan, saran dan dukungannya. 7. Kak Sukma dan Pak Suhasman atas bantuannya dalam menyelesaikan skripsi. 8. Teman-teman THH dan Fahutan atas segala kebersamaan dan bantuannya. 9. Agathis dan IPTOR crew atas kebersamaan, canda tawa dan dukungannya. 10. Kak Rudi dan keluarga atas doa dan dukungannya selama penelitian 11. Pihak-pihak yang turut membantu penulis selama proses penelitian yang belum sempat di sebutkan namanya diatas.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI... i DAFTAR TABEL... iii DAFTAR GAMBAR... iv DAFTAR LAMPIRAN... v I. PENDAHULUAN A. Latar belakang... 1 B. Tujuan... 2 C. Manfaat... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Papan Komposit... 3 B. Limbah Kayu dan Bambu... 5 1. Limbah Kayu... 5 1.1. Limbah Kayu Secara Umum... 5 1.2. Kelompok Jenis Kayu Famili Dipterocarpaceae... 6 1.3. Jenis Kayu Akasia Mangium... 7 2. Bambu... 8 2.1. Sifat Umum Bambu... 8 2.2. Dendrocalamus asper (Schult.f Backer ex Hevne (Bambu betung)... 9 C. Perekat... 10 III. METODOLOGI PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian... 14 B. Alat dan Bahan Penelitian... 14 1. Alat Penelitian... 14 2. Bahan Penelitian... 14 C. Proses Pembuatan dan Pengujian Papan Komposit... 16 D. Prosedur Pengujian... 18 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Sifat Fisis Papan Komposit... 24 1. Kerapatan... 24
2. Kadar Air... 25 3. Daya Serap Air... 26 4. Pengembangan Tebal... 28 5. Pengembangan Linier... 29 B. Sifat Mekanis Papan Komposit... 30 a. Modulus of Elasticity... 30 b. Modulus of Rupture... 31 c. Kekuatan Tarik Sejajar Permukaan (KTSP)... 32 d. Keteguhan tarik Tegak Lurus Permukaan (Internal Bond)... 33 C. Prototype Papan Komposit... 34 V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan... 37 B. Saran... 37 DAFTAR PUSTAKA... 38 LAMPIRAN... 41
DAFTAR TABEL No Halaman 1. Sifat fisis mekanis bambu betung... 10 2. Penentuan kesesuaian nilai hasil pengujian papan komposit dengan JIS A 5908:2003... 35 3. Rangking hasil pengujian papan komposit dari limbah kayu dan anyaman bambu... 36