PENGARUH KOMPOSISI PEREKAT UREA FORMALDEHIDA DAN BAHAN PENGISI STYROFOAM TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT SKRIPSI Oleh : ZAINAL ABIDIN SYAH POLEM 071203032 PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013
PENGARUH KOMPOSISI PEREKAT UREA FORMALDEHIDA DAN BAHAN PENGISI STYROFOAM TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI LIMBAH BATANG KELAPA SAWIT Oleh : ZAINAL ABIDIN SYAH POLEM 091203032 Skripsi Merupakan Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Kehutanan Di Fakultas Pertanian PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013
LEMBAR PENGESAHAN Judul Peneletian : Pengaruh Komposisi Perekat Urea formaldehida dan Bahan Pengisi Styrofaom Terhadap Kualitas Papan Partikel Dari Limbah Batang Kelapa Sawit Nama : Zainal Abidin Syah Polem NIM : 071203032 Program Studi : Kehutanan Disetujui oleh, Komisi Pembimbing : Tito Sucipto, S.Hut., M.Si Ketua Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si Anggota Mengetahui Siti Latifah, S.Hut., M.Si, Ph. D Ketua Program Studi Kehutanan
ABSTRACT ZAINAL ABIDIN SYAH POLEM : The Influence of Composition Urea Formaldehyde Adhesives and padding Styrofoam Particle Board on the Quality of Waste Oil Palm Trunk. Supervised by TITO SUCIPTO and RUDI HARTONO. The waste oil palm trunks be redundant is a alternative basic commodity manufacture particleboards. The purpose of this study was to evaluate the physical and mechanical properties with the influence temperature and pressing time. Boards were made with size 25 cm x 25 cm x 1 cm with density of 0,75 gr/cm 3. Getting the best composition of adhesives and fillers. Particleboards using urea formaldehidyde adhesive, press 25kg/cm 2 dan experiments were analyzed by non factorial with completely randomized design in 5 temperatures 130º, 130 and pressing times 10 min. Particleboard was tested for density, moisture content, water absorption, thickness swelling, modulus of rupture, compression strength parallel to the surface and internal bond. Result showed that pressing time and interaction temperature and pressing time have between the mixing rate urea formaldehyde and styrofoam significant influenced to the density. The combination of mixing optimal padding and adhesive by combination UF 90 : ST 10 density was 0,0627 g/cm 3 moisture content was 7,45 %, water absorption was 91,03 %, thickness swelling was 9,99%, modulus of elasticity was 8660,58 kg/cm 2, modulus of rupture was 81,167 kg/cm 2 and internal bond was 6,11 kg/cm 2. Keywords: palm trunks, physical and mechanical properties of particle board, styrofoam, urea formaldehyde.
ABSTRAK ZAINAL ABIDIN SYAH POLEM : Pengaruh Komposisi Perekat Urea formaldehida dan Bahan Pengisi Styrofoam Terhadap Kualitas Papan Partikel Dari Limbah Batang Kelapa Sawit. Di bawah bimbingan TITO SUCIPTO dan RUDI HARTONO. Limbah batang kelapa sawit yang melimpah merupakan salah satu alternatif bahan baku pembuatan papan partikel. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi sifat fisis dan mekanis papan partikel dengan pengaruh suhu dan waktu pengempaan. Mendapatkan komposisi terbaik dari perekat dan bahan pengisi. Papan dibuat dengan ukuran 25cm x 25 cm x 1 cm dengan kerapatan target adalah 0,75 g/cm 3. Papan partikel ini menggunakan perekat urea formaldehida 10 % dan bahan pengisi styrofoam dengan tekanan kempa 25 kg/cm 2 dan menggunakan rancangan acak lengkap non faktorial dengan 5 kali ulangan dengan suhu pengempaan 130 o C dan waktu pengempaan 10 menit. Pengujian papan partikel terdiri dari kerapatan, kadar air, daya serap air, pengembangan tebal, keteguhan lentur, keteguhan patah dan keteguhan rekat internal.. Hasil penelitian menunjukkan waktu pengempaan dan interaksi antara kadar pencampuran urea formaldehid dan styrofoam berpengaruh nyata terhadap kerapatan. Kombinasi pencampuran bahan pengisi dan perekat yang optimal adalah pada UF 90 : ST 10 yang memiliki nilai kerapatannya 0,0627 g/cm 3, kadar air 7,45 %, daya serap air 91,03 %, pengembangan tebal 9,99%, keteguhan lentur 8660,58 kg/cm 2, keteguhan patahnya 3,10 kg/cm 2 dan keteguhan rekat internalnya 4,61 kg/cm 2. Kata kunci : batang kelapa sawit,sifat fisis dan mekanis papan partikel, styrofoam, urea formaldehid.
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Gunung Sitoli, Kabupaten Nias - Sumatera Utara tanggal 18 juni 1989, merupakan anak pertama dari lima bersaudara dari pasangan Fardin Polem dan Ride Sihotang. Jenjang pendidikan formal yang dilaui penulis adalah di SD 071124 Pulau Tello Kecamatan Pulau-Pulau Batu Kabupaten Nias Selatan tahun 1995-2001, SLTP Negeri 1 Pulau Tello Kecamatan Pulau- Pulau Batu Kabupaten Nias Selatan tahun 2001-2004 dan SMU Negeri 1 Gunung Sitoli Kabupaten Nias Induk tahun 2004-2007. Pada tahun 2007, penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Pertanian, melalui seleksi penerimaan mahasiswa baru (SPMB). Penulis pernah melakukan Praktik Pengenalan Pengolahan Hutan (P3H) pada 2 lokasi berbeda yaitu di Hutan Mangrove Pulau Sembilan dan Hutan Dataran Rendah Aras Napal. Pernah mengikuti Pelatihan Dasar dan Pengkaderan Rimbawan (PDPR) sebagai syarat untuk menjadi anggota Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS). Selain itu penulis juga mengikuti pratek kerja lapangan (PKL) pada tahun 2009 di PT Musi Hutan Persada, Muara Enem, Palembang. Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada ahkhir kuliah penulis melakukan penelitian dengan judul Pengaruh Komposisi Perekat Urea Formaldehida dan Bahan Pengisi Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkah, rahmat dan hidayah-nya penulis dapat menyelesaikan penelitian ini dan shalawat beriring salam kepada Rasulullah SAW semoga di hari kelak kita mendapatkan syafaatnya. Judul penelitian ini adalah Pengaruh Komposisi Perekat Urea Formaldehida dan Bahan Pengisi Styrofoam terhadap Kualitas Papan Partikel dari Limbah Batang Kelapa Sawit. Dalam pelaksanaan penelitian hingga penyelesaian skripsi ini penulis telah melibatkan banyak pihak, mendapatkan bantuan, dorongan dan motivasi sehingga memberi kesan yang berarti di hati penulis. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Tito Sucipto, S,Hut. M.Si dan Bapak Dr. Rudi Hartono, S.Hut., M.Si sebagai dosen pembimbing penulis yang telah banyak memberikan bantuan, dorongan, motivasi, arahan, serta masukan yang sangat bermanfaat selama penulis menyelesaikan penelitian dan penulisan penelitian ini. 2. Ayahanda tercinta Fardin Polem yang telah banyak memberikan kesabaran, nasehat, semangat, motivasi dan kasih sayang kepada penulis dan Ibunda tercinta Ride Sihotang yang telah membimbing penulis selama ini dan memberikan kesabarannya, kasih sayangnya, semangat, dorongan baik secara material dan spiritual kepada penulis serta seluruh keluarga penulis yang selama ini banyak mendukung, mendoakan, dan memotivasi penulis untuk segera menyelesaikan pendidikan S-1 penulis.
3. Teman-teman satu tim Janer Wiliam, Lateranita, Friska, Hadyan dan Cristien yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian ini. Memberikan semangat serta dorongan yang sangat besar dan memberikan kesabaran untuk sama-sama menyelesaikan penelitian ini. 4. Kepada Teman-teman THH Hey Itu Aku Angkatan 07 yang tidak dapat di sebutkan satu persatu yang telah memberikan waktu, tenaga dan dorongannya dalam membantu penulis menyelesaikan penelitian ini. Penulis mengharapkan semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkannya dan berguna bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya ilmu kehutanan. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Medan, juli 2013 Penulis
DAFTAR ISI ABSTRACT.. ABSTAK... RIWAYAT HIDUP.. KATA PENGANTAR. DAFTAR ISI. DAFTAR TABEL. DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... Hal i ii iii iv v vii ix x PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Manfaat Penelitian... 3 Hipotesis... 3 TINJAUAN PUSTAKA Kelapa Sawit... 4 Papan Partikel.. 8 Perekat UF (Urea Formaldehida).... 10 Styrofoam... 11 METEDOLOGI Waktu dan Lokasi Penelitian... 13 Bahan dan Alat... 13 Prosedur Penelitian... 14 Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel Kerapatan... 18 Kadar air (KA)... 18 Daya Serap Air... 18 Pengembangan Tebal... 19 Pengujian sifat mekanis papan partikel Keteguhan Rekat Internal (Internal Bond)... 19 Keteguhan Lentur (Modulus of Elasticity)... 21 Keteguhan Patah (Modulus of Rupture)... 21 Analisis Data... 22 HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Papan Partikel... 23 Kerapatan.. 23 Kadara Air (KA) 25 Daya Serap Air... 27 Pengembangan Tebal. 29
Sifat Mekanis Papan Partikel. 30 Keteguhan Lentur (Modulus of Elasticity ). 31 Keteguhan Patah (Modulus of Rupture).. 32 Keteguhan Rekat Internal ( Internal Bond). 34 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan.. 36 Saran... 37 DAFTAR PUSTAKA. 38 LAMPIRAN... 40
DAFTAR TABEL Hal Perbandingan sifat batang kelapa sawit dengan beberapa jenis kayu... 7 Sifat dasar kelapa sawit... 7 Standar mutu sifat fisis dan mekanis papan partikel berdasarkan SNI 03-2105-2006... 21
DAFTAR GAMBAR Hal 1. Kerapatan batang kelapa sawit 6 2. Bagan alur penelitian.. 16 3. Pola pemotongan contoh uji... 17 4. Pengujian keteguhan rekat internal. 19 5. Pengujian MOE dan MOR.. 20 6. Diagram nilai rata-rata kerapatan papan partikel 23 7. Diagram nilai rata-rata kadar air papan partikel. 26 8. Grafik nilai DSA papan partikel. 27 9. Grafik nilai PT papan partikel 29 10. Grafik nilai MOE papan partikel 31 11. Grafik nilai MOR papan partikel 33 12. Diagram nilai IB papan partikel. 34
DAFTAR LAMPIRAN Hal 1. Perhitungan kebutuhan bahan baku 40 2. Nilai sifat fisis papan partikel. 41 3. Nilai sifat mekanis papan partikel.. 41 4. Hasil analisis ragam kerapatan papan partikel... 41 5. Hasil analisis ragam kadar air papan partikel. 41 6. Hasil analisis ragam DSA papan partikel... 41 7. Hasil analisis ragam PT papan partikel.. 41 8. Hasil analisis ragam MOE papan partikel.... 41 9. Hasil analisis ragam MOR papan partikel. 41 10. Hasil analisis ragam IB papan partikel.. 41 11. Hasil pengujian perbandingan nilai rata-rata kerapatan pada berbagai perbandingan UF dan ST bedararkan uji Duncan 42 12. Hasil pengujian perbandingan nilai rata-rata DSA pada berbagai perbandingan UF dan ST bedararkan uji Duncan 42 13. Hasil pengujian perbandingan nilai rata-rata PT pada berbagai perbandingan UF dan ST bedararkan uji Duncan.. 42 14. Hasil pengujian perbandingan nilai rata-rata MOR pada berbagai perbandingan UF dan ST bedararkan uji Duncan. 42 15. Hasil pengujian perbandingan nilai rata-rata IB pada berbagai perbandingan UF dan ST bedararkan uji Duncan 42