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
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
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 5908-2003, hasil penelitian menyatakan bahwa kurangnya waktu kempa menyebabkan MOE papan partikel ampas tebu tidak memenuhi standar JIS A 5908-2003, oleh karena itu perlu adanya penambahan waktu kempa. Kadar perekat merupakan salah satu faktor yang menentukan kualitas papan partikel, karena dengan peningkatan kadar perekat 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 perekat terlebih dahulu perekat dicampur dengan parafin. Perbandingan proporsi partikel ampas tebu dan serbuk kayu gergajian adalah 100% : 0%, 50% : 50%, dan 75% : 25%. Kadar perekat 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 5908-2003 Particleboard. Papan yang dihasilkan memiliki kerapatan rata-rata 0,6-0,7 g/cm³, kadar air 8-11%, daya serap air 36-115%, pengembangan tebal 10-33%, MOR 4-15 N/mm², MOE 528-1462 N/mm², IB 0,09-0,40 N/mm², dan kuat pegang sekrup 241-402 N. Kualitas papan partikel yang dihasilkan belum memenuhi standar JIS A 5908-2003. Kualitas papan partikel ampas tebu terbaik hasil penelitian terdapat pada papan partikel dengan campuran serbuk kayu gergajian 50%, kadar perekat 14%, dan waktu kempa selama 14 menit. Sifat-sifat papan partikel ampas tebu terbaik yang memenuhi standar JIS A 5908-2003 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 5908-2003. Kata kunci: Ampas tebu, serbuk kayu, perekat, kempa, papan partikel.
iv PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan 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 E24104001
v Judul Skripsi Nama Mahasiswa NIM : Pengaruh Proporsi Campuran Serbuk Kayu Gergajian dan Ampas Tebu terhadap Kualitas Papan Partikel yang Dihasilkannya : Fathima Tuzzuhrah Arsyad : E24104001 Menyetujui: Dosen Pembimbing, Prof.Dr.Ir.Surdidng Ruhendi, M.Sc NIP. 130 354 163 Mengetahui: Dekan Fakultas Kehutanan IPB, Dr.Ir. Hendrayanto, M.Agr NIP. 131 578 788 Tanggal Lulus:
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 2005-2006 dan staf HRD AFSA LC IPB (2006-2007). 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.
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,
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
i DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI... i DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Tujuan... 2 1.3 Hipotesis... 2 1.4 Manfaat... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ampas Tebu sebagai Bahan Baku Papan Partikel... 3 2.2 Potensi Ampas Tebu... 5 2.3 Sifat-Sifat Papan Komposit dari Bagas... 7 2.4 Serbuk Kayu Gergajian... 8 2.5 Sifat-sifat Papan Partikel dari Serbuk Kayu Gergajian... 10 2.6 Perekat Urea Formaldehida dan Emisi Formaldehida... 12 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan Penelitian... 14 3.2 Rancangan Percobaan dan Analisis Data... 14 3.3 Prosedur Penelitian... 16 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Fisis Papan Partikel Ampas Tebu... 24 4.2 Sifat Mekanis Papan Partikel Ampas Tebu... 36 4.3 Emisi Formaldehida Papan Partikel Ampas Tebu... 47 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 48 5.2 Saran... 48 DAFTAR PUSTAKA... 49 LAMPIRAN... 51 ii iv v
ii No. DAFTAR TABEL Halaman 1. Komposisi kimia ampas tebu... 3 2. Produksi tebu dan bagas di Jawa dan luar Jawa tahun 2002... 6 3. Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu dengan standar JIS A 5908-2003... 7 4. Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel ampas tebu menggunakan kadar perekat 12 % dengan standar JIS A 5908-2003... 8 5. Potensi kayu dari hutan rakyat di Kabupaten Bogor... 9 6. Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah serbuk kayu famili Dipterocarpaceae dan plastik polypropylene daur ulang dengan standar JIS A 5908-2003... 10 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 5908-2003... 11 8. Perbandingan sifat fisis dan mekanis papan partikel dari limbah serbuk kayu sengon dan plastik polyprophylene daur ulang dengan standar JIS A 5908-2003... 11 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 5908-2003... 12 10. Stándar mutu emisi formaldehida papan partikel menurut JIS A 5908-2003... 13 11. Analisis sidik ragam kerapatan papan partikel ampas tebu... 26 12. Hasil uji lanjut Duncan kerapatan papan partikel ampas tebu... 27 13. Analisis sidik ragam kadar air papan partikel ampas tebu... 28 14. Hasil uji lanjut Duncan kadar air papan partikel ampas tebu... 29 15. Analisis sidik ragam daya serap air papan partikel ampas tebu... 31 16. Hasil uji lanjut Duncan daya serap air papan partikel ampas tebu... 32 17. Analisis sidik ragam pengembangan tebal papan partikel ampas tebu. 34 18. Hasil uji lanjut Duncan pengembangan tebal papan partikel ampas tebu... 36 19. Analisis sidik ragam modulus patah papan partikel ampas tebu... 37 20. Hasil uji lanjut Duncan modulus patah papan partikel ampas tebu... 39 21. Analisis sidik ragam modulus elastisitas papan partikel ampas tebu... 41