1 VARIASI KADAR PEREKAT PHENOL FORMALDEHIDA TERHADAP KUALITAS PAPAN PARTIKEL DARI CAMPURAN PARTIKEL KELAPA SAWIT DAN SERUTAN MERANTI SKRIPSI ANDRIAN TELAUMBANUA 111201059/TEKNOLOGI HASIL HUTAN PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS KEHUTANAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016
2 ABSTRACT ANDRIAN TELAUMBANUA. Variations of Phenol Formaldehyde Adhesives Content towards the Quality of Particle Board Made from Particle Oil Palm and Shavings Meranti Mixtures. Supervised by RUDI HARTONO and APRI HERI ISWANTO. Palm oil plant is an oil producer. During this time the use of palm oil is only focused on the fruit, while the remaining part of the oil as the trunk is often regarded as wastes. Therefore, it is necessary to study the oil palm trunk to increase the value of palm trunks. The purpose of this study was to evaluate the physical and mechanical properties that results from particle board particle that made from particle oil palm and shavings meranti with some variation of the phenol formaldehyde adhesives content. The variations of phenol formaldehyde content were 8%, 10%, 12%, 14% dan 16%. The dimension of particle board was 25x25x1 cm with density target is 0,7 g/cm 3 using a pressure of 30 kg / cm2 for 8 minutes. The results will be compare with SNI 03-2105-2006. The results showed that density, moisture content, water absorption for 2 and 24 hours, thickness swelling for 2 and 24 hours, internal bound, modulus of elasticity and modulus of rupture were 0,59-0,62 g/cm 3 ; 4,65-5,94%; 45,16-76,19% and 61,05-95,14%; 15,91-35,11% and 19,31-43,63%; 1,56-3,08 kg/cm 2 ; 9536,06-11695,42 kg/cm 2 and 118,58-151,92 kg/cm 2. Physical properties (density, moisture content) has fulfilled SNI 03-2105-2006, while thickness swelling does not fulfill the standard. The entire value of IB and MOR testing have fulfilled the SNI 03-2105-2006, while the MOE not fulfill the standard. The best adhesives content from this study was 16%. Keywords: particle board, palm oil particle, shavings meranti, adhesive content, phenol formaldehyde.
3 ABSTRAK ANDRIAN TELAUMBANUA. Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida Terhadap Kualitas Papan Partikel dari Campuran Partikel Kelapa Sawit dan Serutan Meranti. Dibimbing oleh RUDI HARTONO dan APRI HERI ISWANTO. Tanaman kelapa sawit merupakan tanaman penghasil minyak. Selama ini pemanfaatan kelapa sawit hanya terfokus pada bagian buah, sedangkan sisa bagian dari sawit seperti batang seringkali dianggap sebagai limbah. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian terhadap batang kelapa sawit untuk meningkatkan nilai dari batang sawit. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi sifat fisis dan mekanis yang dihasilkan dari papan partikel yang terbuat dari partikel batang kelapa sawit dan serutan meranti dengan beberapa variasi kadar perekat phenol formaldehida. Variasi kadar perekat yang digunakan yaitu 8%, 10%, 12%, 14% dan 16%. Papan partikel dibuat berukuran 25x25x1 cm dengan target kerapatan 0,7 gr/cm 3 menggunakan tekanan 30 kg/cm 2 selama 8 menit. Hasil penelitian akan dibandingkan dengan SNI 03-2105-2006. Hasil penelitian menunjukkan nilai kerapatan, kadar air, daya serap air 2 dan 24 jam, pengembangan tebal 2 dan 24 jam, keteguhan rekat internal, modulus elastis dan modulus patah berturut-turut ialah 0,59-0,62 g/cm 3 ; 4,65-5,94%; 45,16-76,19% dan 61,05-95,14%; 15,91-35,11% dan 19,31-43,63%; 1,56-3,08 kg/cm 2 ; 9536,06-11695,42 kg/cm 2 dan 118,58-151,92 kg/cm 2. Sifat fisis (kerapatan, kadar air) telah memenuhi SNI 03-2105-2006, sedangkan pengembangan tebal tidak memenuhi standar. Seluruh pengujian IB dan MOR telah memenuhi SNI 03-2105-2006, sedangkan MOE belum memenuhi standar. Kadar perekat terbaik dalam penelitian ini adalah kadar perekat PF 16%. Kata kunci: papan partikel, partikel kelapa sawit, serutan meranti, kadar perekat, phenol formaldehida.
4 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 23 November 1993. Penulis merupakan anak ketiga dari pasangan Samaeli Telaumbanua dan Tineke Puspawati Linanda. Penulis memulai pendidikan di SD Santo Thomas 1 Medan pada tahun 1999-2005, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Pertama di SMP Santo Thomas 3 Medan pada tahun 2005-2008, pendidikan tingkat Sekolah Menengah Atas di SMA Sultan Iskandar Muda Medan pada tahun 2008-2011. Pada tahun 2011, penulis lulus di Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian USU melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih minat studi Teknologi Hasil Hutan. Penulis telah mengikuti Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan di Taman Hutan Rakyat Bukit Barisan dan Hutan Pendidikan USU pada tahun 2013. Pada tahun 2015 penulis juga telah menyelesaikan Praktik Kerja Lapang (PKL) di KPH Pekalongan Timur. Pada awal tahun 2015 penulis melaksanakan penelitian dengan judul Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap Kualitas Papan Partikel dari Campuran Partikel Kelapa Sawit dan Serutan Meranti di bawah bimbingan Dr. Rudi Hartono, S.Hut, M.Si dan Dr. Apri Heri Iswanto, S.Hut, M.Si.
5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Variasi Kadar Perekat Phenol Formaldehida terhadap Kualitas Papan Partikel dari Campuran Partikel Kelapa Sawit dan Serutan Meranti. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan,. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi kadar perekat phenol formaldehida, serta mengetahui kadar perekat terbaik terhadap kualitas papan partikel dari partikel kelapa sawit dan serutan meranti. Hasil penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan nilai tambah dari limbah batang kelapa sawit sehingga masyarakat dapat beralih dari pemanfaatan kayu dalam bentuk log. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Rudi Hartono, S.Hut, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Dr. Apri Heri Iswanto, S.Hut, M.Si selaku anggota komisi pembimbing penulis yang dengan sabar dan tulus memberikan ilmu, masukan, bimbingan, serta arahan selama proses penulisan skripsi ini. 2. Keluarga tercinta, Ayahanda Samaeli Telaumbanua dan Ibunda Tineke Puspawati Linanda serta saudara-saudari penulis yang selalu memberikan dukungan, perhatian, doa, kasih sayang, serta pengorbanan baik moral maupun material kepada penulis.
6 3. Teman-teman satu perjuangan penelitian yaitu Evan Aritonang, Yeheskiel Simajuntak, Sabar Hutasoit, Fradika Siahaan, dan Shanty Sianturi atas suka duka yang telah terlalui selama penelitian serta teman-teman angkatan 2011 yang tidak bisa disebutkan namanya satu persatu. Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi mahasiswa kehutanan maupun masyarakat umum. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Medan, Juli 2016 Penulis
7 DAFTAR ISI Halaman ABSTRACT... i ABSTRAK... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR LAMPIRAN... x PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Manfaat Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA Batang Kelapa Sawit... 4 Meranti... 5 Papan Partikel... 6 Perekat Phenol Formaldehida... 8 Variasi Kadar Perekat... 9 METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat... 10 Alat dan Bahan... 10 Metode Penelitian... 10 Persiapan partikel BKS dan serutan Meranti... 10 Perhitungan bahan baku... 11 Pencampuran Perekat... 11 Pembentukan lembaran... 11 Hotpress/Pengempaan panas... 12 Pengkondisian... 12 Pemotongan contoh uji... 12 Pengujian papan partikel... 13 Pengujian sifat fisis dan mekanis... 13 Analisis data... 16 HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Papan Partikel... 19 Kerapatan... 19 Kadar Air... 21 Daya Serap Air... 23
8 Pengembangan Tebal... 24 Sifat Mekanis Papan Partikel... 26 Internal Bond (IB)... 26 Modulus of Elasticity (MOE)... 27 Modulus of Rupture (MOR)... 29 Kualitas papan Partikel... 30 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 32 Saran... 32 DAFTAR PUSTAKA... 33 LAMPIRAN
9 DAFTAR TABEL No. Halaman 1. Kebutuhan bahan baku partikel... 11 2. Standar Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel... 13 3. Rekapitulasi skoring kualitas sifat fisis dan mekanis papan partikel... 30
10 DAFTAR GAMBAR No. Halaman 1. Pola pemotongan untuk uji fisis dan mekanis papan... 12 2. Pengujian keteguhan rekat internal... 15 3. Cara pengujian MOR dan MOE... 16 4. Bagan alur penelitian... 18 5. Histogram rata-rata nilai kerapatan papan partikel... 19 6. Histogram rata-rata nilai spring back papan partikel... 20 7. Histogram rata-rata nilai kadar air papan partikel... 21 8. Histogram rata-rata nilai DSA pada perendaman 2 jam dan 24 jam... 23 9. Histogram rata-rata nilai PT pada perendaman 2 jam dan 24 jam... 25 10. Histogram rata-rata nilai IB papan partikel... 26 11. Histogram rata-rata nilai MOE papan partikel... 28 12. Histogram rata-rata nilai MOR papan partikel... 29
11 DAFTAR LAMPIRAN No. Halaman 1. Perhitungan bahan baku papan partikel... 36 2. Rekapitulasi nilai kerapatan dan kadar air papan partikel... 38 3. Rekapitulasi nilai daya serap air papan partikel... 39 4. Rekapitulasi hasil pengembangan tebal papan partikel... 40 5. Rekapitulasi nilai internal bond papan partikel... 41 6. Rekapitulasi nilai MOE papan partikel... 42 7. Rekapitulasi nilai MOR papan partikel... 43 8. Analisis keragaman kerapatan dan hasil uji duncan papan partikel... 44 9. Analisis keragaman kadar air dan hasil uji duncan papan partikel... 44 10. Analisis keragaman daya serap air 2 jam dan hasil uji duncan papan partikel 45 11. Analisis keragaman daya serap air 24 jam dan hasil uji duncan papan partikel 45 12. Analisis keragaman pengembangan tebal 2 jam dan hasil uji duncan papan partikel... 46 13. Analisis keragaman pengembangan tebal 24 jam dan hasil uji duncan papan partikel... 46 14. Analisis keragaman internal bond (IB) dan hasil uji duncan papan partikel 47 15. Analisis keragaman keteguhan lentur (MOE) dan hasil uji duncan papan partikel... 47 16. Analisis keragaman keteguhan patah (MOR) dan hasil uji duncan papan partikel... 47