BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian di laksanakan bulan September - November 2016. Penelitian ini akan dilakukan di Work Shop (WS) dan Laboratorium Teknonologi Hasil Hutan (THH) Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian,. Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mouistermeter, waterbath, compressor, spray gun, plat besi, mesin kempa panas, timbangan digital, caliper dan Universal Testting mechine (UTM). Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah kulit buah markisa (Passiflora edulis) yang di ambil dari industri sirup PT. Dewi Markisa. Perekat yang digunakan yaitu isosianat. Prosedur Penelitian 1. Persiapan Bahan Baku Limbah kulit buah markisa diperoleh dari industri sirup PT. Dewi Markisa di Berastagi, Kabupaten Karo, Sumatera Utara. Selanjutnya dilakukan pembersihan kulit buah markisa dari daging buah yang masih bersisa. Setelah dilakukan pembersihan, kulit buah markisa dijemur hingga kering udara. Bahan yang sudah mencapai kadar air kering udara dilanjutkan dengan proses pengeringan di dalam oven hingga kadar air ±5%. Setelah kadar air sudah mencapai target, bahan tersebut dihancurkan menjadi bentuk partikel kecil secara manual dengan ukuran 10 mesh.
Dilakukan perhitungan bahan baku limbah kulit buah markisa dan kebutuhan perekat yang akan digunakan dalam pembuatan papan partikel. Perhitungan bahan baku berdasarkan ukuran papan, target kerapatan, kadar perekat dan kadar air bahan baku. Sedangkan kebutuhan perekat ditentukan berdasarkan ukuran papan, target kerapatan, kadar perekat dan solid content. Kebutuhan bahan baku disajikan pada Tabel 2 berikut: Tabel 2. Kebutuhan Bahan Baku dan Perekat Papan Partikel Bahan Baku Kebutuhan bahan baku berdasarkan kadar perekat /papan 5% 7% 9% 11% Kulit Buah Markisa (gr) 499 489 478 473 Perekat (gr) 25,5 36 46 56 2. Pengukuran ph dan Kandungan Ekstraktif 2.1 ph Berdasarkan metode yang dilakukan Johns dan Niazi (1980) pengukuran ph dengan cara serbuk kulit buah markisa ditambahkan aquades dengan perbandingan 1:10 (5 gram serbuk : 50 ml aquades). Setelah itu, bahan tersebut dipanaskan selama 1 jam dengan suhu 80 o C, selanjutnya larutan tersebut disaring menggunakan kertas saring. Larutan tersebut yang siap untuk diukur disimpan dalam botol.lalu diukur menggunakan phmeter. 2.2 Larutan ekstraktif dalam air panas Berdasarkan standar ASTM D 1110 84, pengujian larutan ekstraktif dalam air panas dilakukan penimbangan serbuk sebanyak 2 gram. Setelah itu serbuk tersebut dicampurkan dengan 100 ml air panas dan dipanaskan selama 3 jam menggunakan waterbath. Larutan tersebut disaring dengan menggunakan kertas saring. Selanjutnya, bahan yang telah disaring dikeringkan dalam oven pada suhu 100 105 0 C selama 4 jam. Sampel didinginkan lalu ditimbang beratnya.
Ex h = [(W 1 W 2 )/ W 1 ] x 100 % Keterangan: Ex h = Persentase ekstraktif larutan panas (%) W 1 = Berat awal (gr) = Berat kering oven (gr) W 2 2.3 Larutan ekstraktif dalam air dingin Berdasarkan standar ASTM D 1110 84, pengujian larutan ekstraktif dalam air dingin dilakukan dengan penimbangan serbuk sebanyak 2 gram. Setelah itu, dicampur dengan 100 ml aquades. Larutan tersebut diaduk secara merata, didiamkan selama 48 jam. Selanjutnya, larutan tersebut disaring dan dikeringkan dalam oven dengan pada suhu 100-105 0 C selama 4 jam. Sampel didinginkan lalu ditimbang beratnya. Ex c = [(W 1 W 2 )/ W 1 ] x 100 % Keterangan: Ex c = Persentase ekstraktif larutan dingin (%) W 1 = Berat awal (gr) = Berat kering oven (gr) W 2 3. Proses Pembuatan Papan 3.1 Pencampuran bahan Kulit buah markisa yang telah mencapai KA ± 5% dicampur dengan perekat isosianat. Kadar perekat yang akan digunakan 5%, 7%, 9% dan 11%. Pencampuran bahan dilakukan dengan menggunakan bantuan sprayer gun untuk membantu meratakan perekat keseluruh bahan baku. 3.2 Pembuatan lembaran Selanjutnya, dilakukan proses pembuatan lembaran bahan baku yang telah dicampur, dimasukkan ke dalam cetakan dengan ukuran 25 cm x 25 cm. Setelah
itu, ditekan campuran bahan tersebut agar saat proses pengempaan hasilnya akan baik. 3.3 Pengempaan Lembaran yang sudah dicetak selanjutnya dikempa dengan menggunakan kempa panas pada suhu 160 o C selama 6 menit berdasarkan penelitian yang telah dilakukan Amelia (2009) suhu kempa yang digunakan dalam pembuatan papan partikel adalah 160 o C dengan hasil yang menunjukan telah memenuhi standar dan tekanan 30 kg/cm 2 hal ini sesuai dengan pernyataan FAO (1997) besar tekanan pengempaan antara 15 kg/cm 2 35 kg/cm 2 dengan kerapatan target 0,8 g/cm 3. Papan dibuat sebanyak 12 papan berdasarkan perlakuan 4 macam kadar perekat masing-masing sebanyak 3 ulangan. Kebutuhan bahan baku pembuatan papan untuk setiap kadar perekatnya berbeda-beda, begitu juga kebutuhan perekatnya. 4. Pengkondisian Papan yang telah siap dicetak dengan menggunakan kempa panas (hot press) selanjutnya dilakukan pengkondisian selama ±1 minggu. Dilakukannya pengkondisian ini untuk melepaskan sisa-sisa tegangan akibat proses pengempaan. 5. Pemotongan Contoh Uji Setelah melalui tahap pengkondisian selama ±1 minggu, dilakukan pemotongan contoh uji. Pemotongan uji ini dilakukan untuk mengetahui sifat fisis dan mekanis dari papan partikel ini. Contoh uji ini memiliki berbagai ukuran sesuai dengan standar JIS A 5908 (2003). Pola pemotongan contoh uji papan partikel dari kulit buah markisa diilustrasikan seperti Gambar 1.
A B C D Gambar 1. Pola pemotongan contoh uji Keterangan: A = contoh uji 20 cm x 5 cm untuk pengujian MOE dan MOR B = contoh uji 10 cm x 10 cm untuk pengujian kadar air dan kerapatan C = contoh uji 5 cm x 5 cm untuk daya serap air dan pengembangan tebal D = contoh uji 5 cm x 5 cm untuk pengujian internal bond 6. Pengujian Papan Partikel Dalam pengujian papan partikel terdiri dari kerapatan, kadar air (KA), daya serap air (DSA), pengembangan tebal (PT), internal bond (IB), modulus of elasticity (MOE) dan modulus of rupture (MOR). Pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel berdasarkan standar JIS A 5908 : 2003. 6.1 Pengujian Sifat Fisis Papan Partikel a) Kerapatan Kerapatan dihitung berdasarkan berat dan volume kering udara dengan ukuran contoh uji 10 cm x 10 cm. Berat ditimbang (M), lalu menghitung volume (V) dengan menghitung panjang, lebar dan tebal dari contoh uji. Nilai kerapatan papan partikel dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
ρ = MM VV Keterangan: ρ = kerapatan (gram/cm 3 ) M = berat contoh uji kering udara (gram) V = volume contoh uji kering udara (cm 3 ) b) Kadar Air Kadar air papan partikel dihitung dari berat awal dan berat akhir setelah pengovenan selama 24 jam pada suhu 103 ± 2 o C sampai beratnya konstan. Contoh uji ini dihitung dengan menggunakan rumus: KA = BBBB BBBBBB BBBBBB 100% Keterangan: KA = kadar air 100% BA = berat awal (gram) BKO = berat kering oven (gram) c) Pengembangan Tebal Penetapan pengembangan tebal didasarkan atas tebal sebelum dan sesudah perendaman dalam air selama 2 dan 24 jam dengan ukuran 5 cm x 5 cm. Nilai pengembangan tebal dihitung dengan rumus: T 2 T1 PT = 100% T1 Keterangan: PT = pengembangan tebal (%) T1 = tebal contoh uji sebelum perendaman (mm) T2 = tebal contoh uji setelah perendaman 2 jam / 24 jam (mm)
d) Daya Serap Air Daya serap air papan komposit dihitung berdasarkan berat sebelum dan sesudah perendaman dalam air selama 2 dan 24 jam dengan ukuran 5 cm x 5 cm. Besarnya daya serap air papan dihitung berdasarkan rumus: B2 B1 DSA = 100% B1 Keterangan: DSA = daya serap air (%) B1 = berat contoh uji sebelum perendaman (gram) B2 = berat contoh uji setelah perendaman 2 jam / 24 jam (gram) 6.2 Pengujian Sifat Mekanis Papan Partikel a) Modulus of Rupture (MOR) Pengujian modulus patah ini menggunakan mesin uji Universal Testing Machine. Contoh uji ini berukuran 20 cm x 5 cm dengan lebar bentang 15 kali dari tebalnya, tetapi tidak kurang dari 15 cm. Nilai MOR dihitung dengan rumus: Keterangan: MOR = modulus patah (kgf/cm 2 ) P = beban maksimum (kgf) L = jarak sanggah (15 cm) b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm) MOR = 3PPPP 2bbh 2 b) Modulus of Elasticity (MOE) Dalam pengujian modulus lentur menggunakan contoh uji yang sama dengan contoh uji modulus patah (MOR). Mesin uji yang digunakan Universal Testing Machine. Saat pengujian dilakukan dicatat defleksi yang terjadi setiap selang beban tertentu. Nilai MOE dapat ditentukan menggunakan rumus:
3 PL MOE = 3 4Ybh Keterangan: MOE = modulus lentur (kgf/cm 2 ) P = beban maksimum (kgf) L = jarak sanggah (15 cm) b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm) c) Internal Bond Pengujian keteguhan rekat internal (internal bond) menggunakan contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm. Dalam pengujian ini contoh uji dilekatkan pada dua buah blok besi dengan perekat epoksi dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Setelah itu kedua blok besi tersebut ditarik tegak lurus permukaan sampai beban maksimum. Nilai IB dapat ditentukan dengan rumus: P IB = A Keterangan: IB= keteguhan rekat ( kg/cm2 ) P = beban maksimum (kg) A= luas penampang (cm2)
Prosedur pembuatan papan partikel dari kulit buah markisa disajikan dalam bagan pada Gambar berikut: Kulit buah markisa Perhitungan kebutuhan bahan baku (partikel dan perekat) Pengeringan partikel sampai dengan KA ± 5% Pengadonan (Blending) dengan perekat isosianat 5%, 7%, 9% dan 11% Pembentukan lembaran pada cetakanberukuran (25 x 25 x 1) cm Pengempaan panas dengan suhu 160 o C dan tekanan 30 kg/cm 3 selama 6 menit Pengkondisian lembaran pada suhu ruangan selama 1 minggu Pemotongan contoh uji Pengujian contoh uji Berdasarkan JIS A 5908 : 2003 Pengujian sifat fisis: - Kerapatan - Kadar air - Pengembangan tebal - Daya serap air Pengujian sifat mekanis: - Modulus of Rupture - Modulus of Elasticity - Internal bond Gambar 2. Bagan alur prosedur pembuatan papan partikel
7. Analisis Data Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan non faktorial dengan pola acak lengkap (RAL non faktorial). Model yang digunakan tersusunatas1 perlakuan yaitu kadar perekat isosianat yang terdiri atas 4 taraf (5%, 7%, 9% dan 11%) dengan ulangan sebanyak 3 kali. Perlakuan ini menggunakan 4 kadar perekat isosianat yakni 5%, 7%, 9% dan 11%. Model umum perancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut: Yij = μ + T i + εij Keterangan: Yij = pengamatan kadar perekat isoisanat terhadap sifat fisis mekanis papan partikel kulit buah markisa ke i ulangan ke j μ = nilai rata-rata sebenarnya T i = pengaruh perbedaan kadar perekat isosianat ke-i εij = nilai galat (kesalahan)dari percobaan kadar perekat ke i ulangan ke j Untuk melihat adanya pengaruh perlakuan terhadap respon maka dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada tingkat kepercayaan 95% (nyata). Seperti disajikan pada Tabel 3 berikut: Tabel 3. Analisis keragaman (ANOVA) Sumber Db Mean square F- hitung F-tabel Keragaman Perlakuan (t - 1) Galat t(r - 1) Total tr -1 Adapun hipotesis yang diuji adalah sebagai berikut: H o : Ti =..= Ti= 0 (tidak berpengaruh) H 1 :paling sedikit ada satu i, Ti 0
Sedangkan kriteria ujinya yang digunakan adalah jika F-hitung lebih kecilatau sama dengan F-tabel maka perlakuan tidak berpengaruh nyata pada suatu tingkat kepercayaan tertentu dan jika F-hitung lebih besar dari F-tabel maka perlakuan berpengaruh nyata pada tingkat kepercayaan tertentu. Untuk mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh nyata dan sangat nyata dilakukan uji lanjut dengan menggunakan uji beda Duncan Multiple Range Test (DMRT).
HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran ph dan Kelarutan Ekstraktif Hasil nilai pengukuran ph dan kelarutan ekstraktif disajikan pada Tabel 4. Tabel 4. Nilai ph dan kandungan ekstraktif papan partikel Bahan Parameter ph Kelarutan ekstraktif dalam air dingin (%) Kelarutan ekstraktif dalam air panas (%) Kulit Buah Markisa 5,9 33,66 37,16 Berdasarkan tingkat keasamannya kulit buah markisa masuk dalam kategori asam. Dennifa (2007) menyatakan bahwa asam memiliki nilai ph yang lebih kecil dari 7, semakin mendekati angka 0 maka tingkat keasamannya semakin kuat sedangkan basa memiliki nilai ph yang lebih besar dari 7. Keasaman bahan baku sangat menentukan performa dari perekat yang dipergunakan. Beberapa jenis perekat sangat sensitif terhadap keasaman dari bahan lignoselulosa. Xing et al. (2004) menyatakan bahwa ph kayu memiliki pengaruh yang kuat terhadap waktu gelatinasi pada konsentrasi katalis yang lebih rendah, pengaruh ini akan berkurang ketika konsentrasi katalis yang dipergunakan dinaikkan. Laju polimerisasi perekat akan mengalami peningkatan atau penurunan tergantung pada bahan baku (kayu dan perekat) yang dipergunakan, hal ini secara langsung akan berpengaruh pada suhu dan waktu kempa dalam pembuatan papan partikel (Paridah et al. 2001). Berdasarkan Tabel 4, kelarutan ekstraktif dalam air dingin kulit buah markisa lebih kecil dari kelarutan ekstraktif dalam air panas. Pari et al. (2006) menyatakan bahwa komponen yang terlarut dalam air dingin meliputi tanin, gum, gula dan pigmen, sedangkan yang terlarut dalam air panas adalah sama dengan
yang terlarut dalam air dingin ditambah dengan komponen pati. Komponen yang terlarut dalam ethanol benzena meliputi lemak, resin, bahan-bahan yang larut dalam pelarut organik non polar atau sedikit memiliki polaritas. Zat ekstraktif bahan lignoselulosa yang cukup tinggi mengganggu proses perekatan papan partikel. Menurut Maloney (1993), ekstraktif berpengaruh pada konsumsi perekat dan laju pematangannya, menghalangi pembasahan dan mengakibatkan terjadinya blowing pada saat pengempaan. Menurut Ruhendi et al. (2007), ekstraktif berpengaruh terhadap perekatan kayu dalam hal ini mempengaruhi ph, kontaminasi dan penetrasi. Menurut Sernek (2002) ekstraktif dapat mempengaruhi keterbasahan kayu dan penyebaran perekat. Sebagian besar ekstraktif memiliki karakter hidrofobik yang menolak air. Kerapatan dan Kadar Air Nilai kerapatan papan partikel disajikan pada Gambar 3. Kerapatan (g/cm3) 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0.64b 0.69c 0.63ab 0.57a 5 7 9 11 Kadar Perekat (%) Gambar 3. Histogram kerapatan papan partikel Nilai kerapatan papan partikel berkisar antara 0,57-0,69 g/cm 3. Nilai kerapatan tertinggi dihasilkan olehpapan partikel dengan kadar perekat 7%. Sementara nilai kerapatan terendah dihasilkan olehpapan partikel dengan kadar perekat 11%. Nilai kerapatan papan partikel yang dihasilkan pada penelitian ini
belum mencapai target. Target kerapatan papan partikel pada penelitian ini adalah 0,8 g/cm 3. Nilai kerapatan yang tidak mencapai target diduga tidak meratanya penyebaran partikel pada saat pencetakan lembaran Ruhendi dan Putra (2011) menyatakan bahwa nilai kerapatan papan partikel batang dan cabang kayu Jabon tidak sesuai target dikarenakan tidak meratanya penyebaran partikel pada saat penaburan dalam cetakan.selain itu dugaan kemungkinan terjadinya spring back papan menjadi salah satu penyebab belum tercapainya target kerapatan. Kelly (1977) mengemukakan bahwa terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kerapatan papan partikel yaitu jenis kayu, tekanan kempa, jumlah partikel, jumlah perekat dan aditif.secara keseluruhannilai kerapatan papan partikel telah memenuhi standar yang dipersyaratkan oleh JIS A 5908 2003 yang mensyaratkan nilai kerapatan papan berkisar antara 0,4 0,9 g/cm 3 ). Tabel 5. Sidik ragam (anova) kerapatan papan partikel Sumber keragaman Derajat bebas Mean square F-hitung F-tabel Kadar perekat 3 0,007 6,17 * 4,07 Galat 8 0,001 Total 12 Keterangan: *) Berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% Hasil sidik ragam sebagaimana disajikan pada Tabel 5 menunjukan bahwa perlakuan kadar perekat memberikan pengaruh yang nyata terhadap parameter kerapatan. Hasil uji lanjut DMRT menunjukkan bahwa papan partikel dengan kadar perekat 7% berbeda nyata dengan perlakuan lain.
Kadar Air (%) 14 12 10 8 6 4 2 0 10.35c 8.35bc 7.17b 5.98a 5 7 9 11 Kadar Perekat (%) Gambar 4. Histogram kadar air papan partikel Nilai kadar air yang dihasilkan berkisar antara 5,98-10,35% (Gambar 4). Kadar air tertinggi dihasilkan oleh papan partikel dengan kadar perekat 5%, sedangkan nilai terendah dihasilkan oleh papan partikel dengan kadar perekat 11%. Secara keseluruhan nilai kadar air papan partikel yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan nilai kadar air berkisar antara 5 13%. Kadar air papan partikel pada umumnya lebih rendah daripada bahan bakunya (Massijaya et al. 1999). Akan tetapi, penelitian ini menghasilkan kadar air papan partikel yang lebih tinggi dari kadar air bahan bakunya. Hal ini disebabkan karena karakter kulit buah markisa sebagai bahan baku bersifat porus. Simanjuntak (2016) menyatakan bahwa laju penyerapan air partikel julit buah markisa sebesar 10 gram perdetik. Hal ini berdampak terhadap papan pada saat pengkondisian dimana saat kelembaban di udara cukup papan akan mudah untuk menyerap air atau uap air. Nuryawan (2009) bahwa pada saat pengkondisian, papan partikel yang tersusun atas partikel-partikel kayu serbuk gergajian masih memiliki sifat higroskopis, artinya dapat menyerap atau melepaskan air dari lingkungannya.
Tabel 6. Sidik ragam (anova) kadar air papan partikel Sumber keragaman Derajat bebas Mean square F-hitung F-tabel Kadar perekat 3 10,40 6,60 * 4,07 Galat 8 1,57 Total 12 Keterangan: *) Berbeda nyata selang kepercayaan 95%. Hasil sidik ragam sebagaimana disajikan pada Tabel 6 menunjukan bahwa perlakuan kadar perekat memberikan pengaruh yang nyata terhadap parameter kadar air. Hasil uji lanjut DMRT menunjukkan bahwa papan partikel dengan kadar perekat 11 % berbeda nyata dengan perlakuan lain kecuali kadar perekat 9%. Pengembangan Tebal Nilai pengembangan tebal papan partikel disajikan pada Gambar 5. 30 Pengembangan Tebal (%) 25 20 15 10 5 22.26c 18.46bc 16.88b 13.41a 0 5 7 9 11 Kadar Perekat Isosianat (%) Gambar 5. Histogram pengembangan tebal papan partikel Nilai rata-rata pengembangan tebal berkisar antara 13,41-22,26%. Berdasarkan Gambar 5 terlihat bahwa terjadi penurunan nilai pengembangan tebal seiring dengan peningkatan kadar perekat yang dipergunakan dalam pembuatan papan. Sulastiningsih (2011) meyatakan bahwa jumlah perekat yang banyak akan meningkatkan ikatan antar partikel sehingga papan partikel yang dihasilkan lebih
tahan terhadap air dan lebih stabil. Bila dibandingkan dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Simanjuntak (2016) dan Robinsar (2017), papan partikel yang terbuat dari kulit buah markisa dengan menggunakan perekat UF dan PF, respon perekat Isosianat ini terhadap partikel kulit buah markisa jauh lebih baik Marra (1992) MDI tidak membentuk ikatan mekanis dengan kayu, namun ikatan yang terjadi adalah ikatan kimia dimana ikatan kimia ini lebih kuat danlebih stabil dibandingkan dengan ikatan mekanis sehingga membuat kinerja MDI lebih baik dibandingkan PF. Walaupun penggunaan MDI dalam jumlah sedikit namun dapat memberikan hasil yang lebih baik dari PF. Kayu memiliki gugus fungsi kimia yang dikenal dengan gugus hidroksil. MDI dalam gugus isocyanat ( N=C=O) bereaksi dengan gugus hidroksil pada kayu membentuk rantai urethane. Kombinasi faktor seperti non-polar, komponen aromatik dari MDI tahan terhadap hidrolisis. Lebih lanjut Ruhendi dan Hadi (1997) menyatakan bahwa isosianat merupakan perekat yang dapat digunakan pada variasi suhu yang luas, tahan air, panas, cepat kering dengan ph netral dan kedap terhadap pelarut. Hasil sidik ragam yang disajikan pada Tabel 7 menunjukkan bahwa perlakuan pada penelitian ini memberikan pengaruh yang nyata pada selang kepercayaan 95% terhadap parameter pengembangan tebal papan yang dihasilkan. Tabel 7. Sidik ragam (anova) pengembangan tebal papan partikel Sumber keragaman Derajat bebas Mean square F-hitung F-tabel Kadar perekat 3 40,43 7,66 * 4,07 Galat 8 5,27 Total 12 Keterangan : *) Berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.
Hasil uji lanjut DMRT menunjukkan bahwa papan partikel dengan kadar perekat 11% berbeda nyata dengan perlakuan yang lain. Meskipun terjadi perbaikan dalam hal nilai pengembangan tebal, namun nilai tersebut belum memenuhi standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan nilai pengembangan tebal maksimum sebesar 12%. Daya Serap Air Nilai daya serap air papan partikel disajikan pada Gambar 6. Daya Serap Air (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 62,57 68,58 59,05 51,33 5 7 9 11 Kadar Perekat (%) Gambar 6. Histogram daya serap air papan partikel Berdasarkan Gambar 6, nilai daya serap air papan partikel berkisar antara 51,33-68,58%. Nilai terendah dan tertinggi masing-masing terdapat pada perlakuankadar perekat 11% dan 7%. Secara umum terjadi penurunan nilai daya serap air seiring dengan peningkatan kadar perekat yang dipergunakan dalam pembuatan papan. Menurut Ruhendi et al. (2007) bahwa dengan semakin bertambahnya jumlah perekat maka daya serap air semakin menurun, hal tersebut disebabkan karena semakin banyak jumlah perekat yang mengisi rongga-rongga yang terdapat dalam papan partikel sehingga air yang masuk ke dalam papan partikel semakin berkurang.
Tabel 8. Sidik ragam (anova) daya serap air papan partikel Sumber keragaman Derajat bebas Mean square F-hitung F-tabel Kadar perekat 3 155,72 1,09 ns 4,07 Galat 8 142,89 Total 12 Keterangan: ns) Tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% Hasil sidik ragam yang disajikan pada Tabel 8 menunjukkan bahwa perlakuan pada penelitian ini tidak memberikan pengaruh yang nyata pada selang kepercayaan 95% terhadap parameter daya serap air papan yang dihasilkan. Papan partikel dikelompokkan berdasarkan penggunaanya, sehingga jenis dan kadar perekat sangat berpengaruh dalam penentuan penggunaan papan partikel tersebut apakah untuk keperluan interior ataupun eksterior. Meskipun daya serap air tidak dipersyaratkan didalam standar JIS A 5908 (2003), namun parameter daya serap air menjadi salah satu bahan pertimbangan dalam penentuan penggunaan tersebut. Modulus of Elasticity dan Modulus of Rupture Nilai rata-rata MOE papan partikel disajikan pada Gambar 7. 6000 5000 MOE (kgf/cm3) 4000 3000 2000 1000 0 2189,46 2809,58 3862,16 4077,12 5 7 9 11 Kadar Perekat (%) Gambar 7. Histogram MOE papan partikel Nilai MOE papan partikel berkisar antara 2189,46-4077,12 kgf/cm 2. Nilai MOE tertinggi dihasilkan oleh papan dengan perlakuan kadar perekat 11%,
sementara itu nilai MOE terendah dihasilkan oleh papan dengan perlakuan kadar perekat 5%. Secara keseluruhan peningkatan kadar perekat menyebabkan terjadinya peningkatan nilai MOE. Maloney (1993) mengatakan bahwa nilai MOE dipengaruhi oleh kandungan dan jenis bahan perekat yang digunakan, daya ikat perekat, dan ukuran partikel. Rendahnya nilai MOE pada penelitian ini juga didugakarena geometri partikel yang mendekati bentuk serbuk serta rendahnya homogenitas ukuran partikelnya. Haygreen dan Bowyer (1996) menyatakan bahwa partikel ideal untuk mengembangkan kekuatan dan stabilitas dimensi adalah partikel serpih tipis dengan ketebalan seragam dengan perbandingan tebal ke panjang yang tinggi. Dugaan selanjutnya adalah komponen kimia dari kulit buah markisa yang jauh lebih rendah bila dibandingkan dengan kayu menyebabkan bahan ini tidak memiliki kekuatan. Tabel 9. Sidik ragam (anova) MOE papan partikel Sumber keragaman Derajat bebas Mean square F-hitung F-tabel Kadar perekat 3 2376640,68 1,53 ns 4,07 Galat 8 1554157,16 Total 12 Keterangan: ns) Tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% Hasil sidik ragam yang disajikan pada Tabel 9 menunjukkan bahwa perlakuan pada penelitian ini tidak memberikan pengaruh yang nyata pada selang kepercayaan 95% terhadap parameter MOE papan yang dihasilkan. Secara keseluruhan nilai MOE papan partikel pada penelitian ini belum memenuhi standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan nilai MOE minimum sebesar 20.400 kgf/cm 2.
100 80 MOR (kgf/cm 2 ) 60 40 20 0 21,73 27,11 22,29 30,61 5 7 9 11 Kadar Perekat (%) Gambar 8. Hiatogram MOR papan partikel Nilai MOR papan partikel berkisar antara 21,73-30,61 kgf/cm 3. Nilai MOE tertinggi dihasilkan oleh papan dengan perlakuan kadar perekat 11%, sementara nilai MOR terendah dihasilkan oleh papan dengan perlakuan kadar perekat 5%. Peningkatan kadar perekat memberikan respon positif terhadap peningkatan nilai MOR papan. Ikatan partikel dan penutupan luas permukaan partikel oleh perekat yang lebih besar dengan adanya peningkatan kadar perekat menyebabkan terjadinya peningkatan kekuatan papan. Tabel 10. Sidik ragam (anova) MOR papan partikel Sumber keragaman Derajat bebas Mean square F-hitung F-tabel Kadar perekat 3 53,21 0,52 ns 4,07 Galat 8 101,22 Total 12 Keterangan: ns) Tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% Hasil sidik ragam yang disajikan pada Tabel 10 menunjukkan bahwa perlakuan pada penelitian ini tidak memberikan pengaruh yang nyata pada selang kepercayaan 95% terhadap parameter MOR papan yang dihasilkan. Secara keseluruhan nilai MOR papan partikel pada penelitian ini belum memenuhi standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan nilai MOR minimum sebesar 82 kgf/cm 2.
Internal Bond Nilai IB papan partikel disajikan pada Gambar 7. 6 5 IB (kg/cm 2 ) 4 3 2 1 0 2,19 2,27 2,92 4,27 5 7 9 11 Kadar Perekat (%) Gambar 9. Histogram internal bond papan partikel Nilai IB papan partikel berkisar antara 2,19-4,27 kg/cm 2. Nilai IB tertinggi dihasilkan oleh papan dengan perlakuan kadar perekat 11%, sementara nilai IB terendah dihasilkan oleh papan dengan kadar perekat 5%. Peningkatan kadar perekat menyebabkan terjadinya peningkatan nilai IB papan partikel yang dihasilkan. Widiyanto (2011) bahwa keteguhan rekat papan partikel oleh jenis perekat dan kadar perekat, nilai keteguhan rekat juga naik seiring dengan peningkatan kadar perekat. Peningkatan nilai IB seiring dengan pertambahan jumlah perekat dapat dilihat juga dalam penelitian Iskandar et al. (2015) semakin tinggi kadar perekat maka keteguhan rekat internal papan partikel ampas tebu. Pertambahan jumlah perekat akan meningkatkan ikatan adhesi partikel. Tabel 11. Sidik ragam IB papan partikel Sumber keragaman Derajat bebas Mean square F- hitung F- tabel Kadar perekat 3 2,769 3,62 ns 4,07 Galat 8 0,763 Total 12 Keterangan: ns) Tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%
Hasil sidik ragam yang disajikan pada Tabel 11 menunjukkan bahwa perlakuan pada penelitian ini tidak memberikan pengaruh yang nyata pada selang kepercayaan 95% terhadap parameter IB papan yang dihasilkan. Secara keseluruhan nilai IB papan partikel pada penelitian ini sudah memenuhi standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan nilai IB minimum sebesar 1,5 kgf/cm 2.
KESIMPULAN Peningkatan kadar perekat secara keseluruhan memperbaiki sifat fisis dan mekanis papan partikel yang dihasilkan. Nilai kerapatan, kadar air, dan internal bond papan telah memenuhi standar. Namun untuk parameter pengembangan tebal, MOE dan MOR belum memenuhi persyaratan standar JIS A 5908 (2003). Pengaruh bahan baku dalam hal ini kulit buah markisa sebagai salah satu faktor penentu kualitas papan partikel yang dihasilkan. Nilai kerapatan, kadar air dan pengembangan tebal berpengaruh terhadap papan partikel kulit buah markisa. Namun untuk parameter daya serap air, MOE, MOR dan internal bond belum berpengaruh nyata terhadap papan partikel.