Doc. Word ISI TUGAS AKHIR FISIKA DASAR-Hubungan Ilmu Fisika dengan Kehutanan-

Kata Pengantar
Segala puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SubhanaaWata’ala
yang selalu melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya kepada penulis sehingga penulis
dapat menyelesaikan tugas makalah mata kuliah Fisika Dasar dengan judul “Hubungan
Ilmu Fisika dengan Studi Ilmu Kehutanan”
Dalam penulisan makalah ini penulis banyak menghadapi kesulitan namun atas
dorongan teman-teman dan dukungannya sehingga kesulitan tersebut dapat diatasi.
Oleh karena itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah
membantu penulis sehingga penulisan makalah ini dapat terselesaikan dengan baik.
Akhir kata semoga makalah ini dapat berfaedah bagi penulis khususnya dan
para pembaca pada umumnya. Dalam penulisan makalah ini penulis menyadari masih
ada kekurangan hal ini disebabkan oleh keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki,
oleh karena itu kritik dan saran yang mengarah kepada perbaikan isi makalah ini sangat
penulis harapkan.
Padang, 09 Januari 2019
Penulis
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .............................................................................................................. i
DAFTAR ISI............................................................................................................................ ii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................................. iii
DAFTAR TABEL .................................................................................................................. iv
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................................... 1
1.1.
Latar Belakang ........................................................................................................ 1
1.2.
Tujuan ...................................................................................................................... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................................. 3
2.1.
Papan Partikel ......................................................................................................... 3
2.2.
Bahan Baku Papan Partikel ................................................................................... 5
2.2.1.
Alang-alang (Imperata cylindrica L. Bauv) ................................................... 5
2.2.2.
Perekat ............................................................................................................. 8
BAB III PEMBAHASAN ..................................................................................................... 10
3.1.
Pembuatan Papan Partikel .................................................................................. 10
3.1.1.
3.2.
Prosedur Kerja .............................................................................................. 10
Hasil Pengujian Sifat Fisis dan Sifat Mekanis Papan partikel ......................... 15
3.2.1.
Hasil Pengujian Sifat Fisis ............................................................................ 15
3.2.2.
Hasil Pengujian Sifat Mekanis ..................................................................... 22
3.2.3.
Pembahasan Umum ...................................................................................... 27
BAB IV PENUTUP ............................................................................................................... 30
4.1.
Kesimpulan ............................................................................................................ 30
4.2.
Saran ...................................................................................................................... 30
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. v
ii
Daftar Gambar
Gambar 3. 1 Diagram Pembuatan Papan Partikel Alang-Alang............................................ 11
Gambar 3. 2. Diagram Kadar Air Papan Partikel Alang-Alang dengan Perekat UF dan PF 16
Gambar 3. 3. Diagram Nilai Kerapatan Papan Partikel Alang-Alang dengan Perekat UF dan
PF ............................................................................................................................................ 18
Gambar 3. 4. Diagram Nilai Pengembangan Tebal Papan Partikel Alang-Alang dengan
Perekat UF dan PF .................................................................................................................. 19
Gambar 3. 5. Diagram Nilai Daya Serap Air Papan Partikel Alang-Alang dengan Perekat UF
dan PF ..................................................................................................................................... 21
Gambar 3. 6. Diagram Nilai MOR Papan Partikel Alang-Alang dengan Perekat UF dan PF
................................................................................................................................................ 22
Gambar 3. 7. Diagram Nilai MOE Papan Partikel Alang-Alang dengan Perekat UF dan PF24
Gambar 3. 8. Diagram Nilai Screw Papan Partikel Alang-Alang
dengan
Perekat UF dan PF .................................................................................................................. 26
iii
Daftar Tabel
Tabel 2. 1 Kandungan Kimia Alang-Alang.............................................................................. 7
Tabel 3. 1. Hasil Pengujian Kadar Air (%) Papan Partikel Alang-Alang dengan Perekat PF
dan UF..................................................................................................................................... 15
Tabel 3. 2. Hasil Pengujian Kerapatan (gr/cm3) Papan Partikel Alang-Alang dengan Perekat
PF dan UF ............................................................................................................................... 17
Tabel 3. 3. Hasil Pengujian Pengembangan Tebal (%) Papan Partikel Alang-Alang dengan
Perekat PF dan UF .................................................................................................................. 18
Tabel 3. 4. Hasil Pengujian Daya Serap Air (%) Papan Partikel Alang-Alang dengan Perekat
PF dan UF ............................................................................................................................... 20
Tabel 3. 5. Hasil Pengujian MOR (kgf/cm2) Papan Partikel Alang-Alang dengan Perekat PF
dan UF..................................................................................................................................... 22
Tabel 3. 6. Hasil Pengujian MOE (104 kgf/cm2) Papan Partikel Alang-Alang dengan Perekat
PF dan UF ............................................................................................................................... 23
Tabel 3. 7. Hasil Pengujian screw (kgf) Papan Partikel Alang-Alang .................................. 25
Tabel 3. 8. Perbandingan Nilai Rata-Rata dari Tiap Papan .................................................... 27
Tabel 3. 9. Hasil Perbandingan Nilai Rata-Rata dari Tiap Papan Berdasarkan SNI 03-21052006 ........................................................................................................................................ 28
Tabel 3. 10. Pemberian Rangking Terhadap Nilai Rata-Rata dari Tiap Papan Berdasarkan
SNI 03-2105-2006 .................................................................................................................. 28
iv
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari sifat dan gejala pada
benda-benda di alam. Fisika (bahasa Yunani: φυσικός (fysikós), "alamiah", dan
φύσις (fýsis), "alam") adalah sains atau ilmu alam yang mempelajari materi beserta
gerak dan perilakunya dalam lingkup ruang dan waktu, bersamaan dengan konsep
yang berkaitan seperti energi dan gaya. Fisika merupakan ilmu alam yang
melibatkan studi tentang materi dan gerak melalui ruang dan waktu, bersama
dengan konsep-konsep terkait seperti energi dan kekuatan.
Sedangkan, Ilmu Kehutanan mempelajari segala sesuatu tentang hutan mulai
dari ekologi hutan, fisiologi tumbuhan, satwa, ilmu tanah, sampai pengolahan dan
manajemen hasil hutan itu sendiri. Namun tidak hanya bagaimana menghasilkan
dan memeroleh hasil hutan saja, ilmu Kehutanan juga termasuk tentang pelestarian
hutan tersebut melalui rehabilitasi dan perlindungan hutan yang erat kaitannya
dengan berbagai permasalahan lingkungan. Kehutanan adalah ilmu yang
membahas tentang berbagai hal berkaitan dengan hutan, baik itu pembangunan
hutan, pengelolaan hutan, pelestarian dan pengonservasian agar hutan bisa
digunakan secara berkelanjutan oleh manusia yang digunakan sampai masa yang
mendatang. Kehutanan merupakan induk dari cabang program studi Konservasi
Sumberdaya Hutan dan Ekowisata, Teknologi Hasil Hutan, Pengelolaan Hutan, dan
Manajemen Hutan, yang merupakan termasuk dalam Fakultas Kehutanan. Namun
di beberapa perguruan tinggi Kehutanan juga termasuk dari bagian Fakultas
Pertanian.
Jadi, untuk menganalisa kaitan ilmu fisika dengan kehutanan, hampir
mencakup semua kegiatan dan perlakuan yang terdapat di dalam studi kehutanan,
tak pernah lepas dari ilmu dasarnya biologi, kimia, dan fisika. Karena ketiga ilmu
ini merupakan ilmu dasar yang mana di pelajari untuk semua prodi yang berkaitan
dengan Ilmu Pengetahuan Alam. Seperti Fakultas FMIPA, Fakultas Pertanian,
1
Fakultas Kedokteran, Fakultas Ilmu Kesehatan, Fakultas Teknik, seperti teknik
sipil; lingkungan; arsitektur bangunan dan perencanaan; teknik industri; teknik
bioproses, dan lain-lain fakultas dan cabang ilmu yang menyangkut ilmu
pengetahuan alam.
Salah satunya kegiatan yang memerlukan dalam ilmu fisika di dalam salah
satu mata kuliah kehutanan adalah teknologi hasil hutan yaitu pembuatan papan
partikel. Pembuatan papan partikel menggunakan pengujian dengan melakukan
pengujian fisis dan mekanis. Yang mana uji fisis papan partikel memerlukan
pengujian kadar air, kerapatan, daya serap air dan pengembangan tebal. Dan
pengujian mekanis papan partikel yaitu, keteguhan lentur atau MOE(Modulus Of
Elastisity), keteguhan patah atau MOR (Modulus of Rupture), dan kuat pegang
sekrup.
1.2.Tujuan
Untuk mengetahui hubungan fisika dengan studi kehutanan dengan contoh
salah satu kegiatan yaitu pembuatan papan paritkel.
Untuk mengetahui pembuatan papan partikel yang menggunakan rumusrumus fisika dalam pengujian yang tujuan akhirnya untuk mendapatkan papan
sesuai dengan standar yang di tuju. Dan tujuan pembuatan laporan ini agar dapat
menjelaskan sebuah peristiwa di dalam ilmu kehutanan menyangkut dengan ilmu
fisika dasar.
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Papan Partikel
Papan partikel adalah salah satu bentuk dari papan tiruan dengan bahan
dasar partikel kayu (serbuk kayu gergajian) dan bahan berlignoselulosa lainnya
menggunakan bahan penolong atau perekat, dikempa panas dan dingin sehingga
terbentuk lembaran yang memiliki ukuran tertentu sesuai fungsi dan kegunaannya.
Keunggulan papan partikel antara lain memiliki kestabilan dimensi yang baik,
dapat menghasilkan bidang yang luas, pengerjaannya mudah dan cepat, mudah di
finishing serta dapat dilapisi dengan kertas dekor (finir), sehingga secara tidak
langsung dapat memberikan nilai positif bagi penghematan penggunaan kayu utuh.
Menurut Sudi (1990), papan partikel adalah istilah umum untuk panel yang dibuat
(biasanya kayu), terutama dalam bentuk potongan-potongan kecil atau partikel
dicampur dengan perekat sintetis atau perekat lain yang sesuai dan direkat
bersama-sama di bawah tekanan dan pres di dalam suatu alat kempa panas melalui
suatu proses dimana terjadi ikatan antara partikel dan perekat yang di tambahkan.
Menurut Maloney (1993), papan partikel merupakan salah satu jenis
produk komposit atau panel kayu yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau
bahan-bahan berlignoselulosa lainnya, yang diikat dengan perekat atau bahan
pengikat lainnya kemudian dikempa panas.
Rowell (1988) menjelaskan bahwa penggunaan bahan baku produk
komposit tidak harus berasal dari bahan baku yang berkualitas tinggi tetapi bahan
baku yang digunakan dapat berasal dari limbah seiring dengan timbulnya isu
lingkungan, kelangkaan sumber bahan baku, penggunaan teknologi dan faktor
lainnya. Bahan baku dengan kualits tinggi maupun rendah tidak menjadi suatu
masalah karena papan partikel dapat dibuat dengan kerapatan yang diinginkan.
3
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi mutu papan partikel, yaitu
sebagai berikut (Sutigno, dalam Hesty 2009) :
a. Berat jenis partikel
Perbandingan antara kerapatan atau berat jenis papan partikel dengan
berat jenis kayu harus lebih dari satu, yaitu sekitar 1,3 agar mutu papan
partikelnya baik. Pada keadaan tersebut proses pengempaan berjalan optimal
sehingga kontak antar partikel baik.
b.
Zat ekstraktif partikel
Partikel yang berminyak akan menghasilkan papan partikel yang
kurang baik dibandingkan dengan papan partikel dari kayu yang tidak
berminyak. Zat ekstraktif semacam ini akan mengganggu proses perekatan.
c. Jenis partikel
Jenis kayu (misalnya Meranti Kuning) yang jika dibuat papan partikel
emisi folmaldehidanya lebih tinggi dari jenis lain (misalnya Meranti Merah).
Masih diperdebatkan apakah karena pengaruh warna atau pengaruh zat
ekstraktif atau pengaruh keduanya.
d. Campuran jenis kayu
Keteguhan lentur papan partikel dari campuran jenis kayu ada diantara
keteguhan lentur papan partikel jenis tunggalnya, karena itu papan partikel
struktural lebih baik dibuat dari satu jenis kayu daripada dari campuran jenis
kayu.
e. Ukuran partikel
Papan partikel yang dibuat dari tatal akan lebih daripada yang dibuat
dari serbuk karena ukuran tatal lebih besar daripada serbuk. Karena itu, papan
partikel struktural dibuat dari partikel yang relatif panjang dan relatif lebar.
4
f. Kulit kayu
Makin banyak kulit kayu dalam partikel kayu sifat papan partikelnya
makin kurang baik karena kulit kayu akan mengganggu proses perekatan antar
partikel. Banyaknya kulit kayu maksimum sekitar 10%.
g. Perekat
Macam partikel yang dipakai mempengaruhi sifat papan partikel.
Penggunaan perekat eksterior akan menghasilkan papan partikel eksterior
sedangkan pemakaian perekat interior akan menghasilkan papan partikel
interior. Walaupun demikian, masih mungkin terjadi penyimpangan, misalnya
karena ada perbedaan dalam komposisi perekat dan terdapat banyak sifat
papan partikel. Sebagai contoh, penggunaan perekat urea formaldehid yang
kadar formaldehidnya tinggi akan menghasilkan papan partikel yang
keteguhan lentur dan keteguhan rekat internalnya lebih baik tetapi emisi
formaldehidnya lebih jelek.
h. Pengolahan
Proses produksi papan partikel berlangsung secara otomatis.
Walaupun demikian, masih mungkin terjadi penyimpangan yang dapat
mengurangi mutu papan partikel. Sebagai contoh, kadar air hamparan
(campuran partikel dengan perekat) yang optimum adalah 10 – 14%, bila
terlalu tinggi keteguhan lentur dan keteguhan rekat internal papan partikel
akan menurun.
2.2.Bahan Baku Papan Partikel
2.2.1. Alang-alang (Imperata cylindrica L. Bauv)
Alang-alang atau ilalang merupakan rumput asli Indonesia yang
sangat mudah sekali tumbuh dan berkembang. Alang-alang adalah tanaman
dari famili Poaceae atau padi-padian dengan ciri berdaun tajam, yang kerap
5
menjadi gulma di lahan pertanian. Menurut Moenandir (1988), alang-alang
dalam sistematika (taksonomi) tumbuhan dapat diklasifikasikan sebagai
berikut:
Divisi
: Spermatophyta
Sub divisi
: Angiospermae
Kelas
: Moncotyledonae
Bangsa
: Poales
Suku
: Gramineae
Marga
: Imperata
Jenis
: Imperata cylindrica L. Bauv
Nama umum
: Alang-alang
Alang-alang adalah gulma perennial, dengan sistem rhizoid yang
meluas serta tinggi batang mencapai 60-100 cm. Daun agak tegak, pelepah
daun lembut, tulang daun utama keputihan, daun atas lebih pendek daripada
daun bagian bawah. Rizhoma bersifat regeneratif yang kuat, dapat
berpenetrasi 15-40 cm, sedang akar dapat vertikal ke dalam sekitar 60-150
cm. Rhizhoma berwarna putih, sukulen, terasa manis, beruas pendek dengan
cabang lateral membentuk jaring-jaring yang kompak dalam tanah. Bagian
dalam tanah ini berkembang baik, berpencar dengan cepat dan persisten
(Moenandir, 1988).
Alang-alang sangat toleran terhadap faktor lingkungan yang
ekstrim seperti kekeringan, terbakar, dan hara yang miskin, tetapi tidak
toleran terhadap air yang tergenang dan suasana yang ternaung, tumbuh pada
tanah kurus yang terbuka dan sedikit ternaung. Daerah penyebarannya
sangat luas yaitu 0-2700 m diatas permukaan laut, di daerah tropis dan sub
tropis. Sangat mudah berkembang biak dan tersebar melalui rimpang dan
biji sangat ringan (Tjitrosoedirdjo, et. al., 1984).
6
Budi Sutiya dkk. (2012) menjelaskan mengenai kandungan kimia
yang terdapat pada alang-alang, yaitu :
Tabel 2. 1. Kandungan Kimia Alang-Alang
Kandungan Kimia Alang-Alang
Persentase
Kadar Air
93,76%
Ekstraktif
8,09%
Lignin
31,29%
Holoselulosa
59,62%
Alfa Selulosa
40,22%
Pentosan/Hemiselulosa
18,40%
Nilai kandungan lignin didapatkan sebesar 31,29%
termasuk
kategori kelas sedang jika dibandingkan dengan kandungan kimia pada kayu
jarum berkisar yaitu berkisar 25-35% (Prawirohatmodjo,1997). Kadar
holoselulosa dalam kayu menyatakan jumlah senyawa karbohidrat
polisakarida
terdiri
dari
selulosa,
hemiselulosa
dan
atau
pektin
(Prawirohatmodjo, 1997). Kadar holoselulosa alang-alang sebesar 59,62%,
sedikit lebih rendah dibandingkan dengan kayu dengan kisaran 60-80%.
Akan tetapi jika dilihat, alang-alang merupakan bahan bukan kayu sehingga
sangatlah wajar jika nilai kandungan holoselulosa dibawah kandungan
holoselulosa kayu tetapi tidak jauh sehingga berpotensi untuk digunakan
sebagai bahan baku papan partikel.
7
2.2.2. Perekat
Menurut SNI 06-4567-1998 perekat adalah suatu bahan yang dapat
mengikat dua buah benda berdasarkan ikatan permukaan. Ikatan tersebut
dapat terjadi karena (1) masuknya cairan perekat ke dalam struktur kayu dan
mengeras (2) terjadinya gaya tarik menarik antara molekul perekat dan
molekul kayu (Desyanti, 2000). Perekatan berfungsi sebagai penggabungan
antara dua substrat yang akan direkat. Perekatan sangat menentukan
kekuatan suatu papan partikel. Untuk itu perlunya perhitungan kadar perekat
yang akan diaplikasikan. Perekat mempunyai fungsi sebagai laminasi produk
kayu olahan, dapat meningkatkan kekakuan struktur dan produk panel non
struktural, penggabungan sambungan ujung kayu, dan guna perbaikan kayu.
Struktur kayu komposit seperti kayu lapis , strandboard berorientasi (OSB)
dan wafer-board, prefabrikasi kayu I- balok , laminasi paralel untai kayu (PSL)
, laminated veneer lumber ( LVL ) dan glulam tergantung pada perekat untuk
mentransfer tegangan antara serat kayu yang direkatkan. Terdapat beberapa
jenis perekat yang digunakan dalam pembuatan papan partikel, diantaranya
yaitu perekat Phenol Formaldehyde (PF) dan Urea Formaldehyde (UF).
Phenol formaldehyde (PF) merupakan salah satu jenis polimer
sintetis yang tertua, yang telah dikembangkan pada awal abad ke 20. Resin
ini banyak digunakan untuk laminasi maupun komposit karena daya
tahannya yang sangat baik luar. Bahan ini bisa menghasilkan daya adhesi
yang baik, kekuatan polimer yang tinggi dan stabilitas yang sangat baik.
Dalam banyak pengujian, perekat Phenol formaldehyde menunjukkan
terjadinya banyak kegagalan pada kayu (bukan pada ikatan) dan ketahanan
yang tinggi terhadap delaminasi.
Untuk
semua
perekat
jenis
ini,
phenol direaksikan
dengan formaldehyde atau precursor formaldehyde pada kondisi yang tepat
untuk menghasilkan resin yang dapat mengalami polimerisasi lebih lanjut
8
selama
proses
pengeringan.
Ada
dua
tipe
dasar pre
polymer,
yaitu novolaks yang memiliki rasio formaldehyde : phenol (F/P) kurang dari
1 dan biasanya dibuat dalam kondisi asam, dan resin resole yang dibuat pada
kondisi basa dengan F/P rasio lebih besar dari 1. Meskipun sekilas proses
asam dan basa mungkin tampak serupa, tetapi reaksi kimia dan struktur
polimer yang terjadi sangat berbeda. Untuk banyak aplikasi perekat kayu,
maka resin
resole lebih
banyak
digunakan
karena
mereka
dapat
menghasilkan larutan perekat yang memiliki sifat pembasahan kayu yang
baik dan waktu pengeringan yang dapat diatur dengan pemanasan sehingga
memungkinkan pengaturan waktu yang cukup untuk perakitan.
Pizzi (1994) mengemukakan bahwa perekat Urea Formaldehid
(UF) merupakan hasil reaksi polimer kondensasi dari formaldehid dengan
urea. Beberapa karakteristik dari perekat Urea-Formaldehyde (Hiziroglu,
2007) antara lain : (1) berat jenis 1,27 dan (2) solid content 64,8%. Vick
(1999) menyatakan bahwa perekat UF ada yang berbentuk serbuk atau cair,
berwarna putih , garis rekatnya tidak berwarna dan lebih durable apabila
dikombinasikan dengan melamin. Urea Formaldehida (UF)
memiliki
beberapa aspek positif yang kuat seperti biaya yang sangat rendah, tidak
mudah terbakar, waktu curing yang sangat cepat, dan warna muda.
Sedangkan kelemahannya yaitu ikatan yang tidak kedap air dan formaldehid
yang terus berevolusi. Perekat UF adalah kelas terbesar dari resin amino, dan
merupakan perekat kayu yang mendominasi untuk kelas interior grade dari
kayu lapis dan partikel.
9
BAB III PEMBAHASAN
3.1. Pembuatan Papan Partikel
Dalam pembuatan papan partikel kita menggunakan bahan yang
berligniselulosa sebagai bahan baku pembuatannya dan menggunakan perekat
untuk menyatukan bahan baku dan membuat sifat fisis dan mekanis pada papan.
3.1.1. Prosedur Kerja
a. Bahan
Bahan yang digunakan dalam pembuatan papan partikel ini adalah :
 Alang-alang yang telah dihaluskan sehingga diperoleh ukuran lolos
mesh 4 dan tertahan 14
 Perekat yang digunakan adalah Phenol Formaldehid (PF) dan Urea
Formaldehid (UF) dengan kadar perekat masing-masing 8%, 10% dan
12% dari berat kering partikel
b. Alat
Alat yang digunakan dalam pembuatan papan partikel ini adalah :
 Ring flaker, digunakan untuk memproses partikel sehingga diperoleh
ukuran yang lebih pendek.
 Ayakan (siever), untuk memperoleh ukuran partikel yang seragam
(lolos 4 mesh dan tertahan 14 mesh)
 Moisture content machine, untuk mencari kadar air secara digital
 Oven, untuk mengeringkan partikel sehingga memiliki kadar air di
bawah 5%
 Timbangan, untuk menimbang berat partikel dan berat perekat sesuai
dengan formula papan yang telah dibuat.
 Drum mixer (tabung pencampur), untuk mencampur partikel dengan
perekat
 Spray gun, untuk menyemprotkan perekat pada partikel
 Mesin hot press (kempa panas) digunakan untuk mengempa campuran
partikel dan perekat. Untuk campuran dengan perekat PF, kempa panas
digunakan pada suhu 150°C selama 10 menit sedangkan untuk
campuran perekat UF digunakan dengan suhu 130°C selama 10 menit
dengan tekanan 25 kg/cm2.
c. Persiapan Bahan
Persiapan bahan yang dilakukan adalah dengan mencacah alangalang hingga halus lalu disaring dengan mesin ayak untuk memperoleh
10
ukuran yang sesuai kemudian di oven sehingga kadar air partikel kurang
dari 5%. Partikel dan perekat kemudian ditimbang sesuai dengan formula.
d. Pembuatan papan partikel
Papan partikel dibuat dengan ukuran 30 cm × 30 cm ×0,9 cm dengan
target kerapatan papan adalah 0,8 g/cm3. Kadar perekat yang digunakan
adalah 8%, 10% dan 12% dari berat kering partikel. Tahapan pembuatan
papan partikel alang-alang dapat dilihat pada gambar 3.1.
Gambar 3. 1 Diagram Pembuatan Papan Partikel Alang-Alang
Persiapan Bahan
Pencampuran Partikel dan
Perekat (8%, 10%, 12%)
Pembuatan Lembaran Papan
(30 cm x 30 cm x 0,9 cm)
Pengempaan Panas
(Target Kerapatan 0,8 g/cm3)
Pengkondisian (7 hari)
Pengujian
Sifat Fisis
Sifat Mekanis
Kerapatan, KA, Daya serap
air, pengembangan tebal
MOR dan MOE,
kuat pegang sekrup
11
Proses pembuatan papan partikel diawali dengan mencampurkan
perekat dan partikel alang-alang ke dalam mesin mixer agar tercampur
rata. Kadar perekat yang digunakan adalah 8%, 10% dan 12% dari berat
kering partikel. Campuran partikel alang-alang dan perekat lalu dimasukan
ke dalam cetakan ukuran 30 cm × 30 cm × 0,9 cm dan dipadatkan.
Proses selanjutnya pengempaan. Mat partikel dikempa panas pada
tekanan 1 Mpa dengan suhu 150oC untuk perekat PF dan 130°C untuk
perekat UF selama 10 menit. Setelah dikempa panas, papan partikel yang
masih panas disusun dan dikondisikan pada suhu ruangan selama 7 hari.
Pembuatan papan partikel dilakukan sebanyak dua kali pengulangan
dengan tujuan untuk mendapatkan jumlah sampel uji yang diinginkan.
e. Pengujian Papan Partikel
Pengujian dilakukan di laboratorium uji Pusat Penelitian Biomaterial LIPI,
dengan pengujian papan partikel meliputi uji fisis dan mekanis. Untuk uji sifat
mekanis dilakukan dengan alat Universal Testing Machine (UTM). Adapun teknis
pengujian papan partikel adalah sebagai berikut :
1). Pengujian Kerapatan
Contoh uji dengan ukuran 30 x 30 x 0,9 cm dalam keadaan kering
udara diukur dimensinya, kemudian ditimbang massanya. Volume contoh
uji dihitung dengan rumus :
V= p x l x t
Keterangan :
V = volume (cm3)
l = lebar (cm)
P = panjang (cm)
t = tebal (cm)
Kerapatan contoh uji ditentukan dengan menggunakan rumus :
ρ = m.v
12
keterangan :
ρ = kerapatan (g/cm3)
m = massa papan (gr)
v = volume papan (cm3)
2). Pengujian Kadar Air
Contoh uji ditimbang massa awalnya (BA) lalu dimasukan ke dalam
oven dengan suhu 103 ± 2°C sampai beratnya konstan dan ditimbang berat
kering tanurnya (BKT). Nilai KA dapat dihitung menggunakan rumus :
KA =
𝑩𝑨−𝑩𝑲𝑻
𝑩𝑲𝑻
× 𝟏𝟎𝟎%
Keterangan :
KA = kadar air (%)
BA = berat awal (gram)
BKT = berat kering tanur (gram)
3). Pengujian Daya Serap Air
Contoh uji dalam keadaan kering udara (KU) ditimbang massanya
(B1). Selanjutnya contoh uji direndam dalam air dingin selama 24 jam dan
lakukan penimbangan kembali setelah contoh uji direndam (B2). Nilai
daya serap dapat dihitung dengan rumus :
WA =
𝑩𝟐−𝑩𝟏
𝑩𝟏
× 𝟏𝟎𝟎%
Keterangan :
WA = daya serap air (%)
B2 = berat setelah perendaman (gram)
B1 = berat awal (gram)
13
4). Pengujian Pengembangan Tebal
Contoh uji dalam keadaan kering udara diukur ketebalannya (T1),
kemudian diukur pada setiap sudut kemudian dihitung rata-ratanya.
Selanjutnya contoh uji direndam dalam air dingin selama 24 jam dan ukur
dimensi tebal setelah direndam (T2). Pengembangan total dapat dihitung
dengan rumus :
TS =
𝑻𝟐−𝑻𝟏
𝑻𝟏
× 𝟏𝟎𝟎%
Keterangan :
PT = pengembangan tebal papan partikel (%)
T1 = tebal sebelum perendaman (cm)
T2 = tebal sesudah perendaman (cm)
5). Pengujian MOR dan MOE
Pengujian MOR dan MOE mengacu kepada standar SNI 03-21052006 tentang papan partikel. Pengujian MOR dan MOE dilakukan
bersama-sama memakai contoh uji yang sama. Dalam pengujian ini
menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM).
a. Contoh uji
Lakukan pemotongan benda uji dengan ukuran 20 cm × 5 cm ×
0,9 cm. Kemudian benda uji diletakkan mendatar dan diberi tumpuan
pada kedua ujungnya. Lalu diberi beban di tengahnya.
b. Pelaksanaan pengujian
Benda uji dibentangkan dengan jarak antar tumpuan sebesar 15
cm. kemudian pembebanan dilakukan pada tengah jarak tumpu dengan
14
kecepatan 2,5 mm/mnt, sampai benda uji patah. Besarnya defleksi
dicatat pada setiap selang beban tertentu.
6). Kuat Pegang Sekrup
Nilai kuat pegang sekrup diperoleh setelah contoh uji diuji
menggunakan alat uji UTM. Uji sekrup menggunakan sampel papan
berukuran 10 cm × 5 cm × 0,9 cm. Sekrup yang digunakan berjumlah 2
buah dengan berdiameter 0,31 cm dan dimasukkan hingga kedalaman 0,8
cm. Penempatan skrup diukur 2,5 cm dari ujung sampel, lalu sampel
diambil bagian tengahnya. Nilai kuat pegang dinyatakan oleh beban
maksimal yang dicapai dalam kilogram.
3.2. Hasil Pengujian Sifat Fisis dan Sifat Mekanis Papan partikel
3.2.1.
Hasil Pengujian Sifat Fisis
a. Kadar Air
Sampel uji yang digunakan dalam pengujian kerapatan berjumlah 5
buah sampel. Hasil pengujian kadar air dapat dilihat pada tabel 3.1.
Tabel 3. 1. Hasil Pengujian Kadar Air (%) Papan Partikel Alang-Alang
dengan Perekat PF dan UF
Jenis Perekat
Kode
PF
UF
8%
10%
12%
8%
10%
12%
1
10.44
9.85
11.05
9.46
9.35
10.02
2
10.36
10.19
10.96
9.63
9.47
10.15
3
9.87
10.63
10.57
9.55
9.60
10.45
4
10.50
10.12
10.54
9.21
9.93
10.11
5
10.03
10.65
10.10
9.58
9.95
10.03
X
10.24
10.29
10.65
9.48
9.66
10.15
15
Berdasarkan Tabel 3.1 dapat diketahui bahwa rata-rata kadar air
pada papan partikel alang-alang berkisar antara 9,48% sampai 10,65%.
Nilai kadar air tertinggi terdapat pada papan PF dengan kadar perekat
12% sebesar 10,65% dan nilai kadar air terendah terdapat pada papan UF
dengan kadar 8% sebesar 9,48%. Secara keseluruhan nilai kadar air papan
partikel alang-alang dengan perekat PF dan UF yang dihasilkan sudah
memenuhi standar SNI 03-2105-2006 yang mensyaratkan kadar air papn
partikel maksimal 14%. Diagram dari nilai rata-rata hasil pengujian kadar
air dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Gambar 3. 2. Diagram Kadar Air Papan Partikel Alang-Alang dengan
Perekat UF dan PF
Moisture Content (%)
SNI 03-21052003
Moisture Content (%)
14
12
10,24 10,29 10,65
10
10,15
9,48 9,66
8
8%
10%
12%
6
4
2
0
PF
UF
Jenis Perekat
Menurut Prayitno (2014) penggunaan kadar perekat yang lebih
besar mampu menghasilkan kadar air papan yang lebih baik dan mengikat
partikel penyusun papan yang lebih baik sehingga penyerapan air oleh
papan menurun. Namun pada Gambar 3.2 terlihat bahwa nilai kadar air
papan partikel alang-alang cenderung meningkat dengan semakin
bertambahnya kadar perekat yang digunakan. Diduga peningkatan nilai
kadar air papan partikel seiring dengan meningkatnya kadar perekat
disebabkan oleh kondisi kadar air lingkungan. Di samping adanya kondisi
16
kadar air lingkungan, kadar air awal bahan baku juga mempengaruhi.
Kadar air bahan baku alang-alang yang digunakan adalah sebesar ±5%.
b. Kerapatan
Benda uji yang digunakan pada pengujian kerapatan berjumlah 5
sampel. Hasil pengujian kerapatan dapat dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3. 2. Hasil Pengujian Kerapatan (gr/cm3) Papan Partikel
Alang-Alang dengan Perekat PF dan UF
Jenis Perekat
Kode
PF
UF
8%
10%
12%
8%
10%
12%
1
0.81
0.89
0.65
0.78
0.78
0.74
2
0.79
0.83
0.67
0.81
0.82
0.78
3
0.80
0.73
0.70
0.83
0.80
0.79
4
0.76
0.79
0.77
0.87
0.79
0.76
5
0.80
0.71
0.81
0.75
0.77
0.77
X
0.79
0.79
0.72
0.81
0.79
0.77
Berdasarkan Tabel 3.2 dapat diketahui bahwa rata-rata kerapatan
pada papan patikel alang-alang berkisar antara 0,72 gr/cm3 sampai 0,81
gr/cm3. Nilai kerapatan tertinggi terdapat pada papan UF dengan kadar
perekat 8% sebesar 0,81 gr/cm3 dan nilai terendah terdapat pada papan PF
dengan kadar perekat 12% sebesar 0,72 gr/cm3. Secara keseluruhan nilai
kerapatan pada papan partikel alang-alang dengan perekat PF dan UF
yang dihasilkan sudah memenuhi standar SNI 03-2105-2006 yang
mensyaratkan kerapatan antara
0,4 gr/cm3 sampai 0.9 gr/cm3, namun
belum mencapai target kerapatan yang diinginkan yaitu sebesar 0,8
gr/cm3. Diagram dari nilai rata-rata hasil pengujian kerapatan dapat dilihat
pada Gambar 3.3.
17
Gambar 3. 3. Diagram Nilai Kerapatan Papan Partikel Alang-Alang
dengan Perekat UF dan PF
Density (gr/cm3)
Density (gr/cm3)
1,0
0,8
0,79
0,79
0,6
0,81
0,72
0,79
0,77
Target
Kerapatan
0,4
0,2
8%
10%
0,0
PF
UF
12%
Jenis Perekat
Gambar 3.3 menunjukkan bahwa nilai kerapatan semakin menurun
seiring dengan bertambahnya kadar perekat. Hal ini diduga karena
banyaknya partikel yang tertinggal pada saat penyemprotan, tidak
meratanya distribusi partikel pada saat pencetakan papan serta spring
back atau usaha pembebasan dari tekanan yang dialami pada waktu
pengempaan. Selain itu penyesuaian kadar air papan terjadi pada saat
pengkondisian sehingga terjadi kenaikan tebal papan yang pada akhirnya
menyebabkan menurunnya kerapatan papan partikel.
c. Pengembangan Tebal
Benda uji yang digunakan pada pengujian pengembangan tebal
berjumlah 5 sampel. Hasil pengujian pengembangan tebal dapat dilihat
pada Tabel 3.3.
Tabel 3. 3. Hasil Pengujian Pengembangan Tebal (%) Papan
Partikel Alang-Alang dengan Perekat PF dan UF
Kode
Jenis Perekat
PF
UF
18
8%
10%
12%
8%
10%
12%
1
60.25
48.27
18.87
156.88
73.34
48.96
2
63.60
49.23
16.67
145.84
80.73
45.62
3
78.15
53.19
25.15
158.03
79.47
47.46
4
49.69
45.50
24.79
136.96
117.16
57.41
5
53.63
42.61
20.70
145.80
146.50
41.50
X
61.06
47.76
21.24
148.70
99.44
48.19
diketahui
bahwa
rata-rata
Berdasarkan
Tabel
3.3
dapat
pengembangan tebal pada papan patikel alang-alang berkisar antara
21,24% sampai 148,70% . Nilai pengembangan tebal tertinggi terdapat
pada papan UF dengan kadar perekat 8% sebesar 148,70% dan nilai
terendah terdapat pada papan PF dengan kadar perekat 12% sebesar
21,24%. Diagram dari nilai rata-rata hasil pengujian kerapatan dapat
dilihat pada Gambar 3.2.
Gambar 3. 4. Diagram Nilai Pengembangan Tebal Papan Partikel AlangAlang dengan Perekat UF dan PF
Thickness Swelling (%)
Thickness Swelling (%)
160
140
120
100
80
60
40
20
0
148,70
99,44
61,06
8%
10%
48,19
47,76
21,24
PF
12%
SNI 03-2105-2006
UF
12
Jenis Perekat
Gambar 3.4 menunjukkan nilai rata-rata pengembangan tebal dari
masing-masing sampel uji. Dari diagram dapat diketahui bahwa semua
19
sampel uji
tidak memenuhi
standar SNI 03-2105-2006
yang
mensyaratkan pengembangan tebal pada papan partikel maksimal 12%.
Tingginya
pengembangan
tebal
diduga
dipengaruhi
bahan
berlignoselulosa yang memiliki sifat higroskopis, yaitu mudah menyerap
air. Riyadi (2004) dalam Iswanto dkk. (2007) mengemukakan bahwa
pengembangan tebal juga diduga ada hubungannya dengan absorbsi air,
karena semakin banyak air yang diserap dan memasuki struktur serat
maka semakin besar perubahan dimensi yang dihasilkan.
d. Daya Serap Air
Benda uji yang digunakan pada pengujian daya serap air berjumlah
5 sampel. Hasil pengujian pengembangan tebal dapat dilihat pada Tabel
3.4.
Tabel 3. 4. Hasil Pengujian Daya Serap Air (%) Papan Partikel
Alang-Alang dengan Perekat PF dan UF
Jenis Perekat
Kode
PF
UF
8%
10%
12%
8%
10%
12%
1
83.58
87.52
42.43
125.31
89.55
80.19
2
92.76
91.15
39.93
123.71
108.26
65.64
3
123.92
96.10
52.69
120.70
102.36
75.59
4
73.05
79.19
62.89
116.31
117.91
111.29
5
73.55
83.27
49.35
129.40
124.23
80.92
X
89.37
87.45
49.46
123.09
108.46
82.73
Berdasarkan Tabel 3.4 dapat diketahui bahwa rata-rata daya serap
air pada papan partikel alang-alang berkisar antara 49,46% sampai
129,90%. Nilai pengembangan tebal tertinggi terdapat pada papan UF
dengan kadar perekat 8% sebesar 129,90% dan nilai terendah terdapat
pada papan PF dengan kadar perekat 12% sebesar 49,46%. Diagram dari
20
nilai rata-rata hasil pengujian daya serap air dapat dilihat pada Gambar
3.5.
Gambar 3. 5. Diagram Nilai Daya Serap Air Papan Partikel AlangAlang dengan Perekat UF dan PF
Water Absorbtion (%)
Water Absorbtion (%)
140
120
123,09
100
80
108,46
89,37 87,45
82,73
60
8%
10%
40
49,46
12%
20
0
PF
UF
Jenis Perekat
Gambar 3.5 menunjukan hasil rata-rata pengujian penyerapan air
papan partikel dengan bahan alang-alang. Pada diagram dapat diketahui
bahwa semakin tinggi kadar perekat yang digunakan maka daya serap air
papan semakin rendah. Ini disebabkan karena semakin tinggi kadar
perekat maka papan akan semakin padat, sehingga ruang kosong pada
papan semakin sedikit. Semakin sedikitnya ruang kosong pada papan
akan mengurangi kemampuan papan dalam menyerap air. Daya serap air
tertinggi terdapat pada papan dengan perekat UF. Ini disebabkan karena
perekat UF yang tidak tahan terhadap air.
Standar mutu SNI 03-2105-2006 tidak mensyaratkan nilai daya
serap air, akan tetapi pengujian daya serap air ini perlu dilakukan
mengetahui apakah papan partikel layak digunakan pada penggunaan
eksterior atau hanya untuk penggunaan interior. Berdasarkan hasil
pengujian menunjukkan nilai daya serap air yang dihasilkan sangat tinggi,
21
maka papan partikel alang-alang direkomendasikan untuk penggunaan
interior
3.2.2.
Hasil Pengujian Sifat Mekanis
a. Modulus Of Rupture (MOR)
Benda uji yang digunakan pada pengujian MOR berjumlah 5
sampel. Pengujian MOR dilakukan menggunakan alat Universal Testing
Machine (UTM). Hasil pengujian MOR dapat dilihat pada tabel 3.5.
Tabel 3. 5. Hasil Pengujian MOR (kgf/cm2) Papan Partikel
Alang-Alang dengan Perekat PF dan UF
Jenis Perekat
Kode
PF
UF
8%
10%
12%
8%
10%
12%
1
149
203
143
105
155
132
2
93
116
113
119
177
129
3
152
129
169
180
140
122
4
160
147
115
143
126
138
5
140
185
169
139
110
157
X
139
156
142
137
142
135
Berdasarkan Tabel 3.5 dapat diketahui bahwa rata-rata nilai MOR
pada papan partikel alang-alang berkisar antara 135 kgf/cm2 sampai 156
kgf/cm2. Nilai MOR tertinggi terdapat pada papan dengan perekat PF 10
% sebesar 156 kgf/cm2 dan nilai terendah terdapat pada papan UF 12%
sebesar 135 kgf/cm2. Diagram dari nilai rata-rata hasil pengujian MOR
dapat dilihat pada Gambar 3.6.
Gambar 3. 6. Diagram Nilai MOR Papan Partikel Alang-Alang dengan
Perekat UF dan PF
22
Modulus Of Rupture (kgf/cm2)
MOR (kgf/cm2)
SNI 03-2105-2006
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
156
142
139
137
142
133
135
8%
10%
PF
12%
UF
Jenis Perekat
Gambar 3.6 menunjukan rata-rata hasil pengujian MOR pada papan
partikel alang-alang. Pada diagram dapat diketahui jika semua sampel uji
memenuhi standar SNI 03-2105-2006 yang mensyaratkan nilai MOR
minimal 133 kgf/cm2. Dari gambar juga dapat diketahui bahwa nilai MOR
tertinggi untuk masing-masing perekat berada pada kadar 10%, yaitu 156
kgf/cm2 untuk PF dan 142 kgf/cm2 untuk UF. Ini menunjukan bahwa
kadar perekat 10% merupakan persentase terbaik untuk nilai MOR papan
partikel alang-alang.
b. Modulus Of Elastisity (MOE)
Benda uji yang digunakan pada pengujian MOR berjumlah 5
sampel. Pengujian MOE dilakukan menggunakan alat Universal Testing
Machine (UTM). Hasil pengujian MOE dapat dilihat pada tabel 3.6.
Tabel 3. 6. Hasil Pengujian MOE (104 kgf/cm2) Papan Partikel AlangAlang dengan Perekat PF dan UF
Jenis Perekat
Kode
1
PF
UF
8%
10%
12%
8%
10%
12%
0.99
1.98
1.44
1.26
1.73
1.98
23
2
0.66
0.85
1.46
2.21
1.90
2.97
3
1.49
1.37
2.06
2.16
5.02
1.30
4
1.40
1.11
1.28
7.17
1.46
2.20
5
1.46
2.68
1.61
2.38
1.45
1.91
X
1.20
1.60
1.57
3.04
2.31
2.07
Berdasarkan Tabel 3.6 dapat diketahui bahwa nilai rata-rata
pengujian MOE dari papan partikel alang-alang berkisar antara 1,20 104
kgf/cm2 sampai 3,04 104 kgf/cm2. Nilai rata-rata MOE tertinggi terdapat
pada papan UF dengan kadar 8% yaitu 3,04 104 kgf/cm2 dan nilai terendah
terdapat pada papan PF dengan kadar 8% yaitu 1,20 104 kgf/cm2. Diagram
dari nilai rata-rata hasil pengujian MOE dapat dilihat pada Gambar 3.7.
Gambar 3. 7. Diagram Nilai MOE Papan Partikel Alang-Alang
dengan Perekat UF dan PF
Modulus of Elastisity (104 kgf/cm2)
3,50
SNI 03-2105-2006
Modulus Of Elastisity
(104 kgf/cm2)
3,00
2,50
2,31
2,00
1,50
1,00
2.55
3,04
2,07
1,60 1,57
1,20
0,50
8%
0,00
10%
PF
Jenis Perekat
UF
12%
Dari Gambar 3.7 dapat diketahui bahwa hanya papan partikel UF
kadar 8% dengan nilai 3,04 104 kgf/cm2 yang memenuhi standar SNI 032105-2006, yang mensyaratkan nilai MOE papan partikel 2,55 104
kgf/cm2. Sedangkan untuk papan yang lain tidak memenuhi standar. Pada
papan PF dapat dilihat bahwa rata-rata hasil MOE acak, sedangkan pada
papan UF terjadi penurunan nilai MOE seiring dengan bertambahnya
24
kadar perekat. Hal ini tidak sejalan dengan pernyataan Masijaya dkk.
(1999) dalam Muhdi dkk. (2013) yang menyatakan bahwa papan partikel
yang mempunyai jumlah ikatan antar partikel yang lebih banyak
mempunyai kemampuan yang lebih tinggi dalam menahan beban yang
mengenai papan. Ini diduga karena tidak meratanya pencampuran antara
partikel dan perekat yang menyebabkan adanya rongga atau ruang kosong
pada papan sehingga ikatan yang terjadi antara partikel dan perekat tidak
seragam dan berdampak pada nilai MOE yang rendah.
c. Kuat Pegang Skrup (Screw)
Benda uji yang digunakan pada pengujian screw berjumlah 5
sampel. Pengujian screw dilakukan menggunakan alat Universal Testing
Machine (UTM). Hasil pengujian screw dapat dilihat pada tabel 3.7.
Tabel 3. 7. Hasil Pengujian screw (kgf) Papan Partikel Alang-Alang
Jenis Perekat
Kode
PF
8%
10%
UF
12%
8%
10%
12%
14.03
5.26
1.1
9.08
6.85
16.26
9.24
1.2
3.35
13.71
14.82
15.78
2.1
18.49
2.23
11.48
16.42
10.36
2.2
14.82
8.45
11.00
10.36
19.92 13.07
3.1
4.14
16.58
6.06
6.06
3.2
14.18
19.28
6.69
11.48
12.75 11.63
4.1
9.88
23.27
23.27
8.29
23.27 15.78
4.2
3.51
7.33
8.13
16.89
13.71 17.69
5.1
8.77
5.58
17.05
10.84
11.79 13.87
5.2
6.06
4.78
11.00
7.33
15.78 22.79
X
9.23
9.86
12.57
11.27
13.91 12.69
6.85 18.65
10.68
3.51
4.62
25
Berdasarkan tabel 3.7 dapat diketahui bahwa nilai rata-rata
pengujian screw berkisar antara 9,23 kgf sampai 13,91 kgf. Nilai screw
tertinggi ditunjukan oleh papan UF dengan kadar perekat 10% yaitu 13,91
kgf dan nilai terendah ditunjukan oleh papan PF dengan kadar 8%.
Diagram dari hasil pengujian screw papan partikel alang-alang dapat
dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3. 8. Diagram Nilai Screw Papan Partikel Alang-Alang
dengan Perekat UF dan PF
Screw (kgf)
Screw (kgf)
SNI 03-21052006
44
40
36
32
28
24
20
16
12
8
4
0
41
8%
10%
9,23
9,90
12,57
11,27
PF
13,91 12,69
12%
UF
JENIS PEREKAT
Dari gambar 3.8 dapat diketahui bahwa untuk uji screw papan
partikel alang-alang tidak memenuhi standar SNI 03-2105-2006, yang
mensyaratkan nilai screw minimal 41 kgf. Hal ini diduga karena papan
partikel yang dihasilkan memiliki kerapatan yang tidak sesuai dengan
target kerapatan yang diinginkan (0,8 gr/cm3) sehingga berpengaruh
terhadap nilai screw yang rendah.
26
3.2.3.
Pembahasan Umum
Dari hasil pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel alang-alang,
tidak semua pengujian memenuhi standar SNI 03-2105-2006 yang
disebabkan oleh faktor-faktor tertentu sehingga hasil menjadi tidak maksmial.
Hasil tersebut ditampilkan pada Tabel 3.9 dan Tabel 3.10. Hasil pengujian
papan partikel juga diberi rangking sehingga diketahui papan terbaik yang
ditampilkan pada Tabel 5.11.
Tabel 3. 8. Perbandingan Nilai Rata-Rata dari Tiap Papan
Jenis Perekat
Pengujian
10%
12%
8%
10%
12%
0.79
0.79
0.72
0.81
0.79
0.77
10.2
10.2
10.6
4
9
5
9.48
61.0
47.7
21.2
148.7
6
6
4
0
99.44
9
89.3
87.4
49.4
123.0
108.4
82.7
7
5
6
9
6
3
MOR (kgf/cm2)
139
156
142
137
142
135
MOE (104 kgf/cm2)
1.20
1.60
1.57
3.04
2.31
2.07
KA (%)
Fisis
TS (%)
WA (%)
Sifat
Mekani
s
UF
8%
Density (gr/cm3)
Sifat
PF
10.1
9.66
48.1
12.5
9.23
SC (kgf)
9.90
7
5
12.6
11.27
13.91
9
Keterangan :
Density
: Kerapatan
KA
: Kadar Air
TS
: Pengembangan Tebal
WA
: Daya Serap Air
MOR
: Keteguhan Patah
27
MOE
: Keteguhan Lentur
SC
: Kuat Pegang Skrup
Tabel 3. 9. Hasil Perbandingan Nilai Rata-Rata dari Tiap Papan
Berdasarkan SNI 03-2105-2006
Jenis Perekat
Pengujian
PF
UF
8%
10%
12%
8%
10%
12%
Kerapatan






Sifat
Kadar Air






Fisis
Pengembangan Tebal
×
×
×
×
×
×
MOR






MOE
×
×
×

×
×
Kuat Pegang Skrup
×
×
×
×
×
×
Daya Serap Air
Sifat
Mekanis
Keterangan :

: Memenuhi Standar
×
: Tidak Memenuhi Standar
Tabel 3. 10. Pemberian Rangking Terhadap Nilai Rata-Rata dari
Tiap Papan Berdasarkan SNI 03-2105-2006
Jenis Perekat
Pengujian
PF
UF
8%
10%
12%
8%
10%
12%
Kerapatan
2
4
6
1
3
5
Sifat
Kadar Air
4
5
6
1
2
3
Fisis
Pengembangan Tebal
4
2
1
6
5
3
Daya Serap Air
-
-
-
-
-
-
MOR
4
1
2
5
3
6
28
Sifat
Mekanis
MOE
6
4
5
1
2
3
Kuat Pegang Skrup
6
5
3
4
1
2
26
21
23
18
16
22
Total
Keterangan :
Nilai total paling rendah menunjukan rangking terbaik
Dari hasil perbandingan dan pemberian rangking pada papan
partikel alang-alang, secara keseluruhan diketahui bahwa nilai terbaik
terdapat pada papan UF dengan kadar 10%, yaitu dengan nilai kerapatan
0,79 gr/cm3, kadar air 9,66%, pengembangan tebal 99,44%, daya serap air
108,46%, MOR 142 kgf/cm2, MOE 2,31 104 kgf/cm2 dan kuat pegang
skrup 13,91 kgf. Pemberian nilai terbaik ini berdasarkan total point
rangking yang didapatkan papan partikel UF 10% yaitu 16. Namun untuk
beberapa pengujian papan partikel UF 10% masih belum memenuhi
standar, seperti pengembangan tebal, daya serap air, MOE, kuat rekat
internal dan kuat pegang skrup.
29
BAB IV PENUTUP
4.1.Kesimpulan
Dari salah satu laporan praktikum mahasiswa kehutanan terjadi nyata bahwa di dalam
mendapatkan hasil dan proses hasil pembuatan papan partikel dari bahan baku alang-alang dan
perekat kimia menggunakan proses rumus fisika di setiap tahap-tahap pngerjaannya.
Kesimpulan dari pengujian sifat fisis dan mekanis papan partikel alang-alang adalah
sebagai berikut :
1. Berdasarkan hasil pengujian, jenis dan kadar perekat untuk papan partikel mempengaruhi
sifat fisis dan mekanis papan. Terdapat beberapa pengujian yang memiliki hubungan
linier antara perekat dan sifat fisis dan mekanis. Namun beberapa pengujian memiliki
hubungan yang tidak linier dengan perekat. Ini disebabkan karena ada beberapa faktor
tertentu yang membuat papan mendapatkan hasil pengujian yang tidak maksimal seperti
tidak meratanya perekat selama penyemprotan, distribusi partikel yang kurang merata,
terjadinya spring back, dan sebagainya.
2. Papan partikel alang-alang dengan rangking terbaik adalah papan UF 10% dengan nilai
kerapatan 0,79 gr/cm3, kadar air 9,66%, pengembangan tebal 99,44%, daya serap air
108,46%, MOR 142 kgf/cm2, MOE 2,31 104 kgf/cm2 dan kuat pegang skrup 13,91 kgf.
Pemberian nilai terbaik ini berdasarkan total point rangking yang didapatkan papan
partikel UF 10% yaitu 16. Namun untuk beberapa pengujian papan partikel UF 10%
masih belum memenuhi standar, seperti pengembangan tebal, daya serap air, MOE dan
kuat pegang skrup.
4.2.Saran
Berdasarkan pembahasan masalah, dapat diajukan saran-saran sebagai berikut :
1. Untuk pembuatan papan partikel selanjutnya sebaiknya dalam penyemprotan perekat
pada partikel agar lebih merata untuk mendapatkan nilai pengujian yang baik.
30
2. Dalam proses pencetakan papan partikel, sebaiknya memperhatikan teknik penaburan
partikel agar papan yang dihasilkan baik
3. Dalam tahap pengkondisian, sebaiknya papan diletakkan pada tempat dengan keadaan
udara yang kering. Ini bertujuan agar papan tidak menyerap kadar air di lingkungan yang
akan mempengaruhi sifat fisis dan mekanis papan.
31
DAFTAR PUSTAKA
A. Pudjiharta, Enny Widyati, Yelin Adalina, Syafruddin HK. 2008. Kajian Teknik Rehabilitasi
Lahan Alang-Alang (Imperata Cylindrica L. Beauv). Info Hutan. Vol. 5 (3). Pusat
Litbang Hutan dan Konservasi Alam. Bogor.
Arif Nuryawan, Iwan Risnasari, Pamona Silvia Sinaga. 2009. Sifat Fisis-Mekanis Papan Partikel
Dari Limbah Pemanenan Kayu. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan. Vol 2 (2).
Budi Sutiya, Wiwin Tyas Istikowati, Adi Rahmadi, Sunardi. 2012. Kandungan Kimia Dan Sifat
Serat Alang-Alang (Imperata cylindrica) Sebagai Gambaran Bahan Baku Pulp
Dan Kertas. Bioscientiae. Volume 9 (1). FMIPA. Universitas Lambung Mangkurat.
Kalimantan Selatan.
Chamvion IR, Marpaung, Tito Sucipto, Luthfi Hakim. 2015. Sifat Fisis dan Mekanis Papan
Partikel Dari Serbuk Limbah Gergajian Dengan Berbagai Kadar Perekat
Isosianat. Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara.
Dewi Ma’rufah. 2008. Pengelolaan Gulma Alang-Alang (Imperata cylindrica) Pada Lahan
Perkebunan. Fakultas Pertanian. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Jody, Moenandir. 1993. Persaingan Tanaman Budidaya Dengan Gulma. PT Raja Grafindo.
Jonyal Periandi Sitanggang, Tito Sucipto, Irawati Azhar. Pengaruh Kadar Perekat Urea
Formaldehida Terhadap Kualitas Papan Partikel dari Kayu Gamal (Gliricidia
sepium). Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara. Hal 3-4.
Lisbeth Dameriahni Sijabat, Ainun Rohanah, Adian Rindang, Rudi Hartono. 2017. Pembuatan
Papan Partikel Berbahan Dasar Sabut Kelapa (Cocos Nucifera L.). Jurnal
Rekayasa Pangan dan Pertanian. Vol. 5 (3). Fakultas Pertanian. Universitas
Sumatera Utara.
M. I. Iskandar, & Achmad Supriadi. 2013. Pengaruh Kadar Perekat Terhadap Sifat Papan
Partikel Ampas Tebu. Jurnal Penelitian Hasil Hutan Vol. 31 No. 1.
v
Sudarsono, Toto Rusianto, Yogi suryadi. 2010. Pembuatan Papan Partikel Berbahan Baku Sabut
Kelapa Dengan Bahan Pengikat Alami (Lem Kopal). Jurnal Teknologi. Vol 3 (1).
Tjitrosoedirdjo. 1984. Pengelolaan Gulma Di Perkebunan. Jakarta. Gramedia.
Umi Fathanah, & Sofyana. 2013. Pembuatan Papan Partikel (Particle Board) dari Tandan
Kosong Sawit dengan Perekat Kulit Akasia dan Gambir. Jurnal Rekayasa Kimia
dan Lingkungan Vol. 9, No. 3. Fakultas Teknik. Universitas Syiah Kuala. Aceh.
Yusup Hendronursito. 2015. Uji Fisis Papan Partikel Akar Alang-Alang Sesuai Standar Sni 032105-2006. Jurnal Teknologi. Volume 8 (1). Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
(LIPI). Lampung Selatan.
http://apaipa.blogspot.com/2012/09/apa-arti-fisika.html
https://budisma.net/2014/11/pengertian-ilmu-fisika.html
https://obatrindu.com/pengertian-dan-definisi-hutan-dan-kehutanan/
http://www.youthmanual.com/cari-jurusan/pertanian/kehutanan
https://www.kamusbesar.com/ilmu-kehutanan
http://www.otomanas.com/download/Pengertian%20Daya%20Serap%20Air
https://brainly.co.id/tugas/13771307
https://iinindawati.blogspot.com/2015/07/pengantar-ilmu-kehutanan.html
https://www.youthmanual.com/cari-jurusan/pertanian/kehutanan
https://obatrindu.com/pengertian-dan-definisi-hutan-dan-kehutanan/
https://gurumuda.net/massa-jenis-dan-berat-jenis.htm
https://www.mallardsgroups.com/kadar-air/
vi