pengaruh kombinasi dan perlakuan ...digilib.unila.ac.id/54918/2/skripsi tanpa bab...
TRANSCRIPT
PENGARUH KOMBINASI DAN PERLAKUAN PENDAHULUANPARTIKEL TERHADAP DURABILITAS DAN STABILITAS DIMENSI
PAPAN PARTIKEL DARI KAYU RAKYAT CEPAT TUMBUH DANBAMBU
(Skripsi)
Oleh
INTAN FAJAR SURI
FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2018
Intan Fajar Suri
ABSTRAK
PENGARUH KOMBINASI DAN PERLAKUAN PENDAHULUANPARTIKEL TERHADAP DURABILITAS DAN STABILITAS DIMENSI
PAPAN PARTIKEL DARI KAYU RAKYAT CEPAT TUMBUH DANBAMBU
Oleh
INTAN FAJAR SURI
Kayu dari hutan rakyat umumnya merupakan jenis kayu yang tergolong cepat
tumbuh tetapi memiliki kualitas yang rendah. Salah satu bahan berlignoselulosa
yang berpotensi sebagai subtitusi kayu adalah bambu. Oleh karena itu, adopsi
teknologi pemanfaatan kayu cepat tumbuh dan bambu menjadi sangat penting
dilakukan. Salah satunya menjadi bahan baku produk komposit. Sehubungan
dengan itu penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kombinasi dan
perlakuan pendahuluan partikel kayu cepat tumbuh dan bambu terhadap
ketahanan dan pengembangan tebal papan partikel. Bahan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah kayu sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby &
J.W.Grimes), jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.) dan bambu betung
(Dendrocalamus asper Scholt. F.). Perlakuan pendahuluan terhadap partikel
dilakukan dengan penguapan (steam) dan perendaman panas serta dibandingkan
dengan partikel tanpa perlakuan. Selanjutnya ketahanan papan partikel diuji
dengan metode uji kubur (graveyard test) dan stabilitas dimensi diuji
Intan Fajar Suripengembangan tebal dengan metode pengujian siklus basah-kering (wet-dry cycle
test). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi dan perlakuan pendahuluan
memberikan pengaruh nyata terhadap durabilitas dan stabilitas dimensi papan
partikel. Pencampuran partikel kayu dan bambu menjadi papan partikel hibrida
(S-B-S dan J-B-J) terbukti dapat menurunkan persentase kehilangan berat,
kerusakan visual dan pengembangan tebal papan partikel. Papan partikel dengan
perlakuan pendahuluan steam dan rendam panas memiliki nilai persentase
kehilangan berat, kerusakan visual dan pengembangan tebal lebih kecil dibanding
papan partikel tanpa pendahuluan.
Kata Kunci: Bambu betung, jabon, papan partikel, perendaman panas, sengon,
steam.
Intan Fajar Suri
ABSTRACT
THE EFFECT OF COMBINATION AND PRE-TREATMENT OFPARTICLES ON DURABILITY AND DIMENSIONAL STABILITY OFHYBRID PARTICLE BOARD FROM FAST GROWING WOODS AND
BAMBOO
By
INTAN FAJAR SURI
Woods from community forest are generally fast growing but has a low quality.
One of the materials that has lignocellulosic and potential to be used as wood
substitute is bamboo. Therefore, the technology that could adopt the
characteristics of fast growing wood and bamboo is very important to be applied
and one of the suitable applications is as raw material for composite product. This
research aimed to determine the effect of particle combination and pre-treatment
from fast growing woods and bamboo on the durability and thickness swelling of
particle board. The materials used in this research were Falcataria moluccana
(Miq.) Barneby & J.W.Grimes, Anthocephalus cadamba Roxb and
Dendrocalamus asper Scholt. F. The pre-treatment of particles included steam
and hot water immersion. Untreated particles were also used for comparison.
The durability of particle board was tested by graveyard test method while the
dimensional stability was tested by measuring thickness swelling through wet-dry
cycle test method. The results showed that the particle combination and
Intan Fajar Suripre-treatment significantly affected the durability and dimensional stability of the
particle boards. Combining wood and bamboo particles into hybrid-particle
boards (S-B-S and J-B-J) showed the lower percentage of weight loss, visual
damage and thickness swelling of particle boards. The particle boards with the
pre-treatment by steam and hot immersion also showed the lower percentage of
weight loss, visual damage and thickness swelling than control boards.
Keywords: Anthocephalus cadamba Roxb, Dendrocalamus asper Scholt. F.,
Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & J.W.Grimes, hot water
immersion, particle board, steam.
PENGARUH KOMBINASI DAN PERLAKUAN PENDAHULUANPARTIKEL TERHADAP DURABILITAS DAN STABILITAS DIMENSI
PAPAN PARTIKEL DARI KAYU RAKYAT CEPAT TUMBUH DANBAMBU
Oleh
INTAN FAJAR SURI
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA KEHUTANAN
Pada
Jurusan KehutananFakultas Pertanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2018
RIWAYAT HIDUP
Intan Fajar Suri lahir di Bandar Lampung, pada tanggal 3
Juni 1996. Putri tersayang dari pasangan Burhanudin dan
Sulastri. Anak pertama dari dua bersaudara, adik Pedro
Yusuf Saponada. Penulis menempuh pendidikan pada SD
Kartika II-6 Bandar Lampung tahun 2002 – 2008, kemudian
melanjutkan pendidikan di SMPN 14 Bandar Lampung tahun 2008 – 2011 dan
SMAN 16 Bandar Lampung pada tahun 2011 – 2014.
Penulis melanjutkan pendidikan di Jurusan Kehutanan Fakultas Pertanian
Universitas Lampung diterima melalui Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi
Negeri (SBMPTN) pada tahun 2014. Selama menjadi mahasiswa penulis pernah
menjadi asisten dosen mata kuliah Struktur dan Sifat-Sifat Kayu, Pengelolaan
Hutan Rakyat dan Inventarisasi Hutan. Penulis aktif dalam organisasi
kemahasiswaan. Organisasi yang pernah diikuti yaitu, Himasylva (Himpunan
Mahasiswa Kehutanan).
i
SANWACANA
Assalamualaikum Wr. Wb.
Puji syukur pada Allah SWT, atas segala nikmat dan karunia-Nya penulis dapat
menyelesaikan penelitian dan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Jurusan Kehutanan, Fakultas
Pertanian, Universitas Lampung.
Skripsi ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang telah dilaksanakan
dengan judul “Pengaruh Kombinasi dan Perlakuan Pendahuluan Partikel
Terhadap Durabilitas dan Stabilitas Dimensi Papan Partikel Dari Kayu
Rakyat Cepat Tumbuh dan Bambu”. Pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku Dekan Fakultas
Pertanian Universitas Lampung.
2. Ibu Dr. Melya Riniarti, S.P., M.Si., selaku Ketua Jurusan Kehutanan Fakultas
Pertanian Universitas Lampung.
3. Bapak Wahyu Hidayat, S.Hut., M.Sc., Ph.D., selaku pembimbing utama yang
telah meluangkan waktunya dan bersedia memberikan bimbingan, saran dan
kritik dalam proses penyelesaian skripsi ini.
ii
4. Bapak Dr. Rahmat Safe’i, S.Hut., M.Si., selaku pembimbing kedua atas
kesediaannya memberikan bimbingan, saran-saran perbaikan dan kritik hingga
skripsi ini dapat terselesaikan.
5. Ibu Dr. Ir. Christine Wulandari, M.P., selaku penguji yang telah memberikan
masukan dan saran-saran perbaikan dalam penyusunan skripsi ini.
6. Bapak Prof. Dr. Ir. Sugeng Prayitno Harianto, M.S., selaku dosen pembimbing
akademik.
7. Bapak dan Ibu Dosen beserta Staf Jurusan Kehutanan Fakultas Pertanian
Universitas Lampung.
8. Kedua orang tua serta adik tercinta yang tiada henti memberikan semangat
dalam proses penyusunan skripsi ini.
9. Teman-teman yang telah membantu dan memberikan motivasi serta semangat
dalam penyusunan skripsi yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga Allah SWT membalas segala kebaikan mereka semua yang telah
diberikan kepada penulis. Penulis menyadari skripsi ini masih banyak kekurangan
namun semoga dapat bermanfaat dan berguna bagi kita semua.
Wassalamualaikum Wr. Wb.
Bandar Lampung, November 2018
Intan Fajar Suri
iii
DAFTAR ISI
HalamanDAFTAR TABEL .................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ................................................................................ vii
I. PENDAHULUAN .............................................................................. 11.1 Latar Belakang dan Masalah ......................................................... 11.2 Tujuan Penelitian ........... .............................................................. 31.3 Kerangka Pemikiran ..................................................................... 41.4 Hipotesis Penelitian ..................................................................... 6
II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 72.1 Potensi Kayu Rakyat Cepat Tumbuh dan Bambu........................... 72.2 Gambaran Umum Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby
& J.W.Grimes), Jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.) danBambu Betung (Dendrocalamus asper Scholt. F.) ........................ 82.2.1 Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby &
J.W.Grimes) ....................................................................... 82.2.2 Jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.) ............................. 102.2.3 Bambu betung (Dendrocalamus asper Scholt. F.) ............. 11
2.3 Papan Partikel ................................................................................. 122.4 Durabilitas Papan Partikel .............................................................. 142.5 Metode Uji Kubur (Graveyard Test) ............................................. 152.6 Stabilitas Dimensi Papan Partikel .................................................. 162.7 Uji Pengembangan Tebal ............................................................... 16
III. METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 183.1 Tempat dan Waktu ......................................................................... 183.2 Alat dan Bahan ............................................................................... 183.3 Metode Penelitian ........................................................................... 19
3.3.1 Persiapan bahan baku ............................................................ 193.3.2 Perlakuan pendahuluan ......................................................... 223.3.3 Pembuatan papan partikel ..................................................... 23
3.3.3.1 Pengeringan partikel ................................................ 233.3 3.2 Penyimpanan partikel ............................................... 233.3.3.3 Pencampuran partikel dengan perekat ...................... 24
iv
Halaman3.3.3.4 Pembentukan lembaran (mat forming) ..................... 243.3.3.5 Pengempaan panas ................................................... 253.3.3.6 Pengkondisian (conditioning) ................................... 26
3.3.4 Pengujian papan partikel ....................................................... 273.3.4.1 Metode uji kubur ....................................................... 273.3.4.2 Uji pengembangan tebal ........................................... 30
3.4 Analisis dan Pengolahan Data ..................................................... 31
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 324.1 Kerapatan Papan Partikel ............................................................... 324.2 Kadar Air Papan Partikel ............................................................... 344.3 Durabilitas Papan Partikel .............................................................. 364.4 Stabilitas Dimensi Papan Partikel .................................................. 42
V. SIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 485.1 Simpulan ........................................................................................ 485.2 Saran ............................................................................................... 48
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... 49
LAMPIRAN .............................................................................................. 55Tabel 12-21 ................................................................................................ 55-66
v
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman1. Sifat kimia kayu sengon ....................................................................... 9
2. Sifat kimia kayu jabon ......................................................................... 10
3. Sifat kimia bambu betung .................................................................... 11
4. Penomoran yang digunakan pada pengujian papan partikel ................ 27
5. Penilaian tingkat kerusakan secara visual ............................................. 30
6. Hasil analisis kerapatan papan partikel menggunakan sidik ragam (anova)dengan tingkat kepercayaan 95% ......................................................... 34
7. Hasil analisis kadar air papan partikel menggunakan sidik ragam (anova)dengan tingkat kepercayaan 95% ......................................................... 35
8. Hasil analisis kehilangan berat papan partikel menggunakan sidik ragam(anova) dengan tingkat kepercayaan 95% ............................................ 39
9. Nilai rata-rata kerusakan visual papan partikel pada berbagaikombinasi partikel dan berbagai perlakuan pendahuluan padapartikel................................................................................................... 39
10. Hasil analisis kerusakan visual papan partikel menggunakan sidikragam (anova) dengan tingkat kepercayaan 95% ................................ 41
11. Hasil analisis pengembangan tebal 2 jam papan partikel menggunakansidik ragam (anova) dengan tingkat kepercayaan 95% ....................... 47
12. Hasil penelitian uji kubur papan partikel pada semua kombinasi danperlakuan pendahuluan ........................................................................ 55
13. Hasil penelitian pengukuran pengembangan tebal setiap siklus rendampapan partikel pada semua kombinasi dan perlakuan pendahuluan .... 57
vi
Tabel Halaman14. Hasil penghitungan persentase hasil penelitian pengembangan tebal
setiap siklus rendam papan partikel pada semua kombinasi danperlakuan pendahuluan ........................................................................ 60
15. Hasil penghitungan rata-rata persentase pengembangan tebal setiapsiklus rendam papan partikel ............................................................... 62
16. Hasil analisis sidik ragam kehilangan berat papan partikel ............... 63
17. Hasil analisis uji lanjut Duncan kehilangan berat papan partikel ....... 64
18. Hasil analisis sidik ragam kerusakan visual papan partikel ................ 64
19. Hasil analisis uji lanjut Duncan kerusakan visual papan partikel ....... 65
20. Hasil analisis sidik ragam pengembangan tebal 2 jampapan partikel ...................................................................................... 65
21. Hasil analisis uji lanjut Duncan pengembangan tebal 2 jampapan partikel ...................................................................................... 66
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman1. Diagram alir penelitian......................................................................... 5
2. Proses penyiapan pohon sengon dan jabon mulai dari penebanganhingga pembentukan kayu menjadi papan-papan kecil ...................... 19
3. Proses penyiapan bambu betung mulai dari penebangan bambu,pembersihan kulit bambu dan pengeringan bambu ............................. 20
4. Pembentukan partikel dengan menggunakan mesin long disk flaker ... 21
5. Pembentukan partikel dengan menggunakan mesin hammer mill ...... 21
6. Partikel sengon, jabon dan betung yang terbentuk .............................. 22
7. Perlakuan pendahuluan penguapan (steam) dan rendam panas ........... 22
8. Penyimpanan partikel kayu dan bambu yang telah dikeringkan .......... 23
9. Cetakan papan ...................................................................................... 25
10. Lapisan atas, tengah dan bawah papan partikel ................................... 25
11. Pengempaan papan partikel dengan mesin kempa panas ..................... 26
12. Penumpukan papan partikel yang sudah jadi untuk prosespengkondisian ..................................................................................... 26
13. Tata letak pengujian uji kubur (graveyard test) secara acak ................ 28
14. Pengujian sampel dengan metode uji kubur (graveyard test) .............. 29
viii
Gambar Halaman15. Nilai rata-rata kerapatan papan partikel pada berbagai kombinasi
partikel dan berbagai perlakuan pendahuluan pada partikel ............... 33
16. Nilai rata-rata kadar air papan partikel pada berbagai kombinasipartikel dan berbagai perlakuan pendahuluan pada partikel ............... 35
17. Nilai rata-rata persentase kehilangan berat papan partikel pada berbagaikombinasi partikel dan berbagai perlakuan pendahuluan padapartikel ................................................................................................. 36
18. Hasil uji kubur papan partikel dengan perlakuan pendahuluansteam .................................................................................................... 37
19. Hasil uji kubur papan partikel dengan perlakuan pendahuluanperendaman panas ................................................................................ 38
20. Kerusakan visual akibat serangan rayap pada papan partikeltanpa perlakuan pendahuluan .............................................................. 41
21. Nilai rata-rata pengembangan tebal papan B-B-B pada berbagaisiklus basah-kering (wet-dry cycle) ..................................................... 43
22. Nilai rata-rata pengembangan tebal papan J-J-J pada berbagaisiklus basah-kering (wet-dry cycle) ..................................................... 43
23. Nilai rata-rata pengembangan tebal papan S-S-S pada berbagaisiklus basah-kering (wet-dry cycle) ..................................................... 44
24. Nilai rata-rata pengembangan tebal papan J-B-J pada berbagaisiklus basah-kering (wet-dry cycle) ..................................................... 45
25. Nilai rata-rata pengembangan tebal papan S-B-S pada berbagaisiklus basah-kering (wet-dry cycle) ..................................................... 45
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang dan Masalah
Kayu merupakan bahan bangunan yang sering digunakan dan terus mengalami
peningkatan kebutuhannya terutama untuk digunakan sebagai bahan furniture dan
bangunan (Priadi dan Maretha, 2015). Kebutuhan kayu yang tinggi tersebut tidak
dapat terpenuhi maksimal karena penurunan tutupan lahan hutan alam dan hutan
lainnya yang disebabkan oleh kegagalan pengelolaan hutan alam pada masa lalu
yang berdampak pada penurunan potensi kayu (Wulandari et al., 2018; Sumargo
et al., 2011). Di sisi lain, pasokan dan pemanfaatan kayu dari hutan rakyat terus
menunjukkan peningkatan (Sarjono et al., 2017). Hutan rakyat menyimpan
potensi penyedia kayu yang sangat besar sebagai bahan baku bagi industri
(Marsoem, 2013). Provinsi Lampung juga memiliki luasan hutan rakyat yang
cukup besar dengan status kesehatan hutan yang cukup baik berdasarkan indikator
produktivitasnya (Safe’i et al., 2013). Kementerian Lingkungan Hidup dan
Kehutanan Republik Indonesia (2017) melaporkan bahwa jumlah pasokan kayu di
Indonesia pada tahun 2016 sebesar 16.023.688 m3 berasal dari hutan rakyat serta
sebanyak 5.429.543 m3 berasal dari hutan alam.
Kayu yang dihasilkan dari hutan rakyat kebanyakan merupakan kayu yang
tergolong cepat tumbuh (fast growing species). Menurut Arsad (2015), kayu yang
2cepat tumbuh memiliki kekurangan seperti berat jenis dan keawetan alami rendah
yang berdampak pada ketahanan kayu serta stabilitas dimensi yang rendah. Oleh
sebab itu diperlukan bahan alternatif pengganti kayu rakyat. Kayu dapat
disubtitusi dengan bahan yang berlignoselulosa dan salah satu yang sangat
berpotensi adalah bambu (Arsad, 2015). Bambu sangat menjanjikan digunakan
sebagai bahan baku subtitusi kayu karena laju pertumbuhan yang cepat, daur
pendek, memiliki keteguhan tarik yang sangat baik dan secara tradisional telah
dikenal baik oleh masyarakat sebagai komponen bahan bangunan (Febrianto et
al., 2012; Nuriyatin, 2012). Oleh karena itu, adopsi dari teknologi pemanfaatan
kayu rakyat cepat tumbuh dan bambu menjadi sangat penting dilakukan, salah
satunya dengan memanfaatkan kayu rakyat cepat tumbuh dan bambu sebagai
bahan baku produk papan komposit kayu.
Papan komposit merupakan produk kayu yang terbuat dari bahan kayu atau bahan
berlignoselulosa lain yang dicampur dengan perekat kemudian dikempa untuk
memperkuat ikatan antara bahan baku dan perekat (Hidayat et al., 2017a).
Beberapa penelitian mengenai pemanfaatan kayu rakyat cepat tumbuh atau bambu
telah banyak dilakukan dan hasil penelitian menunjukkan bahwa kayu rakyat
cepat tumbuh dan bambu memiliki potensi yang besar untuk digunakan sebagai
bahan baku pembuatan produk papan komposit (Hidayat et al., 2011; Hidayat et
al., 2013; Febrianto et al., 2012). Papan komposit sendiri terdiri dari beberapa
produk turunan lainnya diantaranya yaitu papan untai berarah, papan partikel,
papan serat dan papan lapis (Irfandi et al., 2017). Salah satu produk papan
komposit yang dapat mengadaptasi karakteristik bahan baku kayu cepat tumbuh
dan bambu ialah papan partikel. Menurut Widiyanto (2011), papan partikel
3menjadi solusi untuk mengatasi kekurangan yang terdapat pada kayu cepat
tumbuh seperti kerapatannya yang rendah. Hidayat et al. (2017a) telah
melakukan penelitian tentang papan partikel dari campuran kayu rakyat cepat
tumbuh dan bambu serta meneliti pengaruh kombinasi partikel terhadap sifat fisis
dan mekanis papan. Penelitian ini dilakukan untuk melengkapi penelitian tersebut
dan mengkaji lebih dalam tentang pengaruh dari kombinasi kayu rakyat cepat
tumbuh dan bambu terhadap durabilitas dan stabilitas dimensi papan partikel.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Mengetahui pengaruh kombinasi dan perlakuan pendahuluan partikel kayu
rakyat cepat tumbuh dan bambu terhadap durabilitas atau ketahanan papan
partikel.
2. Mengetahui pengaruh kombinasi dan perlakuan pendahuluan partikel kayu
rakyat cepat tumbuh dan bambu terhadap pengembangan tebal papan partikel.
1.3 Kerangka Pemikiran
Potensi dan pemanfaatan kayu dari hutan rakyat terus menunjukkan peningkatan
(Sarjono et al., 2017). Hal ini disebabkan karena kayu yang dihasilkan dari hutan
rakyat kebanyakan merupakan kayu yang tergolong cepat tumbuh (fast growing
species) dan yang banyak digunakan diantaranya ialah sengon (Falcataria
moluccana (Miq.) Barneby & J.W.Grimes) dan jabon (Anthocephalus cadamba
Roxb.). Namun biasanya kayu rakyat memiliki kualitas yang rendah (Priadi dan
4Maretha, 2015). Bambu sebagai salah satu bahan berlignoselulosa sangat
berpotensi digunakan sebagai subtitusi kayu (Sulastiningsih dan Santoso, 2012).
Jenis bambu yang banyak ditemui salah satunya yaitu bambu betung
(Dendrocalamus asper Scholt. F.).
Kayu cepat tumbuh memiliki kekurangan seperti kerapatannya yang rendah.
Kayu sengon memiliki kerapatan 0,42 gr/cm3 dan jabon 0,30 gr/cm3 (Hidayat et
al., 2017a). Salah satu teknologi pemanfaatan kayu cepat tumbuh dan bambu
yang sesuai adalah melalui konversi menjadi produk papan partikel. Widiyanto
(2011), menjelaskan bahwa papan partikel tidak mensyaratkan penggunaan jenis
kayu dan ukuran tertentu sebagai bahan bakunya. Bahan baku papan partikel
merupakan partikel-partikel kayu berukuran kecil sehingga jenis-jenis kayu
dengan diameter kecil ataupun bambu dapat dimanfaatkan (Irfandi et al., 2017).
Perlakuan pendahuluan dapat diaplikasikan terhadap partikel kayu dan bambu
untuk meningkatkan kualitas partikel. Perlakuan pendahuluan steam dan rendam
panas terhadap bahan baku komposit mampu meningkatkan sifat fisis dan
mekanis produk (Hidayat et al., 2013). Jenis kayu cepat tumbuh yang dipilih
adalah kayu sengon dan jabon, sedangkan jenis bambu yang digunakan adalah
bambu betung. Partikel dari kayu dan bambu yang dihasilkan digunakan untuk
membuat papan partikel homogen dan papan partikel campuran (hydrid particle
board). Papan partikel homogen terdiri dari tiga kombinasi yaitu sengon/sengon/
sengon (S-S-S), jabon/jabon/jabon (J-J-J) dan betung/betung/betung (B-B-B),
sedangkan papan campuran yaitu sengon/betung/sengon (S-B-S) dan jabon/
5betung/jabon (J-B-J). Pemilihan kombinasi yang dilakukan didasarkan atas
pemilihan adopsi teknologi baru yang coba diaplikasikan. Dari uraian diatas
maka dilakukan penelitian pembuatan papan partikel untuk mengetahui pengaruh
kombinasi dan perlakuan pendahuluan papan partikel terhadap durabilitas dan
stabilitas dimensi papan partikel. Berdasarkan kerangka pemikiran, diagram alir
ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram alir penelitian.
Partikel :Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby &
J.W.Grimes), Jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.) danBetung (Dendrocalamus asper Scholt. F.)
Kontrol Uap (Steam) Rendam Panas
Papan Partikel 5 Kombinasi
SSS JJJ BBB SBS JBJ
Durabilitas dan Stabilitas Dimensi
61.4 Hipotesis Penelitian
Hipotesis dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Pencampuran partikel kayu dan bambu dapat memperbaiki durabilitas dan sifat
fisik papan partikel.
2. Perlakuan pendahuluan baik perlakuan uap (steam) dan rendam panas pada
pertikel sebelum digunakan sebagai bahan baku dapat meningkatkan stabilitas
papan partikel.
7
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Potensi Kayu Rakyat Cepat Tumbuh dan Bambu
Penurunan kualitas dan kuantitas hutan alam memerlukan hutan rakyat dan hutan
tanaman sebagai penyuplai kayu (Sarjono et al., 2017). Menurut Marsoem
(2013), hutan rakyat menyimpan potensi penyedia kayu yang sangat besar sebagai
bahan baku bagi industri, karena kayu yang dihasilkan dari hutan rakyat
kebanyakan merupakan kayu yang tergolong cepat tumbuh (fast growing species).
Menurut Dinas Kehutanan Provinsi Lampung (2017), potensi hutan rakyat di
Provinsi Lampung sendiri cukup menjanjikan dengan luasan seluruhnya sebesar
17.200 ha dan didominasi pohon cepat tumbuh salah satunya sengon (Falcataria
moluccana (Miq.) Barneby & J.W.Grimes) dan jabon (Anthocephalus cadamba
Roxb.). Namun, kayu rakyat memiliki kekurangan seperti berat jenis dan
keawetannya rendah yang berdampak pada ketahanan kayu serta stabilitas dimensi
yang rendah (Arsad, 2015).
Eksplorasi bahan alternatif kayu sangat diperlukan dan salah satu bahan
berlignoselusosa yang berpotensi sebagai subtitusi kayu adalah bambu (Arsad,
2015). Menurut Widjaja dan Karsono (2005), terdapat sekitar 1000 jenis bambu
di dunia dan diantaranya sebanyak 157 jenis berada di Indonesia. Salah satu jenis
bambu yang banyak ditemui ialah jenis bambu Betung (Dendrocalamus asper
Scholt. F.).
8Salah satu alasan penting bambu digunakan sebagai bahan subtitusi kayu karena
bambu merupakan hasil hutan bukan kayu yang cepat tumbuh serta banyak
digunakan masyarakat untuk bahan bangunan (Febrianto et al., 2015). Bambu
juga banyak digunakan sebagai pondasi rumah, alat musik, dan peralatan rumah
tangga (Setiawati et al., 2015).
Selain beberapa kelebihan, bambu juga memiliki beberapa kekurangan, terutama
jika digunakan sebagai penyekat dan atap yang berkualitas baik yang memerlukan
dimensi panjang dan lebar yang besar (Nuriyatin, 2012). Hal inilah yang
menyebabkan bambu utuh sulit diaplikasikan pada komponen bangunan yang
berpresisi tinggi. Oleh karena itu, adopsi dari teknologi pemanfaatan kayu rakyat
cepat tumbuh dan bambu sangat penting untuk dilakukan.
2.2 Gambaran Umum Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby &J.W.Grimes), Jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.), dan Bambu Betung(Dendrocalamus asper Scholt. F.)
2.2.1 Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & J.W.Grimes)
Sengon memiliki klasifikasi sebagai berikut.
Kingdom : Plantae
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Magnoliopsida
Ordo : Fabales
Famili : Fabaceae
Genus : Falcataria
Spesies : Falcataria moluccana
9Sengon memiliki ciri-ciri umum berupa pohon berukuran sedang hingga besar,
tinggi bisa mencapai 40 m, tinggi batang bebas cabang 20 m. Tidak memiliki
banir, kulit licin, berwarna kelabu muda, bulat agak lurus. Diameter pohon
dewasa bisa mencapai 100 cm atau lebih. Tajuk yang dimiliki berbentuk perisai,
jarang, selalu hijau. Berdaun majemuk, panjang 40 cm, terdiri dari 8-15 pasang
tangkai daun berisi 15-25 helai daun. Buah berbentuk polong, pipih, lurus dan
tidak bersekat-sekat waktu muda berwarna hijau, berubah kuning sampai coklat
setelah masak. Pohon sengon dikenal pohon yang serba guna, mulai dari daun
hingga perakarannya dapat dimanfaatkan (Safe’i, 2015).
Sengon merupakan tanaman kayu yang cukup populer di Indonesia dan sangat
cocok ditanam pada lahan kritis. Oleh sebab itu, lokasi tumbuh sengon relatif tak
terbatas, mulai dari dataran rendah hingga dataran tinggi. Permintaan ekspor kayu
sengon hingga saat ini terus meningkat. Hal ini dikarenakan kayu sengon cocok
digunakan sebagai bahan baku veeneer, kayu lapis, kayu gergajian, papan partikel
dan pulp dengan harga yang relatif murah (Mulyana dan Asmarahman, 2012).
Adapun sifat kimia dari sengon dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Sifat kimia kayu sengon
Sifat Kimia Kandungan (%)Zat ekstraktif 9,17Lignin 23,77Holoselulosa 88,33Alpha Selulosa 74,21
Sumber : Putra et al., 2018.
102.2.2 Jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.)
Jabon memiliki klasifikasi sebagai berikut.
Kingdom : Plantae
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Magnoliopsida
Ordo : Rubiales
Famili : Rubiaceae
Genus : Antocepallus
Spesies : Anthocephalus cadamba
Sama halnya dengan kayu sengon, kayu jabon juga memiliki beberapa hal yang
menjadi kelebihannya dalam penggunaan sebagai bahan pembuatan papan
partikel. Pohon jabon cocok sebagai tanaman investasi, reklamasi lahan bekas
tambang, dan penghijauan. Pemanenan kayu dapat dilakukan dalam waktu 5
tahun dengan diameter kayu sekitar 30 cm. Kayu jabon juga memiliki bentuk
batang yang lurus sehingga cocok untuk kayu pertukangan dan bahan baku
industri (Mansur dan Tuheteru, 2010). Adapun sifat kimia dari kayu jabon dapat
dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Sifat kimia kayu jabon
Sifat Kimia Kandungan (%)Zat ekstraktif terlarut dalam air panas 7,35Zat ekstraktif terlarut dalam air dingin 6,90Lignin 28,54Hemiselulosa 32,60Holoselulosa 74,86Alpha Selulosa 42,26
Sumber : Emil, 2013.
112.2.3 Bambu betung (Dendrocalamus asper Scholt. F.)
Bambu betung memiliki klasifikasi sebagai berikut.
Kingdom : Plantae
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Liliopsida
Ordo : Poales
Famili : Poaceae
Genus : Dendrocalamus
Spesies : Dendrocalamus asper
Bambu betung merupakan salah satu tanaman berlignoselulosa yang memiliki
diameter sampai mencapai 20 cm. Tinggi bambu betung bisa mencapai 25 m.
Bambu betung memiliki beberapa kegunaan yang cukup tepat jika digunakan
sebagai subtitusi kayu. Kegunaan bambu betung tersebut adalah sebagai bahan
bangunan, dinding rumah serta bambu betung biasa dipakai untuk membuat mebel
ukuran besar pesanan hotel-hotel (Haryoto, 2009). Adapun sifat kimia dari
bambu betung dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Sifat kimia bambu betung
Sifat Kimia Kandungan (%)Zat ekstraktif terlarut dalam air panas 7,19Zat ekstraktif terlarut dalam air dingin 5,67Lignin 30,20Holoselulosa 83,80Abu 4,63Silika 3,51
Sumber : Fatriasari dan Hermiati, 2008.
122.3 Papan Partikel
Pemanfaatan kayu rakyat dan bambu sebagai bahan baku subtitusi kayu sangat
penting agar lebih efisien pemanfaatannya oleh masyarakat luas. Salah satunya
dengan memanfaatkan kayu rakyat cepat tumbuh dan bambu sebagai bahan baku
produk papan komposit. Papan komposit sendiri merupakan produk panel kayu
yang terbuat dari bahan kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya yang dicampur
dengan perekat sintesis atau bahan pengikat lain kemudian dikempa untuk
memperkuat ikatan antara bahan baku dengan perekat (Hidayat et al., 2017a).
Salah satu produk papan komposit yang banyak dikembangkan adalah papan
partikel.
Papan partikel merupakan jenis produk komposit yang terbuat dari partikel-
partikel kayu atau bahan-bahan berlignoselulosa lainnya, yang diikat dengan
perekat atau bahan pengikat lain kemudian dikempa panas (Ginting et al., 2015).
Menurut Putra (2011), papan partikel mempunyai beberapa kelebihan
dibandingkan kayu asalnya yaitu papan partikel bebas dari mata kayu, pecah dan
retak, ukuran dan kerapatan papan partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan,
tebal dan kerapatannya seragam dan mudah dikerjakan, mempunyai sifat
isotropis, sifat dan kualitasnya dapat diatur. Papan partikel juga dapat
menggunakan bahan baku dari limbah kayu karena salah satu keunggulannya
ialah tidak adanya syarat bahan baku dari jenis kayu dan ukuran tertentu sebagai
bahan baku pembuatan (Hidayat et al., 2017a).
Menurut Roihan et al. (2016) dan Putra (2011), kualitas papan partikel sendiri
dapat dilihat berdasarkan sifat fisik dan mekanis, ketahanan atau durabilitas,
13kerapatan, stabilitas dimensi (pertambahan kadar air dan pengembangan tebal)
kuat tekan, kuat lentur serta kuat tarik. Namun pada penelitian ini yang
digunakan sebagai parameter hanya durabilitas dan stabilitas dimensi pada
pengembangan tebal papan partikel.
Menurut Maloney (1993), pembuatan papan partikel juga penting untuk
dilakukan. Proses pembuatan papan partikel dibagi menjadi beberapa tahap yaitu
persiapan partikel (pembuatan, pengeringan dan pemisahan partikel),
pencampuran partikel dengan perekat, pembentukan lembaran, pengempaan dan
pengerjaan akhir. Adapun penjelasan singkat mengenai beberapa tahapan tersebut
sebagai berikut (Maloney, 1993):
a. Persiapan partikel
Pembuatan partikel biasanya dilakukan secara mekanis dan jenis partikel yang
akan dibuat tergantung pada panil yang akan diproduksi. Panil yang baik
berasal dari partikel-partikel yang dikeringkan terlebih dahulu. Pengeringan
partikel dilakukan hingga mencapai kadar air 2 – 5%.
b. Pencampuran partikel dengan perekat
Proses pencampuran partikel dengan perekat dapat dilakukan dengan dua
metode yaitu discontinous type blender dan continous type blender.
Discontinous type blender merupakan perekatan partikel secara terpisah
dimasukkan ke dalam drum kemudian perekat disemprotkan dari atas melalui
lubang yang terdapat pada permukaan drum. Sedangkan continous type
blender merupakan perekatan partikel dengan cara perekat dan partikel
dimasukkan bersama-sama ke dalam drum dan disimpan di dalam alat yang
sesuai.
14c. Pembentukkan lembaran
Pembentukkan lembaran merupakan tahap yang paling menentukan
keberhasilan dalam pembuatan papan partikel. Penyebaran partikel yang
kurang merata saat pembentukan lembaran akan menyababkan perbedaan
kerapatan pada panil tersebut.
d. Pengempaan
Pengempaan sangat menentukan sifat-sifat papan pertikel yang dihasilkan salah
satunya kerapatan papan. Selama proses pembuatan lembaran, semakin tinggi
kerapatan papan partikel yang akan dibuat semakin besar tekanan yang
dibutuhkan. Jika ingin mendapatkan kerapatan papan partikel yang meningkat
maka waktu pengempaan yang dibutuhkan juga lebih lama. Tujuannya agar
panas yang diberikan dapat mencapai tengah papan untuk menjamin terjadinya
pematangan perekat.
e. Pengerjaan akhir
Kegiatan yang dilakukan pada pengerjaan akhir ialah pemotongan papan
partikel dengan gergaji sirkular agar menjadi bentuk persegi. Kemudian
dilanjutkan dengan menghaluskan permukaan papan partikel sekaligus
mendapatkan ukuran tebal yang tepat.
2.4 Durabilitas Papan Partikel
Menurut Ginting et al. (2015), sebagai produk berbahan dasar kayu, durabilitas
papan partikel dipengaruhi oleh keadaan alam dan organisme perusak kayu.
Durabilitas papan partikel merupakan ketahanan papan terhadap serangan dari
15unsur-unsur organisme perusak kayu dari luar seperti jamur, rayap, dan bubuk
kayu kering (Febrianto et al., 2014).
Menurut Siahaan et al. (2016), organisme perusak kayu yang menimbulkan
kerusakan hebat dan kerugian besar pada produk-produk kayu ialah rayap.
Terdapat beberapa metode uji yang sering digunakan untuk mengetahui
durabilitas kayu. Beberapa metode yang banyak digunakan ialah metode uji
kubur dan metode umpan serangan rayap kayu kering (Hidayat et al., 2013; Jasni
dan Sulastiningsih, 2004; Sonowal, 2010). Pada penelitian ini metode yang
digunakan untuk mengetahui durabilitas papan partikel adalah metode uji kubur
(graveyard test).
2.5 Metode Uji Kubur (Graveyard Test)
Metode uji kubur (graveyard test) merupakan metode uji yang dilakukan dengan
mengubur sampel uji dengan kurun waktu tertentu dan dapat dilihat secara
langsung hasilnya secara visual (Sonowal, 2010). Ketahanan atau durabilitas
papan partikel dapat diketahui dengan pengujian berdasarkan dari hasil persen
kehilangan berat dan kerusakan kayu (Simarmata et al., 2015). Uji kubur
biasanya dilakukan terhadap papan komposit untuk mengetahui ketahanan kayu
atau bahan yang terbuat dari bahan berlignesolulosa yang tidak terlepas dari
sasaran organisme perusak kayu (Ginting et al., 2015). Menurut Siahaan et al.
(2016), salah satu organisme perusak kayu tersebut ialah rayap yang dapat
menimbulkan kerusakan hebat dan kerugian besar pada produk-produk kayu.
Oleh karena itu pengujian kubur terhadap papan partikel dirasa efektif untuk
mengetahui pengaruh kombinasi papan pertikel terhadap ketahanannya.
162.6 Stabilitas Dimensi Papan Partikel
Papan partikel merupakan pemanfaatan kayu dengan kemajuan teknologi di
bidang pengolahan kayu. Tetapi papan partikel bukan merupakan produk yang
sempurna, perlu diketahui papan partikel memiliki beberapa kelemahan yang
dapat diminimalisir. Salah satu kelemahan yang sangat merugikan dalam
penggunaannya adalah sifat pengembangan tebal yang sangat mempengaruhi
stabilitas dimensi (Syahidah dan Cahyono, 2007).
Stabilitas dimensi papan partikel merupakan perubahan struktur dan sifat pada
material lignoselulosa yang dapat menimbulkan permasalahan pada kualitas kayu
(Iswanto et al., 2013). Stabilitas dimensi dapat diketahui melalui beberapa
parameter diantaranya pertambahan kadar air, pengembangan tebal dan ekspansi
linear (Roihan et al., 2016). Oleh karena itu pengembangan tebal digunakan
menjadi salah satu parameter dalam penelitian ini. Menurut Siahaan et al. (2016),
pengembangan tebal terhadap stabilitas dimensi sangat berpengaruh dimana
dinyatakan bahwa pengembangan tebal papan partikel diakibatkan oleh adanya
proses penyerapan air yang lebih yang terserap oleh kayu.
2.7 Uji Pengembangan Tebal
Uji pengembangan tebal merupakan metode dan parameter yang digunakan untuk
mengetahui stabilitas dimensi dari papan partikel (Roihan et al., 2016). Hal ini
karena pengembangan tebal papan partikel merupakan parameter yang sangat
mempengaruhi stabilitas dimensi (Syahidah dan Cahyono, 2007). Oleh karena itu
metode ini menjadi salah satu pilihan untuk digunakan.
17Pengembangan tebal papan partikel dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya
jenis kayu, geometri partikel, kerapatan papan, tingkat resin, efisiensi
pencampuran, dan kondisi pengepresan (Halligan, 1970). Pengembangan tebal
sendiri dapat diketahui melalui beberapa metode diantaranya yaitu uji daya serap
air dan siklus basah kering (wet-dry cycle) dan biasanya diukur menggunakan
jangka sorong secara manual atau digital (Febrianto et al., 2016; Sumardi dan
Suzuki, 2014).
18
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Penelitian telah dilaksanakan di Laboratorium Biokomposit Departemen Hasil
Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor, Laboratorium Teknologi
Hasil Hutan Jurusan Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Lampung dan
Lapangan Terpadu Fakultas Pertanian Universitas Lampung pada bulan Maret –
Juli 2018.
3.2 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan untuk penelitian ini adalah mesin gergaji pita (band
saw), gergaji sirkular, long disk flaker, hammer mill, saringan, cetakan papan, alat
kempa panas, timbangan digital, alat pengukur panjang, oven, cangkul, kamera
digital, water bath dan alat tulis. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan adalah
papan partikel yang terdiri partikel kayu dari sengon (Falcataria moluccana
(Miq.) Barneby & J.W.Grimes), jabon (Anthocephalus cadamba Roxb.) dan
bambu betung (Dendrocalamus asper Scholt. F.), perekat kayu Urea
Formaldehyde (UF) dan akuades.
193.3 Metode Penelitian
3.3.1 Persiapan bahan baku
Kayu sengon dan jabon yang digunakan berumur maksimal 5 tahun. Pohon
ditebang dan dibagi batangnya. Kayu bulat yang dihasilkan kemudian dikonversi
menjadi papan-papan kecil. Papan kemudian ditumpuk berdasarkan jenis dan
dianginkan untuk menurunkan kadar air sebelum diproses menjadi partikel kayu.
Proses penyiapan kayu sengon dan jabon dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Proses penyiapan pohon sengon dan jabon mulai dari (a) penebanganhingga (b) dan (c) pembentukkan kayu menjadi papan-papan kecil.
Bambu betung yang digunakan berumur 7 sampai 8 tahun. Bambu ditebang pada
buku kedua dari permukaan tanah. Pembagian batang dilakukan dengan
memotong sama panjang sepanjang masing-masing 3 m. Bambu kemudian
dipotong dengan panjang 1,5 m dan dibelah menjadi bilah bambu berukuran kecil.
a b c
20Bilah-bilah bambu tersebut kemudian dibuang kulit bagian luar dan dalamnya,
kemudian dianginkan untuk menurunkan kadar air sebelum diproses menjadi
partikel. Proses penyiapan bambu betung dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Proses penyiapan bambu betung mulai dari (a) penebangan bambu,(b)pembersihan kulit bambu dan (c) pengeringan bambu.
Bahan baku sengon, jabon dan betung yang telah disiapkan kemudian diproses
menjadi partikel secara bertahap. Tahap pertama dengan menggunakan mesin
long disk flaker. Mesin ini menghasilkan partikel-partikel yang berukuran relatif
besar. Oleh karena itu, tahap kedua partikel yang dihasilkan sebelumnya disaring
untuk memisahkan partikel yang terlalu halus. Tahap ketiga digiling kembali
menggunakan mesin hammer mill, yang menghasilkan partikel-partikel dengan
ukuran lebih kecil.
a b c
21Tahap terakhir partikel yang dihasilkan dari mesin hammer mill kemudian
disaring untuk membuang partikel-partikel yang berukuran sangat halus maupun
yang terlalu besar agar ukuran partikel yang digunakan seragam. Proses
pembentukkan partikel kayu sengon, jabon dan bambu dapat dilihat pada Gambar
4, 5 dan 6.
Gambar 4. Pembentukan partikel dengan menggunakan mesin long disk flaker.
Gambar 5. Pembentukan partikel dengan menggunakan mesin hammer mill.
22
Gambar 6. Partikel (a) sengon, (b) jabon dan (c) betung yang terbentuk.
3.3.2 Perlakuan pendahuluan
Partikel kayu dan bambu yang dihasilkan kemudian diberi perlakuan
pendahuluan. Perlakuan steam dengan cara memasukkan partikel ke dalam
autoclave pada suhu 126oC dengan tekanan 1,4 kg/cm2 selama 1 jam. Perlakuan
panas dilakukan dengan cara merendam partikel ke dalam waterbath pada suhu
80oC selama 2 jam. Selain itu, partikel tanpa perlakuan juga disiapkan sebagai
kontrol. Pemberian perlakuan pendahuluan dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Perlakuan pendahuluan (a) penguapan (steam) dan (b) rendam panas.
a b c
a b
233.3.3 Pembuatan papan partikel
3.3.3.1 Pengeringan partikel
Partikel sengon, jabon dan betung dikeringkan dengan cara pengeringan bertahap,
yaitu mulai dari pengeringan awal dengan diangin-anginkan kemudian dilanjutkan
dengan pengeringan dengan oven sampai kadar air partikel mencapai kurang dari
5%. Suhu oven yang dibutuhkan untuk mencapai kadar air yang diinginkan
berkisar antara 75-80oC selama 24 jam.
3.3.3.2 Penyimpanan partikel
Partikel sengon, jabon dan betung yang sudah dikeringkan dengan oven
dimasukkan ke dalam kantong plastik dengan maksud agar kadar airnya tidak
berubah oleh pengaruh perubahan kelembaban udara. Penyimpanan partikel dapat
dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Penyimpanan partikel kayu dan bambu yang telah dikeringkan.
243.3.3.3 Pencampuran partikel dengan perekat
Perekat yang digunakan adalah Urea Formaldehyde (UF) dengan solid content
sebesar 50,2%. Untuk membuat papan partikel berukuran 30cm x 30cm x 0,9cm
dengan target kerapatan 0,6 g/cm3, kadar perekat yang digunakan adalah 10% dari
berat kering kering oven partikel.
3.3.3.4 Pembentukan lembaran (mat forming)
Partikel kayu dan bambu yang telah dibuat dan diberi perlakuan pendahuluan
kemudian dibentuk menjadi papan partikel dengan lima kombinasi yaitu,
sengon/sengon/sengon (S-S-S), jabon/jabon/jabon (J-J-J), betung/betung/betung
(B-B-B), sengon/jabon/sengon (S-B-S) dan jabon/betung/jabon (J-B-J).
Campuran partikel sengon, jabon, betung dan perekat disusun menjadi lembaran-
lembaran dengan bantuan cetakan papan (former device). Papan partikel yang
dibuat terdiri dari tiga lapis/lembaran, yaitu lapisan atas (face), tengah (core) dan
bawah (back). Lembaran yang telah disusun kemudian diberikan tekanan ringan
menggunakan penutup cetakan papan. Cetakan papan beserta penutupnya
kemudian diangkat dan lembaran diumpan ke mesin kempa panas. Adapun alat
cetakan papan dan gambaran lapisan papan partikel dapat dilihat pada Gambar 9
dan 10.
25
Gambar 9. Cetakan papan.
Gambar 10. Lapisan atas, tengah dan bawah papan partikel.
3.3.3.5 Pengempaan panas
Pengempaan dilakukan dengan menggunakan mesin kempa panas (hot press
machine). Tekanan yang digunakan sebesar 20 kg/cm3 dengan suhu 1200C dan
waktu kempa ±5 menit. Pengempaan mengubah bentuk lembaran partikel dalam
ikatan panil sesuai dengan ketebalan yang diinginkan akibat adanya kontak antar
partikel. Untuk memperoleh ketebalan papan yang ditargetkan, digunakan
pembatas ketebalan (stopper) baja dengan ketebalan 0,9 mm. Pembentukan papan
partikel dengan mesin kempa panas dapat dilihat pada Gambar 11.
Atas
Tengah
Bawah
26
Gambar 11. Pengempaan papan partikel dengan mesin kempa panas.
3.3.3.6 Pengkondisian (conditioning)
Papan partikel yang sudah dibuat selanjutnya dikondisikan selama minimal 14
hari agar kadar air sesuai dengan kadar air lingkungan. Pengkondisian dilakukan
dengan menumpuk papan menggunakan ganjal kayu sebagai pemisah agar udara
dapat bersirkulasi melalui celah antar papan. Temperatur ruangan berkisar antara
25-30oC dan kelembaban relatif berkisar antara 60-65%. Adapun proses
pengkondisian papan partikel terdapat pada Gambar 12.
Gambar 12. Penumpukan papan partikel yang sudah jadi untuk prosespengkondisian.
273.3.4 Pengujian papan partikel
Ketahanan papan partikel diuji dengan metode uji kubur (graveyard test) (ASTM
D 1758-96) dan stabilitas dimensi diuji pengembangan tebal dengan metode
pengujian siklus basah-kering (wet-dry cycle test) (Sumardi dan Suzuki, 2014).
Penelitian ini menggunakan rancangan percobaan Rancangan Acak Lengkap
(RAL). Penyusunan sampel dijelaskan pada Tabel 4.
Tabel 4. Penomoran yang digunakan pada pengujian papan partikel
KombinasiPerlakuan
pendahuluanPengujian
UlanganKode Keterangan Kode Keterangan Kode Keterangan
1 SSS 1 Kontrol 1 Uji Kubur 1
2 JJJ 2 Steam 2Uji Siklus Basah Kering(Wet-Dry Cycle Test)
2
3 BBB 3RendamPanas
3
4 SBS
5 JBJ
Berdasarkan Tabel 4 di atas dapat dijelaskan jika terdapat sampel dengan kode
1111 berarti sampel tersebut diteliti dengan kombinasi 1) SSS, perlakuan
pendahuluan yaitu 1) tanpa perlakuan (kontrol), pengujian yaitu 1) uji kubur dan
ulangan 1) ulangan pertama.
3.3.4.1 Metode uji kubur
Penguburan dilakukan secara acak (random) dengan penentuan letak berdasarkan
penghitungan acak menggunakan Microsoft Excel sebagai berikut:
penghitungan acak : =RANDBETWEEN(bottom;top)
Berdasarkan rumus tersebut didapatkan nomor acak sesuai jumlah papan partikel
yaitu 45 papan partikel dan tata letak penguburan dapat dilihat pada Gambar 13.
28
Gambar 13. Tata letak pengujian uji kubur (graveyard test) secara acak.
Sebelum dilakukan pengujian, sampel dikering ovenkan selama 24 jam untuk
mendapatkan berat kering sebelum pengujian (B0). Selanjutnya dilakukan
penguburan selama 30 hari (1 bulan). Penguburan dilakukan sedalam 15 cm
dengan menyisakan bagian permukaan papan partikel sebesar 5 cm (Gambar 14).
Setelah 1 bulan sampel diambil dan dibersihkan. Kemudian sampel dikering
ovenkan selama 24 jam kembali sehingga didapatkan berat kering sesudah
pengujian (B1).
4312 2312 1212 3113 5211
2313 3112 3211 5213 5212
5311 2111 5111 2213 3213
4212 4112 1311 2113 2212
1113 3111 1312 5312 4311
5112 1211 3312 2311 5113
1213 4111 4113 4211 2112
2211 4313 4213 1112 5313
1111 3311 1313 3212 3313
29
Gambar 14. Pengujian sampel dengan metode uji kubur (graveyard test).
Evaluasi uji kubur dilakukan setelah satu bulan dengan indikator persentase
kehilangan berat dan persentase kerusakan secara visual. Identifikasi kerusakan
secara visual tersebut dilakukan dengan klasifikasi pada Tabel 5. Sedangkan
persentasi kehilangan berat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai
berikut.
K =B0– B1 × 100%
B0
Keterangan: K = persentase kehilangan berat kayu (%).B0 = berat sampel sebelum dikubur (g).B1 = berat sampel setelah dikubur (g).
30Tabel 5. Penilaian tingkat kerusakan secara visual
Tingkat Kondisi Contoh Uji NilaiA Kayu utuh (tidak ada serangan) 0B Ada bekas gigitan rayap 1-20
CSerangan ringan berupa saluran-saluranyang tidak dalam dan tidak lebar
21-40
DSerangan berat berupa saluran-saluranyang dalam dan lebar
41-60
EKayu rusak, lebih dari 50% kayu habisdimakan rayap
61-80
Sumber : Sommuwat et al., 1995.
3.3.4.2 Uji pengembangan tebal
Pengembangan tebal dihitung atas tebal sebelum (T0) dan tebal setelah pengujian
(T1). Uji pengembangan tebal dilakukan dengan menggunakan siklus basah-
kering (wet-dry cycle) seperti yang dilakukan dalam Sumardi dan Suzuki (2014).
Siklus pertama sampel uji direndam dalam air dengan suhu 20oC selama 2 jam
(W1) lalu dikeringkan dengan oven pada suhu 80oC selama 22 jam (D1).
Siklus kedua sampel uji direndam dalam air dengan suhu 40oC selama 2 jam (W2)
lalu dikeringkan dengan oven pada suhu 80oC selama 22 jam (D2). Siklus ketiga
sampel uji direndam dalam air dengan suhu 60oC selama 2 jam (W3) lalu
dikeringkan dengan oven pada suhu 80oC selama 22 jam (D3). Siklus keempat
sampel uji direndam dalam air dengan suhu 80oC selama 2 jam (W4) lalu
dikeringkan dengan oven pada suhu 80oC selama 22 jam (D4). Siklus kelima
sampel uji direndam dalam air dengan suhu 100oC selama 2 jam (W5) lalu
dikeringkan dengan oven pada suhu 80oC selama 22 jam (D5). Setelah dilakukan
pengujian basah kering (wet-dry cycle) maka selanjutnya dilakukan penghitungan
dengan persamaan sebagai berikut.
31
PTi =TWi –TD(i1) × 100%
TD(i-1)
Keterangan : PTi = pengembangan tebal pada siklus ke-i(%)TD(i-1) = tebal sampel pada siklus kering ke-(i-1)(mm)TWi = tebal sampel pada siklus basah ke-I (mm)i = 1, 2, 3, 4, 5
3.4 Analisis dan Pengolahan Data
Penelitian ini menggunakan rancangan percobaan Rancangan Acak Lengkap
(RAL). Model umum rancangan percobaannya adalah sebagai berikut.
Yij = µ + Ʈi + Eij
Dimana : Yij = Nilai pengamatan pada kombinasi ke-ii = Taraf faktor perlakuan pendahuluan/kombinasi campuran partikelj = Ulanganµ = Nilai rata-rata pengamatanƮi = Pengaruh sebenarnya taraf ke-i faktor perlakuan
pendahuluan/kombinasi campuran partikelEij = Kesalahan (galat) percobaan pada taraf ke-i faktor perlakuan
pendahuluan/kombinasi campuran partikel dan ulangan ke-j.
Untuk melihat adanya pengaruh kombinasi dan perlakuan terhadap respon uji
maka dilakukan analisis keragaman (ANOVA) dengan tingkat kepercayaan 95%
(nyata). Selanjutnya untuk melihat pengaruh perlakuan mana yang berbeda nyata
terhadap respon yang diuji maka dilakukan uji lanjut Duncan.
48
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
1. Kombinasi dan perlakuan pendahuluan mampu meningkatkan durabilitas
papan partikel kayu. Papan partikel dengan perlakuan pendahuluan steam dan
rendam panas memiliki nilai persentase kehilangan berat dan kerusakan visual
yang lebih kecil dibanding papan partikel tanpa perlakuan pendahuluan.
Pencampuran papan partikel kayu dan bambu menjadi papan partikel hibrida
juga terbukti mampu meningkatkan durabilitas papan partikel.
2. Kombinasi dan perlakuan pendahuluan mampu meningkatkan stabilitas papan
partikel. Papan partikel dengan perlakuan pendahuluan steam dan rendam
panas memiliki nilai persentase pengembangan tebal yang lebih kecil
dibanding papan partikel tanpa perlakuan pendahuluan.
5.2 Saran
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilaksanakan maka saran yang diberikan
ialah perlunya pemanfaatan lebih lanjut terhadap hasil hutan kayu dari hutan
rakyat dan mengembangkan bambu sebagai salah satu hasil hutan bukan kayu
yang memiliki potensi besar sebagai bahan subtitusi kayu.
48
DAFTAR PUSTAKA
49
DAFTAR PUSTAKA
Adrin, Febrianto, F. dan Sadiyo, S. 2013. Sifat-sifat oriented strand board daristrands bambu dengan perlakuan steam pada berbagai kombinasi perekat.Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis. 11(2): 109-119.
American Society for Testing and Materials (ASTM). 2006. Standard TestMethod of Evaluating Wood Preservatives by Field Test with Stake. Buku.American Society for Testing and Materials (ASTM) D 1758-06. USA.7 hlm.
Arsad, E. 2015. Teknologi pengelolaan dan manfaat bambu. Jurnal RisetIndustri Hasil Hutan. 7(1): 45-52.
Badan Standarisasi Nasional. 2006. Uji Ketahanan Kayu dan Produk Kayuterhadap Organisme Perusak Kayu SNI 01.7207-2006. Buku. BadanStandarisasi Nasional. Jakarta. 20 hlm.
Bowyer, J.L., Shmulky. dan Haygreen, J.G. 2003. Forest Products and WoodScience an Introduction: Fourth Edition. Buku. Iowa State University Press.Iowa. 312 hlm.
Dinas Kehutanan Provinsi Lampung. 2017. Kegiatan Agroforestri dan HutanRakyat Eksisting Tahun 2016-2017. Buku Laporan Kegiatan. DinasKehutanan Provinsi Lampung. Bandar Lampung. 55 hlm.
Emil, N. 2013. Analisis Kimia dan Dimensi Serat Kayu Jabon. Skripsi. InstitutPertanian Bogor. Bogor. 16 hlm.
Febrianto, F., Sahroni, Hidayat, W., Bakar, E.S., Kwon, G.J., Kwon, J.H., Hong,S.I. dan Kim, N.H. 2012. Properties of oriented strand board made frombetung bamboo (dendrocalamus asper (schultes f.) backer ex heyne). Journalof Wood Science and Technology. 46(1-3): 53-62.
Febrianto, F., Gumilang, A., Maulana, S., Busyra, I. dan Purwaningsih, A. 2014.Keawetan lima jenis bambu terhadap serangan rayap dan bubuk kayu kering.Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis. 12(2): 146-156.
50Febrianto, F., Jang, J.H., Lee, S.H., Santosa, I.A., Hidayat, W., Kwon, J.H. dan
Kim, N.H. 2015. Effect of bamboo species and resin content on properties oforiented strand board prepared from steam-treated bamboo strands. Journalof Bio Resources. 10(2): 2642-2655.
Febrianto, F., Endriadilla, D.R. dan Nawawi, D.S. 2016. Sifat fisis dan mekanisbambu betung dengan perlakuan perendaman asam asetat. Jurnal Ilmu danTeknologi Kayu Tropis. 14(1): 23-38.
Febrianto, F., Sumardi, I., Hidayat, W., dan Maulana, S. 2017. Papan UntaiBambu Berarah: Material Unggul untuk Komponen Bahan BangunanStruktur. Buku. IPB Press. Bogor. 174 hlm.
Fitriasari, W. dan Hermiati, E. 2008. Analisis morfologi serat dan sifat fisis-kimia pada enam jenis bambu sebagai bahan baku pulp dan kertas. JurnalIlmu dan Teknologi Hasil Hutan. 1(2): 67-72.
Ginting, A., Azhar, I. dan Iswanto, A.H. 2015. Pengujian keawetan alamipapan partikel dari campuran limbah batang sorghum dan serutan kayu.Jurnal Peronema Forestry Science. 4(1): 1-5.
Halligan, A.F. 1970. A review of thickness swelling analyzer. Journal of WoodScience and Technology. 4(1): 301-312.
Haryoto. 2009. Teknologi Tepat Guna Membuat Kursi Bambu. Buku. Kanisius.Yogyakarta. 62 hlm.
Hidayat, W., Sya’bani, M.I., Purwawangsa, H., Iswanto, A.H. dan Febrianto, F.2011. Effect of wood species and layer structure on physical andmechanical properties of strand board. Jurnal Ilmu dan Teknologi KayuTropis. 9(2): 134-140.
Hidayat, W., Carolina, A. dan Febrianto, F. 2013. Physical, mechanical, anddurability properties of OSB prepared from CCB treated fast growing treespecies strands. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis. 11(1): 55-61.
Hidayat, W., Jang, J.H., Park, S.H., Qi, Y., Febrianto, F., Lee, S.H., and Kim,N.H. 2015. Effect of temperature and clamping during heat treatment onphysical and mechanical properties of okan (cylicodiscus gabunensis [taub.]harms) wood. Journal of Bio Resources. 10(4): 6961-6974.
Hidayat, W., Qi, Y., Jang, J.H., Febrianto, F., Lee, S.H., and Kim, N.H. 2016.Effect of treatment duration and clamping on the properties of heat-treatedokan wood. Journal of Bio Resources. 11(4): 10070-10086.
51Hidayat, W., Febryano, I.G. dan Satyajaya, W. 2017a. Pengaruh Pendahuluan
Terhadap Sifat Fisis Mekanis Material Maju “Hybird Particleboard” dariKayu Rakyat Cepat Tumbuh dan Bambu. Laporan Penelitian UnggulanUniversitas Lampung. Universitas Lampung. Bandar Lampung. 48 hlm.
Hidayat, W., Qi, Y., Jang, J.H., Park, B.H., Banuwa, I.S., Febrianto, F., and Kim,N.H. 2017b. Color change and consumer preferences towards color ofheat-treated korean white pine and royal paulownia woods. Journal of theKorean Wood Science and Technology. 45(2): 213-222.
Hidayat, W., Qi, Y., Jang, J.H., Febrianto, F., and Kim, N.H. 2017c. Effect ofmechanical restraint on the properties of heat-treated pinus koraiensis andpaulownia tomentosa woods. Journal of Bio Resources. 12(4): 7539-7551.
Hidayat, W., Qi, Y., Jang, J.H., Febrianto, F., and Kim, N.H. 2017d. Effect ofmechanical restraint on drying defects reduction in heat-treated okan wood.Journal of Bio Resources. 12(4): 7452-7465.
Irfandi., Panggabean, D.D. dan Harahap, M.H. 2017. Pembuatan dankarakterisasi komposit papan partikel dari bahan polipropilen dan serbuktempurung kelapa medan labuhan dengan menggunakan uji fisis. JurnalPembangunan Kehutanan. 5(2): 103-107.
Iswanto, A.H., Fitriasari, W., Yunianti, A.D., Zailani, A. dan Febrianto, F. 2013.Sifat fisis dan mekanis oriented strand board dari strand kayu terasetilasi.Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis. 11(2): 184-191.
Japanese Standard Association. 2003. Japanese Industrial Standard ParticleBoard JIS A 5908. Buku. Japanese Standard Association. Jepang. 20 hlm.
Jasni dan Sulastiningsih, I.M. 2004. Ketahanan papan partikel terhadap seranganrayap kayu kering cryptotermes cynocephalus light. Jurnal Penelitian HasilHutan. 22(2): 69-74.
Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. 2017. Statistika KehutananIndonesia 2016. Buku. Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan.Jakarta. 355 hlm.
Maloney, T.M. 1993. Modern Particleboard & Dry Process FiberboardManufacturing. Buku. Forest Products Society. Madison. 681 hlm.
Mansur, I. dan Tuheteru, F.D. 2010. Kayu Jabon. Buku. Penebar Swadaya.Jakarta. 118 hlm.
Marsoem, S.N. 2013. Studi mutu kayu jati di hutan rakyat gunung kidul:pengukuran laju pertumbuhan. Jurnal Ilmu Kehutanan. 7(2): 108-122.
52Maulana, S., Busyra, I., Fatrawana, A., Hidayat, W., Sari, R.K., Sumardi, I.,
Wistara, I.N.J., Lee, S.H., Kim, N.H. dan Febrianto, F. 2017. Effects ofsteam treatment on physical and mechanical properties of bamboo orientedstrand board. Journal of the Korean Wood Science and Technology. 45(6):872-882.
Mulyana, D. dan Asmarahman, C. 2012. Untung Besar dari Bertanam Sengon.Buku. Agro Media Pustaka. Jakarta. 146 hlm.
Muslich, M. dan Rulliaty, S. 2013. Keawetan lima puluh jenis kayu terhadap ujikuburan dan uji di laut. Jurnal Penelitian Hasil Hutan. 31(4): 250-257.
Nuriyatin, N. 2012. Pola Ikatan Pembuluh Bambu sebagai PendugaPemanfaatan Bambu. Disertasi. Pasca Sarjana Institut Petanian Bogor.Bogor. 99 hlm.
Priadi, T. dan Maretha, S.D. 2015. Sifat keawetan dan fisis-mekanis kayu kecapidan rambutan setelah perlakuan pemanasan minyak sebagai upayapeningkatan mutu kayu ramah lingkungan. Jurnal Ilmu dan Teknologi KayuTropis. 13(2): 146-160.
Putra, A.F.R., Wardenaar, E. dan Husni, H. 2018. Analisa komponen kimia kayusengon (albizia falcataria (l.) fosberg) berdasarkan posisi ketinggian batang.Jurnal Hutan Lestari. 6(1): 83-89.
Putra, E. 2011. Kualitas Papan Partikel Batang Bawah, Batang Atas danCabang Kayu Jabon (Antochephalus cadamba). Skripsi. FakultasKehutanan Institut Pertanian Bogor. Bogor. 60 hlm.
Roihan, A., Hartono, R. dan Sucipto, T. 2016. Kualitas papan partikel darikomposisi partikel batang kelapa sawit dan mahoni dengan berbagai variasikadar perekat phenol formaldehida. Jurnal Peronema Forestry Science.4(4): 5-12.
Safe’i, R., Hardjanto., Supriyanto dan Sundawati, L. 2013. Pengembanganmetode penilaian kesehatan hutan rakyat sengon (falcataria moluccana (miq.)barneby & j.w. grimes). Jurnal Penelitian Hutan Tanaman. 12(3): 175-187.
Safe’i, R. 2015. Kajian Kesehatan Hutan dalam Pengelolaan Hutan Rakyat diProvinsi Lampung. Disertasi. Pasca Sarjana Institut Petanian Bogor.Bogor. 124 hlm.
Sarjono, A., Lahjie, A.M., Kristiningrum, R. dan Herdiyanto. 2017. Produksikayu bulat dan nilai harapan jabon (anthocephalus cadamba) di pt. incratahutani lestari. Jurnal Hutan Tropis. 5(1): 22-30.
53Setiawati,T., Mutaqin, A.Z., Irawan, B., Amillah, A. dan Iskandar, J. 2015. Sifat
Fisis dan Mekanis Bambu Lapis dari Bambu Sembilang (Dendrocalamusgiganteous) dan Bambu Andong (Gigantochloa pseudoarundinacea).Laporan tahunan 2015. Pusat Penelitian Biomaterial LIPI. Bogor. 84 hlm.
Siahaan, F.O.B., Hartono, R. dan Sucipto, T. 2016. Kualitas papan partikel darilimbah batang kelapa sawit dan mahoni dengan variasi pelapis bilah bambutalang. Jurnal Peronema Forestry Science. 5(3): 1-12.
Simarmata, J., Iswanto, A.H. dan Azhar, I. 2015. Ketahanan papan partikel tigalapis terhadap serangan rayap tanah. Jurnal Peronema Forestry Science.4(4): 1-4.
Sommuwat, Y., Vongkaluang, C., Tsunoda, K. dan Takashi, M. 1995. WoodConsumption and Survival of Subterranean Ternite Coptotermes GestrotWassman Using The Japanese Standarized Testing Methode and ModifiedWood Block Test in Bottle. Buku. Japanese Society EnviromentalEntomologi and Zoologi. Tokyo. 156 hlm.
Sonowal, J. 2010. Dimensional stability, thermal degradation and termiteresistant studies of chemically treated wood. International Journal ofChemistry. 2(2): 218-225.
Sulastiningsih, I.M. dan Santoso, A. 2012. Pengaruh jenis bambu, waktu kempapanas dan perlakuan pendahuluan bilah bambu terhadap sifat papan bambulamina. Jurnal Penelitian Hasil Hutan. 30(3): 190-207.
Sumardi, I. dan Suzuki, S. 2014. Dimensional stability and mechanicalproperties of strandboard made from bamboo. Journal of Bio Resources.9(1): 1159-1167.
Sumargo, W., Nanggara, S.G., Nainggolan, F.A. dan Apriani, I. 2011. PotretKeadaan Hutan Indonesia Tahun 2000-2009. Buku. Forest WatchIndonesia. Bogor. 54 hlm.
Syahidah dan Cahyono, T.D. 2007. Stabilisasi dimensi kayu dengan aplikasiparafin cair. Jurnal Perennial. 4(1): 18-22.
Widiyanto, A. 2011. Kualitas papan partikel kayu karet (hevea brasiliensismuell. arg) dan bambu tali (gigantochloa apus kurz) dengan perekat likuidakayu. Jurnal Penelitian Hasil Hutan. 29(4): 301-311.
Widjaja, E.A. dan Karsono. 2005. Keanekaragaman bambu di pulau sumba.Biodiversitas Journal of Biological Diversity. 6(2): 95-99.
Wistara, I.N. 2002. Ketahanan 10 jenis kayu tropis. Jurnal Teknologi HasilHutan. 15(2): 48-56.
54Wulandari, C., Bintoro A., Rusita, Santoso, T., Duryat, Kaskoyo, H., Erwin dan
Budiono, P. 2018. Community forest adoption based on multipurpose treespecies diversity towards to suistainable forest management in icef ofuniversity of lampung indonesia. Biodiversitas Journal of BiologicalDiversity. 19(3). 1102-1109.