Jurnal Nusa Sylva Vol.
18 No.
1 (Juni 2.
: 1-8
PEMANFAATAN LIMBAH PENGGERGAJIAN KAYU SENGON
(Paraserianthes falcatari.
MENJADI PAPAN SERAT (Utilization of Sengon Wood Saw Waste (Paraserianthes falcatari.
Becomes Fiberboar.
Efrina Fathya Sufi1.
Tun Susdiyanti2.
Kustin Bintani Meiganati3 Fakultas Kehutanan Universitas Nusa Bangsa Jl.
KH.
Sholeh Iskandar KM.
4 Cimanggu.
Tanah Sareal.
Kota Bogor e-mail : kb1nt41n1.
m31@gmail.
Fakultas Kehutanan Universitas Nusa Bangsa Jl.
KH.
Sholeh Iskandar KM.
4 Cimanggu.
Tanah Sareal.
Kota Bogor e-mail : susdiyanti@gmail.
Fakultas Kehutanan Universitas Nusa Bangsa Jl.
KH.
Sholeh Iskandar KM.
4 Cimanggu.
Tanah Sareal.
Kota Bogor e-mail : kb1nt41n1.
m31@gmail.
ABSTRACT
Fiberboard can be made from a variety of berligno-cellulose fiber materials.
One of the berligno-sesulose fiber materials is Sengon wood which is a waste of sawmills.
Efforts to use sengon wood waste can be used for high density fiberboard.
In this study we want to see the quality of sengon wood fiber board with TRF adhesive (Tanin Resolsinol Formaldehyd.
The sengon wood fiber board was tested according to the JIS A-5905-2003 standard.
The parameters tested were the physical-mechanical quality of the fiberboard, namely density, moisture content, water absorption, thickness development, elastic modulus, fracture modulus and internal adhesive strength.
TRF is applied in three levels, namely:
0%, 6% and 8%.
The results showed that the physical-mechanical quality that met the JIS A-5905-2003 standard was density .
935 - 1.
204 g / cm.
, moisture content .
840 - 12.
2%), modulus of elasticity .
55 - 355.
53 kg / cm.
, broken modulus .
,672 - 39,341 kg / cm.
and internal adhesion strength .
,244 - 4,371 kg / cm.
While the nature of water absorption .
,875 - 79,856%) and the development of thickness .
,665 - 39,295%) did not meet the JIS A-5905-2003 standard, at all TRF levels.
Keywords: Utilization of waste, fiberboard, fisic-mechanical, sengon wood.
TRF.
ABSTRAK
Papan serat bisa dibuat dari berbagai bahan serat berligno-selulosa.
Salah satu bahan serat berligno-sesulose adalah kayu Sengon yang merupakan limbah industri penggergajian.
Upaya pemanfaatan limbah kayu sengon dapat digunakan untuk papan serat berkerapatan tinggi.
Dalam penelitian ini ingin melihat kualitas papan serat kayu sengon dengan perekat TRF (Tanin Resolsinol Formaldehid.
Papan serat kayu sengon diujikan sesuai dengan standar JIS A-5905-2003.
Parameter yang diujikan adalah kualitas fisik-mekanis papan serat, yaitu kerapatan, kadar air, daya serap air, pengembangan tebal, modulus elastisitas, modulus patah dan kekuatan rekat internal.
TRF diterapkan dalam tiga taraf yaitu: 0%, 6% dan 8%.
Hasil penelitian diketahui bahwa kualitas fisik-mekanik yang memenuhi standar JIS A-5905-2003 adalah kerapatan .
,935 Ae 1,204 g/cm.
, kadar air .
,840 Ae 12,2%), modulus elastisitas .
,55 Ae 355,53 kg/cm.
, modulus patah .
Ae 39.
341 kg/cm.
dan kekuatan rekat internal .
,244 Ae 4,371 kg/cm.
Sedangkan sifat daya serap air .
,875 Ae 79,856 %) dan pengembangan tebal .
,665 Ae 39,295 %) tidak memenuhi standar JIS A-5905-2003, pada semua taraf TRF.
Kata kunci: pemanfaatan limbah, papan serat, fisik-mekanik, kayu sengon.
TRF.
Jurnal Nusa Sylva Vol.
18 No.
1 (Juni 2.
: 1-8
PENDAHULUAN
Latar Belakang Sengon merupakan salah satu kayu yang banyak diolah dalam industri perkayuan karena selain serbaguna kayu ini juga memiliki harga yang relatif murah.
Hasil pengolahan kayu sengon menimbulkan limbah yang cukup banyak, limbah ini akan terbuang sia-sia apabila tidak dimanfaatkan, namun dengan seiring berjalannya waktu pemanfaatan limbah penggergajian kayu sengon ini bisa lebih dioptimalkan lagi penggunaannya salah satunya sebagai produk turunan seperti papan serat berkerapatan tinggi (Hardboar.
Hardboard menggunakan bahan baku (Djalal, 1.
Papan serat dapat dibuat dengan menggunakan bahan baku berupa limbah kayu dengan kualitas rendah, dan bahan berlignoselulosa Pemanfaatan limbah penggergajian kayu sengon menjadi papan serat berkerapatan tinggi .
dapat memberikan nilai tambah limbah kayu sengon serta dapat mengurangi volume penggunaan kayu dan menangani pencemaran lingkungan (Putri.
Selain limbah kayu sengon, juga memanfaatkan kulit kayu akasia untuk diolah menjadi perekat alami karena kandungan taninnya (TRF) (Prayitno, 1.
(Paraserianthes falcatari.
dengan perekat Tanin Resorsinol Formaldehida (TRF) terhadap Standar JIS A-5905-2003.
Manfaat Penelitian Dapat menjadi referensi bagi pihak pengelola industri penggergajian dalam (Paraserianthes falcatari.
Dapat memperkaya pengetahuan menganai pembuatan papan serat dari limbah (Paraserianthes falcatari.
Hipotesis Penelitian Sifat fisik, mekanik dan kualitas papan serat dari limbah penggergajian kayu sengon dengan perekat Tanin Resorsinol Formaldehida (TRF) memenuhi Standar JIS A-5905-2003.
Kerangka Pemikiran Rumusan Masalah Bagaimana sifat fisik dan mekanis papan serat dari limbah penggergajian kayu sengon (Paraserianthes falcatari.
? Bagaimana kualitas papan serat dari limbah (Paraserianthes falcatari.
dengan perekat TRF (Tanin Resorsinol Formaldehid.
terhadap Standar JIS A-5905-2003? Gambar 1 Kerangka Pemikiran Tujuan Penelitian II.
METODOLOGI PENELITIAN
Mengetahui sifat fisik danmekanis papan serat dari limbahpenggergajian kayu sengon(Paraserianthes falcatari.
Mengetahui kualitas papan serat dari limbah penggergajian kayu sengon Waktu dan Tempat Pengambilan data dilaksanakan pada Maret - Juli 2017 di Laboratorium Terpadu Pusat Penelitian Dan Pengembangan Hasil Hutan Jl.
Gunung Batu No.
5 Bogor.
Jurnal Nusa Sylva Vol.
18 No.
1 (Juni 2.
: 1-8 Alat dan Bahan Alat dan bahan merupakan salah satu metode praktek yang dibutuhkan dalam Tabel 2.
Alat-Alat Penelitian No.
Alat Kamera digital Defibrillator Alat tulis Golok Ketel pemasak Beater Hollander Centrifuge Oven Timbangan 10 Neraca digital 11 Ember plastik 12 Decle box 13 Kempa panas .
ot pres.
Digital caliper Tabel 3.
Bahan-Bahan Penelitian Bahan Limbah penggergajian kayu sengon NaOH Air Tanin Resorsinal Formaldehida (TRF) Lem epoxy pengambilan data.
Adapun alat dan bahan yang digunakan selama kegiatan terdapat pada Tabel 2.
Fungsi Dokumentasi Memisah serat pulp Mencatat hasil Memotong limbah kayu menjadi chips Memasak chips kayu Menggiling chips kayu hasil pemasakan menjadi pulp Alat pemisah serat Mengeringkan bahan Mengukur massa serat Mengukur massa perekat, kadar air, dan pengembangan tebal Wadah serat Mencetak pulp Member tekanan pada papan partikel agar sesuai dengan pengatur ketebalan yang digunakan Mengukur panjang, lebar, dan ketebalan papan serat Fungsi Bahan pembuat papan serat Melunakkan serpih kayu Sebagai pengencer perekat Bahan perekat Perekat internal bonding Prosedur Penelitian Tahapan penelitian, secara garis besar terbagi dua bagian, yaitu tahap pertama adalah tahap pembuatan papan serat dan tahap kedua adalah tahap pengujian papan serat.
Prosedur penelitian yang dimaksud dapat dilihat pada bagan berikut ini (Indrawan dkk, 2.
Tahap Pembuatan Papan Serat Pembuatan papan serat secara keseluruhan meliputi 9 tahap kerja mulai dari limbah penggergajian sampai jadi papan serat (Massijaya, 1.
, sebagaimana digambarkan dalam diagram gambar pada gambar 3 berikut:
Gambar 3.
Diagram alur proses pembuatan papan serat Tahap Pengujian Papan Serat Pengujian terhadap sifat fisik dan mekanik papan serat secara garis besar dibagi dalam dua tahapan, yaitu tahapan pemotongan contoh uji dan tahap pengujian sifat fisik mekanik papan Tahapan yang dimaksud dijabarkan sebagai berikut:
Pemotongan Contoh Uji Papan serat yang digunakan sebagai contoh uji dilakukan sebanyak dua kali Papan uji yang telah dilakukan Jurnal Nusa Sylva Vol.
18 No.
1 (Juni 2.
: 1-8 pengkondisian, kemudian dipotong sesuai pola yang mengacu pada standar JIS 5905 :
2003 (Anonim, 2.
seperti pada gambar 4 Keterangan:
1 = contoh uji kerapatan dan kadar air .
cm x 10 c.
2 = contoh uji daya serap air dan pengembangan tebal .
cm x 5c.
3 = contoh uji MOE dan MOR .
cm x 20 c.
4 = contoh uji kekuatan rekat internal .
cm x 5 c.
5 = contoh uji kuat pegang sekrup .
cm x 10 c.
6 = contoh uji cadangan.
Gambar 4.
Pemotongan contoh uji Pengujian Papan serat .
Penentuan Daya Serap Air .
Pengujian Sifat Fisis Contoh uji 5 cm x 5 cm x 1 cm pada kondisi kering udara ditimbang beratnya (B.
Kemudian direndam dalam air dingin selama 24 jam dengan suhu ruangan 200C.
Selanjutnya contoh uji diangkat dan ditiriskan sampai tidak ada lagi air yang menetes, kemudian timbang kembali beratnya (B.
Nilai daya serap air dihitung menggunakan Menurut Bowyer .
beberapa sifat fisis papan kayu buatan diantaranya adalah kerapatan, kadar air, pengembangan tebal dan daya serap air.
Penentuan Kerapatan Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm yang sudah dalam keadaan kering ditimbang.
Kemudian pengukuran dimensi dilakukan meliputi panjang, lebar, dan tebal untuk mengetahui volume contoh uji.
Kerapatan papan dihitung menggunakan rumus.
Keterangan:
B0=Berat awal .
B1=Berat setelah perendaman .
Penentuan Kadar Air .
Penentuan Pengembangan Tebal Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm kadar air papan serat dihitung dari berat awal dan berat akhir setelah mengalami pengeringan oven sampai didapat berat konstan pada suhu 1050C selama 24 jam.
Kadar air dihitung menggunakan rumus :
Pengembangan tebal didasarkan atas tebal sebelum dan sesudah perendaman dalam air selama 24 jam.
Nilai pengembangan tebal di hitung menggunakan rumus:
Keterangan KA = Kadar Air (%) BA = Berat awal .
BKO= Berat kering Oven .
Keterangan:
D0= Dimensi awal .
D1=Dimensi setelah perendaman .
Jurnal Nusa Sylva Vol.
18 No.
1 (Juni 2.
: 1-8 .
Pengujian Sifat Mekanis Sifat mekanis diantaranya adalah kuat tekan lentur (MOE) kuat tekan sampai patah (MOR) dan keteguhan rekat internal (Bowyer, 2.
Modulus Elasticit.
Elastisitas (Modulus Pengujian dilakukan menggunakan alat uji mekanis (Universal Testing Machin.
Keteguhan Rekat Internal (Internal Bondin.
Sampel direkatkan diantara dua buah blok kayu yang berukuran 5 cm x 5 cm dengan perekat epoxy dan biarkan mengering selama 24 jam agar proses perekatannya sempurna.
Kemudian contoh uji diletakkan pada mesin uji Kemudian blok kayu ditarik tegak lurus permukaan contoh uji sampai diketahui nilai beban maksimum.
Nilai kekuatan rekat internal dihitung dengan menggunakan rumus:
Keterangan :
OIP = Selisih beban .
L = Jarak sangga .
OIy = perubahan defleksi setiap perubahan beban.
b = Lebar contoh Uji .
h = Tebal contol uji .
m Keterangan:
P = Beban maksimum (Kg.
A=Luas permukaan contoh uji .
Gambar 5 Sampel Uji Kekuatan Rekat Internal (Internal Bondin.
Gambar 4.
Skema pengujian MOE dan MOR menggunakan alat uji mekanis (Universal Testing Machin.
Penentuan Modulus Patah (MOR) Pengujian modulus patah menggunakan contoh uji yang sama dengan contoh uji pengujian modulus elastisitas.
Keterangan :
P = Berat maksimum .
L = Jarak sangga .
b = Lebar .
h = Tebal .
m i.
HASIL DAN PEMBAHASAN
SIFAT FISIS PAPAN SERAT
Kerapatan Secara keseluruhan nilai kerapatan papan serat yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5905-2003 yang mensyaratkan bahwa kerapatan papan serat berkisar 0.
8 gr/cmA sampai 1,2 gr/cmA.
Gambar 6.
Papan serat limbah penggergajian kayu sengon Jurnal Nusa Sylva Vol.
18 No.
1 (Juni 2.
: 1-8 Nilai rata-rata hasil pengujian kerapatan papan serat dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3.
Kerapatan papan serat.
Perlakuan Ulangan Panjang .
9,86 10,02 9,86 9,95 9,96 9,95 Lebar .
9,79 10,02 9,91 9,94 9,91 9,94 Tebal .
0,3685 0,3735 0,5207 0,5207 0,5207 0,5207 Kadar Air Secara keseluruhan nilai kadar air papan serat yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5905-2003 yang mensyaratkan bahwa kadar air papan serat berkisar 5% sampai 13%.
Nilai rata-rata hasil pengujian kadar air papan serat dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4.
Kadar Air Perlakuan Ulangan Sebelum .
Sesudah KA Rata .
(%) 14,25 13,875 12,34 12,42 8,313 9,84 11,368 Pengembangan Tebal Tabel 5 menunjukkan bahwa secara keseluruhan nilai rata-rata pengembangan tebal papan serat yang dihasilkan tidak memenuhi ketentuan pengembangan tebal setelah perendaman 24 jam berdasarkan standar JIS A 5905-2003 yang mensyaratkan nilai pengembangan tebal papan serat yaitu maksimal 12%.
Hal ini diduga karena kurangnya tekanan pada saat kempa dingin atau kadar perekat yang rendah.
Setiawan .
menyatakan bahwa pengembangan tebal diduga ada hubungan dengan absorbsi air, karena semakin banyak air yang diabsorbsi dan memasuki struktur serat maka semakin banyak pula perubahan dimensi yang dihasilkan, hal tersebut dibuktikan dengan besarnya nilai daya serap air yang tinggi.
Berat Kerapatan .
r/c.
0,989 0,954 1,348 1,348 1,244 1,17 Volume .
35,571 38,472 50,878 51,498 51,394 51,498 Rerata
0,9715
1,338
1,207
Tabel 5.
Pengembangan tebal papan serat Perlakuan Ulangan Sebelum .
Sesudah .
(%) 0,369 0,369 0,569 0,566 0,499 0,497 0,52453 0,50475 0,724
0,725
0,645
0,645
42,0731
36,7886
27,2407
28,0918
29,1466
29,7786
Rata 394,308 276,662 294,626 Daya Serap Air Daya serap air merupakan kemampuan dari papan serat dalam menyerap air selama 24 Nilai daya serap air sampel uji papan serat setelah perendaman 24 jam berkisar antara 65,875% 75,856%.
Berdasarkan standar JIS A 5905-2003 yang mensyaratkan nilai Daya serap air papan serat yaitu maksimal Hal ini diduga karena kerapatan yang rendah, sehingga papan serat sangat mudah menyerap air.
Pada pembuatan papan serat Tanin Resorsinol Formaldehida mengurangi nilai daya serap air dan pengembangan tebal papan serat (Ruhendi dkk, 2.
Tabel 6.
Daya serap air papan serat Perlakuan Ulangan Sebelum .
Sesudah .
DSA
(%)
65,25
74,5614
76,2331
77,9816
81,7308
Rata 65,875 75,397 79,856 Jurnal Nusa Sylva Vol.
18 No.
1 (Juni 2.
: 1-8
SIFAT MEKANIS PAPAN SERAT
Modulus Elasticit.
Elastisitas (Modulus Tabel 7 menunjukan bahwa semua papan serat yang dihasilkan semua memenuhi standar JIS A 5905-2003 yang mensyaratkan nilai MOE papan serat yaitu minimum 25500 kg/cm2.
Tabel 7 Modulus of Elasticity (MOE) Perlakuan Ulangan MOE
MOE
(Rataa.
Modulus Patah (Modulus of Raptur.
Tabel 8 menunjukkan bahwa semua papan serat yang dihasilkan memenuhi standar JIS A 5905-2003 yang mensyaratkan nilai modulus patah papan serat yaitu minimum 357 kg/cm2.
Tabel 8 Modulus of Rapture (MOR) Perlakuan MOR
MOE
g/cm.
(Rataa.
387,79 366,72 345,65 364,65 381,215 397,78 388,98 393,415 397,85 Nilai rata-rata hasil pengujian kekuatan rekat internal papan partikel dapat dilihat pada Tabel 9 JIS A 5905-2003 yang mensyaratkan nilai kekuatan rekat internal bonding papan serat yaitu minimum 4,08 kg/cm2.
Tabel 9 Kekuatan rekat internal bonding (IB) 4,204 4,284 100,2 4,453 4,05 100,6 4,471 100,4 4,272 Nilai Standar
0,935
1,168
1,204
9,840
11,62
27,665
29,518
39,295
65,875
75,397
79,856
313,55
351,92
355,53
4,244
4,251
4,371
IV.
KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
Kekuatan Rekat Internal (Internal Bondin.
Perlakuan Panjang Lebar Luas Beban IB Permukaan .
g/ Tabel 10 Rekapitulasi Papan Serat
Sifat
JIS A
Perlakuan Papan Kerapatan 0,8-1,2 .
r/c.
Kadar Air (%) Pengembangan Maksimal Tebal (%) Daya Serap Air Maksimal (%) Modulus Minimal Elastis .
g/cm.
Modulus Patah Minimal .
g/cm.
Kekuatan Rekat Minimal .
g/cm.
4,08 Rataan 4,244 4,251 4,371 Sifat fisik papan serat kayu sengon yang dihasilkan yaitu : kerapatan berkisar antara 0,935- 1,204 g/cmA.
Kadar air berkisar antara 9,840 % sampai 12.
2 %,
pengembangan tebal berkisar antara 27,665 % sampai 39,295%, dan daya serap air berkisar antara 65.
875% sampai 79,856%.
Sifat mekanik papan serat kayu sengon yang dihasilkan yaitu : Modulus of Elasticity (MOE) berkisar antara 313,55 kg/cm2 sampai 355,53 kg/cm2.
Modulus of Rapture (MOR) berkisar antara 36672 kg/cm2 sampai 39341 kg/cmA, dan Kekuatan rekat internal bonding (IB) berkisar antara 4,244 kg/cmA sampai 4,371 kg/cmA.
Berdasarkan hasil pengujian sifat fisis dan mekanis, papan serat dari limbah penggergajian kayu sengon yang memenuhi Jurnal Nusa Sylva Vol.
18 No.
1 (Juni 2.
: 1-8 standar JIS A 5905-2003 yaitu pada kerapatan, kadar air.
Modulus of Elasticity.
Modulus of Rapture, dan internal bonding.
SARAN
Perlu dibuat alat pencacah mekanis dan alat pencampur limbah kayu sengon agar proses pencacahan dan pencampuran dengan perekat menjadi lebih efektif dan efesien.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan perekat alami dari ekstrak kulit kayu yang lain, serta dari limbah penggergajian kayu sengon.
DAFTAR PUSTAKA