## STUDI PEMANFAATAN LIMBAH KAYU SENGON SEBAGAI BAHAN BAKU PAPAN SEMEN PARTIKEL
Apolonia Asteria Barreto, Dr. Gina Bachtiar, MT, Dra. Nira Nasution, M.Pd

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah papan semen partikel dengan menggunakan  limbah  kayu  sengon  memenuhi  persyaratan  Cement-Bonded Particle Boards International Standard (ISO 8335-1987). Penelitian ini dilakukan di Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor pada bulan November – Desember 2010.  Dalam  penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimen,  dengan  populasi adalah  papan  semen  partikel  yang  menggunakan  limbah  kayu  sengon. Sedangkan sampel pada penelitian ini adalah papan semen partikel limbah kayu sengon.
Hasil  uji  liliefors  untuk  normalitas  pada  taraf  signifikan  α  =  0,01.  Nilai  rata-rata tertinggi  untuk  keteguhan  lentur  papan  semen  partikel  pada  arah  x  yaitu  52,86 kg/cm2 dan untuk keteguhan lentur arah y yaitu 50, 95 kg/cm2.
Kesimpulan  dari  penelitian ini  adalah papan  semen  partikel  yang  menggunakan bahan campuran limbah kayu sengon memiliki nilai Keteguhan Lentur, Kerapatan dan  Kadar  Air  dibawah  nilai  standar  ISO  8335-1987.  Sedangkan  nilai Pengembangan Tebalnya memenuhi standar ISO 8335-1987.

## PENDAHULUAN
Kayu memiliki sifat dan karakteristik  yang unik, kayu merupakan bahan yang paling banyak digunakan untuk keperluan konstruksi. Kebutuhan kayu yang terus meningkat dan potensi hutan  yang  terus  berkurang  menuntut  penggunaan  kayu  secara  efisien  dan  bijaksana, antara  lain  dengan  memanfaatkan  limbah  berupa  serat  kayu  menjadi  produk  yang bermanfaat.
Oleh  karena  itu  dilakukan  pemanfaatan  limbah  kayu  sebagai  bahan  campuran  dalam pembuatan papan semen, papan semen banyak digunakan di Indonesia  khususnya untuk dinding, pintu, lantai plafon, atap dan sebagai pembuatan rumah pra pabrik serta penyekat
bangunan. Papan semen adalah papan tiruan yang dibuat dari campuran potongan kayu serat atau bahan berlignoselulosa lainnya dengan semen sebagai perekat.
Menurut  Paribotro et.al .  (1977)  dalam  Sudjatmiko  (2005)  papan  semen  dibagi  menjadi beberapa jenis yaitu papan semen wol kayu, papan semen pulp dan papan semen partikel. Papan semen wol kayu dibuat dari wol kayu, semen Portland dan bahan kimia tambahan. Papan  semen  pulp  dibuat  dari  campuran  semen  Portland,  asbes  dan  bahan  pengisi unorganik dengan perbandingan tertentu. Sedangkan papan semen partikel adalah papan semen yang menggunakan potongan kayu kecil seperti serpih dan serbuk gergaji.
Menurut Kamil (1971) dalam Sudjatmiko (2005) Keuntungan dari pemakain papan semen ini  adalah  biaya  yang  sangat  relatif  murah,  mudah  dipaku,  mudah  di  potong  (digergaji), tahan terhadap jamur dan rayap dan mempunyai daya elastis yang lebih baik pada kondisi beban  keseimbangan,  tahan  terhadap  api  dan  memiliki  keteguhan  tekan  dan  keteguhan lentur yang tinggi.
Pada  penelitian  ini  digunakan  limbah  kayu  sengon  sebagai  bahan  baku  papan  semen partikel,    pemanfaatan  dari  limbah  kayu  sengon  sebagai  suatu  terobosan  guna mendapatkan suatu produk bahan bangunan yang bukan berasal dari hutan dan dengan tujuan  untuk  melestarikan  hasil-hasil  hutan  yang  semakin  hari  kian  menipis,  maka  pada penelitian ini diusahakan untuk mencari data dengan serangkaian rencana pengujian guna mendapatkan  suatu  kesimpulan  dan  hasil  penelitian  mengenai  papan  semen  partikel limbah kayu sengon.
Selain itu kayu sengon ( Pharaseriantes flacataria ) banyak dikenal dan cukup disukai oleh masyarakat, karena termasuk tanaman yang dapat tumbuh dengan cepat dan jika ditanam pada tanah yang subur dan iklim yang sesuai, tingginya bisa mencapai 7 meter dalam 1 tahun, 18 meter pada umur 3 tahun, dan 30 meter pada umur 9 – 10 tahun. Dalam kondisi optimum, pertumbuhan batangnya mencapai 5 – 7 meter pertahun, selain itu jenis kayu ini telah  dipilih  sebagai  salah  satu  jenis  pohon  yang  ditanam  dan  mempunyai  prospek  baik dalam  pembangunan  HTI,  baik  untuk  bahan  baku  pulp,  kertas  maupun  untuk  kayu pertukangan (google, 2008). Kayu yang digunakan dalam penelitian berumur 3 – 4 tahun.
Pada  penelitian  ini  pembuatan  papan  semen  partikel  tersebut  digunakan  sebagai  partisi atau penyekat ruangan, menurut Dirjen IKAH (2001) dalam Haroen et all (2007) lembaran partisi digunakan sebagai komponen pemisah atau penyekat dalam struktur bangunan atau rumah. Lembaran partisi merupakan alternative murah dari papan kayu atau tembok, papan partikel umumnya dibuat dari semen atau gypsum dan diperkuat oleh serat atau perekat. Bahan  perekat  yang  biasanya  digunakan  misalnya  lem  kayu.  Sifat  utama  partisi  yang diperlukan adalah tebal, kadar air, daya serap air dan kekuatan lentur. Partisi yang ideal dikehendaki ketebalannya serendah mukin tetapi kekuatannya terpenuhi. Kadar air partisi harus  serendah  mungkin,  agar  struktur  bngunan  tidak  lembab  sehingga  terhindar  dari gangguan jamur. Daya serap air partisi juga diinginkan serendah mungkin sehingga bias memberikan efek perlindungan yang maksimal. Sementara itu kekuatan lentur dikehendaki setinggi mungkin karena fungsinya sebagai komponen struktur bangunan.
Menurut Bambang S. (2004) dalam Haroen et all (2007) ketebalan lembaran partisi akan mempengaruhi terhadap sifat fisik lembaran. Umumnya semakin tebal kekuatannya makin baik,  ketebalan  dipengaruhi  oleh  kepadatan  bahan  dan  proses  pengepresan.  Rata-rata ketebalan partisi yang beredar dipasaran komersial antara 10-12 mm.
Perbandingan  bahan  untuk  campuran  papan  semen partikel  berdasarkan hasil  penelitian terdahulu  yang  memenuhi  standar  JIS  (Triandana,  Indra.  2007)  menggunakan  campuran 2,5 semen : 1,25 air : 1,0 partikel kayu sengon. Senyawa yang umumnya digunakan pada campuran  yaitu  CaCl 2 dan  Ca(OH) 2 (Paribotro  1977  dalam  Sudjatmiko  2005)  dengan konsentrasi  optimum  2  %    untuk  mendapatkan  papan  semen  partikel  yang  memenuhi standar ISO 8335-19872%. Ketepatan perbandingan bahan dan pengunaan CaCl 2 sebagai katalisator  juga  akan  mempengaruhi  perekat  yang  digunakan.  Perekat  yang  digunakan umumnya menggunakan Portland semen.
Dari  uraian  diatas  maka  penelitian  ini  akan  melakukan  penelitian  yang  berkaitan  dengan papan semen partikel dengan menggunakan perekat yang umum dan perbandingan yang pernah dilakukan oleh penelitian sebelumnya.

## METODA
Berdasarkan  latar  belakang  masalah  maka,  dapat  diidentifikasikan  beberapa  masalah sebagai berikut:
a. Apakah  limbah  kayu  sengon  dapat  digunakan  sebagai  bahan  alternatif  campuran pembuatan papan semen partikel?
b. Apakah dengan menggunakan limbah kayu sengon sebagai bahan alternatif campuran papan  semen  partikel,  dapat  menghasilkan  Keteguhan  Lentur,  Kerapatan,  Kadar  Air dan  Pengembangan  Tebal  papan  semen  partikel  yang  sesuai  dengan  standar  ISO 8335-1987?
Dari beberapa masalah yang telah diidentifikasi, maka penelitian ini hanya dibatasi pada:
a. Karakteristik yang dinilai pada papan semen partikel adalah Keteguhan Lentur, Kadar Air, Kerapatan, dan Pengembangan Tebal.
b. Bahan baku pembuatan papan semen partikel adalah limbah kayu segon.
c. Standar yang digunakan pada penelitian yaitu standar Cement-Bonded Particle Boards International Standard (ISO 8335-1987).
d. Perbandingan bahan untuk pembuatan papan semen partikel digunakan perbandingan 2,5 semen : 1,25 air : 1,0 partikel kayu sengon.
e. Katalisator CaCl 2 yang digunakan sebanyak 2 %
f. Semen  yang  digunakan  dalam  pembuatan  papan  semen  partikel  adalah  Semen Portland Komposit (PCC).
Dengan memperhatikan pembatasan masalah diatas, maka perumusan masalah sebagai berikut : Apakah Keteguhan Lentur, Kerapatan, Kadar Air dan Pengembangan Tebal Papan Semen Partikel limbah  kayu sengon memenuhi standar Cement-Bonded Particle Boards International Standard (ISO 8335-1987)?
Dari  penelitian  ini  diharapkan  untuk  menjajaki  kemungkinan  pemanfaatan  limbah  kayu sengon  sebagai  bahan  pembuatan  papan  semen,  mengetahui  nilai  Keteguhan  Lentur, Kerapatan, Kadar Air dan Pengembangan Tebal limbah kayu sengon sebagai bahan baku
papan  semen  partikel.  dan  mengembangkan  pengetahuan  yang  didapat  dari  hasil penelitian untuk kepentingan  bersama.
Tujuan  operasional  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  Keteguhan  Lentur,  Kadar  Air, Kerapatan, dan Pengembangan Tebal papan semen partikel limbah  kayu sengon apakah memenuhi  standar  Cement-Bonded  Particle  Boards  International  Standard  (ISO  8335- 1987).
Penelitian dilakuakn di Lab Fakultas kehutanan Institut Pertanian Bogor dan menggunakan dua jenis lab, yaitu Lab Bio Komposit untuk pembuatan, pengujian kerapatan dan kadar air, dan  lab  Keteknikan  Kayu  untuk  pengujian  kuat  lentur.  Waktu  penelitian  diadakan  antara bulan November 2010 sampai Desember 2010.
Penelitian ini menggunakan dua kelompok benda uji, yaitu kelompok eksperimen benda uji papan semen yang menggunakan campuran limbah kayu sengon dan kelompok keteguhan lentur, kerapatan, kadar air dan pengembangan tebal standar yang diisyaratkan dalam ISO 8335-1987sebagai kelompok pembanding.
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini dikelompokkan dalam dua variabel :
a. Variabel bebas, penelitian yang terdiri dari perbandingan limbah kayu sengon.
b. Variabel terikat, yaitu nilai keteguhan lentur, kerapatan, kadar air dan pengembangan tebal papan semen partikel yang sesuai dengan ISO 8335-1987.

## Bahan
Bahan  yang  digunakan  dalam  pembuatan  papan  semen  partikel  adalah,  limbah  kayu sengon, PCC ( Portland Composite Cement ), CaCl 2 sebanyak 2 % dan air.
a. Limbah kayu sengon
Limbah  kayu  sengon  yaitu  sebagai  bahan  baku  papan  semen,  limbah  dalam  bentuk potongan-potongan  kayu  kecil  berupa  kayu  gubal.  Yang  kemudian  potongan-potongan kayu  gubal  ini  dibentuk  menjadi  partikel  kayu  dengan  menggunakan  mesin  penghancur ( flaker )  ayakan  10  mesh  (2,54  mm),  rata-rata  umur  kayu  sengon  yang  di  gunakan  yaitu bekisar dari 3-4 tahun.
b. Semen
Semen  sebagai bahan pengikat yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen PPC ( Portland Composite Cement ) yang dapat diperoleh dengan mudah di pasaran.
c. Bahan Tambahan
Bahan  tambah  terdiri  dari  katalisator  yaitu  CaCl 2 yang  dimaksudkan  untuk  mempercepat proses pengerasan (pengeringan) dan memperkuat daya rekat semen terpakai.

## Alat
Alat-alat  yang  digunakan  adalah  timbangan  digital,  alat  pengukur  kadar  air,  plastik,  bak pengaduk, triplek, gelas ukur, plat besi ukuran 30 x 30 x 1,2 cm sebanyak dua buah, satu set mesin kempa dingin, rak oven, satu set alat uji keteguhan lentur dan alat bantu lainnya.

## Prosedur Penelitian
Tahap-tahap  pembuatan  papan  semen  partikel  dilakukan  berdasarkan  prosedur  yang dikembangkan  oleh  industri  papan  partikel  yang  membproduksi  panel-panel  untuk bangunan  gedung  yaitu  Durisol.  Durisol  biasanya  disebut  dengan  Bison-Werke,  Springe adalah penyuplai utama industri Papan Semen Partikel.
a. Ukuran benda uji Berdasarkan SNI 03-2105-2006 Papan Partikel.
1) Uji Keteguhan Lentur, ukuran sample 5x20 cm.
2) Uji Kadar Air, ukuran sample 10x10 cm.
3) Uji Kerapatan, ukuran sample 10x10 cm.
4) Uji Pengembangan Tebal, ukuran sample 5x5 cm.
5) Untuk ketebalan dibuat sama, yakni 1,2 cm.
Gambar 1. Pola Pemotongan Contoh Uji
Cara pengujian untuk papan semen limbah kayu sengon sebagai beriukt.

## 1) Kerapatan
Pengujian kerapatan papan semen dilakukan pada contoh uji berukuran 10x10 cm dalam keadaan  kering  udara,  lalu  ditimbang  beratnya  dan  diukur  rata-rata  panjang,  tebal  dan lebarnya  untuk  menentukan  volumenya.  Jumlah  contoh  uji  kerapatan  tiap  papan  adalah satu  buah.  Kerapatan  papan  semen  dapat  dihitung  dengan  rumus  pada  prosedur  6.3.2 (ISO 8335-1976):
e =
Keterangan :
e = Kerapatan (gr/cm 3 )
m = Berat (gr)
V = Volume Sampel (cm 3 )

## 2) Kadar Air
Contoh uji yang digunakan berukuran 10 x 10 cm. contoh uji ditimbang, kemudian dioven dengan  suhu  103+2  ºC  selama  24  jam  sampai  beratnya  konstan.  Nilai  kadar  air  dapat dihitung dengan rumus pada prosedur 6.3.3 (ISO 8335-1976):
H =
Keterangan : H = Kadar Air (%) m 0
= Berat Awal (gr) m 1 = Berat Kering (gr)

## 3) Pengembangan Tebal
Untuk pengujian ini diperlukan contoh uji berukuran 5 x 5 cm, lalu diukur dimensinya (pada kondisi  kering  udara).  Dimensi  lebar  diukur  pada  kedua  sisi  kemudian  dirata-ratakan, sedangkan tebal diukur pada pusat contoh uji. Selanjutnya contoh uji direndam dalam air dingin  selama  24  jam,  lalu  diukur  kembali  dimensinya.  Nilai  pengembangan  tebal  papan dapat diitung dengan rumus pada prosedur 6.3.4 (ISO 8335-1976):
Keterangan :
S 24 = Pengembangan Tebal (%)
e 1 = Tebal Awal (cm)
e 2 = Tebal Setelah Perendaman (cm)
4) Keteguhan Lentur ( Bending Strength )
S 24 = x 100
Standar  keteguhan  lentur  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  sesuai  dengan Standard  ISO  8335-1987.    Pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan  mesin Universal Test  Machine (UTM).  Contoh  uji  berukuran  5  cm  x  20  cm  pada  kondisi  kering  udara dibentangkan  dengan  jarak  sangga  15  kali  tebal  nominal,  tapi  tidak  kurang  dari  15  cm  , kemudian pembebanan dilakukan pada tengah-tengah jarak sangga, nilai keteguhan lentur dapat dihitung dengan rumus pada prosedur 6.4.3.2 (ISO 8335-1976):
R i = Keterangan : R 1 = Bending Strength /Keteguhan Lentur (N/mm 2 )
P = Berat beban sampai patah (Newton) L = Panjang bentang (mm) b = Lebar contoh uji (mm)
e = Tebal contoh uji (mm)
1 kg/cm 2 = 0,09866 N/mm 2 P e L/2 L/2 b L > 150 mm
Gambar 2. Pemberian Beban Pada Uji Lentur

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  pengujian  yang  telah  dilakukan  menurut  ruang  lingkup prosedur pada Internasional Standard ISO 8335-1987 mengenai mutu, cara uji dan syarat lulus uji papan semen partikel.
Hasil yang telah disimpulkan dari hipotesis yang telah di uji adalah sebagai berikut:
1) Perbandingan bahan campuran papan semen partikel yang digunakan pada penelitian ini  adalah  2,5  semen  :  1,25  air  :  1,0  partikel  kayu  sengon  yang  menghasilkan  nilai tertinggi keteguhan lentur arah melebar (x) 52,86 kg/cm 2 dan arah memanjang (y) 50,
95 kg/cm 2 lebih kecil dari nilai standar ISO8335-1987 (91,22 kg/cm 2 ).
2) Nilai kerapatan papan semen partikel dari limbah kayu sengon lebih rendah dari nilai standar kerapatan yang ditetapkan ISO 8335-1987 yaitu minimal 1 gram/cm 3 .
3) Penyerapan air yang didapat 12,28%-13,16%, lebih besar dari standar (Max = 12%).
Sehingga tidak cocok digunakan untuk eksterior.