## PENGARUH PELABURAN AMONIUM HIDROKSIDA TERHADAP EMISI FORMALDEHIDA KAYU LAPIS DAN PAPAN PARTIKEL
Adi Santoso 1* , Adi Yuwono 2 , A. R. M.  Renwarin 2 dan Paribotro Sutigno 3
1* Puslitbang Hasil Hutan Bogor, 2 Universitas Cenderawasih
3 Asosiasi Panel Kayu Indonesia (APKINDO) e-mail: Adisant04@yahoo.com

## ABSTRACT

## The effect of spreading by ammonium hydroxide on formaldehyde emission of plywood and particleboard
The formaldehyde emmision from panel products such as plywood and particleboard bonded with urea formaldehyde  (UF)  can  have  negative  effects  to  human    health,  especially  if  used  in  a  room  with  limited ventilation. To reduce formaldehyde emission, chemical agents can be applied to the product. In this exsperiment report,  the  effect  of  ammonium  hydroxide  25%  application  on  formaldehyde  emission  of  UF  on  to  wards  the bonded  plywood  and  particleboard  was  described.  Application  of  ammonium  hydroxide  on  plywood  and particleboard significantly affected UF emission. The higher amount of application of ammonium hydroxide, the lower formaldehyde emission from plywod and particleboard. The effect of ammonium hydroxide to UF emission level differed according to type of panel and examination standard. Application of ammonium hydroxide of 0.009 ml/cm 2 and  0.015  ml/cm 2 ,  the  formaldehyde  emission  of  plywood  and  particleboard  could  meet  Japanese Standard; while spreading on particleboard of 0,003 ml/cm 2 and on plywood of 0,014 ml/cm 2 , the formaldehyde emission could conform to American Standard.
Key words : Plywood, particleboard, formaldehyde emission, spreading, ammonium hydroxide

## ABSTRAK
Emisi  formaldehida  dari produk panel  seperti  kayu  lapis  dan papan  partikel  yang  direkat  dengan  urea formaldehida  (UF)  dapat  mengganggu  kesehatan,  terutama  jika  digunakan  di  dalam  ruangan  dengan  ventilasi terbatas. Untuk mengurangi emisi formal-dehida,  produk tersebut dapat dilburi dengan suatu bahan kimia. Dalam tulisan ini dikemukakan pengaruh  dari penggunaan pelaburan dengan amonium hidroksida 25 % terhadap emisi formaldehida kayu lapis dan papan partikel yang masing-masing direkat dengan UF. Pengaruh pelaburan dengan amonium  hidroksida  terhadap  emisi  formaldehida  kayu  lapis  dan  papan  partikel  masing-masing  sangat  nyata. Semakin  banyak  amonium  hidroksida  yang  dilaburkan,  emisi  formaldehida  dari  kayu  lapis  dan  papan  partikel sema-kin rendah. Pengaruh amonium hidroksida terhadap tingkat penurunan emisi formaldehida berbeda menurut jenis panel dan standar pengujian. Pada pelaburan dengan amonium hidroksida sebanyak 0,009 ml/cm 2 dan 0,015 ml/cm 2 ,  kayu  lapis  dan  papan  partikel  memenuhi  persyaratan  emisi  formaldehida  Standar  Jepang.  Sedangkan pelaburan  pada  papan  partikel  sebanyak  0,003  ml/cm 2 ,  dan  pada  kayu  lapis  sebanyak  0,014  ml/cm 2 ,  emisi formaldehidanya memenuhi Standar Amerika.
Kata kunci : Kayu lapis, papan partikel, emisi formaldehida, pelaburan, amonium hidroksida

## PENDAHULUAN
Kayu  lapis  dan  papan  partikel merupakan  produk  kayu  yang  dibuat dengan menggunakan perekat. Pada umumnya  jenis  perekat  yang  digunakan pada  pembuatan  produk  tersebut  adalah urea formaldehida. Perekat ini mempunyai kelemahan,
yakni adanya emisi formaldehida  dari  produk  yang  direkat, yang  dapat  menimbulkan  pencemaran terhadap  lingkungan  bilamana  digunakan dalam ruangan yang relatif tertutup. Sejak lama dipermasalahkan tentang batas emisi formaldehida, beberapa kalangan  di  Amerika  menyebutkan  batas emisi  formaldehida  adalah  0,330  mg/L dengan metode desikator 2 jam. Sedangkan Jepang, menginginkan kadar emisi formaldehida pada papan partikel dan kayu
lapis rata – rata antara 0,5 – 5 mg/l dengan metode desikator 24 jam (Anonim, 1994).
Mengingat  banyaknya  kayu  lapis dan  papan  partikel  Indonesia  yang  di ekspor,  maka  produsen  dituntut  untuk melakukan  upaya  dalam  menanggulangi emisi  gas  formaldehida.  Beberapa  upaya yang  telah  dilakukan  antara  lain  dengan membuat komposisi perekat tertentu dengan  penambahan  bahan  kimia  yang berfungsi sebagai bahan penangkap. Penelitian  mengenai  pengurangan  emisi formaldehida  pada  kayu  lapis  dan  papan partikel  telah  dilakukan  dengan  cara pemberian  bahan  penangkap  pada  perekat, berupa  urea  dan  melamin  (Sutigno  dan Santoso,  1995  dan  1996).  Cara  lain  yang belum dilakukan adalah pelaburan.
Mengingat  hal  itu  perlu  diteliti  cara pelaburan  dengan  amonium  hidroksida untuk mengurangi konsentrasi emisi formaldehida  dari  kayu  lapis  dan  papan partikel. Menurut Hill (1960) reaksi antara formaldehida dengan amoniak dari amonium hidroksida membentuk heksametilentetramina (Urotropin)  yang relatif  stabil,  dengan  persamaan  reaksi sebagai berikut:
6 CHOH + 4 NH 3  C 6 H 12 N 4 + 6 H 2 O
Dalam  tulisan  ini  dikemukakan pengaruh  perlakuan  banyaknya  pelaburan amonium  hidroksida  terhadap  kayu  lapis dan  papan  partikel.  Prinsip  penelitian adalah  penangkapan  emisi  formaldehida dari  kayu  lapis  dan  papan  partikel  oleh amoniak membentuk heksametilentetramina , selanjutnya formaldehida yang masih teremisi
konsentrasinya dapat diukur dengan metode spektroskopi ultra violet. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan data tentang pengaruh pelaburan  amonium  hidroksida  terhadap emisi  gas  formaldehida  pada  kayu  lapis dan  papan  partikel,  dengan  sasaran mendapatkan  jumlah  minimum  pelaburan untuk mengurangi emisi formaldehida dari kedua produk tersebut sehingga memenuhi persyaratan standar yang diinginkan.

## BAHAN DAN METODE

## A. Bahan
Kayu  lapis  (tebal  4    mm)  yang digunakan  dalam  penelitian  ini  diperoleh dari pasar, sedangkan papan partikel (tebal 12  mm)  diperoleh  dari  pabrik  papan partikel Paparti di Sukabumi. Bahan kimia yang  digunakan  antara  lain  asam  sulfat, asam  kromotrofik,  amonium  asetat-asetil aseton,  formaldehida  37%,  amonium hidroksida  25%,  asam  asetat  glasial,  asam klorida, natrium sulfit, iod, timolftalin dan tiosulfat.

## B. Metode
Pengambilan  contoh  kayu  lapis dilakukan  dengan  pembelian  yang  ada  di pasar,  sedangkan  papan  partikel  dilakukan dengan  pembelian  secara  langsung  dari pabrik papan partikel Paparti di Sukabumi. Lembar kayu lapis dan papan partikel yang berukuran  122  cm  x  244  cm,  diambil sebagai contoh secara acak dengan ukuran 40 cm x 40 cm masing – masing  sebanyak 18  potong.  Selanjutnya  dari  sejumlah tersebut  diambil  6  potong  untuk  diberi perlakuan  (masing  –  masing  3  potong untuk  pengujian  menurut  standar  Jepang dan standar Amerika).
Permukaan  contoh  yang  diperoleh tersebut  kemudian  dilaburi  dengan  larutan amonium  hidroksida  25%.  Setelah  itu dilakukan penumpukan selama 24 jam dan pengukuran kadar air, setiap contoh produk tersebut  dibuat  contoh  uji.  Sebelum ditetapkan emisi formaldehidanya, masing- masing  contoh  uji  dikondisikan  dahulu selama 6 hari.
Penetapan emisi formaldehida dari masing – masing contoh produk dilakukan dengan  dua  macam  standar,  yaitu  Standar Amerika  (Anonim,  1983)  dan  Standar Jepang  (Anonim,  2003).  Menurut  Standar Amerika,  ukuran  contoh  uji  adalah  13  x  7 cm  dan  banyaknya  8  buah.  Sedangkan menurut  Standar  Jepang,    ukuran  contoh uji  adalah  15  x  5  cm  dan  banyaknya  10 buah. Pembuatan contoh uji 1 cm dari tepi potongan contoh uji.
Menurut  Standar  Amerika,  pada bagian  tepi  contoh  uji  diberi  lapisan parafin,  kemudian  dimasukkan  ke  dalam desikator  yang  telah  berisi  akuades  dan dibiarkan  selama  2  jam.  Menurut  Standar Jepang,  contoh  uji  tidak  diberi  lapisan parafin melainkan langsung dimasukkan ke dalam  desikator  berisi  akuades  dan dibiarkan  selama  24  jam.  Alat  yang dipakai  untuk  menetapkan  banyaknya emisi formaldehida adalah spektro- fotometer  UV-Visibel  Varian  DMS-100 pada panjang gelombang 415 nm.
Penelitian ini menggunakan rancangan  acak  lengkap  (Sudjana,  1991) dengan  percobaan  faktorial,  hubungan antara  perlakuan  dan  respon  yang  diuji dinyatakan dengan garis regresi (Steel dan Torrie, 1989).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Ikhtisar  hasil  penetapan  emisi formaldehida  dari  kayu  lapis  dan  papan partikel  tercantum  pada  Tabel  1.  Data  ini merupakan rata – rata dari 5 ulangan.
Persyaratan  emisi  formaldehida untuk  kayu  lapis  maupun  papan  partikel menurut  Standar  Amerika  adalah  0,33 mg/L. Pada Tabel 1 terlihat bahwa setelah dilaburi dengan larutan amonium
hidroksida  25%  sebanyak  13,22  x  10 -3 ml/cm 2 emisi  formaldehida  kayu  lapis memenuhi  syarat,  demikian  pula  pada papan  partikel,  setelah    dilaburi  dengan larutan  yang  sama  menghasilkan  emisi formaldehida yang memenuhi persyaratan.
Persyaratan  emisi  formaldehida untuk  kayu  lapis  menurut  Standar  Jepang adalah  sekitar  0,5  –  10  mg/L  (JAS,  1982) dan  antara  0,5-5,0  mg/L  (JAS,  2000), sedangkan    kadar  emisi  formaldehida papan partikel rata-rata antara 0,5- 5 mg/L. Pada Tabel 1 terlihat bahwa kayu lapis dan papan  partikel  yang    dilaburi  dengan larutan amonia 25% sebanyak 13,22 x 10 -3 ml/cm 2 emisi  formaldehidanya  memenuhi syarat. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi  pelaburan  terhadap  emisi formaldehida  pada  kayu  lapis  maupun papan  partikel,  dilakukan  sidik  ragam (Tabel  2)  yang  hasilnya  menunjukkan bahwa  perlakuan  yang  terdiri  atas  jumlah amonia,  jenis  panel  dan  standar  uji  yang diterapkan dalam penelitian ini berpengaruh  sangat  nyata,  demikian  pula interaksi  antara  satu  perlakuan  dengan perlakuan  yang  lainnya,  kecuali  interaksi antara  standar  uji  dengan jenis  panel  yang tidak berpengaruh nyata.
Tabel 1. Emisi Formaldehida (mg/l) dari Kayu Lapis dan Papan Partikel
Contoh IHPA JIS 1 2 3 1 2 3 Kayu Lapis 5,654 1,319 0,324 19,552 6,336 1,536 Papan Partikel 1,822 0,347 0,087 12,720 8,352 5,152
Keterangan : 1   = Kontrol;  2 = 6,61 x 10 -3 ml/cm 2 ;  3 = 13,22 x 10 -3 ml/cm 2

## Tabel 2. Ikhtisar Sidik Ragam Emisi Formaldehida
Sumber keragaman F hitung Keterangan Pelaburan, A 85,94 Sangat nyata Standar uji, B 110,97 Sangat nyata Jenis panel, C 20,61 Sangat nyata Interaksi AB 30,69 Sangat nyata Interaksi AC 19,12 Sangat nyata Interaksi BC 3,02 - Interaksi ABC 6,17 Sangat nyata
Bentuk  hubungan  antara  faktor  – faktor yang berpengaruh tersebut ditentukan  dengan  menggunakan  analisis regresi yang hasilnya menunjukkan bahwa hubungan  regresi  yang  diperoleh  sangat nyata  dengan  nilai  kuadrat  tengah  (KT)  = 2.093,14  dan  F  hitung  =  21,70.  Bentuk persamaan  regresi  antara  jumlah  amonia dengan  emisi  formaldehida  kayu  lapis  dan papan  partikel  masing-masing:  Y kayu  lapis = 12,714  –  981,97X,  Y papan  partikel =  7,0792  – 352,47X  dengan  nilai  koefisien  korelasi (r)= 0,981.
Berdasarkan  persamaan  tersebut terindikasi  bahwa  peningkatan  jumlah amonia yang dilaburkan akan menurunkan emisi  formaldehida,  di  mana  penambahan 1ml/cm 2 amonia  akan  menurunkan  emisi formaldehida  kayu  lapis  sebesar  981,97 kali, sementara pada papan partikel sebesar 352,47  kali  di  banding  kontrolnya.  Hasil ini sejalan dengan hasil penelitian terdahulu  di  mana  pemakaian  amonium hidroksida pada panel kayu dapat menurunkan  emisi  formaldehida  (Plath, 1967;  Suhartini,1991)  dan  hasil  penelitian Sundin  (1980) dalam Jewell  (1980) menunjukkan  bahwa  amoniak  (NH 3 )  dari amonium  hidroksida  mampu  mengurangi emisi  formaldehida  dari  ikatan  urea formaldehida  pada  produk  kayu  sampai 2/3-nya.
Berdasarkan  persamaan  regresi  di atas dapat dikemukakan  pula bahwa untuk konsentrasi yang sama, kayu lapis
menyerap  lebih  banyak  larutan  amonium hidroksida  25%  daripada  papan  partikel, hal  ini  diduga  berhubungan  erat  dengan sifat higroskopisitas kedua produk
tersebut,  di  mana  kayu  lapis  pada umumnya  memiliki  higroskopisitas  lebih besar daripada papan partikel, karena lebih dominan  terdiri  dari  lembaran  venir, sedangkan papan partikel kurang higroskopis karena pada umumnya mengandung  parafin.  Selain  itu  kerapatan kayu  lapis  pada  umumnya  lebih  rendah daripada  papan  partikel,  sehingga  daya serapnya  lebih  tinggi.  Hal  tersebut  sejalan dengan  sinyalemen  Christensen et  al. (1981)  yang  mengemukakan  bahwa  selain kandungan  formaldehida  bebas  dalam
perekat, porositas panel sangat berpengaruh terhadap emisi formaldehida. Untuk mendapatkan gambaran perbandingan  pengaruh  jumlah  amonia terhadap  emisi  formaldehida  pada  setiap standar  uji  (IHPA  dan  JIS)  dilakukan perhitungan  regresi  yang  hasilnya  sebagai berikut: Y IHPA = 3,3586 – 267,22X dengan nilai koefisien korelasi (r)= 0,57 dan Y JIS = 16,4346 – 1067,22X dengan nilai koefisien korelasi  (r)=  0,81.  Persamaan  regresi  di atas menunjukkan bahwa emisi formaldehida  pada  produk  kontrol  yang diukur  dengan  metode  IHPA  lebih  rendah dibandingkan dengan JIS. Hal ini mengindikasikan bahwa tahap kondisioning  (7  hari)  yang  diberlakukan pada cara IHPA mengakibatkan sebahagian formaldehida bebas ke luar dari panel,  sehingga  pada  saat  pengujian  emisi formaldehida  dari  panel  lebih  rendah, selain itu waktu pengumpulan
formaldehida dalam metode JIS lebih lama (24  jam)  dibandingkan  dengan  IHPA  (2 jam),  sehingga  formaldehida  yang  terikat dalam media pengikat (air) lebih banyak.
Bila  ditinjau  pengaruh  jumlah amonia  terhadap  emisi  formaldehida  kayu lapis  dan  papan  partikel  berdasarkan standar  Amerika  dan  Jepang  dengan pendekatan  analisis  regresi,  diperoleh persamaan sebagai berikut :
Y AK = 6,1760 – 403,17X, r = 0,56 dan Y JK = 19,2520 – 1560,77X, r = 0,98 Y AP = 0,5412 – 131,27X, r = 0,55 dan Y JP = 13,6172 – 573,67X, r = 0,79
Di mana : A = standar Amerika, J = standar Jepang K = kayu lapis, P = papan partikel
Persamaan regresi di atas menggambarkan  interaksi  antara  jumlah amonia, standar pengujian dan jenis panel. Berdasarkan persaan tersebut dapat dikemukakan  bahwa  pengukuran  emisi formaldehida dengan cara IHPA pada kayu lapis,  setiap  penambahan  amonia  1ml/cm 2 akan  menurunkan  emisi  formaldehida sebesar 403,17 kali sementara dengan cara JIS adalah 573,67 kali.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Pelaburan dengan amonium hidroksida 25% mampu menurunkan emisi formaldehida 982 kali pada kayu lapis, dan
352  kali papan  partikel. Semakin  banyak amonium  hidroksida  yang  dilaburkan, emisi  formaldehida    dari  kayu  lapis  dan papan  partikel  semakin  rendah.  Hubungan antara  emisi  formaldehida  dengan  kadar amonium  hidroksida  dapat  dinyatakan dengan persamaan garis regresi linear.
Berdasarkan hasil penelitian, jumlah  minimum  amonium  hidroksida 25%  yang  dilaburkan  pada  kayu  lapis  dan papan partikel sehingga emisi formaldehidanya  memenuhi  persyaratan standar  Amerika  berturut-turut  adalah
0,0145  ml/cm 2 dan  0,0035  ml/cm 2 ,  dan
yang memenuhi persyaratan emisi formaldehida  Standar  Jepang,  jumlah pelaburan  minimum  pada  kayu  lapis adalah  0,0091  ml/cm 2 dan  pada  papan partikel 0,0150 ml/cm 2 .
Untuk  memenuhi  ketentuan  emisi formaldehida  kedua  Standar,  disarankan agar melakukan pelaburan
dengan
amonium  hidroksida  25%  pada  kayu  lapis maupun  papan  partikel  masing-masing
13,22 x 10 -3 ml/cm 2 .

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim,  1983.  Small  Scale  Test  Method for  Determining  Formaldehyde from  Wood  Product,  Two  hours Desicator Test. National Particleboard Association, Maryland. _______,1994. Japanese Industrial Standard.  JIS  A  5908-1994. Particle Boards Japanese Standard Association, Tokyo. _______, 2003. Particleboards.JIS A 5908. Japanese  Standard  Association,
Tokyo.
Cristensen,  R.,  P  Robichk  and  J  Stone. 1981.  Formaldehyde  Emission from Particleboard. Hizz Als Roh und Werkstoff 39. pp: 231 – 134.
Hill,  Mc  Graw.  1960.  Formaldehyde In Encyclopedia  of  Science  and Technology. Vol.5: 472-473.
Jewell,  R.  A.  1980.  Reduction  of formaldehyde  levels  in  mobile home. Wood Adhesive Research,
Application and Needs. Madison: 121-125.
Plath,  L.  1967.  Test  of  Formaldehyde Liberation  from  Particleboard Influence of Hardener Compounds  on  Formaldehyde Liberation.  Holz  Roch-Wekst 25(3), pp : 165 – 173.
Sudjana,  1991.  Disain  dan  Analisis Eksperimen. Tarsito, Bandung.
Suhartini.  1991.  Pengaruh  Fumigasi  dan Penyemprotan
Steel    RGD  dan  JH  Torrie,  1989.  Prinsip dan Prosedur Statistik. Gramedia,
Jakarta
Sutigno  P  dan  A.  Santoso.  1995.Pengaruh penambahan  urea  dan  melamin pada  perekat  urea  formaldehida terhadap  emisi  formaldehida  dan keteguhan  rekat  tripleks  meranti. Jurnal  Penelitian  Hasil  Hutan Vol. 13 (4): 144-152. _____________________, 1996. Pengaruh penambahan  urea  dan  melamin pada  perekat  urea  fomaldehida terhadap  emisi  formaldehida  dan sifat fisis-mekanis papan partikel.
Buletin  Penelitian  Hasil  Hutan Vol. 14 (5) : 178-191.