## SIFAT-SIFAT PAPAN KOMPOSIT DARI SABUT KELAPA, LIMBAH
PLASTIK DAN PEREKAT UREA FORMALDEHIDA (Properties of Composite Board Made From Coir, Waste Plastics and Urea Formaldehyde Adhesive)
Dina Setyawati, Sondang M. Sirait, Dewi Rahmaniah Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura. Jalan Imam Bonjol Pontianak 78124 Email : dsetyawati007@yahoo.co.id

## ABSTRACT
The objective of this research was to evaluate the characteristic of composite boards made from coir, plastic waste , and urea formaldehyde (UF). The board samples were manufactured at target density of 0,7 gr/cm3. The weight ratio of waste plastic and coir was 50: 50. the UF adhesive added at 0%, 4%, 8%, 12% and 16% of the total weight of the composite board. The result shows that the characteristic of composite boards improve with UF adhesive added, however no signifivant difference was found statistically.
Key words : Choir, plastic waste, UF, composite board, physical and mechanical properties
PENDAHULUAN Salah satu alternatif untuk
mengatasi kekurangan bahan baku kayu adalah dengan mengganti kayu yang biasa digunakan dengan produk papan komposit yang dibuat dari bahan-bahan non kayu. Salah satu contoh dari bahan non kayu tersebut adalah serat sabut kelapa yang potensinya cukup besar tetapi pemanfaatannya belum optimal.
Serat sabut kelapa yang dihasilkan Indonesia diperkirakan mencapai 1,8 juta ton/tahun (Deptan, 2005). Potensi sabut kelapa yang sedemikian besar tersebut belum dimanfaatkan sepenuhnya untuk kegiatan produktif yang dapat meningkatkan
nilai tambahnya. Di sisi lain, dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk
Indonesia maka konsumsi plastik juga akan meningkat. Akibatnya jumlah limbah plastik yang dihasilkan juga akan semakin meningkat. Limbah plastik tersebut berpotensi menimbulkan masalah dalam penanganan lingkungan karena sulit
terdegredasi Salah satu jenis limbah plastik yang merupakan limbah sehari- hari masyarakat adalah polipropilena (PP) yang antara lain berasal dari gelas air mineral, botol dan karung plastik.
Beberapa hasil penelitian yang telah ada menunjukkan bahwa plastik daur ulang dapat digunakan sebagai pengganti perekat dalam pembuatan komposit namun masih terdapat
kelemahan yaitu nilai MOE papan yang belum dapat memenuhi standar JIS A 5908-2003 (Setyawati dan Massijaya, 2005; Sarumaha 2008). Dengan demikian, perlu dilakukan upaya untuk meningkatkan kualitas papan komposit dari serat sabut kelapa dan plastik polipropilena tersebut. Perekat UF merupakan perekat yang paling banyak digunakan dalam pembuatan papan partikel dan menghasilkan kualitas papan partikel yang memadai. Diharapkan penambahan UF pada papan komposit plastik dapat meningkatkan kualitas papan komposit yang dihasilkan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik papan komposit dari serat sabut kelapa dan plastik polipropilena dengan penambahan perekat UF.

## METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan di
Laboratorium Wood Workshop Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura Pontianak dan Laboratorium PT. Duta Pertiwi Nusantara (PT. DPN) Kabupaten Kubu Raya. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah serat sabut kelapa yang sudah dipisahkan dari gabusnya, dan dipotong
5 cm. Limbah plastik berasal dari plastik jenis polipropilena (PP) warna bening yang telah dicuci kemudian dipotong kecil-kecil dengan ukuran ± 1 cm. Adapun perekat yang digunakan adalah perekat urea formaldehida (UF) yang diperoleh dari PT. DPN.
Papan komposit dibuat berukuran 30 x 30 x 1 cm dengan target kerapatan 0,7 g/cm 3 . Nisbah serat sabut kelapa dan limbah plastik ditetapkan 50 : 50. Perekat UF (SC 55%) ditambahkan dengan jumlah bervariasi, yaitu 0%, 4%, 8%, 12% dan 16% dari total berat komposit.
Setelah semua bahan
ditimbang sesuai komposisi yang telah ditentukan, terlebih dahulu dilakukan pencampuran serat sabut kelapa dengan perekat UF. Pencampuran dilakukan dengan cara memasukkan serat sabut kelapa ke dalam
plastik dan
menyemprotkan perekat dengan semprotan hingga bahan tercampur rata. Selanjutnya ditambahkan limbah plastik, dengan distribusi plastik pada lapisan atas sebanyak 15%, bagian tengah 70% dan bagian bawah 15%. Pengempaan panas dilakukan dengan suhu 180  C selama 20 menit. Setelah itu papan dikondisikan selama 1 minggu pada suhu ruangan. Papan yang komposit yang telah jadi kemudian dipotong sesuai dengan ukuran yang mengacu pada standar contoh uji JIS A 5908-2003. Parameter yang diuji dalam penelitian ini meliputi sifat fisik (kerapatan, kadar air,
pengembangan tebal dan daya serap air) dan sifat mekanik (modulus elastisitas, modulus patah, keteguhan rekat dan kuat pegang sekrup). Pengujian dilakukan mengacu pada standar JIS A 5908-2003. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 3 kali ulangan. Untuk mengetahui perbedaan setiap perlakuan akan dilakukan Uji Beda Nyata Jujur (BNJ).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Fisik Papan Komposit Kerapatan
Nilai rerata kerapatan papan komposit berkisar 0,5784 gr/cm 3 – 0,6275 gr/cm 3 , seperti terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Kerapatan Papan Komposit Pada Beberapa Konsentrasi Perekat UF ( Composite Board Density at Different UF Levels )
Pada penelitian ini, semua papan komposit yang dibuat tidak memenuhi kerapatan sasaran yaitu 0,7 gr/cm 3. Hal ini disebabkan oleh tebal papan yang dihasilkan melebihi target yang
ditetapkan yaitu 1 cm. Ini disebabkan terjadinya efek springback pada papan, yaitu kecenderungan papan untuk kembali ke bentuk semula akibat usaha pembebasan dari tekanan yang dialami pada waktu pengempaan. Hal ini salah satunya disebabkan serat sabut kelapa yang digunakan memiliki bulk density (banyaknya partikel dibagi total volume yang ditempati) yang lebih tinggi dibandingkan dengan serbuk kayu sehingga dalam berat yang sama, sabut kelapa memiliki volume yang jauh lebih besar. Penyesuaian kadar air pada saat pengkondisian juga menyebabkan kenaikan tebal papan komposit yang dihasilkan (Nuryawan dkk, 2008).
Pada penelitian ini kerapatan yang dihasilkan cenderung meningkat dengan adanya penambahan konsentrasi perekat UF. Hal ini sejalan dengan penelitian
Sulastiningsih dkk (2006) yang menyatakan bahwa semakin tinggi
kadar perekat, maka semakin tinggi kerapatan papan partikel. Hal ini dapat dipahami karena dengan penggunaan perekat yang semakin meningkat berarti komposisi bahan papan juga akan lebih banyak.
Walaupun kerapatan papan komposit cenderung meningkat dengan semakin meningkatnya kadar perekat,
namun hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa konsentrasi perekat UF tidak berpengaruh nyata terhadap kerapatan papan komposit. Kerapatan papan komposit tertinggi terdapat pada konsentrasi perekat UF 0%, hal ini dikarenakan pada perlakuan ini ketebalan papan komposit yang dihasilkan paling rendah dan mendekati kerapatan sasaran sehingga kerapatan yang didapat akan tinggi. Japanesse Industrial Standard (JIS) A 5908-2003, mensyaratkan nilai kerapatan papan komposit kerapatan sedang sebesar 0,4
– 0,8 gr/cm 3 . Jadi semua papan komposit yang dihasilkan memenuhi persyaratan yang ditetapkan.
Karena nilai kerapatan papan komposit yang dihasilkan pada
4,5259
5,3572 5,2677 5,3256 5,9285 0 2 4 6 8 10 12 14 0% 4% 8% 12% 16% K a d a r A ir (% ) Konsentrasi Perekat UF
penelitian ini bervariasi maka parameter
pengujian selanjutnya dihitung dan
dikoreksi berdasarkan kerapatan sasaran yaitu 0,7 gr/cm 3 agar diperoleh nilai perbandingan yang lebih tepat.

## Kadar Air
Hasil rerata pengujian kadar air papan komposit dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Kadar Air Papan Komposit Pada Beberapa Konsentrasi Perekat UF (Water Content of Composite Board at Different UF Levels)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan perekat UF cenderung meningkatkan kadar air papan komposit. Hal ini dapat dipahami karena perekat UF mengandung air sehingga semakin meningkatnya kadar perekat UF juga akan meningkatkan kandungan air di dalam papan
komposit. Rendahnya nilai kadar air papan komposit yang dihasilkan dalam penelitian ini dapat dipahami karena plastik bersifat hidrofobik sehingga akan mengurangi kemampuan papan
secara keseluruhan dalam menyerap air (Setyawati dan Massijaya, 2005) Japanesse Industrial Standard
(JIS) A 5908-2003, mensyaratkan nilai kadar air papan komposit sebesar 5 – 13%. Jadi semua papan komposit yang dihasilkan memenuhi persyaratan yang ditetapkan.
Pengembangan Tebal (%)
Nilai rerata pengembangan tebal papan komposit dapat dilihat pada Gambar 3.
JIS A 5908 - 2003
2,8513 3,2197 3,8678 2,3078 1,3193 0 2 4 6 8 10 12 0% 4% 8% 12% 16% P en g em b a n g a n T eb a l (% )

## Konsentrasi Perekat UF
Gambar 3. Pengembangan Tebal Papan Komposit Pada Beberapa Konsentrasi Perekat UF (Thickness Swelling of Composite Board at Different UF Levels)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengembangan tebal tertinggi terjadi pada papan komposit plastik PP daur ulang dengan konsentrasi perekat UF 8% (A3) dan terendah terdapat pada papan komposit plastik PP daur ulang dengan konsentrasi perekat 16% (A5). Secara teori semakin tinggi konsentrasi perekat UF yang ditambahkan, maka nilai pengembangan tebal papan akan semakin kecil. Dengan semakin tingginya kadar perekat maka semakin banyak dan homogen perekat yang menyelubungi partikel,
sehingga perekatan menjadi lebih sempurna sehingga penyerapan air lebih sedikit.
Namun pada penelitian ini, peningkatan pengembangan tebal papan komposit terlihat bervariasi dengan penambahan perekat
UF. Hal ini diduga pencampuran bahan baku yang
digunakan tidak tercampur merata sehingga masih terdapat bagian yang tidak tertutup merata oleh perekat. Faktor lain yang menyebabkan meningkatnya nilai pengembangan tebal dalam penelitian ini dikarenakan perekat yang digunakan memiliki sifat yang berbeda yaitu polipropilena yang
bersifat hidrofobik sedangkan UF yang bersifat hidrofilik sehingga walaupun papan komposit yang dihasilkan tahan terhadap air namun masih terdapat kandungan air di dalam papan tersebut yang berasal dari perekat UF.
Syamani dkk (2008) menjelaskan bahwa terjadinya pengembangan tebal panel merupakan kombinasi dari potensi thickness recovery dari partikel yang didensifikasi, dan kerusakan dari jaringan ikatan perekat (kekuatan ikatan antara partikel atau tekanan pada ikatan perekat) karena pengaruh air. Japanesse Industrial Standard (JIS) A 5908-2003, mensyaratkan nilai pengembangan tebal papan komposit maksimal 12%. Jadi semua papan komposit yang dihasilkan masih memenuhi persyaratan yang ditetapkan. Ini mengindikasikan
stabilitas dimensi papan yang dihasilkan baik sehingga memungkinkan untuk penggunaan interior dan eksterior.
Daya Serap Air (%)
Nilai rerata daya serap air papan komposit dapat dilihat pada Gambar 4
25,5567 21,8955 24,9369 22,3242 26,0998 20 21 22 23 24 25 26 27 0% 4% 8% 12% 16% D a y a S e r a p A ir (% )

## Konsentrasi Perekat UF
Gambar 4. Daya Serap Air Papan Komposit Pada Beberapa Konsentrasi Perekat UF (Water absorption of Composite Board at Different UF Levels)
Pada standar JIS A 5908 (2003)
daya serap air tidak disyaratkan. Daya serap air menunjukkan persentase banyaknya air yang diserap oleh papan komposit setelah perendaman 24 jam. Pada umumnya semakin tinggi sifat pengembangan tebal maka semakin tinggi pula sifat daya serap air, dan begitu juga sebaliknya semakin rendah sifat pengembangan tebal papan maka semakin rendah pula sifat daya serap airnya (Subiyanto dkk, 2003).
Hasil penelitian menunjukkan walaupun plastik PP yang digunakan sebagai perekat bersifat hidropobik,
namun karena serat sabut kelapa yang digunakan berukuran besar maka kemungkinan tidak seluruh sabut tertutup oleh perekat, apalagi proses pencampuran dilakukan secara manual.
Dengan demikian air masih dapat masuk melalui rongga-rongga papan ataupun pori-pori serat sabut kelapa.
Kahfi (2007) menyatakan bahwa penyerapan air oleh papan komposit dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain volume rongga atau ruang kosong
yang dapat menampung air diantara partikel, adanya saluran kapiler yang menghubungkan ruang kosong satu sama lainnya, luas permukaan partikel yang tidak dapat ditutupi perekat, dan dalamnya penetrasi perekat dalam
partikel. Japanesse Industrial Standard (JIS) A 5908-2003, tidak mensyaratkan nilai daya serap air, akan tetapi uji daya serap air dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk menentukan aplikasi penggunaan dari papan komposit ini, apakah layak digunakan untuk penggunaan eksterior atau hanya untuk interior.

## Sifat Mekanik Papan Komposit
Modulus Elastisitas (Modulus of Elasticity, MOE)
Nilai rerata modulus elastisitas papan partikel berkisar antara 11733,4951 kg/cm 2 – 19491,1935
kg/cm 2 disajikan pada Gambar 5.
11733.4951 12848.2548 18682.211 19491.1935 16523.6679 0 5000 10000 15000 20000 25000 0% 4% 8% 12% 16% M O E (k g /c m 2 )

## Konsentrasi Perekat UF
Gambar 5. Nilai MOE Papan Komposit Pada Beberapa Konsentrasi Perekat UF (MOE of Composite Board at Different UF Levels)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum terjadi peningkatan nilai
MOE dengan penambahan konsentrasi UF. Nilai MOE tertinggi dicapai pada papan dengan konsentrasi perekat 12%, setelah itu nilainya menurun. Hal ini disebabkan antara lain, penambahan konsentrasi perekat UF sebesar 12% merupakan kadar optimal, sehingga penambahan dengan kadar UF yang lebih besar tidak lagi dapat meningkatkan kualitas papan. Namun hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa konsentrasi perekat tidak berpengaruh nyata terhadap nilai MOE papan komposit. Ini berarti penambahan perekat UF pada papan komposit PP daur ulang tidak memberikan kontribusi terhadap
modulus elastisitas papan komposit. Semakin meningkat nilai MOE papan komposit maka papan semakin kaku (tahan terhadap perubahan bentuk) sehingga kemampuannya dalam
menahan beban juga semakin besar. Maloney (1993) menyatakan bahwa nilai MOE papan komposit dipengaruhi oleh kandungan dan jenis bahan perekat yang digunakan, daya ikat perekat dan panjang serat.
Bila dibandingkan dengan nilai MOE Setyawati dan Massijaya (2005) yang menggunakan serat sabut kelapa dan PP daur ulang tanpa perekat UF
(11408 kg/cm 2 ) maka dengan penggunaan perekat UF dalam penelitian ini dapat meningkatkan nilai MOE sebesar 1,13 hingga 1,26 kali.
Namun nilai MOE yang dihasilkan masih berada di bawah standar Japanesse Industrial Standard (JIS) A 5908-2003, yang mensyaratkan nilai MOE minimal 20000 kg/cm 2 . Keteguhan Patah ( Modulus of
Rupture, MOR )
Nilai rerata keteguhan patah papan partikel yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 6.
211.7576 167.6837 228.7644 262.9979 238.4754 0 50 100 150 200 250 300 0% 4% 8% 12% 16% M O R (k g /c m 2 )

## Konsentrasi Perekat UF
Gambar 6. Nilai MOR Papan Komposit Pada Beberapa Konsentrasi Perekat UF (MOR of Composite Board at Different UF Levels)
Berdasarkan hasil penelitian dapat diketahui bahwa dengan semakin
bertambahnya konsentrasi perekat UF maka nilai modulus patah cenderung meningkat, kecuali pada konsentrasi UF 4% yang nilainya lebih rendah. Nilai MOR papan komposit plastik PP daur ulang dengan konsentrasi perekat UF di atas 4% lebih tinggi 0,79% hingga 156,84% dibandingkan dengan papan komposit plastik PP daur ulang tanpa menggunakan perekat UF. Gunara (1993) menyatakan bahwa resin perekat memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap sifat mekanis bahan yang direkat. Sampai batas tertentu, makin tinggi kadar resin suatu perekat, maka makin tinggi nilai MOR dan MOE. Nilai MOR juga dipengaruhi oleh
kandungan dan jenis bahan perekat yang digunakan, daya ikat perekat dan panjang serat (Maloney, 1993).
Hasil analisis keragaman papan komposit menunjukkan bahwa konsentrasi perekat UF tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan keteguhan patah papan komposit yang dihasilkan. Semua nilai MOR papan komposit telah memenuhi standar JIS A 5908 -2003 (minimal 80 kg/ cm 2 ).
Keteguhan Rekat Internal ( Internal Bond )
Nilai rerata keteguhan rekat papan komposit dapat dilihat pada Gambar 7.
.
3.3971 5.2327 6.2975 5.8646 6.3988 0 1 2 3 4 5 6 7 0% 4% 8% 12% 16% K e te g u h a n R e k a t (k g /c m 2 )

## Konsentrasi Perekat UF
Gambar 7. Nilai Keteguhan Rekat Papan Komposit Pada Beberapa Konsentrasi Perekat (Internal Bond of Composite Board at Different UF Levels)
Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa nilai keteguhan rekat papan komposit cenderung meningkat seiring dengan penambahan konsentrasi perekat UF. Nilai keteguhan rekat papan komposit plastik PP daur ulang yang
menggunakan perekat UF memiliki nilai
154,03% hingga 188,36% lebih tinggi dibandingkan dengan papan komposit plastik PP daur ulang tanpa
menggunakan perekat UF. Papan
komposit dengan konsentrasi perekat
UF terbesar akan menjadikan papan lebih solid sehingga kerekatan antar partikel lebih besar. Persentase perekat memegang peranan penting dalam mengikat partikel serat sabut kelapa, semakin tinggi persentase perekat dengan pencampuran yang merata semakin tinggi daya ikat antar partikel sehingga mempengaruhi kekuatan struktural papan komposit dan menyebabkan keteguhan rekat meningkat. Namun hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa konsentrasi perekat UF tidak berpengaruh nyata terhadap keteguhan rekat papan partikel yang dihasilkan.
Semua nilai keteguhan rekat papan
komposit yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 -2003 yang menetapkan keteguhan rekat papan komposit minimal 1,5 kg/ cm 2 .

## PENUTUP

## A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian, maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Secara umum, penambahan perekat UF meningkatkan sifat-sifat papan komposit yang diuji, walau secara statistik pengaruhnya tidak selalu signifikan.
2. Nilai pengujian sifat fisik yang meliputi kerapatan, kadar air dan pengembangan tebal semua papan komposit telah memenuhi standar JIS A 5908-2003. Hasil pengujian sifat mekanik telah memenuhi standar JIS A 5908-2003, kecuali untuk nilai MOE.

## B. Saran
1. Agar diperoleh kerapatan yang mendekati target sebaiknya besar tekanan kempa yang digunakan lebih tinggi dan setelah dilakukan press panas, papan komposit
JIS A 5908 - 2003
dibiarkan selama 1 hari dengan kondisi press dingin.
2. Agar plastik yang digunakan dapat menyatu dengan partikel sebaiknya menggunakan partikel plastik dengan ukuran lebih halus.

## DAFTAR PUSTAKA
[Deptan] Departemen Pertanian. 2005. Prospek dan Pengembangan Agribisnis Kelapa. http://www.litbang.deptan.go.id/ special/komoditas/files/00-
KELAPA.pdf ( 4 Mei 2010). Gunara N. 1993. Pengaruh Berat Labur Beberapa Perekat Thermoplastik Terhadap Keteguhan Rekat Kayu Perupuk ( Lophopetalum
Spp.). Fakultas Kehutanan IPB
(Skripsi).
[JSA] Japanese Standard Association.
2003. Particleboards. Japanese Industrial Satndard (JIS) A 5908-2003. Jepang. Kahfi F. 2007 . Sifat Fisis Mekanis Papan Gipsum dari Tandan Kososng Kelapa Sawit ( Elaeis guineensis Jacq) dengan Perlakuan Perendaman dan Variasi Kadar Gipsum. Departemen Kehutanan Universitas Sumatera Utara. Medan (Skripsi). Maloney TM. 1993. Modern Particleboard and Dry-Process Fiberboard Manufacturing . San Fransisco : Miller Freeman, Inc. Sarumaha PSB. 2008. Kualitas Komposit Kayu Plastik Dari Limbah Serat Buah Sawit dan Polipropilena Daur Ulang. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara (Skripsi). Setyawati D, Massijaya MY. 2005.
Pengembangan Papan Komposit Berlapis Finir Dari Sabut Kelapa dan Plastik Polipropilena Daur Ulang (I) : Suhu dan Waktu Kempa Panas. Jurnal Teknologi Hasil Hutan 18(2) : 91-101.
Subiyanto B, Raskita S, Efendy H.
2003. Pemanfaatan Serbuk Sabut Kelapa sebagai Bahan Penyerap Air dan Oli Berupa Panel Papan Partikel. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis 1(1) : 26-34. Sulastiningsih IM, Novitasari, Turoso A. 2006. Pengaruh Kadar Perekat Terhadap Sifat Papan Partikel Bambu. Jurnal Penelitian Hasil Hutan Vol 24 No. I. Bogor. Indonesia.
Syamani FA, Prasetyo KW, Budiman I, Subyakto, Subiyanto B. 2008. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel dari Serat Sisal atau Serat Abaka setelah Perlakuan Uap Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis Vol.6 No.2.
Youngquist JA. 1995. Unlikely Partners? The Marriage of Wood and Nonwood Materials. Forest
Products Journal 45(10) : (25- 69).