## PENGARUH PENGGUNAAN LIMBAH KAYU DAN LIMBAH POLIMER SEBAGAI PAPAN KOMPOSIT TERHADAP KUAT LENTUR DAN KADAR AIR PAPAN PARTIKEL
Arief Saefudin

## Abstrak
Penelitian ini  secara  operasional  bertujuan  untuk  mengetahui  apakah papan  komposit  dengan  menggunakan  campuran  limbah  kayu  dan  limbah polimer  berpengaruh terhadap kuat lentur  dan kadar  air berdasarkan Standar Nasional  Indonesia  (SNI)  03-2105-1996,  yaitu  kuat  lentur  minimal  80  kg/cm 2 dan kadar air maksimum 14%. Limbah kayu berasal dari industri pengolahan  kayu  sedangkan  limbah  polimer  berasal  dari  industri  kancing plastik.  Perekat  yang  digunakan  adalah  perekat  urea  formaldehida.  Pusat penelitian  dilakukan  di  laboratorium  keteknikan  kayu  Jurusan  Teknologi  Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Metode penelitian menggunakan  metode  eksperimen  dengan  satu  perlakuan  yaitu  penggunaan limbah  kayu  90%  dan  limbah  polimer  10%  untuk  dijadikan  papan  komposit.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kadar air papan komposit lebih kecil dari nilai kadar air maksimum Standar Nasional Indonesia dan kuat lentur papan komposit lebih besar dari nilai kuat lentur minimum SNI.03-2105-1996, yang  artinya  bahwa  penggunaan  limbah  kayu  dan  limbah  polimer  untuk pembuatan  papan  komposit  memenuhi  standar  papan  partikel  kayu. Kesimpulannya  adalah  teknologi  papan  komposit  limbah  kayu  dan  limbah polimer ada kemanfaatannya dan perlu ditindak lanjuti, khususnya bagi daerah yang berada di lingkungan industri pengolahan kayu dan industri plastik, juga sebagai  tambahan  ilmu    bagi  mahasiswa  serta  dosen  Jurusan  Teknik  Sipil Fakultas  Teknik  Universitas  Negeri  Jakarta  khususnya  pada  mata  kuliah Konstruksi Kayu dan Ilmu Bahan Bangunan.
Kata Kunci : limbah kayu, limbah polimer, papan komposit

## Latar Belakang Masalah
Seiring dengan perkembangan penduduk yang kian pesat, pembangunan perumahanpun  terus  meningkat,  yang  berdampak  pada  kebutuhan  akan bahan  bangunan  terutama  kayu.  Kebutuhan  pasokan  kayu  baik  dari  hutan alam,  hutan  tanaman  industri  dan  hutan  rakyat  yang  melampaui  kemampuan kapasitasnya  harus  segera  diantisipasi  guna  mempertahankan  kelestarian lingkungan.  Salah  satu  cara  yang  dapat  ditempuh  adalah  dengan memanfaatkan  limbah  kayu  secara  maksimal  dari  sisa  hasil  industri pengolahan kayu, sehingga nilai ekonomis dari limbah kayu itu sendiri semakin bertambah.
Pemanfaatan  limbah kayu  yang  dipergunakan  pada  penelitian  ini  adalah berupa  serbuk  kayu  (sawdust)  dari  sisa  penggergajian  pada  industri pengolahan kayu yang disubstitusikan dengan limbah polimer dari sisa industri kancing plastik sebagai bahan baku utama pembuatan papan komposit.
Penggunaan  berbagai  macam  bahan  baku  dalam  satu  bentuk  produk komposit  sangat  memungkinkan  di  masa  yang  akan  datang,  seiring  dengan timbulnya berbagai kelangkaan sumberdaya, tuntutan konsumen, pengetahuan dan penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin tinggi,  serta  berbagai  faktor  lain  yang  merangsang  terciptanya  produk komposit  berkualitas  tinggi  dengan  bahan  baku  yang  relatif  murah,  sehingga penelitian ini memiliki kemanfaatan yang positif, baik bagi perkembangan ilmu pengetahuan  dan  teknologi  juga  bagi  masyarakat  umum  dan  masyarakat kampus yaitu dosen dan mahasiswa.

## Perumusan Masalah
Apakah dengan pencampuran limbah kayu 90% dan limbah polimer 10% dapat memenuhi srtandar kuat lentur papan berdasarkan SNI 03-2105-1996 ?

## Kegunaan Penelitian
Penelitian  ini  berguna  bagi  Dosen  Jurusan  Teknik  Sipil  dalam memberikan  sumbangan  pemikiran  dan  referensi  dalam  Mata  Kuliah  Ilmu Bahan  Bangunan  dan  Konstruksi  Kayu  juga  bagi  mahasiswa,  yaitu  sebagai bahan literatur guna penelitian tahap berikutnya kearah yang lebih sempurna. Bagi  masyarakat  sekitar  industri  pengolahan  kayu  dan  industri  plastik,  yaitu
sebagai wacana untuk menumbuhkan semangat wirausaha dalam memanfaatkan  potensi  daerahnya  dengan  pengolahan  limbah  secara maksimal  yang memberikan  nilai  ekonomis,  yang  pada gilirannya  nanti  dapat mendatangkan penghasilan.

## Limbah Kayu
Limbah  menurut  Imam  Hendargo  adalah  hasil  sampingan  dari  proses produksi  yang  tidak  digunakan  yang  dapat  berbentuk  benda  padat,  cair, gas, debu,  suara,  getaran,  perusakan,  dan  lain-lain  yang  dapat  menimbulkan pencemaran bilamana tidak dikelola dengan benar. Sedangkan kayu menurut John  Stefford  dan  Guy  Mc  Murdo  adalah  produk  alami  yang  menampakkan berbagai  variasi  dalam  segi  kualitas  maupun  sifat.  Jadi  limbah  kayu  adalah hasil  sampingan  dari  proses  produk  alami  yang  tidak  digunakan  dan menampakkan berbagai variasi dalam segi kualitas maupun sifat.
Dari  jenis  lokasi  terjadinya  limbah,  maka  limbah  kayu  dapat  dibedakan atas:
a.  Limbah  panenan  kayu,  yaitu  limbah  kayu  yang  berada  di  hutan  dari  hasil sisa panen.
b.  Limbah  pengolahan  kayu,  yaitu  limbah  yang  berada  di  lokasi  industri pengolahan  kayu,  yang  dapat  berupa  serbuk  gergaji,  sabetan  kayu,  tatal kayu,  potongan  log,  serutan  kayu  serta  debu  kayu,  yang  penjelasannya adalah sbb:
1)  Flake  (selumbar),  yaitu  partikel  kecil  dengan  dimensi  tertentu  yang dihasilkan dengan alat khusus. Ketebalannya seragam dan sejajar.
2)  Shaving  (ketaman),  yaitu  partikel  kayu  kecil  dengan  dimensi  tidak tentu, ketebalannya bervariasi dan sering mengeriting.
3)  Wafer (tatal), yaitu partikel yang mirip dengan flake tetapi lebih besar. Biasanya memiliki ketebalan lebih dari 0,06 cm dengan panjang lebih dari 2,5 cm.
4)  Chip  (serpih),  yaitu  partikel  yang  dihasilkan  dari  pemotongan  kayu dengan hammer ataupun pisau besar, seperti pembuatan chip untuk pulp kertas.
5)  Sawdust  (serbuk),  yaitu  partikel  yang  dihasilkan  dari  penggergajian kayu.
6)  Strand (kerekatan), yaitu partikel yang bentuk potongan melintangnya hampir persegi dan mempunyai ukuran panjang empat kali tebalnya.
7)  Wood  Wool  (excelsior),  yaitu  partikel  yang  panjang  menggulung, mengeriting dan langsing.

## Limbah Polimer
Polimer  menurut  Fred  W.  Bill  Meyer,  Jr  dalam  bukunya  Text  Book  Of Polymer  adalah  sebuah  molekul  besar  yang  terbentuk  oleh  ulangan  molekul kecil menjadi kesatuan kimia sederhana. Limbah polimer yang digunakan pada penelitian ini adalah limbah polimer plastik yang termasuk dalam high density polyethylene yang merupakan bahan baku produk kancing plastik.
Ditinjau dari sudut kimia, plastik dapat diklasifikasikan atas :
a.  Plastik  yang  bersifat  thermoset,  yaitu  bahan  plastik  yang  tidak  dapat dibentuk  kembali  oleh  panas  setelah  plastik  tersebut  di  buat  menjadi produk akhir.
b.  Thermoplastik,  yaitu  bahan  plastik  yang  memiliki  sifat  fleksibel  dan  dapat dengan mudah dibentuk kembali menjadi bentuk lain, contohnya polyolefins yang  mencakup  keluarga  polyethylene  (PE,  HDPE,  LDPE,  LLDPE)  dan polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystryrene (PS). Klasifikasi thermoplastic ini terbagi lagi menjadi 3 golongan, yaitu:
1)  Low density polyethylene (LDPE).
LDPE  paling  banyak  digunakan  sebagai  plastik  kantong  karena harganya  murah  dan  dapat  dikelim.  Memiliki  kerapatan  0,910 –  0,925 g/cm 3 .
2)  Medium density polyethylene (MDPE).
Dengan  kerapatan  0,926 –  0,940  g/cm 3 .  MDPE  bersihat  lebih  kaku daripada  LDPE    dan  tahan  terhadap  suhu  yang  lebih  tinggi  daripada LDPE
3)  High density polyethylene (HDPE).
Dengan kerapatan 0,941 – 0,956 g/cm 3 .
HDPE  bersifat  lebih  kaku  daripada  MDPE  serta  lebih  tahan  terhadap suhu tinggi hingga 120 o C.

## Papan Komposit
Papan komposit adalah papan yang terbentuk dari dua atau lebih bahan yang  berbeda  yang  membentuk  satu  kesatuan.  Kaitannya  dengan  penelitian ini adalah bahwa limbah kayu dan limbah polimer yang merupakan dua bahan yang berbeda membentuk satu kesatuan menjadi produk papan yang disebut sebagai papan komposit.
Pemanfaatan  limbah  sebagai  bahan  baku  papan  komposit  merupakan salah  satu  alternatif  pemecahan  masalah  dalam  mengatasi  eksplorasi sumberdaya  alam  yang  cukup  tinggi  terutama  kayu.  Penggunaan  berbagai macam  bahan  baku  dalam  satu  bentuk  produk  komposit  sangat memungkinkan  di  masa  mendatang,  terutama  bagi  negara-  negara  yang memiliki kelangkaan sumberdaya kayu.
Selain  bahan  baku  limbah  kayu  dan  limbah  polimer  untuk  pembuatan papan  komposit,  perekat  juga  merupakan  bahan  yang  digunakan  untuk menyatukan  campuran  material  limbah.  Perekat  yang  ideal  untuk  kayu memiliki persyaratan tertentu, antara lain: harganya murah, mempunyai waktu kadaluarsa  yang  panjang,  cepat  mengeras  dan  cepat  matang  hanya  dalam temperature rendah, mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap kelembaban, tahan  panas  dan  mikroorganisme,  serta  dapat  digunakan  untuk  berbagai keperluan.  Dalam  pembuatan  papan  komposit  ini,  perekat  yang  digunakan tergolong  perekat thermosetting  urea  formaldehida .  Perekat  ini  merupakan salah  satu  jenis  perekat  buatan  yang  bersifat  thermosetting,  hasil  dari kondensasi  dan  polimerisasi  antara  urea  dan  formaldehida,  yang  tahan terhadap uap air (moisture resistant), mengeras pada suhu yang relatif rendah (115 o – 127 o C)  serta  tidak memberikan  warna  pada  produk, tahan  rayap  dan jamur.

## Pembuatan Papan Komposit
Pembuatan papan komposit pada umumnya dilakukan melalui 7 tahapan utama,  yaitu  persiapan  bahan  baku,  pengeringan  partikel  kayu,  penyaringan dari  kotoran  yang  menyertai  limbah,  pencampuran  bahan  baku  dengan perekat, pembuatan lembaran/ mat, pengempaan, dan pengkondisian.
Berikut ini adalah skema pembuatan papan komposit:
Persiapan Bahan baku Pengeringan Partikel kayu Penyaringan Pencampuran bahan baku dengan perekat Pembentukan lembaran Pengempaan panas Pengkondisian Pemotongan Benda Uji Pengujian Papan Komposit
Gambar. 1: Skema Pembuatan Papan Komposit

## Pengujian Papan Komposit
Sebelum  dilakukan  pengujian  sifat  fisis  dan  kuat  lentur,  maka  papan komposit  harus  dipotong  menurut  ukuran  yang  telah  ditetapkan  oleh  SNI  03- 2105-1996.
Tabel. 1 : Ukuran dan jumlah contoh uji papan partikel
MACAM PENGUJIAN UKURAN JUMLAH CONTOH UJI PAPAN PARTIKEL 1.  Kerapatan 2.  Kadar air 3.  Kuat lentur 4.  Kuat pegang sekrup 5.  Kuat tarik lurus permukaan 6.  Kuat  lentur  kondisi basah 7.  Pengembangan tebal 100 x 100 Setelah uji kerapatan 50 Lb  (A + 50) Pj 50 Lb x 100 Pj 50 x 50 50 Lb  (A + 50) Pj 50 x 50 1 1
3 arah panjang dan
3 arah lebar 3 3
3 arah panjang dan
3 arah lebar
3
Sumber : SNI 03-2105-1996, Standar Pengujian papan partikel.
Keterangan :
A adalah penumpu (15 kali ketebalan nominal dan kurang dari 150 mm)
Lb (arah lebar) adalah pemotongan searah lebar papan partikel Pj (arah panjang) adalah pemotongan arah panjang papan partikel
Kuat  lentur  papan  adalah  batas  kemampuan  papan  dalam  menerima momen maksimum. Rumusnya adalah:
3 BP KL  = ------------
2 LT 2
Dimana,
KL = Kuat lentur papan komposit (kg/cm 2 ) B = Beban maksimum (kg)
P =
Jarak sangga (cm)
L
=
Lebar (cm)
T
= Tebal (cm)
Kadar air papan komposit dihitung dari berat awal dan berat akhir setelah mengalami pengeringan dalam oven selama 24 jam pada suhu 104 o C, dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Pengaruh Penggunaan Limbah Kayu Dan Limbah Polimer Sebagai Papan Komposit Terhadap Kuat Lentur Dan Kadar Air Papan Partikel  (Arief Saefudin,Dosen Jurusan Teknik Sipil FT- UNJ)
B 1 – B 2
KA (%)   =   --------------    x    100%
B 2
Dimana,
KA = Kadar air (%) B 1 = Berat awal (g) B 2 =
Berat kering tanur (g)
Syarat  mutu  sifat  fisis  dan  sifat  mekanis  papan  partikel    sesuai  standar adalah:
a.  Kadar air maksimal 14%
b.  Kuat lentur minimal 80 kg/cm 2
c.  Kerapatan 0,5 – 0,9 g/cm 2

## Metodologi Penelitian
Penelitian  ini  secara  operasional  bertujuan  untuk  mengetahui  apakah papan  komposit  dengan  menggunakan  campuran  limbah  kayu  dan  limbah polimer  berpengaruh terhadap kuat lentur dan kadar  air berdasarkan Standar Nasional  Indonesia  (SNI)  03-2105-1996,  yaitu  kuat  lentur  minimal  80  kg/cm 2 dan kadar air maksimum 14%.
Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  metode  eksperimen, sedangkan variabel penelitiannya terdiri dari dua variabel,yaitu:
Variabel bebas : kuat lentur papan yang menggunakan campuran limbah polimer 10% dan limbah kayu 90%. Variabel terikat : kuat lentur papan yang tidak menggunakan campuran limbah polimer dan limbah kayu.
Sampel yang digunakan terdiri dari dua jenis, yaitu sampel utama dengan campuran  limbah  dan  sampel  perbandingan  yaitu  papan  komposit  tanpa campuran  limbah.  Sampel  dibuat  sebanyak  20  buah  dengan  ukuran  30cm  x 30cm x 1 cm.
Prosedur kerja di laboratorium meliputi dua tahap pekerjaan, yaitu:
1. Tahap Pertama, yakni: pekerjaan pembuatan benda uji
2. Tahap  kedua,  yakni  :  pengujian  benda  uji.  Papan  komposit  yang  diuji adalah  papan  komposit  yang  telah  berumur  satu  minggu  setelah
pembuatannya.  Pengujian  yang  dilakukan  meliputi  uji  kuat  lentur  dan  uji kadar air

## Hasil Penelitian
1.   Penelitian Kuat Lentur
Dari  hasil  pengujian  kuat  lentur  papan  komposit  sebanyak  20  buah diperoleh kuat lentur tertinggi 174 kg/cm 2 dan terendah 60 kg/cm 2 , sbb:
Tabel. 2 : Distribusi Frekuensi Kuat Lentur Papan Komposit.
No Interval % Frekuensi Frekuensi Relatif % 1. 2. 3. 4. 5. 6. 60 – 79 80 -99 100 – 119 120 – 139 140 – 159
160 - 179 4 3 3 3 3 4 20 15 15 15 15 20 Jumlah 20 100
Hasil pengujian rata-rata nilai kuat lentur papan komposit dari limbah kayu dan limbah polimer adalah 118 kg/cm 2 , sedangkan kuat lentur minimum yang ditetapkan  SNI  03-2105-1996  adalah  80  kg/cm 2 ,  yang  artinya  bahwa penggunaan  limbah  kayu  dan  limbah  polimer  sebagai  papan  komposit  dapat memenuhi standar kuat lentur papan partikel.

## 2.  Penelitian Kadar Air
Dari  hasil  penelitian  kadar  air  papan  komposit  sebanyak  20  buah diperoleh nilai kadar air tertinggi 11,9% dan terendah 8,8%.
Tabel. 3 : Distribusi Frekuensi Kadar Air Papan Komposit.
No Interval % Frekuensi Frekuensi Relatif % 1. 2. 3. 4. 5. 6. 8.8 - 9.3 9.4 -9.9 10 – 10.5 10.6 – 11.1 11.2 – 11.7
11.8 – 12.3 4 4 2 0 8 2 20 20 10 0 40 10 Jumlah 20 100
Hasil pengujian rata-rata nilai kadar air papan komposit dari limbah kayu dan  limbah  polimer  adalah  10,5%,  sedangkan  kadar  air  maksimum  yang ditetapkan SNI 03-2105-1996 adalah 14%, sehingga penggunaan limbah kayu dan  limbah  polimer  sebagai  papan  komposit  dapat  memenuhi  standar  kadar air papan partikel.

## Kesimpulan
Dari hasil penelitian, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
Papan  komposit  yang  terbuat  dari  limbah  kayu  dan  limbah  polimer  dapat memenuhi standar papan partikel.

## Implikasi
Implikasi penggunaan papan komposit adalah:
1.  Limbah  kayu  dan  limbah  polimer  dapat  dijadikan    bentuk  lain  selain  papan komposit.
2.  Teknologi  pembuatan  papan  komposit  dapat  dikembangkan  dengan pencampuran bahan lain selain limbah kayu dan limbah polimer.
3.  Limbah polimer dapat dimanfaatkan sebagai pengganti pasir urug.
4.  Teknologi  papan  komposit  limbah  kayu  dan  limbah  polimer  dapat dimanfaatkan  pada  daerah  yang  berada  dekat  dengan  industri  penghasil limbah kayu dan limbah polimer.

## Saran
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilaksanakan,  diajukan  saran-saran sebagai berikut:
1.  Hasil  penelitian  sebaiknya  dapat  diinformasikan  kepada  mahasiswa  dan dosen  Jurusan  Teknik  Sipil  Fakultas  Teknik  Universitas  Negeri  Jakarta, khususnya pada mata kuliah Ilmu Bahan Bangunan dan Struktur Kayu.
2.  Perlunya pengembangan lebih lanjut mengenai produk papan komposit ke tahap berikutnya yang berkualitas tinggi dengan harga terjangkau.

## Daftar  Pustaka
Frick, Heinz. Ilmu Konstruksi Bangunan . Yogyakarta: Kanisius, 1982.
Hendargo. Imam. Kamus Istilah Lingkungan . Jakarta: Rena Pariwara, 1994.
Meyer, Bill, W, Fred, Jr. Text Book Of Polymer . 1984.
Reinhardt. Perekat Untuk Playwood . Jakarta: Direktorat Jenderal Kehutanaan, 1975.
Stefford, John dan Guy Mc Murdo. Teknologi Kayu . Jakarta: Erlangga, 1983.
Supribadi, I, K. Ilmu Bangunan Gedung . Bandung: Armico, 1993.
Vlack, Van, H, Lawrence. Ilmu dan Teknologi Bahan . Jakarta: Erlangga, 1991.
Wiryomartono, Suwarno. Konstruksi Kayu Jilid I . Yogyakarta: Fakultas Teknik UGM, 1975.