Laporan TP3S UAS : PERBANDINGAN SIFAT FISIK DAN MEKANIK TIGA PRODUK KOMPOSIT KAYU (BAB IV)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Produk komposit kayu merupakan panel kayu yang dibuat dari potongan, partikel atau serat kayu yang direkat dengan menggunakan resin (California Air Resource, 2008). Variasi produk komposit diantaranya adalah kayu lapis (plywood), laminated veneer lumber (LVL), papan partikel (particle board), OSB (Oriented Strand Board), papan serat (fiber board), produk comply, papan semen, produk glulam, dan sebagainya. Produk komposit yang akan dibahas lebih lanjut adalah kayu lapis, OSB, dan papan partikel.

Ketiga produk komposit tersebut serta kayu borneo diuji sifat fisiknya yaitu kerapatan, kadar air dan pengembangan tebal. Pada kerapatan, berdasarkan grafik, didapatkan bahwa nilai kerapatan terbesar dimiliki oleh OSB sebesar 0.590 g/cm³. Semakin tinggi kerapatan menyeluruh papan dari suatu bahan baku tertentu maka semakin tinggi kekuatan papannya (Haygreen dan Bowyer 1989). Kerapatan yang tinggi akan membutuhkan banyak bahan baku. Menurut Widarmana (1997) dalam Assyh (2001) kerapatan papan dipengaruhi oleh kerapatan bahan baku dan besarnya tekanan kempa yang digunakan. Ketiga produk komposit ini memiliki kerapatan yang sesuai dengan standar JIS A 5903-2003.

 

Gambar 1. Grafik Perbandingan Kerapatan pada Tiga Produk Komposit Kayu terhadap Kayu Solid

Kadar air merupakan salah satu parameter yang harus diuji dalam produk kayu karena kadar air merupakan banyaknya air di dalam papan yang selalu berubah menurut keadaan di sekitarnya. Semua sifat fisika produk kayu sangat dipengaruhi oleh kadar air. Haygreen dan Bowyer (1989) menyatakan bahwa kadar air merupakan banyaknya air di dalam produk kayu. Air dalam kayu tediri dari air bebas dan air terikat dimana keduaanya secara bersama-sama menentukan kadar air kayu. Berdasarkan hasil praktikum, kadar air terbesar adalah kadar air kayu borneo dan kayu lapis sebesar 24.546 % dan 15.304 %. Kadar air kayu lapis tidak sesuai dengan SNI 01-5008.2-1999/Revisi SNI 01-2704-1992 yaitu maksimal 14%.     

 

Gambar 2. Grafik Perbandingan Kadar Air pada Tiga Produk Komposit Kayu terhadap Kayu Solid

Suchsland (2004) menjelaskan bahwa pembahasan mengenai pengembangan tebal pada kayu solid memberikan dasar yang baik untuk menjelaskan hubungan antara kadar air dan kelembaban relative udara. Hal ini disebut dengan penyerapan isothermal. Penyerapan isothermal papan komposit pada umumnya berbeda dengan kayu solid dalam dua hal yaitu penyerapan isothermal pada papan komposit lebih rendah dan menunjukkan histerisis. Histerisis menggambarkan sebuah hubungan ganda antara kelembaban relatif dan kadar air. Pada umumnya, kelembaban relatif papan, dengan pengecualian pada nilai ekstrim, diasumsikan bahwa kadar air tergantung pada saat papan menyerap atau melepaskan air.

 

Gambar 3. Grafik Perbandingan Pengembangan Tebal pada Tiga Produk Komposit Kayu terhadap Kayu Solid

Secara keseluruhan, semua contoh uji cenderung mengalami pengembangan tebal terutama pada papan partikel. Setelah pengujian siklik pertama hingga kelima, ternyata ketebalan papan partikel terus bertambah dan tidak kembali lagi pada keadaan semula yaitu pada kondisi kering udara. Penambahan tebal papan partikel setelah proses siklik terjadi karena adanya usaha dari papan partikel tersebut untuk membebaskan tegangan yang tersisa di dalamnya yang diakibatkan oleh pemberian tekanan berupa pengempaan panas pada saat pembuatan papan, peristiwa ini disebut sebagai spring-back (Hadi, 1988). Pada siklik keempat, pengembangan papan partikel semakin meningkat. Penambahan tebal setelah papan partikel dikeringkan ternyata tidak menurunkan pengembangan tebal setelah direndam. Berdasarkan pengamatan, papan partikel pada siklik keempat mengalami kerusakan secara fisik bahkan hancur.    

 

Gambar 4. Grafik Perbandingan Penyusutan Tebal pada Tiga Produk Komposit Kayu terhadap Kayu Solid

Keteguhan lentur atau Modulus of Elasticity (MOE) papan partikel merupakan salah satu parameter untuk mengetahui ketahanan bentuk papan partikel dengan memberikan beban secara tegak lurus terhadap papan komposit. Semakin besar nilai keteguhan lentur maka papan partikel akan semakin tahan terhadap perubahan bentuk akibat adanya beban. Diantara ketiga produk komposit yang diuji, OSB memiliki nilai MOE terbesar yaitu 32655.861 kg/cm² dan nilai MOEnya sesuai dengan standar dari APA-The Engineered Wood Association.

Keteguhan patah atau Modulus of rupture (MOR) adalah kemampuan papan komposit maksimum dalam menahan beban atau dengan kata lain ketahanan maksimum papan partikel terhadap beban hingga papan mengalami kerusakan (patah). Nilai MOR tertinggi berdasarkan pengujian dimiliki oleh kayu lapis sebesar 333.622 kg/cm². Hal ini sesuai dengan standar APA-The Engineered Association. Hardness merupakan ukuran kekerasan kayu untuk menahan kikisan pada permukaannya, sifat kekerasan ini dipengaruhi oleh kerapatan kayu, keuletan kayu, ukuran serat, dan daya ikat antar serat. Nilai yang di dapat dari hasil pengujian merupakan uji pembanding, yaitu besar gaya yang dibutuhkaan untuk memasukan bola baja berdiameter 0.444 inchi pada kedalamaan 0.22 inchi. Berdasarkan pengujian tersebut, nilai hardness terbesar dimiliki oleh kayu lapis sebesar 416.273 kg/cm². 

 

Gambar 5. Grafik Perbandingan Nilai MOE (kg/cm²) pada Tiga Produk Komposit Kayu

 

Gambar 6. Grafik Perbandingan Nilai MOR (kg/cm²) pada Tiga Produk Komposit Kayu

 

Gambar 7. Grafik Perbandingan Nilai Hardness (kg/cm²) pada Tiga Produk Komposit Kayu