Syahidah-BAHAN AJAR TEK PENGOLAHAN KAYU.pdf

8BAB IIPERKEMBANGAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN KAYU

A. Pendahuluan

Pada materi perkuliahan ini sasaran pembelajaran yang akan dicapai

adalah mahasiswa memahami perkembangan teknologi pengolahan kayu.

Untuk mencapai sasaran pembelajaran tersebut kepada mahasiswa diberikan

materi mengenai pengantar umum teknologi pengolahan kayu dan selanjutnya

digunakan strategi pembelajaran berupa kuliah interaktif yang melibatkan dosen

dan mahasiswa dalam proses perkuliahan. Untuk mendukung strategi

pembelajaran tersebut mahasiswa diberikan tugas-tugas dalam unit tugas

tertentu yang bertujuan untuk memancing minat baca dan keaktifan mahasiswa

dalam mengeksplorasi materi atau referensi yang terkait dengan pokok bahasan

yang sedang dibahas. Hasil eksplorasi mahasiswa tersebut kemudian

dituangkan ke dalam suatu bentuk karya tulis berupa paper atau makalah yang

kemudian akan dipresentasikan oleh mahasiswa baik secara individual maupun

berkelompok di depan kelas. Berdasarkan unit tugas tersebut, maka dosen akan

menilai tingkat pemahaman mahasiswa terhadap perkembangan teknologi

pengolahan kayu serta keterampilan berkomunikasi baik lisan maupun tulisan.

Perubahan sistem pembelajaran dari Teaching Center Learning (TCL) ke

sistem Student Center Learning (SCL) juga membawa perubahan dalam proses

perkuliahan, dimana pada sistem TCL yang sebelumnya digunakan

menitikberatkan pada peran dosen sebagai pusat dalam proses perkuliahan.

Pada sistem SCL menitik beratkan proses perkuliahan pada keaktifan

mahasiswa dimana dosen hanya berperan sebagai fasilitator dalam proses

perkuliahan yang akan memandu jalannya perkuliahan sehingga sasaran

pembelajaran dapat tercapai.

9B. Uraian Bahan Pembelajaran

Peningkatan perekonomian nasional dapat dilihat dari perkembangan

industri pengolahan kayu yang merupakan barometer dan faktor kunci dalam

upaya meningkatkan penerimaan negara dari sektor kehutanan. Sejak

diterbitkannya UU No. 5 Tahun 1967 tentang Pokok-Pokok Ketentuan Tentang

Kehutanan maka praktik-praktik eksploitatif terhadap sumberdaya hutan juga

telah dilakukan.

Kran ekspor kayu bulat ditutup guna menjamin ketersediaan suplai bahan

baku bagi industri pengolahan kayu dalam negeri, dengan harapan Indonesia

dapat mengekspor produk olahan yang bernilai tambah (value added), yang

dapat bersaing dengan produk olahan luar negeri, dan pada akhirnya dapat

memberikan kontribusi signifikan terhadap penerimaan negara. Berbagai

fasilitas dan kemudahan diprioritaskan untuk mendorong tercapainya tujuan

menjadikan industri pengolahan kayu sebagai primadona kontributor riil sektor

non migas terhadap pembangunan ekonomi nasional.

Namun fakta membuktikan bahwa tingkat konsumsi kayu bagi indiustri

pengolahan kayu dalam negeri telah mengeruk sumberdaya hutan kita tanpa

memperhatikan daya dukung hutan lestari, bahkan menciptakan pemborosan

bahan baku kayu, tetapi tidak pula memberikan kontribusi finansial yang

proporsional jika dibandingkan dengan kerusakan hutan yang terjadi akibat

praktik-praktik eksploitatif tersebut.

Evolusi kebijakan industri pengolahan kayu sangat terkait dengan tujuan

kebijakan pemerintah di satu sisi untuk meningkatkan laju pembangunan, dan

disisi lain untuk mempertahankan sumberdaya hutan melalui pemanfaatan

hutan secara berkelanjutan dan memperhatikan daya dukung hutan secara

lestari. Kedua tujuan kebijakan tersebut merupakan suatu dilema terhadap

nasib masa depan hutan kita, dan juga tidak dapat dipungkiri untuk

memperhatikan nasib masa depan industri pengolahan kayu dalam negeri.

Dewasa ini untuk memenuhi kebutuhan manusia akan produk-produk

kayu olahan yang terus meningkat semakin sulit dipenuhi karena ketersediaan

kayu komersial berdiameter besar dari hutan alam tropis untuk pasokan industri

pengolahan kayu semakin terbatas dan langka. Oleh karena itu, perlu solusi

guna memenuhi kebutuhan bahan baku kayu dari jenis alternatif. Salah

10

satunya adalah dari hutan tanaman yang umumnya berdiameter kecil, yang

hingga kini masih dianggap sebagai kayu bernilai rendah, padahal potensinya

cukup besar. Salah satu kelemahan sifat kayu yang berasal dari hutan

tanaman adanya sifat inferior kayu reaksi yang disinyalir dapat mempersulit

pengerjaan dalam pengolahannya, sehingga mempengaruhi macam dan mutu

produk pengolahan kayunya (Hunt, 2000). Dengan demikian perlu berbagai

upaya memecahkan masalah dalam pemanfaatan dan peningkatan kualitas

kayu hutan tanaman khususnya untuk produk pertukangan, di antaranyadengan membentuk kayukayu berdiameter kecil dari hutan tanaman sebagai

balok girder, balok lamina maupun produk kayu komposit untuk berbagai

produk kayu pertukangan.

Perkembangan teknologi pengolahan kayu dalam kurun waktu 10 tahun

ini telah memberikan peluang memproduksi dolok berdiameter kecil dari hutan

tanaman, yang melimpah pada diameter kisaran 9 -17 cm atau lebih. Untuk

kayu - kayu yang berasal dari pohon cepat tumbuh di hutan tanaman

cenderung mempunyai sifat inferior cacat bentuk seperti memangkuk pada

arah lebar, menggelinjang dan membusur pada arah memanjang kayu

(Haygreen dan Bowyer, 1989). Hal ini berakibat menurunnya rendemen dan

kualitas kayu penggergajian. Demikian pula halnya dengan adanya serangan

organisme perusak kayu blue stain yang menurunkan kualitas kayu. Belum lagi

adanya bahan ekstraktif yang sering menghambat jalannya perputaran mesin

pengerjaan kayu. Hal tersebut dapat menimbulkan masalah selama proses

pengolahannya. Salah satu solusi mengatasinya yaitu dengan cara

penanganan yang lebih baik saat pasca tebang kayu, sebelum dolok/ kayu

diolah lebih lanjut. Dengan teknik pengembangan penggergajian dolok kering,

diharapkan akan meningkatkan rendemen dan kualitas kayu gergajiannya

dibandingkan dengan teknik konvensional.

Dalam upaya mendorong perkembangan industri pengolahan kayu,

pemerintah telah menerbitkan berbagai peraturan yang hasilnya terlihat antara

lain dengan meningkatnya jumlah industri dengan keanekaragaman

(diversifikasi) produknya. Sebagai contoh sekarang ini telah berkembang

industri papan gipsum dan produk bare core yang telah diekspor. Di masa

depan tidak mustahil jenis produk kayu lainnya seperti kayu pertukangan akan

demikian pula. Guna mengendalikan mutu dan pemasaran berbagai produk

11

kayu-kayu tersebut, perlu dibuat standar mutu produk kayu pertukangan yang

sampai saat ini belum ada, sebagai bagian dari sistem Standardisasi Nasional

yang dikoordinir oleh Badan Standardisasi Nasional (BSN).

Dalam upaya menjaga keberlangsungan industri pengolahan kayu

dengan keterbatasan bahan bakunya antara lain diatasi dengan meningkatkan

efisiensi pemanfaatan sumber daya hutan berupa kayu. Suplai kayu ke industri

pengolahan kayu saat ini umumnya dari kayu-kayu yang berasal dari hutan

tanaman sehingga kualitasnya kurang baik, misalnya diameter batangnya

relatif kecil, kerapatannya rendah, dan sifat fisik mekaniknya juga rendah.

Untuk meningkatkan mutu kayu-kayu tersebut, dilakukan penerapan teknologi

pengolahan kayu yang dapat memperbaiki kelemahan yang ada pada kayu-

kayu jenis fast growing tersebut, misalnya dengan teknik kayu lamina maupun

teknologi pengolahan lainnya.

C. Penutup

Soal Latihan

Buat suatu karya tulis mengenai perkembangan teknologi pengolahan kayu

dengan yang dibuat secara individual dan dipresentasikan di depan kelas.

Daftar Bacaan :

Greenomics Indonesia. 2004. Industri Pengolahan Kayu. Kertas Kerja No. 08.Jakarta.

Haygreen, J.G. and J.L. Bowyer. 1989. Forest Products and Wood Science.Iowa State University Press / Ames. 213-226 pp.

Hunt, J.F. 2000. Utilization of small-diameter crooked timbers for use inlaminated structural boards through development of new sawing,laminating, and drying processes. Proposal No. 01.FPL.C2 to USDAForest Service, Forest Products Laboratory. Madison, Wisconsin.

12

BAB IIIKAYU LAPIS

A. Pendahuluan


adalah mahasiswa mampu menjelaskan penanganan bahan baku dan proses

pembuatan kayu lapis. Dengan demikian setelah mempelajari materi ini

mahasiswa diharapkan dapat memahami bagaimana penanganan bahan baku

dalam pembuatan kayu lapis sehingga bahan baku dapat digunakan secara

efisien. Selain itu mahasiswa juga dapat memahami proses pembuatan kayu

lapis mulai dari persiapan bahan baku, proses pembuatan finir dan tahap-tahap

lainnya sampai kemudian menghasilkan kayu lapis. Untuk mencapai sasaran

pembelajaran tersebut digunakan strategi pembelajaran berupa kuliah interaktif

yang melibatkan dosen dan mahasiswa dalam proses perkuliahan. Untuk

mendukung strategi pembelajaran tersebut mahasiswa diberikan tugas-tugas

dalam unit tugas tertentu yang bertujuan untuk memancing minat baca dan

keaktifan mahasiswa dalam mengeksplorasi materi atau referensi yang terkait

dengan pokok bahasan yang sedang dibahas. Hasil eksplorasi mahasiswa

tersebut kemudian dituangkan ke dalam suatu bentuk karya tulis berupa paper

atau makalah yang kemudian akan dipresentasikan oleh mahasiswa baik secara

individual maupun berkelompok di depan kelas. Berdasarkan unit tugas tersebut,

maka dosen akan menilai ketepatan penjelasan mengenai penanganan bahan

baku dan proses pembuatan kayu lapis serta keterampilan berkomunikasi baik

lisan maupun tulisan.









13

B. Uraian Bahan Pembelajaran

1. Persyaratan Bahan BakuPersyaratan umum kayu sebagai bahan kayu lapis/plywood adalah :

a. Face Veneer

Diameter minimal 45 cm

Log harus lurus, bulat dan silindris

Kayu harus segar

Tidak terdapat cacat kayu

Tidak terdapat mata kayu tidak sehat

b. Core Veneer

Diameter minimal 45 cm

Log minimal 85% silindris

Diperbolehkan adanya bagian yang bengkok asal tidak parabola

Kayu harus segar

Boleh ada cacat kayu berupa mata kayu sehat, lapuk hati

(diameternya kurang dari 1/3 diameter bontos)

Contoh kayu yang dapat digunakan sebagai bahan baku kayu lapis

antara lain meranti, kamper, mersawa, mengkulang, gerunggang, mahoni,

agathis, trembesi, sengon, mindi dan sebagainya. .Diameter log yang

digunakan disarankan di atas 30 cm, tetapi saat ini mesin-mesin yang lebih

modern dapat mengolah log dengan diameter yang lebih kecil.

Untuk tujuan sebagai pelapis (fancy-plywood) jenis kayu yang dapat

digunakan sedikit berbeda, karena mengutamakan sifat dekoratifnya. Untuk

keperluan ini, jenis kayu yang dapat digunakan adalah dari jenis kayu yang

mahal dan mempunyai arah serat yang bagus (decorative). Contoh kayu

untuk ini antara lain : jati, sonokeling, eboni, rengas, kuku, nyatoh, dan

sebagainya. Dalam perkembangannya, berbagai bahan dapat digunakan

sebagai pelapis misalnya PVC, logam, formika maupun kertas.

14

Manfaat / Kegunaan Kayu Lapis

Menurut Massijya (2006), penggunaan kayu lapis dikelompokkan menjadi:

1. Konstruksi bangunan Paneling: penyekat ruang, pintu, jendela Bahan pelapis Lantai Sidding: dinding Plyform

2. Konstruksi alat-alat transportasi Pesawat terbang: pelapis dinding bagian dalam Kereta api: atap, lantai, dinding Truk dan trailer: body

Penggolongan kayu lapisBerdasarkan penggunaannya, kayu lapis dikelompokkan menjadi dua yaitu

interior dan eksterior plywood. Youngquis (1999) mengelompokkan kayu lapis

menjadi dua bagian yaitu

1. Kayu lapis konstruksi dan industri

2. Kayu lapis hardwood dan dekoratif.

Berdasarkan jenis perekat yang dipergunakan, pengelompokan kayu lapis

dibedakan menjadi dua (Iswanto, 2008) :

1. Kayu lapis interior yaitu kayu lapis yang penggunaanya di dalam ruangan atau

dengan kata lain tidak langsung terekspos oleh kondisi lingkungan luar

ruangan, perekat yang dipergunakan adalah perekat interior seperti UF , MF

dan MUF .

2. Kayu lapis eksterior yaitu kayu lapis yang penggunaanya di luar ruangan yang

terekspos langsung dengan kondisi luar ruangan, perekat yang dipergunakan

adalah perekat eksterior seperti PF.

Berdasarkan finir mukanya, kayu lapis dikelompokkan menjadi:

1. Ordinary plywood yaitu kayu lapis dimana finir mukanya dihasilkan dari

proses rotary cutting.

2. Fancy plywood yaitu kayu lapis dimana finir mukanya terbuat dari kayu-kayu

indah dan dihasilkan dari proses slice cutting atau half rotary cutting.

15

2. Pembuatan FinirFinir adalah lembaran papan tipis untuk membuat plywood, dan cara

pembuatannya ada 4 macam:

a. Cara pengupasan (rotary cuttings)Cara pengupasan akan menghasilkan finir untuk membuat plywood

biasa atau plywood penggunaan umum (general plywood). Dengan cara ini

bentuk bahan baku kayunya adalah log tanpa kulit. Finir yang dihasilkan

cukup panjang dan dapat dihasilkan dalam waktu yang relatif singkat.

Produk finirnya dapat untuk memenuhi bahan plywood sampai 80%

kebutuhan. Melalui cara ini, tebal finir yang diperoleh minimal 0,4 mm tetapi

yang banyak dibutuhkan adalah 0,6-1,0 mm.

Cara pengupasan finir dapat diberikan gambar berikut :

Gambar 2. Cara Pembuatan Finir dengan Metode Pengupasan (Sumber :http://www.tentangkayu.com/2008.html)

Pada gambar tersebut terlihat bahwa pengupasan log dilakukan

mengikuti (searah) dengan permukaan batang kayu. Proses pembuatan finir

dengan pengupasan merupakan cara tercepat sehingga produktivitas dalam

menghasilkan finir persatuan waktu paling tinggi dibandingkan dengan cara

pembuatan finir lainnya. Sebagai contoh log meranti diameter 80 cm dapat

dikupas sekitar 10 menit saja dan hasil finirnya dapat mencapai panjang

100-150 meter.

Kelemahan cara ini adalah kondisi finir yang dihasilkan kurang tipis dan

gambar seratnya tidak dekoratif. Oleh karena itu kalau ingin memproduksi

plywood dekoratif, harus dilapisi lagi bagian luarnya dengan finir dari kayu

16

indah dan plywood yang diperoleh namanya bukan general plywood tetapi

fancy plywood atau decorative plywood.

Di dalam proses pengupasan terlebih dahulu harus ditentukan titik

pusat log (center log) karena di tempat ini akan ditempatkan chuck (penjepit

log). Penentuan center log dapat dilakukan secara manual dan dengan

mesin senter (flash machine) yaitu melalui pencahayaan pada dua sisi

potongan log yang telah dilengkapi dengan pola-pola kedudukan pusat

kayunya.

Pada pengupasan finir ini digunakan sudut kupas (knife angle) 89-92,5o

dan sudut tekan (nosebar) 20o. Besarnya sudut kupas dapat diatur dan ini

penting dilakukan dalam mendapatkan tebal finir. Sudut kupas yang disetel

besar akan menghasilkan finir yang tipis begitupun sebaliknya.

Pada proses pengupasan, bagian permukaan finir yang langsung

bersinggungan dengan sisi tajam pisau kupas disebut sisi kasar (loose side),

sedang sisi lainnya disebut sisi halus (tight side). Di dalam proses pelaburan

perekat sisi halus sangat dianjurkan untuk diberikan perekat pertama kali

agar lebih menghemat perekatnya.

Ada satu hal lagi yang harus diperhatikan dalam proses pengupasan

log , yaitu bahwa kecepatan mesin kupas harus sejalan dengan kekerasan

kayunya, artinya kayu yang berberat jenis tinggi harus dikupas lebih cepat

dibandingkan dengan kayu yang berberat jenis rendah.

b. Cara penyayatan/pengirisan (slicing)Cara penyayatan akan menghasilkan finir yang lebih tipis yaitu dengan

tebal 0,2-0,6 mm dan umumnya berfungsi untuk melapis plywood biasa.

Dengan cara ini menghasilkan plywood yang lebih dekoratif (gambar

seratnya baik) dengan ukuran lebar dan panjang relatif masih sama dengan

ukuran bahan baku aslinya. Kayu yang digunakan umumnya dari jenis kayu

yang mempunyai berat jenis tinggi dengan warna kayu lebih dan bergambar

serat bagus (dekoratif). Dengan demikian harus ada perlakuan proses

penyayatan yaitu bahan baku kayu harus direndam, direbus atau dikukus

dulu.

Sebagai contoh pohon jati yang akan disayat dalam bentuk persegi

ukuran 20 x 20 x 260 cm harus direbus 3-5 hari sebelum disayat. Fungsi

17

perebusan adalah untuk meningkatkan elastisitas kayu (karena melunak)

dan melarutkan zat ekstraktif yang biasanya dapat mengganggu proses

perekatannya. Elastisitas kayu dapat meningkatkan rendemen finir yang

dihasilkan karena finir yang robek atau putus lebih sedikit.

Bentuk bahan baku kayu yang akan disayat dapat berupa flitch (kayu

persegi tanpa hati) atau blockware (belahan kayu). Dalam bentuk blockware

rendemen finirnya dapat meningkat sampai 50% dibandingkan dengan

bahan berupa flitch. Di dalam pembuatannya, finir sayat dapat dilakukan

dengan menggunakan bahan baku berupa log tanpa kulit yang dikupas

eksentris, yaitu center log tanpa penjepit tidak berada tepat ditengah-tengah

tetapi lebih ke pinggir. Dengan demikian proses pengupasan mirip dengan

proses penyayatan, sehingga hasil finirnya juga termasuk jenis finir sayat.

Untuk membuat jenis finir ini dapat digunakan mesin half rotary slicer.

Half-Round slicing hampir sama dengan metode plain namun padaposisi log yang berputar sehingga hasil permukaan finir lebih berserat lurus

daripada plain slicing yang lebih banyak berupa serat kembang (melengkung

dan kurva).

Gambar 3. Cara Pembuatan Finir dengan Metode Half-Round Slicing(Sumber : http://www.tentangkayu.com/2008.html)

Quarter slicing, penyayatan dilakukan searah jari-jari log (tegak lurusdengan lingkaran tahun) sehingga serat finir lurus dan seragam. Pada

metode ini log dibelah dahulu dengan metode quarter sawn

.

18

Gambar 4. Cara Pembuatan Finir dengan Metode Quarter Slicing (Sumber :http://www.tentangkayu.com/2008/html)

Flat/Lengthwise; slicing yang dilakukan sejajar arah panjang serat tanpamemperhatikan arah radial atau tangensial sehingga serat yang dihasilkan

bervariasi. Cara ini tidak diproses pada sebuah log melainkan balok kayu yang

telah digergaji.

Gambar 5. Cara Pembuatan Finir dengan Metode Flat (Sumber :http://www.tentangkayu.com/2008/html)

Rift Slicing, hampir mirip dengan metode Quarter namun pisau dimiringkansedikit dengan posisi jari-jari log. Cara ini membuat serat finir menjadi lurus dan

halus.

Gambar 6. Cara Pembuatan Finir dengan Metode Rift Slicing (Sumber :http://www.tentangkayu.com/2008/html)

19

Dengan cara ini efisiensi waktu proses dapat mencapai hampir 40% dan

finir yang diperoleh lebih lebar 20-30% dibandingkan proses slicing veneer.

Proses penyayatan dapat dilakukan dengan cara kayu bergerak maju

mundur dan pisau sayat diam atau sebaliknya. Penyayatan dapat dilakukan

pada arah vertikal dan horizontal. Tipe penyayatan yang paling banyak

digunakan adalah arah penyayatan horizontal, kayu yang disayat bergerak

maju mundur dan pisau sayat diam. Proses penyayatan untuk menghasilkan

finir dengan tebal tertentu dilakukan secara otomatis.

c. Cara penggergajian /sawingMerupakan cara paling tua dan sudah sangat jarang digunakan, karena

finirnya cukup tebal yaitu minimal 5 mm. Bahan kayu yang digunakan

berbentuk kayu persegi dan rendemennya rendah. Kalaupun masih ada

hanya dapat dijumpai pada industri kecil. Proses penggergajian

menggunakan circular sawing of veneer atau horizontal gang saw for

veneer.

d. Cara perautanPrinsip cara pembuatan finir ini adalah seperti orang meruncingkan pensil

(pensil adalah analogi log tanpa kulit). Cara ini sekarang sudah ditinggalkan

dan tak dikembangkan lagi.

3. Perekatan Kayu Lapis

Untuk merekat finir-finir hingga menjadi plywood dapat digunakan

berbagai macam perekat, misalnya :

a. Berdasarkan asal bahannya, dibedakan atas :

Perekat nabati, misalnya kedelai, kacang, ketela (tapioka) Perekat hewani, misalnya kasein (susu), fibrin, protein, tulang Perekat sintesis, misalnya urea formaldehid, fenol formaldehid,

melamin, formaldehid, resorcinol formaldehid

b. Berdasarkan ketahanannya terhadap air dan pengaruh cuaca luar

dibedakan atas :

20

Perekat WBP, yaitu perekat yang tahan terhadap cuaca luar, air, dankelembaban udara sekitar. Jenis perekat ini misalnya fenoll

formaldehid, dan kayu lapis yang dihasilkan dengan perekat ini disebut

eksterior plywood (tipe 1). Apabila sangat tahan terhadap kelembaban

udara sekitar kekuatan rekatnya 5-15 kg/cm2.

Perekat MR, yaitu perekat yang tidak tahan terhadap kelembabanudara dalam ruangan. Contoh jenis perekat ini misalnya urea

formaldehid, dan kayu lapis yang dihasilkannya disebut interior

plywood (tipe II). Kalau diuji kekuatannya kurang dari 5 kg/cm2.

c. Berdasarkan cara mengerasnya :

Perekat yang mengeras secara panas, misalnya perekat darah, fibrin(hewani), perekat sintesis.

Perekat yang mengeras secara dingin, misalnya perekat tulang, nabati. Perekat yang mengeras karena adanya reaksi kimia misalnya : kasein

(susu), perekat sintesis.

Perekat yang mengeras karena evaporasi pelarutnya : perekat-perekatyang larut dalam air.

d. Berdasarkan kemampuan pemulihannya :

Perekat thermoplastic, dapat dipulihkan dan diperbaiki ulang Perekat thermosetting, tidak dapat dipulihkan

Apabila akan digunakan untuk merekat finir dalam pembuatan plywood

maka jenis-jenis perekat tersebut harus ditambahkan lagi dengan beberapa

bahan lain antara lain :

Hardener (pengeras), misalnya NH4Cl (sekitar 1%)

Extender (pengembang), misalnya tepung kayu, tepung tempurung kelapa,

tepung kaolin (sekitar 6%)

Air (sebagai pengatur kekentalan, secukupnya)

Setiap campuran perekat dengan kekentalan (poise) tertentu

mempunyai masa pakai tertentu sehingga perlu diperhatikan dalam

penyiapan dan penggunaannya. Banyaknya perekat yang dilaburkan (GPU)

per satuan luas lembar panel plywood yang dibuat ditentukan dengan rumus :

21

(dalam gram satuan panel)

GPU =Gram Pick Up (kg/m2/cm2)

S =$ MSGL/$ MDGL biasanya 20-50

A = Luas panel (m2, cm2)

Penjelasan tentang S dapat diberikan sebagai berikut.

$ MSGL = million square glue line, yaitu sistem pelaburan perekat dengan

satu garis perekat.

Finir

Pelaburan perekat

Finir

Finir

Gambar 7. Sistem Pelaburan Perekat dengan Satu Garis Perekat.

$ MDGL= million square double glue line, yaitu sistem pelaburan perekat

dengan dua garis perekat

Finir

Pelaburan perekat

Finir

Pelaburan perekat

Finir

Gambar 8. Sistem Pelaburan Perekat dengan Dua Garis Perekat.

GPU= ,

22

Perekat yang dilaburkan (GPU) $MDGL= $MSGL+10%

Apabila plywood tersusun atas 3 lapis finir, maka pelaburan dilakukan dengansistem $ MSGL pada kedua permukaan finir core

Kalau plywood 5 lapis, yang diberi perekat adalah kedua permukaan darimasing-masing cross-bandnya (ada 2 cross band). Cross band adalah finir

nomor 2 dari atas-bawah langsung di bawah face dan back veneernya.

Apabila plywood 7 lapis yang diberi perekat adalah kedua permukaan dari 2CB dan dua permukaan dari satu center core veneer-nya. Center core adalah

finir yang letaknya paling tengah dari yang ditengah di dalam susunan

plywood tersebut.

Proses perekatan biasanya sering memberikan hasil yang tidak

memadai atau mengalami kegagalan yang umumnya disebabkan oleh kondisi

finir (kadar air dan porositas) dan perekatnya sendiri, disamping proses

perekatan tersebut. Kagagalan tersebut adalah :

1. BGJ = Bleeding Glue Joint, yaitu kegagalan perekatan yang disebabkan

karena kelebihan perekat dalam proses perekatan, sehingga perekatmenjadi meluap keluar. Hal ini disebabkan karena perekat yang diberikan

berlebihan, perekat terlalu encer atau karena kadar air finir/kayunya terlalu

tinggi.

2. SGJ= Starved Glue Joint, yaitu kegagalan perekatan, yang disebabkan

karena kekurangan perekat dalam proses perekatan, sehinggapermukaan finir/kayu tidak terlabur perekat secara merata. Hal ini

disebabkan karena jumlah perekat yang dilaburkan kurang, porositas

finir/kayu yang tinggi atau karena kadar air finir/kayu yang direkat sangat

rendah.

Kadar air finir yang akan direkat sebaiknya sebesar 6-8%,atau jangan

melebihi 10%.

23

4. Pengempaan Kayu Lapis

Pengempaan plywood dapat dilakukan secara dingin (biasa), panas atau

kombinasi keduanya, yaitu pengempaan secara dingin dan panas. Apabila

digunakan kombinasi maka akan diperoleh hasil efisiensi pres panas yang

cukup tinggi karena perataan perekat telah dilakukan pada pres dingin.

Pengempaan kombinasi sangat cocok diaplikasikan pada penggunaan

perekat sintesis seperti UF dan PF.

Kondisi perekatan dapat diberikan sebagai berikut:

Pres dingin : - waktunya lebih dari 5 menit

-Tekanan di atas 15 kg/cm2 (di atas 200 psi)

- pengempaan dingin dilakukan sekaligus untuk tiap-tiap satu

tumpukan calon plywood (sampai 100 lembar) tiap satu alat

press dingin.

Pres panas : - waktu lebih dari 1 menit

-Tekanan di atas 10 kg/cm2 (di atas 100 psi)

- suhu 82-176oC (untuk UF 100 -130o Cdan PF 130-170o)

- pengempaan panas dilakukan dengan memasukkan satu per

satu lembar calon plywood ke dalam ruang antar plat-plat

panas dari pres tersebut atau opening. Tiap satu alat pres

panas bisa sampai 50 opening.

Besarnya tekanan pengempaan yang diberikan dihitung dengan rumus

sebagai berikut:

Dalam psi atau kpc, dimana:

G = Pengempaan total (psi,kpc)

P = Tekanan spesifik (psi,kpc)

J = Luas total piston pres (2, dalam in2 atau cm2)PSI = pound per square inch

kpc= kg per cm2

G=

24

Besarnya pres total yang diberikan dipengaruhi oleh faktor :

Berat jenis finir/kayu asalnya Ketebalan kayu lapis yang dihasilkan

Kayu dengan berat jenis lebih tinggi dan ketebalan lapisan yang lebih

tebal harus menggunakan tekanan pres total yang lebih tinggi dan waktu

pengempaan yang lebih lama pada lembaran finir tersebut. Untuk finir bagian

luar, misalnya untuk F/B tidak dipotong dulu tetapi dikeringkan dulu dalam

continues dryer baru kemudian dipotong. Finir core yang diperoleh kemudian

dikeringkan dalam kilang pengeringan roll (roll dryer) (110 -175oC,10-25

menit) hingga kadar airnya 5-10 %. Pengeringan finir dapat pula dilakukan

sebelum finirnya dipotong,khususnya untuk finir F/B.

Selanjutnya potongan-potongan finir tersebut disortir kualitasnya dengan

memperhatikan adanya sobekan-sobekan, lubang-lubang dan lain-lain. Bila

perlu diadakan penambalan (penutupan) atau tapping dan penyambungan-

penyambungan atau jointing, agar finir menjadi utuh dan baik. Tapping

dilakukan dengan menambal menggunakan finir yang sejenis, sedang jointing

dapat dilakukan dengan merekatkan dua finir, menyambungkan dengan

gumtape atau dengan menjahit (dengan nilon). Hanya jenis finir core dan atau

back yang boleh ada sambungan atau tambalan.

Perekat Urea Formaldehide (UF)

Pizzi (1994) mengemukakan bahwa perekat UF merupakan hasil

reaksi polimer kondensasi dari formaldehid dengan urea. Keuntungan dari

perekat UF antara lain larut air, keras, tidak mudah terbakar, sifat panasnya

baik, tidak berwarna ketika mengeras serta harganya murah.

Hiziroglu (2007) mengemukakan beberapa karakteristik dari perekat

Urea-Formaldehyde (CH4 N20CH20)x antara lain:

pH: 7.98

Titik didih: 100 C

Berat jenis: 1.27

Solid content: 64.8%

25

Vick (1999) mengemukakan bahwa perekat UF ada yang berbentuk

serbuk atau cair, berwarna putih , garis rekatnya tidak berwarna dan lebih

durable apabila dikombinasikan dengan melamin. Penggunaan perekat ini

adalah untuk kayu lapis, meubel, papan serat dan papan partikel.

Tsoumis (1991) mengemukakan bahwa UF tersedia daalam bentuk

cair atau serbuk. Resain ini mengeras pada suhu 95-130 C. UF tidak cocok

dipakai untuk eksterior. namun kinerjanya dapat diperbaiki dengan

penambahan Melamin Formaldehyde atau Resorcynol Formaldehyde sekitar

10-20%. Hasil sambungan dengan UF tidak berwarna sampai berwarna coklat

terang. Kelemahan dari UF antara lain tidak tahan air serta menyebabkan

emisi formaldehyde yang berdampak pada kesehatan.

Perekat UF termasuk dalam kelompok perekat termosetting. Dalam

pemakaiannya sering ditambahkan hardener, filler, extender dan air. Menurut

Rayner (1967) dalam Joyoadikusumo (1984) perekat UF memiliki ketahanan

yang sangat baik terhadap air dingin, agak tahan terhadap air panas, tetapi

tidak tahan terhadap perebusan.

Setelah itu apabila dibuat plywood 3 lapis, khusus untuk finir yang akan

dijadikan sebagai core dilabur kedua permukaannya dengan lem/perekat

melalui mesin glue spreader, sedangkan finir-finir yang lain (F/B) dilekatkan

pada finir yang telah diberi perekat tersebut dengan ketentuan arah seratnya

saling tegak lurus satu sama lainnya.

Selanjutnya finir-finir yang telah direkatkan tersebut (jumlah finir harus

ganjil) dipres secara dingin dalam cold press selama 5-15 menit, tekanan 10-

15 kg /cm2 , dan kemudian dilanjutkan dengan pengempaan secara panas

dalam hot press dengan jalan memasukkan finir-finir yang telah direkatkan

tersebut di antara plat-plat baja panas dengan tekanan 10 kg/cm2, suhu 100-

170o (umumnya 110- 120o C), selama 1,5 menit.

Setelah itu rekatan finir (calon plywood) dikeluarkan dari mesin hot press

satu persatu sehingga diperoleh plywood (kayu lapis). Plywood selanjutnya

dipotong pinggirnya sesuai ukuran final dengan gergaji potong dobel ( double

saw), kemudian dihaluskan (sanding) dan diperiksa kualitasnya (plywood

grading). Jika masih dijumpai kerusakan (sobekan atau lobang)dan

memungkinkan diperbaiki maka bagian muka plywood kemudian diperbaiki

lagi dengan didempul agar kualitas plywoodnya meningkat.

26

5. Proses Pembuatan Kayu Lapis

Proses pembuatan kayu lapis banyak variasinya, tetapi pada prinsipnya

menggunakan urutan dan tata cara yang relatif sama. Adapun urut-urutan

pembuatan kayu lapis tersebut menurut Massijaya (2006) adalah sebagai

berikut:

Seleksi logLog yang akan dipergunakan sebagai bahan baku kayu lapis diseleksi mulai

dari ukuran, bentuk, dan kondisinya terhadap cacat-cacat yang masih

diperbolehkan.

Perlakuan awal pada logPerlakuan awal ini ditujukan untuk memudahkan dalam proses pengupasan

log terutama untuk kayu yang memiliki kerapatan tinggi. Beberapa perlakuan

awal pada log diantaranya adalah pemanasan log (dengan air panas, uap

panas, uap panas bertekanan tinggi, listrik, memaksa air/ uap panas masuk

dari arah longitudinal). Haygreen and Bowyer (1993) dan Tsoumis (1991)

mengemukakan beberapa keuntungan dari pemanasan log diantaranya

adalah terjadi peningkatan rendemen sebesar 3-5%, peningkatan kualitas

vinir (ketebalan lebih seragam, permukaan lebih halus, retak akibat

pengupasan dapat dikurangi), pengurangan biaya pengolahan, pengurangan

pemakaian jumlah perekat, mengurangi perbedaan kadar air kayu gubal dan

kayu teras, memperbaiki warna kayu, membunuh jamur dan serangga

perusak kayu.

PengupasanTsoumis (1991) mengemukakan bahwa ada tiga metode pengupasan vinir

yaitu (1) Rotary cutting / pelling, (2) Slicing / sayat, (3) Sawing. Proses

pelling memproduksi lembaran vinir yang kontinyu, sedangkan slicing

memproduksi lembaran vinir yang terputus. Pelling kebanyakan

dipergunakan dalam pembuatan kayu lapis tipe ordinary sedangkan slicing

untuk fancy plywood. Vinir yang diproduksi dengan proses rotary cutting

menghasilkan dua sisi yaitu sisi luar (tight side) dan sisi dalam (loose side).

27

Bagian loose side ini merupakan bagian yang terdapat retak akibat

pengupasan yang dikenal dengan leathe check.

Penyortiran vinirKegiatan ini dilakukan untuk menseleksi vinir setelah proses pengupasan,

vinir dipisahkan antara yang rusak dengan yang tidak serta vinir untuk

bagian face dan core.

Pengeringan VinirKegiatan ini dilakukan dengan tujuan untuk mengurangi kadar air vinir

sehingga dapat menghindarkan terjadinya blister pada kayu lapis setelah

dilakukan pengempaan panas. Tsoumis (1991) mengemukakan bahwa

temperatur dalam pengeringan vinir sekitar 60-80C tergantung pada jenis

kayu, kadar air awalnya, ketebalan vinir.

PerekatanAplikasi pelaburan perekat pada kayu lapis dapat dilakukan dengan cara

roller coater, curtain coater, spry coater, atau liquidand foam extruder

(Youngquist, 1999). Perekat yang dapat dipergunakan dalam pembuatan

kayu lapis antara lain Phenol Formaldehyde (PF), Urea Formadehyde (UF),

Melamine Urea Formaldehyde (MUF), Polyurethan dan Isocyanat (Vick

1999), Tsoumis (1999) mengemukakan bahwa berat labur (jumlah perekat

yang dipersiapkan per satuan luas permukaan vinir) antara 100-500 g/m

tergantung dari beberapa faktor seperti jenis kayu ,jenis perekat serta cara

pelaburan.

PengempaanMenurut Tsoumis (1999) pengempaan dikelompokkan menjadi 2 (dua) yaitu

hot press (pres panas ) dan cold press (pres dingin). Sebagian besar kayu

lapis dipruduksi dengan menggunakan pres panas. Besarnya tekanan

berkisar antara 100-250 psi tergantung pada kerapatan kayunya. Untuk jenis

kayu berkerapatan rendah (100-150 psi).untuk jenis kayu berkerapatan

sedang (150-200) serta untuk kayu berkerapatan tinggi (200-250 psi).

Besarnya temperatur pengempaan tergantung pada jenis perekat yang

digunakan. UF (120C) dan PF (150C). Pres dingin dilakukan apabila perekat

yang dipakai adalah perekat alami atau perekat sintetik yang mengeras

pada suhu ruang. Besarnya tekanan pada pengempaan dingin berkisar

28

antara 150-350 psi tergantung pada kerapatan kayu. Penggunaan

pengempaan dingin (tekanan mekanik ataupun klem) sulit untuk

mendapatkan keseragaman ketebalan pada kayu lapis yang dibuat.

PengkondisianPengkondisian dilakukan bertujuan untuk mengurangi sisa tegangan akibat

proses pengempaan serta menyesuaikan dengan kondisi lingkungan.

Biasanya dilakukan selama 1-2 minggu.

RemanufacturingSelanjutnya dilakukan pengampelasan ulang pada plywood yang telah

diperbaiki (bagian permukaan atas bawah atau satu muka saja). Pekerjaan

perbaikan dan penghalusan ulang ini termasuk remanufacturing dan

dilakukan grading ulang pada plywood ini.

PackingSelanjutnya kayu lapis telah sempurna dan siap untuk dipasarkan.

Penentuan kelas mutu, pemberian tanda merk penghitungan dan

pengepakan dilakukan sebelum plywood tersebut dibawa ke gudang dan

siap dijual.

Menurut Kasmudjo (2001), skema urutan proses pembuatan plywood

untuk tiga lapis finir penyusun berikut ini.

29

Kayu(log pond,log yard)

Ditarik ,diperiksa dan dibersihkan(log handling)

Penentuan titik tengah(log centering)

Pengupasan(veneer lathe)

Penggulungan finir dan pembukaan gulungan(Reeling & Unveneer)

Pengeringan finir(continues dryer)

Pemotongan finir(clipper)

F/B Core

Pemotongan finir (clipper) Pengeringan finir(roll dryer)

Penambalan, penyambunganFinir

(tapping,jointing/spiling)

Penyusunan finir(assembling finir)

Pengepresan dingin(cold press)

Pengempaan panas(hot press)

Pemotongan dua sisi(double saw)

Penghalusan(sanding)

Penjualan dan pengiriman(sales & tran dispatching)

Seleksi kualitas(grading)Penggudangan(pilling,packing & storage)

Perbaikan ulang(remanufacturing)

Gambar 9. Skema Proses Pembuatan Plywood Tiga Lapis

30

C. Penutup

Soal Latihan

1. Apa yang dimaksud dengan kayu lapis dan mengapa arah seratnya harus

disusun tegak lurus di antara finir face, core dan backnya ?

2. Jelaskan mengapa kayu yang menjadi bahan baku kayu lapis disyaratkan

mempunyai berat jenis sedang ?

3. Apa yang Anda ketahui tentang fancy plywood dan apa bedanya dengan

general plywood ?

4. Di antara keempat macam proses pembuatan finir, mana yang menurut anda

paling baik dan mengapa Anda mengatakan demikian ?

5. Jelaskan perlakuan pendahuluan yang biasa diberikan pada bahan baku log

sebelum dikupas menjadi finir, dan jelaskan apa tujuan dari perlakuan

pendahuluan tersebut !

6. Jelaskan penggolongan bahan perekat !

7. Jelaskan jenis kegagalan perekatan yang sering terjadi !

8. Jelaskan hubungan antara berat jenis bahan kayu finir dan tebal lapisan

dengan tekanan pres total yang harus diberikan !

9. Jelaskan penanganan akhir terhadap kayu lapis yang dihasilkan !

10. Apa tujuan grading pada kayu lapis ?

Referensi :

Hiziroglu, S. 2007. Composite Panel Manufacture From Bamboo-Rice Straw-Eucalyptus In Thailand. Paper disampaikan pada Studium GeneralFakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor Tanggal 17 Januari 2007.Bogor.

Iswanto, AH. 2008. Kayu Lapis. Karya Tulis. Departemen Kehutanan. FakultasPertanian. Universitas Sumatera Utara.

Joyoadikusumo, S. 1984. Pengaruh Kadar Ekstender dan Kadar BahanPengawet dalam Perekat Urea Formaldehyde Terhadap Keteguhan RekatKayu Lapis dari Kayu Tusam (Pinus merkusii Jungh. Et de Vriese) danKayu Karet (Hevea brasiliensis Muel Arg.) Skripsi Fakultas Kehutanan IPB.Bogor. Tidak Dipublikasikan.

31

Kasmudjo. 2001. Pengantar Teknologi Hasil Hutan: Bagian IV Kayu Lapis.Bagian Penerbitan Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada.Yogyakarta.

Kollman, F. F. P. E. W, Kuenzi dan A.J. Stamm. 1975. Principles of WoodScience and Technology II, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York.

Massijaya, MY. 2006. Plywoood. Bahan Kuliah Ilmu dan Teknologi Kayu.Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan, Sekolah Pascasarjana IPB.Bogor

Pizzi, A. 1994. Advanced Wood Adhesive Technology. Marcel Dekker, Inc,New York. USA.

Tentang Kayu. 2007. Finir Slicing dan Proses Pengolahannya.http://www.tentangkayu.com/2008/04/finir-slicing-dan-proses-pengolahannya.html (10 Desember 2011)

Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood: Structure, Properties,Utilization. Van Nostrand Reihold, New York. USA

Vick, BC. 1999. Adhesive Bonding of Wood Materials. Wood Hand Book: Woodas an Engineering Material. USA

Youngquist. 1999. Wood Based Composites and Panel Product. Wood HandBook: Wood as an Engineering Material. USA

32

BAB IVPAPAN PARTIKEL

A. Pendahuluan


adalah mahasiswa mampu menjelaskan karakteristik bahan baku dan proses

pembuatan papan partikel. Dengan demikian setelah mempelajari materi ini

mahasiswa diharapkan memahami karakteristik kayu yang sesuai sebagai

bahan baku papan partikel. Karakteristik dimaksud antara lain berat jenis dan

kerapatan kayu, ukuran partikel, komposisi kimia kayu terutama kandungan zat

ekstraktif akan menentukan sifat perekatan dan keterbasahan papan. Selain itu,

mahasiswa juga dapat memahami bahwa bukan hanya kayu yang dapat menjadi

bahan baku pembuatan papan partikel, namun semua bahan berlignoselulosa

dapat digunakan sebagai bahan baku papan partikel. Untuk mencapai sasaran


yang melibatkan dosen dan mahasiswa secara aktif dalam proses perkuliahan.

Untuk mendukung strategi pembelajaran tersebut mahasiswa diberikan tugas-

tugas dengan unit tugas tertentu yang bertujuan untuk memancing minat baca

dan keaktifan mahasiswa dalam mengeksplorasi materi atau referensi yang

terkait dengan pokok bahasan yang sedang dibahas. Hasil eksplorasi

mahasiswa tersebut kemudian dituangkan ke dalam suatu bentuk karya tulis

berupa paper atau makalah yang kemudian akan dipresentasikan oleh

mahasiswa baik secara individual maupun berkelompok di depan kelas.

Berdasarkan unit tugas tersebut, maka dosen akan menilai ketepatan

penjelasan mengenai pokok bahasan, keterampilan berkomunikasi dan

kerjasama kelompok bilamana tugas tersebut dikerjakan secara berkelompok.







33



B. Uraian Bahan Pembelajaran

1. Pendahuluan

Ada beberapa definisi papan partikel yang dirumuskan para ahli.

Menurut Sudi (1990) dalam Sudarsono et al. (2010), papan partikel adalah

istilah umum untuk panel yang dibuat (biasanya kayu), terutama dalam bentuk

potongan-potongan kecil atau partikel dicampur dengan perekat sintetis atau

perekat lain yang sesuai dan direkat bersama-sama di bawah tekanan dan

pres di dalam suatu alat pres panas melalui suatu proses dimana terjadi

ikatan antara partikel dan perekat yang ditambahkan. Papan partikel adalah

papan tiruan yang terbuat dari partikel-partikel kayu maupun dari bahan

berlignoselulosa lainnya. Damanalu (1982) dalam Sudarsono et al. (2010),

mendefinisikan papan partikel sebagai papan buatan yang terbuat dari

serpihan kayu dengan perekat sintetis kemudian dipress hingga memiliki sifat

seperti kayu, massif, tahan api dan merupakan bahan isolator dan bahan

akustik yang baik. Sementara menurut Maloney (1993) papan partikel adalah

istilah umum untuk panel yang dibuat dari bahan-bahan berlignoselulosa

(biasanya bersumber dari kayu). Bahan tersebut dibuat dalam bentuk

potongan-potongan diskrit atau partikel. Berbeda dengan pembuatan papan

serat, pada pembuatan papan serat ditambahkan suatu resin sintetik atau

bahan lain yang cocok sebagai binder dan akan terikat bersama-sama pada

suhu dan tekanan dalam suatu hot press melalui suatu proses pembentukan

ikatan antar partikel dengan penambahan binder. Untuk meningkatkan sifat-

sifat tertentu dari papan partikel, maka dalam proses pembuatannya dapat

ditambahkan pula dengan bahan-bahan lain.

Berdasarkan tekanan yang digunakan pada proses pembuatannya,

papan partikel dibedakan menjadi 2 (dua) yaitu: (1) Flat-platen-pressed yaitu

proses pembuatan papan partikel dengan tekanan diarahkan tegak lurus pada

permukaan bahan, (2) extruded yaitu proses pembuatan papan partkel

dengan tekanan diarahkan secara paralel pada permukaan bahan.

34

Gambar 10. Contoh Papan Partikel dengan Metode Platen-Pressed(Courtesy Washington State Univ.) dalam Maloney (1993)

Gambar 11. Contoh Papan Partikel Metode Tekanan Extruded(Courtesy Washington State Univ.) dalam Maloney (1993)

35

Gambar 12. Papan Partikel (Sumber : Pusat Inovasi LIPI, 2010)

Klasifikasi Papan Partikel:

Papan partikel dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis yaitu :

1. Low-density particleboard, adalah papan partikel dengan kerapatan kurang

dari 37 lbs/ft3 atau kurang dari 0,4 g/cm3 (berat jenis : 0,59)

2. Medium-density particleboard,adalah papan partikel dengan kerapatan antara

37- 50 lbs/ft3 atau 0,4 0,8 g/cm3 (berat jenis : 0,59-0,8)

3. High-density particleboard, adalah papan partikel dengan kerapatan lebih

besar dari 50 lbs/ft3 atau lebih dari 0,8 g/cm3 (berat jenis : 0,8)

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi sifat-sifat akhir papan, baik

papan serat maupun papan partikel. Di antara faktor utama tersebut antara lain :

spesies kayu, jenis bahan baku, jenis partikel, jenis binder (resin), jumlah dan

distribusi lapisan, bahan aditif yang digunakan, level dan distribusi kadar air mat,

ukuran partikel lapisan, kerapatan dan berat jenis lapisan, tingkat berat jenis

papan, dan orientasi partikel-partikel. Semua paramater tersebut saling

berinteraksi satu dengan yang lain.

Proses Pembuatan Papan Partikel

Secara umum, pembuatan papan partikel terdiri atas beberapa tahap.

Pertama, bahan baku dibawa ke industri pembuatan papan dan disimpan pada

tempat penyimpanan. Jika bahan tersebut relatif kecil dan dapat digunakan

secara langsung dalam proses pembuatan papan partikel, klasifikasi

36

berdasarkan ukuran dapat segera dilakukan pada saat bahan tersebut dibawa

ke industri. Bahan baku yang berukuran besar harus dibuat menjadi flakes,

partikel atau serat dengan menggunakan peralatan yang sesuai bergantung

pada jenis produk yang akan dibuat.

Gambar 13. Elemen Dasar Kayu dari yang Terbesar ke Terkecil. Darikeempat belas elemen tersebut, sepuluh diantaranyadibuat dari limbah kayu, atau bahan yang tidak sesuaiuntuk kayu gergajian dan kayu lapis, dan semua dapatberkontribusi ke pengembangan konsep produk baru(Marra, 1969)

Perlu diperhatikan bahwa geometri partikel merupakan faktor yang paling

menentukan komposisi papan terutama jika sifat-sifat fisik akhir papan menjadi

perhatian. Bentuk geometri tersebut terutama sangat penting dalam pembuatan

papan partikel konvensional. Dalam beberapa industri, oleh karena jenis kayu

tertentu telah digunakan dalam bentuk shaving, untuk mereduksi bahan baku

menjadi bentuk geometri tertentu kadang kala mengalami kesulitan karena

beberapa spesies kayu sulit untuk direduksi menjadi serat atau bentuk geometri

bahan baku yang memanjang. Partikel-partikel tipis biasanya digunakan sebagai

37

bahan face papan. Chunky material tidak memiliki perbandingan panjang dan

tebal yang proporsional sehingga bahan tersebut kurang baik digunakan sebagai

bahan face papan partikel. Tetapi Chunky material tersebut sangat baik sebagai

core papan, karena bahan tersebut memiliki interaksi antar partikel yang baik.

Hal ini akan membantu meningkatkan kualitas ikatan internal bahan.

Penanganan furnish dapat dilakukan secara seragam sampai akhir pada

pembuatan papan partikel yang homogen (satu lapis). Namun demikian pada

papan partikel 3 lapis atau lebih, penanganan furnish secara seragam hanya

dapat dilakukan sampai pada tahap pembentukan lembaran (mat forming).

dimana furnish tersebut dipisahkan berdasarkan ukuran fraksi halus dan kasar.

Namun demikian biasanya lebih sederhana untuk memisahkan bahan face dan

core secara terpisah melalui proses.

Tahap selanjutnya adalah mengurangi kadar air menjadi 2 sampai 4%

dalam suatu alat pengering. Industri yang menggunakan limbah dari kilang

pengering kayu dan resin fenol bubuk mungkin dapat dioperasikan tanpa

pengering karena kadar air pada bahan tersebut cukup rendah.

Tahapan berikutnya adalah, mencampurkan bahan dalam blender. Resin,

wax (lilin) dan furnish dimasukkan dalam blender. Dalam proses tersebut dapat

ditambahkan air dan katalis apabila diperlukan. Beberapa pabrik hardboard

dengan metode kering menggunakan resin fenol cair, resin dan wax dapat

ditambahkan ke dalam bahan bahan baku sebelum pengeringan. Resin dan wax

dicampurkan dalam blender secara simultan dengan furnish lalu dimasukkan ke

dalam attrition mill yang berfungsi sebagai penghasil partikel dan blender.

Setelah blending, furnish dipindahkan ke dalam forming station yang terletak

pada mat. Istilah lain yang digunakan selain forming adalah felting. Spesifikasi

ketebalan papan bergantung pada jenis partikel, berat jenis, dan ketebalan mat

(25,4 mm-304 mm).

Multi-opening, single-opening, continous atau stack presses dapat

digunakan untuk mengasilkan platen-pressed board. Pada sistem multi-opening,

mat diakumulasi dalam press loader lalu dimasukkan secara simultan dalam hot

press. Secara umum papan partikel dengan ketebalan 19 mm yang

menggunakan resin urea dapat ditekan selama 4 sampai 6 menit pada

temperatur 149-191oC. Papan yang dibuat dengan menggunakan resin fenoll

diperlukan waktu tekan yang lebih lama dan suhu tekan yang lebih tinggi, tetapi

38

untuk mempercepat waktu tekan tersebut dapat digunakan berbagai jenis

katalis. Dengan single-opening presses, digunakan sistem resin terkatalis untuk

meningkatkan kecepatan waktu tekan. Hal ini telah dilaporkan bahwa untuk

membuat papan dengan ketebalan 15,9 mm melalui single-opening press dapat

mencapai waktu tekan kurang dari 2 menit. Secara alamiah, waktu tekan papan

tipis lebih singkat dibandingkan dengan waktu tekan papan tebal.

Setelah papan ditekan, selanjutnya dipindahkan dengan beberapa jenis

sistem unloading dan biasanya dilanjutkan dengan pendinginan dalam suatu

pendingin (cooler) sebelum di-stack. Pendinginan ini sangat diperlukan terutama

jika menggunakan resin formaldehid, karena temperatur papan harus dikurangi

sebelum papan di-stack ke dalam suatu pile.

Setelah pendinginan atau hot stacking, papan di-trimming dan dipindahkan

ke dalam sistem sanding. Beberapa papan keras termasuk sheathing-type

panels yang dibuat dalam bentuk flakes tidak perlu dihaluskan. Umumnya

produk papan dihaluskan terlebih dahulu sebelum dilakukan proses akhir hingga

papan tersebut mencapai ketebalan tertentu. Disamping itu, tujuan penghalusan

tersebut adalah untuk membentuk permukaan papan menjadi lebih baik. Papan

yang dilapisi dengan partikel-partikel halus cenderung memiliki soft face karena

ketebalan resin pada permukaan hanya berkisar 0,51 mm, sehingga tidak

diperlikan penghalusan.

Pada tahap akhir, papan-papan tersebut dikapalkan untuk dipasarkan

dengan ukuran standard 1,22 x 2,44 m). Akan tetapi akan lebih praktis jika

papan-papan tersebut dipotong-potong terlebih dahulu sebelum dipasarkan

sesuai ukuran yang dikehendaki oleh konsumen.

C. Penutup

Soal Latihan

1. Uraikan beberapa definisi papan partikel dan apa persamaan umum dari

definisi-definis tersebut ?

2. Jelaskan klasifikasi papan partikel !

3. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi sifat-sifat akhir papan partikel !

39

4. Jelaskan peranan geometri partikel dalam menentukan sifat-sifat akhir

papan!

5. Jelaskan perbedaan tahap pembuatan papan partikel satu lapis dengan

papan partikel 3 lapis atau lebih !

6. Jelaskan pengaruh kadar air terhadap mutu papan partikel !

7. Apa tujuan pendinginan sebelum papan partikel di-stack ?

Referensi

Maloney, T. M, 1993, Modern Particle Board and Dry Process Fibre BoardManufacturing, Miller Freeman, Inc. San Fransisco

Subiyanto, B. 2010. Papan Partikel dari Limbah Sabuk Kelapa. Pusat InovasiLIPI. http://www.inovasi.lipi.go.id/new/index.php/lingkungan/papan-partikel-dari-limbah-sebuk-kelapa.html (10 Desember 2011).

Sudarsono, T. Rusianto, Y. Suryadi. 2010. Pembuatan Papan PartikelBerbahan Baku Sabut Kelapa Dengan Bahan Pengikat Alami (LemKopal). Jurnal Teknologi, Volume 3 Nomor 1, Juni 2010, pp. 22-32

40

BAB VPAPAN SERAT

A. Pendahuluan


adalah mahasiswa mampu menjelaskan proses pembuatan dan faktor yang

mempengaruhi kualitas papan serat. Dengan demikian setelah mempelajari

materi ini mahasiswa diharapkan sudah memahami proses pembuatan dan

faktor yang mempengaruhi kualitas papan serat. Proses pembuatan papan serat

yaitu terdiri atas proses basah, proses kering dan proses pembuatan IB,MDF

dan HB. Untuk mencapai sasaran pembelajaran tersebut digunakan strategi

pembelajaran berupa kuliah interaktif yang melibatkan dosen dan mahasiswa

secara aktif dalam proses perkuliahan. Untuk mendukung strategi pembelajaran

tersebut mahasiswa diberikan tugas-tugas dengan unit tugas tertentu yang

bertujuan untuk menumbuhkan minat baca dan keaktifan mahasiswa dalam

mengeksplorasi materi atau referensi yang terkait dengan pokok bahasan yang

sedang dibahas. Hasil eksplorasi mahasiswa tersebut kemudian dituangkan ke

dalam suatu bentuk karya tulis berupa paper atau makalah yang kemudian akan

dipresentasikan dan didiskusikan oleh mahasiswa baik secara individual

maupun berkelompok di depan kelas. Berdasarkan unit tugas tersebut, maka

dosen akan menilai kemampuan mahasiswa dalam menguraikan secara jelas

materi yang diberikan, dan kemampuan mengungkapkan pendapat dalam

kelompok .









41

B. Uraian bahan pembelajaran

1. Pendahuluan

Papan serat merupakan papan tiruan yang dibuat dari serat-serat kayu

dan bahan lainnya seperti yang terjadi pada pembuatan kertas. Perbedaannya

adalah ketebalan papan tiruan lebih tebal dibandingkan dengan ketebalan

kertas.

MDF (Medium density fiberboard) merupakan salah satu produk papan

komposit yang paling populer. Pada Gambar

Gambar 14. Medium Density Fiberboard (MDF) (Courtesy WashingtonState Univ.) dalam Maloney (1993).

MDF dapat dibuat dengan menggunakan sembarang jenis, bentuk dan

ukuran kayu asalkan seratnya berdimensi memadai. Zat kayu, khususnya yang

berlignin banyak juga memadai untuk bahan papan serat. Prosesnya

memerlukan pembuburan seperti dalam pembuatan kertas. MDF banyak

digunakan untuk keperluan meubelair, bahan konstruksi, peralatan listrik, dan

produk-produk panel lainnya.

William (2000) mendefinisikan komposit adalah sebuah sistem material

yang tersusun atas campuran atau kombinasi dari dua atau lebih papan partikel

mikro maupun makro yang berbeda bentuk maupun komposisi kimianya yang

terikat secara erat satu dengan yang lain. FAO (1998) dalam Kollman et al

(1975 : 551) menyatakan bahwa papan serat adalah papan tiruan yang dibuat

42

dari serat kayu atau lignoselulosa lain, dengan cara tenunan serat yang

dilanjutkan dengan penekanan oleh pres plat dan roll. Bahan perekat atau

bahan lain dapat ditambahkan untuk meningkatkan sifat papan seperti sifat

mekanis, ketahanan kelembaban, ketahanan terhadap api maupun serangga.

Menurut Achmadi (1973), papan serat adalah papan tiruan yang dibuat dari

serat kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dimana bahan pengikatnya

berasal dari bahan baku yang bersangkutan. Bahan lain dapat ditambahkan

untuk memberikan sifat-sifat khusus seperti kekuatan, ketahanan terhadap

kelembaban, api, serangan jamur dan serangga.

Fibrous-Felted Board : Kayu yang dibentuk berbasis bahan paneldibuat dari serat berlignoselulosa yang telah dihaluskan. Karakteristik bahan

tersebut ditandai dengan adanya ikatan yang kuat antar serat, kerapatan dan

kondisi pembuatannya di bawah kontrol, pengikatan lignin dengan bahan-

bahan lain yang ditambahkan pada saat pembuatan bahan tersebut bertujuan

untuk meningkatkan sifat-sifat tertentu dari bahan tersebut (Maloney, 1993).

Fibrous-Felted Board diklasifikasikan menjadi 3 (tiga) jenis yaitu :

1. Hardboard: suatu panel yang dibuat dari serat lignoselulosa dengan suhudan tekanan tertentu dalam suatu hot press hingga diperoleh kerapatan 31

lbs/ft3 (berat jenis : 0,5) atau lebih. Untuk meningkatkan sifat-sifat tertentu

papan tersebut maka dalam proses pembuatannya dapat ditambahkan

dengan bahan-bahan lain.

2. Medium-Density hardboard : suatu panel yang dibuat dari seratlignoselulosa dengan suhu dan tekanan tertentu dalam suatu hot press

hingga diperoleh kerapatan 31 50 lbs/ft3 (berat jenis : 0,5 0,8).

3. High-Density hardboard : suatu panel yang dibuat dari serat lignoselulosadengan suhu dan tekanan tertentu dalam suatu hot press hingga diperoleh

kerapatan lebih besar dari 50 lbs/ft3 (berat jenis : 0,8).

43

Gambar 15. Hardboard (Sumber : Made in China.Com)

Kelebihan Papan Serat

Pembuatan papan serat memberikan jalan pemecahan limbah

lignoselulosa di samping menghasilkan produk dengan sifat spesifik.

Keuntungan industri papan serat secara umum sebagai berikut

:(FORPRIDECON, 1973; Achmadi, 1973) dalam Prayitno (1994) .

1. Industri dapat dibuat sebagai aneksasi dari industri kayu

2. Industri menggunakan limbah serat apapun termasuk limbah kayu, pertanian

dan limbah serat perkotaan (serat bekas dan lain-lain)

3. Limbah papan serat tertentu dapat menggunakan serbuk dan kulit kayu atau

bahan partikel lain

4. Modal untuk membangun pabrik papan serat lebih rendah dibandingkan

dengan industri pengolahan serat lainnya (pulp dan kertas)

5. Bahan kimia yang diperlukan sangat sedikit sehingga lebih ramah terhadap

lingkungan

6. Teknologi yang diterapkan tidak begitu kompleks

7. Pemasaran produk sebagai substitusi papan solid sangat besar

44

Klasifikasi papan serat menurut ISO (1975)

1. Papan serat lunak (softwood) dengan kerapatan < 0,35

2. Papan serat sedang (medium wood) dengan kerapatan 0,35 0,80

3. Papan serat keras (hardwood) dengan kerapatan > 0,80

Berdasarkan cara pembentukan (mat forming), papan serat dibedakan

menjadi 3 yaitu cara basah, cara setengah kering dan cara kering.

Sedangkan berdasarkan cara pengempaan yang dikombinasikan dengan

cara pembentukan mat dapat dibedakan menjadi produk papan serat sebagai

berikut :

1. Papan serat porus, dua permukaan kasar (S O - S)

2. Papan serat medium atau keras, satu permukaan licin (S 1 S)

3. Papan serat medium atau keras, dua permukaan licin (S 2 S)

Menurut Kollman et al. (1975), klasifikasi papan serat seperti yang

dilakukan oleh FAO, USDA dan ISO hanya berdasarkan kerapatan dan cara

membuatnya, sementara ada beberapa faktor lain yang dapat dijadikan

sebagai pertimbangan dalam klasifikasi papan serat tersebut. Faktor-faktor

tersebut adalah :

1. Tipe bahan baku dan cara penguraian serat

2. Cara pembentukan mat

3. Kerapatan papan

4. Jenis dan tempat penggunaan

5. Jenis bahan penolong/pelengkap

Dengan mempertimbangkan kelima faktor tersebut, maka klasifikasi

berdasarkan kerapatan akan lebih lengkap dan tepat sesuai dengan kualitas

papan serat dan penggunaannya. Hal tersebut sangat relevan dengan

kualitas papan serat di samping memperpanjang umur pakai produk dan

dapat meningkatkan efisiensi pemakaian.

Selain itu juga ada istilah papan insulasi (insulation board) sebagai

pengganti papan yang tidak dipres dan papan kompresi untuk menggantikan

papan yang dipres. Papan insulasi dibuat dari papan serat yang tidak

mengalami pengempaan dengan kerapatan < 0,40 g/cm3.

45

Gambar 16. Papan Insulasi (Insulation Board) (Courtesy Washington Univ.)dalam Maloney (1993)

Papan kompresi adalah papan medium, keras dan spesial dengan

kerapatan > 0,40 g/cm3. Standard hardboard (papan keras standar) adalah

istilah yang ditujukan untuk papan keras yang dipres panas dan diberi

perlakuan stabilisasi dimensi (Amerika), sedangkan di Skandinavia papan

standar dipakai untuk memberi nama pada papan serat dengan perlakuan

panas dan kemudian diberikan penyesuaian dengan kondisi cuaca

(FORPRIDECON, 1973) dalam Prayitno (1994).

PROSES PEMBUATAN PAPAN SERAT

Papan serat adalah lembaran kertas dengan ketebalan tertentu (jauh

lebih tebal dari kertasnya). Oleh karena itu, proses pembuatan papan serat

mengacu pada proses pembuatan lembaran kertas dengan modifikasi

tertentu untuk memproduksi ketebalan tertentu. Proses pembuatan papan

serat secara umum mengikuti tahapan-tahapan berikut (Achmadi, 1973)

dalam Prayitno (1994) :

1. Pengumpulan bahan baku

2. Pembuatan serpih (Chipping)

3. Pembuatan pulp (pulping)

4. Pemberian bahan penolong (sizing) dan perekat (adhesives)

5. Pembentukan lembaran (mat forming)

6. Pengempaan (pressing)

46

7. Perlakuan minyak (oil tempering)

8. Perlakuan panas (heat treatment)

9. Pengkondisian (humidification)

Tahapan proses tersebut di atas tidak selamanya harus dilakukan

semua, bergantung pada jenis bahan baku dan jenis produk yang akan

dibuat.

Sumber Serat

Serat yang digunakan untuk pembuatan papan serat sebagian besar

dipasok oleh kayu, walaupun bahan yang berasal dari limbah pertanian juga

dapat digunakan sebagai sumber serat. Beberapa sumber serat yang dapat

menjadi sumber bahan baku papan serat adalah sebagai berikut : (FAO,

1958, Achmadi, 1973, FORPRIDECON< 1973, Kollmann et al., 1975) dalam

Prayitno (1994)

1. Limbah penebangan kayu dengan cara mengumpulkan cabang, bagian

pucuk pohon, akar, dan pohon tumbang serta bagian lain yang tidak

digunakan pada kegiatan penebangan tersebut

2. Industri penggergajian dengan mengambil potongan-potongan yang tidak

digunakan lagi seperti sebetan (slabs), potongan ujung, trimming, sisa

pemotongan tepi (edging), serbuk gergaji dan kulit kayu.

3. Industri finir dan kayu lapis, dengan menggunakan bagian inti log, sisa

pemotongan ujung dan tepi

4. Limbah Hutan Tanaman Industri, misalnya sisa penjarangan,

pemangkasan cabang dan limbah lainnya

5. Industri pertanian umum yang meliputi limbah perkebunan dan pertanian,

ampas tebu (bagasse), merang, batang kapas dan lain-lain

6. Bahan dari hutan rakyat seperti bambu, jenis kayu pekarangan dan lain-lain

7. Limbah kertas dan limbah serat perkotaan

8. Industri kulit khusus seperti pengambilan tannin penyamak dengan limbah

kulit dan industri pewarna dari kulit.

Adapun urutan proses pembuatan papan serat diberikan dalam Gambar

17 berikut :

47

Gambar 17. Bagan Pembuatan Papan Serat Menurut Tipenya (Kollman,et al. (1975) dalam Prayitno (1994).

49

Gambar 18. Bagan Pembuatan Papan Serat Menurut Tiga cara : Basah,Semi Kering dan Kering (Kollman et al., 1975) dalam Maloney(1994)

Dari sumber-sumber serat tersebut di atas, secara umum dapat

dikelompokkan ke dalam bahan serat kayu dan bahan serat bukan kayu.

Bahan serat kayu meliputi serat kayu dan kulit yang berasal dari kegiatan

penebangan, proses pengerjaan kayu seperti penggergajian, finir, kayu lapis,

dan penanaman serta pemeliharaan hutan tanaman. Bahan serat bukan kayu

meliputi serat yang berasal dari perkebunan, pertanian, pekarangan dan

tanah rakyat serta limbah kota yang mengandung serat. Kollman et. al (1975)

50

menyatakan bahwa beberapa masalah yang harus dipikirkan pada waktu

menggunakan bahan serat bukan kayu yaitu :

1. Kontinyuitas produksi dari sektor pertanian (panen, cara memanen dan

lain-lain)

2. Kesulitan penyimpanan, penanganan dan pengiriman

3. Heterogenitas atau kadar kemurnian yang rendah

Serat Kayu

Achmadi (1973) dalam Prayitno (1994) menyatakan bahwa serat kayu

daun jarum lebih baik dibandingkan dengan serat kayu daun lebar. Hal ini

disebabkan oleh karena sifat serat kayu daun jarum yang lebih cocok untuk

produk-produk serat dibandingkan dengan kayu daun lebar. Struktur kayu

daun jarum lebih sederhana dibandingkan dengan kayu daun lebar membuat

penanganan kayu ini lebih sederhana dibandingkan dengan kayu daun lebar.

Oleh karenanya kemudian berkembang prinsip pencampuran antara kayu

daun jarum dengan kayu daun lebar karena perbedaan harga dan sifat serta

penanganan bahan baku. Bila demikian perlu diperhatikan pemilihan jenis

agar kelemahan sifat masing-masing kayu dapat dihilangkan.

Kulit Kayu

Kulit kayu merupakan bahan berlignoselulosa yang terdiri atas lapisan-

lapisan jaringan pengangkut yang hidup dan yang telah mati. Walaupun

begitu, bahan ini dapat digunakan sebagai campuran pada pembuatan papan

serat sebesar 10%. Penambahan kulit biasanya menyebabkan warna papan

serat menua (lebih gelap) dan menurunkan sifat lolos air sehingga pembuatan

lembaran dengan cara basah menjadi lebih lama.

Kollman et al. (1975) menyebutkan bahwa jumlah kulit yang

diperbolehkan ditambahkan bergantung pada faktor-faktor berikut :

1. Kerapatan papan yang diproduksi. Semakin tinggi kerapatan semakin

besar persentase bahan kulit yang dapat ditambahkan tanpa mengurangi

kekuatannya

51

2. Pengaruh kulit pada proses pembuatan paapan serat. Partikel kulit

mungkin merugikan dalam penguraian serat, menyebabkan pembuihan

dalam proses basah, menyulitkan pengendalian pH, menambah

komponen kotoran dan ekstraktif.

3. Pengaruh kulit pada kenampakan muka, sifat fisik dan mekanik papan

serat

4. Pengaruh kulit spesies kayu tertentu pada bahan tambahan lain dalam

pembuatan papan serat

5. Pengaruh kulit pada penambahan permukaan yang mengandung ikatan

seperti bila diberikan bahan pengikat permukaan tambahan

Bambu

Achmadi (1973) menyebutkan bambu lebih baik dibandingkan dengan kayu

untuk pembuatan papan serat, dan hal ini telah dibuktikan di Jepang.

Ampas Tebu

Achmadi (1973) menyebutkan bahwa ampas tebu dapat digunakan sebagai

bahan baku pembuatan papan serat. Hawai memproduksi papan serat

dengan bahan utama ampas tebu. Australia memakai campuran ampas tebu

55%, kayu eukaliptus 10% dan kertas bekas 25% untuk membuat papan serat

dengan hasil yang baik.

Merang

Merang mempunyai arti khusus dalam pembuatan kertas namun dengan

adanya perubahan morfologis dan sifat merang dari spesies varietas padi

cepat tumbuh, penggunaan merang sudah mulai berkurang.

Lignoselulosa Lain

Bahan ini terdiri atas bahan-bahan yang belum banyak dikenal tetapi mungkin

mempunyai potensi besar sebagai bahan baku papan serat. Achmadi (1973)

menyebutkan batang jagung, batang kacang kedelai, batang kapas, kertas

bekas dan lain-lain. Penelitian mengenal bahan sumber serat disimpulkan

oleh Kollman et al. (1975) sebagai berikut :

52

1. Hampir semua spesies kayu dapat dipakai sebagai bahan baku papan

serat

2. Limbah penjarangan, ujung-ujung pohon, cabang dan limbah penebangan

juga dapat digunakan sebagai bahan baku pulp dan kertas

3. Kulit tidak menurunkan sifat papan serat bila dipergunakan sebagai

pencampur kayu

4. Kadar air kayu minimal 50%

5. Sifat papan serat hampir tidak bergantung kepada jenis kayu yang

digunakan sebagai bahan bakunya

6. Beberapa jenis kayu perlu modifikasi proses untuk memperoleh hasil

yang memuaskan

7. Papan isolasi sebaiknya dibuat dari bahan baku kayu daun jarum

8. Chips yang mempunyai dimensi tak beraturan sebaiknya menggunakan

piringan

Faktor-Faktor yang Menentukan Kualitas Serat

Faktor-faktor yang mempengaruhi mutu serat ialah jenis bahan baku,

perlakuan pendahuluan, tipe pengurai serat, dimensi serat hasil penguraian,

kecepatan putaran dan tenaga. Serat yang diperoleh dari proses penguraian

serat dicuci agar netral dan terhindar dari benda-benda asing seperti pasir

dan kotoran lainnya. Peningkatan mutu serat dapat dilakukan dengan

penguraian serat bertingkat yang dikombinasikan dengan penyaringan. Cara

ini menghasilkan serat yang utuh.

Pembuatan Mat

Pembuatan mat adalah pembuatan kerangka papan serat dengan cara

memberikan kesempatan kepada serat untuk saling mengadakan anyaman

serat. Pembuatan anyaman papan serat dikelompokkan dalam tiga cara yaitu :

a. Cara basah

b. Cara kering

c. Cara setengah kering

Cara yang pertama merupakan cara yang umum dijumpai dan dipergunakan

untuk memproduksi insulation board dan sebagian besar papan serat kompresi

53

seperti hardboard. Mat dibentuk oleh suspensi serat dalam air seperti

pembentukan kertas dengan mesin-mesin fourdrinier, deckle box, dan cylinder-

formers. Cara yang kedua membuat kerangka papan serat dengan bantuan

udara atau secara mekanis. Pada proses ini serat sudah dikeringkan sampai

mencapai kadar air 6% kemudian disebarkan sedemikian rupa sehingga mat

dapat terbentuk (cara dihembus atau disebar secara mekanis). Cara ketiga

adalah cara setengah kering (semi dry) yaitu pembuatan mat dengan

penggabungan kedua cara. Pulp serat dikeringkan sampai mencapai kadar air

12-15% kemudian disebarkan secara mekanis atau dengan hembusan udara

tetapi kemudian diberi tambahan air sehingga kadar air menjadi 30% dengan

tujuan anyaman serat menjadi lebih tertata dengan sendirinya (FORPRIDECOM,

1973).

Pemilihan cara pembuatan mat bergantung pada beberapa pertimbangan yaitu

(FORPRIDECOM, 1973) :

1. Tipe papan yang diproduksi, papan S2S atau screen back

2. Tersedianya air

3. Polusi air

4. Biaya basah lebih kecil dibandingkan biaya kering

Kualitas Papan Serat

Sifat papan serat berhubungan erat dengan sifat bahan baku, bahan penolong

dan teknologi proses yang dipakainya. Seperti pada bahan-bahan lain,

mekanika papan serat berhubungan erat dengan kerapatan papan. Makin tinggi

kerapatan papan makin tinggi pula sifat mekanika papan. Sedangkan sifat

stabilisasi dimensi, penyerapan air dan pengembangan tebal bergantung kepada

sifat serat dan penambahan bahan penolong. Meulenhoff dalam Achmadi

(1973) menyebutkan bahwa makin besar kerapatan, makin besar

pengembangan tebalnya, sedangkan pertambahan panjang tidak terlalu besar.

Berat jenis kayu berhubungan dengan jenis kayu. Kayu dengan berat jenis yang

tinggi mempunyai massa kayu yang tinggi dan menghasilkan rendemen serat

yang tinggi pada waktu diuraikan seratnya (Lantican, 1975). Tetapi sifat serat

54

yang diproduksi dari kayu dengan berat jenis tinggi mempunyai sifat tenunan

yang rendah dibandingkan dengan dari kayu yang berberat jenis rendah (dalam

batas-batas rasio runkel

55

Maloney, T. M, 1993, Modern Particle Board and Dry Process Fibre BoardManufacturing, Miller Freeman, Inc. San Fransisco.

Prayitno, TA. 1994. Teknologi Papan Serat. Fakultas Kehutanan. UniversitasGadjah Mada. Yogyakarta.

William, SF. 2000. Principles of Material and Engineering, 3rd edition, Mc. GrawHill International Edition

56

BAB VIPULP DAN KERTAS

A. Pendahuluan


adalah mahasiswa mampu menjelaskan karakteristik kayu sebagai bahan baku

pulp dan kertas serta proses pembuatannya. Dengan demikian setelah

mempelajari materi ini mahasiswa diharapkan sudah memahami karakteristik

kayu sebagai bahan baku pulp dan kertas antara lain menyangkut sifat fisik dan

kimia suatu jenis kayu tertentu serta proses pembuatannya apakah secara

mekanis, semi mekanis, secara kimia atau semi kimia. Untuk mencapai sasaran


yang melibatkan dosen dan mahasiswa secara aktif dalam proses perkuliahan.

Untuk mendukung strategi pembelajaran tersebut mahasiswa diberikan tugas-

tugas dengan unit tugas tertentu yang bertujuan untuk menumbuhkan minat

baca dan keaktifan mahasiswa dalam mengeksplorasi materi atau referensi

yang terkait dengan pokok bahasan yang sedang dibahas. Hasil eksplorasi

mahasiswa tersebut kemudian dituangkan ke dalam suatu bentuk karya tulis

berupa paper atau makalah yang kemudian akan dipresentasikan dan

didiskusikan oleh mahasiswa baik secara individual maupun berkelompok di

depan kelas. Berdasarkan unit tugas tersebut, maka dosen akan menilai

ketepatan mahasiswa dalam menjelaskan karakteristik kayu sebagai bahan

baku pulp dan kertas, ketepatan dalam menjelaskan proses pembuatan pulp dan

kertas serta keterampilan dalam berkomunikasi baik lisan maupun tulisan.









57

B. Uraian bahan pembelajaran

I. Pendahuluan

Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat (kayu maupun

non kayu) melalui berbagai proses pembuatannya ( mekanis, semikimia, kimia).

Pulp terdiri atas serat-serat (selulosa dan hemiselulosa) sebagai bahan baku

kertas.

Kertas adalah bahan yang tipis dan rata, yang dihasilkan dengan kompresi

serat yang berasal dari pulp. Serat yang digunakan biasanya adalah alami, dan

mengandung selulosa dan hemiselulosa. Kertas dikenal sebagai media utama

untuk menulis, mencetak serta melukis dan banyak kegunaan lain yang dapat

dilakukan dengan kertas misalnya kertas pembersih (tissue) yang digunakan

untuk hidangan, kebersihan ataupun toilet.

Adanya kertas merupakan revolusi baru dalam dunia tulis menulis yang

menyumbangkan arti besar dalam peradaban dunia. Sebelum ditemukan kertas,

bangsa-bangsa dahulu menggunakan tablet dari tanah lempung yang dibakar.

Hal ini bisa dijumpai dari peradaban bangsa Sumeria, Prasasti dari batu, kayu,

bambu, kulit atau tulang binatang, sutra, bahkan daun lontar yang dirangkai

seperti dijumpai pada naskah naskah nusantara beberapa abad lampau.

Pertumbuhan industri pulp dan kertas di Indonesia sungguh menakjubkan.

Kapasitas produksi industri kertas pada tahun 1987 sebesar 980.000 ton,

kemudian tahun 1997 meningkat tajam menjadi 7.232.800 ton. Bila

memperhitungkan rencana perluasan dan investasi baru pada tahun 1998-2005

maka kapasitas produksi industri kertas sampai dengan akhir tahun 2005 dapat

bertambah menjadi 13.696.170 ton (APKI Direktori, 1997) dalam Manurung dan

Sukaria (2000).

Demikian juga halnya dengan industri pulp. Pada tahun 1987 kapasitas

produksi industri pulp baru mencapai 515.000 ton, kemudian tahun 1997

meningkat menjadi 3.905.600 ton. Sementara itu, pada tahun 1998-1999 telah

direncanakan penambahan kapasitas produksi sebesar 1.390.000 ton. Dengan

demikian, pada akhir tahun 1999 total kapasitas produksi industri pulp dapat

mencapai 5.295.600 ton. Penambahan kapasitas produksi oleh industri pulp

yang sudah ada dan adanya rencana investasi baru pada tahun 2000 - 2005

58

akan menambah kapasitas produksi industri pulp pada akhir tahun 2005 menjadi

total 12.745.600 ton (Manurung dan Sukaria, 2000).

Seiring dengan meningkatnya kapasitas produksi, ekspor pulp dan kertas

Indonesia terus meningkat. Bila sebelumnya Indonesia selalu menjadi net

importir pulp maka sejak tahun 1995 berbalik menjadi net eksportir pulp. Angka

pertumbuhan ekspor pulp tidak kurang dari 96% antara tahun 1994-1996.

Sebagai net eksportir kertas Indonesia sudah tidak asing lagi. Data APKI

(Asosiasi Pulp dan Kertas Indonesia) menunjukkan bahwa antara tahun 1987-

1996 jumlah ekspor kertas Indonesia selalu lebih besar dari jumlah impornya,

dengan tingkat pertumbuhan tahunan sebesar 26,11 %.

Meningkatnya kapasitas produksi industri pulp dan kertas juga diikuti oleh

kenaikan jumlah konsumsi kertas per kapita. Konsumsi kertas per kapita di

Indonesia pada tahun 1992 baru mencapai 10 kg, kemudian meningkat menjadi

15,5 kg pada tahun 1996. Kenaikan konsumsi kertas per kapita di Indonesia

utamanya dipicu oleh bertambahnya industri pers dan percetakan, meningkatnya

kebutuhan kertas industri, kemajuan teknologi informasi yang membutuhkan

media keluaran berupa kertas dan diversifikasi penggunaan kertas yang

semakin melebar.

Konsumsi kertas per kapita di Indonesia dipastikan akan terus meningkat.

Kendati konsumsi kertas sebesar 15,5 kg per kapita pada tahun 1996 lebih

besar dibandingkan dengan tahun-tahun sebelumnya, ternyata masih jauh lebih

rendah dibandingkan dengan negara-negara lainnya. Pada tahun 1996,

konsumsi kertas per kapita di Malaysia telah mencapai 87,4 kg per tahun,

Singapura 161,2 kg dan Amerika Serikat sebesar 334,6 kg.

Harga pulp yang tinggi di pasar internasional (saat ini harganya US$ 680 -

700 per ton) dan konsumsi kertas yang terus meningkat merupakan dua faktor

utama yang merangsang pertumbuhan industri pulp dan kertas di Indonesia.

Meskipun harga pulp dan kertas di pasar internasional berfluktuasi dari waktu ke

waktu, produsen pulp dan kertas di Indonesia sulit untuk rugi. Biaya produksi

pulp di Indonesia sebelum krisis ekonomi terjadi hanya US$ 217 per ton (saat ini

US$ 250-300), jauh lebih rendah dibandingkan biaya pembuatan pulp di

kawasan Asia/Pasifik, Amerika Latin, Amerika Utara, Eropa Barat dan Jepang,

yaitu masing-masing US$ 250, 260, 300, 420, dan 590. Brazil dan Chile

59

merupakan saingan kuat Indonesia, dengan biaya produksi pulp per ton masing-

masing US$ 231 dan 241(Manurung dan Sukaria, 2000).

II. KAYU PULP (PULP WOOD)

a. Kayu sebagai sumber serat

Pada saat ini kayu merupakan sumber bahan baku pulp yang utama,

meskipun secara historis pada mulanya bahan baku pulp berasal dari bahan-

bahan non kayu seperti canes dan straw, ampas tebu, bambu, jerami dan

lain-lain.

Penggunaan kayu sebagai bahan baku industri mulai digunakan pada

akhir abad XIX dan berkembang pesat pada awal abad XX. Ada beberapa hal

yang mendorong kayu menjadi bahan baku pulp yang utama saat itu yaitu:

Kayu relatif banyak tersedia Biayanya rendah Kayu mudah ditangani dan disimpan Pulp yang dihasilkan dari kayu berkualitas tinggi Sifat-sifat kayu berbeda di antara jenis lainnya sehingga mempengaruhi

variasi serat yang berbeda, sehingga dapat menghasilkan variasi kertas

yang berbeda pula.

Bahan baku pulp terdiri atas

1. Kayu daun lebar, umumnya berserat pendek dan jenis ini yang umum

terdapat di Indonesia. Selain itu juga dari jenis kayu daun jarum yaitu

kayu yang berserat panjang tetapi jumlahnya sangat terbatas, baik

jenis maupun luasnya. Kayu berserat panjang di Indonesia dari jenis

pinus, utamanya Pinus mercusii, agathis dan lain-lain.

2. Bukan Kayu,

Bahan bukan kayu yang umum digunakan pada industri pulp yaitu

bambu, merang, jerami, alang-alang, rosella, linen, hemp (sejenis

tumbuhan semusim) serta ampas tebu.

Penggunaan bahan baku pulp yang berasal dari serat bukan kayu

mempunyai kelemahan antara lain:

60

o Tidak menjamin ketersediaan bahan baku secara cukup dan

berkesinambungan.

o Hanya mampu mensuplai pabrik dengan kapasitas rendah.

Di dalam memilih suatu jenis bahan baku untuk industri pulp, maka ada

beberapa faktor yang harus diperhatikan:

1. Ketersediaan bahan baku dalam jumlah yang cukup dan

berkesinambungan (kuantitas).

2. Komposisi kimia yang menyusun bahan baku tersebut (kualitas)

3. Morfologi serat (kualitas).

Ketersediaan bahan baku untuk mensuplai industri itu sangat pentingkarena jika suplai bahan baku ini terlambat atau jumlah yang disuplai

tidak cukup maka industri akan terhambat produksinya sehingga industri

tersebut akan mengalami kerugian. Oleh karena itu sebelum memutuskan

untuk menggunakan jenis bahan baku maka terlebih dahulu harus

menentukan potensi bahan baku dan kapasitas industr. Pada umumnya

pabrik kertas yang dimaksud di Indonesia ini adalah pabrik yang sudah

lama dan memiliki kapasitas yang rendah yakni sekitar 30.000 ton/tahun,

sedangkan untuk industri yang baru berdasarkan analisis ekonomi,

kapasitas terpasang itu minimal sekitar 300.000 ton/tahun untuk pendirian

pabrik kertas yang baru.

Contoh kasus:

Suatu pabrik kertas mempunyai kapasitas produksi 50 ton/hari atau

15.000 ton/tahun, memiliki hutan bambu sekitar 24.000 ha, mulai beroperasi

selama tahun 60-an sampai pertengahan 80-an dan berhenti beroperasi

karena bahan baku bambu yang ada di hutan mereka makin menipis dan

akhirnya habis. Ini menunjukkan bahwa perencanaan industri itu tidak tepat.

Selain faktor bahan baku, juga karena kondisi pabrik itu sendiri yang sudah

sangat tua sehingga sekarang tidak beroperasi lagi. Langkah yang diambil

pihak pabrik sekarang adalah mengganti bahan baku bambu dengan kayu

jenis Eucalyptus. Setiap ton pulp yang dihasilkan membutuhkan 4-5 m3 kayu

bulat. Riap hutan tanaman industri bergantung pada jenis, yang umumnya

61

berkisar antara 10-30 m3/tahun. Eucalyptus mempunyai riap 10 m3/tahun,

daur 10 tahun.

Pertanyaan :

Jika suatu industri pulp dengan kapasitas 300.000 ton/tahun, berapa luas

tanaman Eucalyptus yang harus disiapkan untuk kebutuhan industri pulp

tersebut?

Maka luas lahan yang harus disiapkan adalah:

=300.000 5 m3

=1500.000 m3 / 10 (riap)

=150.000 Ha.

Bila riap 20 tahun

=1500.000/20

=75.000 ha

Dasar untuk menentukan bahwa 1 ton pulp membutuhkan 4-5 m3 kayu

bulat yakni : misalnya berat jenis Eucalyptus = 0,5, volume 1 m3 maka ada

0,5 ton kayu Eucalyptus. Bila rendemen = 40% & input 500 kg (0,5 ton) maka

dapat menghasilkan pulp 200 kg & butuh kayu 5 m3.

R= 40% = * 100% x = 200 200*5 = 1 ton

Dengan demikian makin tinggi berat jenis suatu kayu, jumlah yang

dibutuhkan per ton itu makin sedikit dan makin rendah berat jenisnya

biasanya memiliki riap yang tinggi, sebaliknya kayu yang berat jenisnya

tinggi riapnya rendah. Karena riapnya rendah berarti luas yang ditebang per

tahun itu lebih besar. Namun demikian harus ada faktor pengaman sekitar

20%, untuk menutupi kerusakan-kerusakan kayu yang dipanen.

Komposisi kimia bahan bakuAda dua hal yang sangat penting diperhatikan terhadap kualitas bahan baku

itu:

Mudah tidaknya bahan baku itu dimasak menjadi pulp Sifat-sifat pulp yang dihasilkan

62

Mudah tidaknya bahan baku itu dimasak menjadi pulp sangat ditentukan

oleh komposisi kimia bahan baku kayu yang terdiri atas selulosa,

hemiselulosa, lignin, ekstraktif dan mineral-mineral. Karbohidrat ini sering

disebut holoselulosa (selulosa + hemiselulosa) yang dibutuhkan dalam

pembuatan pulp adalah holoselulosa. Komponen lainnya seperti ekstraktif,

lignin dan mineral-mineral tidak dibutuhkan dan harus dikeluarkan. Oleh

karena itu bahan baku yang dikehendaki adalah kayu dengan kadar

holoselulosa tinggi, lignin rendah, zat ekstraktif rendah, dan kadar mineral

rendah.

Bahan-bahan tersebut tidak dibutuhkan dalam industri pulp dan kertas

karena lignin bersifat sebagai perekat selulosa satu sama lain sehingga

dinding sel bersifat keras, kaku, sehingga serat-serat itu mudah remuk dalam

proses penggilingan. Jika lignin dikeluarkan, serat akan menjadi lunak dan

elastis. Lignin dalam pulp sangat mempengaruhi kekuatan pulp. Makin tinggi

kadar lignin dalam pulp, kekuatan pulp makin rendah. Adanya lignin dalam

pulp juga menyebabkan kertas sukar diputihkan sehinga kualitas kertas akan

rendah. Zat ekstraktif akan menimbulkan pitch problem. Mineral akan

menyebabkan kadar silika tinggi dalam kayu yang akan menyebabkan alat-

alat pemotong (gergaji, parang, pisau dan lain-lain) cepat tumpul terutama

pada chipper.

Tabel 1. Klasifikasi Komponen Kimia Kayu Daun Lebar Tropis (dari 79 Jenis)

KOMPONEN KIMIA (%) KELAS KOMPONEN KIMIARENDAH SEDANG TINGGIHoloselulosa < 62 62-69 >69Lignin < 24 24-29 >29Alkohol-Benzen 1:2 < 3 3-5 >5Air Panas < 2 2-3,5 >3,5NaOH 1% < 13 13-16 >16Abu < 0,7 0,7-1,3 >1,3Silica < 0,006 0,006-0,011 >0,011

Penggunaan alkohol-benzena karena sebagian besar zat ekstraktif

kayu dapat larut dalam zat pelarut alkohol-benzena ini. Semakin tinggi

kelarutan dalam air panas, maka rendemen yang dihasilkan makin rendah

63

karena pada dasarnya dalam proses pulping itu menggunakan suhu yang

semakin meningkat.

Makin tinggi kelarutan dalam NaOH 1%, maka kualitas kayu semakin

rendah. Kelarutan dalam NaOH 1% ini merupakan suatu cara untuk menguji

kayu yang sudah disimpan dalam waktu yang cukup lama. Kayu yang

disimpan dalam waktu yang lama biasanya akan diserang oleh

mikroorgnisme perusak kayu terutama dalam hal ini adalah jamur, makin

lama disimpan, kayu itu makin banyak mengalami kerusakan.

Fungi menyerang holoselulosa dan mengeluarkan enzim yang disebut

selulase yang mendegradasi rantai molekul selulosa, sehingga mutu kertas

yang dihasilkan menjadi turun. Karena selulosa terdegradasi maka rantai

selulosa yang tadinya panjang menjadi pendek sehingga mudah larut dalam

NaOH itu dan berarti kayu itu banyak mengalami serangan mikroorganisme.

Kadar abu tidak dipersoalkan, tetapi bila terlalu tinggi akan

mempengaruhi rendemen. Unsur-unsur tersebut di atas adalah pembentuk

kayu dan jika suatu unsur terdapat dalam jumlah yang tinggi maka pasti

unsur lain terdapat dalam jumlah yang rendah.

Kriteria unt

Documents

Syahidah-BAHAN AJAR TEK PENGOLAHAN KAYU.pdf