Pemanfaatan Pelepah Sawit Sebagai Bahan Baku Papan Zephyr

Abstract

Pelepah sawit adalah limbah padat dari kebun kelapa sawit. Bahan ini mempunyai potensi yang sangat baik sebagai bahan baku papan bio-komposit antara lain papan zephyr karena merupakan bahan berlignoselulosa. Kendala pemanfaatan pelepah sawit sebagai bahan baku papan zephyr adalah adanya perbedaan dimensi bagian pangkal sampai ke ujung. Selain itu dalam pembuatan papan zephyr dibutuhkan keseragaman tebal dan lebar pada helaian zephyr penyusun lembarannya. Lembaran zephyr tersusun dari helaian zephyr yang panjang dengan ketebalan yang tidak merata dalam suatu ikatan tanpa putus. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan papan zephyr dari limbah pelepah sawit (Elais guenensis Jacq) yang layak digunakan sebagai bahan bangunan. Penelitian terdiri dari lima tahapan yang dimulai dengan kegiatan karakterisasi sifat dasar pelepah sawit berdasarkan pembagian pelepah (pangkal, tengah, dan ujung). Sifat dasar ini meliputi komponen kimia, sifat fisis-mekanis dan anatomi pelepah sawit. Tahap pertama bertujuan untuk mendapatkan informasi perbedaan sifat mekanis, anatomi dan kandungan kimia dari bagian pangkal, tengah dan ujung pelepah. Manfaat dari penelitian ini dimaksud untuk menganalisis perubahan sifat pelepah sawit dari bahan alami menjadi papan zephyr dan problematika yang dapat menjadi kendala dalam proses pembentukan papan zephyr yang berkualitas. Determinasi sifat dasar ini meliputi sifat fisis-mekanis (berat jenis/kerapatan, kadar air, MOE dan MOR). Analisis sifat anatomi pelepah sawit, meliputi bentuk, sebaran dan jumlah ikatan pembuluh dan diameter dinding sel. Determinasi kandungan kimia pelepah sawit meliputi kandungan selulosa, hemiselulosa, lignin, kadar abu dan ekstraktif. Berdasarkan pembagian pelepah sawit tersebut dilanjutkan dengan perbedaan jumlah ulangan penggilasan untuk mendapatkan helaian zephyr yang berdimensi seragam dan tanpa putus. Penelitian tahap kedua adalah pembuatan papan zephyr dengan membedakan bagian pelepah sawit (pangkal, tengah dan ujung) pada jumlah penggilasan yang berbeda. Indikator yang digunakan untuk penilaian kualitas papan zephyr adalah parameter sifat fisis dan mekanis yang dbandingkan dengan standar JIS A5908 (JAS 2003) serta ketahanan terhadap serangan rayap SNI 01.7207 (BSN 2006) Hasil terbaik dari penelitian tahap kedua dilanjutkan dengan penelitian tahap ketiga yaitu mengeksplorasi pengaruh arah atau orientasi pelapisan lembaran zephyr dan pengaruh jenis perekat terhadap kualitas papan zephyr. Upaya meningkatkan estetika papan zephyr dengan menguji ketahanan lapisan finishing pada permukaan papan zephyr terhadap pengaruh kimia rumah tangga (saos, kecap, air panas, sabun) dan hasilnya dibandingkan dengan standar ASTM D 1308-02, serta pengujian ketahanan atau daya lekat bahan finishing terhadap kayu (ASTM D 3359-02). Selanjutnya dilakukan pengujian ketahanan terhadap serangan rayap SNI 01.7207-2006. Tahap akhir penelitian ini adalah membandingkan kualitas papan zephyr yang menggunakan perekat urea 6 formaldehida dengan papan komersial lain seperti kayu lapis, papan partikel dan papan blok yang tersedia di pasar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pelepah sawit mempunyai sifat asam (pH6.1), kerapatan 0.27-0.46 g cm⁻³ dengan kandungan air yang tinggi > 400 % dengan penyusutan 18-49 %. Mempunyai perbedaan sifat mekanis pada bagian ujung sampai pangkal dengan nilai MOE 1629-4147 kg cm⁻², MOR 64.37-110.64 kg cm⁻² dan kekerasan 91.9-125.9 kg cm⁻². Terdapat perbedaan sifat fisis dan mekanis yang signifikan pada pelepah sawit. Pelepah sawit sebagai bahan berlignoselulosa disusun oleh tiga elemen utama yaitu pembuluh kayu yang terdiri dari sklerenkim dan pembuluh, ikatan serat dan jaringan dasar berupa sel-sel yang bersifat parenkimatis. Diameter ikatan pembuluh antara 522.84- 909.90 μm dimana ukurannya pada bagian pangkal 702.99-909.90 μm, tengah 526.0-748.8 μm, dan ujung 522.84-739.82 μm. Jumlah ikatan pembuluh antara 15-17 per mm². Kandungan kimia seperti selulosa 39.53-43.19%, holoselulosa 76.86-82.45 %, lignin 13.61-20.54%. Determinasi sifat ini menjadi dasar analisis perubahan sifat fisis-mekanis papan zephyr. Hasil penelitian tahap kedua menunjukkan bahwa terjadi perubahan sifat fisis mekanis yang signifikan dari pelepah sawit menjadi papan zephyr. Pemberian bahan perekat phenol formaldehida sebanyak 12% dalam sebuah proses kempa pada tekanan 25 kg cm⁻² dan suhu 120⁰ C selama 10 menit menunjukan bahwa pelepah sawit dapat menjadi papan zephyr yang berkualitas. Perbedaan jumlah/ulangan penggilasan untuk mendapatkan homogenitas helaian zephyr menunjukkan bahwa pada penggilasan 5 dan 6 kali diperoleh kualitas papan yang relatif sama, akan tetapi secara visual penggilasan 5 kali menghasilkan helaian zephyr yang tidak terputus. Analisis lanjut dari perbedaan penggilasan memperlihatkan sebaran dan luas void yang terbentuk pada papan zephyr relatif sangat kecil. Hasil uji sifat fisis dan mekanis papan zephyr ini dapat memenuhi standar JIS A 5908(JAS 2003) dan papan zephyr terhadap serangan rayap kayu kering termasuk kelas ketahanan I-II (sangat tahan-tahan). Eksplorasi pemanfaatan pelepah sawit menjadi papan zephyr yang berkualitas dilanjutkan dengan menguji sifat fisis dan mekanis papan dengan perbedaan jenis perekat dan orientasi pelapisan zephyr pelepah dengan menggunakan pelepah sawit 5 kali penggilasan dan proses kempa dibuat sama dengan kadar perekat 12%, hasilnya dibandingkan dengan standar JIS A 5908 (JAS 2003) type 18. Hasil rangkaian penelitian menyatakan bahwa pelepah sawit dengan ulangan penggilasan 5 kali tanpa membedakan bagian pelepah dapat dijadikan papan zephyr yang berkualitas baik berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) type 18. Pola pelapisan pada arah pelapisan sejajar dari zephyr pelepah sawit direkomendasikan daripada arah bersilangan. Sedangkan jenis perekat dapat dipilih sesuai dengan tujuan penggunaan papan zephyr. Upaya peningkatan kualitas papan zephyr dengan memberikan lapisan finishing memberian hasil yang sangat baik. Uji kelayakan kualitas papan zephyr pelepah sawit dibandingkan dengan papan komersial lain menunjukkan bahwa papan zephyr dengan perekat UF mempunyai kelas yang sama dengan kayu lapis dengan kerapatan 0.81 g.cm⁻³.