I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Meningkatnya jumlah
penduduk menyebabkan kebutuhan kayu meningkat.
Kebutuhan kayu untuk industri perkayuan di Indonesia diperkirakan sebesar 70 juta m3 per tahun dengan kenaikan
rata-rata sebesar
14,2% pertahun. Produksi kayu bulat
diperkirakan hanya sebesar 25 juta m3 per tahun, dengan demikian terjadi
defisit sebesar 45 juta
m3 (Priyono,
2001 dalam Setyawati, 2004). Hal ini
menunjukkan bahwa daya
dukung
hutan
sudah
tidak
dapat memenuhi kebutuhan kayu. Keadaan ini diperparah
oleh adanya konversi
hutan alam menjadi lahan
pertanian, perladangan berpindah, kebakaran hutan, praktek pemanenan yang tidak efisien dan pengembangan
infrastruktur lain yang diikuti oleh
perambahan hutan. Kondisi ini menuntut penggunaan kayu secara efisien
dan bijaksana dan pengembangan produk-produk inovatif bahan lain pengganti kayu.
Salah satu upaya untuk meningkatkan efisiensi penggunaan kayu dapat dilakukan dengan teknik
laminasi. Dengan teknik laminasi, potongan-potongan
kayu atau bahan berligno-selulosa lainnya yang relatif
kecil ukurannya dipadukan untuk memperoleh lembaran
papan
kayu
yang
lebih
luas
sebelum
digunakan
sebagai bahan konstruksi. Produk laminasi yang
ada antara lain berupa papan serat, papan partikel, kayu lapis, serta produk-produk perekatan lainnya
(Fakhri, 2002).
Proyek yang direncanakan adalah pendirian pabrik papan
partikel di Kabupaten Kubu Raya Kalimantan Barat. Bahan baku yang akan dipakai
adalah partikel kayu akasia (Acacia mangium) yang potensinya sangat
besar di daerah ini. Pabrik ini direncanakan dengan kapasitas produksi 20 m3
per hari atau 6000 m3 per tahun. Jenis produk yang dihasilkan adalah
papan partikel yang dapat digunakan sebagai bahan baku industri furniture dan
bangunan. Kebutuhan akan papan partikel di dalam negeri cukup besar.
Pemasaran produk papan partikel direncanakan untuk
pemasaran dalam negeri. Potensi pemasaran dalam negeri cukup besar dan terus
meningkat sejalan dengan berkembangnya industri furniture dan perumahan.
Pabrik yang direncanakan dengan kapasitas 20 m3
per hari, ini akan memproduksi papan partikel yang memenuhi standar.
Persyaratan kualitas dan ukuran produk akhir papan partikel akan disesuaikan
dengan permintaan konsumen.
B. Masalah
Sifat papan partikel berhubungan erat dengan sifat
bahan baku, bahan penolong dan teknologi proses yang di pakainya. Dalam
pembuatan papan partikel, perekat yang digunakan dan kerapatan sangat penting
dalam pembuatan produk ini. Perekat dan kerapatan yang akan menentukan sifat
fisis dan mekanis dari papan partikel tesebut, dengan pengujian menggunakan
metode ASTM.
C. Tujuan dan Manfaat
a.
Tujuan
Perkembangan ilmu pengetahuan terutama di bidang teknologi
dituntut mengetahui lebih lanjut untuk mengetahui baik secara teori maupun
aplikasi pemakaian di lapangan sehingga tujuan yang hendak di capai dalam
penelitian ini adalah memanfaatkan cabang dan ranting kayu akasia sebagai nilai tambah dan nilai ekonomi yang
lebih tinggi
b.
Manfaat
Penelitian ini
di harapkan dapat memberikan manfaat berupa informasi mengenai alternatif lain
untuk memperluas pemanfaatan cabang dan ranting kayu akasia sebagai bahan baku
pembuatan papan partikel.
II. TINJAUAN
PUSTAKA
A. Acacia mangium
Acacia mangium Willd., yang
juga dikenal dengan nama mangium, merupakan salah satu jenis pohon cepat tumbuh
yang paling umum digunakan dalam program pembangunan hutan tanaman di Asia dan
Pasifik. Keunggulan dari jenis ini adalah pertumbuhan pohonnya yang cepat,
kualitas kayunya yang baik, dan kemampuan toleransinya terhadap berbagai jenis
tanah dan lingkungan (National Research Council 1983). Tekanan terhadap
ekosistem hutan alam di Indonesia yang tidak dapat dihindari belakangan ini
mengakibatkan penggunaan jenis cepat tumbuh, termasuk mangium, sebagai
pengganti bahan baku untuk menopang pasokan produksi kayu komersial.
Berdasarkan hasil uji coba dari 46 jenis tanaman yang dilakukan oleh Departemen
Kehutanan di Subanjeriji (Sumatera Selatan), mangium dipilih sebagai jenis
tanaman yang paling cocok untuk tempat tumbuh yang marjinal, seperti padang
rumput alang-alang (Arisman 2002, 2003).
Luas
areal hutan tanaman mangium di Indonesia dilaporkan mencapai 67% dari total
luas areal hutan tanaman mangium di dunia (FAO 2002). Rimbawanto (2002) dan
Barry dkk. (2004) melaporkan bahwa sekitar 80% dari areal hutan tanaman
di Indonesia yang dikelola oleh perusahaan negara dan swasta terdiri dari
mangium. Sekitar 1,3 juta ha hutan tanaman mangium telah dibangun di Indonesia
untuk tujuan produksi kayu pulp (Departemen Kehutanan 2003). Mangium
juga diusahakan oleh rakyat (petani) dalam skala kecil. Menurut Departemen
Kehutanan dan Badan Statistika Nasional (2004), Provinsi Jawa Tengah dan Jawa
Timur merupakan provinsi dengan jumlah tanaman mangium rakyat tertinggi,
mencakup lebih dari 40% total jumlah tanaman mangium yang diusahakan oleh
rakyat di Indonesia.
A. mangium
termasuk jenis Legum yang tumbuh cepat, tidak memerlukan persyaratan tumbuh
yang tinggi dan tidak begitu terpengaruh oleh jenis tanahnya. Kayunya bernilai ekonomi karena merupakan
bahan yang baik untuk finir serta perabot rumah yang menarik seperti: lemari,
kusen pintu, dan jendela serta
baik untuk bahan bakar. Tanaman Acacia mangium yang berumur tujuh dan delapan
tahun menghasilkan kayu yang dapat dibuat untuk papan partikel yang baik.
B. Papan Partikel
Papan partikel
adalah papan komposit yang dibuat dari potongan-potongan kecil kayu, termasuk
serbuk
gergaji
atau
bahan berligno-selulosa lain.
Potongan-
potongan tersebut direkatkan dengan perekat atau resin sintetis, kemudian ditekan sehingga membentuk papan
dengan
disain dan ukuran tertentu (Salomba
dan
Purwanto, 1995).
Papan
partikel merupakan salah satu jenis produk partikel/panel kayu yang terbuat
dari partikel-partikel kayu atau bahan-bahan berlignoselulosa lainnya yang
diikat dengan perekat sintetis atau bahan pengikat lain kemudian dikempa panas
(Maloney 1993). Bahan berlignoselulosa banyak ditemukan dalam tanaman. Hal
inilah yang memungkinkan papan partikel dapat dibuat dalam skala industri
dimana Indonesia kaya akan bahan bakunya.
Menurut
Rowell (1988), bahan baku papan partikel dimasa mendatang sangat bervariasi.
Penggunaan berbagai campuran bahan baku dapat dilakukan dalam pembuatan papan
partikel. Penggunaan bahan baku dalam produk partikel tidak harus berasal dari
bahan yang berkualitas tinggi tetapi juga dapat menggunakan limbah seiring
dengan timbulnya isu lingkungan, kelangkaan sumber bahan baku, penguasaan
teknologi yang semakin maju, imajinasi, pengetahuan, dan penguasaan ilmu yang
semakin tinggi serta berbagai faktor lain yang merangsang terciptanya produk
partikel yang berkualitas tinggi dari bahan baku yang berkualitas rendah. Bahan
baku dengan kualitas rendah maupun tinggi tidak terlalu menjadi masalah
terhadap kualitas papan partikel karena papan partikel dapat dibuat sesuai
dengan keinginan pembuatnya, salah satunya adalah kerapatan dari papan
tersebut.
Berdasarkan
kerapatannya, Maloney (1993) membagi papan partikel menjadi beberapa golongan,
yaitu:
a.
Papan partikel berkerapatan rendah (low
density particleboard), yaitu papan yang mempunyai kerapatan kurang dari
0,4 gr/cm3.
b.
Papan partikel berkeraptan sedang (medium
density particleboard), yaitu papan yang mempunyai kerapatan antara 0,4-0,8
gr/cm3.
c.
Papan partikel berkerapatan tinggi (high
density particleboard), yaitu papan yang mempunyai kerapatan lebih dari 0,8
gr/cm3.
Selanjutnya
Maloney (1993) menyatakan bahwa dibandingkan dengan kayu asalnya, papan
partikel mempunyai beberapa kelebihan seperti:
1.
Papan partikel bebas mata kayu,
pecah, dan retak.
2.
Ukuran dan kerapatan papan
partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan.
3.
Tebal dan kerapatannya seragam
serta mudah untuk dikerjakan.
4.
Mempunyai sifat isotropis.
5.
Sifat dan kualitasnya dapat
diatur.
Beberapa faktor kunci yang berpengaruh terhadap kualitas papan
partikel antara jenis kayu, bentuk partikel, kerapatan papan, profil kerapatan
papan, jenis dan kadar serta distribusi perekat, kondisi pengempaan (suhu,
tekanan, dan waktu), kadar air adonan, kontruksi papan, particle alignment,
dan kadar air partikel (Maloney 1993).
Dalam proses pembuatan papan partikel, semakin tinggi suhu kempa
yang digunakan, maka pengembangan tebal dan daya serap air semakin rendah,
keteguhan lentur dan kekuatan tarik sejajar permukaan semakin tinggi. Semakin
tinggi kadar perekat yang digunakan maka kualitas papan partikel yang
dihasilkan semakin baik. Namun karena pertimbangan biaya produksi, biasanya
kadar perekat yang digunakan pada industri papan partikel tidak lebih dari 12%
(Massijaya 1997).
|
Gambar: Partikel dan Papan Partikel
III. METODE
PELAKSANAAN
A.
Alat dan
Bahan
Peralatan yang
digunakan adalah chippers, flakers, impact mills, hammer
mills, attrition mills, particle drayer, blender, glue spreader, cold press,
hot press, trimming, sanding, dan lain-lain. Bahan baku adalah akasia yang
diperoleh dari hutan tanaman di Kabupaten Kubu Raya karena
kondisi daerah ini cocok untuk tanaman akasia, sedangkan bahan pembantu berupa
perekat urea formaldehid dan wax di peroleh dari PT Duta Pertiwi Nusantara yang
berlokasi di Kabupaten Kubu Raya. Hardener menggunakan ammonium sulfat, dan bahan pengisi
menggunakan tepung kanji.
B. Lokasi
Pabrik
Lokasi pabrik sangat berpengaruh
terhadap kelangsungan hidup suatu pabrik, maka dalam menentukan tempat
berdirinya perlu didasarkan pada perhitungan yang matang sehingga menguntungkan
perusahaan baik dari segi teknis maupun ekonomisnya.
Lokasi pendirian pabrik papan
partikel rencananya di Kabupaten Kubu Raya. Pemilihan lokasi tersebut
didasarkan faktor Pemasaran dan Transportasi karena papan partikel bukan
merupakan barang jadi, namun merupakan barang setengah jadi yang digunakan
sebagai bahan baku oleh industri lainnya seperti: furniture, bangunan dan
lain-lain.
C.
Tata Letak Pabrik
Dasar
perencanaan lay out pabrik adalah untuk memperoleh suatu bentuk lay out yang
memberikan efisiensi tinggi dalam setiap kegiatan serta meliputi keselamatan
dan keamanan pabrik.
Lay
out pabrik dibagi menjadi 3 daerah utama:
- Area
proses produksi
- Area
penyimpanan bahan baku dan produk
- Area
administrasi dan perkantoran.
D. Skema
Proses Produksi Papan Partikel

Lay
Out Pabrik Papan Partikel

Keterangan:
A.
Penyimpanan Bahan Baku
B.
Pembuatan Chip (Chippers)
C.
Pembuatan
Serpihan (Flake)
D.
Impact Mills
E.
Hammer Mills
F.
Attrition Mills
G.
Pengeringan (Drying)
H.
Pemisahan
Partikel (Screening)
I.
Pencampuran
Partikel Dengan Perekat (Blender)
J.
Penaburan (Stroying)
K.
Pengempaan
Awal (Cold press)
L.
Pengempaan Panas (Hot Press)
M.
Pemotongan (Trimming)
N.
Pengamplasan (Sanding)
O.
Pengkondisian (Conditioning)
P.
Pemilahan (Grading)
Q.
Gudang pengepakan/dikemas (Packing)
R.
Kantor Administrasi
S.
Areal parkiran
IV. PEMBAHASAN
Proses Pembuatan Papan Partikel
1. Pembuatan Chip (Chippers)
Drum chipper dan
disk chipper menghasilkan partikel ukuran besar (tatal), biasanya untuk bahan
baku partikel yang lebih kecil.



Gambar: Chippers
2. Pembuatan
Serpihan (Flake)
Tahapan awal
proses produksi pembuatan papan partikel adalah dengan membuat flake atau
serpihan yang berasal dari bahan baku kayu (log) dengan menggunakan
mesin flaker. Ukuran flake yang dihasilkan biasanya memiliki dimensi lebar ± 2
– 3 cm, serta tebal 2 – 4 mm. Flake tersebut akan masuk ke dalam drum penampung(wet
silo).
Drum,
disk dan ring flakers menghasilkan partikel dengan ketebalan rendah (tipis)
yang dinamakan flake. Drum dan disk flakers berfungsi untuk memutar dan
menghancurkan kayu dengan ukuran agak besar (kayu berdiameter kecil dan limbah
saw mill) menjadi chip dan ring flaker mengubahnya menjadi flake.


Gambar
: Flake
3. Impact Mills
Impact
Mills berfungsi untuk menggerinda partikel untuk menghasilkan “fines” partikel
yang halus/kecil, biasanya untuk bagian permukaan papan partikel. Ukuran
partikel yang dihasilkan berdiameter 1200 mm dan lebar 1400 mm.



Gambar: Impact
Mills
4. Hammer Mills
Hammer
Mills merupakan bagian alat yang berbentuk gerigi fungsinya untuk menghancur
dan memecahkan material kayu menjadi ukuran lebih kecil. Ukuran dan bentuk agak
berbeda tetapi bisa dikontrol.



Gambar : Hammer
Mills
5. Attrition Mills
Menghasilkan
bundelan serat melalui proses penghancuran kayu antara dua flat atau disk
bergerigi yang berputar/saling berputar.


Gambar:
Attrition Mills
6. Pengeringan
(Drying)
Tujuan
Utama dari kegiatan pengeringan adalah untuk menurunkan kadar air flake.
Faktor kunci keberhasilan proses pengeringan adalah Suhu, Suplai bahan bakar,
dan suplai flake yang masuk kedalam mesin. biasanya kadar air yang
dituju adalah sebesar 2-6 % (tergantung ketetapan dari perusahaan). Setelah dikeringkan
flake tersebut dpotong kembali oleh mesin hammer mill.


Gambar: Drying
7. Pemisahan
Partikel (Screening)
Pada bagian ini flake
disaring dan akan terpisah menjadi 3 bagian yaitu: Surface Layer (SL), Core
Layer (CL), dan Debu.
8. Pencampuran
Dengan Perekat
Masing-masing
bagian flake (kecuali debu) akan dicampurkan dengan perekat pada mesin blender.
biasanya perekat yang digunakan adalah perekat tipe UF (Urea Formaldehyde).
9. Penaburan
(Stroying)
Flake yang telah
tercampur dengan perekat akan ditaburkan melalui mesin stroyer. jumlah
lapisan yang digunakan bisa 3 lapis dan 5 lapis. bagian atas dan bawah kayu
lapis menggunakan bahan SL dan bagian inti kayu lapis menggunakan bahan CL.
10. Pengempaan
Awal (cold press)
Tahap
pengempaan awal ini bertujuan agar hasil taburan menjadi lebih kompak atau
padat. kempa awal ini dilakukan pada suhu kamar dengan tekanan biasanya 150
kg/cm2.


Gambar: Cold Press
11. Pengempaan Panas (Hot Press)
Kunci
keberhasilan dalam prosen pengempaan panas ini adalah suhu, waktu pengempaan,
dan tekanan. pengempaan lembaran ini dapat dibedakan menjadi dua kategori yaitu
discontinous production dan continous production.


Gambar:
Hot Press
12. Pemotongan (Trimming)
Tahapan ini
bertujuan untuk memotong papan yang telah di kempa menjadi ukuran yang
diinginkan. terdapat 2 gergaji yang digunakan untuk memotong papan yaitu longitudinal
trim saw dan cross trim saw.
13. Pengamplasan (Sanding)
Proses ini
bertujuan agar ketebalan papan partikel sesuai dengan yang diinginkan.
V. PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan
lay out pabrik papan partikel yang direncanakan harus sesuai dengan tata letak
mesin-mesin yang akan digunakan. Susunan dan tahapan kinerja fungsi mesin juga
perlu di perhatikan. Apabila posisi mesin tidak efektif maka proses
pengerjaannya juga dapat terhambat.
Sedikit
banyaknya jumlah produk yang dihasilkan maka
semakin luas lokasi pabrik serta alat-alat yang digunakan juga lebih canggih.
B. Saran
1.
Diharapkan dapat dilakukan penelitian terhadap
lay out industri papan partikel dengan bahan yang berbeda dapat menguntungkan
secara ekonomis.
2.
Diharapkan agar dilakukan penataan
mesin-mesin yang ada dalam industry papan partikel.
REFERENSI
-----------.
1996. Mutu Papan Partikel. SNI
07-2105-1996. Dewan Standardisasi Nasional, Jakarta
-----------.
1999. Emisi Formaldehida Pada Panel Kayu.
SNI 01-6050-1999. Badan Standardisasi Nasional (BSN), Jakarta
Anonim.
1983. Standar Papan Partikel Datar.
SII 0797-83. Departemen Perindustrian, Jakarta
Euis.
H. at. al. UPT Balai Litbang
Biomaterial – LIPI
Prasetyo
Joko Teguh, 2007. Kekuatan Papan Partikel
Terbuat dari Sekam Padi, Skripsi Teknik Mesin, IST AKPRIND, Yogyakarta
Sutigno,
P. 1994. Teknologi Papan Partikel Datar.
Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan dan Sosial Ekonomi Kehutanan,
Bogor.