SINTESIS, KARAKTERISASI DAN APLIKASI BIO-IMPREGNAN DARI KULIT BATANG SAWIT

Jamaludin Malik, Adi Santoso, Jamal Balfas

Abstract


Formulasi bahan fenolik yang diekstrak dari biomassa tidak hanya menghasilkan perekat tapi juga dapat dijadikan sebagai bio-impregnan. Bio-impregnan adalah bahan untuk perlakuan impregnasi yang berasal dari makhluk hidup, pada umumnya dari ekstraksi bagian tumbuhan seperti kulit, batang, dan lain-lain. Pada penelitian ini, sintesis dilakukan dengan kopolimerisasi resorsinol (R) dan formaldehida (F) terhadap ekstrak kulit batang sawit (S) sehingga menghasilkan fluida resin SRF. Karakterisasi secara lengkap dilakukan dengan menggunakan FTIR, Py-GCMS, XRD dan DTA. Selain itu emisi formaldehida juga dilakukan untuk memastikan keamanannya terhadap kesehatan dan lingkungan. Aplikasi bio-impregnan dilakukan terhadap sampel kayu sawit bagian keras (pinggir) dan bagian lunak (tengah) dari batang sawit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak kulit batang sawit mengandung komponen polifenol yang memiliki afinitas kuat terhadap resorsinol dan formaldehida dengan katalis basa (NaOH 40%), sehingga dapat membentuk kopolimer yang dapat digunakan sebagai impregnan. Aplikasi bio-impregnan tersebut dapat meningkatkan kualitas batang sawit pada semua bagian batang dari kelas V menjadi kelas kuat III dengan peningkatan kerapatan (>100%), kekerasan (4 kali), pengembangan tebal baik dalam air dingin maupun air mendidih memenuhi persyaratan (<25%), serta emisi formaldehida yang memenuhi standar SNI 03-2105-2006.


Keywords


Sintesis; karakterisasi; aplikasi; bio-impregnan; kulit batang sawit

References


Akay, M. (2012). Introduction to Polymer Science and Technology, North Ireland, Ventus Publishing ApS.

Cowd, M.A. (1991). Kimia polimer. Cetakan 1. Penerbit ITB, Bandung.

Detlefsen, W. D. (2002). Phenolic resins: Some chemistry, technology and history. In: Chadhury, M, and Pocius, A.V. (Eds.), Adhesive Science and Engineering – 2: Surfaces, Chemistry and Applications. Elsevier, Amsterdam, Chap. 20. In: Chaudhury, M. & Pocius, A. V. (eds.). Elsevier B.V.

Dunky, M. and Pizzi, A. (2002). Wood Adhesives In: Chadhury, M, and Pocius, A.V. (Eds.), Adhesive Science and Engineering – 2: Surfaces, Chemistry and Applications. Elsevier, Amsterdam, Chap. 23.

Dungani, R., Karliati, T., Hadiyane, A. Tanaka, T., Yamada, M., Hartati, S.. Dewi, M. and J. Malik, (2020a). Natural weathering’s effect on mechanical properties of short cycle coconut trunk lumber impregnated using kraft black liquor. BioResources, 15(2), 3821-3838, doi: 10.15376/biores.15.2.3821-3838.

Dungani, R., Karliati, T, . Hadiyane, A., Tanaka, T., Yamada, M., Hartati, S. and Malik, J. (2020b). Using kraft black liquor on coconut wood (Cocos nucifera) through impregnation with vacuum pressure method. Journal of the Indian Academy of Wood Science (Springer), doi: 10.1007/s13196-020-00257-x.

Durairaj, R. B. (2003). Resorcinol: Chemistry, Technology and Application. Springer.

Gardziella, A., Pilato, L. A. Knop, A. (2000). Chemistry, Applications, Standardization, Safety and Ecology, New York, Springer-Verlag.

Hill, C. A. S. (2006). Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes, John Wiley & Sons, West Sussex, UK.

Jessica (2018). Karakterisasi dan Pengembangan Tanin Ekstrak Kulit Mangium (Acacia Mangium Willd.) Sebagai Perekat Kayu Laminasi. (Disertasi), Sekolah Pasca Sarjana IPB University.

Kajita, H., and Imamura, Y. (1991). Improvement of physical and biological properties of particleboards by impregnation with phenolic resin, Wood Science and Technology, 26(1), 63-70.

Liu, X.; Wu, Y.; Zhang, X. and Zuo, Y. (2015). Study on the effect of organic additives and inorganic fillers on properties of sodium silicate wood adhesive modified by polyvinyl alcohol, BioResources, 10(1), p1528-1542.

Malik, J. dan Santoso, A. (2005). Kekuatan lentur statis kayu kayu laminasi yang dirakit dari tiga jenis limbah kayu hasil hutan tanaman. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 23(5), 385-397. doi: 10.20886/jphh.2005.23.5.385-397.

Malik, J. Santoso, A. Roliadi, H. (2005). Characteristics of laminated wood of logging waste of three natural forest wood species. Journal of Forestry Research, 2(1), 37-48, doi: 10.20886/ijfr.2005.2.1.37-48.

Malik, J., Santoso, A., Mulyana, Y. and Ozarska, B. (2016). Characterization of Merbau Extractives as a Potential Wood-Impregnating Material. BioResources, 11(3), 7737-7753, doi: 10.15376/biores.11.3.7737-7753.

Malik, J. Ozarska, B. and Santoso, A. (2018). Colour changes and morphological performance of Impregnated jabon wood using polymerised merbau Extractives. Maderas-Cienc Tecnol, 20(1), 91-102. doi: 10.4067/S0718-221X201800500 1801.

Malik, J. and Ozarska, B. (2019). Mechanical characteristics of impregnated white jabon wood (Anthocephalus cadamba) using merbau extractives and selected merbau extractives. Maderas. Ciencia y tecnología, 21(4), 573–586, doi: 10.4067/S0718-221X2019005000413.

Malik, J. (2019). Impregnasi: Teknologi Menguatkan Kayu. Forest Digest, Juli-September: 76-79. https://www.forestdigest.com/detail/316/impregnasi-teknologi-menguatkan-kayu.

Malik, J., Santoso, A. and Ozarska, B. (2020). Polymerized merbau extractives as impregnating material for wood properties enhancement, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 935 012021, doi: 10.1088/1757-899X/935/1/ 012021.

Malik, J. and Santoso, A. (2021). Physico-mechanical Characteristics Enhancement of Oil Palm Wood After Treatment with Polymerized Merbau Extractives Resin. Advances in Engineering Research, Proceedings of the International Conference on Innovation in Science and Technology (ICIST 2020). Atlantis Press International B.V. doi: 10.2991/aer.k.211129.059.

Ohmae, K., Minato, K., and Norimoto, M. (2002). The analysis of dimensional changes due to chemical treatments and water soaking for hinoki (Chamaecyparis obtusa) wood, Holzforschung, 56(1), 98-102, doi: 10.1515/HF.2002.016

Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI), (1961). Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia NI-5 PKKI 1961. Direktorat Penyelidikan Masalah Kayu, Direktorat Jenderal Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum. Jakarta.

Rachmawati, O., Sugita, P. dan Santoso, A. (2018). Sintesis perekat tannin resorsinol formaldehida dari ekstrak kulit pohon mangium untuk peningkatan kualitas batang sawit. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 36(1), 33-46, doi: 10.20886/jphh.2018.36.1.33-46.

Ruhendi, S. (1999). Kualitas lignin resorsinol formaldehida berbahan dasar dari lindi hitam sebagai perekat kayu laminasi. Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia, 8(2), 19-25.

Ryu, J. Y., Takahashi, M., Imamura, Y., and Sato, T. (1991). Biological resistance of phenol-resin treated wood, Mokuzai Gakkaishi, 37(9), 852-858.

Ryu, J. Y., Imamura, Y., Takahashi, M., and Kajita, H. (1993). Effects of molecular weight and some other properties of resins on the biological resistance of phenolic resin treated wood. Mokuzai Gakkaishi, 39(4), 486-492.

Sakai, K., Matsunaga, M., Minato, K., and Nakatsubo, F. (1999). Effects of impregnation of simple phenolic and natural polycyclic compounds on physical properties of wood, Journal of Wood Science, 45(3), 227-232. doi: 10.1007/BF011 77730.

Santoso, A. (2001) Penelaahan pengaruh waktu pengkondisian dan penggunaan tanin pada contoh uji terhadap emisi formaldehida kayu lapis. Makalah Falsafah Sains (PPs 702) Program Pasca Sarjana/S3 Institut Pertanian Bogor. https://www.rudyct.com/PPS702-ipb/02201/adi_santoso.htm. Diakses 30 Januari 2022.

Santoso, A. (2004). Pemanfaatan lignin dari lindi hitam untuk pembuatan kopolimer lignin resorsinol formaldehida sebagai perekat kayu lamina. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 22(3), 143-153.

Santoso A., Rachman, O. & Malik, J. (2005). Kualitas rekatan papan sambung pada lima jenis kayu menggunakan perekat berbahan dasar lignin dan tannin. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 23(3), 187-195. doi: 10.20886/jphh.2005.23.3.187-195.

Santoso, A. (2011). Pemanfaatan lignin kraft dari lindi hitam sebagai perekat kayu komposit. Sains Natural, 1(2), 135-139.

Santoso, A. dan Abdurachman. (2016). Karakteristik ekstrak kulit kayu mahoni sebagai bahan perekat kayu. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 34(4), 269-284. Doi: 10.20886/jphh.2016. 34.4.269-284.

Santoso, A., Basri, E. dan Balfas, J. (2020). Kualitas kayu laminasi dengan perekat tanin dari ekstrak kulit kayu mahoni. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 38(3), 151-159, doi: 10.20886/jphh. 2020.38.3.151-150.

Santoso, A. Sudohadi, Y. and Malik, J. (2014). Composite Flooring Quality of Combined Wood Species Using Adhesive from Merbau Wood Extract. Forest Products Journal , 64(5/6), 179-186, doi: 10.13073/FPJ-D-13-00051.

Standar Nasional Indonesia (SNI), (2019). SNI 8853:2019 Metode uji untuk contoh kecil kayu bebas cacat (ASTM D143 – 14, IDT). Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.

Standar Nasional Indonesia (SNI), (1994). SNI-03-3257-1994 Mutu dan Ukuran Kayu Bangunan. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.

Standar Nasional Indonesia (SNI), (1998). SNI-06-4567-1998 Fenol Formadehida Cair Untuk Perekat Kayu Lapis. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.

Standar Nasional Indonesia (SNI), (2006). SNI-03-2105-2006. Papan Partikel Syarat Emisi Formaldehida. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.

Standar Nasional Indonesia (SNI), (2006). SNI 01-7206-2006. Uji Emisi Formaldehida Kayu Metoda Analisis Gas. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.

Standar Nasional Indonesia (SNI), (2010). SNI ISO 1683:2010. Panel Kayu- Penentuan Pengembangan Tebal Setelah Direndam dalam Air. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.

Supriadi, A., Rachman, O,. dan Sarwono, E. (1999). Karakteristik dolok dan sifat penggergajian kayu sawit (Elaeis guineensis Jack). Buletin Penelitian Hasil Hutan, 17(1), 1-20. doi: 10.20886/jphh.1999.17.1.1-20

Tohmura, S.I. (1998). Acceleration of the cure of phenolic resin adhesives VII: Influence of extractives of merbau wood on bonding. Journal of Wood Science, 44, 211-216.

Yazaki Y, Collins PJ. (1994). Wood adhesives based on tannin extracts from barks of some pine and spruce species. Holz als Roh- und Werkstoff, 52(9), 307-310.

Yusfreirosyid KI. (2001). Perbaikan kualitas kayu kelapa sawit (Elaeis Guineensis Jaqc.) dengan metode “Compress”. (Skripsi), Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.




DOI: https://doi.org/10.20886/jphh.2022.40.2.81–92

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


JURNAL PENELITIAN HASIL HUTAN INDEXED BY:

More...


Copyright © 2015 | Jurnal Penelitian Hasil Hutan (JPHH, Journal of Forest Products Research)

eISSN : 2442-8957        pISSN : 0216-4329

       

JPHH is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.