Menakar Sitrun untuk Bahan Perekat Panel Kayu

By Sutomo Dardi 16 Sep 2020, 17:48:42 WIBBERITA LITBANG & INNASI

Menakar Sitrun untuk Bahan Perekat Panel Kayu

Keterangan Gambar : Pengujian fisika dan mekanika MDF kayu mahang dengan perekat asam sitrat / Doc. Agus Wahyudi


PANEL kayu adalah papan tiruan dengan komponen penyusun utama dari elemen kayu seperti vinir, strand, flakes, particle, dan fibers yang disatukan dengan menggunakan perekat. Panel kayu terdiri beberapa jenis produk, seperti plywood (kayu lapis), particleboard (papan partikel), dan fibreboard (papan serat). Produk panel kayu dalam kehidupan sehari-hari digunakan untuk bahan baku dalam pembuatan perlengkapan rumah tangga dan/atau mebel sebagai subsitusi kayu solid yang mulai terbatas ketersediaannya di pasaran.

Dalam pembuatan papan panel, diperlukan bahan perekat untuk menyatukan lapisan vinir, serat atau partikel untuk menjadi produk akhir panel kayu yang menyerupai kayu solid. Penggunaan perekat sintetis di dalam proses pembuatan panel kayu masih mendominasi produk panel kayu yang ada di pasaran karena ekonomis dan mudah diperoleh.

Sebagian besar perekat sintetis yang digunakan dalam pembuatan panel kayu adalah perekat berbasis formaldehida, sehingga produk panel kayu tersebut potensial menimbulkan emisi formaldehida selama proses pembuatan dan penggunaannya. Produk panel kayu yang menggunakan perekat berbasis formaldehida dapat mengeluarkan emisi formaldehida ke udara bebas selama tujuh tahun lamanya.

Menurut hasil penelitian Roffael tahun 1993 dan International Agency for Research on Cancer (IARC) senyawa formaldehida dapat menyebabkan kanker nasofaring pada manusia, iritasi pada mata dan kerongkongan serta gangguan pernapasan. Selain itu, perekat sintetis yang populer dewasa ini, seperti urea formaldehida, fenol formaldehida, melamin formaldehida dan isosianat merupakan perekat yang menggunakan bahan baku turunan minyak bumi sehingga tidak ramah terhadap lingkungan dan tidak dapat diperbaharui.

Ada banyak cara untuk mengurangi emisi formaldehida dari produk panel kayu. Salah satu caranya dengan menggunaan bahan perekat alami. Banyak penelitian sudah dilakukan untuk menemukan bahan perekat alami yang ramah lingkungan dan aman bagi kesehatan manusia, seperti tannin, protein, starch dan asam polikarboksilat sepeti asam sitrat atau sitrun.

Sitrun atau asam sitrat adalah asam organik lemah yang ditemukan dalam buah-buahan dari genus jeruk-jerukan, seperti pada buah lemon dan jeruk nipis yang mana kadarnya mencapai 8% dari bobot keringnya. Senyawa inilah yang memberikan rasa asam dalam buah-buahan tersebut. Awal mulanya, asam ini ditemukan dari buah lemon dan buah mentah lainnya oleh Abu Musa Jabir ibn Hayyan atau yang dikenal dengan nama Geber, ilmuwan kimia muslim pada abad 8.

Pada 1923, asam sitrat kemudian diproduksi dalam skala komersial dengan metode Currie-Thom fermentation oleh James Currie dan Charles Thom. Dalam skala industri, asam sitrun dihasilkan dari fermentasi gula menggunakan bantuan jamur Aspergillus niger. Rasa asam pada asam sitrat membuat bahan ini sering dicampurkan sebagai perisa maupun sebagai bahan pengawet, seperti dalam produk soft drink dan permen. Asam sitrat juga digunakan sebagai pengawet obat dan disinfektan.

Penggunaan sitrun sebagai bahan perekat baik secara tunggal maupun dikombinasikan dengan bahan-bahan lain dalam pembuatan produk panel kayu telah banyak dilaporkan oleh para peneliti dalam dan luar negeri. Mekanisme ikatan yang terjadi di dalam kayu adalah terjadinya pembentukan ikatan ester antara gugus karboksil asam sitrun dengan gugus hidroksil kayu (baik yang berasal dari lignin dan/atau selulosa).

Adanya ikatan ester di dalam kayu tersebut menjadikan ikatan antar serat/partikel dalam papan serat/papan pertikel menjadi kuat serta sifat ketahanan terhadap air menjadi meningkat atau kestabilan dimensi panel kayu meningkat sehingga umur pakai menjadi lebih lama. Selain peningkatan sifat ketahanan terhadap air, penggunaan sitrun juga dapat mencegah serangan rayap kayu.

Hasil penelitian BP2TSTH Kuok pada 2014 dalam pembuatan papan serat dari kayu jabon dengan menggunakan perekat sitrun secara tunggal memiliki kualitas yang memenuhi standar SNI 01-4449 (2006) dan JIS A 5905 (2003). Kadar perekat sitrun yang terbaik dalam pembuatan papan serat kayu jabon tersebut adalah 30% dari berat kering bahan baku serat jabon.

Kelebihan produk papan serat ini dibandingkan dengan papan serat dengan perekat sintetis adalah bebas emisi formaldehida dan memiliki sifat pengembangan tebal terhadap air/uap air (stabilitas dimensi) yang rendah kurang dari 3%, sehingga aman bagi kesehatan dan umur pakai menjadi lebih lama.

Selain menghasilkan produk yang bebas formaldehida dan stabilitas dimensi yang baik, penggunaan perekat sitrun juga dapat mencegah terhadap serangan rayap. Hasil penelitian Indrayani, Setyawati, Munawar, Umemura dan Yoshimura pada 2015 menunjukkan bahwa papan serat dari serat limbah daun nanas dengan perekat tunggal sitrun mampu mencegah papan serat dari serangan rayap.

Penggunaan sitrun sebagai perekat di produk panel kayu berpeluang besar untuk diaplikasikan dalam industri, selain ramah lingkungan bebas formaldehida juga mampu meningkatkan umur produk panel kayu dari serangan rayap dan penyerapan air/pengembangan tebal panel kayu. Meskipun hitungan biaya produksi lebih mahal bila dibandingkan dengan menggunakan perekat sintetis, perekat sitrun berkontribusi positif terhadap gerakan mitigasi perubahan iklim.***(Agus Wahyudi)



Write a Facebook Comment

Tuliskan Komentar anda dari account Facebook