BAB III METODOLOGI
3. 1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Persiapan bahan baku partikel dilaksanakan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan dan Laboratorium SEAFAST Centre. Pembuatan papan partikel dilakukan
di Laboratorium Biokomposit, sedangkan untuk pemotongan dan pengujian sifat fisis contoh uji dilakukan di Laboratorium Peningkatan Mutu Kayu dan pengujian
sifat mekanis contoh uji di lakukan di Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangun Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Pengujian koefisien absorbsi suara dilakukan di Puslitbang Permukiman, Cileunyi, Bandung. Pengujian sound transmission loss dilakukan di Laboratoium
Fisika Bangunan dan Akustik, Kelompok Keahlian Teknik Fisika, Fakultas Teknik Industri, Institut Teknologi Bandung. Penelitian ini dilakukan pada bulan
Juni sampai dengan bulan Oktober 2010.
3.2 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah mesin hot press, alat uji mekanis Universal Testing Machine merk instron, mesin pembuat wol merk
Takekawa Iron Works, hammer mill, disk mill, oven, desikator, gelas ukur, gelas aqua, timbangan elektrik, kaliper, micrometer, cutter, kantong plastik, cetakan
berukuran 35 cm x 35 cm, kertas teflon, kain saring, sarung tangan, ember, masker, rotary blender, spray gun, paku, palu, jigsaw, handgrider slave, table
circular saw, notebook, sound card, microphone, loudspeaker, tripod, tabung impedansi, sound level meter, variable tone generator dan alat tulis.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah partikel bambu betung Dendrocalamus asper Backer dari Sukabumi, Jawa Barat dan perekat
methylene diphenyl diisocyanate MDI. Pembentukan dan penggabungan papan untuk contoh uji transmission loss menggunakan perekat PVAc merk Fox dan
triplek 8 mm untuk membantu pengempaan dingin.
3.3 Pembuatan Contoh Uji
Gambaran umum urutan proses penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Gambaran umum urutan proses penelitian.
Batang BB 40cm dibelah 2 bagian dan dengan mesin pembuat wol dihasilkan
wol BB berukuran panjang 5cm, lebar 3-
4mm dan tebal 0,2-0,5 mm Short ExcelsiorWol.
Dikeringkan dengan oven 70-80
o
C selama 2 hari hingga KA10, kemudian timbang partikel dan perekat sesuai dengan kebutuhan papan
partikel. Flakes BB + Disk Mill,
dihasilkan partikel dengan lebar 1-2mm dan
panjang ± 1cm Sedang
Flakes BB + Hammer Mill + saringan, dihasilkan
partikel Berukuran 10
mesh Halus
Chips BB + Disk Flaker, dihasilkan partikel Flakes, kering udarakan
selama 1-2 hari
Bambu Betung BB Pembuatan Partikel BB
Pembuatan Papan Berukuran 35 x 35 x 1cm
3
1. Papan partikel wol + MDI dengan 2 macam kerapatan
2. Papan partikel Sedang + MDI dengan 2 macam kerapatan
3. Papan partikel Halus + MDI dengan 2 macam kerapatan
Pengujian Sifat Fisis-Mekanis
JIS A 5908. Particleboard
Pembuatan Contoh Uji Sifat Fisis-Mekanis
Pembuatan Contoh Uji Sifat Akustik
Pengujian Sound
Transmission Loss
ASTM E 413-2004 Classification for Rating Sound
Insulation Pengujian Koefisien
Absorbsi Suara
JIS A 1405 1963 Methods of Test for Sound Absorption of.
Acoustical Materials by the
Tube Method Pengondisian Papan
Dilakukan selama 2 minggu untuk melepaskan tegangan sisa
Analisis Data Rekomendasi Panel Akustik
3.3.1 Persiapan Bahan
Bahan baku yang digunakan berupa tiga ukuran partikel bambu betung Gambar 3. Untuk ukuran partikel halus dan sedang, bagian bambu yang
digunakan adalah batangnya yang kemudian dipotong – potong hingga didapatkan
ukuran bambu yang dapat digiling dengan alat disk flaker. Kemudian flake bambu betung yang dihasilkan diproses kembali dengan alat disk mill untuk mendapatkan
partikel dengan lebar 1-2 mm, tebal 0,5 - 1 mm dan panjang ± 1 cm. Sebagian dari partikel tersebut digunakan sebagai bahan baku papan partikel dengan partikel
sedang, sebagian dari partikel tersebut kemudian di hancurkan kembali dengan alat hammer mill untuk mendapatkan partikel yang lolos saringan 10 mesh
partikel halus. Partikel berukuran besar didapatkan dengan cara memotong batang bambu
betung sepanjang 40 cm dan kemudian dibelah menjadi dua bagian. Masing –
masing belahan tersebut dijadikan short excelsiorwol dengan menggunakan mesin pembuat wol Takekawa Iron Works. Ukuran untuk partikel wol yaitu
panjang ±5 cm, tebal ±0,2 – 0,5 mm dan lebar 3 – 4 mm.
a b
c Gambar 3 Partikel bambu betung dalam berbagai ukuran a wol , b partikel
ukuran sedang , c partikel ukuran halus. Semua bahan partikel tersebut dioven pada suhu 70 - 80
o
C selama dua hari untuk mendapatkan kadar air partikel kurang dari 10. Setelah selesai dioven
maka timbang partikel sesuai dengan kerapatan sasaran yang diinginkan. Perekat yang digunakan adalah methylene diphenyl diisocyanate MDI.
Kadar perekat yang digunakan adalah 12 dari berat kering tanur partikel untuk setiap lembar papan.
Dua macam kerapatan digunakan dalam penelitian ini yaitu 0,4 gcm³ dan 0,6 gcm³. Dimensi papan partikel 35cm x 35cm x 1cm PxLxT. Papan partikel
yang dibuat sebanyak 42 sampel, terdiri dari 7 buah sampel papan partikel halus
dengan dua macam target kerapatan, 7 buah sampel papan partikel sedang dengan dua macam target kerapatan, serta 7 buah sampel papan partikel wol dengan dua
macam target kerapatan.
3.3.2 Pencampuran Bahan dan Pembuatan Lembaran
Pencampuran bahan antara partikel bambu betung dengan perekat MDI menggunakan rotary blender dan spray gun. Partikel bambu betung dimasukan ke
dalam rotary blender, sedangkan perekat MDI dimasukan ke dalam spray gun. Saat mesin rotary blender berputar, perekat disemprotkan ke dalamnya sehingga
proses pencampuran antara perekat dan parikel bambu betung dapat merata. Pembentukan lembaran dilakukan setelah partikel dan perekat tercampur
secara merata kemudian adonan tersebut dimasukkan kedalam cetakan lembaran yang berukuran 35 cm x 35 cm x 1 cm dengan alas dan penutup seng yang
berlapis teflon sheet. Selama proses pembentukan lembaran distribusi partikel pada alat pencetak diusahakan tersebar merata sehingga produk papan komposit
yang dihasilkan memiliki kerapatan yang seragam.
a b
Gambar 4 Pencampuran bahan dan pembuatan lembaran partikel bambu a Pencampuran bahan dengan rotary blender dan b Pencetakan
lembaran panel.
3.3.3 Pengempaan dan Pengondisian
Setelah lembaran dibentuk dimasukkan kedalam mesin hot press. Sebelum dilakukan proses pengempaan, bagian tepi alat pembentuk lembaran dibatasi
dengan batang besi yang tebalnya 1 cm. Suhu pada saat pengempaan sekitar 120ºC dengan tekanan 25 kgcm² selama 10-15 menit. Setelah pengempaan
selesai, papan dikeluarkan dari mesin kempa dan dibiarkan selama 30 menit agar lembaran papan partikel mengeras.
Pengondisian dilakukan dengan tujuan untuk menyeragamkan kadar air papan partikel dan membebaskan tegangan sisa yang terbentuk pada permukaan
lembaran selama proses pengempanan panas. Pengkondisian ini dilakukan selama ± 14 hari pada suhu kamar.
a b
Gambar 5 Pengempaan dan pengondisian panel a. Pengempaan panas dan b. Pengkondisian lembaran panel.
3.3.4 Pembuatan Contoh Uji
Papan partikel yang telah mengalami conditioning kemudian disesuaikan ukurannya berdasarkan tujuan pengujian yang dilakukan. Parameter yang diuji
berupa sifat akustik transmission loss dan koefisien absorbsi, sifat fisis kadar air, kerapatan, pengembangan tebal, dan daya serap air dan sifat mekanis MOE,
MOR, kuat pegang sekrup dan kuat rekat internal. Ukuran contoh uji untuk sifat fisis dan mekanis kayu mengacu pada standar
JIS A 5908-2003 sedangkan untuk contoh uji koefisien absorbsi mengacu pada standar JIS A 1405 1963. Pola pemotongan untuk pengujian seperti terlihat pada
Gambar 6.
Gambar 6 Pola pemotongan contoh uji.
Keterangan :
a = Contoh uji MOE dan MOR, berbentuk persegi dengan ukuran 5 cm x 20 cm
b = Contoh uji kerapatan dan kadar air, berbentuk persegi dengan ukuran
10 cm x 10 cm
c = Contoh uji koefisien absorbsi suara, berbentuk lingkaran dengan diameter 10 cm dan 5 cm.
d = Contoh uji kuat rekat internal, berbentuk persegi dengan ukuran 5 cm
x 5 cm
e = Contoh uji daya serap air dan pengembangan tebal, berbentuk persegi dengan ukuran 5 cm x 5 cm
f = Contoh uji kuat pegang sekrup, berbentuk persegi dengan ukuran 5 cm
x 10 cm
Untuk contoh uji Sound Transmission Loss dibuat dengan menggabungkan empat lembar papan berukuran 35 cm x 35 cm yang direkatkan sisi tebalnya agar
mendapatkan lembaran papan berukuran 70 cm x 70 cm dengan menggunakan kempa dingin yang ditunjukan pada Gambar 7. Ukuran papan 70 x 70 cm
2
digunakan untuk pengujian sound transmission loss STL. Perekat yang digunakan merupakan perekat PVAc merk Fox dicampur dengan methylene
diphenyl diisocyanate MDI sebagai hardener dengan rasio 15:1.
Gambar 7 Penggabungan lembaran papan partikel.
PH 0,4 PS 0,4
PW 0,4
PH 0,6 PS 0,6
PW 0,6
Gambar 8 Enam jenis panel akustik yang diuji.
3.4 Pengujian Papan Partikel 3.4.1 Pengujian Sifat Fisis