Manfaat Penelitian

1.3. Manfaat Penelitian

Bahan utama kayu banyak digunakan untuk berbagai

macam keperluan seperti konstruksi rumah, meubelair, panel-panel, accecories dan lainnya. Kebutuhan kayu dari

1. Penelitian ini merupakan konstribusi positif bagi pengem- tahun ke tahun semakin meningkat setelah bahan baku logam.

bangan produk khususnya dibidang material teknik untuk Peningkatan kebutuhan ini tidak dapat diimbangi dengan

memproduksi box speaker.

2. Material baru ini sepenuhnya memanfaatkan limbah/ tanan dan perdagangan kayu diperketat untuk melindungi

persediaan yang cukup, dikarenakan regulasi sektor kehu-

sampah yang tidak mempunyai nilai ekonomis sama kelestarian alam dan ekosistem yang ada.

sekali.

3. Penelitian ini merupakan sumbangsih perguruan tinggi berupa serpihan/tatal kayu dan serbuk/partikel kayu hampir

Sementara itu pada sisi lain, limbah kayu baik yang

kepada masyarakat untuk pengembangan wirausaha. tidak dimanfaatkan secara optimal, seringkali limbah kayu tersebut hanya digunakan untuk bahan bakar yang rendah

1.4. Tinjuan Pustaka

nilai ekonominya.

Upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan nilai Komposit dirancang dengan kekuatan dan kekakuan ekonomi limbah kayu tersebut adalah dengan menjadikan

tinggi, dapat memberikan kekuatan dan kekakuan spesifik sebagai bahan baku pembuatan papan partikel/bahan kom- yang melebihi bahkan dapat beberapa kali lipat dibandingkan posit. dengan baja dan aluminium, komposit terhindar dari korosi Produk yang dihasilkan dari pemanfaatan papan partikel

serbuk kayu cukup luas selain untuk produk meubel juga serta memberikan penampilan dan kehalusan permukaan untuk box speaker.

lebih baik ( Malau V, 2000 ).

Penambahan filler (serbuk gergaji kayu) ke dalam matriks

1.2. Tujuan Penelitian

bertujuan mengurangi densitas, meningkatkan kekakuan dan mengurangi biaya per unit volume. Filler ditambahkan ke

1. Mendapatkan data pengaruh perbandingan tekanan kom- dalam matriks dengan tujuan meningkatkan sifat mekanis paksi pada komposit serbuk kayu terhadap sifat mekanis

melalui penyebaran tekanan yang efektif di antara serat dan terutama kekuatan bending.

matriks ( Han, 1990).

Komposit yang berkualitas tinggi hanya dapat dicapai bila

serbuk kayu terdistribusi dengan baik di dalam matriks.

(1) Dalam kenyataan, afinitas antara serbuk kayu dengan plastik

sangat rendah karena kayu bersifat hidrofilik sedangkan

Keterangan:

plastik bersifat hidrofobik. Akibatnya komposit yang ter- 3 ρ adalah massa jenis (kg/m ) bentuk memiliki sifat-sifat pengaliran dan moldability yang

m adalah massa

(kg)

rendah dan pada gilirannya dapat menurunkan kekuatan 3 V adalah volume (m )

bahan (Han, 1990).

Han (1990), Strak dan Berger (1997) dan Oskman dan

2.3. Diagram alir penelitian

Clemons (1997), meneliti faktor-faktor yang berperan penting dalam pembuatan komposit serbuk kayu plastik,

Mulai

yaitu tipe dan bentuk bahan baku, jenis kayu, nisbah filler dan matrik, jenis dan kadar compatibilizer serta kondisi saat pengadonan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sampai

batas tertentu terjadi peningkatan kekuatan komposit dengan Menyiapkan bahan utama penelitian ( matrik makin kecil ukuran serbuk yang digunakan, tipe, nisbah dan resin urea formaldehid, mesin press )

serbuk dan plastik, kadar air serta jenis kayu berpengaruh nyata terhadap sifat-sifat komposit yang dihasilkan.

Setyawati (2003) meneliti pengaruh ukuran nisbah serbuk

kayu dengan matriks, serta kadar compatibilizer terhadap Jenis serbuk kayu B sifat fisis dan mekanis komposit kayu polipropilena daur

Jenis serbuk kayu A

Tekanan kompaksi 2 : 1 dan 3 : 2

Tekanan kompaksi 2 : 1 dan 3 : 2

ulang. Hasil menunjukkan pola yang sama dengan komposit yang menggunakan polipropilena murni, yaitu sifat-sifat komposit meningkat dengan makin halusnya ukuran partikel.

Sulaeman (2003), meneliti deteriosasi komposit kayu

Pengujian bending dan densitas

plastik polipropilena daur ulang oleh cuaca dan rayap. Hasil papan komposit penelitian menunjukkan komposit kayu plastik daur ulang

dapat terdegradasi oleh cuaca, akan tetapi tahan terhadap

Pembuatan benda uji untuk uji akustik

serangan rayap. Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam peman- faatan serbuk kayu sebagai filler dalam pembuatan komposit

Analisis data dan Pembahasan

kayu plastik adalah jenis kayu, ukuran serbuk serta nisbah antara serbuk kayu dan plastik. Hal lain yang perlu diperhati- kan adalah sifat dasar dari serbuk kayu itu sendiri. Kayu

Penyusunan laporan akhir

merupakan bahan yang sebagian besar terdiri dari selulosa (40-50%), hemiselulosa (20-30%), lignin (20-30%) dan

sejumlah kecil bahan-bahan anorganik dan ekstraktif. Selesai Karenanya kayu bersifat hidrofilik, kaku serta terdegradasi

secara biologis. Sifat-sifat tersebut menyebabkan kayu

Gambar 1. Diagram alir penelitian

kurang sesuai bila digabungkan dengan plastik, karena itu dalam pembuatan komposit kayu plastik diperlukan bantuan

2.3.1. Pengujian bending

coupling agent (Febrianto, 1999). Uji lengkung ( bending test ) merupakan salah satu bentuk

2. METODOLOGI

pengujian untuk menentukan mutu suatu material secara visual. Selain itu uji bending digunakan untuk mengukur

2.1. Alat dan Bahan

kekuatan material akibat pembebanan.

- Serbuk kayu Contoh uji berukuran 5 x 20 cm pada kondisi kering udara. - Hot press machine

Lebar bentang (jarak penyangga) 15 kali tebal nominal, tetapi - Resin urea formaldehid.

tidak kurang dari 15 cm.

- Osiloskop (GW Instek GDS-1102, Max Frekuensi 100

MHz) 20 - Amplifier (tipe GM 022, Frekuensi output 50 – 10 KHz,

Impedansi output 8 ohm) 5 - Speaker diameter 8 inc

- Timbangan digital - AFG (Audio Frekuensi Generator)

- Microphone

Gambar 2. Ukuran Bahan Uji Bending (ISO 8335 – 1987)  Perhitungan Densitas

2.2. Macam pengujian

Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan Nilai MOR papan partikel dapat dihitung dengan rumus volume benda. Rumus untuk menentukan massa jenis adalah

sebagai berikut (ISO 8335-1987):

PL Densitas komposit serbuk kayu 3. .

MOR 

bh 2. .

Keterangan: MOR = modulus patah (kg/cm 2 ) 800 700

P = beban sampai patah (kg)

L = panjang bentang (cm)

3 B = lebar contoh uji (cm) Densitas ( kg/m ) 400

H = tebal contoh uji (cm)

Kayu Trembesi

Kayu Sengon laut

2.3.2. 100 Pengujian akustik

Alur pengujian akustik dengan mengguanakan alat-alat di

Perbandingan kompaksi

atas adalah:

(Audio Frekuensi AFG

Amplifier

Generator)

( Output ke Box Speaker )

Osiloskop Amplifier

Microphone ( Input dari

Gambar 3. Skema pengujian akustik Gambar 5. Densitas dan modulus patah terhadap per-

bandingan kompaksi

Dari data pada Tabel 1 diatas menunjukkan bahwa papan partikel kayu trembesi dengan tekanan kompak 2:1 merupa- kan papan komposit berkerapatan sedang (Medium Density

particleboard ) dengan nilai 0,73 gr/cm 3 . Sedangkan papan partikel untuk perlakuan lainnya menunjukkan klasifikasi papan partikel berkerapatan rendah (Low Density particle- board ).

Selain dari kerapatan, sifat fisis dan mekanis papan par- tikel kayu trembesi dan sengon laut dengan tekanan kom- paksi 2:1 juga menunjukkan modulus patah (MOR) yang

memenuhi standar FAO yaitu sebesar 225 dan 300 kg/cm 2 . Hal ini menunjukkan bahwa tekanan yang diberikan saat

Gambar 4. Spesimen uji akustik pressing sangat menuntukan tingkat kepadatan papan pasti- kel (Density).

Spesimen benda uji ISO-354 (measurement of sound Densitas bahan komposit serbuk kayu mempengaruhi absorbtion in a reverberation room ) yaitu pengujian material

modulus elastisitasnya (MOE) dan modulus patahnya dalam ruang dengung untuk mendapatkan koefisien absorbsi

(MOR). Makin tinggi densitas bahan komposit serbuk kayu sebagai standar pengujian pada berbagai frekuensi.

akan meningkatkan sifat kekakuan bahan yang menyebab- kan sifat getas pada bahan. Gambar 5 menunjukkan densitas

yang besar berbanding terbalik dengan nilai modulus

HASIL DAN PEMBAHASAN

patahnya.

Pengujian terhadap densitas dan modulus patah adalah Sedangkan hasil pengujian akustik bahan komposit ser- sebagai berikut:

buk kayu trembesi (Samanea Saman) dan sengon laut (Albazia Falcaria) sebagai berikut:

Tabel 1. Densitas dan modulus patah (MOR) komposit Dari gambar 5.3 tersebut di atas, menunjukkan bahwa input frekuensi yang diberikan mulai dari 30 Hz sampai ≤ Bahan komposit

Densitas 3 Modulus patah 2

(kg/m )

(kg/cm )

100 Hz mengalami penurunan output frekuensi untuk semua jenis komposit partikel dan perbandingan kompaksi. Besar-

nya tekanan kompaksi 2:1 relatif lebih tinggi output frekuensi Kayu Trembesi

Kayu Trembesi

yang ditimbulkan. Ini menunjukkan bahwa tekanan kom- Kayu Sengon Laut

paksi 2:1 yang diberikan pada komposit partikel kayu meng- Kayu Sengon Laut

hasilkan densitas yang lebih tinggi dan sifat akustik bahan komposit tersebut lebih baik. Begitu pula sebaliknya bahwa

Gambar 5 menunjukkan kerapatan dan modulus patah tekanan kompaksi 3:2 akan memberikan densitas yang pada masing-masing jenis bahan komposit serbuk kayu yang

rendah pada komposit partikel kayu, sehingga akustik bahan berbeda.

komposit tersebut kurang baik.

Tabel 2. Data pengujian akustik papan komposit kayu Gambar 6 menunjukkan bahwa peningkatan amplitudo sengon laut

pada papan partikel baik kayu trembesi dan kayu sengon dengan tekanan kompaksi 2:1 menunjukkan peningkatan

Frekue Sengon laut tebal 2 cm Sengon laut tebal 1 cm nilai yang signifikan dengan penambahan frekuensi. Sedang-

nsi in Tinggi Frekuensi

Tinggi

Frekuensi

(Hz) gelombang out (Hz) gelombang out (Hz)

kan pada papan partikel kayu trembesi dan sengon dengan (mV)

(mV)

tekanan kompaksi 3:2 tidak menunjukkan peningkatan nilai

seiring dengan penambahan frekuensi. Namun perlu diper-

hatikan peningkatan amplitudo dan frekuensi maksimal di

capai pada nilai 1000 Hz relatif berimbang, namun penam- 100

bahan frekuensi di atas nilai 1000 Hz menunjukkan pening- 1000

katan amplitudo cenderung tidak teratur/tidak seimbang. 2000

Dengan demikian peningkatan tekanan kompaksi dari 3:2 ke 2:1 akan meningkatkan densitas dan nilai akustik yang Tabel 3. Data pengujian akustik papan komposit kayu

lebih baik. Sehingga perlakuan tersebut di rekomendasikan trembesi

untuk dapat diterapkan pada pembuatan papan partikel Trembesi tebal 2 cm

serbuk kayu untuk bahan baku box speaker. Frekue nsi in

Trembesi tebal 1 cm

Selain keunggulan tersebut, peningkatan densitas akibat ( Hz) gelombang out (Hz) gelombang out (Hz)

Tinggi Frekuensi

Tinggi

Frekuensi

dari peningkatan tekanan kompaksi akan menurunkan nilai (mV)

(mV)

mekanis bahan, di mana bahan partikel relatif keras-getas.

Hal ini menunjukkan adanya peningkatan kekakuan bahan

4. KESIMPULAN

Dari penelitian ini dapat diambil kesimpulan sebagai

Uji akustik komposit serbuk kayu

berikut:

1. Peningkatan tekanan kompaksi dari 3:2 ke 2:1 akan

meningkatkan densitas bahan untuk kedua jenis partikel

kayu yang di uji.

kayu trembesi 2:1 kayu sengon laut 2:1