BAB2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Komposit

  B A B 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Komposit

  Komposit adalah penggabungan dari dua atau lebih material yang berbeda sebagai suatu kombinasi yang menyatu. Misalnya berbagai badan perahu layar dibuat dari plastik yang diperkuat serat (FPR), dimana serat biasanya adalah gelas dan plastiknya umumnya poliester (Harbrian V,2007).

  Bahan komposit pada umumnya terdiri dari dua unsure, yaitu serat (fiber) sebagai bahan pengisi dan bahan pengikat serat – serat tersebut yang dikenal dengan matriks. Di dalam komposit unsure utamanya adalah serat, sedangkan bahan pengikatnya menggunakan bahan polimer yang mudah dibentuk dan mempunyai daya pengikat yang tinggi. Penggunaan serat sendiri yang utama adalah untuk menentukan karakteristik bahan komposit, seperti kekakuan, kekuatan serta sifat – sifat mekanik lainnya. Sebagai bahan pengisi serat digunakan untuk menahan sebagian besar gaya yang bekerja ada bahan komposit, matriks sendiri mempunyai fungsi melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik terhadap gaya – gaya yang terjadi. Oleh karena itu untuk bahan serat digunakan bahan – bahan yang kuat, kaku, dan getas, sedangkan bahan matriksnya dipilih bahan – bahan yang liat, lunak dan tahan terhadap perlakuan kimia.

  Salah satu keuntungan material komposit adalah kemampuan material tersebut untuk diarahkan sehingga kekuatannya dapat diatur hanya pada arah tertentu yang kita kehendaki, hal ini dinamakan “tailoring properties”. Dan ini adalah salah satu sifat istimewa komposit, yaitu ringan, kuat, tidak terpengaruh korosi, dan mampu bersaing dengan logam, tidak kehilangan karakteristiknya dan kekuatan mekaniknya.

  Ada banyak jenis polimer. Apabila zat tersebut juga dimodifikasi menurut suatu cara, sifat – sifatnya cukup bervariasi. Mengenai kekuatannya dibahas dalam bentuk komposit karena digunakan secara bersama – sama dengan bahan pengisi atau sering dipakai serat gelas. Resinnnya sendiri kaku dan rapuh.

  Mengenai sifat termalnya, karena banyak mengandung monomer strien, maka suhu deformasi termal lebih rendah dari pada resin termoset lainnya dan

  o

  ketahanan panas jangka panjangnya kira – kira (110 – 140)

  C. Kemampuan terhadap cuaca sangat baik. Tahan terhadap kelembaban dan sinar Ultra Violet bila dibiarkan di luar, tetapi sifat tembus cahaya permukaan rusak dalam beberapa tahun. Secara luas digunakan untuk konstruksi sebagai bahan komposit, khususnya dengan serat gelas (Surdia, 1992).

2.2 Papan Partikel

2.2.1 Klasifikasi Papan Partikel

  Menurut (Iskandar, 2009), papan partikel adalah lembaran hasil pengempaan panas campuran partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dengan perekat organik atau bahan lain.

  Papan partikel adalah lembaran bahan yang terbuat dari serpihan kayu atau bahan – bahan yang mengandung lignoselulosa seperti keping, serpih, untai yang disatukan dengan menggunakan bahan pengikat organik dengan memberikan perlakuan panas, tekanan, kadar air, katalis, dan sebagainya (FAO, 1997).

  Tipe – tipe papan partikel yang banyak sangat berbeda dalam hal ukuran dan bentuk partikel, jumlah resin (perekat) yang digunakan dan kerapatan panel yang dihasilkan. (Haygreen dan Bowyer, 1996). Penggunaan papan partikel sangat luas, dan pada sejumlah pemakaian, papan partikel digunakan sebagai pilihan lain terhadap kayu lapis.

  Berdasarkan kerapatannya, papan partikel dapat dibagi kedalam tiga golongan yaitu :

  

a. Low density particleboard , yaitu papan partikel yang mempunyai

  3 kerapatan kurang dari 0,59 g/cm .

  

b. Medium density particleboard , yaitu papan partikel yang mempunyai

  3 kerapatan antara 0,59 – 0,8 g/cm .

  

c. High density particleboard , yaitu papan partikel yang

  3 mempunyaikerapatan lebih dari 0,8 g/cm . Sedangkan berdasarkan ukuran partikel dalam pembentukkan lembarannya, Maloney (1993) membedakannya menjadi tiga macam, yaitu :

  a. Single-Layer Particleboard. Papan jenis ini tidak memiliki perbedaan ukuran partikel pada bagian tengah dan permukaan.

  b. Three-Layer Particleboard. Ukuran partikel pada bagian permukaan lebih halus dibandingkan ukuran partikel bagian tengahnya.

  c. Graduated Three-Layer Particleboard. Papan jenis ini mempunyai ukuran partikel dan kerapatan yang berbeda antara bagian permukaan dengan bagian tengahnya. Dibandingkan dengan kayu asalnya papan partikel mempunyai beberapa kelebihan seperti papan partikel bebas mata kayu, pecah dan retak, ukuran dan kerapatan papan partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan, tebal dan kerapatannya seragam serta mudah dikerjakan, memiliki sifat isotropis dan kualitasnya mudah diatur (Maloney, 1993).

2.3 Polimer

  Polimer merupakan bidang yang cukup penting. Bukan hanya karena menarik untuk dipelajari, tetapi bidang ini berperan penting dalam hal ekonomi, khususnya bagi negara industri. Banyak bahan atau barang di sekitar kita yang terbuat dari polimer mulai dari bahan makanan, bahan sandang berupa serat – serat sintesis, barang – barang rumah tangga: ember, selang, pipa paralon, komponen TV, komputer, alat – alat listrik bahkan bahan untuk bangunan yaitu berupa papan komposit.

  Polimer (poly = banyak; mer = bagian) adalah suatu molekul raksasa

  (makromolekul) yang terbentuk dari susunan ulang molekul kecil yang terikat melalui ikatan kimia. Suatu polimer akan terbentuk bila seratus atau seribu unit molekul yang kecil yang disebut monomer, saling berikatan dalam suatu rantai. Jika monomernya sejenis disebut homopolimer, dan jika monomernya berbeda akan menghasilkan kopolimer (Steven, 2001).

  Perkembangan ilmu kimia polimer pada hakikatnya berkembang seiring dengan usaha manusia untuk meningkatkan kesejahteraan hidupnya dengan memanfaatkan ilmu pengetahuan dan teknologi. Dalam waktu empat puluh tahun terakhir ini para ahli telah berhasil mensistesis berbagai jenis bahan polimer yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai aspek kehidupan. Polimer sintesis merupakan bahan yang serbaguna, dalam penggunaannya polimer sintetis ini dapat menggantikan logam, kayu, kulit dan bahan alami lainnya dengan harga yang jauh lebih murah.Pemanfaatan polimer dalam kehidupan tergantung sifat polimer yang antara lain ditentukan oleh massa molekul relatif, temperatur transisi gelas dan titik leleh (Sidik, 2003).

  Menurut (Surdia, 1992) sifat – sifat khas bahan polimer pada umumnya adalah sebagai berikut ini:

  1. Kemampuan cetaknya yang baik. Pada temperatur rendah, bahan dapat dicetak dengan penyuntikan, penekanan, ekstruksi dan lain sebagainya.

  2. Produk ringan dan kuat.

  3. Banyak di antara polimer yang bersifat isolasi listrik yang baik. Polimer mungkin juga dibuat sebagai konduktor dengan cara mencampurnya dengan serbuk logam, butiran karbon dan sebagainya.

  4. Memiliki ketahanan yang baik terhadap air dan zat kimia.

  5. Produk – produk dengan sifat yang cukup berbeda dapat dibuat tergantung pada cara pembuatannya.

  6. Umumnya bahan polimer memiliki harga yang lebih murah.

  7. Kurang tahan terhadap panas sehingga perlu untuk diperhatikan sewaktu penggunaannya.

  8. Kekerasan permukaan yang kurang.

  9. Kurang tahan terhadap pelarut.

  10. Mudah termuati listrik secara elektrostatik. Kecuali beberapa bahan yang khusus dibuat agar menjadi hantaran listrik.

  11. Beberapa bahan tahan terhadap abrasi, atau mempunyai koefisien gesek yang kecil.

  Polimer pada umumnya juga diklasifikasikan menjadi beberapa kelompok antara lain atas jenis monomer, asal monomer, sifat termal dan juga reaksi penbentukannya.

2.3.1 Polimer Berdasarkan Sifat Termalnya

  Apabila gaya antara molekul rantai polimer besar, maka polimer menjadi kuat dan sukar meleleh. Rantai polimer yang bercabang banyak daya regangnya rendah dan lebih mudah untuk meleleh. Ikatan silang antar rantai menyebabkan terjadinya jaringan yang kaku dan membentuk bahan yang keras.

  Polimer yang memiliki ikatan silang bersifat termoset, artinya hanya dapat dipanaskan satu kali pada saat pembuatannya, selanjutnya apabila pecah, tidak dapat disatukan lagi dengan pemanasan, karena susunan molekulnya pada ikatan silang antar rantai akan rusak apabila dipanaskan kembali. Sebaliknya polimer yang tidak mempunyai ikatan silang bersifat termoplastik, artinya dapat dipanaskan berulang – ulang. Ketika dipanaskan, polimer yang bersifat termoplastik meleleh dan kembali mengeras ketika didinginkan. Jadi apabila pecah, polimer ini dapat disambungkan kembali dengan cara dipanaskan atau dengan kata lain dicetak ulang dengan cara pemanasan. Bahantermoplastikadalah bahanyangkeras dankakupada suhu normal, tapimenjadi lunak apabila dipanaskan.

2.4 Perekat

  Dahulu perekat terbuat dari satu macam bahan saja. Dewasa ini kebanyakan dari perekat terdiri dari campuran berbagai bahan kompleks, baik organik ataupun anorganik ataupun gabungan keduanya. Komponen dasarnya adalah perekatnya, yang menghasilkan kekuatan adhesif dan kohesif pada ikatannya. Ini biasanya merupakan resin organik atau dapat pula karet, senyawa anorganik atau bahan alam lainnya.

  Perekat adalah suatu substansi yang dapat menyatukan dua buah benda atau lebih melalui ikatan permukaan. Dilihat dari reaksi perekat terhadap panas, maka perekat dapat dibedakan atas perekat termoplastik, perekat termoset dan perekat blend resin-karet.

  1. Perekat Termoplastik Ini meliputi perekat resin termoplastik dan perekat karet termoplastik. Perekat ini dapat dilebur, dilarutkan, melunak bila dipanaskan serta mengalami

  creep (jalaran) bila dikenai beban (stress). Perekat termoplastik ini tidak

  mengalami perubahan kimia saat terbentuknya ikatan. Perekat termoplastikadalah perekat yang dapat melunak jika terkena panas dan mengeras kembali apabila suhunya telah rendah. Ini hanya berguna bila dipakai untuk beban ringan dalam merekatkan logam, plastik, gelas, keramik, dan bahan berpori ( kertas, kayu, kulit, kain) sedangkan kondisi kerjanya tidak ekstrim. Untuk penggunaan bungkus dan laminasi cukup memadai. Contoh perekat yang termasuk jenis ini adalah polyvynil adhesive , cellulose adhesive, dan acrylic resin adhesive (Pizzi, 1983).

  Dasar perekat resin termoplastik adalah bahan – bahan sintetik (poliamida, polimer vinil/ akrilik, turunan sellulosa) atau bahan alam ( resin oleo, lilin mineral dan lainnya). Ada pula perekat lelehan panas yang diproses dari polietilen, polimer vinil, polistiren, polikarbonat, poliamida dan sebagainya.

  2. Perekat Termoset Perekat ini terbentuk ikatan dengan bantuan panas, katalis ataupun gabungan keduanya. Sifatnya bagus, tahan creep, memadai selaku perekat struktural berbeban berat, serta tahan kondisi ekstrim panas, dingin, radiasi, lembaban, bahan kimia. Perekat termoset dapat berasal dari alam (hewan, tanaman) dan juga sintetik (epoksi, fenolik, poliester, poliaromat dan lainnya).Perekat termoset merupakan perekat yang dapat mengeras bila terkena panas atau reaksi kimia dengan bantuan katalisator atau hardener dan bersifat irreversible . Perekat jenis ini jika sudah mengeras tidak dapat lagi menjadi lunak.

  Perekat termoset biasanya terdapat dalam bentuk cairan, pasta, dan padatan. Yang cair dapat atau tanpa dengan pelarut. Zat curingnya dapat berupa bubuk atau cairan juga. Yang berbentuk pasta, karena bersifat tiksotropik, dapat digunakan untuk sambungan – sambungan vertical, tanpa mengalami pelelehan. Penggunaannya harus memperhatikan suhu kerja. Contoh perekat yang termasuk jenis ini adalah fenol formaldehida, urea formaldehida, melamine formaldehida, isocyanate, resorsinol formaldehida (Pizzi, 1983).

  3. Perekat Blend Resin – Karet Perekat ini sangat lazim dipakai dan sifatnya merupakan gabungan sifat komponennya. Resin termoset blend – karet sangat baik untuk perekat struktural, pada logam atau benda kaku lainnya. Contohnya perekat fenolik-nitril dan fenolik-neopren. Apabila resin saja, sifatnya cenderung getas. Apabila karet saja, sifat lekat, kohesi dan adesinya kurang baik. Bila digabungkan, penggunaannya meluas, untuk tekstil, kayu, logam, karpet, dan lain – lain keperluan industri.

  Adapula perekat resin struktural yang berbentuk film, ada juga yang dengan pelarut. Tentu saja terkadang perlu perlakuan pasca-curing untuk menghilangkan pelarut dan sebagainya.

  Perekat resin – karet non – struktural biasa terdapat sebagai larutan campuran organik dan dipakai dengan bantuan kuas, roller, spatula atau dialirkan. Bila pelarutnya atsiri, untuk merekatkannya hanya perlu 15 menit. Akan tetapi terkadang dapat sampai beberapa jam bahkan berhari – hari sesuai dengan formulasi dan tujuannya (Hartomo, 1992).

2.5 Poliester

2.5.1 Klasifikasi Poliester Poliester secara umum diklasifikasikan ke dalam polimer jenuh dan tak jenuh.

  Kedua jenis ini dibagi lagi sebagaimana berikut ini :

  1. Poliester tak jenuh a. Resin Pelapis dan Pengecoran.

  Resin inididasarkan pada asam dibasa dan alkohol dihidrat. Unit poliester yang terbentuk harus mampu bereaksi kopolimerisasi dengan monomer vinil, sehingga menghasilkan kopolimer vinil-poliester atau hanya poliester sederhana yang memiliki struktur termoset.

  b. Alkyds.

  Secara umum, jenisnya sama dengan resin pelapis dan pengecoran meskipun glyptal (permukaannya berlapis), merupakan jenis yang dimodifikasi dengan minyak atau asam lemak. Istilah ini juga digunakan untuk menggambarkan sekelompok cetakan termoset berdasarkan reaksi dari alkohol dihidrat dengan asam tak jenuh seperti maleat untuk menggantikan asam ftalat biasa. Sebuah monomer vinil juga diperlukan untuk mempengaruhi kecepatan dari reaksi ikat silang dan memperbaiki sifat - sifatnya dan digunakan sebagai cetakan bubuk untuk pemampatan dan teknik pencetakan (Hartomo, 1992).

  2. Poliester jenuh a. Serat dan Film.

  Jenis ini berdasarkan reaksi asam tereftalat dengan etilena glikol dan berbentuk linier, juga merupakan polimer dengan berat molekul tinggi yang tidak mengalami reaksi ikat silang.

  b. Plastisizer.

  Merupakan jenis poliester yang benar-benar jenuh, biasanya disebut sebagai plastisizer polimer.

  c. Poliuretan.

  Merupakan suatu poliester tertentu yang memiliki kandungan hidroksil yang tinggi direaksikan dengan beragam isosianat untuk membentuk poliuretan, secara umum digunakan sebagai busa, elastomer, pelapis permukaan dan perekat. Namun dalam penelitian ini yang digunakan adalah poliester tak jenuh.

2.5.2 Matriks Unsaturated Polyester (UPR)

  Poliester dibuat dengan cara yang mirip dengan poliamida. Salah satu dari dua monomer yang saling melengkapi adalah asam, tetapi yang lainnya adalah alkohol, yang mengambil tempat amina yang digunakan dalam pembuatan poliamida. Air dibebaskan sebagai asam ujung-Grup bereaksi dengan alkohol ujung-Grup, dan struktur kimia yang dihasilkan adalah sebuah ester.

  Resin poliester tak jenuh adalah penambahan produk dari berbagai asam jenuh, asam tak jenuh dan glikol. Banyak paten yang dikeluarkan untuk produksi poliester ini dalam 30 tahun terakhir. Bentuk polimer pertama dari kelompok poliester adalah poliester linier yang mengandung alifatik tak jenuh yang menyediakan sisi aktif untuk ikat silang. Polimer jenis ini pertamakali tersedia di Amerika Serikat pada tahun 1946, polimer dibuat daridietilen glikol dan anhidrida maleat dan dapat berikatsilang dengan bereaksi terhadap stirena.

  Poliester – poliester tak jenuh termasuk diantara polimer paling umum yang dipakai bersama dengan penguatan serat gelas poliester tak jenuh dipreparasi dari monomer-monomer fungsional, salah satunya mengandung ikatan rangkap dua yang mampu menjalani polimerisasi adisi dalam suatu reaksi ikat – silang berangkai. Poliester tak jenuh linier tersebut diproses sampai mencapai berat molekul yang relatif rendah, kemudian dilarutkan dalam monomer seperti stirena untuk membentuk larutan yang kental. Reaksi ikat silang yang biasanya diinisiasi dengan inisiator - inisiator radikal bebas, dengan demikian merupakan kopolimer vinil antara poliester dan monomer pelarut. Sejauh ini stirena merupakan pelarut yang paling umum dipakai, meskipun bisa memakai monomer lain seperti vini asetat atau metal metakrilat atau untuk memperoleh sifat -sifat tahan nyala lebih baik, monomer terhalogenasi seperti orto-para–bromostirena.

  Satu-satunya bahan yang mempunyai nilai komersial untuk mengintrodusir ketidakjenuhan ke dalam kerangka polimer adalah anhidrida maleat dan asam fumarat dikarenakan harga yang murah, jika hanya digunakan asam tak jenuh dan glikol, produk akhirnya terlalu terikat silang dan rapuh sehingga tidak bisa dipakai.

  Unsaturated Poliester resin yang digunakan dalam penelitian ini adalah seri Yukalac 157 BQTN-EX Series. Resin poliester tak jenuh (UPR) merupakan jenis resin termoset atau lebih populernya sering disebut poliester saja. UPR berupa resin cair dengan viskositas yang cukup rendah, mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan gas sewaktu pengesetan seperti banyak resin termoset lainnya (Nurmaulita, 2010).

  Resin poliester ini memiliki beberapa spesifikasi sendiri, yaitu : Tabel.2.1.Spesifikasi resin poliester tak jenuh, Yukalac 157®BTQN-EX

  Sifat Nilai ₃ Berat jenis 1,215 g/cm Suhu distorsi panas

  70 C Penyerapan air 0,1888 % ₂ Kekuatan fleksural 9,4 Kgf/mm

₂

Modulus fleksural 300 Kgf/mm ₂ Daya rentang 5,5 Kgf/mm Elongasi 1,6 %

  (Nurmaulita, 2010) Secara umum resin poliester boleh dibagi kepada 2 jenis yaitu jenis jenuh

  (polietilena tereftalat, sejenis termoplastik untuk pengacuan suntikan) dan poliester tak jenuh (termoset yang boleh mengalami sambung-silang semasa pematangan dengan kehadiran pelarut aktif).

  Kebanyakan resin poliester tak jenuh mengandung 30% -50% stirena (berdasarkan berat), yaitu bersamaan dengan 2 mol stirena dengan setiap 1 mol ikatan dobel pada poliester. Proses pematangan yang berlaku adalah melibatkan pengkopolimeran antara stirena dengan rantai poliester tak jenuh yang memerlukan kehadiran pemula organik.

  Serat polimer mempunyai kekuatan dan modulus young yang tinggi serta penyerapan air yang rendah dan pengerutan yang minimal bila dibandingkan dengan serat industri lainnya. Kain poliester tertenun digunakan dalam pakaian konsumen dan perlengkapan rumah seperti seprei panjang, penutup tempat tidur, tirai dan korden. Poliester industri digunakan dalam penguatan ban, tali, kain buat sabuk mesin pengantar (konveyor), sabuk pengaman, kain berlapis dan penguatan plastik dengan tingkat penyerapan energi yang tinggi. Fiber fill dari poliester digunakan pula untuk mengisi bantal dan selimut penghangat.

  Poliester juga digunakan untuk membuat botol, film, tarpaulin, kano tampilan kristal cair, hologram, penyaring, saput (film) dielektrok untuk kondensor, penyekat saput buat kabel dan pita penyekat. Poliester kristalin cair merupakan salah satu polimer kristalin cair yang digunakan industri yang pertama dan ini digunakan karena sifat mekanis dan ketahanan terhadap panasnya. Poliester keras panas digunakan sebagai bahan pengecoran, dan resin poliester ini digunakan sebagai resin pelapis kaca serat dan dempul ban mobil yang non logam. Poliester tak jenuh yang diperkuat kaca serat banyak digunakan dalam bagian badan dari kapal pesiar dan mobil. Poliester digunakan pula secara luas sebagai penghalus pada produk kayu berkualitas tinggi seperti gitar, piano, dan bagian dalam kenderaan / perahu pesiar.

  Perusahaan Burns London, Rolls-Royce, dan Sunseeker merupakan segelintir perusahaan yang memakai poliester untuk memperhalus produk – produk mereka. Sifat – sifat tiksotropi dari poliester yang bisa dipakai sebagai semprotan membuatnya ideal dalam penggunaan pada kayu gelondongan bijian terbuka, sebab mempu mengisi biji kayu dengan cepat, dengan ketebalan saput yang terbentuk dengan kuat per lapisan. Poliester yang diawetkan bisa diampelas dan dipoleskan ke produk akhir. Poliester adalah suatu kategori polimer yang mengandung gugus fungsional ester dalam rantai utamanya.

2.6 Katalis Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO)

  Katalis yang digunakan dalam penelitian ini adalah metil etil keton peroksida (mekpo) dengan bentuk cair, berwarna bening. Fungsi dari katalis ini adalah mempercepat terjadinya proses pengeringan pada bahan matrik suatu komposit.

  Semakin banyak katalis yang dicampurkan pada cairan matrik ataupun perekat, maka akan mempercepat terjadinya pengeringan, tetapi akibat dari pencampuran yang teralu banyak adalah akan membuat material atau bahan menjadi getas, sangat kaku. Penggunaan katalis sebaiknya diatur berdasarkan kebutuhan. Penggunaan maksimum dari katalis adalah 10 % dari jumlah total perekat atau matrik yang digunakan. Pada saat pencampuran katalis ke dalam matrik atau perekat, maka akan terjadi perubahan suhu (Nurmaulita, 2010).

  Mekpo dalam jumlah kecil dapat digunakan pada proses curing resin poliester (pengerasan) yang kemudian biasanya dapat dibuang pada lokasi pembuangan sanitary biasa. Peraturan di beberapa negara bagian dan lokal telah memperbolehkan hal ini. dengan demikian katalis mekpo ini dapat dikirim ke perusahaan pembuangan yang telah disetujui di mana katalis ini dapat dibakar. Daftar perusahaan tersebut tersedia dari pemasok peroksida organik.

  Hidrolisis adalah cara yang efektif untuk membuang jumlah kecil mekpo. Hal ini melibatkan penambahan inkremental katalis mekpo dengan pengadukan yang sangat cepat dan dingin, 5% -10% larutan natrium hidroksida (kaustik).

  o

  Reaksi ini membutuhkan pengadukan yang memadai dan kontrol suhu antara 30

  o

• – 40

  C. Prosedur ini mengubah mekpo menjadi garam yang larut dalam air dan dapat dibuang sebagai limbah yang tidak berbahaya (dengan cara normal). (SPI, 2012).

  Berikut beberapa sifat dari katalis mekpo yang digunakan.

Tabel 2.2. Sifat dan Wujud dari Katalis Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO)

  No. Sifat dan wujud Keterangan

  1 Wujud dan bau Cairan bening dan sedikit berbau tajam

  2 Titik leleh Cair pada suhu normal _o

  3 Titik nyala

  82 C

  4 Massa jenis 1.11 g/ml _o

  5 Kelarutan dalam air kurang dari 1% pada 25 C

  6 Sifat korosif tidak korosif

  (Anonoim,1999)

2.7 Material Akustik

  Kata akustik berasal dari bahasa Yunani yaitu akoustikos, yang artinya segala sesuatu yang bersangkutan dengan pendengaran pada suatu kondisi ruang yang dapat mempengaruhi mutu bunyi. Sifat akustik kayu berhubungan dengan produksi bunyi yang diakibatkan oleh benturan langsung, dan bunyi yang dihasilkan oleh sumber lain yang dipancarkan melalui udara dan mempengaruhi kayu dalam bentuk gelombang bunyi.

  Fenomena suara yang terjadi akibat adanya berkas suara yang bertemu atau menumbuk bidang permukaan bahan, maka suara tersebut akan dipantulkan (reflected), diserap (absorb), dan diteruskan (transmitted) (Ruijgrok, 1993). Medium gelombang bunyi dapat berupa zat padat, cair, ataupun gas. Frekuensi gelombang bunyi dapat diterima manusia berkisar antara 20 Hz sampai dengan 20 kHz, atau dinamakan sebagai jangkauan yang dapat didengar (audible range) (Young dan Freedman, 2003).

  Menurut (Lewis dan Douglas, 1993) material akustik dapat dibagi ke dalam tiga kategori dasar, yaitu: (1) material penyerap (absorbing material), (2) material penghalang (barrier material), (3) material peredam (damping material).

  Material penghalang yang efektif mempunyai sifat dasar umum yaitu massanya padat. Kebanyakan material penghalang yang efektif juga mempunyai derajat redaman internal yang tinggi, yang secara kualitatif dinyatakan dengan nilai kelemasan. Material peredam biasanya adalah lapisan plastik polimer, logam, epoksi, atau lem yang relatif tipis yang dapat digunakan untuk melapisi suatu benda. Parameter yang digunakan untuk menjelaskan isolasi atau kemampuan menghentikan bunyi adalah koefisien transmisi τ. Koefisien transmisi didefinisikan sebagai perbandingan daya bunyi yang ditransmisikan melalui suatu material terhadap daya bunyi yang datang. Semakin kecil nilai transmisinya, maka semakin bagus sifat isolasinya.

  Pada umumnya material penyerap secara alami bersifat resistif, berserat (fibrous), berpori (porous) atau dalam kasus khusus bersifat resonator aktif. Ketika gelombang bunyi menumbuk material penyerap, maka energi bunyi sebagian akan diserap dan diubah menjadi panas. Besarnya penyerapan bunyi pada material penyerap dinyatakan dengan koefisien serapan (α). Koefisien serapan (α) dinyatakan dalam bilangan antara 0 dan 1. Nilai koefisien serapan 0 menyatakan tidak ada energi bunyi yang diserap dan nilai koefisien serapan 1 menyatakan serapan yang sempurna (Mediastika, 2009).

  Bunyi yang dihasilkan mempunyai nada rendah atau tinggi bergantung pada frekuensi dan dipengaruhi oleh dimensi, kerapatan, dan elastisitas bunyi yang dihasilkan dari nada yang lebih tinggi. Ketika gelombang bunyi yang dihasilkan oleh sumber lain yang menjangkau kayu, sebagian dari energi akustiknya dipantulkan dan sebagian masuk ke dalam kayu. Suara atau bunyi biasanya merambat melalui udara, suara atau bunyi tidak dapat merambat melalui ruang hampa (Tsoumis, 1991).

2.8 Konsep Dasar Tentang Bunyi

  Bunyi adalah hasil getaran sebuah benda. Getaran dari sumber bunyi menggetarkan udara sekitarnya, dan merambat ke segala arah sebagai gelombang longitudinal. Bunyi secara psikologis, didefenisikan sebagai hasil dari variasi- variasi tekanan udara yang berlaku pada permukaan gendang telinga mengubah tekanan ini menjadi sinyal-sinyal elektrik dan diterima otak sebagai bunyi. Bunyi juga dapat didefenisikan sebagai gangguan fisik dalam media yang dapat dideteksi oleh telinga manusia. Pengertian ini menetapkan kebutuhan akan adanya media yang memiliki tekanan dan elastisitas sebagai media pemindah gelombang bunyi.

  Bunyi termasuk gelombang mekanis longitudinal. Gelombang bunyi tersebut dapat dijalarkan di dalam benda padat, benda cair dan gas. Bunyi tidak merambat melalui ruang hampa udara (vakum). Bunyi merambat melalui suatu medium dengan cara memindahkan energi kinetik dari satu molekul lainnya dalam medium tersebut.

  Bunyi dapat didengar oleh telinga manusia, apabila mempunyai frekuensi antara 20 Hz sampai 20 kHz. Jangkauan frekuensi ini disebut frekuensi audio (audible range). Frekuensi bunyi dibawah ambang batas pendengaran manusia (<20 Hz) disebut frekuensi infrasonik. Sedangkan frekuensi diatas ambang batas pendengaran manusia (>20 kHz) disebut frekuensi ultrasonik. (Mediastika, 2009)

2.9 Pengertian Kebisingan

  Bising (noise) diartikan sebagai bunyi yang tidak diinginkan dan dapat merusak pendengaran manusia. Bunyi dinilai bising sangatlah relatif sekali, suatu contoh bunyi mesin-mesin di pabrik merupakan hal yang biasa bagi opertornya, tetapi tidak demikian pada orang-orang lain disekitarnya. Itu adalah suara yang tidak diinginkan, suara itu adalah kebisingan. Tetapi hampir semua mesin-mesin yang dihasilkan, baik itu untuk industri maupun pada kendaraan bermotor selalu disertai dengan kebisingan. (Mediastika, 2009)

2.9.1 Sumber-Sumber Kebisingan

  Secara garis besar sumber-sumber kebisingan dapat dibagi atas tiga yaitu:

  1. Air Borne Merupakan penyebab kebisingan akibat fenomena turbulen, shock dan pulsasi didalam media udara atau gas.

  2. Solid Borne / Structur Borne Fenomena kebisingan yang terjadi pada benda solid akibat dari impak, medan magnet dan lainnya.

  3. Fluid Borne Kebisingan pada fluida yang disebabkan oleh gejala-gejala turbulen, kavitasi dan pulsasi. (Mediastika, 2009)

2.10 Pengujian Densitas Densitas merupakan kerapatan suatu bahan dalam hal ini papan komposit.

  Pengujian densitas dilakukan dengan menimbang massa sampel, kemudian diukur panjang, lebar dan tebal sampel,dilakukan untuk menentukan volume sampel. (Irfandi, 2011) Densitas sampel dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :

  ρ = .............................................(2.1) Dengan :

  3

  ρ = kerapatan (gr/cm ) m = massa sampel (gram)

3 V = volume sampel (cm )

2.11 Pengujian Kekuatan Tarik

  Sifat mekanis biasanya dipelajari dengan mengamati sifat kekuatan tarik (σ) terhadap suatu material yang diberikan tekanan menggunakan alat pengukur yang disebut tensiometer atau dinamometer.Kekuatan tarik dapat diartikan sebagai ketahanan suatu bahan yang bekerjaparalel pada bahan yang menyebabkan bahan tersebut putus tarik. Kuat tarik dapat dihitung dengan persamaan berikut : σ = ............................................(2.2) Dengan :

  2

  σ =kekuatan tarik (N/m ) F = gaya tarik (N)

2 A o = luas penampang awal (m )

  Selama perubahan bentuk , dapat diasumsikan bahwa volume spesimen tidak berubah. Perpanjangan tegangan pada saat bahan terputus disebut kemuluran. Besaran kemuluran (ε) menurut (Wirjosentono,1995), dapat didefenisikan sebagai berikut: ε = x 100 %...........................(2.3) Dengan : ε = kemuluran (%) l = panjang spesimen mula-mula (mm) l = panjang spesimen saat putus (mm)

  2.12 Pengujian Kekuatan Impak Pengujian kekuatan impak merupakan kriteria untuk mengetahui kegetasan bahan.

  Matriks dan serat memiliki peranan penting dalam menentukan sifat mekanik dan fisis dari komposit.

  Pengujian impak ini dilakukan untuk mengetahui ketangguhan sampel terhadap pembebanan dinamis,sampel diletakkan pada alat penumpu dengan jarak

  o

  40 mm. Godam pada posisi awal dengan sudut 160 , kemudian godam dilepaskan secara tiba-tiba sehingga menumbuk sampel.Setelah penumbukan sampel sehingga sampel patah/retak maka pengukuran dilakukan dengan membaca skala yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk skala.

  Kekuatan impak yang dihasilkan (Is) merupakan perbandingan antara energi serap (Es) dengan luas penampang (A).

  Is = .......................................... (2.4) Dengan :

  2 Is = Kekuatan impak (J/m )

  Es = Energi serap (J)

  2 A = Luas penampang (mm )

  2.13 Pengujian Koefisien Serap ( ) Bunyi dengan Metode Tabung Impedansi

  2.13.1 Spesifikasi dan Fungsi

  Tabung impedansi adalah suatu tabung yang dirancang untuk mengukur parameter akustik suatu bahan dengan ukuran meterial uji yang kecil sesuai dengan ukuran tabung dan dengan arah datang suara pada arah normal permukaan bahan uji. Tabung impedansi yang digunakan pada metode ini dibagi dalam beberapa bagian, yaitu bagian tabung dan pipa penyelidik, bagian penyangga bahan uji (spesimen), bagian pembangkit bunyi, dan bagian penerima bunyi.

  Prinsip dasar metode Tabung Impedansi adalah refleksi, absorpsi dan transmisi gelombang bunyi oleh permukaan bahan pada suatu ruang tertutup, dimana bahan tersebut digunakan untuk melapisi permukaan dinding ruang tertutup.

  Adapun spesifikasi dan fungsi dari rangkaian alat tabung impedansi dapat kita lihat dalam table berikut ini:

Tabel 2.3 Spesifikasi dan Fungsi Seperangkat Alat Tabung Impedansi

  No. Alat Spesifikasi Fungsi

  1 Lab Jack

  16FleksibelI /O(Input Digital, Digital Output, atau InputAnalog), 2 analog output (10 Bit, 0,5 votl), MendukungSPI, I2C, danProtokolSerialAsynchronous Merubah data sinyal analogbunyi yang dibangkitkan dalam percobaan menjadi sinyal digital.

  2 Laptop Asus, Intel(R) Core i5 2.3 GHz, 4 GB Ram, Harddisk640 GB, Windows 7 Ultimate Edition menyimpan dan mengolah sinyal digital dari Labjack dengan bantuan software DAQFctory dan sebagai Tone Generator dengan bantuan software ToneGen untuk membangkitkan bunyi pure tone

  3 Tabung impedansi Pipa paralon merk Maspion diameter 100 mm, tebal 5 mm dan panjang 140 cm alat uji untuk mendapatkan nilai koefisien serap bunyi dari sampel

  4 Speaker Audax 4” Woofer Midrange, nominal impedansi 8 Ohm, Nominal Power RMS 60W, sensitifitas 90 dB. sumber bunyi berupa pure tone yang diatur oleh software ToneGen

  5 Mikropon MerkProfessional Wired Condenser Microphone Type Condenser dengan kapasitas frekuensi respon 50 Hz –

18 KHz

  6 Amplifier 250 Watt Stereo merk Piwie Type AV-299 penguat tegangan dan arus dari sinyal audio yang bertujuanuntuk menggerakkan pengeras suara (loudspeaker)

  Penyangga spesimen

  5. Hubungkan output chanel pre-amp mic ke chanel 1 dan chanel 2 pada labjack.

  6. Hubungkan Labjack ke port USB pada Laptop lalu buka Software DAQFaqtory untuk menganalisis sinyal.

  7. Pada DAQFaqtory buka program Sound Recorder 4ch.

  8. Untuk membangkitkan sinyal bunyi, buka program ToneGen. Bunyi yang dikeluarkan berupa pure tone.

  9. Atur frekuensi pada ToneGen lalu buka kembali DAQFaqtory untuk melihat grafik tegangan suara pada masing-masing mikropon.

  10. Klik Start/Stop Save untuk Logging data. Data grafik akan otomatis tersimpan dalam drive (D:) pada laptop.

  11. Ambil nilai amplitudo rata-rata pada masing-masing mikropon (A1 dan A2) dan kemudian dimasukkan ke persamaan :

  4 α 

  (2 A1 / A2 A2/A1)  

  ...........(2.5) Dengan: α = Koefisien serap bunyi A1 = Amplitudo di mikropon 1 (dB) A2 = Amplitudo di mikropon 2 (dB)