Pembuatan Dan Karakterisasi Papan Partikel Peredam Suara Dari Campuran Resin Poliester Dan Jerami Padi
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penggunaan material komposit dengan filler serat alam mulai banyak dikenal dalam
industri manufaktur. Material yang ramah lingkungan, mampu didaur ulang, serta
mampu dihancurkan sendiri oleh alam merupakan tuntutan teknologi sekarang ini.
Keunggulan yang dimiliki oleh serat alam antara lain : non-abbrasive, densitas rendah,
harga lebih murah, ramah lingkungan, dan tidak membahayakan bagi kesehatan.
Dewasa ini perkembangan teknologi bahan maju dengan sangat pesatnya, baik
itu bahan logam maupun non logam. Bahan non logam yang banyak dilirik orang saat
ini adalah komposit. Perkembangan komposit dengan memanfaatkan serat alam dan
limbah rumah tangga dapat digunakan sebagai bahan alternatif pembuatan papan
meja, kursi dan alat furniture lain dan lebih luas lagi dimanfaatkan sebagai assesoris
mobil seperti dashboard, banfer mobil dan lainnya.
Masyarakat Indonesia telah dilanda masalah yang berkaitan dengan polusi
lingkungan. Salah satu polusi yang telah mewabah di masyarakat adalah kebisingan.
Hal ini banya kita lihat di sekitar kita, terutama di daerah perkotaan yang sangat ramai
oleh berbagai macam aktivitas masyarakatnya. Kebisingan ini juga disebabkan karena
meningkatnya jumlah kenderaan bermotor yang menghasilkan berbagai polusi yang
antara lain adalah kebisingan.
Telah banyak dilakukan usaha untuk dapat mereduksi kebisingan pada suatu
ruangan yaitu dengan menggunakan bahan – bahan peredam dan penyerap suara.
Bahan tersebut dalam suatu bangunan biasanya berperan sebagai panel akustik yang
diasang pada dinding pemisah (partisi) dan plafon. Material penyerap bunyi
Universitas Sumatera Utara
mempunyai peranan penting dalam akustik ruangan, perancangan studio rekaman,
ruang perkantoran, sekolah dan ruang lainnya untuk mengurangi kebisingan yang
umumnya sangat mengganggu. Material ini dikenal dengan sebutan material akustik
yang berfungsi untuk menyerap dan meredam suara. Kebanyakan saat ini bahan
material akustik terbuat dari glasswool dan rockwoll, namun karena harganya yang
sangat mahal maka orang berupaya untuk mencari alternatif lain dengan membuatnya
dari bahan yang praktis, murah dan tersedia melimpah di alam. Bahan tersebut adalah
bahan yang mengandung segnosellulosa yang mempunyai daya serap yang baik
terhadap bunyi seperti ampas tebu, sekam padi, jerami padi, dan bahan – bahan yang
mengandung segnoselulosa lainnya. Material akustik ini dibuat ke dalam bentuk
papan partikel (Mediastika, 2007)
Papan partikel adalah suatu produk komposit yang dibuat dengan merekatkan
partikel berupa potongan kayu yang kecil yang terbuat dari bahan berlignoselulosa
dalam bentuk potongan kecil atau partikel dari serat yang dicampur dengan perekat
sintetis atau bahan pengikat lain yang direkat dengan metode pengempaan (Maloney,
1993)
Menurut Kollman (1975), prinsip pembuatan papan partikel adalah
pencampuran antara bahan perekat dengan partikel kayu atau bahan yang mengandung
serat. Yulia sari (2002) mengolah papan partikel dari sabut kelapa sawit. Berdasarkan
pemikiran bahwa batang padi merupakan bahan alam yang mengandung serat, maka
penulis ingin mencoba mengolah jerami padi menjadi papan partikel.
Limbah jerami padi diharapkan dapat menjadi lebih bermanfaat, dan dapat
mengurangi polusi lingkungan terutama masalah kebisingan sehingga mampu
mengatasi permasalahan lingkungan, serta tidak membahayankan kesehatan.
Pengembangan jerami padi sebagai material komposit ini sangat dimaklumi dengan
mengingat dari ketersediaan bahan baku serat alam, Indonesia memiliki bahan baku
yang cukup melimpah.
Jerami merupakan suatu material yang kaya dengan serat, sampai sekarang
masih terbuang percuma, dibakar, dan belum termanfaatkan dengan maksimal. Jerami
Universitas Sumatera Utara
padi mengandung serat berligno selulosik, artinya suatu bahan yang mengandung serat
dan lignin.
Penulis melihat limbah jerami padi yang selama ini hanya dimanfaatkan untuk
pembuatan pakan ternak, atau dibakar setelah panen, dan penulis tertarik untuk
memanfaatkan limbah jerami padi ini sebagai pengisi dari papan partikel dan
penggabungan dengan resin poliester sebagai matriknya.
Dari pemikiran di atas maka penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan data
kemampuan fisis dan kemampuan mekanis berupa kerapatan (density), uji kuat tarik
(tensile of strength), uji SEM (Scanning electron microscopy) dan juga uji koefisien
serap bunyi.
Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian tentang
pembuatan papan partikel dari resin poliester dan jerami padi untuk mendapatkan data
tentang kemampuan fisis dan kemampuan mekanis berupa kerapatan (density), uji
kuat tarik (tensile of strength), uji SEM (Scanning electron microscopy) dan uji
koefisien serap bunyi dari papan partikel yang berbahan jerami padi. Dimana dengan
ini didapatkan suatu produk papan partikel yang lebih murah dalam pembuatan dan
memiliki kualitas yang tinggi sebagai bahan pembuatan material akustik.
1.2. Permasalahan
1. Bagaimana pengaruh perbandingan komposisi jerami padi dengan resin
poliester terhadap karakteristik papan partikel melalui uji kerapatan (density),
uji kuat tarik (tensile of strength), uji SEM (Scanning electron microscopy)
dan uji koefisien serap bunyi.
2. Bagaimana mendapatkan bahan alternatif yang lebih murah dan meluas
penggunaannya dalam pembuatan material akustik.
Universitas Sumatera Utara
1.3.Batasan Masalah
1. Bentuk spesimen, spesimen berupa campuran papan partikel berbentuk persegi
panjang dengan % campuran jerami padi : resin poliester yaitu 30 : 70, 35 : 65,
40 : 60, 45 : 55, 50 : 50, dengan panjang jerami padi 1 cm (serat pendek)
2. Bahan benda uji, terbuat dari jerami padi dengan resin poliester sebagai
matrik.
3. Pengujian komposit, pengujian yang diakukan adalah uji fisik yaitu kerapatan
(density), uji SEM dan uji mekanik yang dilakukan adalah uji kuat tarik
(tensile of strength), dan dilakukan juga uji koefisien serap bunyi.
1.4.Tujuan Penelitian
1. Untuk mendapatkan nilai properties maksimum dan minimum dari papan
partikel sebagai material akustik dari karakterisasi yang dilakukan.
2. Untuk mendapatkan pengaruh kekuatan dan komposisi dari papan partikel
terhadap daya koefisien serap bunyinya.
1.5.Manfaat Penelitian
1. Mendapatkan bahan papan partikel yang kuat dan ramah lingkungan.
2. Mengetahui penggunaan limbah jerami padi sebagai bahan pembuatan material
akustik yang lebih murah.
3. Menjadi salah satu tambahan solusi salam pemanfaatan limbah pertanian
khususnya tanaman padi.
4. Diharapkan dapat menjadi referensi tambahan dalam pembuatan peredam
suara.
1.6.Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, Medan.
Universitas Sumatera Utara
1.7.Metodologi Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode pengujian fisik dan mekanik yang dilakukan
bedasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2105-2006 dan ASTM. Metode
pengumpulan data yang dipakai adalah eksperimen, yaitu melakukan serangkaian
pengujian pada objek yang diteliti untuk mendapatkan data yang diperlukan sebagai
perhitungan. Adapun tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
1. Proses prepasari sampel. Dalam hal ini jerami padi yang telah ada dibersihkan
dari kotoran dan tanah, yang kemudian dilanjutkan dengan memotong –
motong jerami padi menjadi ukuran yang diperlukan.
2. Proses pencampuran bahan menjadi papan partikel dilakukan setelah
menentukan komposisi dari bahan resin poliester, jerami padi dan juga katalis
yang digunakan. Ketiga bahan ini dicampurkan menjadi satu dan diaduk
dengan suatu pengaduk kayu dalam wadah tertentu. Perbandingan % campuran
jerami padi dan poliester yang digunakan adalah : 30 : 70, 35 : 65, 40 : 60, 45 :
55, dan 50 : 50, dengan pemakaian katalis 10% dari jumlah resin poliester
yang digunakan, kemudian dicetak tekan dengan seperangkat alat press tanpa
adanya pemanasan.
3. Proses karakterisasi dari papan partikel yang dihasilkan. Dilakukan dengan
menguji papan partikel tersebut dengan melaluli uji kerapatan, uji kuat tarik
(tensile of strength), uji SEM (Scanning electron microscopy) dan uji koefisien
serap bunyi.
variabel - variabel yang digunakan :
a. variabel bebas
-
persen campuran resin poliester 30%, 35%, 40%, 45%, dan 50%
-
persen campuran jerami padi 70%, 65%, 60%, 55%, dan 50%
b. variabel terikat
Uji kerapatan, uji kuat tarik (tensile of strength), uji SEM (Scanning electron
microscopy) dan uji koefisien serap bunyi.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penggunaan material komposit dengan filler serat alam mulai banyak dikenal dalam
industri manufaktur. Material yang ramah lingkungan, mampu didaur ulang, serta
mampu dihancurkan sendiri oleh alam merupakan tuntutan teknologi sekarang ini.
Keunggulan yang dimiliki oleh serat alam antara lain : non-abbrasive, densitas rendah,
harga lebih murah, ramah lingkungan, dan tidak membahayakan bagi kesehatan.
Dewasa ini perkembangan teknologi bahan maju dengan sangat pesatnya, baik
itu bahan logam maupun non logam. Bahan non logam yang banyak dilirik orang saat
ini adalah komposit. Perkembangan komposit dengan memanfaatkan serat alam dan
limbah rumah tangga dapat digunakan sebagai bahan alternatif pembuatan papan
meja, kursi dan alat furniture lain dan lebih luas lagi dimanfaatkan sebagai assesoris
mobil seperti dashboard, banfer mobil dan lainnya.
Masyarakat Indonesia telah dilanda masalah yang berkaitan dengan polusi
lingkungan. Salah satu polusi yang telah mewabah di masyarakat adalah kebisingan.
Hal ini banya kita lihat di sekitar kita, terutama di daerah perkotaan yang sangat ramai
oleh berbagai macam aktivitas masyarakatnya. Kebisingan ini juga disebabkan karena
meningkatnya jumlah kenderaan bermotor yang menghasilkan berbagai polusi yang
antara lain adalah kebisingan.
Telah banyak dilakukan usaha untuk dapat mereduksi kebisingan pada suatu
ruangan yaitu dengan menggunakan bahan – bahan peredam dan penyerap suara.
Bahan tersebut dalam suatu bangunan biasanya berperan sebagai panel akustik yang
diasang pada dinding pemisah (partisi) dan plafon. Material penyerap bunyi
Universitas Sumatera Utara
mempunyai peranan penting dalam akustik ruangan, perancangan studio rekaman,
ruang perkantoran, sekolah dan ruang lainnya untuk mengurangi kebisingan yang
umumnya sangat mengganggu. Material ini dikenal dengan sebutan material akustik
yang berfungsi untuk menyerap dan meredam suara. Kebanyakan saat ini bahan
material akustik terbuat dari glasswool dan rockwoll, namun karena harganya yang
sangat mahal maka orang berupaya untuk mencari alternatif lain dengan membuatnya
dari bahan yang praktis, murah dan tersedia melimpah di alam. Bahan tersebut adalah
bahan yang mengandung segnosellulosa yang mempunyai daya serap yang baik
terhadap bunyi seperti ampas tebu, sekam padi, jerami padi, dan bahan – bahan yang
mengandung segnoselulosa lainnya. Material akustik ini dibuat ke dalam bentuk
papan partikel (Mediastika, 2007)
Papan partikel adalah suatu produk komposit yang dibuat dengan merekatkan
partikel berupa potongan kayu yang kecil yang terbuat dari bahan berlignoselulosa
dalam bentuk potongan kecil atau partikel dari serat yang dicampur dengan perekat
sintetis atau bahan pengikat lain yang direkat dengan metode pengempaan (Maloney,
1993)
Menurut Kollman (1975), prinsip pembuatan papan partikel adalah
pencampuran antara bahan perekat dengan partikel kayu atau bahan yang mengandung
serat. Yulia sari (2002) mengolah papan partikel dari sabut kelapa sawit. Berdasarkan
pemikiran bahwa batang padi merupakan bahan alam yang mengandung serat, maka
penulis ingin mencoba mengolah jerami padi menjadi papan partikel.
Limbah jerami padi diharapkan dapat menjadi lebih bermanfaat, dan dapat
mengurangi polusi lingkungan terutama masalah kebisingan sehingga mampu
mengatasi permasalahan lingkungan, serta tidak membahayankan kesehatan.
Pengembangan jerami padi sebagai material komposit ini sangat dimaklumi dengan
mengingat dari ketersediaan bahan baku serat alam, Indonesia memiliki bahan baku
yang cukup melimpah.
Jerami merupakan suatu material yang kaya dengan serat, sampai sekarang
masih terbuang percuma, dibakar, dan belum termanfaatkan dengan maksimal. Jerami
Universitas Sumatera Utara
padi mengandung serat berligno selulosik, artinya suatu bahan yang mengandung serat
dan lignin.
Penulis melihat limbah jerami padi yang selama ini hanya dimanfaatkan untuk
pembuatan pakan ternak, atau dibakar setelah panen, dan penulis tertarik untuk
memanfaatkan limbah jerami padi ini sebagai pengisi dari papan partikel dan
penggabungan dengan resin poliester sebagai matriknya.
Dari pemikiran di atas maka penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan data
kemampuan fisis dan kemampuan mekanis berupa kerapatan (density), uji kuat tarik
(tensile of strength), uji SEM (Scanning electron microscopy) dan juga uji koefisien
serap bunyi.
Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian tentang
pembuatan papan partikel dari resin poliester dan jerami padi untuk mendapatkan data
tentang kemampuan fisis dan kemampuan mekanis berupa kerapatan (density), uji
kuat tarik (tensile of strength), uji SEM (Scanning electron microscopy) dan uji
koefisien serap bunyi dari papan partikel yang berbahan jerami padi. Dimana dengan
ini didapatkan suatu produk papan partikel yang lebih murah dalam pembuatan dan
memiliki kualitas yang tinggi sebagai bahan pembuatan material akustik.
1.2. Permasalahan
1. Bagaimana pengaruh perbandingan komposisi jerami padi dengan resin
poliester terhadap karakteristik papan partikel melalui uji kerapatan (density),
uji kuat tarik (tensile of strength), uji SEM (Scanning electron microscopy)
dan uji koefisien serap bunyi.
2. Bagaimana mendapatkan bahan alternatif yang lebih murah dan meluas
penggunaannya dalam pembuatan material akustik.
Universitas Sumatera Utara
1.3.Batasan Masalah
1. Bentuk spesimen, spesimen berupa campuran papan partikel berbentuk persegi
panjang dengan % campuran jerami padi : resin poliester yaitu 30 : 70, 35 : 65,
40 : 60, 45 : 55, 50 : 50, dengan panjang jerami padi 1 cm (serat pendek)
2. Bahan benda uji, terbuat dari jerami padi dengan resin poliester sebagai
matrik.
3. Pengujian komposit, pengujian yang diakukan adalah uji fisik yaitu kerapatan
(density), uji SEM dan uji mekanik yang dilakukan adalah uji kuat tarik
(tensile of strength), dan dilakukan juga uji koefisien serap bunyi.
1.4.Tujuan Penelitian
1. Untuk mendapatkan nilai properties maksimum dan minimum dari papan
partikel sebagai material akustik dari karakterisasi yang dilakukan.
2. Untuk mendapatkan pengaruh kekuatan dan komposisi dari papan partikel
terhadap daya koefisien serap bunyinya.
1.5.Manfaat Penelitian
1. Mendapatkan bahan papan partikel yang kuat dan ramah lingkungan.
2. Mengetahui penggunaan limbah jerami padi sebagai bahan pembuatan material
akustik yang lebih murah.
3. Menjadi salah satu tambahan solusi salam pemanfaatan limbah pertanian
khususnya tanaman padi.
4. Diharapkan dapat menjadi referensi tambahan dalam pembuatan peredam
suara.
1.6.Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, Medan.
Universitas Sumatera Utara
1.7.Metodologi Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode pengujian fisik dan mekanik yang dilakukan
bedasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2105-2006 dan ASTM. Metode
pengumpulan data yang dipakai adalah eksperimen, yaitu melakukan serangkaian
pengujian pada objek yang diteliti untuk mendapatkan data yang diperlukan sebagai
perhitungan. Adapun tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
1. Proses prepasari sampel. Dalam hal ini jerami padi yang telah ada dibersihkan
dari kotoran dan tanah, yang kemudian dilanjutkan dengan memotong –
motong jerami padi menjadi ukuran yang diperlukan.
2. Proses pencampuran bahan menjadi papan partikel dilakukan setelah
menentukan komposisi dari bahan resin poliester, jerami padi dan juga katalis
yang digunakan. Ketiga bahan ini dicampurkan menjadi satu dan diaduk
dengan suatu pengaduk kayu dalam wadah tertentu. Perbandingan % campuran
jerami padi dan poliester yang digunakan adalah : 30 : 70, 35 : 65, 40 : 60, 45 :
55, dan 50 : 50, dengan pemakaian katalis 10% dari jumlah resin poliester
yang digunakan, kemudian dicetak tekan dengan seperangkat alat press tanpa
adanya pemanasan.
3. Proses karakterisasi dari papan partikel yang dihasilkan. Dilakukan dengan
menguji papan partikel tersebut dengan melaluli uji kerapatan, uji kuat tarik
(tensile of strength), uji SEM (Scanning electron microscopy) dan uji koefisien
serap bunyi.
variabel - variabel yang digunakan :
a. variabel bebas
-
persen campuran resin poliester 30%, 35%, 40%, 45%, dan 50%
-
persen campuran jerami padi 70%, 65%, 60%, 55%, dan 50%
b. variabel terikat
Uji kerapatan, uji kuat tarik (tensile of strength), uji SEM (Scanning electron
microscopy) dan uji koefisien serap bunyi.
Universitas Sumatera Utara