PENGUJIAN PANEL AKUSTIK KOMPOSIT WOL MANGIUM (Acacia mangium Willd.) BERKERAPATAN SEDANG
DIAN SISTIANI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
DHH
Composite Acoustics Panels Wool Testing mangium (Acacia mangium Willd.) Medium density Dian Sistiani1, Lina Karlinasari2, Dede Hermawan2
INTRODUCTION. Mangium wood is the raw material that has good properties and could potentially be used as a sound absorbent material. This study aims to determine the influence of adhesive type and density on physical-mechanical properties and acoustic performace of composite board. MATERIAL AND METHOD. Mangium (Acacia mangium Willd.) wood was this research.The dimension of wool particle was 0,03 cm in thick, 0,4 cm in width dan 5 cm in legth for isocyanate particleboard and 10 cm for cement bonded particleboard. The type of adhesive which used is methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and Portland Cement I with a target density of board were 0.5 g/cm3 and 0.8 g/cm3. The concentration of isocyanate adhesive on dry wood of wool particle about 12% with the ratio of wood wool cement, cement and water are 1: 2: 1. RESULTS. The results showed the average density of acoustical panels is ranged from 0.43 to 0.69 g/cm3. The average value of moisture content of the acoustic panel results ranged from 7.80 -10.13%. Value thick development after soaking for 2 hours ranged from 1.89 to 3.85%, while the 24 hour immersion development of thick acoustic panels ranged from 2.74 to 10.22%. Value of water absorption after soaking for 2 hours ranged from 21.60 to 52.28%, while the 24-hour immersion water absorption acoustic panels ranged from 10.48 to 41.09%. The average value of Modulus of Elasticity (MOE) acoustic panels ranged from 13278590 kg/cm2. The average value of Modulus of Rupture (MOR) acoustic panels ranged from 9.41 to 100.18 kg/cm2. The average value of the Internal Bond (IB) acoustic panels ranged from 0.38 to 3.43 kg/cm2. The screw withdrawal acoustic panels ranged from 4.98 to 35.74 kg. The entire panel wool acoustic board with a different type of adhesive has a good ability in sound absorbing which lies in the low range frequency range 100 Hz - 250 Hz in high density board. While wool board target density of 0.5 g/cm3 has good high frequency 1000 Hz - 4000 Hz. The average value of sound transmission class (STC) isocyanate panel wool acoustic board with a density about 0.5 g/cm3 and 0.8 g/cm3 had the same value of STL. While the wool cement board with the density is about 0.5 g/cm3 had lower STL value compared with the density of 0.8 g/cm3. The STC value is almost equal to the STL value in the range of tasted frequency bands, the higher density of cement board (0.8 g/cm3) had better STC value compard to the cement board (0.5 g/cm3). Key words: acoustic properties, sound absorbers, wool board, wood mangium, isocyanate, cement 1) 2)
.Student of Forest Product Department, Faculty of Forestry IPB .Department of Forest Product Member, Faculty of Forestry IPB
RINGKASAN DIAN SISTIANI. Pengujian Panel Akustik Komposit Wol Mangium (Acacia mangium Willd.) Berkerapatan Sedang. Dibimbing oleh Dr. Lina Karlinasari, S.Hut, M.Sc.F dan Dr. Ir. Dede Hermawan, M.Sc.F. Kayu mangium memiliki sifat akustik yang baik dan berpotensi digunakan sebagai bahan penyerap suara. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jenis perekat dan kerapatan terhadap sifat fisis-mekanis dan akustik papan komposit dengan bahan dasar wol kayu sehingga bahan tersebut mampu digunakan untuk peredam suara. Jenis perekat yang digunakan adalah Methylene diphenyl diIsocyanate (MDI) dan Semen Portland I dengan kerapatan target 0,5 g/cm3 dan 0,8 g/cm3. Parameter sifat akustik yang diuji meliputi koefisien absorbsi suara, sound transmission loss (STL) dan sound transmission class (STC) sedangkan untuk parameter sifat fisis dan mekanis yang diuji adalah kerapatan, kadar air, pengembangan tebal, daya serap air, modulus elastisitas (MOE), modulus patah (MOR), internal bond (IB) dan kuat pegang skrup. Hasil penelitian menunjukkan nilai rata-rata kerapatan panel akustik hasil penelitian berkisar antara 0,43 - 0,69 g/cm3. Nilai rata-rata kadar air panel akustik hasil penelitian berkisar antara 7,80 -10,13%. Nilai pengembangan tebal setelah perendaman selama 2 jam dan 24 jam berkisar antara 1,89 – 3,85 % dan 2,74 – 10,22 %. Nilai daya serap air setelah perendaman selama 2 jam dan 24 jam berkisar antara 21,60 – 52,28 % dan10,48 – 41,09 %. Nilai rata-rata Modulus of Elasticity (MOE) panel akustik berkisar antara 1327 – 8590 kg/cm2. Nilai ratarata Modulus of Rupture (MOR) panel akustik berkisar antara 9,41 - 100,18 kg/cm2. Nilai rata-rata Internal Bond (IB) panel akustik berkisar antara 0,38 – 3,43 kg/cm2. Nilai kuat pegang skrup panel akustik berkisar antara 4,98 – 35,74 kg/cm2. Nilai koefisien absorbsi suara panel komposit wol kayu dipengaruhi oleh kerapatan papan. Pada frekuensi rendah 100 Hz – 250 Hz kerapatan papan komposit tinggi 0,8 g/cm3 memiliki nilai koefisien absorbsi suara yang lebih baik dibandingkan papan kerapatan 0,5 g/cm3. Sementara itu kerapatan papan rendah (0,5 g/cm3) memiliki nilai absorbsi yang baik pada frekuensi suara sedang dan tinggi. Panel papan komposit berperekat isocyanate nilai STL dan STC kerapatan papan 0,5 g/cm3 dan 0,8 g/cm3 memiliki nilai yang sama untuk semua kisaran frekuensi 100 Hz – 4000 Hz dan lebih tinggi dibandingkan papan semen. Sementara itu untuk papan komposit wol semen, papan dengan kerapatan 0,8 g/cm3 memiliki nilai STL dan STC yang lebih tinggi dibandingkan papan berkerapatan 0,5 g/cm3.
Kata kunci : Sifat akustik, absorbsi suara, papan wol, kayu mangium, Isocyanate, perekat semen
PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengujian Panel Akustik Komposit Wol Mangium (Acacia Mangium Willd.) Berkerapatan Sedang adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Februari 2011
Dian Siatiani NRP E24062313
LEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi
: Pengujian Panel Akustik Komposit Wol Mangium (Acacia mangium Willd.) Berkerapatan Sedang
Nama Mahasiswa
: Dian Sistiani
NIM
: E24062313
Program Studi
: Teknologi Hasil Hutan
Menyetujui, Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Dr. Lina Karlinasari, S.Hut, M.Sc.F
Dr. Ir. Dede Hermawan, M.Sc
NIP. 1973 1126 199802 2 001
NIP. 1963 0711 199103 1 002
Mengetahui, Ketua Departemen Hasil Hutan
Dr. Ir. I Wayan Darmawan, M.Sc NIP. 1966 0212 199103 1 002
Tanggal Lulus :
PENGUJIAN PANEL AKUSTIK KOMPOSIT WOL MANGIUM (Acacia mangium Willd.) BERKERAPATAN SEDANG
DIAN SISTIANI E24062313
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
v
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ........................................................................... i DAFTAR ISI ......................................................................................... v DAFTAR TABEL .................................................................................. vii DAFTAR GAMBAR ............................................................................. viii DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................... ix BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .................................................................. 1 1.2 Tujuan............................................................................... 1 1.3 Manfaat ............................................................................. 2 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Papan Wol......................................................................... 3 2.2 Perekat .............................................................................. 4 2.2.1 Perekat Isocyanate .................................................... 5 2.2.1 Perekat Semen .......................................................... 6 2.3 Suhu Hidrasi ..................................................................... 8 2.4 Katalisator ......................................................................... 8 2.5 Sifat Akustik ..................................................................... 9 2.5.1 Koefisien Absorbsi ................................................... 10 2.5.2 Sound Transmission Loss ......................................... 11 2.6 Bahan Penyerap Suara ...................................................... 12 2.7 Kayu mangium .................................................................. 13 BAB III. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................... 15 3.2 Alat dan Bahan ................................................................. 15 3.3 Prosedur Penelitian ........................................................... 15 3.3.1 Persiapan Bahan ....................................................... 17 3.3.2 Pembuatan Papan ..................................................... 17 3.3.2.1 Papan Wol Berperekat MDI............................. 17 3.3.2.2 Papan Semen ................................................... 18
vi
3.3.3 Pengambilan Contoh Uji .......................................... 21 3.4 Pengujian Panel ................................................................ 22 3.4.1 Pengujian Sifat Akustik ............................................ 22 3.4.2 Pengujian Sifat Fisis ................................................. 26 3.4.3 Pengujian Sifat Mekanis ........................................... 27 3.5 Analisis Data .................................................................... 29 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Suhu Hidrasi ..................................................................... 32 4.2 Sifat Fisis .......................................................................... 33 4.2.1 Kerapatan ................................................................. 34 4.2,2 Kadar Air ................................................................. 35 4.2.3 Pengembangan Tebal ............................................... 36 4.2.4 Daya Serap Air ......................................................... 38 4.3 Sifat Mekanis .................................................................... 39 4.3.1 Modulus of Rupture (MOR) ..................................... 40 4.3.2 Modulus of Elasticity (MOE).................................... 41 4.3.3 Internal bond (IB) .................................................... 42 4.3.4 Screw Withdrawal (SW) ........................................... 43 4.4 Sifat Akustik ..................................................................... 45 4.4.1 Koefisien Absorbsi ................................................... 45 4.4.2 Sound Transmission Loss (STL) ............................... 46 4.4.3 Sound Transmission Class (STC) ............................. 47 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................. 48 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 50 LAMPIRAN ........................................................................................... 55
vii
DAFTAR TABEL No.
Halaman
1. Komposisi bahan kimia semen Portland .............................................
7
2. Skema Rancangan Percobaan .............................................................
29
3. Nilai rata-rata sifat fisis panel akustik komposit .................................
33
4. Hasil analisis sidik ragam (anova) sifat fisis panel akustik komposit ..
34
5. Nilai rata-rata sifat mekanis panel akustik komposit ...........................
39
6. Hasil analisis sidik ragam sifat fisis panel akustik komposit ...............
40
viii
DAFTAR GAMBAR No.
Halaman
1. Fenomena absorpsi suara oleh suatu permukaan bahan .....................
9
2. Prosedur Penelitian ...........................................................................
16
3. Pengempaan panas ...........................................................................
18
4. Penggabungan lembaran papan ........................................................
18
5. Alat ukur suhu hidrasi ......................................................................
19
6. Alur proses pembuatan papan semen ................................................
20
7. Pola pemotongan contoh uji papan semen ........................................
21
8a. Tabung Impedansi ..........................................................................
23
8b. Penempatan Contoh Uji..................................................................
23
8c. Pengaturan Frekuensi .....................................................................
23
8d. Pengukuran Nilai dB ......................................................................
23
9. Reverbration Chamber .....................................................................
25
10. Pengujian MOE dan MOR .............................................................
28
11. Pengujian Internal Bond.................................................................
29
12. Kurva suhu hidrasi .........................................................................
32
13. Grafik nilai kerapatan (g/cm3) ........................................................
34
14. Grafik nilai kadar air (%) ...............................................................
36
15. Grafik nilai pengembangan tebal (%) .............................................
37
16. Grafik nilai daya serap air (%)........................................................
39
17. Grafik nilai MOR (kgf/cm2) ...........................................................
40
18. Grafik nilai MOE (kgf/cm2) ...........................................................
41
19. Grafik nilai Internal bond (kg/cm2) ................................................
42
20. Grafik nilai SW (kgf) .....................................................................
44
21. Grafik nilai koefisien absorbsi ........................................................
45
22. Grafik nilai sound transmission loss (STL).....................................
46
23. Grafik nilai sound transmission class (STC) ...................................
47
ix
DAFTAR LAMPIRAN No.
Halaman
1. Perhitungan Bahan Baku ....................................................................
56
2. Hasil Pengujian Suhu Hidratasi ..........................................................
57
3. Nilai Kerapatan Setiap Ulangan Contoh Uji .......................................
58
4. Nilai Kadar Air Setiap Ulangan Contoh Uji........................................
60
5. Nilai Pengembangan Tebal Setiap Ulangan Contoh Uji ......................
62
6. Nilai Daya Serap Air Setiap Ulangan Contoh Uji ...............................
65
7. Nilai MOE dan MOR Setiap Ulangan Contoh Uji ..............................
68
8. Nilai Internal Bond Setiap Ulangan Contoh Uji ..................................
71
9. Nilai Kuat Pegang Skrup Setiap Ulangan Contoh Uji .........................
73
10. Nilai Koefisien Absorbsi Suara Setiap Ulangan Contoh Uji ..............
75
11. Nilai Sound Transmission Loss Setiap Ulangan Contoh Uji ..............
75
12. Nilai Sound Transmission Class Setiap Ulangan Contoh Uji ............
76
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dewasa ini kayu memegang peranan penting dalam berbagai aspek kehidupan masyarakat. Tidak bisa dipungkiri bahwa secara tidak langsung ketergantungan masyarakat terhadap kayu sangat tinggi dalam memenuhi kebutuhan hidup. Kondisi tersebut mendorong perlu dilakukannya inovasi untuk mengefisiensikan pemanfaatan bahan baku alternatif yang selanjutnya diolah menjadi produk komposit yang salah satu jenisnya adalah papan wol kayu. Papan wol kayu merupakan bahan bangunan serba guna yang terbuat dari serat kayu panjang dengan campuran perekat. Keuntungan papan wol ialah dimensinya dapat dibuat besar dan mudah dikerjakan sehingga menurunkan biaya dan waktu pemasangan. Papan wol umumnya dipergunakan untuk dinding, lantai, plafond dan atap dikarenakan sifatnya yang ringan, isolasi dan memiliki sifat yang sangat baik dalam penyerapan suara. Salah satu kelebihan dalam hal penyerapan suara adalah struktur permukaannya yang terbuka memungkinkan untuk penyerapan suara tinggi sehingga dapat digunakan sebagai material peredam kebisingan suara yang berbentuk panel akustik komposit. Syarat bahan peredam dan penyerap suara secara umum yaitu berpori, serta berfungsi sebagai resonator rongga. Kayu merupakan bahan yang memiliki pori-pori. Melalui pori-pori ini gelombang suara masuk dan menggetarkan molekul-molekul udara di dalam pori tersebut (Simatupang 2007). Berdasarkan penelitian Baihaqi (2009) menggunakan metode vibrasi longitudinal pada balok kecil kayu mangium (Acacia mangium Willd.) solid diketahui bahwa kayu tersebut memiliki potensi sebagai peredam suara dengan nilai absorpsi suara sebesar 0,37, koefisien attenuasi sebesar 0,012 cm-1 dan sound damping sebesar 0,080 yang diuji pada frekuensi 500-1000 Hz. Berdasarkan informasi nilai-nilai tersebut maka komposit kayu untuk jenis kayu mangium (Acacia mangium Willd.) dapat dijadikan sebagai bahan penyerap suara.
2
1.2 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah 1. Menguji pengaruh jenis perekat terhadap sifat fisis-mekanis dan akustik papan komposit wol kayu mangium. 2. Menguji pengaruh kerapatan kayu terhadap sifat fisis-mekanis dan akustik papan komposit wol kayu mangium.
1.3 Manfaat Penelitian Hasil Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kualitas papan wol semen dan papan wol berperekat isocyanate yang dapat digunakan sebagai alat akustik sehingga penggunaannya dapat lebih efisien dan efektif.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2. 1 Papan Wol Papan wol kayu (wood wool - board) adalah papan buatan yang terdiri dari campuran wol kayu sebagai bahan utama, semen sebagai perekat, air dan bahan kimia sebagai bahan penolong (Kamil 1970 dalam Yulia 1996). SNI (1991), mendefinisikan panil papan wol kayu merupakan serpihan kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya yang dipergunakan dalam produksi papan wol kayu berbentuk pita yang panjangnya 300-400 mm, lebar 3-4 mm dan tebal 0,2-0,5 mm. Menurut FAO (1966), papan wol kayu adalah salah satu jenis panel yang dibuat dari bahan wol kayu dengan menggunakan perekat mineral seperti portland cement, magnesit atau gypsum. Von Monroy (1960)
dalam Yulia (1996)
membagi papan wol kayu atas tiga tipe, yaitu : a. Heraklith Papan tiruan jenis ini pertama-tama dikembangkan di Austria. Bahan bakunya berupa limbah industri perkayuan dengan perekat magnesit. beberapa pabrik besar di Jerman, Amerika Serikat dan Austria memproduksi produk ini dengan proses terus menerus (continuous process). Hasil produksinya dipergunakan untuk kebutuhan dalam negeri dan sebagian diekspor ke Afrika dan Timur Tengah. b. Cellocrete Papan tiruan jenis ini mula-mula dikembangkan di Inggris dan kemudian beberapa pabrik dibangun di negara tropis antara lain di India, Afrika Selatan, Ceylon, Singapura, Rangoon, Kuala Lumpur dan Hongkong. Produk ini dibuat dengan proses tidak terus menerus (discontinuous process). Kebaiknnya adalah biaya investasinya lebih murah. c. Durisol Papan tiruan jenis ini merupakan produksi khusus yang dikembangkan di Swiss. Sebagai bahan baku pembuatan durisol dipergunakan sisa ketaman yang pendek. Panil ini dapt dipergunakan untuk bangunan kantor, rumah
4
sakit, sekolah dan bangunan bertingkat. kebaikan panil ini adalah memanfaatkan sisa ketaman.
Menurut Maloney (1993), papan wol telah dikembangkan sejak tahun 1914 di Radenthein Austria, menggunakan magnesit sebagai perekat. Pada waktu itu lebih dari 50% konsumsi dunia telah menggunakan produk tersebut. Di negara berkembang, papan wol terbukti menarik untuk diproduksi menjadi panel prafabrikasi untuk perumahan dengan biaya rendah. Selain harga yang relatif rendah dan memiliki sifat yang sangat baik, papan wol juga memiliki insulasi yang tinggi (Anonim 2011). Papan wol sebagai bahan bangunan dipergunakan untuk dinding, lantai, plafond dan atap. Sifatnya yang ringan, isolasi dengan sifat akustik yang baik menyebabkan papan wol dapat digunakan sebagai bahan bangunan. Keuntungan lain papan wol ialah dimensinya dapat dibuat besar dan mudah dikerjakan sehingga menurunkan biaya dan waktu pemasangan. Penelitian Martiandi (2010) menunjukkan bahan komposit partikel kayu afrika (Maesopsis eminii Engll.) memiliki kemampuan yang baik dalam menyerap suara yang terletak pada rentang frekuensi tinggi 1250 Hz – 1600 Hz dengan nilai absorbsi berkisar antara 0,73 – 0,89.
2. 2 Perekat Perekat (adhesive) 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 thermosetting dan perekat thermoplastic. Perekat thermosetting 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. Contoh perekat yang termasuk jenis ini adalah fenol formaldehida, urea formaldehida, melamine formaldehida, isocyanate, resorsinol formaldehida. Perekat thermoplastic adalah perekat yang dapat melunak jika terkena panas dan mengeras kembali apabila suhunya telah rendah. Contoh
5
perekat yang termasuk jenis ini adalah polyvynil adhesive, cellulose adhesive, dan acrylic resin adhesive (Pizzi 1983). Houwink dan Solomon (1965)
mengemukakan bahwa perekatan
merupakan suatu peristiwa tarik-menarik antara molekul-molekul dari dua permukaan yang direkat. Merekatnya dua buah benda yang direkat terjadi oleh adanya gaya tarik-menarik antar perekat dengan bahan yang direkat (adhesi) dan gaya tarik menarik (kohesi) antara perekat dengan perekat dan antar bahan yang direkat.
2. 2. 1 Perekat Isocyanate Senyawa kimia organik isocyanate dasar dikembangkan di Jerman pada akhir tahun 1930 dan perekat berdasarkan isocyanate digunakan pertama kali di pertengahan tahun 1940. Pada tahun 1951 Deppe dan Ernst adalah pelopor penggunaan diisocyanate sebagai perekat kayu. Sebagai konsekuensi dari pekerjaannya, pembuatan papan partikel komersial dengan menggunakan diisocyanate dimulai di Jerman pada tahun 1975 (Pizzi 1983). Isocyanate berbentuk cair yang mengandung isomer dan oligomer dari methylene diphenyl diisocyanate (MDI). Perekat ini berwarna coklat terang dan garis perekatannya tidak terlihat. Diperlukan temperatur dan tekanan yang tinggi untuk menghasilkan perkembangan ikatan yang terbaik pada papan partikel. Penggunaan isocyanate saat ini umumnya untuk produk flakeboard dan OSB. Sifat kekuatan perekat ini yaitu kekuatan kering dan basah tinggi, sangat tahan terhadap air dan udara lembab, serta dapat direkat pada besi dan plastik (Vick 1999). Keuntungan menggunakan perekat isocyanate dibandingkan perekat berbahan dasar resin lain adalah (Marra 1992): 1. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit untuk memproduksi papan dengan kekuatan yang sama. 2. Dapat menggunakan suhu kempa yang lebih rendah. 3. Memungkinkan penggunaan kempa yang lebih cepat. 4. Lebih toleran pada partikel yang berkadar air tinggi. 5. Energi untuk pengeringan lebih sedikit dibutuhkan.
6
6. Stabilitas dimensi papan yang dihasilkan lebih stabil 7. Tidak ada emisi formaldehida.
Selain keuntungan, perekat ini juga memiliki kekurangan, yaitu : 1. Harganya lebih mahal dibanding PF dan UF. 2. Isocyanate merupakan perekat yang baik untuk logam dengan kayu, sehingga pada pembuatan papan menyebabkan papan melekat pada plat press. 3. Isocyanate, seperti perekat lain, merupakan bahan kimia beracun. Isocyanate dapat menyebabkan iritasi pada pernafasan yang menyebabkan asma.
2. 2. 2 Perekat Semen Semen atau magnesit berfungsi sebagai bahan pengikat. Namun oleh karena itu magnesit sukar didapat maka semen saja sudah cukup baik dan memadai sebagai bahan pengikat (Dumanauw 1990). Semen Portland menurut standar ASTM C 150 - 02 (1996) adalah semen hidrolis yang dihasilkan dari penghancuran klingker yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidolis dan biasanya mengandung satu atau lebih bentuk kristal senyawa pasir sebagai bahan tambahan. Perekat semen juga berfungsi sebagai isolator dan pengawet, sehingga dapat mengurangi penyerapan panas atau menahan kebakaran dan serangan jamur dan serangga-serangga (Simatupang 2007). Semen portland adalah sejenis bahan ikat hidrolis yang dihasilkan oleh pabrik, merupakan hasil pembakaran bahan-bahan dasar yang terdiri dari batu kapur (yang mengandung CaO) dan tanah geluh atau serpih (yang mengandung Al2O3) serta pasir sebagai sumber SiO2. Disamping itu dapat ditambahkan bahan lain yang sesuai dengan jenis semen. Campuran bahan tersebut kemudian dibakar dalam tanur pada suhu tinggi hingga diperoleh batu klikar. Batu klikar tersebut selanjutnya digiling halus secara mekanis sambil ditambah gips. Hasilnya berbentuk tepung kering yang dikemas dalam kantong semen (Purwoko et al.1980 dalam Dewi 2003).
7
Badan Standarisasi Nasional Indonesia (1994) melalui SNI 15-2049 menggolongkan semen Portland menjadi lima jenis, yaitu:
Semen Portland jenis I, yaitu semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak membutuhkan persyaratan-persyaratan khusus seperti pada jenis-jenis yang lain.
Semen Portland jenis II, yaitu semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang.
Semen Portland jenis III, yaitu semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah pengikatan terjadi.
Semen Portland jenis IV, yaitu semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kalor hidrasi rendah.
Semen Portland jenis V, yaitu semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat.
Menurut Moeslemi (1994), komposisi bahan kimia yang terdapat pada semen Portland adalah sebagai berikut : Tabel Komposisi bahan kimia semen Portland Komposisi bahan kimia
Jumlah (%)
Kapur (CaO)
60 - 80
Silikat (SiO2)
19 - 24
Alumina (Al2O3)
3,0 - 7,0
Besi oksida (Fe2O3)
0,7 - 3,0
Magnesia (MgO)
1,5 - 7,2
Sulfur Trioksida (SO3)
0,0 - 1,0
Soda (Na2O) Potasium (K2O)
0,1 - 1,5 0,3 - 0,6
Sumber : Moslemi (1994)
Mutu semen sebagai bahan pengikat sangat ditentukan oleh mutu ikatannya, sedangkan mutu ikatan semen ditentukan oleh jenis semen (Shreve dan Brink 1997). Semen Portland cenderung lebih tahan terhadap air dan sifat mengeras lebih cepat dibandingkan dengan jenis semen yang lain.
8
2. 3 Suhu Hidrasi Suhu hidrasi terjadi akibat reaksi eksotermik antara semen dan air. Nilainya merupakan salah satu indikator kesesuaian kayu sebagai bahan papan semen wool. Dalam pembuatan papan semen zat ekstraktif mempengaruhi suhu dan waktu hidrasi. Zat ekstraktif dapat menghambat pengerasan semen (menghambat
hidrasi semen),
maka dengan penambahan katalis dapat
mempercepat hidrasi semen. Menurut Moslemi (1994), jenis kayuhardwood secara umun lebih menghambat hidrasi semen dibandingkan softwood. Hal ini diakibatkan besarnya jumlah kandungan hemisellulosa yang dapat larut pada hardwood. Menurut Sanderman (1996) dalam Dewi (2003) suhu hidrasi lebih dari 600C adalah baik, 550C sampai 600C sedang, dan nilai kurang dari 550C tidak baik. Akan tetapi menurut standar Puslitbang Hasil Hutan dalam Kamil (1970) suhu hidrasi yang lebih dari 410C termasuk baik, 360C sampai 410C sedang dan nilai kurang dari 360C tidak baik.
2. 4 Katalisator Katalisator berfungsi untuk meningkatkan ikatan antara bahan pengikat (semen) dan partikel kayu agar tercapai ikatan yang optimum dan juga mempengaruhi proses secara cepat sehingga didapatkan hasil akir yang baik. namun setiap jenis kayu memberikan respon yang berbeda terhadap macam katalis yang digunakan dalam pembuatan papan semen partikel (Cabangon et. al. 1998). Dalam pembuatan papan semen partikel penggunaan jenis kayu sebagai bahan baku perlu mendapat perhatian, karena tidak semua jenis kayu dapat dipergunakan sebagai bahan baku papan semen partikel. Ini terjadi karena kayu memiliki kandungan hemiselulosa yang sangat tinggi. Adanya alkali yang dihasilkan oleh semen dapat melarutkan zat ekstraktif dan hemiselulosa sehingga dapat memperlambat prose pengerasan semen, akibatnya waktu setting dan curring menjadi lebih lama (Moslemi 1994). Kamil (1970), menyebutkan bahwa dalam pembuatan papan wol kayu dapat digunakan Kalsium Khlorida (CaCl2) atau Magnesium Khlorida (MgCl2) sebagai katalisator.
9
2. 5 Sifat 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 (Suptandar 2004). Menurut Tsoumis (1991), 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.
Gambar 1 Fenomena absorpsi suara oleh suatu permukaan bahan. (Sumber : FTI ITB 2010)
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) atau dengan ditransmisikan oleh bahan tersebut (Gambar 1) (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). Berdasarkan penelitian Martiandi (2010), karakteristik panel akustik komposit kayu afrika dapat digunakan sebagai panel absorbsi untuk frekuensi tinggi. Tsoumis (1991) menyatakan bahwa bunyi yang dihasilkan mempunyai nada rendah atau tinggi bergantung pada frekuensi dan dipengaruhi oleh dimensi,
10
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.
2. 5. 1 Koefisien Absorbsi Menurut Jailani et al. (2004) penyerapan suara (sound absorption) merupakan perubahan energi dari energi suara menjadi energi panas atau kalor. Pada umumnya, kayu menyerap suara yang diarahkan kepadanya. Menurut Tsoumis (1991), bagian dari energi akustik yang masuk ke dalam kayu diserap oleh massanya. Massa mengubah energi akustik menjadi energi kalor atau lebih tepat disebut absorp sound. Kemampuan dari kayu untuk menyerap suara biasa diukur dengan coefficient of sound absorption. Faktor-faktor yang mempengaruhi sound absorption adalah kerapatan kayu, modulus of elasticity, kadar air, temperatur, intensitas dan frekuensi dari suara, dan kondisi pada permukaan kayu. Kayu dengan kerapatan dan modulus of elasticity yang rendah, dan kadar air dan temperatur yang tinggi lebih banyak menyerap suara. Kualitas dari bahan peredam suara ditunjukkan dengan harga α (koefisien penyerapan bahan terhadap bunyi), semakin besar α maka semakin baik digunakan sebagai peredam suara. Nilai α berkisar dari 0 sampai 1. Jika α bernilai 0, artinya tidak ada bunyi yang diserap sedangkan jika α bernilai 1, artinya 100% bunyi yang dating diserap oleh bahan (Khuriati 2006). Besarnya energi suara yang dipantulkan, diserap, atau diteruskan bergantung pada jenis dan sifat dari bahan atau material tersebut. Pada umumnya bahan yang berpori (porous material) akan menyerap energi suara yang lebih besar dibandingkan dengan jenis bahan lainnya. Adanya pori-pori menyebabkan gelombang suara dapat masuk kedalam material tersebut. Energi suara yang diserap oleh bahan akan dikonversikan menjadi bentuk energi lainnya, pada umumnya diubah ke energi kalor (Wirajaya 2007).
11
Perbandingan antara energi suara yang diserap oleh suatu bahan dengan energi suara yang datang pada permukaan bahan tersebut didefinisikan sebagai koefisien penyerap suara atau koefisien absorbsi (α).
Bila permukaan bahan tersebut tidak seragam, maka koefisien absorbsi lokal (α) pada suatu tempat dipermukaan bahan tersebut dengan luas permukaan (Si) akan memiliki nilai tertentu pada setiap tempat dipermukaan bahan tersebut. Maka koefisien absorbsi rata-rata dari bahan tersebut didefinisikan sebagai berikut: α=
1 ∑ αiSi S
Berdasarkan arah datangnya gelombang suara, koefisien absorbsi suara ini dibedakan menjadi dua macam, yaitu koefisien absorbsi suara normal (α n) dan koefisien absorbsi suara sabine/acak (α). Koefisien absorbsi suara normal untuk gelombang suara yang datang tegak lurus terhadap permukaan bahan, sedangkan koefisien absorbsi suara sabine untuk gelombang suara yang datang dari berbagai arah. Diantara kedua jenis tersebut, yang lebih menggambarkan keadaan yang sebenarnya dari kemampuan bahan dalam menyerap suara adalah yang jenis sabine. Hal ini karena secara umum dalam kenyataannya pada kehidupan seharihari gelombang suara yang datang pada suatu bahan berasal dari berbagai arah. Terdapat dua metode untuk mengukur koefisien absorbsi suara, yaitu dengan tabung impedansi (impedance tube) yang dapat mengukur koefisien absorbsi suara normal, serta pengukuran dengan ruang dengung (reverberation room) yang dapat mengukur koefisien absorbsi suara sabine (Wirajaya 2007).
2. 5. 2 Sound Transmission Loss Sound transmission loss adalah kemampuan suatu bahan untuk mereduksi suara. Nilainya biasa disebut dengan decibel (dB). Semakin tinggi nilai sound transmission loss (TL), semakin bagus bahan tersebut dalam mereduksi suara (Bpanelcom 2009). Sound
transmission
class
(STC)
adalah
kemampuan
rata-rata
transmission loss suatu bahan dalam mereduksi suara dari berbagai frekuensi.
12
Semakin tinggi nilai STC, semakin bagus bahan tersebut dalam mereduksi suara (Bpanelcom 2009). Untuk memudahkan dalam menentukan besamya penyekatan suara maka didefinisikan suatu besaran angka tunggal Sound Transmission Class yang dilakukan dari pengukuran TL dengan filter 1/3 oktaf pada rentang frekuensi 125 Hz s.d. 4000 Hz. Nilai STC ditetapkan berdasarkan baku mutu ASTM E 413 tentang Classification for Rating Sound Insulation yang dikeluarkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) Deskripsi dari nilai STC adalah sebagai berikut (Bpanelcom 2009) : 50 – 60 Sangat bagus sekali, suara keras terdengar lemah atau tidak sama sekali 40 – 50 Sangat bagus, suara terdengar lemah 35 – 40 Bagus, suara keras terdengar tetapi harus lebih didengarkan 30 – 35 Cukup, suara keras cukup terdengar 25 – 30 Jelek, suara normal mudah atau jelas didengar 20 – 25 Sangat jelek, suara pelan dapat terdengar.
2. 6 Bahan Penyerap Suara Bahan penyerap suara atau absorber suara secara umum telah digunakan sebagai bahan yang diproduksi secara khusus untuk memiliki harga koefisien absorbsi suara yang relatif besar. Material yang telah lama digunakan pada peredam suara jenis ini adalah glasswool dan rockwool yang karena selain harganya mahal juga bersifat toksik. Karena pertimbangan tersebut
berbagai
bahan penganti material tersebut mulai dibuat. Diantaranya adalah berbagai macam gabus maupun bahan berkomposisi serat. Koizumi (2002), telah mengembangkan bahan peredam suara dari serat bambu yang mutunya bisa sebagus glasswool. Menurut Lewis dan Douglas dalam Himawanto (2007) 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). 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
13
penyerapan bunyi pada material penyerap dinyatakan dengan koefisien serapan (α). 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 pereduksi suara biasanya adalah lapisan plastik polimer, logam, epoxy, 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 (Himawanto 2007).
2. 7 Kayu Mangium (Acacia mangium Willd) Kayu Acacia mangium Willd. termasuk ke dalam family Fabaceae, subfamily Mimosoidea dan ordo Rosales. Kayu ini secara luas di Indonesia sebaran alaminya meliputi Irian Jaya bagian Selatan, Kepulauan Aru (Maluku Selatan) dan Pulau Seram. Pada tanah yang cukup subur, jenis ini dapat mencapai tinggi 23 meter dengan diameter lebih dari 20 cm pada umur 9 tahun. Ciri umum yang dimiliki kayu Acacia mangium Willd. yaitu: teras berwarna coklat pucat sampai coklat tua, kadang-kadang coklat zaitun sampai coklat kelabu, batasnya tegas dengan gubal yang berwarna kuning pucat sampai kuning jerami. Corak kayu polos atau berjalur-jalur berwarna gelap dan terang bergantian pada bidang radial. Bertekstur halus sampai agak kasar dan merata dengan arah serat biasanya lurus dan kadang-kadang berpadu (Mandang dan Pandit 1997). Mandang dan Pandit (1997) menyatakan bahwa kayu Acacia mangium Willd. memilki ciri umum, yaitu: teras berwarna coklat pucat sampai coklat tua, kadang-kadang coklat zaitun sampai coklat kelabu, batasnya tegas dengan gubal yang berwarna kuning pucat sampai kuning jerami. Corak kayu polos atau berjalur-jalur berwarna gelap dan terang bergantian pada bidang radial. Bertekstur halus sampai agak kasar dan merata dengan arah serat biasanya lurus dan kadangkadang berpadu.
14
Siagian et. al. (1999) menyatakan bahwa bertambahnya umur kayu akasia cenderung menaikkan berat jenis kayu dan kadar pentose dengan nilai berkisar 0,47% – 0,56% dan 16,69% - 17,84%. Sedangkan untuk kadar selulosanya (52,12 % - 50,53 %), kadar lignin (29,81 % - 3,44 %), dan derajat keasaman (6,7 – 5,7) cenderung menurun.Bertambahnya umur kayu akasia akan memberikan nilai yang fluktuatif buntuk kelarutan dalam air panas (4,74 % - 5,50 %), kelarutan dalam NaOH (16,25 % - 18,94 %), kadar abu (0,31 % - 0,83 %), dan kadar silica (0,06 % - 0,467 %). Kayu akasia mempunyai berat jenis rata-rata kayu 0,61 (0,43 – 0,66) dengan kelas awet III dan kelas kuat II – III. Berdasarkan penelitian Baihaqi (2009) sifat akustik kayu akasia sebagai peredam suara memiliki nilai absorpsi suara sebesar 0,41, koefisien attenuasi sebesar 0,015 cm-1, sound damping sebesar 0.097 serta acoustic radiation 0,015. Kayu akasia ini dapat digunakan sebagai bahan konstruksi ringan sampai berat, rangka pintu dan jendela, perabot rumah tangga, lantai, papan dinding, tiang, tiang pancang, gerobak dan rodanya, pemeras minyak, gagang alat, alat pertanian, kotak dan batang korek api, papan partikel, papan serat, veneer dan kayu lapis, pulp dan kertas selain itu baik juga digunakan untuk kayu bakar dan arang.
BAB III METODE PENELITIAN
3. 1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei sampai dengan bulan Oktober 2010. Pembuatan wol dilaksanakan di Laboratorium Produk Majemuk serta Laboratorium Penggergajian dan Pengerjaan, Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan, Departemen Kehutanan, Bogor. Pemotongan dan pengujian fisis contoh uji dilakukan di Laboratorium Peningkatan Mutu Kayu dan Pengujian mekanis contoh uji di lakukan di Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangun Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Pengujian sound absorbsion coefficient dan sound transmission loss dilakukan masing-masing
di Puslitbang
Permukiman,
Cileunyi,
Bandung
dan
di
Laboratoium Fisika Bangunan dan Akustik, Kelompok Keahlian Teknik Fisika, Fakultas Teknik Industri, Institut Teknologi Bandung.
3. 2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan terdiri dari cetakan berukuran 35 cm x 35 cm dan 30 cm x 30 cm, label, kain saring, rotary blender, spray gun, bak plastik, sarung tangan, masker, kantong plastik, penggaris, kain saring, rotary blender, spray gun, cutter, micrometer, kaliper, timbangan elektrik, gelas plastik, gelas ukur, desikator, oven, hammer mill, mesin hot press, mesin pembuat wol, alumunium foil, mesin gergaji Band Saw, tabung impedansi dan alat uji mekanis (Universal Testing Machine merk Instron). Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah wol kayu mangium (Acacia mangium Willd.). Bahan pengikat yang digunakan berupa perekat Methylene diphenyl diIsocyanate (MDI) dan semen Portland I yang dijual dipasaran.
3. 3 Prosedur Penelitian Gambaran umum prosedur penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
16
Kayu Mangium (Acacia mangium)
Perekat
Serbuk Kayu
Pembuatan Wol Kayu
Semen
MDI
Pengujian Suhu Hidrasi
Papan Wol Semen Kerapatan 0,5 dan 0,8 Perbandingan antara Semen : Partikel kayu : Air (2 : 1 : 1) Papan Wol MDI Kerapatan 0,5 dan 0,8 Kadar perekat 12%
Pembuatan Contoh Uji
Contoh Uji Akustik - Koefisien absorbsi - Transmission Loss
Contoh Uji Sifat Fisis-Mekanis Sifat Fisis : KA, ρ, TS, WA Sifat Mekanis : MOE, MOR, IB
Analisis Data
Gambar 2 Prosedur Penelitian.
17
3. 3. 1 Persiapan Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa balok kayu kering udara ± 12 % dengan ukuran panjang x lebar x tebal adalah (200 x 12 x 6) cm. Selanjutnya balok tersebut dipotong dengan mesin gergaji Band Saw menjadi ukuran panjang 40 cm. Kemudian untuk pembuatan wol dilakukan dengan menggunakan mesin (Takekawa Iron Works) untuk memperoleh wol dengan ukuran (5 x 0,4 x 0,03) cm untuk perekat Isocyanate dan (10 x 0,4 x 0,03) cm untuk papan semen.
3. 3. 2 Pembuatan Papan 3. 3. 2. 1 Papan Wol Berperekat MDI Pencampuran bahan antara wol kayu dengan perekat menggunakan rotary blender dan spray gun. Wol kayu dimasukkan ke dalam rotary blender sedangkan perekat dimasukkan kedalam spray gun dengan kadar perkat 12% dan solid content perekat sebesar 98%. Selanjutnya saat mesin rotary blender berputar, perekat disemprotkan kedalamnya sehingga perekat bercampur rata dengan wol kayu. Kemudian adonan tersebut dimasukkan kedalam pencetak lembaran yang berukuran (35 x 35 x 1) cm, dimana bagian bawah pencetak dilapisi dengan kertas teflon. Selama proses pembentukan lembaran pendistribusian wol kayu pada alat pencetak diusahakan tersebar merata sehingga produk panil komposit yang dihasilkan memiliki profil kerapatan yang seragam. Kerapatan target yang ingin dicapai sebesar 0,5 g/cm3 dan 0,8 g/cm3. Sebelum dilakukan proses pengempaan, bagian tepi dibatasi dengan batang besi dengan ketebalan 1 cm. Proses pengempaan dilakukan dengan menggunakan mesin kempa panas (hot pressing). Lama pengempaan kurang lebih 10 menit dengan suhu kempa 1200C dan tekanan kempa 25 kgf/cm2 (Gambar 3). Setelah pengempaan selesai, panil yang dihasilkan dibiarkan selama 30 menit agar lembaran panil mengeras. Panil yang dihasilkan setelah pengempaan panas selanjutnya dikondisikan dengan cara diangin-anginkan dalam kondisi terbuka selama dua minggu yang bertujuan untuk menghilangkan tegangan internal di dalam bahan setelah reaksi pengempaan serta untuk meratakan kadar air dalam panil.
18
Gambar 3 Pengempaan panas.
Contoh uji sifat fisis dan mekanis mengacu pada JIS A 5908 2003 untuk papan partikel sedangkan untuk pengujian transmission loss papan yang digunakan berukuran 70 cm x 70 cm sesuai dengan kebutuhan pengujian. Untuk itu maka dilakukan penyambungan empat lembar papan berukuran 35 cm x 35 cm tersebut direkatkan sisi tebalnya agar mendapatkan lembaran papan berukuran 70 cm x 70 cm dengan menggunakan kempa dingin (Gambar 4). Perekat yang digunakan merupakan perekat PVAc merk Fox dicampur dengan Methane diphenil Isocyanate (MDI) sebagai hardener dengan rasio 15:1.
Gambar 7. Penggabungan lembaran papan partikel
Gambar 4 Penggabungan lembaran papan.
3. 3. 2. 2 Papan Semen Perlakuan yang dilakukan sebelum pembuatan papan semen diawali oleh pengukuran suhu hidrasi. Pengukuran suhu hidrasi dilakukan bertujuan untuk mengetahui kesesuaian kayu sebagai bahan baku papan semen wol. Bahan yang digunakan berupa serbuk kayu yang lolos disaringan 80 mesh dan tertahan pada saringan 100 mesh, semen dan air. Campuran pengujian suhu hidrasi terdiri dari semen dengan air adalah 2 :1 dan semen : air : serbuk kayu (13,3 : 1 : 1). Metode yang digunakan untuk
19
pembuatan adonan suhu hidrasi secara manual dengan cara sebagai berikut: pertama untuk adonan tanpa serbuk kayu yaitu semen dan air dicampur sampai homogen. Kedua adonan dengan serbuk yaitu semen, air dan serbuk dicampur sampai homogen, kemudian adonan serbuk kayu di campur dan diaduk sampai homogen. Masing-masing adonan tersebut dimasukkan kedalam gelas plastik kemudian dimasukkan kedalam kotak styrene foam yang kedap udara (Gambar 5), setelah itu
adonan dihubungkan dengan recorder menggunakan termokopel.
Setiap adonan menggunakan satu termokopel dengan recorder. Suhu hidrasi tercatat secara otomatis selama 24 jam dengan interval waktu pengukuran tiap 1 menit. Termokopel yang
d
c
dihubungkan
b
dengan recorder
a
150 mm 310 mm
Gambar 5 Alat ukur suhu hidrasi. Keterangan : a b c d
= Adonan = Gelas/wadah plastik = styrene foam = Ruang styrene foam terisolasi
Persiapan pembuatan papan semen diawali dengan perendaman partikel selama 48 jam yang bertujuan untuk mengeluarkan zat ekstraktif kayu. Pembuatan papan semen wol dilakukan dengan perbandingan wol kayu, semen dan air adalah 1 : 2 : 1. Kerapatan sasaran sebesar 0,5 gr/cm3, katalis yang digunakan adalah magnesium klorida (MgCl2) sebanyak 2,5% dari berat semen. Berat adonan yang diperlukan untuk setiap lembar panil berukuran (30 x 30 x 1) cm adalah 450 gr. Pembuatan papan semen dilakukan dengan melarutkan katalis kedalam air sampai homogen, kemudian larutan tersebut disemprotkan pada wol sampai
20
merata dan semen dimasukkan terakhir setelah semua bahan tercampur sempurna. Komposisi bahan dalam pembuatan papan semen wol dalam tiga ulangan antara wol kayu, semen dan air adalah 112,5 : 225 : 112,5. Pencampuran dilakukan di atas plastik dan plat seng dengan cetakan berukuran (30 x 30 x 1) cm. Lapik yang ada pada plat besi dikempa dengan tekanan spesifik 35 kg/cm2 sampai ketebalan 1 cm, sementara itu baut dikencangkan dan dikempa serta diklem lapik dimasukkan ke dalam oven dengan suhu ± 600C selama 24 jam (setting process). Setelah lembaran panil diklem dan dioven selama 24 jam
kemudian
lembaran panil dikeluarkan dari plat besi dan papan diletakkan di ruangan untuk pengerasan lanjutan (curing) pada suhu ruangan selama tiga minggu. Setelah itu papan dikeringkan dalam oven pada suhu ± 800C selama 10 jam. Tahap akhir dalam proses pembuatan papan semen wol yaitu pengkondisian pada suhu ruangan selama satu minggu, tujuannya adalah untuk menyamakan suhu papan dengan suhu ruangan. Proses pembuatan papan semen wol disajikan pada Gambar 6.
Wol kayu + Semen + Air dengan perbandingan masing-masing (1 : 2 : 1)
Pengkondisan selama 1 minggu
Pengempaan
Pencampuran Bahan
Pencetakan Bahan
Gambar 6 Alur proses pembuatan papan semen.
21
3. 3. 4 Pengambilan Contoh Uji 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 (Modulus of Rupture (MOR), Modulus of Elasticity (MOE), Internal Bond (IB) dan Screw Withdrawal (SW)). Pengujian akustik transmission loss menggunakan contoh uji ukuran 70 cm x 70 cm. Setelah itu dilakukan pengujian sifat akustik berupa uji absorbsi suara, sifat fisis dan sifat mekanis dibuat pola-pola seperti pada gambar 10 dibawah. Pola-pola tersebut lalu dipotong-potong untuk dilakukan pengujian sifat fisis-mekanis yang mengacu pada standar JIS A 5908 2003 Type 13. Untuk lebih detail ukuran dan bentuk contoh ujinya digambarkan sebagai berikut. :
30 cm
b
g
d
a c
f
a
30 cm
e
Gambar 7 Pola pemotongan contoh uji papan semen.
22
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 4,8 cm. d = Contoh uji keteguhan 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 g = Contoh uji transmission loss, berbentuk lingkaran dengan ukuran 9,8 cm Masing-masing pengujian dilakukan dengan tiga kali ulangan, selanjutnya nilai yang digunakan adalah rataan nilai dari kelima ulangan tersebut.
3. 4 Pengujian Panel 3. 4. 1 Pengujian Sifat Akustik a. Pengukuran Koefisien Absorpsi Suara dengan Tabung Impedansi 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.
23
Secara sederhana tabung impedansi dapat digambarkan sebagai berikut:
b a
c
d
Gambar 8 a. Tabung Impedansi b. Penempatan Contoh Uji c. Pengaturan Frekuensi d. Pengukuran Nilai dB
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 (Gambar 8). Pengukuran koefisien absorbsi suara berdasarkan JIS A 1405 1963 dengan menggunakan contoh uji berbentuk lingkaran berdiameter 9,8 cm dan 4,8 cm. Pengukuran dilakukan dalam rentang frekuensi 100 Hz – 1600 Hz dengan filter 1/3 oktaf. Pada tabung impedansi koefisien absorbsi suara yang dapat dihitung adalah koefisien absorbsi suara normal. Koefisien absorbsi suara (α0) ini dihitung dengan cara mengukur tekanan suara yang datang pada permukaan bahan dan yang dipantulkan oleh permukaan bahan tersebut. Koefisien tersebut dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
24
α0 =
dimana rasio gelombang berdiri (n) diukur dengan mensubtitusikan dengan resistansi attenuasi, menentukan rasio gelombang berdiri dari perbedaan tekanan suara ( L) db dengan menggunakan persamaan berikut: atau b. Pengukuran Sound Transmision Loss Pengukuran Sound Transmision Loss berdasarkan ASTM E 4132004. Pengukuran dilakukan dalam rentang frekuensi 125 Hz s.d. 4000 Hz dengan filter 1/3 oktaf. Rugi transmisi (transmission loss – TL) suatu bahan partisi didefinisikan sebagai rasio logaritmis antara daya suara (Wτ) yang ditransmisikan oleh suatu bahan partisi terhadap daya suara yang datang (Wi). TL (dalam desibel) umumnya digunakan sebagai salah satu parameter kemampuan suatu bahan dalam mereduksi suara. Secara matematis, dapat dirumuskan sebagai: TL = 10 log
TL = 10 log
W Wi 1
dengan τ adalah koefisien transmisi suara dari bahan tersebut, yaitu rasio antara daya suara yang ditransmisikan bahan partisi terhadap daya suara yang datang. Pengukuran rugi transmisi suatu bahan partisi membutuhkan dua ruang dengung yang salah satu sisinya berhimpit dengan ruang yang satu berperan sebagai ruang sumber suara, serta ruang yang lain berperan sebagai ruang penerima. Besarnya rugi transmisi dari bahan partisi tidaklah sama dengan selisih tingkat tekanan suara antara ruang sumber dengan ruang penerima, tetapi masih dipengaruhi oleh absorpsi suara di
25
ruang penerima, sehingga persamaan yang umum digunakan dalam pengukuran di laboratorium adalah: TL = L1 – L2 + 10 log
S Arec
atau TL = NR + 10 log
S Arec
NR = L1 – L2 dan Arec = 0,161
V T60
dengan NR adalah noise reduction, L1 adalah tingkat tekanan suara dalam ruang sumber, L2 adalah tingkat tekanan suara dalam ruang penerima, S adalah luas sampel bahan partisi [m2], Arec = Sαsab = total penyerapan suara pada ruang penerima [m2 Sabine], V volume ruang penerima [m3], serta T60 waktu dengung ruang penerima.
Gambar 9 Reverberation Chamber di Laboratorium Fisika Bangunan Akustik ITB.
26
Ruang dengung mini (mini transmission suite) di Laboratorium Fisika Bangunan dan Akustik – Teknik Fisika ITB memiliki volume ruang penerima sebesar 19 m3 serta luas sampel bahan partisi sebesar (0,69 × 0,69) m2. Nilai TL dari setiap bahan merupakan fungsi frekuensi di mana nilai TL pada umumnya akan bertambah besar seiring dengan meningkatnya massa jenis bahan (setiap jenis bahan mempunyai karakteristik absorpsi yang unik terhadap frekuensi).
3. 4. 2 Pengujian Sifat Fisis a. Kadar Air (KA) Contoh uji papan wol berukuran 10 × 10 (cm) ditimbang berat awalnya (BB) menggunakan neraca digital, selanjutnya dioven selama 24 jam pada suhu 103±2 ºC. Setelah pengovenan contoh uji diletakkan dalam desikator selama 20 menit selanjutnya timbang berat kering tanur (BKT) nya. Sampel kembali dioven selama tiga jam dengan perlakuan yang sama sampai didapatkan berat yang konstan. Nilai kadar air (KA) didapatkan melalui perhitungan : KA (%)
Keterangan:
BB
= Berat awal (gram)
BKO = Berat kering oven (gram) KA
= Kadar air (%)
b. Kerapatan (KR) Penentuan kerapatan papan wol menggunakan contoh uji dengan ukuran 10 cm × 10 cm. Contoh uji tersebut ditimbang berat kering udara (BKU)nya serta dimensi panjang, lebar dan tebalnya. Nilai kerapatan dihitung berdasakan rumus :
BKU pl t
27
Keterangan : BKU
= Berat kering udara (gram)
p
= Dimensi panjang (cm)
l
= Dimensi lebar (cm)
t
= Dimensi tebal (cm)
ρ
= Kerapatan (gram/cm³)
c. Daya Serap Air (Water Absorption/WA) Daya serap air papan wol dihitung berdasarkan berat sebelum dan sesudah perendaman dalam air selama 2 dan 24 jam. Nilai daya serap air dihitung menggunakan rumus:
Keterangan : B1 B0
= Berat sebelum perendaman (gram) = Berat setelah perendaman
d. Pengembangan Tebal (Thickness Swelling/TS) Pengembangan tebal didasarkan atas tebal sebelum dan sesudah perendaman dalam air selama 2 dan 24 jam. Nilai pengembangan tebal dihitung menggunakan rumus:
Keterangan : D1
= Dimensi sebelum perendaman (cm)
D0
= Dimensi sesudah perendaman (cm)
3. 4. 3 Pengujian Sifat Mekanis a. Modulus Lentur Lentur (Modulus of Elasticity) dan Keteguhan Patah (Modulus of Rupture) Pengujian MOE dan MOR ini menggunakan contoh uji berukuran 5 cm x 20 cm. Kedua ujung contoh uji diletakkan pada bentang penyangga dan beban diletakkan di tengah bentang. Laju pembebanan tidak melebihi 20 kg/cm² permenit, pengujian menggunakan UTM merk Instron.
28
BEBAN
Gambar 10 Pengujian MOE dan MOR.
Nilai keteguhan lentur statis berupa modulus elastis (MOE) dan modulus patah (MOR) dihitung menggunakan rumus :
PL3 MOE 4ybh 3
MOR
3PL 2bh 2
Keterangan : MOE = Modulus of Elasticity (kgf/cm2) MOR = Modulus of Rupture (kgf/cm2) ∆P
= selisih beban (kgf)
L
= jarak sangga (cm)
P
= berat maksimum (kgf)
∆y
= perubahan defleksi setiap perubahan beban (cm)
b
= Lebar contoh uji (cm)
h
= Tebal contoh uji (cm)
b. Kuat Rekat Internal (Internal Bond / IB) Kuat rekat dihitung dengan menggunakan mesin UTM Instron, sama seperti pada pengujian keteguhan lentur dan keteguhan patah. Nilai kuat rekat internal dapat dihitung dengan menggunakan rumus : IB
P A
Keterangan : P = Beban maksimum (kgf) A = Luas permukaan contoh uji (cm2)
29
Blok kayu
Contoh uji
Blok kayu Gambar 11 Pengujian Internal Bond.
c. Kuat Pegang Sekrup (Screw Withdrawal/SW) Contoh uji berukuran 5 x 10 cm berdasarkan standar JIS A 5908 (2003). Sekrup yang digunakan berdiameter 0,27 cm, panjang 1,6 cm dimasukkan hingga mencapai kedalaman 0,8 cm. Nilai kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai dalam kilogram.
3. 5 Analisis Data Analisis data dilakukan untuk menganalisis sifat fisis, sifat mekanis dan akustik panel. 1. Sifat Fisis dan Mekanis Analisis data yang dilakukan adalah Rancangan percobaan faktorial dalam perlakuan acak lengkap. Model yang digunakan tersusun atas 2 faktor perlakuan, yaitu faktor 2 kerapatan dan faktor 2 jenis perekat dengan skema rancangan percobaan seperti pada tabel sebagai berikut:
Tabel 2 Skema Rancangan Percobaan Jenis Perekat
MDI
Semen
Ulangan
Kerapatan Papan
1 2 3 1 2
0,5 ... ... ... ... ...
0,8 ... ... ... ... ...
3
...
...
30
Model umum rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut : Yijk = µ + Ai + Bj + (AB)ij + ijk
Keterangan : Yijk
= nilai respon pada taraf ke-i faktor kerapatan dan taraf ke-j faktor jenis perekat.
µ
= nilai rata-rata pengamatan
Ai
= pengaruh sebenarnya faktor kerapatan pada taraf ke-i
Bj
= pengaruh sebenarnya faktor jenis perekat pada taraf ke-j
i
= kerapatan yaitu kerapatan 0,5 dan kerapatan 0,8
j
= jenis perekat yaitu perekat Isocyanate dan semen
k
= ulangan ke-1, 2 dan 3
(AB)ij
= pengaruh interaksi faktor kerapatan pada taraf ke-i dan faktor jenis perekat pada taraf ke-j
εijk
= nilai kesalahan (galat) dari percobaan pada faktor kerapatan taraf ke- i dan faktor jenis perekat pada taraf ke-j. Untuk melihat adanya pengaruh perlakuan terhadap respon maka dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada tingkat kepercayaan 95% (nyata). Perlakuan yang dinyatakan berpengaruh terhadap respon dalam
analisis sidik ragam, kemudian diuji lanjut dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT). Analisis dilakukan dengan menggunakan bantuan program komputer SAS 9.1. Untuk kriteria ujinya yang digunakan adalah jika Fhitung lebih kecil atau sama dengan Ftabel maka perlakuan tidak berpengaruh nyata pada suatu tingkat kepercayaan tertentu dan jika F hitung lebih besar dari Ftabel maka perlakuan berpengaruh nyata pada tingkat kepercayaan tertentu. Uji secara terpisah terhadap masing-masing parameter yaitu target kerapatan dan jenis perekat dilakukan sebagai pendorong dan pelengkap penjelasan dari rancangan RAL faktorial.
31
2. Sifat Akustik Analisis data dilakukan secara deskriptif dengan membandingkan data koefisien absorbsi (α) dan sound transmission loss (STL) serta sound transmission class (STC) pada sebaran frekuensi pengujian 100 - 4000 Hz.
32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian-pengujian panel akustik komposit papan wol isocyanate dan papan wol semen ini meliputi pengujian suhu hidrasi khusus untuk keperluan papan semen, pengujian sifat fisis, pengujian sifat mekanis dan pengujian sifat akustik. Sifat fisis papan wol isocyanate dan papan wol semen yang diuji meliputi kerapatan, kadar air, pengembangan tebal dan daya serap air. Sifat mekanis yang diuji meliputi Modulus of Repture (MOR), Modulus of Elasticity (MOE), Internal Bond (IB) dan Screw Withdrawal (SW). Sedangkan sifat akustik yang diuji meliputi Koefisien Absorbsi, Sound Transmission Loss (STL) dan Sound Transmission Class (STC).
4. 1 Suhu Hidrasi Suhu hidrasi dilakukan pada papan wol semen untuk mengetahui perubahan suhu yang terjadi akibat reaksi eksotermik antara semen dan air. Suhu hidrasi campuran semen dan kayu merupakan indikator kesesuaian kayu sebagai bahan baku papan wol semen. Semakin tinggi suhu hidrasi dan semakin cepat waktu pencapaian maksimum, maka jenis kayu tersebut semakin cocok digunakan sebagai bahan baku papan wol semen. Hubungan antara suhu hidrasi dengan waktu pengukuran dapat dilihat pada Gambar 12, sedangkan data hasil pengukurannya dapat dilihat pada Lampiran 2.
Gambar 12 Kurva suhu hidrasi.
33
Dari Gambar 12 terlihat bahwa suhu hidrasi dari campuran semen ditambah air dan ditambah serbuk kayu nilai tertinggi yang dihasilkan mencapai 32,740C dengan waktu 120 menit atau 2 jam dan nilai terendah 27,11 0C dalam waktu 1050 menit atau 17,5 jam, sedangkan nlai tertinggi 50,700C dalam waktu 390 menit atau 4 jam didapat pada campuran semen ditambah air dan nilai terendahnya 29,430C dalam waktu 1170 menit atau 19,5 jam. Menurut Lembaga Penelitian Hasil Hutan Bogor (LPHH-Bogor) dalam Kamil (1970), kesesuaian suatu jenis kayu sebagai bahan baku papan wol semen tergolong baik bila suhu hidrasi lebih dari 400C, sedangkan bila suhu hidrasi berkisar antara 36 - 410C dan tidak baik bila suhu hidrasi kurang dari 360C. Berdasarkan hasil pengujian, campuran antara semen ditambah air dan ditambah serbuk kayu dan semen ditambah air termasuk katagori yang tidak baik. Hal ini diduga zat ekstraktif yang terdapat pada kayu mempengaruhi laju pengerasan semen. Menurut Hachmi et al. (1998) dalam Heckhel (2007), menggunakan kayu mangium (Acacia mangium Willd.) menyatakan bahwa waktu pengerasan suhu hidrasi dipengaruhi oleh kandungan air, bahan kimia maupun zat ekstraktif yang terdapat pada kayu dan bahan tambahan lain yang akan mempercepat waktu pengerasan semen.
4. 2 Sifat Fisis Panel Akustik Komposit Nilai sifat fisis panel akustik komposit berupa papan wol isocyanate dan papan wol semen disajikan pada Tabel 3. Tabel 3 Nilai rata-rata sifat fisis panel akustik komposit Kerapatan (g/cm3)
Kadar Air (%)
TS 2 Jam (%)
TS 24 Jam (%)
WA 2 Jam (%)
WA 24 Jam (%)
papan wol isocyanate 0,5
0,43
8,49
3,09
3,48
21,60
52,28
papan wol isocyanate 0,8
0,53
10,24
2,05
10,22
10,48
36,01
papan wol semen 0,5
0,44
8,58
1,89
2,74
44,59
51,58
papan wol semen 0,8
0,69
10,35
2,08
3,66
38,13
41,09
0,4 - 0,9
5 - 13
<12
<12
-
-
Jenis Panel Komposit
JIS A 5908 : 2003 Type 13
Keterangan : TS = Thickness Swelling ; WA = Water Absorbtion.
34
Hasil analisis sidik ragam (anova) sifat fisis komposit berupa papan wol isocyanate dan papan wol semen disajikan pada Tabel 4. Tabel 4 Rangkuman hasil analisis sidik ragam (anova) sifat fisis panel akustik komposit Sifat Fisis Sumber Keragaman
Kerapatan
TS
Kadar Air 2 Jam
*
Jenis Perekat (A)
0,0444
Target Kerapatan (B)
0,0010*
0,8257
TN
0,0050*
Interaksi A dan B 0,044* 0,9136 TN Keterangan : TN = Tidak Nyata ; * = Nyata
0,3322
TN
WA 24 Jam 0,0021
*
2 Jam 0,0006
24 Jam *
0,8674 TN
0,4162TN
0,0087*
0,0783TN
0,1571TN
0,3183TN
0,0388*
0,5657TN
0,579TN
4. 2. 1 Kerapatan Kerapatan merupakan suatu ukuran kekompakan suatu partikel dalam lembaran. Nilainya sangat tergantung pada kerapatan kayu asal yang digunakan dan besarnya tekanan kempa yang diberikan selama pembuatan lembaran (Haygreen et al. 2003). Berdasarkan data Tabel 3 diketahui bahwa kerapatan panel akustik papan wol kayu mangium berkisar antara 0,43 - 0,69 g/cm3. Nilai kerapatan terendah 0,43 g/cm3 terdapat pada panel akustik dari papan wol isocyanate target kerapatan 0,5 g/cm3, sedangkan nilai kerapatan tertinggi 0,69 g/cm3 terdapat pada panel akustik dari papan wol semen target kerapatan 0,8 g/cm3.
Gambar 13 Grafik nilai kerapatan (g/cm3) rata-rata panel akustik komposit.
Variasi nilai kerapatan papan yang dihasilkan diduga karena ukuran wol yang besar menyebabkan penyebaran wol saat pengempaan lebih sulit.
35
Penyebaran wol yang tidak merata ini mengakibatkan massa wol pada tiap bagian papan tidak sama sehingga tekanan dan panas yang diterima pada saat pengempaan tidak seragam di seluruh permukaan lembaran. Hal ini sesuai dengan pernyataan Tsoumis (1991) yang menyatakan bahwa kerapatan papan partikel jarang seragam di sepanjang ketebalannya. Selain itu nilai kerapatan akhir papan dipengaruhi oleh berat jenis kayu yang digunakan, jenis perekat, jumlah partikel kayu dalam papan, kadar perekat dan besarnya tekanan kempa yang diberikan (Haygreen et al. 2003). Analisis sidik ragam kerapatan panel akustik pada selang kepercayaan 95% disajikan pada Tabel 4. Berdasarkan tabel tersebut maka diperoleh informasi faktor target kerapatan, jenis perekat dan interaksi keduanya memberikan pengaruh yang nyata (signifikan) terhadap nilai kerapatan panel akustik. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa antara kedua jenis perekat tersebut memberikan hasil target kerapatan yang tidak sama. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan faktor interaksi jenis perekat dan target kerapatan pada papan wol isocyanate target kerapatan 0,5 g/cm3 adalah yang terendah dengan kerapatan 0,48 g/cm3. Sementara itu papan wol semen target kerapatan 0,8 g/cm3 adalah tertinggi dengan kerapatan 0,53 g/cm3. Apabila dibandingkan dengan standar JIS A 5908 (2003) Type 13 untuk papan partikel dengan nilai kerapatan sebesar 0,4-0,9 g/cm3, maka panel yang dibuat masih memenuhi persyaratan standar tersebut.
4. 2. 2 Kadar Air Nilai rata-rata kadar air papan wol isocyanate dan papan wol semen hasil pengukuran dapat dilihat pada Gambar 14.
36
Gambar 14 Grafik nilai kadar air (%) rata-rata panel akustik komposit.
Pada Gambar 14 diketahui bahwa kadar air panel akustik hasil penelitian berkisar antara 7,80 -10,13%. Nilai rata-rata kadar air terendah adalah 8,49%, sedangkan nilai rata-rata kadar air tertinggi sebesar 10,35%. Kadar air dapat mempengaruhi sifat akustik kayu. Menurut Tsoumis (1991), jika terjadi peningkatan kadar air maka koefisien absorbsi suara akan meningkat dan lebih banyak menyerap suara berfrekuensi rendah. Berdasarkan analisis sidik ragam kadar air panel akustik pada selang kepercayaan 95% (Tabel 4) maka diperoleh bahwa target kerapatan memberikan pengaruh yang nyata (signifikan) terhadap respon nilai kadar air papan wol isocyanate dan papan wol semen yang dibuat. Sementara itu jenis perekat dan interaksi antara target kerapatan dan jenis perekat tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon nilai kadar air. Apabila dibandingkan dengan standar JIS A 5908 (2003) Type 13 untuk papan partikel dengan nilai kadar air sebesar 5–13%, maka seluruh panil yang dibuat masih atau memenuhi persyaratan standar tersebut.
4. 2. 3 Pengembangan Tebal Pengembangan tebal merupakan penambahan tebal contoh uji yang dinyatakan dalam persen terhadap tebal awalnya. Sebelum dihitung, contoh uji terlebih dahulu direndam dalam air pada suhu kamar (Koch 1985). Nilai rata-rata
37
hasil pengujian pengembangan tebal papan wol isocyanate dan papan wol semen yang direndam selama 2 dan 24 jam dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 15 Grafik nilai pengembangan tebal (%) rata-rata panel akustik komposit.
Hasil
pengujian
terhadap
panel
akustik
menunjukkan
bahwa
pengembangan tebal setelah perendaman selama 2 jam berkisar antara 1,89 – 3,85 %. Sementara itu pada perendaman 24 jam pengembangan tebal papan partikel berkisar antara 2,74 – 10,22 %. Nilai pengembangan tebal papan wol isocyanate perendaman 2 jam semakin menurun dengan meningkatnya target kerapatan. Hal ini diduga karena semakin besar kerapatan yang dibuat, semakin banyak perekat yang digunakan maka stabilitas dimensi papan wol akan semakin baik. Sementara itu, nilai pengembangan tebal papan wol isocyanate perendaman 2 jam dan papan wol semen perendaman 2 jam dan 24 jam semakin meningkat dengan meningkatnya target kerapatan papan. Hal ini sesuai dengan pernyataan Subiyanto (2005) dalam Fuadi (2009) bahwa semakin tinggi kerapatan maka sifat pengembangan tebal papan partikel cenderung semakin meningkat. Penyebab hal ini adalah pemulihan pada papan wol ke dimensi semula karena adanya pemampatan selama proses pengempaan panas. Pada bahan yang berlignoselulosa akan terjadi perubahan dimensi yaitu pengembangan dimensi apabila terjadi penyerapan oleh bahan tersebut. Semakin tinggi kerapatan papan maka semakin besar pula pemampatan dimensinya sehingga sifat pengembangan tebalnya semakin tinggi.
38
Analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95% seperti disajikan pada Tabel 4 maka pengembangan tebal perendaman 2 jam diperoleh informasi faktor target kerapatan, jenis perekat dan interaksi keduanya tidak memberikan pengaruh yang nyata (signifikan) terhadap nilai pengembangan tebal. Sementara itu pada pengembangan tebal perendaman 24 jam, jenis perekat dan target kerapatan memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon nilai pengembangan tebal papan wol isocyanate dan papan wol semen yang dibuat. Sedangkan interaksi antara target kerapatan dan jenis perekat tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon nilai pengembangan tebal. Apabila dibandingkan dengan standar JIS A 5908 (2003) Type 13 untuk papan partikel nilai pengembangan tebal maksimal sebesar 12%, maka seluruh panil yang dibuat masih atau memenuhi persyaratan standar tersebut.
4. 2. 4 Daya Serap Air Panel akustik komposit papan wol isocyanate dan papan wol semen mengandung bahan berlignoselulosa yang mempunyai sifat finitas yang tinggi terhadap air. Sifat tersebut akan menyebabkan papan mempunyai sifat mengembang dan menyusut sesuai dengan kandungan air didalam papannya (Haygreen et al. 2003). Hasil pengujian daya serap air setelah perendaman 2 dan 24 jam disajikan pada Gambar 16 dan secara lengkap pada Lampiran 6. Hasil pengujian terhadap panel akustik papan wol isocyanate dan papan wol semen menunjukkan bahwa daya serap air setelah perendaman selama 2 jam berkisar antara 21,60 – 52,28 %. Sementara itu pada perendaman 24 jam daya serap air papan partikel berkisar antara 10,48 – 41,09 %. Vital et al. (1974) dalam Djalal (1984) menyatakan bahwa peningkatan kerapatan akan memperbaiki stabilitas dimensi papan yang dihasilkan.
39
Gambar 16 Grafik nilai daya serap air (%) rata-rata panel akustik komposit.
Analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95% seperti disajikan pada Tabel 4 maka daya serap air perendaman 2 jam diperoleh informasi jenis perekat memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon nilai daya serap air. Target kerapatan dan faktor interaksi tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon nilai daya serap air. Sementara itu pada daya serap air perendaman 24 jam, diperoleh informasi faktor target kerapatan, jenis perekat dan interaksi keduanya tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon nilai daya serap air. JIS A 5908 (2003) tidak menetapkan standar untuk daya serap air.
4. 3 Sifat Mekanis Panel Akustik Komposit Sifat mekanis panel akustik komposit papan wol isocyanate dan papan semen wol yang diuji meliputi Modulus of Rupture (MOR), Modulus of Elasticity (MOE), Internal Bond (IB) dan Screw Withdrawal (SW). Nilai sifat mekanis panel akustik komposit tersaji dalam Tabel 5. Tabel 5 Nilai rata-rata sifat mekanis panel akustik komposit MOR (kg/cm2)
MOE (kg/cm2)
IB (kg/cm2)
SW (kg)
Papan wol isocyanate 0,5
100,18
8589,50
3,43
35,74
Papan wol isocyanate 0,8
8559,08 1327,41
0,76
32,61
Papan wol semen 0,5
83,55 9,41
0,38
4,98
Papan wol semen 0,8
38,17
7065,08
3,34
21,74
Jenis Panel Komposit
JIS A 5908 : 2003 type 13 >130 >25000 >2 > 40 Keterangan : MOR = Modulus of Rupture ; MOE = Modulus of Elasticity ; IB = Internal Bond ; SW = Screw Withdrawal.
40
Untuk hasil analisis sidik ragam sifat mekanis panel akustik komposit disajikan pada Tabel 6. Tabel 6 Hasil analisis sidik ragam sifat mekanis panel akustik komposit Sifat Mekanis Sumber Keragaman MOR
MOE
IB
SW
Jenis Perekat (A)
0,8745TN
0,0190*
0,0127*
0.0000*
Target Kerapatan (B)
0,9255 TN
0,8007 TN
0,0824 TN
0,0000*
Interaksi A dan B 0,0882TN Keterangan : TN = Tidak Nyata ; * = Nyata.
0,3575TN
0,0689TN
0,0456*
4. 3. 1 Modulus of Rupture (MOR) Modulus of Rupture (MOR) adalah merupakan modulus patah dari suatu benda yang dinyatakan dalam besarnya tegangan per satuan luas, yang mana dapat dihitung dengan menentukan besarnya tegangan permukaan bagian atas dan bagian bawah dari benda pada beban maksimum (Maloney 1993). Nilai rata-rata keteguhan patah panel akustik komposit papan wol isocyanate dan papan wol semen hasil pengukuran dapat dilihat pada Gambar 18.
Gambar 18 Grafik nilai MOR (kg/cm2) rata-rata panel akustik komposit.
Pada Gambar 18 diketahui bahwa nilai MOR berkisar antara 9,41 - 100,18 kg/cm2 dengan nilai kerapatan terendah 9,41 kg/cm2 pada panel akustik dari papan wol semen target kerapatan 0,5 g/cm3, sedangkan nilai kerapatan tertinggi 100,18 kg/cm2 pada panel akustik dari papan wol isocyanate target kerapatan 0,5
41
g/cm3. Pada papan wol isocyanate target kerapatan 0,8 g/cm3 memiliki nilai yang rendah. Hal ini diduga karena kerapatan dalam satu papan tidak merata maka dapat menurunkan ikatan antar material penyusunnya yang kurang rapat dan kompak yang dapat menyebabkan kecilnya nilai MOR. Maloney (1993) menyatakan bahwa nilai MOR dipengaruhi oleh kandungan dan jenis bahan perekat yang digunakan, daya ikat perekat dan ukuran partikel. Analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95% disajikan (Tabel 4). Berdasarkan tabel tersebut maka diperoleh informasi faktor target kerapatan, jenis perekat dan interaksi keduanya memberikan pengaruh yang nyata (signifikan) terhadap nilai MOR panel akustik. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa antara kedua jenis perekat tersebut memberikan hasil target kerapatan yang tidak sama. Papan hasil penelitian ini tidak sesuai untuk menerima beban konstruksi karena nilai yang dihasilkan jauh lebih kecil apabila dibandingkan dengan standar JIS A 5908 (2003) Type 13 untuk papan partikel dengan nilai MOR 130 kgf/cm.
4. 3. 2 Modulus of Elasticity (MOE) Haygreen et al. (2003) menyatakan keteguhan lentur merupakan ukuran ketahanan papan menahan beban sebelum patah (sampai batas proporsi). Nilai keteguhan lentur yg semakin tinggi, maka benda tersebut akan semakin kaku. Nilai rata-rata keteguhan lentur panel akustik komposit papan wol isocyanate dan papan wol semen hasil pengukuran dapat dilihat pada Gambar 17.
Gambar 17 Grafik nilai MOE (kg/cm2) rata-rata panel akustik komposit.
42
Pada Gambar 17 diketahui bahwa nilai MOE berkisar antara 1327 – 8590 kg/cm2 dengan nilai kerapatan terendah 1327 kg/cm2 pada panel akustik dari papan wol semen target kerapatan 0,5 g/cm3, sedangkan nilai kerapatan tertinggi 8590 kg/cm2 pada panel akustik dari papan wol isocyanate target kerapatan 0,8 g/cm3. Semakin tinggi tingkat kerapatan papan partikel, maka akan semakin tinggi sifat keteguhan papan partikel yang dihasilkan (Haygreen et al. 2003). Analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95% disajikan (Tabel 6) menunjukkan faktor jenis perekat memberikan pengaruh yang nyata, sementara itu target kerapatan serta interaksi keduanya tidak memberikan pengaruh yang nyata (signifikan) terhadap nilai MOE. Papan hasil penelitian ini tidak sesuai untuk menerima beban konstruksi karena nilai yang dihasilkan jauh lebih kecil apabila dibandingkan dengan standar JIS A 5908 (2003) Type 13 untuk papan partikel dengan nilai MOE sebesar 25000 kgf/cm2.
4. 3. 3 Internal Bond (IB) Nilai rata-rata
IB papan wol isocyanate dan papan wol semen hasil
pengukuran dapat dilihat pada Gambar 19.
Gambar 19 Grafik nilai Internal bond (kg/cm2) rata-rata panel akustik komposit. Pada Gambar 19 diketahui bahwa nilai IB berkisar antara 0,38 – 3,43 2
kg/cm dengan nilai kerapatan terendah 0,38 kg/cm2 pada panel akustik dari
43
papan wol semen kerapatan 0,5 g/cm3, sedangkan nilai kerapatan tertinggi 3,43 kg/cm2 pada panel akustik dari papan wol isocyanate kerapatan 0,5 g/cm3. Pada nilai IB papan wol isocyanate semakin tinggi kerapatan papan maka nilai kuat rekat internalnya rendah. Hal ini diduga ketidakseragamnya ukuran wol kayu sehingga kurang merata kekompakannya. Nilai IB papan wol semen semakin meningkat dengan meningkatnya target kerapatan papan. Vital et al. (1974) dalam Djalal (1984) menyatakan bahwa peningkatan kerapatan menyebabkan semakin kuatnya ikatan antar partikel. Makin tinggi kandungan zat ekstraktif dalam suatu bahan yang digunakan, makin banyak pula pengaruhnya terhadap keteguhan rekat. Analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95% disajikan (Tabel 6) menunjukkan faktor jenis perekat memberikan pengaruh yang nyata, sementara itu target kerapatan serta interaksi jenis perekat dengan target kerapatan tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap nilai IB. Apabila dibandingkan dengan standar JIS A 5908 (2003) Type 13 untuk papan partikel dengan nilai IB sebesar 2 kgf/cm, maka hanya pada papan wol isocyanate dengan target kerapatan 0,5 g/cm3 dan papan wol semen target kerapatan 0,8 g/cm3 yang memenuhi standar tersebut.
4. 3. 4 Screw Withdrawal (SW) Pada Gambar 20 diketahui bahwa nilai SW berkisar antara 4,98 – 35,74 kg dengan nilai SW terendah 4,98 kg pada panel akustik dari papan wol semen kerapatan 0,5 g/cm3, sedangkan nilai SW tertinggi 35,74 kg pada panel akustik dari papan wol isocyanate kerapatan 0,5 g/cm3.
44
Gambar 20 Grafik nilai SW (kg) rata-rata panel akustik komposit.
Haygreen et al. (2003) menyatakan bahwa besarnya nilai kuat pegang sekrup dipengaruhi oleh kerapatan papan, kadar perekat, dan penyebaran perekat. Nilai SW papan wol isocyanate sedikit menurun seiring dengan meningkatnya kerapatan papan. Hal tersebut berkaitan dengan kerapatan papan yang dihasilkan dapat menurunkan nilai SW. Sementara itu pada papan akustik komposit papan wol semen memiliki nilai SW yang lebih tinggi. Analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95% seperti disajikan (Tabel 6) maka diperoleh informasi faktor target kerapatan, jenis perekat dan interaksi keduanya memberikan pengaruh yang nyata (signifikan) terhadap respon nilai SW panel akustik. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan jenis perekat dan target kerapatan untuk target kerapatan 0,5 g/cm3 pada papan wol isocyanate dan papan wol semen adalah yang terendah dengan SW 4,98 kg. Sementara itu target kerapatan 0,8 g/cm3 pada papan wol isocyanate dan papan wol semen adalah tertinggi dengan SW 27,18 kg. Apabila dibandingkan dengan standar JIS A 5908 (2003) Type 13 untuk papan partikel dengan nilai SW sebesar 40 kg, maka seluruh panel akustik komposit papan wol isocyanate dan papan wol semen dengan target kerapatan (0,5 g/cm3 dan 0,8 g/cm3) tidak sesuai standar tersebut.
45
4. 4 Sifat Akustik 4. 4. 1 Koefisien Absorbsi Energi akustik yang mengenai kayu sebagian atau seluruhnya dapat diserap, dibiaskan dan dipantulkan. Koefisien absorbsi suara menggambarkan suatu fraksi dari sumber energi suara agar material meyerap. Nilai koefisien absorbsi panel akustik komposit papan wol isocyanate dan papan wol semen hasil pengukuran dapat dilihat pada Gambar 21.
Gambar 21 Grafik nilai koefisien absorbsi panel akustik komposit. Pada Gambar 21 dapat dilihat bahwa pada frekuensi rendah 100 – 160 Hz papan wol target kerapatan 0,8 g/cm3 baik untuk papan wol isocyanate maupun papan wol semen memiliki nilai koefisien absorbsi yang hampir sama dan nilai koefisien absorbsi tersebut lebih baik dibandingkan papan target kerapatan 0,5 g/cm3. Nilai koefisien absorbsi papan target kerapatan 0,8 g/cm3 dapat mencapai 0,7 sementara papan target kerapatan 0,5 g/cm3 nilai koefisien absorbsi mencapai 0,5. Pada frekuensi sedang 250 - 1000 Hz nilai koefisien absorbsi papan wol isocyanate maupun papan wol semen kurang dari 0,4, kecuali untuk papan wol semen target kerapatan 0,5 g/cm3 yang dapat mencapai 0,5 pada frekuensi 500 Hz. Untuk frekuensi tinggi 1000 - 4000 Hz penyebaran nilai koefisien absorbsi lebih beragam. Nilai koefisien absorbsi yang diperoleh lebih dari 0,3 dan dapat
46
mencapai 0,8 pada papan wol semen target kerapatan 0,8 g/cm3. Pada frekuensi tersebut kemampuan absorbsi suara cenderung meningkat dengan peningkatan frekuensi. Berdasarkan hal tersebut diatas, maka kerapatan papan yang tinggi memiliki penyerapan yang baik pada frekuensi rendah. Sementara itu kerapatan papan komposit yang rendah menyerap suara lebih baik pada frekuensi tinggi. Untuk jenis perekat, perekat semen memiliki kemampuan menyerap suara yang baik pada frekuensi sedang dan tinggi.
4. 4. 2 Sound Transmission Loss Nilai sound transmission loss (STL) panel akustik komposit papan wol isocyanate dan papan wol semen hasil pengukuran dapat dilihat pada Gambar 22.
Gambar 22 Grafik nilai sound transmission loss (STL) panel akustik komposit.
Pada Gambar 10 diketahui bahwa nilai pengujian sound transmission loss (STL) panel akustik komposit papan wol isocyanate dengan kerapatan 0,5 g/cm3 dan kerapatan 0,8 g/cm3 memiliki nilai STL yang sama. Sedangkan pada papan wol semen kerapatan 0,5 g/cm3 memiliki nilai STL yang lebih rendah apabila dibandingkan dengan kerapatan 0,8 g/cm3 yang memiliki nilai STL lebih tinggi. Pada kasus STL ini maka jenis perekat berpengaruh terhadap kemampuan mereduksi suara. Perekat isocyanate berperan sebagai pereduksi suara yang lebih baik dibandingkan perekat semen. Sementara itu pada perekat semen, kerapatan papan tinggi berperan sebagai pereduksi suara yang lebih baik dibandingkan kerapatan papan rendah.
47
4. 4. 3 Sound Transmission Class Sound
transmission
class
(STC)
adalah
kemampuan
rata-rata
transmission loss suatu bahan dalam mereduksi suara dari berbagai frekuensi. Nilai sound transmission class (STC) panel akustik komposit papan wol isocyanate dan papan wol semen hasil pengukuran dapat dilihat pada Gambar 23.
Gambar 23 Grafik nilai sound transmission class (STC) panel akustik komposit. Berdasarkan Gambar 23 maka pada nilai STC hampir sama dengan nilai STL. Papan berperekat isocyanate baik berkerapatan 0,5 g/cm3 maupun 0,8 g/cm3 memiliki nilai STC yang sama dan lebih baik dibandingkan papan komposit akustik semen. Untuk semua kisaran frekuensi yang diuji, kerapatan papan semen yang lebih tinggi (0,8 g/cm3) memiliki nilai STC lebih baik dibadingkan papan semen (0,5 g/cm3). Semakin tinggi frekuensi maka semakin tinggi nilai STC. Nilai STC yang semakin tinggi menunjukkan kemampuan mereduksi semakin baik. Hal ini sesuai dengan pernyataan Callender (1974) bahwa nilai STC dipengaruhi oleh ukuran panel yang diuji, berat dan kekakuan panel akustik, kepadatan dan kerapatan panel akustik karena semakin padat dan rapat struktur panel tersebut akan meningkatkan nilai STC.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa : 1. Jenis perekat berpengaruh menurunkan nilai TS terutama pada papan berperekat semen. Sementara itu semakin tinggi kerapatan papan maka nilai TS dan WA semakin rendah. 2. Semakin tinggi kerapatan papan semen maka nilai MOE, MOR, IB dan SW semakin meningkat. Untuk dua kerapatan papan pada papan isocyanate menunjukkan nilai yang tidak berbeda nyata. Secara deskriptif nilai sifat mekanis papan isocyanate lebih tinggi dibandingkan papan semen. 3. Nilai koefisien absorbsi suara panel komposit wol kayu dipengaruhi oleh kerapatan papan. Pada frekuensi rendah 100 Hz – 250 Hz kerapatan papan komposit tinggi 0,8 g/cm3 memiliki nilai koefisien absorbsi suara yang lebih baik dibandingkan papan kerapatan 0,5 g/cm3. Kerapatan papan rendah (0,5 g/cm3) memiliki nilai absorbsi yang baik pada frekuensi suara sedang dan tinggi. 4. Panel papan komposit berperekat isocyanate nilai STL dan STC kerapatan papan 0,5 g/cm3 dan 0,8 g/cm3 sama untuk semua kisaran frekuensi 100 Hz – 4000 Hz dan lebih tinggi dibandingkan papan wol semen. Untuk papan wol semen, papan dengan kerapatan 0,8 g/cm3 memiliki nilai STL dan STC yang lebih tinggi dibandingkan papan berkerapatan 0,5 g/cm3.
5.2 Saran 1. Untuk keperluan penggunaan frekuensi-frekuensi suara rendah maka papan komposit berkerapatan tinggi cocok digunakan. Untuk penggunaan frekuensi suara tinggi ataupun sedang maka papan komposit wol berkerapatan rendah lebih cocok untuk diaplikasika.
2. Penggunaan papan akustik lebih ditekankan pada performa kualitas akustik, maka sifat fisis dan mekanis merupakan pendukung dalam kaitan aplikasi di dinding atau plafon. 3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap karakteristik akustik papan komposit berkerapatan tinggi 1 g/cm3 dalam rangka memperoleh papan dengan sifat mekanis lebih baik.
50
DAFTAR PUSTAKA [Anonim]. 2011. Low Cost Housing with Wood Wool Cement Boards. Http://Bpanel.wordpress.com\wood wool\Low Cost Housing with Wood Wool Cement Boards.htm [1 Februari 2011]. [ASTM] American Society for Testing Material. 1996. ASTM C 150 - 02: Standartd Specification for Portland Cement. Amerika: American Society for Testing Material. [ASTM] American Society for Testing Material. 2004. ASTM E 413: Classification for Rating Sound Insulation. Amerika: American Society for Testing Material. Baihaqi H. 2009. Hubungan antara Sifat Akustik dengan Sifat Fisis dan Mekanis Lima Jenis Kayu. [Skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Badan Standardisasi Nasional. 1994. Semen Portland. SNI 15-2049-1994. Badan Standardisasi nasional. Jakarta. Beranek L dan Istvan L. 1992. Noise and Vibration Control Engineering: Principle and application. Bpanelcom. 2008. Insulasi Thermal dan Akustik pada Bangunan. Diunduh dari Http://Bpanel.wordpress.com/2008/12/01/insulasi-Thermal-dan-Suhu/ [8 Mei 2010] Bucur V. 2006. Acoustic of Wood. 2nd Edition. Springer: CRC Press. Cabagon RJC and Eyans D 1998. Eucalyptus and Acacia Differ in Their Response to The Accelerators Used in The manufacture of Wood Wool Cement Board. The Fourth Pacific Rim Bio-Based Composites Symposium : November 2-5. Bogor. Indonesia. Callender. 1974. Time Server Standars for Arcitectural Design Data. Fifth Edition. McGraw-Hill Book Company. Kingsports Press. USA Djalal M. 1981. Pengaruh Orientasi Partikel dan Kadar Perekat Terhadap Sifat-Sifat Flakeboard dari Kayu Albizzia dan Getah Perca [tesis]. Bogor: Program Pasca sarjana. Institut Pertanian Bogor. Dewi DK. 2003. Inovasi dalam Pembuatan Papan Semen Partikel. [Skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Dumanauw JF. 1990. Mengenal Kayu. Kanisius. Semarang.
51
[FAO] Food and Agricultur Organization. 1966. Plywood and Other Wood Based Panels. Philladelpia. [FTI ITB] Fakultas Teknik Industri. Institut Teknologi Bandung. 2009. Modul Praktikum Akustik Ruang. Bandung : Laboratorium Fisika Bangunan dan Akustik Kelompok Keahlian Teknik Fisika Fakultas Teknik Industri ITB. Fuadi. 2009. Kualitas Papan Partikel Tandan Kosong Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Menggunakan Perekat Aminoplast [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Haygreen JG, Shmulsky R, Bowyer JL. 2003. Forest Product and Wood Science. Iowa: The Iowa State University Press. Heckhel. 2007. Kualitas Papan Semen dari Kayu Acacia mangium Willd. dengan Substitusi Fly Ash. [Skripsi]. Bogor. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor.
Hermawan D. 2001. Manufacture of Cement - Bonded Particleboard Using Carbon Dioxide Curing Technology. Disertation Presented to the Departement of Forest and Biomass Science. Kyoto:Graduate School of the Faculty of Agriculture. University. Himawanto DA. 2007. Karakteristik Panel Akustik Sampah Kota Pada Frekuensi Rendah dan Frekuensi Tinggi Akibat Variasi Kadar Bahan Anorganik (Jurnal Teknik Gelagar, Vol. 18, No.1 April 2007 : 19-24). http://www.google.co.id/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=2&ved=0CAkQF jAB&url=http%3A%2F%2Feprints.ums.ac.id%2F629%2F1%2F3_Dwi_Aries _Himawanto_hal_19-24.doc&ei=jV2gSfuLY61rAfu1vG8Dg&usg=AFQjCNEbHkCUlF2EsABi1q1_NaAV1aD_bg [14 Maret 2010] Houwink R and Salomon G. 1965. Adhesion and Adhesives, Vol I. Adhesives, Second, Completely Revised Edition, Elsevier Publising Company. Amsterdam, London, New York. Jailani M, Nor M, Jamaludin N, Tamiri FM. 2004. A Preliminary Study Of Sound Absorption Using Multi-Layer Coconut Coir Fibers. http://webcenter.ru/~eeaa/ejta/ [4 Maret 2010]. [JIS] Japanese Industrial Standard. 1963. JIS A 1405. Methods of Test for Sound Absorption of Acoustical Material by the Tube Method. Jepang: Japanese Standard Association.
52
[JIS] Japanese Industrial Standard. 2003. JIS A 5908 : Particleboards. Jepang: Japanese Standard Association. Kamil RN. 1970. Prospek Pendirian Industri Papan Wol Kayu di Indonesia. Pengumuman No. 95. LPHH. Bogor. Koizumi T., Tsujiuchi N, Adachi A. 2002. The Development of Sound Absorbing Materials Using Natural Bambu Fiber (Jurnal Universitas Doshisha). Jepang WIT Press, http://library.witpress.com/pdfs/abstracts/HPS02016AU.pdf [23 Februari 2010] Koch P. 1985. Utilization of The Southern Pines. Washington DC: U.S. Departmwnt of Agriculture Forest Service. Khuriati A, Komaruddin E dan Nur M. 2006. Disain Peredan Suara Berbahan Dasar Serabut Kelapa dan pengukuran Koefisien penyerapan Bunyinya. Berkala Fisika 9(1):15-25. Maloney TM. 1993. Modern Particleboard and Dry-Process Fiberboard Manufacturing. California: Miller Freeman Inc. Marra AA. 1992. Technology of Wood Bonding : Principles in Practice. New York: Van Nostrand Reinhold Martiandi B. 2010. Kualitas Akustik Papan Komposit Kayu Afrika dengan Penambahan Styrofoam dan Polyfoam dibandingkan dengan Bahan yang Biasa Dipakai Sebagai Penyerap Kebisingan Suara. [Skripsi]. Fakultas Kehutanan IPB. Bogor. Mandang YI, Pandit IKN. 1997. Pedoman Identifikasi Jenis Kayu di Lapangan Yayasan Prosea. Bogor. Moeslemi AA. 1994. Inorganic Bonded Wood and Fibre Composite: Technologies and Aplication Scon Pacific Rim Bio-Based Composites Symposium. November 6-9. Vancouver Canada. Pizzi A. 1983. Wood Adhesive, Chemistry and Technology. National Timber Research Institute Council for Science and Industrial Research. Pretoria South Africa. Maloney TM. 1993. Modern Particleboard and Dry-Process Fiberboard Manufacturing. California: Miller Freeman Inc. Rujigrok GJJ. 1993. Elemen of Aviation Acoustics. Delft University Press. Shreve RN, Brink JA.1997. Chemical Proses Industries. McGraw-Hill Book Company, New York.
53
Siagian RM, Darmawan S dan Saepuloh. 1999. Komposisi Kimia Kayu Acacia mangium Willd. Dari Beberapa Tingkat Umur Hasil Tanaman Rotasi Pertama. Buletin Penelitian Hasil Hutan. Bogor. Simatupang V. 2007. Uji akustik Bahan Absorber dengan Variasi Konfigurasi Core dari Bahan Komposit Berbasis Serat Alami (Serbuk Kelapa). [tesis]. ITB. Bandung. [SNI] Standar Nasional Indonesia. SNI 03-2104-1991. Papan Semen Wol Kayu. Departemen Perindustrian. Soedjono & H. Hartanto. 1994. Budidaya Bambu. Penerbit Dahara Prize. Semarang. Suptandar JP. 2004. Faktor Akustik dalam Perancangan Disain Interior. Jakarta : Ikrar Mandiriabadi. Tsoumis G. 1991. Science and Technology of Wood (Structure, Properties, Utilization). Van Nostrand : New York. Vick CB. 1999. Wood Handbook, Wood as an Engineering Material. Chapter 9. Adhesive Bonding of Wood Materials. Forest Products Society. USA. Wirajaya A. 2007. Karakteristik Komposit Sandwich Serat Alami sebagai Absorber Suara. [tesis]. ITB. Bandung. Young HD, Freedman OA. 2003. Fisika Universitas. (Edisi kesepuluh, jilid 2); Alih Bahasa, Pantur Silaban; Editor, Amalia Safitri, Santika. Jakarta: Erlangga. Yulia Y. 1996. Pengaruh Macam Katalisator dan Kerapatan Terhadap Sifat-sifat Papan Wol Bambu. [Skripsi]. Fakultas Kehutanan, UWM. Tidak dipublikasikan.
55
LAMPIRAN
56
Lampiran 1. Perhitungan Bahan Baku Bahan baku
: Kayu Mangium (Acacia mangium),
Kerapatan target
: 0,5 g/cm3 dan 0,8 g/cm3
A.
Papan Excelsior Ukuran papan
: 35m x 35m x 1cm
Kebutuhan total partikel
:
100 X 35 x35 x1X 0,5 547,32 g ( BKT ) 112
Kebutuhan total perekat
:
12 X 35 x35 x1X 0,5 65,68 g ( BKT ) 112
Persen perekat
: 12% 12 bagian perekat dari 100 bagian partikel
Solid Content (SC)
: 98%
Kebutuhan perekat
:
Ukuran papan
: 70cm x 70cm x 1cm
Kebutuhan total partikel
:
100 X 70 x70 x1X 0,5 2187,5 g ( BKT ) 112
Kebutuhan total perekat
:
12 X 70 x70 x1X 0,5 262,5g ( BKT ) 112
Persen perekat
: 12% 12 bagian perekat dari 100 bagian
65,68 `67,02 g 0,98
partikel Solid Content (SC)
: 98%
Kebutuhan perekat
:
262,5 `267,86 g 0,98
57
B.
Papan Semen Ukuran papan
: 30cm x 30cm x 1cm
Perbandingan
: Semen : Partikel kayu : Air (2 : 1 : 1)
Semen
:
2 X 30 x30 x1X 0,5 225 g ( BKT ) 4
Partikel Kayu
:
1 X 30 x30 x1X 0,5 112,5 g ( BKT ) 4
Air
:
1 X 30 x30 x1X 0,5 112,5 g ( BKT ) 4
Katalis MgCl2
: 2,5% dari Semen : 2,5% x 225 = 5,6 g
Ukuran papan
: 70cm x 70cm x 1cm
Perbandingan
: Semen : Partikel kayu : Air (2 : 1 : 1)
Semen
:
2 X 70 x70 x1X 0,5 1225 g ( BKT ) 4
Partikel Kayu
:
1 X 70 x70 x1X 0,5 612,5 g ( BKT ) 4
Air
:
1 X 70 x70 x1X 0,5 612,5 g ( BKT ) 4
Katalis MgCl2
: 2,5% dari Semen : 2,5% x 1225 = 30,63 g
C.
Suhu Hidrasi Ukuran partikel
: 80 – 100 mesh
Rasio Perbandingan
: Semen : Air (2 : 1) Semen : Partikel kayu (13,3 : 1)
Jadi, Semen
: 200 g
Partikel kayu
: 15 g
Air
: 100 g
58
Lampiran 2. Hasil Pengujian Suhu Hidrasi Mangium (Acacia mangium Willd.) yang direndam selama 48 jam Waktu Pengamatan 0-30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510 540 570 600 630 660 690 720 750 780 810 840 870 900 930 960 990 1020 1050 1080 1110 1140 1170 1200 1230 1260 1290 1320 1350 1380 1410 1440 Rata-rata
Suhu Ruangan 31.05 31.11 31.21 31.24 31.04 30.80 30.74 30.40 29.97 29.57 29.04 28.63 28.41 28.09 27.46 26.85 27.26 26.81 26.60 26.25 25.99 25.87 25.83 25.57 25.52 25.70 25.67 25.30 25.05 24.72 24.44 24.48 24.50 24.20 24.10 24.58 25.03 25.63 26.46 27.10 27.50 27.72 28.25 28.60 28.68 28.62 29.29 29.69 27.43
Suhu(0C) Mangium 32.43 33.54 32.66 32.74 32.35 31.87 31.62 31.58 31.43 30.97 30.88 30.81 30.39 29.92 29.04 29.78 28.63 29.76 30.05 28.59 28.88 28.70 28.86 28.19 28.52 27.97 28.60 28.24 28.17 28.12 27.20 27.67 27.37 27.44 27.11 27.24 27.28 26.99 27.51 27.42 27.82 27.94 28.44 28.95 28.66 28.58 29.03 28.89 29.27
Semen + Air 33.21 33.51 33.57 33.89 34.62 35.76 37.29 39.07 40.97 42.90 45.49 49.05 50.70 50.40 49.29 47.80 46.14 44.54 42.94 41.44 40.08 38.87 37.70 36.65 35.75 34.92 34.18 33.52 32.93 32.33 31.84 31.38 30.90 30.48 30.15 29.87 29.68 29.56 29.43 29.43 29.52 29.61 29.75 29.92 30.10 30.21 30.32 30.47 36.09
59
Lampiran 3. Nilai Kerapatan Setiap Ulangan Contoh Uji
Jenis Papan Papan Wool
Ulangan
B awal
MW1
51.37 60.20 46.38 52.65 50.32 44.85 50.02 48.40
MW2 MW3 Rata-rata Papan Semen
CM1 CM2 CM3 Rata-rata
Papan Wool
MW1 MW2 MW3 Rata-rata
Papan Semen
CM1 CM2 CM3 Rata-rata
72.77 72.12 72.11 72.33 74.14 73.26 97.51 81.64
BKT P Kerapatan 0.5 46.96 9.97 55.22 9.98 43.41 9.98 48.53 9.98 46.48 9.94 41.36 9.96 45.88 9.95 44.57 9.95 Kerapatan 0.8 65.70 65.68 65.47 65.62 67.27 66.71 87.97 73.98
10.15 10.14 10.16 10.15 10.03 10.15 9.97 10.05
L
T
Volume Kerapatan
9.96 9.98 9.98 9.97 9.88 9.88 9.87 9.88
1.21 1.20 1.24 1.22 1.12 1.05 1.21 1.13
120.15 119.52 123.50 121.06 109.99 103.33 118.83 110.72
0.43 0.50 0.38 0.43 0.46 0.43 0.42 0.44
10.08 10.01 10.03 10.04 9.98 9.95 9.96 9.96
1.35 1.36 1.34 1.35 1.07 1.24 1.24 1.18
138.12 138.04 136.55 137.57 107.11 125.23 123.13 118.49
0.53 0.52 0.53 0.53 0.69 0.59 0.79 0.69
ANALISIS RAGAM KERAPATAN PANEL AKUSTIK KOMPOSIT KERAPATAN Target Kerapatan Gabungan Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Jenis Perekat
1
0.02000833
0.02000833
5.68
0.0444*
Target Kerapatan
1
0.08840833
0.08840833
25.08
0.001*
1
0.02000833
0.02000833
5.68
0.0444*
Jenis Perekat*Target Kerapatan Keterangan : * = nyata
Uji Lanjut Duncan (Gabungan) Jumlah Contoh
Wilayah Berganda Duncan (α
(gr/cm )
Uji
= 0.05)
Target Kerapatan 0,5
0.60833
6
A2
Target Kerapatan 0,8
0.43667
6
A1
Perlakuan
Rata-Rata Kerapatan 3
60
Lampiran 3. Nilai Kerapatan Setiap Ulangan Contoh Uji (Lanjutan) Jenis Perekat Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikasi)
Perekat Isocyanat - Target kerapatan
1
0.01215
0.01215
6.63
0.0617
1
0.09626667
0.09626667
18.45
0.0127*
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Perekat semen - Target kerapatan Keterangan : * = nyata
Target Kerapatan Sumber Keragaman
Bebas
(Signifikansi)
Kerapatan 0,5 - Jenis perekat
1
0
0
0
1
1
0.04001667
0.04001667
7.98
0.0476*
Kerapatan 0,8 - Jenis perekat Keterangan : * = nyata
61
Lampiran 4. Nilai Kadar Air Setiap Ulangan Contoh Uji Jenis Papan Papan Wool
Papan Semen
Papan Wool
Papan Semen
Kombinasi B Awal Kerapatan 0.5 MW1 51.370 MW2 60.200 MW3 46.380 Rata-rata 52.650 CM1 50.320 CM2 44.850 CM3 50.020 Rata-rata 48.397 Kerapatan 0.8 MW1 72.770 MW2 72.120 MW3 72.110 Rata-rata 72.333 CM1 74.140 CM2 73.260 CM3 97.510 Rata-rata 81.637
BKT
KA
46.960 55.220 43.410 48.530 46.480 41.360 45.880 44.573
9.391 9.018 6.842 8.490 8.262 8.438 9.024 8.578
65.700 65.680 65.470 65.617 67.270 66.710 87.970 73.983
10.761 9.805 10.142 10.236 10.213 9.819 10.845 10.345
ANALISIS RAGAM KADAR AIR PANEL AKUSTIK KOMPOSIT KADAR AIR Target Kadar Air Gabungan Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Jenis Perekat
1
0.033075
0.033075
0.05
0.8257
Target Kerapatan
1
9.38100833
9.38100833
14.69
0.005*
1
0.00800833
0.00800833
0.01
0.9136
Jenis Perekat*Target Kerapatan Keterangan : * = nyata Uji Lanjut Duncan (Gabungan)
Rata-Rata Kerapatan
Jumlah Contoh
Wilayah Berganda Duncan (α
(gr/cm3)
Uji
= 0.05)
Target Kerapatan 0,5
10.2633
6
A
Target Kerapatan 0,8
8.495
6
B
Perlakuan
62
Lampiran 4. Nilai Kadar Air Setiap Ulangan Contoh Uji (Lanjutan) Jenis Perekat Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Perekat Isocyanat - Target kerapatan
1
4.9686
4.9686
4.66
0.097
1
4.42041667
4.42041667
20.92
0.0102*
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Perekat semen - Target kerapatan Keterangan : * = nyata
Target Kerapatan Sumber Keragaman
Bebas
(Signifikansi)
Kerapatan 0,5 - Jenis perekat
1
0.03681667
0.03681667
0.04
0.8591
1
0.04001667
0.04001667
7.98
0.0476*
Kerapatan 0,8 - Jenis perekat Keterangan : * = nyata
63
Lampiran 5. Nilai Pengembangan Tebal Setiap Ulangan Contoh Uji Jenis papan Papan Wol
Papan Semen
Papan Wol
Papan Semen
Ulangan MW1 MW2 MW3 Rata - rata CM1 CM2 CM3 Rata - rata MW1 MW2 MW3 Rata - rata CM1 CM2 CM3 Rata - rata
t Awal
t 2 Jam
Kerapatan 0.5 1.28 1.33 1.25 1.27 1.34 1.41 1.29 1.33 0.98 1.01 0.99 0.99 0.96 0.97 0.99 0.99 Kerapatan 0.8 1.41 1.43 1.48 1.55 1.42 1.43 1.44 2.13 1.24 1.26 1.12 1.15 1.25 1.28 1.22 1.22
t 24 jam
TS 2 jam (%)
TS 24 jam (%)
1.36 1.27 1.42 1.34 1.02 1.01 0.97 0.99
3.92 2.01 5.62 3.09 3.59 0.51 1.57 1.89
6.27 1.61 5.99 3.48 4.10 2.54 1.57 2.74
1.56 1.64 1.56 1.58 1.28 1.18 1.28 1.23
1.06 4.39 0.71 2.05 1.21 2.23 2.81 2.08
10.28 10.47 9.89 10.22 2.82 5.36 2.81 3.66
ANALISIS RAGAM PENGEMBANGAN TEBAL PANEL AKUSTIK KOMPOSIT PENGEMBANGAN TEBAL 2 JAM Target Pengembangan Tebal 2 Jam Gabungan Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Jenis Perekat
1
2.793675
2.793675
1.07
0.3322
Target Kerapatan
1
1.92800833
1.92800833
0.74
0.4162
1
2.970075
2.970075
1.13
0.3183
Jenis Perekat*Target Kerapatan Keterangan : * = nyata
64
Lampiran 5. Nilai Pengembangan Tebal Setiap Ulangan Contoh Uji (Lanjutan) Uji Lanjut Duncan (Gabungan) Rata-Rata Kerapatan
Jumlah Contoh
Wilayah Berganda Duncan (α
(gr/cm3)
Uji
= 0.05)
Target Kerapatan 0,5
2.87
6
B1
Target Kerapatan 0,8
2.0683
6
B2
Perlakuan
Jenis Perekat Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Perekat Isocyanat - Target kerapatan
1
4.9686
4.9686
4.66
0.097
1
4.84201667
4.84201667
1.31
0.3161
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Perekat semen - Target kerapatan Keterangan : * = nyata
Target Kerapatan Sumber Keragaman
Bebas
(Signifikansi)
Kerapatan 0,5 - Jenis perekat
1
5.7624
5.7624
2.02
0.2284
1
0.00135
0.00135
0
0.9822
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Kerapatan 0,8 - Jenis perekat Keterangan : * = nyata
PENGEMBANGAN TEBAL 24 JAM Target Pengembangan Tebal 24 Jam Gabungan Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Bebas
(Signifikansi)
Jenis Perekat
1
53.38300833
53.38300833
19.95
0.0021*
Target Kerapatan
1
31.85020833
31.85020833
11.9
0.0087*
1
16.31000833
16.31000833
6.09
0.0388*
Jenis Perekat*Target Kerapatan Keterangan : * = nyata
65
Lampiran 5. Nilai Pengembangan Tebal Setiap Ulangan Contoh Uji (Lanjutan) Uji Lanjut Duncan (Gabungan) Jumlah Contoh
Wilayah Berganda Duncan (α
(gr/cm )
Uji
= 0.05)
Target Kerapatan 0,5
6.9383
6
B2
Target Kerapatan 0,8
3.68
6
B1
Rata-Rata Kerapatan
Perlakuan
3
Jenis Perekat Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Perekat Isocyanat - Target kerapatan
1
46.87215
46.87215
13.55
0.0212*
1
4.84201667
4.84201667
1.31
0.3161
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Perekat semen - Target kerapatan Keterangan : * = nyata
Target Kerapatan Sumber Keragaman
Bebas
(Signifikansi)
Kerapatan 0,5 - Jenis perekat
1
5.33926667
5.33926667
1.26
0.3241
1
64.35375
64.35375
57.29
0.0016*
Kerapatan 0,8 - Jenis perekat Keterangan : * = nyata
66
Lampiran 6. Nilai Daya Serap Air Setiap Ulangan Contoh Uji Jenis papan
ulangan
Papan Wol
MW1 MW2 MW3 Rata - rata CM1 CM2 CM3 Rata - rata
Papan Semen
MW1 MW2 MW3
Papan Wol
Rata - rata
CM1 CM2 CM3
Papan Semen
Berat 2 Jam Kerapatan 0.5 10.09 12.94 14.32 16.39 11.38 14.19 11.93 14.51 10.24 14.76 9.90 14.17 9.35 13.71 9.83 14.21 Kerapatan 0.8 17.56 19.30 18.80 20.65 17.96 20.06 18.11 20.00 16.22 24.99 19.52 25.87 22.23 28.41 19.32 26.42
BA
Rata - rata
Berat 24 Jam
WA 2 jam (%)
WA 24 jam (%)
18.50 18.80 17.20 18.17 15.53 14.88 14.29 14.90
28.25 14.46 24.69 21.60 44.14 43.13 46.63 44.59
83.35 31.28 51.14 52.28 51.66 50.30 52.83 51.58
23.71 26.02 24.15 24.63 26.25 26.46 29.08 27.26
9.91 9.84 11.69 10.48 54.07 32.53 27.80 38.13
35.02 38.40 34.47 36.01 61.84 35.55 30.81 41.09
ANALISIS RAGAM DAYA SERAP AIR PANEL AKUSTIK KOMPOSIT DAYA SERAP AIR 2 JAM Target Daya Serap Air 2 Jam Gabungan Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Jenis Perekat
1
1861.5243
1861.5243
29.59
0.0006*
Target Kerapatan
1
256.317633
256.317633
4.07
0.0783
1
22.577633
22.577633
0.36
0.5657
Jenis Perekat*Target Kerapatan Keterangan : * = nyata Uji Lanjut Duncan (Gabungan) Perlakuan
Rata-Rata Kerapatan
Jumlah Contoh
Wilayah Berganda Duncan (α
67 (gr/cm3)
Uji
= 0.05)
Target Kerapatan 0,5
33.55
6
B1
Target Kerapatan 0,8
24.307
6
B2
Lampiran 6. Nilai Daya Serap Air Setiap Ulangan Contoh Uji (Lanjutan) Jenis Perekat Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Perekat Isocyanat - Target kerapatan
1
215.5202667
215.5202667
8.23
0.0455*
1
63.375
63.375
0.64
0.4699
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Perekat semen - Target kerapatan Keterangan : * = nyata
Target Kerapatan Sumber Keragaman
Bebas
(Signifikansi)
Kerapatan 0,5 - Jenis perekat
1
737.0416667
737.0416667
27.05
0.0065*
1
1147.060267
1147.060267
11.63
0.027*
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Kerapatan 0,8 - Jenis perekat Keterangan : * = nyata
DAYA SERAP AIR 24 JAM Target Daya Serap Air 24 Jam Gabungan Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Bebas
(Signifikansi)
Jenis Perekat
1
7.2540750
7.2540750
0.03
0.8674
Target Kerapatan
1
594.5984083
594.5984083
2.44
0.1571
1
81.5886750
81.5886750
0.33
0.5790
Jenis Perekat*Target Kerapatan Keterangan : * = nyata
Uji Lanjut Duncan (Gabungan) Perlakuan
Rata-Rata Kerapatan
Jumlah Contoh
Wilayah Berganda Duncan (α
68 (gr/cm3)
Uji
= 0.05)
Target Kerapatan 0,5
47.165
6
A2
Target Kerapatan 0,8
45.610
6
A1
Lampiran 6. Nilai Daya Serap Air Setiap Ulangan Contoh Uji (Lanjutan) Jenis Perekat Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Perekat Isocyanat - Target kerapatan
1
558.3490667
558.3490667
1.61
0.2737
1
117.8380167
117.8380167
0.84
0.4116
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Perekat semen - Target kerapatan Keterangan : * = nyata
Target Kerapatan Sumber Keragaman
Bebas
(Signifikansi)
Kerapatan 0,5 - Jenis perekat
1
20.09340000
20.09340000
0.06
0.8214
1
68.74935000
68.74935000
0.48
0.5248
Kerapatan 0,8 - Jenis perekat Keterangan : * = nyata
69
Lampiran 7. Nilai MOE dan MOR Setiap Ulangan Contoh Uji Jenis Papan
Papan Wol
Papan Semen
Ulangan
MW1 MW2 MW3 Rata-rata CM1 CM2 CM3 Rata-rata
tebal (h)
lebar (b)
1.31 1.25 1.27 1.28 1.05 1.06 1.18 1.10
5.04 4.94 5.05 5.01 5.06 5.04 5.05 5.05
panjang / span (L)
A
Pmax (kgf)
Kerapatan 0.5 101.20 15 24.69263 153.70 15 65.20514 63.48 15 16.73586 106.13 15 35.54454 12.51 15 3.06841 11.78 15 2.40653 7.15 15 1.96536 10.48 15 2.48010
MOE (kgf/cm3)
MOR (kgf/cm3)
7536.1559 13440.9717 5177.8345 8589.5028 1801.9913 1655.8117 726.6736 1327.4082
64.2357 190.0717 46.2308 100.1794 12.3756 9.5616 6.2888 9.4087
Kerapatan 0.8 Papan Wol
Papan Semen
MW1 MW2 MW3 Rata-rata
1.47 1.47 1.47 1.47
5.29 5.14 5.09 5.17
178.30 135.20 186.60 166.70
15 15 15 15
51.34074 32.43789 41.01270 41.59711
8952.7705 6986.7524 9737.6831 8559.0767
101.0542 65.7109 83.8974 83.5542
CM1 CM2 CM3 Rata-rata
1.37 1.13 1.16 1.22
5.07 5.49 5.06 5.21
100.10 54.70 82.70 79.17
15 15 15 15
14.93692 11.19405 13.08901 13.07333
6478.5558 5826.3080 8834.7611 7065.0767
35.3179 35.9286 43.2537 38.1667
ANALISIS RAGAM MOE PANEL AKUSTIK KOMPOSIT MOE Target MOE Gabungan Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Jenis Perekat
1
0.16803333
0.16803333
0.03
0.8745
Target Kerapatan
1
0.0588
0.0588
0.01
0.9255
1
23.80083333
23.80083333
3.77
0.0882
Jenis Perekat*Target Kerapatan Keterangan : * = nyata Uji Lanjut Duncan (Gabungan)
70 Jumlah Contoh
Wilayah Berganda Duncan (α
(gr/cm )
Uji
= 0.05)
Target Kerapatan 0,5
2.095
6
A1
Target Kerapatan 0,8
1.858
6
A2
Rata-Rata Kerapatan
Perlakuan
3
Lampiran 7. Nilai MOE dan MOR Setiap Ulangan Contoh Uji (Lanjutan) Jenis Perekat Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Perekat Isocyanat - Target kerapatan
1
10.74681667
10.74681667
1.82
0.2481
1
13.11281667
13.11281667
1.94
0.2358
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Perekat semen - Target kerapatan Keterangan : * = nyata
Target Kerapatan Sumber Keragaman
Bebas
(Signifikansi)
Kerapatan 0,5 - Jenis perekat
1
13.98426667
13.98426667
2.38
0.1979
1
9.9846
9.9846
1.48
0.291
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Kerapatan 0,8 - Jenis perekat Keterangan : * = nyata
MOR Target MOR Gabungan Sumber Keragaman
Bebas
(Signifikansi)
Jenis Perekat
1
13903.97841
13903.97841
8.58
0.019*
Target Kerapatan
1
110.35267
110.35267
0.07
0.8007
1
1544.73521
1544.73521
0.95
0.3575
Jenis Perekat*Target Kerapatan Keterangan : * = nyata
Uji Lanjut Duncan (Gabungan) Perlakuan
Rata-Rata Kerapatan
Jumlah Contoh
Wilayah Berganda Duncan (α
71 (gr/cm3)
Uji
= 0.05)
Target Kerapatan 0,5
91.87
6
A1
Target Kerapatan 0,8
23.79
6
A2
Lampiran 7. Nilai MOE dan MOR Setiap Ulangan Contoh Uji (Lanjutan) Jenis Perekat Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Perekat Isocyanat - Target kerapatan
1
558.3490667
558.3490667
1.61
0.2737
1
1240.418817
1240.418817
86.25
0.0007*
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Perekat semen - Target kerapatan Keterangan : * = nyata
Target Kerapatan Sumber Keragaman
Bebas
(Signifikansi)
Kerapatan 0,5 - Jenis perekat
1
12358.78935
12358.78935
4.02
0.1155
1
3089.924267
3089.924267
18.63
0.0125*
Kerapatan 0,8 - Jenis perekat Keterangan : * = nyata
72
Lampiran 8. Nilai Internal Bond Setiap Ulangan Contoh Uji Jenis Papan
Papan Wol
Papan Semen
Papan Wol
Papan Semen
Ulangan
MW1 MW2 MW3 Rata-rata CM1 CM2 CM3 Rata-rata MW1 MW2 MW3 Rata-rata CM1 CM2 CM3 Rata-rata
Panjang
Lebar
Kerapatan 0.5 5.07 5.07 5.05 4.91 5.08 4.93 5.07 4.97 5.05 5.05 5.05 5.04 5.13 5.07 5.08 5.05 Kerapatan 0.8 5.08 5.08 5.13 5.12 5.13 5.08 5.11 5.09 5.11 5.11 5.08 5.12 5.08 5.12 5.09 5.12
Luas Penampang
Pmax
IB
25.7049 24.0410 24.7955 182.1177 25.0444 50.4993 25.1816 85.5527 25.5025 11.3472 25.4520 5.3981 26.0091 12.6198 25.6545 9.7884
0.9353 7.3448 2.0164 3.4321 0.4449 0.2121 0.4852 0.3807
25.8064 14.5040 26.2656 25.1184 26.0604 19.6239 26.0441 19.7487 26.1121 44.7162 26.0096 196.0955 26.0096 19.8230 26.0438 86.8782
0.5620 0.9563 0.7530 0.7571 1.7125 7.5394 0.7621 3.3380
ANALISIS RAGAM IB PANEL AKUSTIK KOMPOSIT
IB Target IB Gabungan Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Jenis Perekat
1
58556437.08
58556437.08
10.2
0.0127*
Target Kerapatan
1
22625392.56
22625392.56
3.94
0.0824
1
25325558.31
25325558.31
4.41
0.0689
Jenis Perekat*Target Kerapatan Keterangan : * = nyata
73 Uji Lanjut Duncan (Gabungan) Rata-Rata Kerapatan
Jumlah Contoh
Wilayah Berganda Duncan (α
(gr/cm3)
Uji
= 0.05)
Target Kerapatan 0,5
8639
6
A1
Target Kerapatan 0,8
4221
6
A2
Perlakuan
Lampiran 8. Nilai Internal Bond Setiap Ulangan Contoh Uji (Lanjutan) Jenis Perekat Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Perekat Isocyanat - Target kerapatan
1
38042.43627
38042.43627
0
0.9539
1
47912908.44
47912908.44
33.68
0.0044*
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Pr>F
Perekat semen - Target kerapatan Keterangan : * = nyata
Target Kerapatan Sumber Keragaman
Bebas
(Signifikansi)
Kerapatan 0,5 - Jenis perekat
1
80450405.14
80450405.14
8.72
0.0419*
1
3431590.251
3431590.251
1.52
0.285
Kerapatan 0,8 - Jenis perekat Keterangan : * = nyata
74
Lampiran 9. Nilai Kuat Pegang Skrup Setiap Ulangan Contoh Uji Jenis papan
ulangan
Kerapatan 0.5 MW1 Papan Wol MW2 MW3 Rata - rata CM1 Papan Semen CM2 CM3 Rata - rata Kerapatan 0.8 MW1 Papan Wol MW2 MW3 Rata - rata CM1 Papan Semen CM2 CM3 Rata - rata
KPS (kgf) 30.05509 59.07374 18.09338 35.74073 5.188555 4.51458 5.22953 4.977555 32.34356 31.47138 34.02168 32.61221 22.23106 16.73015 26.27128 21.74416
ANALISIS RAGAM KPS PANEL AKUSTIK KOMPOSIT SW Target SW Gabungan Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Jenis Perekat
1
630.315075
630.315075
89.25
0.0000*
Target Kerapatan
1
517.8474083
517.8474083
73.32
0.0000*
1
39.4944083
39.4944083
5.59
0.0456*
Jenis Perekat*Target Kerapatan Keterangan : * = nyata Uji Lanjut Duncan (Gabungan)
75 Jumlah Contoh
Wilayah Berganda Duncan (α
(gr/cm )
Uji
= 0.05)
Target Kerapatan 0,5
27.855
6
A1
Target Kerapatan 0,8
13.36
6
A2
Perlakuan
Rata-Rata Kerapatan 3
Lampiran 9. Nilai Kuat Pegang Skrup Setiap Ulangan Contoh Uji (Lanjutan) Jenis Perekat Sumber Keragaman
Derajat
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Perekat Isocyanat - Target kerapatan
1
135.66015
135.66015
52.62
0.0019*
1
421.6816667
421.6816667
36.52
0.0038*
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F-hitung
Perekat semen - Target kerapatan Keterangan : * = nyata
Target Kerapatan Sumber Keragaman
Derajat Bebas
Pr>F (Signifikansi)
Kerapatan 0,5 - Jenis perekat
1
492.6828167
492.6828167
270.75
0.0000*
1
177.1266667
177.1266667
14.39
0.0192*
Kerapatan 0,8 - Jenis perekat Keterangan : * = nyata
76
Lampiran 10. Nilai Koefisien Absorbsi Suara Setiap Ulangan Contoh Uji Frekuensi (Hz)
100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000
0.5 Papan Wol Isocyanat 0.315 0.464 0.324 0.490 0.243 0.247 0.269 0.264 0.271 0.293 0.362 0.449 0.546 0.568 0.567 0.749 0.655
0.8 Papan Semen 0.299 0.442 0.297 0.373 0.298 0.398 0.517 0.446 0.395 0.347 0.338 0.316 0.423 0.416 0.535 0.687 0.651
Papan Wol Isocyanat 0.241 0.695 0.287 0.616 0.130 0.151 0.176 0.237 0.288 0.399 0.415 0.494 0.446 0.380 0.450 0.473 0.437
Papan Semen 0.247 0.674 0.366 0.723 0.121 0.127 0.116 0.141 0.187 0.384 0.403 0.654 0.794 0.716 0.741 0.697 0.598
Lampiran 11. Nilai Sound Transmission Loss Setiap Ulangan Contoh Uji Frekuensi (Hz) 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000
0.5 Partikel Isocyanat Partikel Semen 15 7 18 2 13 1 11 1 11 2 11 4 16 8 16 8 18 9 19 10
0.8 Partikel Isocyanat 15 18 13 11 11 11 16 16 18 19
Partikel Semen 12 7 3 5 9 9 13 13 16 16
77
1250 1600 2000 2500 3150 4000
19 19 19 19 19 20
11 12 14 14 16 17
19 19 19 19 19 20
16 17 20 21 23 24
Lampiran 12. Nilai Sound Transmission Class Setiap Ulangan Contoh Uji Frekuensi (Hz) 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000
0.5 Partikel Isocyanat Partikel Semen 1 -6 4 -3 7 0 10 3 13 6 16 9 17 10 18 11 19 12 20 13 21 14 21 14 21 14 21 14 21 14 21 14
0.8 Partikel Isocyanat 1 4 7 10 13 16 17 18 19 20 21 21 21 21 21 21
Partikel Semen -1 2 5 8 11 14 15 16 17 18 19 19 19 19 19 19
