PENGUJIAN PANEL AKUSTIK PAPAN PARTIKEL KAYU SENGON (Paraserianthes falcataria) ELANG SANDHI KUSUMA

Transkripsi

1 PENGUJIAN PANEL AKUSTIK PAPAN PARTIKEL KAYU SENGON (Paraserianthes falcataria) ELANG SANDHI KUSUMA DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

2 PENGUJIAN PANEL AKUSTIK PAPAN PARTIKEL KAYU SENGON (Paraserianthes falcataria) ELANG SANDHI KUSUMA E Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

3 RINGKASAN Elang Sandhi Kusuma. E Pengujian Panel Akustik Papan Partikel Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria). Dibimbing oleh Dr. Lina Karlinasari, S.Hut., M.ScF. Peningkatan kebisingan lingkungan saat ini banyak disebabkan oleh aktivitas manusia sehari-hari. Untuk mengurangi kebisingan, dapat digunakan bahan yang berfungsi untuk menyerap suara dan isolasi suara. Kayu sengon dipilih sebagai alternatif bahan baku panel akustik karena harganya murah, dan banyak terdapat di pasaran. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat akustik absorbs suara dan rugi transmisi suara serta sifat fisis dan mekanis papan partikel sengon berdasarkan variasi kerapatan papan dan ukuran partikel. Penelitian ini menggunakan partikel kayu sengon dengan ukuran halus, sedang dan wol dengan menggunakan perekat diphenylmethane dissocyanate (MDI). Kerapatan target papan partikel yang akan dibuat adalah 0,8 g/cm 3 dan 0,5 g/cm 3 dengan ketebalan papan 1 cm. Pengujian papan partikel mengacu pada standar JIS A 5908 (2003). Pengujian sifat akustik menunjukkan nilai rataan koefisien absorbsi suara pada frekuensi rendah ( ) Hz, sedang ( ) Hz dan tinggi ( ) Hz sebesar 0,3, 0,19 dan 0,38, nilai rataan rugi transmisi suara (STL) pada frekuensi rendah, sedang dan tinggi sebesar 14,2 db, 19,3 db dan 24 db. Pengujian sifat fisis dan mekanis menunjukkan bahwa nilai kadar air, Modulus of Rupture, internal bond dan kuat pegang sekrup telah memenuhi standar JIS A 5908 tipe 8 (2003). Pada frekuensi tinggi, panel akustik kerapatan 0,5 g/cm 3 memiliki nilai koefisien absorbsi suara yang lebih tinggi dibandingkan kerapatan 0,8 g/cm 3. Pada frekuensi sedang, seluruh panel akustik memiliki nilai koefisien absorbsi suara yang rendah. Nilai STL panel akustik pada kerapatan 0,8 g/cm³ lebih tinggi dibandingkan dengan kerapatan 0,5 g/cm³. Partikel wol memiliki nilai STL yang paling rendah. Partikel dari kayu sengon dapat digunakan sebagai alternatif bahan baku panel akustik. Kata Kunci : panel akustik, kayu sengon, partikel halus, partikel sedang, partikel wol, koefisien absorbsi suara, rugi transmisi suara.

4 Testing the Acoustic Panel Made from Sengon DHH Wood (Paraserianthes falcataria) Particle Board By 1) Elang Sandhi Kusuma, 2) Dr. Lina Karlinasari, S.Hut., M.ScF INTRODUCTION : Human activities cause the increasing of environmental noise. To reduce noise, acoustic panel can be used as panel absorber and insulation sound board. Sengon wood is fast growing species which is easy to find in community forest. The research objective was to know the acoustical properties of sound absorption and sound transmission loss and also the physical and mechanical properties of particle board. MATERIALS AND METHODS : There were three particle sizes variation (fine, medium and wool) and two particle board density (0.8 g/cm 3 and 0.5 g/cm 3 ) used in this study. The adhesive used was diphenylmethane dissocyanate (MDI) and the thickness of board was 1 cm. Particle board testing refered to the standard JIS A 5908 (2003). RESULTS : The acoustical properties test showed that the average value of coefficient of sound absorption at low ( ) Hz, medium ( ) Hz and high ( ) Hz frequency were 0,3, 0,19 and 0,38. Meanwhile the average value of sound transmission loss (STL) at low, medium and high frequency were 14,2 db, 19,3 db dan 24 db. The physical and mechanical properties test showed that the water content, modulus of rupture, internal bond and screw holding power value meet with the standard JIS A 5908 type 8 (2003). CONCLUSION : At high frequency, the value of coefficient of sound absorption with density 0.5 g/cm 3 was higher than 0.8 g/cm 3. At medium frequency, all acoustic panels had a low value of coefficient of sound absorption. The value of STL with density 0.8 g/cm 3 was higher than 0.5 g/cm 3. Particle of wool had the lowest value of STL. Particle of sengon wood can be used as an alternative for acoustic panel. Keywords : particle board, sengon wood, fine particle, medium particle, wool particle, coefficient of sound absorption, sound transmission loss.

5 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul Pengujian Panel Akustik Papan Partikel Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria) adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang dikutip dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi. Bogor, Maret 2012 Elang Sandhi kusuma E

6 LEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi : Pengujian Panel Akustik Papan Partikel Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria) Nama : Elang Sandhi Kusuma NRP : E Program Studi : Hasil Hutan Menyetujui Dosen Pembimbing Dr. Lina Karlinasari, S.Hut., M.ScF NIP : Mengetahui, Ketua Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor Dr. Ir. I Wayan Darmawan, M.Sc NIP : Tanggal lulus :

7 KATA PENGANTAR Alhamdulillah, betapa besar rasa syukur saya kepada Allah SWT yang Maha Pengasih dan Penyayang atas segala rahmat dan keridhoan-nya sehingga saya dapat menyelesaikan penelitian dan menyusun tugas akhir. Dengan penuh kerendahan hati saya persembahkan skripsi ini yang berjudul Pengujian Panel Akustik Papan Partikel Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria). Pembuatan skripsi ini ditujukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Terima kasih atas perhatian serta kritik dan saran yang diberikan. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat terutama bagi penulis dan pihakpihak yang membutuhkan. Bogor, Maret 2012 Penulis

8 UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dan memberi dukungan selama menyelesaikan tugas akhir ini. Ucapan terima kasih tersebut diberikan kepada : 1. Dr. Lina Karlinasari, S.Hut., M.ScF. selaku dosen pembimbing skripsi yang selalu memberikan bimbingan, arahan, bantuan, nasehat dan masukan selama penelitian hingga penulisan skripsi ini selesai. 2. Dr. Ir. Noor Farikhah Haneda, M.Si. yang telah meluangkan waktu dan bersedia menjadi dosen penguji untuk ujian komprehensif. 3. Effendi Tri Bachtiar, S.Hut., M.Si. yang telah meluangkan waktu dan bersedia menjadi moderator untuk seminar hasil penelitian dan ujian komprehensif. 4. Seluruh staf pengajar di Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor atas ilmu yang telah diberikan selama penulis menuntut ilmu. 5. Orang tua dan keluarga saya, ayahanda Doddi Junaedi dan Ibunda Tita Nurlaela, juga adik-adikku, Elang Rangga Wiguna dan Elang Rendi Saputra yang selama ini memberikan kasih sayang, doa, serta dukungan spiritual maupun material. 6. Segenap laboran yang telah memberikan bantuan untuk kelancaran kegiatan penelitian, Pak Abdullah lab. Biokomposit, Pak Kadiman Lab. Pengerjaan Kayu, dan Mas Irfan Lab. Rekayasa dan Desain Bangun Kayu. 7. Sahabat-sahabatku THH 43: Dian Sistiani, Iedho, Erwin, Asri, Ummu, Solihin, Rama, Galang, Imam dan rekan-rekan yang tidak bisa disebutkan satu persatu, terima kasih atas dukungan dan kebersamannya. 8. Nurul Aini yang telah memberikan semangat dan motivasi selama penulis menyelesaikan skripsi.

9 RIWAYAT HIDUP Penulis bernama Elang Sandhi Kusuma dilahirkan di Sukabumi pada tanggal 19 Agustus Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan bapak Doddi Junaedi dan ibu Tita Nurlaela. Jenjang pendidikan formal yang telah dilalui penulis, antara lain Sekolah Dasar (SD) Negeri 3 Cimanggis tahun , Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) Negeri 1 Bojonggede tahun , Sekolah Menegah Umum (SMU) Negeri 2 Bogor tahun Tahun 2006, penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI. Tahun 2007, penulis mengambil peminatan Teknologi Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan. Penulis telah mengikuti beberapa kegiatan praktek kerja lapang, antara lain Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Kamojang-Sancang tahun 2008, Praktek Pengelolaan Hutan (P2H) di Hutan Pendidikan Gunung Walat tahun 2009, Praktek Kerja Lapang (PKL) di PT. Toba Pulp Lestari Sumatera Utara tahun Kegiatan kemahasiswaan yang pernah diikuti penulis, antara lain, anggota Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan (HIMASILTAN) tahun dan kepanitiaan KOMPAK THH tahun Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul Pengujian Panel Akustik Papan Partikel Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria) dibawah bimbingan Dr. Lina Karlinasari, S.Hut., M.ScF.

10 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR LAMPIRAN... viii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penelitian Manfaat penelitian... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sengon (Paraseriathes falcataria) Papan Partikel Perekat Sifat Akustik Kayu Gelombang Bunyi Koefisien Serap Peredam Berpori Rugi Transmisi Suara dan Kelas Transmisi Suara... 7 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Prosedur Penelitian Persiapan Bahan Pembuatan Papan Pembuata Contoh Uji Pengujian Papan Partikel Pengujian Sifat Akustik a. Pengukuran Koefisien Absorpsi Suara b. Pengukuran Rugi Transmisi dan Kelas Transmisi Suara 13

11 v Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis a. Pengujian Kerapatan b. Pengujian Kadar Air c. Pengujian Daya Serap Air d. Pengujian Pengembangan Tebal e. Pengujian Modulus of Elasticity dan Modulus of Rupture 16 f. Pengujian Internal Bond (IB) g. Pengujian Kuat Pegang Sekrup (KPS) Rancangan Percobaan dan Analisis Data BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Akustik Papan Komposit Sengon Koefisien Absorbsi suara Rugi Transmisi Suara (STL) Kelas Transmisi Suara (STC) Sifat Fisis dan Mekanis Papan Komposit Sengon Kerapatan Kadar Air Daya Serap Air Pengembangan Tebal Modulus of Elasticity (MOE) Modulus of Rupture (MOR) Internal Bond (IB) Kuat Pegang Sekrup (KPS) BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 39

12 DAFTAR TABEL Halaman 1. Standar JIS A 5908 tipe 8 tahun 2003 untuk papan partikel Analisis ragam kerapatan panel akustik Analisis ragam kadar air panel akustik Analisis ragam daya serap air 2 jam Analisis ragam daya serap air 24 jam Analisis ragam pengembangan tebal untuk perendaman 2 jam Analisis ragam pengembangan tebal untuk perendaman 24 jam Analisis ragam MOE panel akustik Analisis ragam MOR panel akustik Analisis ragam internal bond panel akustik Analisis ragam kuat pegang sekrup panel akustik... 34

13 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Ilustrasi Transmission Loss Partikel sengon dalam berbagai ukuran Pengempaan panas Pola pemotongan contoh uji papan partikel Contoh uji, Penempatan contoh uji, dan Tabung impedansi Skema pengujian sound transmision loss Penempelan panel dan Ruang suara Pengujian MOE & MOR Pengujian Internal Bond Grafik koefisien absorbsi suara Grafik sound transmission loss (db) Grafik sound transmission class (db) Histogram kerapatan panel akustik Histogram kadar air (%) panel akustik Histogram daya serap air perendaman 2 jam (%) Histogram daya serap air perendaman 24 jam (%) Histogram pengembangan tebal perendaman 2 jam (%) Histogram pengembangan tebal perendaman 24 jam (%) Histogram keteguhan lentur (kg/cm 2 ) Histogram Keteguhan Patah kg/cm Histogram Keteguhan rekat internal kg/cm² Histogram kuat pegang sekrup panel akustik

14 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Perhitungan Bahan Baku Rekapitulasi Sifat Fisis dan Mekanis Panel Akustik Sengo Kerapatan Panel Akustik Sengon Kadar Air Panel Akustik Sengon Daya Serap Air Panel Akustik Sengon Pengembangan Tebal Panel Akustik Sengon MOE dan MOR Panel Akustik Sengon Internal Bond Panel Akustik Sengon Kuat Pegang Sekrup Panel Akustik Sengon Koefisien Absorbsi Panel Akustik Sengon Rugi Transmisi Suara Panel Akustik Sengon Kelas Transmisi Suara Panel Akustik Sengon

15 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Peningkatan kebisingan lingkungan saat ini banyak disebabkan oleh aktivitas manusia sehari-hari. Jika seseorang menerima kebisingan secara terusmenerus, bisa saja orang tersebut menjadi stress, cepat marah, dan tidak menutup kemungkinan dapat mempengaruhi pendengaran. Hal ini tentu saja dapat mempengaruhi pekerjaan, dan kehidupan sosialnya. Untuk mengurangi kebisingan, dapat digunakan bahan yang berfungsi untuk menyerap suara dan insulasi suara sehingga kualitas suara yang terdengar dapat lebih terkontrol. Kualitas dari bahan penyerap suara ditunjukkan dengan nilai α (koefisien absorbsi suara). Koefisien absorbsi suara merupakan perbandingan antara energi suara yang diserap oleh bahan terhadap energi suara yang menuju permukaan bahan (Sarwono 2009). Semakin besar α, maka bahan tersebut 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 datang diserap oleh bahan (Lee dan Joo 2003). Insulasi suara merupakan kemampuan bahan dalam mereduksi suara, atau dikenal sebagai rugi transmisi suara (sound transmission loss, STL). STL juga dapat diartikan sebagai perbandingan antara suara yang ditransmisikan oleh suatu bahan terhadap suara yang datang. Saat ini pemanfaatan kayu cepat tumbuh meningkat pesat. Salah satu jenis kayu yang banyak dikenal orang adalah kayu sengon. Kayu sengon dipilih sebagai alternatif bahan baku panel akustik karena harganya murah, dan sudah banyak terdapat di pasaran. Selain bentuk kayu solid, komposit kayu juga banyak digunakan. Kelebihan komposit diantaranya dapat dibuat dari sisa-sisa eksploitasi dan penggergajian kayu, pengerjaannya mudah, dan dimensi atau ukuran papannya dapat diatur sesuai kebutuhan.

16 2 1.2 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui sifat akustik absorbsi suara dan rugi transmisi suara serta sifat fisis dan mekanis papan partikel sengon berdasarkan variasi kerapatan papan dan ukuran partikel. 1.3 Manfaat Penelitian Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kualitas papan partikel yang dibuat dari kayu sengon, serta dapat jadikan alternatif sebagai bahan panel akustik.

17 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sengon (Paraseriathes falcataria) Sengon merupakan kayu serba guna untuk konstruksi ringan, kerajinan tangan, kotak cerutu, veneer, kayu lapis, korek api, pulp, dan sebagainya. Kayu sengon termasuk kelas awet IV - V dan kelas kuat IV - V dengan berat jenis 0,33 (0,24-0,49). Kayunya lunak dan mempunyai nilai penyusutan dalam arah radial dan tangensial berturut-turut 2,5 % dan 5,2 % (basah sampai kering tanur). Kayunya mudah digergaji, tetapi tidak semudah kayu meranti merah dan dapat dikeringkan dengan cepat tanpa cacat yang berarti. Cacat pengeringan yang lazim misalnya kayunya melengkung (Martawijaya dkk. 1989). 2.2 Papan Partikel Papan partikel adalah salah satu jenis produk panel yang terbuat dari partikel-partikel kayu atau bahan-bahan berlignoselulosa lainnya, yang diikat dengan perekat atau bahan perekat lain kemudian dikempa panas. Menurut Bowyer dkk. (2003), papan partikel ialah produk panel yang dihasilkan dengan memanfaatkan partikel-partikel kayu dan sekaligus mengikatnya dengan suatu perekat. Proses pembuatan papan partikel secara umum meliputi pembuatan partikel, pengklasifikasian partikel, penyimpanan, pengeringan, pencampuran partikel dan perekat, pembentukan papan, pengempaan, pengkondisian dan pengampelasan (Tsoumis 1991). Sutigno (2004) menyebutkan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi mutu papan partikel adalah : 1. Berat jenis kayu Compaction ratio adalah perbandingan antara kerapatan atau berat jenis papan artikel dengan berat jenis kayu. Nilai compaction ratio harus lebih besar dari satu, yaitu sekitar 1,3 agar mutu papan partikelnya baik. Pada keadaan tersebut proses pengempaan berjalan optimal sehingga kontak antar partikel baik.

18 4 2. Zat ekstraktif kayu Kayu yang berminyak akan menghasilkan papan partikel yang kurang baik dibandingkan dengan papan partikel dari kayu yang tidak berminyak. Zat ekstraktif semacam itu akan mengganggu proses perekatan. 3. Ukuran partikel Papan partikel yang dibuat dari tatal akan lebih baik daripada yang dibuat dari serbuk karena ukuran tatal lebih besar daripada serbuk. Karena itu papan partikel struktural dibuat dari partikel yang relatif panjang dan relatif lebar. 4. Kulit kayu Makin banyak kulit kayu dalam partikel kayu sifat papan partikelnya makin kurang baik karena kulit kayu akan mengganggu proses perekatan antar partikel. Banyaknya kulit kayu maksimum 10%. 5. Perekat Jenis perekat yang dipakai akan mempengaruhi sifat papan partikel. Penggunaan perekat eksterior akan menghasilkan papan partikel eksterior sedangkan pemakaian perekat interior akan menghasilkan papan partikel interior. Walaupun demikian, masih mungkin terjadi penyimpangan, misalnya karena ada perbedaan dalam komposisi perekat dan terdapat banyak sifat papan partikel. Sebagai contoh, penggunaan perekat formaldehida yang kadar formaldehidanya tinggi akan menghasilkan papan partikel yang keteguhan lentur dan keteguhan rekat internalnya lebih baik tetapi emisi formaldehidanya lebih jelek. Penentuan produk papan partikel dapat dilihat dari beberapa standar yang ada. Salah satu standar yang banyak digunakan untuk ekspor produk papan partikel Indonesia adalah standar Jepang. Tabel 1 Menyajikan sifat fisis dan mekanis berdasarkan standar Jepang JIS A 5908 tipe 8 tahun 2003 untuk papan partikel.

19 5 Tabel 1. Standar JIS A 5908 tipe 8 tahun 2003 untuk papan partikel No Parameter sifat fisis dan mekanis Nilai yang disyaratkan 1 Kerapatan (g/cm 3 ) 0,4 0,9 2 Kadar air (%) Pengembangan tebal (%) (max) 12 4 MOR (kg/cm 2 ) (min) 80 5 MOE (kg/cm 2 ) (min) Internal bond (kg/cm 2 ) (min) 1,5 7 Kuat pegang sekrup (kg) (min) 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 phenol 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 perekat yang termasuk jenis ini adalah polyvynil adhesive, cellulose adhesive, dan acrylic resin adhesive (Pizzi 1983). Perekat yang digunakan dalam penelitian ini adalah perekat isosianat. Isosianat adalah perekat yang memiliki kekuatan yang lebih tinggi daripada perekat lainnya. Isosianat bereaksi dengan kayu yang menghasilkan ikatan kimia yang kuat sekali (chemical bonding). Isosianat juga memiliki gugus kimia yang sangat reaktif, yaitu R-N=C=O. Keunikan perekat isosianat adalah dapat digunakan pada variasi suhu yang luas, tahan air, panas, cepat kering, ph netral dan kedap terhadap solvent (pelarut organik). Perekat ini juga memiliki daya guna yang luas untuk merekatkan berbagai macam kayu ke kayu (Anonim 2001).

20 6 2.4 Sifat Akustik Kayu 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. Sedangkan menurut Bucur (2006), sifat akustik kayu berhubungan langsung dengan segala aspek yang berkaitan dengan suara dari dinding suara yang diproduksi oleh pohon dan hutan, penggunaan kayu sebagai panel akustik, karakteristik emisi akustik dari jenis kayu yang berbeda, pengaruh pertumbuhan, kelembaban, modulus elastisitas pada kayu, dan kandungan bahan kimia pada kayu yang mempengaruhi sifat akustik Gelombang Bunyi Gelombang bunyi terdiri dari molekul-molekul udara yang bergetar majumundur. Tiap saat, molekul-molekul itu berdesakan di beberapa tempat, sehingga menghasilkan wilayah tekanan tinggi, tapi di tempat lain merenggang, sehingga menghasilkan wilayah tekanan rendah. Gelombang bertekanan tinggi dan rendah secara bergantian bergerak di udara, menyebar dari sumber bunyi. Gelombang bunyi ini menghantarkan bunyi ke telinga manusia, gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal (Wirajaya 2007). Manusia mendengar bunyi saat gelombang bunyi di udara atau medium lain sampai ke gendang telinga manusia. Frekuensi adalah banyaknya gelombang dalam 1 detik, batas frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia adalah dari 20 Hz sampai 20 khz yang disebut gelombang sonik. Suara di atas 20 khz disebut ultra sonik dan di bawah 20 Hz disebut infra sonik. Gelombang sonik ini sering disebut sebagai gelombang suara atau bunyi (Wirajaya 2007) Koefisien Absorbsi Suara Setiap permukaan yang didatangi oleh gelombang suara akan memantulkan, menyerap dan meneruskan energi suara yang datang. Perbedaan besarnya porsi energi suara yang dipantulkan dan yang diserap terhadap energi suara yang datang akan menentukan sifat material tersebut. Apabila porsi yang dipantulkan lebih banyak daripada yang diserap, maka material akan disebut sebagai pemantul (reflektor), dan sebaliknya apabila porsi yang diserap lebih

21 7 banyak, maka material itu akan disebut sebagai material penyerap suara. Porsi energi inilah yang kemudian digunakan sebagai cara untuk menyatakan koefisien serap (Sarwono 2009) Peredam Berpori Peredam berpori umum termasuk karpet, gorden, selulosa semprot, plester soda, mineral wool berserat dan serat kaca. Secara umum, semua bahan-bahan tersebut memungkinkan udara mengalir ke dalam struktur selular dimana energi suara diubah menjadi panas. Peredam berpori adalah bahan yang paling umum digunakan menyerap suara. Ketebalan memiliki peran penting dalam penyerapan suara dengan bahan berpori. Kain diterapkan langsung ke substrat, kertas besar seperti papan plester atau gypsum tidak membuat peredam suara yang efisien karena lapisannya sangat tipis serat (Schwind 1997) Rugi Transmisi Suara dan Kelas Transmisi Suara Rugi transmisi suara (sound transmission loss, STL) dan kelas transmisi suara (sound tansmission class, STC) adalah dua parameter yang digunakan dalam bidang akustik untuk mengetahui seberapa kuat sebuah dinding untuk mereduksi suara yang merambat melalui udara. Gambar 1. Ilustrasi Transmission Loss (Sumber: Galeri Proyek Informal dan Formal Akustik, dalam Sumoro 2007)

22 8 Gambar 1 menunjukkan adanya sumber suara yang datang sebesar 100 db, namun yang terdengar di ruangan sebelah hanya 55 db. Kondisi ini menunjukkan bahwa dinding tersebut mempunyai STC = = 45dB (Sumoro 2007).

23 9 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan dari bulan Juni sampai dengan bulan Oktober Tempat yang dipergunakan untuk penelitian adalah sebagai berikut : untuk pembuatan wol dilakukan di Laboratorium Produk Majemuk serta Laboratorium Penggergajian dan Pengerjaan, Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan, Departemen Kehutanan, Bogor, sedangkan untuk pembuatan contoh uji dilakukan di Laboratorium Bagian Bio Komposit, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan IPB. Pengujian dilakukan di empat tempat berbeda. Untuk pengujian sifat fisis dan pemotongan contoh uji dilakukan di Laboratorium Peningkatan Mutu Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan IPB, untuk pengujian sifat mekanis dilakukan di Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangun Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan IPB, sedangkan untuk pengujian rugi transmisi suara dilakukan di Laboratorium Fisika Bangunan dan Akustik, Kelompok Keahlian Teknik Fisika, Fakultas Teknik Industri, Institut Teknologi Bandung, dan untuk pengujian koefisien absorbsi suara dilakukan di Puslitbang Permukiman, Cileunyi, Bandung. 3.2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan untuk penelitian ini berupa alat tulis dan hitung, baskom plastik, sarung tangan, masker, kantong plastik, kertas teflon, kaliper, oven, besi cetakan berukuran 35 cm x 35 cm, rotary blender, spray gun, timbangan elektrik, mesin kempa panas, mesin pembuat wol, band saw, tabung impedansi, sound detector, dan alat uji sifat mekanis yaitu Universal Testing Machine merk Instron. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah partikel kayu sengon dengan ukuran halus, sedang dan wol. Perekat yang digunakan adalah diphenylmethane dissocyanate (MDI) dengan kadar perekat 12% dari berat kering tanur partikel kayu dan solid content perekat sebesar 98%.

24 Prosedur Penelitian Persiapan Bahan Jenis bahan baku yang digunakan adalah tiga ukuran partikel sengon yaitu partikel halus, sedang dan wol (Gambar 2). Untuk pertikel halus dan sedang, balok kayu sengon terlebih dahulu dipotong kecil-kecil agar dapat digiling menggunakan alat disk flaker untuk dijadikan flake terlebih dahulu. Kemudian flake tersebut diproses menggunakan hammer mill untuk memperoleh partikel dengan ukuran tebal 0,5-1 mm, lebar 1-2 mm, dan panjang ±1 cm yang disebut dengan partikel sedang. Sebagian dari partikel sedang dihancurkan kembali dengan hammer mill untuk memperoleh partikel dengan ukuran 10 mesh yang disebut dengan partikel halus. Wol kayu diperoleh dengan cara menggergaji balok kayu hingga berukuran (40 x 12 x 6) cm, dan dijadikan wol menggunakan mesin pembuat wol (Takekawa Iron Works) sehingga mendapatkan wol dengan ukuran tebal 0,3 mm, lebar 4 mm dan panjang 5 cm. (a) (b) (c) Gambar 2. Partikel sengon dalam berbagai ukuran (a) halus, (b) sedang dan (c) wol Pembuatan Papan Kerapatan target papan partikel yang akan dibuat adalah 0,8 g/cm 3 dan 0,5 g/cm 3. Pencampuran bahan antara partikel dengan perekat menggunakan rotary blender dan spray gun. Partikel dimasukkan ke dalam rotary blender sedangkan perekat dimasukkan kedalam spray gun. Selanjutnya saat mesin rotary blender berputar, perekat disemprotkan kedalamnya sehingga perekat bercampur rata dengan partikel. Selanjutnya adonan tersebut dimasukkan ke dalam pencetak lembaran yang berukuran (35 x 35 x 1) cm untuk kemudian dikempa dengan

25 11 menggunakan kempa panas (Gambar 3). Waktu pengempaan sekitar 10 menit dengan suhu kempa C dan tekanan kempa 25 kgf/cm 2. Setelah pengempaan selesai, panel yang dihasilkan dibiarkan selama 30 menit agar lembaran panel mengeras. Gambar 3. Pengempaan panas Pembuatan Contoh uji Papan yang telah selesai dibuat kemudian dipotong-potong berdasarkan pengujian yang akan dilakukan. Gambar 4 menyajikan ukuran contoh uji sifat fisis dan mekanis yang mengacu pada standar JIS A 5908 (2003). 35 cm a b g d c a 35 cm f e Gambar 4. Pola pemotongan contoh uji papan partikel

26 12 Keterangan : a = Contoh uji MOE dan MOR, berbentuk persegi panjang dengan ukuran 5 cm x 20 cm, b = Contoh uji kerapatan dan kadar air, berbentuk persegi empat dengan ukuran 10 cm x 10 cm, c = Contoh uji koefisien absorbsi suara, berbentuk lingkaran dengan diameter 10 cm dan 5 cm, d = Contoh uji keteguhan rekat internal, berbentuk persegi empat dengan ukuran 5 cm x 5 cm, e = Contoh uji daya serap air dan pengembangan tebal, berbentuk persegi empat dengan ukuran 5 cm x 5 cm, f = Contoh uji kuat pegang sekrup, berbentuk persegi panjang dengan ukuran 5 cm x 10 cm. Masing-masing pengujian dilakukan dengan tiga kali ulangan. 3.4 Pengujian Papan Partikel Pengujian Sifat Akustik a. Pengukuran Koefisien Absorpsi Suara Koefisien absorbsi suara diukur menggunakan 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. Secara sederhana tabung impedansi dapat dilihat pada Gambar 5. (a) (b) (c) Gambar 5. (a) Contoh uji, (b) Penempatan contoh uji dan (c) Tabung impedansi

27 13 Pengukuran koefisien absorbsi suara dilakukan berdasarkan JIS A 1405 (1963) dalam rentang frekuensi ( ) Hz dengan filter 1/3 oktaf. Contoh uji yang digunakan berbentuk lingkaran berdiameter 10 cm untuk frekuensi 100 Hz 1600 Hz dan diameter 5 cm untuk frekuensi 2000 Hz 4000 Hz (Gambar 5). Koefisien absorbsi suara ini dihitung dengan cara mengukur tekanan suara yang datang pada permukaan bahan dan yang dipantulkan oleh permukaan bahan tersebut. b. Pengukuran Rugi Transmisi Suara dan Penentuan Kelas Transmisi Suara Pengukuran rugi transmisi suara (sound transmission loss, STL) menggunakan contoh uji ukuran 70 cm x 70 cm yang dibuat dengan menggabungkan empat lembar papan berukuran 35 cm x 35 cm dengan bantuan perekat PVAc merk Fox yang dicampur dengan diphenylmethane dissocyanate (MDI) sebagai hardener dengan rasio 15 : 1. Pengujian ini dilakukan di ruang dengung mini Laboratorium Fisika Bangunan dan Akustik Teknik Fisika ITB dalam rentang frekuensi ( ) Hz dengan filter 1/3 oktaf (Gambar 6 dan 7). Selanjutnya, penentuan nilai kelas transmisi suara (sound transmission class (STC) dilihat berdasarkan histogram hasil pengukuran STL yang dibandingkan dengan kurva-kurva STC standar, kemudian dicari kurva STC yang terdekat. Penentuan STC standar mengacu pada ASTM E 413 (2004). Gambar 6. Skema pengujian sound transmision loss (Sumber : FTI ITB 2009)

28 14 (a) (b) Gambar 7. (a) Penempelan panel dan (b) Ruang suara Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis a. Pengujian Kerapatan Contoh uji (10 cm x 10 cm) ditimbang beratnya (m). Setelah itu, diukur dimensi panjang, lebar dan tebal untuk menghitung volume contoh uji (V). Nilai kerapatan papan partikel dihitung dengan menggunakan rumus: Dimana: = Kerapatan (gram/cm 3 ) m = Berat awal contoh uji (gram) V = Volume contoh uji (cm 3 ) b. Pengujian Kadar Air Contoh uji (10 cm x 10 cm) dalam keadaan kering udara ditimbang bobotnya (BKU). Setelah ditimbang, kemudian dikeringkan dalam oven dengan suhu 103±2 0 C selama 24 jam. Setelah 24 jam contoh uji diangkat kemudian didinginkan dalam desikator lalu ditimbang dan dicatat beratnya, kemudian dimasukkan ke dalam oven lagi dengan suhu 103±2 0 C selama 24 jam. Setelah 24 jam contoh uji diangkat kemudian didinginkan dalam desikator lalu ditimbang lagi, selisih beratnya kurang dari 1 % maka beratnya sudah konstan, dan hasil penimbangan terakhir digunakan untuk penghitungan kadar air (BKO). Nilai kadar air papan dihitung dengan rumus:

29 15 Dimana : KA = Kadar air (%) BKU = Berat contoh uji kering udara (gram) BKO = Berat kering oven (gram) c. Pengujian Daya Serap Air Contoh uji (5 cm x 5 cm) dalam keadaan kering udara ditimbang beratnya (B1). Setelah itu, contoh uji direndam dalam air pada suhu kamar selama 2 jam dan 24 jam. Setelah 2 jam dan 24 jam, contoh uji diambil dari tempat perendaman kemudian ditiriskan hingga tidak ada lagi air yang keluar dari contoh uji, lalu timbang beratnya (B2). Besarnya daya serap air papan dihitung dengan rumus: Dimana : DSA = Daya serap air (%) B1 = Berat contoh uji sebelum perendaman (gram) B2 = Berat contoh uji setelah perendaman 2 jam / 24 jam (gram) d. Pengujian Pengembangan Tebal Contoh uji (5 cm x 5 cm) dalam keadaan kering udara diukur tebalnya (T1). Setelah itu, contoh uji direndam dalam air pada suhu kamar selama 2 jam dan 24 jam. Setetah 2 jam dan 24 jam, contoh uji diambil dari tempat perendaman kemudian ditiriskan hingga tidak ada lagi air yang keluar dari contoh uji, kemudian diukur tebalnya (T2). Nilai pengembangan tebal dihitung dengan rumus: Dimana : PT = Pengembangan tebal atau linear (%) T1 = Tebal contoh uji sebelum perendaman (mm) T2 = Tebal contoh uji setelah perendaman 2 jam / 24 jam (mm)

30 16 e. Pengujian Modulus of Elasticity (MOE) dan Modulus of Rupture (MOR) Contoh uji (5 x 20 x 1 cm) dalam keadaan kering udara diukur lebar (b) dan tebalnya (h). Kemudian contoh uji diletakkan pada alat penumpu dengan arah tegak lurus pada sumbu penumpu (Gambar 8). Panjang bentang (L) yang digunakan adalah 15 kali tebal nominal, tetapi tidak kurang dari 7,5 cm. Pembebanan dilakukan tegak lurus di tengah bentang. Pada saat pembebanan dicatat besarnya defleksi (Y) yang terjadi setiap selang beban tertentu (P). Beban tekan diberikan sampai contoh uji patah. Pengujian MOE dan MOR dilakukan dengan menggunakan mesin uji universal (Universal Testing Machine) merek Instron. Besarnya nilai MOE dan MOR dihitung dengan rumus: Dimana : MOE = Modulus elastisitas (kgf/cm 2 ) MOR = Modulus patah (kgf/cm 2 ) P = Beban sebelum batas proporsi (kgf) Pmax = Beban maksimum (kgf) L = Panjang bentang (cm) Y = Lenturan pada beban P (cm) b = Lebar contoh uji (cm) h = Tebal contoh uji (cm) Gambar 8. Pengujian MOE & MOR

31 17 f. Pengujian Internal Bond (IB) Contoh uji (5 x 5 x 1 cm) direkatkan pada dua buah blok kayu dengan perekat epoxy (Gambar 9), dan biarkan mengering selama 24 jam agar proses perekatannya sempurna. Kemudian blok kayu ditarik tegak lurus permukaan contoh uji sampai diketahui nilai beban maksimum. Pengujian keteguhan rekat dilakukan dengan menggunakan mesin uji universal (Universal Testing Machine) merek Instron. Nilai keteguhan rekat dihitung menggunakan rumus : Dimana : IB = Keteguhan rekat (kg/cm 2 ) P = Beban maksimum (kg) A = Luas penampang (cm 2 ) Blok kayu Contoh uji Blok kayu Gambar 9. Pengujian Internal Bond g. Pengujian Kuat Pegang Sekrup (KPS) Contoh uji berukuran 5 x 10 x 1 cm. Sekrup yang digunakan berdiameter 2,7 mm, panjang 16 mm lalu dimasukkan hingga mencapai kedalaman 8mm. Nilai kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai dalam kilogram (JIS A ). 3.5 Rancangan Percobaan dan Analisis Data Khusus untuk sifat fisis dan mekanis dilakukan analisis faktorial Rancangan Acak Lengkap (RAL). Faktor yang diteliti meliputi faktor A adalah target kerapatan papan yaitu: kerapatan 0,5 g/cm³ (a 1 ) dan kerapatan 0,8 g/cm³ (a 2 ). Faktor B adalah ukuran partikel yaitu: partikel halus (b 1 ), partikel sedang (b 2 )

32 18 dan wol (b 3 ). Masing-masing taraf dilakukan sebanyak tiga ulangan. Model statistik linier dari rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut: Y ijk = µ + A i + B j + (AB) ij + ijkl Keterangan: Y ijk = Nilai pengamatan pada papan dengan target kerapatan-i, ukuran partikelj, dan ulangan ke-k µ = Nilai rata-rata pengamatan A i B j = Pengaruh faktor target kerapatan papan pada taraf ke-i = Pengaruh faktor ukuran partikel pada taraf ke-j (AB) ij = Pengaruh interaksi faktor target kerapatan papan pada taraf ke-i dan faktor ukuran partikel pada taraf ke-j ε ijk = Kesalahan percobaan pada faktor target kerapatan papan pada taraf ke-i, faktor ukuran partikel pada taraf ke-j i = Target kerapatan papan yaitu: kerapatan 0,5 g/cm³ dan kerapatan 0,8 g/cm³ j = Ukuran partikel yaitu: partikel halus, partikel sedang dan partikel wol k = Ulangan 1,2 dan 3 Selanjutnya dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada Tabel ANOVA dengan tingkat kepercayaan 95% untuk mengetahui pengaruh perlakuan yang diberikan. Uji lanjut dilakukan dengan menggunakan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT).

33 19 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Akustik Papan Partikel Sengon Koefisien Absorbsi suara Apabila ada gelombang suara bersumber dari bahan lain mengenai bahan kayu, maka sebagian dari energi akustiknya akan dipantulkan, diteruskan, dan sebagian lagi akan diserap ke dalam massa kayu. Selanjutnya kayu bergetar dan suara / bunyi diperkuat, atau terjadi penyerapan total atau sebagian saja (Tsoumis 1991). Koefisien absorbsi suara menggambarkan suatu fraksi dari sumber energi suara agar material menyerap. Nilai koefisien absorbsi dalam frekuensi yang berbeda dapat dilihat pada Gambar 10. Koefisien Absorbsi 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Halus 0,5 g/cm³ Sedang 0,5 g/cm³ Wol 0,5 g/cm³ Halus 0,8 g/cm³ Sedang 0,8 g/cm³ Wol 0,8 g/cm³ Frekuensi (Hz) Gambar 10. Grafik koefisien absorbsi suara panel akustik papan partikel sengon. Pada Gambar 10 dapat dilihat bahwa pada frekuensi rendah ( ) Hz, koefisien absorbsi untuk setiap panel akustik memiliki nilai yang hampir sama. Pada frekuensi sedang ( ) Hz, hampir semua papan berada pada nilai koefisien absorbsi yang rendah. Hal ini menjelaskan bahwa pada frekuensi sedang, papan partikel lebih banyak merefleksikan suara. Untuk frekuensi tinggi ( ) Hz, panel akustik berkerapatan 0,5 g/cm³ memiliki nilai koefisien absorbsi yang lebih tinggi dibandingkan dengan panel akustik berkerapatan 0,8

34 20 g/cm³ pada semua ukuran partikel. Hal ini dikarenakan semakin rendah kerapatan panel yang dimiliki, maka semakin banyak rongga-rongga yang terbentuk sehingga kemampuan bahan dalam menyerap suara akan semakin baik (Simatupang 2007) Rugi Transmisi Suara (STL) Rugi transmisi suara (sound transmission loss, STL) umumnya digunakan sebagai alat suatu parameter kemampuan suatu bahan dalam mereduksi suara. Nilai STL dalam frekuensi yang berbeda disajikan pada Gambar Halus 0,5 g/cm³ Sedang 0,5 g/cm³ Wol 0,5 g/cm³ Halus 0,8 g/cm³ Sedang 0,8 g/cm³ Wol 0,8 g/cm³ Rugi Transmisi Suara (db) Frekuensi (Hz) Gambar 11. Grafik sound transmission loss (db) panel akustik papan partikel sengon. Berdasarkan Gambar 11, pada frekuensi rendah ( ) Hz, panel akustik kerapatan 0,8 g/cm³ memiliki nilai STL yang lebih tinggi dibandingkan dengan kerapatan 0,5 g/cm³. Pada frekuensi sedang ( ) Hz, nilai STL untuk panel akustik 0,8 g/cm³ masih lebih tinggi daripada kerapatan 0,5 g/cm³. Untuk frekuensi tinggi ( ) Hz, papan partikel wol memiliki nilai STL yang paling rendah baik pada kerapatan 0,5 g/cm³ maupun 0,8 g/cm³. Hal ini dikarenakan ikatan partikel papan partikel halus dan sedang lebih kompak

35 21 dibandingkan papan wol. Pada frekuensi ini juga, panel akustik dengan kerapatan 0,8 g/cm³ memiliki nilai STL yang lebih tinggi dibandingkan panel akustik dengan kerapatan 0,5 g/cm³. Hal ini berkaitan dengan kekompakan papan partikel dimana semakin kompak suatu papan maka semakin tinggi nilai STLnya (Bucur 2006) Kelas Transmisi Suara (STC) Kelas transmisi suara (sound transmission class, STC) adalah kemampuan rata rata transmission loss suatu bahan dalam mereduksi suara dari berbagai frekuensi. Untuk menentukan nilai Sound Transmission Class dari suatu bahan, histogram hasil pengukuran TL dibandingkan dengan kurva-kurva STC standar, kemudian dicari kurva STC yang terdekat. Kurva STC standar terdiri dari nilainilai TL referensi untuk setiap frekuensi (ASTM E 413 (2004)). Nilai STC dalam frekuensi yang berbeda dapat dilihat pada Gambar Halus 0,5 g/cm³ Sedang 0,5 g/cm³ Wol 0,5 g/cm³ Halus 0,8 g/cm³ Sedang 0,8 g/cm³ Wol 0,8 g/cm³ Kelas Transmisi Suara Frekuensi (Hz) Gambar 12. Grafik sound transmission class panel akustik papan partikel sengon. Berdasarkan Gambar 12, dapat dilihat bahwa panel akustik kerapatan 0,8 g/cm³ memiliki nilai STC yang lebih tinggi dibandingkan dengan panel akustik berkerapatan 0,5 g/cm³. Untuk panel akustik partikel wol 0,8 g/cm³, partikel wol 0,5 g/cm³, dan partikel sedang 0,5 g/cm³ berada pada nilai STC yang lebih rendah

36 22 dibandingkan panel akustik lainnya. Hal ini dikarenakan pada partikel wol dan sedang 0,5 g/cm³ lebih banyak terdapat rongga udara sehingga menyebabkan banyak suara yang lolos atau diteruskan melalui panel akustik tersebut. Semakin tinggi nilai STC maka semakin baik bahan peredam suara tersebut. 4.2 Sifat Fisis dan Mekanis Papan Partikel Sengon Kerapatan Kerapatan merupakan ukuran kekompakan suatu partikel di dalam sebuah lembaran. Nilainya sangat bergantung pada kerapatan kayu asal yang digunakan dan besarnya tekanan kempa yang diberikan selama pembuatan lembaran (Bowyer dkk. 2003). Gambar 13 menyajikan nilai kerapatan panel akustik papan partikel sengon pada kerapatan dan ukuran partikel yang berbeda. Kerapatan (gr/cm3) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,77 0,76 0,75 0,47 0,46 0,45 Halus Sedang Wol Ukuran Partikel JIS A 5908 tipe 8 (2003) 0,4-0,9 g/cm³ Kerapatan 0,5 g/cm³ Kerapatan 0,8 g/cm³ Gambar 13. Histogram kerapatan panel akustik papan partikel sengon dibandingkan standar JIS A 5908 tipe 8 (2003). Gambar 13 menjelaskan bahwa kerapatan target 0,8 g/cm³ memiliki nilai kerapatan aktual antara 0,75 g/cm³ sampai 0,77 g/cm³. sedangkan untuk kerapatan target 0,5 g/cm³, kerapatan aktualnya antara 0,45 g/cm³ sampai 0,47 g/cm³. Secara keseluruhan nilai kerapatan panel akustik yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 tipe 8 (2003) yang mensyaratkan bahwa kerapatan panel akustik berkisar 0,4 g/cm³ sampai 0,9 g/cm³.

37 23 Tabel 2. Analisis ragam kerapatan panel akustik Sumber DB Jumlah Kuadrat F-Hitung Pr > F Keragaman Kuadrat Tengah Kerapatan papan <.0001 * Ukuran partikel tn Interaksi keduanya tn Keterangan :* = nyata, tn = tidak nyata Analisis ragam pada Tabel 2 menunjukkan bahwa interaksi faktor ukuran partikel dan kerapatan papan tidak berpengaruh nyata terhadap kerapatan panel akustik Kadar Air Nilai rata-rata kadar air panel akustik sengon dengan kerapatan 0,5 g/cm³ dan 0,8 g/cm³ dapat dilihat pada Gambar ,0 Kadar Air (%) 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 9,1 8,9 10,6 9,8 9,7 9,1 JIS A 5908 tipe 8 (2003) 5-13% 2,0 0,0 Halus Sedang wol Ukuran Partikel Kerapatan 0,5 g/cm³ Kerapatan 0,8 g/cm³ Gambar 14. Histogram kadar air (%) panel akustik papan partikel sengon dibandingkan standar JIS A 5908 tipe 8 (2003). Berdasarkan Gambar 14, nilai kadar air panel akustik yang dihasilkan berkisar antara 8,9% sampai 10,6%. Nilai kadar air tertinggi terdapat pada panel akustik dari partikel sedang dengan kerapatan 0,5 g/cm³ sebesar 10,6%, sedangkan nilai kadar air terendah terdapat pada panel akustik dari partikel halus dengan kerapatan 0,8 g/cm³ sebesar 8,9%. Secara keseluruhan nilai kadar air panel

38 24 akustik yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5908 tipe 8 (2003) yang mensyaratkan nilai kadar air panel akustik berkisar antara 5% sampai 13%. Nilai kadar air panel akustik yang dihasilkan cukup tinggi, hal ini diduga karena kayu bersifat higroskopis yang berarti kayu dapat menyerap dan melepaskan air, sehingga kadar air dapat berubah sewaktu-waktu sesuai dengan kondisi lingkungannya. Tabel 3. Analisis ragam kadar air panel akustik Sumber Keragaman DB Jumlah Kuadrat F Value Pr > F Kuadrat Tengah Kerapatan papan tn Ukuran partikel tn Interaksi keduanya tn Keterangan : * = nyata, tn = tidak nyata Analisis ragam pada Tabel 3 menunjukkan bahwa interaksi faktor ukuran partikel dan kerapatan papan tidak berpengaruh nyata terhadap kadar air panel akustik Daya Serap Air (DSA) Daya serap air adalah kemampuan suatu bahan dalam menyerap air. Panel akustik komposit papan partikel 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 di dalam papannya (Bowyer dkk. 2003). Gambar 15 dan 16 menyajikan daya serap panel untuk perendaman 2 dan 24 jam.

39 25 Daya Serap Air 2 jam (%) 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 70,0 57,1 56,9 42,0 44,9 44,1 Halus Sedang Wol Ukuran Partikel Kerapatan 0,5 g/cm³ Kerapatan 0,8 g/cm³ Gambar 15. Histogram daya serap air perendaman 2 jam (%) panel akustik papan partikel sengon. Berdasarkan Gambar 15, nilai rata-rata daya serap air (DSA) panel akustik setelah perendaman 2 jam berkisar antara 42,0 % sampai 70,0%. Nilai daya serap air tertinggi setelah perendaman 2 jam terdapat pada panel akustik dari partikel sedang dengan kerapatan 0,5 g/cm³ sebesar 70,0 % dan nilai daya serap air terendah terdapat pada panel akustik dari partikel halus dengan kerapatan 0,8 g/cm³ sebesar 42,0 %. Daya Serap Air 24 jam (%) 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 105,2 108,9 85,4 62,0 61,3 68,1 Halus Sedang Wol Ukuran Partikel Kerapatan 0,5 g/cm³ Kerapatan 0,8 g/cm³ Gambar 16. Histogram daya serap air perendaman 24 jam (%) panel akustik papan partikel sengon.

40 26 Dari Gambar 16 dapat dilihat nilai rata-rata daya serap air setelah perendaman 24 jam berkisar antara 61,3% sampai 108,9%. Nilai daya serap air tertinggi setelah perendaman 24 jam terdapat pada panel akustik dari partikel wol dengan kerapatan 0,5 g/cm³ sebesar 108,9%, dan nilai daya serap air terendah terdapat pada panel akustik dari partikel sedang dengan kerapatan 0,8 g/cm³ sebesar 61,3%. Gambar 15 dan Gambar 16 menunjukkan tingginya nilai rata-rata daya serap air panel akustik yang dihasilkan. Hal ini diduga karena kayu sengon mempunyai berat jenis yang rendah, dimana rongga selnya besar sehingga mudah menyerap air dalam kapasitas besar. Teori tersebut juga menjelaskan bahwa panel akustik berkerapatan 0,5 g/cm³ memiliki nilai DSA yang lebih tinggi dari pada panel akustik berkerapatan 0,8 g/cm³, karena semakin rendah kerapatan papan maka rongga yang dapat diisi oleh airpun akan semakin banyak. Standar JIS A 5908 tipe 8 (2003) tidak mensyaratkan nilai untuk daya serap air, namun pengujian ini tetap dilakukan untuk mengetahui ketahanan papan komposit yang dihasilkan terhadap air. Tabel 4. Analisis ragam daya serap air 2 jam Sumber DB Jumlah Kuadrat F-Hitung Pr > F Keragaman Kuadrat Tengah Kerapatan papan * Ukuran partikel tn Interaksi keduanya tn Keterangan : * = nyata, tn = tidak nyata Tabel 5. Analisis ragam daya serap air 24 jam Sumber DB Jumlah Kuadrat F-Hitung Pr > F Keragaman Kuadrat Tengah Kerapatan papan <.0001 * Ukuran partikel tn Interaksi keduanya tn Keterangan : * = nyata, tn = tidak nyata

41 27 Analisis ragam pada Tabel 4 dan 5 menunjukkan bahwa interaksi faktor ukuran partikel dan kerapatan papan tidak berpengaruh nyata terhadap daya serap air panel akustik Pengembangan Tebal (PT) Pengembangan tebal merupakan perubahan dimensi papan dengan bertambahnya ketebalan dari papan tersebut. Pengembangan tebal ini menentukan suatu papan dapat digunakan untuk eksterior atau interior. Pengembangan tebal yang tinggi pada panel akustik tidak dapat digunakan untuk keperluan eksterior karena memiliki stabilitas dimensi produk yang rendah dan sifat mekanisnya akan rendah juga (Massijaya dkk. 2000). Pengujian pengembangan tebal dilakukan dengan merendam panel akustik selama 2 jam dan 24 jam. Gambar 17 dan 18 menyajikan nilai Pengembangan tebal panel akustik papan partikel sengon pada kerapatan dan ukuran partikel yang berbeda. Pengembangan Tebal 2 Jam (%) 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 12,3 10,6 10,3 8,7 6,6 5,4 Halus Sedang Wol Ukuran partikel JIS A 5908 tipe 8 (2003) 12 % Kerapatan 0,5 g/cm³ Kerapatan 0,8 g/cm³ Gambar 17. Histogram pengembangan tebal perendaman 2 jam (%) panel akustik papan partikel sengon dibandingkan standar JIS A 5908 tipe 8 (2003). Pada Gambar 17 dapat dilihat nilai rata-rata pengembangan tebal panel akustik setelah perendaman 2 jam berkisar antara 5,4% sampai 12,3%. Nilai tertinggi pengembangan tebal setelah peredaman 2 jam terdapat pada panel akustik dari partikel wol dengan kerapatan 0,5 g/cm³ yaitu sebesar 12,3% dan nilai terendah terdapat pada panel akustik dari partikel halus dengan kerapatan 0,8 g/cm³ yaitu sebesar 5,4%.

42 28 Pengembangan Tebal 24 Jam (%) 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 16,1 13,4 12,9 14,9 9,2 9,1 Halus Sedang Wol Ukuran Partikel JIS A 5908 tipe 8 (2003) 12 % Kerapatan 0,5 g/cm³ Kerapatan 0,8 g/cm³ Gambar 18. Histogram pengembangan tebal perendaman 24 jam (%) panel akustik papan partikel sengon dibandingkan standar JIS A 5908 tipe 8 (2003). Pada Gambar 18 dapat dilihat nilai rata-rata pengembangan tebal perendaman 24 jam berkisar antara 9,1% sampai 16,1%. Nilai tertinggi perendaman 24 jam terdapat pada panel akustik dari partikel wol dengan kerapatan 0,5 g/cm³ yaitu 16,1%, sedangkan nilai terendah terdapat pada panel akustik dari partikel halus dengan kerapatan 0,8 g/cm³ yaitu 9,1%. Gambar 17 dan Gambar 18 menunjukkan bahwa nilai rata-rata pengembangan tebal panel akustik partikel sedang dan wol yang dihasilkan melebihi standar JIS A 5908 tipe 8 (2003) yang mensyaratkan nilai pengembangan tebal panel akustik yaitu maksimal 12%. Tingginya nilai pengembangan tebal panel akustik yang dihasilkan diduga disebabkan tingkat absorpsi air oleh bahan baku yang tinggi. Setiawan (2008) menyatakan bahwa pengembangan tebal diduga ada hubungan dengan absorbsi air, karena semakin banyak air yang diabsorbsi dan memasuki struktur partikel maka semakin banyak pula perubahan dimensi yang dihasilkan, hal tersebut dibuktikan dengan besarnya nilai daya serap air yang tinggi.