BADRA ABDURAHMAN
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2015
PEMANFAATAN JERAMI PADI DALAM
PEMBUATAN PAPAN
PERNYATAAN MENGENAI SKRPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul pemanfaatan jerami padi dalam pembuatan papan adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2015
Badra Abdurahman NIM G74110054
ABSTRAK
BADRA ABDURAHMAN. Pemanfaatan Jerami Padi dalam Pembuatan Papan. Dibimbing oleh MUHAMMAD NUR INDRO dan HERIYANTO SYAFUTRA.
Proses pengolahan jerami padi dapat menghasilkan produk yang bermanfaat berupa papan pelapis dinding bangunan. Berawal dari hal tersebut maka peneliti mengajukan penelitian mengenai pengolahan limbah padi sebagai papan pelapis bangunan. Jerami padi dikeringkan dengan tungku 60 oC selama 3 jam, kemudian digiling dengan hasil ukuran 10 mesh. Dari pengujian sifat fisik, papan jerami padi memiliki kerapatan 0.341 g/cm3, daya serap air 68.74%, keteguhan tekan 12.72 kg/cm2 dan kuat rekat internal 0.035 kg/cm2. Pengujian sifat akustik papan jerami padi menghasilkan efisiensi absorpsi bunyi yang beragam. Papan dengan ketebalan 3 cm memiliki efisiensi yang paling bagus dibandingkan dengan papan ukuran lainnya, baik saat kondisi boks terbuka maupun tertutup.
Kata kunci : Efisiensi absorpsi, jerami, papan jerami dan sifat fisik.
ABSTRACT
BADRA ABDURAHMAN. Utilization of Paddy Straw in Board Production. Guided by MUHAMMAD NUR INDRO and HERIYANTO SYAFUTRA.
Process of paddy straw can board production for material interior wall construction. This research propose on the processing of paddy straw as board interior wall. Paddy straw dried in an oven at 60 oC for 3 hours, then milled into a powder form with size a 10 mesh. Than characteristic physical experiment, paddy straw board can density 0.341 g/cm3, water absorbtion 68.74%, firmnes press 12.72 kg/cm2 and internal bond 0.035 kg/cm2. Experiment of characteristic acoustic can a good sound absorpsi. Board with thickness 3 cm can a good efficiency than board another.
PEMANFAATAN JERAMI PADI DALAM PEMBUATAN PAPAN
BADRA ABDURAHMAN
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains
pada Departemen Fisika
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan terhadap Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga begitu banyak nikmat yang tak terhingga jumlahnya. Hanya dengan izin dan kemudahan yang diberikan-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian yang berjudul “Pemanfaatan Jerami Padi dalam Pembuatan Papan“. Pemanfaatan limbah jerami padi ini dijadikan sebagai papan akustik yang dikarakteristik secara akustik dan mekanik.
Dalam penulisan laporan penelitian ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Drs. M. Nur Indro, M.Sc. dan Bapak Heriyanto Syafutra, M.Si. selaku pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan, arahan, masukan, motivasi dan diskusi-diskusi yang sangat membantu,
2. Bapak Ardian Arif, M.Si selaku dosen pembimbing akademik serta semua dosen dan staff Departemen Fisika IPB, yang telah banyak membantu selama masa perkuliahan,
3. Kedua orang tua, Abi Suparman dan Umi Maryati yang selalu menjadi motivasi dan inspirasi , semua keluarga besar yang selalu memberikan doa, nasehat, semangat dan motivasi kepada penulis,
4. Teman-teman fisika 48, terima kasih atas kebersamaan, kepedulian, canda tawa selama 3 tahun perjuangan kita di Departemen Fisika,
5. Teman-teman di majelis rotib terimakasih atas motivasi, nasihat dan dukungan serta doanya,
6. Rekan-rekan KSDP terima kasih atas dukungan dan doanya,
7. Sahabat-sahabatku, Dadi, Budhi, Endang dan Meliawati yang senantiasa menghibur dan memberikan motivasi kepada penulis,
8. Bapak dan Ibu kosan BC yang telah memberikan sarana selama di IPB. 9. Semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu per satu
disini.
Penulis menyadari bahwa laporan penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu diharapkan kritik dan saran untuk memperbaiki laporan penelitian ini. Penulis berharap semoga penelitian ini dapat memberikan manfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi semua pembaca.
Bogor, Maret 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI vii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN viii
DAFTAR TABEL viii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
METODE 2
Waktu dan Tempat Penelitian 2
Alat dan Bahan 2
Persiapan dan Pembuatan Papan 2
Pengujian 3
HASIL DAN PEMBAHASAN 5
Kerapatan Massa 5
Daya Serap Air 6
Keteguhan Tekan 7
Kuat Rekat Internal 7
Efisiensi Absorpsi Bunyi 9
SIMPULAN DAN SARAN 10
Simpulan 10
Saran 11
DAFTAR PUSTAKA 11
LAMPIRAN-LAMPIRAN 12
DAFTAR TABEL
1. Nilai rata-rata sifat fisik papan jerami padi 5
2. Nilai rata-rata efisiensi absorpsi papan jerami padi 8
DAFTAR GAMBAR 1. Kerapatan Papan Jerami Pad 6
2. Daya Serap Air Papan Jerami Padi 6
3. Keteguhan Tekan Papan Jerami Padi 7
4. Kuat Rekat Internal Papan Jerami Padi 8
5. Efisiensi Absorpsi Bunyi Papan Jerami Padi 9
DAFTAR LAMPIRAN 1. Nilai Amplitudo awal dan Amplitudo transmisi 12
2. Perbandingan Mutu Papan Berdasarkan SNI 13
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia adalah negara agraris yang makanan pokok penduduknya adalah beras, sehingga banyak daerah di Indonesia menjadi daerah penghasil beras. Sehingga munculah berbagai dampak dari produksi pertanian tersebut, salah satunya jerami padi. Jerami padi belum dimanfaatkan secara efektif. Di Indonesia jerami padi merupakan limbah yang besar, tetapi masih di jadikan sebagai bahan makanan ternak dan pembuatan kertas.1 Di negara maju pemanfaatan jerami sudah cukup efektif dijadikan bahan bangunan, yaitu sebagai insulator pada saat musim dingin.2
Pemanfaatan jerami di Indonesia secara langsung pada bahan bangunan sangat dimungkinkan, tetapi tidak bisa menjadi bahan utama dalam bangunan. Namun masih bisa digunakan sebagai bagian dari bahan bangunan. Pertimbangan penggunaan jerami yang sekiranya potensial untuk diaplikasikan adalah sebagai bahan pelapis elemen pembatas ruang (seperti dinding dan plafon), bukan sebagai bahan bangunan yang bersifat struktural. Bahan pelapis ini sekaligus dipertimbangkan untuk memenuhi persyaratan akustik yang tinggi.2 Batang jerami padi memiliki kandungan abu 11,35 %; lignin 30 % dan 58,65 % holoselulosa.3 Serat hasil pertanian yang mengandung lignin selulosa seperti jerami padi dan jerami gandum sangat mudah dipotong atau dijadikan partikel, dimana partikelnya mirip partikel kayu atau serat dan mungkin bisa digunakan sebagai pengganti material kayu utama.4
Kebutuhan akan panel pelapis dinding untuk keperluan meredam bising dan meningkatkan kualitas bunyi dalam ruang-ruang studio pribadi kini terus meningkat. Namun, akses masyarakat pada panel semacam ini cukup rendah, disebabkan tingginya harga jual dan tidak meratanya ketersediaan di pasar. Panel pelapis yang terbuat dari bahan baku dengan harga rendah diperkirakan dapat menurunkan harga jual barang dimaksud. Pada tahap awal telah diselidiki kemungkinan penggunaan limbah sebagai bahan baku panel. Adapun limbah yang dipilih adalah jerami padi, mengingat material ini memiliki karakteristik sebagaimana bahan-bahan untuk keperluan akustik, seperti elastisitas cukup tinggi dan mengandung rongga udara.5
Papan yang bagus ialah papan yang memiliki sifat fisik dan akustik yang bernilai tinggi. Sifat fisik meliputi kerapatan, daya serap air, kuat tekan dan kuat rekat internal. 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.6
2
Pada penelitian ini akan dilakukan pembuatan papan yang berbahan dasar limbah pertanian dalam hal ini jerami padi, serta akan diuji sifat fisik dan akustik dari papan limbah jerami tersebut
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Memanfaatkan limbah pertanian dalam hal ini jerami padi menjadi bahan baku pembuatan papan.
2. Mengetahui pengaruh ukuran papan terhadap sifat fisik dan sifat akustik.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan mampu menghasilkan papan pelapis atau pemisah bangunan yang dapat meredam suara sebagai solusi dari kebisingan lingkungan. Penelitian ini juga dapat mendorong masyarakat agar memanfaatkan sesuatu yang tidak ekonomis (limbah) menjadi sesuatu hal yang bersifat ekonomis dan berguna.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Elektronika Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam untuk penelitian sifat akustiknya, sedangkan penelitian sifat kekuatan fisiknya di Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangun Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor mulai bulan Desember 2014 sampai Februari 2015.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah jerami padi dan bahan perekat tepung tapioka. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat cetakan kayu, timbangan, alat uji fisik dan alat uji akustik.
Persiapan dan Pembuatan Papan
Pengeringan Bahan Baku
Bahan baku jerami padi telebih dahulu dikeringkan secara alami di bawah matahari dan dipanaskan dalam tungku sampai kering udara. Dengan penyusutan massa sekitar 40% dengan tujuan agar bahan baku yang digunakan mudah digiling.
3
Penggilingan
Bahan baku yang sudah dijemur kemudian dicacah menjadi ukuran sekitar 1 cm. Selanjutnya bahan baku digiling dengan ukuran 10 mesh. Penggilingan dilakukan memakai mesin giling, seperti pada lampiran 3.
Persiapan dan Pencampuran Perekat
Tepung tapioka seberat 250 gram dicampur dengan air sebanyak 1440 ml. Sambil dipanaskan dan diaduk di atas kompor hingga perekatnya homogen. Jerami padi yang telah digiling dicampur dengan perekat tapioka. Jerami padi yang dicampur sebanyak 500 gram. Pembuatan papan jerami padi yang dilakukan dalam penelitian ini terdiri dari 3 variasi ketebalan.
Pencetakan dan Pengempaan
Hasil dari pencampuran bahan dengan perekat tapioka tersebut selanjutnya dicetak dalam cetakan berukuran 15x20 cm2 dan dilakukan pengempaan secara manual dengan tekanan 898.33 N/m2. Ukuran papan bervariasi dengan ketebalan 1 cm, 2 cm dan 3 cm.
Pengeringan
Papan yang dihasilkan kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari selama 10 hari. Setelah itu diuji sifat akustik dan sifat fisiknya. Sifat fisik yang diuji meliputi kerapatan, daya serap air, kekuatan lentur dan kuat rekat internal.
Pengujian
Pengujian Kerapatan Massa
Kerapatan dinyatakan dalam perbandingan massa dan volume, yaitu dengan cara menimbang papan dan mengukur volumenya dalam keadaan kering. Kerapatan papan dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (1) :
ρ = (1)
Keterangan: ρ = Kerapatan massa (g/cm3)
m = Massa sampel (gram) V = Volume (cm3)
Pengujian Daya Serap Air
Satu sampel (papan) uji ditimbang dalam keadaan kering. Selanjutnya papan direndam dalam air selama dua puluh menit dan ditimbang kembali. Daya serap air dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2) :
4
DS(%) =
x 100% (2)
Keterangan: DS = Daya Serap Air (%)
W1 = Massa setelah peredaman (gram) W0 = Massa sebelum peredaman (gram)
Pengujian Keteguhan Tekan
Keteguhan tekan merupakan suatu kemampuan benda untuk memberikan daya tahan tekan atas kekompakan material penyusunnya atau hancurnya benda jika diberikan beban pada benda tersebut. Prinsip pengujian keteguhan tekan adalah mengukur kekuatan tekan papan dengan memberikan penekanan sampai papan pecah. Pengujian keteguhan tekan dilakukan dengan menggunkan alat Instron. Alat ini mempunyai pembebanan maksimum 10 ton. Penekanan yang diberikan secara perlahan-lahan sampai sampel papan tersebut pecah. Penentuan keteguhan tekan dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (3) :
P =
(3)
Keterangan: P = Keteguhan tekan (kg/cm2) F = Beban penekanan (kg)
A = Luas permukaan (cm2)
Pengujian Kuat Rekat Internal
Kuat rekat internal adalah kekuatan tarik tegak lurus permukaan panel, yang menandakan kekuatan ikatan antar partikel. Pengujian ini menggunakan sampel dengan ukuran 5 cm x 5 cm pengukuran dimensi dilakukan dengan kaliper. Kuat rekat internal diperoleh dengan cara merekatkan kedua permukaan contoh uji pada balok kayu kemudian balok kayu tersebut ditarik secara berlawanan. Nilai kuat rekat internal sendiri dapat diperoleh dengan Persamaan (4) :
σ =
(4)
Keterangan:
σ
= Kuat rekat internal (kg/cm2) F = Beban maksimum (kg)5
Pengujian Absorpsi Bunyi
Efisiensi absorpsi bunyi ialah perbandingan antara energi yang diserap oleh papan terhadap energi suara yang menuju permukaan papan. Pengujian ini untuk mengetahui kemampuan suatu papan menyerap bunyi. Hal ini sangat penting pada saat pengaplikasian papan untuk pelapis dinding bangunan.
Pengujian ini menggunakan kotak yang didesain khusus yang terbuat dari kayu dengan ukuran 30 cm x 22 cm x 17 cm, ditengah boks terdapat sampel papan yang akan diukur sifat akustiknya, seperti pada gambar di lampiran 3. Speaker diletakkan di depan sampel papan dan soundlevel meter dibelakangnya yang digunakan untuk mengukur energi awal dan yang ditransmisikan. Efisiensi absorpsi bunyi dapat diperoleh dengan Persamaan (5) :
Efisiensi (%) = awal trans awal E E E x 100% (5)
Keterangan: Eawal = Energi awal gelombang bunyi (J)
Etrans = Energi gelombang bunyi yang ditransmisikan (J)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam pembuatan papan jerami padi sebagai komponen pelapis dinding bangunan yang kuat dan dapat meredam kebisingan, maka dilakukan pengujian sifat fisik dan sifat akustiknya. Pengujian sifat fisik meliputi kerapatan massa, daya serap air, keteguhan tekan dan kuat rekat internal. Sifat akustik diuji melalui pengukuran efisiensi absorpsi bunyi dengan dua perlakuan.
Sifat Fisik Papan Jerami Padi
Tabel 1 Nilai rata-rata sifat fisik papan jerami dengan 3 kali pengujian.
Jenis Papan Jerami Kerapatan Massa (g/cm3) Daya Serap Air (%) Keteguhan Tekan (kg/cm2) Kuat Rekat Internal (kg/cm2) Ketebalan 1 cm 0.474 67.20 9.50 0.016 Ketebalan 2 cm 0.327 68.80 11.95 0.063 Ketebalan 3 cm 0.222 70.23 16.71 0.027 Kerapatan Massa
Berdasarkan data Tabel 1 diketahui bahwa nilai keraptan terendah sebesar 0.222 g/cm3 diperoleh dari papan jerami yang ketebalannya 3 cm. Sedangkan kerapatan tertinggi sebesar 0.474 g/cm3 pada papan jerami yang tebalnya 1cm. Nilai kerapatan yang tinggi diduga karena ruang lingkup yang kecil dan
6
mempengaruhi kekompakkan partikel dalam setiap papan yang dihasilkan. Nilai kerapatan yang berbeda karena saat proses pengepresan dilakukan secara manual dan nilai pengepresannya tidak bervariasi. Selain itu diduga nilai kerapatan yang berbeda karena perekat tidak tercampur secara merata pada saat proses pencampuran karena banyaknya jumlah partikel tidak sebanding dengan kadar perekat.
Gambar 1 Keraptan rata-rata papan jerami padi dengan ketebalan 1 cm (A), ketebalan 2 cm (B) dan ketebalan 3 cm (C).
Daya Serap Air
Hasil rata-rata pengujian daya serap air setelah peredaman 20 menit nilainya berkisar 67.20% - 70.23%. Pengujian ini dilakukan tiga kali pengulangan. Semakin besar nilai kerapatan maka daya serap airnya semakin kecil. Hal ini diduga karena pada papan yang kerapatannya tinggi memiliki jumlah partikel yang banyak dibandingkan dengan papan yang kerapatannya rendah. Pengujian ini hanya ingin mengetahui ketahanan papan terhadap air.
Gambar 2 Nilai rata-rata daya serap air papan jerami dengan ketebalan 1 cm (A), 2 cm (B) dan 3 cm (C). 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 A B C 0,474 0,327 0,222 Ker ap atan Ma ss a ( g /cm 3) 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 A B C 67,20 68,80 70,23 Day a Ser ap A ir ( %)
7
Pada Tabel 1 diperoleh daya serap air papan jerami dengan ketebalan 1 cm adalah 67.20%, untuk papan jerami ketebalan 2 cm bernilai 68.80% dan papan jerami dengan ketebalan 3 cm memiliki daya serap yang paling besar, yaitu 70.23%. Daya serap air yang besar disebabkan jerami padi mengandung selulosa dan hemiselulosa serta senyawa lain yang mudah menyerap air.
Keteguhan Tekan
Semakin tinggi keteguhan tekan, maka semakin baik benda tersebut menahan deformasi.
Gambar 3 Nilai rata-rata keteguhan tekan papan jerami padi dengan variasi ketebalan 1 cm (A), 2 cm (B) dan 3 cm (C).
Pada Tabel 1 keteguhan tekan yang dihasilkan pada papan jerami padi dengan ketebalan berbeda menghasilkan nilai keteguhan yang berbeda pula. Papan jerami ketebalan 1 cm memiliki nilai keteguhan tekan sebesar 9.50 kg/cm2, ketebalan 2 cm bernilai 11.95 kg/cm2 dan ketebalan 3 cm memiliki nilai yang paling tinggi diantara kedua sampel lain, yaitu 16.17 kg/cm2. Nilai keteguhan tekan dipengaruhi oleh ketebalan sampel. Semakin tebal sampel maka semakin besar nilai keteguhan tekannya. Keteguhan tekan juga berbanding terbalik dengan kerapatan dan berbanding lurus dengan daya serap air.
Kuat Rekat Internal
Kuat rekat internal dipengaruhi oleh jenis perekat dan ukuran partikel itu sendiri. Semakin banyak perekat yang digunakan, maka hasilnya akan semakin baik dan semakin besar ukuran partikel maka semakin rendah nilai kuat rekat internalnya. Nilai keteguhan rekat yang rendah diduga akibat dari perekat yang dicampurkan dengan partikel jerami tidak tercampur secara merata. Jerami mengandung abu dan silika dengan jumlah yang cukup tinggi yang
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 A B C 9,50 11,95 16,17 Kete g u h an T ek an ( k g /cm 2)
8
mengakibatkan lemahnya ikatan antar partikel dan rendahnya keteguhan rekat pada papan.
Gambar 4 Nilai rata-rata kuat rekat internal papan jerami padi dengan variasi ketebalan 1 cm (A), 2 cm (B) dan 3 cm (C).
Pada Tabel 1 (hal. 5) kuat rekat internal papan jerami padi dengan ketebalan berbeda menghasilkan nilai kuat rekat internal yang berbeda pula. Papan jerami dengan ketebalan 1 cm nilai kuat rekat internalnya adalah 0.016 kg/cm2, papan jerami ketebalan 2 cm memiliki nilai yang paling tinggi diantara papan jerami lainnya, yaitu 0.063 kg/cm2. Sedangkan papan jerami yang tebalnya 3 cm memiliki nilai kuat rekat internal sebesar 0.027 kg/cm2. Mengacu pada standar SNI yang mensyaratkan nilai keteguhan rekat internal papan partikel minimal 1.5 kg/cm2 dan dengan demikian maka nilai keteguhan rekat papan jerami yang dihasilkan belum memenuhi standar tersebut.
Sifat Akustik Papan Jerami
Tabel 2 Nilai rata-rata efisiensi absorpsi papan jerami padi dengan 3 kali pengujian.
Frekuensi (Hz)
Efisiensi Absorpsi (%)
Kotak Terbuka Kotak Tertutup
1 cm 2 cm 3 cm 1 cm 2 cm 3 cm 1000 39.50 55.56 69.14 55.56 75.00 88.80 1500 51.00 64.00 84.00 38.26 71.30 81.63 2000 28.40 52.07 85.20 36.00 60.93 86.56 2500 41.52 87.75 93.75 51.00 91.35 96.89 0 0,025 0,05 0,075 A B C 0,016 0,063 0,027 Ku at R ek at In ter n al (k g /cm 2)
9
Efisiensi Absorpsi Bunyi
Menurut hasil penelitian diperoleh nilai efisiensi absorpsi bunyi papan jeramin dari 3 sampel papan dan 2 kondisi berbeda memiliki nilai yang berbeda-beda. Saat kondisi boks terbuka efisiensi absorpsi bunyi cenderung rendah dibandingkan saat boks tertutup yang memiliki nilai lebih tinggi. Hal ini karena adanya noise pada saat boks terbuka dan gelombang bunyi dari sumber ada yang keluar boks. Berbeda pada saat kotak tertutup, gelombang bunyi dianggap sama besar pada semua titik. Selain itu ada faktor lain yang mempengaruhi efisiensi absorpsi dari papan jerami padi, yaitu kerapatan papan, kondisi permukaan papan dan frekuensi dari sumber.
Gambar 5 Nilai rata-rata efisiensi absorpsi bunyi papan jerami pada saat kotak terbuka dan tertutup.
Pada Gambar 5 bisa dilihat bahwa semakin besar ketebalan semakin besar pula efisiensi absorpsi bunyinya pada semua frekuensi. Pada kondisi kotak terbuka papan jerami padi ketebalan 3 cm memiliki efisiensi absorpsi bunyi berkisar 69.14% - 93.75% dan pada saat kotak tertutup efisiensi absorpsi bunyi berkisar 81.63% - 96.89%. Papan jerami dengan ketebalan 2 cm memiliki nilai efisiensi absorpsi bunyi pada kondisi kotak terbuka berkisar 52.07% - 87.75% dan kondisi kotak tertutup memiliki nilai efisiensi berkisar 60.93% - 91.35%. Papan jerami dengan ketebalan 1 cm memiliki nilai efisiensi 28.40% - 51.00% pada kondisi kotak terbuka dan kondisi tertutup memiliki nilai efisiensi berkisar 36.00% - 55.56%. Dari ketiga papan jerami, hanya papan jerami dengan ketebalan 3 cm yang memiliki efisiensi yang tinggi, baik dalam kondisi kotak terbuka maupun kotak tertutup. Hal ini karena banyaknya material jerami padi yang
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1000 1500 2000 2500 E fisi en si Abso rp si B u n yi (% ) Frekuensi (Hz) Ketebalan 1 cm, kotak terbuka Ketebalan 2 cm, kotak terbuka Ketebalan 3 cm, kotak terbuka Ketebalan 1 cm, kotak tertutup Ketebalan 2 cm, kotak tertutup Ketebalan 3 cm, kotak tertutup
10
tersusun pada papan ketebalan 3 cm dan tekstur jerami padi sendiri yang berpori dan lunak, sehingga mampu menyerap suara yang datang pada permukaan papan jerami padi.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Proses pengolahan jerami padi dapat menghasilkan produk yang bermanfaat berupa papan pelapis dinding bangunan. Proses pembuatan untuk menjadikan jerami menjadi papan harus dilakukan dengan metode yang tepat dan benar. Sifat fisik papan akan mempengaruhi kekuatan dan efisiensi absorpsi bunyi papan tersebut. Sehingga penting diketahui pada saat pengaplikasian papan jerami.
Papan jerami padi dengan perbedaan ketebalan 1 cm, 2 cm dan 3 cm akan mempengaruhi sifat fisik dan akustiknya. Sifat fisik yang dihasilkan dari pengujian papan jerami padi meliputi kerapatan sebesar 0.474 gr/cm3, 0.325 gr/cm3 dan 0.222 gr/cm3. Kerapatan papan dipengaruhi oleh kekompakan partikel dalam papan itu sendiri dan teknik pengepresannya saat pembuatan. Daya serap air diperoleh nilai 67.20%, 68.80% dan 70.23%, daya serap air berbanding terbalik dengan kerapatan. Keteguhan tekan 9.50 kg/cm2, 11.95 kg/cm2 dan 16.71 kg/cm2, menandakan beban maksimun yang dapat ditahan oleh papan jerami. Kuat rekat internal 0.016 kg/cm2, 0.063 kg/cm2 dan 0.027 kg/cm2, kuat rekat internal menandakan kekuatan antar partikel saat diberi beban. Setelah dibandingkan dengan mutu papan standar SNI, papan jerami yang dibuat tidak ada yang sesuai SNI. Ketiga ukuran papan berada dibawah standar yang ditentukan untuk mutu papan, dengan demikian papan jerami ini tidak cocok sebagai bahan utama kontruksi bangunan, namun bisa dimanfaatkan sebagai pelapis bangunan agar bisa mengurangi kebisingan dalam ruangan.
Sifat akustik diperoleh efisiensi absorpsi bunyi ketiga papan dengan frekuensi 1000 Hz, 1500 Hz, 2000 Hz dan 2500 Hz dengan kondisi boks terbuka dan tertutup. Pengujian pada boks terbuka menghasilkan efisiensi absorpsi bunyi berkisar 28.40% - 51.00% untuk papan jerami berukuran 1 cm, 52.07% - 87.75% untuk papan jerami berukuran 2 cm dan 69.14% - 93.75% untuk papan berukuran 3 cm. Pada saat boks tertutup efisiensi absorpsi bunyi berkisar 36.00% - 55.56% untuk papan jerami berukuran 1 cm, 60.93% - 91.35% untuk papan jerami berukuran 2 cm dan 81.63% - 96.89% untuk papan jerami berukuran 3 cm. Efisiensi absorpsi terbaik dimiliki papan jerami dengan ketebalan 3 cm baik dalam kondisi boks terbuka maupun tertutup. Hal ini karena papan jerami dengan ketebalan 3 cm memiliki susunan jerami padi yang banyak dan tekstur jerami padi sendiri yang berpori, sehingga mampu menyerap bunyi dengan baik.
11
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai komposisi bahan baku dan variasi ketebalannya agar menghasilkan papan yang bagus, baik dari sifat fisik maupun akustiknya. Peningkatan kualitas sifat fisik papan bisa dilakukan dengan variasi perekat dan perlakuan pengempaan yang baik.
DAFTAR PUSTAKA
1. Karolina R dan Raisa M. Pengaruh Penambahan Serat Jerami Padi Sebagai Peredam Suara Dan Pengaruhnya Terhadap Sifat Mekanik Beton. Jurnal Teknik Sipil, Vol.2, No.2, Tahun 2013 hal 1-5.
2. Mediastika. Potensi Jerami Padi Sebagai Bahan Baku Panel Akustik. Dimensi Teknik Arsitektur, Vol. 35, No. 2, Tahun 2007 hal 183 – 189.
3. Navaee-Ardeh S., Mohammadi-Rovshandeh, J., Pourjoozi, M. Influence of Rice Straw Cooking Conditions In The Soda-Ethanol-Water Pulping On The Mechanical Properties of Produced Paper Sheet. University of Tehran. Tehran. dalam : Anonymous. 2004. Bioresources Technology 92. hal : 65-69. Elsevier Ltd.
4. Yang Han-Seung, Kim Dae Jun, Kim Hyun-Joong.Rice straw–wood particle composite for sound absorbing wooden construction materials. Seoul National University. Bioresources Technology 86. Hal 117-121. Elsevier Ltd. 5. Mediastika. Kualitas Akustik Panel Dinding Berbahan Baku Jerami. Journal
of Architecture and Built Evironment, Vol. 36, No. 2, Tahun 2008 hal 127 – 134.
6. Khuriati A, Komaruddin E dan Nur M. Desain Peredam Suara Berbahan Dasar Sabut Kelapa dan Pengukuran Koefisien Penyerapan Bunyinya. Jurnal Berkala Fisika, Vol.9, No.1, Januari 2006, hal 15-25.
12
LAMPIRAN
Lampiran 1 Nilai Amplitudo Awal dan Amplitudo Transmisi Setiap Ulangan Contoh Uji.
Ketebalan Frekuensi (Hz)
Boks Terbuka Boks Tertutup
AAwal (mV) ATransmisi (mV) AAwal (mV) ATransmisi (mV) 1 cm 1000 3.6 2.8 4.8 3.2 3.7 2.8 4.7 3.1 3.5 2.8 4.9 3.3 Rata - rata 3.6 2.8 4.8 3.2 1 cm 1500 4 2.8 11.2 8.8 4 2.9 11.2 8.8 4 2.7 11.2 8.8 Rata - rata 4 2.8 11.2 8.8 1 cm 2000 10.4 8.8 12 9.6 10.3 8.8 12 9.6 10.5 8.8 12 9.6 Rata - rata 10.4 8.8 12 9.6 1 cm 2500 34 26 40 29 34 25 40 28 34 27 40 27 Rata - rata 34 26 40 28 2 cm 1000 3.6 2.4 4.8 2.4 3.7 2.4 4.7 2.5 3.5 2.4 4.9 2.3 Rata - rata 3.6 2.4 4.8 2.4 2 cm 1500 4 2.4 11.2 6 4 2.3 11.2 6 4 2.5 11.2 6 Rata - rata 4 2.4 11.2 6 2 cm 2000 10.4 7.2 12 7.2 10.3 7.3 12 7.1 10.5 7.1 12 7.3 Rata - rata 10.4 7.2 12 7.2 2 cm 2500 34 14 40 10 34 13 40 9 34 15 40 11 Rata - rata 34 14 40 10 3 cm 1000 3.6 2 4.8 1.6 3.7 2 4.7 1.5 3.5 2 4.9 1.7 Rata - rata 3.6 2 4.8 1.6 3 cm 1500 4 1.6 11.2 4.8 4 1.6 11.2 4.7 4 1.6 11.2 4.9
13 Rata - rata 4 1.6 11.2 4.8 3 cm 2000 10.4 4 12 4.4 10.3 4 12 4.3 10.5 4 12 4.5 Rata - rata 10.4 4 12 4.4 3 cm 2500 34 10 40 6 34 10 40 6 34 10 40 6 Rata - rata 34 10 40 6
Lampiran 2 Perbandingan Mutu Papan Partikel Berdasarkan SNI Parameter SNI no.
03-2105-1996 Ketebalan Kesimpulan 1 cm 2 cm 3 cm Kerapatan (g/cm3) 0.5 – 0.9 0.474 0.327 0.222 Tidak Sesuai SNI Keteguhan Rekat Internal (kg/cm2) Min. 1.5 0.016 0.063 0.027 Tidak Sesuai SNI
Lampiran 3 Dokumentasi Penelitian
A. Penjemuran Jerami Padi
14
C. Persiapan Pencetakan D. Jerami yang sudah dicetak
E. Penimbangan Sampel F. Uji keteguhan tekan
15
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Bogor pada tanggal 8 Januari 1993, putra keempat dari orang tua, Nama Ayah Suparman dan Ibu Maryati. Penulis memiliki jenjang pendidikan mula dari Sekolah Dasar Negeri Caringin 02-Bogor tahun lulus 2005, Sekolah Menengah Pertama Negeri 1 Cigombong-Bogor tahun lulus 2008, Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Cigombong-Bogor tahun lulus 2011, kemudian di terima sebagai Mahasiswa IPB di Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam melalui jalur SNMPTN undangan. Kegiatan yang diikuti selama menjadi mahasiswa penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Fisika sebagai staf PSDM. Penulis pun aktif di berbagai kepanitiaan kegiatan yang diadakan lembaga kemahasiswaan maupun himpunan profesi. Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum fisika TPB IPB.
