Pelepah Sagu sebagai Material Akustik Alternatif

Pelepah Sagu sebagai Material Akustik Alternatif

Asniawaty Kusno(1)_{, Sherly Asriany}(2)

asniawaty@unhas.ac.id

(1)_{Laboratorium Sains dan Teknologi Bangunan, Departemen Arsitektur, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin.} (2)_{Program Studi Arsitektur, Fakultas Teknik, Universitas Khairun.}

Abstrak

Penelitian ini merupakan studi awal mengenai pemanfaatan pelepah sagu (leaf stalk) sebagai material akustik. Studi ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik akustik material pelepah sagu melalui pengukuran koefisien absorpsi dengan menggunakan metode dua mikrofon pada tabung impedansi (impedance tube method) dari frekuensi 100 Hz-1.6 KHz. Hasil pengukuran material komposit pelepah sagu dianalisis dan diperbandingkan dengan hasil pengukuran material yang tersedia di pasaran sebagai material referensi. Dari hasil pengukuran komposit pelepah sagu, koefisien absorpsinya mengalami fluktuasi dari frekuensi rendah sampai ke frekuensi yang tinggi sedangkan koefisien absorpbsi dari material referensi ditemui lebih stabil.

Kata-kunci : akustik, koefisien absorpsi, pelepah sagu

Pendahuluan

Pohon/tumbuhan sagu banyak di temukan di Indonesia. Daerah yang merupakan penghasil sagu ialah Papua, Maluku (utamanya Seram dan Halmahera), Sulawesi, Kalimantan (terutama Kalimantan Barat) dan Sumatera (terutama Riau). Hutan sagu alam yang luas terdapat di sepanjang dataran rendah pantai dan muara sungai di Papua, Seram, Halmahera dan Riau. Di daerah lain hutan sagu yang ada sekarang kebanyakan merupakan kebun sagu liar yang menjadi hutan karena tidak ada pemeliharaan. Di Jawa sagu ditemukan secara terbatas di Banten dan di beberapa tempat sepanjang pantai utara Jawa Tengah.

Pohon sagu merupakan pohon yang mem-produksi bahan pangan utama dan alternatif bagi masyarakat di Indonesia. Menurut (Limbongan, 2007) secara morfologis terdapat berbagai jenis tumbuhan sagu. Secara umum tumbuhan ini memiliki batang yang tinggi dan lingkar batang pohon yang lebar, daun yang lebar serta memiliki tulang daunyang panjang. Pelepah atau leaf stalk adalah sekumpulan

tulang daun yang terbesar bersusun dan ber-himpitan dari tumbuhan/pohon sagu.

Penelitian mengenai pemanfaatan pohon sagu cukup banyak diteliti. Secara umum penelitian berkisar pada pemanfaatan sagu sebagai pangan (Rauf & Lestari, 2009), briket ampas empulur sagu (Fredo de Fretes, Wardana, & Sasongko, 2013), tantangan dan prospek tepung sagu sebagai sumber pangan (Karim, Tie, Manan, & Zaidul, 2008), (Zulfiana & Kusumah, 2014) dll. Walaupun manfaat pohon sagu sebagai bahan pangan yang diambil dari batang pohon sangat besar, akan tetapi untuk pelepah sagu belum dimanfaatkan secara baik. Oleh karena itu studi ini akan mengkaji peluang pemanfaatan pelepah sagu sebagai material bangunan alternatif. Lebih lanjut studi ini juga akan mengkaji mengenai karakteristik dasar akustiknya. Diharapkan dalam studi awal ini didapatkan material bangunan baru yang mempunyai karakteristik akustik yang baik.

Gambar 4. Penyusunan material secara membujur dan melintang yang direkatkan dengan lem Metode Penelitian

Studi ini memiliki beberapa tahapan yaitu tahapan pembuatan material, pengukuran karakteristik akustik, analisis, pembahasan dan hasil.

Pembuatan Material - Crushing

Pelepah sagu yang telah dibersihkan dipotong-potong sepanjang kurang lebih 100cm dengan menggunakan cutting saw. Pelepah yang telah dipotong ini di masukkan ke dalam mesin crusher supaya pelepah menjadi pipih serta terbuka melebar dan kandungan kadar airnya dapat berkurang, lihat Gambar 2.

- Pengeringan

Material yang telah melalui proses crushing kemudian dikeringkan. Proses pengeringan ini dilakukan dengan menjemur pelepah di bawah sinar matahari langsung sampai mencapai

kering dengan kandungan kadar air di bawah 10%. Dalam studi ini, proses pengeringan dilakukan secara manual dan membutuhkan waktu sekitar 1 bulan untuk mencapai kering dengan kadar air dibawah 10%. Proses ini dapat dilihat pada Gambar 3.

- Pemotongan dan penyusunan material Selanjutnya material yang telah kering dipotong-potong sepanjang 100 cm dan 30 cm. Material kemudian disusun berlapis secara membujur dan melintang pada cetakan baja yang direkatkan dengan lem Koyo Bond. Material bisa dibuat beberapa lapis untuk mendapatkan ketebalan material sesuai dengan yang inginkan. Pada studi ini dibuat dua jenis ketebalan material yaitu 2 cm dan 3 cm. Proses penyusunan ini dapat dilihat pada Gambar 4. - Pressing

Gambar 1. Pelepah sagu yang telah dibersihkan

Gambar 2. Proses crushing

Gambar 3. Pelepah sagu yang telah melalui

Material yang telah disusun secara melintang dan membujur kemudian di tutup dengan cetakan besi baja di atasnya kemudian dipress dingin dengan tekanan 2 Mpa dan diklem dengan baut pada beberapa posisi untuk mempertahankantekanannya selama 24 jam sampai material terbentuk menjadi papan komposit pelepah sagu seperti yang terlihat pada Gambar 5 dan Gambar 6.

Metode Pengukuran

Pada studi ini 2 jenis ketebalan material papan komposit pelepah sagu yang diukur yaitu ketebalan 2 cm dan 3 cm. Material papan komposit dipotongberbentuk lingkaran dengan diameter 10 cm sebagai sample untuk pengukuran koefisien absorpsi, lihat Gambar 7. Pengukuran material plywood dengan kete-balan 16 cm juga dilakukan disini guna keper-luan analisis. Koefisien absorpsi material papan komposit pelepah sagu ini diukur dengan

menggunakan metode dua mikrofon pada tabung impedansi atau disebut juga impedance tubemethod seperti terlihat pada Gambar 8.

Gambar 8. Set up pengukuran material dengan

menggunakan tabung impedansi Bruel and Kjaer 4206

a

c

b

a

Gambar 7. a) Bahan sample yang telah siap

dipotong; b) Sample yang telah dipotong dan siap diukur

b

Gambar 5. Material dipress dengan menggunakan

mesin press dingin

Metode ini adalah metode standar yang biasa dilakukan oleh peneliti-peneliti atau acoustician untuk mendapat nilai koefisien absorpsi misal-nya (Kusno, Asniawaty; Mulyadi, Rosady; Haisah, 2015), (Liu & Jacobsen, 2005), (Allard, Bourdier, & Bruneau, 1985) dan (Bartolini, Borelli, & Schenone, n.d.). Tabung impedansi ini ditujukan untuk mengukur parameter akustik dengan menggunakan sample yang kecil yang diletak-kan pada salah satu ujung tabung. Suatu sumber bunyi ipancarkandengan menggunakan komputer dan speaker yang kemudian diperkuat oleh amplifier untuk diteruskan dalam tabung impedansi yang kemudian ditangkap oleh kedua mikrofon selanjutnya terekam dan akan diolah dengan menggunakan software PULSE labshop versi 16.1. Data dari pengukuran ini berupa hasil rekaman gelombang bunyi dalam tabung impe-dansi yang akan menghasilkan nilai koefisien absorpsi pada frekuensi 100Hz sampai dengan 1600Hz. Data yang telah direkam oleh komputer kemudian diolah menggunakan program Kaleida Graph yang kemudian ditampilkan dalam bentuk kurva.

Metode Analisis Data

Metode analisis data yang digunakan adalah dengan membandingkan hasil pengukuran koefisien absorpsi material komposit pelepah sagu, PS20 dan PS30 dengan koefisien absorpsiplywood, PW16 sebagai material referensi dengan pertimbangan material ini banyak dan mudah ditemukan di pasaran dan juga memiliki bentuk dan dimensi yang mendekati material PS20 dan PS30.

Hasil dan Pembahasan Koefisien Absorpsi

Hasil pengukuran koefisien absorpsi material komposit pelepah sagu dengan ketebalan 2 cm (PS20) yang diukur dengan menggunakan

impedance tube method pada frekuensi 100 Hz sampai dengan 1.6KHz ditunjukkan pada Gambar 9. Pada gambar ini nampak bahwa

PS20 secara umum berfluktuasi dibawah 0.4 dengan dua peak bernilai 0.3 pada daerah frekuensi rendah 400 Hz frekuensi tinggi 1250 Hz, sedangkan nilai tertinggi 0.4 tercapai pada

frekuensi 1550 Hz.

Koefisien absorpsi material komposit pelepah sagu dengan ketebalan 3 cm [PS30] ditampilkan pada Gambar 10. Dalam gambar ini menunjukkan bahwa PS30 juga memiliki kecenderungan berfluktuasi seperti pada

PS20.PS30 secara umum berfluktuasi dibawah 0.4 dengan peak bernilai 0.2 pada daerah frekuensi rendah yaitu 400 Hz, pada frekuensi menengah 950 Hz dan tinggi 1550 Hz dengan nilai 0.4.

Pada Gambar 11 menampilkan perbandingan koefisien absorpsi material material komposit pelepah sagu, , 30 dan plywood, t dengan tujuan untuk dapat melihat karakteristik akustik material pelepah sagu yang dibandingkan dengan karakteristik akustik material plywood

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 250 500 750 1000 1250 1500 PS20 K o e fisie n A b so rp s i [  ] Frekuensi [Hz]

Gambar 9. Koefisien absorpsi material komposit

Pelepah sagu, PS20

Gambar 10. Koefisien absorpsi material komposit

Pelepah sagu, PS30 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 250 500 750 1000 1250 1500 PS30 K o e fisie n A b so rp s i [  ] Frekuensi [Hz]

yang banyak tersedia di pasaran. Pada gambar ini , 30 berfluktuasi dengan nilai rata-rata (mean value) 0.

cenderung stabil dengan nilai 0.05 mulai pada pada daerah frekuensi yang rendah 150 Hz hingga frekuensi 1.400 Hz.

Dari pemaparan di atas diketahui bahwa material komposit yang terbuat dari pelepah

sagu daya serap suara yang lebih tinggi dibandingkan dengan plywood. Akan tetapi kemampuan mengabsorpsi suara pada material PS20 dan PS30 ini mengalami fluktuasi pada beberapa frekuensi. Hal ini dapat terjadi karena kondisi struktur material PS20 dan PS30 ini merupakan material porous dan handmade

sehingga masih banyak terdapat ketidak seragaman pada struktur dan permukaannya. Lain halnya dengan PW16, material ini memiliki struktur yang padat dan permukaan yang lebih halus sehingga bisa didapatkan hasil pengukuran yang lebih stabil walaupun dengan absorpsi yang lebih rendah.

Kesimpulan

Karakteristik akustik material komposit pelepah sagu berupa koefisien absorpsi pada frekuensi 100 Hz sampai dengan 1.6 KHz menunjukkan bahwa walaupun masih terjadi fluktuasi pada frekuensi tertentu, material komposit ini memiliki sifat atau karakter yang absorptive terhadap suara dengan mean value 0.2. Hal ini terjadi pada dua jenis ketebalan material yang diukur yaitu 2 cm dan 3 cm. Berdasarkan hasil

pengukuran dan perbandingan karakteristik akustik dengan material plywood dapat di indikasikan bahwa material komposit pelepah sagu ini memiliki prospek yang baik sebagai material akustik. Penelitian lanjutan mengenai pemanfaatan pelepah sagu sebagai material bangunan dan akustik masih sangat diperlukan khususnya pada durabilitinya.

Daftar Pustaka

Allard, J. F., Bourdier, R., & Bruneau, A. M. (1985). The measurement of acoustic impedance at oblique incidence with two microphones. Journal of Sound and Vibration, 101 (1), 130–132. http://doi.org/ 10.1016/S0022-460X(85)80048-1 Bartolini, R., Borelli, D., & Schenone, C. (n.d.).

Flow Resistance and Sound Absorption of Polyester Fibre Material With Different Coatings, 2–3.

Fretes, F.D. E., Wardana, I., & Sasongko, M. N. (2013). Karakteristik Pembakaran dan Sifat Fisik Briket Ampas Empulur Sagu Untuk Berbagai Bentuk dan Prosentase Perekat. Jurnal Rekayasa Mesin, 4 (2), 169–176.

Karim, A. A., Tie, A. P., Manan, D. M. A., & Zaidul, I. S. M. (2008). Starch from the Sago ( Metroxylon sagu ) Palm Tree — Properties , Prospects , and Challenges as a New Industrial Source for Food and Other Uses. Comprehensive Reviews In Food Science and Food Safety, 7(1977), 215–228.

Kusno, A., Mulyadi, R., Haisah, S. (2015). Preliminary Study of Chicken Feather as Alternative for Acoustical Material (pp. 131–134). Singapore: 12th Western Pacific Acoustics Conference 2015. http://doi.org/10.3850/978-981-09-7961-4

Limbongan, J. (2007). Morfologi Beberapa Jenis Sagu Potensial Di Papua. Jurnal Litbang Pertanian, 26(2005).

Liu, Y., & Jacobsen, F. (2005). Measurement of absorption with a p-u sound intensity probe in an impedance tube. The Journal of the Acoustical Society of America, 118(4), 2117. http://doi.org/ 10.1121/1.2010387

Rauf, A. W., & Lestari, S. (2009). Pemanfaatan

Gambar 11. PerbandinganKoefisien absorpsi

material komposit pelepah sagu, PS20, PS30 dan plywood, PW16 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 250 500 750 1000 1250 1500 PS20 PS30 PW16 K o e fisie n A b so rp s i [  ] Frekuensi [Hz]

Komoditas Pangan Lokal Sebagai Sumber Pangan Alternatif Di Papua, 28 (967).

Zulfiana, D., & Kusumah, S. S. (2014). Ketahanan Papan Komposit Dari Pelepah Sagu ( Metroxylon Sago Rottb .) Terhadap Jamur Pelapuk Dan Rayap Tanah ( Resistance of Composite Board Made from Sago Frond ( Metroxylon sago Rottb . ) Against Rotting Fungi and Subterranean Termite ), 32(4), 253–262.