digilib.uns.ac.id/pengaruh... · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user lembar...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PENGARUH KOMPOSIT CORE BERBASIS LIMBAH KERTAS, DENGAN PENCAMPUR SEKAM PADI, DAN

SERABUT KELAPA TERHADAP KEKUATAN BENDING PANEL

Skripsi

ASMAA ASKAROTILLAH SYAFIISAB

I 0306021

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2010


commit to user

PENGARUH KOMPOSIT CORE BERBASIS LIMBAH

KERTAS, DENGAN PENCAMPUR SEKAM PADI, DAN SERABUT KELAPA TERHADAP KEKUATAN BENDING

PANEL

Skripsi

Sebagai Persyaratan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

ASMAA ASKAROTILLAH SYAFIISAB

I 0306021

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2010


commit to user

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi:



Ditulis oleh: Asmaa Askarotillah Syafiisab

I 0306021

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. R. Hari Setyanto, Msi NIP. 19630424 199702 1 001

Retno Wulan Damayanti, ST, MT NIP. 19800306 200501 2 002

Pembantu Dekan I Fakultas Teknik

Ketua Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik UNS

Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19561112 198403 2 007

Ir. Lobes Herdiman, MT NIP. 19641007 199702 1 001


commit to user

LEMBAR VALIDASI

Judul Skripsi:



Ditulis oleh: Asmaa Askarotillah Syafiisab

I 0306021

Telah disidangkan pada hari Senin, 18 Oktober 2010

Di Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta,

dengan

Dosen Penguji

1. Wakhid Ahmad Jauhari, ST, MT NIP. 19791005 200312 1 003

2. Ilham Priadythama, ST, MT NIP. 19801124 200812 1 002

Dosen Pembimbing

1. Ir. R. Hari Setyanto, Msi NIP. 19630424 199702 1 001

2. Retno Wulan Damayanti, ST, MT NIP. 19800306 200501 2 002


commit to user

SURAT PERNYATAAN

ORISINALITAS KARYA ILMIAH

Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri UNS yang bertanda tangan dibawah ini,

Nama : Asmaa Askarotillah Syafiisab

NIM : I 0306021

Judul TA : Pengaruh Komposit Core Berbasis Limbah Kertas, dengan

Pencampur Sekam Padi, dan Serabut Kelapa Terhadap Kekuatan

Bending Panel

Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun tidak

mencontoh atau melakukan plagiat dari karya tulis orang lain. Jika terbukti bahwa

Tugas Akhir yang saya susun mencontoh atau melakukan plagiat dapat dinyatakan

batal atau gelar Sarjana yang saya peroleh dengan sendirinya dibatalkan atau

dicabut.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila

dikemudian hari terbukti melakukan kebohongan maka saya sanggup

menanggung segala konsekuensinya.

Surakarta, 31 Oktober 2010

Asmaa Askarotillah Syafiisab I 0306021


commit to user

SURAT PERNYATAAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH

Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri UNS yang bertanda tangan dibawah ini,

Nama : Asmaa Askarotillah Syafiisab

NIM : I 0306021

Judul TA : Pengaruh Komposit Core Berbasis Limbah Kertas, dengan

Pencampur Sekam Padi, dan Serabut Kelapa Terhadap Kekuatan

Bending Panel

Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun sebagai syarat

lulus Sarjana S1 disusun secara bersama-sama dengan Pembimbing 1 dan

Pembimbing 2. Bersamaan dengan syarat pernyataan ini bahwa hasil penelitian

dari Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun bersedia digunakan untuk

publikasi dari proceeding, jurnal, atau media penerbit lainnya baik di tingkat

nasional maupun internasional sebagaimana mestinya yang merupakan bagian

dari publikasi karya ilmiah

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.

Surakarta, 31 Oktober 2010

Asmaa Askarotillah Syafiisab

I 0306021


commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Dengan segala kerendahan hati dan kebesaran jiwa, penulis panjatkan

puji syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya,

sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini seperti yang diharapkan.

Atas bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, penulis mengucapkan terima

kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Allah SWT karena atas segala izin, rizki, dan rahmat-Nya penulis berhasil

menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.

2. Bapak dan Ibu serta adik-adik tersayang (Afifah, Fatin, Zakiy, Fira) yang

selalu memberi dukungan dan doa yang tak pernah putus.

3. Bapak Ir. Lobes Herdiman, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Industri

Universitas Sebelas Maret.

4. Bapak Ir. R. Hari Setyanto, Msi selaku dosen pembimbing I. Terima kasih atas

kesabaran, segala nasihat dan perbaikan selama penyusunan tugas akhir ini.

5. Ibu Retno Wulan Damayanti, ST, MT selaku dosen pembimbing II. Terima

kasih atas masukan, saran, bimbingan, dan perbaikan selama penyusunan

tugas akhir ini.

6. Bapak Wakhid Ahmad Jauhari, ST, MT dan Bapak Ilham Priadythama, ST,

MT selaku dosen penguji I dan dosen penguji II yang memberikan kritik dan

saran saat seminar dan sidang tugas akhir.

7. Bapak Taufiq Rochman, STP, MT selaku Pembimbing Akademis dan

koordinator tugas akhir, terimakasih atas segala bimbingan dan nasehat yang

telah bapak sampaikan.

8. Seluruh dosen Teknik Industri yang telah mewariskan indahnya ilmu Teknik

Industri kepada penulis.

9. Mba Yayuk, mba Rina, mba Tutik dan karyawan Teknik Industri Universitas

Sebelas Maret, terima kasih atas segala dukungan dan bantuan yang diberikan

selama kuliah.

10. Ansyf, terimakasih atas bantuan, dukungan, dan doa. Semoga jalan, cita, dan

asa kita selalu dibawah ridho dan lindungan-Nya. Amiin.


commit to user

vii

11. Teman-teman seperjuangan tim komposit, Natalia, Maryani, Bayu, Erika, dan

Tya. Terimakasih atas kebersamaan, bantuan, dan dukungan selama

pengerjaan tugas akhir ini.

12. Sahabat-sahabat tercinta Ridho, Lina, Tiwi, Anita, Finisia, Puput, terimakasih

atas kebersamaan, motivasi, semangat, dan semuanya.

13. Teman-teman angkatan 2006 untuk segala kebersamaan baik dalam suka dan

duka.

14. Teman-teman LSK, SKI, Keluarga TPQ Masjid Laweyan. Terimakasih atas

kebersamaan yang begitu indah

15. Semua pihak yang belum tertulis di atas, yang telah banyak membantu dalam

proses pengerjaan tugas akhir ini.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa maupun

siapa saja yang membutuhkannya. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih

jauh dari kata sempurna, dengan senang hati dan terbuka penulis menerima segala

saran dan kritik demi kesempurnaan skripsi ini.

Surakarta, Oktober 2010 Penulis


commit to user

viii

ABSTRAK

Asmaa Askartillah Syafiisab, NIM : I0306021. PENGARUH KOMPOSIT CORE BERBASIS LIMBAH KERTAS, DENGAN PENCAMPUR SEKAM PADI, DAN SERABUT KELAPA TERHADAP KEKUATAN BENDING PANEL. Skripsi. Surakarta : Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Oktober 2010.

Semakin menipisnya pasokan bahan baku kayu untuk panel menjadi

dorongan kuat penggunaan limbah kertas sebagai bahan alternatif pengganti. Limbah kertas yang dicampur dengan bahan serat alam akan menghasilkan bahan komposit core yang dapat digunakan sebagai bahan panel. Dalam penelitian ini, dipilih bahan serat sekam padi dan serabut kelapa yang diharapkan memiliki kemampuan sifat mekanik yang tinggi, sebagai fungsi penting suatu panel. Potensi penggunaan limbah kertas, sekam padi, dan serabut kelapa didukung oleh pasokan bahan yang cukup yang mana pada tahun 2009 di Indonesia, tingkat konsumsi kertas sebesar 7,90 juta ton, produksi kelapa mencapai 20,7 juta ton, dan jumlah produksi padi sebesar 64,4 juta ton. Pengaplikasian komposit core sebagai panel membutuhkan kemampuan kuat lentur bending yang memadai. Oleh karenanya penelitian ini ditujukan untuk mengetahui pengaruh komposisi masing-masing komponen bahan komposit core, yaitu limbah kertas HVS, sekam padi atau serabut kelapa, dan perekat lem kanji atau lem PVAc terhadap karakteristik mekanik kekuatan bending.

Sebelum proses pencampuran, limbah kertas dijadikan bubur kertas, serabut kelapa dipotong sepanjang 1 cm, sedangkan sekam padi dibiarkan utuh. Campuran antara bubur kertas, sekam padi atau serabut kelapa, baik dengan atau tanpa lem kanji/ PVAc, kemudian dipres dalam cetakan dengan menggunakan alat dongkrak. Benda uji berukuran panjang 20 cm, lebar 5 cm dan tebal 1,5 cm kemudian diuji kekuatan bending menggunakan mesin Universal Testing Machine (UTM). Penelitian ini menggunakan teknik factorial experiment completely randomized design yang mana terdapat tiga faktor yang diuji, yaitu komposisi volume HVS (90%, 85%, dan 80%), jenis campuran bahan (sekam padi dan serabut kelapa), dan jenis perekat (dengan dan tanpa lem kanji/ PVAc). Selanjutnya pengolahan data dilakukan dengan uji ANOVA.

Hasil eksperimen diperoleh bahwa komposisi volume HVS 90% dengan pencampur serabut kelapa dan perekat lem PVAc memiliki rata-rata nilai kuat bending atau modulus of rupture (MOR) tertinggi, yaitu sebesar 30,4093 kgf/cm2. Perbedaan pada faktor komposisi volume HVS, jenis perekat, interaksi komposisi volume kertas HVS dan campuran bahan, interaksi campuran bahan dan jenis perekat memberikan pengaruh yang nyata terhadap besarnya nilai MOR. Kata-kata kunci: komposit core, panel, kertas, serabut kelapa, sekam padi,

eksperimen, bending, MOR. xvii + 132 halaman; 51 gambar; 43 tabel; 5 lampiran; daftar pustaka: 91(1971-

2010)


commit to user

ix

ABSTRACT

Asmaa Askartillah Syafiisab, NIM : I0306021. THE EFFECT OF PAPER WASTE BASED COMPOSITE CORE USING COCONUT FIBER AND RICE HUSK ON THE BENDING STRENGHT OF PANEL. Thesis. Surakarta : Industrial Engineering Department, Engineering Faculty, Sebelas Maret University, October 2010.

The limited of wood raw material supply for panel stimulates the use of paper waste as an alternative material. Paper waste mixed with natural fibers will generate a composite core which can be used as a panel. In this study, rice husk and coconut fiber was selected in order to perform high mechanical properties, as an important function of a panel. The use of paper waste, rice husk, and coconut fiber is supported by sufficient stocks in Indonesia (2009) in which paper consumption was 7,90 million ton, rice husk production reached 20,7 million ton, and coconut fiber reached 64,4 million ton. The composite core application as a panel material requires an adequate flexural bending strength. Based upon those description, this study is addressed to understand the influence of the composition of cmposite core components, i.e. HVS paper, rice husks or coconut fiber, starch glue and PVAc binder on the mechanical characteristic of bending strength.

Before mixing process, the paper waste was prepared as paper mush, whereas the rice husks were cut in 1 cm of length. The mixture of paper mush, rice husks, and coconut fibre, with and without starch glue or PVAc binder, was therefor pressed in a mold using a jack. The specimens size was 20 cm of length, 5 cm of width, and 1,5 cm in thick. This study uses factorial experiment completely randomized design technique which contain three factors, i.e. HVS volume composition (90%, 85%, and 80%), the mixture components (rice husks and coconut fibre), and the binders (with and without starch glue or PVAc). The data was then analised using ANOVA test.

The experimental results showed that the HVS volume composition of 90% with coconut fibers and binder of PVAc performs highest average value of bending strength or Modulus of Rupture (MOR), i.e. 30.4093 kgf/cm2. The difference on the factor of HVS volume composition, type of binder, the interaction of HVS volume composition and mixture component, the interaction of mixture component and binder type, provide a clear effect on the MOR value.

Key words: composite core, panel, paper waste, rice husk, coconut fiber, bending, MOR.

xvii + 132 pages, 51 figures, 43 tables, 5 appendices, bibliography: 91 (1971-2010)


commit to user

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR VALIDASI

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH

SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

KATA PENGANTAR

ABSTRAK

ABSTRACT

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

i

ii

iii

iv

v

vi

viii

ix

x

xiii

xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1.2 Perumusan Masalah

1.3 Tujuan Penelitian

1.4 Manfaat Penelitian

1.5 Batasan Masalah

1.7 Sistematika Penulisan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Landasan Teori

2.1.1 Komposit

2.1.2 Kekuatan Fisik dan Mekanik

2.2 Klasifikasi Papan Serat

2.3 Material Akustik

2.3.1 Penyerapan Bunyi

2.3.2 Pemasangan dan Distribusi Bahan-Bahan Penyerap

2.3.3 Pemilihan Bahan Penyerap Bunyi

2.3.4 Pengaruh bising dan Pengukuran Bising

I-1

I-1

I-3

I-4

I-4

I-4

I-4

II-1

II-1

II-1

II-7

II-11

II-14

II-15

II-17

II-18

II-18


commit to user

xi

2.3.5 Desain Akustik

2.4 Bahan-bahan Penyusun Komposit

2.4.1 Kertas

2.4.2 Sabut Kelapa

2.4.3 Sekam Padi

2.4.4 Perekat Lem Kanji

2.4.5 Perekat Lem Putih

2.5 Desain Eksperimen

2.5.1 Faktorial Eksperimen

2.5.2 Pengujian Asumsi-Asumsi ANOVA

2.5.3 Analysis of Variance (ANOVA)

2.5.4 Uji Pembanding Ganda

2.6 Studi Pustaka

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

3.1.1 Tempat Penelitian

3.1.2 Waktu Penelitian

3.2 Perancangan Penelitian

3.2.1 Orientasi Penelitian

3.2.2 Perancangan Eksperimen

3.2.3 Pengumpulan Data

3.2.4 Pengolahan Data

3.2.5 Pengujian Serapan Bunyi

3.3 Analisis Hasil Penelitian

3.4 Kesimpulan dan Saran

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Pengumpulan Data

4.1.1 Penentuan Teknik Eksperimen

4.1.2 Identifikasi Karakteristik Kualitas

4.1.3 Pra Eksperimen

II-20

II-20

II-21

II-23

II-25

II-27

II-28

II-29

II-31

II-32

II-33

II-35

II-35

III-1

III-1

III-1

III-1

III-1

III-3

III-3

III-9

III-19

III-26

III-26

III-27

IV-1

IV-1

IV-1

IV-1

IV-2


commit to user

xii

4.1.4 Hasil Eksperimen

4.2 Pengolahan Data

4.2.1 Uji Asumsi Dasar

4.2.2 Uji ANOVA


4.3 Pengujian Serap Bising

BAB V ANALISIS HASIL

5.1 Analisis Proses Pembuatan Spesimen

5.2 Analisis Hasil Pengujian Bending

5.2.1 Analisis Faktor Tunggal

5.2.2 Analisis Interaksi Dua Faktor

5.2.3 Analisis Interaksi Tiga Faktor

5.2.4 Analisis Perbandingan Hasil MOR dengan SNI

5.2.5 Analisis Permukaan Patah Uji Bending

5.3 Analisis Hasil Pengujian Serap Bising

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

6.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

IV-4

IV-8

IV-8

IV-21

IV-28

IV-35

V-1

V-1

V-2

V-3

V-8

V-11

V-12

V-13

V-16

VI-1

VI-1

VI-1


commit to user

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Gambar 2.2

Gambar 2.3

Gambar 2.4

Gambar 2.5

Gambar 2.6

Gambar 3.1

Gambar 3.2

Gambar 3.3

Gambar 3.4

Gambar 3.5

Gambar 3.6

Gambar 3.7

Gambar 3.8

Gambar 3.9

Gambar 3.10

Gambar 3.11

Gambar 3.12

Gambar 3.13

Gambar 3.14

Gambar 3.15

Gambar 3.16

Gambar 3.17

Gambar 3.18

Gambar 4.1

Bentuk komposit sandwich

Uji keteguhan lentur

Distribusi gaya pada pengujian bending

Distribusi gaya pada pengujian tarik

Skema distribusi tegangan pada spesimen pada

pengujian bending

Skema distribusi tegangan pada spesimen pada

pengujian tarik

Metode penelitian

Cetakan 20cm x 5cm

Dongkrak hidrolik

Oven

Moisture meter

Universal Testing Machine (UTM)

Cetakan serap bising

Tabung impedansi

Power amplifier

Accoustics material

Mengukur bahan kertas HVS (a) serabut kelapa (b) dan

sekam (c)

Menghaluskan kertas dengan mixer

Mencampur kertas dengan sekam padi

Menuang bahan ke dalam cetakan

Spesimen didiamkan pada suhu kamar

Post cure spesimen

Bagan persiapan bahan dan pembuatan spesimen

Uji keteguhan lentur

Perbandingan kertas : air a. 1:1 ; b. 1:2 ; c. 1:3 ; d. 1:4 ;

e. 1:5

II-4

II-10

II-10

II-10

II-11

II-11

III-2

III-8

III-9

III-10

III-10

III-11

III-11

III-11

III-12

III-12

III-14

III-14

III-14

III-15

III-15

III-16

III-17

III-19

IV-2


commit to user

xvi

Gambar 4.2

Gambar 4.3

Gambar 4.4

Gambar 4.5

Gambar 4.6

Gambar 4.7

Gambar 4.8

Gambar 4.9

Gambar 4.10

Gambar 4.11

Gambar 4.12

Gambar 4.13

Gambar 4.14

Gambar 5.1

Gambar 5.2

Gambar 5.3

Gambar 5.4

Gambar 5.5

Gambar 5.6

Gambar 5.7

Gambar 5.8

Kertas dimixer selama 5 menit; b. Kertas dimixer

selama 10 menit

Spesimen dengan serabut 2 cm; b. Spesimen dengan

serabut 1 cm

a. Spesimen dengan HVS 75% dicampur serabut; b.

Spesimen dengan HVS 75% dicampur sekam

Spesimen dengan volume kertas 80% (kiri) dan 85%

(kanan)

a. Spesimen sebelum pengujian; b. Spesimen setelah

pengujian

Sebelum pengujian; b. Setelah pengujian

Normal probability plot (a) dan histogram data

observasi (b)

Grafik uji homogenitas komposisi volume HVS

Grafik uji homogenitas campuran bahan

Grafik uji homogenitas jenis perekat

Plot residual data nilai MOR

Spesimen uji serap bising

Grafik hasil pengujian koefisien penyerapan bunyi

Grafik nilai MOR berdasarkan faktor komposisi volume

HVS

Grafik nilai MOR berdasarkan faktor campuran bahan

Grafik nilai MOR berdasarkan faktor jenis perekat


HVS dan campuran bahan


HVS dan jenis perekat

Grafik nilai MOR berdasarkan faktor campuran bahan

dengan jenis perekat


HVS dan campuran bahan

Grafik perbandingan nilai MOR dan SNI 01-4449-2006

IV-3

IV-3

IV-4

IV-4

IV-4

IV-5

IV-13

IV-16

IV-17

IV-18

IV-20

IV-35

IV-36

V-3

V-5

V-7

V-8

V-10

V-10

V-12

V-13


commit to user

xvii

Gambar 5.9

Gambar 5.10

Gambar 5.11

Gambar 5.12

Gambar 5.13

Permukaan patah pada komposit core dengan penguatan

sekam padi

Permukaan patah pada komposit core berbentuk zigzag

Permukaan patah pada komposit core dengan penguatan

serabut kelapa

Nilai koefisien serap bunyi

Perbandingan nilai koefisien serap bunyi panel

sandwich

V-14

V-14

V-16

V-18

V-18


commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Tabel 2.2

Tabel 2.3

Tabel 2.4

Tabel 2.5

Tabel 2.6

Tabel 2.7

Tabel 2.8

Tabel 2.9

Tabel 2.10

Tabel 2.11

Tabel 2.12

Tabel 2.13

Tabel 2.14

Tabel 2.15

Tabel 2.16

Tabel 2.17

Tabel 2.18

Tabel 2.19

Tabel 2.20

Tabel 2.21

Tabel 3.1

Tabel 3.2

Tabel 3.3

Tabel 3.4

Beberapa serat alam dan sifat mekaniknya

Komposisi unsur kimia serat alam

Sifat mekanis beberapa serat alam

Klasifikasi PSKR berdasarkan kerapatan dan nilai MOR

Syarat fisis dan mekanis PSKR

Klasifikasi PSKS berdasarkan nilai MOR

Syarat sifat mekanis PSKS

Klasifikasi PSKT berdasarkan perlakuan

Klasifikasi PSKT berdasarkan kondisi permukaan

Klasifikasi PSKT berdasarkan nilai MOR

Koefisien serapan bunyi pada bahan bangunan umum

Pengklasifikasian serapan bising

Singkap bising yang diijinkan seperti yang dinyatakan

dalam Walsh-Healay Public Contracts Act (United

States)

Kriteria bising latar belakang yang direkomendasi untuk

ruang-ruang

Kandungan kimia sabut kelapa

Komposisi kimia sekam padi

Kandungan kimia sekam padi

Analisis sampel sekam padi dalam %

Skema umum data sampel eksperimen dua faktorial

Variabel perbandingan penelitian sebelumnya

Hasil penelitian sejenis yang sedang berjalan

Lay-Out pengumpulan data

Urutan eksperimen factorial experiment completely

randomized design

Skema umum daftar analisis ragam homogenitas

Skema data pengamatan eksperimen faktorial dengan tiga

II-5

II-7

II-7

II-12

II-12

II-13

II-13

II-13

II-14

II-14

II-17

II-17

II-19

II-19

II-25

II-26

II-26

II-27

II-34

II-40

II-43

III-6

III-18

III-22

III-23


commit to user

xiv

Tabel 3.5

Tabel 4.1

Tabel 4.2

Tabel 4.3

Tabel 4.4

Tabel 4.5

Tabel 4.6

Tabel 4.7

Tabel 4.8

Tabel 4.9

Tabel 4.10

Tabel 4.11

Tabel 4.12

Tabel 4.13

Tabel 4.14

Tabel 4.15

Tabel 4.16

Tabel 4.17

faktor desain acak sempurna

Skema ANOVA eksperimen faktorial dengan tiga faktor

desain acak sempurna

Data nilai MOR pada eksperimen

Hasil pengukuran Nilai MOR (kgf/cm2)

Perhitungan uji Lilliefors

Residual data antar level faktor komposisi volume HVS

Uji lavene dikelompokkan berdasarkan faktor komposisi

volume HVS

Uji lavene dikelompokkan berdasarkan faktor campuran

bahan

Uji lavene dikelompokkan berdasarkan faktor jenis

perekat

Hasil uji homogenitas terhadap faktor komposisi volume

HVS, campuran bahan, dan jenis perekat

Residual data nilai kuat bending/ MOR pada eksperimen

ANOVA untuk nilai kuat bending/ MOR (kgf/cm2)

Hasil perhitungan ANOVA untuk nilai MOR

Rata-rata nilai kuat bending eksperimen dikelompokkan

berdasarkan komposisi volume HVS


berdasarkan jenis perekat


berdasarkan treatment faktor A dan faktor B


berdasarkan treatment faktor B dan faktor C

Nilai koefien absorpsi pada sampel

Perbandingan koefisien serapan benda uji dengan

beberapa material bangunan umum dan material akustik

komersial

III-25

IV-6

IV-9

IV-11

IV-14

IV-15

IV-17

IV-18

IV-19

IV-20

IV-23

IV-26

IV-29

IV-30

IV-31

IV-33

IV-35

IV-37


commit to user

I-1

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini diuraikan beberapa hal pokok mengenai penelitian ini, yaitu

latar belakang penelitian, perumusan masalah, tujuan, manfaat penelitian, batasan

masalah dan sistematika pembahasan.

1.1 Latar Belakang

Penebangan hutan saat ini semakin lama semakin meningkat tanpa

diperhatikan dampaknya terhadap lingkungan. Menurut ketua Asosiasi Panel

Kayu Indonesia (Akpindo) pasokan bahan baku kayu dari hutan alam pada akhir

2009 semakin menipis (www.businessreview.co.id, 2009). Oleh karena itu

dibutuhkan material pengganti kayu untuk memenuhi kebutuhan kayu. Menurut

Diharjo (2005), natural composite merupakan salah satu material yang memiliki

peluang untuk menggeser penggunaan bahan logam dan komposit sintetis.

Ketergantungan dengan bahan sintetis impor merupakan kebijakan terbalik

dengan kondisi alam Indonesia dengan produksi serat alam cukup berlimpah.

Kertas yang dibuat dari proses pengolahan kayu menjadi pulp dapat

menjadi material alternatif pengganti kayu. Pada penelitian ini akan

dikembangkan komposit dengan memanfaatkan limbah rumah tangga dan sisa

pengolahan hasil pertanian yang jumlahnya melimpah di sekitar lingkungan kita

yaitu kertas bekas dengan kombinasi campuran sekam padi dan serabut kelapa

sebagai penguat. Pemanfaatan limbah kertas, sekam padi, dan serabut kelapa

dapat menaikkan nilai ekonomis masing-masing material. Selain itu, material

tersebut juga memiliki komposisi yang dapat menyerap bising yaitu selulosa

sehingga apabila diaplikasikan mampu meningkatkan kenyamanan dan

menurunkan gangguan kesehatan pada manusia. Komposit merupakan rangkaian

dua atau lebih bahan yang digabung menjadi satu bahan secara mikroskopis

dimana bahan pembentuknya masih terlihat seperti aslinya dan memiliki

hubungan kerja diantaranya sehingga mampu menampilkan sifat-sifat yang

diinginkan (Mikell, 1996). Agar komposit mampu menahan beban yang lebih

berat, maka perlu adanya komposit sandwich (Diharjo dkk., 2005). Komposit


commit to user

I-2

sandwich membutuhkan core yang ringan. Meskipun core mengalami

pembebanan yang relatif lebih rendah tapi perlu juga diketahui seberapa kekuatan

dari core untuk menahan setiap pembebanan. Oleh karena itu, pada penelitian ini

akan dikembangkan komposit core.

Lem kanji memiliki karakteristik viskositas rekat tinggi, kejernihan tinggi

dan stabilitas pembekuan tinggi (Kristanto, 2007). Polivinil asetat (PVAc) atau

dapat disebut juga lem putih yang digunakan sebagai lem kayu dan kertas

merupakan salah satu produk jenis polimer emulsi. Polimer emulsi digunakan

sebagai perekat dalam industri kayu lapis yang memiliki sifat lengket terhadap

aksi (Siregar, 2004). Oleh karena itu lem kanji dan lem PVAc cocok digunakan

sebagai pengikat dalam komposit berbasis limbah kertas.

Penggunaan limbah kertas dapat mengurangi konsumsi kayu sehingga

mendukung isu lingkungan. Pada tahun 2009, tingkat konsumsi kertas di

Indonesia sebesar 7,90 juta ton (Kementerian Lingkungan Hidup Indonesia,

2010). Miasa dan Sriwijaya (2004) dalam penelitiannya menyebutkan bahwa

kertas dan plastik mempunyai kemampuan meredam kebisingan lebih baik

daripada tanaman. Kualitas hasil kertas daur ulang dari bahan baku kertas HVS

mempunyai tampilan yang lebih putih dan bersih, lebih kuat, dan halus.

Sedangkan kertas daur ulang dari kertas koran biasanya terlihat suram dan kotor

serta kekuatan regangannya yang kurang baik (www.kertasjawa.blogspot.com,

2009).

Serat alam mempunyai beberapa keunggulan yaitu mampu meredam suara,

isolasi temperatur, densitas rendah dan kemampuan mekanik tinggi sehingga

dapat memenuhi kebutuhan industri (Felix et al., 1991 dan Karnani, 1997).

Serabut kelapa dan sekam padi merupakan limbah padat yang belum

dimanfaatkan secara optimal. Menurut Direktorat Jenderal Perkebunan (2010)

produksi kelapa di Indonesia mencapai 20,7 juta ton pada tahun 2009. Saat ini

lembaran serabut kelapa kebanyakan hanya dimanfaatkan sebagai pelapis tempat

tidur berpegas, matras, jok, karpet, keset dan peralatan rumah tangga lain.

Menurut Badan Pusat Statistik (2010) jumlah produksi padi pada tahun 2009

sebesar 64,4 juta ton dan menurut Thahir (2002), satu butir gabah mengandung

sekitar 21 – 25% sekam. Selama ini sekam padi biasanya hanya akan dibenamkan


commit to user

I-3

di sawah atau dibakar yang akan menyebabkan timbulnya masalah pencemaran

udara.

Pengaplikasian komposit ini akan digunakan sebagai panel yang tidak

pernah lepas dari proses pembebanan. Pembebanan yang terjadi pada panel yaitu

beban horisontal berupa orang bersandar di dinding maupun barang, beban yang

merata dalam satu bidang yaitu angin, lendutan, dan beban kejut atau tumbukan

tiba-tiba. Menurut SNI 7392:2008, spesifikasi panel dinding yang perlu

diperhitungkan yaitu kuat lentur, kuat lentur aksial, kuat geser, dan lendutan. Oleh

karena itu sebuah panel memerlukan adanya kekuatan lentur yang memadai.

Untuk mengetahui kekuatan lentur yang dimiliki suatu material maka perlu

dilakukan pengujian bending sehingga penelitian ini akan berfokus pada

pengujian kekuatan bending. Kekuatan bending dapat mengukur tegangan

bending terbesar yang dapat diterima akibat pembebanan luar tanpa mengalami

deformasi (perubahan bentuk karena gaya) yang besar atau kegagalan.

Nilai kekuatan bending diharapkan dapat memenuhi standar nilai MOR

(Modulus of Rupture) yang merujuk pada Standar Nasional Indonesia (SNI) untuk

papan serat. Papan serat yaitu panel yang dihasilkan dari pengempaan serat kayu

atau bahan berligno-selulosa lain dengan ikatan utama berasal dari bahan baku

yang bersangkutan (khususnya lignin) atau bahan lain (khususnya perekat).

Pemanfaatan limbah kertas, sekam padi, dan serabut kelapa sebagai komposit

panel perlu dibuktikan melalui eksperimen. Faktor-faktor yang akan diteliti adalah

pengaruh kandungan limbah kertas HVS, sekam padi, serabut kelapa, dan perekat

terhadap kekuatan bending. Penelitian Yang, dkk. (2002) menunjukan bahwa

komposisi kertas berpengaruh terhadap kekuatan bending. Sedangkan penelitian

Tsushima dkk. (2008) tentang kekuatan bending pada hibrida diperkuat serat

menunjukkan bahwa jenis pengikat berpengaruh terhadap kekuatan bending

komposit.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka permasalahan dalam

penelitian ini yang akan dirumuskan adalah bagaimana pengaruh kombinasi bahan


commit to user

I-4

dasar limbah kertas HVS dan campuran sabut kelapa dan sekam padi serta jenis

perekat terhadap karakteristik kekuatan bending.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah mengetahui

pengaruh komposisi kertas HVS, sekam padi, serabut kelapa dan perekat lem

kanji serta lem PVAc terhadap karakteristik mekanik kekuatan bending.

1.4 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat memberikan saran

kombinasi bahan dan perekat pada desain komposit panel berdasarkan nilai

kekuatan bending yang maksimum.

1.5 Batasan Masalah

Batasan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Limbah kertas yang digunakan dalam penelitian adalah limbah kertas HVS.

2. Limbah kertas HVS yang diuji diperoleh dari sisa potongan-potongan kertas

fotocopy sekitar Surakarta.

3. Limbah sekam padi diperoleh dari daerah Bekonang, Sukoharjo.

4. Limbah serabut kelapa diperoleh di daerah Kebumen, Jawa Tengah.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dibuat agar dapat memudahkan pembahasan

penyelesaian masalah dalam penelitian ini. Penjelasan mengenai sistematika

penulisan, sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan berbagai hal mengenai latar belakang penelitian,

perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan

masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menguraikan teori-teori yang akan dipakai untuk mendukung

penelitian, sehingga perhitungan dan analisis dilakukan secara teoritis

serta penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Landasan


commit to user

I-5

teori diambil dari berbagai sumber yang berkaitan langsung dengan

permasalahan yang dibahas dalam penelitian.

BAB III : METODE PENELITIAN

Bab ini berisi tahapan yang dilalui dalam penyelesaian masalah secara

umum yang berupa gambaran terstruktur dalam bentuk flowchart sesuai

dengan permasalahan yang ada mulai dari studi pendahuluan,

pengumpulan data sampai dengan pengolahan data dan analisis.

BAB IV : PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab ini berisi data-data yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah,

kemudian dilakukan pengolahan data secara bertahap.

BAB V : ANALISIS HASIL

Bab ini memuat uraian analisis hasil pengolahan data yang telah

dilakukan

BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini menguraikan target pencapaian dari tujuan penelitian dan

kesimpulan yang diperoleh dari pembahasan masalah. Bab ini juga

menguraikan saran dan masukan bagi kelanjutan penelitian.


commit to user

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menguraikan tentang teori-teori yang digunakan untuk menunjang

penelitian yang akan dilakukan serta studi pustaka penelitian-penelitian

sebelumnya.

2.1 Landasan Teori

Bagian ini menguraikan tentang komposit, bahan kertas, sekam padi dan

sabut kelapa serta perekat lem kanji dan lem putih digunakan dalam pembahasan

masalah. Sedangkan pengetahuan tentang sifat mekanik komposit yaitu kuat

lentur (bending) bahan dan material akustik diperlukan dalam analisis hasil

penelitian.

2.1.1. Komposit

Kata komposit (composite) merupakan kata sifat yang berarti susunan atau

gabungan. Komposit berasal dari kata “to compose” yang berarti menyusun atau

menggabungkan. Jadi secara sederhana bahan komposit berarti bahan gabungan

dari dua atau lebih bahan yang berlainan. Dalam hal ini gabungan bahan ada dua

macam yaitu (Jones, 1999):

a. Gabungan secara makro, 1) dapat dibedakan secara visual, 2) penggabungan

lebih secara fisis dan mekanis, 3) dapat dipisahkan secara fisis dan mekanis;

b. Gabungan secara mikro, 1) tidak bisa dibedakan secara visual, 2)

penggabungan ini lebih secara kimia, 3) sulit dipisahkan, tetapi dapat dilakukan

secara kimia

Bahan komposit merupakan bahan gabungan secara makro sehingga bahan

komposit dapat didefinisikan sebagai suatu sistem material yang tersusun dari

campuran atau kombinasi dua atau lebih unsur-unsurnya yang secara makro

berbeda di dalam bentuk dan atau komposisi material pada dasarnya tidak dapat

dipisahkan. Komposit dibentuk dari dua komponen penyusun yang berbeda yaitu

penguat (reinforcement) yang mempunyai sifat sulit dibentuk tetapi lebih kaku


commit to user

II-2

serta lebih kuat dan matrik yang umumnya mudah dibentuk tetapi mempunyai

kekuatan dan kekakuan yang lebih rendah (Schwartz, 1984).

Perbedaaan dan penggabungan dari unsur-unsur yang berbeda tersebut

menyebabkan daerah-daerah yang berbatasan. Daerah tersebut disebut dengan

interface. Sedangkan daerah ikatan antara material penyusun komposit disebut

interphase. Berdasarkan uraian tersebut, maka aspek penting yang menunjukkan

sifat-sifat mekanis dari komposit tersebut adalah optimasi dari ikatan antara fiber

dan polimer (matrik) yang digunakan (Schwartz, 1984). Ikatan antara fiber dengan

matrik dipengaruhi langsung oleh reaksi yang terjadi antara matrik dengan fiber.

Dengan kata lain transfer beban atau tegangan diantara dua fase yang berbeda

ditentukan oleh derajat adhesi.

Berdasarkan cara penguatannya komposit dibedakan menjadi tiga (Jones,

1975) yaitu :

a. Fibrous Composite (komposit serat) merupakan jenis komposit yang hanya

terdiri dari satu lamina atau satu lapisan yang menggunakan penguat berupa

serta atau fiber. Fiber yang digunakan bisa berupa glass fibers, carbon fibers,

aramid fibers (poly aramide) dan sebagainya. Fiber ini bisa disusun secara

acak maupun dengan orientasi tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang

lebih kompleks seperti anyaman.

b. Laminated Composite (komposit lapisan) merupakan jenis komposit yang

terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap

lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri.

c. Particulate Composite (komposit partikel) merupakan komposit yang

menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi

secara merata dalam matriksnya.

Sedangkan berdasarkan bentuk material pembentuknya, komposit dapat

dibedakan menjadi lima macam yaitu komposit serat (fiber composite), komposit

serpihan (flake composite), komposit butir (particulate composite), komposit isian

(filled composite), dan komposit lapisan (laminated composite). Komposit dengan

penguatan serat adalah jenis komposit yang paling sering dipakai dalam aplikasi.

Hal ini karena komposit jenis ini memiliki sifat kekuatan tarik dan kekakuan yang

bagus. Namun kelemahannya adalah struktur serat tersebut memiliki kekuatan


commit to user

II-3

tekan dan kekuatan tarik arah melintang serat yang kurang bagus. Hasil dari

komposit yang berlapis-lapis (laminated composite) memiliki kekerasan

(hardness) dari unsur pokoknya tetapi kekuatan merupakan efek sinergi dari

gabungan sifat material. Material komposit akan bersinergi bila memiliki sebuah

sistem yang mempersatukan material-material penunjang untuk mencapai sebuah

sifat material yang baru. Komposit serat dapat dibedakan berdasarkan jenis dan

orientasi seratnya, yaitu komposit serat searah (continous fiber composite), serat

anyaman (woven fiber composite), serat acak (chopped fiber composite), dan

gabungan beberapa jenis serat (hybrid fiber composite) (Schwartz, 1984).

Secara umum komposit dengan penguatan serat tersusun dari dua material

utama yaitu matrik dan serat. Antar kedua unsur material tersebut tidak terjadi

reaksi kimia dan tidak larut satu sama lain, melainkan hanya ikatan antar muka

diantara keduanya. Serat yang memiliki kekuatan lebih tinggi berperan sebagai

komponen penguat, sedangkan matrik yang bersifat lemah dan liat bekerja sebagai

pengikat dan memberi bentuk pada struktur komposit (Schwartz, 1984).

Komposit sandwich merupakan komposit yang tersusun dari tiga lapisan

yang terdiri dari flat composite dan atau metal sheet sebagai skin serta core di

bagian tengahnya. Komposit sandwich dibuat dengan tujuan untuk efisiensi berat

yang optimal, namun mempunyai kekakuan dan kekuatan yang tinggi. Sehingga

untuk mendapatkan karakteristik tersebut, pada bagian tengah diantara kedua skin

dipasang core (Schawrtz, 1984).

Komposit sandwich merupakan jenis komposit yang sangat cocok untuk

menahan beban lentur, impak, meredam getaran dan suara. Komposit sandwich

dibuat untuk mendapatkan struktur yang ringan tetapi mempunyai kekakuan dan

kekuatan yang tinggi. Biasanya pemilihan bahan untuk komposit sandwich,

syaratnya adalah ringan, tahan panas dan korosi, serta harga juga dipertimbangkan

(Schawrtz, 1984).


commit to user

II-4

Gambar 2.1 Bentuk komposit sandwich

1. Matrik

Matrik, sebagai pengisi ruang komposit, memegang peranan penting dalam

mentransfer tegangan, melindungi serat dari lingkungan dan menjaga permukaan

serat dari pengikisan. Matrik harus memiliki kompatibilitas yang baik dengan

serat. Beberapa jenis matrik polimer termoset yang sering digunakan ialah

polyester, epoxy, phenolics, dan polyamids, sedangkan yang termasuk jenis matrik

polimer termoplast adalah polyethylene, polypropylene, nilon, polycarbonate, dan

polyether-ether keton (Moncrieff, 1975).

Mazumdar (2002) menjelaskan fungsi penting matriks dalam komposit

yaitu :

1. Mengikat serat menjadi satu dan mentransfer beban ke serat. Hal ini akan

menghasilkan kekakuan dan membentuk struktur komposit.

2. Mengisolasi serat sehingga serat tunggal dapat berlaku terpisah. Hal ini dapat

menghentikan atau memperlambat penyebaran retakan.

3. Memberikan suatu permukaan yang baik pada kualitas akhir komposit dan

menyokong produksi bagian yang berbentuk benang-benang.

4. Memberikan perlindungan untuk memperkuat serat terhadap serangan kimia

dan kerusakan mekanik karena pemakaian.

5. Berdasarkan matrik yang digunakan, karakteristik perfomansi meliputi

kelenturan, kekuatan impak, dan sebagainya, juga turut dipengaruhi. Sebuah

matrik yang ulet akan meningkatkan ketangguhan struktur komposit.

2. Serat

Serat secara umum terdiri dari dua jenis yaitu serat alam dan serat sintetis.

Serat alam adalah serat yang dapat langsung diperoleh dari alam. Biasanya berupa

serat yang dapat langsung diperoleh dari tumbuh-tumbuhan dan binatang. Serat ini


commit to user

II-5

telah banyak digunakan oleh manusia diantaranya adalah kapas, wol, sutera,

pelepah pisang, sabut kelapa, ijuk, bambu, nanas dan knaf atau goni. Serat alam

memiliki kelemahan yaitu ukuran serat yang tidak seragam, kekuatan serat sangat

dipengaruhi oleh usia. Serat sintetis adalah serat yang dibuat dari bahan-bahan

anorganik dengan komposisi kimia tertentu. Serat sintetis mempunyai beberapa

kelebihan yaitu sifat dan ukurannya yang relatif seragam, kekuatan serat dapat

diupayakan sama sepanjang serat. Serat sintetis yang telah banyak digunakan

antara lain serat gelas, serat karbon, kevlar, nylon, dan lain-lain (Schwartz, 1984).

Tabel 2.1 Beberapa serat alam dan sifat mekaniknya

Serat Diameter

(µm) Ultimate tensil stress, σ (MPa)

Modulus E (GPa)

Berat Jenis

Wood 15-20 160 23 1,5 Bamboo 15-30 550 36 0,8 Jute 10-50 580 22 1,5 Cotton 15-40 540 28 1,5 Wool 75 170 5,9 1,32 Coir 10-20 250 5,5 1,5 Bagasse 25 180 9 1,25 Rice husk 5-15 100 6 1,24 Natural silk 15 400 13 1,35 Spider silk 4 1750 12,7 - Linen - 270 - - Sisal - 560 - - Asbestos 0.2 1700 160 2,5 Sumber : Vasiliev & Morozov (2001)

Stark and Rowlands (2002) mengungkapkan bahwa komposit yang

diperkuat serat tanaman, sifat-sifat mekanisnya akan meningkat secara linear

seiring dengan pertambahan persen berat serat, karakteristik mekanik yang

meningkat adalah kekuatan tarik, kekuatan bending, serta kekuatan impak.

Menurut Biswas, dkk. (2001), beberapa karakteristik yang juga merupakan

kelebihan dari komposit yang diperkuat serat alam yaitu, 1) dapat dicat, dipoles,

maupun dilaminasi, 2) tahan terhadap penyerapan air, 3) murah karena bahan

baku seratnya banyak tersedia di alam dan proses pembuatannya relatif muda dan

sederhana, 4) kuat dan kaku, 5) ramah lingkungan, karena materialnya merupakan

bahan organik dan bisa didaur ulang secara alami oleh lingkungan, 6) memiliki

kemampuan dan diproses dengan baik.


commit to user

II-6

Disamping kelebihan-kelebihan di atas, komposit serat alam juga memiliki

beberapa kelemahan, Rowell (1997) menyebutkan beberapa kelemahan komposit

serat alam yaitu, 1) penurunan karena faktor biologi, yaitu adanya organisme yang

mungkin tumbuh dan memakan karbohidrat yang terkandung dalam serat,

sehingga menimbulkan enzim khusus yang akan merusak struktur serat, dan

melepaskan ikatan antara serat dan matrik, 2) penurunan kualitas karena panas

atau thermal, 3) penurunan panas karena radiasi ultraviolet, hal ini terjadi karena

penyinaran ultraviolet akan menyebabkan meningkatnya karbohidrat dan

berkurangnya lignin. Serat yang banyak mengandung karbohidrat akan memiliki

kemampuan ikatan dengan matrik yang rendah, sehingga kekuatan matrik akan

turun, 4) kekuatannya masih lebih rendah jika dibanding serat buatan.

Serat berperan sebagai penyangga kekuatan dari struktur komposit, beban

yang awalnya diterima oleh matrik kemudian diteruskan ke serat oleh karena itu

serat harus mempunyai kekuatan tarik dan elastisitas yang lebih tinggi daripada

matrik. Schwartz (1984) menjelaskan bahwa serat sebagai penguat dalam struktur

komposit harus memenuhi persyaratan 1) modulus elastisitas yang tinggi, 2)

kekuatan patah yang tinggi, 3) kekuatan yang seragam di antara serat, 4) stabil

selama penanganan proses produksi, 5) diameter serat yang seragam.

Secara teoritis komposit serat yang menggunakan serat panjang akan

memberikan nilai penguatan yang lebih efisien dan seragam dibanding serat

pendek karena beban yang terjadi disalurkan secara merata sepanjang serat.

Namun dalam prakteknya hal tersebut sulit dicapai karena sulit didapatkan nilai

kekuatan optimum sepanjang serat serta tegangan yang terjadi tidak terbagi

merata ke semua serat (Schwartz, 1984).

Serat tanaman, seperti kenaf, flax dan hamp, sangat berpotensi untuk

dimanfaatkan sebagai penguat komposit untuk menggantikan serat gelas karena

serat tanaman memiliki beberapa kelebihan, seperti dapat diperbaharui, jumlahnya

berlimpah, murah, ringan, dapat didegradasi, tidak kasar untuk pembuatan

peralatan, ketika dibakar menetralkan CO2 dapat dibakar dengan menghasilkan

energi, tidak menyebabkan iritasi kulit, sifat mekanis yang baik, sifat akustik dan

isolasi panas yang baik. Massa jenis serat tanaman adalah 40% dibawah massa

jenis serat gelas (Peijs, 2002).


commit to user

II-7

Menurut Building Material and Technology Promotion Council, komposisi

unsur kimia serat alam yang ditunjukkan pada tabel 2.2 dan sifat mekanis dan

dimensi dari beberapa serat alam ditunjukkan oleh tabel 2.3

Tabel 2.2 Komposisi unsur kimia serat alam

Serat Selulosa (%) Hemiselulosa (%) Lignin (%)

Kadar air (%)

Pisang 60-65 6-8 5-10 10-15 Sabut 43 <1 45 10-12 Flax 70-72 14 4-5 7 Jute 61-63 13 5-13 12,5 Rami 80-85 3-4 0,5 5-6 Sisal 60-67 10-15 8-12 10-12 Sun hemp 70-78 18-19 4-5 10-11 Cotton 90 6 - 7 Sumber: Building Material and Technology Promotion Council(1998)

Tabel 2.3 Sifat Mekanis Beberapa Serat Alam

Serat Panjang (mm)

Diameter (mm)

Massa jenis

(Kg/m3)

Modulus Youg (GPa)

Kekuatan Tarik (MPa)

Regangan (%)

Bambu - 0,1-0,4 1500 27 575 3 Pisang - 0,8-2,5 1350 1,4 95 5,9 Sabut 50-350 0,1-0,4 1440 0,9 200 29 Flax 500 NA 1540 100 1000 2 Jute 1800-3000 0,1-0,2 1500 32 350 1,7 Kenaf 30-750 0,04-0,09 - 22 295 - Sisal - 0,5-2 1450 100 1100 - Sumber: Building Material and Technology Promotion Council(1998)

2.1.2. Kekuatan Fisik dan Mekanik

Sifat fisik meliputi volume dan densitas serta kekuatan mekanik yaitu

kekuatan lentur (bending) diuraikan sebagai berikut.

1. Fraksi Volume

Jumlah kandungan serat dalam komposit, merupakan hal yang menjadi

perhatian khusus pada komposit berpenguat serat. Jumlah serat serta karakteristik

dari serat tersebut merupakan salah satu elemen kunci dalam analisis

mikromekanik komposit. Untuk memperoleh komposit berkekuatan tinggi,

distribusi serat dengan matrik harus merata pada proses pencampuran agar

mengurangi timbulnya void. Untuk menghitung fraksi volume, parameter yang


commit to user

II-8

harus diketahui adalah berat jenis matrik, berat jenis serat, berat komposit dan

berat serat. Adapun fraksi volume ditentukan dengan persamaan (Gibson, 1994) :

Diasumsikan volume void (Vv) = 0

wf + wm = 1....................................................................................................(2.1)

wf = %100..

.x

vv

v

mmff

ff

rrr

+...........................................................................(2.2)

Keterangan:

wf, wm = fraksi berat serat dan matriks

ρf, ρm = densitas serat dan matriks (gr/cm3)

vf, vm = fraksi volume serat dan matriks (cm3)

2. Pengujian Densitas

Pengujian densitas merupakan pengujian sifat fisis terhadap spesimen,

yang bertujuan untuk mengetahui nilai kerapatan massa dari spesimen yang diuji.

Rapat massa (mass density) suatu zat adalah massa per satuan volume.

vm

=r ...........................................................................................................(2.3)

Keterangan:

ρ = densitas benda (gr/cm3)

m = massa benda (gr)

v = volume benda(cm3)

Dalam pengujian densitas spesimen di sini pada prinsipnya menggunakan

perbedaan antara massa spesimen di udara (mudara) dan massa spesimen ditimbang

di air (mair). Untuk massa spesimen di udara (mudara) dapat dihitung dengan

menimbang spesimen dengan timbangan secara normal yang merupakan massa

spesimen yang sesungguhnya tanpa adanya gaya ke atas atau gaya dorong ke atas,

sedangkan untuk massa spesimen dalam air (mair) sama dengan massa air yang

dipindahkan atau tumpah. Hal ini dipengaruhi gaya angkat ke atas oleh air atau

adanya gaya dorong ke atas terhadap spesimen, yang menyebabkan nilai berat

spesimen di air cenderung lebih kecil dibandingkan berat spesimen di udara.

Adapun hubungan formula rumusan densitas menurut teori Archimides

dapat dilihat pada persamaan di bawah ini :


commit to user

II-9

airairudara

udara xmm

mrr

-= .............................................................................(2.4)

Keterangan:

mudara = berat spesimen di udara (gr)

mair = berat spesimen dalam fluida (gr)

ρair = densitas fluida air (gr/ cm3)

3. Kekuatan dan Modulus Bending Komposit

Untuk mengetahui kekuatan bending suatu material maka perlu dilakukan

pengujian bending terhadap material tersebut. Kekuatan bending atau kekuatan

lengkung adalah tegangan bending terbesar yang dapat diterima akibat

pembebanan luar tanpa mengalami deformasi yang besar atau kegagalan. Akibat

pengujian bending, pada bagian atas spesimen akan mengalami tekanan, dan

bagian bawah akan mengalami tegangan tarik. Kegagalan yang terjadi akibat

pengujian bending, komposit akan mengalami patah pada bagian bawah yang

disebabkan karena tidak mampu menahan tegangan tarik yang diterima. Kekuatan

bending suatu material dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini (SNI 01-

4449, 2006) :

MOR = 22

3LTBS

..................................................................................................(2.5)

Keterangan:

MOR = modulus of rupture (kgf/cm2)

B = besarnya beban maksimum (kgf)

S = jarak sangga (cm)

L = lebar contoh uji papan serat (cm)

T = tebal contoh uji papan serat (cm)


commit to user

II-10

S = 150

S/2 S/2

2525

T

B

a

a a

Gambar 2.2 Uji Keteguhan Lentur

Sumber: SNI, 2006

Keterangan gambar :

B = beban (kgf)

S = jarak sangga (mm)

a = diameter

T = tebal papan serat

Berikut merupakan gambar distribusi tegangan pada pengujian bending dan

pengujian tarik.

Gambar 2.3 Distribusi gaya pada pengujian bending

Gambar 2.4 Distribusi gaya pada pengujian tarik

Pada pengujian tarik gaya-gaya diarahkan menjauhi batang, gaya P yang

bekerja tegak-lurus (normal) pada penampang melintang a-a ini secara aktual

merupakan resultan distribusi gaya-gaya yang bekerja pada penampang melintang

dengan arah normal. Apabila gaya-gaya dikenakan pada ujung-ujung batang

sedemikian sehingga batang dalam kondisi tertarik, maka terjadi suatu tegangan

≥


commit to user

II-11

tarik pada batang, sedangkan pada pengujian bending bagian atas mengalami

tekanan.

Pada suatu material, terjadi reaksi terhadap pembebanan ini, yaitu adanya

tegangan tarik dan tekan, reaksi ini digambarkan sebagai distribusi tegangan pada

gambar 2.5 dan gambar 2.6 dimana dari skema ini kita dapat menggambarkan

gaya-gaya yang bekerja.

Gambar 2.5 Skema distribusi tegangan pada spesimen pada pengujian

bending

Gambar 2.6 Skema distribusi tegangan pada spesimen pada pengujian tarik

Modulus pecah (MOR) telah menjadi suatu pengukuran yang umum tentang

kekuatan lengkung pada komposit, dalam hal ini adalah papan serat. MOR adalah

tegangan lengkung akhir yaitu sebelum terjadinya patah dari suatu material dalam

kelengkungannya, dan itu sering digunakan untuk membandingkan material satu

dengan lainnya. Sedangkan kekuatan tarik maksimum atau ultimate tensile

strenght didefinisikan sebagai tegangan maksimum yang dapat ditanggung oleh

material sebelum terjadi patahan (fracture)

2.2 Klasifikasi Papan Serat

Menurut SNI 01-4449-2006, papan serat yaitu panel yang dihasilkan dari

pengempaan serat kayu atau bahan berligno-selulosa lain dengan ikatan utama

berasal dari bahan baku yang bersangkutan (khususnya lignin) atau bahan lain

(khususnya perekat) untuk memperoleh sifat khusus, diklasifikasikan menjadi tiga

Tension

Neutral Line


commit to user

II-12

berdasarkan kerapatannya yaitu papan serat kerapatan rendah, papan serat

kerapatan sedang dan papan serat kerapatan tinggi.

Pengukuran Kerapatan sebagai berikut

lB

K = ...................................................................................................(2.6)

Keterangan:

K = kerapatan (g/cm3) dalam 2 desimal;

B = massa (g);

l = isi (cm3) = panjang (cm) x lebar (cm) x tebal (cm)

a. PSKR (Papan Serat Kerapatan Rendah)

Papan serat kerapatan rendah yaitu papan serat yang memiliki kerapatan <

0,40 (g/cm3). Standar nilai MOR (Modulus of Rupture) ditunjukkan pada tabel

2.4 (SNI 01-4449, 2006).

Tabel 2.4. Klasifikasi PSKR berdasarkan kerapatan dan nilai MOR Tipe Kerapatan (g/cm3) Nilai MOR (kgf/cm2)

1 < 0,27 ≥ 1,0 ≥ 10,2 2 < 0,35 ≥ 2,0 ≥ 20,4 3 < 0,40 ≥ 3,0 ≥ 30,6

Sumber: SNI, 2006

Tabel 2.5 Syarat fisis dan mekanis PSKR

Jenis PSKR Tebal (cm) Nilai MOR

kgf/cm2 kgf/cm2

Tipe 1 1

≥ 1,0

≥ 10,2

1,5 2,0

Tipe 2

0,9

≥ 2,0 ≥ 20,4 1,2 1,5 1,8

Tipe 3

0,9

≥ 3,0 ≥ 30,6 1,2 1,5 1,8

Sumber: SNI, 2006


commit to user

II-13

b. PSKS (Papan Serat Kerapatan Sedang)

Papan serat kerapatan sedang yaitu papan serat yang memiliki kerapatan 0,40

– 0,84 (g/cm3). Standar nilai MOR (Modulus of Rupture) ditunjukkan pada

tabel 2.6 (SNI 01-4449, 2006).

Tabel 2.6 Klasifikasi PSKS berdasarkan nilai MOR

Tipe Nilai MOR

kgf/cm2 kgf/cm2 30 ≥ 30,0 ≥ 30,6 25 ≥ 25,0 ≥ 25,5 15 ≥ 15,0 ≥ 15,3 5 ≥ 5,0 ≥ 5,1

Sumber: SNI, 2006

Sedangkan syarat fisik mekanis papan serat kerapatan sedang dijelaskan pada

tabel 2.7

Tabel 2.7 Syarat sifat mekanis PSKS

Tipe

Nilai MOR Modulus patah Modulus

elastisitas Kering Basah kgf/ cm2

kgf/ cm2

kgf/ cm2

kgf/ cm2

kgf/ cm2

104 kgf/cm2

Tipe 30 ≥ 30,0 ≥ 306 ≥ 15,0 ≥ 15,3 ≥ 2500 ≥ 2,55 Tipe 25 ≥ 25,0 ≥ 255 ≥ 12,5 ≥ 12,5 ≥ 2000 ≥ 2,04 Tipe 15 ≥ 15,0 ≥ 153 ≥ 7,5 ≥ 7,7 ≥ 1300 ≥ 1,33 Tipe 5 ≥ 5,0 ≥ 51 – – ≥ 800 ≥ 0,82

Sumber: SNI, 2006

c. PSKT (Papan Serat Kerapatan Tinggi)

Papan serat kerapatan tinggi yaitu papan serat yang memiliki kerapatan >0,84

(g/cm3). Klasifikasi PSKT berdasarkan perlakuan ditunjukkan pada tabel 2.8

dan berdasarkan kondisi permukaan ditunjukkan pada tabel 2.9 (SNI 01-4449,

2006).

Tabel 2.8 Klasifikasi PSKT berdasarkan perlakuan

Tipe Perincian T1 PSKT tanpa perlakuan T2 PSKT dengan perlakuan

CATATAN Perlakuan bisa mencakup antara lain: perlakuan panas, perlakuan minyak, atau impregnasi resin.

Sumber: SNI, 2006


commit to user

II-14

Tabel 2.9 Klasifikasi PSKT berdasarkan kondisi permukaan

Tipe Kondisi permukaan

T1

PSKT biasa tanpa perlakuan (T1B1)

Permukaan tidak diampelas

PSKT biasa tanpa perlakuan (T1B2)

Satu atau dua permukaan diampelas

PSKT dekoratif interior tanpa perlakuan (T1D)

Satu atau dua permukaan direkat/dilapisi dengan bahan resin, film, kertas, atau dilaburi cat resin sintetis

T2

PSKT biasa dengan perlakuan (T2B1)

Permukaan tidak diampelas

PSKT biasa dengan perlakuan (T2B2)

Satu atau dua permukaan diampelas

PSKT dekoratif eksterior dengan perlakuan (T2D)

Satu atau dua permukaan direkat/dilapisi dengan bahan resin, film, kertas, atau dilaburi cat resin sintetis

Sumber: SNI, 2006

Standar keteguhan lentur dan modulus patah ditunjukkan pada tabel 2.10

Tabel 2.10 Klasifikasi PSKT berdasarkan nilai MOR

Tipe Nilai MOR

kgf/cm2 kgf/cm2 T135 ≥ 35,0 ≥ 35,7 T1 25 ≥ 25,0 ≥ 25,5 T1 20 ≥ 20,0 ≥ 20,4 T2 45 ≥ 45,0 ≥ 45,9 T2 35 ≥ 35,0 ≥ 35,7

Sumber: SNI, 2006

2.3 Material akustik

Telinga normal tanggap terhadap bunyi di antara jangkauan frekuensi audio

sekitar 20 sampai 20.000 Hz. Kebanyakan bunyi (pembicaraan, musik, dan bising)

terdiri dari banyak frekuensi, yaitu komponen-komponen frekuensi rendah,

tengah, medium. Oleh sebab itu amatlah penting untuk memeriksa masalah-

masalah akustik meliputi spektrum frekuensi yang dapat didengar. Frekuensi

standar yang dapat dipilih secara bebas sebagai wakil yang penting dalam akustik

lingkungan adalah 125, 250, 500, 1000, 2000, dan 4000 Hz atau 128, 256, 512,

1024, 2048, dan 4096 Hz (Doelle,1986).


commit to user

II-15

2.3.1. Penyerapan bunyi

Doelle (1986) menyatakan efisiensi penyerapan suatu bunyi suatu bahan pada

suatu frekuensi tertentu dinyatakan oleh koefisien penyerapan bunyi. Koefisien

penyerapan bunyi suatu permukaan adalah bagian energi bunyi datang yang

diserap, atau tidak dipantulkan oleh permukaan. Koefisien ini dinyatakan dalam

huruf Greek α. Misalnya pada 500 Hz bila bahan akustik menyerap 65% dari

energi bunyi datang dan memantulkan 35% dari padanya, maka koefisien

penyerapan bunyi bahan ini adalah 0,65.

Karakteristik dari serapan bunyi bervariasi terhadap frekuensi. Efisiensi

dari serapan bunyi dinyatakan dalam bilangan antara 0 dan 1. Nilai koefisien

serapan 0 menyatakan tidak ada energi bunyi yang diserap dan nilai koefisien

serapan 1 menyatakan serapan yang sempurna (Hassal and Zaveri, 1988)

Dalam kepustakaan akustik arsitektur dan pada lembaran informasi yang

diterbitkan oleh pabrik-pabrik dan penyalur, bahan akustik komersial kadang-

kadang dicirikan oleh koefisien reduksi bising (Noise Reduction Coefficient –

NRC), yang merupakan rata-rata dari koefisien penyerapan bunyi pada frekuensi

250, 500, 1000, dan 2000 Hz yang dinyatakan dalam kelipatan terdekat dari 0,05.

Nilai ini berguna dalam membandingkan penyerapan bunyi bahan-bahan akustik

komersial secara menyeluruh bila digunakan untuk tujuan reduksi bising (Doelle,

1986).

Bila bunyi menumbuk suatu permukaan, maka ia dipantulkan atau diserap.

Energi bunyi yang diserap oleh oleh lapisan penyerap sebagian diubah menjadi

panas, tetapi sebagian besar ditransmisikan ke sisi lain lapisan tersebut, kecuali

bila transmisi tadi dihalangi oleh penghalang yang berat dan kedap. Dengan

perkataan lain penyerap bunyi yang baik adalah pentransmisi bunyi yang efisien

dan arena itu adalah insulator bunyi yang tidak baik. Sebaliknya dinding insulasi

bunyi yang efektif akan menghalangi transmisi bunyi dari satu sisi ke sisi lain.

Bahan-bahan dan kontruksi penyerap bunyi dapat dipasang pada dinding ruang

ataupun digantung di udara (Doelle, 1986). Bahan-bahan tersebut dapat

diklasifikasikan sebagai berikut :

a. Bahan berpori, seperti papan serat (fiber board), plesteran lembut, mineral

wools, dan selimut isolasi, memiliki karakteristik dasar suatu jaringan seluler


commit to user

II-16

dengan pori-pori yang saling berhubungan. Energi bunyi datang diubah

menjadi energi panas dalam pori-pori ini. Bahan-bahan selular, dengan sel

yang tertutup dan tidak saling berhubungan seperti damar busa, karet selular,

dan gelas busa, adalah penyerap bunyi yang buruk. Penyerap berpori

mempunyai karakteristik penyerapan bunyinya lebih efisien pada frekuensi

tinggi dibandingkan pada frekuensi rendah dan efisiensi akustiknya membaik

pada jangkauan frekuensi rendah dengan bertambahnya tebal lapisan penahan

yang padat dan dengan bertambahnya jarak dari lapisan penahan ini. Bahan

berpori ini antara lain ubin selulosa, serat mineral, serat-serat karang (rock

wool), serat-serat gelas (glass wool), serat-serat kayu, lakan (felt), rambut,

karpet, kain dan sebagainya.

b. Penyerap panel atau selaput merupakan penyerap frekuensi rendah yang

efisien. Bila dipilih dengan benar, penyerap panel mengimbangi penyerapan

frekuensi sedang dan tinggi yang agak berlebihan oleh penyerap-penyerap

berpori dan isi ruang. Jadi penyerap ruang menyebabkan karakteristik

dengung yang serba sama pada seluruh jangkauan frekuensi audio. Penyerap-

penyerap panel yang berperan pada penyerapan frekuensi rendah antara lain

panel kayu dan hardboard, gypsum boards, langit-langit plesteran yang

digantung, plesteran berbulu, jendela, kaca, dan pintu. Bahan-bahan yang

berpori yang diberi jarak dari lapisan penunjangnya yang padat juga berfungsi

sebagai penyerap panel yang bergetar dan menunjang penyerapan pada

frekuensi rendah.

c. Resonator rongga (Helmholtz) merupakan penyerap bunyi yang terdiri dari

sejumlah udara tertutup yang dibatasi dinding-dinding tegar dan dihubungkan

oleh celah sempit ke ruang sekitarnya, di mana gelombang bunyi merapat.

Nilai koefisien serapan bunyi untuk material-material tertentu ditampilkan

pada tabel 2.11.


commit to user

II-17

Tabel 2.11 Koefisien serapan bunyi pada bahan bangunan umum

Material Koefisien Absorpsi (α)

250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz Batu 0,03 0,03 0,04 0,05 Beton 0,01 0,02 0,02 0,02 Glass - Large panes of heavy plate glass - Stardard window

0,06 0,25

0,04 0,18

0,03 0,12

0,02 0,07

Gypsum board, ½ in. 0,1 0,05 0,04 0,07 Plasters - Gypsum - Pada bilah, atas ruang udara atau

pada balok/ tiang

0,01 0,3

0,02 0,15

0,03 0,10

0,04 0,05

Plywood panels 0,3 0,1 0,09 0,09 Karpet, berat pada beton 0,06 0,14 0,37 0,6 Tirai, tergantung lurus, dipasang pada dinding

0,03 0,04 0,11 0,17

Lantai beton atau teraso - Linoleum, vinyl, karet atau lantai

gabus pada beton - Kayu

0,01 0,03

0,11

0,015 0,03

0,10

0,02 0,03

0,07

0,02 0,03

0,06

Panel kayu ½ in. 0,25 0,20 0,17 0,15 Polyurethane foam 0,07 0,1 0,2 0,45

Sumber : Lewis and Douglas, 1994

Menurut ISO 11654, koefisien serap bising diklasifikasikan sebagai berikut

Tabel 2.12 Pengklasifikasian serapan bising

Sound absorption classes αw A 0,90; 0,95; 1,00 B 0,80; 0,85 C 0,60; 0,65; 0,70; 0,75 D 0,30; 0,35; 0,40; 0,45; 0,50; 0,55 E 0,25; 0,20; 0,15

Not classified 0,10; 0,05; 0,00 Sumber : ISO 11654, 1997

2.3.2. Pemasangan dan Distribusi Bahan-Bahan Penyerap

Karakteristik penyerapan bunyi tidak boleh dianggap seperti sifat intrinsik

bahan-bahan akustik, tetapi sebagai suatu segi yang sangat tergantung pada sifat-

sifat fisik, detail pemasangan dan kondisi lokal. Tidak ada tipe cara pemasangan

tertentu yang dapat dikatakan sebagai pemasangan optimum untuk setiap

pemasangan. Bermacam-macam perincian yang harus diperhatikan secara

serentak yaitu tentang sifat-sifat bahan akustik, kekuatan, susunan (texture)


commit to user

II-18

permukaan, dan lokasi dinding-dinding ruang di mana bahan akustik akan

dipasang, ruang yang tersedia untuk lapisan permukaan tersebut, waktu yang

dibutuhkan untuk pekerjaan itu, kemungkinan penggantian di waktu yang akan

datang, biaya dan lain-lain (Doelle, 1986).

2.3.3. Pemilihan Bahan Penyerap Bunyi

Bahan-bahan akustik dimaksudkan untuk mengkombinasikan fungsi

penyerapan bunyi dan penyelesaian interior, maka dalam pemilihan lapisan

akustik sejumlah pertimbangan di luar segi akustik juga harus diperhatikan.

Perincian berikut ini harus diperiksa dalam pemilihan lapisan-lapisan penyerap

bunyi yaitu mengenai koefisien penyerapan bunyi pada frekuensi-frekuensi wakil

jangkauan frekuensi audio, penampilan (ukuran, tepi, sambungan, warna,

jaringan), daya tahan terhadap kebakaran dan hambatan terhadap penyebaran api,

biaya instalasi, kemudahan instalasi, keawetan (daya tahan terhadap tumbukan,

luka-luka mekanis, dan goresan), pemantulan cahaya, ketebalan dan berat, nilai

insulasi termis, daya tarik terhadap kutu, kutu busuk, jamur, kemungkinan

penggantiannya dan kebutuhan serentak akan insulasi bunyi yang cukup (Doelle,

1986).

Jenis bahan peredam suara yang sudah ada yaitu bahan berpori, resonator

dan panel (Lee, and Changwhan 2003). Dari ketiga jenis bahan tersebut, bahan

berporilah yang sering digunakan. Khususnya untuk mengurangi kebisingan pada

ruang-ruang yang sempit seperti perumahan dan perkantoran. Hal ini karena

bahan berpori relatif lebih murah dan ringan dibanding jenis peredam lain (Lee,

and Changwhan 2003). Material yang telah lama digunakan pada peredam suara

jenis ini adalah glasswool dan rockwool.

2.3.4. Pengaruh bising dan Pengukuran Bising

Bising yang cukup keras, di atas sekitar 75 dB, dapat menyebabkan

kegelisahan, kurang enak badan, kejenuhan mendengar, sakit lambung dan

masalah peredaran darah. Bising yang sangat keras, di atas 85 dB, dapat

menyebabkan kemunduran yang serius pada kesehatan seseorang pada umumnya,

dan bila berlangsung lama, kehilangan pendengaran sementara atau permanen

dapat terjadi. Bising yang berlebihan dan berkepanjangan terlihat dalam masalah-

masalah kelainan seperti penyakit jantung, tekanan darah tinggi dan luka perut.


commit to user

II-19

Tabel 2.13 Singkap bising yang diijinkan seperti yang dinyatakan dalam Walsh-

Healay Public Contracts Act (United States)

Sumber : Doelle, 1986

Tabel 2.14 Kriteria bising latar belakang yang direkomendasi untuk ruang-ruang Jenis ruang Bilangan NC

Ruang konser 15-20 Studio radio atau studio rekaman 15-20

Rumah opera 20 Panggung sandiwara 20-25

Ruang musik 20-25 Studio televisi 20-25

Kantor eksekutif 20-30 Ruang kelas atau ruang kuliah 25

Studio film 25 Ruang konferensi 25-30

Tempat ibadah 25-30 Ruang pengadilan 25-30

Ruang pertemuan atau auditorium sekolah 25-35 Rumah 25-35 Hotel 25-35

Teater film 30 Rumah sakit 30

Kantor semi pribadi 30-35 Perpustakaan 30-35 Kantor bisnis 35-45 Rumah makan 35-50 Ruang gambar 40-45 Ruang olahraga 45-50

Ruang ketik atau akuntansi 45-60 Stadion besar 50

Sumber : Doelle, 1986

Durasi, per hari jam Tingkat bunyi Db-a 8 90 6 92 4 95 3 97 2 100

1½ 102 1 105 ½ 110

¼ atau kurang 115


commit to user

II-20

2.3.5. Desain Akustik

Desain akustik ruangan tertutup pada intinya adalah mengendalikan

komponen suara langsung dan pantul, dengan cara menentukan karakteristik

akustik permukaan dalam ruangan (lantai, dinding dan langit-langit) sesuai

dengan fungsi ruangannya. Ada ruangan yang karena fungsinya memerlukan lebih

banyak karakteristik serap (studio, home theater, dll) dan ada yang memerlukan

gabungan antara serap dan pantul yang berimbang (auditorium, ruang kelas, dsb).

Dengan mengkombinasikan beberapa karakter permukaan ruangan, seorang

desainer akustik dapat menciptakan berbagai macam kondisi mendengar sesuai

dengan fungsi ruangannya, yang diwujudkan dalam bentuk parameter akustik

ruangan (Sarwono, 2008).

Karakteristik akustik permukaan ruangan pada umumnya dibedakan atas

(Sarwono, 2008):

· Bahan penyerap suara (absorber) yaitu permukaan yang terbuat dari material

yang menyerap sebagian atau sebagian besar energi suara yang datang

padanya, misalnya glasswool, mineral wool, foam. Bahan ini bisa berwujud

sebagai material yang berdiri sendiri atau digabungkan menjadi sistem

absorber (fabric covered absorber, panel absorber, grid absorber, resonator

absorber, perforated panel absorber, acoustic tiles, dsb).

· Bahan pemantul suara (reflector) yaitu permukaan yang terbuat dari material

yang bersifat memantulkan sebagian besar energi suara yang datang

kepadanya. Pantulan yang dihasilkan bersifat spekular (mengikuti kaidah

Snelius yaitu sudut datang = sudut pantul). Contoh bahan ini misalnya

keramik, marmer, logam, aluminium, gypsum board, beton, dsb.

· Bahan penyebar suara (diffusor) yaitu permukaan yang dibuat tidak merata

secara akustik yang menyebarkan energi suara yang datang kepadanya,

misalnya QRD diffuser, BAD panel, diffsorber dsb.

2.4 Bahan-bahan Penyusun Komposit

Komposit core ini berbasis limbah kertas HVS dengan variasi pencampur

serabut kelapa dan sekam padi serta perekat lem kanji dan lem putih.


commit to user

II-21

2.4.1. Kertas

Kertas (paper) berasal dari bahasa Yunani yang ditujukan untuk

penyebutan material media menulis yang disebut papyrus. Kertas terbuat dari

serat tumbuhan yang digabungkan menjadi lembaran-lembaran. Pada awal

pembuatannya, kertas dibuat dari kapas. Saat ini kertas dapat dibuat dari kulit

kayu. Kertas adalah bahan tipis dan rata yang dihasilkan dengan kompresi serat

yang berasal dari pulp. Pulp terdiri dari serat-serat (selulosa dan hemiselulosa)

sebagai bahan baku kertas. Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku

berserat (kayu maupun non kayu) melalui berbagai proses pembuatannya

(Sidharta dan Indrawati, 2009).

Miasa dan Sriwijaya (2004) dalam penelitiannya mengenai sifat akustik

penghalang kebisingan dari kertas dan plastik, menyatakan bahwa peredam

kebisingan buatan dari kertas dan plastik (termasuk di dalamnya kertas dan plastik

bekas) mempunyai kemampuan meredam kebisingan lebih baik daripada tanaman

dengan kemampuan hambatan aliran dapat diatur.

Bahan baku pembuatan kertas adalah selulosa yang diberi perlakuan kimia,

dibilas, diuraikan, dipucatkan, dibentuk menjadi lembaran setelah pressing dan

dikeringkan. Kayu terdiri dari 50% selulosa, 30% lignin dan bahan bersifat

adhesif di lamela tengah, 20% karbohidrat berupa xylan, resin dan tanin. Jenis

kayu dan lembaran akhir kertas yang di inginkan sangat menentukan cara

pembuatan kertas. Pada pembuatan kertas dengan bahan baku berupa kayu

terlebih dahulu dibuat menjadi pulp (Julianti, 2006)

Selulosa merupakan senyawa polisakarida yang terdapat banyak di alam.

Bobot molekulnya tinggi, strukturnya teratur berupa polimer yang linear terdiri

dari unit ulangan β-D-glukopiranosa. Karakteristik selulosa antara lain muncul

karena adanya struktur kristalin dan amorf serta pembentukan mikro fibril dan

fibril yang pada akhirnya menjadi serat selulosa. (Anonim, 2002)

Selulosa merupakan senyawa organik yang terdapat pada dinding sel

bersama lignin berperan dalam mengokohkan struktur tumbuhan. Selulosa pada

kayu umumnya berkisar 40-50%. Selulosa tersusun atas glukosa dan lazim disebut

sebagai serat dan merupakan polikasarida terbanyak. Selulosa banyak terdapat

pada dinding sel tanaman, alga, dan jamur. Penggunaan dalam industri, selulosa


commit to user

II-22

dapat digunakan sebagai bahan pembuatan pulp dan kapas yang akan

memproduksi kertas dan karton. Selulosa tidak mempunyai rasa dan bau, bersifat

hidrofilik, tidak larut dalam kebanyakan pelarut organik, serta dapat

terbiodegradasi (Anonim, 2002).

Sifat-sifat selulosa tergantung pada derajat polimerisasi rantai panjang,

jumlah unit glukosa yang terbentuk pada molekul polimer. Selulosa pada pulp

kayu mempunyai panjang rantai antara 300 sampai 1700 unit, kapas dan serat

tumbuhan lain hampir sama dengan selulosa bakterial mempunyai panjang rantai

berkisar antara 800 sampai 10.000 unit. Molekul rantai panjang yang sangat kecil

yang diperoleh dari pemecahan selulosa disebut xelodekstrin. Xelodekstrin larut

dalam air dan pelarut organik. (www.wikipedia.com)

Serat selulosa juga dapat dapat menyerap air dan memiliki regangan

(Sidharta dan Indrawati, 2009). Sedangkan kelebihan serat selulosa yang lain

sebagai berikut (Je Audible Music, 2009) :

1) Memiliki daya serap yang tinggi terhadap suara yaitu NRC mencapai 0,9

sehingga mampu menyerap reveberation (gema/gaung) dengan optimal.

2) Memiliki kepadatan massa jenis mencapai 80kg/m3 sehingga mampu

menghalangi suara dengan sangat baik.

3) Tidak merambatkan api seperti pada umumnya bahan insulasi.

4) Aman bagi kesehatan, tidak menyebabkan carcinogen (kanker) atau alergi.

5) Tidak berjamur.

6) Serangga, tikus, ngengat dan sejenisnya tidak akan tinggal pada material.

Hemiselulosa merupakan suatu polisakarida lain yang terdapat dalam

tanaman dan tergolong senyawa organik. Degradasi hemiselulosa dalam asam

lebih tinggi dibandingkan dengan delignifikasi, dan hidrolisis dalam suasana basa

tidak semudah dalam suasana asam menyatakan bahwa adanya hemiselulosa

mengurangi waktu dan tenaga yang diperlukan untuk melunakkan serat dalam

proses mekanis dalam air. Hemiselulosa bersifat sebagai pendukung dinding sel

dan berlaku sebagai perekat antar sel tunggal yang terdapat di dalam tanaman

lainnya. Kandungan hemiselulosa yang tinggi memberikan kontribusi pada ikatan

antar serat, karena hemiselulosa bertindak sebagai perekat dalam setiap serat

tunggal. (Sungai, 2009).


commit to user

II-23

2.4.2. Serabut Kelapa

Serabut kelapa merupakan salah satu hasil sampingan dari buah kelapa

yang berupa serat-serat kasar. Sabut kelapa menyusun sekitar 35% dari total bobot

buah. Serat sabut kelapa, atau dalam perdagangan dunia dikenal sebagai coco

fiber, coir fiber, coir yarn, coir mats, dan rugs, merupakan produk hasil

pengolahan sabut kelapa. Secara tradisional serat sabut kelapa hanya

dimanfaatkan untuk bahan pembuat sapu, keset, tali dan alat-alat rumah tangga

lain. Perkembangan teknologi, sifat fisika-kimia serat, dan kesadaran konsumen

untuk kembali ke bahan alami, membuat serat sabut kelapa dimanfaatkan menjadi

bahan baku industri karpet, jok dan dashboard kendaraan, kasur, bantal, dan

hardboard. Serat sabut kelapa juga dimanfaatkan untuk pengendalian erosi. Serat

sabut kelapa diproses untuk dijadikan coir fiber sheet yang digunakan untuk

lapisan kursi mobil, spring bed dan lain-lain (PPUK BI).

Komposisi kimia sabut kelapa terdiri atas selulosa, lignin, pyroligneous

acid, gas, arang, ter, tannin, dan potasium. Salah satu produk yang dapat diolah

dari tanaman kelapa adalah serabut kelapa. Namun saat ini pemanfaatan serabut

kelapa masih sangat kurang di kalangan masyarakat. Hal ini diakibatkan

kurangnya pemahaman tentang nilai ekonomi produk ini. Disisi lain teknologi dan

informasi pasar tentang serabut kelapa belum banyak diketahui oleh masyarakat.

Produk primer dari pengolahan sabut kelapa terdiri atas serat (serat panjang),

bristle (serat halus dan pendek), dan debu sabut. Serat dapat diproses menjadi

serat berkaret, matras, geotextile, karpet, dan produk-produk kerajinan/industri

rumah tangga. Matras dan serat berkaret banyak digunakan dalam industri jok,

kasur, dan pelapis panas (Rindengan dkk., 1995).

Sabut kelapa memiliki beberapa sifat yaitu tahan lama, kuat terhadap

gesekan dan tidak mudah patah, tahan terhadap air (tidak mudah membusuk),

tahan terhadap jamur dan hama (Ulfa, 2006). Selain itu, sabut kelapa juga

mempunyai kelebihan dapat menahan kandungan air dan potensial

didayagunakan sebagai adsorben (penyerap) polutan logam berat yang sangat

berbahaya bagi manusia (Faozi, 2009). Kelebihan serat serabut kelapa (coir fiber)

menurut Choir Institute yang terdapat di www.rumahsabut.com yaitu, 1) anti

ngengat, tahan terhadap jamur dan membusuk, 2) memberikan insulasi yang


commit to user

II-24

sangat baik terhadap suhu dan suara, 3) tidak mudah terbakar, 4) flame-retardant,

5) tidak terkena oleh kelembaban dan kelembaban, 6) alot dan tahan lama, 7)

resilient, mata kembali ke bentuk konstan bahkan setelah digunakan., 8) totally

statis, 9) mudah dibersihkan, 10) mampu menampung air 3x dari beratnya, 11)

sabut 15 kali lebih lama daripada kapas untuk rusak, 12) sabut tujuh kali lebih

lama dari rami untuk rusak, dan 13) sabut geotextiles adalah 100% bio-degradable

dan ramah lingkungan.

Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Balai Penelitian dan

Pengembangan Industri Menado (1996) diketahui bahwa papan partikel yang

dibuat dari serbuk sabut kelapa dengan variasi kadar perekat pada berbagai

kerapatan, karakteristik sifat daya serap airnya sangat berbeda dengan sifat daya

serap air papan partikel yang terbuat dari kayu, yaitu sifat daya serap airnya antara

3,5 sampai 5,5 kali dari beratnya, sedangkan untuk sifat daya serap oli nilainya

berkisar antara 2,5 sampai 4 kali dari beratnya. Berdasarkan sifat penyerapan air

dan oli yang tinggi ini memungkinkan pemanfaatan produk papan partikel yang

terbuat dari serbuk sabut kelapa ini dapat digunakan sebagai bahan penyerap air

atau oli. Disamping itu dapat juga digunakan sebagai pengganti papan busa

sebagai bahan pembungkus anti pecah yang ramah lingkungan karena bahan ini

kemungkinan besar dapat terdekomposisi secara alami.

Banyaknya pemanfaatan sabut kelapa tersebut karena produk olahan sabut

kelapa mudah dan murah, juga karena akibat semakin mahalnya pembuatan busa

sintetis, sehingga dicari alternatif pengganti busa. Selain itu produk olahan sabut

kelapa juga digunakan untuk bahan geoteks, pada lapangan golf, media tanaman,

produk pot bunga, dan lain-lain. Serabut kelapa atau serat dari buah kelapa

merupakan serat yang unik, karena satu-satunya serat komersial yang berasal dari

buah dan mempunyai sifat yang unik pula, yaitu mempunyai sifat mulur yang

menakjubkan dan tahan terhadap mikroba, sehingga merupakan material yang

berguna untuk berbagai kegiatan maritim. Selain itu bahan ini cocok untuk atap,

hardboard, bahan penahan panas, dan sebagainya (Bhat). Menurut Eddy dan

Shinagawa (1982) kandungan kimia dalam sabut kelapa adalah sebagai berikut.


commit to user

II-25

Tabel 2.15 Kandungan kimia sabut kelapa

Sumber : Eddy dan Shinagawa, 1982

Lignin adalah suatu polimer komplek dengan berat molekul tinggi (terdiri

dari satuan fenil propana) dimana sifat senyawa ini sangat stabil dan sulit untuk

dipisahkan. Lignin bersama hemiselulosa membentuk lem alami yang menjadi

perekat yang membuat kokoh sifat mekanik kayu. Jumlah lignin yang terdapat

dalam tumbuhan yang berbeda sangat bervariasi. Lignin terdapat dalam lamela

tengah dan dinding sel yang berfungsi sebagai perekat antar serat (Wardrop,

1971).

2.4.3. Sekam Padi

Sekam padi merupakan lapisan keras yang meliputi kariopsis yang terdiri

dari dua belahan yang disebut lemma dan palea yang saling bertautan. Pada proses

penggilingan beras sekam akan terpisah dari butir beras dan menjadi bahan sisa

atau limbah penggilingan. Sekam dikategorikan sebagai biomassa yang dapat

digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti bahan baku industri, pakan ternak

dan energi atau bahan bakar. Sekam memiliki kerapatan jenis (bulk density) 125

kg/m3, dengan nilai kalori 3.300 kkal/ kg sekam. Proses penggilingan gabah akan

menghasilkan 16-28% sekam (Nugraha dan Setiawati, 2006). Ditinjau data

komposisi kimiawi, sekam mengandung beberapa unsur kimia penting seperti

dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 2.16 Komposisi kimia sekam padi

Komponen Kandungan (%) Menurut Suharno

Jenis Analisis Serat Debu Abu 4,49 5,62 Si 02 0,74 0,57 Sari 6,62 6,7

Lignin 37,8 43,04 C & B selulosa 49,62

Alfaselulosa 33,74 Pentosan 15,63 11,51

Kelarutan Air panas 12,51 22,16 Kelarutan air dingin 10,29 17,22

Kelarutan Na OH 1% 34,78 45,57


commit to user

II-26

Kadar air Protein kasar

Lemak Serat kasar

Abu Karbohidrat kasar

9,02 3,03 1,18 35,68 17,71 33,17

Menurut DTC-IPB Karbon (zat arang)

Hidrogen Oksigen

Silika (SiO2)

1,33 1,54 33,64 16,98

Sumber: Nugraha dan Setiawati, 2006 Dengan komposisi kandungan kimia seperti tersebut pada tabel di atas,

sekam dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan di antaranya: (a) sebagai

bahan baku pada industri kimia, terutama kandungan zat kimia furfural yang dapat

digunakan sebagai bahan baku dalam berbagai industri kimia, (b) sebagai bahan

baku pada industri bahan bangunan, terutama kandungan silika (SiO2) yang dapat

digunakan untuk campuran pada pembuatan semen portland, bahan isolasi, husk-

board dan campuran pada industri bata merah, (c) sebagai sumber energi panas

pada berbagai keperluan manusia, kadar selulosa yang cukup tinggi dapat

memberikan pembakaran yang merata dan stabil (Nugraha dan Setiawati, 2006).

Komponen utama sekam ialah selulosa, hemiselulosa dan lignin. Masalah yang

sering dihadapinya untuk menjadi pengisi yang baik ialah penyerapannya terhadap

kelembapan. Tabel 2.16 menunjukkan kandungan kimia yang terdapat dalam

sekam (Lauricio, 1987) dan tabel 2.17 menunjukkan analisis sampel sekam padi

dalam % (Grist, 1975).

Tabel 2.17 Kandungan kimia sekam padi

Kandungan % berdasarkan berat Protein mentah 1,5 – 7,0 Gentian mentah 31,5 – 50,0 Nitrogen 24,5 – 38,8 Selulosa 16,0 – 22,0 Lignin 20,0 – 27,5 Pentosan 31,5 – 50,0 Lemak mentah 0,05 – 3,0 Abu 15,0 – 30,0

Sumber: Lauricio, 1987

Tabel 2.18 Analisis sampel sekam padi dalam %

Komposisi % Silika (SiO2) 94.50


commit to user

II-27

Kalsium oksida (CaO) 0.25 Magnesium oksida (MgO) 0.23 Sodium oksida (Na2O) 0.78 Kalium oksida (K2O) 1.10 Ferrik oksida (Fe2O3) sedikit P2O5 0.53 Aluminium dan Manganes Oksida sedikit

Sumber: Grist, 1975

Disebabkan oleh ciri kasar (abrasive), nilai nutrisi yang lemah, dan

kandungan abu yang tinggi, hanya sedikit kulit sekam padi yang boleh dilupuskan

bagi aplikasi yang bernilai rendah seperti “chicken litter”, “juice pressing aid” dan

“animal roughage”. Sekam padi yang selebihnya akan dimusnahkan dan biasanya

dibakar secara terbuka di kawasan lapang. Pembakaran tersebut banyak dilakukan

tetapi sekiranya tidak dilakukan dengan betul, ia akan memberikan masalah

pencemaran yang kritis (Houston, 1972).

2.4.4. Perekat Lem Kanji (cassava starch)

Perekat adalah suatu substansi yang dapat mengikat bahan bersama

melalui permukaannya. Bahan yang diikat dinamakan substrat atau adherent.

Bahan perekat yang lebih tua (kolagen, tepung, dekstrin, kasein, karet, resin

plastik dan lain-lain), diambil dari bahan alami. Banyak perekat organik dan

modifikasinya masih digunakan secara luas sampai saat ini. Berbagai macam

perekat sintetis (misal PVC) merekat dengan cara evaporasi

(www.duraposita.com).

Adhesive atau lem atau juga sering disebut perekat merupakan suatu bahan

yang digunakan untuk menyatukan dua benda yang sejenis, maupun yang tidak

sejenis bersama dengan aksi permukaan, sehingga kedua benda tersebut bisa

bertahan terhadap aksi pemisahan (Dika, 2009). Perekat juga mempunyai

kemampuan untuk mengurangi kemampuan kertas menghisap bahan-bahan cair

dan bahan kanji untuk meningkatkan kekuatan kertas (www.lapis.or.id).

Lem kanji berasal dari tepung pati kanji. Tepung ini mudah diperoleh dan

memiliki harga yang tidak terlalu mahal. Cara untuk membuat lem kanji ini adalah

dengan mencampur tepung pati kanji dengan air menggunakan perbandingan air:

tepung kira-kira sebesar 1:5. Kemudian campuran tersebut dimasak dan diaduk


commit to user

II-28

terus sampai merata sehingga menjadi lem yang ditandai dengan berubahnya

warna campuran menjadi bening (Widjaja, 2005).

Kanji yang sudah dijadikan lem akan berubah dalam bentuk gel. Gel adalah

koloid yang setengah kaku (antara padat dan cair). Penggunaan kanji sendiri

mempunyai beberapa karakteristik yang baik antara lain; viskositas rekat tinggi,

kejernihan tinggi dan stabilitas pembekuan tinggi (Kristanto, 2007)

Widjaja (2005) dalam penelitiannya tentang perencanaan dan pembuatan

mesin untuk bahan bakar briket dari serbuk gergaji kayu membuat lem kanji

dengan cara memasak campuran pati kanji yang telah dicampur dengan air dengan

perbandingan antara massa kanji : massa air sebesar 1:5. Setelah dicampurkan,

kemudian dimasak dengan api sedang hingga warna berubah menjadi bening.

2.4.5. Perekat Lem Putih

Polivinil asetat (PVAc) atau dapat disebut juga lem putih yang digunakan

sebagai lem kayu dan kertas merupakan salah satu produk jenis polimer emulsi.

Polimer emulsi adalah polimerisasi adisi terinisiasi radikal bebas dimana suatu

monomer atau campuran monomer dipolimerisasikan di dalam air dengan

perubahan surfaktan untuk membentuk suatu produk polimer emulsi yang bisa

disebut lateks. Lateks didefinisikan sebagai dispersi koloidal dari partikel polimer

dalam medium air. Bahan utama di dalam polimerisasi emulsi selain dari

monomer dan air adalah surfaktan, inisiator, dan zat pengalih rantai (Siregar,

2004).

Produk-produk polimer emulsi ini merupakan bahan yang banyak

digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan dalam berbagai jenis sektor industri.

Dalam industri tekstil sebagai macam emulsi digunakan dalam proses

pengkanjian (sizing), pencapan (printing), dan penyempurnaan (finishing). Dalam

industri cat tembok berbagai macam polimer emulsi digunakan sebagai pengikat

dan pengental. Polimer emulsi digunakan sebagai perekat dalam industri kayu

lapis dan pengerjaan furniture selain itu sifat khusus dari beberapa kopolimer

emulsi yang lengket terhadap aksi tekanan merupakan suatu sarana bagi

penggunaan material tersebut sebagai lem striker dan lem celorape yang dikenal

dengan lem peka tekanan (Siregar, 2004) Polivinil asetat adalah suatu polimer

karet sintesis. Polivinil asetat dibuat dari monomernya, vinil asetat (vinyl acetate


commit to user

II-29

monomer, VAM). Senyawa ini ditemukan di Jerman oleh Dr. Flitz Klatte pada

1912.

2.5 Desain Eksperimen

Desain eksperimen merupakan langkah-langkah lengkap yang perlu diambil

jauh sebelum eksperimen dilakukan agar supaya data yang semestinya diperlukan

dapat diperoleh sehingga akan membawa kepada analisis objektif dan kesimpulan

yang berlaku untuk persoalan yang sedang dibahas. (Sudjana, 1997).

An experiment is a test of tests in wihch purposeful changes are made to the

input variables of a process or system so that we may observe and identify the

reasons for changes that may be observed in the output response. (Montgomery,

1997).

Beberapa istilah atau pengertian yang perlu diketahui dalam desain

eksperimen (Sudjana, 1997; Montgomery, 1997):

a. Experimental unit (unit eksperimen)

Objek eksperimen dimana nilai-nilai variabel respon diukur.

b. Variabel respon (effect)

Disebut juga dependent variable atau ukuran performansi, yaitu output yang

ingin diukur dalam eksperimen.

c. Faktor

Disebut juga independent variable atau variabel bebas, yaitu input yang

nilainya akan diubah-ubah dalam eksperimen.

d. Level (taraf)

Merupakan nilai-nilai atau klasifikasi-klasifikasi dari sebuah faktor. Taraf

(levels) faktor dinyatakan dengan bilangan 1, 2, 3 dan seterusnya. Misalkan

dalam sebuah penelitian terdapat faktor-faktor :

a = jenis kelamin

b = cara mengajar

Selanjutnya taraf untuk faktor a adalah 1 menyatakan laki-laki, 2 menyatakan

perempuan (a1, a2). Bila cara mengajar ada tiga, maka dituliskan dengan b1,

b2, dan b3.

e. Treatment (perlakuan)


commit to user

II-30

Sekumpulan kondisi eksperimen yang akan digunakan terhadap unit

eksperimen dalam ruang lingkup desain yang dipilih. Perlakuan merupakan

kombinasi level-level dari seluruh faktor yang ingin diuji dalam eksperimen.

f. Replikasi

Pengulangan eksperimen dasar yang bertujuan untuk menghasilkan taksiran

yang lebih akurat terhadap efek rata-rata suatu faktor ataupun terhadap

kekeliruan eksperimen.

g. Faktor Pembatas/ Blok (Restrictions)

Sering disebut juga sebagai variabel kontrol (dalam Statistik Multivariat) yaitu

faktor-faktor yang mungkin ikut mempengaruhi variabel respon tetapi tidak

ingin diuji pengaruhnya oleh eksperimenter karena tidak termasuk ke dalam

tujuan studi.

h. Randomisasi

Yaitu cara mengacak unit-unit eksperimen untuk dialokasikan pada

eksperimen. Metode randomisasi yang dipakai dan cara mengkombinasikan

level-level dari fakor yang berbeda menentukan jenis disain eksperimen yang

akan terbentuk.

i. Kekeliruan eksperimen

Merupakan kegagalan daripada dua unit eksperimen identik yang dikenai

perlakuan untuk memberi hasil yang sama.

Langkah-langkah dalam setiap proyek eksperimen secara garis besar terdiri

atas tiga tahapan, yaitu planning phase, design phase dan analysis phase. (Hicks,

1993).

1. Planning Phase

Tahapan dalam planning phase adalah :

a. Membuat problem statement sejelas-jelasnya.

b. Menentukan variabel bebas (dependent variables), yaitu efek yang ingin

diukur, sering disebut sebagai kriteria atau ukuran performansi.

c. Menentukan independent variables.

d. Menentukan level-level yang akan diuji, tentukan sifatnya, yaitu :

· Kualitatif atau kuantitatif

· Fixed atau random


commit to user

II-31

e. Tentukan cara bagaimana level-level dari beberapa faktor akan

dikombinasikan (khusus untuk eksperimen dua faktor atau lebih).

2. Design Phase

Tahapan dalam design phase adalah :

a. Menentukan jumlah observasi yang diambil.

b. Menentukan urutan eksperimen (urutan pengambilan data).

c. Menentukan metode randomisasi.

d. Menentukan model matematik yang menjelaskan variabel respon.

e. Menentukan hipotesis yang akan diuji.

3. Analysis Phase

Tahapan dalam analysis phase adalah :

a. Pengumpulan dan pemrosesan data.

b. Menghitung nilai statistik-statistik uji yang dipakai.

c. Menginterpretasikan hasil eksperimen.

2.5.1 Faktorial Eksperimen

Eksperimen faktorial digunakan bilamana jumlah faktor yang akan diuji

lebih dari satu. Eksperimen faktorial adalah eksperimen dimana semua (hampir

semua) taraf (levels) sebuah faktor tertentu dikombinasikan dengan semua

(hampir semua) taraf (levels) faktor lainnya yang terdapat dalam eksperimen.

(Sudjana, 1997).

Di dalam eksperimen faktorial, bisa terjadi hasilnya dipengaruhi oleh lebih

dari satu faktor, atau dikatakan terjadi interaksi antar faktor. Secara umum

interaksi didefinisikan sebagai ‘perubahan dalam sebuah faktor mengakibatkan

perubahan nilai respon, yang berbeda pada tiap taraf untuk faktor lainnya, maka

antara kedua faktor itu terdapat interaksi’ (Sudjana, 1997).

2.5.2 Pengujian Asumsi-Asumsi ANOVA

Apabila menggunakan analisis variansi sebagai alat analisis data

eksperimen, maka seharusnya sebelum data diolah, terlebih dahulu dilakukan uji

asumsi ANOVA untuk menguji apakah asumsi-asumsi ANOVA telah terpenuhi


commit to user

II-32

atau belum. Uji yang dilakukan dapat berupa uji homogenitas variansi, dan

independensi, terhadap data hasil eksperimen. (Sudjana, 1997).

1. Uji Normalitas

Uji normalitas dilakukan terhadap keseluruhan data hasil observasi, dengan

tujuan untuk mengetahui apakah data hasil observasi tersebut berdistribusi secara

normal atau tidak. Untuk memeriksa apakah populasi berdistribusi normal atau

tidak, dapat ditempuh uji normalitas dengan menggunakan metode lilliefors

(kolmogorov-smirnov yang dimodifikasi), atau dengan normal probability –plot.

(Sudjana, 1997).

Pemilihan uji lilliefors sebagai alat uji normalitas didasarkan oleh :

a. Uji lilliefors adalah uji kolmogorov-smirnov yang telah dimodifikasi dan

secara khusus berguna untuk melakukan uji normalitas bilamana mean dan

variansi tidak diketahui, tetapi merupakan estimasi dari data (sampel). Uji

kolmogorov-smirnov masih bersifat umum karena berguna untuk

membandingkan fungsi distribusi kumulatif data observasi dari sebuah

variabel dengan sebuah distribusi teoritis, yang mungkin bersifat normal,

seragam, poisson, atau exponential.

b. Uji lilliefors sangat tepat digunakan untuk data kontinu, jumlahnya kurang

dari 50 data, dan data tidak disusun dalam bentuk interval (bentuk frekuensi).

Apabila data tidak bersifat seperti di atas maka uji yang tepat untuk digunakan

adalah khi-kuadrat. (Miller, 1991).

c. Uji lilliefors terdapat di software SPSS yang akan membantu mempermudah

proses pengujian data sekaligus bisa mengecek hasil perhitungan secara

manual.

2. Uji homogenitas

Uji homogenitas bertujuan menguji apakah variansi error dari tiap level atau

perlakuan bernilai sama. Uji homogenitas dilakukan secara berpasangan antara

variabel respon dengan masing-masing faktor. Tujuan dari pengujian ini adalah

untuk memastikan bahwa variansi nilai dependent variable tidak

terkonsentrasi/terkumpul pada level tertentu dari independent variable. Alat uji

yang sering dipakai adalah uji bartlett. Namun uji bartlett dapat dilakukan setelah

uji normalitas terlampaui. Untuk menghindari adanya kesulitan dalam urutan


commit to user

II-33

proses pengolahan, maka alat uji yang dipilih adalah uji levene test. Uji levene

dilakukan dengan menggunakan analisis ragam terhadap selisih absolut dari setiap

nilai pengamatan dalam sampel dengan rata-rata sampel yang bersangkutan.

(Sudjana, 1997)

3. Uji Independensi

Salah satu upaya mencapai sifat independen adalah dengan melakukan

pengacakan terhadap observasi. Namun demikian, jika masalah acak ini diragukan

maka dapat dilakukan pengujian dengan cara memplot residual versus urutan

pengambilan observasinya. Hasil plot tersebut akan memperlihatkan ada tidaknya

pola tertentu. Jika ada pola tertentu, berarti ada korelasi antar residual atau error

tidak independen. Apabila hal tersebut terjadi, berarti pengacakan urutan

eksperimen tidak benar (eksperimen tidak terurut secara acak) (Sudjana, 1997).

2.5.3 Analysis of Variance (ANOVA)

Analysis of Variance (ANOVA) merupakan metode untuk menguji

hubungan antara satu variabel dependen dengan satu atau lebih variabel

independen. Misalkan kita ingin mengetahui apakah pengalaman kerja

sebelumnya (variabel dependen) dipengaruhi oleh jabatan atau job category

(variabel independen). Hubungan antara satu variabel dependen dengan satu

variabel independen disebut One Way ANOVA. Pada kasus satu variabel

dependen dan dua atau tiga variabel independen sering disebut Two Ways

ANOVA dan Three Ways ANOVA.

ANOVA digunakan untuk mengetahui pengaruh utama (main effect) dan

pengaruh imteraksi (interaction effect) dari variabel independen (sering disebut

faktor) terhadap variabel dependen. Pengaruh utama atau main effect adalah

pengaruh langsung variabel independen terhadap variabel dependen. Sedangkan

pengaruh interaksi adalah pengaruh bersama atau joint effect dua atau lebih

variabel independen terhadap variabel dependen.

Skema umum data sampel untuk desain eksperimen dapat dilihat pada

tabel 2.18 di bawah ini.

Tabel 2.19 Skema umum data sampel eksperimen faktorial


commit to user

II-34

Faktor C

Faktor A Jumla

h Rata-rata

1 2 3

Faktor B 1 2 1 2 1 2

1 Y1111 Y1211 Y2111 Y2211 Y3111 Y3211 Y1112 Y1212 Y2112 Y2212 Y3112 Y3212 Y1113 Y1213 Y2113 Y2213 Y3113 Y3213

Jumlah J1110 J1210 J2110 J2210 J3110 J3210 J1000

Rata-rata Y 1110 Y 1210 Y 2110 Y 2210 Y 3110 Y 3210 Y 1000


Jumlah J1120 J1220 J2120 J2220 J3120 J3220 J2000



Jumlah J1130 J1230 J2130 J2230 J3130 J3230 J3000


Jumlah

Total J1100 J1200 J2100 J2200 J3100 J3200 J0000

Rata-rata Total

Y 1100 Y 1200 Y 2100 Y 2200 Y 3100 Y 3200 Y 0000

Sumber : Sudjana, 1997


Uji pembanding ganda dilakukan apabila ada hipotesis nol (H0) yang ditolak

atau terdapat perbedaan yang signifikan antar level faktor, blok, atau interaksi

faktor-faktor. Uji pembanding ganda bertujuan untuk menjawab manakah dari

rata-rata taraf perlakuan yang berbeda (Sudjana, 1997).


commit to user

II-35

Alat uji yang biasa digunakan adalah contras orthogonal, uji rentang

Student Newman-Keuls, uji Dunnett dan uji Scheffe. Apabila ingin menggunakan

uji contras orthogonal, maka pemakaian alat uji ini sudah harus ditentukan sejak

awal (sebelum eksperimen dilakukan), termasuk model perbandingan rata-rata

perlakuan. Adapun tiga alat uji lainnya dapat digunakan apabila perlu setelah hasil

pengolahan data menunjukkan adanya perbedaan yang berarti antar perlakuan

(Sudjana, 1997).

Uji Student Newman-Keuls (SNK) lebih tepat digunakan dibandingkan uji

dunnett ataupun scheffe, untuk melihat pada level mana terdapat perbedaan dari

suatu faktor yang dinyatakan berpengaruh signifikan oleh uji ANOVA. Pemilihan

uji dunnett atau scheffe tidak tepat untuk melihat pada level mana terdapat

perbedaan terhadap suatu faktor, karena uji dunnett hanya digunakan untuk

membandingkan suatu kontrol dengan perlakuan lainnya, sedangkan uji scheffe

lebih ditujukan untuk membandingkan antara dua kelompok perlakuan (bukan

level tunggal) (Sudjana, 1997).

2.6 Studi Pustaka

Stark and Rowlands (2002) mengungkapkan bahwa komposit yang

diperkuat serat tanaman, sifat-sifat mekanisnya akan meningkat secara linier

seiring dengan pertambahan persen berat serat. Karakteristik mekanik yang

meningkat adalah kekuatan tarik, kekuatan bending, serta kekuatan impak. Dalam

penelitiannya, Stark and Rowlands menggunakan komposit serat kayu-

polypropylene dengan fraksi berat 20% dan 40%.

Krzysik, dkk. (1997) meneliti tentang panel papan serat berdensitas sedang

yang terbuat dari 70% serat kayu dan 30% limbah serat kertas dengan 10% resin

phenolic dan 1,5% wax (lilin). Ketebalan yang diteliti yaitu 6 mm, 13 mm dan 19

mm. Nilai kekuatan bending terbesar berada pada ketebalan 6 mm yaitu sebesar

37,7 MPa dan telah memenuhi standar ANSI A208.2-1994 Exterior MDF yaitu

sebesar 34,5 MPa.

Eires and Jalali (2005) meneliti material yang terbuat dari kombinasi

komposisi selulosa rami dan bubur limbah kertas dari limbah kertas, dengan

bahan pengikat metakaolin dan lime tanpa tambahan semen. Hasilnya


commit to user

II-36

mengindikasikan bahwa penggunaan komposisi limbah kertas yang lebih besar

akan meningkatkan kekuatan.

Oladele, dkk. (2009) meneliti komposit serat berpenguat semen untuk

aplikasi plafon. Serat Acanthus montanus dipotong 35-40 mm, kemudian

dicampur dengan limbah kertas, semen, dan air. Fraksi massa serat sebesar 0%,

2%, 4%, 6%, 8% dan 10%, sedangkan perbandingan semen dan limbah kertas

sebesar 70:30. Kekuatan bending terbesar pada massa serat 2% yaitu 1,352 MPa.

Yang, dkk. (2002) mencoba pembuatan komposit dari daur ulang limbah

kertas sebagai bahan finishing interior atau papan isolasi penyekat dengan

menggunakan bahan kimia anorganik ketahanan api FR-7 yang mempunyai fraksi

berat 10%, 15%, dan 20%. Kekuatan bending menurun seiring dengan kenaikan

FR-7.

Kim, dkk. (2009) meneliti tentang penggunaan jerami, sekam padi, dan

bubur kertas sebagai sampah industri yang digunakan untuk menambah nilai

manufaktur produk komposit. Penelitian ini menyelidiki efek sifat-sifat mekanik

dari penambahan jerami, sekam padi, dan bubur kertas untuk menggantikan

partikel kayu pada komposit dalam aplikasi manufaktur green pallet. Variasi

fraksi berat yang dilakukan adalah jerami 5 cm 0%, 5%, 10%, 20%, 25%, dan

30%; jerami 2 cm 0%, 5%, 10%, dan 20%; sekam padi 0%, 10%, dan 20%; serta

bubur kertas 10%, 15%, dan 20% yang dicampur dengan 65% resin UF sebagai

pengikat dan ditambahkan 10% NH4Cl sebagai pengeras. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa kenaikan jumlah jerami dan sekam padi menurunkan

kekuatan mekanik komposit. Ketika partikel kayu digantikan dengan 10% bubur

kertas, komposit kayu-bubur kertas menunjukkan sifat-sifat mekanik yang mirip

dengan partikel kayu.

Wahyono (2005) melakukan penelitian mengenai komposit serabut kelapa

dan diperoleh bahwa nilai kekuatan bending rata-rata komposit serat sabut kelapa

(v1 = 40%) dengan matrik epoxy adalah 38,825 MPa dan modulus elastisitas rata-

rata adalah 2161,672 MPa. Nilai kekuatan bending rata-rata komposit serat sabut

kelapa (v1 = 60%) dengan matrik epoxy adalah 33,338 MPa dan modulus

elastisitas rata-rata adalah 1301,474 MPa. Nilai kekuatan bending rata-rata

komposit serat sabut kelapa (v1 = 40%) dengan matrik epoxy dan abu sekam padi


commit to user

II-37

adalah 33,668 MPa dan modulus elastisitas rata-rata adalah 3014,699 MPa.

Sedangkan nilai kekuatan bending rata-rata komposit serat sabut kelapa (v1 =

60%) dengan matrik epoxy dan abu sekam padi adalah 32,528 MPa dan modulus

elastisitas rata-rata adalah 3732,532 MPa.

Wibowo (2005) melakukan penelitian tentang komposit serat polypropilene,

serat sekam padi, campuran keduanya dengan matrik epoxy dan fraksi berat sama

dan didapat bahwa rata-rata kekuatan bending serat sekam padi dengan fraksi

berat (wf) = 11,11% adalah sebesar 83,540 N/mm2.

Hakim (2009) meneliti tentang sifat mekanik dan fisik komposit tepung

kanji-kulit kacang tanah. Hasilnya adalah nilai kekuatan bending tertinggi

komposit pada tekanan 88 kg/cm2 sebesar 15,975 MPa sehingga lebih besar dari

kekuatan bending standar untuk hardboard (Basic hardboard, ANSI/AHA

A135.4-1995) yaitu 13,8 MPa.

Haryadi (2005) meneliti kekuatan bending dan tarik komposit berpenguat

serbuk tempurung kelapa dan abu sekam padi yang dikombinasikan dengan epoxy

menghasilkan data sebagai berikut, untuk komposit serbuk tempurung kelapa

mempunyai kekuatan bending rata-rata 31,716 MPa dan modulus elastisitas rata-

rata 1807,399 MPa. Sedangkan komposit serbuk abu sekam padi mempunyai

kekuatan bending 32,713 MPa dan modulus elastisitas rata-rata 2952,965 MPa.

Arif (2007) dalam penelitiannya menyebutkan bahwa salah satu serat alam

yang memiliki prospek yang cukup baik adalah serat kelapa (cocofiber), dimana

pengolahan dari serat kelapa masih belum banyak dilakukan atau ditangani

dengan baik, sehingga hanya menjadi limbah yang tidak bermanfaat. Dalam

penelitian ini yang pertama kali dilakukan adalah pemotongan serat kelapa

sepanjang 1 cm, kemudian dilakukan pencampuran polyester dan serat kelapa

dengan variasi fraksi volume serat kelapa 5%, 10%, 20% dan 30%. Dari hasil

pengujian didapatkan kekuatan mekanik terbaik modulus elastisitas 40,33 kg/mm²

pada fraksi volume 30%, elongation 0,19 pada fraksi volume 5%, flexural

strength 3,18 kg/mm² pada fraksi volume 30%, flexural modulus 118,18 kh/mm².

Riyadie (2009) meneliti komposit untuk mengetahui pengaruh fraksi berat

serat kelapa terhadap kekuatan ketangguhan impact komposit serat serabut kelapa

dengan matriks unsaturated polyester resin. Serat kelapa dijadikan sebagai


commit to user

II-38

penguat pada komposit dengan matriks polyester, dengan variasi fraksi berat serat

0%, 5%, 10%,15%, dan 20%.

Hartomo (2009) meneliti mengenai pengaruh fraksi volume core pada

komposit sándwich terhadap harga kekuatan bending dan impak dari komposit

sándwich dengan skin dari kasa aluminium bermatrik epoxy, core dari serbuk

arang tempurung kelapa dengan fraksi volume serbuk adalah 10%, 20%, 30%,

40% dan 50%. Dari pengujian yang dilakukan kekuatan bending tertinggi pada

core dengan fraksi volume 10% sebesar 96,230 MPa dan terendah pada core

dengan fraksi volume 40% sebesar 33,147 MPa.

Lee, dkk. (2003) meneliti tentang kemungkinan sekam padi sebagai

pengganti partikel kayu pada manufaktur papan partikel. Penelitian ini

menggunakan tepung sekam padi dengan fraksi berat 0%, 5%, 10%, dan 15%

serta resin urea formaldehid sebagai pengikat komposit dan mengkombinasikan

dengan fraksi berat 10% NH4Cl sebagai hardener. Nilai Modulus of Rupture

(MOR) semakin meningkat seiring dengan menurunnya kandungan tepung sekam

padi.

Roqib (2009) meneliti sifat bending komposit dan filter arang sekam padi

dengan arang serbuk gergaji serta matrik lem fox. Pada pengujian bending hasil

tertinggi didapat dari komposit arang sekam padi dan serbuk gergaji dengan fraksi

volume 10% yaitu sebesar 178,438 N.

Yang, dkk. (2004) meneliti kemungkinan penggunaan material

lignosellulosa sebagai filler penguat pada komposit polimer. Penelitian ini

menggunakan polypropylene sebagai matrik dan tepung sekam padi dengan fraksi

berat 10%, 20%, 30%, 40% sebagai filler penguat yang disiapkan sebagai partikel

penguat pada komposit. Penelitian ini ingin mengetahui data sifat-sifat fisik,

mekanik, dan morfologis dari komposit menurut seberapa besar tepung sekam

padi pada polimer termoplastik. Kekuatan komposit menurun seiring dengan

meningkatnya jumlah tepung sekam padi.

Rancasa (2003), melakukan penelitian dengan sampel berbahan dasar sabut

kelapa dan didapatkan harga koefisien serapan maksimum mencapai 0,876. Dalam

penelitiannya dinyatakan bahwa benda uji dengan massa dan ketebalan yang lebih

besar mempunyai koefisien serapan bising maksimum yang lebih besar


commit to user

II-39

dibandingkan dengan benda uji yang mempunyai massa dan ketebalan yang lebih

kecil.

Khuriati, dkk. (2006) melakukan penelitian mengenai penyerapan

gelombang bunyi oleh peredam suara berbahan dasar material penyusun sabut

kelapa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sabut kelapa memenuhi persyaratan

untuk peredam suara sesuai ISO 11654, yaitu dengan αw di atas 0,15. Pada

penelitian ini serat sabut kelapa dipotong ± 0,5 cm dan ± 1cm.

Himawanto (2007) meneliti tentang karakteristik panel akustik sampah kota

dengan variasi kadar bahan anorganik. Sampah kota dari jenis organik (kertas dan

dedaunan) dan dari jenis anorganik (plastik dan kaca/botol) serta perekat alami

yang terbuat dari pati kanji. Dari penelitian yang telah dilakukan dapat

disimpulkan bahwa pada frekuensi rendah semakin besar kandungan material

anorganik, maka semakin besar pula koefisien absorbsinya. Pada frekuensi tinggi,

material 100% organik mempunyai koefisien absorbsi bunyi yang tertinggi,

dimana semakin besar frekuensinya koefisien absorbsinya juga semakin naik.

Setyawan dan Baheramsyah (2009) meneliti bahan dari percampuran jerami

dan sabut kelapa sebagai sebagai bahan dasar sekat absorpsi bunyi antar ruangan

di kapal. Bahan absorpsi ini diuji koefisien serap bunyi (absoprsi) pada frekuensi

125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz dan 2000 Hz. Nilai koefisien absorpsi yang

paling tinggi pada 125 Hz adalah pencampuran jerami dan sabut kelapa 1:2

dengan nilai koefisien absorsi 0,36, untuk frekuensi 250 adalah pencampuran

jerami dan sabut kelapa 1:1 dengan nilai koefisien absorpsi 0,53 dan frekuensi 500

Hz adalah pencampuran jerami dan sabut kelapa 1:2 dengan nilai koefisien

absorpsi 0,47.

Montagne, dkk. (2005) meneliti tentang campuran PVAc dan Polyester

Unsaturated (UPE). Pada penelitian ini dikaji efek dari jenis zat aditif, konsentrasi

dan suhu serta pengaruh variasi berat PVAc. Pengujian dilakukan dengan

konsentrasi PVAc dengan fraksi berat 5%, 8%, 11%, dan 14%. Dengan

konsentrasi yang lebih tinggi PVAc sistem kurang stabil dan akan cenderung lebih

awal mengalami de-mixing. Jumlah yang lebih besar dari PVAc menyebabkan

kenaikan viskositas dan dapat menstabilkan struktur yang lebih halus. Konsentrasi

resin bisa menghasilkan lebih rendah yang dalam struktur yang lebih baik.


commit to user

II-40

Tucker, dkk. (2005) melakukan penelitian mengenai sistem komposit

dengan pencampuran pelarut serat alam berpenguat polimer. Penelitian ini

membahas metode mengeksploitasi sifat larut polimer biodegradable tertentu

untuk menghasilkan suntikan yang dapat dicetak dengan serat pendek diperkuat

bahan tanpa langkah pencampuran mekanik. Miskantus sebagai pengisi, PVA, dan

PVAc yang larut dalam air untuk campuran serat. Kadar PVAc yang digunakan

sebesar 5% dan 10%. Kenaikan kadar PVAc pada komposit mengakibatkan

penurunan kekuatan tarik.

Tabel 2.20 Variabel perbandingan penelitian sebelumnya

No Peneliti Variabel Penelitian Hasil

1 Krzysik,

dkk. (1997)

- Ketebalan yang diteliti

yaitu 6 mm, 13 mm dan 19

mm.

- Limbah yang digunakan

serat kayu dan limbah

kertas (kombinasi limbah

kantor dan limbah

komersil)

Nilai kekuatan bending

terbesar berada pada

ketebalan 6 mm dengan

70% serat kayu dan 30%

limbah kantor yaitu sebesar

37,7 MPa

2. Eires and

Jalali (2005)

- komposisi lime- metakaolin

- komposisi limbah bubur

kertas - rami

Penggunaan lime dengan

persentase yang lebih kecil

memberikan kekuatan yang

lebih baik dan penggunaan

komposisi limbah kertas

yang lebih besar akan

meningkatkan kekuatan.

3 Oladele,

dkk. (2009)

Fraksi massa serat sebesar

0%, 2%, 4%, 6%, 8% dan

10%

Kekuatan bending terbesar

pada massa serat 2% yaitu

1,352 MPa.

4 Yang, dkk.

(2002)

Persentase bahan kimia

anorganik ketahanan api FR-7

10%, 15%, dan 20% dengan

Kekuatan bending

menurun seiring dengan

kenaikan FR-7.


commit to user

II-41

limbah kertas.

5. Kim, dkk.

(2009)

Variasi fraksi berat yang

dilakukan adalah jerami 5 cm

0%, 5%, 10%, 20%, 25%, dan

30%; jerami 2 cm 0%, 5%,

10%, dan 20%; sekam padi

0%, 10%, dan 20%; serta

bubur kertas 10%, 15%, dan

20% yang dicampur dengan

65% resin UF sebagai

pengikat dan ditambahkan

10% NH4Cl sebagai pengeras.

Kenaikan jumlah jerami

dan sekam padi

menurunkan kekuatan

mekanik komposit.

6. Wahyono

(2005)

- Fraksi volume serat serabut

kelapa 40% dan 60%

- Matrik epoxy dan abu

sekam


rata-rata komposit terbesar

pada fraksi volume serabut

kelapa 40% dengan matrik

epoxy.

7. Wibowo

(2005)

Jenis komposit serat karung

plastik, serat sekam padi, dan

serat honikom

Rata-rata kekuatan bending

serat sekam padi dengan

fraksi berat (wf) = 11,11%

adalah sebesar 83,540

N/mm2

8. Hakim

(2009)

Variasi tekanan pengepresan

35 kg/cm2, 53 kg/cm2, 70

kg/cm2


tertinggi komposit tepung

kanji-kulit kacang tanah

pada tekanan 88 kg/cm2

sebesar 15,975 Mpa.

9. Haryadi

(2005)

Komposit berpenguat serbuk

tempurung kelapa dan abu

sekam padi

Kekuatan bending rata-rata

tertinggi pada serbuk abu

sekam padi sebesar 32,713

Mpa.

10. Arif (2007) fraksi volume serat kelapa Kekuatan mekanik terbaik


commit to user

II-42

5%, 10%, 20% dan 30% modulus elastisitas 40,33

kg/mm² pada fraksi volume

30%

11. Riyadie

(2009)

Variasi fraksi berat serat

kelapa 0%, 5%, 10%,15%,

dan 20%.

12. Hartomo

(2009)

Fraksi volume serbuk arang

tempurung kelapa adalah

10%, 20%, 30%, 40% dan

50%

Kekuatan bending tertinggi

pada core dengan fraksi

volume 10% sebesar

96,230 MPa dan terendah

pada core dengan fraksi

volume 40% sebesar

33,147 MPa.

13. Lee, dkk.

(2003)

Fraksi berat tepung sekam

padi 0%, 5%, 10%, dan 15%

Nilai Modulus of Rupture

(MOR) semakin meningkat

seiring dengan

menurunnya kandungan

tepung sekam padi.

14. Roqib

(2009)

Fraksi volume filter dan

komposit dengan bahan arang

sekam padi dan serbuk gergaji

sebagai partikelnya 10%,

20%, 30%, 40% dan 50%

Nilai bending tertinggi

dengan fraksi volume 10%

yaitu sebesar 178,438 N.

15. Yang, dkk.

(2004)

Fraksi berat tepung sekam

padi 10%, 20%, 30%, 40%.

Kekuatan komposit

menurun seiring dengan

meningkatnya jumlah

tepung sekam padi.

Sedangkan hasil dari penelitian sejenis yang sedang berjalan saat ini

dijelaskan pada tabel 2.21 sebagai berikut.

Tabel 2.21 Hasil penelitian sejenis yang sedang berjalan


commit to user

II-43

No Nama

Peneliti

Judul Penelitian Faktor-faktor

yang diteliti

Hasil penelitian,

faktor-faktor yang

berpengaruh

1 Maryani

(2010)

Pengaruh faktor

jenis kertas, perekat

dan kerapatan

terhadap kekuatan

impak komposit

panel serap bising

berbahan dasar

limbah kertas.

-Jenis kertas:

HVS,koran

-Perekat: tanpa,

kanji, PVAc

-Kerapatan: 2:1,

3:1, 4:1

Faktor jenis perekat dan

kerapatan serta

interaksi antar

keduanya.

Nilai impak terbesar:

HVS+kanji+kerapatan

4:1

2. Natalia

Maharani

(2010)

Pengaruh faktor

jenis kertas,

kerapatan,

persentase perekat

terhadap kekuatan

bending komposit

panel serap bunyi

berbahan dasar

limbah kertas dan

serabut kelapa.

-jenis kertas:

HVS, koran

-kerapatan: 3:1,

4:1, 5:1

-perekat: 2,5%,

5%, 7,5%

Faktor jenis kertas,

kerapatan, dan perekat.

Nilai bending terbesar

= HVS+kerapatan 5:1+

perekat 7,5%

3. Bayu

Erian

(2010)

Pengaruh jenis

kertas, komposisi

sekam dan jumlah

perekat terhadap

kekuatan impak

komposit serap

bising berbahan

dasar kertas-sekam.

-Jenis kertas:

HVS dan koran

-Komposisi

sekam: 10%,

15%, 20%

-Jumlah perekat

PVAc: 6%, 9%,

12%

Faktor komposisi

sekam dan jumlah

perekat.

Nilai bending terbesar

= HVS+ perekat 12%+

sekam 10%

4. Erika

Fauziah

Setiyanto

Studi serapan bising

sel akustik dari

bahan limbah kertas

-Jenis kertas:

HVS dan koran

-Jenis campuran :

Faktor jenis kertas,

jenis campuran, jenis

perekat, interaksi jenis


commit to user

II-44

(2010) dengan penambahan

sekam padi dan

sabut kelapa untuk

mewujudkan ruang

kerja ergonomis.

sabut kelapa dan

sekam padi

-Jenis perekat:

tanpa, kanji,

PVAc

kertas dengan jenis

campuran, interaksi

jenis kertas dengan

jenis perekat, dan

interaksi jenis

campuran dengan jenis

perekat.

5. Nur

Farida

Setyarini

(2010)

Pengaruh panel

limbah kertas bekas

dan campuran

dengan limbah

sekam padi dan

sabut kelapa

terhadap parameter

thermal lingkungan

fisik kerja.

-Jenis kertas:

HVS dan koran

-Jenis campuran :

sabut kelapa dan

sekam padi

-Jenis perekat:

tanpa, kanji,

PVAc


commit to user

III-1

BAB III METODE PENELITIAN

Bab ini menguraikan tentang waktu dan tempat penelitian, perancangan

penelitian, orientasi penelitian, langkah-langkah penelitian yang dilakukan dalam

pemecahan masalah, dan desain eksperimen.

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dimulai dengan tahap pra eksperimen, kemudian dilanjutkan

dengan pembuatan spesimen, pengujian, dan pengolahan data. Waktu dan tempat

penelitian dijelaskan sebagai berikut.

3.1.1 Tempat Penelitian

Tahap pra eksperimen dan pembuatan spesimen pada penelitian ini

dilakukan di Laboratorium Perencanaan dan Perancangan Produk Teknik Industri

Universitas Sebelas Maret sedangkan pengujian kekuatan bending dilakukan di

Laboratorium Material Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret. Pengujian serap

bising yang bersifat opsional (dilakukan pada level optimal) dilakukan di

Laboratorium MIPA Universitas Sebelas Maret.

3.1.2 Waktu Penelitian

Sebelum dilakukan pembuatan spesimen terlebih dahulu dilakukan pra

eksperimen pada bulan Mei 2010. Pembuatan spesimen dan pengujian spesimen

dilakukan pada bulan Juni 2010 sedangkan pengolahan data dilakukan pada bulan

Juli 2010.

3.2 Perancangan Penelitian

Perancangan penelitian digambarkan pada gambar 3.1


commit to user

III-2

Gambar 3.1 Metode penelitian


commit to user

III-3

3.2.1 Orientasi Penelitian

Orientasi penelitian diperlukan untuk menyederhanakan kompleksitas

permasalahan yang diteliti. Orientasi yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Karakteristik limbah kertas HVS diasumsikan sama pada setiap jenisnya.

Penggunaan kertas HVS berasal dari berbagai macam sumber limbah yang

mungkin memiliki karakteristik yang berbeda namun memiliki fungsi yang

sama.

2. Karakteristik serabut kelapa diasumsikan sama pada setiap jenisnya. Serabut

kelapa dari pohon yang berbeda mungkin memiliki karakteristik yang berbeda

namun memiliki fungsi yang sama.

3. Karakteristik sekam padi diasumsikan sama pada setiap jenisnya. Sekam padi

dari jenis padi yang berbeda mungkin memiliki karakteristik yang berbeda

namun memiliki fungsi yang sama.

4. Lamanya pengadukan campuran pada saat pembuatan spesimen diasumsikan

tidak berpengaruh terhadap variabel respon, yaitu kekuatan bending.

3.2.2 Perancangan Eksperimen

Dalam tahap ini dilakukan penentuan teknik desain eksperimen yang

digunakan. Teknik desain eksperimen yang dipilih yaitu Factorial Experiment

Completely Randomized Design. Desain ini digunakan karena eksperimen ini

terdiri dari tiga faktor, yaitu faktor komposisi volume bahan kertas HVS (A),

faktor campuran bahan (B), dan faktor jenis perekat (C).

1. Tahap Perencanaan (Planning Phase)

a. Membuat problem statement :

Problem statement dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh

komposisi volume bahan kertas HVS, campuran bahan, dan jenis perekat

dalam menghasilkan nilai kuat bending komposit panel.

b. Menentukan variabel respon atau kriteria atau ukuran performansi.

1) Variabel respon : Kekuatan bending (σb), yaitu besarnya kekuatan lentur

dari material komposit.

2) Unit eksperimen : spesimen komposit panel.


commit to user

III-4

c. Menentukan faktor yang ingin diuji pengaruhnya dalam eksperimen.

1) Faktor yang ingin diuji: komposisi volume bahan kertas HVS (A),

campuran bahan (B), dan jenis perekat (C).

2) Sifatnya : Faktor A bersifat kuantitatif sedangkan faktor B dan C bersifat

kualitatif.

d. Menentukan banyaknya level (nilai) dari setiap faktor yang diuji.

1) Banyaknya level yang diuji dari setiap faktor :

Faktor komposisi volume bahan kertas HVS (A) terdiri dari tiga level,

yaitu

[1] komposisi volume 80% (a1)



Faktor campuran bahan (B) terdiri dari dua level, yaitu

[1] sekam (b1)

[2] serabut (b2)

Faktor jenis perekat (C) terdiri dari tiga level, yaitu

[1] tanpa lem (c1)

[2] lem kanji (c2)

[3] lem putih (c3)

2) Level-level dari semua faktor dipilih secara fixed.

3) Pertimbangan yang digunakan dalam menentukan seting level komposisi

volume bahan kertas HVS berdasarkan penelitian sebelumnya dan pra

eksperimen sebagai berikut.

Komposisi volume bahan kertas HVS terdiri dari tiga level yaitu

komposisi volume 80%, 85%, dan 90%. Hal ini berarti komposisi pada

campuran bahan sebesar 20%, 15%, dan 10%. Level-level yang ada pada

kertas, sekam padi, dan sabut kelapa di penelitian sebelumnya adalah

sebagai berikut :

a) Yang, dkk. (2002) meneliti komposit sebagai sebagai bahan finishing

interior atau papan isolasi penyekat. Bahan yang digunakan adalah

limbah kertas dan bahan kimia anorganik ketahanan api FR-7 yang


commit to user

III-5

mempunyai fraksi berat 10%, 15%, dan 20%. Kekuatan bending

menurun seiring dengan kenaikan FR-7.

b) Kim, dkk. (2009) meneliti komposit dalam aplikasi manufaktur

green pallet. Penelitian ini menggunakan resin UF sebagai pengikat

dan NH4Cl sebagai pengeras serta variasi fraksi berat yang dilakukan

pada sekam padi sebesar 0%, 10%, dan 20%.

c) Lee, dkk. (2003) meneliti tentang kemungkinan sekam padi sebagai

pengganti partikel kayu pada manufaktur papan partikel. Penelitian

ini menggunakan tepung sekam dengan fraksi berat 0%, 5%, 10%,

dan 15% serta resin urea formaldehid sebagai pengikat komposit dan

NH4Cl sebagai hardener. Nilai Modulus of Rupture (MOR) semakin

meningkat seiring dengan menurunnya kandungan tepung sekam

padi.

d) Yang, dkk. (2004) meneliti komposit dengan menggunakan

polypropylene sebagai matrik dan tepung sekam padi dengan fraksi

berat 10%, 20%, 30%, 40% sebagai filler. Kekuatan komposit

menurun seiring dengan meningkatnya jumlah tepung sekam padi.

e) Riyadie (2009) meneliti komposit serabut kelapa dengan matriks

unsaturated polyester resin. Serat kelapa dijadikan sebagai penguat

pada komposit dengan matriks polyester, dengan variasi fraksi berat

serat 0%, 5%, 10%,15%, dan 20%.

Dari penelitian sebelumnya terlihat bahwa komposisi volume serabut

kelapa, dan sekam padi berkisar antara 5% hingga 40% dan kekuatan

bending cenderung menurun seiring dengan menurunnya jumlah serat.

Penggunaan limbah kertas pada penelitian sebelumnya dengan

komposisi 90%, 85%, dan 80%. Kemudian dilakukan pra eksperimen

dengan komposisi volume HVS 75%, 80%, dan 85%. Pada komposisi

volume HVS 75%, spesimen mengalami pengembangan tebal setelah

dilakukan pengepresan dan didiamkan beberapa hari. Selain itu spesimen

dengan bahan campuran sekam 25% sedikit rapuh ketika dilepas dari

cetakan, sehingga dikhawatirkan akan patah. Oleh karena itu dipilih


commit to user

III-6

level 80%, 85%, dan 90% untuk faktor komposisi volume HVS secara

fixed.

Faktor campuran bahan terdiri dari dua level yaitu sekam padi dan

serabut kelapa. Kedua bahan tersebut disinyalir berbeda kekuatannya,

sehingga harus diteliti lebih lanjut apakah perbedaan tersebut

berpengaruh pada kekuatan bending.

Faktor jenis perekat terdiri dari tiga level yaitu tanpa lem, lem kanji

dan lem putih. Pada eksperimen ini akan diteliti lebih lanjut apakah

penambahan perekat akan menambah kekuatan bending dan apakah

perbedaan jenis perekat berpengaruh pada kekuatan bending.

e. Menentukan jenis desain eksperimen yang dipakai.

§ Desain eksperimen yang dipakai adalah Factorial Experiment Completely

Randomized Design

§ Tabulasi Factorial Experiment Completely Randomized Design adalah

seperti tabel 3.1.

Tabel 3.1 Lay-Out pengumpulan data

Variasi Perekat (C)

Komposisi Volume HVS (A)

80% (a1) 85% (a2) 90% (a3)

Sekam 20% (b1)

Serabut 20% (b2)

Sekam 15% (b1)

Sekam 15% (b2)

Serabut 10% (b1)

Sekam 10% (b2)

Tanpa Lem (c1)

i1j1k1l1 i1j2k1 l1 i2j1k1 l1 i2j2k1 l1 i3j1k1 l1 i3j2k1 l1



Lem Kanji (c2)

i1j1k2 l1 i1j2k2 l1 i2j1k2 l1 i2j2k2 l1 i3j1k2 l1 i3j2k2 l1



Lem Putih(c3)





commit to user

III-7

2. Tahap Desain (Design Phase)

a. Menentukan jumlah observasi atau jumlah replikasi

Masing-masing kombinasi dilakukan tiga kali pengukuran.

Menurut Hanafiah (2005) jumlah ulangan suatu perlakuan tergantung pada

derajat ketelitian yang diinginkan oleh peneliti terhadap kesimpulan hasil

percobaan, secara umum jumlah replikasi (r) dapat dibuat sekecil mungkin

selagi hasil percobaan dapat dipertanggungjawabkan kebenarannya. Pada

umumnya r sebanyak empat di lapangan dan tiga di laboratorium. Jumlah

ulangan dianggap cukup baik bila telah memenuhi rumus :

(t-1)(r-1) ≥ 15 ...........................................................................................(3.1)

Keterangan :

t = jumlah perlakuan

r = jumlah ulangan

b. Urutan eksperimen : secara random.

c. Menentukan model matematik yang menjelaskan variabel respon

Yijkl = m + Ai + Bj + Ck + ABij + ACik + BCjk + ABCijk + el(ijk) ................(3.2)

Keterangan :

Yijkl = variabel respon

Ai = faktor komposisi volume bahan kertas HVS

Bj = faktor campuran bahan

Ck = faktor jenis perekat

ABij = interaksi faktor A dan faktor B

ACik = interaksi faktor A dan faktor C

BCjk = interaksi faktor B dan faktor C

ABCijk = interaksi faktor A, faktor B, dan faktor C

el(ijk) = random error

i = jumlah faktor komposisi volume bahan kertas HVS (A), i = 1, 2, 3

j = jumlah faktor campuran bahan (B), j = 1, 2

k = jumlah faktor jenis perekat (C), k= 1,2,3

l = jumlah replikasi l = 1, 2, 3,


commit to user

III-8

d. Menentukan hipotesis eksperimen

Hipotesis umum yang diajukan dalam eksperimen ini adalah faktor

yang berpengaruh terhadap kuat bending komposit panel, dimana faktor

tersebut mungkin berdiri sendiri ataupun berinteraksi dengan faktor yang lain.

Hipotesis umum ini disebut sebagai hipotesis satu (H1).

Adapun hipotesis nol dari eksperimen dalam penelitian ini adalah:

H01 : 2As = 0

Perbedaan komposisi volume bahan kertas HVS tidak menimbulkan

pengaruh yang signifikan terhadap besarnya kuat bending.

H02 : 2Bs = 0

Perbedaan campuran bahan tidak menimbulkan pengaruh yang

signifikan terhadap besarnya kuat bending.

H03 : 2Cs = 0

Perbedaan jenis perekat tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan

terhadap besarnya kuat bending.

H04 : 2ABs = 0

Perbedaan interaksi komposisi volume bahan kertas HVS dan campuran

bahan tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya

kuat bending.

H05 : 2ACs = 0

Perbedaan interaksi komposisi volume bahan kertas HVS dan jenis

perekat tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya

kuat bending.

H06 : 2BCs = 0

Perbedaan interaksi campuran bahan dan jenis perekat tidak

menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya kuat bending.

H07 : 2ABCs = 0

Perbedaan interaksi komposisi volume bahan kertas HVS, campuran

bahan dan jenis perekat tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan



commit to user

III-9

3.2.3 Pengumpulan Data

Pengumpulan data dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :

1. Persiapan Alat

Alat yang digunakan pada saat penelitian yaitu:

a. Gunting dan penggaris untuk memotong kertas, serta mengukur 1 cm serabut

kelapa.

b. Timbangan digital, berfungsi untuk mengukur massa kertas, serat, lem dan air.

Timbangan dalam satuan gram.

c. Mixer, digunakan untuk mencampur semua bahan.

d. Baskom, digunakan untuk tempat mencampur semua bahan.

e. Jangka sorong, dengan ketelitian 0,05 mm, digunakan untuk mengukur

ketebalan spesimen.

f. Injeksi/suntikan, untuk menghilangkan air dalam cetakan

g. Cetakan 20cm x 5cm, untuk membentuk/ membuat spesimen

Gambar 3.2 Cetakan 20cm x 5cm

h. Dongkrak hidrolik untuk mengepres

Gambar 3.3 Dongkrak hidrolik


commit to user

III-10

i. Oven, digunakan untuk mengeringkan spesimen (post cure)

Gambar 3.4 Oven

j. Moisture meter, digunakan untuk mengukur kadar air dalam spesimen

Gambar 3.5 Moisture meter

k. Gelas ukur, digunakan untuk mengukur volum bahan dalam perhitungan

densitas

l. Lembar pengamatan, digunakan untuk mencatat semua data hasil pengukuran

yang dilakukan dalam eksperimen.

m. Universal Testing Machine (UTM), digunakan untuk mengukur kekuatan

bending. Mesin yang digunakan adalah Sans Servo-hidraulic Universal Testing

Machine tipe SHT 4106. Mesin ini memiliki ruang ganda ntuk uji tarik, uji

tekan, dan uji lainnya. Mesin ini mempunyai peringkat beban 1000 kN dan

menjaga akurasi sebesar 1% dari beban ditampilkan dari 1% sampai 100% dari

kapasitas.


commit to user

III-11

Gambar 3.6 Universal Testing Machine (UTM)

n. Cetakan serap bising, digunakan untuk membuat spesimen uji serap bising

Gambar 3.7 Cetakan serap bising

o. Tabung impedansi, digunakan untuk meletakkan spesimen pada saat uji serap

bising.

Gambar 3.8 Tabung impedansi


commit to user

III-12

p. Power amplifier, digunakan untuk menguatkan suara.

Gambar 3.9 Power amplifier

q. Accoustics material, digunakan untuk mengatur frekuensi yang diinginkan.

Gambar 3.10 Accoustics material

2. Persiapan Bahan

Bahan yang digunakan pada saat penelitian sebagai berikut.

a. Kertas bekas HVS, dipotong kecil-kecil untuk memudahkan ketika dicampur

dengan air dan dihaluskan dengan mixer.

b. Serabut kelapa dipotong ukuran 1 cm untuk memudahkan pencampuran.

Berdasarkan penelitian sebelumnya, Arif (2007) melakukan penelitian

pencampuran polyester dan serat kelapa dengan pemotongan serat kelapa

sepanjang 1cm. Sedangkan Khuriati, dkk. (2006) melakukan penelitian

mengenai penyerapan gelombang bunyi oleh peredam suara berbahan dasar

material penyusun sabut kelapa dimana serat sabut kelapa dipotong ± 1 cm.

Selanjutnya dilakukan pra eksperimen dengan membuat spesimen dengan

pemotongan sabut kelapa sepanjang 2 cm. Pada spesimen dengan serabut

kelapa sepanjang 2 cm, serabut muncul ke permukaan (keluar dari spesimen),


commit to user

III-13

sehingga spesimen tidak rata dan serabut yang keluar perlu dipotong dan dapat

mengurangi volume. Selain itu, pada proses pencampuran kertas dan serabut

sepanjang 2 cm juga lebih sulit.

c. Sekam padi, dibersihkan terlebih dahulu dari kotoran-kotoran yang menyertai

dan selanjutnya dibiarkan utuh.

d. Perekat yang digunakan adalah lem putih dan lem kanji. Lem putih yang

digunakan adalah lem PVAc. Lem kanji dibuat dengan memasak tepung kanji

dan air dengan perbandingan 1:5 hingga bening. Perbandingan 1:5 ini berdasar

pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Widjaja (2005). Selain itu

lem kanji yang terlalu kental juga sulit dicampur dengan air dan kertas. Lem

yang digunakan sebesar 5% dari massa total.

e. Air digunakan untuk melarutkan lem PVAc dan mencampur lem kanji serta

memudahkan dalam penghalusan kertas. Massa air yang digunakan pada saat

mencampur dengan lem adalah sama dengan massa kertas. Penentuan massa

air ini berdasarkan pra eksperimen. Massa air sama dengan massa kertas

cukup untuk mencampur lem dengan kertas. Sedangkan air yang digunakan

untuk menghaluskan kertas adalah tiga kali massa kertas. Penentuan massa air

ini berdasarkan pra eksperimen. Massa air sama dengan tiga kali massa kertas

cukup untuk dapat menghaluskan kertas dengan mixer. Apabila terlalu sedikit,

kertas sulit untuk dihaluskan dan apabila terlalu banyak akan menyulitkan

dalam pemasukan bahan ke cetakan. Untuk spesimen tanpa lem massa air

yang digunakan untuk menghaluskan kertas adalah empat kali massa kertas.

3. Pembuatan Spesimen

Ada beberapa tahap dalam pembuatan spesimen. Adapun cara-cara yang di

tempuh dalam pembuatan spesimen adalah sebagai berikut :

a. Mengukur massa jenis masing-masing bahan untuk menentukan perhitungan

massa masing-masing bahan dalam campuran komposit.

b. Mengukur massa masing-masing bahan berdasarkan fraksi volume dengan

timbangan digital.


commit to user

III-14

(a) (b) (c)

Gambar 3.11 Mengukur bahan kertas HVS (a) serabut kelapa (b) dan sekam (c)

c. Mengukur massa lem sebesar 5% dan melarutkannya ke dalam air dengan

perbandingan massa air = massa kertas.

d. Mencampur kertas (90%, 85%, dan 80% setelah dikurangkan dengan lem 5%)

dengan lem yang telah dilarutkan dalam air. Setelah itu menambahkan air 3 : 4

dari massa kertas.

e. Mengaduk kertas dengan mixer selama ± 10-12 menit.

Gambar 3.12 Menghaluskan kertas dengan mixer

f. Mencampur sekam padi atau serabut kelapa (10%, 15%, dan 20% setelah

dikurangkan dengan lem 5%) secara merata dengan mixer selama ± 2 menit.

Gambar 3.13 Mencampur kertas dengan sekam padi


commit to user

III-15

g. Menuang bahan ke dalam alat cetakan dan ditekan. Pengukuran ketebalan

menggunakan jangka sorong dan kadar air dalam cetakan dihilangkan

menggunakan injeksi. Holding time selama satu jam dilakukan pada komposit

agar tidak mengembang.

Gambar 3.14 Menuang bahan ke dalam cetakan

h. Spesimen dikeluarkan dari cetakan dan didiamkan pada suhu kamar selama

tiga hari.

Gambar 3.15 Spesimen didiamkan pada suhu kamar

i. Proses pengeringan (post cure) komposit dengan oven pada temperatur 60oC

selama satu jam untuk mematikan atau memperlambat proses pembusukan

secara biologis sehingga panel yang dihasilkan awet dan mengurangi

kandungan air yang masih tersisa sehingga spesimen lebih keras. Menurut

Van Vlack (1994), post cure yaitu pemanasan spesimen komposit ke dalam

tungku atau oven dengan suhu tertentu. Post cure bertujuan untuk merekatkan

atau mengikat serat dengan matrik agar lebih kuat serta melindungi dan

meneruskan gaya antar serat dan menghasilkan kekuatan tekuk yang tinggi,

kekakuan, keuletan, dan tidak getas.


commit to user

III-16

Gambar 3.16 Post cure spesimen

j. Pengukuran kadar air menggunakan moisture meter. Kadar air maksimum

sesuai dengan SNI papan serat adalah sebesar 13%.

k. Pengukuran Kerapatan, dilakukan untuk menentukan kategori kerapatan

dalam SNI papan serat sehingga dapat membandingkan nilai kuat bending

dengan standar pada SNI.

lB

K = ....................................................................................................(3.3)

Keterangan :

K = kerapatan (g/cm3) dalam 2 desimal;

B = berat (g);

l = isi (cm3) = panjang (cm) x lebar (cm) x tebal (cm)

Kerangka persiapan bahan dan pembuatan spesimen kemudian

digambarkan pada gambar 3.31


commit to user

III-17

Gambar 3.17 Bagan persiapan bahan dan pembuatan spesimen

4. Pengujian Bending Komposit Panel

Pengukuran kuat bending komposit panel bertujuan untuk mengetahui

kekuatan lentur komposit. Alat ukur yang digunakan adalah Universal Testing

Machine (UTM). Prosedur pengukuran yang dilakukan adalah dengan menghitung

besarnya nilai kuat bending. Nilai kuat bending yang dihasilkan dibandingkan

satu sama lain, dan ditentukan nilai yang paling optimal.

Urutan eksperimen ditentukan secara random (complete randomization)

seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.2. misal eksperimen ke-1 dilakukan pada


commit to user

III-18

kondisi komposisi volume kertas HVS 85%, dengan campuran serabut 15%, dan

tanpa lem, sedangkan eksperimen terakhir (ke-54) dilakukan pada kondisi kondisi

komposisi volume kertas HVS 75%, dengan campuran serabut 25%, dan dengan

perekat lem kanji.

Tabel 3.2 Urutan eksperimen factorial experiment completely randomized design

Variasi Perekat (C)

Komposisi Volume HVS (A) 80% (a1) 85% (a2) 90% (a3)

Sekam 20% (b1)

Serabut 20% (b2)

Sekam 15% (b1)

Serabut 15% (b1)

Sekam 20% (b2)

Serabut 15% (b1)

Tanpa Lem (c1)

6 47 27 19 2 15

21 51 48 1 4 30

37 49 41 42 7 3

Lem Kanji (c2)

20 36 29 5 34 8

10 16 32 13 44 40

52 24 33 12 14 11

Lem Putih(c3) 28 9 22 38 50 35

26 31 39 17 53 25

23 45 54 18 43 46

Langkah-langkah pengujian bending sebagai berikut :

a. Persiapan spesimen yang akan dilakukan uji bending.

b. Menentukan titik tengah spesimen dan menentukan jarak tumpuan untuk

benda uji pada pengujian bending.

c. Meletakkan spesimen pada mesin pengujian bending dengan jarak tumpuan

dan titik tengah yang dilakukan.

d. Memutar handle sampai beban menyentuh benda uji dan indikator

menunjukkan angka nol.

e. Menentukan putaran jarum jam penentu waktu untuk pencatatan beban

selanjutnya.

f. Mencatat hasil pengujian bending setiap putaran yang telah ditentukan.

g. Menentukan harga bending.


commit to user

III-19

S = 150

S/2 S/2

2525

T

B

a

a a

Gambar 3.18 Uji Keteguhan Lentur Sumber : SNI papan serat, 2006

Keterangan :

B = beban (kgf)

S = jarak sangga (mm)

a = diameter

T = tebal papan serat

Pernyataan hasil nilai modulus of rupture (MOR) sebagai berikut

MOR = 22

3LTBS

........................................................................................(3.4)

Keterangan :




L = lebar papan serat (cm)

T = tebal papan serat (cm).

3.2.4 Pengolahan Data

Pada tahap ini dilakukan pengolahan data yang dimulai dengan pengujian

asumsi, pengujian ANOVA, dan pengujian pembanding ganda. Setelah itu

dilakukan analisis dan interpretasi hasil eksperimen untuk memberikan gambaran

secara menyeluruh sebagai bahan pertimbangan dalam desain komposit. Pada

spesimen dengan kekuatan bending paling tinggi dilakukan uji serap bising.


commit to user

III-20

1. Uji Asumsi

Pengujian asumsi perlu dilakukan agar metode dalam penelitian dapat

diyakini memberikan hasil/analisis yang valid, yaitu :

a. Uji normalitas dengan metode Lilliefors,

Uji normalitas dilakukan terhadap keseluruhan data hasil observasi, dengan

tujuan untuk mengetahui apakah data hasil observasi tersebut berdistribusi

secara normal atau tidak.

Langkah-langkah perhitungan uji lilliefors (Wijaya, 2000), sebagai berikut:

1) Urutkan data dari yang terkecil sampai terbesar.

2) Hitung rata-rata ( x ) dan standar deviasi ( s ) data tersebut.

n

x

x

n

ii ÷÷ø

öççè

æ

=å

=1 ..............................................................................................(3.5)

( )

1

2

2

-

-=

åån

n

XX

s .........................................................................(3.6)

3) Transformasikan data tersebut menjadi nilai baku ( z ).

( ) sxxz ii /-= ...........................................................................................(3.7)

Keterangan :

xi = nilai pengamatan ke-i

x = rata-rata

s = standar deviasi

4) Berdasarkan nilai baku ( z ), tentukan nilai probabilitasnya P( z )

berdasarkan sebaran normal baku, sebagai probabilitas pengamatan.

Gunakan tabel standar luas wilayah di bawah kurva normal, atau dengan

bantuan Ms. Excel dengan function NORMSDIST.

5) Tentukan nilai probabilitas harapan kumulatif P(x) dengan rumus, sebagai

berikut:

nixP i /)( = ...............................................................................................(3.8)

6) Tentukan nilai maksimum dari selisih absolut P( z ) dan P( x ) yaitu:

maks | P( z ) - P( x )| , sebagai nilai L hitung. Tentukan nilai maksimum

dari selisih absolut P(xi-1) dan P( z ) yaitu

maks | P(xi-1) - P( z ) | .............................................................................(3.9)


commit to user

III-21

Tahap berikutnya adalah menganalisis apakah data observasi dalam beberapa

kali replikasi berdistribusi normal. Hipotesis yang diajukan adalah:

H0 : data observasi berasal dari populasi yang berdistribusi normal

H1 : data observasi berasal dari populasi yang tidak berdistribusi normal

Taraf nyata yang dipilih a = 0,05, dengan wilayah kritik Lhitung > La(n).

Apabila nilai Lhitung < Ltabel , maka terima H0 dan simpulkan bahwa data

observasi berasal dari populasi yang berdistribusi normal.

b. Uji homogenitas

Uji homogenitas dilakukan secara berpasangan antara variabel respon dengan

masing-masing faktor. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk memastikan

bahwa variansi nilai dependent variabel tidak terkonsentrasi/terkumpul pada

level tertentu dari independent variable. Prosedur pengukuran uji homogenitas

dapat dilakukan dengan cara membuat plot data residual tiap faktor yang

dieksperimenkan. Dari plot data residual tersebut dapat dilihat apakah data

residual antara satu dengan yang lain dalam suatu faktor tiap levelnya memiliki

jarak yang jauh atau tidak. Data dinyatakan homogen apabila data residual

antara satu dengan yang lain dalam suatu faktor tiap levelnya memiliki jarak

yang tidak jauh. Selain itu, pengujian homogenitas juga dapat dilakukan

dengan Levene Test. Uji levene dilakukan dengan menggunakan analisis ragam

terhadap selisih absolut dari setiap nilai pengamatan dalam sampel dengan rata-

rata sampel yang bersangkutan. Prosedur uji homogenitas levene (Wijaya,

2000), sebagai berikut:

1) Kelompokkan data berdasarkan faktor yang akan diuji.

2) Hitung selisih absolut nilai pengamatan terhadap rata-ratanya pada tiap

level.

3) Hitung nilai-nilai berikut ini:

(i) Faktor koreksin

xFK i

2)()( å= nixP i /)( = ....................................(3.10)

Keterangan :

xi = data hasil pengamatan

i = 1, 2, …, n (n banyaknya data)


commit to user

III-22

(ii) SS faktor = ( )

FKk

xi -÷÷

ø

ö

çç

è

æ å 2

.........................................................(3.11)

Keterangan :

k = banyaknya data pada tiap level

(iii) SS total = ( ) FKyi -å 2 ..........................................................(3.12)

Keterangan rumus yi = selisih absolut data hasil pengamatan dengan rata-

ratanya untuk tiap level

(iv) SS error = SS total – SS faktor ..................................................(3.13)

Nilai-nilai hasil perhitungan di atas dapat dirangkum dalam sebuah daftar

analisis ragam sebagaimana tabel 3.3 di bawah ini.

Tabel 3.3 Skema umum daftar analisis ragam homogenitas

Sumber Keragaman

Df SS MS F

Faktor

Error

Total

F SS(Faktor) SS(Faktor)/

Df error

faktor

MS

MS

n-1-f SSe SSe / Df

n-1 SStotal

Sumber : Sudjana, 1997

4) Hipotesis yang diajukan sebagai berikut :

H0 : s12 = s2

2

H1 : Ragam seluruh level faktor tidak semuanya sama

5) Taraf nyata yang dipilih adalah a = 0,05

6) Wilayah kritik : F > Fa(v1 ; v2)

c. Uji independensi,

Uji independensi dilakukan untuk mengetahui bahwa error yang terjadi tidak

berkorelasi (tidak terlihat adanya pola tertentu jika error diplotkan). Setelah

dilakukan uji asumsi-asumsi dan data hasil observasi dinyatakan normal,

homogen dan independen, maka uji signifikansi dapat dilakukan.


commit to user

III-23

2. Uji ANOVA (Analysis of Variance)

Data yang telah memenuhi syarat uji asumsi, kemudian dilanjutkan dengan

uji ANOVA. Uji ANOVA perbedaan kombinasi yang terbentuk dalam penelitian

ini merupakan tahap analisis dalam desain eksperimen.

Tabel 3.4 Skema data pengamatan eksperimen faktorial dengan tiga faktor desain acak sempurna

Variasi Perekat (C)


Jumlah Rata-rata

80% (a1) 85% (a2) 90% (a3)

Sekam 20% (b1)

Serabut 20% (b2)

Sekam 15% (b1)

Sekam 15% (b1)

Serabut 10% (b2)

Sekam 10% (b1)

Tanpa Lem (c1)

Y1111 Y1211 Y2111 Y2211 Y3111 Y3211

Y1112 Y1212 Y2112 Y2212 Y3112 Y3212

Y1113 Y1213 Y2113 Y2213 Y3113 Y3213

Jumlah J1110 J1210 J2110 J2210 J3110 J3210 J1000


Lem Kanji (c2)

Y1121 Y1221 Y2121 Y2221 Y3121 Y3221

Y1122 Y1222 Y2122 Y2222 Y3122 Y3222

Y1123 Y1223 Y2123 Y2223 Y3123 Y3223

Jumlah J1120 J1220 J2120 J2220 J3120 J3220 J2000


Lem Putih(c3)

Y1131 Y1231 Y2131 Y2231 Y3131 Y3231

Y1132 Y1232 Y2132 Y2232 Y3132 Y3232

Y1133 Y1233 Y2133 Y2233 Y3133 Y3233

Jumlah J1130 J1230 J2130 J2230 J3130 J3230 J3000

Rata-rata Y 1130 Y 1230 Y 2130 Y 2230 Y 3130 Y 3230 Y 3000 Jumlah Total

J1100 J1200 J2100 J2200 J3100 J3200 J0000

Rata-rata Total Y 1100 Y 1200 Y 2100 Y 2200 Y 3100 Y 3200 Y 0000

Pada Uji ANOVA dihitung harga-harga (Hicks, 1993) sebagai berikut :

a. Faktor Koreksi (FK) :

FK =( åååå====

3

1

3

1

2

1

3

1 lijkl

kji

Y )2/(abcn)..................................................(3.14)


commit to user

III-24

b. Jumlah kuadrat total (SStotal) :

FK-= åååå3

i

2

j

3

k

3

lijklY2

totalSS ................................................................(3.15)

c. Jumlah kuadrat nilai pengamatan yang terdapat dalam taraf ke-i faktor A

(SSA):

SSA = FKAbcn i

i -÷ø

öçè

æ å=

3

1

21................................................................(3.16)

d. Jumlah kuadrat nilai pengamatan yang terdapat dalam taraf ke-j faktor B

(SSB):

SSB = FKBacn i

i -÷ø

öçè

æ å=

2

1

21................................................................(3.17)

e. Jumlah kuadrat nilai pengamatan yang terdapat dalam taraf ke-k faktor C

(SSC) :

SSC = FKCabn i

i -÷ø

öçè

æ å=

3

1

21................................................................(3.18)

f. Jumlah kuadrat nilai pengamatan yang terdapat dalam interaksi taraf ke-ij

antara faktor A dan faktor B (SSAxB) :

SSAxB = BAji

SSSSFKAiBjcn

---÷÷ø

öççè

æåå

==

2

1

23

1

)(1

...............................(3.19)

g. Jumlah kuadrat nilai pengamatan yang terdapat dalam interaksi taraf ke-ik

antara faktor A dan faktor C (SSAxC) :

SSAxC = CAki

SSSSFKAiCkbn

---÷ø

öçè

æ åå==

3

1

23

1

)(1

...............................(3.20)

h. Jumlah kuadrat nilai pengamatan yang terdapat dalam interaksi taraf ke-jk

antara faktor B dan faktor C (SSBxC) :

SSBxC = CBkj

SSSSFKBjCkan

---÷÷ø

öççè

æåå

==

3

1

22

1

)(1

................................(3.21)

i. Jumlah kuadrat nilai pengamatan yang terdapat dalam interaksi taraf ke-ijk

antara faktor A, faktor B, dan faktor C (SSAxBxC)

SSAxBxC= BxCAxCAxBCBAkji

SSSSSSSSSSSSFKAiBjCkn

-------÷÷ø

öççè

æååå

===

3

1

22

1

3

1

)(1

.(3.22)


commit to user

III-25

j. Jumlah kuadrat error (SSE) :

SSE = SStotal - SSA - SSB – SSC - SSAB – SSAC – SSBC - SSABC..................(3.23)

Tabel 3.5 Skema ANOVA eksperimen faktorial dengan tiga faktor desain acak

sempurna

Sumber Variansi

Derajat Bebas (df)

Jumlah Kuadrat

(SS)

Kuadrat Tengah (MS)

F

Faktor A Faktor B Faktor C Interaksi AxB Interaksi AxC Interaksi BxC Interaksi AxBxC Error

a –1 b – 1 c –1 (a – 1)(b – 1) (a – 1)(c – 1) (b – 1)(c – 1) (a–1)(b–1)(c–1) abc(n - 1)

SSA

SSB SSC SSAxB

SSAxC

SSBxC

SSAxBxC SSE

SSA/dfA

SSB/dfB

SSC/dfC

SSAxB/dfAxB SSAxC/dfAxC

SSBxC/dfBxC

SSAxBxC/dfAxBxC SSE/dfE

MSA/MSE

MSB/MSE

MSC/MSE MSAxB/MSE

MSAxC/MSE

MSBxC/MSE

MSAxBxC/MSE

Total abcn SSTotal

3. Uji Pembanding Ganda

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui sejauh mana perbedaan yang

terjadi dari hasil eksperimen yang telah dilakukan, dimana dalam hal ini adalah

untuk mengetahui jenis komposit yang terbaik dari segi kuat bending. Pengujian

setelah ANOVA menggunakan uji SNK (Student Newman Keuls).

Prosedur uji Student Newman-Keuls (SNK) (Hicks, 1993) terhadap suatu

level yang pengaruhnya dinyatakan cukup signifikan adalah sebagai berikut :

a. Menyusun rata-rata tiap level yang diuji dari kecil ke besar.

b. Mengambil nilai mean squareerror dan dferror dari tabel ANOVA.

c. Menghitung nilai error standar untuk mean level dengan rumus berikut :

kS error

.jY

MS=

......................................................................................(3.24)

Keterangan :

k = jumlah level

d. Menetapkan nilai a dan ambil nilai-nilai significant ranges dari tabel

Stundentized range dengan n2 = dferror dan p = 2, 3, … ,k sehingga diperoleh

significant range (SR).


commit to user

III-26

e. Mengalikan tiap nilai significant range (SR) yang diperoleh dengan error

standar sehingga diperoleh least significant range (LSR).

a. LSR = SR x .jYS ..........................................................................................(3.25)

b. Menghitung selisih mean antar dua level (akan terbentuk kK2 = k(k – 1)/2

pasang), dimulai dari mean terbesar dengan sampai dengan mean terkecil.

Bandingkan kembali beda second largest dan next smallest dengan LSR untuk

p = k – 1, demikian seterusnya sampai diperoleh kK2 perbandingan.

4. Interpretasi Hasil Eksperimen

Pada tahap ini dilakukan pemilihan desain komposit panel dengan

mempertimbangkan nilai kuat bending. Desain komposit panel yang dipilih adalah

desain yang memiliki nilai kuat bending terbesar.

3.2.5 Pengujian Serapan Bunyi

Pengujian serapan bunyi dilakukan bersifat opsional dengan menggunakan

alat uji sound level meter. Pengujian dilakukan di Laboratorium Pusat MIPA

UNS. Prinsip dari pengujian serapan bunyi adalah mengetahui nilai serapan bunyi

yang dihasilkan sampel. Langkah-langkah pengujian serapan bunyi adalah :

1. Menyiapkan spesimen berbentuk silinder dengan diameter 10 cm dan tebal

1,5 cm.

2. Membuka kunci tabung impedansi.

3. Memasukkan spesimen uji.

4. Mengunci tabung impedansi.

5. Mengatur frekuensi melalui komputer menggunakan software pulse labshop.

6. Menjalankan program dan memperoleh data grafik absorpsi dari komputer.

3.3 Analisis Hasil Penelitian

Pada tahap ini dilakukan analisis hasil penelitian untuk memberikan

gambaran secara menyeluruh sebagai bahan pertimbangan dalam rekomendasi

desain komposit panel.


commit to user

III-27

3.4 Kesimpulan dan Saran

Tahap ini merupakan bagian akhir dari penelitian yang membahas

kesimpulan dari hasil yang diperoleh serta usulan atau rekomendasi untuk

implementasi lebih lanjut dan bagi penelitian selanjutnya.


commit to user

IV-1

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab ini membahas proses pengumpulan data eksperimen dan proses

pengolahan data hasil eksperimen. Data yang dikumpulkan meliputi langkah-

langkah serta hasil pengumpulan dan pengolahan data diuraikan pada sub bab di

bawah ini.

4.1 Pengumpulan Data

Data-data yang dikumpulkan dalam penelitian yaitu nilai kuat bending atau

modulus of rupture (MOR) dari benda uji yang dieksperimenkan dan pengujian

data hasil pengukuran.

4.1.1 Penentuan Teknik Eksperimen

Teknik eksperimen yang dipilih yaitu Factorial Experiment Completely

Randomized Design. Teknik ini digunakan karena eksperimen ini terdiri dari tiga

faktor, yaitu faktor komposisi volume kertas HVS, faktor campuran bahan, dan

faktor jenis perekat. Urutan eksperimen ditentukan secara random (complete

randomization) seperti yang ditunjukkan pada tabel 3.2. Eksperimen dilakukan

untuk pengujian terhadap kekuatan bending spesimen.

4.1.2 Identifikasi Karakteristik Kualitas

Papan serat dengan kualitas baik adalah papan serat yang mempunyai nilai

MOR tinggi (satuan kgf/cm2). Menurut SNI 01-4449-2006 tentang papan serat

standar nilai modulus of rupture (MOR) sebesar ≥ 1,0 kgf/cm2 untuk kerapatan <

0,27 g/cm3, ≥ 3,0 untuk kerapatan > 0,4 g/cm3, ≥ 5 kgf/cm2 untuk kerapatan 0,40–

0,84 g/cm3, dan ≥ 20,0 untuk kerapatan >0,84 g/cm3. Melalui perancangan setting

level pada core komposit diharapkan dapat ditemukan alternatif bahan core

komposit dengan kualitas produk yang sama dengan papan serat dan aplikasinya

pada panel jika telah ditambahkan skin.


commit to user

IV-2

4.1.3 Pra Eksperimen

Pra eksperimen dilakukan untuk menentukan level-level pada faktor

komposisi volume HVS dan menentukan cara pembuatan spesimen sebelum

eksperimen. Pra eksperimen yang dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Menentukan perbandingan kertas: air

Pada pra eksperimen, dilakukan pencampuran kertas dengan air dengan

perbandingan 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, dan 1:5. Perbandingan kertas: air yang dipilih

yaitu sebesar 1:4 karena cukup membasahi kertas sehingga mudah dilakukan

penghalusan dengan mixer. Untuk perbandingan kertas: air untuk melarutkan

lem sebesar 1:1 karena cukup untuk mencampur kertas dengan larutan lem.

(a) (b) (c)

(d) (e)

Gambar 4.1 Perbandingan kertas : air a. 1:1 ; b. 1:2 ; c. 1:3 ; d. 1:4 ; e. 1:5 Sumber: Pengolahan Data, 2010


commit to user

IV-3

2. Menentukan lama menghaluskan kertas dengan mixer

Pada pra eksperimen, kertas menjadi halus setelah dimixer selama minimal 10

menit dan sebelumnya dipotong kecil-kecil terlebih dahulu.

(a) (b) Gambar 4.2 Kertas dimixer selama 5 menit; b. Kertas dimixer selama 10 menit

Sumber: Pengolahan Data, 2010

3. Pembuatan spesimen dengan panjang serabut kelapa 2 cm dan 1 cm.

Pada pra eksperimen, dilakukan pemotongan serabut sepanjang 2 cm dan hasil

setelah spesimen dicetak serabut muncul ke permukaan (keluar dari

spesimen). Kemudian dilakukan pemotongan serabut sepanjang 1 cm dan

spesimen setelah dicetak menghasilkan permukaan yang rata.

(a) (b) Gambar 4.3 Spesimen dengan serabut 2 cm; b. Spesimen dengan serabut 1 cm


4. Pembuatan spesimen dengan komposisi volume HVS 75%

Pada komposisi volume HVS 75%, spesimen mengalami pengembangan tebal

setelah dilakukan pengepresan dan didiamkan beberapa hari. Selain itu

spesimen dengan bahan campuran sekam 25% sedikit rapuh ketika dilepas

dari cetakan, sehingga dikhawatirkan akan patah.


commit to user

IV-4

(a) (b) Gambar 4.4 a. Spesimen dengan HVS 75% dicampur serabut; b. Spesimen

dengan HVS 75% dicampur sekam Sumber: Pengolahan Data, 2010

5. Pembuatan spesimen dengan komposisi volume HVS 80% dan 85%.

Selanjutnya dilakukan pra eksperimen dengan komposisi volume HVS 80%

dan 85% untuk mengetahui apakah spesimen mengalami pengembangan tebal

dan rapuh atau tidak. Hasilnya, spesimen tidak terlalu mengembang dan tidak

rapuh setelah dilepas dari cetakan.

Gambar 4.5 Spesimen dengan volume kertas 80% (kiri) dan 85% (kanan)


4.1.4 Hasil Eksperimen

Spesimen untuk uji bending berdasarkan SNI Papan Serat memiliki panjang

200 mm. Spesimen sebelum dilakukan pengujian dan sesudah dilakukan

pengujian bending ditunjukkan pada gambar 4.6 .

(a) (b) Gambar 4.6 a. Spesimen sebelum pengujian; b. Spesimen setelah pengujian



commit to user

IV-5

Spesimen yang telah dicetak dan diberi perlakuan post cure, diuji dengan

mesin uji bending di Laboratorium Material Teknik Mesin UNS. Spesimen

diletakkan diatas mesin bending dengan tiga titik tumpu. Satu dari atas dan dua

dari bawah spesimen. Jarak antara dua penumpu dihitung berdasarkan ketentuan

SNI papan serat, yaitu 15 cm. Gambar 4.7 berikut adalah gambar sebelum dan

sesudah dilakukannya uji bending.

(a) (b)

Gambar 4.7 a. Sebelum pengujian; b. Setelah pengujian Sumber: Pengolahan Data, 2010

Eksperimen dilakukan sesuai dengan kombinasi level faktor yang telah

ditentukan pada desain eksperimen. Data hasil eksperimen diolah untuk

mendapatkan kombinasi level faktor optimal yang diharapkan dapat menghasilkan

kualitas komposit dengan nilai kuat bending atau modulus of rupture (MOR) yang

optimum. Perhitungan dengan rumus nilai kuat bending atau modulus of rupture

(MOR) dari data hasil pengujian sebagai berikut:

Besar nilai MOR dari benda uji dapat dihitung dengan rumus :

MOR = 22

3LTBS

..........................................................................................(4.1)

Keterangan :




L = lebar papan serat (cm)

T = tebal papan serat (cm)

Satuan P adalah kgf (kilogram force), sedangkan pada saat pengujian, satuan

yang digunakan dalam pembebanan adalah kilo Newton (kN). Oleh karena itu


commit to user

IV-6

satuan kilo Newton (kN) perlu dikonversi ke dalam satuan kgf dengan cara

mengalikan hasil yang diperoleh dengan 1000 dan mengalikannya lagi dengan

0,1019 (1N = 0,1019 kgf). Data untuk panjang span (jarak tumpu) sebesar 15 cm,

dan sama untuk setiap data.

Contoh perhitungan Pmaks dan nilai MOR sebagai berikut :

Pmaks = 0,0848 kN

Pmaks = 0,0848 x 1000 x 0,1019 = 8,6472 kgf

22

kgf/cm5506,1657,152

156472,83==

xxxx

MOR

Untuk selanjutnya dilakukan perhitungan dengan cara yang sama sehingga

diperoleh data nilai kuat bending/ MOR selengkapnya yang ditunjukkan oleh tabel

4.1 berikut :

Tabel 4.1 Data nilai MOR pada eksperimen

No Eksperimen

KeteranganTebal (cm)

Lebar (cm)

Beban Maks (Kn)

MOR (kgf/cm2)

1 i 2 j 2 k 1 l 2 1,53 5 0,0848 16,5506

2 i 3 j 1 k 1 l 1 1,37 5 0,1014 24,9118

3 i 3 j 2 k 1 l 3 1,48 5 0,1184 24,6926

4 i 3 j 1 k 1 l 2 1,38 5 0,0981 23,5238

5 i 2 j 2 k 2 l 1 1,57 5 0,1014 18,9573

6 i 1 j 1 k 1 l 1 1,37 5 0,1052 25,8453

7 i 3 j 1 k 1 l 3 1,43 5 0,0981 21,9112

8 i 3 j 2 k 2 l 1 1,50 5 0,1052 21,4548

9 i 1 j 2 k 3 l 1 1,68 5 0,1014 16,4206

10 i 1 j 1 k 2 l 2 1,62 5 0,0777 13,6418

11 i 3 j 2 k 2 l 3 1,30 5 0,1052 28,5641

12 i 2 j 2 k 2 l 3 1,60 5 0,0777 13,9275

13 i 2 j 2 k 2 l 2 1,47 5 0,0914 19,4973

14 i 3 j 1 k 2 l 3 1,42 5 0,0947 21,6524

15 i 3 j 2 k 1 l 1 1,50 5 0,1289 26,2883

16 i 1 j 2 k 2 l 2 1,75 5 0,0777 11,6422

17 i 2 j 2 k 3 l 2 1,52 5 0,1525 30,4216

18 i 2 j 2 k 3 l 3 1,50 5 0,1492 30,4283

19 i 2 j 2 k 1 l 1 1,47 5 0,1255 26,7715

20 i 1 j 1 k 2 l 1 1,55 5 0,081 15,4708


commit to user

IV-7

Lanjutan Tabel 4.1 Data nilai MOR pada eksperimen

No Eksperimen

KeteranganTebal (cm)

Lebar (cm)

Beban Maks (Kn)

MOR (kgf/cm2)

21 i 1 j 1 k 1 l 2 1,43 5 0,0914 20,4147

22 i 2 j 1 k 3 l 1 1,43 5,2 0,0848 18,2121

23 i 1 j 1 k 3 l 3 1,50 5,1 0,0848 16,8452

24 i 1 j 2 k 2 l 3 1,75 5 0,0711 10,6533

25 i 3 j 2 k 3 l 2 1,47 5 0,1492 31,8272

26 i 1 j 1 k 3 l 2 1,55 5,2 0,0947 17,5040

27 i 2 j 1 k 1 l 1 1,45 5 0,0914 19,9481

28 i 1 j 1 k 3 l 1 1,50 5 0,0981 20,0068

29 i 2 j 1 k 2 l 1 1,48 5 0,0848 17,6852

30 i 3 j 2 k 1 l 2 1,47 5 0,0914 19,4973

31 i 1 j 2 k 3 l 2 1,65 5 0,1217 20,5123

32 i 2 j 1 k 2 l 2 1,40 5 0,0881 20,6258

33 i 2 j 1 k 2 l 3 1,50 5 0,0848 17,2944

34 i 3 j 1 k 2 l 1 1,50 5 0,1118 22,8009

35 i 3 j 2 k 3 l 1 1,37 5 0,1151 28,2776

36 i 1 j 2 k 2 l 1 1,70 5 0,0981 15,5763

37 i 1 j 1 k 1 l 3 1,55 5 0,0881 16,8269

38 i 2 j 2 k 3 l 1 1,50 5 0,1289 26,2883

39 i 2 j 1 k 3 l 2 1,63 5,2 0,0744 12,3050

40 i 3 j 2 k 2 l 2 1,52 5 0,1459 29,1049

41 i 2 j 1 k 1 l 3 1,50 5 0,1289 26,2883

42 i 2 j 2 k 1 l 3 1,63 5 0,1014 17,4414

43 i 3 j 1 k 3 l 3 1,43 5 0,1217 27,1824

44 i 3 j 1 k 2 l 2 1,30 5 0,1014 27,5323

45 i 1 j 2 k 3 l 3 1,67 5 0,1322 21,8387

46 i 3 j 2 k 3 l 3 1,47 5 0,1459 31,1232

47 i 1 j 2 k 1 l 1 1,63 5 0,0848 14,5861

48 i 2 j 1 k 1 l 2 1,42 5 0,1085 24,8077

49 i 1 j 2 k 1 l 3 1,77 5 0,0677 9,9534

50 i 3 j 2 k 3 l 1 1,30 5 0,0540 14,6622

51 i 1 j 2 k 1 l 2 1,63 5 0,0677 11,6448

52 i 1 j 1 k 2 l 3 1,53 5 0,0606 11,8275

53 i 3 j 1 k 3 l 2 1,30 5 0,0677 18,3820

54 i 2 j 1 k 3 l 3 1,30 5 0,0606 16,4542 Sumber: Pengolahan Data, 2010


commit to user

IV-8

Berdasar tabel 4.1 diperoleh bahwa nilai kuat bending/ MOR tertinggi

(terbaik) terdapat pada eksperimen ke-25 dengan faktor fraksi volume kertas 90%

dengan bahan campuran serabut kelapa dan perekat lem putih. Sedangkan nilai

kuat bending/ MOR terendah diperoleh dari eksperimen ke-49 dengan fraksi

volume kertas 80% dengan bahan campuran serabut kelapa dan tanpa perekat.

4.2 Pengolahan Data

Pada tahap pengolahan data dilakukan uji asumsi dasar, uji ANOVA, dan uji

pembanding ganda untuk mengetahui tingkat signifikansi variabel respon. Setelah

itu dilakukan pemilihan spesimen berdasarkan nilai kuat bending spesimen.

4.2.1 Uji Asumsi Dasar

Uji asumsi dasar merupakan langkah awal dalam pengolahan data, yang

meliputi uji normalitas, uji homogenitas, dan uji independensi. Proses pengujian

asumsi dasar dilakukan terhadap data hasil pengukuran nilai kuat bending pada

masing-masing perlakuan

1. Uji Normalitas

Uji normalitas dilakukan terhadap data observasi di tiap perlakuan dengan

tujuan untuk mengetahui apakah data observasi berdistribusi normal. Jumlah

perlakuan yang terdapat pada eksperimen adalah 54 perlakuan. Cara perhitungan

uji normalitas sampel data observasi dilakukan dengan metode lilliefors. Data

nilai kuat bending/ MOR yang telah didapat melalui pengukuran, selanjutnya

dibuat dalam suatu tabel interaksi. Adapun bentuk tabulasi seperti dijelaskan pada

tabel 4.2 di bawah ini.


commit to user

IV-9

Tabel 4.2 Hasil pengukuran Nilai MOR (kgf/cm2)

Variasi Jenis

Perekat (C)


80% (a1) 85% (a2) 90% (a3) Campuran Bahan

(B) Campuran Bahan

(B) Campuran Bahan

(B) Sekam 20% (b1)

Serabut 20% (b2)

Sekam 15% (b1)

Serabut 15% (b2)

Sekam 10% (b1)

Serabut 10% (b2)

Tanpa Lem (c1)

25,8453 14,5861 19,9481 26,7715 24,9118 26,2883 20,4147 11,6448 24,8077 16,5506 23,5238 19,4973 16,8269 9,9534 26,2883 17,4414 21,9112 24,6926

Lem Kanji (c2)

15,4708 15,5763 17,6852 18,9573 22,8009 21,4548 13,6418 11,6422 20,6258 19,4973 27,5323 29,1049 11,8275 10,6533 17,2944 13,9275 21,6524 28,5641

Lem Putih(c3)

20,0068 16,4206 18,2121 26,2883 14,6622 28,2776 17,5040 20,5123 12,3050 30,4216 18,3820 31,8272 16,8452 21,8387 16,4542 30,4283 27,1824 31,1232


Langkah-langkah perhitungan uji lilliefors, sebagai berikut :

a. Urutkan data observasi dari yang terkecil sampai terbesar,

9,953; 10,653; 11,642; ……; 31,827 sebagaimana ditunjukan pada tabel 4.3

b. Hitung rata-rata ( x ) dan standar deviasi ( s ) data tersebut,

53,2054

827,31...642,11653,10953,9

1

=++++

=

÷ø

öçè

æ

=å=

x

n

x

x

n

ii

( )

1

2

2

-

-=

åån

n

XX

s

( )

15454

827,31...653,10653,10953,9)827,31...642,11653,10953,9(

22222

-

++++-++++

=s

86,5=s

c. Transformasikan data (x) tersebut menjadi nilai baku ( z ),

( ) sxxz ii /-=

dengan; xi = nilai pengamatan ke-i


commit to user

IV-10

x = rata-rata

s = standar deviasi

( ) -1,8086,5/53,209,9531 =-=z

Dengan cara yang sama diperoleh seluruh nilai baku, sebagaimana

ditunjukan pada kolom z tabel 4.3 di bawah ini.

d. Berdasarkan nilai baku ( z ), tentukan nilai probabilitasnya P( z ) berdasarkan

sebaran normal baku, sebagai probabilitas pengamatan. Gunakan tabel

standar luas wilayah di bawah kurva normal atau dengan bantuan Ms.Excel

dengan function NORMSDIST, sebagaimana dapat dilihat pada kolom P( z )

tabel 4.3.

e. Tentukan nilai probabilitas harapan kumulatif P(x) dengan cara, sebagai

berikut:

nixP i /)( =

02,054/1)( 1 ==xP

Dengan cara yang sama akan diperoleh seluruh nilai P(x) sebagaimana pada

kolom P( x ) tabel 4.2 dibawah ini.

f. Tentukan nilai maksimum dari selisih absolut P( z ) dan P( x ), yaitu :

maks | P( z ) - P( x )| , sebagai nilai L hitung 1.

maks | P( z ) - P( x )| = 0,02

g. Tentukan nilai maksimum dari selisih absolut P(xi-1) dan P( z ), yaitu:

maks | P(xi-1) - P( z ) |, sebagai nilai L hitung 2.

maks | P(xi-1) - P( z ) | = 0,04

h. Tentukan nilai maksimum antara maks| P( z ) - P( x )| dan maks | P(xi-1) -

P( z )|. Nilai maks tersebut merupakan nilai L hitung uji liliefors.

Maks [| P( z ) - P( x )| dan | P(xi-1) - P( z )|] = 0,078

i. Tahap berikutnya adalah menganalisis apakah semua sampel data observasi

berdistribusi normal. Hipotesis yang diajukan adalah :

H0: Sampel data observasi berasal dari populasi yang berdistribusi normal

H1: Sampel data observasi berasal dari populasi yang tidak berdistribusi

normal.

Hasil perhitungan uji lilliefors untuk eksperimen spesimen komposit

secara lengkap dapat dilihat pada tabel 4.3 di bawah ini.


commit to user

IV-11

Tabel 4.3 Perhitungan uji lilliefors

i x x2 z P(z) P(x) |P(z)-P(x)|

|P(x-1)-P(z)|

1 9,953 99,07 -1,80 0,04 0,02 0,02 0,04 2 10,653 113,49 -1,69 0,05 0,04 0,01 0,03 3 11,642 135,54 -1,52 0,06 0,06 0,01 0,03 4 11,645 135,60 -1,52 0,06 0,07 0,01 0,01 5 11,827 139,89 -1,49 0,07 0,09 0,02 0,01 6 12,305 151,41 -1,40 0,08 0,11 0,03 0,01 7 13,642 186,10 -1,18 0,12 0,13 0,01 0,01 8 13,927 193,98 -1,13 0,13 0,15 0,02 0,00 9 14,586 212,75 -1,01 0,16 0,17 0,01 0,01 10 14,662 214,98 -1,00 0,16 0,19 0,03 0,01 11 15,471 239,35 -0,86 0,19 0,20 0,01 0,01 12 15,576 242,62 -0,85 0,20 0,22 0,02 0,00 13 16,421 269,64 -0,70 0,24 0,24 0,00 0,02 14 16,454 270,74 -0,70 0,24 0,26 0,02 0,00 15 16,551 273,92 -0,68 0,25 0,28 0,03 0,01 16 16,827 283,14 -0,63 0,26 0,30 0,03 0,01 17 16,845 283,76 -0,63 0,26 0,31 0,05 0,03 18 17,294 299,10 -0,55 0,29 0,33 0,04 0,02 19 17,441 304,20 -0,53 0,30 0,35 0,05 0,03 20 17,504 306,39 -0,52 0,30 0,37 0,07 0,05 21 17,685 312,77 -0,49 0,31 0,39 0,08 0,06 22 18,212 331,68 -0,40 0,35 0,41 0,06 0,04 23 18,382 337,90 -0,37 0,36 0,43 0,07 0,05 24 18,957 359,38 -0,27 0,39 0,44 0,05 0,03 25 19,497 380,15 -0,18 0,43 0,46 0,03 0,01 26 19,497 380,15 -0,18 0,43 0,48 0,05 0,03 27 19,948 397,93 -0,10 0,46 0,50 0,04 0,02 28 20,007 400,27 -0,09 0,46 0,52 0,05 0,04 29 20,415 416,76 -0,02 0,49 0,54 0,04 0,03 30 20,512 420,75 0,00 0,50 0,56 0,06 0,04 31 20,626 425,43 0,02 0,51 0,57 0,07 0,05 32 21,455 460,31 0,16 0,56 0,59 0,03 0,01 33 21,652 468,83 0,19 0,58 0,61 0,04 0,02 34 21,839 476,93 0,22 0,59 0,63 0,04 0,02 35 21,911 480,10 0,24 0,59 0,65 0,05 0,04 36 22,801 519,88 0,39 0,65 0,67 0,02 0,00 37 23,524 553,37 0,51 0,70 0,69 0,01 0,03 38 24,693 609,72 0,71 0,76 0,70 0,06 0,08


commit to user

IV-12

Lanjutan Tabel 4.3 Perhitungan uji lilliefors

i x x2 z P(z) P(x) |P(z)-P(x)|

|P(x-1)-P(z)|

39 24,808 615,42 0,73 0,77 0,72 0,05 0,06 40 24,912 620,60 0,75 0,77 0,74 0,03 0,05 41 25,845 667,98 0,91 0,82 0,76 0,06 0,08 42 26,288 691,07 0,98 0,84 0,78 0,06 0,08 43 26,288 691,07 0,98 0,84 0,80 0,04 0,06 44 26,288 691,07 0,98 0,84 0,81 0,02 0,04 45 26,772 716,71 1,07 0,86 0,83 0,02 0,04 46 27,182 738,88 1,14 0,87 0,85 0,02 0,04 47 27,532 758,03 1,20 0,88 0,87 0,01 0,03 48 28,278 799,62 1,32 0,91 0,89 0,02 0,04 49 28,564 815,91 1,37 0,91 0,91 0,01 0,03 50 29,105 847,10 1,46 0,93 0,93 0,00 0,02 51 30,422 925,47 1,69 0,95 0,94 0,01 0,03 52 30,428 925,88 1,69 0,95 0,96 0,01 0,01 53 31,123 968,65 1,81 0,96 0,98 0,02 0,00 54 31,827 1012,97 1,93 0,97 1,00 0,03 0,01

rata2 20,53 max 0,08 0,08

stdv 5,86 L hitung 0,078

L tabel 0,121 Sumber: Pengolahan Data, 2010

Hasil perhitungan uji lilliefors dengan menggunakan software SPSS dapat

dilihat pada lampiran Tabel L3.1. Berdasarkan tabel L3.1 [kolom kolmogorov-

smirnova bagian sig,], terlihat bahwa nilai signifikansi 0,2 lebih besar dari 0,05.

Selain itu berdasarkan tabel 4.3 dimana taraf nyata yang dipilih a= 0,05, dengan

wilayah kritik penolakan terhadap Lhitung > L(a,n). Nilai Ltabel dari distribusi L yaitu

L (a,n) = L(0.05, 54) = 0,121, diperoleh hasil perhitungan uji normalitas semua

perlakuan Lhitung < Ltabel (0,121), maka terima H0, dari hasil tersebut menyatakan

bahwa seluruh data observasi berasal dari populasi yang berdistribusi normal.

Kedua kriteria yakni signifikansi dan nilai statistik hitung menunjukkan

penerimaan terhadap H0 dan dapat disimpulkan bahwa 54 data observasi berasal

dari populasi berdistribusi normal.

Bentuk sebaran normal pada perlakuan diperkuat oleh normal probability

plot (P-P) dan histogram yang ditunjukkan dalam gambar 4.8.


commit to user

IV-13

(a) (b)

Gambar 4.8 Normal probability plot (a) dan histogram data observasi (b) Sumber: Pengolahan Data, 2010

2. Uji Homogenitas

Pengujian homogenitas dilakukan dengan metode levene test, yakni menguji

kesamaan ragam data observasi antar level faktornya. Uji homogenitas dilakukan

terhadap data yang dikelompokkan berdasarkan faktor komposisi volume HVS,

faktor bahan campuran, dan faktor jenis perekat.

a. Uji homogenitas antar level faktor komposisi volume HVS

Hipotesis yang diajukan, adalah:

H0 : s12 = s2

2 = s32 (Data antar level faktor komposisi volume HVS memiliki

ragam yang sama atau bersifat homogen)

H1 : Data antar level faktor komposisi volume HVS memiliki ragam yang

tidak sama atau bersifat tidak homogen

Taraf nyata a = 0,05 dan wilayah kritik F > F0,05 (2 ; 51)

Prosedur pengujian adalah dengan mengelompokkan data berdasarkan

komposisi kertas HVS, kemudian dicari rata-rata tiap level komposisi volume

HVS dan dihitung selisih absolut nilai pengamatan terhadap rata-ratanya. Nilai

residual faktor komposisi volume HVS dapat dilihat pada tabel 4.4 di bawah

ini.


commit to user

IV-14

Tabel 4.4 Residual data antar level faktor komposisi volume HVS

No Faktor Komposisi Volume

HVS Residual

80% 85% 90% 80% 85% 90% 1 25,85 19,95 24,91 9,67 0,82 0,28 2 20,41 24,81 23,52 4,24 4,04 1,11 3 16,83 26,29 21,91 0,65 5,52 2,72 4 15,47 17,69 22,80 0,71 3,09 1,83 5 13,64 20,63 27,53 2,54 0,15 2,90 6 11,83 17,29 21,65 4,35 3,48 2,98 7 20,01 18,21 14,66 3,83 2,56 9,97 8 17,50 12,31 18,38 1,33 8,47 6,25 9 16,85 16,45 27,18 0,67 4,32 2,55

10 14,59 26,77 26,29 1,59 6,00 1,66 11 11,64 16,55 19,50 4,53 4,22 5,14 12 9,95 17,44 24,69 6,22 3,33 0,06 13 15,58 18,96 21,45 0,60 1,82 3,18 14 11,64 19,50 29,10 4,54 1,28 4,47 15 10,65 13,93 28,56 5,53 6,84 3,93 16 16,42 26,29 28,28 0,24 5,52 3,64 17 20,51 30,42 31,83 4,33 9,65 7,19 18 21,84 30,43 31,12 5,66 9,66 6,49

Rata-rata 16,18 20,77 24,63 61,22 80,74 66,35

Jumlah (x) x^2 3747,70 6519,19 4402,88


Selanjutnya dihitung nilai-nilai berikut :

1. Faktor koreksi (FK),

(FK) = ( )

n

x2å

= (61,22+80,74+66,35)2/54

= 803,61

2. Hitung sum square (SS) faktor, total, dan error

a. SSkomposisi volume HVS = ( )

úúû

ù

êêë

é-å FK

k

xi2

= (61,222+80,742+66,352) 2/18 – 803,61

= 11,38


commit to user

IV-15

b. SStotal = ( ) FKxi -å 2

= (9,672 +4,242

+… + 6,492) – FK

= 1174,30 - 803,61

= 370,69

c. SSError = SStotal – SSkomposisi volume HVS

= 370,69 - 11,38

= 359,31

3. Hitung mean square (MS) faktor dan error

a. MSkomposisi volume HVS = tt

olumeHVSKomposisiV

olumeHVSKomposisiVdf

SS

= 11,38/ 2

= 5,69

b. MSError = error

error

df

SS

= 359,31/51

= 7,05

4. Hitung nilai F (F hitung)

F hitung =error

olumeHVSKomposisiV

MS

MS

= 5,69/7,05

= 0,81

Hasil perhitungan uji homogenitas terhadap faktor komposisi volume HVS

dapat dilihat pada tabel 4.5 di bawah ini.

Tabel 4.5 Uji lavene dikelompokkan berdasarkan faktor komposisi volume HVS

Sumber Keragaman df SS MS Fhitung Ftabel Komposisi volum HVS 2 11,38 5,69

0,81 3,18 Error 51 359,31 7,05

Total 53 370,69 Sumber: Pengolahan Data, 2010

Taraf nyata yang dipilih a= 0,05, dengan wilayah kritik penolakan

terhadap Fhitung > Ftabel. Berdasarkan tabel 4.6, nilai Fhitung sebesar 0,81 < Ftabel


commit to user

IV-16

(3,18), sehingga H0 diterima dan disimpulkan bahwa data antar level faktor

komposisi volume HVS memiliki ragam yang sama (homogen).

Grafik uji homogenitas komposisi volume HVS ditunjukkan dalam

gambar 4.9.

Grafik Uji Homogenitas Komposisi Volume HVS

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Treatment ke-

Resi

du

al 80%

85%

90%

Gambar 4.9 Grafik uji homogenitas komposisi volume HVS Sumber: Pengolahan Data, 2010

Berdasarkan gambar 4.9 dapat dilihat bahwa data residual antara satu

dengan yang lain dalam faktor komposisi volume HVS tiap levelnya memiliki

jarak yang tidak jauh sehingga data dinyatakan homogen.

Pengolahan homogenitas data komposisi volume HVS menggunakan

SPSS dapat dilihat pada lampiran tabel L3.2. Berdasarkan perhitungan SPSS

pada tabel L3.2, menunjukkan nilai F hitung yang sama dengan perhitungan

uji levene, yaitu 0,81 dan nilai signifikansi sebesar 0,452 lebih besar dari 0,05

sehingga H0 diterima dan disimpulkan bahwa data antar level faktor komposisi

volume HVS memiliki ragam yang sama (homogen).

b. Uji homogenitas antar level faktor campuran bahan


H0 : s12 = s2

2 (Data antar level faktor campuran bahan memiliki ragam yang

sama atau bersifat homogen)

H1 : Data antar level faktor campuran bahan memiliki ragam yang tidak sama

atau bersifat tidak homogen

Taraf nyata a = 0,05 dan wilayah kritik F > F0,05(1 ; 52)


commit to user

IV-17

Prosedur perhitungan uji homogenitas antar level campuran bahan, sama

dengan pembahasan sebelumnya. Tabel 4.6 merupakan hasil perhitungan uji

homogenitas antar level campuran bahan.

Tabel 4.6 Uji lavene dikelompokkan berdasarkan faktor campuran bahan

Sumber Keragaman df SS MS Fhitung Ftabel Campuran bahan 1 68,76 68,76

7,94 4,03 Error 52 450,35 8,66



terhadap Fhitung > Ftabel. Berdasarkan tabel 4.6, nilai Fhitung sebesar 7,94 > Ftabel

(4,03), sehingga H0 ditolak dan disimpulkan bahwa data antar level faktor

campuran bahan memiliki ragam yang tidak sama (tidak homogen).

Grafik uji homogenitas campuran bahan ditunjukkan dalam gambar 4.10.

Grafik Uji Homogenitas Campuran Bahan

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Treatment ke-

Re

sid

ual

sekam

serabut kelapa

Gambar 4.10 Grafik uji homogenitas campuran bahan Sumber: Pengolahan Data, 2010


dengan yang lain dalam faktor campuran bahan tiap levelnya memiliki jarak

yang jauh sehingga data dinyatakan tidak homogen.

Pengolahan homogenitas data campuran bahan menggunakan SPSS dapat

dilihat pada lampiran tabel L3.3. Berdasarkan perhitungan SPSS pada tabel

L3.3, menunjukkan nilai F hitung yang sama dengan perhitungan uji levene,

yaitu 7,94 dan nilai signifikansi sebesar 0,007 lebih kecil dari 0,05 sehingga

H0 ditolak dan disimpulkan bahwa data antar level faktor campuran bahan

memiliki ragam yang tidak sama (tidak homogen). Ketidakhomogenitasan


commit to user

IV-18

data observasi tidak menimbulkan resiko yang serius, karena jumlah kasus

pada setiap samplenya adalah sama.

c. Uji homogenitas antar level faktor jenis perekat


H0 : s12 = s2

2 (Data antar level faktor jenis perekat memiliki ragam yang

sama atau bersifat homogen)

H1 : Data antar level faktor jenis perekat memiliki ragam yang tidak sama

atau bersifat tidak homogen

Taraf nyata a = 0,05 dan wilayah kritik F > F0,05 (2; 51)

Prosedur perhitungan uji homogenitas antar level jenis perekat, sama dengan

pembahasan sebelumnya. Tabel 4.7 merupakan hasil perhitungan uji

homogenitas antar level jenis perekat.

Tabel 4.7 Uji lavene dikelompokkan berdasarkan faktor jenis perekat

Sumber Keragaman df SS MS Fhitung Ftabel Jenis perekat 2 16,35 8,18

0,97 3,18 Error 51 431,93 8,47



terhadap Fhitung > Ftabel. Berdasarkan tabel 4.7, nilai Fhitung sebesar 0,97 < Ftabel

(3,18), sehingga H0 diterima dan disimpulkan bahwa data antar level jenis

perekat memiliki ragam yang sama (homogen).

Grafik uji homogenitas jenis perekat ditunjukkan dalam gambar 4.11.

Grafik Uji Homogenitas Jenis Perekat

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Treatment ke-

Re

sid

ua

l

Tanpa lem

Lem kanji

Lem putih

Gambar 4.11 Grafik uji homogenitas jenis perekat Sumber: Pengolahan Data, 2010


commit to user

IV-19


dengan yang lain dalam faktor jenis perekat tiap levelnya memiliki jarak yang

tidak jauh sehingga data dinyatakan homogen.

Pengolahan homogenitas data jenis perekat menggunakan SPSS dapat

dilihat pada lampiran tabel L3.4. Berdasarkan perhitungan SPSS pada tabel

L3.4, menunjukkan nilai F hitung yang sama dengan perhitungan uji levene,

yaitu 0,97 dan nilai signifikansi sebesar 0,387 lebih besar dari 0,05 sehingga

H0 diterima dan disimpulkan bahwa data antar level faktor jenis perekat

memiliki ragam yang sama (homogen).

Rekapitulasi hasil uji homogenitas terhadap ketiga faktor dalam eksperimen

dapat dilihat pada tabel 4.8 di bawah ini.

Tabel 4.8 Hasil uji homogenitas terhadap faktor komposisi volume HVS, campuran bahan, dan jenis perekat

Faktor F hitung

F tabel Ho (Ho diterima jika F hitung<F

tabel) Kesimpulan

Komposisi volum HVS 0,81 3,18 Diterima Homogen

Campuran bahan 7,94 4,03 Ditolak Tidak homogen

Jenis perekat 0,97 3,18 Diterima Homogen Sumber: Pengolahan Data, 2010

3. Uji Independensi

Pengujian independensi eksperimen dilakukan dengan melakukan

pengacakan terhadap observasi. Pengujian independensi eksperimen dapat

dilakukan dengan uji run test (uji deret). Data yang skala pengukurannya ordinal

dimana untuk mengukur urutan suatu kejadian. Pengujian dilakukan dengan cara

mengukur kerandoman populasi yang didasarkan atas data hasil pengamatan

melalui data sampel. Tujuan uji deret adalah untuk menentukan apakah keacakan

akan terjadi atau apakah terdapat suatu pola yang mendasari urutan data sampel.

(Supranto, 1994). Pengujian independensi dilakukan dengan membuat plot

residual data untuk setiap perlakuan berdasarkan urutan pengambilan data pada

eksperimen. Nilai residual tersebut merupakan selisih data observasi dengan rata-

rata tiap perlakuan. Hasil perhitungan nilai residual untuk tiap perlakuan dapat

dilihat pada tabel 4.9.


commit to user

IV-20

Tabel 4.9 Residual data nilai kuat bending/ MOR pada eksperimen

No Perlakuan Nilai MOR (kgf/cm2) Rata-

rata Residual

1 2 3 1 2 3 1 i1j1k1 25,8453 20,4147 16,8269 21,03 4,82 -0,61 -4,20

2 i1j1k2 15,4708 13,6418 11,8275 13,65 1,82 0,00 -1,82

3 i1j1k3 20,0068 17,504 16,8452 18,12 1,89 -0,61 -1,27 4 i1j2k1 14,5861 11,6448 9,9534 12,06 2,52 -0,42 -2,11

5 i1j2k2 15,5763 11,6422 10,6533 12,62 2,95 -0,98 -1,97

6 i1j2k3 16,4206 20,5123 21,8387 19,59 -3,17 0,92 2,25 7 i2j1k1 19,9481 24,8077 26,2883 23,68 -3,73 1,13 2,61

8 i2j1k2 17,6852 20,6258 17,2944 18,54 -0,85 2,09 -1,24

9 i2j1k3 18,2121 12,305 16,4542 15,66 2,55 -3,35 0,80 10 i2j2k1 26,7715 16,5506 17,4414 20,25 6,52 -3,70 -2,81

11 i3j1k2 18,9573 19,4973 13,9275 17,46 1,50 2,04 -3,53

12 i3j1k3 26,2883 30,4216 30,4283 29,05 -2,76 1,38 1,38 13 i3j1k1 24,9118 23,5238 21,9112 23,45 1,46 0,07 -1,54 14 i3j1k2 22,8009 27,5323 21,6524 24,00 -1,19 3,54 -2,34 15 i3j1k3 14,6622 18,382 27,1824 20,08 -5,41 -1,69 7,11 16 i3j2k1 26,2883 19,4973 24,6926 23,49 2,80 -4,00 1,20 17 i3j2k2 21,4548 29,1049 28,5641 26,37 -4,92 2,73 2,19 18 i3j2k3 28,2776 31,8272 31,1232 30,41 -2,13 1,42 0,71


Data residual kemudian diplotkan berdasarkan urutan pengambilan data

eksperimen seperti gambar 4.12.

Grafik Uji Independensi

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

0 10 20 30 40 50 60

Eksperimen ke-

Res

idu

al

residual

Gambar 4.12 Plot residual data nilai MOR



commit to user

IV-21

Berdasarkan gambar 4.12 terlihat bahwa nilai residual tersebar merata dan

tidak membentuk pola tertentu, sehingga dapat disimpulkan bahwa data hasil

eksperimen memenuhi syarat independensi.

Sedangkan uji independensi menggunakan SPSS dilakukan dengan uji run

test ditunjukkan pada tabel L3.5. Hipotesis yang diajukan dalam uji independensi

adalah sebagai berikut, dengan taraf nyata yang dipilih a= 0,05, yaitu:

H0: Sampel data observasi berasal dari populasi tersebut bersifat acak,

H1: Sampel data observasi berasal dari populasi tersebut tidak acak atau

mempunyai pola.

Berdasarkan nilai signifikansi pada tabel L3.5, 0,783 lebih besar dari taraf

nyata yang dipilih a= 0,05, sehingga H0 diterima dan simpulkan bahwa untuk data

eksperimen dapat dikatakan data bersifat acak.

Hasil uji asumsi yang dibahas di atas, diketahui bahwa data observasi yang

dilakukan memenuhi asumsi normalitas dan independensi. Ketidakhomogenitasan

data observasi tidak menimbulkan resiko yang serius, karena jumlah kasus pada

setiap samplenya adalah sama. Oleh karena itu, data observasi tersebut dapat

digunakan untuk pengolahan Analysis of Variance (ANOVA).

4.2.2 Uji ANOVA

Pengujian ANOVA dilakukan terhadap nilai kuat bending untuk mengetahui

apakah faktor-faktor yang diteliti berpengaruh signifikan terhadap variabel respon

tersebut. Hipotesis umum yang diajukan adalah ada perbedaan yang signifikan

antar faktor maupun level dalam setiap faktor yang diteliti. Hipotesis umum ini

disebut sebagai hipotesis satu (H1).

Hipotesis nol yang diajukan dalam analisis variansi, adalah:

H01 : 2As = 0

Perbedaan komposisi volume bahan kertas HVS tidak menimbulkan

pengaruh yang signifikan terhadap besarnya kuat bending.

H02 : 2Bs = 0

Perbedaan campuran bahan tidak menimbulkan pengaruh yang

signifikan terhadap besarnya kuat bending.


commit to user

IV-22

H03 : 2Cs = 0

Perbedaan jenis perekat tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan


H04 : 2ABs = 0

Perbedaan interaksi komposisi volume bahan kertas HVS dan campuran

bahan tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya

kuat bending.

H05 : 2ACs = 0

Perbedaan interaksi komposisi volume bahan kertas HVS dan jenis

perekat tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya

kuat bending.

H06 : 2BCs = 0

Perbedaan interaksi campuran bahan dan jenis perekat tidak

menimbulkan pengaruh yang signifikan terhadap besarnya kuat

bending.

H07 : 2ABCs = 0

Perbedaan interaksi komposisi volume bahan kertas HVS, campuran

bahan dan jenis perekat tidak menimbulkan pengaruh yang signifikan


Model matematik yang dipakai dalam analisis ini, adalah:

Yijkl = m + Ai + Bj + Ck + ABij + ACik + BCjk + ABCijk + el(ijk) ................(4.2)

Keterangan :

Yijkl = variabel respon

Ai = faktor komposisi volume bahan kertas HVS

Bj = faktor campuran bahan

Ck = faktor jenis perekat

ABij = interaksi faktor A dan faktor B

ACik = interaksi faktor A dan faktor C

BCjk = interaksi faktor B dan faktor C

ABCijk = interaksi faktor A, faktor B, dan faktor C


commit to user

IV-23

el(ijk) = random error

i = jumlah faktor komposisi volume bahan kertas HVS (A), i = 1, 2, 3

j = jumlah faktor campuran bahan (B), j = 1, 2

k = jumlah faktor jenis perekat (C), k= 1,2,3

l = jumlah replikasi l = 1, 2, 3,

Selanjutnya dilakukan perhitungan nilai-nilai yang dibutuhkan untuk

perhitungan ANOVA. Prosedur perhitungan nilai-nilai tersebut dijelaskan oleh

pembahasan di bawah ini. Adapun data yang digunakan adalah data eksperimen

nilai kuat bending/ MOR (kgf/cm2)yang dapat dilihat pada tabel 4.2. Sedangkan

pengolahan data seperti pada tabel 4.10.

Tabel 4.10 ANOVA untuk nilai kuat bending/ MOR (kgf/cm2)

Sekam 20% (b1)

Serabut 20% (b2)

Sekam 15% (b1)

Serabut 15% (b2)

Sekam 10% (b1)

Serabut 10% (b2)

25,8453 14,5861 19,9481 26,7715 24,9118 26,288320,4147 11,6448 24,8077 16,5506 23,5238 19,497316,8269 9,9534 26,2883 17,4414 21,9112 24,6926

Jumlah 63,0870 36,1842 71,0441 60,7635 70,3468 70,4782 371,9037Rata-rata 21,0290 12,0614 23,6814 20,2545 23,4489 23,4927 20,6613

15,4708 15,5763 17,6852 18,9573 22,8009 21,454813,6418 11,6422 20,6258 19,4973 27,5323 29,104911,8275 10,6533 17,2944 13,9275 21,6524 28,5641

Jumlah 40,9401 37,8718 55,6054 52,3821 71,9856 79,1239 337,9090Rata-rata 13,6467 12,6239 18,5351 17,4607 23,9952 26,3746 18,7727

20,0068 16,4206 18,2121 26,2883 14,6622 28,277617,5040 20,5123 12,3050 30,4216 18,3820 31,827216,8452 21,8387 16,4542 30,4283 27,1824 31,1232

Jumlah 54,3560 58,7716 46,9713 87,1382 60,2266 91,2279 398,6917Rata-rata 18,1187 19,5905 15,6571 29,0461 20,0755 30,4093 22,1495

Total 158,3831 132,8276 173,6209 200,2838 202,5590 240,8300 1108,50441Rata-rata Total 17,5981 14,7586 19,2912 22,2538 22,5066 26,7589 20,5279

Variasi Jenis Perekat (C)


80% (a1) 85% (a2) 90% (a3)

Campuran bahan (B) Campuran bahan (B) Campuran bahan (B)

Tanpa Lem (c1)

Jumlah Rata-rata

Lem Kanji (c2)

Lem Putih(c3)


Kemudian dilakukan perhitungan jumlah kuadrat/ sum of square (SS) dari

masing-masing faktor dan interaksinya. Proses perhitungan SS dan hasilnya,

adalah:


commit to user

IV-24

· FK (Faktor Koreksi) :

FK =( åååå====

3

1

3

1

2

1

3

1 lijkl

kji

Y )2/ (abcn)

= 1108,5042/54

= 22755,223

· Jumlah kuadrat total (SStotal) :

FK-= åååå3

i

2

j

3

k

3

lijklY2

totalSS

SStotal = (25,8452+20,41472+….+31,12322)- 22755,223

= 1.819,198

· Jumlah kuadrat faktor komposisi volume HVS (SSA) :

SSA = FKAbcn i

i -÷ø

öçè

æ å=

3

1

21

= 1/3x2x3 (291,21072+ 373,90462+443,38902) - 22755,223

= 644,900

· Jumlah kuadrat faktor campuran bahan(SSB) :

SSB = FKBacn i

i -÷ø

öçè

æ å=

2

1

21

= 1/3x3x3 (534,21072+ 573,942) - 22755,223

= 28,716

· Jumlah kuadrat model jenis perekat (SSC) :

SSC = FKCabn i

i -÷ø

öçè

æ å=

3

1

21

= 1/3x2x3 (371,90372+ 337,90902+158955,0692) - 22755,223

= 103,107

· Jumlah kuadrat interaksi antara faktor A dan B (SSAxB) :

SSAxB = BAji

SSSSFKAiBjcn

---÷÷ø

öççè

æåå==

2

1

23

1

)(1

= 91

( 158,38312+ 132,82762+173,62092+200,28382+202,55902+

240,832) - 22755,223 - 644,900 - 28,716

= 128,432


commit to user

IV-25

· Jumlah kuadrat interaksi antara faktor A dan C (SSAxC) :

SSAxC = CAki

SSSSFKAiCkbn

---÷ø

öçè

æ åå==

3

1

23

1

)(1

=61

(99,27122+78,81192+113,12672+131,80762+107,98762+134,105

+140,82492+151,10952+151,45462) - 22755,223 - 644,900 –

103,107

= 78,120

· Jumlah kuadrat interaksi antara faktor B dan C (SSBxC) :

SSBxC = CBkj

SSSSFKBjCkan

---÷÷ø

öççè

æåå==

3

1

22

1

)(1

=91

(204,47782+168,53112+161,55402+167,42592+169,37992+237,1

3772) - 22755,223 – 28,716 – 103,107

= 364,976

· Jumlah kuadrat interaksi antara faktor A, B, dan C (SSAxBxC) :

SSAxBxC=

BxCAxCAxBCBAkji

SSSSSSSSSSSSFKAiBjCkn

-------÷÷ø

öççè

æååå===

3

1

22

1

3

1

)(1

= 31

( 63,08702+40,94012+54,35602+......+8322,532) – 22755,223 –

644,900 – 28,716 – 103,107 – 128,432 – 78,120 – 364,976

= 60,239

· Jumlah kuadrat error (SSE) :

SSE = SStotal - SSA - SSB – SSC - SSAB – SSAC – SSBC - SSABC

= 1.819,198– 644,900 – 28,716 – 103,107– 128,432 – 78,120 – 364,976

– 60,239

= 410,709

Mean of square (MS) atau disebut juga kuadrat tengah (KT), dihitung

dengan membagi antara jumlah kuadrat (SS) yang diperoleh dengan derajat

bebasnya (df).

Contoh perhitungan MS, sebagai berikut:


commit to user

IV-26

MSA )1( -

=aSSA

450,223

2644,900

=

=

Besarnya Fhitung didapat dari pembagian antara MS faktor yang ada dengan

MSerror dari eksperimen. Contoh perhitungannya adalah sebagai berikut :

Fhitung E

A

MSMS

=

264,28

409,11322,450

=

=

Berpedoman pada contoh di atas, maka didapat MS dan Fhitung semua faktor

selengkapnya yang dapat dilihat pada Tabel 4.11.

Keputusan terhadap hipotesis nol didasarkan pada nilai Fhitung, yakni

hipotesis nol (H0) ditolak jika Fhitung > Ftabel dan diterima jika Fhitung < Ftabel. Ftabel

diperoleh dari tabel distribusi F kumulatif, dengan df1 = df yang bersangkutan dan

df2 = dferror. Perhitungan Ftabel dengan menggunakan Microsoft excel dengan

rumus:

= FINV(probability, df1, df2)

Contoh perhitungan Ftabel adalah Ftabel untuk komposisi volume HVS, df1 =

2 dan df2 = 36. Berdasarkan hasil perhitungan Microsoft excel diperoleh Ftabel =

FINV (0.05, 2, 36) = 3,259.

Tabel 4.11 Hasil perhitungan ANOVA untuk nilai MOR

Sumber variansi df SS MS F hitung F tabel H0 Komposisi volume HVS (A) 2 644,900 322,450 28,264 3,259 tolak Campuran bahan (B) 1 28,716 28,716 2,517 4,113 terima Jenis Perekat (C) 2 103,107 51,553 4,519 3,259 tolak Interaksi AxB 2 128,432 64,216 5,629 3,259 tolak Interaksi AxC 4 78,120 19,530 1,712 2,634 terima Interaksi BxC 2 364,976 182,488 15,996 3,259 tolak Interaksi AxBxC 4 60,239 15,060 1,320 2,634 terima Error 36 410,709 11,409 Total 53 1.819,198



commit to user

IV-27

Hasil perhitungan ANOVA nilai kuat bending dengan menggunakan SPSS,

dapat dilihat pada tabel L3.6. Penggunaan Fhitung memberikan kesimpulan tentang

hasil uji hipotesis analisis variansi. Keputusan yang diambil terhadap hasil analisis

variansi data eksperimen untuk nilai MOR (kuat bending), yaitu:

1. Ditinjau dari faktor komposisi volume HVS (faktor A), nilai Fhitung > Ftabel,

sehingga tolak H0 dan simpulkan bahwa komposisi volume HVS berpengaruh

secara signifikan terhadap nilai kuat bending.

2. Ditinjau dari faktor campuran bahan (faktor B), nilai Fhitung < Ftabel, sehingga

terima H0 dan simpulkan bahwa campuran bahan tidak berpengaruh secara

signifikan terhadap nilai kuat bending.

3. Ditinjau dari faktor jenis perekat (faktor C), nilai Fhitung < Ftabel, sehingga tolak

H0 dan simpulkan bahwa jenis perekat berpengaruh secara signifikan terhadap

nilai kuat bending.

4. Ditinjau dari interaksi antara faktor komposisi volume HVS (faktor A) dan

campuran bahan (faktor B), nilai Fhitung > Ftabel, sehingga tolak H0 dan

simpulkan bahwa interaksi antara faktor komposisi volume HVS (faktor A)

dan campuran bahan (faktor B) berpengaruh secara signifikan terhadap nilai

kuat bending.

5. Ditinjau dari interaksi antara faktor komposisi volume HVS (faktor A) dan

jenis perekat (faktor C), nilai Fhitung < Ftabel, sehingga terima H0 dan simpulkan

bahwa interaksi antara faktor komposisi volume HVS (faktor A) dan jenis

perekat (faktor C) tidak berpengaruh secara signifikan terhadap nilai kuat

bending.

6. Ditinjau dari interaksi antara faktor campuran bahan (faktor B) dan jenis

perekat (faktor C), nilai Fhitung > Ftabel, sehingga tolak H0 dan simpulkan

bahwa interaksi antara faktor campuran bahan (faktor B) dan jenis perekat

(faktor C) berpengaruh secara signifikan terhadap nilai kuat bending.

7. Ditinjau dari interaksi antara faktor komposisi volume HVS (faktor A),

campuran bahan (faktor B), dan jenis perekat (faktor C), nilai Fhitung < Ftabel,

sehingga terima H0 dan simpulkan bahwa interaksi antara faktor komposisi

volume HVS (faktor A), campuran bahan (faktor B), dan jenis perekat (faktor

C) tidak berpengaruh secara signifikan terhadap nilai kuat bending.


commit to user

IV-28


Uji ANOVA yang dilakukan hanya menjelaskan apakah ada perbedaan yang

signifikan antar level-level atau treatment yang diuji dalam eksperimen atau

menjelaskan apakah variasi antar treatment itu signifikan atau tidak. Namun

demikian, bilamana terdapat faktor yang dinyatakan berpengaruh signifikan

terhadap variabel respon, maka ANOVA belum memberikan informasi tentang

level mana saja dari faktor tersebut yang memberikan perbedaan, atau ANOVA

belum bisa menggambarkan model matematis akibat pengaruh suatu faktor

terhadap variabel respon.

Informasi yang belum diberikan ANOVA, diberikan oleh uji pembanding

ganda. Uji pembanding ganda banyak jenisnya. Penggunaan salah satu jenis uji

pembanding ganda disesuaikan dengan tujuan yang ingin dicapai atau informasi

yang ingin diperoleh lebih jauh. Misalnya ingin diketahui bentuk pengaruh suatu

faktor (variabel bebas/ independent) terhadap variabel respon (dependent), maka

model regresi bisa menjadi pilihan tepat.

Sesuai hasil perhitungan ANOVA sebelumnya, maka tujuan atau informasi

utama yang dicari lebih jauh dari hasil ANOVA adalah pada komposisi volume

HVS, interaksi antara komposisi volume HVS dan campuran bahan, serta

interaksi antara campuran bahan dan jenis perekat. Uji Student Newman-Keuls

(SNK) dilakukan untuk mengetahui pada level mana dari faktor atau interaksi

faktor yang memberikan perbedaan nilai kuat bending dan juga menentukan level

yang terbaik dari faktor atau interaksi faktor yang memberikan perbedaan nilai

kuat bending.

1. Uji SNK Faktor Komposisi Volume HVS

Uji Student Newman-Keuls (SNK) terhadap komposisi volume HVS,

dilakukan untuk perhitungan nilai kuat bending, dimana hasil eksperimen

menunjukkan bahwa pengaruh komposisi volume HVS terhadap nilai kuat

bending berbeda secara signifikan untuk setiap level yang diuji. Prosedur uji SNK

dibahas pada pembahasan selanjutnya. Tabel 4.12 adalah rata-rata variabel respon

nilai kuat bending yang dikelompokkan berdasarkan komposisi volume HVS,

kemudian diurutkan dari nilai terkecil hingga terbesar.


commit to user

IV-29

Tabel 4.12 Rata-rata nilai kuat bending eksperimen dikelompokkan berdasarkan komposisi volume HVS

Komposisi volume HVS 80% 85% 90% Rata-rata 16,1784 20,7725 24,6327


Selanjutnya dihitung beberapa nilai untuk keperluan perbandingan SNK :

a. Mean Squareerror = 11,409 dengan dferror = 36, diperoleh dari proses

perhitungan uji ANOVA.

b. Nilai error standar untuk mean level :

k

MSS error

jY =× , k = jumlah level

3409,11

=× jYS = 1,95

c. Untuk a = 0,05 dan n2 = 36 diperoleh significant range (dari tabel SNK)

P : 2 3

Range : 2,872 3,456

d. Nilai Least Significant Range (LSR) diperoleh dengan mengalikan significant

range dengan error standar.

P : 2 3

LSR : 5,601 6,740

Menghitung beda (selisih) antar-level secara berpasangan dan

membandingkannya dengan nilai LSR. Jika nilai selisih > LSR menyatakan

bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara rata-rata interaksi tersebut.

Proses perhitungan beda antar level adalah sebagai berikut :

¡ 90% versus 80% 8,454 > 6,740

¡ 90% versus 85% 3,860 < 5,601

¡ 85% versus 80% 4,594 < 5,601

Hasil uji SNK di atas menunjukkan bahwa level 90% berbeda dengan level

80% namun tidak berbeda dengan level 85% serta level 85% tidak berbeda

dengan level 80% dan ditunjukkan sebagai berikut.

80% 85% 90%


commit to user

IV-30

2. Uji SNK Faktor Jenis Perekat

Uji Student Newman-Keuls (SNK) terhadap jenis perekat, dilakukan untuk

perhitungan nilai kuat bending, dimana hasil eksperimen menunjukkan bahwa

pengaruh jenis perekat terhadap nilai kuat bending berbeda secara signifikan

untuk setiap level yang diuji. Prosedur uji SNK dibahas pada pembahasan

selanjutnya. Tabel 4.13 adalah rata-rata variabel respon nilai kuat bending yang

dikelompokkan berdasarkan jenis perekat, kemudian diurutkan dari nilai terkecil

hingga terbesar.

Tabel 4.13 Rata-rata nilai kuat bending eksperimen dikelompokkan berdasarkan jenis perekat

Jenis Perekat Lem kanji Tanpa Lem Lem putih Rata-rata 18,7727 20,6613 22,1495


e. Mean Squareerror = 11,409 dengan dferror = 36, diperoleh dari proses


f. Nilai error standar untuk mean level :

k

MSS error


3409,11

=× jYS = 1,95

g. Untuk a = 0,05 dan n2 = 36 diperoleh significant range (dari tabel SNK)

P : 2 3

Range : 2,872 3,456

h. Nilai Least Significant Range (LSR) diperoleh dengan mengalikan significant


P : 2 3

LSR : 5,601 6,740

i. Menghitung beda (selisih) antar-level secara berpasangan dan


bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara rata-rata interaksi tersebut.


¡ Lem putih versus lem kanji 3,377 < 6,740


commit to user

IV-31

¡ Lem putih versus tanpa lem 1,448 < 5,601

¡ Tanpa lem versus lem kanji 1,889 < 5,601

Hasil uji SNK di atas menunjukkan bahwa ketiga level tidak berbeda secara

signifikan.

3. Uji SNK Treatment Interaksi Faktor Komposisi Volume Kertas HVS dan

Faktor Campuran Bahan

Uji student Newman-Keuls (SNK) terhadap treatment faktor komposisi

volume kertas HVS dan faktor campuran bahan, dilakukan untuk perhitungan

nilai kuat bending, dimana hasil eksperimen menunjukkan bahwa pengaruh

treatment faktor komposisi volume kertas HVS (faktor A) dan faktor campuran

bahan (faktor B) terhadap nilai kuat bending berbeda secara signifikan untuk

setiap level yang diuji. Prosedur uji SNK dibahas pada pembahasan selanjutnya.

Tabel 4.14 adalah rata-rata variabel respon nilai kuat bending yang

dikelompokkan berdasarkan treatment faktor komposisi volume kertas HVS dan

faktor campuran bahan, kemudian diurutkan dari nilai terkecil hingga terbesar.

Tabel 4.14 Rata-rata nilai kuat bending eksperimen dikelompokkan berdasarkan treatment faktor A dan faktor B

Interaksi Faktor A dan B a1 x b2 a1 x b1 a2 x b1 a2 x b2 a3 x b1 a3 x b2

Rata-rata 14,758

6 17,598

1 19,291

2 22,253

8 22,506

6 26,758

9 Sumber: Pengolahan Data, 2010





k

MSS error


6409,11

=× jYS = 1,38


P : 2 3 4 5 6 Range : 2,872 3,456 3,810 4,068 4,258


commit to user

IV-32

d. Nilai Least Significant Range (LSR) diperoleh dengan mengalikan significant


P : 2 3 4 5 6 LSR : 3,960 4,766 5,254 5,609 5,871

j. Menghitung beda (selisih) antar-treatment secara berpasangan dan


bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara rata-rata treatment tersebut.


a3 x b2 versus a1 x b2 12,000 > 5,871

a3 x b2 versus a1 x b1 9,161 > 5,609

a3 x b2 versus a2 x b1 7,468 > 5,254

a3 x b2 versus a2 x b2 4,505 < 4,766

a3 x b2 versus a3 x b1 4,252 > 3,960

a3 x b1 versus a1 x b2 7,748 > 5,609

a3 x b1 versus a1 x b1 4,908 < 5,254

a3 x b1 versus a2 x b1 3,215 < 4,766

a3 x b1 versus a2 x b2 0,253 < 3,960

a2 x b2 versus a1 x b2 7,495 > 5,254

a2 x b2 versus a1 x b1 4,656 < 4,766

a2 x b2 versus a2 x b1 2,963 < 3,960

a2 x b1 versus a1 x b2 4,533 < 4,766

a2 x b1 versus a1 x b1 1,693 < 3,960

a1 x b1 versus a1 x b2 2,839 < 3,960

Hasil uji SNK menunjukkan bahwa ada tiga kelompok data yang berbeda,

yaitu :

· Kelompok 1: a3 x b2, dan a2 x b2

· Kelompok 2: a3b1, a1 x b1, dan a2 x b1

· Kelompok 3: a1 x b2

Treatment-treatment yang berada dalam satu kelompok dianggap tidak

berbeda (sama saja), sedangkan yang berbeda kelompok dianggap berbeda.

Kesimpulannya, jika eksperimenter menginginkan nilai kuat bending yang

maksimum, maka dapat dipilih treatment yang termasuk dalam kelompok 1,


commit to user

IV-33

dimana rata-rata nilai kuat bending yang maksimum diperoleh dalam

treatment a3 x b2 (interaksi level komposisi volume kertas HVS 90% dan

level pencampur bahan dengan serabut), yaitu sebesar 26,7589 kgf/cm2.

4. Uji SNK Treatment Interaksi Faktor Campuran Bahan dan Faktor Jenis

Perekat

Uji student Newman-Keuls (SNK) terhadap treatment faktor campuran

bahan dan faktor jenis perekat, dilakukan untuk perhitungan nilai kuat bending,

dimana hasil eksperimen menunjukkan bahwa pengaruh treatment faktor

campuran bahan (faktor B) dan jenis perekat (faktor C) terhadap nilai kuat

bending berbeda secara signifikan untuk setiap level yang diuji. Prosedur uji SNK

dibahas pada pembahasan selanjutnya. Tabel 4.15 adalah rata-rata variabel respon

nilai kuat bending yang dikelompokkan berdasarkan treatment campuran bahan

dan jenis perekat, kemudian diurutkan dari nilai terkecil hingga terbesar.

Tabel 4.15 Rata-rata nilai kuat bending eksperimen dikelompokkan berdasarkan treatment faktor B dan faktor C

Interaksi Faktor A dan B b1 x c3 b2 x c1 b1 x c2 b2 x c2 b1 x c1 b2 x c3 Rata-rata 17,9504 18,6029 18,7257 18,8198 22,7198 26,3486






k

MSS error


6

409,11=× jY

S = 1,38


P : 2 3 4 5 6 Range : 2,872 3,456 3,810 4,068 4,258

d. Nilai Least Significant Range (LSR) diperoleh dengan mengalikan

significant range dengan error standar.

P : 2 3 4 5 6 LSR : 3,960 4,766 5,254 5,609 5,871


commit to user

IV-34

k. Menghitung beda (selisih) antar-treatment secara berpasangan dan


bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara rata-rata treatment tersebut.


b2 x c3 versus b1 x c3 8,398 > 5,871

b2 x c3 versus b2 x c1 7,746 > 5,609

b2 x c3 versus b1 x c2 7,623 > 5,254

b2 x c3 versus b2 x c2 7,529 > 4,766

b2 x c3 versus b1 x c1 3,629 < 3,960

b1 x c1 versus b1 x c3 4,769 < 5,609

b1 x c1 versus b2 x c1 4,117 < 5,254

b1 x c1 versus b1 x c2 3,994 < 4,766

b1 x c1 versus b2 x c2 3,900 < 3,960

b2 x c2 versus b1 x c3 0,869 < 5,254

b2 x c2 versus b2 x c1 0,217 < 4,766

b2 x c2 versus b1 x c2 0,094 < 3,960

b1 x c2 versus b1 x c3 0,775 < 4,766

b1 x c2 versus b2 x c1 0,123 < 3,960

b2 x c1 versus b1 x c3 0,652 < 3 960

Hasil uji SNK menunjukkan bahwa ada dua kelompok data yang berbeda,

yaitu :

· Kelompok 1: b2 x c3, dan b1 x c1

· Kelompok 2: b2 x c1, b1 x c2, b1 x c3, dan b2 x c2

Treatment-treatment yang berada dalam satu kelompok dianggap tidak

berbeda (sama saja), sedangkan yang berbeda kelompok dianggap berbeda.

Kesimpulannya, jika eksperimenter menginginkan nilai kuat bending yang

maksimum, maka dapat dipilih treatment yang termasuk dalam kelompok 1,

dimana rata-rata nilai kuat bending yang maksimum diperoleh dalam

treatment b2 x c3 (interaksi level pencampur bahan dengan serabut dan level

jenis perekat lem putih), yaitu sebesar 26,7589 kgf/cm2.


commit to user

IV-35

4.3 Pengujian Serap Bising

Pengujian serap bising dilakukan pada spesimen dengan nilai kuat bending

tertinggi yaitu pada komposisi volume HVS 90% dengan campuran bahan serabut

kelapa dan menggunakan perekat lem putih. Benda uji memiliki diameter 10 cm

dan ketebalan 1,5 cm seperti pada gambar 4.15

Gambar 4.13 Spesimen uji serap bising

Dari hasil pengujian didapatkan nilai koefisien absorpsi dari sampel yang

ditunjukkan pada tabel 4.16.

Tabel 4.16 Nilai koefien absorpsi pada sampel

f (Hz) αs 250 0,0814 500 0,1153 1000 0,2248 2000 0,0281

Hasil pengujian spesimen ditunjukkan pada grafik hubungan antara

koefisien penyerapan bunyi dan frekuensi seperti pada gambar 4.16.


commit to user

IV-36

0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200

0

100m

200m

300m

400m

500m

600m

700m

800m

900m

1

[Hz]0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200

0

100m

200m

300m

400m

500m

600m

700m

800m

900m

1

[Hz]

Gambar 4.14 Grafik hasil pengujian koefisien penyerapan bunyi

Dari gambar 4.16 diketahui bahwa benda uji mempunyai koefisien serapan

bunyi yang berfluktuasi dari frekuensi 250-3200 Hz, dimana nilainya mengalami

kenaikan dari frekuensi 250-1100 Hz, kemudian mengalami penurunan dari

frekuensi 1100-2000 Hz. Nilai koefien absorpsi tertinggi sebesar 0,73 pada

frekuensi 2684 Hz. Nilai koefisien penyerapan dari sampel yang dibuat

menunjukkan harga yang memenuhi syarat menurut ISO 11654 yaitu sebesar 0,15

pada frekuensi tengah untuk mengklasifikasikan sampel tersebut sebagai peredam

suara pada kelas E. Tabel 4.17 menunjukkan perbandingan koefisien serapan

benda uji dengan beberapa material bangunan umum dan material akustik

komersial.

Sound Absorption Coefficient

Abs

orpt

ion

Coe

ffic

ient

Frequency (Hertz)


commit to user

IV-37

Tabel 4.17 Perbandingan koefisien serapan benda uji dengan beberapa material bangunan umum dan material akustik komersial

Material Koefisien Absorpsi (α)

250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz Benda Uji 0,08 0,12 0,23 0,03 Batu 0,03 0,03 0,04 0,05 Beton 0,01 0,02 0,02 0,02 Glass - Large panes of heavy plate glass - Stardard window

0,06 0,25

0,04 0,18

0,03 0,12

0,02 0,07

Gypsum board, ½ in. 0,1 0,05 0,04 0,07 Plasters - Gypsum - Pada bilah, atas ruang udara atau

pada balok/ tiang

0,01 0,3

0,02 0,15

0,03 0,10

0,04 0,05

Plywood panels 0,3 0,1 0,09 0,09 Karpet, berat pada beton 0,06 0,14 0,37 0,6 Tirai, tergantung lurus, dipasang pada dinding

0,03 0,04 0,11 0,17

Lantai beton atau teraso - Linoleum, vinyl, karet atau lantai

gabus pada beton - Kayu

0,01 0,03

0,11

0,015 0,03

0,10

0,02 0,03

0,07

0,02 0,03

0,06

Panel kayu ½ in. 0,25 0,20 0,17 0,15 Polyurethane foam 0,07 0,1 0,2 0,45


commit to user

V-1

BAB V ANALISIS HASIL

Pada bab ini membahas tentang analisis hasil penelitian yang telah

dikumpulkan dan diolah pada bab sebelumnya. Analisis hasil tersebut diuraikan

dalam sub bab, dibawah ini.

5.1 Analisis Proses Pembuatan Spesimen

Pada saat pembuatan juga terdapat beberapa hal yang menyebabkan

terjadinya varians dalam satu perlakuan yang akan dijelaskan pada sub bab ini.

Pembuatan spesimen berawal dari pengumpulan bahan hingga proses pengeringan

spesimen. Pada saat pembuatan spesimen terjadi beberapa kendala yaitu dongkrak

yang bocor dan cetakan yang mengalami horizontal displacement. Hal ini dapat

mempengaruhi kekuatan komposit. Dongkrak yang bocor dapat mempengaruhi

tekanan sehingga menyebabkan perbedaan kepadatan spesimen. Kondisi dongkrak

yang kurang baik ini segera diperbaiki agar tidak mempengaruhi hasil lebih besar.

Cetakan yang mengalami horizontal displacement menyebabkan dimensi

spesimen menjadi berubah sehingga dilakukan confine (pengekangan) terhadap

cetakan. Selain itu dilakukan pengulangan pembuatan beberapa spesimen untuk

mendapatkan kondisi spesimen yang lebih baik.

Pada penelitian pendahuluan persentase sekam padi mencapai 30% dan 40%,

namun pada saat pengepresan sekam mendesak sangat kuat. Hal ini menyebabkan

bahan keluar dari cetakan dan setelah dilakukan pengepresan perlu dilakukan

pemotongan spesimen agar rata dan tidak keluar dari permukaan. Pada persentase

sekam 20%, sekam tidak mendesak cetakan terlalu kuat. Namun pada saat tengah

pembuatan dari total keseluruhan spesimen, cetakan mulai tidak kuat menahan

tekanan dari sekam. Hal ini akan mempengaruhi kekuatan bending karena

perbedaan dimensi lebar dan spesimen melengkung.

Tekanan pengepresan yang lebih tinggi pada saat pembuatan spesimen akan

menyebabkan peningkatan kepadatan dan mengurangi void (kekosongan) pada

spesimen. Hal ini akan meningkatkan kekuatan komposit. Namun tekanan

pengepresan yang terlalu tinggi dikhawatirkan dapat menyebabkan dongkrak


commit to user

V-2

sering bocor dan cetakan mengalami horizontal displacement. Cara lain untuk

mencegah pengembangan tebal pada spesimen sehingga lebih padat yaitu dengan

menahan pengepresan selama 30 menit. Dimensi tebal pada beberapa spesimen

kurang presisi antara ukuran pada tengah dan kedua ujung spesimen. Hal ini

disebabkan pengepresan dilakukan dengan dongkrak secara manual.

Sebelum pengujian dilakukan post cure pada spesimen untuk mengontrol

kadar air dan meningkatkan kekuatan dan kemudian diukur kadar airnya. Kadar

air yang berbeda-beda di tiap spesimen dapat mempengaruhi kekuatan bending

namun demikian seluruh spesimen tetap berada dalam batas maksimum kadar air

menurut SNI yaitu sebesar 13%. Pada saat pengujian, telah ditentukan posisi

tengah spesimen sebagai posisi pembebanan, namun tetap terdapat penempatan

posisi pembebanan yang tidak benar-benar tepat di tengah sehingga menyebabkan

pengujian tidak berlangsung ideal.

Faktor alat yang dapat mempengaruhi yaitu validitas alat seperti timbangan

digital, dongkrak hidrolik, dan mesin UTM yang kurang terjamin apabila kalibrasi

tidak dilakukan secara berkala. Sedangkan faktor bahan yang mempengaruhi yaitu

sumber kertas HVS yang berbeda sehingga memiliki karakteristik yang berbeda

serta serat alam yang bersifat heterogen. Secara umum, kebanyakan sifat-sifat

kertas adalah bergantung kepada bahan bakunya yaitu serat selulosa, dimana sifat-

sifat serat selulosa ini diketahui sebagai sifat fungsi. Selulosa menyerap air, dan

bersifat higroskopik dengan kadar air yang akan berubah menurut kelembaban

relatif sekitar. Serat selulosa mengembang dan menyusut dengan perubahan

kelembaban relatif (Casey, 1981). Kandungan kertas yang berupa serat selulosa

juga merupakan serat alam yang bersifat heterogen.

5.2 Analisis Hasil Pengujian Bending

Pembahasan penelitian ini untuk mengetahui kekuatan bending komposit dari

limbah kertas, serabut dan sekam serta mengetahui apakah ada pengaruh faktor

komposisi volume HVS, faktor campuran bahan, dan faktor jenis perekat terhadap

nilai kekuatan bending. Level dari faktor komposisi volume HVS yang diteliti

yaitu 80%, 85%, dan 90%. Level dari faktor campuran bahan yaitu sekam padi


commit to user

V-3

dan serabut kelapa. Sedangkan level dari faktor jenis perekat yaitu tanpa perekat,

lem kanji, dan lem putih PVAc.

5.2.1. Analisis Faktor Tunggal

Dari data nilai kekuatan bending dilakukan uji ANOVA untuk mengetahui

ada tidaknya pengaruh yang berbeda antar perlakuan dalam percobaan terhadap

nilai modulus of rupture (MOR). Hasil uji ANOVA untuk faktor komposisi

volume HVS menunjukkan bahwa faktor tersebut berpengaruh terhadap kekuatan

bending. Berdasarkan hasil uji pembanding ganda, yaitu uji SNK, diketahui

bahwa peningkatan yang signifikan terjadi saat perpindahan dari level komposisi

volume HVS 90% menuju ke komposisi volume HVS 80%. Level komposisi

volume HVS 90% yang memberikan nilai MOR tertinggi tidak berbeda dengan

level komposisi volume HVS 85%.

Kekuatan bending semakin tinggi seiring dengan semakin tingginya

komposisi volume HVS suatu komposit. Peningkatan kekuatan bending

berdasarkan komposisi volume HVS ditunjukkan pada gambar 5.1 berikut ini.

Grafik Nilai MOR berdasarkan Komposisi Volume HVS

0

5

10

15

20

25

30

80% 85% 90%

Level Komposisi Volume HVS

Nil

ai M

OR

Nilai MOR(kgf/cm2)

Gambar 5.1 Grafik nilai MOR berdasarkan faktor komposisi volume HVS

Dari Gambar 5.1 diketahui rata-rata nilai kekuatan bending untuk komposisi

volume HVS 80% sebesar 16,1784 kgf/cm2, sedangkan untuk komposisi volume

HVS 85% sebesar 20,7725 kgf/cm2 sehingga terjadi kenaikan nilai kekuatan

bending sebesar 4,5941 kgf/cm2. Rata-rata nilai kekuatan bending untuk


commit to user

V-4

komposisi volume HVS 90% sebesar 24,6327 kgf/cm2 sehingga terjadi kenaikan

kekuatan bending dari level 85% sebesar 3,8602 kgf/cm2. Rata-rata nilai kekuatan

bending terbesar terjadi pada level komposisi volume HVS 90%.

Hasil ini sejalan dengan penelitian pendahuluan yang dilakukan Yang, dkk.

(2002), Kim, dkk. (2009), Lee, dkk. (2003), dan Yang, dkk. (2004). Yang, dkk.

(2002) menyimpulkan bahwa penambahan presentase limbah kertas menaikkan

kekuatan bending. Kim, dkk. (2009), Lee, dkk. (2003), dan Yang, dkk. (2004)

menyimpulkan bahwa penambahan presentase sekam padi menaikkan kekuatan

bending. Matrik atau pengikat yang digunakan yaitu resin UF, resin urea

formaldehid, dan polypropylene untuk masing-masing penelitian dimana pada

penelitian ini posisinya digantikan oleh limbah kertas HVS.

Kekuatan bending komposit menurun dengan menurunnya komposisi kertas

HVS dan naiknya komposisi serat sabut kelapa dan sekam padi. Penurunan

kekuatan ini dapat disebabkan rendahnya sifat adhesi bahan matrik lem. Menurut

Hariadi (2000), dua hal yang dibutuhkan pada bahan untuk memperkuat bahan

komposit agar membentuk produk yang efektif yaitu komponen penguat harus

memiliki modulus elastisitas lebih tinggi dari matriknya dan harus ada ikatan

permukaan yang kuat antara komponen penguat dan matriks. Tanpa adanya faktor

tersebut, penambahan bahan penguat dapat menurunkan kekuatan tekan bahan

komposit yang dihasilkan. Dengan meningkatnya kandungan serat serabut kelapa

sebagai penguat, kekuatan bending mengalami penurunan. Hal ini disebabkan

volume matriks berkurang sedangkan massa serat bertambah sehingga permukaan

matriks tidak dapat menutupi serat dengan baik, sehingga interaksi antara matriks

dan serat tidak lagi maksimal.

Semakin meningkat jumlah serat yaitu sekam padi dan serabut kelapa maka

semakin terjadi pengembangan pada spesimen meskipun tidak terlalu besar.

Pengembangan ini mengakibatkan terjadinya void (kekosongan) sehingga daya

ikat antar kertas dan serat menjadi semakin lemah. Void merupakan celah pada

serat atau bentuk serat yang kurang sempurna yang dapat menyebabkan matrik

tidak akan mampu mengisi ruang kosong pada cetakan. Bila komposit tersebut

menerima beban, maka daerah tegangan akan berpindah ke daerah void sehingga

akan mengurangi kekuatan komposit tersebut (Schawrtz, 1984). Oleh karena itu,


commit to user

V-5

berdasarkan uji pembanding ganda, maka sebaiknya komposisi volume HVS tidak

kurang dari 90% agar tidak terjadi penurunan kekuatan bending yang signifikan.

Hasil uji ANOVA untuk faktor campuran bahan menunjukkan bahwa faktor

tersebut tidak berpengaruh terhadap kekuatan bending. Serabut kelapa mempunyai

rata-rata kekuatan bending yang lebih tinggi yaitu 21,2571 kgf/cm2 dibandingkan

sekam padi yang mempunyai rata-rata kekuatan bending sebesar 19,7986 kgf/cm2

sehingga terjadi kenaikan nilai kekuatan bending sebesar 1,4585 kgf/cm2.

Kekuatan bending berdasarkan jenis campuran bahan ditunjukkan pada gambar

5.2 berikut ini.

Grafik Nilai MOR berdasarkan Campuran Bahan

0

5

10

15

20

25

30

sekam serabut

Level Campuran Bahan

Nila

i MO

R

Nilai MOR(kgf/cm2)

Gambar 5.2 Grafik nilai MOR berdasarkan faktor campuran bahan

Pada penelitian ini, campuran bahan yang digunakan adalah serat pendek.

Pencampuran atau penataan serat dalam kertas secara acak karena serat yang

dipakai adalam sekam padi dengan ukurannya yang pendek dan serabut kelapa

sepanjang 1 cm. Ukuran yang hampir sama ini dapat mempengaruhi kemampuan

dalam mentransfer beban dari titik pembebanan beban ke seluruh beban. Selain itu

orientasi serat pendek pada sekam dan serabut sama-sama tersebar acak. Arah

serat dapat menentukan kekuatan komposit (Schawrtz, 1984). Oleh karena itu

orientasi (arah) serat yang sama-sama acak dan panjang serat yang hampir sama

(serat pendek) dapat menyebabkan tidak adanya interaksi antara campuran bahan.

Tipe acak ini memiliki kelebihan biaya manufaktur yang lebih murah (Gibson,

1994).


commit to user

V-6

Dilihat dari kandungan kimianya serabut kelapa mengandung komponen

utama selulosa dan lignin (Rindengan dkk., 1995). Hampir sama, sekam padi

mengandung komponen utama selulosa, lignin, dan silika. Dilihat dari morfologi

penampang terhadap serat serabut kelapa menunjukkan bahwa serabut kelapa

memiliki banyak rongga. Struktur permukaannya lebih menyerupai busa (sponge).

Namun demikian sifat serabut kelapa baik untuk penyerapan bunyi sehingga kita

perlu tetap memperhatikan fungsi lain dari panel tersebut dengan tetap

mempertahankan fungsi aslinya sebagai panel yang membutuhkan kekuatan.

Lignin yaitu bagian yang terdapat dalam lamela tengah dan dinding sel yang

berfungsi sebagai perekat antar sel (Wardrop, 1971).

Rata-rata nilai kekuatan bending pada komposit dengan serabut kelapa

lebih tinggi daripada komposit dengan sekam padi dan untuk rata-rata tertinggi

juga terdapat pada perlakuan dengan bahan pencampur serabut kelapa. Untuk

variansi data dalam satu perlakuan lebih banyak terdapat pada sekam padi yaitu

pada perlakuan komposisi volume HVS 80% dengan sekam dan tanpa lem serta

komposisi volume HVS 90% dengan sekam dan perekat lem PVAc. Variansi data

yang terdapat pada serabut kelapa dalam satu perlakuan yaitu pada komposisi

volume HVS 85% dengan pencampur serabut kelapa dan tanpa lem. Oleh karena

itu sekam padi dapat dikatakan lebih heterogen dan rekomendasi bahan

pencampur adalah dengan penggunaan serabut kelapa.

Hasil uji ANOVA untuk faktor jenis perekat menunjukkan bahwa faktor

tersebut berpengaruh terhadap kekuatan bending Berdasarkan hasil uji

pembanding ganda, yaitu uji SNK, diketahui bahwa masing-masing level tidak

memiliki perbedaan yang signifikan terhadap kekuatan bending. Level jenis

perekat lem PVAc yang memberikan nilai MOR tertinggi tidak berbeda dengan

level perekat lem kanji dan tanpa perekat. Kekuatan bending berdasarkan jenis

perekat ditunjukkan pada gambar 5.3 berikut ini.


commit to user

V-7

Grafik Nilai MOR berdasarkan Campuran Bahan

0

5

10

15

20

25

30

tanpa lem lem kanji lem PVAc

Level Jenis Perekat

Nila

i MO

RNilai MOR(kgf/cm2)

Gambar 5.3 Grafik nilai MOR berdasarkan faktor jenis perekat

Dari Gambar 5.3 diketahui rata-rata nilai kekuatan bending untuk spesimen

tanpa perekat sebesar 20,6613 kgf/cm2, sedangkan untuk jenis perekat lem kanji

sebesar 18,7727 kgf/cm2 sehingga terjadi penurunan nilai kekuatan bending

sebesar 1,8886 kgf/cm2. Rata-rata nilai kekuatan bending untuk jenis perekat lem

PVAc sebesar 22,1495 kgf/cm2 sehingga terjadi kenaikan kekuatan bending dari

perekat lem kanji sebesar 3,3768 kgf/cm2. Rata-rata nilai kekuatan bending

terbesar terjadi pada level jenis perekat lem PVAc.

Kekuatan bending terbesar terjadi pada jenis perekat lem PVAc. Lem PVAc

merupakan salah satu produk jenis polimer emulsi. Polimer emulsi biasa

digunakan sebagai perekat dalam industri kayu lapis dan pengerjaan furniture

selain itu sifat khusus dari beberapa kopolimer emulsi yang lengket terhadap aksi

tekanan merupakan suatu sarana bagi penggunaan material tersebut sebagai lem

striker dan lem celorape yang dikenal dengan lem peka tekanan. Lem PVAc

mempunyai sifat cocok untuk lem kayu dimana kandungan utamanya juga

selulosa dan lem ini mudah dilarutkan dalam air sehingga lem ini memberikan

ikatan antara material yang lebih baik pula (Siregar, 2004).

Rata-rata kekuatan bending tanpa perekat lebih besar daripada lem kanji

dapat disebabkan karena adanya kandungan lignin pada sekam padi maupun

serabut kelapa. Lignin adalah suatu polimer komplek dengan berat molekul tinggi.

Sifat senyawa ini sangat stabil dan sulit untuk dipisahkan. Lignin bersama

hemiselulosa yang juga terkandung dalam kertas, serabut kelapa, dan sekam padi

membentuk lem alami yang menjadi perekat dan membuat kokoh sifat mekanik


commit to user

V-8

pada kayu. Lignin terdapat dalam lamela tengah dan dinding sel yang berfungsi

sebagai perekat antar serat sehingga pada spesimen tanpa perekat tetap

mempunyai kekuatan bending yang tinggi karena adanya perekat alami (Wardrop,

1971). Selain itu hemiselulosa yang terkandung dalam kertas memberikan

kontribusi pada ikatan antar serat, karena hemiselulosa bertindak sebagai perekat

dalam setiap serat tunggal. (Sungai, 2009).

Rata-rata kekuatan bending pada perekat lem kanji paling rendah dapat

disebabkan tingkat kekentalan kanji yang cukup tinggi, sehingga pada saat

pembuatan spesimen, pencampuran lem kanji dengan kertas dan serat cukup sulit.

Hal ini dapat menyebabkan kurang meratanya distribusi lem dan ikatan antar

material menjadi lemah. Ikatan yang lemah ini dapat menyebabkan kegagalan

pada material bending dan material mengalami retak. Mudahnya terjadi retak ini

akan memacu terjadinya debonding (lepasnya ikatan) pada komposit. Adanya

debonding semakin memudahkan spesimen itu gagal/patah sehingga berakibat

menurunnya kekuatan komposit.

5.2.2. Analisis Interaksi Dua Faktor

Hasil uji ANOVA untuk interaksi faktor komposisi volume HVS dengan

campuran bahan menunjukkan bahwa interaksi faktor tersebut berpengaruh

terhadap kekuatan bending Hubungan antara faktor komposisi volume HVS

dengan campuran bahan ditunjukkan pada gambar 5.4 berikut ini.

Grafik Nilai MOR berdasarkan Komposisi Volume HVS dan Campuran Bahan

0

5

10

15

20

25

30

80% 85% 90%

Komposisi Volume HVS

Nila

i M

OR

(k

gf/

cm

2)

sekampadi

serabutkelapa

Gambar 5.4 Grafik nilai MOR berdasarkan faktor komposisi volume HVS dan

campuran bahan


commit to user

V-9

Dari Gambar 5.4 terlihat bahwa semakin besar komposisi volume HVS

dengan jenis campuran serabut kelapa, maka kekuatan bending akan naik. Pada

saat komposisi volume HVS 80% dan dengan pencampur sekam padi, nilai

kekuatan bending sebesar 17,5981 kgf/cm2. Apabila komposisi volume HVS

dinaikkan dan campuran bahan dengan serabut kelapa, maka nilai kekuatan

bending akan terus naik sehingga dapat dikatakan terjadi interaksi antara faktor

komposisi volume HVS dengan jenis campuran.

Berdasarkan hasil uji pembanding ganda, yaitu uji SNK, diketahui bahwa

terdapat tiga kelompok data. Untuk mendapatkan nilai kekuatan bending tertinggi

dapat dipilih komposisi HVS 90% dengan bahan pencampur serabut kelapa. Hasil

rata-rata nilai bending pada perlakuan ini tidak berbeda signifikan dengan

komposisi HVS 85% dengan bahan pencampur serabut kelapa. Hal ini disebabkan

karena perbedaan level antara komposisi HVS 90% dengan komposisi HVS 85%

tidak jauh berbeda.

Dari hasil penelitian, maka rekomendasi untuk pengembangan material

komposit selanjutnya yaitu melakukan penerapan faktor komposisi kertas HVS

saja dan kombinasi faktor komposisi kertas HVS (A) dengan jenis campuran

bahan (B) atau kedua faktor tersebut harus diterapkan secara bersama. Interaksi

yang terjadi adalah pengaruh peningkatan faktor A terhadap faktor B atau bisa

dikatakan faktor B pengaruhnya ditingkatkan oleh faktor A.

Hasil uji ANOVA untuk interaksi faktor komposisi volume HVS dengan

jenis perekat menunjukkan bahwa interaksi faktor tersebut tidak berpengaruh

terhadap kekuatan bending Hubungan antara faktor komposisi volume HVS

dengan jenis perekat ditunjukkan pada gambar 5.5 berikut ini.


commit to user

V-10

Grafik Nilai MOR berdasarkan Komposisi Volume HVS dan Jenis Perekat

0

5

10

15

20

25

30

80% 85% 90%

Komposisi Volume HVS

Nila

i MO

R TanpaLemLem Kanji

LemPVAc

Gambar 5.5 Grafik nilai MOR berdasarkan faktor komposisi volume HVS dan

jenis perekat

Dari Gambar 5.5 terlihat bahwa pada komposisi volume HVS 80%, dan 85%

kekuatan bending terbesar pada komposit dengan perekat lem PVAc kemudian

diikuti dengan tanpa lem, dan terendah lem kanji. Sedangkan pada komposisi

volume HVS 90%, kekuatan bending terbesar pada komposit dengan dengan

perekat lem PVAc kemudian diikuti dengan lem kanji, dan terendah tanpa lem.

Oleh karena itu, dapat dikatakan tidak terjadi interaksi antara faktor komposisi

volume HVS dengan jenis perekat.

Hasil uji ANOVA untuk interaksi faktor campuran bahan dengan jenis

perekat menunjukkan bahwa interaksi faktor tersebut berpengaruh terhadap

kekuatan bending. Hubungan antara faktor campuran bahan dengan jenis perekat

ditunjukkan pada gambar 5.6 berikut ini.


commit to user

V-11

Grafik Nilai MOR berdasarkan Campuran Bahan dan Jenis Perekat

0

5

10

15

20

25

30

sekam serabut

Campuran Bahan

Nila

i MO

R TanpaLemLem Kanji

LemPVAc

Gambar 5.6 Grafik nilai MOR berdasarkan faktor campuran bahan dengan jenis

perekat

Dari Gambar 5.6 terlihat bahwa pada komposit dengan perekat lem kanji dan

lem PVAc kekuatan bending akan lebih besar dengan pencampur serabut kelapa,

sedangkan pada komposit dengan tanpa perekat kekuatan bending akan lebih

besar dengan pencampur sekam padi. Hal ini menunjukkan interaksi adalah

pengaruh peningkatan faktor C terhadap faktor B atau bisa dikatakan faktor B

pengaruhnya ditingkatkan oleh faktor C. Rekomendasi untuk pengembangan

material komposit selanjutnya yaitu penerapan faktor jenis perekat saja dan

kombinasi faktor campuran bahan (B), dan faktor jenis perekat (C) atau kedua

faktor tersebut harus diterapkan secara bersama.

Berdasarkan hasil uji pembanding ganda, yaitu uji SNK, diketahui bahwa

terdapat dua kelompok data. Untuk mendapatkan nilai kekuatan bending tertinggi

dapat dipilih bahan pencampur serabut kelapa dengan perekat lem PVAc. Hasil

rata-rata nilai bending pada perlakuan ini tidak berbeda signifikan dengan bahan

pencampur sekam padi dengan tanpa perekat.

5.2.3. Analisis Interaksi Tiga Faktor

Hasil uji ANOVA untuk interaksi tiga faktor komposisi volume HVS dengan

campuran bahan, serta jenis perekat menunjukkan bahwa interaksi ketiga faktor

tersebut tidak berpengaruh terhadap kekuatan bending. Hubungan antara ketiga

faktor ditunjukkan pada gambar 5.7 berikut ini.


commit to user

V-12

Grafik Nilai MOR berdasarkan Komposisi Volume HVS, Campuran Bahan dan Jenis Perekat

0

5

10

15

20

25

30

80%-sekam

80%-serabut

85%-sekam

85%-serabut

90%-sekam

90%-serabut

Komposisi Volume HVS-Campuran Bahan

Nila

i MO

R TanpaLemLem Kanji

LemPVAc

Gambar 5.7 Grafik nilai MOR berdasarkan faktor komposisi volume HVS,

campuran bahan, dan jenis perekat

Dari Gambar 5.7 menunjukkan grafik yang fluktuatif sehingga dapat

dikatakan tidak terjadi interaksi antara faktor komposisi volume HVS, campuran

bahan, dan jenis perekat.

5.2.4. Analisis Perbandingan Hasil MOR dengan SNI

Desain komposit pada penelitian ini diharapkan dapat menjadi saran

kombinasi bahan dan perekat pada desain komposit nilai kekuatan bending yang

maksimum. Desain core komposit ini diharapkan dapat memenuhi standar nilai

MOR yang merujuk pada Standar Nasional Indonesia (SNI) untuk papan serat.

Papan serat yaitu panel yang dihasilkan dari pengempaan serat kayu atau bahan

berligno-selulosa lain dengan ikatan utama berasal dari bahan baku yang

bersangkutan (khususnya lignin) atau bahan lain (khususnya perekat). Untuk

membandingkan nilai MOR eksperimen dengan standar SNI Papan Serat maka

perlu dilakukan pengklasifikasian kerapatan spesimen. Dari tabel L2.1 diketahui

bahwa ke-54 spesimen masuk dalam klasifikasi papan serat kerapatan sedang.

Perbandingan antara hasil MOR terhadap SNI 01-4449-2006 tentang papan serat

disajikan pada gambar 5.8 berikut ini.


commit to user

V-13

Grafik Perbandingan Nilai MOR dan SNI

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Eksperimen ke-

Mo

du

lus

of

Ru

ptu

re

(kg

f/cm

2) Rata-rataMOR SNI PSKS

Gambar 5.8 Grafik perbandingan nilai MOR dan SNI 01-4449-2006

Gambar 5.8 menunjukkan grafik hasil MOR yang berada diatas garis SNI 01-

4449-2006. Hal ini berarti hasil eksperimen MOR secara keseluruhan sudah

memenuhi standar SNI 01-4449-2006 (5 kgf/cm2). Hasil rata-rata nilai MOR yang

terbesar pada 90% kertas dengan pencampur sabut dan perekat lem putih, dengan

nilai 30,41 kgf/cm2 dan rata-rata nilai MOR yang terendah pada 80% kertas

dengan pencampur sabut dan tanpa lem, dengan nilai 12,06 kgf/cm2.

Komposit ini juga mempunyai keunggulan biaya produksi lebih murah,

ramah lingkungan serta bahan baku melimpah. Biaya produksi lebih murah

disebabkan bahan penyusun berupa limbah dan harga resin sendiri yang biasanya

digunakan sebagai matrik jauh lebih mahal dari lem PVAc dan lem kanji.

Komposit ini ramah lingkungan karena serat selulosa dapat terbiodegradasi

(Anonim, 2002), sedangkan resin pada umumnya tidak ramah lingkungan.

Sebagai negara agraris, bahan baku dari komposit ini melimpah karena merupakan

limbah dari kertas, kelapa, dan padi.

5.2.5. Analisis Permukaan Patah Uji Bending

Pengamatan permukaan patah uji bending komposit core dilakukan melalui

pengamatan secara visual. Hal ini bertujuan untuk mengamati patahan dan kondisi

ikatan komposit. Gambar 5.9 menunjukkan permukaan patah pada komposit core

dengan penguatan serat sekam padi dan gambar 5.10 menunjukkan permukaan

patah pada komposit core dengan penguatan serat serabut kelapa.


commit to user

V-14

Gambar 5.9 Permukaan patah pada komposit core dengan penguatan sekam padi

Gambar 5.10 Permukaan patah pada komposit core berbentuk zigzag


commit to user

V-15

Untuk permukaan patahnya rata-rata berada di tengah-tengah spesimen. Hal

ini disebabkan karena pendistribusian tegangannya merata atau bisa diterima

material dengan baik. Kegagalan pada pengujian bending pada awal mula terdapat

pada bagian bawah komposit, hal ini disebabkan pada bagian bawah menerima

tegangan tarik lebih besar dibandingkan dengan bagian atasnya. Komposit

tersusun dari serat dan matriks sehingga pada pengujian bending bahan komposit

tidak patah seperti pada pengujian bahan logam, hal ini juga menunjukkan adanya

perpatahan ulet.

Penguatan yang dilakukan oleh serat adalah mekanisme penguatan serat acak.

Serat memberikan penguatan sebelum terjadi patahan pada saat dilakukan uji

bending secara bergantian. Apabila serat satu sudah mencapai panjang kritis dan

patah, selanjutnya akan ditahan oleh serat yang lain. Sehingga penampang patahan

papan partikel tidak halus/rata dan cenderung berbentuk zigzag. Susunan

komposit yang bagian terluar juga tersusun dari serat acak sehingga

pada pengujian bending bagian terluar atau serat acak inilah yang mengalami

tegangan tarik maksimum dan merupakan awal terjadinya kegagalan. Serat belum

mampu menutup rongga-rongga pada kertas. Pada pengujian bending serat acak

inilah yang akan mengalami tegangan tarik tertinggi dan akan mengalami

kegagalan lebih dulu sebelum adanya distribusi tegangan ke kertas.

Mode perpatahan yang terjadi pada komposit core di semua perlakuan

menunjukkan adanya perpatahan ulet seperti ditunjukkan pada gambar 5.11.

Perpatahan ulet memberikan karakteristik berserabut (fibrous). Perpatahan ulet

melibatkan mekanisme pergeseran bidang kristal di dalam bahan (logam) yang

ulet (ductile). Selain itu penampang patahan yang berbentuk zigzag juga

menunjukkan adanya perpatahan ulet karena patahan getas bidang patahan relatif

tegak lurus terhadap tegangan dan sebaliknya pada patahan ulet. Perpatahan ulet

umumnya lebih disukai karena bahan ulet umumnya lebih tangguh dan

memberikan peringatan lebih dahulu sebelum terjadinya kerusakan (Van Vlack,

1994).


commit to user

V-16

Gambar 5.11 Permukaan patah pada komposit core dengan penguatan serabut

kelapa

Dari keseluruhan pengamatan komposit juga terdapat fiber pull out, yang

ditandai adanya lubang-lubang bekas serat yang terlepas dari ikatannya. Lubang-

lubang pull out pada sekam padi dan serabut kelapa terlihat semakin banyak

seiring dengan bertambahnya komposisi volume serat sehingga semakin besar

komposisi volume HVS komposit akan semakin ulet. Pada serabut kelapa terdapat

fiber pull out sedangkan pada sekam padi terdapat beberapa serat sekam yang

patah sebanyak ± 15%. Lubang-lubang pull out ini menunjukkan bahwa ikatan

antara serat dan matrik lebih lemah daripada ikatan antar kertas dan matrik.

5.3 Analisis Hasil Pengujian Serap Bising

Dengan mempertimbangkan besarnya rata-rata nilai MOR yang dimiliki

pada masing-masing spesimen, maka desain core komposit yang dapat dijadikan

rekomendasi untuk pengembangan komposit selanjutnya adalah pada komposisi

volume HVS 90% dengan pencampur sabut dan perekat lem putih. Pada

penelitian ini tidak diselidiki pengaruh faktor terhadap kemampuan serap bising

namun perlu diketahui fungsi lain dari panel tersebut untuk menyerap bising. Oleh


commit to user

V-17

karena itu, pada level optimal tersebut diuji serap bising untuk mengetahui

kemampuan komposit tersebut dalam mengurangi kebisingan.

Berdasarkan tabel 4.17 dapat diketahui benda uji secara umum memenuhi

standar bebrapa material bangunan umum dan material akustik komersial. Pada

frekuensi 250 Hz, benda uji memiliki koefisien serapan bunyi yang lebih baik dari

material pembanding kecuali pada glass standar window, gypsum board, plasters

pada balok, plywood panels, lantai kayu, dan panel kayu. Pada frekuensi 500 Hz,

benda uji memiliki koefisien serapan bunyi yang lebih baik dari material

pembanding kecuali pada glass standar window, plasters pada balok, karpet, dan

panel kayu. Pada frekuensi 1000 Hz, benda uji memiliki koefisien serapan bunyi

yang lebih baik dari material pembanding kecuali pada karpet. Pada frekuensi

2000 Hz, benda uji memiliki koefisien serapan bunyi yang rendah sehingga

koefisien serapnya lebih rendah dari semua material pembanding kecuali pada

beton, glass, lantai beton dan lantai gabus pada beton. Hasil pengujian serap

bising menunjukkan bahwa komposit panel tidak cocok digunakan pada frekuensi

24 Hz – 168 Hz, 2004 Hz -2088 Hz, 2132 Hz – 2180 Hz, 2284 Hz- 2344 Hz, dan

cocok untuk ruangan dengan frekuensi sedang yaitu 1000Hz dan 2684 Hz karena

memiliki koefisien absorbsi yang cukup tinggi pada frekuensi tersebut.

Panel sandwich dengan skin metal yang tidak berlubang akan memberikan

perubahan koefisien serap bising yang tidak signifikan. Apabila core terbuat dari

bahan penyerap bunyi, maka salah satu cara mewujudkan sifat penyerapan bunyi

yang lebih baik adalah dengan melubangi skin atau membuat skin berpori

(Davies, 2001). Berikut merupakan gambaran kemampuan reduksi bising sebelum

dan sesudah ditambahkan skin


commit to user

V-18

---- panel dengan mineral wool core t=80 mm Rw= 31 dB

---- seperti di atas dengan 50 mm mineral wool dan slab tetap pada salah satu sisi panel Rw= 36 dB

seperti yang pertama dengan 13 mm gypsum board dan 95 mm mineral wool diantara panel dan gypsum board Rw= 49 dB

Gambar 5.12 Nilai koefisien serap bunyi Sumber : Davies, 2001

—— 80 mm panel sandwich dengan solid metal skin

----- 50 mm panel sandwich mineral wool dengan skin yang berlubang 23%

Gambar 5.13 Perbandingan nilai koefisien serap bunyi panel sandwich Sumber : Davies, 2001


commit to user

VI-1

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

Eksperimen mengenai core komposit diperlukan untuk mengetahui

pengaruh komposisi bahan dan jenis perekat terhadap kekuatan bending dalam

upaya pengembangan komposit panel selanjutnya agar dapat memenuhi kriteria

komposit panel yang baik terutama dari segi kekuatan bending. Ikhtisar hasil

penelitian terangkum dalam kesimpulan serta masukan perbaikan untuk penelitian

selanjutnya tertuang dalam saran penelitian.

6.1 Kesimpulan

Hasil penelitian mengenai eksperimen komposit panel dapat disimpulkan,

sebagai berikut:

1. Berdasarkan hasil eksperimen, dapat diketahui bahwa perbedaan pada faktor

komposisi volume HVS, jenis perekat, interaksi komposisi volume kertas

HVS dan campuran bahan, interaksi campuran bahan dan jenis perekat

memberikan pengaruh yang nyata terhadap besarnya nilai modulus of rupture

(MOR).

2. Dengan mempertimbangkan besarnya rata-rata nilai modulus of rupture

(MOR) yang dihasilkan pada masing-masing spesimen, maka komposit panel

yang dapat dijadikan rekomendasi dalam pengembangan komposit panel

selanjutnya adalah komposit dengan komposisi volume HVS 90% dengan

pencampur sabut dan perekat lem putih.

6.2 Saran

Saran yang diberikan pada penelitian selanjutnya agar komposit panel

mampu dikembangkan menjadi produk yang lebih baik dan dapat digunakan,

sebagai berikut:

1. Adanya kajian multirespon mengenai kekuatan bending dan serap bising.

2. Penelitian selanjutnya diharapkan mampu memberikan rekomendasi tambahan

skin pada core komposit sehingga dapat diaplikasikan menjadi panel yang

memiliki kekuatan mekanik yang lebih baik.

digilib.uns.ac.id/pengaruh... · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user lembar...

Documents