Analisis Unjuk Kinerja Alat Tekan Pneumatik Dengan Variasi Pola Distribusi Tekanan dan Pemodelan Suhu Steam Terhadap Produk Papan Serat Alam

Abstract

Sebagai bahan baku pengganti kayu yaitu bahan baku serat alam yang berkelanjutan merupakan bahan non struktural menjadi salah satu produk non kayu yang digunakan untuk papan insulasi, bahan non kayu sebagai bahan terbarukan merupakan salah satu alternatif untuk menjaga lingkungan kelestarian hutan. Papan insulasi sebagai bahan pengisi dinding partisi umumnya menggunakan bahan non alam seperti polystyrene, polyurethane foam, fiberglass, glass wool, polyester, dan lain lain yang memiliki kelebihan dan kekurangan sebagai bahan isolasi. Polyurethane adhesive (PU) merupakan salah satu polimer industri yang banyak digunakan karena sifatnya yang meliliki kekuatan mekanik yang ringan dan tinggi serta kemampuannya untuk memodifikasi bahan kimia awal menjadi berbagai poliuretan dengan sifat yang diinginkan (baik poliuretan kaku, poliuretan fleksibel atau poliuretan perekat). PU terbentuk dari kombinasi dua senyawa reaktif, yaitu poliol dan isosianat. Adapun kebaruan dari penelitian ini yaitu membuat produk papan serat berkualitas dengan menggunakan peralatan tekanan pneumatik yang berpengaruh terhadap kepadatan papan serat kelapa dengan perekat poliol isosianat yang berpengaruh terhadap koefisien penyerapan suara, dan konduktivitas termal, juga pemodelan pemanasan menggunakan uap panas yang berfungsi sebagai percepatan pengeringan perekat poliurethan. Untuk mempermudah pengepresan dalam pembuatan papan serat alam dibutuhkan alat berupa mesin, sebagai tenaga penekan mesin pneumatik adalah merupakan salah satu daya penekan dengan memanfaatkan tekanan udara. Sistem pneumatik merupakan sistem penggerak yang memanfaatkan system udara bertekanan yang dapat dilakukan oleh aktuator (Khalid dan Raihan 2016) Penggunaan udara bertekanan dapat di kembangkan untuk berbagai keperluan seperti proses produksi misalnya gerakan mekanik yang selama ini dilakukan oleh tenaga manusia. Penekan pneumatik ini digunakan untuk pembuatan pengepresan papan serat kelapa dengan kerapatan rendah sebagai bahan insulasi. Kelebihan dari pneumatik dimana udara yang bertekanan mudah diperoleh, aman dan bersih bebas polusi tidak seperti fluida hydraulic jika mengalami kebocoran akan mencemari lingkungan, pneumatik aman terhadap ledakan, dan suhu tinggi akibat kompresi. namun disamping itu bukannya tanpa kekurangan dalam penggunaan pneumatik adapun kekurangan penggunaan pneumatik adalah dimana gaya tekan terbatas dimana udara tekan pada suatu kompresi yang besar tentu saja membutuhkan dimensi selinder yang besar juga untuk mendistribusikan tekanan P=F/A, selain itu untuk memampatkan udara bertekanan dibutuhkan mesin kompresi yang membutuhkan daya biaya energi yang tinggi, hal lain kekurangan dari pneumatik yaitu menimbulkan polusi suara yang bising akibat tekanan udara. Untuk mengetahui efektifitas kinerja dari alat pneumatik maka dibuat produk papan serat alam yang kemudian dilakukan pengujian kerapatan sebagai parameternya, selain itu dilakukan pengujian analisis data ketangguhan alat. Pembuatan papan serat alam dengan perekat poliuretan karena jenis perekat ini merupakan perekat jenis thermosetting dari sisi proses dapat dilakukan tanpa menggunakan panas dengan temperatur tinggi, namun dapat juga dilakukan proses pembuatan papan serat menggunakan uap panas suhu 100 0C sampai dengan 1200C dan waktu kempa 10 menit dengan tekanan 5 kg/cm hal ini dimaksudkan untuk mempercepat proses pengeringan perekat. Mengacu pada JIS A 5905-2003 untuk pembuatan papan insulasi dengan kerapatan dibawah 0,35 g/cm2 maka dibuat jenis variasi densitasnya adalah 0,04, 0,06, 0,08, dan 0,1 gram/cm3 dengan ketebalan 5 cm, papan uji ukuran 210 x 120 x 5 cm yang kemudian dipotong secara acak diagonal dengan ukuran 30 cm x 30 cm. Pengujian suara dilakukan menggunakan metode dengan fungsi transfer (ISO 10534-2:1998) rentang frekuensi 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000, 5000, 6300 Hz ukuran sampel uji diameter 3 cm untuk frekuensi tinggi dan diameter 10 cm untuk frekuensi rendah sedangkan nilai koefisien bunyi terendah berada pada kerapatan 0,04 gram/cm3 dengan nilai koefisien serapan (α) pada frekuensi 100 dan densitas tertinggi adalah 0,08 dan 0,1 g/mm3 pada frekuensi 2000 dan 5000 dengan nilai koefisien serapan (α) 0,76 dan 0,8 serta pengujian konduktivitas termal mengacu pada ISO 8894 (kawat panas ) nilai D0.1 yang lebih tinggi adalah 0069 W/mK dan nilai D0,04 yang lebih rendah adalah 0,051 W/mK. Pengujian ketahanan pembakaran dengan metode U-Shape dengan metode FMVSS 302-2006, pengujian sifat fisis dan mekanik menggunakan universal testing machine (UTM) 50 kN merk Shimadzu (Jepang).