## STUDI AWAL PENGEMBANGAN PAPAN KOMPOSIT BERBASIS LIMBAH PELEPAH SAWIT SEBAGAI MATERIAL AKUSTIK
Elfi Yuliza * , Riska Ekawita Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Bengkulu Jl. WR. Supratman, Kandang Limun, Bengkulu, Indonesia
* e-mail; eyuliza@unib.ac.id

## ABSTRAK
Pada penelitian ini dikembangkan papan komposit berbasis limbah sawit berupa pelepah sawit. Dengan karakteristik material berpori yang dimiliki, papan komposit berbasis limbah sawit berpotensi dikembangkan sebagai material akustik. Untuk menghasilkan papan komposit, limbah pelepah sawit yang telah dikeringkan pada suhu 105 o C selama 24 jam dan kemudian dihancurkan untuk mendapatkan serbuk pelepah sawit. Tahap selanjutnya adalah pembuatan papan dengan menggunakan perekat PVAc sebagai matrik dan serbuk pelepah sawit sebagai filler. Pengujian akustik dilakukan menggunakan perangkat lunak Audacity dengan variasi frekuensi suara 100 Hz-500 Hz dengan interval kenaikan 100 Hz.  Hasil pengujian menunjukan kemampuan papan komposit untuk meredam/menyerap bunyi dengan baik. Lebih lanjut, papan komposit berbasis pelepah sawit menunjukan peforma yang baik untuk pengujian frekuensi >400 Hz. Pada penelitian ini juga dilakukan komparasi peforma peredaman bunyi dari papan komposit dan papan yang digunakan secara komersial.
Kata Kunci: Absorbsi; Material Akustik; Limbah Sawit; Pelepah Sawit; Papan Komposit

## ABSTRACT
[Title: Preliminary study of making composite from oil palm fronds waste as acoustic material] This study aims to develop composite boards based oil palm fronds waste. Composite boards based on oil palm fronds waste have porous characteristics so that they potentially developed as acoustic materials. To produce a composite boards, the palm fronds are dried at 105 o C for 24 hours and then crushed to obtain oil palm fronds grains. The next step is the fabrication of boards using PVAc as a matrix and oil palm fronds as a filler. The acoustic characteristics of the composite boards were investigated using Audacity software with a variation of the sound frequency from 100 Hz to 500 Hz with an increase of 100 Hz.  Test results show the ability of the composite board to absorb sound well, especially for high frequencies (>400Hz). This study also compared the sound absorption ability of composite boards and commercial boards.
Keywords: Absorb;  Acoustic Material; Oil Palm Waste; Oil Palm Fronds; Composite Boards

## PENDAHULUAN
Kelapa sawit merupakan salah satu komoditas penopang perekonomian di Provinsi Bengkulu. Pada perkebunan  kelapa  sawit,  hasil  utama  yang diharapkan  adalah  biji  sawit  yang  diolah  untuk menghasilkan  minyak.  Sisanya  seperti  pelepah, tandan  kosong  dan  batang  akan  menjadi  sampah buangan dari perkebunan sawit (Dungani, dkk. 2018; Yulianto, dkk. 2018). Di Bengkulu sendiri, berkaca pada banjir besar yang terjadi pada pertengahan tahun 2019 menunjukan bahwa kebanyakan material yang terbawa/terseret  oleh  air  adalah  limbah  dari perkebunan  sawit.  Hal  ini  mengindikasikan  bahwa limbah dari perkebunan sawit belum terkelola dengan baik. Limbah ini baru terkelola sebagai pakan ternak dan  pupuk  dalam  jumlah  terbatas.  Padahal  limbah-
limbah  ini  dapat  dimanfaatkan  sebagai  biomasa, briket,  sumber  fiber  alami  dan  berbagai  aplikasi lainnya (Khalil, dkk. 2011; Or, dkk. 2017; Rihayat, dkk. 2016; Zuhri, dkk. 2009; ).
Dalam perkembangannya, berbagai studi telah dilakukan oleh berbagai peneliti untuk mengeskplorasi  kandungan  dari  limbah  sawit  dan berbagai  kekuatan  mekaniknya  (Shinoj,  dkk.  2010; Dungani,  dkk.  2018).  Secara  umum,  limbah  sawit memiliki  kandungan  selulosa,  hemiselulosa,  lignin dan berbagai kandungan lain yang sangat berpotensi untuk  pengembangan  serat  alam  berbasis  limbah sawit  dalam  pembuatan  papan  komposit  (Dungani, dkk.  2018;  Khalil,  dkk.  2011;  Zuhri,  dkk.  2009). Penggunaan  serat  alam  sebagai  matrik  pada  papan komposit  menawarkan  keunggulan  dari  sisi
keekonomisan dan ramah lingkungan (Ghofrani, dkk. 2017; Or, dkk. 2017; Rey, dkk. 2019). Lebih lanjut, penggembangan papan komposit ini juga menunjukan potensi sebagai material akustik (penyerap/peredam bunyi).
Secara  umum,  ada  dua  jenis  material  yang biasa  digunakan  sebagai  material  penyerap  bunyi yakni  material  berporos  dan  material  resonan (Bhingare,  dkk.  2019;  Or,  dkk.  2017;  Sagratzazu, dkk.2008). Material komersial yang biasa digunakan sebagai  penyerap/peredam  bunyi  adalah glass  wool, stone  wool dan  plastik  namun  memberikan  dampak kurang  baik  terhadap  lingkungan  (Or,  dkk.  2017). Salah  satu  material  yang  sangat  berpotensi  sebagai material penyerap bunyi dan ramah lingkungan adalah penggunaan  material  berporos  berbasis  papan komposit.  Beberapa  papan  komposit  berbasis  fiber alami  yang  telah  dikembangkan  sebagai  material akustik  diantaranya    serat  bamboo  (Koizumi,  dkk. 2002),  serat  tebu  (Putra,  dkk.  2013),  serat  pohon kurma  (Ghofrani,  dkk.  2017),  tanda  kosong  sawit (Or, dkk. 2017), serat kelapa (Bhingare, dkk. 2019) dan lain sebagainya. Pada penelitian ini kami mencoba menginvestigasi  kemampuan  daya  serap  bunyi  dari papan  komposit  berbasis  pelepah  sawit.  Pemilihan pelepah  sawit  berkaitan  dengan  ketersedianya  yang melimpah  dan  riset  yang  berkaitan  dengan  sampah pelepah sawit yang masih terbatas.

## METODE
Penelitian ini merupakan penelitian
pendahuluan  dalam  pengembangan  material  akustik berbasis komposit pelepah sawit. Untuk menghasilkan  papan  komposit,  ada  dua  tahapan utama  yang  dilakukan  yakni  pembuatan  papan komposit  dan  pengujian  kemampuan  akustiknya. Tahap  pertama  adalah  pembuatan  papan  komposit menggunakan  bahan  limbah  pelepah  sawit.  Untuk menghasilkan  papan  komposit,  terdapat  beberapa langkah yang dilakukan yaitu:
a. Persiapan material Tahapan  persiapan  dimulai  dari  pengambilan sampel pelepah sawit.
Gambar 1. Serbuk pelepah sawit
Sampel  pelepah  yang  sudah  diambil  kemudian dikeringkan  melalui  pemanasan  pada  suhu 105 o C  selama  24  jam.  Perlakuan  panas  ini bertujuan untuk menghilangkan kandungan air dari  pelepah  sawit.  Langkah  berikutnya  adalah penghancuran  sampel  menjadi  serbuk  pelepah sawit seperti ditunjukan pada Gambar 1.
b. Pembuatan papan komposit
Langkah  kedua  adalah  pembuatan  papan komposit.  Pada  pembuatan  ini  digunakan Polyvinyl  Acetate  (PVAc)  sebagai  matrik dan  serbuk  pelepah  sawit  sebagai  filler dengan  komposisi  1:1.  Pada  studi  yang dilakukan  oleh  Belakroum,  dkk.  (2018) menggunakan  serat  kurma  diperoleh peforma  terbaik  saat  fiber  dengan  matrik memiliki komposisi 1:1. Kedua material ini kemudian  dicampurkan  dan  dimasukan  ke dalam  cetakan  seperti  pada  Gambar  2  (a). Cetakan ini kemudian dijepit  menggunakan trigger clamp (Gambar 2. (b)).
Gambar 2. (a) Cetakan, (b) Trigger Clamp Penggunaan  cetakan  dan  penjepit  seperti pada  Gambar  2  dikarenakan  keterbatasan peralatan  standar  seperti hotpress .  Namun, kesemua  sampel  yang  dibuat  diberikan perlakukan  yang  sama  dalam  mencetak papan  komposit.  Papan  komposit  hasil pembuatan  pada  tahap  ini  ditunjukan  pada Gambar  3.  Papan  komposit  ini  dipanaskan selama  5  jam  pada  suhu  105 o C  untuk menghilangkan  kandungan  air  akibat penggunaan  PVAc  dan  menghindari tumbunya jamur.
Gambar  3.  Papan  Komposit  Berbasis Limbah Pelepah Sawit
Tahap  kedua  dari  penelitian  ini  adalah  pengujian kemampuan  meredam/menyerap  bunyi  dari  papan komposit yang telah diperoleh pada tahap pertama. Untuk  pengujian  ini,  dilakukan  pemvariasian  posisi sumber suara seperti ditunjukan pada Gambar 4.
Gambar 4. Pengujian Akustik Variasi Posisi Sumber Suara (a) Di luar bangun, (b) di dalam bangun
Pada pengujian ini, papan komposit yang telah dibuat dibentuk menjadi bangun kubus. Pengujian dilakukan dengan memvariasikan posisi sumber suara yakni di luar bangun komposit dan di dalam bangun komposit. Keseluruhan pengujian dilakukan dengan memvariasikan frekuensi suara yang digunakan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian daya serap/redam bunyi dari papan komposit  dilakukan  menggunakan  perangkat  lunak Audacity.  Pemilihan  perangkat  lunak  ini  berkaitan dengan  ketersediannya  yang  mudah  didapatkan, murah, user friendly , dan mampu menampilkan serta mnyimpan  data  pengukuran.  Hal  ini  sangat membantu dalam analisis performa papan komposit.
Gambar  5.  Perbandingan  peforma  akustik  papan komposit dan papan komersial
Pada  tahap  awal  dilakukan  perbandingan  peforma peredam/penyerap  bunyi  dari  papan  komposit berbasis  limbah  sawit  dengan  papan  yang  biasa digunakan  di  masyarakat.  Ketebalan  papan  yang digunakan  disamakan  dengan  ketebalan  papan komposit  yang  dibuat.  Hasil  pengujian  dari  kedua material  ini  ditunjukan  pada  Gambar  5.  Pengujian kemampuan daya serap/redam bunyi papan komposit ini  dilakukan  pada  frekuensi  sumber  bunyi  200  Hz (bagian yang ditandai dengan kotak persegi panjang). Pada  pengujian,  sistem  akan  merekam  semua frekuensi yang masuk, namun yang menjadi fokus kita adalah  frekuensi  sumber  yang  diberikan.  Jika frekuensi sumber 200 Hz maka yang menjadi fokus adalah  frekuensi  200  Hz  bukan  frekuensi  yang  lain. Hal  ini  berlaku  untuk  keseluruhan  hasil  pada penelitian  ini.  Hasil  perbandingan  peforma redam/serap  bunyi  pada  Gambar  5  menunjukan peredaman  yang  lebih  baik  dari  papan  komposit dibandingkan  menggunakan  papan  biasa/komersial. Hasil ini menunjukan bahwa papan komposit berbasis limbah  pelepah  sawit  berpotensi  dikembangkan sebagai material peredam/penyerap bunyi.
Untuk  menguji  kemampuan  redam/serap bunyi  dari  papan  komposit  yang  telah  dibuat, dilakukan  pengujian  dengan  memvariasikan  posisi sumber suara seperti pada Gambar 4.
a. Sumber suara berada di luar bangun komposit Pada  pengujian  peforma  akustik  untuk  sumber suara  diluar  bangun  (seperti  Gambar  4.(a)) dilakukan  dengan  memvariasikan  frekuensi sumber  suara  yakni  200  Hz  dan  400  Hz.  Hasil pengujian ini ditunjukan pada Gambar 6.
Gambar  6.  Sumber  suara  di  luar  bangun  (a) frekuensi 200 Hz, (b) Frekuensi 400 Hz. Simbol  persegi  menunjukan  pengujian  sumber suara  dan  perekam  suara  berada  pada  tempat yang  sama  tanpa  pembatas,  sedangkan  simbol lingkaran  untuk  perekam  suara  yang ditempatkan  di  dalam  bangun  papan  komposit. Pengujian akustik menggunakan variasi frekuensi suara  menunjukan  kecenderungan  yang  sama baik untuk frekuensi 200 Hz dan 400 Hz. Hasil ini juga menunjukan peredaman yang lebih besar untuk frekuensi sumber yang lebih besar. Hal ini berkaitan  dengan  karakteristik  peforma  akustik dari fiber alam yang cocok pada frekuensi besar (Or, dkk. 2017).
b. Sumber suara berada di dalam bangun komposit Pada  pengujian  peforma  akustik  untuk  sumber suara di dalam bangun (Gambar 4. (b)) dilakukan dengan  memvariasikan  frekuensi  sumber  suara yakni  200  Hz  dan  400  Hz.  Hasil  pengujian  ini ditunjukan  pada  Gambar  7.  Simbol  persegi menunjukan  pengujian  sumber  suara  dan perekam  suara  diposisikan  sama  (di  dalam bangun  komposit),  sedangkan  simbol  lingkaran untuk sumber suara yang ditempatkan di dalam bangun  papan  komposit  dan  perekam  suara  di luar  bangun  komposit.  Hasil  pada  variasi  ini menunjukan  kecenderungan  yang  sama  dengan hasil  pada  Gambar  6,  dimana  peredaman  yang lebih  besar  untuk  frekuensi  sumber  yang  lebih besar (Or, dkk. 2017).
Gambar  7.  Sumber  suara  di  dalam  bangun  (a) frekuensi 200 Hz, (b) Frekuensi 400 Hz. Berdasarkan hasil pengujian kemampuan akustik dari papan  komposit  yang  dibuat  menggunakan  limbah pelepah sawit menunjukan kemampuan redaman dan penyerapan  bunyi  yang  baik.  Oleh  karena  itu, material ini berpotensi untuk dikembangkan sebagai material akustik pengganti pengganti papan komersial dengan  keunggulan  dalam  peredaman/penyerapan bunyi.  Lebih  lanjut,  penelitian  ini  merupakan penelitian  pendahuluan  yang  bertujuan  untuk mengkonfirmasi kemampuan redam bunyi dari papan komposit  berbasis  pelepah  sawit.  Untuk  dapat digunakan sebagai papan komersial, perlu dilakukan penelitian lanjutan menggunakan peralatan standard dan  pengujian  kekuatan  mekanik  dari  papan  yang dibuat.  Namun,  hasil  penelitian  ini  telah mengkonfirmasi  bahwa  papan  komposit  berbasis pelepah  sawit  memiliki  kemampuan  redam  bunyi yang  lebih  baik  dibandingkan  papan  komersial  yang digunakan dimasyarakat.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  tahapan-tahapan  penelitian  yang dilakukan  telah  dihasilkan  papan  komposit  berbasis limbah  pelepah  sawit.  Pembuatan  ini  dilakukan dengan  metoda  dan  peralatan  sederhana.  Lebih lanjut, karakterisasi akustik menunjukan kemampuan peredaman  dan  penyerapan  bunyi  yang  baik  dari papan  komposit  berbasis  limbah  sawit  dibanding papan komersial yang biasa digunakan. Pemvariasian
posisi  sumber  suara  dan  freksuensi  menunjukan kecenderungan  yang  sama  dari  kemampuan peredaman  dan  penyerapan  bunyi  papan  komposit yang  dikembangkan.  Papan  komposit  menunjukan peforma yang lebih baik jika pengujian dilakukan pada frekuensi suara yang lebih besar.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penelitian ini didanai oleh PNBP FMIPA Universitas Bengkulu tahun anggaran 2019.

## DAFTAR PUSTAKA
A. Khalil, M.M. Marliana, A.M. Issam, I.O. Bakare. 2011.  Exploring  isolated  lignin  material from  oil  palm  biomass  waste  in  green composites. Material and Design . 32 . 2604- 2610.
A. Putra, Y. Abdullah, H. Efendy, W.M. Farid, M.R. Ayob,  M.S.  Py.  2013.  Utilizing  sugarcane wasted  fibers  as  a  sustainable  acoustic absorber. Procedia Engineering . 53. 632-638.
D.  Yulianto,  Dedikarni  dan  E.  Pasetiawan.  2018. Analisis  Kekuatan  Mekanik  pada  material komposit papan partikel (particle board dari campuran  limbah  pelepah  kelapa  sawit dengan  matriks  plastic  daur  ulang (polypropilen).
Prosiding konferensi nasional  Engineering  Perhotalan  IX,  ISSN
2338-414X
K.H.Or,  A.  Putra,  M.Z.  Selamat.  2017.  Oil  palm empty  fruit  bunch  fibres  as  sustainable acoustic absorber. Applied Acoustics. 119. 9-
16
M.  Ghofrani,  A.  Ashori,  R.  Mehrabi.  2017.
Mechanical  and  acoustical  properties  of particleboards  made  with  date  palm branches  and  vermiculite. Polymer  Testing . 60. 153-159.
M.Y.M.  Zuhri,  S.M.  Sapuan,  D.  Ismail.  2009.  Oil palm fibre reinforced polymer composites: A  review. Progress  in  Rubber,  Plastics  and
Recycling Technology, 25 (4) 233-246.
N.  H.  Bhingare,  S.  Prakash,  V.S.  Jatti.  2019.  A review  on  natural  and  waste  material composite  as  acoustic  material. Polymer
Testing .
R. Belakroum, A. Gherfi, M. Kadja, C. Maalouf, M. Lachi,  N.  El  Wakil,  T.H.  Mai,.  2018. Design  and  properties  of  a  new  design sustainable  construction  material  based  on date palm
fibers and
lime.
Construction and Building Materials 184 , 330– 343.
R. Dungani, P. Aditiawati, S. Aprilia, k. Yuniarti, T.
Karliati,  I.  Suwandhi,  I.  Sumardi.  2018. Biomaterial  from  oil  palm  waste: properties, characterization and applications. IntechOpen . Chapter 3. R.D.rey, Rodriquez, L. Berto. 2019. Characterization of new sustainable acoustic solution  in  a  reduced  sized  transmission chamber. Buildings, 9.
S.  Shinoj,  R.Visvanathan,  S.  Panigrahi,  M. Kochubabu.  2011.  Oil  palm  fiber  (OPF) and  its  composites:  A  review. Industrial Crops and Products . 33 , 7-22. T.Rihayat,  dkk.  2017. Composite  material  making from empty fruit bunches of palm oil (EFB) and Ijuk (Arengapinnata) using plastic bottle waste as adhesives. IOP Conf. Series. Materials Science and Engineering 334.
X.  Sagartzazu  ·  L.  Hervella-Nieto  ·  J.M.  Pagalday.
2008. Review in sound absorbing materials. Arch Comput Methods Eng 15 . 311-342.