Seiring perkembangan zaman dan teknologi, banyak bahan alam yang digunakan sebagai bahan alternatif dan penunjang pembuatan insulasi. Salah satunya bagasse (ampas tebu) dan serbuk gergaji. Ampas tebu merupakan residu pabrik penggilingan tebu setelah diekstraksi bagian cairnya. Ampas tebu memiliki kandungan yang sangat baik untuk diolah kembali untuk menunjang bahan lainnya, salah satunya adalah kandungan lignoselulosa yang dapat diolah menjadi papan buatan (Yosephina, 2012). Adapun serbuk gergaji merupakan limbah yang banyak dihasilkan dalam dunia industri perkayuan dan belum dimanfaatkan secara optimal. Pemanfaatan serbuk gergaji sebagai alternatif dalam pembuatan papan buatan, telah dilakukan oleh Maiwita (2014). Penelitian ini membuktikan bahwa pemanfaatan ampas tebu dan serbuk gergaji sebagai papan partikel. Komposisi ampas tebu dan serbuk gergaji mempengaruhi konduktivitas papan partikel, dimana komposisi ampas tebu yang semakin kecil nilai konduktivitas termalnya semakin besar. Hasil tersebut menjadi tersebut menjadi latar belakang peneliti pemanfaatan ampas tebu dan serbuk gergaji sebagai bahan insulasi untuk mereduksi panas, sebagai pelindung atau insulasi untuk meredam panas. Berdasarkan nilai konduktivitasnya dapat dirancang bahan insulasi yang baik, dengan mengkompositkan bersama dengan beberapa nilai termal bahan yang berbeda konduktivitasnya.
Insulasi termal atau panas banyak digunakan pada ruangan yang mengutamakan kenyamanan dan keamanan, diantaranya adalah kapal. Salah satu ruangan di dalam kapal yang membutuhkan insulasi panas adalah ruang akomodasi kapal, yaitu ruangan yang digunakan sebagai tempat penyimpanan barang-barang di kapal. Beberapa bagian yang membutuhkan insulasi panas pada ruang akomodasi adalah bagian atap dan lantai ruangan akomodasi atau disebut juga dengan plafon akomodasi. Standart perhitungan pengukuran konduktivitas panas berdasarkan standart (American Society for Testing and Materials) ASTM C177.
Berdasarkan latar belakang tersebut, telah dikaji pemanfaatan ampas tebu dan serbuk gergaji sebagai bahan alternatif insulasi panas pada bagian plafon akomodasi kapal. Beberapa kajian yang diperlukan adalah uji konduktivitas termal campuran ampas tebu, serbuk gergaji, dan poliuretan. Bahan poliuretan yang ditambahkan di dalam komposisi ini diketahui merupakan bahan insulasi yang baik karena poliuretan merupakan sejenis busa plastik yang berisi 98% udara atau gas lainnya dimana udara merupakan bahan insulasi panas. Penelitian terkait pemanfaatan limbah ampas tebu dan serbuk gergaji dengan penambahan poliuretan pada penelitian ini menarik dilakukan sebagai upaya menyediakan bahan alternatif penunjang insulator panas pada plafon akomodasi kapal.
Proses sintesis dimulai dengan mengeringkan ampas tebu dan serbuk gergaji di bawah panas matahari sampai benar-benar kering. Poliuretan disiapkan dengan mengacu pada penelitian Nasution (2014), dimana komposisi perbandingan berat pemuaian (ekspansi) campuran poliuretan terhadap volume dengan busa padat, menjadi 14 kalinya dengan mencampurkan larutan Polyol : Isocynite masing-masing dengan berat 1,4123 gram dan 1,8598 gram sehingga berat total kedua larutan 3,2721 gram, diaduk merata dan mengalami pemuaian maksimal selama 6 menit 28 detik poliuretan, volume 14 cm3 dengan berat 15,5902 gram. Tiap sampel spesimen dibuat dengan komposisi 5 mL poliuretan 0,4 gram ampas tebu sama untuk semua sampel dengan dengan penambahan serbuk gergaji bervariasi antara 0,2 gr, 0,4 gr, 0,6 gr dan 0,8 gr,
Pengukuran konduktivitas termal berdasarkan ASTM C177 yaitu, menempatkan spesimen pada pelat panas dan dingin yang kemudian diukur menggunakan termokopel pada kedua sisi dalam kedua pelat, dengan menempelkan probe termokopel ke bagian dalam kedua pelat dan memasukkan probe termokopel ke bagian tengah spesimen yang diapit oleh kedua pelat. Adapun perekaman suhu dilakukan setelah 150 menit pada setiap spesimen.
Pengukuran konduktivitas termal dilakukan untuk mengetahui kemampuan menghantarkan panas dari pelat pemanas yang bersumber dari arus listrik dengan daya 5,53Watt pada suhu ruang 29oC. Hasil pengukuran konduktivitas panas diperoleh nilai konduktivitas bervariasi antara 2,65-2,76 W/mK, meningkat dengan semakin tinggi komposisi serbuk gergaji yang ditambahkan pada spesimen. Nilai konduktivitas terendah 2,65 W/mK diperoleh dari penambahan 0,2 gr serbuk gergaji pada komposit 5 mL Poliuretan dan 0,4 gr ampas tebu. Berdasarkan nilai konduktivitas panas ini dengan menggunakan standar India (Revisi pertama) 14754:2008 panas transmisi di dalam ruangan akomodasi kapal (Qtr) bagian atap 0,053 Watt dan lantai 0,053 Watt sehingga diperoleh panas total plafon 0,106 Watt. Adapun dengan menjumlahkan beban panas orang (Qp) sebesar 120 Watt dan beban panas matahari sebesar 311 Watt, mengabaikan beban panas lampu dapat diperkirakan komposit ampas tebu, serbuk kayu dan poliuretan mampu menahan laju panas hingga sebesar 311,22 kW.
Penulis: Dyah Hikmawati., S.Si., M.Si
Informasi lengkap dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
http://www.envirobiotechjournals.com/article_abstract.php?aid=10907&iid=320&jid=3
