Pemanfaatan Limbah Serbuk Kayu Sebagai Campuran Polyurethane Pada Insulasi Palka Kapal Ikan Tradisional - ITS Repository

Gratis

0
0
87
2 days ago
Preview
Full text

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Dari hasil pengamatan dilapangan limbah penggergajian yang dihasilkan menjadi serbuk kayu per gelondong dengan diameter30 cm dan panjang 1 m dengan 5 kali penggergajian, tebal gergaji0,8 cm dihasilkan 0,0088 m³ / gelondong hanya dibuang atau dibakar. Dengan penelitian ini diharapkan serbuk gergaji (limbah pabrik kayu) nantinya dapatdijadikan bahan baku atau campuran isolator yang lebih murah, tetapi tetap memiliki sifat isolator yang baik dan bisa dibuatsendiri oleh nelayan-nelayan tradisional.

1.5 Manfaat

Dengan penelitian ini diharapkan serbuk gergaji yang terbuang dari limbah pabrik kayu dapat bermanfaat bagi nelayantradisional sebagai bahan campuran polyurethane untuk pembuatan insulasi pada palka ikan agar dapat mengurangi biayapembuatan. “Halaman ini sengaja dikosongkan”

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teknik Penanganan Ikan Diatas Kapal

  Pemakaian alat-alat penanganan yang lengkap dan baik dalam arti dapat memperkecil kerusakan fisik, kimia,mikrobiologi dan biokimia akan memberikan hasil yang maksimal. Media pendingin yang memberikan hasil yang baikadalah media pendingin yang dapat memperlambat proses biokimia dan pertumbuhan mikroba dalam daging ikan.

2.1.1 Palka

  Ruang yang terlalu luas dan tidak sesuai dengan hasiltangkapan yang diperoleh akan menyebabkan banyak ruang yang kosong tidak terisi. Oleh karena itu,permukaan palka yang mungkin bersinggungan langsung dengan ikan harus dibuat dari bahan-bahan yang kedap air,mudah dibersihkan, dan mempunyai permukaan yang halus.

2.1.2 Palka Berinsulasi

  Palka berinsulasi adalah tempat/wadah yang dibuat dengan lapisan kekedapan yang dapat menghambat laju perpindahanpanas untuk menjaga suhu didalam wadah/tempat yang bersifat tetap (fixed) ataupun dapat dipindahkan (portable) dari dan kekapal perikanan yang bertujuan untuk mempertahankan kualitas hasil tangkapan. Bahan insulasi palka ikan biasanya menggunakan polyurethane yang terdiri dari campuran polyurethane A (polyol)dan polyurethane B ( isocyanite).

2.2 Polyurethane

  Poliol polieter menawarkan sejumlah keuntungan teknis dan komersial seperti biaya yang rendah, penanganan yangmudah, dan stabilitas hidrolitik yang lebih baik; dan poliol poliester bisa digantikan dengan cepat dalam pembuatan barang-barang dari poliuretan. Ketika digunakan sebagai isolasi ruangan, busa polyurethane padat seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1memiliki konduktivitas thermal yang rendah dengan rata-rata konsumsi energy lebih dari 50% dan busa polyurethane padatdapat menyederhanakan instalasi.

2.3 Serbuk Kayu

  Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dengan mencampurkan serbuk kayu dengantepung tapioka( sebagai bahan pengikat) dapat ditarik sebuah kesimpulan bahwa penggunaan pembuatan isolator kotakpendingin ikan (coolbox) menggunakan serbuk gergaji dapat digunakan sebagai bahan baku isolator, tetapi masih perlu olahandan modifikasi agar mampu menyaingi kualitas buatan pabrik. Kemudian dari aspek temperatur yang terbaik yaitu perbandingan 70:30 dengan temperatur terendahdinding dalam 6,6 C dinding luar 20,4 C dan temperatur tertinggi dinding dalam 26,7 C dinding luar 28,6 C serta temperatur rata-rata dinding dalam 15,4 C dinding luar 22,37 C.

2.4 Pengukuran Penerimaan Panas

  Penggunaan bahan penyekat panas yang baik dan lebih ekonomis Kelayakan serat sebagai komposit alternative insulator panas harus dilakukan pengukuran konduktivitas. Jika diaplikasikan ke sistem dalam palka(ruangan) seperti kapal, maka A adalah luas permukaan total dari palka kapal, xadalah tebal dari bahan penyekat panas palka, ΔT adalah beda temperature antara temperature dalam palka dan temperaturesekitarnya, sedangkan k adalah tetapan konduktivitas panas dari bahan penyekat.

2.4.1 ASTM C 518 - 98

  Pemilihan spesimenSpesimen harus dari ukuran seperti atau yang dapat untuk menutupi permukaan plat dan berupa ketebalan yang sebenarnyauntuk diterapkan dalam penggunaan atau ketebalan yang cukup untuk memberikan representasi rata-rata sebenarnya dari materialyang akan diuji. Jika materi yang memadai tidak tersedia, spesimen harus setidaknya menutupi area metering, dan sisanyadari permukaan plat harus ditutupi dengan penutup dengan termal konduktivitas semirip mungkin dengan yang ada pada spesimen.

4. Perbedaan Temperatur

  Untuk spesimen yangdiharapkan memiliki daya tahan panas yang besar, perbedaan suhu lebih besar dalam spesimen dianjurkan (Lihat Practice C1058 untuk pemilihan piring suhu). Perbedaan suhu yang sebenarnya atau gradien adalah spesifikasi terbaik yangditentukan dalam spesifikasi bahan atau dengan kesepakatan pihak yang bersangkutan.

2.4.2 ASTM C 1045 – 97

  Definisi dan terminologi ini dimaksudkan untuk mengacu dengan terminologi C 168. Konduktivitas thermal untuk kondisi rectangular, λ, dapat dikalkulasikan dengan:λ = Q .

BAB II I METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian

mulaiStudi literatur Pembuatan apparatus & spesimen T Sesuai ASTM Y Pengukuran karakteristik termisData percobaan Pengolahan dataA APembuatan coolbox Percobaan coolboxData percobaan Pengolahan dataAnalisa data Hasil & pembahasanKesimpulan & saran selesai Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

3.2 Studi Empiris

  Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui serbuk gergaji sebagai bahanbaku untuk pembuatan isolasi dan menemukan komposisi terbaik untuk rasio yang telah ditentukan. Yang melakukan tes pada tiga pendingin ikan (coolbox) yang dibuat, dengan serbuk gergaji isolatordicampur dengan tepung tapioka dan kemudian data di anilisis deskriptif.

3.3 Pembuatan Komposit

Sebelum melakukan pembuatan komposit tahapan yang dilakukan dalam pelaksanaan penelitian ini adalah:

1. Perbandingan Ekspansi

  Penentuan perbandingan mengembang (ekspansi) berat campuran polyurethane terhadap volume dengan membentuk busapadat dengan mencampur larutan polyol dan isocynate (1:1) yang diaplikasikan pada volume pembuatan specimen dengan ukuran250x250x25mm. Tabel 3.1 Perbandingan Ekspansi (Nasution, 2014) Berdasarkan Tabel 3.1, untuk membentuk volume 1 ml masing-masing larutan (Polyol dan Isocynite), dengan beratlarutan polyol 1,4123 gram dan Isocynite 1,8598 gram pada total berat kedua larutan setelah dicampur 3,2721 gram.

3. Pembuatan Spesimen

Spesimen 100% polyurethane Spesimen komposit polyurethane & serbuk kayu

3.4 Pengukuran Karakteristik Termal Properties

  Pengujian dilakukan pada spesimen dengan meletakkan spesimen diatas plat panas dan dingin yang kemudian diukurdengan menggunakan thermokopel pada kedua sisi bagian dalam kedua plat. Spesimen dijepitkan diantara keduaplat panas dan dingin dengan rapat, seluruh bagian dibungkus dengan alumunium foil yang dililitkan untuk menghidari kerugianpanas pada saat pengukuran.

2. Aplikasi pengukuran Heat Transfer pada Coolbox

  Dua peti pendingin berinsulasi (Coolbox) yang dibuat dari material 100% dan komposit serbuk paling optimal denganukuran bagian dalam 15x15x15cm dan tebal 2,5cm serta dilapisi dengan fiberglass pada bagian dalam dan luar setebal 1mm. Pengukuran dilakukan pada specimen 100% polyurethane dan specimenkomposit serbuk kayu-polyurethane yang memenuhi karakteristik bahan insulator yang paling baik dengan pertimbangan serbukkayu yang paling banyak.

3.5 Perbandingan Ekonomis

Perbandingan keuntungan ekonomis dilakukan dengan membandingkan data kebutuhan material polyurethane yangdiperoleh dari hasil pengamatan di lapangan dalam pembuatan insulasi palka kapal ikan 30GT di daerah Paciran, Lamongandengan penggunaan komposit serbuk kayu-polyurethane sesuai dengan pengukuran yang sebelumnya dilakukan. Pengamatandilakukan untuk memperoleh data – data sebagai berikut: “Halaman ini sengaja dikosongkan”

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Spesimen Komposit

  Pengujian diawali dengan pembuatan specimen uji ukuran250x250x25mm atau 1562.5cm3 dari bahan polyurethane murni100% tanpa adanya bahan pencampuran. Pembuaan specimen dilanjutkan dengan melakukan pencampuran serbuk kayu sebagaikomposit pada perbandingan 10-90% serbuk kayu.

1. Polyurethane 100% 2

  Spesimen dengan komposit polyurethane 50% atau dengan penambahan campuran serbuk kayu 50% atau lebih kecil, larutanpolyurethane tidak dapat menyebar merata keseluruh bagian sisi dan menembus disela-sela serbuk kayu. Oleh sebab itu maka dalam penelitian ini pengukuran karakteristik termo fisik hanya dapatdilakukan pada komposit specimen polyurethane 60% dan serbuk kayu 40%.

4.2 Karakteristik Termal Properties Komposit

  Komposit Insulator (Spesimen komposit)Pengujian termal properties terdiri dari lima lempengan specimen komposit yang terdiri: Pengukuran masing-masing specimen dilakukan dengan meletakkan plat pemanas pada bagian sisi bawah dan plat dinginpada bagian atas specimen dan plat dibungkus dengan alumunium foil untuk meminimalkan terjadinya losses temperature yangdialirkan pada bagian sisi specimen. Instrumentasi Pengukuran Gambar 4.5 Instrumentasi pengukuran termal properties Pengukuran termal properties dengan menggunakan dua unit probe termokopel dengan spesifikasi Labjack T7-Pro yangdisambungkan dengan unit komputer melalui USB dengan ketelitian 0,01° serta Ampere meter dengan ketelitian 0,01Aseperti yang ditunjukkan pada gambar 4.5.

0.05 K

  /m0.045 0.04(Watt 0.035 0.03 100% 90% 80% 70% 60% % PU Gambar 4.7 Konduktivitas termal spesimen komposit polyurethane-serbuk kayuSemakin tinggi prosentase penambahan serbuk kayu pada specimen komposit, maka konduktivitas termalnya semakinmeningkat. Pada campuran maksimum yang dapat dilakukan yaitu dengan penambahan 40% serbuk kayu nilaikonduktivitasnya masih dibawah 0,06 W/m°C yang artinya menurut Nasution, 2014 dapat digunakan sebagai bahan insulator.

4.3 Perbandingan Distribusi Temperatur pada Coolbox

  Pengukuran aplikasi dilakukan pada dua buah coolbox yang terbuat dari 100% polyurethane dan komposit 60% polyurethane40% serbuk kayu. Coolbox dibuat dengan kapasitas 3,3 liter, seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.8 berikut: Gambar 4.8 Aplikasi pengujian distribusi temperature specimen komposit serbuk kayu-polyurethane pada coolboxPengukuran dilakukan dengan menempelkan dua probe sensor termokopel pada bagian dalam coolbox dan satu padabagian luar coolbox.

4.3.1 Coolbox 100% Polyurethane

  Tabel 4.3 Pengukuran temperature luar dan dalam pada coolbox 7.77 7.99 34.87 10 7.30 34.58 11 7.43 34.53 12 34.79 34.85 13 7.63 34.77 14 7.76 34.32 15 7.82 34.21 9 7.88 100% PU 4 Jam ke- Temperatur Dalam (°C) lingkungan (°C) 1 -1.20 32.40 2 3.46 33.10 3 4.88 33.89 6.44 Coolbox yang berbahan 100% polyurethane kemudian diisi dengan 2 kg es kristal. Temperatur terendah dalam Temperatur Luar dan Dalam Coolbox 100% Polyurethane 40.00 35.00 30.00 Dalam°C 25.00r Luar 20.00ratu e 15.00p 10.00 Tem 5.00 0.00 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 jam ke- Gambar 4.9 Temperatur luar dan dalam coolbox 100% PU Pada grafik diatas terlihat bahwa temperature luar coolbox rata-rata diatas 30 °C dengan kenaikan suhu signifikan terjadididalam coolbox pada 24 jam pertamana diatas 10 °C.

4.3.2 Coolbox komposit 60% PU; 40% serbuk kayu

  Pengujian selanjutnya dilakukan pada coolbox berbahan60% PU dan 40% serbuk kayu dengan perlakuan yang sama dengan pengujian 100% polyurethane. 32.84 33 15.70 33.86 33.30 26 16.60 33.89 27 17.77 33.57 28 18.26 29 33.27 18.78 33.60 30 21.22 33.73 31 22.58 33.81 32 23.46 Pada gambar 4.10 terlihat bahwa temperature rata-rata diatas 30 °C dengan kenaikan suhu signifikan terjadi didalamcoolbox pada 17 jam diatas 10 °C rata-rata sampai dengan 34 jam dimana es sudah mencair sempurna menjadi air dingin pada suhu23,97 °C.

4.3.3 Perbandingan coolbox 100% Polyurethane dan Komposit

  60% Polyurethane-40% serbuk kayuDari hasil pengukuran pengujian aplikasi perbandingan penggunaan insulasi polyurethane 100% dan kompositpolyurethane 60% pada coolbox yang diisi dengan es pada temperature ruangan 32-34 °C diperoleh seperti yang ditunjukkanpada gambar 4.11. Penggunaan insulator komposit 60% polyurethane dan40% serbuk kayu menurunkan daya tahan untuk mempertahankan kondisi es dalam coolbox dibanding dengan menggunakan 100%polyurethane, dalam 34 jam awal es sudah mencair seluruhnya.

4.4 Perbandingan Matematis Distribusi Temperatur Coolbox

U =Dimana factor koefisien perpindahan panas konveksi pada palka: h1= dalam palka berinsulasi = 20 W/m²°Ch2= air dingin dalam palka = 5 W/m²°C danx1= tebal dinding fiberglass = 0.001 m x2= tebal dinding insulator = 0.025 mk1= konduktivitas termal fiberglass = 0.036 k2= konduktivitas termal (polyurethane 100% = 0.0398, komposit 60% polyurethane 40% serbuk = 0.0525) Gambar 4.12 Electrical diagram perpindahan temperatur es dari dalam coolbox

4.4.1 Coolbox Polyurethane 100%

  Perhitungan matematis laju kalor dan hasil pengukuran diperlihatkan pada tabel 4.5. Gambar 4.13 Grafik laju panas coolbox 100% PU U =U = 1/Rtotal = 1/0.781U = 1.279 W/m²°CPerpindahan kalor pada 1 jam pertama (Td = 1.45°C, Tl =32,4°C)Q =Q =Q = 46,02 Watt Begitu seterusnya hingga 40 jam.

4.4.2 Coolbox Polyurethane 60%, Serbuk Kayu 40%

Tabel 4.6 Perhitungan heat transfer pada coolbox 60%PU, 40% 16 10.62 18 36.10 33.82 9.54 17 37.50 34.40 9.18 38.60 34.24 34.21 8.25 15 38.88 34.32 8.17 14 39.56 34.77 8.16 33.65 19 39.86 13.31 33.92 14.95 24 29.66 33.95 14.00 23 30.84 34.05 22 11.37 32.04 33.99 12.44 21 32.38 33.76 11.98 20 32.63 33.32 13 34.79 serbuk kayuPolyurethane 60%, Serbuk Kayu 40% 5.70 34.42 6.30 5 41.73 34.31 6.24 4 41.91 33.89 3 6 42.82 33.10 4.30 2 46.02 32.40 1.45 1 Q (Watt) Dalam (°C) Luar (°C) Jam ke-Temperatur 41.81 6.54 7.98 34.87 12 40.75 34.53 7.12 11 41.08 34.58 6.95 10 41.02 7.28 34.82 9 42.05 34.85 6.57 8 41.94 34.98 6.77 7 42.05 28.20 25 37 13.78 34 23.97 32.33 12.43 35 24.28 32.03 11.52 36 25.48 32.54 10.50 26.53 23.57 32.80 9.32 38 27.28 32.20 7.31 39 28.27 32.10 5.69 40 28.49 32.72 32.84 33 15.70 23.19 33.30 26.17 26 16.60 33.89 25.71 27 17.77 33.57 23.49 28 18.26 33.86 29 14.59 18.78 33.60 22.03 30 21.22 33.73 18.60 31 22.58 33.81 16.70 32 23.46 33.27 6.29 Dapat dilihat bahwa pada beberapa jam awal pengukuran nilai laju panas cukup besar, dan nilai laju panas dapat bertahan disekitar 41 watt hingga jam ke 11 kemudian berangsur angsur turun. Dapat dilihat pada gambar 4.14. Grafik laju panas 60% PU, 40% Serbuk kayu 50 40) 30att (w 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39Jam ke- Gambar 4.14 Grafik laju panas coolbox 60% PU, 40% serbuk kayu

4.4.3 Perbandingan coolbox polyurethane 100% dan komposit

  penambahan 40% serbuk kayuPerbandingan perpindahan panas dari dalam coolbox berinsulasi seperti pada gambar 4.15 bahwasanya pada insulatorkomposit polyurethane 60% dan 40% serbuk kayu lebih cepat dibandingkan dengan insulator polyurethane 100%. Jelas terlihatbahwa semakin kecil nilai konduktivitas termal bahan insulator kemampuan menghantarkan panas rendah sehingga untukkonduktivitas termal kurang dari 0,06 Watt/m°C adalah baik digunakan sebagai insulator penahan suhu di dalam palka, karenadapat mempertahankan temperature didalamnya selama periode tertentu.

4.5 Analisa Ekonomis

  Dari hasil pengamatan pembuatan insulasi palka kapal ikan di Paciran, Lamongan. Dibutuhkan 420 kg campuran PU Adan PU B untuk insulasi sebesar 4,8 m³ dengan harga Rp 32000 per kilogram PU.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

  Penambahan serbuk kayu lebih dari 40%tidak dapat dilakukan karena bahan komposit (serbuk kayu- polyurethane) tidak dapat berikatan dengan baik karenadengan sedikitnya jumlah cairan polyurethane yang tidak dapat menembus sela-sela serbuk kayu sehingga mudah terpisah daribentuk lempengan asalnya. Aplikasi coolbox insulator komposit serbuk kayu-polyurethane mampu mempertahankan es hingga mencair sempurna pada 34jam, lebih cepat dari kemampuan aplikasi 100% polyurethane yang dapat mempertahankan es hingga lebih dari 40 jam.

5.2 SARAN

  Untuk mendapatkan hasil yang lebih sempurna, penelitian lebih baik menggunakan peralatan dan perlengkapan pengujian yangbaku dan sudah bersertifikat standart pengujian bahan insulasi. Lebih aplikatif dengan dilanjutkan pada pengukuran penyerapan panas ikan pada coolbox.

DAFTAR PUSTAKA

  Diakses pada 19 Januari 2017, dari https://fauzalm.wordpress.com/2013/01/07/penanganan-ikan-di-atas-kapal-2/ Kholis, M. Diakses pada 19 Januari 2017, dari http://kwalityproducts.in/%20106_Polyurethane-Foam-%28PUF%29-50MM.html Nasution, P., Fitri, S, P., Semin.

Dokumen baru

Aktifitas terkini

Download (87 Halaman)
Gratis

Tags

Dokumen yang terkait

Pemanfaatan Limbah Serbuk Kayu (SAW DUST) Sebagai Subtitusi Agregat Halus Pada Campuran Beton
17
183
150
Studi Pemanfaatan Limbah Ikan Dari Tempat Pelelangan Ikan (TPI) Dan Pasar Tradisional Sibolga Sebagai Bahan Baku Kompos
1
68
65
Pemanfaatan Serbuk Kayu Gergajian Sebagai Campuran Gipsum Untuk Pembuatan Plafon Dengan Bahan Pengikat Lateks Akrilik
6
85
71
Pembuatan Arang Aktif Dari Serbuk Gergajian Kayu Campuran Sebagai Adsorben Pada Pemurnian Minyak Goreng Bekas
0
12
51
Pemanfaatan Limbah Kayu dan Karton Sebagai Bahan Baku Papan Komposit
0
4
1
Uji Kemampuan Limbah Serbuk Batang Aren dan Bagasse sebagai Campuran Serbuk Gergaji Kayu dalam Pembuatan Baglog Jamur Tiram Putih.
0
0
28
Modifikasi Coolbox Dengan Insulasi Pendinginan Freon Pada Ruang Muat Kapal Ikan Tradisional
0
0
5
Pengaruh Prosentase Campuran Briket Limbah Serbuk Kayu Gergajian Dan Limbah Daun Kayuputih Terhadap Nilai Kalor Dan Kecepatan Pembakaran
0
0
5
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Limbah Ikan - Studi Pemanfaatan Limbah Ikan Dari Tempat Pelelangan Ikan (TPI) Dan Pasar Tradisional Sibolga Sebagai Bahan Baku Kompos
0
0
13
19. t.i - Analisis Perhitungan Tahanan Kapal Ikan Kayu Tradisional: Studi Kasus Di Daerah Jawa Timur - ITS Repository
0
0
124
TUGAS AKHIR - Studi Penentuan Biaya Pokok Produksi Pembangunan Kapal Kayu Tradisional - ITS Repository
0
0
209
TUGAS AKHIR - Analisis Teknis Ekonomis Pemasangan Sistem Pendingin Pada Kapal Ikan Tradisional - ITS Repository
0
0
147
TUGAS AKHIR - Analisa Ekonomis Penggunaan Sistem Refrigerasi Absorpsi Pada Kapal Ikan Tuna Longline - ITS Repository
0
0
137
Desain Ruang Muat Kapal Ikan Hidup Menggunakan Sistem Tertutup Pada Kapal 300 GT - ITS Repository
0
0
70
Pemanfaatan Arang Sekam Padi Sebagai Adsorben Guna Mengurangi Limbah Cr - ITS Repository
0
0
109
Show more