aplikasi alat penyemprot listrik statik sistem butiran terkontrol

APLIKASI ALAT PENYEMPROT LISTRIK-STATIK SISTEM BUTIRAN TERKONTROL

(Application of Centrifuged Electro-Static Charging Sprayer Using

Controlled Droplet System)

Oleh :

Roni Kastaman Wahyu Daradjat Entun Santosa

Divisi Pengembangan Informasi dan Penerapan Teknologi Tepat-Guna

Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Padjadjaran (TTG LPM UNPAD)

Jl. Banda 40 Bandung. 40115, Indonesia Phone / Fax : 62-22-420 3901 e-mail : [email protected]

Makalah disampaikan dalam Simposium Kebudayaan Indonesia - Malaysia VIII (SKIM VIII)

Kerjasama Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM)

dan Universitas Padjadjaran (UNPAD)

Kuala Lumpur, Johor, Malaysia, 8-10 Oktober 2002.

Aplikasi Alat Penyemprot Listrik-Statik Sistem Butiran Terkontrol

Divisi Pengembangan Informasi & Teknologi Tepat Guna – LPM UNPAD

1

APLIKASI ALAT PENYEMPROT LISTRIK-STATIK SISTEM BUTIRAN TERKONTROL

(Application of Centrifuged Electro-Static Charging Sprayer Using

Controlled Droplet System)

Oleh:

Roni Kastaman, Wahyu Daradjat, Entun Santosa Divisi Pengembangan & Penerapan Teknologi Tepat-Guna

Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Padjadjaran (TTG LPM UNPAD).

Jl. Banda No. 40 Bandung. 40115, Ph/Fax : 62-22-420 3901 e-mail : [email protected]

ABSTRAK

Alat penyemprot (Sprayer) digunakan untuk mengaplikasikan sejumlah tertentu bahan kimia aktif pemberantas hama penyakit yang terlarut dalam air ke objek semprot (daun, tangkai, buah) dan sasaran semprot (hama-penyakit). Efesiensi dan efektivitas alat semprot ini ditentukan oleh kualitas dan kuantitas bahan aktif tersebut yang terkandung di dalam setiap butiran larutan tersemprot (droplet) yang melekat pada objek dan sasaran semprot. Pengalaman di lapangan selama ini menunjukan bahwa kemampuan droplet tersebut untuk memberantas hama-penyakit sangat terganggu oleh adanya hembusan angin pada saat penyemprotan (drifted), sehingga kuantitas droplet yang mencapai objek dan sasaran semprot menjadi kurang efektif. Masalah ini telah diantisipasi melalui sistem penyemprotan dengan piringan berputar yang mengaplikasikan butiran bermuatan listrik statik, sehingga butiran tersebut mampu melayang mendekati dan melekat di objek semprot berdasarkan gaya tarik listrik antara droplet dan objek semprot. Metode ini sudah efektif, namun masih kurang efisien, karena kuantitas bahan aktif menjadi terlalu berlebih dan cenderung boros (67 butiran/cm2 dengan diameter butiran 464,1μm). Masalah ini dapat diatasi dengan cara mereduksi volume bahan aktif serendah mungkin dengan memodifikasi sprayer piringan berputar yang mengaplikasikan dalam volume butiran bermuatan listrik-statik sangat rendah (ultra low volume droplet) dengan cara mengontrol kuantitas bahan aktif dan kecepatan piringan berputar. Dengan modifikasi ini pola penyebaran droplet lebih merata (79 butiran/cm2 dengan diameter butiran 362,1 μm) dan efektif pada objek semprot, serta terjadi penghematan bahan aktif antara 11-16 persen. Kata Kunci : Sprayer, elektro-statik droplet,bahan aktif, objek dan sasaran semprot,

ultra low volume __________________________ Makalah disampaikan dalam Simposium Kebudayaan Indonesia - Malaysia VIII (SKIM VIII): "Pembangunan Manusia Indonesia dan Malaysia", Kerjasama Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) dan Universitas Padjadjaran (UNPAD), Kuala Lumpur, Johor, Malaysia, 8-10 Oktober 2002.



2

1. PENDAHULUAN

Sprayer merupakan alat aplikator pestisida yang sangat diperlukan dalam rangka

pemberantasan dan pengendalian hama & penyakit tumbuhan. Kinerja sprayer sangat

ditentukan kesesuaian ukuran droplet aplikasi yang dapat dikeluarkan dalam satuan waktu

tertentu sehingga sesuai dengan ketentuan penggunaan dosis pestisida yang akan

disemprotkan.

Dari hasil beberapa penelitian menunjukkan bahwa jenis sprayer yang banyak

digunakan petani di lapangan adalah jenis hand sprayer (tipe pompa), namun hasilnya kurang

efektif, tidak efisien dan mudah rusak. Hasil studi yang dilakukan oleh Departemen Pertanian

pada tahun 1997 di beberapa tempat di Indonesia menunjukkan bahwa sprayer tipe gendong

sering mengalami kerusakan. Komponen-komponen sprayer yang sering mengalami

kerusakan tersebut antara lain : tabung pompa bocor, batang torak mudah patah, katup bocor,

paking karet sering sobek, ulir aus, selang penyalur pecah, nozzle dan kran sprayer mudah

rusak, tali gendong putus, sambungan las korosi, dsb. (Dirjen Tanaman Pangan, 1977). Di

samping masalah pada perangkat alatnya, masalah lain adalah kebanyakan pestisida yang

diaplikasikan tidak sesuai (melebihi) dari dosis yang direkomendasikan dan ini salah satunya

disebabkan oleh disain sprayer yang kurang menunjang aplikasi (Mimin, et.al., 1992).

Dari hasil penelitian terdahulu dapat diketahui bahwa kinerja sprayer elektrostatika

lebih baik dari tipe sprayer lainnya, namun perlu modifikasi lebih lanjut terutama pada

sumber tenaga (batere) dan pola penyebaran dropletnya agar pengeluarannya benar-benar

terkontrol, bahan pembawa cairan kontak (media kontak) yang mahal mengingat tidak semua

bahan kimia dapat diaplikasikan dengan menggunakan sprayer elektrostatik. Kelemahan

lainnya adalah disain yang dibuat masih belum ergonomis (berat dan kurang flkesibel)

sehingga agak menyulitkan dalam operasionalnya di lapangan. Di samping itu rancangan

sprayer elektrostatik ini perlu dimodifikasi mengingat harga atau biaya produksinya masih

tinggi bila dibandingkan dengan tipe sprayer lainnya (terutama jenis sprayer gendong /

knapsack sprayer), baik produk lokal maupun impor.

Hasil penelitian Kusdiana (1991) dan Roni Kastaman (1992) menunjukkan bahwa

sebenarnya jenis sprayer yang dapat dianggap paling baik dan memenuhi kriteria pemakaian

yang diinginkan oleh pemakai (umumnya petani) adalah sprayer dari jenis Microner atau

Sprayer Elektrostatik. Umumnya kriteria yang banyak diutamakan pemakai adalah kriteria

jaminan ketersediaan suku cadang, keamanan dalam penggunaan alat, ekonomis, kapasitas

dan kepraktisan. Demikian pula kesimpulan dari hasil penelitian Mimin et.al. (1992), yaitu



3

bahwa sprayer yang paling baik dari segi kinerja penyemprotannya adalah sprayer

elektrostatik dan yang paling buruk sprayer hidrolik.

II. PERMASALAHAN

Ketidakefektifan dalam penyemprotan pestisida, khususnya dari sisi ukuran droplet

yang disemprotkan dan jumlah dosis yang dapat diaplikasikan akan berdampak tidak saja

pada tanaman yang membutuhkan perlindungan dari serangan hama dan penyakit, akan tetapi

juga pada lingkungan yang kemungkinan dapat tercemar oleh bahan kimia beracun karena

cara aplikasi yang salah / kurang tepat.

Berdasarkan hal tersebut kiranya diperlukan suatu penelitian yang dapat

menghasilkan suatu produk rancang bangun sprayer yang dapat bekerja dengan efektif dan

efisien. Untuk menjawab persoalan tersebut perlu dilakukan suatu riset berupa rancangan

elektrostatik piringan berputar dengan sistem droplet terkontrol, kemudian dilakukan

penelitian untuk mendapatkan bahan kimia alami sebagai media kontak larutan semprot

dengan elektroda yang ada pada sprayer sedemikian rupa, sehingga larutan dapat

disemprotkan dengan pola penyebaran droplet yang halus dan dalam jumlah yang terkontrol.

Apabila hal ini dapat dilakukan akan menghemat biaya penggunaan bahan kimia dan

mengurangi resiko penggunaan dosis aplikasi yang berlebihan yang pada akhirnya akan

mengurangi dampak terhadap lingkungan. Dengan demikian hasil akhir dari penelitian ini

diharapkan akan mampu meningkatkan efektifitas dan efisiensi penyemprotan pestisida yang

diperlukan dalam rangka pengendalian hama dan penyakit tanaman terpadu. Lebih lanjut

berdasarkan kajian ekonomi yang dilakukan pada rancangan hasil penelitian, nantinya akan

dibandingkan dengan kinerja alat / sprayer yang prinsip kerjanya analog yang dibuat di luar

negeri (produk impor). Dengan demikian akan diketahui kelebihan dan kekurangan sprayer

yang dibuat, dan infomasinya sangat penting guna pengembangan rancangan lebih lanjut

hingga pada tahapan komersialisasinya.

III. TUJUAN PENELITIAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan prototipe disain sprayer electrostatic

piringan berputar dengan sistem droplet terkontrol yang lebih ergonomis, biaya produksi

yang lebih murah, sistem kontrol droplet yang lebih baik dengan menggunakan piringan

berputar, penggunaan batere (sumber tenaga) yang lebih baik dan tahan lama. Di samping itu

juga penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan “zat pembawa” pestisida (bahan kimia alami



4

yang dapat digunakan sebagai media kontak dan bahan pencampur pestisida). Zat pembawa

tersebut dibuat dari beberapa bahan kimia nabati (alkaloid basa) yang dapat dicampur

(feasible) dengan berbagai jenis pestisida serta dapat meningkatkan sifat muatan listrik.

Dengan demikian bahan kimia tersebut dapat diaplikasikan dengan menggunakan sprayer

elektrostatik, yang juga diharapkan dapat berfungsi sebagai perekat dan perata (surfaktan).

Bahan kimia alami yang dikembangkan harganya murah dan mudah didapat serta memiliki

kinerja yang sama baiknya dengan bahan kimia sejenis yang umumnya merupakan produk

import, sehingga dapat mengurangi ketergantungan pada produk luar.

IV. DASAR TEORI

Contolled Droplet Application (CDA) adalah suatu teknik penyemprotan dengan cara

mengatur kerapatan dan keseragaman ukuran diameter butiran. Dengan kata lain, titik

beratnya adalah pada ukuran butiran untuk mendapatkan hasil semprotan yang optimum.

Yang menjadi dasar dari metode ini adalah hasil penemuan Bals (1976) yang menggunakan

piringan berputar untuk pengabutan (atomization). Dengan menggunakan piringan berputar

sebagai pengganti fungsi nosel akan dihasilkan ukuran butiran yang lebih baik dan memiliki

lebar penyemprotan yang lebih luas. Untuk volume cairan tertentu, makin kecil ukuran

volume partikel larutan keluar dari pengabut, makin kecil kebutuhan volume larutan

pestisidanya (Matthews, 1979). Dengan demikian, bila menggunakan teknik CDA. volume

larutan pestisida dapat menjadi lebih sedikit. Teknik ini telah diterapkan dalam sprayer

micron yang diproduksi oleh Micromax. Sprayer ini sangat coook untuk daerah sulit air.

Pada pengabut dengan piringan berputar, larutan pestisida yang diletakkan di dalam

tabung cairan yang dilengkapi dengan kran yang dihubungkan dengan selang menuju

permukaan piringan. Apabila kran dibuka maka cairan akan mengalir melalui selang,

selanjutnya tetesan cairan yang jatuh di atas piringan itu akan diputar oleh piringan tersebut

dengan adanya gaya sentrifugal dari piringan yang berputar sehingga membentuk butiran

cairan semprot.

Matthews (1979) menyatakan tiga cara terjadinya butiran yaitu :

1. Butiran tunggal terlempar dari tepian piringan pada penyemprotan dengan volume

rendah.

2. Cairan meninggalkan tepian piringan dalam bentuk benang air yang kemudian pecah

menjadi butiran.



5

3. Cairan meninggalkan tepian piringan dalam bentuk lembaran tipis yang semakin

mengecil, kemudian membentuk benang air yang selanjutnya terpecah menjadi

butiran.

Pada nosel sentrifugal ukuran butiran yang terbentuk biasanya terdiri atas dua ukuran,

yakni butiran utama dan butiran pengikut (satelit). Butiran pengikut terbentuk dari benang air

yang menghubungkan butiran utama dengan cairan pada nosel. Pada kondisi transisi antara

pembentukan butiran tunggal dengan pembentukan benang air, ukuran diameter dan jumlah

butiran bertambah disebabkan penurunan diameter rata-rata (Dobrowski dan Llyod, 1974

dalam Matthews., 1979). Butir, semprotan yang dapat dibentuk oleh nosel centrifugal dapat

dihitung secara teoritis menggunakan persamaan yang dikemukakan oleh Walton dan Prewet

(1949) dalam Matthews (1979), Yang secara sederhana ditulis sebagai berikut:

Konstanta d = -------------------

rpm

Konstanta dipengaruhi oleh disain piringan, tetapi biasanya 500.000.

4.1. Elektrostatik dan Sifatnya

Elektrostatik adalah bagian ilmu listrik yang berkaitan dengan medan listrik yang

ditimbulkan oleh adanya interaksi muatan-muatan listrik pada benda dalam keadaan diam

(statis). Berdasarkan pengertian di atas maka sifat-sifat listrik statik (elektrostatik) terdiri atas

sifat dari muatan-muatan listrik serta sifat dari medan listrik yang secara umum dapat

dinyatakan sebagai berikut :

1. Menurut Coulomb (1788) dalam Hukum Coulomb, Gaya interaksi antara dua benda titik

yang bermuatan listrik sebanding dengan kuadrat jarak antara kedua muatan

Keterangan

F = Gaya interaksi muatan

Q = muatan

d = jarak antara muatan

k = konstanta

221

dQQkF =



6

Gaya interaksi bekerja pada garis penghubung antara kedua benda tersebut dan gaya

interaksi akan tarik menarik bila muatan berbeda tanda ( + dan - ); dan akan tolak-

menolak bila muatan bertanda sama (+ dan +) atau ( - dan - ).

2. Medan elektrostatik secara kualitatif digambarkan sebagai ruang di sekitar gaya

elektrostatik yang bekerja, sedangkan secara kuantitatif dalam membahas medan

digunakan pengertian kuat medan yaitu gaya interaksi yang bekerja pada satu-satuan

muatan yang kita letakkan pada suatu titik dalam medan gaya ini, pengertian ini berlaku

bila ditinjau dari muatan satu titik. Bila pada suatu luas permukaan kuat medan

dicirikan dengan besarnya kerapatan muatan pada permukaan tersebut :

Keterangan :

E = medan listrik

D = kerapatan muatan

∈ o = konstanta dielektrik

Sifat dari medan listrik ini dapat diketahui melalui garis-garis gaya yang ditimbulkannya,

yaitu dalam sebuah medan listrik, garis-garis gaya akan keluar dari atau berakhir pada sebuah

muatan. Biasanya bergerak dari muatan positif ke muatan negatif. Garis-garis gaya tersebut

beraturan dari satu titik muatan positif ke satu titik muatan negatif.

4.2. Aplikasi Elektrostatik

Berdasarkan sifat-sifat tersebut, elektrostatik dapat diaplikasikan ke dalam proses

pembuatan berbagai jenis alat, antara lain dalam :

1. Proses elektrostatik copier, yaitu mesin kopi dimana material peka cahaya

(photosensitive) dimuati secara listrik menuruti pola asli yang hendak dicopy, kemudian

bayangan yang terbentuk dikembangkan (ditimbulkan) dengan serbuk karbon halus

yang sebelumnya sudah diberi muatan dengan polaritas yang berbeda/berlawanan.

2. Proses pemurnian secara elektrostatik yaitu memurnikan udara atau gas dari kotoran-

kotoran dengan cara mengenakan medan elektrostatik pada gas tersebut diantara 2

elektroda, satu elektroda lazimnya positif dibumikan. Butir-butir kotoran akan tertarik

dan menempel pada elektroda yang dibumikan.

oDE∈

=2



7

3. Proses Pembelokkan elektrostatik, yaitu proses pembelokkan berkas elektron dengan

sarana medan listrik yang mana medan listrik tersebut dijangkitkan diantara sepasang

keping elektroda logam. Bila seberkas elektron dengan massa M ditembakkan

sedemikian rupa sehingga melewati dua elektroda yang disusun paralel dimana medan

listrik terdapat sehingga garis edar elektron tersebut membentuk parabola.

Larutan pestisida yang terdapat dalam tanki, yang telah diberi muatan (negatif),

dengan tekanan dan kecepatan tertentu disemprotkan sedemikian rupa melalui sebuah lubang

pemercik pengabut sehingga menghasilkan butiran-butiran semprotan dengan ukuran yang

relatif kecil. Di kedua sisi pengabut sepasang elektrada ber muatan (positif) dipasangkan

sejajar dimana medan listrik dijangkitkan diantaranya. Hal ini menyebabkan terjadinya gaya

tarik menarik antara dua konduktor (cairan semprot dan elektroda) dan cairan semprot yang

telah dimuati tersebut setelah pecah akan membentuk butiran - butiran yang seluruhnya

bermuatan negatif, terjadi tolak menolak diantara butiran tersebut. Floating terhadap tanah

mengakibatkan gaya tolak menolak antara butiran-butiran negatif dengan tanah tersebut.

Proses tersebut di atas merupakan penyebab terjadinya pembelokan.

Selain peristiwa proses pembelokan elektrostatik di atas maka butiran-butiran semprot

yang secara terus menerus keluar dari lubang pemercik melewati sepasang elektroda yang

bermuatan listrik akan mengalami pembelokan dengan garis-garis edar membentuk parabola,

sebab saat butiran berada di antara elektroda tersebut, gaya F atau (medan listrik E x muatan

Q) Newton akan bekerja tegak lurus terhadap arah gerak butiran semprot sehingga

menimbulkan percepatan sebesar F/m atau E Q/m m dtk –2 .

Jika butiran-butiran tersebut dijadikan subjek terhadap percepatan, pada waktu t detik akan

menyebabkan perpindahan sejauh σ dengan persamaan sebagai berikut:

dimana t = L/U

Dengan mengetahui jarak perpindahan, maka sudut peuibelokan dapat diketahui.

Keterangan: E = medan listrik Q = muatan cairan

L = panjang elektroda U = kecepatan pengeluaran cairan

m = massa butiran semprot = jarak perpindahan butiran

2

21 t

mEQ

=δ



8

V. METODE DAN HASIL PERANCANGAN ALAT PENYEMPROT (SPRAYER)

5.1. Metode Perancangan

Pada penelitian ini akan dirancang suatu model prototipe alat sprayer Piringan

Berputar Sistem Droplet Terkontrol dengan Elektrostatic Charging Sprayer. Penelitian

pendahuluan menggunakan metode analisis survey deskriptif dengan tujuan untuk

mengumpulkan data dan informasi yang berkaitan dengan alat sprayer dan kemungkinan

model alat yang dapat dikembangkan. Dalam kegiatan ini jjuga mencangkup pengumpulan

informasi yang berkaitan dengan alat sprayer piringan berputar yang sudah pernah

dikembangkan. Pada gilirannya desain yang ada tersebut akan turut pula dianalisis tingkat

keberhasilannya dan tingkat efislensi biaya penggunaannya.

Analisis didasarkan atas , (a). Faktor penentu pemilihan alternatif alat yang

diperlukan pemakai secara umum. (b). Peningkatan fungsi kegunaan alat dan struktur desain

alat sprayer yang dapat dikembangkan dan memiliki nilai fungsi yang tinggi dengan biaya

pembuatan yang serendah mungkin.

Tahap selanjutnya adalah membuat dan menganalisis alat sprayer dengan skala pilot

plan yang efektif, praktis dan ergonornis dengan blaya pembuatan yang seefisien mungkin.

Beberapa tahapan kegiatan yang akan dilakukan dalam memilih dan mengembangkan desain

model alat sprayer piringan berputar adalah sebagai berikut :

1. Tahap informasi, yaitu mengumpulkan informasi sebanyak mungkin berkaitan dengan

produk yang akan dipilih dan dikembangkan atau yang akan dibuat.

2. Tahap kreatif, yaitu tahap pengembangan altematif desain yang dapat dibuat dan

dikembangkan.

3. Tahap analisis, yaitu mengembangkan ide-ide kreatif untuk melihat kelebihan dan

kekurangan disain yang ada yang akan dibuat. Dengan demikian pada tahapan ini akan

dapat dibangkitkan serangkaian alternatif disain yang mungkin diwujudkan.

4. Tahap Pengembangan, yaitu mernilih dan mengembangkan alternatif disain yang paling

baik ditinjau dari beberapa faktor, seperti : teknis, ergonomic lingkungan, sosial dan

ekonomi serta berbagai faktor lainnya.

5. Tahap Presentasi dan Rekomendasi, yaitu mengimplementasikan disain yang dihasilkan

serta merekomendasikan penggunaannya dengan mengacu pada standarisasi pemakaian

yang ada.



9

5.2. Hasil Perancangan dan Pengujian

a. Gambar Rancangan

Gambar 1. Bentuk struktural dari prototipe rancangan elektrostatic charging sprayer

piringan berputar sistem droplet terkontrol

Keterangan Gambar :

A = Piringan berputar dan motor listrik B = Elektroda C = Penaik tegangan D = Tabung cairan pestisida dan Pompa air E = Tempat batere F = Pengatur kecepatan putaran piringan G = Kran pengatur banyaknya cairan pestisida yang dialirkan di atas piringan

A

B

E

F

D

G

C



10

b. Kerapatan Butiran dan Rata-rata Diameter Butiran yang Dihasilkan Alat Semprot

Tabel 1. Hasil Pengukuran Kerapatan Butiran dan Rata-rata Diameter Butiran

Perlakuan

Bagian Tanaman Cabai

Rata-rata jumlah butiran/cm2

Rata-rata diameter butiran (μm)

Alat semprot tanpa efek nabati Bagian atas 71 42,716 Alat semprot tanpa efek nabati Bagian tengah 62 53,292 Alat semprot tanpa efek nabati Bagian bawah 69 43,225 Alat semprot dengan efek nabati (2 cc/l) Bagian atas 97 36,737 Alat semprot dengan efek nabati (2 cc/l) Bagian tengah 69 27,827 Alat semprot dengan efek nabati (2 cc/l) Bagian bawah 69 44,077 Alat semprot pestisida biasa Bagian atas Tak terdeksi Basah semua Alat semprot pestisida biasa Bagian tengah Tak terdeksi Basah semua Alat semprot pestisida biasa Bagian bawah Tak terdeksi Basah semua

Dilihat dari kerapatan butir dan rata-rata diameter butiran semprot (Tabel 1.) dapat diketahui

bahwa kinerja (performance) alat semprot dengan listrik statik droplet terkontrol ini

menunjukkan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan alat semprot biasa. Dengan

penambahan efek nabati pada campuran bahan aktif pestisida relatif memberikan hasil

kerapatan butir cairan semprot pada tanaman yang lebih baik.

c. Volume Droplet Berdasarkan Lubang Semprot dan Tegangan Input Listrik Statik

Tabel 2. Volume Droplet Menurut Tegangan Input dan Lubang Semprot

Modifikasi Lubang Semprot

Tegangan Input (Volt)

Volume Droplet per Menit

1. Tanpa jarum 4 70 cc 2. Dengan jarum panjang lubang besar 4 30 cc 3. Dengan jarum panjang lubang kecil 4 6,7 cc 4. Tanpa jarum 6 185 cc 5. Dengan jarum panjang lubang besar 6 50 cc 6. Dengan jarum panjang lubang kecil 6 10 cc



11

Berdasarkan pengujian yang dilakukan dapat diketahui bahwa makin tinggi tegangan input,

volume droplet akan makin besar dengan sesuai dengan makin besarnya diameter lubang

semprot (Tabel 2).

d. Kecepatan Piringan Semprot Menurut Tegangan Input Listrik Statik

Untuk kecepatan putaran piringan semprot menurut tegangan input listrik statik yang

diaplikasikan, makin tinggi tegangan input, putaran piringan semprot makin besar. Jenis

bahan piringan dalam hal ini menentukan putaran piringan yang paling maksimum sesuai

dengan peningkatan tegangan inputnya. Pada Tabel 3. diketahui bahwa untuk bahan piringan

dari alumunium dengan permukaan kasar memberikan putaran mesin yang lebih besar. Hal

ini disebabkan karena berat bahan berpengaruh pada putaran piringan tsb.

Tabel 3. Kecepatan Putaran Piringan Semprot Menurut Tegangan Input

Modifikasi Piringan Semprot

Tegangan Input (Volt)

Kecepatan Putaran Piringan

1. Piringan alumunium tebal 2 mm, permukaan kasar 4 1114 RPM



4. Piringan plastik akrilik tebal 2 mm, permukaan halus 4 1492 RPM



e. Karakteristik Kinerja Alat Semprot yang Dibuat

Tabel 4. Karakteristik Kinerja Alat Semprot Listrik Statik Sistem Butiran terkontrol

NO KARAKTERISTIK KINERJA PENGAMATAN 1 Kerapatan butir yang dihasilkan 25 – 40 butiran tiap cm2 2 Ukuran butiran 300 – 400 μm 3 Lebar kerja (lebar jangkauan semprot) 175,5 cm Sprayer biasa 90,0 cm 4 Penggunaan energi 1,20 kkal/menit Sprayer biasa 4,80 kkal/menit



12

VI. KESIMPULAN

Menurut hasil pengembangan prototipe alat semprot piringan berputar yang telah

dibuat dapat dimungkinkan untuk mengatur/mengontrol droplet yang dihasilkan dengan cara

mengatur kecepatan putaran piringan (melalui alat khusus) dapat disimpulkan beberapa hal,

yaitu :

1. Alat semprot yang dibuat dapat diatur kecepatan putaran piringan semprot dan

banyaknya cairan pestisida yang akan diaplikasikan.

2. Aplikasi alat penyemprot jenis ini dapat memperbaiki lebar penyemprotan, kerataan

butiran serta ukuran butirannya, sehingga akan memperluas keberhasilan penyebaran

butiran semprot sampai ke target (sasaran). Dengan demikian derajat efikasi akan

meningkat dan resiko pencemaran lingkungan dapat ditekan.

3. Kerapatan dan ukuran butirannya lebih baik dan lebih seragam yaitu 25-40 butiran tiap

cm dengan ukuran 300-400 μm.

4. Penyemprotan yang dihasilkan memiliki lebar kerja yang lebih lebar dibandingkan

sprayer biasa, sehingga. energi dan waktu penyemprotan menjadi lebih hemat.

5. Penggunaan energi dari operator lebih hemat dibandingkan sprayer biasa.

DAFTAR PUSTAKA

1. Dirjen Tanaman Pangan. 1977. Laporan Studi Inventarisasi Masalah Sprayer di

Propinsi Sumatra Utara dan Jawa Tengah. Desember 1976 - Maret 1977. Direktorat Bina Produksi Departemen Pertanian.

2. Kusdiana. 1992. Rancang Bangun Perangkat Hand Sprayer dengan Menggunakan 3. Pendekatan Rekayasa Nilai. Makalah Seminar Teknik dan Manajemen Industri - ITB. 4. Lince Tobing. 1989. Aplikasi Alat Sistem Elektrostatik pada Mesin Penyemprot

Tangan (Knapsack Sprayer). Skripsi. Fakultas Pertanian UNPAD. 5. Mabbet T, 1990- Focus on Fungicideposit. Agricultural International 42 (5) : 14 – 16 6. Matthews, G.A., 1979. Pesticide Application Methods. Longman inc New York 7. Mimin Muhaemin, Ade Moetangad, Roni Kastaman, Dedi Prijatna. 1992. Rancang

Bangun dan Pengujian Sprayer Elektrostatik Piringan Berputar. Laporan Penelitian. Lembaga Penelitian UNPAD.

8. Norman, B and Wesly, 1979. Pesticide Application Equipment and Technique, Food and Agriculture Organization of the Rome

9. Roni Kastaman. 1992. Studi Penerapan Rekayasa Nilai ( Value Engineering ) dalamDisain Perangkat Alat Sprayer . Laporan Penelitian . Lembaga Penelitian UNPAD

10. Roni Kastaman, Tomoo Aoyama. 1995. Study on Selection and design Improvement of Agricultural Machinery in Indonesia Using Value Engineering Approach. Case Study on Sprayer Design and Selection. Paper on Journal of Agricultural Development Studies. Vol.6 No. 1 October 1995. Japan



13

Lampiran 1. Hasil Pengukuran Kerapatan Butiran dan Diameter Butiran Sprayer Elektrostatic Charging Sprayer Piringan Berputar Sistem Droplet terkontrol dengan zat pembawa (alkaloid)

A : Sensitive Paper yang ditempatkan pada Daun Cabai Bagian Atas Ulangan Jumlah Butiran/0,1 cm2 Rata-rata Diameter Butiran (μm)

1 8 262,5 2 4 650,0 3 10 250,0 4 5 580,0 5 13 292,3 6 15 426,6 7 6 383,0 8 13 231,0 9 9 255,5 10 14 342,8

B : Sensitive Paper yang ditempatkan pada Daun Cabai Bagian Tengah Ulangan Jumlah Butiran/0,1 cm2 Rata-rata Diameter Butiran (μm)

1 3 366,6 2 6 450,0 3 13 238,5 4 4 200,0 5 6 166,6 6 7 285,7 7 10 270,0 8 7 314,3 9 8 150,0 10 5 340,0


1 7 542,8 2 6 433,3 3 3 1000,0 4 6 416,6 5 10 300,0 6 8 362,5 7 5 280,0 8 10 360,0 9 6 400,0 10 8 312,5



14

Lampiran 2. Hasil Pengukuran Kerapatan Butiran dan Diameter Butiran Sprayer Elektrostatic Charging Sprayer Piringan Berputar Sistem Droplet terkontrol tanpa zat pembawa (alkaloid)

A : Sensitive Paper yang ditempatkan pada Daun Cabai Bagian Atas Ulangan Jumlah Butiran/0,1 cm2 Rata-rata Diameter Butiran (μm)

1 11 263,6 2 6 466,6 3 6 233,3 4 7 371,4 5 5 420,0 6 7 414,2 7 6 600,0 8 5 520,0 9 10 570,0 10 8 412,5


1 5 400,0 2 7 314,0 3 7 600,0 4 8 287,5 5 3 366,6 6 7 728,6 7 9 711,1 8 7 771,4 9 3 300,0 10 6 850,0


1 4 275,0 2 6 500,0 3 7 528,6 4 5 520,0 5 8 425,0 6 7 371,4 7 8 337,5 8 7 492,8 9 8 550,0 10 9 322,2



15

Lampiran 3. Beberapa Kegiatan di Lapangan dalam pengujian Pengukuran Kerapatan Butiran dan Diameter Butiran Sprayer Elektrostatic Charging Sprayer Piringan Berputar Sistem Droplet Terkontrol

Aplikasi Alat Semprot di Lapangan

Prototipe Alat Semprot yang Dibuat

Bahan Aktif dari Sisa Rokok dan Tepung Gadung (D. hispida)

Documents

aplikasi alat penyemprot listrik statik sistem butiran terkontrol