BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Tempat pelaksanaan penelitian dilakukan di 3 laboraturium yaitu Laboratorium Kimia Polimer Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara untuk pembuatan
sampel, Laboratorium Pusat Riset Teknik pengendalian KebisinganVibrasi untuk pengujian koefisien serap bunyi, dan Laboratorium pengujian material
departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara untuk pengujian kuat lentur dan kuat tarik.
3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian 3.2.1 Peralatan
Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: 1.
Wadah perendaman Berfungsi untuk merendam kulit rotan yang sudah diserut dengan larutan
NaOH untuk menghilangkan kandungan lignin. 2.
Neraca analitik digital Berfungsi untuk menimbang serat kulit rotan dan perekat PVAc yang
dibutuhkan sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. 3.
Plat besi Berfungsi sebagai alas dan penutup cetakan.
4. Cetakan spesimen
Berfungsi untuk mencetak sampel uji dengan bentuk yang diinginkan sesuai dengan standar yang dibutuhkan.
5. Alumunium foil
Berfungsi untuk melapisi plat besi agar sampel tidak keluar dari cetakan. 6.
Kempa panas hot press Berfungsi untuk menekan alat cetakan agar diperoleh sampel uji yang
padat sesuai dengan ketebalan cetakan.
7. Spatula
Berfungsi untuk memindahkan perekat saat menimbang dan meratakan perekat saat pencampuran dengan serat kulit rotan.
8. Electronic System Universal Tensile Machine Type SC-2DE
Berfungsi untuk menguji kuat lentur dan kuat tarik. 9.
Tabung impedansi Berfungsi untuk menguji koefisien serap bunyi pada beberapa frekuensi.
10. Alat-alat lain
Perlengkapan lain yang digunakan antara lain: penggaris, serbet, gunting, pisau, sarung tangan, masker, mikrometer skrup, stopwatch, plastik, kertas
label dan lain-lain.
3.2.2 Bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: 1.
Serat kulit rotan Berfungsi sebagai bahan utama pembuatan papan akustik berbasis serat
alam. 2.
Perekat Polivinal Asetat PVAc Berfungsi untuk merekatkan serat kulit rotan dengan perbandingan
komposisi tertentu. 3.
NaOH 5 4 liter Berfungsi untuk menghilangkan kandungan lignin pada serat kulit rotan.
4. Air
Berfungsi untuk mengencerkan perekat PVAc.
3.3 Prosedur Penelitian
Dalam penelitian ini dilakukan beberapa tahap kegiatan atu pengerjaan yaitu, preparasi dan pembuatan sampel, persiapan alat dan spesimen uji tarik dan uji
akustik, melakukan pengujian tarik dan pengujian akustik untuk mendapatkan sifat-sifat yang diperlukan.
3.3.1 Penyiapan Serat Kulit Rotan
1. Dipilih rotan yang sudah cukup tua berkisar 3 ruas dari pucuk dan diambil
kulit terluar 2.
Dibersihkan kulit rotan dan dipotong sepanjang 12 cm dengan ketebalan seragam
3. Diserut kulit rotansetipis mungkin mengikuti arah seratnya dengan
diameter antara 0,4 sampai 0,8 mm 4.
Direndam serutan kulit rotan dalam air selama 24 jam 5.
Dibersihkan serutan kulit rotan dengan air yang mengalir 6.
Dikeringkan serutan pada ruang terbuka di bawah sinar matahari 7.
Direndam serutan kulit rotan dengan larutan NaOH 5 selama 8 jam untuk menghasilkan serat kulit rotan tanpa lignin.
8. Dibersihkan serat kulit rotan dari NaOH 5 dengan air mengalir
9. Dikeringkan serat kulit rotan yang sudah dibersihkan pada ruang terbuka
di bawah sinar matahari.
3.3.2 Perlakuan Pada Perekat PVAc
1. Ditimbang perekat PVAc sesuai komposisi yang ditentukan
2. Ditimbang air sebanyak 10 dari massa perekat PVAc
3. Dicampur perekat PVAc dengan air dan diaduk hingga rata
3.3.3 Pembuatan Papan Serat Kulit Rotan
1. Ditimbang serat kulit rotan dan perekat PVAc yang sudah diencerkan
dengan air 10 menggunakan neraca analitik digital sesuai komposisi yang telah ditentukan
2. Dihidupkan kempa panas dan diatur suhunya pada 50
C. 3.
Dibersihkan cetakan agar kotoran tidak melekat pada cetakan 4.
Dilapisi kedua plat yang telah dibasahi dengan air menggunakan alumunium foil untuk bagian alas dan penutup cetakan
5. Diletakkan cetakan di atas plat alas yang sudah dilapisi alumunium foil
6. Didistribusikan serat kulit rotan ke dalam cetakan secara random
7. Dituang perekat PVAc di atas serat dan diratakan menggunakan spatulake
segala arah 8.
Ditutup cetakan dengan plat penutup yang telah dilapisi alumunium foil 9.
Diletakkan cetakan pada kempa panas dengan suhu 50
o
C kemudian ditekan secara berulang-ulang untuk mendapatkan ketebalan yang sesuai
dengan cetakan selama 20 menit 10.
Dikeluarkan cetakan dari kempa dan dibiarkan selama 10 menit 11.
Dikeluarkan sampel dari cetakan dengan cara melepaskan plat besi dari alumunium foil kemudian alumunium foil ditarik secara perlahan dari
cetakan. 12.
Sampel yang dihasilkan kemudian dihitung densitasnya dan diuji sifat mekanik dan sifat akustiknya.
3.4 Diagram Alir Penelitian 3.4.1 Penyiapan Serat Kulit Rotan
Kulit Rotan Calamus scipionum L Dipilih kulit rotan yang sudah cukup tua
Dibersihkan dan dipotong sepanjang 12 cm dengan ketebalan seragam
Diserut kulit rotan Direndam serutan kulit rotan dalam air
selama 24 jam dan dibersihkan dengan air yang mengalir
Dikeringkan serutan pada ruang terbuka di bawah sinar matahari
Direndam serutan kulit rotan dengan larutan NaOH 5 selama 8 jam
Dibersihkan serat kulit rotan dari NaOH 5 dengan air mengalir
Dikeringkan serat kulit rotan di bawah sinar matahari.
Serat Kulit Rotan
3.4.2 Tahap Penelitian
Serat Kulit Rotan Perekat Polivinil Asetat + air 10
Ditimbang
Sampel Uji
Uji Fisis : Densitas
Uji Akustik : Pengujian Koefisien
Absorbsi Bunyi α ASTM E-1050
Analisa Data
Kesimpulan Data
Cetakan Disusun serat kulit rotan secara
acak dan merata di dalam cetakan.
Didistribusikan perekat PVAc secara merata di atas serat
menggunakan spatula.
Diletakkan pada kempa panas dengan suhu 50
o
C dan dipress selama 20 menit.
Uji Mekanik : 1. Uji Kuat Lentur
ASTM D-790 2. Uji Kuat Tarik
ASTM D-638
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan Densitas
Densitas merupakan sifat fisis yang menunjukkan kerapatan suatu bahan. Densitas atau massa jenis merupakan perbandingan antara massa dengan volume bahan.
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Densitas Papan Akustik Serat Kulit Rotan – PVAc
No. Komposisi
Diameter cm
Tebal cm
Volume cm
3
Massa g
Densitas gcm
3
Serat Kulit Rotan
Perekat PVAc
1 100
11 0,433
41,166 20
0,486 2
90 10
11 0,346
32,895 20
0,608 3
80 20
11 0,286
27,190 20
0,736 4
70 30
11 0,236
22,437 20
0,891 5
60 40
11 0,213
20,250 20
0,988 6
50 50
11 0,208
19,775 20
1,011 7
40 60
11 0,206
19,585 20
1,021
Berdasarkan SNI 01–4449–2006, sampel dengan perbandingan komposisi serat kulit rotan : perekat PVAc sebesar 100 : 0 sampai 80 : 20 termasuk
papan serat dengan kerapatan sedangdengan densitas 0,4 gcm
3
– 0,84 gcm
3
, sedangkan sampel dengan perbandingan komposisi serat kulit : perekat PVAc
sebesar 70 : 30 sampai komposisi 40 : 60 termasuk papan serat kerapatan tinggi dengan densitas 0,84 gcm
3
. Dengan begitu papan akustik serat kulit rotan - perekat PVAc telah memenuhi ketentuan SNI-01-4449-2006.
Dari tabel 4.1 di atas dapat dilihat hubungan antara densitas sampel uji dengan komposisi serat kulit rotan yang ditampilkan pada grafik 4.1 berikut :
Grafik 4.1 Hubungan Densitas dengan Komposisi Serat Kulit Rotan
Grafik 4.1 menunjukkan bahwa densitas papan akustik serat kulit rotan – perekat polivinil asetat yang dihasilkan meningkat dengan menurunnya komposisi
serat kulit rotan. Hal ini disebabkan karena dengan massa total yang sama, pengurangan komposisi serat kulit rotan dan penambahan komposisi perekat
PVAc memungkinkan dihasilkannya sampel dengan ketebalan yang sesuai dengan cetakan. Sedangkan pada komposisi serat kulit rotan 100 sampai 80, sampel
yang dihasilkan mengalami pemekaran mengembang setelah dikeluarkan dari cetakan karena jumlah perekat yang sedikit tidak memadai untuk mengikat serat
secara merata dan menahan bentuk sampel agar tetap padat dan sesuai dengan cetakan sehingga ketebalannya bertambah. Bertambahnya ketebalan sampel
menyebabkan volumenya membesar dan densitasnya menurun.
4.2 Pe ngujian Koefisien Serap Bunyi α
Kategori