Pembuatan dan Karakterisasi Mekanik dan Akustik Papan Komposit Polyester dengan Pengisi Serat Bambu

PERSETUJUAN

Judul : PEMBUATAN DAN

KARAKTERISASI MEKANIK DAN AKUSTIK PAPAN KOMPOSIT POLYESTER DENGAN PENGISI SERAT BAMBU

Kategori : SKRIPSI

Nama : ELSA EKA PUTRI HARAHAP

Nomor Induk Mahasiswa : 100801023

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU

PENGETAHUAN ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan, April 2014 Komisi Pembimbing:

Pembimbing 1 Pembimbing 2

Prof. Dr. T.Sembiring,M Sc Drs. Syahrul Humaidi, M Sc NIP.196212231991031002 NIP. 1965051719993031009

Diketahui/ Disetujui

Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,

Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031

ii

PERNYATAAN

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI MEKANIK DAN AKUSTIK PAPAN KOMPOSIT POLYESTER

DENGAN PENGISI SERAT BAMBU SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan-ringkasan masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, April 2014

Elsa Eka Putri Harahap 100801023

PENGHARGAAN

Alhamdulillah, pujian tertinggi dilafazkan dalam ungkapan syukur tak terkira, kepada Allah SWT, Tuhan semesta alam yang telah membukakan hati penulis untuk selalu belajar dan berusaha. Salam teruntuk Baginda Rasulullah SAW, sang motivator terbaik, pemimpin yang cerdas dan menginspirasi penulis dalam mengembangkan potensi diri.

Karya sederhana ini dapat diwujudkan tersebab dukungan dan fasilitas dari berbagai pihak, yang karenanya penulis ingin menyampaikan ungkapan terima kasih kepada:

1. Dr. Marhaposan Situmorangselaku Ketua Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara, Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc. selaku Sekertaris Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara, dan seluruh staf pengajar beserta pegawai administrasi di Departemen Fisika yang telah memberikan fasilitas kepada penulis selama perkuliahan.

2. Prof. Dr. Timbangen Sembiring, M Sc Selaku dosen pembimbing I yang dengan penuh perhatian, telah banyak memberikan masukan, arahan, dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini dan Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc. selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan masukan, arahan, dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 3. Keluarga besar Ukmi Al Falak dan KAM Rabbani FMIPA USU yang

memberi kesempatan kepada penulis untuk menjadi keluarga, untuk bersinergi dalam dakwah, Orang Tangkahan (Nurhasanah, Muliyati, Nurfika Rani, Firahmi Rizky, Kak Nana) terima kasih atas cinta yang kalian berikan, Tim Sohib (Bang Yudha, Adam, Jundi, Andi, Ardi, Ial, Abdul, Riki, Asrul, Ana, Lia, Fika, Ami, Kak Nana, Kak Isma, Kak Ayu,) kalian mengajarkan penulis untuk bekerja sama dalam tim, Terkhusus untuk Super Murabbiyah Hj Nurpazmi dan Nana Indrayani engkaulah pejalan dakwah itu dan setiap minggu kita menyegarkan rindu itu.

4. Orang-orang luar biasa; Tiara Dewi, Aini Fitri, Nurhabibah, Annisa Fitri, Nurhasanah, Muliyati, Betty Widya O, Zulniati, Siti Nuraini, Zailani Ray, dan

iv

Amaluddin terima kasih untuk dukungan dan semangatnya, untuk doa dan tegurannya, untuk terus bersama dalam lelahnya perjuangan dan untuk terus menjadi keluarga bagi diri yang banyak kekurangan ini.

5. Keluarga Asrama Putri USU Ibu Asrama, Staff Asrama, Titin, Yuni, Dewi, Ici, Nisa, Fitri, Kak Irma, Kak Putri, Faiza, Kak Ade, Kak Fitri dan yang lainnya.

Terakhir, ungkapan terima kasih yang tak berbilang kepada orang-orang tercinta, Ayahanda Khairul Amri Harahap, SP. Ibunda Nurhamidah Nasution, Abangda Boboy Andika harahap, Adinda; Andra Zainuddin Harahap, Andri Zainuddin Harahap, Syaidul Rizki Ramadhan Harahap, Ali Imran Harahap, Hanafi Aulia Harahap untuk segala doa, cinta, pengorbanan, kasih sayang, perhatian, dukungan, kepercayaan, serta kesempatan yang telah dan terus akan diberikan, karya sederhana ini Aku persembahkan untuk kalian.

Harapan penulis semoga teriring manfaat dalam tulisan ini, masukan dan pengembangan lanjutan akan hasil penelitian ini diharapkan hadir sebagai proses perkembangan ilmu pengetahuan.

Penulis

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI MEKANIK DAN

AKUSTIK PAPAN KOMPOSIT POLYESTER

DENGAN PENGISI SERAT BAMBU

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian pembuatan dan karakterisasi mekanik dan akustik papan komposit poliester dengan pengisi serat bambu. Komposit ini dibuat dengan komposisi serat bambu yaitu 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, masing-masing ditambahkan katalis MEKPO 1 % dari volume polyesternya sebagai pengeras, kemudian dituang pada cetakan dan dipress 20 menit pada suhu 50 0C. Hasil komposit serat bambu meliputi nilai densitas dari 0,74 gr/cm3sampai 1,03 gr/cm3, nilai kuat tarik dari4,33 N/mm2 sampai 9,05 N/mm2, nilai kuat impak dari 54,67 kJ/m2 sampai 147,82 kJ/m2. Hasil yang diperoleh sesuai dengan Standar Industri Jepang (JIS A5905-2003) . Hasil uji koefisien serap bunyi menunjukkan bahwa penambahan serat bambu akan meningkatkan nilai koefisien serap bunyi dimana nilai optimum diperoleh pada komposisi serat bambu 25 % dengan frekuensi 2000 Hz.

vi

PREPARATION ANDCHARACTERIZATION

OFACOUSTICANDMECHANICALBOARDOF

COMPOSITEPOLYESTER

BAMBOOFIBERWITHCHARGER

ABSTRACT

Hasconducted research and manufacture of mechanical and acoustic characterization of polyester composite boards with bamboo fiber filler. The composite is made with bamboo fiber composition of 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, respectively MEKPO added catalyst 1% of the volume polyester as speaker, then poured in molds and pressed 20min at 500C. Results include bamboo fiber composite density values of 0.74gr/cm3to1.03gr/cm3, tensile strength values of 4, 33N/mm2to9.05N/mm2, impac strength of54.67kJ/m2to 147, 82kJ/m2. The results obtainedin accordance with the Japanese Industrial Standard (JIS A5905-2003). Sound absorption coefficient ofthe test results showed that the addition of bamboo fiber will improvethe sound absorption coefficient where the optimum value is obtained at the composition of25% bamboo fiber with a frequencyof 2000Hz. Keywords: composite fiberboards, polyester, bamboo fiber

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel viii

Daftar Gambar ix

Daftar Grafik x

Daftar Lampiran xi

BAB1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Sistematika Penulisan 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 5

2.1 Komposit 5

2.2 Papan Partikel 6

2.2.1 Klasifikasi Papan Partikel 6

2.3 Polimer 7

2.3.1 Polimer Berdasarkan Sifat Termalnya 9

2.4 Perekat 9

2.5 Poliester 11

2.5.1 Klasifikasi Poliester 11

2.5.2 Matriks Unsaturated Polyester (UPR) 12

2.6 Katalis Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO) 15

2.7 Material Akustik 16

2.8 Konsep Dasar Tentang Bunyi 17

viii

2.9.1 Sumber-Sumber Kebisingan 18

2.10 Pengujian Densitas 19

2.11 Pengujian Kuat Tarik 19

2.12 Pengujian Kuat Impak 20

2.13 Pengujian Koefisien Serap Bunyi (α) dengan Metode tabung Impedansi 20

2.13.1 Spesifikasi dan fungsi 20

2.13.2 Perangkaian Peralatan 22

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 24

3.1 Alat 24

3.2 Bahan 24

3.3 Prosedur Penelitian 25

3.3.1 Perlakuan Pada Serat Bambu 25

3.3.2 Perlakuan Pada Poliester 25

3.3.3 Pembuatan Papan Partikel 25

3.3.4 Pengkondisian 26

3.4 Diagram Alir Penelitian 27

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 28

4.1 Uji Densitas 28

4.2 Uji Kekuatan Tarik dan Kemuluran 30

4.3 Uji Kekuatan Impak 32

4.4 Uji Koefisien Serap Bunyi 33

BAB 5KESIMPULAN DAN SARAN 39

5.1Kesimpulan 39

5.2 Saran 40

DAFAR PUSTAKA 41

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Spesifikasi Resin Poliester 13

Tabel 2.2 Sifat dan Wujud Katalis MEKPO 16

Tabel 2.3 Spesifikasi dan Fungsi Seperangkat Alat Tabung Impedansi 21 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Densitas Komposit Serat Bambu–Poliester 28 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Kekuatan Tarik dan Kemuluran 30

Komposit Serat Bambu–Poliester

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Kekuatan Impak Komposit Serat Bambu–Poliester 32 Tabel 4.4Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi (α) 33

Komposit Serat Bambu–Poliester (5:95)

Tabel 4.5Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi (α) 34 Komposit Serat Bambu–Poliester (10:90)

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi (α) 35 Komposit Serat Bambu–Poliester (15:85)

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi (α) 36 Komposit Serat Bambu–Poliester (20:80)

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi (α) 37 Komposit Serat Bambu–Poliester (25:75)

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Diagram Alat Pengukuran Koefisien Serap Bunyi 22

dengan Tabung Impedansi

Gambar 2.2 Bagan dari Tabung Impedansi 23

DAFTAR GRAFIK

Halaman Grafik 4.1 Hubungan antara Densitas vs Komposisi Serat Bambu 29 Grafik 4.2 Hubungan antara Kekuatan Tarik vs Komposisi Serat Bambu 30 Grafik 4.3 Hubungan antara Kemuluran vs Komposisi Serat Bambu 31 Grafik 4.4 Hubungan antara Kekuatan Impak vs Komposisi Serat Bambu 32 Grafik 4.5Hubungan antara Frekuensi vs Koefisien Serap Bunyi 34

pada Komposisi % Serat Bambu–Poliester (5:95)

Grafik 4.6Hubungan antara Frekuensi vs Koefisien Serap Bunyi 35 pada Komposisi % Serat Bambu–Poliester (10:90)

Grafik 4.7Hubungan antara Frekuensi vs Koefisien Serap Bunyi 36 pada Komposisi % Serat Bambu–Poliester (15:85)

Grafik 4.8Hubungan antara Frekuensi vs Koefisien Serap Bunyi 37 pada Komposisi % Serat Bambu–Poliester (20:80)

Grafik 4.9Hubungan antara Frekuensi vs Koefisien Serap Bunyi 38 pada Komposisi % Serat Bambu–Poliester (25:75)

xii

DAFTAR LAMPRAN

Halaman

LAMPIRAN A 43

LAMPIRAN B 46

LAMPIRAN C 48

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI MEKANIK DAN

AKUSTIK PAPAN KOMPOSIT POLYESTER

DENGAN PENGISI SERAT BAMBU

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian pembuatan dan karakterisasi mekanik dan akustik papan komposit poliester dengan pengisi serat bambu. Komposit ini dibuat dengan komposisi serat bambu yaitu 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, masing-masing ditambahkan katalis MEKPO 1 % dari volume polyesternya sebagai pengeras, kemudian dituang pada cetakan dan dipress 20 menit pada suhu 50 0C. Hasil komposit serat bambu meliputi nilai densitas dari 0,74 gr/cm3sampai 1,03 gr/cm3, nilai kuat tarik dari4,33 N/mm2 sampai 9,05 N/mm2, nilai kuat impak dari 54,67 kJ/m2 sampai 147,82 kJ/m2. Hasil yang diperoleh sesuai dengan Standar Industri Jepang (JIS A5905-2003) . Hasil uji koefisien serap bunyi menunjukkan bahwa penambahan serat bambu akan meningkatkan nilai koefisien serap bunyi dimana nilai optimum diperoleh pada komposisi serat bambu 25 % dengan frekuensi 2000 Hz.

vi

PREPARATION ANDCHARACTERIZATION

OFACOUSTICANDMECHANICALBOARDOF

COMPOSITEPOLYESTER

BAMBOOFIBERWITHCHARGER

ABSTRACT

Hasconducted research and manufacture of mechanical and acoustic characterization of polyester composite boards with bamboo fiber filler. The composite is made with bamboo fiber composition of 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, respectively MEKPO added catalyst 1% of the volume polyester as speaker, then poured in molds and pressed 20min at 500C. Results include bamboo fiber composite density values of 0.74gr/cm3to1.03gr/cm3, tensile strength values of 4, 33N/mm2to9.05N/mm2, impac strength of54.67kJ/m2to 147, 82kJ/m2. The results obtainedin accordance with the Japanese Industrial Standard (JIS A5905-2003). Sound absorption coefficient ofthe test results showed that the addition of bamboo fiber will improvethe sound absorption coefficient where the optimum value is obtained at the composition of25% bamboo fiber with a frequencyof 2000Hz. Keywords: composite fiberboards, polyester, bamboo fiber

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada masa sekarang ini, Indonesia telah dilanda masalah yang berkaitan dengan polusi lingkungan. Salah satu polusi yang telah mewabah di masyarakat adalah kebisingan. Hal ini banyak kita lihat di sekitar kita, terutama di daerah perkotaan yang sangat ramai oleh berbagai macam aktivitas masyarakatnya. Kebisingan ini juga disebabkan karena meningkatnya jumlah kenderaan bermotor yang menghasilkan berbagai polusi yang antara lain adalah kebisingan (Suhardiman, 2010).

Telah banyak dilakukan usaha untuk dapat mereduksi kebisingan pada suatu ruangan yaitu dengan menggunakan bahan – bahan peredam dan penyerap suara. Bahan tersebut dalam suatu bangunan biasanya berperan sebagai panel akustik yang dipasang pada dinding pemisah (partisi) dan plafon. Material penyerap bunyi mempunyai peranan penting dalam akustik ruangan, perancangan studio rekaman, ruang perkantoran, sekolah dan ruang lainnya untuk mengurangi kebisingan yang umumnya sangat mengganggu. Material ini dikenal dengan sebutan material akustik yang berfungsi untuk menyerap dan meredam suara. Kebanyakan saat ini bahan material akustik terbuat dari glasswool dan rockwoll, namun karena harganya yang sangat mahal maka orang berupaya untuk mencari alternatif lain dengan membuatnya dari bahan yang praktis, murah dan tersedia melimpah di alam. Bahan tersebut adalah bahan yang mengandung segnosellulosa yang mempunyai daya serap yang baik terhadap bunyi seperti ampas tebu, sekam padi, jerami padi, dan bahan – bahan yang mengandung segnoselulosa lainnya. Material akustik ini dibuat ke dalam bentuk papan partikel (Mediastika, 2009).

Material akustik yang digunakan haruslah terbuat dari bahan yang berpori, dimana pori – pori ini akan menyerap bunyi yang lebih besar dibandingkan dengan bahan yang lainnya. Dengan adanya pori–pori ini maka gelombang bunyi akan dapat masuk ke dalam material tersebut. Energi suara yang diserap oleh

2

bahan akan dikonversikan menjadi bentuk energi lainnya, pada umumnya diubah ke energi kalor (Wirajaya, 2007).

Bambu merupakan suatu material yang jumlahnya sangat berlimpah dan banyak ditemui di wilayah Indonesia, dan belum termanfaatkan dengan maksimal. Bambu mengandung serat berligno selulosik, artinya suatu bahan yang mengandung serat dan lignin. Pertimbangan penggunaan serat bambu yang sekiranya potensial untuk diaplikasikan adalah sebagai bahan pelapis elemen pembatas ruang (seperti dinding dan plafon). Bahan pelapis ini sekaligus dipertimbangkan untuk memenuhi persyaratan akustik yang tinggi (Mediastika, 2009).

Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian tentang pembuatan papan partikel dari resin poliester dan serat bambu untuk mendapatkan data tentang kemampuan mekanis berupa kerapatan (density), uji kuat tarik (tensile of strength), uji kuat impak (impac strength), dan uji koefisien serap bunyi dari papan partikel yang berbahan serat bambu. Dimana dengan ini didapatkan suatu produk papan partikel yang lebih murah dalam pembuatan dan memiliki kualitas yang tinggi sebagai bahan pembuatan material akustik.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh perbandingan komposisi serat bambu dengan resin poliester terhadap karakteristik papan partikel melalui uji kerapatan (density), uji kuat tarik (tensile of strength), uji kuat impak (impac strength), dan uji koefisien serap bunyi.

2. Bagaimana mendapatkan bahan alternatif yang lebih murah dan meluas penggunaannya dalam pembuatan material akustik.

1.3 Batasan Masalah

1. Bentuk spesimen, spesimen berupa campuran papan partikel berbentuk persegi panjang dengan % campuran serat bambu : resin poliester yaitu; 5 : 95, 10 : 90, 15 : 85, 20 : 80, 25 : 75, dengan panjang serat bambu 1 cm (serat pendek)

2. Bahan benda uji, terbuat dari serat bambu dengan resin poliester sebagai matrik.

3. Pengujian komposit, pengujian yang diakukan adalah uji kerapatan (density), uji kuat tarik (tensile of strength),uji kuat impak (impac strength) dan uji koefisien serap bunyi.

1.4 Tujuan Penelitian

1. Untuk mendapatkan nilai kerapatan, kuat tarik, kuat impak papan partikel sebagai material akustik.

2. Untuk mendapatkan pengaruh kekuatan dan komposisi papan partikel terhadap daya koefisien serap bunyi.

1.5 Manfaat Penelitian

1. Mendapatkan bahan papan partikel yang kuat dan ramah lingkungan. 2. Mengetahui penggunaan serat bambu sebagai bahan pembuatan material

akustik yang lebih murah.

3. Diharapkan dapat menjadi referensi tambahan dalam pembuatan peredam suara.

4 1.6 Sistematika Penulis

Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah : BAB I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah, batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II Tinjauan Pustaka

Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengembilan data, analisa data serta pembahasan.

BAB III Metodologi Penelitian

Bab ini membahas tentang rancangan penelitian, tempat dan waktu penelitian, peralatan dan bahan penelitian, prosedur penelitian serta diagram alir penelitian.

BAB IV Hasil dan Pembahasan Penelitian

Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian.

BAB V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.

B A B 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Komposit

Komposit adalah penggabungan dari dua atau lebih material yang berbeda sebagai suatu kombinasi yang menyatu. Misalnya berbagai badan perahu layar dibuat dari plastik yang diperkuat serat (FPR), dimana serat biasanya adalah gelas dan plastiknya umumnya poliester (Harbrian V,2007).

Bahan komposit pada umumnya terdiri dari dua unsure, yaitu serat (fiber) sebagai bahan pengisi dan bahan pengikat serat – serat tersebut yang dikenal dengan matriks. Di dalam komposit unsure utamanya adalah serat, sedangkan bahan pengikatnya menggunakan bahan polimer yang mudah dibentuk dan mempunyai daya pengikat yang tinggi. Penggunaan serat sendiri yang utama adalah untuk menentukan karakteristik bahan komposit, seperti kekakuan, kekuatan serta sifat – sifat mekanik lainnya. Sebagai bahan pengisi serat digunakan untuk menahan sebagian besar gaya yang bekerja ada bahan komposit, matriks sendiri mempunyai fungsi melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik terhadap gaya – gaya yang terjadi. Oleh karena itu untuk bahan serat digunakan bahan – bahan yang kuat, kaku, dan getas, sedangkan bahan matriksnya dipilih bahan – bahan yang liat, lunak dan tahan terhadap perlakuan kimia.

Salah satu keuntungan material komposit adalah kemampuan material tersebut untuk diarahkan sehingga kekuatannya dapat diatur hanya pada arah tertentu yang kita kehendaki, hal ini dinamakan “tailoring properties”. Dan ini adalah salah satu sifat istimewa komposit, yaitu ringan, kuat, tidak terpengaruh korosi, dan mampu bersaing dengan logam, tidak kehilangan karakteristiknya dan kekuatan mekaniknya.

Ada banyak jenis polimer. Apabila zat tersebut juga dimodifikasi menurut suatu cara, sifat – sifatnya cukup bervariasi. Mengenai kekuatannya dibahas dalam bentuk komposit karena digunakan secara bersama – sama dengan bahan pengisi atau sering dipakai serat gelas. Resinnnya sendiri kaku dan rapuh.

6

Mengenai sifat termalnya, karena banyak mengandung monomer strien, maka suhu deformasi termal lebih rendah dari pada resin termoset lainnya dan ketahanan panas jangka panjangnya kira – kira (110 – 140)oC. Kemampuan terhadap cuaca sangat baik. Tahan terhadap kelembaban dan sinar Ultra Violet bila dibiarkan di luar, tetapi sifat tembus cahaya permukaan rusak dalam beberapa tahun. Secara luas digunakan untuk konstruksi sebagai bahan komposit, khususnya dengan serat gelas (Surdia, 1992).

2.2 Papan Partikel

2.2.1 Klasifikasi Papan Partikel

Menurut (Iskandar, 2009), papan partikel adalah lembaran hasil pengempaan panas campuran partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dengan perekat organik atau bahan lain.

Papan partikel adalah lembaran bahan yang terbuat dari serpihan kayu atau bahan –bahan yang mengandung lignoselulosa seperti keping, serpih, untai yang disatukan dengan menggunakan bahan pengikat organik dengan memberikan perlakuan panas, tekanan, kadar air, katalis, dan sebagainya (FAO, 1997).

Tipe – tipe papan partikel yang banyak sangat berbeda dalam hal ukuran dan bentuk partikel, jumlah resin (perekat) yang digunakan dan kerapatan panel yang dihasilkan. (Haygreen dan Bowyer, 1996). Penggunaan papan partikel sangat luas, dan pada sejumlah pemakaian, papan partikel digunakan sebagai pilihan lain terhadap kayu lapis.

Berdasarkan kerapatannya, papan partikel dapat dibagi kedalam tiga golongan yaitu :

a. Low density particleboard, yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan kurang dari 0,59 g/cm3.

b. Medium density particleboard, yaitu papan partikel yang mempunyai kerapatan antara 0,59–0,8 g/cm3.

c. High density particleboard, yaitu papan partikel yang mempunyaikerapatan lebih dari 0,8 g/cm3.

Sedangkan berdasarkan ukuran partikel dalam pembentukkan lembarannya, Maloney (1993) membedakannya menjadi tiga macam, yaitu :

a. Single-Layer Particleboard. Papan jenis ini tidak memiliki perbedaan ukuran partikel pada bagian tengah dan permukaan.

b. Three-Layer Particleboard. Ukuran partikel pada bagian permukaan lebih halus dibandingkan ukuran partikel bagian tengahnya.

c. Graduated Three-Layer Particleboard. Papan jenis ini mempunyai ukuran partikel dan kerapatan yang berbeda antara bagian permukaan dengan bagian tengahnya.

Dibandingkan dengan kayu asalnya papan partikel mempunyai beberapa kelebihan seperti papan partikel bebas mata kayu, pecah dan retak, ukuran dan kerapatan papan partikel dapat disesuaikan dengan kebutuhan, tebal dan kerapatannya seragam serta mudah dikerjakan, memiliki sifat isotropis dan kualitasnya mudah diatur (Maloney, 1993).

2.3 Polimer

Polimer merupakan bidang yang cukup penting. Bukan hanya karena menarik untuk dipelajari, tetapi bidang ini berperan penting dalam hal ekonomi, khususnya bagi negara industri. Banyak bahan atau barang di sekitar kita yang terbuat dari polimer mulai dari bahan makanan, bahan sandang berupa serat – serat sintesis, barang – barang rumah tangga: ember, selang, pipa paralon, komponen TV, komputer, alat – alat listrik bahkan bahan untuk bangunan yaitu berupa papan komposit.

Polimer (poly = banyak; mer = bagian) adalah suatu molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari susunan ulang molekul kecil yang terikat melalui ikatan kimia. Suatu polimer akan terbentuk bila seratus atau seribu unit molekul yang kecil yang disebut monomer, saling berikatan dalam suatu rantai. Jika monomernya sejenis disebut homopolimer, dan jika monomernya berbeda akan menghasilkan kopolimer (Steven, 2001).

Perkembangan ilmu kimia polimer pada hakikatnya berkembang seiring dengan usaha manusia untuk meningkatkan kesejahteraan hidupnya dengan memanfaatkan ilmu pengetahuan dan teknologi. Dalam waktu empat puluh tahun

8

terakhir ini para ahli telah berhasil mensistesis berbagai jenis bahan polimer yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai aspek kehidupan. Polimer sintesis merupakan bahan yang serbaguna, dalam penggunaannya polimer sintetis ini dapat menggantikan logam, kayu, kulit dan bahan alami lainnya dengan harga yang jauh lebih murah.Pemanfaatan polimer dalam kehidupan tergantung sifat polimer yang antara lain ditentukan oleh massa molekul relatif, temperatur transisi gelas dan titik leleh (Sidik, 2003).

Menurut (Surdia, 1992) sifat – sifat khas bahan polimer pada umumnya adalah sebagai berikut ini:

1. Kemampuan cetaknya yang baik. Pada temperatur rendah, bahan dapat dicetak dengan penyuntikan, penekanan, ekstruksi dan lain sebagainya. 2. Produk ringan dan kuat.

3. Banyak di antara polimer yang bersifat isolasi listrik yang baik. Polimer mungkin juga dibuat sebagai konduktor dengan cara mencampurnya dengan serbuk logam, butiran karbon dan sebagainya.

4. Memiliki ketahanan yang baik terhadap air dan zat kimia.

5. Produk–produk dengan sifat yang cukup berbeda dapat dibuat tergantung pada cara pembuatannya.

6. Umumnya bahan polimer memiliki harga yang lebih murah.

7. Kurang tahan terhadap panas sehingga perlu untuk diperhatikan sewaktu penggunaannya.

8. Kekerasan permukaan yang kurang. 9. Kurang tahan terhadap pelarut.

10. Mudah termuati listrik secara elektrostatik. Kecuali beberapa bahan yang khusus dibuat agar menjadi hantaran listrik.

11. Beberapa bahan tahan terhadap abrasi, atau mempunyai koefisien gesek yang kecil.

Polimer pada umumnya juga diklasifikasikan menjadi beberapa kelompok antara lain atas jenis monomer, asal monomer, sifat termal dan juga reaksi penbentukannya.

2.3.1 Polimer Berdasarkan Sifat Termalnya

Apabila gaya antara molekul rantai polimer besar, maka polimer menjadi kuat dan sukar meleleh. Rantai polimer yang bercabang banyak daya regangnya rendah dan lebih mudah untuk meleleh. Ikatan silang antar rantai menyebabkan terjadinya jaringan yang kaku dan membentuk bahan yang keras.

Polimer yang memiliki ikatan silang bersifattermoset, artinya hanya dapat dipanaskan satu kali pada saat pembuatannya, selanjutnya apabila pecah, tidak dapat disatukan lagi dengan pemanasan, karena susunan molekulnya pada ikatan silang antar rantai akan rusak apabila dipanaskan kembali. Sebaliknya polimer yang tidak mempunyai ikatan silang bersifat termoplastik, artinya dapat dipanaskan berulang – ulang. Ketika dipanaskan, polimer yang bersifat termoplastik meleleh dan kembali mengeras ketika didinginkan. Jadi apabila pecah, polimer ini dapat disambungkan kembali dengan cara dipanaskan atau dengan kata lain dicetak ulang dengan cara pemanasan. Bahantermoplastikadalah bahanyangkeras dankakupada suhu normal, tapimenjadi lunak apabila dipanaskan.

2.4 Perekat

Dahulu perekat terbuat dari satu macam bahan saja. Dewasa ini kebanyakan dari perekat terdiri dari campuran berbagai bahan kompleks, baik organik ataupun anorganik ataupun gabungan keduanya. Komponen dasarnya adalah perekatnya, yang menghasilkan kekuatan adhesif dan kohesif pada ikatannya. Ini biasanya merupakan resin organik atau dapat pula karet, senyawa anorganik atau bahan alam lainnya.

Perekat adalah suatu substansi yang dapat menyatukan dua buah benda atau lebih melalui ikatan permukaan. Dilihat dari reaksi perekat terhadap panas, maka perekat dapat dibedakan atas perekat termoplastik, perekat termoset dan perekat blend resin-karet.

1. Perekat Termoplastik

Ini meliputi perekat resin termoplastik dan perekat karet termoplastik. Perekat ini dapat dilebur, dilarutkan, melunak bila dipanaskan serta mengalami creep (jalaran) bila dikenai beban (stress). Perekat termoplastik ini tidak mengalami perubahan kimia saat terbentuknya ikatan. Perekat termoplastikadalah

10

perekat yang dapat melunak jika terkena panas dan mengeras kembali apabila suhunya telah rendah. Ini hanya berguna bila dipakai untuk beban ringan dalam merekatkan logam, plastik, gelas, keramik, dan bahan berpori ( kertas, kayu, kulit, kain) sedangkan kondisi kerjanya tidak ekstrim. Untuk penggunaan bungkus dan laminasi cukup memadai. Contoh perekat yang termasuk jenis ini adalahpolyvynil adhesive,cellulose adhesive, danacrylic resin adhesive(Pizzi, 1983).

Dasar perekat resin termoplastik adalah bahan–bahan sintetik (poliamida, polimer vinil/ akrilik, turunan sellulosa) atau bahan alam ( resin oleo, lilin mineral dan lainnya). Ada pula perekat lelehan panas yang diproses dari polietilen, polimer vinil, polistiren, polikarbonat, poliamida dan sebagainya.

2. Perekat Termoset

Perekat ini terbentuk ikatan dengan bantuan panas, katalis ataupun gabungan keduanya. Sifatnya bagus, tahan creep, memadai selaku perekat struktural berbeban berat, serta tahan kondisi ekstrim panas, dingin, radiasi, lembaban, bahan kimia. Perekat termoset dapat berasal dari alam (hewan, tanaman) dan juga sintetik (epoksi, fenolik, poliester, poliaromat dan lainnya).Perekat termoset merupakan perekat yang dapat mengeras bila terkena panas atau reaksi kimia dengan bantuan katalisator atau hardener dan bersifat irreversible. Perekat jenis ini jika sudah mengeras tidak dapat lagi menjadi lunak.

Perekat termoset biasanya terdapat dalam bentuk cairan, pasta, dan padatan. Yang cair dapat atau tanpa dengan pelarut. Zat curingnya dapat berupa bubuk atau cairan juga. Yang berbentuk pasta, karena bersifat tiksotropik, dapat digunakan untuk sambungan – sambungan vertical, tanpa mengalami pelelehan. Penggunaannya harus memperhatikan suhu kerja. Contoh perekat yang termasuk jenis ini adalah fenol formaldehida, urea formaldehida, melamine formaldehida, isocyanate, resorsinol formaldehida (Pizzi, 1983).

3. Perekat Blend Resin–Karet

Perekat ini sangat lazim dipakai dan sifatnya merupakan gabungan sifat komponennya. Resin termoset blend–karet sangat baik untuk perekat struktural, pada logam atau benda kaku lainnya. Contohnya perekat fenolik-nitril dan fenolik-neopren. Apabila resin saja, sifatnya cenderung getas. Apabila karet saja,

sifat lekat, kohesi dan adesinya kurang baik. Bila digabungkan, penggunaannya meluas, untuk tekstil, kayu, logam, karpet, dan lain–lain keperluan industri.

Adapula perekat resin struktural yang berbentuk film, ada juga yang dengan pelarut. Tentu saja terkadang perlu perlakuan pasca-curing untuk menghilangkan pelarut dan sebagainya.

Perekat resin – karet non – struktural biasa terdapat sebagai larutan campuran organik dan dipakai dengan bantuan kuas,roller, spatula atau dialirkan. Bila pelarutnya atsiri, untuk merekatkannya hanya perlu 15 menit. Akan tetapi terkadang dapat sampai beberapa jam bahkan berhari – hari sesuai dengan formulasi dan tujuannya (Hartomo, 1992).

2.5 Poliester

2.5.1 Klasifikasi Poliester

Poliester secara umum diklasifikasikan ke dalam polimer jenuh dan tak jenuh. Kedua jenis ini dibagi lagi sebagaimana berikut ini :

1. Poliester tak jenuh

a. Resin Pelapis dan Pengecoran.

Resin inididasarkan pada asam dibasa dan alkohol dihidrat. Unit poliester yang terbentuk harus mampu bereaksi kopolimerisasi dengan monomer vinil, sehingga menghasilkan kopolimer vinil-poliester atau hanya poliester sederhana yang memiliki struktur termoset.

b. Alkyds.

Secara umum, jenisnya sama dengan resin pelapis dan pengecoran meskipun glyptal (permukaannya berlapis), merupakan jenis yang dimodifikasi dengan minyak atau asam lemak. Istilah ini juga digunakan untuk menggambarkan sekelompok cetakan termoset berdasarkan reaksi dari alkohol dihidrat dengan asam tak jenuh seperti maleat untuk menggantikan asam ftalat biasa. Sebuah monomer vinil juga diperlukan untuk mempengaruhi kecepatan dari reaksi ikat silang dan memperbaiki sifat - sifatnya dan digunakan sebagai cetakan bubuk untuk pemampatan dan teknik pencetakan (Hartomo, 1992).

2. Poliester jenuh a. Serat dan Film.

12

Jenis ini berdasarkan reaksi asam tereftalat dengan etilena glikol dan berbentuk linier, juga merupakan polimer dengan berat molekul tinggi yang tidak mengalami reaksi ikat silang.

b. Plastisizer.

Merupakan jenis poliester yang benar-benar jenuh, biasanya disebut sebagai plastisizer polimer.

c. Poliuretan.

Merupakan suatu poliester tertentu yang memiliki kandungan hidroksil yang tinggi direaksikan dengan beragam isosianat untuk membentuk poliuretan, secara umum digunakan sebagai busa, elastomer, pelapis permukaan dan perekat.

Namun dalam penelitian ini yang digunakan adalah poliester tak jenuh.

2.5.2 Matriks Unsaturated Polyester (UPR)

Poliester dibuat dengan cara yang mirip dengan poliamida. Salah satu dari dua monomer yang saling melengkapi adalah asam, tetapi yang lainnya adalah alkohol, yang mengambil tempat amina yang digunakan dalam pembuatan poliamida. Air dibebaskan sebagai asam ujung-Grup bereaksi dengan alkohol ujung-Grup, dan struktur kimia yang dihasilkan adalah sebuah ester.

Resin poliester tak jenuh adalah penambahan produk dari berbagai asam jenuh, asam tak jenuh dan glikol. Banyak paten yang dikeluarkan untuk produksi poliester ini dalam 30 tahun terakhir. Bentuk polimer pertama dari kelompok poliester adalah poliester linier yang mengandung alifatik tak jenuh yang menyediakan sisi aktif untuk ikat silang. Polimer jenis ini pertamakali tersedia di Amerika Serikat pada tahun 1946, polimer dibuat daridietilen glikol dan anhidrida maleat dan dapat berikatsilang dengan bereaksi terhadap stirena.

Poliester – poliester tak jenuh termasuk diantara polimer paling umum yang dipakai bersama dengan penguatan serat gelas poliester tak jenuh dipreparasi dari monomer-monomer fungsional, salah satunya mengandung ikatan rangkap dua yang mampu menjalani polimerisasi adisi dalam suatu reaksi ikat – silang berangkai. Poliester tak jenuh linier tersebut diproses sampai mencapai berat molekul yang relatif rendah, kemudian dilarutkan dalam monomer seperti stirena

untuk membentuk larutan yang kental. Reaksi ikat silang yang biasanya diinisiasi dengan inisiator - inisiator radikal bebas, dengan demikian merupakan kopolimer vinil antara poliester dan monomer pelarut. Sejauh ini stirena merupakan pelarut yang paling umum dipakai, meskipun bisa memakai monomer lain seperti vini asetat atau metal metakrilat atau untuk memperoleh sifat -sifat tahan nyala lebih baik, monomer terhalogenasi seperti orto-para–bromostirena.

Satu-satunya bahan yang mempunyai nilai komersial untuk mengintrodusir ketidakjenuhan ke dalam kerangka polimer adalah anhidrida maleat dan asam fumarat dikarenakan harga yang murah, jika hanya digunakan asam tak jenuh dan glikol, produk akhirnya terlalu terikat silang dan rapuh sehingga tidak bisa dipakai.

Unsaturated Poliester resin yang digunakan dalam penelitian ini adalah seri Yukalac 157 BQTN-EX Series. Resin poliester tak jenuh (UPR) merupakan jenis resin termoset atau lebih populernya sering disebut poliester saja. UPR berupa resin cair dengan viskositas yang cukup rendah, mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan gas sewaktu pengesetan seperti banyak resin termoset lainnya (Nurmaulita, 2010).

Resin poliester ini memiliki beberapa spesifikasi sendiri, yaitu :

Tabel.2.1.Spesifikasi resin poliester tak jenuh, Yukalac 157®BTQN-EX

Sifat Nilai Berat jenis 1,215 g/cm3 Suhu distorsi panas 700C Penyerapan air 0,1888 % Kekuatan fleksural 9,4 Kgf/mm2 Modulus fleksural 300 Kgf/mm2 Daya rentang 5,5 Kgf/mm2 Elongasi 1,6 %

(Nurmaulita, 2010)

Secara umum resin poliester boleh dibagi kepada 2 jenis yaitu jenis jenuh (polietilena tereftalat, sejenis termoplastik untuk pengacuan suntikan) dan

14

poliester tak jenuh (termoset yang boleh mengalami sambung-silang semasa pematangan dengan kehadiran pelarut aktif).

Kebanyakan resin poliester tak jenuh mengandung 30% -50% stirena (berdasarkan berat), yaitu bersamaan dengan 2 mol stirena dengan setiap 1 mol ikatan dobel pada poliester. Proses pematangan yang berlaku adalah melibatkan pengkopolimeran antara stirena dengan rantai poliester tak jenuh yang memerlukan kehadiran pemula organik.

Serat polimer mempunyai kekuatan dan modulus young yang tinggi serta penyerapan air yang rendah dan pengerutan yang minimal bila dibandingkan dengan serat industri lainnya. Kain poliester tertenun digunakan dalam pakaian konsumen dan perlengkapan rumah seperti seprei panjang, penutup tempat tidur, tirai dan korden. Poliester industri digunakan dalam penguatan ban, tali, kain buat sabuk mesin pengantar (konveyor), sabuk pengaman, kain berlapis dan penguatan plastik dengan tingkat penyerapan energi yang tinggi. Fiber fill dari poliester digunakan pula untuk mengisi bantal dan selimut penghangat.

Poliester juga digunakan untuk membuat botol, film, tarpaulin, kano tampilan kristal cair, hologram, penyaring, saput (film) dielektrok untuk kondensor, penyekat saput buat kabel dan pita penyekat. Poliester kristalin cair merupakan salah satu polimer kristalin cair yang digunakan industri yang pertama dan ini digunakan karena sifat mekanis dan ketahanan terhadap panasnya. Poliester keras panas digunakan sebagai bahan pengecoran, dan resin poliester ini digunakan sebagai resin pelapis kaca serat dan dempul ban mobil yang non logam. Poliester tak jenuh yang diperkuat kaca serat banyak digunakan dalam bagian badan dari kapal pesiar dan mobil. Poliester digunakan pula secara luas sebagai penghalus pada produk kayu berkualitas tinggi seperti gitar, piano, dan bagian dalam kenderaan / perahu pesiar.

Perusahaan Burns London, Rolls-Royce, dan Sunseeker merupakan segelintir perusahaan yang memakai poliester untuk memperhalus produk – produk mereka. Sifat – sifat tiksotropi dari poliester yang bisa dipakai sebagai semprotan membuatnya ideal dalam penggunaan pada kayu gelondongan bijian terbuka, sebab mempu mengisi biji kayu dengan cepat, dengan ketebalan saput yang terbentuk dengan kuat per lapisan. Poliester yang diawetkan bisa diampelas

dan dipoleskan ke produk akhir. Poliester adalah suatu kategori polimer yang mengandung gugus fungsional ester dalam rantai utamanya.

2.6 Katalis Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO)

Katalis yang digunakan dalam penelitian ini adalah metil etil keton peroksida (mekpo) dengan bentuk cair, berwarna bening. Fungsi dari katalis ini adalah mempercepat terjadinya proses pengeringan pada bahan matrik suatu komposit. Semakin banyak katalis yang dicampurkan pada cairan matrik ataupun perekat, maka akan mempercepat terjadinya pengeringan, tetapi akibat dari pencampuran yang teralu banyak adalah akan membuat material atau bahan menjadi getas, sangat kaku. Penggunaan katalis sebaiknya diatur berdasarkan kebutuhan. Penggunaan maksimum dari katalis adalah 10 % dari jumlah total perekat atau matrik yang digunakan. Pada saat pencampuran katalis ke dalam matrik atau perekat, maka akan terjadi perubahan suhu (Nurmaulita, 2010).

Mekpo dalam jumlah kecil dapat digunakan pada proses curing resin poliester (pengerasan) yang kemudian biasanya dapat dibuang pada lokasi pembuangan sanitary biasa. Peraturan di beberapa negara bagian dan lokal telah memperbolehkan hal ini. dengan demikian katalis mekpo ini dapat dikirim ke perusahaan pembuangan yang telah disetujui di mana katalis ini dapat dibakar. Daftar perusahaan tersebut tersedia dari pemasok peroksida organik.

Hidrolisis adalah cara yang efektif untuk membuang jumlah kecil mekpo. Hal ini melibatkan penambahan inkremental katalis mekpo dengan pengadukan yang sangat cepat dan dingin, 5% -10% larutan natrium hidroksida (kaustik). Reaksi ini membutuhkan pengadukan yang memadai dan kontrol suhu antara 30o – 40oC. Prosedur ini mengubah mekpo menjadi garam yang larut dalam air dan dapat dibuang sebagai limbah yang tidak berbahaya (dengan cara normal). (SPI, 2012).

16

Berikut beberapa sifat dari katalis mekpo yang digunakan.

Tabel 2.2. Sifat dan Wujud dari Katalis Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO)

No. Sifat dan wujud Keterangan

1 Wujud dan bau Cairan bening dan sedikit berbau tajam 2 Titik leleh Cair pada suhu normal

3 Titik nyala 82oC 4 Massa jenis 1.11 g/ml

5 Kelarutan dalam air kurang dari 1% pada 25oC 6 Sifat korosif tidak korosif

(Anonoim,1999)

2.7 Material Akustik

Kata akustik berasal dari bahasa Yunani yaitu akoustikos, yang artinya segala sesuatu yang bersangkutan dengan pendengaran pada suatu kondisi ruang yang dapat mempengaruhi mutu bunyi. Sifat akustik kayu berhubungan dengan produksi bunyi yang diakibatkan oleh benturan langsung, dan bunyi yang dihasilkan oleh sumber lain yang dipancarkan melalui udara dan mempengaruhi kayu dalam bentuk gelombang bunyi.

Fenomena suara yang terjadi akibat adanya berkas suara yang bertemu atau menumbuk bidang permukaan bahan, maka suara tersebut akan dipantulkan (reflected), diserap (absorb), dan diteruskan (transmitted) (Ruijgrok, 1993). Medium gelombang bunyi dapat berupa zat padat, cair, ataupun gas. Frekuensi gelombang bunyi dapat diterima manusia berkisar antara 20 Hz sampai dengan 20 kHz, atau dinamakan sebagai jangkauan yang dapat didengar (audible range) (Young dan Freedman, 2003).

Menurut (Lewis dan Douglas, 1993) material akustik dapat dibagi ke dalam tiga kategori dasar, yaitu: (1) material penyerap (absorbing material), (2) material penghalang (barrier material), (3) material peredam (damping material).

Material penghalang yang efektif mempunyai sifat dasar umum yaitu massanya padat. Kebanyakan material penghalang yang efektif juga mempunyai derajat redaman internal yang tinggi, yang secara kualitatif dinyatakan dengan nilai kelemasan. Material peredam biasanya adalah lapisan plastik polimer, logam,

epoksi, atau lem yang relatif tipis yang dapat digunakan untuk melapisi suatu benda. Parameter yang digunakan untuk menjelaskan isolasi atau kemampuan menghentikan bunyi adalah koefisien transmisi τ. Koefisien transmisi didefinisikan sebagai perbandingan daya bunyi yang ditransmisikan melalui suatu material terhadap daya bunyi yang datang. Semakin kecil nilai transmisinya, maka semakin bagus sifat isolasinya.

Pada umumnya material penyerap secara alami bersifat resistif, berserat (fibrous), berpori (porous) atau dalam kasus khusus bersifat resonator aktif. Ketika gelombang bunyi menumbuk material penyerap, maka energi bunyi sebagian akan diserap dan diubah menjadi panas. Besarnya penyerapan bunyi pada material penyerap dinyatakan dengan koefisien serapan (α). Koefisien serapan (α) dinyatakan dalam bilangan antara 0 dan 1. Nilai koefisien serapan 0 menyatakan tidak ada energi bunyi yang diserap dan nilai koefisien serapan 1 menyatakan serapan yang sempurna (Mediastika, 2009).

Bunyi yang dihasilkan mempunyai nada rendah atau tinggi bergantung pada frekuensi dan dipengaruhi oleh dimensi, kerapatan, dan elastisitas bunyi yang dihasilkan dari nada yang lebih tinggi. Ketika gelombang bunyi yang dihasilkan oleh sumber lain yang menjangkau kayu, sebagian dari energi akustiknya dipantulkan dan sebagian masuk ke dalam kayu. Suara atau bunyi biasanya merambat melalui udara, suara atau bunyi tidak dapat merambat melalui ruang hampa (Tsoumis, 1991).

2.8 Konsep Dasar Tentang Bunyi

Bunyi adalah hasil getaran sebuah benda. Getaran dari sumber bunyi menggetarkan udara sekitarnya, dan merambat ke segala arah sebagai gelombang longitudinal. Bunyi secara psikologis, didefenisikan sebagai hasil dari variasi-variasi tekanan udara yang berlaku pada permukaan gendang telinga mengubah tekanan ini menjadi sinyal-sinyal elektrik dan diterima otak sebagai bunyi. Bunyi juga dapat didefenisikan sebagai gangguan fisik dalam media yang dapat dideteksi oleh telinga manusia. Pengertian ini menetapkan kebutuhan akan adanya media yang memiliki tekanan dan elastisitas sebagai media pemindah gelombang bunyi.

18

Bunyi termasuk gelombang mekanis longitudinal. Gelombang bunyi tersebut dapat dijalarkan di dalam benda padat, benda cair dan gas. Bunyi tidak merambat melalui ruang hampa udara (vakum). Bunyi merambat melalui suatu medium dengan cara memindahkan energi kinetik dari satu molekul lainnya dalam medium tersebut.

Bunyi dapat didengar oleh telinga manusia, apabila mempunyai frekuensi antara 20 Hz sampai 20 kHz. Jangkauan frekuensi ini disebut frekuensi audio (audible range). Frekuensi bunyi dibawah ambang batas pendengaran manusia (<20 Hz) disebut frekuensi infrasonik. Sedangkan frekuensi diatas ambang batas pendengaran manusia (>20 kHz) disebut frekuensiultrasonik. (Mediastika, 2009)

2.9 Pengertian Kebisingan

Bising (noise) diartikan sebagai bunyi yang tidak diinginkan dan dapat merusak pendengaran manusia. Bunyi dinilai bising sangatlah relatif sekali, suatu contoh bunyi mesin-mesin di pabrik merupakan hal yang biasa bagi opertornya, tetapi tidak demikian pada orang-orang lain disekitarnya. Itu adalah suara yang tidak diinginkan, suara itu adalah kebisingan. Tetapi hampir semua mesin-mesin yang dihasilkan, baik itu untuk industri maupun pada kendaraan bermotor selalu disertai dengan kebisingan. (Mediastika, 2009)

2.9.1 Sumber-Sumber Kebisingan

Secara garis besar sumber-sumber kebisingan dapat dibagi atas tiga yaitu: 1. Air Borne

Merupakan penyebab kebisingan akibat fenomena turbulen, shock dan pulsasi didalam media udara atau gas.

2. Solid Borne / Structur Borne

Fenomena kebisingan yang terjadi pada benda solid akibat dari impak, medan magnet dan lainnya.

3. Fluid Borne

Kebisingan pada fluida yang disebabkan oleh gejala-gejala turbulen, kavitasi dan pulsasi. (Mediastika, 2009)

2.10 Pengujian Densitas

Densitas merupakan kerapatan suatu bahan dalam hal ini papan komposit. Pengujian densitas dilakukan dengan menimbang massa sampel, kemudian diukur panjang, lebar dan tebal sampel,dilakukan untuk menentukan volume sampel. (Irfandi, 2011)

Densitas sampel dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :

ρ = ...(2.1) Dengan :

ρ = kerapatan (gr/cm3) m = massa sampel (gram) V = volume sampel (cm3)

2.11 Pengujian Kekuatan Tarik

Sifat mekanis biasanya dipelajari dengan mengamati sifat kekuatan tarik (σ) terhadap suatu material yang diberikan tekanan menggunakan alat pengukur yang disebut tensiometer atau dinamometer.Kekuatan tarik dapat diartikan sebagai ketahanan suatu bahan yang bekerjaparalel pada bahan yang menyebabkan bahan tersebut putus tarik.

Kuat tarik dapat dihitung dengan persamaan berikut : σ= ...(2.2)

Dengan :

σ =kekuatan tarik (N/m2) F = gaya tarik (N)

Ao= luas penampang awal (m2)

Selama perubahan bentuk , dapat diasumsikan bahwa volume spesimen tidak berubah. Perpanjangan tegangan pada saat bahan terputus disebut kemuluran. Besaran kemuluran (ε) menurut (Wirjosentono,1995), dapat didefenisikan sebagai berikut:

20 Dengan :

ε = kemuluran (%)

l0= panjang spesimen mula-mula (mm) l = panjang spesimen saat putus (mm)

2.12 Pengujian Kekuatan Impak

Pengujian kekuatan impak merupakan kriteria untuk mengetahui kegetasan bahan. Matriks dan serat memiliki peranan penting dalam menentukan sifat mekanik dan fisis dari komposit.

Pengujian impak ini dilakukan untuk mengetahui ketangguhan sampel terhadap pembebanan dinamis,sampel diletakkan pada alat penumpu dengan jarak 40 mm. Godam pada posisi awal dengan sudut 160o, kemudian godam dilepaskan secara tiba-tiba sehingga menumbuk sampel.Setelah penumbukan sampel sehingga sampel patah/retak maka pengukuran dilakukan dengan membaca skala yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk skala.

Kekuatan impak yang dihasilkan (Is) merupakan perbandingan antara energi serap (Es) dengan luas penampang (A).

Is = ... (2.4) Dengan :

Is = Kekuatan impak (J/m2) Es = Energi serap (J)

A = Luas penampang (mm2)

2.13 Pengujian Koefisien Serap( )Bunyi dengan Metode Tabung Impedansi

2.13.1 Spesifikasi dan Fungsi

Tabung impedansi adalah suatu tabung yang dirancang untuk mengukur parameter akustik suatu bahan dengan ukuran meterial uji yang kecil sesuai dengan ukuran tabung dan dengan arah datang suara pada arah normal permukaan bahan uji. Tabung impedansi yang digunakan pada metode ini dibagi dalam beberapa bagian, yaitu bagian tabung dan pipa penyelidik, bagian penyangga bahan uji (spesimen), bagian pembangkit bunyi, dan bagian penerima bunyi.

Prinsip dasar metode Tabung Impedansi adalah refleksi, absorpsi dan transmisi gelombang bunyi oleh permukaan bahan pada suatu ruang tertutup, dimana bahan tersebut digunakan untuk melapisi permukaan dinding ruang tertutup.

Adapun spesifikasi dan fungsi dari rangkaian alat tabung impedansi dapat kita lihat dalam table berikut ini:

Tabel 2.3 Spesifikasi dan Fungsi Seperangkat Alat Tabung Impedansi

No. Alat Spesifikasi Fungsi 1 Lab Jack 16FleksibelI /O(Input Digital, Digital

Output, atau InputAnalog), 2 analog output (10 Bit, 0,5 votl),

MendukungSPI, I2C,

danProtokolSerialAsynchronous

Merubah data sinyal analogbunyi yang dibangkitkan dalam percobaan menjadi sinyal digital.

2 Laptop Asus, Intel(R) Core i5 2.3 GHz, 4 GB Ram, Harddisk640 GB, Windows 7 Ultimate Edition

menyimpan dan mengolah sinyal digital dari Labjack dengan bantuan software DAQFctorydan sebagai

Tone Generator dengan bantuan software ToneGen

untuk membangkitkan bunyipure tone

3 Tabung impedansi

Pipa paralon merk Maspion diameter 100 mm, tebal 5 mm dan panjang 140 cm

alat uji untuk mendapatkan nilai koefisien serap bunyi dari sampel

4 Speaker Audax 4” Woofer Midrange, nominal impedansi 8 Ohm, Nominal Power RMS 60W, sensitifitas 90 dB.

sumber bunyi berupapure toneyang diatur oleh

software ToneGen

5 Mikropon MerkProfessional Wired Condenser Microphone Type Condenserdengan kapasitas frekuensi respon 50 Hz–

18 KHz

6 Amplifier 250 Watt Stereo merk Piwie Type AV-299

penguat tegangan dan arus dari sinyal audio yang bertujuanuntuk

menggerakkan pengeras suara (loudspeaker)

Penyangga spesimen

5. Hubungkan output chanel pre-amp mic ke chanel 1 dan chanel 2 pada labjack.

6. Hubungkan Labjack ke port USB pada Laptop lalu buka Software DAQFaqtory untuk menganalisis sinyal.

7. Pada DAQFaqtory buka program Sound Recorder 4ch.

8. Untuk membangkitkan sinyal bunyi, buka program ToneGen. Bunyi yang dikeluarkan berupapure tone.

9. Atur frekuensi pada ToneGen lalu buka kembali DAQFaqtory untuk melihat grafik tegangan suara pada masing-masing mikropon.

10. Klik Start/Stop Save untuk Logging data. Data grafik akan otomatis tersimpan dalam drive (D:) pada laptop.

11. Ambil nilai amplitudo rata-rata pada masing-masing mikropon (A1 dan A2) dan kemudian dimasukkan ke persamaan :

A2/A1) A2

/ A1 (2

4

 

 α

...(2.5) Dengan:

α = Koefisien serap bunyi

A1 = Amplitudo di mikropon 1 (dB) A2 = Amplitudo di mikropon 2 (dB)

24 BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Alat

No. Nama Alat Merek Keterangan

1. Neraca analitis Mettler Toledo

2. Cetakan Baja Stainless (20x15x1) cm

3. Seperangkat Kempa Panas Tipe IL. 70.110/220V 4. Seperangkat Tabung Impedansi

5. Mixer

6. Gelas Ukur Pyrex 250 ml 7. Beaker Glass Pyrex 250 ml 8. Gunting

9. Penggaris 10. Spatula 11. Cutter 12. Kertas lebel 13. Penyikat kawat

14. Aluminium Foil

3.2 Bahan

No. Nama Bahan Keterangan

1. Serat Bambu

2. Resin Poliester Yukalac 157 BTQN-EX Komersial 3. Katalix Mepoxe 100 cc

4. NAOH 5 %

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Perlakuan pada Serat Bambu

Mula-mula batang bambu dipotong sepanjang ruas/buku (node) dan dibelah menjadi beberapa bagian. Kemudian kulit bagian luar dikupas. Setelah itu dilakukan proses mengirat/mengiris bambu dengan panjang 1 cm.Serat kemudian direndam dengan larutan alkali 5% NaOH selama 2 jam. Serat kemudian dibilas dengan air bersih.Serat kemudian dikeringkan selama 2 jam.

3.3.2 Perlakuan pada poliester

Cairan poliester yukalac 157 BQTNE-EX ditimbang dengan neraca analitis sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. Kemudian cairan yukalak ini dicampurkan dengan katalis mekpo sebanyak 1% dari jumlah poliester yang digunakan untuk setiap komposisinya. Campuran keduanya selanjutnya diaduk dengan mixer di dalam erlenmeyer hingga diperoleh resin poliester siap jadi yang merata.

3.3.3 Pembuatan Papan Partikel

1. Serat bambu, poliester, dan katalis mekpo ditimbang sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan.

2. Campuran resin poliester yang telah siap jadi, dicampurkan menjadi satu dengan serat bambu dan diaduk menggunakan mixer di dalam suatu wadah sampai homogen.

3. Campuran dituangkan ke atas cetakan stainless yang telah dilapisi dengan aluminium foil secara merata.

4. Campuran dicetak dengan alat cetakan baja berukuran (15 x 13 x 0.5) cm. 5. Bagian atas ditutupi dengan plat stainless yang telah dilapisi aluminum

foil.

6. Campuran selanjutya di kempa/ dicetak tekan dengan menggunakan alat kempa panas pada suhu 500C selama 20 menit Kemudian dikeluarkan dari alat kempa panas dan dibiarkan diruang terbuka. Selesailah proses pembuatan papan partikel.

26 3.3.4 Pengkondisian

Campuran yang telah di kempa, atau papan partikel yang telah jadi, dibiarkan di dalam ruangan selama 7 hari untuk mencapai kadar air kesetimbangan pada suhu kamar. Papan partikel yang masih dalam keadaan panas dan sangat lunak dibiarkan selam 20 menit agar terjadi pengerasan perekat sebelum dikeluarkan dari klem cetakan.

Dilakukan pengkondisian selama satu minggu untuk mencapai distribusi kadar air yang seragam dan melepaskan tegangan sisa dalam papan akibat adanya pengempaan.

3.4 Diagram Alir Penelitian

BAB 4

Poliester Yukalac Serat Bambu Katalis Mekpo

Campuran Homogen

Campuran poliester–serat bambu

Papan Partikel

Uji Densitas Uji Kuat Impak

Hasil diaduk

Dipotong kecil 1 cm

Dimixer sampai merata

Dituang ke dalam cetakan beralas plat stainless yang dilapisi aluminum foil

Diratakan

Ditutup dengan plat stainless yang telah dilapisi aluminium foil Dipress dengan suhu 500C

selama 20 menit

Dikeluarkan dari cetakan

Dikarakterisasi

Uji Koefisien Serap Bunyi Uji Kuat Tarik

dan Kemuluran

Ditimbang sebanyak 1% dari jumlah poliester yang digunakan

Di dalam penelitian campuran antara resi merupakan hasil dari a

4.1Uji Densitas

Salah satu sifat fisi terhadap volumenya di uji kerapatan disajikan d

Table 4.1 Hasil Penguj

Komposisi % Serat Bambu :

Poliester

(c

5 : 95 13 13 10 : 90 13 13 15 : 85 13 13 20 : 80 13 13 25 : 75 13 13

Dari tabel 4.1 diata komposisi serat bambu se

28 BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

an ini dilakukan beberapa analisa terhadap esin poliester dengan serat bambu yang ber ri analisa yang telah dilakukan.

isis yang menunjukkan perbandingan antara a dinamakan dengan kerapatan (density). Hasi kan dalam bentuk tabel di bawah ini :

gujian Densitas Komposit Serat Bambu - Polie

p (cm) l (cm) t (cm) V (cm3)

m (g)

ρ

(g/cm

13 1,5 0,32 6,24 6,4 1,02 13 1,5 0,32 6,24 6,5 1,04 13 1,5 0,33 6,44 6,0 0,93 13 1,5 0,32 6,24 6,2 0,99 13 1,5 0,34 6,63 5,6 0,84 13 1,5 0,33 6,44 5,8 0,90 13 1,5 0,35 6,82 5,4 0,79 13 1,5 0,36 7,02 5,6 0,79 13 1,5 0,36 7,02 5,2 0,74 13 1,5 0,37 7,22 5,3 0,73

atas dapat dilihat grafik hubungan antara de bu sebagai berikut :

ap papan partikel ervariasi. Berikut

ntara massa benda asil penelitian dari

oliester ρ

/cm3) _(g/cm3₎ 1,02 1,03 1,04 0,93 0,96 0,99 0,84 0,87 0,90 0,79 0,79 0,79 0,74 0,74 0,73

densitas dengan

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

0 5 10 15 20 25 30

D

ens

it

as

(

g

/c

m

3 )

Komposisi % Serat Bambu :

Poliester p (mm)

l (mm) t (mm) A (mm2)

F (N) σ

(N/mm2)

ɛ (%)

5 : 95 113,5 15 2,33 34,95 316,58 9,05 4,1 10 : 90 113,5 15 2,43 36,45 288,61 7,92 5,7 15 : 85 113,5 15 2,49 37,35 263,39 7,05 5,3 20 : 80 113,5 15 2,85 42,75 216,52 5,06 6,1 25 : 75 113,5 15 3,06 45,90 198,97 4,33 4,7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 5 10 15 20 25 30

K ekua ta n T ar ik (N /m m 2 )

Komposisi SeratBambu%

0 1 2 3 4 5 6 7

0 5 10 15 20 25 30

K

em

ul

ur

an %

Komposisi % Serat Bambu : Poliester

p (mm) l (mm) t (mm) A (mm2) Es (J) Is (kJ/m2)

5 : 95 129 15 3,17 47,55 2,60 54,67 10 : 90 129 15 3,17 47,55 3,47 72,97 15 : 85 129 15 3,41 51,15 5,51 107,72 20 : 80 129 15 3,48 52,20 6,44 123,37 25 : 75 129 15 3,59 53,85 7,96 147,82

0 20 40 60 80 100 120 140 160

0 5 10 15 20 25 30

K

ekua

ta

n I

m

pa

k

(kJ

/m

2 )

Komposisi Serat Bambu %

Dari grafik 4.4 dapat diketahui bahwa nilai hasil pengujian kekuatan impak yang yakni 54,67 – 147,8 kJ/m2_{. Pada penelitian yang telah dilakukan} pertambahan nilai kekuatan impak komposit linear dengan pertambahan komposisiserat. Hal ini disebabkan fungsi serat sebagai penambah kekuatan pada papan komposit.

4.4 Uji Koefisien Serap Bunyi

4.4.1 Papan Komposit dengan Komposisi % Serat Bambu : Poliester (5 :95) Tabel 4.4 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi (α) Komposit Serat Bambu– Poliester (5 :95)

Frekuensi (Hz) A1(dB) A2 (dB) Koefisien serap bunyi(α)

125 1,9808 1,8703 0,1061 250 2,4631 1,8607 0,2528 500 1,2931 0,2497 0,8506

1000 1,9706 0,6888 0,2900

1500 0,2924 0,5362 0,6644 2000 0,1464 0,4455 0,2058

Dari tabel 4.4 diatas dapat dilihat grafik hubungan antara frekuensi dengan koefisien serap bunyi pada komposisi% Serat Bambu : Poliester (5:95) sebagai berikut :

Frekuensi (Hz) A1 (dB) A2 (dB) Koefisien serap bunyi(α)

125 0,0251 0,0251 0,0463 250 0,0317 0,0197 0,03873 500 0,0275 0,0233 0,2662

1000 2,2769 0,8420 0,2794

1500 0,2918 0,3170 0,1394 2000 0,1776 0,7032 0,2282

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

0 500 1000 1500 2000 2500

K

oe

fi

si

en S

er

ap buny

i

(

α

)

Frekuensi (Hz)

Frekuensi (Hz) A1 (dB) A2 (dB) Koefisien serap bunyi(α)

125 2,4607 1,6084 0,5577 250 2,3796 2,3778 0,04 500 2,4631 2,4091 0,2187

1000 0,3590 0,0707 0,3731

1500 0,2167 0,4467 0,7272 2000 0,5284 0,6762 0,0615

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

0 500 1000 1500 2000 2500

K

oe

fi

si

en s

er

ap

buny

i

(

α

)

Frekuensi (Hz) A1 (dB) A2 (dB) Koefisien serap bunyi(α)

125 2,2559 2,1655 0,0769 250 2,4631 2,4631 0,016 500 2,4631 2,4091 0,0461

1000 0,7242 0,5326 0,1047

1500 0,3716 0,4954 0,4053 2000 0,3362 0,6696 0,1502

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

0 500 1000 1500 2000 2500

K

oe

fi

si

en s

er

ap

buny

i

(

α

)

Frekuensi (Hz)

Frekuensi (Hz) A1 (dB) A2 (dB) Koefisien serap bunyi(α)

125 2,4631 1,7279 0,4943 250 2,4631 2,4631 0,16 500 0,8462 0,6996 0,298 1000 1,0294 0,9152 0,0417 1500 0,111 0,5909 0,9441 2000 0,4155 0,7152 0,1245

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45

0 500 1000 1500 2000 2500

K

oe

fi

si

en s

er

ap

buny

i

(

α

)

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0 500 1000 1500 2000 2500

K

oe

fi

si

en s

er

ap

buny

i

(

α

)

Frekuensi (Hz)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Dari penelitian yang telah dilakukan, didapat kesimpulan sebagai berikut: a. Papan partikel yang dihasilkan dari campuran serat bambu dan poliester

menunjukkan bahwa nilai : pengujian densitas diperoleh antara 0,74 gr/cm3- 1,03 gr/cm3, pengujian kuat tarik diperoleh antara 4,33 N/mm2 -9,05 N/mm2, pengujian kekuatan impak diperoleh antara 54,67 kJ/m2 -147,82 kJ/m2. Hasil yang diperoleh sesuai dengan Standar Industri Jepang (JIS A5905-2003) .

b. Papan partikel yang terbuat dari campuran serat bambu dan poliester menunjukkan bahwa nilai koefisien serap bunyi yang tertinggi adalah 0,94 terjadi pada frekuensi 1500 Hz dengan komposisi 25 % serat bambu dan nilai koefisien serap bunyi yang terendah adalah 0,04 terjadi pada frekuensi 125 Hz dengan komposisi 10 % serat bambu. Menurut (Mediastika,2009) koefisien serap bunyi dinyatakan dalam bilangan antara 0 dan 1. Nilai koefisien serap 0 menyatakan tidak ada energi bunyi yang diserap dan nilai koefisien serap 1 menyatakan serapan yang sempurna. 2. Berdasarkan kerapatan dan komposisi dari papan partikel yang digunakan

dalam karakterisasi didapat bahwa semakin tingginya kerapatan, maka akan menaikkan nilai koefisien serap bunyi pada frekuensi yang rendah dan fisik dari papan akan lebih kaku dan keras. sedangkan kerapatan yang rendah akan memiliki daya serap yang tinggi pada frekuensi yang tinggi dan sifat kekerasan dan kekakuannya akan menurun.

40 5.2 Saran

1. Untuk pengembangan penelitian ini, perlu digunakan komposisi sampel yang lebih bervariasi seperti dengan penambahan zat aditif lain.

2. Proses pengadukan (pencampuran) serat dengan resin harus lebih baik dan dalam keadaan vakum.

3. Perlu dilakukan penelitian dan pengujian lebih lanjut terhadap karakteristik akustik papan partikel selain dari uji koefisien serap bunyi untuk memperoleh papan dengan sifat akustik yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1999. National Code of Practice for the Preparation of Material Safety Data Sheets. Australia

FAO. 1997.Fiberboard and Particle Board. FAO: Genewa

Harbrian, V. 2007. Pengaruh Ketebalan Inti (Core) terhadap Kekuatan Bending Komposit Sandwich Serat E-Glass Chopped Strand Mat-Unsaturated Poliester Resin dengan Inti (Core) Spon. Skripsi: UNNES

Hartomo, A. J. 1992. Memahami Polimer dan Perekat. Edisi Pertama. Andi Offset: Yogyakarta.

Irfandi,2011.Pembuatan dan Karakterisasi Komposit Papan Partikel dari Bahan Polipropilen Daur Ulang dan Serbuk Tempurung Kelapa. Tesis FMIPA. Medan : Universitas Sumatera Utara.

Haygreen, J.G. and J.L. Bowyer. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu (terjemahan Sujipto, A.H). Gajah Mada University Press: Yogyakarta

Lewis, H.B and Dougals, H.B. 1993. Industrial Noise Control Fundamentals and Aplications. New York

Mediastika, C.E. 2009. Material Akustik Pengendali Kualitas Bunyi Pada Bangunan. ANDI: Jogjakarta.

Maloney, T. M. 1993. Modern Particleboard and Dry Process Fiberboard Munufactoring.Millner Freeman Inc. New York.

Nurmaulita, 2010. Pengaruh Orientasi Serat Sabut Kelapa dengan Resin Poliester Karakteristik Papan Lembaran. Tesis. Universitas Sumatera Utara.

42

Pizzi, A. 1983. Wood Adhesive, Chemistry and Technology. National Timber Research Institute Council for Science and Industrial Research. Pretoria South Africa.

Saleh, M. A. 2011. Pembuatan dan Karakterisasi Papan Partikel dari Campuran Resin Poliester dan Serat Ampas Tebu. Tesis. Universitas Sumatera Utara.

Sidik,M.2003.Kimia Polimer.Jakarta : Pusat Penerbitan Universitas Terbuka

SPI. 2012.The Organic Peroxide Producers Safety Division. Washington DC.

Steven, M.P. 2001.Kimia polimer. Cetakan pertama. Jakarta: Pradnya Paramita

Suhardiman. 2010. Penyelidikan Karakteristik Akustik (Acoustical Properties) Material Komposit Polimer Yang Terbuat Dari Serat Batang Kelapa Sawit Menggunakan Variabel Komposisi Dan Ketebalan. Tesis. Universitas Sumatera Utara. Medan.

Surdia, 1992.Pengetahuan Bahan Teknik. FT. Pradnaya Paramita. Jakarta_.

Rujigrok ,G.J.J. 1993.Elemen of Aviation Acoustics.Delft University Press

Wirjosentono, B. 1995. Analisa dan Karakterisasi Polimer. Edisi Pertama. USU Press: Medan

Wirajaya, A. 2007. Karakteristik Komposit Sandwich Serat Alami sebagai Absorber Suara.Tesis.ITB. Bandung.

Young ,H. D, Freedman OA. 2003. Fisika Universitas. Edisi Kesepuluh. Jilid 2. Alih Bahasa, Pantur Silaban; Editor, Amalia Safitri, Santika. Jakarta: Erlangga.

48 LAMPIRAN C

PERHITUNGAN DATA PENGUJIAN

1. Menghitung Densitas Sampel Komposit SBP ρ =

Dengan :

ρ = kerapatan (gr/cm3) m = massa sampel (gram) V = volume sampel (cm3)

Komposisi SB 5% m = 6,4 gr

V = 6,24 cm3 ρ = 6,4gr / 6,24 cm3 ρ = 1,02gr/cm3

2. Menghitung Kuat Tarik sampel Komposit SBP σ=

Dengan :

σ =kekuatan tarik (N/m2) F = gaya tarik (N)

Ao= luas penampang awal (m2)

Komposiai SB 5%

A0= 34,95 mm2 F = 316,58 N

σ = 316,58 N / 34,95 mm2

σ = 9,05 Nmm2

3. Menghitung Kuat Impak sampel Komposit SBP Is =

Dengan :

Is = Kekuatan impak (J/m2) Es = Energi serap (J)

A = Luas penampang (mm2)

Komposisi SB 5%

A = 47,55 mm2 Es = 2,60 J

Is = 2,60 J / 47,55 mm2 Is = 54,67 kJ/m2

4. Menghitung Koefisien Serap Bunyi (α) sampel Komposit SBP Komposisi SB 5%

% Reflection and absorption coefficients measuremenst

clc

freq = 125; % frequency vector (Hz)

c=343; % speed of sound in air at 23 Celcius (m/s)

k= (2*pi*freq)/c; % wavenumber in air (m^-1)

A = 1.9808 % Amplitude at mic 1(volt)

B = 1.8703 % Amplitudo at mic 2 (volt)

x1=0.350; % distance between the sample and the

farther microphonne

x2=0.2; % distance between the sample and the closer

microphonne

s=0.075; % microphone spacing(m)

p1=(A*exp(-j.*k.*x1)) + (B*exp(j.*k.*x1)); p2=(A*exp(-j.*k.*x2)) + (B*exp(j.*k.*x2));

%H21 is transfer function measured between two mics

H21=p1/p2;

% Reflection coefficient

r =(H21 exp(j.*k.*s))./(exp(j.*k.*s) -H21).*exp(2.*j.*k.*x1);

% Absorption coefficient

alpha = 1 - abs(r).^2

50 B = 1.8703

alpha = 0.1061

48 LAMPIRAN C

PERHITUNGAN DATA PENGUJIAN

1. Menghitung Densitas Sampel Komposit SBP ρ =

Dengan :

ρ = kerapatan (gr/cm3) m = massa sampel (gram) V = volume sampel (cm3)

Komposisi SB 5% m = 6,4 gr

V = 6,24 cm3 ρ = 6,4gr / 6,24 cm3 ρ = 1,02gr/cm3

2. Menghitung Kuat Tarik sampel Komposit SBP σ=

Dengan :

σ =kekuatan tarik (N/m2) F = gaya tarik (N)

Ao= luas penampang awal (m2)

Komposiai SB 5%

A0= 34,95 mm2

F = 316,58 N

σ = 316,58 N / 34,95 mm2

49 σ = 9,05 Nmm2

3. Menghitung Kuat Impak sampel Komposit SBP Is =

Dengan :

Is = Kekuatan impak (J/m2) Es = Energi serap (J)

A = Luas penampang (mm2)

Komposisi SB 5% A = 47,55 mm2 Es = 2,60 J

Is = 2,60 J / 47,55 mm2 Is = 54,67 kJ/m2

4. Menghitung Koefisien Serap Bunyi (α) sampel Komposit SBP Komposisi SB 5%

% Reflection and absorption coefficients measuremenst

clc

freq = 125; % frequency vector (Hz)

c=343; % speed of sound in air at 23 Celcius (m/s)

k= (2*pi*freq)/c; % wavenumber in air (m^-1)

A = 1.9808 % Amplitude at mic 1(volt)

B = 1.8703 % Amplitudo at mic 2 (volt)

x1=0.350; % distance between the sample and the farther microphonne

x2=0.2; % distance between the sample and the closer microphonne

s=0.075; % microphone spacing(m)

p1=(A*exp(-j.*k.*x1)) + (B*exp(j.*k.*x1)); p2=(A*exp(-j.*k.*x2)) + (B*exp(j.*k.*x2));

%H21 is transfer function measured between two mics

H21=p1/p2;

% Reflection coefficient

r =(H21 exp(j.*k.*s))./(exp(j.*k.*s) -H21).*exp(2.*j.*k.*x1);

% Absorption coefficient

alpha = 1 - abs(r).^2

A = 1.9808

50 B = 1.8703

alpha = 0.1061