Teknologi Pengendalian Kebisingan.
Teknologi Pengendalian Kebisingan
M. Masykuri, Harjana, Iwan,
Budi, Chitra, Tri, Linda
4,5
6,0
4,0
5,5
3,5
5,0
Massa molekul (Mv)
Visositas Intrinsik
4,5
3,0
Mv (x105)
Viskositas Intrinsik (mL/g)
6,5
2,5
4,0
3,5
2,0
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
Rasio HS/SS
Gambar 3. Hubungan viskositas intrinsik dan massa molekul rata-rata viskositas dengan
nisbah segmen keras/segmen lunak (HS/SS) polyurethane dalam penyerap bising OCPF
Pada nisbah HS/SS 1,0 sampai
1,3, semakin besar nisbah HS/SS mampu
meningkatkan viskositas intrinsik dan massa molekul polyurethane. Ini menunjukkan
penambahan HS dalam reaksi menyebabkan rantai polimer bertambah panjang,
karena gugus isosianat dari methylen bisphenylsocyanate (MDI) sebagai komponen
HS mampu bereaksi dengan gugus hidroksi
dari rantai polyurethane. Penambahan panjang rantai tersebut menyebabkan massa
molekul polimer bertambah besar dan dapat diamati dari parameter isik viskositas
yang meningkat.
Pada nisbah HS/SS 1,4 sampai
1,5, peningkatan nisbah HS/SS tidak berpengaruh terhadap viskositas intrinsik dan
massa molekul polyurethane. Hal ini disebabkan MDI yang memberikan sumbangan sifat keras dalam polyurethane. Pada
nisbah HS/SS diatas 1,3, polyurethane
yang dihasilkan bersifat keras, kaku dan
sukar diaduk (mixing). Penambahan MDI
lebih lanjut menyebabkan MDI tersebut sukar bercampur dan bereaksi dengan rantai
Jurnal EKOSAINS | Vol. II | No. 2 | Juli 2010
polyurethane yang sudah ada. Dengan demikian panjang rantai relatif tidak berubah
dan viskositas intrinsiknya pun relatif tetap.
Dari data viskositas intrinsik, selanjutnya
dapat ditentukan massa molekul viskositas
komposit busa sel terbuka polyurethane
MDI/PEG (methylene diphenylisocyanate/
polyethylene glycol) dengan aditif expancel microsphere berdasarkan persamaan
Mark-Houwink-Sakurada yang berkisar
antara 2,7. 105 - 4,5. 105.
Koeisen Absorpsi Penyerap Bising
OCPF
Efektivitas bahan dalam menyerap kebisingan diuji dengan cara mengukur
koeisen absorpsi penyerap bising OCPF
terhadap paparan gelombang suara dengan
frekuensi tertentu. Metode uji menggunakan prosedur ASTM E-1050 dengan teknik
dua mikrofon dan sistem kontrol frekuensi
digital. Sebelum proses pengambilan data
dimulai, dilakukan kalibrasi terlebih dahulu. Kalibrasi diawali dengan menentukan signal to noise ratio (S/N ratio) untuk
47
Teknologi Pengendalian Kebisingan
memastikan bahwa sinyal yang ada paling
tidak 10 dB lebih besar dari bising lingkungan (ambient noise). Pengujian dilakukan
terhadap PU-1 (NCO/OH: 1/1,0 mol/mol)
M. Masykuri, Harjana, Iwan,
Budi, Chitra, Tri, Linda
dan PU-2 (NCO/OH: 1/1,4 mol/mol). Koeisien absorpsi penyerap bising OCPF tipe
PU-1 dan PU-2 ditunjukkan dalam Gambar
3.
Gambar 3. Koeisien absorpsi penyerap bising OCPF
Dari gambar di atas terlihat bah- 1456 Hz. Perbedaan ini dapat dijelaskan
wa kedua jenis penyerap bising OCPF dari perbedaan isik kedua jenis penyerap
tipe PU-1 dan PU-2 mempunyai koeisien bising tersebut. Penyerap bising OCPF
absorpsi yang sangat baik pada rentang tipe PU-1 memiliki rongga sel yang longfrekuensi yang lebar. Hal ini ditunjukkan gar dengan matrik polyurethane yang lebih
dari pengamatan pada daerah frekuensi leksibel dan rantai polimer relatif pendek,
1.000 – 6.500 Hz, kedua jenis penyerap sedangkan tipe PU-2 memiliki rongga sel
bising tersebut memiliki koeisien absorp- yang lebih kaku dan keras karena memisi rata-rata di atas 0,5. Pola serapan yang liki rantai polimer yang lebih panjang dan
dimiliki kedua tipe penyerap bising terse- fraksi segmen keras yang lebih banyak.
but sedikit berbeda. Penyerap bising OCPF Dari analisis kinerja akustik tersebut setipe PU-1 memiliki dua puncak serapan cara umum terlihat bahwa penyerap bising
yaitu pada rentang frekuensi 500 – 1.250 OCPF mampu menyerap kebisingan pada
Hz dengan koeisien absorpsi maksimum rentang frekuensi antara 1.000 – 6.500 Hz.
sebesar 0,92 terjadi pada frekuensi 1040 .
Hz, serta pada rentang frekuensi 3.000 – KESIMPULAN
4.500 Hz dengan koeisien absorpsi makDari hasil penelitian dapat disimsimum sebesar 0,80 terjadi pada frekuensi pulkan bahwa penyerap bising opened-cell
3576 Hz. Sedangkan penyerap bising OCPF polyurethane foam (OCPF) yang dikemtipe PU-1 hanya memiliki satu pola puncak bangkan dari polimerisasi 4,4-methylene
serapan yaitu pada rentang frekuensi 1.000 diphenylisocyanate (MDI) dengan polyeth– 2.500 Hz dengan koeisien absorpsi mak- ylene glycol 400 (PEG-400) sangat efektif
simum sebesar 0,66 terjadi pada frekuensi dalam pengendalian kebisingan karena
48
Jurnal EKOSAINS | Vol. II | No. 2 | Juli 2010
Teknologi Pengendalian Kebisingan
memiliki koeisien serapan yang tinggi
pada rentang frekuensi lebar. Morfologi
struktur penyerap bising memperlihatkan
pori kontinyu dengan matrik polyurethane
padat di antara strukturnya. Dari analisis
viskositas diperoleh massa molekul polyurethane berkisar antara 2,7. 105 - 4,5.
105.
Dari sisi keberlanjutan riset, penelitian ini telah menghasilkan desain penyerap bising yang memiliki kinerja yang
sangat baik pada rentang frekuensi 1.000
– 6.500 Hz. Pengembangan lanjut terhadap
hasil yang telah didapatkan dapat diarahkan pada pengembangan prototipe panel
dengan modiikasi desain dan struktur sel
yang lebih komplek sehingga dihasilkan
panel penyerap bising yang lebih fungsional.
UCAPAN TERIMA KASIH
Tim peneliti mengucapkan terima
kasih kepada Ketua Lembaga Penelitian
dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan dana penelitian melalui Hibah Penelitian Unggulan UNS tahun 2008, Ketua
Laboratorium Program Studi Kimia FKIP
UNS, Laboratorium Pusat MIPA UNS,
Laboratorium Instrumen UPI, dan Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi
Kelautan (P3GL) Bandung atas bantuan
peralatan penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
Canter, Larry W. Environmental Impact of
Agricultural Production Activities, Lewis
Publisher, Inc., Chelsea, Michigan, USA.
1986
Chian, K.S. J. Appl. Polym. Sci., 65, 1947,
1997.
Endres, W.E., M.D. Lechner, dan R. Steinberger, Macromol. Mater. Eng., 288, 525,
2003.
Gunatillake, P.A., G.F. Meijs, E. Rizzardo,
R.C. Chatelier, S.J. McCarthy, A. BrandJurnal EKOSAINS | Vol. II | No. 2 | Juli 2010
M. Masykuri, Harjana, Iwan,
Budi, Chitra, Tri, Linda
wood, dan K. Schindhelm, J. Appl. Polym.
Sci., 46, 319, 1992.
Kim, B.K., Y.J. Shin, S.M. Cho, dan H.M.
Jeong, J. Polym. Sci. Polym. Phys. Ed., 38,
2652, 2000.
Kricheldorf, H.R. dan J. Awe, Makromol.
Chem. Rapid Commun., 9, 681, 1988.
Lord, H.W., Gatley, W.S., Evensen, H.A.,
Noise Control for Engineers, Kriegel Publishing Company, Malabar, Florida, 1980,
Lu, G., D. Kalyon, dan I. Yilgo¨ r, Polym.
Eng. Sci., 43, 1863, 2003.
Magrab, E.D., 1982, Environmental Noise
Control, McGraw-Hill, Inc., New York.
Menteri Negara Lingkungan Hidup. Baku
Tingkat Kebisingan, Surat Keputusan
Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor: Kep-48/MENLH/1996/25 November
1996, Jakarta, 1996.
Papacostas, C.S., Transportation Engineering And Planning, Prentice-Hall, Inc., New
Jersey 1993,
Rightor, E.G., S.G. Urquhart, A.P. Hitchcock, H. Ade, A.P. Smith, G.E. Mitchell,
R.D. Priester, A.A. Aneja, G. Wilkes, dan
W.E. Lidy, Macromolecules, 35, 5873,
2002.
Sanchez-Adsuar, M.S., E. Papon, dan J.J.
Villenave, J. Appl. Polym. Sci, 76, 1590,
2000.
Santerre, J.P. dan R.S. Labow, J. Biomedical Mater. Res., 36, 223, 1997.
Steilein, C., L. Hernandez, dan C.D. Eisenbach, Macromol. Chem. Phys., 97, 3365,
1996.
Tanaka, H.dan M. Kunimura, Polym. Eng.
Sci., 42, 1333, 2002.
US EPA, Information on levels of Environmental Noise Requisite to protect public health and welfare with an adequate of
safety, Report No. 550-74-004, Mar 1974,
Washington, DC., 1974.
Wardhana, Wisnu Arya. Dampak Pencemaran Lingkungan. Andi Offset, Jakarta,
2001.
49
M. Masykuri, Harjana, Iwan,
Budi, Chitra, Tri, Linda
4,5
6,0
4,0
5,5
3,5
5,0
Massa molekul (Mv)
Visositas Intrinsik
4,5
3,0
Mv (x105)
Viskositas Intrinsik (mL/g)
6,5
2,5
4,0
3,5
2,0
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
Rasio HS/SS
Gambar 3. Hubungan viskositas intrinsik dan massa molekul rata-rata viskositas dengan
nisbah segmen keras/segmen lunak (HS/SS) polyurethane dalam penyerap bising OCPF
Pada nisbah HS/SS 1,0 sampai
1,3, semakin besar nisbah HS/SS mampu
meningkatkan viskositas intrinsik dan massa molekul polyurethane. Ini menunjukkan
penambahan HS dalam reaksi menyebabkan rantai polimer bertambah panjang,
karena gugus isosianat dari methylen bisphenylsocyanate (MDI) sebagai komponen
HS mampu bereaksi dengan gugus hidroksi
dari rantai polyurethane. Penambahan panjang rantai tersebut menyebabkan massa
molekul polimer bertambah besar dan dapat diamati dari parameter isik viskositas
yang meningkat.
Pada nisbah HS/SS 1,4 sampai
1,5, peningkatan nisbah HS/SS tidak berpengaruh terhadap viskositas intrinsik dan
massa molekul polyurethane. Hal ini disebabkan MDI yang memberikan sumbangan sifat keras dalam polyurethane. Pada
nisbah HS/SS diatas 1,3, polyurethane
yang dihasilkan bersifat keras, kaku dan
sukar diaduk (mixing). Penambahan MDI
lebih lanjut menyebabkan MDI tersebut sukar bercampur dan bereaksi dengan rantai
Jurnal EKOSAINS | Vol. II | No. 2 | Juli 2010
polyurethane yang sudah ada. Dengan demikian panjang rantai relatif tidak berubah
dan viskositas intrinsiknya pun relatif tetap.
Dari data viskositas intrinsik, selanjutnya
dapat ditentukan massa molekul viskositas
komposit busa sel terbuka polyurethane
MDI/PEG (methylene diphenylisocyanate/
polyethylene glycol) dengan aditif expancel microsphere berdasarkan persamaan
Mark-Houwink-Sakurada yang berkisar
antara 2,7. 105 - 4,5. 105.
Koeisen Absorpsi Penyerap Bising
OCPF
Efektivitas bahan dalam menyerap kebisingan diuji dengan cara mengukur
koeisen absorpsi penyerap bising OCPF
terhadap paparan gelombang suara dengan
frekuensi tertentu. Metode uji menggunakan prosedur ASTM E-1050 dengan teknik
dua mikrofon dan sistem kontrol frekuensi
digital. Sebelum proses pengambilan data
dimulai, dilakukan kalibrasi terlebih dahulu. Kalibrasi diawali dengan menentukan signal to noise ratio (S/N ratio) untuk
47
Teknologi Pengendalian Kebisingan
memastikan bahwa sinyal yang ada paling
tidak 10 dB lebih besar dari bising lingkungan (ambient noise). Pengujian dilakukan
terhadap PU-1 (NCO/OH: 1/1,0 mol/mol)
M. Masykuri, Harjana, Iwan,
Budi, Chitra, Tri, Linda
dan PU-2 (NCO/OH: 1/1,4 mol/mol). Koeisien absorpsi penyerap bising OCPF tipe
PU-1 dan PU-2 ditunjukkan dalam Gambar
3.
Gambar 3. Koeisien absorpsi penyerap bising OCPF
Dari gambar di atas terlihat bah- 1456 Hz. Perbedaan ini dapat dijelaskan
wa kedua jenis penyerap bising OCPF dari perbedaan isik kedua jenis penyerap
tipe PU-1 dan PU-2 mempunyai koeisien bising tersebut. Penyerap bising OCPF
absorpsi yang sangat baik pada rentang tipe PU-1 memiliki rongga sel yang longfrekuensi yang lebar. Hal ini ditunjukkan gar dengan matrik polyurethane yang lebih
dari pengamatan pada daerah frekuensi leksibel dan rantai polimer relatif pendek,
1.000 – 6.500 Hz, kedua jenis penyerap sedangkan tipe PU-2 memiliki rongga sel
bising tersebut memiliki koeisien absorp- yang lebih kaku dan keras karena memisi rata-rata di atas 0,5. Pola serapan yang liki rantai polimer yang lebih panjang dan
dimiliki kedua tipe penyerap bising terse- fraksi segmen keras yang lebih banyak.
but sedikit berbeda. Penyerap bising OCPF Dari analisis kinerja akustik tersebut setipe PU-1 memiliki dua puncak serapan cara umum terlihat bahwa penyerap bising
yaitu pada rentang frekuensi 500 – 1.250 OCPF mampu menyerap kebisingan pada
Hz dengan koeisien absorpsi maksimum rentang frekuensi antara 1.000 – 6.500 Hz.
sebesar 0,92 terjadi pada frekuensi 1040 .
Hz, serta pada rentang frekuensi 3.000 – KESIMPULAN
4.500 Hz dengan koeisien absorpsi makDari hasil penelitian dapat disimsimum sebesar 0,80 terjadi pada frekuensi pulkan bahwa penyerap bising opened-cell
3576 Hz. Sedangkan penyerap bising OCPF polyurethane foam (OCPF) yang dikemtipe PU-1 hanya memiliki satu pola puncak bangkan dari polimerisasi 4,4-methylene
serapan yaitu pada rentang frekuensi 1.000 diphenylisocyanate (MDI) dengan polyeth– 2.500 Hz dengan koeisien absorpsi mak- ylene glycol 400 (PEG-400) sangat efektif
simum sebesar 0,66 terjadi pada frekuensi dalam pengendalian kebisingan karena
48
Jurnal EKOSAINS | Vol. II | No. 2 | Juli 2010
Teknologi Pengendalian Kebisingan
memiliki koeisien serapan yang tinggi
pada rentang frekuensi lebar. Morfologi
struktur penyerap bising memperlihatkan
pori kontinyu dengan matrik polyurethane
padat di antara strukturnya. Dari analisis
viskositas diperoleh massa molekul polyurethane berkisar antara 2,7. 105 - 4,5.
105.
Dari sisi keberlanjutan riset, penelitian ini telah menghasilkan desain penyerap bising yang memiliki kinerja yang
sangat baik pada rentang frekuensi 1.000
– 6.500 Hz. Pengembangan lanjut terhadap
hasil yang telah didapatkan dapat diarahkan pada pengembangan prototipe panel
dengan modiikasi desain dan struktur sel
yang lebih komplek sehingga dihasilkan
panel penyerap bising yang lebih fungsional.
UCAPAN TERIMA KASIH
Tim peneliti mengucapkan terima
kasih kepada Ketua Lembaga Penelitian
dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan dana penelitian melalui Hibah Penelitian Unggulan UNS tahun 2008, Ketua
Laboratorium Program Studi Kimia FKIP
UNS, Laboratorium Pusat MIPA UNS,
Laboratorium Instrumen UPI, dan Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi
Kelautan (P3GL) Bandung atas bantuan
peralatan penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
Canter, Larry W. Environmental Impact of
Agricultural Production Activities, Lewis
Publisher, Inc., Chelsea, Michigan, USA.
1986
Chian, K.S. J. Appl. Polym. Sci., 65, 1947,
1997.
Endres, W.E., M.D. Lechner, dan R. Steinberger, Macromol. Mater. Eng., 288, 525,
2003.
Gunatillake, P.A., G.F. Meijs, E. Rizzardo,
R.C. Chatelier, S.J. McCarthy, A. BrandJurnal EKOSAINS | Vol. II | No. 2 | Juli 2010
M. Masykuri, Harjana, Iwan,
Budi, Chitra, Tri, Linda
wood, dan K. Schindhelm, J. Appl. Polym.
Sci., 46, 319, 1992.
Kim, B.K., Y.J. Shin, S.M. Cho, dan H.M.
Jeong, J. Polym. Sci. Polym. Phys. Ed., 38,
2652, 2000.
Kricheldorf, H.R. dan J. Awe, Makromol.
Chem. Rapid Commun., 9, 681, 1988.
Lord, H.W., Gatley, W.S., Evensen, H.A.,
Noise Control for Engineers, Kriegel Publishing Company, Malabar, Florida, 1980,
Lu, G., D. Kalyon, dan I. Yilgo¨ r, Polym.
Eng. Sci., 43, 1863, 2003.
Magrab, E.D., 1982, Environmental Noise
Control, McGraw-Hill, Inc., New York.
Menteri Negara Lingkungan Hidup. Baku
Tingkat Kebisingan, Surat Keputusan
Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor: Kep-48/MENLH/1996/25 November
1996, Jakarta, 1996.
Papacostas, C.S., Transportation Engineering And Planning, Prentice-Hall, Inc., New
Jersey 1993,
Rightor, E.G., S.G. Urquhart, A.P. Hitchcock, H. Ade, A.P. Smith, G.E. Mitchell,
R.D. Priester, A.A. Aneja, G. Wilkes, dan
W.E. Lidy, Macromolecules, 35, 5873,
2002.
Sanchez-Adsuar, M.S., E. Papon, dan J.J.
Villenave, J. Appl. Polym. Sci, 76, 1590,
2000.
Santerre, J.P. dan R.S. Labow, J. Biomedical Mater. Res., 36, 223, 1997.
Steilein, C., L. Hernandez, dan C.D. Eisenbach, Macromol. Chem. Phys., 97, 3365,
1996.
Tanaka, H.dan M. Kunimura, Polym. Eng.
Sci., 42, 1333, 2002.
US EPA, Information on levels of Environmental Noise Requisite to protect public health and welfare with an adequate of
safety, Report No. 550-74-004, Mar 1974,
Washington, DC., 1974.
Wardhana, Wisnu Arya. Dampak Pencemaran Lingkungan. Andi Offset, Jakarta,
2001.
49