Pembuatan Dan Karakterisasi Papan Partikel Peredam Suara Dari Campuran Resin Poliester Dan Jerami Padi Chapter III V
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Alat
No. Nama Alat
1. Neraca analitis
Merek
Keterangan
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
3.2. Bahan
No. Nama Bahan
Keterangan
1. Batang Jerami Padi
2. Resin Poliester
Yukalac 157 BTQN-EX Komersial
3. Katalix Mepoxe
100 cc
4. Aluminium foil
3.3. Prosedur Penelitian
Universitas Sumatera Utara
3.3.1 Perlakuan pada Jerami Padi
a. Memilih jerami padi yang masih segar
b. Jerami padi dibersihkan dari tanah dan kotoran lainnya.
c. Dikeringkan dengan menjemurnya di bawah sinar matahari
d. Dipotong – potong kecil dengan ukuran 1 cm dengan menggunakan
3.3.2. Perlakuan pada poliester
Cairan poliester yukalac 157 BQTNE-EX ditimbang dengan neraca analaitis sesuai
dengan komposisi yang telah ditentukan. Kemudian cairan yukalak ini dicampurkan
dengan katalis mexpo sebanyak 5% 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
a. Jerami padi, poliester, dan katalis mekpo ditimbang sesuai dengan komposisi
yang telah ditentukan.
b. Campuran resin poliester yang telah siap jadi dicampurkan menjadi satu
dengan jerami padi dan diaduk menggunakan pengaduk kayu di dalah suatu
wadah secara manual sampai homogen.
c. Campuran dituangkan ke atas cetakan stainless yang telah dilapisi dengan
aluminium foil secara merata
d. Campuran dicetak dengan alat cetakan baja berukuran (15 x 13 x 0.5) cm.
e. Bagian atas ditutupi dengan plat stainless yang telah dilapisi aluminum foil.
f. Campuran selanjutya di kempa/ dicetak tekan dengan menggunakan alat
kempa press selama 20 menit tanpa adanya pemanasan. Kemudian dikeluarkan
dari alat cetak tekan.
3.3.4. Pengkondisian
Universitas Sumatera Utara
Campuran yang telah dikempa, 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.
3.3.5. Uji Kerapatan (Density)
Penentuan kerapatan papan wol menggunakan contoh uji dengan ukuran 15 cm × 12
cm. Contoh uji tersebut ditimbang berat spesimennya serta diukur dimensi panjang,
lebar dan tebalnya. Kemudian dihitung nilai kerapatannya (�) dengan menggunakan
persamaan 2.1.
3.3.6. Uji Kekuatan Tarik
Sebelum melakukan uji kekuatan tarik, spesimen harus dibentuk sesuai dengan
standar ASTM D638.
64 mm
6 mm
19 mm
5 mm
115 mm
Gambar 3.1. Skema spesimen uji berdasarkan ASTM D638
Pengujian kekuatan tarik berdasarkan ASTM D638 dengan beban 100 kgf dan
laju 50 mm/menit dengan ketebalan spesimen 5 mm. Mula – mula dihidupkan
Torsee’s Electronic System dan dibiarkan selama 1 jam. Spesimen dijepitkan pada alat
uji tarik yang telah ditentukan regangan, tegangan dan satuaanya dengan
menggunakan griff. Kemudian dihidupkan recorder. Tekan tombol start dan nilai
stroke dan load dibuat dalam kondisi nol. Catat nilai load dan stroke bila sampel
Universitas Sumatera Utara
sudah putus. Dilakukan perlakuan yang sama untuk masing-masing sampel. Nilai load
dan stroke yang diperoleh, digunakan untuk menghitung nilai kekuatan tarik dan
kemuluran dari spesimen.
3.3.7. Uji Scanning Electron Microscopy (SEM)
Pengujian dilakukan pada permukaan patahan sampel. Mula – mula sampel dilapisi
dengan emas bercampur palladium dalam suatu ruangan (vacum evaporator)
bertekanan 0,2 Torr dengan menggunakan mesin Ion Sputter JFC-1100. Selanjutnya
sampel disinari dengan pancaran elektron bertenaga 1,2 kV pada ruangan khusus
sehingga sample mengeluarkan elektron sekunder dan elektron terpental yang dapat
dideteksi oleh detektor Scientor yang diperkuat dengan suatu rangkaian listrik yang
menyebabkan timbulnya gambar CRT (Cathode Ray Tube) selama 4 menit. Kemudian
coating dengan tebal lapisan 400 amstrong dimasukkan ke dalam spesimen Chamber
pada mesin SEM (JSM-35C) untuk dilakukan pemotretan. Hasil pemotretan dilakukan
setelah memilih bagian tertentu dari objek (sampel) dan perbesaran yang diinginkan
sehingga diperoleh foto yang baik dan jelas.
3.3.8. Uji Koefisien Serap Bunyi dengan Metode Tabung Impedansi
3.3.8.1. 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.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2. Rangkaian Alat Tabung Impedansi
dengan salah satu rincian alat :
Gambar 3.3. Labjack U3-LV
Universitas Sumatera Utara
Adapun spesifikasi dan fungsi dari rangkaian alat tabung impedansi dapat kita lihat
dalam table berikut ini:
Tabel 3.1 Spesifikasi dan Fungsi Seperangkat Alat Tabung Impedansi
No.
ALAT
SPESIFIKASI
Fungi
1
Lab Jack
16FleksibelI /O(Input Digital,
merubah data sinyal analog
Digital Output, atau
bunyi yang dibangkitkan
InputAnalog), 2 analog output (10 dalam percobaan menjadi
Bit, 0,5 votl), MendukungSPI,
sinyal digital.
I2C,
danProtokolSerialAsynchronous
2
Laptop
Asus, Intel(R) Core i5 2.3 GHz, 4 menyimpan dan mengolah
GB Ram, Harddisk640 GB, sinyal digital dari Labjack
Windows 7 Ultimate Edition
dengan bantuan software
DAQFctory dan sebagai Tone
Generator dengan bantuan
software ToneGen untuk
membangkitkan bunyi pure
tone
3
Tabung
Pipa paralon merk Maspion
alat uji untuk mendapatkan
impedansi
diameter 100 mm, tebal 5 mm dan nilai koefisien serap bunyi
panjang 140 cm
dari sampel
4
Speaker
Audax 4” Woofer Midrange,
sumber bunyi berupa pure
nominal impedansi 8 Ohm,
tone yang diatur oleh software
Nominal Power RMS 60W,
ToneGen
sensitifitas 90 dB.
5
Mikropon
Merk Professional Wired
Condenser Microphone Type
Condenser dengan kapasitas
frekuensi respon 50 Hz – 18 KHz
6
Amplifier
250 Watt Stereo merk Piwie Type penguat tegangan dan arus
AV-299
dari sinyal audio yang
bertujuan untuk
menggerakkan pengeras suara
(loudspeaker)
3.3.8.2. Rangkaian Peralatan
Secara eksperimental, pengujian dan pengambilan data untuk mendapatkan koefisien
serap bunyi dari material dilakukan dengan menggunakan tabung impedansi sesuai
dengan ASTM E-1050. Peralatan yang digunakan dapat digambarkan dalam bentuk
diagram rangkaian alat seperti ditunjukkan pada gambar berikut:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.4. Diagram alat pengukuran koefisien serap bunyi dengan tabung
impedansi
Prosedur pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Siapkan semua peralatan uji dengan diatur sesuai gambar set up peralatan
pengujian.
2. Masukkan spesimen uji dalam tabung impedansi, yaitu ditengah ruang uji
dengan posisi tegak lurus terhadap arah ruang tabung.
3. Pengukuran dilakukan pada frekuensi 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1000Hz,
1500Hz, dan 2000 Hz.
4. Hubungkan mikropon 1 dan mikropon 2 pada pre-amp mic channel 1 dan 2.
Untuk frekuensi dibawah 228Hz yaitu frekuensi 125Hz dipakai mikropon 1’
dan 2.
Penyangga spesimen
Gambar 3.5. Bagan dari Tabung Impedansi
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.
Universitas Sumatera Utara
8. Untuk membangkitkan sinyal bunyi, buka program ToneGen. Bunyi yang
dikeluarkan berupa pure 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 tegangan rata-rata pada masing-masing mikropon (A dan B) dan
kemudian dimasukkan ke persamaan 2.11.
Universitas Sumatera Utara
3.4. Diagram Alir Penelitian
Jerami Padi
Katalis Mepoxe
Poliester Yukalac
Dipotong kecil
1 cm
diaduk
Campuran Homogen
Dimixer sampai merata
Campuran polyester – jerami padi
Dituang ke dalam cetakan beralas
plat stainless yang dilapisi
aluminum foil
Diratakan
Ditutup dengan plat stainless
yang telah dilapisi aluminium foil
Dipress selama 20 menit
Dikeluarkan dari cetakan
Papan Partikel
Dikarakterisasi
Uji Fisik
Uji Mekanik
Uji kerapatan
Uji Koefisien Serap
Bunyi
Uji kuat tarik
Uji SEM
Hasil
Universitas Sumatera Utara
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Di dalam penelitian ini dilakukan beberapa analisa terhadap papan partikel campuran
antara resin poliester dengan jerami padi yang bervariasi.
4.1. Sifat Fisis Papan Partikel
4.1.1. Kerapatan (density)
Salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa benda terhadap
volumenya dinamakan dengan kerapatan (density). Hasil penelitian dari uji kerapatan
disajikan dalam bentuk tabel di bawah ini :
Tabel 4.1 Data hasil Pengujian Kerapatan papan partikel Campuran
Poliester dengan Jerami Padi
RPE & Perlakuan
p
l
t
V
m
�
�
(g)
JP (%)
(cm) (cm)
(cm)
(cm3)
(g/cm3) (g/cm3)
1
15,1
11,9
0,5
89,85
56,4
0,63
0,625
30 : 70
2
15,1
12
0,5
90,6
56,6
0,62
1
15,2
12,1
0,5
91,96
67,5
0,73
0,73
35 : 65
2
15,1
12,2
0,5
92,11
67,4
0,73
1
15,4
12,3
0,5
94,71
71,6
0,75
0,75
40 : 60
2
15,3
12,2
0,5
93,33
71,6
0,76
1
15,3
12,3
0,5
94,095
75,3
0,8
0,85
45 : 55
2
15,2
12,2
0,5
92,72
75,3
0,81
1
15
12,1
0,5
90,75
89,5
0,98
0,985
50 : 50
2
15
12
0,5
90
89,6
0,99
Hasil penelitian dengan uji kerapatan juga ditunjukkan pada gambar 4.1 di bawah ini:
Universitas Sumatera Utara
1
kerapatan (g/cm3 )
0,95
0,9
0,85
0,8
0,985
0,75
0,85
0,7
0,65
0,6
0,73
0,75
35:65
40:60
0,625
30:70
45:55
50:50
Komposisi poliester & Jerami Padi
Gambar 4.1. Grafik Kerapatan Antara Campuran Poliester Dengan Jerami
Padi
Kerapatan papan partikel cenderung akan meningkat seiring dengan
penambahan jumlah perekat yang digunakan, hal ini terjadi akibat adanya gaya
interaksi secara fisis antara perekat dengan pengisi melalui rongga – rongga yang
diisinya (Mawardi, 2006). Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan
partikel yang dihasilkan berkisar antara 0,625 g/cm3 sampai dengan 0,98 g/cm3,
dimana nilai kerapatan terendah pada komposisi 30 : 70 dan tertinggi pada komposisi
50 : 50 antara resin poliester dengan jerami padi.
Nilai kerapatan rata – rata dari kelima komposisi yang dihasilkan adalah
0,788g/cm3. Tsoumis (1991) membagi papan partikel ke dalam tiga kategori yaitu
papan partikel dengan kerapatan rendah (0,25 g/cm3 – 0,40 g/cm3), kerapatan sedang
(0,41 g/cm3 – 0,80 g/cm3), dan keratapan tinggi (0,81 g/cm3 – 1,2 g/cm3). Bedasarkan
ini dapat disimpulkan bahwa komposisi 30 : 70, 35 : 65, dan 40 : 60 merupakan papan
partikel dengan kerapatan sedang. Sedangkan dua komposisi lainnya merupakan
papan partikel dengan kerapatan tinggi.
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03 – 2105 – 2006, Papan Partikel,
menetapkan nilai kerapatan papan partikel sebesar 0,50 g/cm3 – 0,90 g/cm3. Dari hasil
Universitas Sumatera Utara
rata – rata papan partikel yang telah diteliti menunjukkan bahwa papan partikel yang
dihasilkan telah memenuhi standar yang ditetapkan.
4.1.2. Analisa Permukaan Dengan Uji SEM (Scanning Electron Microscopy)
Analisa permukaan dengan SEM dilakukan untuk melihat struktur permukaan dan
juga patahan dari campuran poliester dengan jerami padi. Dapat dilihat pada gambar
4.2(a) dengan perbesaran 60 kali menunjukkan bahwa jerami padi yang terjerap dalam
poliester lebih banyak. Ini ditandai dengan banyaknya rongga-rongga yang terbentuk.
Sedangkan pada gambar (b) perbesaran 250 kali, menunjukkan bahwa poliester yang
merekat pada jerami padi masih menampakkan penumpukan. Hal ini ditandai dengan
sedikitnya rongga yang terlihat.
Jerami padi
dan poliester
Rongga
Jerami padi
(a)
(b)
Gambar 4.2. Hasil analisa SEM permukaan campuran poliester : jerami padi
35:65 (%) dengan (a) perbesaran 60 kali dan (b) perbesaran 250
kali.
Dari kedua gambar di atas menunjukkan bahwa distribusi dari poliester yang
digunakan sebagai perekat pada jerami padi masih belum maksimal. Perbedaan
perbesaran dari kedua hasil uji SEM ini menggambarkan bahwa proses pencampuran
yang dilakukan masih memiliki kekurangan. Sehingga terjadinya penumpukan dari
poliester yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
Jerami padi
dan poliester
Jerami padi
poliester
Ronggarongga
(a)
(b)
Gambar 4.3. Hasil analisa SEM permukaan campuran poliester : jerami padi
45:55 (%) dengan (a) perbesaran 60 kali dan (b) perbesaran 250
kali.
Gambar 4.3 di atas menunjukkan bahwa poliester lebih terdistribusi merata
daripada yang terlihat dari gambar 4.2. Hasil uji SEM dari yang ditunjukkan pada
gambar 4.3(a) pada perbesaran 60 kali menyatakan bahwa jerami padi yang digunakan
merekat merata pada poliester. Dan ini juga dapat dibandingkan dengan yang terlihat
pada gambar 4.3(b) dengan perbesaran 250 kali. Pemerataan poliester lebih terlihat
jelas dengan perbesaran 250 kali.
Ini menunjukkan bahwa jumlah jerami akan mempengaruhi distribusi partikel.
Perbedaan distribusi (banyaknya jerami padi yang terjerap) menyebabkan gangguan
terhadap perekatnya. Akibat terjerapnya jerami padi dapat mempengaruhi proses
perekatan, yaitu berkurangnya perekatan antara poliester dan jerami padi yang
menyebabkan kekuatan tarik dan kekuatan lentur menurun dengan meningkatnya
jumlah jerami padi yang ditambahkan. Pembentukan pori-pori atau rongga juga akan
sangat mempengaruhi dari sifat material akustiknya. Semakin banyaknya pori yang
terbentuk, maka akan meningkatkan daya serap suara dari material tersebut
(Mediastika, 2009).
Untuk analisa SEM patahan dari campuran poliester – jerami padi, gambar 4.4
(a) dan (b) menunjukkan pendistribusian yang maksimal, hal ini dapat dilihat dari
banyaknya jumlah jerami padi yang derjerap oleh perekat poliester, pada perbesaran
60 kali (a), jerami yang lebih merata, sehingga lebih sedikit rongga – rongga yang
Universitas Sumatera Utara
terbentuk. Perbesaran 250 kali (b) juga menunjukkan hal yang sama. Pendistribusian
poliester terhadap jerami padi dilihat dari patahannya cukup merata. Papan partikel
dengan hasil SEM seperti gambar ini akan lebih kuat, tetapi memiliki daya serap yang
kurang bagus, dikarenakan sedikitnya pori-pori yang terbentuk.
Jerami padi
dan poliester
Jerami padi
poliester
(a)
(b)
Gambar 4.4. Hasil analisa SEM patahan campuran poliester : jerami padi 50:50
(%) dengan (a) perbesaran 60 kali dan (b) perbesaran 250 kali.
4.2. Sifat Mekanis Papan Partikel
4.2.1. Uji Kekuatan Tarik dan Kemuluran
Telah dilakukan pengujian sifat mekanik yaitu kekuatan tarik terhadap semua variasi
sampel dalam penelitian ini. Hasil pengujian yang diperoleh adalah nilai load
(tegangan) dan stroke (regangan). Dari data yang diperoleh dapat dihitung nilai
kekuatan tarik (σ) dan nilai kemuluran (ε) dengan menggunakan persamaan (2.2) dan
(2.3) pada bab 2 diatas.
Hasil yang diperoleh disajikan dalam tabel di bawah ini :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.2. Data hasil Pengujian kekuatan Tarik (σ t ) dan Kemuluran (ε) papan
partikel campuran poliester dengan jerami padi
Komposisi
Tegangan
Regangan
Kuat tarik
Kemuluran (ε)
(Load)
(stroke)
(σ t ) N/m2
Poliester &
%
Kgf
mm/menit
JP
(%)
30 : 70
0,32
5,63
1,04 x 105
8,8
35 : 65
0,96
7,28
3,14 x 105
11,4
40 : 60
9,04
5,83
29,56 x 105
9,1
5
45 : 55
14,71
7,20
48,07 x 10
11,3
50 : 50
40,59
5,01
132,73 x 105
7,8
Data hasil pengukuran kekuatan tarik (σ t ) dan kemuluran (ε) di atas dapat juga dilihat
dari gambar grafik dibawah untuk mempermudah dalam analisa.
1,32E-03
1,40E-03
Kuat tarik (σt) N/m2
1,20E-03
1,00E-03
8,00E-04
6,00E-04
4,81E-04
4,00E-04
2,97E-04
2,00E-04
1,04E-05
3,14E-05
30 : 70
35 : 65
0,00E+00
40 : 60
45 : 55
50 : 50
Komposisi poliester & Jerami Padi
Gambar 4.5. Grafik Kekuatan Tarik Antara Campuran Poliester Dengan
Jerami Padi
Universitas Sumatera Utara
11,4
12,0
Kemuluran (%)
10,0
11,3
9,1
8,8
7,8
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
30:70
35:65
40:60
45:55
50:50
Komposisi poliester & Jerami Padi
Gambar 4.6. Grafik Kemuluran Antara Campuran Poliester Dengan Jerami
Padi
Dari gambar 4.5, hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa hasil yang optimum
terdapat pada campuran poliester dengan jerami padi pada perbandingan 50:50 persen
dengan nilai kekuatan tarik 132,73x105 N/m2, sedangkan kekuatan tarik minimum
terdapat pada variasi campuran poliester dan jerami padi pada perbandingan 30:70
persen dengan nilai kekuatan tarik 1,04 x 105 N/m2. Sedangkan pada gambar 4.6.
menunjukkan bahwan nilai kemuluran tertinggi yaitu pada perbandingan 35:65 persen
antara poliester dengan jerami padi. Nilai kemuluran minimumnya pada perbandingan
50:50 persen.
Dalam hal ini poliester berperan sebagai perekat pada papan partikel yang
dihasilkan, dengan demikian semakin banyak jumlah perekat poliester yang
digunakan, maka kekuatan tarik dari papan partikel akan meningkat dan
kemulurannya akan semakin menurun.
Penambahan serat bertindak sebagai pengisi dan mencipkan daerah konsentrasi
tegangan. Penambahan serat kedalam komposit dapat mengganggu ikatan antara
matriks dalam polimer (Munirah, 2007).
Universitas Sumatera Utara
4.3. Uji Koefisien Serap Bunyi
4.3.1. Papan Partikel dengan Campuran Poliester dan Jerami Padi 30:70
Hasil bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz ditunjukkan pada gambar 4.7. di
bawah ini :
(a)
(b)
Gambar 4.7. Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz antara poliester dan
jerami padi 30:70 (a) mikropon 1 dan (b) mikropon 2
Gambar merupakan bentuk gelombang yang ditampilkan pada layar komputer
yang digunakan untuk mendeteksi koefisien serap bunyi dari spesimen yang
digunakan. Dimana gambar (a) menunjukkan mikropon 1 dan (b) mikropon 2. Harga
amplitudo dari grafik didapatkan dengan melihat harga maksimum dari masing –
masing mikropon, yang kemudian dijumlahkan. Sedangkan untuk amplitudo
minimumnya didapatkan dari selisih mikropon 1 dengan mikropon 2, setelah
ditentukan nilai minimum dari kedua mikropon ini. Untuk perhitungan dapat dilihat
pada lampiran.
Hasil pengukuran korfisien serap bunyinya ditunjukkan pada tabel 4.3. Hasil
ini didapat dari perhitungan dengan menggunakan persamaan 2.11 pada bab 2.
Tabel 4.3 Hasil pengukuran dan perhitungan papan partikel antara poliester
dengan jerami padi 30:70
Frekuensi
A
B
A1
A2
Koefisien serap
(Hz)
(α)
0,300804 0,194126 0,49493 0,106678
0,583514
250
1,4389 0,599861 2,038761 0,839039
0,826204
500
1,678625 0,785049 2,463674 0,893576
0,781281
1000
0,669981 0,451831 1,121812 0,21815
0,545193
1500
1,217753 0,472807 1,69056 0,744946
0,849253
2000
Universitas Sumatera Utara
koefisien serap (α)
Dari tabel 4.3 di atas dapat juga ditunjukkan dengan gambar grafik di bawah ini:
0,900
0,800
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
0,826
0,584
250
0,849
0,781
0,545
500
1000
1500
2000
Frekuensi (Hz)
Gambar 4.8. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi 30:70
Pada gambar 4.8 di atas menunjukkan bahwa papan partikel dengan campuran
poliester dan jerami padi dengan perbandingan 30:70 memiliki nilai koefisien serap
yang tinggi pada frekuensi 2000 Hz yaitu sebesar 0,849 dan koefisien terendahnya
pada frekuensi 1500 Hz yaitu 0,545.
4.3.2. Papan Partikel dengan Campuran Poliester dan Jerami Padi 35:65
Hasil bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz ditunjukkan pada gambar 4.9 di
bawah ini :
(a)
(b)
Gambar 4.9. Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz antara poliester dan
jerami padi 35:65 (a) mikropon 1 dan (b) mikropon 2
Universitas Sumatera Utara
Gambar di atas merupakan bentuk gelombang yang ditampilkan pada layar
komputer yang digunakan untuk mendeteksi koefisien serap bunyi dari spesimen yang
digunakan. Dimana gambar (a) menunjukkan mikropon 1 dan (b) mikropon 2. Harga
amplitudo dari grafik didapatkan dengan melihat harga maksimum dari masing –
masing mikropon, yang kemudian dijumlahkan. Sedangkan untuk amplitudo
minimumnya didapatkan dari selisih mikropon 1 dengan mikropon 2, setelah
ditentukan nilai minimum dari kedua mikropon ini. Untuk perhitungan dapat dilihat
pada lampiran.
Hasil pengukuran koefisien serap bunyinya ditunjukkan pada tabel 4.4.
Tabel 4.4 Hasil pengukuran dan perhitungan papan partikel antara poliester
dengan jerami padi 35:65
Frekuensi
A
B
A1
A2
Koefisien serap
(Hz)
(α)
1,04815 0,79164 1,83979 0,25651
0,430
250
2,45474 1,82905 4,28379 0,62568
0,445
500
0,54113 0,43445 0,97558 0,10668
0,355
1000
0,49858 0,25586 0,75443 0,24272
0,737
1500
0,59027 0,26904 0,85931 0,32123
0,792
2000
koefisien serap (α)
Dari tabel 4.4 di atas dapat juga ditunjukkan dengan gambar grafik di bawah ini:
0,900
0,800
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
0,737
0,430
0,445
250
500
0,792
0,355
1000
1500
2000
Frekuensi (Hz)
Gambar 4.10. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi 35:65
Universitas Sumatera Utara
Pada gambar 4.10 di atas menunjukkan bahwa papan partikel dengan
campuran poliester dan jerami padi dengan perbandingan 35:65 memiliki nilai
koefisien serap yang tinggi pada frekuensi 2000 Hz yaitu sebesar 0,792 dan koefisien
terendahnya pada frekuensi 1000 Hz yaitu 0,355.
4.3.3. Papan Partikel dengan Campuran Poliester dan Jerami Padi 40:60
Hasil bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz ditunjukkan pada gambar 4.11 di
bawah ini :
(a)
(b)
Gambar 4.11. Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz antara poliester dan
jerami padi 40:60 (a) mikropon 1 dan (b) mikropon 2
Gambar merupakan bentuk gelombang yang ditampilkan pada layar komputer
yang digunakan untuk mendeteksi koefisien serap bunyi dari spesimen yang
digunakan. Dimana gambar (a) menunjukkan mikropon 1 dan (b) mikropon 2. Harga
amplitudo dari grafik didapatkan dengan melihat harga maksimum dari masing –
masing mikropon, yang kemudian dijumlahkan. Sedangkan untuk amplitudo
minimumnya didapatkan dari selisih mikropon 1 dengan mikropon 2, setelah
ditentukan nilai minimum dari kedua mikropon ini. Untuk perhitungan dapat dilihat
pada lampiran.
Tabel 4.5 Hasil pengukuran dan perhitungan papan partikel antara poliester
dengan jerami padi 40:60
Frekuensi (Hz)
250
500
1000
1500
2000
A
0,54353
2,45474
1,91835
1,73376
1,63368
B
0,39609
2,17006
0,75269
1,21895
0,92409
A1
0,93962
4,6248
2,67104
2,95271
2,55777
A2
0,14743
0,28467
1,16567
0,51481
0,70959
Koefisien serap (α)
0,469
0,218
0,846
0,506
0,680
Universitas Sumatera Utara
koefisien serap (α)
Dari tabel 4.5 di atas dapat juga ditunjukkan dengan gambar grafik di bawah ini:
0,900
0,800
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
0,846
0,680
0,506
0,469
0,218
250
500
1000
1500
2000
Frekuensi (Hz)
Gambar 4.12. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi 40:60
Pada gambar 4.12 di atas menunjukkan bahwa papan partikel dengan campuran
poliester dan jerami padi dengan perbandingan 35:65 memiliki nilai koefisien serap
yang tinggi pada frekuensi 1000 Hz yaitu sebesar 0,846 dan koefisien terendahnya
pada frekuensi 500 Hz yaitu 0,218.
4.3.4. Papan Partikel dengan Campuran Poliester dan Jerami Padi 45:55
Hasil bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz ditunjukkan pada gambar 4.13 di
bawah ini :
(a)
(b)
Gambar 4.13. Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz antara poliester dan
jerami padi 45:55 (a) mikropon 1 dan (b) mikropon 2
Universitas Sumatera Utara
Gambar merupakan bentuk gelombang yang ditampilkan pada layar komputer
yang digunakan untuk mendeteksi koefisien serap bunyi dari spesimen yang
digunakan. Dimana gambar (a) menunjukkan mikropon 1 dan (b) mikropon 2. Harga
amplitudo dari grafik didapatkan dengan melihat harga maksimum dari masing –
masing mikropon, yang kemudian dijumlahkan. Sedangkan untuk amplitudo
minimumnya didapatkan dari selisih mikropon 1 dengan mikropon 2, setelah
ditentukan nilai minimum dari kedua mikropon ini. Untuk perhitungan dapat dilihat
pada lampiran.
Hasil pengukuran koefisien serap bunyinya ditunjukkan pada tabel 4.6.
Tabel 4.6 Hasil pengukuran dan perhitungan papan partikel antara poliester
dengan jerami padi 45:55
Frekuensi
(Hz)
250
500
1000
1500
2000
A
B
A1
A2
1,74815
2,30611
1,77032
1,4353
1,1746
1,38556
2,25517
1,0026
0,64241
0,76407
3,13371
4,56127
2,77292
2,07772
1,93868
0,36259
0,05094
0,76772
0,79289
0,41053
Koefisien serap
(α)
0,372
0,044
0,679
0,800
0,577
koefisien serap (α)
Dari tabel 4.6 di atas dapat juga ditunjukkan dengan gambar grafik di bawah ini:
0,900
0,800
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
0,800
0,679
0,577
0,372
0,044
250
500
1000
1500
2000
Frekuensi (Hz)
Gambar 4.14. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi 45:55
Pada gambar 4.14 di atas menunjukkan bahwa papan partikel dengan campuran
poliester dan jerami padi dengan perbandingan 45:55 memiliki nilai koefisien serap
Universitas Sumatera Utara
yang tinggi pada frekuensi 1500 Hz yaitu sebesar 0,800 dan koefisien terendahnya
pada frekuensi 500 Hz yaitu 0,044.
4.3.5. Papan Partikel dengan Campuran Poliester dan Jerami Padi 50:50
Hasil bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz ditunjukkan pada gambar 4.15 di
bawah ini :
(a)
(b)
Gambar 4.15. Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz antara poliester dan
jerami padi 50:50 (a) mikropon 1 dan (b) mikropon 2
Gambar merupakan bentuk gelombang yang ditampilkan pada layar komputer
yang digunakan untuk mendeteksi koefisien serap bunyi dari spesimen yang
digunakan. Dimana gambar (a) menunjukkan mikropon 1 dan (b) mikropon 2. Harga
amplitudo dari grafik didapatkan dengan melihat harga maksimum dari masing –
masing mikropon, yang kemudian dijumlahkan. Sedangkan untuk amplitudo
minimumnya didapatkan dari selisih mikropon 1 dengan mikropon 2, setelah
ditentukan nilai minimum dari kedua mikropon ini. Untuk perhitungan dapat dilihat
pada lampiran.
Tabel 4.7 Hasil pengukuran dan perhitungan papan partikel antara poliester
dengan jerami padi 50:50
Frekuensi (Hz)
A
B
A1
A2
Koefisien serap
(α)
0,61005 0,55851 1,16856 0,05154
0,162
250
2,45474 2,21501 4,66975 0,23973
0,186
500
1,35739 1,21536 2,57275 0,14204
0,198
1000
0,95585 0,9193 1,87515 0,03656
0,075
1500
1,05594 0,89832 1,95426 0,15762
0,276
2000
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel 4.7 di atas dapat juga ditunjukkan dengan gambar grafik di bawah ini:
0,276
koefisien serap (α)
0,300
0,250
0,200
0,186
0,198
0,162
0,150
0,100
0,075
0,050
0,000
250
500
1000
1500
2000
Frekuensi (Hz)
Gambar 4.16. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi 50:50
Pada gambar 4.16 di atas menunjukkan bahwa papan partikel dengan campuran
poliester dan jerami padi dengan perbandingan 50:50 memiliki nilai koefisien serap
yang tinggi pada frekuensi 2000 Hz yaitu sebesar 0,276 dan koefisien terendahnya
pada frekuensi 1500 Hz yaitu 0,075.
4.3.6. Hubungan Antara Komposisi Campuran Papan Partikel dengan Koefisien
Serap (α) Bunyi
Semakin banyaknya jumlah resin poliester yang digunakan, maka akan mengurangi
absorbansi dari papan partikel terhadap bunyi. Begitu juga sebaliknya, apabila jumlah
jerami padi yang digunakan semakin banyak, maka absorbansi papan partikel terhadap
bunyi akan semakin besar. Dengan kata lain juga kerapatan papan yang tinggi
memiliki penyerapan yang baik pada frekuensi rendah. Sementara itu kerapatan papan
partikel yang rendah menyerap suara lebih baik pada frekuensi tinggi. Sebagai contoh,
pada frekuensi 2000 Hz didapat data sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.8. Koefisien Serap papan partikel pada frekuensi 2000 Hz
Komposisi
Poliester: Jerami Padi
(%)
30:70
35:65
40:60
45:55
50:50
Koefisien serap
(α)
0,849
0,792
0,68
0,577
0,276
Untuk lebih jelasnya ditunjukkan pada grafik dibawah ini:
koefisien serap (α)
0,9
0,849
0,792
0,8
0,68
0,7
0,577
0,6
0,5
0,4
0,276
0,3
0,2
0,1
0
30:70
35:65
40:60
45:55
50:50
Poliester:Jerami Padi (%)
Gambar 4.17. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi pada frekuensi 2000 Hz
Gambar 4.17 menunjukkan bahwa nilai koefisien serap dari papan partikel yang
dihasilkan adalah pada perbandingan 30:70 yaitu 0,849 dan yang terendah pada
perbandingan 50:50 yaitu 0,276. Akan tetapi tidak semua perbandingan mengikuti
kaedah tersebut. Seperti pada frekuensi 1500 Hz, nilai koefisien serap tertinggi
terdapat pada perbandingan 45:50 yaitu 0,8 bukan pada 30:70 yaitu 0,545. Hal ini
disebabkan masih terdapatnya kekurangan dalam proses pembuatan spesimen dari
papan partikel yang dihasilkan.
Universitas Sumatera Utara
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 poliester dan jerami padi
menunjukkan bahwa pada perbandingan 50:50 memiliki kekuatan tarik yang
paling tinggi yaitu 132,73x105 N/m2 dengan kemuluran 7,8% dan yang
terendah pada perbandingan 30:70 yaitu 1,04x105 N/m2 dengan nilai
kemuluran 8,8%.
b. Papan partikel yang terbuat dari campuran resin poliester dan jerami padi
menunjukkan bahwa nilai koefisien serap bunyi yang tertinggi adalah 0,849
terjadi pada frekuensi 2000 Hz dengan komposisi 30:70 dan nilai koefisien
serap bunyi yang terendah adalah 0,075 terjadi pada frekuensi 1500 Hz dengan
komposisi 50:50.
c. Dari hasil analisa permukaan SEM, menunjukkan bahwa poliester lebih
terdistribusi merata ke dalam jerami padi yaitu pada perbandingan 45:55.
Sedangkan dari hasil pembesaran patahan papan partikel, poliester lebih
terdistribusi merata pada perbandingan 50:50.
2. Dari penelitian dan karakterisasi yang dilakukan didapatkan bahwa dengan
berkurangnya kekuatan dari papan partikel, maka akan menaikkan harga koefisien
serap bunyi. Ini ditandai dengan semakin bertambahnya jumlah pori – pori dari
serat yang digunakan. Begitu juga sebaliknya, koefisien serap suaranya akan
berkurang dengan bertambahnya jumlah perekat yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
5.2. Saran
Setelah dilakukannya penelitian ini, penulis perlu menyarankan kepada rekan – rekan
peneliti berikutnya:
1. Untuk pengembangan penelitian ini, perlu digunakan komposisi yang lebih
bervariasi.
2. Pengadukan (pencampuran) serat dengan resin yang lebih teliti sehingga lebih
homogen.
3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap karakteristik akustik papan
partikel selain dari uji koefisien serap bunyi dalam rangka memperoleh papan
dengan sifat akustik yang lebih baik.
Universitas Sumatera Utara
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Alat
No. Nama Alat
1. Neraca analitis
Merek
Keterangan
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
3.2. Bahan
No. Nama Bahan
Keterangan
1. Batang Jerami Padi
2. Resin Poliester
Yukalac 157 BTQN-EX Komersial
3. Katalix Mepoxe
100 cc
4. Aluminium foil
3.3. Prosedur Penelitian
Universitas Sumatera Utara
3.3.1 Perlakuan pada Jerami Padi
a. Memilih jerami padi yang masih segar
b. Jerami padi dibersihkan dari tanah dan kotoran lainnya.
c. Dikeringkan dengan menjemurnya di bawah sinar matahari
d. Dipotong – potong kecil dengan ukuran 1 cm dengan menggunakan
3.3.2. Perlakuan pada poliester
Cairan poliester yukalac 157 BQTNE-EX ditimbang dengan neraca analaitis sesuai
dengan komposisi yang telah ditentukan. Kemudian cairan yukalak ini dicampurkan
dengan katalis mexpo sebanyak 5% 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
a. Jerami padi, poliester, dan katalis mekpo ditimbang sesuai dengan komposisi
yang telah ditentukan.
b. Campuran resin poliester yang telah siap jadi dicampurkan menjadi satu
dengan jerami padi dan diaduk menggunakan pengaduk kayu di dalah suatu
wadah secara manual sampai homogen.
c. Campuran dituangkan ke atas cetakan stainless yang telah dilapisi dengan
aluminium foil secara merata
d. Campuran dicetak dengan alat cetakan baja berukuran (15 x 13 x 0.5) cm.
e. Bagian atas ditutupi dengan plat stainless yang telah dilapisi aluminum foil.
f. Campuran selanjutya di kempa/ dicetak tekan dengan menggunakan alat
kempa press selama 20 menit tanpa adanya pemanasan. Kemudian dikeluarkan
dari alat cetak tekan.
3.3.4. Pengkondisian
Universitas Sumatera Utara
Campuran yang telah dikempa, 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.
3.3.5. Uji Kerapatan (Density)
Penentuan kerapatan papan wol menggunakan contoh uji dengan ukuran 15 cm × 12
cm. Contoh uji tersebut ditimbang berat spesimennya serta diukur dimensi panjang,
lebar dan tebalnya. Kemudian dihitung nilai kerapatannya (�) dengan menggunakan
persamaan 2.1.
3.3.6. Uji Kekuatan Tarik
Sebelum melakukan uji kekuatan tarik, spesimen harus dibentuk sesuai dengan
standar ASTM D638.
64 mm
6 mm
19 mm
5 mm
115 mm
Gambar 3.1. Skema spesimen uji berdasarkan ASTM D638
Pengujian kekuatan tarik berdasarkan ASTM D638 dengan beban 100 kgf dan
laju 50 mm/menit dengan ketebalan spesimen 5 mm. Mula – mula dihidupkan
Torsee’s Electronic System dan dibiarkan selama 1 jam. Spesimen dijepitkan pada alat
uji tarik yang telah ditentukan regangan, tegangan dan satuaanya dengan
menggunakan griff. Kemudian dihidupkan recorder. Tekan tombol start dan nilai
stroke dan load dibuat dalam kondisi nol. Catat nilai load dan stroke bila sampel
Universitas Sumatera Utara
sudah putus. Dilakukan perlakuan yang sama untuk masing-masing sampel. Nilai load
dan stroke yang diperoleh, digunakan untuk menghitung nilai kekuatan tarik dan
kemuluran dari spesimen.
3.3.7. Uji Scanning Electron Microscopy (SEM)
Pengujian dilakukan pada permukaan patahan sampel. Mula – mula sampel dilapisi
dengan emas bercampur palladium dalam suatu ruangan (vacum evaporator)
bertekanan 0,2 Torr dengan menggunakan mesin Ion Sputter JFC-1100. Selanjutnya
sampel disinari dengan pancaran elektron bertenaga 1,2 kV pada ruangan khusus
sehingga sample mengeluarkan elektron sekunder dan elektron terpental yang dapat
dideteksi oleh detektor Scientor yang diperkuat dengan suatu rangkaian listrik yang
menyebabkan timbulnya gambar CRT (Cathode Ray Tube) selama 4 menit. Kemudian
coating dengan tebal lapisan 400 amstrong dimasukkan ke dalam spesimen Chamber
pada mesin SEM (JSM-35C) untuk dilakukan pemotretan. Hasil pemotretan dilakukan
setelah memilih bagian tertentu dari objek (sampel) dan perbesaran yang diinginkan
sehingga diperoleh foto yang baik dan jelas.
3.3.8. Uji Koefisien Serap Bunyi dengan Metode Tabung Impedansi
3.3.8.1. 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.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2. Rangkaian Alat Tabung Impedansi
dengan salah satu rincian alat :
Gambar 3.3. Labjack U3-LV
Universitas Sumatera Utara
Adapun spesifikasi dan fungsi dari rangkaian alat tabung impedansi dapat kita lihat
dalam table berikut ini:
Tabel 3.1 Spesifikasi dan Fungsi Seperangkat Alat Tabung Impedansi
No.
ALAT
SPESIFIKASI
Fungi
1
Lab Jack
16FleksibelI /O(Input Digital,
merubah data sinyal analog
Digital Output, atau
bunyi yang dibangkitkan
InputAnalog), 2 analog output (10 dalam percobaan menjadi
Bit, 0,5 votl), MendukungSPI,
sinyal digital.
I2C,
danProtokolSerialAsynchronous
2
Laptop
Asus, Intel(R) Core i5 2.3 GHz, 4 menyimpan dan mengolah
GB Ram, Harddisk640 GB, sinyal digital dari Labjack
Windows 7 Ultimate Edition
dengan bantuan software
DAQFctory dan sebagai Tone
Generator dengan bantuan
software ToneGen untuk
membangkitkan bunyi pure
tone
3
Tabung
Pipa paralon merk Maspion
alat uji untuk mendapatkan
impedansi
diameter 100 mm, tebal 5 mm dan nilai koefisien serap bunyi
panjang 140 cm
dari sampel
4
Speaker
Audax 4” Woofer Midrange,
sumber bunyi berupa pure
nominal impedansi 8 Ohm,
tone yang diatur oleh software
Nominal Power RMS 60W,
ToneGen
sensitifitas 90 dB.
5
Mikropon
Merk Professional Wired
Condenser Microphone Type
Condenser dengan kapasitas
frekuensi respon 50 Hz – 18 KHz
6
Amplifier
250 Watt Stereo merk Piwie Type penguat tegangan dan arus
AV-299
dari sinyal audio yang
bertujuan untuk
menggerakkan pengeras suara
(loudspeaker)
3.3.8.2. Rangkaian Peralatan
Secara eksperimental, pengujian dan pengambilan data untuk mendapatkan koefisien
serap bunyi dari material dilakukan dengan menggunakan tabung impedansi sesuai
dengan ASTM E-1050. Peralatan yang digunakan dapat digambarkan dalam bentuk
diagram rangkaian alat seperti ditunjukkan pada gambar berikut:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.4. Diagram alat pengukuran koefisien serap bunyi dengan tabung
impedansi
Prosedur pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Siapkan semua peralatan uji dengan diatur sesuai gambar set up peralatan
pengujian.
2. Masukkan spesimen uji dalam tabung impedansi, yaitu ditengah ruang uji
dengan posisi tegak lurus terhadap arah ruang tabung.
3. Pengukuran dilakukan pada frekuensi 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1000Hz,
1500Hz, dan 2000 Hz.
4. Hubungkan mikropon 1 dan mikropon 2 pada pre-amp mic channel 1 dan 2.
Untuk frekuensi dibawah 228Hz yaitu frekuensi 125Hz dipakai mikropon 1’
dan 2.
Penyangga spesimen
Gambar 3.5. Bagan dari Tabung Impedansi
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.
Universitas Sumatera Utara
8. Untuk membangkitkan sinyal bunyi, buka program ToneGen. Bunyi yang
dikeluarkan berupa pure 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 tegangan rata-rata pada masing-masing mikropon (A dan B) dan
kemudian dimasukkan ke persamaan 2.11.
Universitas Sumatera Utara
3.4. Diagram Alir Penelitian
Jerami Padi
Katalis Mepoxe
Poliester Yukalac
Dipotong kecil
1 cm
diaduk
Campuran Homogen
Dimixer sampai merata
Campuran polyester – jerami padi
Dituang ke dalam cetakan beralas
plat stainless yang dilapisi
aluminum foil
Diratakan
Ditutup dengan plat stainless
yang telah dilapisi aluminium foil
Dipress selama 20 menit
Dikeluarkan dari cetakan
Papan Partikel
Dikarakterisasi
Uji Fisik
Uji Mekanik
Uji kerapatan
Uji Koefisien Serap
Bunyi
Uji kuat tarik
Uji SEM
Hasil
Universitas Sumatera Utara
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Di dalam penelitian ini dilakukan beberapa analisa terhadap papan partikel campuran
antara resin poliester dengan jerami padi yang bervariasi.
4.1. Sifat Fisis Papan Partikel
4.1.1. Kerapatan (density)
Salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa benda terhadap
volumenya dinamakan dengan kerapatan (density). Hasil penelitian dari uji kerapatan
disajikan dalam bentuk tabel di bawah ini :
Tabel 4.1 Data hasil Pengujian Kerapatan papan partikel Campuran
Poliester dengan Jerami Padi
RPE & Perlakuan
p
l
t
V
m
�
�
(g)
JP (%)
(cm) (cm)
(cm)
(cm3)
(g/cm3) (g/cm3)
1
15,1
11,9
0,5
89,85
56,4
0,63
0,625
30 : 70
2
15,1
12
0,5
90,6
56,6
0,62
1
15,2
12,1
0,5
91,96
67,5
0,73
0,73
35 : 65
2
15,1
12,2
0,5
92,11
67,4
0,73
1
15,4
12,3
0,5
94,71
71,6
0,75
0,75
40 : 60
2
15,3
12,2
0,5
93,33
71,6
0,76
1
15,3
12,3
0,5
94,095
75,3
0,8
0,85
45 : 55
2
15,2
12,2
0,5
92,72
75,3
0,81
1
15
12,1
0,5
90,75
89,5
0,98
0,985
50 : 50
2
15
12
0,5
90
89,6
0,99
Hasil penelitian dengan uji kerapatan juga ditunjukkan pada gambar 4.1 di bawah ini:
Universitas Sumatera Utara
1
kerapatan (g/cm3 )
0,95
0,9
0,85
0,8
0,985
0,75
0,85
0,7
0,65
0,6
0,73
0,75
35:65
40:60
0,625
30:70
45:55
50:50
Komposisi poliester & Jerami Padi
Gambar 4.1. Grafik Kerapatan Antara Campuran Poliester Dengan Jerami
Padi
Kerapatan papan partikel cenderung akan meningkat seiring dengan
penambahan jumlah perekat yang digunakan, hal ini terjadi akibat adanya gaya
interaksi secara fisis antara perekat dengan pengisi melalui rongga – rongga yang
diisinya (Mawardi, 2006). Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan
partikel yang dihasilkan berkisar antara 0,625 g/cm3 sampai dengan 0,98 g/cm3,
dimana nilai kerapatan terendah pada komposisi 30 : 70 dan tertinggi pada komposisi
50 : 50 antara resin poliester dengan jerami padi.
Nilai kerapatan rata – rata dari kelima komposisi yang dihasilkan adalah
0,788g/cm3. Tsoumis (1991) membagi papan partikel ke dalam tiga kategori yaitu
papan partikel dengan kerapatan rendah (0,25 g/cm3 – 0,40 g/cm3), kerapatan sedang
(0,41 g/cm3 – 0,80 g/cm3), dan keratapan tinggi (0,81 g/cm3 – 1,2 g/cm3). Bedasarkan
ini dapat disimpulkan bahwa komposisi 30 : 70, 35 : 65, dan 40 : 60 merupakan papan
partikel dengan kerapatan sedang. Sedangkan dua komposisi lainnya merupakan
papan partikel dengan kerapatan tinggi.
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03 – 2105 – 2006, Papan Partikel,
menetapkan nilai kerapatan papan partikel sebesar 0,50 g/cm3 – 0,90 g/cm3. Dari hasil
Universitas Sumatera Utara
rata – rata papan partikel yang telah diteliti menunjukkan bahwa papan partikel yang
dihasilkan telah memenuhi standar yang ditetapkan.
4.1.2. Analisa Permukaan Dengan Uji SEM (Scanning Electron Microscopy)
Analisa permukaan dengan SEM dilakukan untuk melihat struktur permukaan dan
juga patahan dari campuran poliester dengan jerami padi. Dapat dilihat pada gambar
4.2(a) dengan perbesaran 60 kali menunjukkan bahwa jerami padi yang terjerap dalam
poliester lebih banyak. Ini ditandai dengan banyaknya rongga-rongga yang terbentuk.
Sedangkan pada gambar (b) perbesaran 250 kali, menunjukkan bahwa poliester yang
merekat pada jerami padi masih menampakkan penumpukan. Hal ini ditandai dengan
sedikitnya rongga yang terlihat.
Jerami padi
dan poliester
Rongga
Jerami padi
(a)
(b)
Gambar 4.2. Hasil analisa SEM permukaan campuran poliester : jerami padi
35:65 (%) dengan (a) perbesaran 60 kali dan (b) perbesaran 250
kali.
Dari kedua gambar di atas menunjukkan bahwa distribusi dari poliester yang
digunakan sebagai perekat pada jerami padi masih belum maksimal. Perbedaan
perbesaran dari kedua hasil uji SEM ini menggambarkan bahwa proses pencampuran
yang dilakukan masih memiliki kekurangan. Sehingga terjadinya penumpukan dari
poliester yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
Jerami padi
dan poliester
Jerami padi
poliester
Ronggarongga
(a)
(b)
Gambar 4.3. Hasil analisa SEM permukaan campuran poliester : jerami padi
45:55 (%) dengan (a) perbesaran 60 kali dan (b) perbesaran 250
kali.
Gambar 4.3 di atas menunjukkan bahwa poliester lebih terdistribusi merata
daripada yang terlihat dari gambar 4.2. Hasil uji SEM dari yang ditunjukkan pada
gambar 4.3(a) pada perbesaran 60 kali menyatakan bahwa jerami padi yang digunakan
merekat merata pada poliester. Dan ini juga dapat dibandingkan dengan yang terlihat
pada gambar 4.3(b) dengan perbesaran 250 kali. Pemerataan poliester lebih terlihat
jelas dengan perbesaran 250 kali.
Ini menunjukkan bahwa jumlah jerami akan mempengaruhi distribusi partikel.
Perbedaan distribusi (banyaknya jerami padi yang terjerap) menyebabkan gangguan
terhadap perekatnya. Akibat terjerapnya jerami padi dapat mempengaruhi proses
perekatan, yaitu berkurangnya perekatan antara poliester dan jerami padi yang
menyebabkan kekuatan tarik dan kekuatan lentur menurun dengan meningkatnya
jumlah jerami padi yang ditambahkan. Pembentukan pori-pori atau rongga juga akan
sangat mempengaruhi dari sifat material akustiknya. Semakin banyaknya pori yang
terbentuk, maka akan meningkatkan daya serap suara dari material tersebut
(Mediastika, 2009).
Untuk analisa SEM patahan dari campuran poliester – jerami padi, gambar 4.4
(a) dan (b) menunjukkan pendistribusian yang maksimal, hal ini dapat dilihat dari
banyaknya jumlah jerami padi yang derjerap oleh perekat poliester, pada perbesaran
60 kali (a), jerami yang lebih merata, sehingga lebih sedikit rongga – rongga yang
Universitas Sumatera Utara
terbentuk. Perbesaran 250 kali (b) juga menunjukkan hal yang sama. Pendistribusian
poliester terhadap jerami padi dilihat dari patahannya cukup merata. Papan partikel
dengan hasil SEM seperti gambar ini akan lebih kuat, tetapi memiliki daya serap yang
kurang bagus, dikarenakan sedikitnya pori-pori yang terbentuk.
Jerami padi
dan poliester
Jerami padi
poliester
(a)
(b)
Gambar 4.4. Hasil analisa SEM patahan campuran poliester : jerami padi 50:50
(%) dengan (a) perbesaran 60 kali dan (b) perbesaran 250 kali.
4.2. Sifat Mekanis Papan Partikel
4.2.1. Uji Kekuatan Tarik dan Kemuluran
Telah dilakukan pengujian sifat mekanik yaitu kekuatan tarik terhadap semua variasi
sampel dalam penelitian ini. Hasil pengujian yang diperoleh adalah nilai load
(tegangan) dan stroke (regangan). Dari data yang diperoleh dapat dihitung nilai
kekuatan tarik (σ) dan nilai kemuluran (ε) dengan menggunakan persamaan (2.2) dan
(2.3) pada bab 2 diatas.
Hasil yang diperoleh disajikan dalam tabel di bawah ini :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.2. Data hasil Pengujian kekuatan Tarik (σ t ) dan Kemuluran (ε) papan
partikel campuran poliester dengan jerami padi
Komposisi
Tegangan
Regangan
Kuat tarik
Kemuluran (ε)
(Load)
(stroke)
(σ t ) N/m2
Poliester &
%
Kgf
mm/menit
JP
(%)
30 : 70
0,32
5,63
1,04 x 105
8,8
35 : 65
0,96
7,28
3,14 x 105
11,4
40 : 60
9,04
5,83
29,56 x 105
9,1
5
45 : 55
14,71
7,20
48,07 x 10
11,3
50 : 50
40,59
5,01
132,73 x 105
7,8
Data hasil pengukuran kekuatan tarik (σ t ) dan kemuluran (ε) di atas dapat juga dilihat
dari gambar grafik dibawah untuk mempermudah dalam analisa.
1,32E-03
1,40E-03
Kuat tarik (σt) N/m2
1,20E-03
1,00E-03
8,00E-04
6,00E-04
4,81E-04
4,00E-04
2,97E-04
2,00E-04
1,04E-05
3,14E-05
30 : 70
35 : 65
0,00E+00
40 : 60
45 : 55
50 : 50
Komposisi poliester & Jerami Padi
Gambar 4.5. Grafik Kekuatan Tarik Antara Campuran Poliester Dengan
Jerami Padi
Universitas Sumatera Utara
11,4
12,0
Kemuluran (%)
10,0
11,3
9,1
8,8
7,8
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
30:70
35:65
40:60
45:55
50:50
Komposisi poliester & Jerami Padi
Gambar 4.6. Grafik Kemuluran Antara Campuran Poliester Dengan Jerami
Padi
Dari gambar 4.5, hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa hasil yang optimum
terdapat pada campuran poliester dengan jerami padi pada perbandingan 50:50 persen
dengan nilai kekuatan tarik 132,73x105 N/m2, sedangkan kekuatan tarik minimum
terdapat pada variasi campuran poliester dan jerami padi pada perbandingan 30:70
persen dengan nilai kekuatan tarik 1,04 x 105 N/m2. Sedangkan pada gambar 4.6.
menunjukkan bahwan nilai kemuluran tertinggi yaitu pada perbandingan 35:65 persen
antara poliester dengan jerami padi. Nilai kemuluran minimumnya pada perbandingan
50:50 persen.
Dalam hal ini poliester berperan sebagai perekat pada papan partikel yang
dihasilkan, dengan demikian semakin banyak jumlah perekat poliester yang
digunakan, maka kekuatan tarik dari papan partikel akan meningkat dan
kemulurannya akan semakin menurun.
Penambahan serat bertindak sebagai pengisi dan mencipkan daerah konsentrasi
tegangan. Penambahan serat kedalam komposit dapat mengganggu ikatan antara
matriks dalam polimer (Munirah, 2007).
Universitas Sumatera Utara
4.3. Uji Koefisien Serap Bunyi
4.3.1. Papan Partikel dengan Campuran Poliester dan Jerami Padi 30:70
Hasil bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz ditunjukkan pada gambar 4.7. di
bawah ini :
(a)
(b)
Gambar 4.7. Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz antara poliester dan
jerami padi 30:70 (a) mikropon 1 dan (b) mikropon 2
Gambar merupakan bentuk gelombang yang ditampilkan pada layar komputer
yang digunakan untuk mendeteksi koefisien serap bunyi dari spesimen yang
digunakan. Dimana gambar (a) menunjukkan mikropon 1 dan (b) mikropon 2. Harga
amplitudo dari grafik didapatkan dengan melihat harga maksimum dari masing –
masing mikropon, yang kemudian dijumlahkan. Sedangkan untuk amplitudo
minimumnya didapatkan dari selisih mikropon 1 dengan mikropon 2, setelah
ditentukan nilai minimum dari kedua mikropon ini. Untuk perhitungan dapat dilihat
pada lampiran.
Hasil pengukuran korfisien serap bunyinya ditunjukkan pada tabel 4.3. Hasil
ini didapat dari perhitungan dengan menggunakan persamaan 2.11 pada bab 2.
Tabel 4.3 Hasil pengukuran dan perhitungan papan partikel antara poliester
dengan jerami padi 30:70
Frekuensi
A
B
A1
A2
Koefisien serap
(Hz)
(α)
0,300804 0,194126 0,49493 0,106678
0,583514
250
1,4389 0,599861 2,038761 0,839039
0,826204
500
1,678625 0,785049 2,463674 0,893576
0,781281
1000
0,669981 0,451831 1,121812 0,21815
0,545193
1500
1,217753 0,472807 1,69056 0,744946
0,849253
2000
Universitas Sumatera Utara
koefisien serap (α)
Dari tabel 4.3 di atas dapat juga ditunjukkan dengan gambar grafik di bawah ini:
0,900
0,800
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
0,826
0,584
250
0,849
0,781
0,545
500
1000
1500
2000
Frekuensi (Hz)
Gambar 4.8. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi 30:70
Pada gambar 4.8 di atas menunjukkan bahwa papan partikel dengan campuran
poliester dan jerami padi dengan perbandingan 30:70 memiliki nilai koefisien serap
yang tinggi pada frekuensi 2000 Hz yaitu sebesar 0,849 dan koefisien terendahnya
pada frekuensi 1500 Hz yaitu 0,545.
4.3.2. Papan Partikel dengan Campuran Poliester dan Jerami Padi 35:65
Hasil bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz ditunjukkan pada gambar 4.9 di
bawah ini :
(a)
(b)
Gambar 4.9. Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz antara poliester dan
jerami padi 35:65 (a) mikropon 1 dan (b) mikropon 2
Universitas Sumatera Utara
Gambar di atas merupakan bentuk gelombang yang ditampilkan pada layar
komputer yang digunakan untuk mendeteksi koefisien serap bunyi dari spesimen yang
digunakan. Dimana gambar (a) menunjukkan mikropon 1 dan (b) mikropon 2. Harga
amplitudo dari grafik didapatkan dengan melihat harga maksimum dari masing –
masing mikropon, yang kemudian dijumlahkan. Sedangkan untuk amplitudo
minimumnya didapatkan dari selisih mikropon 1 dengan mikropon 2, setelah
ditentukan nilai minimum dari kedua mikropon ini. Untuk perhitungan dapat dilihat
pada lampiran.
Hasil pengukuran koefisien serap bunyinya ditunjukkan pada tabel 4.4.
Tabel 4.4 Hasil pengukuran dan perhitungan papan partikel antara poliester
dengan jerami padi 35:65
Frekuensi
A
B
A1
A2
Koefisien serap
(Hz)
(α)
1,04815 0,79164 1,83979 0,25651
0,430
250
2,45474 1,82905 4,28379 0,62568
0,445
500
0,54113 0,43445 0,97558 0,10668
0,355
1000
0,49858 0,25586 0,75443 0,24272
0,737
1500
0,59027 0,26904 0,85931 0,32123
0,792
2000
koefisien serap (α)
Dari tabel 4.4 di atas dapat juga ditunjukkan dengan gambar grafik di bawah ini:
0,900
0,800
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
0,737
0,430
0,445
250
500
0,792
0,355
1000
1500
2000
Frekuensi (Hz)
Gambar 4.10. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi 35:65
Universitas Sumatera Utara
Pada gambar 4.10 di atas menunjukkan bahwa papan partikel dengan
campuran poliester dan jerami padi dengan perbandingan 35:65 memiliki nilai
koefisien serap yang tinggi pada frekuensi 2000 Hz yaitu sebesar 0,792 dan koefisien
terendahnya pada frekuensi 1000 Hz yaitu 0,355.
4.3.3. Papan Partikel dengan Campuran Poliester dan Jerami Padi 40:60
Hasil bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz ditunjukkan pada gambar 4.11 di
bawah ini :
(a)
(b)
Gambar 4.11. Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz antara poliester dan
jerami padi 40:60 (a) mikropon 1 dan (b) mikropon 2
Gambar merupakan bentuk gelombang yang ditampilkan pada layar komputer
yang digunakan untuk mendeteksi koefisien serap bunyi dari spesimen yang
digunakan. Dimana gambar (a) menunjukkan mikropon 1 dan (b) mikropon 2. Harga
amplitudo dari grafik didapatkan dengan melihat harga maksimum dari masing –
masing mikropon, yang kemudian dijumlahkan. Sedangkan untuk amplitudo
minimumnya didapatkan dari selisih mikropon 1 dengan mikropon 2, setelah
ditentukan nilai minimum dari kedua mikropon ini. Untuk perhitungan dapat dilihat
pada lampiran.
Tabel 4.5 Hasil pengukuran dan perhitungan papan partikel antara poliester
dengan jerami padi 40:60
Frekuensi (Hz)
250
500
1000
1500
2000
A
0,54353
2,45474
1,91835
1,73376
1,63368
B
0,39609
2,17006
0,75269
1,21895
0,92409
A1
0,93962
4,6248
2,67104
2,95271
2,55777
A2
0,14743
0,28467
1,16567
0,51481
0,70959
Koefisien serap (α)
0,469
0,218
0,846
0,506
0,680
Universitas Sumatera Utara
koefisien serap (α)
Dari tabel 4.5 di atas dapat juga ditunjukkan dengan gambar grafik di bawah ini:
0,900
0,800
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
0,846
0,680
0,506
0,469
0,218
250
500
1000
1500
2000
Frekuensi (Hz)
Gambar 4.12. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi 40:60
Pada gambar 4.12 di atas menunjukkan bahwa papan partikel dengan campuran
poliester dan jerami padi dengan perbandingan 35:65 memiliki nilai koefisien serap
yang tinggi pada frekuensi 1000 Hz yaitu sebesar 0,846 dan koefisien terendahnya
pada frekuensi 500 Hz yaitu 0,218.
4.3.4. Papan Partikel dengan Campuran Poliester dan Jerami Padi 45:55
Hasil bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz ditunjukkan pada gambar 4.13 di
bawah ini :
(a)
(b)
Gambar 4.13. Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz antara poliester dan
jerami padi 45:55 (a) mikropon 1 dan (b) mikropon 2
Universitas Sumatera Utara
Gambar merupakan bentuk gelombang yang ditampilkan pada layar komputer
yang digunakan untuk mendeteksi koefisien serap bunyi dari spesimen yang
digunakan. Dimana gambar (a) menunjukkan mikropon 1 dan (b) mikropon 2. Harga
amplitudo dari grafik didapatkan dengan melihat harga maksimum dari masing –
masing mikropon, yang kemudian dijumlahkan. Sedangkan untuk amplitudo
minimumnya didapatkan dari selisih mikropon 1 dengan mikropon 2, setelah
ditentukan nilai minimum dari kedua mikropon ini. Untuk perhitungan dapat dilihat
pada lampiran.
Hasil pengukuran koefisien serap bunyinya ditunjukkan pada tabel 4.6.
Tabel 4.6 Hasil pengukuran dan perhitungan papan partikel antara poliester
dengan jerami padi 45:55
Frekuensi
(Hz)
250
500
1000
1500
2000
A
B
A1
A2
1,74815
2,30611
1,77032
1,4353
1,1746
1,38556
2,25517
1,0026
0,64241
0,76407
3,13371
4,56127
2,77292
2,07772
1,93868
0,36259
0,05094
0,76772
0,79289
0,41053
Koefisien serap
(α)
0,372
0,044
0,679
0,800
0,577
koefisien serap (α)
Dari tabel 4.6 di atas dapat juga ditunjukkan dengan gambar grafik di bawah ini:
0,900
0,800
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
0,800
0,679
0,577
0,372
0,044
250
500
1000
1500
2000
Frekuensi (Hz)
Gambar 4.14. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi 45:55
Pada gambar 4.14 di atas menunjukkan bahwa papan partikel dengan campuran
poliester dan jerami padi dengan perbandingan 45:55 memiliki nilai koefisien serap
Universitas Sumatera Utara
yang tinggi pada frekuensi 1500 Hz yaitu sebesar 0,800 dan koefisien terendahnya
pada frekuensi 500 Hz yaitu 0,044.
4.3.5. Papan Partikel dengan Campuran Poliester dan Jerami Padi 50:50
Hasil bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz ditunjukkan pada gambar 4.15 di
bawah ini :
(a)
(b)
Gambar 4.15. Bentuk gelombang pada frekuensi 2000 Hz antara poliester dan
jerami padi 50:50 (a) mikropon 1 dan (b) mikropon 2
Gambar merupakan bentuk gelombang yang ditampilkan pada layar komputer
yang digunakan untuk mendeteksi koefisien serap bunyi dari spesimen yang
digunakan. Dimana gambar (a) menunjukkan mikropon 1 dan (b) mikropon 2. Harga
amplitudo dari grafik didapatkan dengan melihat harga maksimum dari masing –
masing mikropon, yang kemudian dijumlahkan. Sedangkan untuk amplitudo
minimumnya didapatkan dari selisih mikropon 1 dengan mikropon 2, setelah
ditentukan nilai minimum dari kedua mikropon ini. Untuk perhitungan dapat dilihat
pada lampiran.
Tabel 4.7 Hasil pengukuran dan perhitungan papan partikel antara poliester
dengan jerami padi 50:50
Frekuensi (Hz)
A
B
A1
A2
Koefisien serap
(α)
0,61005 0,55851 1,16856 0,05154
0,162
250
2,45474 2,21501 4,66975 0,23973
0,186
500
1,35739 1,21536 2,57275 0,14204
0,198
1000
0,95585 0,9193 1,87515 0,03656
0,075
1500
1,05594 0,89832 1,95426 0,15762
0,276
2000
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel 4.7 di atas dapat juga ditunjukkan dengan gambar grafik di bawah ini:
0,276
koefisien serap (α)
0,300
0,250
0,200
0,186
0,198
0,162
0,150
0,100
0,075
0,050
0,000
250
500
1000
1500
2000
Frekuensi (Hz)
Gambar 4.16. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi 50:50
Pada gambar 4.16 di atas menunjukkan bahwa papan partikel dengan campuran
poliester dan jerami padi dengan perbandingan 50:50 memiliki nilai koefisien serap
yang tinggi pada frekuensi 2000 Hz yaitu sebesar 0,276 dan koefisien terendahnya
pada frekuensi 1500 Hz yaitu 0,075.
4.3.6. Hubungan Antara Komposisi Campuran Papan Partikel dengan Koefisien
Serap (α) Bunyi
Semakin banyaknya jumlah resin poliester yang digunakan, maka akan mengurangi
absorbansi dari papan partikel terhadap bunyi. Begitu juga sebaliknya, apabila jumlah
jerami padi yang digunakan semakin banyak, maka absorbansi papan partikel terhadap
bunyi akan semakin besar. Dengan kata lain juga kerapatan papan yang tinggi
memiliki penyerapan yang baik pada frekuensi rendah. Sementara itu kerapatan papan
partikel yang rendah menyerap suara lebih baik pada frekuensi tinggi. Sebagai contoh,
pada frekuensi 2000 Hz didapat data sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.8. Koefisien Serap papan partikel pada frekuensi 2000 Hz
Komposisi
Poliester: Jerami Padi
(%)
30:70
35:65
40:60
45:55
50:50
Koefisien serap
(α)
0,849
0,792
0,68
0,577
0,276
Untuk lebih jelasnya ditunjukkan pada grafik dibawah ini:
koefisien serap (α)
0,9
0,849
0,792
0,8
0,68
0,7
0,577
0,6
0,5
0,4
0,276
0,3
0,2
0,1
0
30:70
35:65
40:60
45:55
50:50
Poliester:Jerami Padi (%)
Gambar 4.17. Grafik koefisien serap papan partikel antara poliester dan jerami
padi pada frekuensi 2000 Hz
Gambar 4.17 menunjukkan bahwa nilai koefisien serap dari papan partikel yang
dihasilkan adalah pada perbandingan 30:70 yaitu 0,849 dan yang terendah pada
perbandingan 50:50 yaitu 0,276. Akan tetapi tidak semua perbandingan mengikuti
kaedah tersebut. Seperti pada frekuensi 1500 Hz, nilai koefisien serap tertinggi
terdapat pada perbandingan 45:50 yaitu 0,8 bukan pada 30:70 yaitu 0,545. Hal ini
disebabkan masih terdapatnya kekurangan dalam proses pembuatan spesimen dari
papan partikel yang dihasilkan.
Universitas Sumatera Utara
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 poliester dan jerami padi
menunjukkan bahwa pada perbandingan 50:50 memiliki kekuatan tarik yang
paling tinggi yaitu 132,73x105 N/m2 dengan kemuluran 7,8% dan yang
terendah pada perbandingan 30:70 yaitu 1,04x105 N/m2 dengan nilai
kemuluran 8,8%.
b. Papan partikel yang terbuat dari campuran resin poliester dan jerami padi
menunjukkan bahwa nilai koefisien serap bunyi yang tertinggi adalah 0,849
terjadi pada frekuensi 2000 Hz dengan komposisi 30:70 dan nilai koefisien
serap bunyi yang terendah adalah 0,075 terjadi pada frekuensi 1500 Hz dengan
komposisi 50:50.
c. Dari hasil analisa permukaan SEM, menunjukkan bahwa poliester lebih
terdistribusi merata ke dalam jerami padi yaitu pada perbandingan 45:55.
Sedangkan dari hasil pembesaran patahan papan partikel, poliester lebih
terdistribusi merata pada perbandingan 50:50.
2. Dari penelitian dan karakterisasi yang dilakukan didapatkan bahwa dengan
berkurangnya kekuatan dari papan partikel, maka akan menaikkan harga koefisien
serap bunyi. Ini ditandai dengan semakin bertambahnya jumlah pori – pori dari
serat yang digunakan. Begitu juga sebaliknya, koefisien serap suaranya akan
berkurang dengan bertambahnya jumlah perekat yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
5.2. Saran
Setelah dilakukannya penelitian ini, penulis perlu menyarankan kepada rekan – rekan
peneliti berikutnya:
1. Untuk pengembangan penelitian ini, perlu digunakan komposisi yang lebih
bervariasi.
2. Pengadukan (pencampuran) serat dengan resin yang lebih teliti sehingga lebih
homogen.
3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap karakteristik akustik papan
partikel selain dari uji koefisien serap bunyi dalam rangka memperoleh papan
dengan sifat akustik yang lebih baik.
Universitas Sumatera Utara