Pembuatan Dan Karakterisasi Papan Akustik Dari Campuran Serat Kulit Rotan Dan Perekatpolivinil Asetat

  1

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PAPAN AKUSTIK DARI CAMPURAN SERAT KULIT ROTAN DAN PEREKATPOLIVINIL ASETAT SKRIPSI AMALUDDIN NASUTION 100801030

  

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

  2

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PAPAN AKUSTIK DARI CAMPURAN SERAT KULIT ROTAN DAN PEREKATPOLIVINIL ASETAT SKRIPSI

  Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

AMALUDDIN NASUTION 100801030 DEPARTEMEN FISIKA

  

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  

PERSETUJUAN

  Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI

PAPAN AKUSTIK DARI CAMPURAN SERAT KULIT ROTAN DAN PEREKAT POLIVINIL ASETAT

  Kategori : SKRIPSI Nama : AMALUDDIN NASUTION Nomor Induk Mahasiswa : 100801030 Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU

  PENGETAHUAN ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

  Disetujui di Medan, Juli 2014

  Komisi Pembimbing: Pembimbing 1 Pembimbing 2 Prof. Dr. T.Sembiring,M Sc Dr. Perdinan Sinuhaji, MS NIP.196212231991031002 NIP. 195903101987031002 Diketahui/ Disetujui Departemen Fisika FMIPA USU Ketua, Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031003

  

PERNYATAAN

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PAPAN AKUSTIK

DARI CAMPURAN SERAT KULIT ROTAN

DAN PEREKAT POLIVINIL ASETAT

SKRIPSI

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

  Medan, Juli 2014 Amaluddin Nasution 100801030

  

PENGHARGAAN

  Alhamdulillah, puji syukur kepada Allah SWT, Tuhan semesta alam yang telah memberikan rahmat dan karunia sehingga penulis dapat menyelasikan tugas akhir. Salawat beriring salam teruntuk Nabi besar Muhammad SAW yang menjadi teladan dalam menjalani kehidupan. Penulis ingin menyampaikan ungkapan terima kasih kepada: 1.

  Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara, Drs. Syahrul Humaidi, MSc. 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, MSc. Selaku dosen pembimbing I, Dr.

  Perdinan Sinuhaji, MS. selaku dosen pembimbing II, Dr. Kerista Sebayang, MS. selaku ketua penguji, dan Tua Raja Simbolon, S.Si, Msi. selaku sekretaris penguji yang telah memberikan kritik, saran, dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

  3. Orangtua dan keluarga tercinta yang selalu memberikan dukungan moral dan spiritual kepada penulis.

  4. Aini Fitri, Tiara, Bibah, Nisa, Sanah, Lia, Widya, Nia, Siti Nuraini, Ray, Elsa, Esnaria, Leni dan seluruh mahasiswa Fisika angkatan 2010 yang memberi dukungan dan bantuan.

  Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar menjadi lebih baik lagi.

  Medan, Juli 2014 Penulis

  

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PAPAN AKUSTIK

DARI CAMPURAN SERAT KULIT ROTAN

DAN PEREKAT POLIVINIL ASETAT

ABSTRAK

  Telah dilakukan penelitian mengenai penyerapan energi bunyi oleh papan akustik dari campuran serat kulit rotan dan perekat polivinil asetat menggunakan metode tabung impedansi. Sampel dengan perbandingan komposisi serat kulit rotan : perekat PVAc sebesar 100% : 0 dan 90% : 10% memiliki NRC terbesar yaitu 0,9. Papan akustik serat kulit rotan telah memenuhi standar sebagai peredam bunyi berdasarkan ISO 11654 den w 0,15 - 1. Densitas papan aksutik dari campuran gan α serat kulit rotan dan perekat PVAc telah memenuhi standar berdasarkan SNI 01–

  3

  4449–2006 dengan densitas 0,486 - 1,021 g/cm .Kuat tarik dan kuat lentur papan akustik dari campuran serat kulit rotan dengan perekat PVAc telah memenuhi standar berdasarkan SNI 01–4449–2006 dengan kuat tarik 5,27 – 42,66 MPa dan kuat lentur 12,63 - 19,82 MPa.

  Kata kunci: tabung impedansi, koefisien serap bunyi, material akustik, serat kulit rotan, perekat PVAc.

  

PREPARATION AND CHARACTERIZATION

AN ACOUSTIC MATERIAL MADE FROM RATTAN FIBER

AND POLIVINIL ACETAT ADHESIVE

ABSTRACT

  One research has been done to see sound absorbing by acoustic material made from rattan fiber with polivinil acetat adhesive use impedance tube methode. The maximumNRC of this material is 0,9 that is belong to speciment with rattan fiber : PVAc adhesive 100% : 0 and 90% : 10%. The acoustic material made from rattan fiber and PVAc adhesive is up to standart for absorber material according to ISO 11654 with 0,15 - 1. The density of this material is up to standart according to

  α w

  3 SNI 01–4449–2006 with density 0,486 – 1,021 g/cm . The tensile strength and the

  flexural strength of this acoustic material is up to standart according to SNI 01– 4449–2006 with tensile strength 5,27 – 42,66 MPa and flexural strength 12,63 – 19,82 MPa.

  Keywords: impedance tube, sound absorption coefficient, acoustic materials, Rattan fiber, PVAc adhesive.

DAFTAR ISI

  2.3.1 Jenis-jenis Material Penyerap Bunyi

  10

  2.2 Kebisingan

  12

  2.2.1 Jenis Kebisingan

  13

  2.2.2 Sumber-sumber Kebisingan

  14

  2.2.3 Dampak Kebisingan Terhadap Kesehatan

  15

  2.2.4 Upaya Pengendalian Kebisingan

  15

  2.3 Material Akustik

  17

  18

  9

  2.3.2 Material Berserat

  19

  2.4 Tumbuhan Rotan

  20

  2.4.1 Rotan Semambu

  20

  2.4.2 Kandungan Kimia Tumbuhan Rotan

  21

  2.4.3 Manfaat Tumbuhan Rotan

  22

  2.5 Densitas

  22

  2.6 Perekat Polivinil Asetat

  24

  2.1.5 Pengukuran Penyerapan Bunyi

  Halaman Persetujuan i

  Pernyataan ii

  1.3 Tujuan Penelitian

  Penghargaan iii

  Abstrak iv

  Abstract v

  Daftar Isi vi

  Daftar Tabel viii

  Daftar Gambar x

  Daftar Grafik xi

  Daftar Lampiran xiii

  BAB 1. PENDAHULUAN

  1

  1.1 Latar Belakang

  1

  1.2 Rumusan Masalah

  2

  3

  8

  1.4 Manfaat Penelitian

  3

  1.5 Batasan Masalah

  3

  1.6 Sistematika Penulisan

  4 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

  5

  2.1 Konsep Dasar Tentang Bunyi

  5

  2.1.1 Perambatan dan Kecepatan Bunyi

  6

  2.1.2 Intensitas dan Energi Bunyi

  7

  2.1.3 Pemantulan dan Penyerapan Bunyi

  2.1.4 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Penyerapan Bunyi

  2.7.1 Kuat Tarik (Tensile Strength)

  24

  2.7.2 Kuat Lentur (Flexural Strength)

  26 BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN

  27

  3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

  27

  3.2 Peralatan dan Bahan

  27

  3.2.1 Peralatan

  27

  3.2.2 Bahan

  28

  3.3 Prosedur Penelitian

  28

  3.3.1 Penyiapan Serat Kulit Rotan

  29

  3.3.2 Perlakuan Pada Perekat PVAc

  29

  3.3.3 Pembuatan Papan Serat Kulit Rotan

  29

  3.4 Diagram Alir Penelitian

  31

  3.4.1 Penyiapan Serat Kulit Rotan

  31

  3.4.2 Tahap Penelitian

  32 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

  33

  4.1 Perhitungan Densitas

  33

  4.2 Pengujian Koefisien Serap Bunyi

  34

  4.3 Pengujian Mekanik

  44

  4.3.1 Pengujian Kuat Tarik

  44

  4.3.2 Pengujian Kuat Lentur

  49 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

  52

  5.1Kesimpulan

  52

  5.2 Saran

  52 DAFAR PUSTAKA

  53

  

DAFTAR TABEL

  Nomor Judul Halaman Tabel

Tabel 2.1 Pembagian zona-zona peruntukan

  13 Tabel 2.2 Kandungan Kimia Beberapa Jenis Rotan

  21 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Densitas Papan Akustik Serat Kulit

  33 Rotan – Perekat PVAc

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi Sampel dengan

  35 Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 100% : 0

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi Sampel dengan

  36 Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 90% : 10%

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi Sampel dengan

  37 Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 80% : 20%

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi Sampel dengan

  38 Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 70% : 30%

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi Sampel dengan

  39 Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 60% : 40%

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi Sampel dengan

  40 Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 50% : 50%

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi Sampel dengan

  41 Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 40% : 60%

Tabel 4.9 Perbandingan Daya Serap Bunyi Papan Serat Kulit

  42 Rotan - PVAc

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Kuat Tarik Papan Akustik Serat

  48 Kulit Rotan

Tabel 4.11 Hasil Pengujian Kuat Tarik Papan Akustik Serat

  50 Kulit Rotan

  

DAFTAR GAMBAR

  Nomor Judul Halaman Gambar

Gambar 2.1 Skema Tabung Impedansi untuk Pengukuran

  11 Koefisien Serap Bunyi.

Gambar 2.2 Karakteristik Akustik Material

  17 Gambar 2.3 Skema Pengujian Densitas

  23 Gambar 2.4 Ukuran Spesimen Uji Tarik Berdasarkan ASTM D-638

  25 Gambar 2.5 Skema Pengujian Kuat Lentur

  26

DAFTAR GRAFIK

  Nomor Judul Halaman Grafik Grafik 4.1 Hubungan Densitas dengan Komposisi Serat Kulit Rotan

  34 Grafik 4.2 Hubungan Koefisien Serap Bunyi dengan Frekuensi

  35 dari Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 100% : 0 Grafik 4.3 Hubungan Koefisien Serap Bunyi dengan Frekuensi

  36 dari Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 90% : 10% Grafik 4.4 Hubungan Koefisien Serap Bunyi dengan Frekuensi

  37 dari Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 80% : 20% Grafik 4.5 Hubungan Koefisien Serap Bunyi dengan Frekuensi

  38 dari Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 70% : 30% Grafik 4.6 Hubungan Koefisien Serap Bunyi dengan Frekuensi

  39 dari Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 60% : 40% Grafik 4.7 Hubungan Koefisien Serap Bunyi dengan Frekuensi

  40 dari Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 50% : 50% Grafik 4.8 Hubungan Koefisien Serap Bunyi dengan Frekuensi

  41 dari Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 40% : 60% Grafik 4.9 Hubungan Koefisien Reduksi Bising dengan Variasi

  43 Variasi Komposisi Serat Kulit Rotan. Grafik 4.10 Hubungan Gaya Tarik dengan Pertambahan Panjang

  44 pada Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : perekat PVAc sebesar 100% : 0 Grafik 4.11 Hubungan Gaya Tarik dengan Pertambahan Panjang

  45 pada Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : perekat PVAc sebesar 90% : 10% Grafik 4.12 Hubungan Gaya Tarik dengan Pertambahan Panjang

  45 pada Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : perekat PVAc sebesar 80% : 20% Grafik 4.13 Hubungan Gaya Tarik dengan Pertambahan Panjang

  46 pada Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : perekat PVAc sebesar 70% : 30% Grafik 4.14 Hubungan Gaya Tarik dengan Pertambahan Panjang

  46 pada Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : perekat PVAc sebesar 60% : 40% Grafik 4.15 Hubungan Gaya Tarik dengan Pertambahan Panjang

  47 pada Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : perekat PVAc sebesar 50% : 50% Grafik 4.16 Hubungan Gaya Tarik dengan Pertambahan Panjang

  47 pada Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat Kulit Rotan : perekat PVAc sebesar 40% : 60% Grafik 4.17 Hubungan Kuat Tarik dengan Komposisi Serat

  49 Kulit Rotan pada Papan Akustik Serat Kulit Rotan - Perekat PVAc.

  Grafik 4.17 Hubungan Kuat Lentur dengan Komposisi Serat

  51 Kulit Rotan pada Papan Akustik Serat Kulit Rotan - Perekat PVAc.