PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI MEKANIK DAN AKUSTIK PAPAN KOMPOSIT POLYESTER DENGAN PENGISI SERAT BAMBU

(1)

(2)

(3)

PERSETUJUAN

Nama : ELSA EKA PUTRI HARAHAP

Nomor Induk Mahasiswa : 100801023

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU

PENGETAHUAN ALAM (MIPA)

(4)

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

(5)

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,

(6)

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

(7)

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.

(8)

vi

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

(9)

DAFTAR ISI

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

(10)

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

(11)

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

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi (α) 35

(12)

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

(13)

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)

(14)

xii

DAFTAR LAMPRAN

Halaman

LAMPIRAN A 43

LAMPIRAN B 46

LAMPIRAN C 48