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
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 dengan αw 0,15 - 1. Densitas papan aksutik dari campuran
serat kulit rotan dan perekat PVAc telah memenuhi standar berdasarkan SNI 01–
4449–2006 dengan densitas 0,486 - 1,021 g/cm3.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 αw 0,15 - 1. The density of this material is up to standart according to
SNI 01–4449–2006 with density 0,486 – 1,021 g/cm3. 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 Halaman Persetujuan i Pernyataan ii 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 1.3 Tujuan Penelitian 3 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 8
2.1.4 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Penyerapan Bunyi 9
2.1.5 Pengukuran Penyerapan 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
2.3.1 Jenis-jenis Material Penyerap Bunyi 18
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
2.7.1 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
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
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Kuat Tarik Papan Akustik Serat 48 Kulit Rotan
Tabel 4.11 Hasil Pengujian Kuat Tarik Papan Akustik Serat 50
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
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
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.
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran Judul Halaman
LAMPIRAN A Alat-alat Percobaan 55
LAMPIRAN B Bahan-bahan Percobaan 58
LAMPIRAN C Perhitungan Data Pengujian 60
LAMPIRAN D Koefisien Serap Bunyi Beberapa Produk 63
