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

(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

(3)

PERSETUJUAN

Nomor Induk Mahasiswa : 100801030

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA

Departemen : FISIKA

Prof. Dr. T.Sembiring,M Sc Dr. Perdinan Sinuhaji, MS

(4)

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

(5)

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.

(6)

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

(7)

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,

(8)

DAFTAR ISI

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

(9)

2.7.1 Kuat Tarik (Tensile Strength) 24

2.7.2 Kuat Lentur (Flexural Strength) 26

BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN 27

3.3.3 Pembuatan Papan Serat Kulit Rotan 29

3.4 Diagram Alir Penelitian 31

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 52

5.1Kesimpulan 52

5.2 Saran 52

(10)

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

Sebesar 90% : 10%

Sebesar 80% : 20%

Sebesar 70% : 30%

Sebesar 60% : 40%

Sebesar 50% : 50%

Sebesar 40% : 60%

Tabel 4.9 Perbandingan Daya Serap Bunyi Papan Serat Kulit 42

(11)

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Kuat Tarik Papan Akustik Serat 48

Kulit Rotan

Tabel 4.11 Hasil Pengujian Kuat Tarik Papan Akustik Serat 50

(12)

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

(13)

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

Kulit Rotan : Perekat PVAc Sebesar 90% : 10%

Grafik 4.9 Hubungan Koefisien Reduksi Bising dengan Variasi 43

(14)

Grafik 4.10 Hubungan Gaya Tarik dengan Pertambahan Panjang 44

pada Sampel dengan Perbandingan Komposisi Serat

Kulit Rotan : perekat PVAc sebesar 100% : 0

Kulit Rotan : perekat PVAc sebesar 90% : 10%

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

(15)

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