Abstrak — Kebisingan  dapat  mempengaruhi  kenyamanan  saat berkendara. Kebisingan yang disebabkan oleh lalu lintas memiliki tekanan  bunyi  80-100  dB.  Oleh  karena  itu  pembuatan  interior penumpang  haruslah  menggunakan  material  yang  dapat mengabsorbsi  suara.  Sebelumnya  sudah  ada  penelitian mengenai mengenai  polypropylene  berpenguat  serat  tandan  kosong  kelapa sawit  dan  diaplikasikan  untuk  interior  mobil.  Sehingga  di penilitian  ini  menggunakan  serat  berpenguat  bambu  betung dengan  permasalahan  yang  dikaji  untuk  mengetahui  nilai koefisien  absorpsi  suara,  sifat  fisik,  serta  sifat  mekanik. Komposisi  fraksi  berat  serat  yang  digunakan  adalah  10%,  15%, 20%.  Tujuannya  untuk  mendapatkan  nilai  koefisien  absorpsi suara  terbaik.  Dengan  metode  yang  digunakan  berdasarkan standartd  ASTM  E  1050  untuk  pengujian  absorbs  suara. Komposit  yang  dibuat  diharapkan  mempunyai  koefisien  adsopsi suara  yang  bagus  untuk  diaplikasikan  pada  bagian  interior kendaraan. Dari penelitian ini didapatkan kesimpulan, diantaranya  nilai  absorbsi  suara  yang  terbaik  diperoleh  dari campuran  10%  serat  bambu  betung  dan  90%  polypropylene dengan nilai α 0,5142.
Kata  Kunci — Sound  Absorption  Material,  Interior,  Serat  Bambu Betung, Polypropylene ,

## I. PENDAHULUAN
EBISINGAN  yaitu  bunyi  yang  tidak  diinginkan  dari usaha  atau  kegiatan  dalam  tingkat  dan  waktu  tertentu yang  dapat  menimbulkan  gangguan  kesehatan  manusia  dan kenyamanan lingkungan (KepMenLH No.48 Tahun 1996) saat ini di Indonesia telah banyak beredar mobil buatan negara maju  yang  dengan  mudah  didapatkan  oleh  masyarakat  karena harga  yang  relatif  terjangkau.  Terlalu  tingginya  jumlah kendaraan  akan  menimbulkan  permasalahan  lingkungan. Namun di sisi lain, muncul kebutuhan untuk material baru dan inovatif  yang  mampu  untuk  memenuhi  kebutuhan  seperti efisien, ringan, dan tahan lama.
Material  komposit  merupakan  area  penelitian  yang  sangat luas  dan  telah  menjadi  solusi  untuk  banyak  permasalahan. Beberapa  teknologi  sudah  diterapkan  penggunaan  material komposit  dari  serat  alam  yang  digunakan  pada  industri otomotif.
Pada penelitian ini, akan digunakan serat alam Dendrocalamus Asper  atau  jika  pada  bahasa  Indonesia  biasa kita  sebut  bambu  betung. Dendrocalamus  Asper memiliki karakteristik yang cukup baik. Tanaman ini biodegradable atau ramah  lingkungan  untuk  diaplikasikan  dalam  material komposit.  Selain  itu  kekuatan  tanaman  bambu  juga  cukup
tinggi.  Lalu  kekuatan  lentur  dan  impaknya  juga  tinggi  untuk diaplikasikan  dalam  interior  kendaraan.  Sehingga  serat  dari Dendrocalamus  Asper dapat  dijadikan  penguat  ( filler ) pengganti  kayu  dalam  proses  pembuatan  papan  komposit plastik.
Dendrocalamus  asper (Bambu  Betung)  ialah  bambu  yang amat  kuat,  dengan  jarak  ruas  pendek,  tetapi  memiliki  dinding yang  tebal  sehingga  tidak  begitu  liat.  Garis  tengah  bambu betung 80-130 mm, panjang batang 10-20 m. Bambu ini sering ditanam  dan  tumbuh  pada  daerah  ketinggian  1900  mdpl.  Di indonesia  banyak  sekali  daerah  yang  menanam bambu betung seperti  perkebunan  bambu  nusa  verder  yang  ada  di  Sleman, D.I.Y.  Jogjakarta,  dan  pada  Desa  Cengkrong,  Kecamatan Pasrepan,  Kabupaten  Pasuruan.  Untuk  mendapatkan  kualitas bambu  yang  maksimal,  bambu  betung  dipanen  pada  umur  4 tahun.
Telah  banyak  penelitian  mengenai  pengaplikasian  komposit dengan  menggunakan  serat  alam  sebagai  material  penyerap suara.  Penelitian  Farid  dan  Tri  (2013)  mengatakan  bahwa komposit poliester berpenguat serat ramie pada frekuensi 1255 Hz  memiliki  nilai  koefisien  absorpsi  suara (α)  sebesar  0.835
[1] . Komposit polyester berpenguat bambu-rami dengan aspek rasio 90, nilai α serat rami mencapai 0.836 pada frekuensi 125 Hz.  Serat  bambu  mencapai  nilai  α  0.972  pada  frekuensi 1000Hz.  Terdapat  kenaikan  secara  signifikan  nilai  koefisien absorbsi suara pada frekuensi 125 Hz untuk material poliester berpenguat serat rami dan pada frekwensi menengah 1000 Hz untuk material poliester berpenguat serat bamboo [2] .

## II. METODE PENELITIAN

## A. Material
Bahan    yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  merupakan serat Dendrocalamus Asper berumur 4 tahun yang didapatkan dari  desa  Cengkrok,  Kabupaten  Pasuruan  Provinsi  Jawa Timur, Indonesia.

## B. Preparasi Spesimen
Pengolahan  serat Dendrocalamus  Asper diawali  dengan serat  dibersihkan  dari  pengotor  dengan  menggunakan  air bersih. Setelah bersih dan kering, serat Dendrocalamus Asper diperhalus  dengan  mesin  pencacah  organik.  Serat  yang  sudah dicacah  kemudian  serat  di-meshing    untuk  mendapatkan ukuran  yang  homogen  pada  rentang  280-900  mikron.  Tahap terakhir  yaitu  menghilangkan  kadar  air  serat  dengan  cara  di-

## Karakterisasi Morfologi Sifat Akustik dan Sifat Fisik Komposit Polypropylene Berpenguat Serat Dendrocalamus Asper untuk Otomotif
Angga Dea Saputra Hidayat , Moh. Farid dan Alvian Toto Wibisono, Departemen Teknik Material, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : mofaredo@gmail.com
K
oven dengan temperatur 105°C.
Gambar 1. Mesin sieving.

## C. Matriks Polypropylene
Polypropylene merupakan  salah  satu  jenis  plastic  yang paling ringan, dengan density sebesar 0,905. Kristalinitas yang tinggi  (Berada  pada  nilai  diantara  HDPE  ( High  Density Polyethylene )  dan  LDPE  ( Low  Density  Polyethylene ))  dari polypropylene menyebabkan sifatnya yang memiliki ketahanan tarik,  kekakuan,  dan  kekerasan  yang  tinggi.  Polypropylene memiliki  rasio  kekuatan  tinggi  berbanding  berat  yang  sangat menguntungkan  untuk  diaplikasikan  dalam  berbagai  hal. Produk  jadi  dari  polypropylene  biasanya memiliki permukaan yang mengkilat dan tidak mudah rusak. Titik luluh yang tinggi juga  merupakan  kelebihan  dari  polypropylene,  termasuk ketahanan tarik pada temperatur tinggi [3] .
Gambar 2. Polypropylene (atas) Isotactic (bawah) Syndiotactic Fred W. Billmeyer, Jr,( 1970 ).
Polypropylene memiliki  sifat  elektrik  yang  bagus, kelembaman kimia, serta ketahanan lembab seperti kebanyakan  polymer  hidrocarbon.  Namun  polypropylene kurang  stabil  jika  dibandingkan  dengan  polyethilene  ditinjau dari  ketahanan  panas,  cahaya,  dan  gangguan  oksidasi  dan harus  distabilkan  dengan antioxidant dan  penyerap  cahaya ultraviolet untuk mendapat hasil yang bagus .

## D. Sifat Absorbsi Suara
Ketika  sumber  bunyi  bergetar,  getaran  yang  terjadi  pada setiap  detik  disebut  frekuensi  dan  diukur  dalam  satuan  Harzz (Hz).  Jumlah  getaran  yang  terjadi  setiap  detik  tersebut  sangat tergantung pada jenis objek yang bergetar. Secara singkat, hal ini  dapat  diartikan  sebagai  bahan  pembentuk  objek  tersebut. Oleh  karena  itu  setiap  benda  akan  memiliki  frekuensi
tersendiri  yang  berbeda  dari  benda  lainnya.  Dalam  bahasa umum  dapat  diartikan  bahwa  benda  memiliki  kekhasan  bunyi yang  membedakannya  dengan  bunyi  benda  lain.  Frekuensi terendah  yang  mampu  didengar  manusia  berada  pada  20  Hz sampai pada ambang batas atas 20.000 Hz. Bunyi-bunyi yang muncul  pada  frekuensi  di  bawah  20  Hz  disebut  bunyi infrasonik, sedangkan yang rnuncul di atas 20.000 Hz disebut bunyi  ultrasonik.  Dalam  rentang  20  Hz  sampai  20.000  Hz tersebut,  bunyi  masih  dibedakan  lagi  menjadi  bunyi  denga frekuensi rendah (dibawah 1000 Hz), frekuensi sedang (1000- 4000 Hz) dan frekuensi tinggi (diatas 4000 Hz). Frekuensi ini menyebabkan  perbedaan  tinggi  rendahnya  nada.  Penelitian menunjukkan  bahwa  telinga  anusia  nyaman  mendengarkan bunyi  pada  frekuensi  rendah.  Secara  umum  tingkat  frekwensi yang dipakai dalam pengukuran akustiklingkungan adalah 125. 250. 500. 1000. 2000 dan 4000 Hz atau 128. 256 .512. 1024. 2048.  2048  Hz . Ketika  suatu  bunyi  menumbuk  pada  suatu benda  ataupun  dinding,  maka  bunyi  itu  akan  dipantulkan ( reflected), diserap ( absorb) dan diteruskan ( transmitted) oleh benda  tersebut  Besarnya  komposiis  energi  yang  diserap  atau dipantulkan  akan  menentukan  sifat  suatu  material.  Jika komposisi energi yang dipantulkan lebih besar, maka material tersebut bersifat sebagai pemantul ( reflector). Jika energi yang diserap  lebih  besar,  maka  material  tersebut  bersifat  penyerap . Standard  yang    digunakan  untuk  mengukur  koefisien  serap bahan  adalah  tabung  impendasi  dengan  standarisasi  menurut ASTM  E-1050  [4] . Dimensi  spesimennya  berbentuk  tabung dengan diameter 105 mm dan tinggi 10 mm
Berikut ini adalah rangkaian impedansi untuk mengukur uji penyerapan suara.

## Power amplifayer   acoustic materails
Gambar 3. Skema alat uji absorbsi suara
Gambar 4. Karakteristik Penyerapan Suara Helmholtz Absorber (Howard, 2009.
frekuensi  kerja  yang  lebar  (rendah,  menengah,  dan  tinggi), maka  harus  digunakan  gabungan ketiga bahan penyerap suara tersebut.  Kombinasi  antara  proses  gesekan  dari  komponen
komputer
Spesimen uji
kecepatan  gelombang  suara  dan  resonansi  dari  komponen tekanan  gelombang  suara,  akan  membuat  kinerja  penyerapan energi  suara  oleh  dinding  atau  partisi  besar  untuk  seluruh daerah  frekuensi.  Material  seperti  ini  disebut wideband absorber [5] .

## E. Pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM)
Pengujian  ini  memiliki  fungsi  untuk  mengetahui  morfologi, ukuran  partikel,  pori  serta  bentuk  partikel  material.  Standar yang  digunakan  adalah  ASTM  E2809  [6] .  . Spesimen  uji berbentuk  balok  kecil  berukuran  10x10x3  mm  ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 5. Dimensi Spesimen SEM.
Prinsip  kerja  darii  SEM  adalah electron  gun memproduksi electron  beam ,  anoda  menangkap electron  beam untuk kemudian  diarahkan  ke  sampel  kemudian  serangkaian  lensa magnetik  memfokuskan  beam  ini  dan  menembakkan  ke sampel, scanner membaca  struktur  permukaan  sampel selanjutnya  menangkap  sinyal  dari secondary dan back scattered electron untuk  dikirim  ke  sistem  kontrol  sehingga dapat dilihat gambarnya pada monitor seperti gambar dibawah berikut:
Gambar 6. Prinsip kerja  SEM (W. Zho SEM  2007).

## F. Pengujian Flexural
Kekuatan  lentur  digunakan  untuk  menunjukkan  kekakuan dari suatu material ketika dibengkokkan. Pengujian kelenturan dilakukan  dengan  metode  three  point  bend,  dimana  spesimen diletakan  pada  kedua  tumpuan  dan  dilakukan  pembebanan ditengah  specimen  Mesin  yang  digunakan  adalah  mesin  uji bending  milik  Unair  Surabaya.  Prosedur  pengujian  menurut standar  ASTM  D790.  Dimensi  spesimen  yang  diuji  sesuai standart tersebut ialah sebesar 128x25x4 mm. [7] .
Gambar 7. Dimensi Spesimen Uji Flexural.
Kekuatan  lentur  suatu  material  dapat  dihitung  dengan persamaan berikut:
σ f = 3 P                                (1) 2 bd 2
Keterangan : σ f = Kekuatan Lentur (Kg/cm 2 )
L = Support span (cm) P = Beban patah (Kg) b = lebar spesimen (cm)
d = tebal spesimen (cm)
III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Pengujian Absorbsi Suara
Pengujian  Serat  Dendrocalamus  Asper  memiliki Semakin  besar  nilai  α  maka  semakin  baik  digunakan sebagai peredam suara .
Gambar 8.  Grafik Nilai Koefisien Absorbsi Suara polypropylene Murni dan komposit serat 10%,15%,20%.
Semakin besar nilai α maka semakin baik digunakan sebagai peredam suara . Nilai α memiliki range 0 sampai 1 dapat dilihat pada tabel dibawah berikut pada 4000Hz di komposisi seratmemiliki daya serap yang sangat bagus
Dari  gambar  grafik  di  atas menunjukkan  hasil  absorbsi  suara memiliki  Hasil  pada  spesimen  komposit  (10%B-90%PP) terlihat  bahwa  spesimen  dengan  komposisi  ini  mempunyai kemampuan  penyerapan  suara  yang  baik  pula.  Pada  frekuensi rendah  nilai  α  (koefisien  absorbsi)nya  sebesar  0,342 6  pada frekuensi 125 Hz, pada frekuensi 250 sampai 1000 Hz nilai α naik  secara  konstan  hingga  0,3940  sehingga  pada  frekuensi 2000  Hz  mengalami  kenaikan  penyerapan  suara  yang  sangat baik di dapat nilai α 0,4533. Sehingga kemampuan penyerapan suara  yang  tert inggi  pada  frekuensi  4000  Hz  dengan  nilai  α tertinggi 0,5142
Dari  pengujian  absorbsi  suara  tersebut  bertambah  nilai α akan memiliki nilai yang bagus pula, di spesimen 10% serat ini
memiiki nilai α pada frekuensi 4000 Hz dibandingkan dengan spesimen  lainnya    dikarenakan  spesimen  ini  memiliki  rongga yang mungkin  terisi  udara  dimungkinkan  porositas  komposit relatif  besar,  sehingga  mempunyaai  koefisien  absorb  yang lebih tinngi pada frekuensi standart maupun tinggi.

## B. Hasil Pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM)
Pengujian Scanning  Electron  Microscopy (SEM)  bertujuan untuk  mengetahui  dan  menganalisa  morfologi  dari  Serat Dendrocalamus  Asper .  Pada  pengujian  SEM  ini  Serat Dendrocalamus  Asper dilapisi  dengan  coating  AuPd.  Setelah itu spesimen di masukkan ke dalam alat uji SEM dan diambil data gambar.
Gambar 9. Hasil Uji SEM Serat Dendrocalamus Asper Perbesaran 200x Dan 700x.
Gambar  9  menunjukkan  Serat Dendrocalamus  Asper tanpa perlakuan  alkali  (belum  dikenai  perlakuan  kimia)  dengan perbesaran  1000x,  menunjukkan  serat  yang  masih  kasar dengan ukuran diameter sekitar 200 μm serta masih mengalami penggumpalan.  Morfologi  yang  kasar  ini  disebabkan  oleh kandungan  lapisan  lilin,  substansi  lemak,  dan  pengotor  [8] . N ilai  absorbsi  suara  material  komposit  ini,  jumlah  morfologi yang  banyak  tersebut  meningkatkan  kemampuan  absorbsi material  komposit  dengan  PP  90%  dan  serat  10%  ini.hasil SEM  menunjukan  serat  tidak  seoenuhnya  terisi  polimer polypropylene dan  terlihat  adanya  rongga-rongga  yang mungkin  terisi  udara  dimungkinkan  porositas  komposit  relatif besar,  sehingga  mempunyaai  koefisien  absorb  yang  lebih tinngi pada frekuensi standart maupun tinggi.
Gambar 10. Hasil SEM Dengan Polypropylene 100% Perbesaran  1000x.
Hasil sem dari material komposit pure polypropylene memiliki matriks polypropylene terlihat  rapat  dan  solid.  Berdasarkan penilitian absprbsi suara yang dihasilkan . Dari  penghamburan  energi  akustik  menjadi  energi  panas. Selain  itu  osilaasi  ini  juga  menyebabkan  gesekan  sehingga timbul  panas  sehingga  energi  suara  berubah  menjadi  energi panas.  Selain  itu  osilasi  ini  juga  menyebabkan  berubahnya arah  dari  gelombang  suara  tersebut  dan  mengeluarkan  nya  ke sehgala arah sehingga gelombang suara kehilangan momentum untuk memantul ke arah datangnya [9] .

## C Hasil pengujian flexural
Dari tabel dibawah ini masing2 material mempunyai kekuatan lentur yang sangat berbeda  di karenakan tergantung fraksi material tersebut.

## Gambar 11. Hasil Grafik Pengujian Flexural
Dari gambar 8 diatas dapat diketahui bahwa pada komposit specimen  85%PP  ( polypropylene )mempunyai  nilai  kekuatan lentur  tertinggi sebesar  22,62  Mpa.  Pada  spesimen  komposit 90% polypropylene kekuatan  lentur  sebesar  14,47  Mpa. Sedangkan  pada  spesimen  komposit  100% polypropylene mempunyai  nilai  kekuatan  lentur  yang  paling  rendah  yaitu sebesar  1,87  Mpa.  Pada  spesimen  80% polypropylene memiliki kekuatan lentur sebesar 8,96  Mpa Berdasarkan hasil pengujian,  nilai  kekuatan  lentur  terendah  ada  pada  spesimen komposit 80% polypropylene sebesar 1,87 Mpa Dari hasil pengujian lentur didapatkan hasil bahwa 85% PP mempunyai nilai kelenturan yang sangat tinggi. Hal ini dikarenakan waktu pencampuran antara serat dengan matriks merata sehingga bisa dikatakan homogen.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  dari  penelitian  dan  pembahasan  maka dapat disimpulkan:
1. Nilai  koefisien    absorbsi  suara  komposit Polypropylene berpenguat  serat Dendrocalamus  Asper. yang  terbaik pada  material  10%  serat  dengan  90% Polypropylene didapatkan  hasil  tertinggi  pada  frekuensi  4000  Hz dengan nilai α tertinggi 0,5142.
2. Berdasarkan  dari  hasil Scanning  Electron  Microscopy (SEM) dapat diketahui  10% serat Dendrocalamus Asper -90% Polypropylene memiliki  struktur  dengan  pori  yang paling  bagus    di  bandingkan  dengan  spesimen  lainnya
yang menjelaskan penyebab nilai α terbesar terdapat pada spesimen ini pada serat Dendrocalamus Asper 3. Nilai kekuatan lentur komposit Polypropylene berpenguat serat  serat Dendrocalamus  Asper mangalami  kenaikan seiring  penambahan  fraksi  massa  seratnya,  akan  tetapi pada  10%  serat  kekuatan  lentur  menurun  karena  poros yang  ada  pada  komposit  semakin  besar.  Nilai  kekuatan lentur komposit polypropylene berpenguat serat Dendrocalamus  Asper terbesar  didapatkan  pada  fraksi massa  15%  serat,  dengan  nilai flexural  strength sebesar 22,6276  Mpa
UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terimakasih kepada program Penelitian  Unggulan  Perguruan  Tinggi,  Kemenristekdikti tahun 2017 yang telah mendukung pendanaan dalam penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]
M. Farid and T. Heryanto, “ Correlation of Normal Incidence Sound Absorption  Coefficient  (NAC)  and  Random  incidence  Sound
Absorption Coeffiecient (RAC)  of  Polyester/Ramie  Fibre Composite  Materials, ” Adv.  Mater.  Res. ,  vol.  789,  pp.  269 – 273, 2013.
[2] M.  Farid,  H.  Ardhyananta,  V.  M.  Pratiwi,  and  S.  P.  Wulandari,
“ Correlation between Frequency and Sound Absorption Coefficient of Polymer Reinforced Natural Fibre, ” Adv. Mater. Res. , vol. 1112, pp. 329 – 332, 2015.
[3]
W.  Fred  and  J.  Billmeyer, “ Effect  of  maleic  anhydride  -g- polypropylene, ” 1970.
[4] ASTM-E1050-98, “ Standard  test  method  for  impedance  and absorbtion  of  acoustical  material  using  a  tube,  two  microphones, and digital frequency analysis system. ”
[5] Howard,  M.  David,  Angus,  and  A.  Jamie, Acoustics  and Pshycoacoustic . Burlington: Focal Press, 2009. [6] L. Wrench, “ FEI Compact Inspect TM , ” 2017. . [7]
ASTM  D790, “ Standard  test  methods  for  flexural  properties  of unreinforced  and  reinforced  plastics  and  electrical  insulating materials, ” Am. Soc. Test. Mater. , vol. 8, no. 1.
[8] J. Rout, M. Misra, S. S. Tripathy, S. K. Nayak, and A.K. Mohanty, “ The  Influence  of  Fibre  Treatment  on  The  Performance  of  Coir- Polyester  Composites, ” Compos.  Sci.  Technol. ,  vol.  61,  pp.  1303 – 1310, 2001.
[9] W.  Zhou,  R.  Apkarian,  Z.  L.  Wang,  and  D.  Joy, Fundamentals  of Scanning  Electron  Microscopy  (SEM),  Scanning  Microscopy  for Nanotechnology . 2007.