## ANALISIS KOEFISIEN ABSORPSI DARI MATERIAL BERBAHAN DASAR LIMBAH KAIN PERCA DAN PELEPAH PISANG
Patricia P. Noviandri 1 , Centaury Harjani 2 , Adindra M. K. Astuti 3
1,3. Program Studi Arsitektur, Fakultas Arsitektur dan Desain, UKDW 2. Program Studi Desain Produk, Fakultas Arsitektur dan Desain, UKDW Email: patriciapahlevi@staff.ukdw.ac.id

## Abstrak
Penelitian awal terkait material limbah komposit dan alam telah dilakukan sebelumnya. Penelitian ini  melanjutkan  penelitian  sebelumnya  dengan  metode  pengujian  yang  lebih  akurat  yaitu menggunakan  tabung  impedansi.  Sampel  material  yang  dibuat  pada  penelitian  ini  merupakan sampel  yang  memiliki  nilai  NR  ( Noise  Reduction )  yang  lebih  besar  pada  penelitian  sebelumnya. Sampel  material  yang  dibuat  sebanyak  4  sampel  dengan  variabel  material  pembentuk  yang berbeda  yaitu  sampel  komposit  halus,  komposit  kasar,  pelepah  pisang,  dan  kombinasi  (komposit halus dan pelepah pisang). Tiga sampel dicetak menggunakan tabung dengan diameter 30 mm dan tinggi 70 mm sedangkan 1 sampel kombinasi merupakan material yang digabung hingga mencapai ketinggan sebesar 50 mm. Dari hasil pengujian, penambahan cavity mempengaruhi nilai koefisien absorpsi oleh sebab itu penggunaan material ini pada bangunan harus menggunakan rongga udara sehingga  nilai koefisien absorpsinya  meningkat. Sampel yang  memiliki karakter sebagai material penyerap  suara  adalah  material  komposit  halus,  pelepah  pisang,  dan  material  kombinasi  karena memiliki  nilai  koefisien  absorpsi  (α)  lebih  dari  0,30.  Material  kombinasi  memiliki  nilai  NRC paling besar diantara sampel yang lain yaitu sebesar 0,57.
Kata kunci: koefisien penyerapan, material, komposit, akustik, pelepah pisang .

## Abstract

## Title: Coefficient Absorpsi Analysis from Patchwork Material and Banana Midrib
Preliminary  research  related  composite  waste  material  and  nature  has  done.  This  research continues  the  previous  research  with  a  more  accurate  testing  method  using  impedance  tubes. Material samples made in this study are samples that have a greater NR (Noise Reduction) value in  previous  studies.  Material  samples  were  made  as  many  as  4  samples  with  different  substance variables,  namely  fine  composite  samples,  rough  composites,  banana  midrib,  and  combinations (fine composites and banana midrib). Three samples were mold using a tube with a diameter of 30 mm  and a  height  of 70  mm  while  one  sample  combination was  a  material  that  was  combined to reach  a  height  of  50  mm.  From  the  test  results,  the  addition  of  cavity  affects  the  absorption coefficient value, therefore the use of this material in buildings must use an air cavity so that the absorption coefficient value increases. Samples that have character as  sound absorbing material are  fine  composite  materials,  banana  fronds,  and  combination  materials  because  they  have  an absorption coefficient value (α) of more than 0.30. The combination material has the highest NRC value among the other samples that is equal to 0.57.
Keywords: absoption coefficient, material, composite, acoustic, banana midrib.

## Pendahuluan
Inovasi  pemanfaatan  limbah  menjadi produk  baru  yang  memiliki  nilai  lebih sangat  penting  pada  masa  ini.  Limbah industri  kecil  yang  meningkat  tiap tahunnya  membuat  sampah  yang dihasilkan  di  kota  sangat  banyak. Melalui penelitian sebelumnya,
material  komposit  gipsum-kain  dan material  anyaman  pelepah  pisang memiliki  nilai  reduksi  suara  ( Noise Reduction ) yang tinggi diantara material  lainnya  (Astuti,  Hidayat, Gedalya,  &  Noviandri,  2019;  Harjani &  Noviandri,  2018).  Material  akustik yang diteliti sebelumnya, belum memiliki perhitungan untuk spesifikasi material  akustik  berupa  nilai  koefisien absorpsi.
Material  yang  sebelumnya  berupa material  komposit  limbah  kain  dan gipsum  yang  memiliki  nilai  paling tinggi  dalam  mengurangi  suara.  Selain itu,  material  serat  pisang  dengan anyaman berbentuk kipas juga
memiliki  nilai  yang  tinggi  dalam mengurangi suara diantara jenis anyaman yang lainnya. Penelitian  ini  merupakan  tindak  lanjut dari  penelitian  sebelumnya  dengan melakukan pengujian
koefisien absorpsi pada sampel tersebut.
Permasalahan  yang  diangkat  dalam penelitian  ini  adalah  membandingkan nilai  koefisien  absorpsi  yang  ada  dari beberapa sampel dan mengkategorikan spesifikasi  material  akustik  tersebut. Spesifikasi  material  akustik  yang berasal dari bahan limbah dapat dilihat berdasarkan  nilai  koefisien  absorpsi. Manfaat  yang  dicapai  yaitu  produk material  akustik  dapat  memiliki  nilai koefisien  absorpsi  dengan  standar ASTM  ( American  Standard  Testing and Material ).
Material  akustik  digunakan  sebagai pelapis  permukaan  interior  di  dalam sebuah  ruang  dengan  fungsi  akustik. Material  akustik  umumnya  sebagai penyerap  bunyi.  Material  akustik bersifat menunjang pengondisian akustik  ruang  dimana  ruang  lebih mendukung aspek suara yang diinginkan.  Kriteria  material  akustik (Sutanto, 2015) antara lain : a. Mengkondisikan  akustik  ruang dengan cara meningkatkan kejelasan wanted sound .
b. Material  mampu  mempengaruhi unwanted sound.
c. Material  dapat  diterapkan  sebagai bidang interior.
d. Material mampu menyekat bunyi.
e. Material mampu meredam suara.
f. Material  mampu  mentransmisi bunyi.
Sifat  dari  material  akustik  antara  lain ringan,  berongga  /  porous  /  berserat, lunak,  elastis,  berpermukaan  kasar absorbtif,  dan  transmitif  (Sutanto, 2015).
Macam  material  akustik  yaitu material absorpsi (absorber) dan material
refleksi  (reflektor).  Material  Absorpsi merupakan  material  yang  berfungsi sebagai  penyerap  suara.  Material absorbs  ini  memiliki  prinsip  sebagai berikut :
1. Material berpori
Material  yang  berpori  bermanfaat dalam menyerap bunyi pada frekuensi  lebih  dari  1000  Hz.  Hal ini disebabkan karena pori-porinya yang  kecil  sesuai  dengan  besaran Panjang  gelombang  bunyi  yang datang.
2. Ketebalan
Ketebalan material penyerap suara memberikan dampak pada efisiensi material tersebut menjalankan  fungsinya.  Semakin tebal  material  penyerap  maka
dapat  lebih  banyak  menyerap energi suara pada frekuensi rendah.
3. Lapisan luar
Penambahan  lapisan  luar  seperti lembaran  kain  maupun  papan membuat  kekuatan  penyerapan semakin meningkat.
Material yang menyerap bunyi merupakan  material  yang  mampu mengurangi  energi  bunyi  dengan  cara mengubahnya  menjadi  energi  panas. Efisiensi  penyerapan  bunyi  suatu bahan pada frekuensi tertentu dinyatakan  oleh  koefisien  penyerapan (absorpsi)  bunyi.  Karakter  material absorpsi  tidak  berubah,  koefisien absorpsi  suatu  material  dapat  berubah menyesuaikan  dengan  frekuensi  bunyi datang.
Karakter material penyerap bunyi yaitu bunyi  datang  yang  diserap  atau  tidak dipantulkan oleh permukaan. Koefisien absorpsi  bunyi  adalah  angka  yang menunjukkan  jumlah  /  proporsi  dari keseluruhan  energi  bunyi  yang  datang dan  mampu  diserap  oleh  material tersebut  (Mediastika,  2005).  Koefisien absorpsi  dinyatakan  dengan  α.  Nilai  α antara  0  dan  1  didasarkan  pada presentase  penyerapan  bunyi  oleh bahan pada frekuensi
tertentu.
Frekuensi  standar  yang  diperoleh  125,
250,  500,  1000,  2000,  dan  4000  Hz. Nilai  α  yang  semakin  mendekati  1
maka material tersebut mampu menyerap suara (Hayat, Syakbaniah, &
Darvina, 2013).
Refleksi  adalah  pemantulan  bunyi suatu  objek  penghalang  /  bidang  batas disebabkan oleh karakteristik penghalang yang memungkinkan terjadinya  pemantulan  (Mediastika,
2005). Material refleksi berarti material  yang  mampu  memantulkan suara.  Semakin  keras,  licin,  dan
homogen  suatu  bidang  maka  semakin besar tingkat pemantulan yang dihasilkan. Koefisien  refleksi  adalah  parameter yang  mendeskripsikan  berapa  besar gelombang elektromagnetik yang berhenti memantul dalam media
transmisi  (Zhang,  Krooswyk,  &  Ou, 2015).

## Metode Penelitian

## Metode Pembuatan Sampel
Pada  sampel  komposit  gipsum  dan kain  dibuat  menjadi  2  sampel  yaitu sampel  dengan  kain  drill  dan  denim halus  dan  kain  drill  dan  denim  kasar. Sampel  ini  dicetak  menggunakan  pipa pvc dengan diameter 30 mm dan tinggi 70 mm.
Gambar 1. Proses pengolahan sampel komposit (campuran gypsum dan kain)
sumber : Penulis, 2019
Pelepah pisang yang digunakan merupakan pelepah pisang yang sudah kering. Pelepah pisang dianyam terlebih  dahulu  seperti  bentuk  kipas sate yang memiliki karakter yang tebal (4,2  mm),  berongga,  dan  berserat. Pelepah pisang yang sudah di anyaman kemudian  di  gulung  hingga  memiliki
diameter 30 mm dengan ketinggian 70 mm.
Gambar 2. Proses pengolahan pelepah pisang menjadi sampel material akustik sumber : Penulis, 2019
Sampel  campuran  yang  dimaksudkan adalah  sampel  kombinasi  yang  terdiri dari  sampel  komposit  dan  sampel pelepah pisang. Sampel ini merupakan contoh sampel dari material berlapis.
Gambar 3. Sampel campuran (komposit dan pelepah pisang) sumber : Penulis, 2019
Metode Pengujian Koefisien Serapan Peralatan yang digunakan untuk mengukur koefisien serap bahan
adalah tabung impedansi dengan sampel  berdiameter  30  mm.  Pengujian dilakukan  dengan  bantuan  mitra  Iarg Laboratorium  Riset  Akustik,  Fakultas MIPA  Universitas  Sebelas  Maret
(UNS).  Diagram  rangkaian  alatnya seperti ditunjukkan gambar 4.
Gambar 4. Metode pengukuran koefisien absorpsi dengan tabung impedansi Sumber : Penulis, 2019

## Hasil dan Pembahasan
Koefisien Absorpsi Material Komposit Sampel komposit halus terdiri dari kain drill  dan  kain  denim  dicampur  dengan gipsum.  Sampel  ini  memiliki  karakter permukaan keras dan tidak rata karena adanya  kain-kain  pengisi  yang  terlihat dibagian  luar  sampel.  Kain-kain  yang halus  tercampur  secara  merata  dengan gipsum dan air. Dari  gambar  5  dapat  dilihat  bahwa sampel komposit halus memiliki rentang  nilai  koefisien  absorpsi  antara 0,08  sampai  0,40.  Nilai  koefisien absorpsi  terendah  pada  frekuensi  128 Hz.  Koefisien  absorpsi  material  ini optimal  pada  frekuensi  504  Hz,  1000 Hz,  4000  Hz,  dan  5000  Hz.  Nilai koefisien absorpsi yang masih dibawah
0,50  ini  berarti  material  ini  masih memiliki  karakter  sebagai  reflektor yang  cukup  besar  (koefisien  refleksi diatas 0,70).
Perbedaan  terjadi  pada  frekuensi  128 Hz  sampai  dengan  2000  Hz  ketika sampel diberikan tambahan cavity dari dinding tabung impedansi. Pada frekuensi  128  Hz,  256  Hz,  dan  2000 Hz, sampel mengalami kenaikan kapabilitas dalam menyerap suara yang cukup  besar.  Penurunan  kemampuan material dalam menyerap suara.
Sampel  komposit  kasar  memiliki karakter  permukaan  keras.  Permukaan sampel  ini  sangat  rata  hal  ini disebabkan  jenis  kain  yang  digunakan dalam  campuran  ini  adalah  kain  yang ukurannya  besar  (kurang  lebih  sisi terpanjang  50  mm).  Kain  ini  tidak dapat  tercampur  dengan  sempurna melainkan menjadi lembaran-lembaran pemisah diantara bahan gipsum.
Gambar 5. Grafik koefisien absorpsi material komposit
Sumber : Analisis, 2019
Nilai  koefisien  absorpsi  pada  material komposit kasar ini rata-rata lebih kecil dibandingkan  nilai  koefisien  absorpsi sampel  sebelumnya  (komposit  halus). Nilai  dari  koefisien  absorpsi  material komposit  kasar  ini  pada  rentang  0,01 sampai dengan 0,24.
Nilai-nilai  yang  ada  dari  analisis menggunakan  tabung  impedansi  inilah memperlihatkan karakter material
komposit kasar sebagai material reflektor.  Material  reflektor  yang berarti  material  ini  lebih  mampu memantulkan  suara.  Nilai  koefisien absorpsi  yang  cenderung  tinggi  dan meningkat  ketika  dilakukan  analisis dengan  menambahkan cavity .  Material ini  efektif  sebagai  reflektor  untuk frekuensi 128 Hz sampai 5000 Hz.
. Koefisien Absorpsi Material Pelepah Pisang Sampel berbahan dasar pelepah pisang memiliki  permukaan  berpori  dan lunak.  Sampel  pelepah  pisang  ini dibuat dengan cara menganyam terlebih  dahulu  dan  kemudian  di gulung  hingga  padat.  Penganyaman dilakukan  seperti  pola  kipas  sate. Anyaman  tidak  terlihat  saat  sampel telah digulung. Anyaman yang  dipilih merupakan anyaman yang diindikasikan memiliki NR yang besar pada  penelitian  sebelumnya  (Astuti  et al.,  2019).  Anyaman  kipas  sate memiliki kerapatan yang lebih kencang  dan  berpori  yang  lebih banyak.  Selain  itu,  sampel  anyaman pelepah  pisang  memiliki  ketebalan hingga  70  cm  sehingga  memiliki rongga yang banyak yang mempengaruhi  penyerapan  suaranya (Nabila  &  Mahyudin,  2020).  Secara fisik, sampel ini sudah mengindikasikan  memiliki  koefisien absorpsi yang tinggi.
Sampel  Pelepah  Pisang  memiliki kemampuan  dalam  menyerap  suara lebih  baik  dibanding  kedua  sampel sebelumnya  (kombinasi  halus  dan kombinasi kasar) yang dapat dilihat di gambar  6.    Rentang  nilai  koefisien absorpsi  material  yaitu  0,12  sampai 0,77. Koefisien absorpsi bahan tertinggi  pada  frekuensi  4000  Hz  dan 5000 Hz.
Gambar 6. Grafik koefisien absorpsi
material pelepah pisang
Sumber : Analisis, 2019
Hasil pengujian sampel dengan penambahan cavity mendapatkan hasil yang  tidak  jauh  berbeda  dengan pengukuran  sebelumnya.  Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada material  pelepah  pisang cavity tidak memiliki  pengaruh  terhadap  performa sebagai bahan penyerap suara. Hal ini disebabkan  didalam  material  pelepah pisang  telah  memiliki  udara  karena bentuknya yang berpori.
Material  pelepah  pisang  lebih  efektif dalam  menyerap  suara  pada  frekuensi 504  Hz  sampai  dengan  5000  Hz. Material  ini  dapat  disebutkan  sebagai material  absorber  yang  efektif  dalam menangani  frekuensi  sedang  hingga tinggi.  Material  yang  berpori  akan lebih  mampu  menyerap  frekuensi sedang dan tinggi.
Koefisien Absorpsi Material Kombinasi Material  kombinasi  terdiri  dari  dua material  penyerap  suara  yang  telah diteliti sebelumnya antara lain komposit  halus  dan  pelepah  pisang. Penggabungan  material  ini  dilakukan dengan  pemotongan  masing-masing material.  Material  komposit  halus dipotong  menjadi  tebal  30  mm  dan material  pelepah  pisang  dipotong menjadi 20 mm.
Gambar 7. Grafik koefisien absorpsi material kombinasi
Sumber : Analisis, 2019
Hasil dari material kombinasi ini yaitu material  ini  diindikasikan  mampu menjadi material absorpsi pada frekuensi rendah hingga tinggi.
Walaupun pada frekuensi 128 Hz nilai koefisien  absorpsi  tidak  terlalu  besar (α  =  0,16).  Dari  gambar  7,  dapat dilihat  perbandingan  nilai  koefisien absorpsi  tiap  bahan  yang  telah dipotong  dan  sebelum  digabungkan yang  keseluruhannya  mendapatkan nilai yang kurang dari 0,50.
Rentang  nilai  koefisien  absorpsi dengan  kombinasi  yaitu  0,16  sampai dengan  0,72.  Nilai  koefisien  absorpsi paling  tinggi  pada  frekuensi  5000  Hz sebesar  0.72.  Perpaduan  dua  material ini membuat peningkatan yang signifikan dalam pengolahan material. Dari hasil pengujian tersebut, penambahan cavity mempengaruhi nilai koefisien absorpsi. Sampel mengalami kenaikan koefisien absorpsi maksimal  sebesar  0,3  pada  satu frekuensi. Oleh sebab itu, perbandingan  antar  sampel  (tabel  1) diambil  nilai  koefisien  absorpsi  yang menggunakan cavity .  Aplikasi  adanya cavity ini  pada  bangunan  yaitu memberikan  rongga  udara  pada  saat pemasangan.
Tabel 1. Perbandingan antar sampel
sam p el komposit kasar komposit halus
pelepah pisang Kombi-nasi d 30 mm 30 mm 30 mm 30 mm h 70 mm 70 mm 70 mm 50 mm cav 20 mm 20 mm 20 mm 20 mm α min 0,16 0,18 0,17 0,16 α max 0,22 0,57 0,76 0,72 NRC 0,20 0,37 0,51 0,57 f efektif - 256 – 5000 Hz 256 – 5000 Hz 256 – 5000 Hz Reflektor absorber absorber absorber Catatan :
NRC ( Noise Reduction Coefficient ) = Rata-rata nilai koefisien absorbsi f efektif = frekuensi efektif dimana nilai α > 0,30 Sumber : Analisis, 2019
Dari  keempat  sampel  yang  diuji menggunakan tabung impedansi, dapat dilihat bahwa satu dari sampel tersebut memiliki  karakter  sebagai  material reflektor.  Material  yang  memiliki koefisien  kurang  dari  0,30  dapat dianggap  tidak  memiliki  kualitas sebagai  bahan  penyerap  yang  baik (Doelle,  1972).  Ketiga  sampel  yang lain memiliki karakter material
penyerap suara. Namun, sampel material  kombinasi  memiliki  nilai NRC  ( Noise  Reduction  Coefficient ) yang  lebih  besar.  Oleh  sebab  itu, material kombinasi dapat diidentifikasi sebagai  material  paling  efektif  dalam menyerap suara.

## Kesimpulan
Komposit  halus  dan  pelepah  pisang memiliki kemampuan sebagai absorber pada  frekuensi  sedang  sampai  tinggi.
Percobaan menggunakan material kombinasi memberikan gambaran metode  penambahan  nilai  koefisien absorpsi  dengan  cara  penggabungan  2
material  absorber.  Material  kombinasi ini  memiliki  nilai  koefisien  absorpsi yang  cukup  baik  yaitu  0,56  sampai dengan  0,72  pada  frekuensi  256  Hz hingga 5000 Hz.
Material kombinasi dapat dikembangkan  lagi  menjadi  material akustik  berupa  resonator  berongga maupun  diffuser.  Hal  ini  disebabkan kedua  material  tersebut  memiliki  dua karakteristik  yang  berbeda  yaitu  padat dan  lunak.  Namun,  perlu  adanya pengolahan  material  yang  memiliki bentuk  lain  dan  telah  diketahui  berat dari material akustik tersebut. Penelitian selanjutnya akan meningkatkan kualitas material kombinasi untuk dapat dijadikan produk industri.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terima  kasih pada  Bapak  Iwan  Yahya  dan  tim  dari Laboratorium  Riset  Akustik  (iARG) jurusan Fisika FMIPA UNS yang telah
membantu  peneliti  dalam  analisis material.

## Daftar Pustaka
Astuti, A. M. K., Hidayat, D., Gedalya, V.  F.,  &  Noviandri,  P.  P.  (2019). Pelepah Pisang Sebagai Alternatif
Mterial Dalam Mengurangi Suara.
SMART  (Seminar  on  Architecture
Research & Technology) , 4 (URBAN + LAB: Konsep, Prinsip dan  Strategi  Rancang  Ruang
Hidup  di  Kawasan  Perkotaan), 31–40. Yogyakarta: Fakultas Arsitektur dan Desain Universitas Kristen Duta Wacana Yogyakarta.
https://doi.org/10.21460/smart.v4i 1 Doelle,  L.  L.  (1972). Environmental acoustics .  New  York:  McGraw- Hill. Harjani,  C.  &  Noviandri, P. P. (2018). Sound Proofing Panel Made from
Patchwork  and  Gypsum  as  a Green Material Innovation. SMART  (Seminar  on  Architecture Research & Technology) , 3 , 111– 118. Yogyakarta: Fakultas Arsitektur dan Desain Universitas Kristen Duta Wacana Yogyakarta. Hayat, W., Syakbaniah, & Darvina, Y. (2013). Pengaruh Kerapatan terhadap Koefisien Absorbsi Bunyi  Papan  Partikel  Serat  Daun
Nenas. Jurnal  Pillar  of  Physycs ,
1 (April), 44–51. Mediastika,  C.  E.  (2005). Akustika
Bangunan . Jakarta: Erlangga.
Nabila,  N.,  &  Mahyudin,  A.  (2020).
Pengaruh Ketebalan Pelepah Pisang terhadap Koefisien Absorpsi Material Akustik. Jurnal Fisika Unand , 9 (2), 244–249. Sutanto,  H.  (2015). Prinsip-Prinsip
Akustik dalam Arsitektur (1st ed.).
Yogyakarta: PT. Kanisius. Zhang,  H.,  Krooswyk,  S.,  &  Ou,  J.
(2015). Digital  Design  Design  of
High  Speed  Interconnects  and Signaling . USA: Elsevier B.V.