Abstrak — Semakin bertambahnya jumlah kendaraan bermotor juga menyebabkan masalah lingkungan. Selain itu, pengembangan  inovasi  sangat  dibutuhkan  dalam  pembuatan material  yang  lebih  efisien,  ringan, dan ramah lingkungan. Pada penelitian  sebelumnya,  sudah  diteliti  mengenai  penguat  dalam komposit  absorpsi  suara  menggunakan  serat  bambu  betung ( Dendrocalamus asper ). Akan tetapi, penelitian sebelumnya masih dilakukan  penelitian  untuk  prosesnya  dan  belum  diaplikasikan untuk  penguat  komposit  absorpsi  suara.  Sehingga  dibuatlah penelitian  yang  bertujuan  untuk  menganalisis  serat  bambu betung ( Dendrocalamus asper ) sebagai penguat komposit absorbsi suara.  Permasalahan  yang  dikaji  untuk  mengetahui  pengaruh alkalisasi  terhadap  morfologi  dan  hasil  FTIR  dari  serat  bambu betung  ( Dendrocalamus  asper ).  Serat  bambu  betung  yang digunakan  mengalami  proses  alkalisasi  dengan  cara  direndam pada  larutan  NaOH  2M  pada  temperatur  70 o C  selama  3  jam. Tujuannya  untuk  menghilangkan  kadar  lignin  yang  terdapat pada serat bambu betung. Dari hasil pengujian dapat dilihat pada FTIR  serat  bambu  betung  ( Dendrocalamus  asper )  dengan perlakuan  alkalisasi  masih  terdapat  sisa  lignin  pada  daerah serapan  sekitar  1600  cm -1 dengan  gugus  aromatik  C=C  yang ditunjukkan  dari  peak  pada  grafik  FTIR,  dan  diperjelas  pada hasil  morfologi  serat  bambu  betung  yang  menunjukkan  bahwa permukaan serat lebih halus dan terlihat sedikit lignin.
Kata Kunci — Absorbsi Suara, Alkalisasi, Morfologi, Selulosa, Serat Bambu betung ( Dendrocalamus asper )

## I. PENDAHULUAN
AMBU  merupakan salah satu serat alam yang jumlahnya melimpah  di  Indonesia,  salah  satu  jenis  bambu  yang  ada adalah  bambu  betung  ( Dendrocalamus  asper ).  Serat  alam seperti  bambu  merupakan  jenis  material  penyerap  suara  yang biodegradable dan ramah lingkungan.[1]
Material  komposit  merupakan  area  penelitian  yang  sangat luas  dan  telah  menjadi  solusi  untuk  banyak  permasalahan. Salah  satu  pemanfaatan  material  komposit  yang  umum dijumpai  adalah  dalam  hal  penyerapan  suara  [2].  Beberapa teknologi sudah diterapkan penggunaan material komposit dari serat  alam  yang  digunakan  pada  industri  otomotif  sebagai aplikasi material penyerap suara.
Pada  penelitian  ini,  akan  digunakan  serat  alam  bambu betung  ( Dendrocalamus  Asper ).  Bambu  betung memiliki karakteristik  yang  cukup  baik.  Selain  harganya  yang  cukup terjangkau, 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.  Selain  itu  serat  bambu  mempunyai  2  tipe yaitu  serat  panjang  dan  serat  pendek.  Serat  pendek,  dengan fraksi  dalam  millimeter  atau  beberapa  centimeter.  Contohnya felts,  mats, dan  serat  pendek  untuk injection  molding. Sementara  serat  panjang  biasanya  berbentuk  anyaman  yang dipotong selama proses fabrikasi material komposit. [3]
Serat dari Bambu Betung ( Dendrocalamus asper )  memiliki dua  kandungan  utama  yaitu  selulosa  dan  lignin.  Selulosa memiliki peran dalam memberi kekuatan pada serat itu sendiri [5],  dan  juga  tidak  mudah  terdegradasi  secara  kimia  maupun mekanis. Selain itu, selulosa juga merupakan bahan yang dapat digunakan  untuk  aplikasi  penyerapan  suara  [6].  Untuk mengoptimalkan sifat dari selulosa, maka dilakukan perlakuan kimia.  Perlakuan  kimia  pada  serat  dapat  mengubah  struktur fisik maupun struktur kimia dari permukaan serat tersebut.
Oleh  karena  itu,  untuk  mengoptimalkan  sifat  dari  selulosa, maka  dilakukan  proses  alkalisasi  dengan  larutan  NaOH  yang bertujuan  untuk  menghilangkan  lignin  dan  mengurangi diameter  dari  serat  itu  sendiri.  Proses  alkalisasi  merupakan proses  kimia  yang  bertujuan  untuk  melarutkan  kandungan lignin  dalam  kayu  sehingga  mempermudah  pemisahan  lignin dengan serat, proses ini dilakukan dengan menggunakan bahan kimia  NaOH  [7].  Penambahan  NaOH  membuat  lignin  yang terdapat  pada  bambu  betung  ( Dendrocalamus  asper )  larut sehingga  hanya  menyisakan  selulosa  atau  minimal  menekan kadar lignin.
Proses  alkalisasi  menghilangkan  komponen  penyusun  serat yang  kurang  efektif  dalam  menentukan  kekuatan  antarmuka yaitu  hemiselulosa,  lignin  atau  pektin.  Dengan  berkurangnya hemiselulosa,  lignin  atau  pektin,  kekerasan  serat  oleh  matriks akan  semakin  baik,  sehingga  kekuatan  antarmuka  pun  akan meningkat.  Selain  itu,  pengurangan  hemiselulosa,  lignin  atau pektin,  akan  meningkatkan  kekasaran  permukaan  yang menghasilkan  ikatan  mekanik  yang  lebih  baik  [8].  dan  untuk mengetahui  pengaruh  proses  alkalisasi  terhadap  perubahan morfologi  pada  serat  dari  bambu  betung  ( Dendrocalamus asper)  dianalisis  dengan  melakukan  pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM).

## Analisis Morfologi dan Spektroskopi Infra Merah Serat Bambu Betung ( Dendrocalamus Asper ) Hasil Proses Alkalisasi Sebagai Penguat Komposit Absorbsi Suara
Aji Pambudi, Moh. Farid, dan Haniffudin Nurdiansah Departemen Teknik Material, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : mofaredo@gmail.com
B

## II. METODE PENELITIAN

## A. Material
Material  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  merupakan serat  bambu  betung  ( Dendrocalamus  asper )  berumur  4  tahun yang  didapatkan  dari  desa  Cengkrok,  Kabupaten  Pasuruan Provinsi Jawa Timur, Indonesia.

## B. Preparasi Spesimen
Pengolahan  serat  bambu  betung  ( Dendrocalamus  asper ) diawali  dengan  serat  dibersihkan  dari  pengotor  dengan menggunakan  air  bersih.  Setelah  bersih  dan  kering,  serat bambu  betung  ( 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.  Selanjutnya  serat  mengalami proses alkalisasi dengan menggunakan larutan NaOH 2% pada 70 o C selama 3 jam. Setelah itu serat di bersihkan dan terakhir serat  dikeringkan  pada  oven  pada  temperatur  105 o C  selama  1 jam.

## C. Pengujian Fourier Transform Infrared (FTIR)
Pengujian  FTIR  dilakukan  untuk  mengetahui  informasi terkait  ikatan  kimia  yang  ada  pada  bambu.  Ikatan  kimia tersebut  diindikasikan  dengan  puncak-puncak  yang  berbeda. Pengujian ini dilakukan pertama kali karena untuk mengetahui ikatan  dari  serat  bambu  betung  ( Dendrocalamus  asper ). Gambar mesin uji FTIR dapat dilihat pada Gambar 1.
Adapun  cara  kerja  FTIR  seperti  berikut  ini:  Mula  mula  zat yang  akan  diukur  diidentifikasi,  berupa  atom  atau  molekul. Sinar  infra  merah  yang  berperan  sebagai  sumber  sinar  dibagi menjadi dua berkas, satu dilewatkan melalui sampel dan yang lain  melalui  pembanding.  Kemudian  secara  berturut-turut melewati chopper. Setelah melalui prisma atau grating, berkas akan  jatuh  pada  detektor  dan  diubah  menjadi  sinyal  listrik yang kemudian direkam oleh rekorder. Selanjutnya diperlukan amplifier bila sinyal yang dihasilkan sangat lemah.
Standar  yang  digunakan  adalah  ASTM  E1252[9].  Sampel, yang  dapat  dengan  mudah  diuji  oleh  FTIR,  termasuk  pelet polimer,  bagian,  sampel  buram,  serat,  bubuk,  pelapis  kawat, dan  cairan.  Scan  inframerah  yang  khas  dihasilkan  di  wilayah pertengahan  inframerah  dari  spektrum  cahaya.  Daerah pertengahan  inframerah  adalah  400-4000  cm -1 wavenumbers, yang  sama  dengan  panjang  gelombang  2,5  sampai  25  mikron (10 -3 mm).
Gambar 1. Alat Uji FTIR
Alat  FTIR  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini menggunakan merk dagan g Nicolet iS 10 FT-IR Spectrometer . Nicolet iS  10  FT-IR Spectrometer merupakan  alat  yang  biasa digunakan  untuk  kebutuhan  analisis  spectroskopi  infra merah. Alat  ini  dapat  mengirimkan  data  yang  akurat  dan  bisa digunakan  untuk  menganalisis  material.dengan power  supply 100-240 V 50/60 Hz dan menggunakan pemecah cahaya yang sesuai  standar  yaitu  KBR/Ge  mid-inframerah  .  Dengan spesifikasi  alat  sesuai  ASTM  E1421  sesuai  dengan  syarat ISO/GLP.  Lalu,  Alat  ini  terdiri  dari  komponen  mid- infrared Ever-Glo dan Tungsten atau Halogen (keduanya dapat diganti sesuai  dengan  kebutuhan  sampel  uji).  Lalu  alat Nicolet iS  10 FT-IR Spectrometer bisa  menembakkan  sinar  infra  merah hingga  kedalaman  550  mm  dan  alat  ini  mempunyai range spectral  yang  optimal  pada range 7800 – 350  cm -1 dan mempunyai spectral  resolution lebih  baik  dari  0.4 wavenumber.  Alat Nicolet iS  10  FT-IR Spectrometer ini menggunakan  detector  standar  dengan  tipe Deuterated Triglycine  Sulfate (DTGS)  atau  untuk  penggunaan  optimal liquid  nitrogen  cooled  Mercury  Cadmium  Telluride (MCT) [10]

## D. Pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM)
Pengujian  ini  memiliki  fungsi  untuk  mengetahui morfologi, ukuran  partikel,  pori  serta  bentuk  partikel  material.  Dengan menggunakan  alat  SEM – EDAX  FEI Type  inspect s-50.  Alat ini  bisa  menghasilkan  hasil  resolusi  yang  tinggi  dengan menggunakan thermal  emission  electron  optics. Dengan menggunakan  alat  ini  juga  bisa  mengurasi  kesulitan  dalam preparasi  material.  Selain  itu  alat  SEM – EDAX  FEI Type inspect s-50  ini  juga  mempunyai  resulusi  vakum  yang  baik (3.0nm  at  30kV)  sehingga  bisa  digunakan  pada  berbagai macam  jenis  sampel  dengan  berbagai  macam  ukuran  [11]. Standar  yang  digunakan  adalah  ASTM  E2809[12].  Spesimen uji  berbentuk  serat  berukuran  224 – 280  µ  ditunjukkan  pada Gambar 2.

## Gambar 2. Dimensi Spesimen SEM
Prinsip  kerja  dari  SEM  seperti  pada  Gambar  3,  sebuah pistol  elektron  akan  memproduksi  sinar  elektron,  kemudian elektron tadi dipercepat oleh anoda, setelah itu lensa magnetik memfokuskan elektron menuju ke sampel, elektron telah fokus tadi memindai keseluruhan sampel dengan diarahkan oleh koil pemindai, ketika elektron mengenai sampel maka sampel akan
mengeluarkan  elektron  baru  yang  akan  diterima  oleh  detektor dan dikirim ke monitor (CRT)
Gambar 3. Prinsip Kerja SEM [13].

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian Fourier Transform Infrared (FTIR) Serat Bambu betung (Dendrocalamus asper)
Gambar 4 menunjukkan pengujian FTIR pada serat Bambu betung hasil proses alkalisasi.
Gambar 4. Hasil Uji FTIR Serat Bambu Betung ( Dendrocalamus asper ) Hasil Alkalisasi.
Tabel 1. Daerah Serapan Infra Merah Serat Bambu betung
Daerah Serapan (cm -1 ) Ikatan dan Jenis Gugus Fungsi 3329.31 O-H stretching 2884.48 C-H stretching 1590.23 C=C cincin aromatic 1420 CH 2 deformasi 1025.84 C-O stretching
Tabel  1  menunjukkan  hasil  uji  FTIR  serat  bambu  betung ( Dendrocalamus asper ) tanpa perlakuan. Dari hasil pengujian tersebut  dapat  dilihat  bahwa  serat  bambu  tanpa  perlakuan terdapat  ikatan  O-H stretching pada  puncak  gelombang
3329.31 cm -1 , C-H Stretching pada 2884.48 cm -1 , C=C cincin aromatik  pada  puncak  gelombang  1590.23  cm -1 ,  CH 2 deformasi  pada  1420  cm -1 ,  dan  C-O stretching pada  1025.84 cm -1 . Lignin ditunjukkan oleh adanya peak pada rentang 1500- 1600cm -1 dengan  gugus  aromatik  C=C.    Dapat  dilihat  pada rentang  rentang  1500-1600  cm -1 ,  masih  terdapat  peak  dengan intensitas  yang  kecil.  Hal  ini  mengindikasikan  masih  terdapat sisa lignin yang berada di dalam serat bambu [14].
B. Hasil Pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM)
Pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM) bertujuan untuk  mengetahui  dan  menganalisis  morfologi  dari  Serat bambu betung ( Dendrocalamus asper ) . Pada pengujian SEM ini  Serat  bambu  betung  ( Dendrocalamus  asper )  dilapisi dengan  coating  AuPd.  Setelah  itu  spesimen  di  masukkan  ke dalam alat uji SEM dan diambil data gambar.
Gambar 5. Hasil Uji SEM Serat Bambu betung perbesaran 250x
Gambar  5  menunjukkan  hasil  SEM  serat  bambu  betung ( Dendrocalamus  asper )  yang  telah  dialkalisasi  dengan  NaOH 2%.  Terlihat  permukaan  yang  lebih  bersih  dan  permukaan serat  bambu  betung  ( Dendrocalamus  asper )  lebih  halus.  Hal ini  karena  pada  proses  alkalisasi,  lignin  pada  permukaan menghilang  karena  interaksinya  dengan  sodium  sehingga permukaan  menjadi  lebih  halus  [15].  Hal  ini  menyebabkan diameter serat berkurang menjadi sekitar 5-17 µm.

## Gambar 6. Hasil Uji SEM Serat Bambu betung Perbesaran 100x
Pada  Gambar  6,  hasil  SEM  serat  bambu  betung ( Dendrocalamus  asper )  dengan  perbesaran  1000x,  terlihat bahwa  permukaan  serat  bambu  lebih  halus,  dan  ukuran  serat lebih  kecil.  Dan  pada  permukaan  serat  masih  terdapat  sisa lignin  yang  terlihat  berwarna  lebih  terang.  Hal  ini
menunjukkan  bahwa  pada  hasil  uji  FTIR  yang  mengatakan bahwa masih terdapat lignin, dapat dibuktikan pada hasil SEM serat bambu betung ( Dendrocalamus asper ) tersebut.
Pada dunia industri seperti proses hidrolisis enzimatik pada lignoselulosa  dan  industri pulp ,  lignin  merupakan  komponen yang tidak diinginkan dalam proses dan secara umum biasanya dihilangkan secara kimia [16]. Adapun cara menghilangkannya dapat  menggunakan  proses  alkalisasi  dengan  melibatkan NaOH sebagai bahan pelarut lignin.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  dari  penelitian  dan  pembahasan  maka dapat disimpulkan:
1. Hasil FTIR menunjukkan bahwa pada serat bambu betung ( Dendrocalamus asper ) masih terdapat sisa lignin yang terkandung  didalamnya,  ditunjukkan  pada gugus fungsi cincin  aromatik  C=C  pada  puncak  gelombang  1590.23 cm -1 .  Untuk  menghilangkan  lignin  lebih  maksimal, dapat dilakukan proses bleaching . 2. Berdasarkan  dari  hasil Scanning  Electron  Microscopy (SEM) dapat diketahui permukaan serat yang lebih kecil dikarenakan kadar lignin yang berkurang dan permukaan serat terlihat lebih halus.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  berterimakasih  banyak  kepada  Program  Penelitian Unggulan  Perguruan  Tinggi,  Kemenristekdikti    tahun  2017 yang telah mendukung pendanaan dalam penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] M. Farid., H. Ardhyananta, V. M. Pratiwi, S. P   Wulandari, Correlation between  Frequency  and  Sound  Absorption  Coefficient  of  Polymer Reinforced  Natural  Fibre .  Advanced  Materials  Research.  Vol.1112,
(2015), pp. 329-332.
[2] A.  Ray  et.al.,  A  Functionally  Graded  Composite-Correlation  between Microstructure  and  Mechanical  Strength,  J.  Mater  Sci.  40(15)  (2005) 5249-5253.
[3] Sulistijono. Mekanika Material Komposit. Surabaya : ITS Press. (2012)
[4] M.  Farid.,  T.  Heryanto. Correlation  fo  normal  Incidence  Sound Absorption Coefficient (NAC) and Randon Incidence Sound Absorption Coefficient  (RAC)  of  Polyester/Ramie  Fibre  Composite  Material. Advance Material Research. Vol.1112, ( 2013),  pp. 329-332
[5] A.  Wirajaya, “ Karakteristik  Komposit  Sandwich  Serat  Alami  Sebagai Absorber Suara, ” Tugas Akhir, ITB, Bandung, Indonesia (2007).
[6] P.  Lertwattanaruk,  A.  Suntijitto. “ Properties  of  Natural  Fiber  Cement Materials  Containing  Coconut  Coir  and  Oil  Palm  Fibers  for Residential Building Application ” . Construction and Building Materials 94 (2015) 664-669
[7] D.  Fengel,  Wegener  G.  Kayu;  Kimia,  Ultrastruktur,  Reaksi-reaksi. Terjemahan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. (1995)
[8] B.  Maryanti.  Pengaruh  Aplikasi  Komposit  Serat  Kelapa  Poliester terhadap Kekuatan Tarik. (2011)
[9] ASTM  E1252, Standard  Practice  for  General  Techniques  for Obtaining  Infrared Spectra  for  Qualitative  Analysis,  Annual  book  of ASTM Standards,  Vol.08.01,  American  Society  for  Testing  and Materials (ASTM), Philadelphia, USA.
[10] Thermofisher, Nicolet™  iS™  10  FT -IR Sp ec t romet er , h t t p s:/ / w w w . t h e r mo f i sh e r. c o m/ o rd e r/ c a t a l o g / p ro d u c t / IQLA ADGAAGFAHDM APC ? S ID=src h -srp - IQLAADGAAGFAHDM APC (Di a k ses  p a d a   2 4   j u li   2 0 1 7 )
[11] LabWrench, Durable Educational Microscopes, h ttp://www.labwrench.com/?equipment.view/equipmentNo/7220/FEI- Company/Inspect-trade-/ (Diakses pada 25 Juli 2017)
[12] ASTM  E2809, Standard  Guide  for  Using  Scanning  Electron Microscopy/X  Ray  Spectrometry  in  Forensic  Paint  Examinations , Annual  book  of  ASTM Standards,  Vol.08.01,  American  Society  for Testing and Materials (ASTM), Philadelphia, USA.
[13] Joy,  C.  David,  et  all,  Scanning  electron  microscope  (SEM), https://www.britannica.com/technology/scanning-electron-microscope (Diakses pada 24 Juli 2017)
[14] A. Khalil. The Use of Bamboo Fibres as Reinforcements in Composites. Malaysia:  Universiti  Sains  Malaysia  and  Universiti  Putra  Malaysia (2005).
[15] Zhou,  Xiaxing. Effect  of  Maleic  Anhydride  -g- Polypropylene (MAPP) on  the  Physico-Mechanical  properties  and  Rheological  Behavior  of Bamboo-Polypropylene  Foamed  Composites. Fujian  Agriculture  and Forestry University: China, (2013).
[16] J.  Rout,  M.  Misra,  S.S.  Tripathy,  S.K.  Nayak,  A.K.  Mohanty.    "The Influence  of  Fibre  Treatment  on  The  Performance  of  Coir-Polyester Composites".  Composites  Science  and  Technology.  Vol.  61.  (2001), Hal. 1303-1310.