Abstrak —Seiring dengan adanya berbagai inovasi yang dilakukan dalam  bidang  material,  serat  alam  kembali  dikembangkan.  Hal ini  dikarenakan  serat  alam  memiliki  kelebihan  yaitu  memiliki sifat  fisik  yang  bagus,  kandungannya  melimpah  di  alam,  ramah lingkungan,  dan  biaya  produksi  yang  lebih  rendah.  Indonesia sebagai  Negara  dengan  keanekaragaman  hayati  yang  luas memiliki peluang yang besar untuk mengeksplorasi pemanfaatan bahan  serat  alam.  Kelapa  sawit  merupakan  salah  satu  komoditi dengan  produktivitas  terbesar  di  Indonesia.  Berdasarkan  data dari  kementrian  pertanian,  pada  tahun  2015  tercatat  produksi kelapa  sawit  sebesar  31,284,306.00  ton,  dengan  produktivitas sebesar  3,679.00  Kg/Ha.  Sehingga  pemanfaatan  serat  Tandan Kosong  Kelapa  Sawit  (TKKS)  dalam  pengembangan  berbagai inovasi  material  dapat  mengurangi  limbah kelapa sawit. Sumber kebisingan  tertinggi  pada  kehidupan  manusia  adalah  kendaraan bermotor.  Untuk  mengurangi  kebisingan  dari  luar  kendaraan bermotor  tersebut,  digunakan  material  penyerap  suara.  Serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan sebuah alternatif material  penyerap    suara  yang  ramah  lingkungan.  Tujuan  dari penelitian  ini  adalah  menganalisa  morfologi  serat  TKKS  sebagai bahan absorpsi suara menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). Analisa SEM menunjukkan permukaan serat yang  kasar  dengan  diameter  serat  343  –  365  µm,  serta  terdapat pori yang memudahkan mekanisme penyerapan suara.
Kata  Kunci —Absorpsi  Suara,  Morfologi, Scanning  Electron Microscopy (SEM), Serat Alam, Tandan Kosong Kelapa Sawit.

## I. PENDAHULUAN
EIRING  dengan  adanya  berbagai  inovasi  yang  dilakukan dalam bidang material, serat alam kembali dikembangkan. Hal  ini  dikarenakan  serat  alam  memiliki  kelebihan  yaitu memiliki  sifat  fisik  yang  bagus,  kandungannya  melimpah  di alam,  ramah  lingkungan,  dan  biaya  produksi  yang  lebih rendah.  Indonesia  sebagai  Negara  dengan  keanekaragaman hayati  yang  luas  memiliki  peluang  yang  besar  untuk mengeksplorasi  pemanfaatan  bahan  serat  alam.  Kelapa  sawit ( Elaeisguineensis )  merupakan  salah  satu  komoditi  dengan produktivitas  terbesar  di  Indonesia.  Berdasarkan  data  dari kementrian  pertanian,  pada  tahun  2015  tercatat  produksi kelapa  sawit  sebesar  31,284,306.00  ton  dengan  produktivitas sebesar 3,679.00 Kg/Ha [1].
Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan kumpulan serat  yang  tertinggal  setelah  memisahkan  buah  dari  tandan buah segar yang telah disterilkan (dengan penguapan pada 294 kPa  selama  1  jam)  [2].  TKKS  murah,  dapat  terdekomposisi,
tidak  beracun,  dan  merupakan  serat  alami  yang  digunakan secara  luas.  Tandan  kosong  kelapa  sawit  merupakan  material alami yang mengandung filament yang tebal dan kasar [3]. Hal tersebut  membuat  tandan  kosong  kelapa  sawit  lebih  efektif dibandingkan  material  industri  yang  tidak  dapat  diperbaharui, berbahaya untuk kesehatan dan lingkungan, serta mahal untuk produksi  skala  kecil  [4].  TKKS  digunakan  sebagai  bahan mentah  pada  berbagai  aplikasi  termasuk  pembangkit  listrik, formulasi  komposit,  dan  industri  pembuatan  kertas.TKKS memiliki  energi  sebesar  3700  Kcal  kg -1 ,  dan  penggunaannya pada  komposit  polimer  dapat  menyelesaikan  permasalahan lingkungan,  terutama  yang  berhubungan  dengan  pembuangan limbah kelapa sawit.
Serat  kelapa  sawit  di  ekstrak  dari  Tandan  Kosong  Kelapa Sawit  dengan  proses  retting.  Proses  retting  yang  dapat dilakukan  diantaranya  adalah mechanical  retting (ditempa), chemical retting (direbus dengan bahan kimia), steam retting , dan water retting . water retting merupakan proses yang paling sering  digunakan  diantara  proses  lainnya  [5].  Ekstraksi mekanik  lebih  ramah  lingkungan  ,  dimana  metode  lain mencemari  air.  Gambar  1  (a)  menunjukkan  sketsa  tandan kosong  kelapa  sawit  dan  gambar  1  (b)  menunjukkan penampang  tandan  kosong  kelapa  sawit  dan  persebaran seratnya

## Gambar 1. (a) Sketsa TKKS, (b) Penampang TKKS [2]
Serat kelapa sawit memiliki sifat yang keras dan kuat. Pori – pori  pada  permukaan  serat  kelapa  sawit  memiliki  rata  –  rata diameter  sebesar  0.07 m.  Morfologi  permukaan  pori  ini sangat  berguna  untuk  meningkatkan  ikatan  mekanik  dengan resin  matriks  jika  digunakkan  pada  pembuatan  komposit  [6]. Tetapi  struktur  permukaan  berpori  memfasilitasi  penyusupan

## Analisa Morfologi Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai Bahan Penguat Komposit Absorpsi Suara
Muthia Egi Rahmasita, Moh. Farid, Hosta Ardhyananta Departemen Teknik Material, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : mofaredo@gmail.com
S
air  ke  dalam  serat  melewati  pembuluh,  terutama  ketika  tak terlindung  dari  air  [7].  Dalam  mikrofibril  TKKS  terdapat selulosa,  lignin,  dan  hemiselulosa  sebagai  komponen  utama. Tabel  1  menunjukkan  komposisi  kimia  serat  kelapa  sawit. Senyawa  yang  paling  banyak  terkandung  dalam  serat  kelapa sawit  adalah  selulosa,  lignin,  hemiselulosa,  dan  holoselulosa. Holoselulosa  dan  hemiselulosa  memiliki  struktur  kimia  yang sama  dengan  selulosa  tetapi  memiliki  sifat  yang  sama  dengan lignin.  Selulosa  berfungsi  untuk  membentuk  pori  pada komposit  [8].  Sehingga  struktur  utama  dari  serat  kelapa sawit terdiri dari Lignin dan selulosa. Gambar 2 merupakan struktur Lignin, sedangkan gambar 3 merupakan struktur selulosa.
Tabel 1. Komposisi Kimia Serat Kelapa Sawit [2] Unsur Nilai Selulosa (%) 42.7 – 65 Lignin(%) 13.2 – 25.31 Hemiselulosa (%) 17.1 – 33.5 Holoselulosa (%) 68.3 – 86.3 Kadar abu (%) 1.3 – 6.04 Ekstraktif dalam air panas (100°C) (%) 2.8 – 14.79 Kelarutan dalam air dingin (30°C) (%) 8 – 11.46 Alkali larut (%) 14.5 – 31.17 Alfa selulosa (%) 41.9 – 60.6 Kelarutan alcohol – benzene (%) 2.7 – 12 Pentosan (%) 17.8 – 20.3 Glukosa (%) 66.4 Silika (%) 1.8 Cu (g/g) 0.8 Kalsium (g/g) 2.8 Mn (g/g) 7.4 Fe (g/g) 10.0 Sodium (g/g) 11.0 Gambar 2. Struktur Lignin [9]
Gambar 3. Struktur Selulosa [9]
Tabel  2  menunjukkan  sifat  fisik  dan  mekanik  serat  kelapa sawit.  Diameter  serat  kelapa  sawit  berkisar  antara  150  –  500 µm.  Kekuatan  tarik dan modulus elastisitas serat kelapa sawit cukup tinggi, yaitu mencapai 400   MPa  dan  9  GPa,  sehingga cocok untuk dijadikan bahan penguat pada komposit.
Tabel 2.
Sifat Fisik dan Mekanik Serat Kelapa Sawit [2]
Sifat Nilai Diameter (µm) 150 – 500 Microfibrillar angle (°) 46 Density (gr/cm 3 ) 0.7 – 1.55 Tensile strength (MPa) 50 – 400 Young’s modulus (GPa) 0.57 – 9 Elongation at break (%) 4 – 18 Tensile strain (%) 13.71 Length-weighted fiber length (mm) 0.99 Cell-wall thickness (µm) 3.38 Fiber coarseness (mg/m) 1.37 Rigidity index (T/D) 3 x 10 -4 55.43
Dalam  dunia  otomotif  khususnya  industri  roda  empat, fasilitas kenyamanan berkendara menjadi bagian yang penting diperhatikan, salah satunya adalah penyerap suara. Fasilitas ini diperlukan untuk mengurangi kebisingan dari lalu lintas di luar kendaraan  roda  empat  tersebut.  Kebisingan  yang  disebabkan oleh  lalu  lintas  memiliki  tekanan  bunyi  80-100  dB.  Sumber kebisingan  tertinggi  pada  kehidupan  manusia  adalah  pada kendaraan  bermotor  (55%).  Sementara  berdasarkan  PerMen LH no.07 tahun 2009 disebutkan bahwa batas maksimal suara pada  kendaraan  roda  empat  berpenumpang  dibawah  8  orang adalah 77-80 dB [10]. Material berserat, berpori, dan jenis lain telah  diterima  sebagai  material  penyerap  suara  [11].  Telah dilakukan  berbagai  penelitian  diseluruh  dunia  mengenai penggunaan  serat  alam  sebagai  material  penyerap  suara. Contohnya serat kayu [11], bambu [12], rami [13], serat kelapa [14],  dan  serat  kurma  [3].  Faktor  yang  mempengaruhi penyerapan  suara  serat  alam  yaitu  ukuran  serat,  porositas, densitas,  tortuosity,  ketebalan  [15].  Jumlah,  ukuran,  dan  tipe pori  merupakan  faktor  yang  penting  untuk  mempelajari mekanisme absorpsi suara dalam material berpori. Agar bunyi dapat  terdisipasi  oleh  gesekan,  gelombang  suara  harus memasuki  material  berpori.  Maka  harus  terdapat  pori  pada permukaan material agar suara dapat melalui dan terserap [15]. Serat  Tandan  Kosong  Kelapa  Sawit  merupakan  salah  satu material  yang  memiliki  kemampuan  penyerapan  suara  yang baik,  sehingga  memiliki  potensi  tinggi  untuk  digunakan sebagai  bahan  dasar  material  penyerap  suara  menggantikan bahan sintetis [16].

## II. METODE PENELITIAN

## A. Bahan yang Digunakan
Serat  Tandan  Kosong  Kelapa  Sawit  yang  digunakan berumur 7 tahun dan diperoleh dari dataran tinggi Duma, Riau.
B. Preparasi Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) ditempa
menggunakan cangkul. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)
dijemur  selama  ±2  hari  untuk  menghilangkan  serangga  – serangga  dan  mengurangi  kadar  air.  Kemudian  serat  dari TKKS  dipisahkan  dengan  metode  penarikan  mekanik  dan dibersihkan  dari  pengotor  dengan  air.  Setelah  itu  Serat dikeringkan dalam oven pada temperatur 60°C selama ±10 jam untuk  mengurangi  kadar  air.  Setelah  dikeringkan  dilakukan pencacahan  mekanik  menggunakan  blender  dengan  kecepatan putar  1800  rpm  selama  5  menit  untuk  mengurangi  ukuran serat.  Selanjutnya  serat  di  ayak  dengan  mesin sieving selama 20 menit untuk mendapatkan ukuran yang homogen. Gambar 4 menunjukkan mesin sieving
Gambar 4. Mesin Sieving

## C. Pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM)
Metoda  SEM  digunakan  untuk  mengetahui  morfologi  dari suatu  material  berdasarkan  standar  ASTM  E986  dengan pembesaran  berkisar  antara  20  kali  sampai  500.000  kali. Alat SEM  yang  digunakan  adalah  Inspect  FEI  550,  ditunjukkan oleh  gambar  5.  Inspect  FEI  550  dapat  menganalisa  EDS  dan EBSD  dengan  cepat  dan  akurat,  dengan  arus  yang  stabil (mencapai 200 nA). Semua pengaturan dapat dilakukan secara otomatis.  Spesifikasi  Inspect  FEI  550  diantaranya  memiliki detektor,  elektron  optik,  resolusi electron  beam ,  dan  sistem vakum.  Detektor  yang  dimiliki  yaitu  Everhart  Thornley secondary  electron  detector  (SED) , Large  Field  Detector (LFD),  kamera  infra  merah  untuk  melihat  sampel,  vCD (detector dengan voltase rendah dan kontras yang tinggi)/BSE, dan  detector  STEM.  Elektron  optik  memiliki  resolusi  tinggi, voltase  2  –  30  kV.  Arus  kurang  dari  sama  dengan  200  nA. Resolusi electron beam yaitu 0.9 nm pada 30 kV (STEM), 1.2 nm  pada  30  kV  (SE),  1.0  nm  pada  30  kV  (SE  dengan pembersih plasma), 2.9 nm pada 1 kV (SE), 2.3 nm pada 1 kV (mode  BD  +ICD),  3.1  nm  pada  200V  (mode  BD  +ICD),  2.5 nm pada 30 kV (BSE), dan 3 nm pada 1 kV (mode BD + BSE) [17].  SEM  terdiri  dari  sebuah  senapan  elektron  yang memproduksi  berkas  elektron  pada  tegangan  dipercepat sebesar  2  –  30  kV.  Berkas  elektron  tersebut  dilewatkan  pada beberapa  lensa  elektromagnetik  untuk  menghasilkan  gambar berukuran  <~10nm  pada  sampel  yang  ditampilkan  dalam bentuk film fotografi atau ke dalam tabung layar. Mesin SEM yang  digunakan  adalah  milik  Laboratorium  Karakterisasi
Material  Departemen  Teknik  Material  ITS  Surabaya.  Karena material  yang  digunakan  bukan  logam,  maka  sampel  yang digunakan harus di lapisi ( coating ) terlebih dahulu agar dapat memantulkan elektron. Sampel dilekatkan pada holder dengan menggunakan  selotip  karbon double  tape ,  kemudian dimasukkan  ke  dalam  alat  pelapis  Quorum SC7620 Mini Sputter Coater untuk melapisi sampel dengan lapisan tipis Au- Pd  (80:20).  SC7620 Mini  Sputter  Coater cocok  untuk hydrophilisation (pembasahan) carbon  coated .  SC7620 memiliki  rangka  dengan  dimensi  340mm  W  x  310  mm  D  x 330 mm H, dengan berat 20 kg. Daya pada SC7620 yaitu 20V AC x 50 Amp. Pompa vakum SC7620 yaitu 50 L/m. Gas yang digunakan  Argon,  dengan  kemurnian  99.99%  [17].  Setelah  di lapisi, sampel dimasukkan dalam specimen chamber pada alat SEM.  Perbesaran  yang  digunakan  adalah  100  –  250  kali. Gambar  5  menunjukkan  mesin  SEM,  sedangkan  gambar  6 menunjukkan mesin coating
Gambar 5. Mesin SEM
Gambar 6. Mesin Pelapis

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengamatan  morfologi  dilakukan  dengan  menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM).

## Gambar 7. SEM Serat TKKS perbesaran 100x
Gambar  7  menunjukkan  hasil  uji  SEM  pada  serat  Tandan Kosong  Kelapa  Sawit  dengan  perbesaran  100  kali.  Serat Tandan  Kosong  Kelapa  Sawit  menunjukkan  permukaan  yang kasar dengan ukuran diameter sekitar 343 - 365 μm. Morfologi yang  kasar  ini  disebabkan  oleh  kandungan  lapisan  lilin, substansi  lemak,  dan  pengotor  [18].  Morfologi  serat  TKKS juga  menunjukkan  adanya  pori  dan  silika,  zat  yang  termasuk minyak  dan  pengotor  lain  yang    menutup  permukaan  serat [19]. Silika menempel pada permukaan dan beberapa menutup pori, hal ini ditunjukkan oleh gambar 8.
Gambar 8. SEM serat TKKS perbesaran 250x
Gambar 9. SEM Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit : (a) Perbesaran 120x dan (b) Perbesaran 500x (Ibrahim [19])
Hasil yang sama didapatkan pada penelitian yang dilakukan oleh Ibrahim [19]yang menemukan bahwa terdapat silika pada
struktur  serat  TKKS,  ditunjukkan  oleh  gambar  9.  Pori berfungsi  dalam  mekanisme  penyerapan  suara.  Penyerapan suara  disebabkan  oleh  disipasi  energi  akustik  menjadi  panas. Ketika  gelombang  suara  memasuki  material  berpori,  partikel udara  didalam  pori  akan  bergetar,  partikel  –  partikel  yang bergetar kemudian bergesekan dengan dinding pori menyebabkan perubahan  temperatur. Konduksi thermal dalam material  membuat  energi  akustik  bertransformasi  menjadi energi  thermal  [19].  Sehingga  serat  Tandan  Kosong  kelapa sawit dapat menjadi material penyerap suara yang cukup baik.

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  yang  telah  dilakukan  dapat diambil  kesimpulan  bahwa  morfologi  serat  tandan  kosong kelapa  sawit  (TKKS)  menunjukkan  permukaan  yang  kasar dengan diameter sekitar 345- 365 μm, serta terdapat pori yang memudahkan  mekanisme  penyerapan  suara.  Sehingga  serat tandan  kosong  kelapa  sawit  dapat  menjadi  material  penyerap suara yang cukup baik.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis berterimakasih kepada Program Penelitian Unggulan  Perguruan  Tinggi,  Kemenristekdikti  tahun  2017 yang telah mendukung pendanaan dalam penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] K.  P.  RI,  “http://www.pertanian.go.id/,”  2017.  [Online].  Available: http://www.pertanian.go.id/. [2]
S.  P.  S.  Shinoj,  M.  Kochubabu,  R.  Visvanathan,  “Oil  palm  fiber (OPF)  and  its  composites:  A  review.,” Ind.  Crops  Prod. ,  vol.  33, pp. 7–22, 2011.
[3] Z.  L.  A.  Al-Rahman,  Raja,  R.  I.,  Rahman,  R.  A.,  Ibrahim, “Comparison of Acoustic Characteristics of Date Palm fibre and Oil Palm  Fibre,” Res.  J.  Appl.  Sci.  Eng.  Technol. ,  pp.  1656–1661, 2014. [4]
A.  M.  A.  L.  Ismail,  Ghazali,  M.  I.,  Mahzan, S., and Zaidi,  “Sound Absorption  of  Arenga  Pinnata  Natural  Fiber,” World  Acad.  Sci. Eng. Technol. , pp. 601–603, 2010. [5] W. M. Z. . G. Raju, Ratnam, C.T., Ibrahim, N.A., Rahman, M.Z.A., Yunus,  “Enhancement  of  PVC/ENR  blend  properties  by poly(methyl  acrylate)  grafted  oil  palm  empty  fruit  bunch  fiber,” J. Appl. Polym. Sci , vol. 110, pp. 368–375, 2008.
[6] S.  M.S.  Sreekala,  Kumaran,  M.G.,  Thomas,  “Oil  palm  fibers: morphology,  chemical  composition,  surface  modification,  and mechanical properties,” J. Appl. Polym. Sci , pp. 821–835, 1997.
[7] H.  P.  S.  .  C.A.S.  Hill,  Khalil,  “Effect  of  fiber  treatments  on mechanical  properties  of coir or oil palm fiber reinforced polyester composites,” . J. Appl. Polym. Sci , vol. 78, pp. 1685–1697, 2000.
[8] S.  V.  A.J.  Svagan,  Jensen,  P.,  Berglund,  L.A.,  Furó,  I.,  and Dvinskikh,  “Towards  Tailored  Hierarchical  Structures  in  Starch- Based  Cellulose  Nanocomposties  Prepared  by  Freeze  Drying,” J. Mater. Chem , vol. 20, p. 6646, 2010.
[9] H.  Chen,  “Biotechnology  of  Lignocellulose:  Theory  and  Practice,” Springer Sci. Bus. Media , 2014. [10] E.  C.  Mediastika, Material  Akustik  Pengendali  Kualitas  Bunyi pada Bangunan . Yogyakarta, 2009.
[11] 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.
[12] 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.
[13] L.  B.  S.  J.  W.  D.  W.  Peng,  “Mechanic  and  Acoustic  Properties  of the  Sound-Absorbing  Material  Made  from  Natural  Fiber  and Polyester,” pp. 1–5, 2014.
[14] M.  F.  Legiviani,  Rani,  “Pengaruh  Perbandingan  Komposisi Penyusun  Polyurethane  dan  Fraksi  Massa  Serat  Kelapa  terhadap Koefisien  Absorpsi  Suara  dan  Kekuatan  Lentur  Komposit  Serat
Kelapa  pada  Aplikasi  Muffler,”  Institut  Teknologi  Sepuluh Nopember, 2016.
[15] H.  Seddeq,  “Factors  Influencing  Acoustic  Performance  of  Sound Absorptive  Materials,” Aust.  J.  Basic  Appl.  Sci. ,  pp.  4610–4617, 2009.
[16] S. S. S. M. Samsudin, Emedya Murniwaty, Lokman Hakim Ismail,
Aeslina  Abdul  Kadir,  “Comparison  On  Acoustic  Performance Between  Dust  And  Coir  Form  Empty  Fruit  Bunches  (EFB)  As Sound Absorption Material,” J. Teknol. , pp. 191–196, 2016. [17] Www.quorumtech.com, “Quorum Technologies,” www.quorumtech.com , 2017. [Online]. Available: www.quorumtech.com. [18]
A.  K.  M.  J.  Rout,  M.  Misra,  S.S.  Tripathy,  S.K.  Nayak,  “The Influence of Fibre Treatment on The Performance of Coir-Polyester Composites,” Compos.  Sci.  Technol. ,  vol.  61,  pp.  1303–1310, 2001.
[19] R. R. Ibrahim, Zamawi, Astimar Abdul Aziz,  “Effect Of Treatment On  The  Oil Content And Surface Morphology Of Oil Palm (Elaeis Guineensis)  Empty  Fruit  Bunches  (Efb)  Fibres,” Wood  Res. ,  vol. 60, no. 1, pp. 157–166, 2015.