## Manutech :
Jurnal Teknologi Manufaktur
Vol. 01, No. 01, (2023)    p-ISSN : 2089-5550 e-ISSN : 2621-3397

## Uji Koefesien Absorbsi Suara Serat Resam Dengan Matrik Polyester Sebagai Bahan Alternatif Peredam Suara
Robert Napitupulu 1 , Zakaria 2 , Nanda Pranandita ³ 1,2, ³ Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung, Sungailiat Email :  rnapitupulu77@gmail.com
Received : 23 April 2024; Received in revised form : 12 Juni 2024; Accepted : 27 Juni 2024

## Abstract
Silencer is a tool to reduce the intensity of sound that occurs. Many have developed natural fibre- reinforced composite materials as an alternative to silencers, as they are considered more environmentally friendly than synthetic fibres and relatively cheaper. Resam plants are found in the Bangka Belitung area so that the availability is quite abundant. The purpose of this research is to test the sound absorption coefficient  of  resam  fibre  with  polyester  matrix  as  an  alternative  material  for  soundproofing.  Making specimens using the hand lay-up method and research design using the full factorial method. The process variables used were volume fraction of 5%:95%, 10%:90%, 15%:85% and NaOH soaking time of 60, 90, 120 minutes  and  testing  frequency  of  500  Hz  and  1000Hz.  Based  on  the  test  results,  the  highest  sound absorption  coefficient  was  obtained  in  the  variation  of  volume  fraction  of  15%:  85%  volume  fraction variation and the immersion time of NaOH solution for 90 minutes at a frequency of 500 Hz was 0.375. While the lowest sound absorption coefficient value in the variation of 5% volume fraction: 95% and the immersion time of NaOH solution for 90 minutes at a frequency of 1000 Hz was 0.16. Based on ISO 11654, the results obtained from this study, resam fibre filler composites can be used as an alternative sound absorbing material because it has exceeded the minimum value of 0.15.
Keywords : silencer, composite, resam, hand-lay up, full factorial

## Abstrak
Peredam  suara  merupakan  alat  untuk  mengurangi  intensitas  suara  yang  terjadi.  Banyak yang mengembangkan  material  komposit  berpenguat  serat  alam  sebagai  bahan  alternatif  pengganti  bahan peredam suara, karena dinilai lebih ramah lingkungan dari serat sintetis dan harganya relatif lebih murah. Tanaman resam banyak ditemukan di daerah Bangka Belitung sehingga ketersediaannya cukup melimpah. Tujuan dalam penelitian ini adalah untuk menguji koefesien absorbsi suara serat resam dengan matrik polyester sebagai bahan alternatif peredam suara. Pembuatan spesimen menggunakan metode hand lay- up  dan  perancangan  penelitian  menggunakan  metode  full  faktorial.  Variabel  proses  yang  digunakan adalah fraksi volume 5%:95%, 10%:90%, 15%:85% dan lama perendaman NaOH 60, 90, 120 menit serta frekuensi pengujian 500 Hz dan 1000Hz. Berdasarkan hasil pengujian didapatkan nilai koefisien absorbsi suara tertinggi pada variasi fraksi volume 15% : 85% dan lama perendaman larutan NaOH selama 90 menit pada frekuensi 500 Hz sebesar 0,375. Sedangkan nilai koefisien absorbsi suara terendah pada variasi fraksi volume 5% : 95% dan lama perendaman larutan NaOH selama 90 menit pada frekuensi 1000 Hz sebesar 0,16. Berdasarkan   ISO 11654, hasil yang didapatkan dari penelitian ini, komposit filler serat resam dapat digunakan sebagai bahan alternatif peredam suara karena sudah melebihi nilai minimal sebesar 0,15.
Kata kunci : peredam, komposit, resam, hand-lay up , full factorial

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  yang  memiliki  memiliki  keanekaragaman  flora  yang  berlimpah. Salah  satunya  adalah  tumbuhan  resam.  Resam  merupakan  jenis  paku-pakuan  atau  pakis  yang  biasa tumbuh di daerah teduh dan lembab.
Di  Bangka  Belitung  resam  banyak  ditemui  di  hutan,  semak-semak,  dan  di  perkebunan masyarakat. Tumbuhan ini biasanya dimanfaatkan sebagai bahan untuk membuat kopiah. Tumbuhan ini memiliki sifat mekanik yang baik [1]. Maka dari itu beberapa peneliti memanfaatkan resam sebagai bahan untuk pembuatan komposit. Contoh tumbuhan resam ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Tumbuhan Resam [2]
Seiring berkembangnya teknologi pada saat ini, maka akan banyak sekali peralatan yang dibuat untuk  menunjang  atau  mempermudah  aktivitas manusia,  baik  dalam  bidang  transportasi, komunikasi, industri, hiburan, dan lain-lain. Peralatan ini terkadang menimbulkan suara dan kebisingan. Umumnya untuk mengatasi hal tersebut banyak yang memasangkan peredam suara untuk meredam kebisingan yang ditimbulkan.
Pengguanaan serat alam banyak dijadikan sebagai filler dalam pembuatan komposit. Serat alam mempunyai sifat porositas dan struktur amorf yang lebih tinggi dibandingkan serat sintetis sehingga serat alam memiliki kemampuan menyerap suara [3]. Bahan peredam suara biasanya  menggunakan material yang berpori [4].
Mutia [3]berdasarkan hasil penelitiannya yang berjudul “ Potensi Serat dan Pulp Bambu Untuk Komposit  Peredam  suara ” ,  didapatkan koefisien  absorbsi  bunyi  sebesar  (α  =  0,25)  berdasarkan    ISO 11654:1997,  menggunakan matrik resin epoksi serta serat dan pulp bambu. Dari hasil pengujian tersebut komposit ini bisa dijadikan material peredam suara, khususnya komposit dengan matrik epoksi dan serat bambu, karena dapat meredam bunyi hingga 97% di frekuensi 2500 Hz dan komposit ini memiliki (berat jenis 0,686 g/cm³) sehingga lebih ringan.
Puspitarini [5] dalam penelitiannya yang berjudul “ Koefisien Serap Bunyi Ampas Tebu Sebagai Bahan Peredam Suara ” , bahan peredam  bunyi menggunakan ampas tebu mendapatkan nilai koefisien absorbsi  bunyi  yang  cukup  baik.  Pengujian  menggunakan  metode  tabung  impedansi  dengan  satu mikrofon, nilai koefisien absorbsi bunyi didapatkan nilai paling optimum dari komposit ini pada ketebalan spesimen  sebesar  0,26  cm  dengan  nilai  kerapatan  0,3  gram/cm3  sebesar  0,89  di  frekuensi  600  Hz. Kemampuan  penyerapan  bunyi  pada  bahan  ini  menurun  seiring  semakin  bertambahnya  ketebalan material peredam, pada frekuensi 400 Hz, 500 Hz dan 600 Hz.
Maryanti [6] dari penelitiannya didapatkan nilai optimum pada fraksi  serat 60 % dengan nilai 0,46  dan  fraksi  serat  100%  dengan  nilai  0,49.  Berdasarkan  ISO  11654:1997,  kategori  dari  nilai  dalam pengujian masuk dalam klasifikasi kelas D, sedangkan nilai rata – rata koefesien absorbsi suara material glasswool masuk dalam klasifikasi kelas E. Berdasarkan penelitian ini didapatkan bahwa komposit limbah serbuk  kayu  bangkirai  untuk  aplikasi  panel  dinding  memiliki  kemampuan  penyerapan  suara  lebih  baik dibandingkan material glasswool .
Herwandi  dan  Napitupulu  [7]  hasil  pengujian flexure dan impact didapatkan  nilai  maksimum untuk  tegangan  tarik    sebesar  30,750  Mpa,  modulus  elastisitas  sebesar  9400  Mpa,  regangan  sebesar 0,315%,  tegangan flexure / l entur  sebesar138  Mpa,  modulus  lentur  sebesar  4880  Mpa,  dan  tegangan impact sebesar 54,14 kJ/m². Semua nilai dari pengujian dalam penelitian ini sudah memenuhi standar plastik yang digunakan dalam bahan  untuk membuat dashboard mobil sehingga komposit serat resam dapat digunakan untuk bahan dashboard mobil.
Syahrian [2] melakukan penelitian yang berjudul “ Pengaruh Variasi Lapisan (1-3) Anyaman Serat Terhadap Kekuatan  Tarik  Dan  Impak  Komposit  Resin  Berpenguat  Serat  Resam”. Berdasarkan  hasil pengujian, jumlah lapisan serat resam pada komposit sangat mempengaruhi kekuatan tarik dan impak, dengan nilai kekuatan tarik tertinggi sebesar 26,4 Mpa pada lapisan satu lapis dan kekuatan tarik terendah sebesar 15,23 Mpa pada lapisan tiga lapis. Sedangkan hasil pengujian impak didapatkan nilai tertinggi
sebesar 0,09180 J/mm² pada lapisan tiga lapis dan nilai pengujian impak terendah sebesar 0,03337 J/mm² pada lapisan satu lapis. Dari hasil pengujian ini didapatkan bahwa komposit resin berpenguat serat resam dapat dijadikan bahan dalam pembuatan dashboard mobil karena sudah memuhi standar.
Dari  beberapa  uraian  diatas  penggunanaan  serat  resam  hanya  dimanfaatkan  pada  pengujian tarik dan impak untuk pembuatan dashboard mobil. Sehingga belum adanya pemanfaatan serat resam dalam pembuatan bahan alternatif peredam suara. Padahal serat resam berpotensi sebagai bahan untuk pembuatan  peredam  suara  karena  ketersediaanya  yang  banyak  di  Bangka  Belitung,  sehingga  bahan bakunya mudah untuk didapatkan.

## 2. METODE PENELITIAN
Pada penelitian ini menggunakan serat alami yaitu serat resam dengan variabel proses 2 faktor dan  3  level  diantaranya:  Fraksi  volume  serat  dan  matrik  5%  :  95%,  10%  :  90%,  15%  :  85%  dan  lama perendaman  NaOH  :  60,  90,  120  menit,  sedangkan  untuk  variabel  respon  koefisien  absorbsi  suara. Penelitian ini menggunakan metode full faktoria l dalam perancangan desain penelitian. Adapun Perancangan eksperimen dalam penelitian ini menggunakan metode full faktorial yang ditentukan  dari  variabel  bebas  dan  menggunakan  2  kali  replikasi.  Tabel  1.  menunjukkan  desain perancangan eksperimen full faktorial .
Tabel 1. Desain Perancangan Eksperimen Full Faktorial
Bahan  dan  peralatan  yang  digunakan  adalah  sebagai  berikut  :  serat  resam,  resin polyester , larutan NaOH, katalis, dan mentega. Sedangkan peralatan yang digunakan antara lain: kotak uji, cetakan komposit, sound level meter , speaker Bluetooth, timbangan digital, dan gelas ukur.

## 2.1  Proses Pembuatan Komposit
Proses pembuatan komposit serat resam menggunakan metode Hand lay-up. Komposit dicetak dengan  ukuran  30  x  30  x  0,7  cm.  Sebelum  spesimen  komposit  dicetak  serat  resam  terlebih  dahulu  di rendam dengan larutan NaOH sebanyak 5% dengan variasi waktu 60, 90,120 menit. Kemudian cuci dengan air biasa untuk membersihkan sisa – sisa larutan NaOH yang masih menempel pada serat, lalu jemur serat dibawah  sinar  matahari  sampai  kering.  Potong  serat  resam  sepanjang  1  cm  untuk  mempermudahkan dalam  pembuatan  spesimen  komposit,  selanjutnya  masuk  ke  proses  pembuatan  spesimen  komposit. Berikut ini tahapan – tahapan pembuatan spesimen komposit.
1. Lapisi cetakan dengan mentega agar memudahkan pengambilan setelah komposit kering.
2. Timbang serat resam sesuai dengan berat yang telah dihitung.
3. Susun serat yang telah ditimbang secara acak pada cetakan.
4. Timbang resin dan katalis sesuai dengan berat yg telah dihitung.
5. Campurkan resin dan katalis sampai tercampur secara merata.
6. Tuangkan campuran resin dan katalis tadi ke dalam cetakan
7. Tunggu resin hingga mengeras dengan sempurna
8. Setelah mengeras sempurna lepaskan komposit dari cetakan.
9. komposit siap untuk diuji.
No Fraksi Volume Lama Perendaman naOH Jumlah Spesimen 1 5% : 95 % 60 2 2 10% : 90 % 60 2 3 15% : 85 % 60 2 4 5% : 95% 90 2 5 10% : 90% 90 2 6 15% : 85% 90 2 7 5% : 95% 120 2 8 10% : 90% 120 2 9 15% : 85% 120 2

## 2.2  Proses Pengujian
Pengujian  menggunakan  kotak  uji  sebagai  alat  simulasi  ruangan.  Frekuensi  yang  digunakan dalam  pengujian  ini  antara  lain  500Hz  dan  1000Hz.  Pengujian  absorbsi  suara  dalam  penelitian  ini dijelaskan dengan tahapan-tahapan dibawah ini :
1. Persiapkan  alat-alat  yang  digunakan  dalam  pengujian  seperti:  spesimen  komposit,  kotak  uji, sound  level  meter, dan speaker .  Gambar  2.  Menunjukkan  alat – alat  yang  digunakan  dalam pengujian
(a) (b)                                        (c)                                       (d)
Gambar 2. Alat – alat Yang Digunakan Dalam Pengujian (a) Spesimen Komposit, (b) Kotak Uji, (c) Sound Level Meter , (d) Speaker
2. Speaker dinyalakan sesuai dengan frekuensi yang telah ditentukan.
3. Speaker yang telah diatur frekuensi suaranya dimasukkan kedalam kotak pengujian.
4. Pada pengujian awal kotak uji dibiarkan tanpa penutup dari spesimen komposit.
5. Selanjutnya sound level meter diletakkan sejauh 40 cm dari kotak uji dan dinyalakan.
6. Lihat nilai yang tertera pada sound level meter kemudian catat nilai tersebut
7. Pada  pengujian  ke  dua  menggunakan  penutup  atau  sekat  spesimen  komposit,  lalu  ulangi tahapan-tahapan diatas secara berulang hingga selesai .

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian koefisien aborbsi suara  dilakukan di ruang presentasi Politeknik Manufaktur Negeri Bangka  Belitung.  Hal  ini  bertujuan  untuk  memaksimalkan  pengujian  karena  ruangan  ini  kedap  suara. Pengujiian tanpa sekat komposit untuk frekuensi 500 Hz dan 1000 Hz sebesar 87 dan 83,2.  Untuk hasil pengujian frekuensi 500 Hz dan 1000 Hz menggunakan sekat komposit, dapat diliihat pada Tabel 2. dan Tabel 3.
Tabel 2. Hasil Pengujian frekuensi 500 Hz Sampel Replikasi 1 2 Mean 1 62,5 62,7 62,6 2 63,2 63 63,1 3 66,1 66,2 66,15 4 65,2 64,8 65 5 59,9 60,1 60 6 54,3 55,1 54,7 7 63,4 62,7 63,05 8 60,9 60,5 60,7 9 60,2 60,1 60,15
Tabel 3. Hasil Pengujian Frekuensi 1000 Hz
Untuk menentukan nilai tersebut sebagai nilai standar bahan peredam suara sesuai dengan ISO 11654.  Nilai  koefisien  absorbsi  suara  minimal  adalah  α  =  0,15  untuk dapat  digunakan  sebagai  bahan peredam suara [8]. Adapun rumus yang digunakan adalah sebagai berikut [9] :
𝛼 = 𝑛 0 −𝑛 1 𝑛 0 ……………………………… .. ……(1)
Keterangan : α  = Nilai koefisien absorbsi suara 𝑛 0 = Nilai suara tanpa sekat komposit (dB) 𝑛 1 = Nilai suara dengan sekat komposit (dB)
Tabel 4. menujukkan hasil perhitungan nilai pengujian menggunakan rumus (1)
Tabel 4. Hasil Uji Absorbsi Suara
Data tersebut dibuatkan grafik untuk mempermudah melihat tinggi rendahnya nilai koefisien absorbsi suara yang di dapat dalam penelitian ini. Gambar 3. menunjukkan grafik nilai koefesien absorbsi suara
Gambar 3. Grafik Nilai Koefisien Absorbsi Suara
0 0.2 0.4 500 Hz 1000 Hz Grafik absorbsi suara 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Sampel Replikasi 1 2 Mean 1 68,4 67,8 68,1 2 65,4 65,6 65,5 3 62,1 61,6 61,85 4 69,8 70,1 69,5 5 68,6 67,8 68,2 6 67,1 67,3 67,2 7 67,2 67,3 67,25 8 68,2 68,3 68,25 9 76,6 64,6 67,3 Sampel Koefisien Absorbsi Suara 500 Hz 1000Hz 1 0,28 0,18 2 0,275 0,21 3 0,24 0,255 4 0,25 0,16 5 0,31 0,18 6 0,375 0,19 7 0,275 0,19 8 0,3 0,18 9 0,31 0,22
Grafik pada Gambar.2 menunjukkan koefisien absorbsi suara tertinggi terdapat pada spesimen no 6 pada frekuensi 500 Hz dengan fraksi volume 15% : 85% dan lama perendaman larutan NaOH selama 90 menit sebesar 0,375.  Hal ini disebabkan karena semakin banyak jumlah serat makan akan semakin banyak  porositas  terbentuk  dan  terdistribusi  secara  merata  ke  seluruh  area  komposit.  Porositas menyebabkan  suara  yang  mengenai  permukan  komposit    akan  diserap    dengan  baik,  karena  syarat material yang baik adalah harus memiliki porositas [10]. Sedangkan koefisien absorbsi suara terendah terdapat  pada  spesimen  no  4  pada  frekuensi  1000  Hz  dengan  fraksi  volume  5%  :  95%  dan  lama perendaman larutan  NaOH selama  90 menit dengan nilai sebesar 0,16 Ini disebabkan karena  semakin sedikit  fraksi  volume  serat  menyebabkan  nilai  koefisien  absorbsi  suara  berkurang.  Sehingga  porositas berkurang karena semakin banyak fraksi volume resin maka kerapatan semakin besar. Perendaman serat menggunakan larutan NaOH juga berpengaruh terhadap koefisien absorbsi suara karena larutan NaOH berfungsi untuk menghilangkan kandungan liginin dan hemiselulosa sehingga selulosa meningkat. Karena serat yang mengandung selulosa mempunyai peredaman yang baik terhadap suara [11]. Sehingga faktor yang  menyebabkan  kemampuan  redaman  suara  pada  komposit  serat  resam  adalah  porositas  dan kandungan selulosa pada serat resam akibat perendaman serat resam menggunakan larutan NaOH.

## 4. SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  ini,  nilai  koefisien  absorbsi  suara  tertinggi  didapatkan  pada spesimen no 6 dengan variasi fraksi volume 15% : 85% dan lama perendaman larutan NaOH selama 90 menit pada frekuensi 500 Hz sebesar 0,375. Sedangkan nilai koefisien absorbsi suara terendah didapatkan pada spesimen no 4 dengan variasi fraksi volume 5% : 95% dan lama perendaman larutan NaOH selama 90 menit pada frekuensi  1000 Hz sebesar  0,16. Berdasarkan  ISO 11654, hasil penelitian menunjukkan bahwa komposit dengan filler serat resam bisa digunakan sebagai bahan peredam suara karena sudah melebihi nilai minimal sebesar 0,15.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S.  Hartanto,  R.  Rosaline,  and  A.  Baskoro,  “Pemanfaatan  Serat  Alami  Resam  Dalam  Perancangan Aksesoris Rumah,” J. Dimens. Seni Rupa dan Desain , vol. 12, no. 2, pp. 147 – 160, 2016.
[2] S. Terapan, P. Manufaktur, N. Bangka, B. Disusun, and A. S. Nirm, “Terhadap Kekuatan Tarik Dan Impak Komposit Resin Berpenguat Serat Resam”.
[3] T. Mutia, S. Sugesty, H. Hardiani, T. Kardiansyah, and H. Risdianto, “Potensi Serat Dan Pulp Bambu Untuk Komposit Peredam Suara,” J. Selulosa , vol. 4, no. 01, 2016, doi: 10.25269/jsel.v4i01.54.
[4] B. C. Bimara, A. R. Azizah, T. A. Wulansari, U. Nurbaiti, and F. Fianti, “Analisis Material Serat Alam Tebu Sebagai Bahan Peredam Suara,” J. Fis.  Fis. Sains dan Apl. , vol. 6, no. 2, pp. 97 – 100, 2021, doi: 10.35508/fisa.v6i2.6839.
[5] Y. Puspitarini, F. M. A. S, A. Yulianto, and Fisika, “Koefisien Serap Bunyi Ampas Tebu Sebagai Bahan Peredam Suara,” J. Fis. , vol. 4, no. 2, pp. 96 – 100, 2014.
[6] A.  D.  Laksono,  L.  Ernawati,  and  D.  Maryanti,  “Pengaruh  Fraksi  Volume  Komposit  Polyester Berpenguat Limbah Serbuk Kayu Bangkirai terhadap Sifat Material Akustik,” J. Rekayasa Mesin , vol. 10, no. 3, pp. 277 – 285, 2019.
[7] H. N. Herwandi  Robert, “Peningkatan Kualitas Serat Resam Untuk Bahan Komposit Sebagai Bahan Pembuatan Komponen Kendaraan Bermotor,” Pros. Semnastek , no. Prosiding Semnastek 2015, pp. 1 – 8, 2015.
[8] R.  H.  Setyanto,  I.  Priyadithama,  and  Maryani,  “Pengaruh  Faktor  Jenis  Kertas,  Jenis  Perekat  Dan Kerapatan Komposit Terhadap Kekuatan Impak Pada Komposit Panel Serap Bising Berbahan Dasar Limbah Kertas,” Mekanika , vol. 10, no. September, pp. 15 – 21, 2011.
[9]  G. A. Achmad et al. , “Variasi Volume Eceng Gondok Serat Komposit Dalam Peredam Suara,” Saintech , vol. 33, no. 1, pp. 86 – 94, 2023.
[10] P. Pratiwi, H. Fahmi, and F. Saputra, “Pengaruh Orientasi Serat Terhadap Redaman Suara Komposit Berpenguat Serat Pinang,” Simetris  J. Tek. Mesin, Elektro dan Ilmu Komput. , vol. 8, no. 2, p. 813, 2017.
[11]  K.- Sari, Y. Z. Isnen, N.- Khusaenah, A. N. M. Haryadi, and K. F. Adira, “Sifat Fisis dan Akustik Komposit Serat Daun Lidah Mertua dengan Serbuk Gergaji sebagai Peredam Bunyi,” J. Rekayasa Mesin , vol. 16, no. 3, p. 409, 2021.