NIM: 080405046
Tempat/tgl lahir: Jakarta, 4 Oktober 1990
Nama orang tua: Drs. Muhammad Arif Ritonga, M.Pd Alamat orang tua:
Jalan Sumantri Brojonegoro No. 50, Desa Laut Dendang, Kecamatan Percut Sei Tuan, Deli Serdang, 20371
Asal Sekolah
SD Swasta Budisatrya Medan tahun 1996-2002
SMP Negeri 27 Medan tahun 2002-2005
SMA Negeri 1 Medan tahun 2005-2008 Pengalaman organisasi:
1. HIMATEK periode 2011-2012 sebagai Anggota Bidang Pendidikan dan Kaderisasi
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perbandingan fraksi volum serat buah pinang dengan epoksi dan pengaruh konsentrasi alkali (NaOH) terhadap sifat mekanik komposit epoksi berpengisi partikel serat buah pinang yang dihasilkan. Bahan yang digunakan antara lain serat buah pinang yang didapat dari supplier buah pinang di Stabat, epoksi, dan natrium hidroksida. Variabel-variabel yang digunakan antara lain variasi fraksi volum epoksi dengan serat buah pinang dan variasi konsentrasi NaOH yang digunakan dalam perendaman serat. Pembuatan komposit ini dimulai dengan penyiapan serat yang digunakan sebagai pengisi yakni serat pinang dipisahkan dari kulit terluar, dibersihkan, dan dikeringkan. Kemudian serat tersebut direndam dalam larutan NaOH dengan masing-masing konsentrasi selama 1 jam, dicuci dengan air hingga pH netral, dan dikeringkan di dalam oven hingga berat serat konstan. Serat yang telah direndam, digiling di dalam ball mill hingga serat halus dan membentuk partikel kemudian diayak dengan ayakan ukuran 50 mesh. Setelah serat siap digunakan sebagai pengisi, serat tersebut dicampur hingga merata dengan epoksi dan epoksi hardener dan dicetak dengan menggunakan cetakan. Kemudian komposit didiamkan di dalam cetakan selama 1 hari dalam suhu ruangan. Setelah itu, komposit dikeluarkan dari cetakan dan dilakukan pengujian pada masing-masing sampel, yakni uji Fourier Transform-Infra Red (FT-IR), uji kekuatan tarik, uji kekuatan lentur, uji kekuatan bentur, uji daya serap air, dan uji Scanning Electron Microscopy (SEM). Hasil penelitian memperlihatkan kekuatan komposit secara umum meningkat seiring dengan meningkatnya pengisi dan konsentrasi NaOH. Kekuatan tarik maksimum berada pada rasio epoksi-serat pinang 60:40 dan konsentrasi alkali 2 % sebesar 19,311 MPa, sedangkan kekuatan tarik minimum sebesar 10,653 MPa. Kekuatan lentur maksimum berada pada rasio 60:40 dan konsentrasi alkali 2% sebesar 50,36 MPa, sedangkan kekuatan lentur minimum sebesar 28,05 MPa. Kekuatan bentur maksimum berada pada rasio 60:40 dan konsentrasi alkali 2% sebesar 6698,6 J/m2, sedangkan kekuatan bentur minimum sebesar 4996,97 J/m2. Selain itu, perlakuan alkali pada serat menunjukkan perubahan pada puncak yang didapat pada uji FT-IR serta daya serap air yang meningkat seiring dengan meningkatnya pengisi pada komposit. Komposisi dan konsentrasi yang menunjukkan kekuatan optimum berada pada rasio epoksi-serat pinang 60:40 dan konsentrasi 2%.
Kata kunci: Natrium hidroksida (NaOH), serat buah pinang, komposit, sifat-sifat mekanik
ABSTRACT
This research aims to determine the effect of fiber volume fraction of areca with epoxy and the influence of the concentration of alkali (NaOH) on mechanical properties of composites epoxy-areca fiber particle. The materials were used are areca fiber that obtained from supplier in Stabat, epoxy, and sodium hydroxide. The variables used include epoxy variation with fiber volume fractions of areca nut and concentration variation of of NaOH used in the immersion of the fiber. Composite manufacture started with the preparation of the fiber that used as a filler is separated from the outer shell, cleaned, and dried. Then the fiber was soaked in a solution of NaOH with each concentration for 1 hour, washed with water until neutral pH, and dried in an oven until constant weight fiber. Fibers that have been soaked, milled in a ball mill until particles formed and then sieved with a 50 mesh sieve. After the fiber is ready for use as a filler, the fiber evenly mixed with epoxy and epoxy hardener then put it in the molds. Then composite stay in the mold for 1 day at room temperature. After that, the composite ejected from the mold and do testing on each sample, the test were Fourier Transform Infra Red (FT-IR) test, tensile strength test, flexural strength test, impact strength test, water absorption test, and Scanning Electron Microscopy (SEM) test. The results showed the general strength of the composite increases with the increase of filler and NaOH concentration. Maximum tensile strength was obtained in epoxy-areca ratio 60: 40 and 2% of alkali concentration in amount 19,311 MPa, otherwise minimum tensile strength was 10,653 MPa. Maximum bending strength was obtained in epoxy-areca ratio 60: 40 and 2% of alkali concentration in amount 50,36 MPa, otherwise minimum bending strength was 28,05 MPa. Maximum impact strength was obtained in epoxy-areca ratio 60: 40 and 2% of alkali concentration in amount 6698,6 J/m2, otherwise minimum impact strength was 4996,97 J/m2. Moreover, alkali treatment of the fibers showed changes in peak that obtained on FT-IR test and water absorption increases with increasing of filler in composites. The optimum composition and concentration was obtained in ratio of epoxy and areca fiber at 60:40 and 2% of alkali concentration.
Keywords: Sodium hydroxide (NaOH), areca fiber, composites, mechanical properties
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI iii
PENGESAHAN iv
PRAKATA v
DEDIKASI vii
RIWAYAT HIDUP viii
ABSTRAK ix
ABSTRACT x
DAFTAR ISI xi
DAFTAR GAMBAR xv
DAFTAR TABEL xvii
DAFTAR LAMPIRAN xviii
DAFTAR SINGKATAN xix
DAFTAR SIMBOL xx BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 LATAR BELAKANG 1 1.2 PERUMUSAN MASALAH 3 1.3 TUJUAN PENELITIAN 3 1.4 MANFAAT PENELITIAN 3
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 4
1.5.1 Lokasi Penelitian 4
1.5.2 Bahan Baku Yang Digunakan 4
1.5.3 Variabel Yang Digunakan 4
1.5.4 Analisa Hasil Penelitian 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1 KOMPOSIT 5
2.1.1 Bahan Komposit Partikel (Particulate Composite) 6
2.1.2 Bahan Komposit Serat (Fiber Composite) 7
2.3 SERAT BUAH PINANG 8
2.4 ALKALISASI 9
2.5 PROSES PABRIKASI KOMPOSIT 10
2.5.1 Open Molding Process (Pencetakan Terbuka) 10 2.5.2 Close Molding Process (Pencetakan Tertutup) 11
2.6 PENGUJIAN KOMPOSIT 13
2.6.1 Karakteristik Fourier Transform-Infra Red (FT-IR) 13 2.6.2 Pengujian Kekuatan Tarik (Tensile Strength) ASTM D 638 13 2.6.3 Pengujian Kekuatan Bengkok (Bending Strength) ASTM D 790 15 2.6.4 Pengujian Kekuatan Bentur (Impact Strength) ASTM D 4812-
11 17
2.6.5 Analisa Penyerapan Air (Water Absorption) ASTM D 570 20 2.6.5 Analisa Scanning Electron Microscope (SEM) 20
2.7 APLIKASI DAN KEGUNAAN PRODUK KOMPOSIT 20
2.8 ANALISIS BIAYA 22
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 24
3.1 LOKASI PENELITIAN 24
3.2 BAHAN DAN PERALATAN 24
3.2.1 Bahan 24
3.2.2 Peralatan 24
3.3 PROSEDUR PENELETIAN 25
3.3.1 Pengambilan Serat Buah Pinang 25
3.3.2 Perlakuan Alkali Serat Buah Pinang 25
3.3.3 Pembuatan Partikel Serat Buah Pinang 25
3.3.4 Pembuatan Komposit Epoksi Berpengisi Partikel Serat Buah
Pinang 26
3.3.5 Pengujian Kommposit 26
3.3.5.1 Karakteristik Fourier Transform-Infra Red (FT-IR) 26 3.3.5.2 Pengujian Kekuatan Tarik (Tensile Strength) ASTM D
638 Tipe IV 26
3.3.5.4 Pengujian Kekuatan Bentur (Impact Strength) ASTM D
4812-11 28
3.3.5.5 Analisa Penyerapan Air (Water Absorption) ASTM D
570 28
3.3.5.6 Pengujian Analisa Scanning Electron Microscopy
(SEM) 28
3.4 FLOWCHART PENELITIAN 29
3.4.1 Flowchart Pengambilan Serat Buah Pinang 29 3.4.2 Flowchart Perlakuan Alkali Serat Buah Pinang 29 3.4.3 Flowchart Pembuatan Partikel Serat Buah Pinang 30 3.4.4 Flowchart Pembuatan Komposit Epoksi Berpengisi Partikel
Serat Buah Pinang 30
3.4.5 Flowchart Pengujian Komposit 31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 32
4.1 KARAKTERISTIK FT-IR (FOURIER TRANSFORM-INFRA RED) EPOKSI, SERAT BUAH PINANG, DAN KOMPOSIT EPOKSI
BERPENGISI SERAT BUAH PINANG 32
4.1.1 Karakteristik FT-IR Epoksi 32
4.1.2 Karakteristik FT-IR Serat Buah Pinang Tanpa Perlakuan Alkali
Dan Dengan Perlakuan Alkali 33
4.1.3 Karakteristik FT-IR Komposit Epoksi Berpengisi Serat Buah
Pinang 36
4.2 PENGARUH KOMPOSISI DAN PERLAKUAN ALKALI TERHADAP KEKUATAN TARIK (TENSILE STRENGTH) KOMPOSIT EPOKSI BERPENGISI PARTIKEL SERAT BUAH
PINANG 39
4.3 PENGARUH KOMPOSISI DAN PERLAKUAN ALKALI
TERHADAP MODULUS ELASTISITAS (ELASTIC MODULUS) KOMPOSIT EPOKSI BERPENGISI PARTIKEL SERAT BUAH
PINANG 41
4.4 PENGARUH KOMPOSISI DAN PERLAKUAN ALKALI
(ELONGATION AT BREAK) KOMPOSIT EPOKSI BERPENGISI PARTIKEL SERAT BUAH PINANG
4.5 PENGARUH KOMPOSISI DAN PERLAKUAN ALKALI TERHADAP KEKUATAN LENTUR (BENDING STRENGTH) KOMPOSIT EPOKSI BERPENGISI PARTIKEL SERAT BUAH
PINANG 44
4.6 PENGARUH KOMPOSISI DAN PERLAKUAN ALKALI TERHADAP KEKUATAN BENTUR (IMPACT STRENGTH) KOMPOSIT EPOKSI BERPENGISI PARTIKEL SERAT BUAH
PINANG 45
4.7 PENGARUH KOMPOSISI TERHADAP PENYERAPAN AIR (WATER ABSORPTION) KOMPOSIT EPOKSI BERPENGISI
PARTIKEL SERAT BUAH PINANG 47
4.8 ANALISA SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM) EPOKSI DAN KOMPOSIT PARTIKEL EPOKSI BERPENGISI PARTIKEL
SERAT BUAH PINANG 48
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 50
5.1 KESIMPULAN 50
5.1 SARAN 51
DAFTAR PUSTAKA 52