UJI KUALITAS TALI SERAT BATANG PISANG BARANGAN
(
Musa Acuminata
)
SKRIPSI
OLEH :
ERI SUTIAWAN
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UJI KUALITAS TALI SERAT BATANG PISANG BARANGAN
(
Musa Acuminata
)
SKRIPSI
OLEH :
ERI SUTIAWAN
110308014/KETEKNAKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh: Komisi Pembimbing
(Ainun Rohanah, STP, M. Si) (Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si) Ketua Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
i
ABSTRAK
ERI SUTIAWAN: Uji Kualitas Tali Serat Batang Pisang Barangan (Musa Acuminata), dibimbing oleh AINUN ROHANAH dan SAIPUL BAHRI DAULAY.
Serat pelepah pisang memiliki sifat tahan basah dan kekuatan tarik cukup tinggi, tergantung pada jenis tanaman itu sendiri. Sifat-sifat inilah yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan suatu tali yang dapat digunakan untuk mengikat, menarik, menjerat, menambat, menggantung. Penelitian ini bertujuan untuk menguji kualitas tali serat tanaman pisang barangan dengan dan tanpa penambahan larutan NaOH terhadap uji tarik yang dilakukan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tali yang terbuat dari batang pisang barangan dengan berat yang sama menghasilkan diameter yang berbeda pada masing-masing perlakuan dengan dan tanpa larutan NaOH 5% selama 2 dan 4 jam memberikan nilai tegangan tarik, regangan, deformasi, elastisitas dan kelenturan yang berbeda. Nilai tegangan tarik terbesar pada tali serat dengan perlakuan lama perendaman NaOH 5% 4 jam yaitu 340,5 x 105 N/m2. Nilai regangan terbesar pada tali serat dengan perlakuan penambahan NaOH 5% selama 4 jam sebesar 0,19. Nilai deformasi terbesar pada tali serat dengan perlakuan penambahan NaOH 5% selama 4 jam sebesar 0,0158 m. Nilai elastisitas terbesar pada tali serat dengan perlakuan tanpa NaOH sebesar 2007 x 105 N/m2. Nilai kelenturan terbesar pada tali serat dengan perlakuan penambahan NaOH 5% 4 jam sebesar 19,62 %.
Kata kunci: serat pelepah pisang barangan, tali, NaOH , uji tarik.
ABSTRACT
ERI SUTIAWAN: Barangan’s banana (Musa Acuminata) stems fiber rope tensile quality test, supervised by and AINUN ROHANAH and SAIPUL BAHRI DAULAY.
Banana fiber wet-resistant properties and tensile strength is high enough, depending on the type of plant itself. The characteristic, could be used making rope that can be used for binding, pulling, trapping, tethering, hanging. The research was aimed to test the quality of Barangan’s banana fiber rope with and without NaOH solution on the rope tensile test.
Results of the research indicated that the straps are made from Barangan’s banana stem with the same weight produces different diameters in each treatment with and without 5% NaOH solution for 2 and 4 hours give tensile stress, strain, deformation, elasticity and flexibility of different . The highest result of tensile strength was on the rope fibers with long immersion treatment 5% NaOH 4 hours is 340.5 x 105 N / m2. The highest result of strain was on the rope fibers with the addition of 5% NaOH treatment for 4 hours of 0.19. The highest result of deformation was on the rope fibers with the addition of 5% NaOH treatment for 4 hours at 0.0158 m. The highest result of elasticity was on the ropes with fiber without NaOH treatment at 2007 x 105 N / m2. And the highest result of flexing was on the rope fiber flexibility with the addition of 5% NaOH treatment of 4 hours at 19.62%.
ii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bukit Tujuh Perkebunan Lima Puluh pada tanggal 20 Agustus 1992 dari Ayah Paino dan Ibu Sulastri. Penulis merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara.
Tahun 2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Lima Puluh dan pada tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur SNMPTN Undangan (Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri). Penulis memilh Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti Organisasi seperti IMATETA sebagai BPH IMATETA FP USU masa bakti 2014-2015 dan BKM AL-Mukhlisin FP USU. Penulis juga pernah menjadi Asiten Praktikum Termodinamika dan Pindah Panas serta Praktikum Menggambar Teknik.
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Uji Kualitas Tali Serat Batang Pisang Barangan (Musa Acuminata)” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ainun Rohanah, STP, M. Si selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M. Si selaku anggota komisi pembimbing yang banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini dapat berguna bagi kita semua.
Medan, April 2015
iv
Tujuan Penelitian ... 3
Manfaat Penelitian ... 3
Hipotesis Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA Tanaman Pisang ... 5
Bagian-bagian Tanaman Pisang dan Kegunaannya ... 6
Akar ... 6
Pisang Barangan (Musa Acuminata) ... 9
Serat Pelepah Pisang ... 10
Pengolahan Serat Pelepah Pisang ... 12
Tali Serat ... 14
Pengujian Tali Serat ... 17
Uji tarik ... 17
Uji Lentur ... 24
METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ... 25
Alat dan Bahan Penelitian ... 25
Metode Penelitian... 25
Prosedur Penelitian... 26
Pengeluaran Serat ... 26
Pembuatan tali ... 27
Pengujian Tali Serat ... 27
Menghitung Ketahanan Tarik Tali Serat ... 28
Parameter ... 29
v
DAFTAR TABEL
No. Hal.
1. Komposisi kimia dari bagian-bagian tanaman pisang ... 11
2. Perbandingan kekuatan tarik pada tanaman eceng gondok dengan atau tanpa perlakuan NaOH ... 13
3. Hasil pengujian tarik serat pelepah pisang kepok non perlakuan dan dengan perlakuan 5% NaOH variasi lama perendaman 2, 4, 6 jam ... 13
4. Kekuatan tarik serat pelepah pisang kepok non perlakuan dan perlakuan 5% NaOH dengan variasi lama perendaman 2, 4, 6 jam ... 13
5. Elongasi yang terjadi pada jenis-jenis serat ... 16
6. Perbandingan kekuatan tali dengan berbagai ukuran diameter ... 17
7. Tegangan tarik tali serat gedebok pisang raja pemilinan 2, 3 dan 4 dengan dan tanpa perlakuan NaOH 5% (2 jam) ... 19
8. Regangan tarik tali serat gedebok pisang raja pemilinan 2, 3 dan 4 dengan dan tanpa perlakuan NaOH 5% (2 jam) ... 21
9. Data uji deformasi tali serat berbahan ampas tebu... 22
10. Data uji elastisitas tali serat berbahan ampas tebu ... 23
11. Data uji kelenturan tali serat berbahan ampas tebu ... 24
vi
DAFTAR GAMBAR
No. Hal.
1. Tanaman pisang barangan ... 10
2. Serat batang pisang ... 11
3. Gaya F bekerja pada luas permukaan A ... 19
4. Strain normal ... 20
5. Diagram tegangan-regangan untuk bahan rapuh ... 23
6. Hubungan Lama perendaman NaOH 5% terhadap Tegangan Tarik ... 31
7. Hubungan Lama Perendaman NaOH 5% terhadap Regangan ... 32
8. Hubungan Lama perendaman NaOH 5% terhadap Deformasi ... 34
9. Hubungan Lama Perendaman NaOH 5% terhadap elastisitas ... 35
i
ABSTRAK
ERI SUTIAWAN: Uji Kualitas Tali Serat Batang Pisang Barangan (Musa Acuminata), dibimbing oleh AINUN ROHANAH dan SAIPUL BAHRI DAULAY.
Serat pelepah pisang memiliki sifat tahan basah dan kekuatan tarik cukup tinggi, tergantung pada jenis tanaman itu sendiri. Sifat-sifat inilah yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan suatu tali yang dapat digunakan untuk mengikat, menarik, menjerat, menambat, menggantung. Penelitian ini bertujuan untuk menguji kualitas tali serat tanaman pisang barangan dengan dan tanpa penambahan larutan NaOH terhadap uji tarik yang dilakukan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tali yang terbuat dari batang pisang barangan dengan berat yang sama menghasilkan diameter yang berbeda pada masing-masing perlakuan dengan dan tanpa larutan NaOH 5% selama 2 dan 4 jam memberikan nilai tegangan tarik, regangan, deformasi, elastisitas dan kelenturan yang berbeda. Nilai tegangan tarik terbesar pada tali serat dengan perlakuan lama perendaman NaOH 5% 4 jam yaitu 340,5 x 105 N/m2. Nilai regangan terbesar pada tali serat dengan perlakuan penambahan NaOH 5% selama 4 jam sebesar 0,19. Nilai deformasi terbesar pada tali serat dengan perlakuan penambahan NaOH 5% selama 4 jam sebesar 0,0158 m. Nilai elastisitas terbesar pada tali serat dengan perlakuan tanpa NaOH sebesar 2007 x 105 N/m2. Nilai kelenturan terbesar pada tali serat dengan perlakuan penambahan NaOH 5% 4 jam sebesar 19,62 %.
Kata kunci: serat pelepah pisang barangan, tali, NaOH , uji tarik.
ABSTRACT
ERI SUTIAWAN: Barangan’s banana (Musa Acuminata) stems fiber rope tensile quality test, supervised by and AINUN ROHANAH and SAIPUL BAHRI DAULAY.
Banana fiber wet-resistant properties and tensile strength is high enough, depending on the type of plant itself. The characteristic, could be used making rope that can be used for binding, pulling, trapping, tethering, hanging. The research was aimed to test the quality of Barangan’s banana fiber rope with and without NaOH solution on the rope tensile test.
Results of the research indicated that the straps are made from Barangan’s banana stem with the same weight produces different diameters in each treatment with and without 5% NaOH solution for 2 and 4 hours give tensile stress, strain, deformation, elasticity and flexibility of different . The highest result of tensile strength was on the rope fibers with long immersion treatment 5% NaOH 4 hours is 340.5 x 105 N / m2. The highest result of strain was on the rope fibers with the addition of 5% NaOH treatment for 4 hours of 0.19. The highest result of deformation was on the rope fibers with the addition of 5% NaOH treatment for 4 hours at 0.0158 m. The highest result of elasticity was on the ropes with fiber without NaOH treatment at 2007 x 105 N / m2. And the highest result of flexing was on the rope fiber flexibility with the addition of 5% NaOH treatment of 4 hours at 19.62%.
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman pisang memiliki peranan penting dalam kehidupan manusia mulai dari akar, batang, daun, bunga, buah dan lainnya. Tanaman ini banyak di jumpai di daerah pedesaan. Hampir semua bagian tanaman pisang dapat kita manfaatkan seperti bunga, buah, daun serta batangnya. Masyarakat saat ini hanya memanfaatkan buahnya saja. Ketika memanen, batang dan daunnya dibuang begitu saja. Tanpa diketahui bahwa batang pisang memiliki nilai ekonomis yang tinggi, apabila limbah batang pisang tersebut diolah menjadi serat. Limbah batang pisang memiliki serat yang sangat kuat. Serat tanaman pisang dapat dijadikan tali serat, sehingga limbah batang pisang memiliki peranan yang penting dalam kehidupan sehari-hari.
Serat (fiber) adalah suatu jenis bahan berupa potongan-potongan komponen yang membentuk jaringan memanjang yang utuh. Manusia menggunakan serat dalam banyak hal yaitu untuk membuat tali, kain atau kertas. Serat dapat digolongkan menjadi dua jenis yaitu serat alami dan serat sintetis (serat buatan manusia). Serat sintesis dapat diproduksi secara murah dalam jumlah yang besar. Namun demikian, serat alami memiliki berbagai kelebihan khususnya dalam hal kenyamanan. Serat alami meliputi serat yang diproduksi oleh tumbuh-tumbuhan, hewan dan proses geologis. Serat jenis ini bersifat dapat mengalami pelapukan. Serat sintesis atau serat buatan manusia umumnya berasal dari bahan petrokimia. Namun demikian, ada pula serat sintesis yang dibuat dari selulosa alami seperti rayon (Pecinta Alam, 2012).
Serat pelepah pisang memiliki sifat tahan basah dan kekuatan tarik cukup tinggi, tergantung pada jenis tanaman itu sendiri. Sifat-sifat inilah yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan suatu tali yang dapat digunakan untuk mengikat, menarik, menjerat, menambat, menggantung dan sebagainya sesuai dengan kegunaan tali tersebut. Tali tersebut sering digunakan untuk berbagai aktivitas dibidang perkapalan yang sering dikenal dengan nama tali manila. Tali inilah yang dihasilkan dari serat tanaman pisang yaitu pisang abaca. Besar kecilnya kekuatan tarik tali serat tergantung kepada cara pengolahan dan kualitas pelepah pisang itu sendiri (dalam hal ini dipengaruhi oleh jenis tanaman pisang. Menurut penelitian Sari (2013) bahwa serat yang berasal dari tanaman pisang raja memiliki kekuatan serat yang lebih baik dibandingkan jenis-jenis lainnya.
jenis tanaman pisangnya, maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang kualitas tali serat pisang. Dalam penelitian ini akan menggunakan serat batang pisang barangan. Serat pelepah pisang memiliki banyak getah dan lendir, hal ini akan mempengaruhi kualitas tali yang dihasilkan sehingga perlu dilakukan tindakan pemisahan getah dan lendir. Proses pemisahannya dilakukan dengan cara perendaman di dalam larutan NaOH 5%. Hal ini menurut Pramono dan Widodo (2012) dalam skripsi Sari (2013), konsentrasi NaOH yang digunakan sebesar 5% dengan lama perendaman selama 0, 2, 4 dan 6. Setelah serat dipilin maka akan dilakukan uji kualitasnya. Pengujian yang dilakukan yaitu uji tarik, dimana setelah dilakukan uji tarik diperoleh nilai dari tegangan tali, regangan, deformasi, Elastisitas serta kelenturannya.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji kualitas tali serat tanaman pisang barangan dengan dan tanpa penambahan larutan NaOH terhadap uji tarik yang dilakukan.
Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai uji ketahanan tarik serat tanaman pisang barangan. 3. Bagi masyarakat, untuk membantu masyarakat dalam pengembangan dan
Hipotesis Penelitian
Diperkirakan ada perbedaan regangan, tegangan tarik dan elastisitas pada tali serat tanaman pisang barangan dengan dan tanpa perlakuan NaOH 5%.
Batasan Penelitian
1. Tanaman pisang yang digunakan adalah tanaman pisang barangan 2. Pengolahan dan uji tarik tali serat pada tanaman pisang barangan dengan
5
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Pisang
Pisang merupakan salah satu komoditi hortikultura yang disukai oleh penduduk Indonesia, hampir disemua daerah memiliki tanaman pisang dengan spesifikasi tersendiri. Pisang barangan merupakan pisang yang berasal dari daerah Sumatera Utara dan biasanya disajikan dalam keadaan segar baik sebagai makanan penutup maupun buah meja. Produksi pisang di Indonesia terus mengalami kenaikan dari tahun 1995-2010, dimana mencapai puncak pada tahun 2009 sebanyak 6,3 juta ton/tahun dan volume ekspor pisang dari tahun 1996-2003 terus berkurang dikarenakan kebutuhan dalam negeri yang terus meningkat (BPS, 2010).
Menurut Suyanti dan Ahmad (2009) bahwa klasifikasi botani tanaman pisang adalah sebagai berikut:
Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledonae Keluarga : Musaceae
Genus : Musa Spesies : Musa sp.
6
kulit buah menjadi lebih tebal. Iklim yang dikehendaki adalah iklim basah dengan curah hujan merata sepanjang tahun. Oleh karena itu, tanaman pisang kerap memberikan hasil yang baik pada musim hujan dan hasil yang kurang memuaskan pada musim kemarau. Namun, hal ini bisa diatasi dengan memberikan pengairan pada musim kemarau (Supriyadi dan Suyanti, 2008).
Bagian bagian Tanaman Pisang dan Kegunaannya
Akar
Tanaman pisang berakar serabut dan tidak memiliki akar tunggang. Akar-akar serabut tersebut tumbuh pada umbi batang, terutama pada bagian bawah. Akar-akar yang tumbuh di bagian bawah akan tumbuh lurus menuju pusat bumi (tumbuh vertikal) sehingga kedalaman 75-150 cm tergantung pada varietasnya. Sementara, perakaran yang tumbuh di bagian atas, tumbuh menyebar ke arah samping (tumbuh horizontal) hingga 4 m atau lebih (Cahyono, 2009).
Daun
Daun tanaman pisang berbentuk lanset memanjang. Daun memiliki tangkai yang panjang, berkisar antara 30-40 cm. Tangkai daun ini bersifat agak keras dan kuat serta mengandung banyak air. Kedudukan daun tegak agak mendatar dan letaknya tersebar. Daun pisang memiliki lapisan lilin pada permukaan bagian bawahnya. Daun pisang tidak memiliki tulang-tulang daun pada bagian pinggirnya. Dengan demikian, mudah robek terhembas angin (Cahyono, 2009).
Bunga
Bunga tanaman pisang terdiri atas tangkai bunga, daun penumpu bunga atau daun pelindung bunga (seludang bunga) dan mahkota bunga. Tangkai bunga bersifat keras, berukuran besar dengan diameter sekitar 8 cm. Seludang bunga berwarna merah tua, tersusun secara spiral, berlapis lilin dengan ukuran panjang 10-25 cm. Seludang bunga akan rontok setelah bunga mekar. Mahkota bunga berwarna putih dan tersusun melintang masing-masing sebanyak dua baris. Bunga tanaman pisang berkelamin satu dengan benang sari berjumlah lima buah. Bakal buah berbentuk persegi (Cahyono, 2009).
Bunga pisang atau yang lebih dikenal sebagai jantung pisang memiliki kandungan lemak, protein, karbohidrat dan vitamin yang tinggi, sehingga sangat baik digunakan sebagai bahan sayuran. Bunga pisang dapat diolah menjadi berbagai macam makanan dan masakan, misalnya acar, manisan, lalapan, sayur lodeh dan sebagainya (Cahyono, 2009).
Buah
Bonggol
Pengertian bonggol pisang adalah tanaman pisang berupa umbi batang (batang aslinya). Bonggol pisang muda dapat dimanfaatkan untuk sayur dan diolah menjadi keripik yang kaya akan serat. Secara tradisional, air umbi dari batang pisang kepok dipercaya dapat dijadikan sebagai obat disentri dan pendarahan usus besar (Supriyadi dan Suyanti, 2008).
Batang semu
Tanaman pisang berbatang sejati. Batang sejati tanaman pisang tersebut berupa umbi batang (Jawa: bonggol) yang berada di dalam tanah. Batang sejati tanaman pisang bersifat keras dan memiliki titik tumbuh (mata tunas) yang akan menghasilkan daun dan bunga pisang. Sementara, bagian yang berdiri tegak menyerupai batang adalah batang semu yang terdiri atas pelepah-pelepah daun panjang (kelopak daun) yang saling membungkus dan menutupi, dengan kelopak daun yang lebh muda berada di bagian paling dalam. Dengan demikian, kedudukannya kuat dan kompak, tampak seperti batang. Batang semu ini memiliki ketinggian berkisar antara 3-8 m atau bahkan lebih, tergantung pada varietasnya. Batang semu tanaman pisang bersifat lunak dan banyak mengandung air (Cahyono, 2009).
Tanaman pisang memang banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan hidup manusia. Selain buahnya, bagian tanaman lain pun bisa dimanfaatkan, mulai dari bonggol sampai daun. Bunga pisang biasanya dimanfaatkan untuk dibuat sayur, karena kandungan protein, vitaminnya dan karbohidratnya tinggi. Batang pisang banyak dimanfaatkan utuk membuat lubang pada bangunan, untuk menutup saluran air bila ingin mengalirkan atau membagi air. Buahnya digunakan sebagai makanan, seperti tepung, anggur, pisang goreng, keripik pisang, kolak pisang. Kulit buah pisang dapat digunakan untuk bahan makan ternak dan bonggol pisang dapat dimanfaatkan untuk sayur (Satuhu dan Supriyadi, 1999). Pisang Barangan (Musa Acuminata)
Pisang Barangan merupakan salah satu komoditas buah unggulan nasional. Pisang sebagai salah satu di antara tanaman buah-buahan memang merupakan tanaman asli Indonesia. Hampir di setiap wilayah banyak dijumpai tanaman ini. Sebenarnya jika tanaman Pisang Barangan dibudidayakan secara komersial, keuntungannya tidak kalah dengan komoditi lain mengingat buah ini sudah diekspor (Sumartono, 1981). Menurut Cahyono (1995) keunggulan pisang barangan memiliki rasa, tekstur dan aroma yang khas dan memiliki daya simpan yang lebih lama. Tanaman pisang (Musa Sp) merupakan tanaman buah-buahan tropika beriklim basah, tumbuh baik pada curah hujan yang merata sepanjang tahun.
2.000-2.200 pohon pisang per hektarnya. Keadaan ini menunjukkan dengan sistem Double Row jumlah pohon pisang 2 kali lipat lebih banyak dari sistem konvensional (Sumartono, 1981).
Gambar 1 .Tanaman Pisang Barangan
Serat Pelepah Pisang
Gambar 2. Serat batang pisang raja
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Pramono dan Widodo (2013) pelepah pisang kepok yang telah dipisahkan dari pohonnya kemudian dicuci hingga bersih kemudian dikeringkan secara alami selama 10 hari. Pengambilan serat dari pelepah pisang kepok (musacea) dengan menggunakan bantuan sikat kawat. Teknik pengambilan serat pelepah pisang kepok (musacea) setelah kering disikat dengan cara membujur searah dengan sikat kawat tersebut, kemudian serat pisang kepok akan memisah dari daging pelepah tersebut.
Tabel 1. Komposisi kimia dari bagian-bagian tanaman pisang
(Wina, 2001).
Komponen (%)
Daun Batang Bonggol Buah dan kulit Kulit
Pengolahan Serat Pelepah Pisang
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Pramono dan Widodo (2013) pelepah pisang kepok yang telah dipisahkan dari pohonnya kemudian dicuci hingga bersih kemudian dikeringkan secara alami selama 10 hari. Pengambilan serat dari pelepah pisang kepok (musacea) dengan menggunakan bantuan sikat kawat. Teknik pengambilan serat pelepah pisang kepok (musacea) setelah kering disikat dengan cara membujur searah dengan sikat kawat tersebut, kemudian serat pisang kepok akan memisah dari daging pelepah tersebut.
Natrium hidroksida (NaOH) dikenal sebagai soda kaustik alkali. NaOH banyak digunakan pada industri sebagai bahan tambahan dalam pembuatan pulp atau kertas, tekstil, sabun dan deterjen. NaOH berbentuk serpihan, pelet, butiran dan larutan cair. NaOH merupakan zat tambahan yang sering digunakan dalam pembuatan deterjen dan sabun, namun dalam bidang industri NaOH juga digunakan. Ini dikarenakan NaOH yang dapat mengubah struktur bahan terutama serat. Hal ini sesuai dengan penelitian Sari (2013) bahwa NaOH yang dapat mengubah struktur bahan terutama serat. Achmadi (1990) juga menyatakan bahwa bahwa pemberian perlakuan alkali pada bahan berligniselulosa mampu mengubah struktur kimia dan pemukaan fisik serat.
dilarutkan ke dalam air. Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. NaOH bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbondioksida dari udara bebas. Ia sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan. NaOH juga larut dalam etanol dan metanol, walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil daripada kelarutan KOH. NaOH tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non polar lainnya (Hidayati, 2009).
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Umardani dan Pramono (2009) dalam pengolahan serat dari tanaman eceng gondok juga ditambahkan NaOH yang berfungsi untuk meningkatkan nilai elongasi serat eceng gondok namun tidak dapat meningkatkan regangan tarik serat eceng gondok, dimana dalam penelitiannya menggunakan kadar NaOH sebesar 5 %, 10% dan 15 %. Hal ini juga diperkuat dengan data penelitian yang telah dilakukan oleh Umardani dan Pramono, sebagai berikut:
Tabel 2. Perbandingan kekuatan tarik pada tanaman eceng gondok dengan atau tanpa perlakuan NaOH.
kepok tetapi kekuatan tariknya mengalami penurunan. Sesuai dengan prinsip dasar bahwa kekuatan tarik berbanding terbalik dengan luas penampang, sehingga semakin besar luas penampang akan semakin menurunkan kekuatan tarik. Ini diperkuat dengan hasil yang diperoleh sebagai berikut:
Tabel 3. Hasil pengujian tarik serat pelepah pisang kepok non perlakuan dan dengan perlakuan 5% NaOH variasi lama perendaman 2, 4, 6 jam
No. Jenis Perlakuan Elongasi (%)
Minimal Maksimal Rata-rata
1 Non Perlakuan 0.800 1,399 1,133
2 5% NaOH 2 Jam 1,200 2,000 1,533
3 5% NaOH 4 Jam 1,000 2,400 1,533
4 5% NaOH 6 Jam 0,800 3,000 1,733
Tabel 4. Kekuatan tarik serat pelepah pisang kepok non perlakuan dan perlakuan 5% NaOH dengan variasi lama perendaman 2, 4, 6 jam
No. Jenis Perlakuan Kekuatan Tarik (MPa)
Minimal Maksimal Rata-rata
1 Non Perlakuan 1723,079 1837,951 1766,156
2 5% NaOH 2 Jam 1212,838 2677,431 1801,756
3 5% NaOH 4 Jam 683,188 1011,977 782,908
4 5% NaOH 6 Jam 626,256 1011,977 799,497
Tali Serat
benang dipintal ke kiri maka untai dipintal kekanan. Tiga atau ampat untai bilamana dipintal menjadi satu akan menjadi tali dan sesuai dengan arah pintalannya menjadi tali yang berjalan ke arah kiri atau ke arah kanan (Anonim, 2013).
Serat yaitu suatu benda yang perbandingan panjang dan diameternya besar sekali. Serat merupakan bahan baku yang digunakan dalam pembuatan benang dan kain. Sebagai bahan baku, serat tekstil memegang peranan yang sangat penting, sebab:
1. Sifat-sifat serat mempengaruhi sifat-sifat benang atau kain yang akan dihasilkan.
2. Semua pengolahan benang atau kain, baik secara mekanik maupun secara kimia selalu berdasarkan sifat-sifat yang dimiliki oleh seratnya.
Berdasarkan panjangnya, maka serat dibagi menjadi: 1. Serat stapel
Yaitu serat-serat yang mempunyai panjang terbatas. 2. Serat filamen
Yaitu serat-serat yang panjangnya lanjut.
Menurut asal seratnya, maka serat dapat digolongkan menjadi: 1. Serat alam, ialah serat yang telah tersedia di alam.
Menurut Priowirjanto (2001) berdasarkan asal zat kimia seratnya, serat dikelompokkan menjadi serat alam dan serat buatan.
1. Serat alam
Serat alam adalah serat yang molekulnya terbentuk secara alami. Serat alam dikelompokkan ke dalam serat yang berasal dari tumbuhan dan yang berasal dari hewan. Serat tumbuhan dapat diperoleh dari bagian biji, batang, daun atau buahnya. Serat hewan dapat diperoleh dari bagian bulu atau rambut binatang.
2. Serat Buatan
Serat buatan adalah serat yang molekulnya disusun secara sengaja oleh manusia. Serat buatan dikelompokkan ke dalam serat alam yang diolah kembali, serat setengah buatan (bahan dari serat alam dan bahan kimia buatan), serat buatan (murni dari bahan kimia buatan).
Tabel 5. Elongasi yang terjadi pada jenis-jenis serat
Mesin pemintal serat sabut kelapa terdiri atas empat unit utama, yaitu motor penggerak, corong pemuntir, rangka pemutar, dan rol atau batang penggulung. Mesin pemintal digerakkan oleh motor listrik yang bertenaga 1 HP dengan laju putaran 1470 rpm. Motor listrik menggerakkan poros pulley dan pulley dengan transmisi V-belt atau pulley. Selanjutnya dengan transmisi V-belt, pulley menggerakkan poros yang juga sebagai poros roda gigi penggerak kedua corong pemuntir. Demikian juga dengan pulley yang menggerakkan poros yang
No. Jenis Serat
Panjang Patahan Serat (%) Panjang Patahan Tali (%)
berfungsi sebagai poros penggerak rangka pemutar. Rangka pemutar menggerakkan (memutar) roda gigi 11 yang bersinggungan dengan roda gigi pada poros statis. Selanjutnya poros roda gigi menggerakkan roda fiksi pada batang roll penggulung melalui transmisi roda-roda gigi di antara poros roda gigi dan serat yang akan dipintal ditumpuk di atas pengumpan. Serat-serat tersebut dimasukkan secara manual oleh seorang operator melalui lubang pengumpan ke dalam corong pemuntir. Serat yang telah dipuntir oleh corong pemuntir dimasukkan lagi ke dalam corong tetap hingga ke lobang poros statis berongga dan selanjutnya dipuntir dan ditekan (dilemaskan) lagi oleh roda pemuntir. Pintalan serat yang keluar dari roda pemuntir digulung oleh roll penggulung. Setelah roll penggulung terisi penuh, pintalan serat dipindahkan atau digulung pada roll cadangan dan selanjutnya dimanfaatkan sebagai bahan untuk pengolahan saburet setelah penguraian menjadi serat bergelombang dan bahan pembuatan tali dengan cara menggabungkan beberapa pintalan serat (Sinurat, 2000).
Tabel 6. Perbandingan kekuatan tali dengan berbagai ukuran diameter. Diameter Elongasi 80 kg (%) Kekuatan (kg) Jumlah Jatuh
FF1 80 kg, jarak 1m
dan desain produk karena menghasilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat. Salah satu cara untuk mengetahui besaran sifat mekanik dari logam adalah dengan uji tarik. Sifat mekanik yang dapat diketahui adalah kekuatan dan elastisitas dari logam tersebut. Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Nilai kekuatan dan elastisitas dari material uji dapat dilihat dari kurva uji tarik (Dieter, 1993).
Tegangan (Stress)
σ= F
A ... (1)
Gambar 3. Gaya F bekerja pada luas permukaan A
Tegangan tarik adalah suatu tegangan yang terjadi pada saat suatu bahan dikenai gaya akibat adanya beban tarik. Suatu bahan akan mengalami tegangan pada saat bahan dibebani hingga bahan tersebut tidak mampu lagi menahan beban yang diberikan dengan besar nilai tegangan yang tidak sama, tergantung dari asal bahan tersebut. Ini juga terjadi pada tali serat berbahan pisang raja dengan hasil yang terdapat pada tabel 5 sebagai berikut:
Tabel 7.Tegangan tarik tali serat gedebok pisang raja pemilinan 2, 3 dan 4 dengan dan tanpa perlakuan NaOH 5% (2 jam).
No. Parameter
Perlakuan
Non Perlakuan 5% NaOH 2 jam
P2 P3 P4 P2 P3 P4
1 A (m2) 7,85×10-5 7,85×10-5 7,85×10-5 11,30×10-5 7,85×10-5 7,85×10-5 2 F (N) 1900 2100 1100 4400 4050 3200 3 �(N/m2) 242,04×105 267,51×105 140,13×105 389,38×105 515,92×105 407,64×105 (Sari, 2013).
Menurut penelitian Sari (2013) menunjukkan bahwa semakin besar luas penampang yang diperoleh maka semakin kecil pula tegangan tarik yang dimiliki tali serat untuk menahan suatu beban karena sifat fisik NaOH yang dapat memperbesar ukuran diameter tali dari keadaan semula sehingga luas penampangnya menjadi besar.
Regangan (Strain)
mengalami tekan. Pertambahan panjang pada batang dinotasikan dengan ∆ (delta), s dimana satu satuan panjang dari batang akan mempunyai perpanjangan yang sama dengan 1/L kali perpanjangan total ∆. Perpanjangan pada batang dapatdiukur untuk setiap kenaikan tertentu dari beban aksial. Dengan demikian konsep perpanjangan per satuan panjang, atau disebut regangan
Gambar 4. Strain Normal
Perubahan dimensi yang terjadi pada suatu spesimen bahan sebagai akibat dari bekerjanya beban ditunjukkan dalam besaran regangan yang tanpa dimensi. Regangan ini didefinisikan sebagai perubahan dari suatu dimensi dibagi dengan nilai asalnya. Perilaku regangan sangat tergantung pada jenis tegangan dimana regangan itu terjadi. Tegangan aksial akan menghasilkan regangan aksial yang terjadi dalam arah sejajar dengan arah utama dari elemen. Regangan aksial ini didefinisikan sebagai rasio dari perubahan panjang yang terjadi terhadap panjang elemen semula (Macdonald, 2002).
Strain secara umum didefinisikan sebagai:
τ=keadaan akhir−keadaan awal
keadaan awal
τ=∆L
L ... (2)
Tabel 8. Regangan tarik tali serat gedebok pisang raja pemilinan 2, 3 dan 4 dengan dan tanpa perlakuan NaOH 5% (2 jam).
Deformasi
Deformasi atau perubahan bentuk dapat dipisahkan menjadi dua, yaitu deformasi elastis dan deformasi plastis. Deformasi elastis adalah perubahan bentuk yang bersifat sementara. Perubahan akan hilang bila gaya dihilangkan. Dengan kata lain bila beban ditiadakan, maka benda akan kembali kebentuk dan ukuran semula. Dilain pihak, deformasi plastis adalah perubahan bentuk yang bersifat permanen, meskipun beban dihilangkan (Triono, 2013).
Menurut Sari (2013) bahwa hasil pengujian yang berbeda dapat mempengaruhi besar kecilnya nilai dari deformasi. Ini terjadi karena kandungan NaOH yang terdapat pada tali serat semakin berkurang akibat penguapan yang terjadi.
Sebuah gaya dikerjakan pada sebuah batang menyebabkan batang tersebut berubah (mengalami deformasi). Pertama, deformasi sebanding dengan beban yang ditingkatkan dalam batas-batas tertentu. Jika beban dihilangkan, maka batang akan kembali pada bentuk semula (perilakunya sama dengan sebuah per/pegas), daerah ini disebut dengan daerah elastis dan deformasinya ialah deformasi elastis. Bila beban ditingkatkan maka deformasi pada kebanyakan bahan meningkat secara proporsional (sebanding). Pada daerah ini struktur dalam dari bahan akan berubah bentuk secara tetap/permanen akibat gaya-gaya yang bekerja, jika beban dihilangkan, benda tidak dapat kembali pada bentuk semula
dan akan terjadi deformasi permanen. Daerah ini disebut daerah plastis dan deformasinya adalah deformasi plastis (Daryanto, 2001).
Menurut Ritonga (2013) bahwa deformasi juga tergantung pada pengaturan alat uji, apabila pengaturan tidak pas dengan tegangan tali maka deformasi akan semakin besar, apabila pengaturan alat tepat pada tegangan tali maka deformasi yang dihasilkan semakin kecil.
Tabel 9. Data uji deformasi tali serat berbahan ampas tebu.
Ulangan LT0 (m) LTp ΔLT (m)
U1 0,06 0,082 0,022
U2 0,0566 0,0706 0,014
U3 0,0583 0,0903 0,032
Rata-rata 0,0583 0,0809 0,0226
Hukum Hooke (Elastisitas)
Modulus elastisitas yaitu rasio unit tegangan terhadap unit regangan, sering disebut Modulus Young. Nilai modulus elastisitas setiap bahan berbeda-beda. Unit regangan merupakan bilangan tanpa dimensi (rasio dua satuan panjang), maka modulus elastisitas mempunyai satuan yang sama dengan tegangan, yaitu N/m2. Untuk banyak bahan-bahan teknik, modulus elastisitas dalam tekanan mendekati sama dengan modulus elastisitas dalam tarikan (Mulyati, 2013).
Modulus Elastik = ������
������ ... (3) Suatu penelitian tentang diagram tegangan-regangan memperlihatkan bahwa titik luluh adalah sangat dekat dengan batas proporsional hingga untuk manfaat yang banyak keduanya dapat dianggap sebagai satu titik. Untuk bahan-bahan yang tidak memiliki titik luluh yang tidak dapat dtentukan secara baik, maka salah satu diantaranya diperoleh dengan menggunakan apa yang disebut “metode ofset”. Hukum Hooke hanya berlaku sampai kepada batas proporsional dari bahan.
Gambar 5. Diagram tegangan-regangan untuk bahan rapuh (Popov, 1993).
Menurut Ritonga (2013) bahwa Suatu benda uji dapat dikatakan elastis jika nilai E yang didapat kecil. Semakin kecil nilai elastisitas yang dihasilkan maka akan semakin mudah bagi suatu bahan untuk mengalami perpanjangan atau perpendekan.
Tabel 10. Data uji elastisitas tali serat berbahan ampas tebu.
Ulangan σ (N/m2) Ε E (N/m2)
U1 123,8 x 105 0,36 343,8 x 105
U2 99,4 x 105 0,25 397,6 x 105
U3 54,6 x 103 0,55 170,36 x 105
Uji Lentur
Kelenturan merupakan sifat mekanik bahan yang menunjukkan derajat deformasi plastis yang terjadi sebelum suatu bahan putus atau gagal pada uji tarik. Bahan disebut lentur (ductile) bila regangan plastis yang terjadi sebelum putus lebih dari 5%, bila kurang dari itu suatu bahan disebut getas (brittle). Persen kelenturan adalah bahan meregang dan patah secara cepat dalam persen. Dimana panjang mula-mula dari suatu bahan adalah L0 dan panjang pada patahan adalah
Lf, yaitu:
%kelenturan =L�−L0
L0 × 100%
... (4)
Persen pengurangan daerah merupakan cara lain untuk menentukan kelenturan. Itu ditetapkan dalam persamaan sebagai berikut:
%pengurangan =A0−A�
A0 × 100% ... (5)
dimana, A0 adalah daerah potongan melintang mula-mula dan Af adalah daerah
patah (Hibbeler, 2005).
Menurut Ritonga (2013) bahwa semakin besar nilai pertambahan panjang suatu tali maka nilai kelenturannya semakin besar sedangkan semakin kecil nilai pertambahan panjang suatu tali maka semakin kecil pula nilai kelenturannya. Tabel 11. Data uji kelenturan tali serat berbahan ampas tebu.
Ulangan LT0 (m) LTp % Kelenturan
U1 0,06 0,082 36,6 %
U2 0,0566 0,0706 24,7 %
U3 0,0583 0,0903 54,8 %
25
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2015 sampai dengan selesai di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan pengujian tarik di Laboratorium Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitan ini adalah pelepah tanaman pisang barangan, air dan larutan NaOH 5%.
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat pemintal tali, parang, pisau, papan/kayu, ember, sikat, jemuran, jangka sorong/mikrometer skrup, mistar (penggaris), timbangan digital, tarno test UPH 10 kN (alat uji tarik), kalkulator, kamera, komputer dan alat tulis.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode perancangan percobaan rancangan acak lengkap (RAL) non faktorial dengan 3 taraf yaitu:
P1 = Tanpa perendaman
P2 = Perendaman 2 jam
P3 = Perendaman 4 jam
Model rancangan yang digunakan yaitu: Yij = µ + Ti + ϵij
Dimana :
Yij = nilai pengamatan dari perlakuan faktor lama perendaman pada taraf ke-i dan pada ulangan ke-j
µ = nilai tengah umum Ti = pengaruh perlakuan ke-i
ϵij = pengaruh galat percobaan dari perlakuan lama perendaman pada taraf
ke-i dan ulangan ke-j (Sastrosupadi, 2000).
Prosedur Penelitian
Pengeluaran Serat
1. Disiapkan bahan dan alat yang diperlukan dalam pelaksanaan penelitian 2. Dipilih batang dari tanaman pisang barangan.
3. Dipotong batang pisang 1 meter.
4. Diambil pelepah dari masing-masing batang dan dicuci
5. Diletakkan pelepah diatas papan/kayu, dimana sisi luar dari pelepah menghadap ke bawah.
6. Dilakukan pembantingan terhadap pelepah pisang hingga pelepah dalam keadaan lunak.
7. Dipisahkan bagian yang berongga dari lapisan kulit terluar
8. Dilakukan penggerusan dengan menggunakan pisau yang tidak tajam 9. Dihaluskan dengan menggunakan sikat.
Pembuatan Tali
1. Diambil serat yang telah kering. 2. Disusun masing-masing serat
3. Ditimbang serat yang akan dipintal sebesar 4,5 gr. 4. Dibagi serat yang telah ditimbang menjadi 3 bagian.
5. Dipintal/dianyam serat yang telah ditentukan untuk menjadi tali dengan 1 pintalan kecil.
6. Dipintal/dianyam tali dengan 1 pintalan kecil, menjadi 1 pintalan besar dengan menggabungkan 3 pintalan kecil.
7. Dipisahkan tali serat yang telah dipilin dan ditentukan diameternya dengan tali serat yang akan direndam dengan larutan NaOH.
8. Direndam tali serat dengan larutan NaOH 5% selama 2 jam dan 4 jam.
9. Diukur diameter tali serat yang telah direndam larutan NaOH 5% selama 2 jam dan 4 jam.
10. Dilakukan uji tarik. Pengujian Tali Serat
1. Diukur diameter dan panjang awal tali dengan dan tanpa perendaman NaOH 5%
2. Dilakukan uji tarik pada tali dengan dan tanpa perendaman NaOH 5% dengan menggunakan alat tarno test UPH 10 kN.
3. Diukur panjang tali dengan dan tanpa perendaman NaOH 5% setelah dilakukan uji tarik.
Tegangan adalah perbandingan antara gaya yang bekerja pada benda dengan luas penampang benda tersebut sedangkan tegangan tarik adalah tegangan yang diakibatkan beban tarik atau beban yang arahnya tegak lurus meninggalkan luasan permukaan.
�
=
FParameter
1. Tegangan tarik
Tegangan adalah perbandingan antara gaya yang bekerja pada benda dengan luas penampang benda tersebut sedangkan tegangan tarik adalah tegangan yang diakibatkan beban tarik atau beban yang arahnya tegak lurus meninggalkan luasan permukaan.
2. Regangan
Pertambahan panjang (l) pada tali serat terhadap panjang awal (l0).
3. Deformasi tali serat
Deformasi yaitu perubahan bentuk yang tidak dapat kembali kekeadaan bentuk semula.
4. Elastisitas
Sifat kemampuan bahan untuk kembali ke ukuran dan bentuk asalnya, setelah gaya luar dilepas.
5. Kelenturan
30
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan secara umum diperoleh bahwa perendaman NaOH tidak berpengaruh terhadap tegangan tarik (N/m2), regangan, deformasi (m), Elastisitas (N/m2) dan Kelenturan (%). Hal ini dapat diperoleh pada Tabel 12.
Tabel 12. Data uji tarik tali serat batang pisang barangan Perlakuan Tegangan Tarik
(N/m2) Regangan Deformasi
Tegangan Tarik
Dari hasil analisis sidik ragam pada Lampiran 3 diperoleh bahwa perbedaan lama perendaman dengan dan tanpa NaOH tidak memberikan pengaruh yang nyata (tidak nyata) terhadap tegangan tarik yang dilakukan, sehingga pengujian dengan menggunakan analisa duncan multiple range test (DMRT) tidak dilanjutkan.
Hubungan lama perendaman NaOH 5% terhadap tegangan tarik dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Hubungan Lama perendaman NaOH 5% terhadap Tegangan Tarik Dari Gambar 6 dapat dilihat bahwa tegangan tarik semakin tinggi jika perendaman NaOH semakin lama. Tegangan tarik tali tidak memberikan pengaruh yang nyata (tidak nyata) terhadap lama perendaman NaOH, karena perubahan nilai tegangan tarik tali hanya sedikit mengalami perubahan. Hal ini terjadi karena jarak waktu perendaman yang terlalu singkat dan perlu adanya penambahan waktu pada perendaman NaOH. Dimana tegangan tarik tertinggi yaitu sebesar 340,5 x 105 N/m2 pada perlakuan P3 (perendaman NaOH 5% 4 jam). Dimana tegangan tarik terendah yaitu 316,5 x 105 N/m2 pada perlakuan P1 (tanpa NaOH). Hal ini terjadi karena pada perlakuan tanpa NaOH luas permukaannya kecil dan pada
perlakuan NaOH 5% 4 jam luas permukaannya besar. Hal ini sesuai dengan penelitian Pramono dan Widodo (2012) yang menyatakan bahwa kekuatan tarik berbanding terbalik dengan luas penampang, sehingga semakin besar luas penampang akan semakin menurunkan kekuatan tarik.
Tegangan tarik tali serat batang pisang barangan memiliki tegangan tarik yang tinggi dibandingkan serat batang pisang raja dan serat ampas tebu. Dimana pada serat pisang barangan tanpa NaOH hasil yang diperoleh lebih besar dibandingkan serat pisang raja tanpa NaOH. Sedangkan pada perendaman NaOH 5% memiliki nilai tegangan tarik yang sama. Pada penelitian Ritonga (2013) pada serat ampas tebu bahwa nilai tegangan tarik yang dimiliki cukup rendah dibandingkan nilai dari serat pisang barangan. Sehingga, serat batang pisang barangan memiliki tegangan tarik yang tinggi dan kualitasnya tinggi.
Regangan
Dari hasil analisis sidik ragam pada Lampiran 4 diperoleh bahwa perbedaan lama perendaman dengan dan tanpa NaOH tidak memberikan pengaruh yang nyata (tidak nyata) terhadap regangan, sehingga pengujian dengan menggunakan analisa duncan multiple range test (DMRT) tidak dilanjutkan.
Hubungan lama perendaman NaOH 5% terhadap regangan dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Hubungan Lama Perendaman NaOH 5% terhadap Regangan
Dari Gambar 7 bahwa regangan semakin tinggi jika perendaman NaOH semakin lama.. Regangan tarik tali tidak memberikan pengaruh yang nyata (tidak nyata) terhadap lama perendaman NaOH, karena perubahan nilai regangan tali hanya sedikit mengalami perubahan. Hal ini terjadi karena jarak waktu perendaman yang terlalu singkat dan perlu adanya penambahan waktu (6 jam) pada perendaman NaOH. Nilai regangan tertinggi terjadi pada perlakuan P3 (penambahan NaOH 5% selama 4 jam) sebesar 0,19 dan regangan terendah pada perlakuan P1 (tanpa NaOH) sebesar 0,16. Semakin lama perendaman NaOH 5%, maka semakin meningkatkan nilai regangan pada tali serat batang pisang barangan. Hal ini terjadi karena sifat NaOH yang dapat mengubah permukaan fisik serat menjadi besar. Hal ini sesuai dengan pernyataan Achmadi (1990) bahwa pemberian perlakuan alkali pada bahan berligniselulosa mampu mengubah strukutur kimia dan permukaan fisik serat.
Nilai regangan tali serat batang pisang barangan memiliki regangan tarik yang rendah dibandingkan dengan serat pisang raja dan serat ampas tebu. Hal ini terjadi karena diameter pada tali serat batang pisang barangan lebih kecil dibandingkan serat pisang raja dan serat ampas tebu. Diameter pada tali juga mempengaruhi regangan, dimana semakin besar diameter pada tali maka semakin tinggi dan sebaliknya semakin kecil diameter maka semakin kecil pula regangan tarik tali yang terjadi.
Deformasi
yang nyata (tidak nyata) terhadap deformasi, sehingga pengujian dengan menggunakan analisa duncan multiple range test (DMRT) tidak dilanjutkan.
Hubungan lama perendaman NaOH 5% terhadap deformasi dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Hubungan Lama perendaman NaOH 5% terhadap Deformasi Pada Gambar 8 bahwa nilai deformasi semakin tinggi jika perendaman NaOH semakin lama. Deformasi tali tidak memberikan pengaruh yang nyata (tidak nyata) terhadap lama perendaman NaOH, karena perubahan nilai deformasi tali hanya sedikit mengalami perubahan. Hal ini terjadi karena jarak waktu perendaman yang terlalu singkat dan perlu adanya penambahan waktu (6 jam) pada perendaman NaOH. Nilai deformasi tertinggi terdapat pada perlakuan P3 (NaOH 5% 4 jam) sebesar 0,0158 m dan deformasi terendah terdapat pada perlakuan P1 (tanpa NaOH). Hal ini terjadi karena kandungan NaOH yang terdapat pada tali serat semakin berkurang akibat penguapan yang terjadi.
Nilai deformasi pada tali serat batang pisang barangan memiliki nilai yang rendah dibandingkan pada serat pisang raja dan serat ampas tebu. Hal ini terjadi karena diameter pada tali serat batang pisang barangan lebih kecil dibandingkan
dengan tali serat pisang raja dan serat ampas tebu. Diameter pada tali juga mempengaruhi deformasi, dimana semakin besar diameter tali maka semakin besar pula nilai deformasi. Pada tali serat batang pisang barangan memiliki deformasi yang rendah karena diameter pada tali serat masih dibawah ketentuan SNI. Dimana SNI pada tali serat minimal berdiamter 7 mm, sedangkan pada tali serat batang pisang barangan memiliki diameter 3 mm.
Elastisitas
Dari hasil analisis sidik ragam pada Lampiran 6 diperoleh bahwa perbedaan lama perendaman dengan dan tanpa NaOH tidak memberikan pengaruh yang nyata (tidak nyata) terhadap elastisitas, sehingga pengujian dengan menggunakan analisa duncan multiple range test (DMRT) tidak dilanjutkan.
Hubungan lama perendaman NaOH 5% terhadap elastisitas dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Hubungan Lama Perendaman NaOH 5% terhadap elastisitas Pada Gambar 9 bahwa nilai elastisitas semakin rendah jika perendaman NaOH semakin lama. Elastisitas tali tidak memberikan pengaruh yang nyata (tidak nyata) terhadap lama perendaman NaOH, karena perubahan nilai elastisitas
tali hanya sedikit mengalami perubahan. Hal ini terjadi karena jarak waktu perendaman yang terlalu singkat dan perlu adanya penambahan waktu (6 jam) pada perendaman NaOH. Nilai elastisitas tertinggi terdapat pada perlakuan P1 (tanpa NaOH) sebesar 2007 x 105 N/m2 dan elastisitas terendah terdapat pada perlakuan P3 (NaOH 5% 4 jam) sebesar 1760 x 105 N/m2. Hal ini terjadi karena perubahan panjang dari perlakuan tanpa NaOH mengalami perubahan panjang yang rendah dibandingkan dengan NaOH 5%. Semakin kecil nilai elastisitas yang dihasilkan maka akan semakin mudah bagi suatu bahan untuk mengalami perpanjangan atau perpendekan.
Suatu bahan dapat dikatakan elastis apabila nilai dari elastisitas yang didapat kecil. Semakin kecil nilai elastisitas yang dihasilkan maka semakin mudah bagi suatu bahan untuk mengalami perpanjangan atau perpendekan. Pada tali serat batang pisang barangan memiliki nilai elastisitas yang tinggi, sehingga dapat dikatakan bahwa tali tersebut tidak elastis karena nilai elastisitasnya tinggi. Hal ini sesuai dengan penelitian Ritonga (2013) bahwa suatu benda uji dapat dikatakan elastis jika nilai E yang didapat kecil. Semakin kecil nilai elastisitas yang dihsilkan maka akan semakin mudah bagi suatu bahan untuk mengalami perpanjangan atau perpendekan.
perubahan panjang tali. Tali serat batang pisang barangan dapat dikatakan tidak elastis karena nilai E yang diperoleh lebih besar dibandingkan dengan tali serat pelepah pisang raja dan tali serat ampas tebu.
Kelenturan
Dari hasil analisis sidik ragam pada Lampiran 7 diperoleh bahwa perbedaan lama perendaman dengan dan tanpa NaOH tidak memberikan pengaruh yang nyata (tidak nyata) terhadap kelenturan, sehingga pengujian dengan menggunakan analisa duncan multiple range test (DMRT) tidak dilanjutkan.
Hubungan lama perendaman NaOH 5% terhadap kelenturan dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Hubungan Lama Perendaman NaOH 5% terhadap Kelenturan Pada Gambar 10 bahwa nilai kelenturan semakin tinggi jika perendaman NaOH semakin lama.. Kelenturan tali tidak memberikan pengaruh yang nyata (tidak nyata) terhadap lama perendaman NaOH, karena perubahan nilai kelenturan tali hanya sedikit mengalami perubahan. Hal ini terjadi karena jarak waktu perendaman yang terlalu singkat dan perlu adanya penambahan waktu (6 jam) pada perendaman NaOH. Semakin besar nilai pertambahan panjang suatu tali maka nilai kelenturannya semakin besar, sedangkan semakin kecil nilai
pertambahan panjang suatu tali maka semakin kecil pula nilai kelenturannya. Sehingga nilai kelenturan dengan perlakuan NaOH 5% selama 4 jam memiliki kelenturan yang bagus dibandingkan dengan perlakuan lainnya.
Bahan disebut lentur (ductile) bila regangan plastis yang terjadi sebelum putus lebih dari 5%, bila kurang dari itu suatu bahan disebut getas (brittle). Persen kelenturan adalah bahan meregang dan patah secara cepat dalam persen. Dalam penelitian ini bahwa tali serat batang pisang barangan memiliki nilai kelenturan yang baik, karena persen kelenturannya lebih dari 5 %. Hal ini sesuai dengan literatur Hibbeler (2005) bahwa bahan disebut lentur (ductile) bila regangan plastis yang terjadi sebelum putus lebih dari 5 %, bila kurang dari itu suatu bahan disebut getas (brittle).
Nilai kelenturan tali serat batang pisang barangan masih jauh lebih rendah dibandingkan dengan tali serat pelepah pisang raja dan ampas tebu. Hal ini terjadi karena nilai pertambahan panjang dari tali serat pelepah pisang raja dan ampas tebu lebih besar dibandingkan dengan tali serat batang pisang barangan. Pertambahan panjang dipengaruhi oleh besarnya diameter tali tersebut. Semakin besar diameter maka perubahan panjang akan semakin besar. Pada tali serat batang pisang barangan diameter masih dibawah ketentuan SNI. Hal ini sesuai dengan penelitian Ritonga (2013) bahwa semakin besar nilai pertambahan panjang suatu tali maka nilai kelenturannya semakin besar, sedangkan semakin kecil nilai pertambahan panjang suatu tali maka semakin kecil pula nilai kelenturannya.
40
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Tegangan tarik tertinggi yaitu sebesar 340,5 x 105 N/m2 pada perlakuan lama perendaman NaOH 5% 4 jam dan tegangan tarik terendah yaitu 316,5 x 105 N/m2 pada perlakuan tanpa NaOH.
2. Nilai regangan tertinggi terjadi pada perlakuan penambahan NaOH 5% selama 4 jam sebesar 0,19 dan nilai regangan terendah pada perlakuan tanpa NaOH sebesar 0,16.
3. Nilai deformasi tertinggi terjadi pada perlakuan penambahan NaOH 5% selama 4 jam sebesar 0,0158 m, dan nilai regangan terendah pada perlakuan tanpa NaOH 0,0134.
4. Nilai elastisitas tertinggi terjadi pada perlakuan tanpa NaOH sebesar 2007 x 105 N/m2 , dan nilai elastisitas terendah pada perlakuan NaOH 5% selama 4 jam sebesar 1760 x 105 N/m2.
5. Nilai kelenturan tertinggi terjadi pada perlakuan penambahan NaOH 5% 4 jam sebesar 19,62 %, dan nilai kelenturan terendah pada perlakuan tanpa NaOH sebesar 16,77 %.
6. Tali serat batang pisang barangan memiliki kualitas yang kurang bagus, karena diameter yang digunakan masih dibawah ketentuan SNI.
Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan bahan yang sama namun berbeda varietasnya, lama perendaman dan penambahan kadar NaOH.
2. Perlu adanya kelengkapan alat terutama pada saat pengeluaran serat.
42
DAFTAR PUSTAKA
Achmadi, S. S., 1990. Kimia Kayu. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jenderal Tinggi. Pusat Antar ‐ Universitas Ilmu Hayat IPB, Bogor.
Anonim, 2013. Tali dan Pemakaiannya di Kapal.
BPS, 2010. Produksi Buah-buahan di Indonesia. http://www.bps.go.id (Diakses pada 12 Desember 2012).
Cahyono, B. 1995. Pisang. Penerbit kanisius, Yogyakarta. Cahyono, B. 2009. Pisang. Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Daryanto, 2001. Mekanika Bangunan. Bumi Aksara, Jakarta. Dieter, E. G. 1993. Metalurgi Mekanik. PT. Gelora Aksara, Jakarta.
Enie, H., dan K. Karmayu, 1980. Pengantar Teknologi Tekstil. DEPDIKBUD, Jakarta.
Hibber, R. C., 2005. Mechanics of Materials. Sixth Edition. Prentice –Hall, Inc., Singapore.
Hidayati, A. 2009. Petunuju Praktikum Dasar Kimia Analitik. Tadris Kimia Fakultas Tarbiyah IAIN Walisongo, Semarang
Macdonald, A. J, 2002. Struktur dan Arsitektur edisi ke-2. Penerbit Erlangga, Jakarta
Mulyati, 2013. Mekanika Baha
(Mulyati)/Materi%20Ajar/Materi%20Pertemuan%20I,II,III.pdf(Diakses pada 12 Desember 2014).
Pecinta Alam, 2012. Sejarah Pembuatan Tali dan Temali.
Poespo, W. G. 2005. Pemilihan Bahan Tekstil. Penerbit Kanisius, Yogyakarta Popov, E. P., 1993. Mekanika Teknik. Edisi Kedua. Penerjemah: Z. A. Tanisan.
Priowirjanto, G. H 2001. Mengidentifikasi Serat Tekstil.
Pramono, C., dan S. Widodo, 2012. Pengaruh Perlakuan Alkali Kadar 5% dengan lama perendaman 0 jam, 2 jam, 4 jam, 6 jam Terhadap Sifat Tarik Serat Pelepah Pisang Kepok. Penelitian Inovasi: Vol.37 No.1: 1-13 http://jurnal.utm.ac.id [Diakses pada 15 Desember 2014].
Rahman, H., 2006. Pembuatan Pulp dari Batang Pisang Uter (Musa paradisiaca Linn. var uter) Pascapanen dengan Proses Soda. Skripsi, Fakultas Kehutanan. Yogyakarta, Universitas Gadjah Mada.
Ritonga, C., 2013. Pemanfaatan Serat Alami Limbah Ampas Tebu Sebagai Tali Serat. (Diakses pada 15 Desember 2014).
Sastrosupadi, A., 2000. Rancangan Percobaan Praktis Bidang Pertanian. Kanisius, Yogyakarta.
Sari, A. M, 2013. Uji Ketahanan Tarik Tali Serat Gedebok Pisang Raja. http://www.repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/40583/7/.pdf
(Diakses pada 15 Desember 2014).
Satuhu, S., dan A. Supriyadi, 1999. Pisang Budidaya, Pengolahan dan Prospek Pasar. Penebar Swadaya, Jakarta.
Sinurat, M., 2000. Kinerja Pemintalan Secara Mekanik Untuk Serat Sabut Kelapa. Balai Penelitian Teknologi Karet Bogor pada Prosiding Seminar Nasional Mekanisasi Pertanian 2004. [Diakses pada 19 juli 2013].
Sumartono, 1981. Budidaya Pisang (Diakses pada 15 Desember 2014).
Sunarjono, H., 2012. Budidaya Pisang dengan Bibit Kultur Jaringan.
Supriyadi, A dan Suyanti, 2008. Pisang budidaya, pengolahan dan prospek pasar. Penebar Swadaya, Jakarta.
Suyanti,. Dan S. Ahmad. 2009. Pisang, budi daya, pengolahan, dan prospek pasar. Penebar Swadaya. Depok.
Triono, P, 2013. Evaluasi kuliah Deformasi dan Rekristalisasi. 2014)
Enceng Gondok Pada Matrik Unsaturated Polyester Yukalac Tipe 157 BQTN-EX. Rotasi 11: 27-29, Semarang.
Pemilihan batang pisang
Pemotongan batang pisang
Pengambilan dan pencucian batang pisang
Mulai
Pembantingan (pengeluaran serat)
Pemisahan tali serat non perlakuan dan perlakuan serta penimbangan
Pengujian tali serat: 1. Diukur panjang awal 2. Dilakukan uji tarik 3. Diukur panjang tali
setelah ditarik
2. Pemintalan serat menjadi tali
Perendaman
Pengukuran diameter
Lampira
n
2. PerhitunganTabel 13. Data perolehan uji tarik tali serat batang pisang barangan
= 244,4 × 105 N/m2
ε =∆LT LT0
= 0,01191 m
0,08 m
= 0,15
E =σ
ε
= 244,4 × 10
5 N/m2
0,15
= 1629,3 × 105 N/m2
Deformasi = ∆LT = 1,191 cm
= 0,01191 m
% Kelenturan =LTP −LT0
LT0
× 100 %
=0,09191 m−0,08 m
0,08 m × 100 %
= 0,1489 × 100 %
= 14,89 %
Tali 2 Tanpa NaOH (D = 2,78 mm)
A =1
Deformasi = ∆LT = 1,395 cm
= 0,01395 m
% Kelenturan =LTP −LT0
LT0 × 100 %
=0,09395 m−0,08 m
0,08 m × 100 %
= 0,1744 × 100 %
= 17,44 %
Tali 6 NaOH 5% 2 jam (D = 2,95 mm)
A =1
4.π. d 2
= 1
4 . 3,14 (0,00295 m)
2
= 0,68 × 10−5 m2
σ = F
A
= 250 N
0,68 × 10−5 m2
= 367,6 × 105 N/m2
ε = ∆LT
LT0
= 0,01740 m
0,08 m
= 362,3 × 105 N/m2
ε = ∆LT
LT0
= 0,01364 m
0,08 m
= 0,17
E =σ
ε
= 362,3 × 10
5 N/m2
0,17
= 2131,2 × 105 N/m2
Deformasi = ∆LT = 1,364 cm
= 0,01364 m
% Kelenturan =LTP −LT0
LT0
× 100 %
=0,09364 m−0,08 m
0,08 m × 100 %
= 0,1706 × 100 %
Lampiran 3. Data Tegangan Tarik Tali (N/m2)
Data uji tegangan tarik tali serat batang pisang barangan
Perlakuan A (m2) F maks (N) σ (N/m2)
Analisis Sidik Ragam Tegangan Tarik
Lampiran 4. Data Regangan Tali
Data uji regangan tali serat batang pisang barangan
Perlakuan LT0 (m) ΔLT (m)
ε
Analisis Sidik Ragam Regangan
Lampiran 5. Data Deformasi
Data uji deformasi tali serat batang pisang barangan
Perlakuan LT0 (m) LTp ΔLT (m)
Analisis Sidik Ragam Deformasi
SK DB JK KT F
Hitung
F 0,05 F 0,01 Perlakuan 2 0,000008763 0,0000043816 0,525 tn 5,1432528 10,9248 Galat 6 0,000005010 0,00000835
Total 8 0,0017278 Ket : tn = tidak nyata
Lampiran 6. Data Elastisitas
Data uji elastisitas tali serat batang pisang barangan
Perlakuan σ (N/m2) ε E (N/m2)
Analisis Sidik Ragam Elastisitas
Lampiran 7. Data Kelenturan
Data uji kelenturan tali serat batang pisang barangan
Perlakuan LT0 (m) ΔLT (m) % Kelenturan
Analisis Sidik Ragam Kelenturan
Lampiran 8. Dokumentasi Penelitian
Gambar 11. Alat pemintal serat tampak atas
Gambar 13. Alat pemintal serat tampak depan
Gambar 15. Pelepah Pisang Barangan Gambar 16. Serat Pelepah Pisang Barangan
Gambar 18. Tali Putus
Gambar 19. Alat Pengukuran Gambar 20. Alat Uji Tarik
