TESIS
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Magister Sains
Dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika
Pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Oleh
MARYONO
067026014/FIS
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
TESIS
Oleh
MARYONO
067026014/FIS
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Program Studi : Ilmu Fisika
Menyetujui Komisi Pembimbing
(Prof. Basuki Wirjosentono, M.S., Ph.D) Ketua
(Prof. Drs. Mohammad Syukur, M.Sc) (Dra. Nursyamsu Bahar, M.S)
Anggota Anggota
Ketua Program Studi Direktur
(Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc) (Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B., M.Sc)
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Basuki Wirjosentono, M.S., Ph.D Anggota : 1. Prof. Drs. Mohammad Syukur, M.Sc
2. Dra. Nursyamsu Bahar, M.S 3. Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc
4. Dra. Justinon, M.Si
PE dengan SSP dengan komposisi SSP 10%, 20%, 30%, 40% dan 50% kedalam mesin Ekstruder. Ekstrudat yang dihasilkan kemudian dibentuk menjadi film dengan menggunakan mesin Hot Press dengan variasi waktu untuk masing-masing komposisi selama 5 menit, 10 menit, 15 menit, 20 menit, 25 menit dan 30 menit. Sebagai pembanding komposit PE-SSP yang dihasilkan adalah PE murni dan Jerigen Plastik Industri (JPI). Karakterisasi terhadap film komposit PE-SSP meliputi Uji Tarik, Uji Defferential Thermal Analysis (DTA) dan Uji Scanning Electrone Microscope (SEM).
Data hasil Uji Tensil bahan komposit PE-SSP menunjukkan bahwa penambahan SSP pada PE menurunkan kekuatan tarik komposit PE-SSP. Hasil Uji SEM menunjukkan bahwa bahan SSP pada komposit PE-SSP dapat tercampur secara homogen. Hasil uji DTA menunjukkan bahwa penambahan SSP pada PE, menurunkan temperature transisi glass (TG) dan titik leleh PE serta menaikkan
temperatur dekomposisi PE.
Sebagai pembanding terhadap komposit PE-SSP adalah PE murni dan JPI. Berdasarkan data hasil Uji Karaktristik terhadap PE dan JPI diperoleh kesimpulkan bahan komposit PE-SSP yang dihasilkan lebih rendah dari bahan Jerigen Plastik Industri (JPI).
Kata Kunci: Polietilena, Serbuk Sekam Padi, Jerigen Plastik Industri,Temperatur
Extruder Machine. Extrudat was producted than be prosessed by Hot Press Machine on different variety time, example 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes, 20 mintes, 25 minutes and 30 minutes. Comparative composit PE-SSP was product is pure polietilena (PE) and Jerigen Plastik Industri (JPI). Caracteristic of film including Tensile Test, Defferential Thermal Analysis (DTA) Test and Scanning Electrone Microscope (SEM) Test.
Produced by Tensile Test pointed, by added SSP as fill matrix PE to turn strength matrix. Produced by SEM Test pointed to add SSP on PE can homogen mixed. Produced DTA Test pointed by added SSP to turn Glass Temperature Transition (TG), Melting Point PE and to high Decomposition Temperature PE.
According by produced characteristic Test for PE-SSP composit matrix, PE matrix and JPI matrix as comperativ can mean PE-SSP composit produced increase Jerigen Plastik Industri (JPI)
dari awal hingga akhir. Shalawat beserta salam atas junjungan Rasulullah Muhammad SAW, keluarga dan sahabatnya yang telah memberikan petunjuk bagi umat manusia menuju kejalan yang benar.
Kemudian penulis sampaikan ucapan terimakasih kepada kedua orang tua Miran dan Tasmi, Ibu mertua Hj. Nadjahah Adrais, Istri Juleta Lubis, anak-anak Siti Nurrahmah, Fauziyah Husna dan Ikhwanul Luthfi, yang selalu setia dan tidak henti-hentinya memberikan dukungan dan dorongan serta tidak putus-putusnya berdo’a kepada Allah SWT.
Kemudian penulis sampaikan ucapan terimakasih kepada komisi pembimbing Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, M.S., Ph.D., Bapak Prof. Drs. Muhammad Syukur, M.Sc., Ibu Dra. Nursyamsu Bahar, M.S. Ketua Program Studi Ilmu Fisika Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc. Sekretaris Program Studi Ilmu Fisika Bapak Drs. Muhammad Nasir Saleh, M.Sc. Bapak, Ibu dosen beserta Staf Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara yang telah meluangkan waktu dan memberikan ilmunya, semoga Allah Tuhan Yang Maha Esa yang mambalasnya.
Kemudian penulis sampaikan ucapan terimakasih kepada Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. Chairuddin P Lubis, DTM & H, Sp.A (K), Direktur Sekolah Pascasarjana Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B, M.Sc. Beserta Staf yang telah memfasilitasi proses pendidikan di kampus ini.
Kemudian penulis sampaikan ucapan terimakasih kepada Pemprovsu, Kepala Dinas Pendidikan Tk.I dan Kepala Dinas Pendidikan Tk.II yang telah memberikan kesempatan dan beasiswa kepada penulis.
Seterusnya penulis sampaikan ucapan terimakasih kepada Bapak H. Zainal Arifin Hasibuan selaku mantan Kepala SMA Negeri 8 Medan, Bapak Drs. Salmi Effendi, M.Pd selaku kepala SMA Negeri 8 Medan, Bapak/Ibu guru dan staf tata usaha SMA Negeri 8 Medan, serta siswa-siswi SMA Negeri 8 Medan yang telah memberikan kesempatan, dorongan, dukungan serta do’anya.
Akhirnya penulis sampaikan ucapan terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan kesempatan, dorongan, dukungan dan do’anya, kepada Allah Tuhan Yang Maha Esalah penulis serahkan untuk membalasnya. Semoga ilmu yang telah penulis dapatkan dapat berguna bagi nusa, bangsa dan Negara. Amiin.
Penulis,
Nama lengkap berikut gelar : Drs. Maryono
Tempat dan Tanggal Lahir : Hinai, 25 Januari 1968
Alamat Rumah : Jl. Benteng Hulu Gang Amin No. 18 AB/5
Medan Kode Pos 20225
Telepon : (060) 77807975
Instansi Tempat Bekerja : SMA Negeri 8 Medan
Alamat Kantor : Jl. Sampali No. 23 Medan Kode Pos 20211
Telepon : (061) 4530343
DATA PENDIDIKAN
SD : SD Negeri 053985 Hinai Tamat : 1982
SMP : SMP Negeri 2 Tanjung Pura Tamat : 1985
SMA : SMA Negeri 1 Tanjung Pura Tamat : 1988
Strata-1 : FMIPA IKIP Medan Tamat : 1993
ABSTRAK ...i
2.5. Jerigen Plastik (a). JPI. (b). JPI Kemasan Minyak Goreng Ukuran 5 liter ...17
BAB III METODE PENELITIAN ...18
3.1.Alat ...18
3.2. Bahan ...18
3.6. Penyediaan Jerigen Plastik Industri (JPI) dan Polietilena
(PE) sebagai Pembanding Komposit PE-SSP ...22
3.7. Karakteristik Polimer JPI dan PE ...22
3.8. Bagan Penelitian ...23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...24
4.1. Analisis Sifat Kimia dan Komposisi Serbuk Sekam Padi ...24
4.2. Analisis Sifat Fisis dan Morfologis Serbuk Sekam Padi ... 25
4.3. Analisis Visual Bahan Komposit ... 26
4.4. Hasil Uji Mekanik Spesimen ...28
4.5. Hasil Uji SEM Spesimen ………...33
4.6. Hasil Uji DTA Spesimen...35
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...39
5.1. Kesimpulan ...39
5.2. Saran ...39
DAFTAR PUSTAKA ...40
2.1 Kekuatan Tarik, Tekan dan Lentur Bahan Polimer ...14
4.1 Sifat Kimia dan Komposisi Serbuk Sekam Padi ... 24
4.2 Sifat Fisis dan Morfologi Serbuk Sekam Padi ...26
4.3 Kekuatan Tarik dan Kemuluran PE, JPI dan PE-SSP pada
Kondisi Optimum...30
4.4 Temperatur Transisi Glass, Titik Leleh dan Temperatur
2.1 Ikatan Kimia Polietilena (a). Etilena. (b). Polietilena ...6 (e). Film Komposit PE-SSP 30%. (f). Film Komposit PE-SSP 40%. (g). Film Komposit PE-SSP 50% ... 27
4.2 Film Spesimen Kondisi Optimum Setelah Dilakukan Uji Tarik... 31
4.3 Kurva Tegangan-Regangan Spesimen. (a). PE 100%-20 Menit. (b).JPI 100%-15 Menit. (c). PE-SSP 20%-15 Menit...32
4.4 Permukaan Spesimen Sebelum Uji Tarik dan Daerah Patahan pada Kondisi Optimum. (a). Permukaan PE Sebelum Uji Tarik. (b). Permukaan PE pada Daerah Patahan Sesudah Uji Tarik. (c). Permukaan JPI Sebelum Uji Tarik. (d). Permukaan JPI pada Daerah Patahan Sesudah Uji Tarik. (e). Permukaan PE-SSP Sebelum Uji Tarik. (f). Permukaan PE-SSP pada Daerah Patahan Sesudah Uji Tarik ...34
A Data Hasil Uji Morfologi Serbuk Sekam Padi ...41
B Data Hasil Uji Komposisi Serbuk Sekam Padi ...42
C Data Hasil Uji Tarik/Uji Mulur Spesimen (ASTM D Type IV)...43
D Kekuatan Tarik dan Kemuluran Spesimen ...44
E Kurva Tegangan-Regangan Hasil Uji Karakteristik Spesimen ...45
F Foto Permukaan dan Daerah Patahan Spesimen Hasil Uji SEM Laboratorium Pendidikan Teknik Kima Industri (PTKI) Medan...59
G Gambar Kurva DTA Bahan PE, JPI dan Komposit PE-SSP Hasil Uji DTA Laboratorium Pendidikan Teknik Kimia Industri (PTKI) Medan ...65
H Foto - Foto Alat dan Sampel Saat Pembuatan dan Uji...69 Karakteristik Spesimen
1.1. LATAR BELAKANG MASALAH
Penggunaan plastik dewasa ini sedemikian meluasnya bahkan karena sangat
tingginya tingkat ketergantungan pada plastik, hampir-hampir tidak dapat dipisahkan
lagi dari kehidupan sehari-hari, tidak terkecuali untuk kemesan. Tidak heran bagi kita
bila hal ini terjadi, karena plastik merupakan bahan kemasan yang relatif sangat
murah harganya, mudah didapat dan tahan lama.
Di industri kemasan plastik kini mendapat persoalan menyangkut ketahanan
kemasannya ketika diisi dengan media, dimana masih didapatkan kegagalan daya
tahan terhadap beban tekan, beban tarik, dan beban impak pada proses transportasi,
sehingga keutuhan media yang diisi di dalamnya tidak terjamin. Kegagalan tersebut
bisa terjadi karena beberapa faktor, antara lain pemilihan komposisi bahan baku yang
belum optimum.
Kegagalan fungsi sebuah kemasan plastik dalam mempertahankan keutuhan
isi di dalamnya perlu dicegah. Bila kemasan plastik dibuat terlalu kuat
konsekuensinya kurang ekonomis. Ada beberapa cara untuk meningkatkan kualitas
kemasan yang terbuat dari bahan plastik antara lain dengan menambahkan serat
Persoalan yang tidak kalah pentingnya dari sebuah kemasan adalah
menemukan bahan pembuat kemasan yang relatif murah, kualitas unggul, tidak
merusak kesehatan dan ramah lingungan (bahan biodegradable). Bahan biodegradable
polimer termasuk salah satu produk terbaru yang dikembangkan di indonesia. Bahan
tersebut lebih murah dibanding bahan plastik lainnya, dapat terdegradasi dalam waktu
singkat, bahan ini juga tidak beracun dan sangat aman untuk bahan kemasan.
Berbagai penelitian sudah dilakukan seperti penelitian tentang pemanfaatan
serbuk tandan kosong sawit sebagai poliblen poliolefin yang cukup baik dan kuat
untuk digunakan sebagai film kemasan serta terdegradasi oleh pengaruh mikroba dan
cuaca (Wirjosentono, B. dkk. 1999). Plastik biodegradabel dari pati singkong dan
khitosan menjadi salah satu alternatif bahan pembungkus atau kemasan. Selain
ramah lingkungan karena mudah terurai, juga memiliki karakteristik awet dan tahan
lama (Firdaus, F. dkk 2006). Karakteristik komposit polimer dengan bahan baku
(penguat) serat nenas, serat kelapa dan serat rami merupakan salah satu alternatif
penggunaan serat alam sebagai bahan penguat komposit (Abdullah, A.H.D dan
Judawisasta, H. 2006). Penambahan serat tandan kosong sawit sebagai bahan pengisi
matrik polietina meningkatkan nilai kekuatan tarik bahan komposit dan ramah
lingkungan. (Nurjana, S. 2007).
Dari hasil penelitian yang telah dilakakukan oleh para peneliti seperti tersebut
di atas, maka sangat dimungkinkan untuk mencari alternatif bahan polimer dengan
dengan harga yang murah, kualitas unggul, tidak merusak kesehatan dan ramah
lingkungan.
Observasi dilapangan menunjukkan bahwa sekam padi (kulit padi) merupakan
bahan alternatif yang sampai saat ini belum dimanfaatkan secara optimum. Oleh
karena itu muncul pemikiran untuk meneliti dengan memanfaatkan serbuk sekam
padi sebagai penguat bahan kemasan seperti jerigen plastik.
1.2. RUMUSAN MASALAH
Yang menjadi rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Apakah Serbuk Sekam Padi (SSP) dapat digunakan sebagai penguat bahan
komposit Polietilena.
2. Apakah campuran Polietilena dengan Serbuk Sekam Padi (SSP) dapat
membentuk bahan komposit yang homogen.
3. Bagaimana karakteristik bahan komposit antara Polietilena (PE) dengan Serbuk
Serat Padi (SSP) sebagai bahan pengganti jerigen plastik.
1.3. TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Membuat Serbuk Sekam Padi (SSP) sebagi penguat bahan komposit
Polietilena (PE).
2. Membuat campuran Polietilena (PE) dengan Serbuk Serat Padi (SSP) agar
3. Mengadakan Uji Karakteristik bahan komposit antara Polietilena (PE) dengan
Serbuk Sekam Padi (SSP) sebagai bahan pengganti jerigen plastik.
1.4. MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang komposit
Polietilena (PE) dengan Serbuk Sekam Padi (SSP) sebagai alternatif bahan jerigen
plastik.
1.5. LOKASI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer FMIPA USU,
Laboratorium Penelitian FMIPA USU dan di Laboratorium Pendidikan Teknik
2.1. KOMPOSIT
Komposit adalah suatu sistem bahan yang tersusun melalui pencampuran atau
penggabungan dua atau lebih makrokonstitutein yang berbeda dalam bentuk dan atau
komposisi material dan tidak larut satu sama lain (Wirjosentono, B. 1996). Pada
umumnya bahan komposit antara dua atau lebih dari tiga bahan yang memiliki
sejumlah sifat yang tidak mungkin dimilki oleh masing-masing komponennya. Dalam
pengertian ini sudah barang tentu kombinasi tersebut tidak perlu terbatas kepada
bahan polimernya, tetapi mencakup bahan logam dan keramik (Surdia, T dan Saito,
S. 1985).
2.2. POLIMER
Polimer berasal dari bahasa Yunani, polus yang berarti banyak dan meris yang
berarti bahagian. Jadi polimer diartikan sebagai rangkaian atom yang panjang dan
berulang-ulang yang dihasilkan daripada sambungan beberapa molekul yang
dinamakan monomer. Salah satu contoh polimer adalah polietilena. Contoh ikatan
(a) (b)
(Surdia, T. dan Saito, S., 1985)
Gambar 2.1. Ikatan Kimia Polietilena (a). Etilena, (b). Polietilena
Penggunaan polimer sebagai material teknis, terus menunjukkan
perkembangan yang sangat pesat. Plastik adalah salah satu contoh polimer yang
banyak digunakan sebagai bahan kemasan.
Produk plastik telah mendominasi setiap bidang dari kehidupan manusia
sekarang ini, mulai dari peralatan rumah tangga, pertanian, industri, rumah sakit,
sampai pada tekhnologi ruang angkasa. Bahan plastik secara bertahap mulai
menggantikan gelas, kayu dan logam di bidang industri. Kecenderungan ini dapat
dilihat pada Gambar 2.2. Tampak dari grafik menunjukkan adanya peningkatan
penggunaan plastik dunia yang relatif lebih besar dibanding penggunaan bahan seng,
(Plastics Additives & Coumpounding Word Buyers’ Guide, 2006) Gambar 2.2. Konsumsi Plastik Dunia
Pemilihan polimer sebagai alternatif bahan kemasan karena secara umum
polimer memiliki sifat-sifat umum yang khas, diantaranya adalah:
1. Mampu cetak adalah baik. Pada temperature relative rendah bahan dapat dicetak
dengan penyuntikan , penekanan, ekstrusi dan seterusnya akibatnya biaya
pembuatan relatif lebih rendah dibanding pada logam atau keramik.
2. Produk yang ringan dan kuat dapat dibuat. Berat jenis polimer adalah rendah
dibanding logam dan keramik, yaitu 1,0 – 1,7 yang memungkinkan dapat
diproduksi barang yang kuat dan dan ringan.
3. Banyak diantara polimer bersifat isolator listrik yang baik. Polimer mungkin juga
dibuat konduktor dengan jalan mencampurnya dengan serbuk logam, butiran
karbon, serbuk alam dan lain-lain.
4. Baik sekali dalam ketahanan air dan ketahanan zat kimia. Pemilihan bahan yang
5. Produk-produk dengan sifat yang cukup berbeda dapat dibuat tergantung pada cara
pembuatannya. Dengan mencampur zat pemplastis, pengisi dan sebagainya,
sifat-sifat dapat berubah dalam daerah yang luas.
6. Secara umum bahan polimer relatif lebih murah.
7. Kurang tahan terhadap panas. Hal ini sangat berbeda dengan logam dan keramik.
Walaupun ketahanan panas bahan polimer tidak sekuat logam dan keramik, pada
penggunaannya harus cukup diperhatikan.
8. Kekerasan permukaan yang sangat kurang. Bahan polimer yang keras ada, tetapi
masih jauh di bawah kekerasan logam dan keramik.
9. Kurang tahan terhadap pelarut. Umumnya larut dalam zat pelarut tertentu kecuali
beberapa bahan khusus seperti politetrafluoretilen. Kalau tidak dapat larut, mudah
retak karena kontak yang terus menerus denagn pelarut dan disertai adanya
tegangan. Oleh karena itu perlu perhatian yang cukup.
10. Mudah termuatilistrik secara elektrolistatik. Kecuali beberapa bahan yang khusus
agar dibuat menjadi hantaran listrik, kurang higroskopoi dan dapat dimuati listrik.
11. Bebara bahantahan abrasi atau mempunyai koefisien gesek yang kecil.(Surdya, T.
dan Saito, S., 1986)
Penggunaan bahan polimer sebagai bahan teknik misalnya dalam industri
suku cadang mesin, konstruksi bangunan dan transportasi, tergantung sifat
mekanisnya, yaitu ganbungan antara kekuatan yang tinggi dan elastisitas yang baik.
Sifat mekanis yang khas ini disebabkan oleh adanya dua macam ikatan dalam bahan
yang lebih lemah. Dalam hal bahan logam yang merupakan zat padatpolikristalin,
sifat mekanis ini tergantung dari sifat patah bahan karena adanya cacat kristal. Karena
itu kekuatan mekanis bahan logam jauh lebih kecil dari sifat kekuatan mekanis
teoritisnya yang diperkirakan dari energi ikatan antar ion.
Sifat mekanis biasanya dipelajari dengan mengamati sifat kekuatan tarik ( )
menggunakan alat pengukur tensometer atau dinamometer , bila terhadap bahan
diberikan tegangan. Secara praktis, kekuatan tarik diartikan sebagai besarnya beban
maksimum (Fmaks) yang dibutuhkan untuk memutuskan spesimen bahan, dibagi
dengan luas penampang.. Karena selama dibawah pengaruh tegangan, spesimen
mengalami perubahan bentuk (deformasi) maka definisi besarnya beban maksimum
(Fmaks) yang dibutuhkan untuk memutuskan spesimen bahan dibagi dengan luas
penampang mula-mula (Ao). Secara matematis ditulis:
t
Selama deformasi, dapat diasumsikan bahwa volume spesimen tidak berubah
0
dengan I dan I0 masing-masing adalah panjang spesimen setiap saat dan
mula-mula. Bila didefinisikan besaran kemululuran
( )
sebagai nisbah pertambahanpanjang terhadap panjang mula-mula =
Hasil pengamatan sifat kekuatan tarik ini dinyatakan dalam bentuk kurva
tegangan yakni nisbah beban dengan luas penampang
A
= F terhadap perpanjangan
bahan (regangan) yang disebut dengan kurva tegangan-regangan. Bentuk kurva
tegangan-regangan ini merupakan karakteristik yang menunjukkan indikasi sifat
mekanis bahan yang lunak, keras, kuat, lemah, rapuh atau liat, Gambar 2.3.
merupakan contoh kurva tegangan-regangan beberapa bahan. Tampak dari kurva
yang ditunjukkan bahwa untuk jenis bahan yang berbeda akan memiliki kurva yang
(Wirjosentono, B., 1995)
Gambar 2.3. Kurva Tegangan-Regangan Beberapa Bahan
Bila bahan polimer (elastis) dikenakan gaya tarikan dengan laju yang tetap,
mula-mula kenaikan tegangan yang diterima bahan berbanding lurus dengan
perpanjangan spesimen. Sampai dengan titik elastis bila mana tegangan dilepaskan
maka spesimen akan kembali seperti bentuk semula, tetapi bila tegangan dinaikkan
sedikit saja, akan terjadi perpanjangan yang besar. Kemiringan kurva pada keadaan
ini disebut modulus atau kekakuan, sedangkan besarnya tegangan dan perpanjangan
mencapai titik elastis ini masing-masing disebut tegangan yield dan kemuluran pada
yield. Di atas titik elastis ini molekul-molekul polimer berorientasi searah dengan
semua rantai polimer telah tersusun teratur, membentuk struktur kristalin, bahan
menjadi lebih liat dan diperlukan tegangan yang lebih besar untuk menaikkan
perpanjangan. Akhirnya bahan akan terputus bila bila tegangan telah melampaui gaya
interaksi total antar segmen. Perpanjangan dan tegangan pada saat bahan terputus ini
masing-masing disebut kemuluran dan kekuatan tarik akhir . Gambar 2.4.
berikut memperlihatkan sebuah digram tegangan-regangan suatu logam kenyal.
( )
t(Sears, F.W and Zemansky, M.W.,1962) Gambar 2.4. Kurva Tegangan-Regangan Logam Kenyal
Tegangannya tegangan tarikan sederhana dan regangannya menunjukkan prosentase
perpanjangan. Dibagian awal kurva (sampai regangan yang kurang dari 1%),
tegangan dan regangan adalah proporsional samapai titik a (batas proporsional)
tercapai. Hubungan proporsional antara tegangan dan regangan dalam daerah ini
tetapi walaupun demikian bila beban ditiadakan disembarang titik antara 0 dan b,
kurva akan menelurusi jejaknya kembali dan bahan yang bersangkutan akan kembali
pada panjang awalnya. Dikatakanlah bahwa dalam daerah 0b bahan itu elastis atau
memperlihatkan sifat elastis dan titik b dinamakan batas elastis. Kalau bahan itu
ditambah bebannya, regangan akan bertambah dengan cepat, tetapi apabila beban
dilepas disuatu titik melewati titik b, misalkan di titik c, bahan tidak akan kembali
kepanjang awlnya, melainkan akan mengikuti garis putus-putus. Panjangnya pada
tegangan nol kini lebih besar dari panjang awalnya dan bahan itu dikatakan
mempunyai suatu regangan tetap (permanent set). Penambahan beban lagi sehingga
melampaui c akan sangat menambah regangan sampai tercapai titik d, dimana bahan
menjadi putus. Dari b ke d, logam itu dikatakan mengalami arus plastis atau
depormasi platis, di mana terjadi luncuran dalam logam itu sepanjang bidang yang
tegangan luncurnya maksimum. Jika antara batas elastis dan titik putus terjadi
depormasi plastis yang besar, logam iti dikatakan kenyal (duktil). Akan tetapi jika
pemutusan terjadi segera setelah melewati batas elastis, logam itu dikatakan rapuh.
(Sears, F.W and Zemansky, M.W., 1962).
Besar kekuatan tarik, kekuatan tekan dan kekuatan lentur bahan polimer
massa jenis tanggi dan bahan polimer massa jenis rendah seperti ditunjukkan pada
Tabel 2.1. Kekuatan Tarik, Tekan dan Lentur Bahan Polimer
Laju mulur
(
didefinisikan sebagai perbandingan pertambahan panjangdengan panjang mula-mula yang dinyatakan dalam persen. Secara matematis ditulis:
)
L panjang spesimen sebelum dan sesudah diberi tarikan (mm).
Laju mulur yang diperbolehkan dalam industri adalah 10-7 – 10-4 % / jam,
akan tetapi secara praktis tidak mudah memriksa sifat sifat melar bahan pada laju
regangan yang demikian rendah, oleh karena itu pengujian dilakukan pada orde
Untuk melihat karakteristik spesimen maka dapat dilakukan dengan
menggunakan Uji SEM. SEM (Scanning Electron Mikroskope) adalah alat yang
dapat membentuk bayangan permukaan spesimen secara mikroskopik.
2.3. POLIETILENA
Polietilena merupakan suatu polimer yang terbentuk dari unit-unit berulang
dari monomer etilena. Polietilena disebut juga polietena atau politena atau etena
homopolimer. Polietilena adalah bahan termoplastik yang transparan, berwarna putih,
mempunyai titik leleh bervariasi antara 1100C samapi 1370C. Umumnya polietilena
bersifat resisten terhadap zat kimia. Pada suhu kamar, polietilena tidak larut dalam
pelarut organik dan anorganik. Polietilena dapat teroksidasi di udara pada temperatur
tinggi atau dengan sinar Ultraviolet (Surdia, T. dan Saito, S., 1986)
2.4. SEKAM PADI
Padi (Oryza sativa) merupakan salah satu sumber bahan makanan pokok
terbesar yang dikonsumsi Bangsa Indonesia saat ini. Budi daya tanaman padi bagi
Bangsa Indonesia merupakan warisan nenek moyang kita yang diturunkan secara
turun temurun sejak zaman dahulu, sehingga tanaman padi bukan hal yang baru lagi
bagi kita. Berikut ini merupakan salah satu contoh gambar padi yang banyak
(http//:www.tribun-timur.com) Gambar 2.5. Padi (oryza sativa)
Beras merupakan hasil olahan padi melalui proses penggilingan atau
penumbukan padi (gabah). Gabah yang telah kering disimpan atau langsung
ditumbuk/digiling, sehingga beras terpisah dari sekam (kulit gabah). Sekam padi
merupakan kulit padi yang dihasilkan dari mesin pengupas biji padi menjadi beras.
Selama ini pemanfaatan kulit padi atau sekam masih kurang, hanya sebatas untuk
pembuatan arang dan keperluan lainnya. Sekam padi memiliki fungsi mengikat logam
berat dari limbah yang dihasilkan pabrik industri. Endapan abu sekam padi yang telah
mengikat limbah logam berat bisa dimanfaatkan lagi sebagai geopolimer. Manfaat
dari geopolimer adalah sebagai campuran bahan bangunan yang tahan api. Teknologi
geopolimer selain ramah lingkungan juga sederhana dan tepat guna (Irhamsyah, A.,
2.5. JERIGEN PLASTIK INDUSTRI (JPI)
Salah satu polimer produk industri yang sekarang ini banyak kita jumpai di
lapangan adalah Jerigen Plastik Industri (JPI), yaitu suatu pruduk jerigen dengan
berbagai macam model (bentuk), ukuran dan kualitas. Gambar 2.7.(a). merupakan
contoh jerigen plastik industri yang ditawarkan oleh sebuah perusahaan yang
bergerak dibidang bisnis.
(a) (b)
(http://tunasmakmurlancar.indonetwork.or.id)
Gambar 2.6. Jerigen Plastik (a). JPI. (b). JPI Kemasan Minyak Goreng Ukuran 5 Liter
Salah satu pemanfaatan JPI adalah sebagai kemasan yang berisi produk
industri seperti minyak goreng. Dalam hal ini yang menjadi bahan penelitian adalah
jenis jerigen plastik industri ukuran 5 (lima) liter yang digunakan sebagai kemasan
3.1. ALAT
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
1. Extruder (gambar 1 halaman L-28 Lampiran H)
2. Hot Press (gambar 2 halaman L-28 Lampiran H)
3. Neraca Analitik
4. Seker / Ayakan
5. Alat Uji Tarik/Alat Uji Kemuluran (gambar 3 halaman L-29 Lampiran H)
6. Alat Uji SEM (gambar 5 halaman L-30 Lampiran H)
7. Alat Uji DTA (gambar 6 halaman L-30 Lampiran H)
3.2. BAHAN
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
1. Jerigen Plastik Industri (gambar 2.7.b. halaman 17)
2. Serbuk Sekam Padi (gambar 3.1.b. halaman 19)
3.3. PENYEDIAAN SERBUK SEKAM PADI (SSP) SEBAGAI PENGUAT KOMPOSIT PLASTIK POLIETILENA (PE)
Sekam padi yang akan dijadikan sebagai bahan penelitian berasal dari salah
satu mesin pengupas padi menjadi beras (Kilang Padi). Selanjutnya sekam padi yang
telah ditentukan dijemur sampai kering selama tiga hari berturut-turut, dengan
harapan dapat diperoleh sekam padi yang tidak mengandung air. Setelah sekam padi
diyakini sudah kering, selanjutnya sekam padi dihaluskan. Langkah selanjutnya
adalah proses pengayakan dengan menggunakan mesin ayak dengan ukuran
kehalusan 180 MESH yang ada di Laboratorium Kimia Polimer FMIPA USU.
Dengan demikian diperoleh Serbuk Sekam Padi (SSP) sebagai penguat komposit
plastik Polietilena (PE). Berikut ini merupakan gambar sekam padi dan serbuk
sekam padi.
(a) (b)
3.4. PENCAMPURAN SERBUK SEKAM PADI (SSP) DENGAN POLIETILENA (PE) DALAM MESIN PENGEKSTRUSI (EKSTRUDER) DAN PEMBENTUKAN SPESIMEN KOMPOSIT
Pencampuran PE dengan SSP dilakukan secara manual. Rasio PE:SSP adalah
0:100, 10:90, 20:80, 30:70, 40:60 dan 50:50. Langkah selanjutnya adalah mencampur
SSP dan PE yang berbeda komposisinya kedalam Extruder (mesin pengekstrusi) pada
suhu 1400C. Ekstrudat yang dihasilkan dari proses pencapuran seperti ditunjukkan
pada gambar berikut:
(a) (b) (c) (d) (e)
Gambar 3.2. Ekstrudat SSP (a). Ekstrudat SSP 10%. (b). Ekstrudat SSP 20%. (c). Ekstrudat SSP 30%. (d). Ekstrudat SSP 40%. (e). Ekstrudat SSP 50%
Dari gambar terlihat bahwa semakin besar komposisi SSP pada PE maka
warna komposit PE-SSP akan semakin gelap. Langkah selanjutnya adalah proses
pengepresan panas dengan menggunakan mesin Hot Press. Variasi lama pemanasan
untuk masing-masing campuran PE- SSP adalah 5 menit, 10 menit, 15 menit, 20
menit, 25 menit dan 30 menit. Proses pengepresan dilakukan dengan cara
memasukkan ekstrudat kedalam cetakan (pola) sesuai dengan ketentuan untuk uji
karakteristiknya yaitu standar ASTM D638 type IV. Selain proses pegepresan
Plastik Industri (JPI). Perlakuannya adalah sama dengan perlakuan yang dilakukan
pada campuran PE-SSP sehingga diperoleh spesimen PE, PE-SSP dan JPI. Langkah
selanjutnya adalah pengujian spesimen.
3.5. KARAKTERISTIK KOMPOSIT POLIETILENA (PE) DENGAN SERBUK SEKAM PADI (SSP) SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN JERIGEN
Untuk mengetahui sifat-sifat mekanis spesimen PE, PE-SSP dan JPI
dilakukan Uji Tarik/Uji kemuluran dengan menggunakan standar ASTM D638 type
IV, Uji DTA (Defferensial Thermal Analysis), dan Uji SEM (Scanning Electron
Mikroscope). Untuk mengetahui sifat mekanis spesimen komposit PE-SSP setelah
diadakan Uji Tarik maka spesimen yang patah setelah melalui Uji Tarik, dilakukan
kembali Uji SEM. Dengan demikian akan didapat gambaran karakteristik spesimen
sebelum patah dengam spesimen setelah patah. Untuk pengambilan data sifat
mekanik, ukuran spesimen dibuat sesuai standart ASTM D 638 type IV dengan
dimensi seperti gambar berikut:
3.6. PENYEDIAAN JERIGEN PLASTIK INDUSTRI (JPI) DAN POLIETILENA (PE) SEBAGAI PEMBANDING KOMPOSIT PE-SSP
Sebagai pembanding karakteristik komposit PE-SSP adalah Polietilena (PE)
murni (100%) dan Jerigen Plastik Industri (JPI) kemasan minyak goreng isi 5 liter.
Untuk membuat JPI menjadi spesimen JPI maka dilakukan prosedur sebagai berikut.
JPI yang sudah ditentukan dipotong kecil-kecil seperti gambar 3.4.(a), agar mudah
dilakukan pencetakan. JPI yang sudah dipotong kecil-kecil selanjutnya dilakukan
cetak tekan panas dengan menggunakan mesin Hot Press pada suhu 140 0C.
Sedangkan polietilena (gambar 3.4.(b)) langsung dilakukan cetak tekan panas dengan
menggunakan mesin Hot Press pada suhu 140 0C, sehingga dihasilkan film JPI dan
film PE yang selanjutnya dibentuk sesuai dengan ketentuan ASTM 638 D Type IV.
(a) (b)
Gambar 3.4. (a). Potongan JPI. (b). Polietilena
3.7. KARAKTERISTIK POLIMER JPI DAN PE
Untuk mengetahui karakteristik polimer JPI dan polimer PE juga dilakukan
Uji Tarik/Uji Kemuluran, Uji DTA dan Uji SEM. Hasil yang diperoleh dari Uji
Karakteristik ini, selanjunya akan dibandingkan dengan hasil Uji Karakteristik
4.1. ANALISIS SIFAT KIMIA DAN KOMPOSISI SERBUK SEKAM PADI
Analisis sifat kimia bertujuan untuk mengetahui komposisi kimia yang
terdapat dalam bahan baku, yang terdiri dari kadar mineral (abu), kadar lignin, kadar
sari, kadar alfa selulosa, kadar pentosan, serta kelarutannya dalam 1 % NaOH yang
dilakukan menurut SNI. Hasil analisis sifat kimia dan komposisi Serbuk Sekam Padi
seperti ditunjukkan pada tabel berikut:
Tabel. 4.1. Sifat Kimia dan Komposisi Serbuk Sekam Padi
Komponen Kimia Komposisi (%)
Sumber: Laboratorium Balai Besar Pulp dan Kertas
Uji Kadar Abu dilakukan untuk menentukan kadar abu yang terdapat dalam
Serbuk Sekam Padi. Uji lignin dilaksanakan untuk mengetahui jumlah lignin yang
tengah dan dinding sel yang berfungsi sebagai perekat antar sel, merupakan senyawa
aromatik berbentuk amorf. Komposit akan mempunyai sifat fisik atau kekuatan yang
baik apabila mengandung sedikit lignin, karena lignin bersifat kaku dan rapuh. Uji
kadar sari (ekstrak alkohol-benzena) dilaksanakan untuk mengetahui jumlah
kandungannya yang terdapat dalam Serbuk Sekam Padi. Sari (ekstrak) alkohol
benzena adalah zat dalam SSP yang terekstrasi oleh alkohol benzena sebagai pelarut,
dilakukan pada titik didih pelarut dalam waktu tertentu. Uji kadar selulosa
dilaksanakan untuk menentukan kadar selulosa , dan , yang ada dalam Serbuk
Sekam Padi. Uji dalam larutan natrium hidroksida satu persen dilaksanakan untuk
menyatakan banyaknya komponen yang larut, meliputi senyawa anorganik dan
organik, antara lain karbohidrat, tanin, kinon, zat wama dan sebagian lignin.
4.2. ANALISIS SIFAT FISIS DAN MORFOLOGI SERBUK SEKAM PADI
Penentuan morfologi Serbuk Sekam Padi bertujuan untuk mengetahui dimensi
serat dan turunannya. Hal itu dilakukan menurut Standar Nasional Indonesia (SNI).
Setiap materi bila dilihat dibawah mikroskop, akan terlihat serat-seratnya yang
melekat satu dengan yang lainnya. Dari penampang melintangnya serat-serat tersebut
mempunyai dinding dan lubang tengahnya yang disebut lumen. Senyawa yang
melekat satu serat dengan serat lainnya disebut lignin, yang terdapat didalam lamela
tengah. Uji morfologi serbuk dilaksanakan untuk menunjukkan panjang serbuk dalam
kekuatan komposit. Hasil analisis sifat fisis dan morfologi Serbuk Sekam Padi seperti
ditunjukkan pada tabel berikut:
Tabel 4.2. Sifat Fisis dan Morfologi Serbuk Sekam Padi
Parameter Besar Satuan
Sumber: Laboratorium Balai Besar Pulp dan Kertas
4.3. ANALISIS VISUAL BAHAN KOMPOSIT
Bahan komposit yang dihasilkan berbentuk film tipis dengan ketebalan 2 mm
kemudian dibentuk sesuai dengan ASTM D 638 Type IV. Tampilan film bahan
Polietilena (PE) murni (100%), Jerigen Plastik Industri (JPI), komposit PE-SSP
dengan komposisi 10%, 20%, 30%, 40% dan 50% dapat dilihat seperti pada gambar
a b
d e
c
g f
Gambar 4.1. Film Spesimen (a). Film PE 100%. (b). Film JPI. (c). Film Komposit SSP 10%. (d). Film Komposit SSP 20%. (e). Film Komposit 30%. (f). Film Komposit SSP 40%. (g). Film Komposit 50%
Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa bahan PE dan bahan JPI tidak
cetak tekan panas berbeda. Namun dengan bahan PE-SSP terjadi perbedaan yang
berarti untuk bahan yang berbeda komposisinya yaitu ditandai dengan warna yang
lebih gelap dengan bertambahnya komposisi SSP. Selanjutnya film PE, JPI dan film
komposit PE-SSP dilakukan uji mekanik yaitu Uji Tarik/Uji Kemuluran.
4.4. HASIL UJI MEKANIK SPESIMEN
Dari 42 (empat puluh dua) buah film PE, JPI dan Komposit PE-SSP hanya 36
(tiga puluh enam) buah film yang dilakukan Uji/Uji Mulur, yaitu film PE 100%, film
JPI 100%, film PE - SSP 10%, 20%, 30% dan 40% masing-masing sebanyak 6
buah. Sedangkan film PE - SSP 50% tidak dilakukan pengujian. Hal ini disebabkan
film komposit yang yang dihasilkan dari proses cetak tekan panas kondisi fisiknya
tidak memungkinkan, kondisi ini dapat dilihat dari bentuk film yang penampangnya
berongga (keropos) akibat terbakar saat dilakukan cetak tekan panas. Data lengkap
hasil Uji Tarik/Uji Mulur spesimen ditunjukkan pada tabel Lampiran C.
Berdasarkan tabel pada Lampiran C, maka kekuatan tarik dan kemuluran spesimen
dapat dicari berdasarkan perhitungan sebagai berikut:
1 kgf = 9,807 N.
Luas penampang awal Ao (mm2) untuk spesimen PE 100% - 5 menit adalah:
Ao = 1,888 mm x 5,960 mm
= 11,205 mm2.
Fmaks = 14,65 x 9,807 N
Maka kekuatan tarik max (strees) spesimen adalah:
Kemuluran merupakan perbandingan antara pertambahan panjang L dengan
panjang mula-mula L0, dimana panjang mula-mula spesimen 65 mm dan
pertambahan panjang specimen 110,91 mm maka diperoleh:
%
Dengan cara yang sama maka kekuatan tarik dan kemuluran spesimen diperoleh
hasil perhitungan seperti yang tertera pada tabel Lampiran D. Dari hasil perhitungan
diperoleh bahwa bahan PE dan JPI pada kondisi optimum (PE 100% - 20 menit dan
JPI 100% - 15 menit), kekuatan tarik dan kemuluran spesimen hampir sama, yaitu
berturut-turut sebesar 29,927 MPa dan 959,72%; 29,998 MPa dan 514,05%.
Sedangkan bahan PE-SSP pada kondisi optimum (PE-SSP 20% - 15 menit), kekuatan
tarik dan kemuluran specimen sebesar 22,76 MPa dan 593,05%. Berdasarkan data
literatur menyatakan untuk polietilena bermassa jenis tinggi sebesar 21-38 MPa dan
kemulurannya sebesar 15% – 100% . (Dieter, G, E., 1986). Dari data hasil uji tarik
specimen diperoleh perbedaan pengaruh kandungan bahan pengisi terhadap nilai
menurun dengan penambahan bahan pengisi serbuk sekam padi terhadap matriks
polietilena. Penurunan nilai kekuatan tarik ini disebabkan rendahnya sifat adhesi
bahan matriks polietilena , selain itu sifat kepolaran bahan matriks dan bahan pengisi
yang berbeda menghalangi terjadinya interaksi antar keduanya. Nilai kekuatan
tarik/kemuluran bahan PE, JPI dan komposit PE-SSP pada kondisi optimum seperti
ditunjukkan pada table berikut:
Tabel 4.3.Kekuatan Tarik dan Kemuluran PE,JPI dan PE-SSP pada Kondisi Optimum
Kekuatan Tarik Kemuluran
Sumber: Laboratorium Penelitian FMIPA Universitas Sumatera Utara)
Gambar spesimen PE, JPI dan komposit PE-SSP pada kondisi optimum
a b c
Gambar 4.2. Film Spesimen Kondisi Optimum Setelah Dilakukan Uji Tarik
Gambar 4.3.a. merupakan bahan komposit PE-SSP 20%-15 menit, Gambar
4.3.b. merupakan bahan PE 100%-20 menit dan Gambar 4.3.c. merupakan bahan JPI
100%-15 menit. Dari gambar terlihat bahwa terdapat perbedaan kondisi spesimen
setelah dilakukan Uji tarik/Uji mulur. Perbedaan ini menentukan perbedaan besarnya
kekuatan tarik dan kekuatan kemuluran spesimen. Begitu juga dengan kurva
Tegangan-Regangan yang dihasilkan secara otomatis pasti menunjukkan perbedaan.
Kurva Tegangan-Regangan PE, JPI dan PE-SSP kondisi optimum hasil uji tarik/uji
Sumber: Laboratorium Penelitian FMIPA Universitas Sumatera Utara
Dari kurva Tegangan-Regangan ketiga specimen pada kondisi optimum
menunjukkan adanya perbedaan bentuk. Hal ini disebabkan oleh adanya perbedaan
zat pengisi pada ketiga bahan. Namun jika dibandingkan dengan kurva
Tegangan-Regangan beberapa bahan (halaman 11), diperoleh bahwa komposit yang dihasilkan
adalah jenis komposit yang keras dan liat (Wirjosentono, B., 1995).
4.5. HASIL UJI SEM SPESIMEN
SEM adalah alat yang dapat membentuk bayangan permukaan specimen
secara mikroskopik. Berkas elektron dengan diameter 5-10 nm diarahkan pada
spesimen . Interaksi berkas elektron dengan spesimen menghasilkan beberapa
fenomena yaitu hamburan balik berkas elektron, sinar X, elektron sekunder dan
absorbsi elektron. Teknik SEM pada hakekatnya merupakan pemeriksaan dan analisa
permukaan. Data atau tampilan yang diperoleh adalah data dari permukaan atau dari
lapisan yang tebalnya sekitar 20 µm dari permukaan. Gambar permukaan yang
diperoleh merupakan tofografi dengan segala tonjolan, lekukan dan lubang pada
permukaan. Gambar tofografi diperoleh dari penangkapan elekron sekunder yang
dipancarkan oleh spesimen. Sinyal elektron sekunder yang dihasilkan ditangkap oleh
oleh detektor dan diteruskan ke monitor. Pada monitor akan diperoleh gambar yang
khas yang menggambarkan struktur permukaan spesimen. Selanjutnya gambar
dimonitor dapat dipotret dengan menggunakan film hitam putih.Hasil Uji SEM
terhadap bahan PE, JPI dan PE-SSP yang memiliki kondisi optimum seperti
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Gambar 4.4. Permukaan Spesimen Sebelum Uji Tarik dan Daerah Patahan pada Kondisi Optimum. (a). Permukaan PE Sebelum Uji Tarik. (b). Permukaan PE pada daerah patahan sesudah Uji Tarik. (c). Permukaan JPI sebelum Uji Tarik. (d). Permukaan JPI pada daerah patahan sesudah Uji Tarik. (e).Permukaan PE-SSP sebelum Uji Tarik. (f). Permukaan PE-SSP pada daerah patahan sesudah Uji Tarik
Dari Gambar 4.4.(a) dan (c) di atas dapat dijelaskan bahwa terdapat perbedaan
bentuk permukaan walaupun sama-sama berasal dari bahan polietilena. Hal ini dapat
melainkan sudah digunakan bahan penghubung sehingga diperoleh karakteristik yang
khas. Akibatnya pada daerah patahanpun akan terjadi perbedaan (gambar b dan d).
Begitu juga halnya dengan komposit PE-SSP yang sudah ada didalamnya bahan SSP
maka sudah dapat dipastikan adanya perbedaan permukaan baik permukaan sebelum
dilakukan uji tarik maupun pada daerah patahan sesudah dilakukan uji tarik. Namun
kehadiran SSP pada PE dapat terdistribusi secara homogen (gambar e).
4.6. HASIL UJI DTA SPESIMEN
Karakteristik termal memegang peranan penting terhadap sifat suatu bahan
karena berkaitan erat dengan struktur dalam bahan itu sendiri. Suatu bahan bila
dipanaskan akan terjadi perubahan struktur yang mengakibatkan adanya perubahan
dalam kapasitas atau energi termal bahan tersebut. Teknik analisa termal digunakan
untuk mendeteksi perubahan fisika (penguapan) dan perubahan kimia (dekomposisi)
suatu bahan yang ditunjukkan dengan penyerapan panas (endotermik) untuk
mencairkan bahan dan pelepasan panas (eksotermik) untuk menguapkan bahan.
Uji DTA dilakukan terhadap bahan PE, JPI dan PE-SSP yang memiliki
(a)
(b)
(c) Sumber: Laboratorium PTKI Medan
Dari gambar kurva Uji DTA di atas dapat diidentifikasi bahwa temperatur
transisi glass (Tg), titik leleh dan temperatur dekomposisi untuk bahan PE, JPI dan
komposit PE-SSP pada kondisi optimum seperti ditunjukkan pada tabel 4.4. berikut:
Tabel 4.4. Temperatur Transisi Glass, Titik Leleh dan Temperatur Dekomposisi Spesimen pada Kondisi Optimum
Temperatur Transisi Glas Titik Leleh Temperatur Dekomposisi
Spesimen
Selain informasi tentang temperatur transisi, titik leleh dan temperatur
dekomposisi, juga dapat dijelaskan dari gambar (a) dan (b) bahwa adanya perbedaan
bentuk grafik yang ditunjukkan. Perbedaan ini terjadi diduga disebabkan oleh bahan
JPI yang tidak lagi berasal dari polietilena murni (100%) melainkan sudah ditambah
dengan zat penghubung lainnya sehingga diperoleh kemasan yang memenuhi SNI.
Begitu juga dengan gambar (c) bila dibandingkan dengan gambar (a) dan (b) terlihat
adanya perbedaan yang sangat signifikan. Perbedaan ini terjadi akibat adanya bahan
pengisi serbuk sekam padi pada polietilena. Dari data Uji morfologis serbuk sekam
padi (tabel 4.1. halaman 24) diperoleh informasi bahwa besarnya kadar abu (37,18%),
kadar total selulosa (29,65%), kadar alfa selulosa (20,03%), kadar lignin (11,90%),
kadar sari (10,42%) dan kadar pentosan (9,62%). Besarnya kadar zat-zat yang
temperatur transisi glass (Tg), titik leleh dan temperatur dekomposisi dari komposit
PE-SSP. Akibatnya grafik yang ditunjukkan juga memiliki perbedaan-perbedaan.
Dari tabel 4.4. untuk komposit PE-SSP diperoleh informasi bahwa dengan
penambahan SSP pada PE akan menurunkan temperatur transisi glass (Tg),
temperaratur leleh dan menaikkan temperatur dekomposisi. Dari gambar 4.5. diagram
DTA untuk komposit PE-SSP tampak bahwa temperatur dekomposisi terjadi dua kali
yang ditandai dengan adanya dua puncak setelah titik leleh, yaitu pada temperatur
450 0C dan pada temperatur 600 0C. Hal ini diduga penyebabnya adalah pada suhu
450 0C polietilena mulai terbakar dan pada suhu 600 0C lignin yang terapat pada
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. KESIMPULAN
Setelah dilakukan penelitian dan pengujian terhadap bahan komposit
Polietilena dengan Serbuk Sekam Padi (PE-SSP) maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Serbuk Sekam Padi dapat digunakan sebagai pengisi bahan komposit Polietilena,
namun interaksinya masih rendah.
2. Telah dihasilkan bahan komposit campuran polietilena dengan serbuk sekam
padi (PE-SSP) yang homogen.
3. Karakteristik komposit PE-SSP yang dihasilkan lebih rendah dari bahan Jerigen
Plastik Industri
5.2. SARAN
Untuk lebih sempurnanya penelitian ini, maka disarankan:
1. Bahan komposit PE-SSP mungkin dapat dimanfaatkan sebagai kemasan yang lain
yang mempunyai persyaratan lebih rendah tetapi tetap ramah lingkungan.
1. Untuk meningkatkan interaksi antara SSP dengan PE perlu penambahan senyawa
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, A. H. D,. dan Judawisastra, H. 2006. Karakteristik Komposit Polimer Dengan Bahan Baku (Penguat) Serat Nenas, Serat Kelapa Dan Serat Rami Merupakan Salah Satu Alternatif Penggunaan Serat Alam Sebagai Bahan Penguat Komposit. Pusat Penelitian Fisika – LIPI. Indonesia.
Budiman, N., 2007. Polimer Biodegradable. Universitas Indonesia
Dieter, G, E., 1986, Mechanical Methallurgy, Third Edition, McGraw-Hill, New york
Firdaus, F., Mulyaningsih, S., Darmawan, E, 2005. Plastik Biodegradable dari Pati Singkong dan Khitosan. D P P M (Direktorat Penelitian dan Pengabdian Masyarakat) Universitas Islam Indonesia (UII). Jogjakarta
Irhamsyah, A,. Rosman, A,. dan Jusriani. 2008. Pemanfaatan Sekam Padi sebagai Pengikat Limbah Logam Berat. FMIPA UNM. Makasar. Indonesia.
Nurjana, S. 2007. Komposit Polietilena dengan Penguat Serat Tandan Kosong Coumpunding-Word Buyers’ guide 2006, Published by Elsevier.
Wirjosentono, B. 1999. Degradasi dan Pemantapan Polimer Hidrokarbon Poliolefin. FMIPA USU Press Medan . Indonesia.
Wirjosentono, B. 1995. Analisis dan Karakterisasi Polimer FMIPA USU Press Medan. Indonesia.
--- 2008. Budi Daya Padi. http//:www.tribun-timur.com.
LAMPIRAN
Lampiran A
Lampiran B
Lampiran C
Data Hasil Uji Tarik/Uji Mulur Spesimen (ASTM D 638 Type IV)
Regangan
Te
g
an
g
an
Gambar 1. Kurva Tegangan-Regangan Polietilena 100% - 5 Menit
Te
g
an
g
an
Regangan
Te
g
an
g
an
Regangan
Gambar 3. Kurva Tegangan-Regangan Polietilena 100% - 15 Menit
Te
g
an
g
an
Regangan
Te
g
an
g
an
Regangan
Gambar 5. Kurva Tegangan-Regangan Polietilena 100% - 25 Menit
Te
g
an
g
an
Regangan
Te
g
an
g
an
Regangan
Gambar 7. Kurva Tegangan-Regangan JPI 100% -5 Menit
Te
g
an
g
an
Regangan
Te
g
an
g
an
Regangan
Gambar 9. Kurva Tegangan-Regangan JPI 100% -15 Menit
Te
g
an
g
an
Regangan
Te
g
an
g
an
Regangan
Gambar 11. Kurva Tegangan-Regangan JPI 100% - 25 Menit
Te
g
an
g
an
Regangan
Regangan
Gambar 13. Kurva Tegangan-Regangan SSP 10% - 5 Menit dan SSP 10% - 10 Menit
Regangan
Regangan
Gambar 15. Kurva Tegangan-Regangan SSP 10% -25 Menit dan SSP 10% - 30 Menit
Regangan
Te
g
an
g
an
Regangan
Gambar 17. Kurva Tegangan-Regangan SSP 20% - 10 Menit
Te
g
an
g
an
Regangan
Te
g
an
g
an
Regangan
Gambar 19. Kurva Tegangan-Regangan SSP 20% - 20 Menit
Te
g
an
g
an
Regangan
Te
Gambar 21. Kurva Tegangan-Regangan SSP 20% - 30 Menit
Te
Te
Gambar 23. Kurva Tegangan-Regangan SSP 30% -15 Menit dan SSP 30% - 20 Menit
Regangan
Regangan
Gambar 25. Kurva Tegangan-Regangan SSP 40% - 5 Menit dan SSP 40% - 10 Menit
Te
Te
g
an
g
an
Regangan
Gambar 27. Kurva Tegangan-Regangan SSP 40% - 25 Menit
Te
g
an
g
an
Regangan
1. Gambat Extruder Laboratorium Kimia Polimer FMIPA USU tempat pembuatan ekstrudat PE dan komposit PE-SSP
3. Gambar Alat Uji Tarik/Uji Mulur Laboratorium Penelitian FMIPA USU. Torse. Elestronic System Universal Testing Machine Type SC-2DE.
Kapasitas 2 000 kgf
5. Gambar Alat Scanning Electron Microscope Laboratorium PTKI Medan tempat dilakukan Uji SEM sample. ASM-5X. Compac Coater CC-50.
Shimadzu.
