Pengaruh Komposisi Dan Lama Perendaman Serat Palem Saray Terhadap Sifat Komposit Dengan Matriks Poliester

(1)

DAFTAR GAMBAR DAN GRAFIK

Gambar 2.1 Komposit Serat ... ..7

Gambar 2.2 Komposit Laminat... ..7

Gambar 2.3 Komposit Partikel ... ..8

Gambar 2.4 Pohon Palem Saray dan Serat Palem Saray ... ..12

Gambar 2.5 Pengujian Kuat Tarik ... ..17

Gambar 2.6 Pengujian Kuat Lentur ... ..19

Gambar 2.7 Pengujian Kuat Impak ... ..20

Grafik 4.1 Hubungan antara komposisi SPS dengan Densitas ... ..26

Grafik 4.2 Hubungan antara komposisi SPS dengan Serapan Air ... ..27

Grafik 4.3 Hubungan antara komposisi SPS dengan Kadar Air ... ..28

Grafik 4.4 Hubungan Kuat Tarik dengan Perendaman SPS dalam NaOH 5% ..31

Grafik 4.5 Hubungan Kuat Tarik dengan Perendaman SPS dalam NaOH 5% ..33

(2)

PENGARUH KOMPOSISI DAN LAMA PERENDAMAN

SERAT PALEM SARAY TERHADAP SIFAT KOMPOSIT DENGAN

RESIN POLIESTER

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh komposisi dan lama perendaman serat palem saray terhadap sifat komposit dengan resin poliester. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi komposisi dan lama perendaman dari serat dengan NaOH 5% terhadap karakterisasi komposit. Perbandingan komposisi serat palem saray yang digunakan dalam pembuatan komposit ini adalah 0%; 1%; dan 2%. Sedangkan variasi dari lama perendaman serat palem saray dalam NaOH 5% adalah original; 1 jam; 2 jam; 3 jam; dan 4 jam. Pembuatan komposit ini menggunakan metode Saling Silang dengan menambahkan katalis Mekspo sebagai pengeras pada resin poliester dengan perbandingan 1 : 100. Karakterisasi yang dilakukan meliputi pengujian densitas, serapan air, kadar air, kuat tarik, kuat lentur, dan kuat impak. Hasil penelitian yang diperoleh untuk uji densitas: 1,61 gr/cm3; serapan air: 3,26 %; kadar air: 1,86%; kuat tarik: 15,51 MPa; kuat lentur: 32,144 MPa; dan kuat impak 3680,01 J/m2. Pengujian ini dilakukan menurut prosedur ASTM D-(256; 790; dan 638-08).

(3)

EFFECT OF COMPOSITION AND SOAKING TIME OF

FISHTAIL PALM ON PROPERTIES OF COMPOSITE WITH

POLYESTER RESIN

ABSTRACT

Research of the effect of composition and soaking time of fishtail palm on properties of composite with polyester resin had been done. The research aims to determine the effect of variations in the composition of fishtail palm and duration of immersion of the fiber with 5% NaOH to the characterization of the composite. Comparison of the composition of the fishtail palm used in the manufacture of this composite is 0%; 1%; and 2%. And variations of the duration of immersion of the fiber with 5% NaOH is original fiber; 1 hours; 2 hours; 3 hours; and 4 hours. This manufacturing composite use Hand Lay Up methods by adding MEPOXE catalyst as a hardener in polyester resin with a ratio of 1 : 100. Characterization testing was conducted on the physical properties : density, water absorption and water content, as well as the testing of mechanical properties: tensile strength, flexural strength, and impact strength. The results that getting form the research for test of density: 1,61 gr/cm3; water absorption:

3,26 % ; water content: 1,86 %; tensile strength: 15,51 MPa; flexural strength: 32,144 MPa;

impact strength values 3680,01 J/m2. Testing was conducted in accordance with ASTM

procedure D-(256; 790; and 638-08).

Key words: polyester, fisftail palm, composite physical properties, composite mechanical

(4)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin pesat mendorong berbagai pihak untuk menemukan beberapa teknologi alternatif sebagai cara dalam memenuhi kebutuhan masyarakat. Khususnya pada bahan material untuk berbagai kebutuhan masyarakat seperti peralatan elektronik, peralatan rumah tangga, peralatan olah raga, dan lain-lain. Komposit adalah salah satu alternatif untuk menghasilkan material yang dari sifat mekaniknya lebih baik dari material lainnya.

Komposit merupakan salah satu jenis bahan yang dibuat dengan penggabungan dua atau lebih macam bahan yang mempunyai sifat berbeda menjadi satu material baru dengan sifat yang berbeda pula. Komposit mempunyai keunggulan seperti kuat, ringan, tahan korosi, ekonomis dan sebagainya. Dalam pembuatan komposit diperlukan serat dan matrik. Serat berfungsi sebagai elemen penguat yang menentukan sifat mekanik dari komposit karena meneruskan beban yang diteruskan oleh matrik. Matrik dalam komposit digunakan untuk mendistribusikan beban ke dalam seluruh material penguat komposit. Serat alam banyak tersedia di alam Indonesia yang sangat memiliki potensial sebagai bahan untuk membuat bahan material yang berkualitas.

(5)

. Selama ini, penelitian yang dilakukan banyak menggunakan serat sintesis. Hal ini dikarenakan serat sintesis mudah didapat, praktis, dan sifat mekaniknya telah tertentu. Namun limbah serat sintesis memberikan dampak lingkungan yang tidak baik sehingga beralih pada serat alam. Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk mengetahui sifat fisis dan sifat mekanik komposit serat palem saray dengan matriks Poliester. Komposit serat palem saray dengan resin poliester dirancang untuk mendapatkan komposit yang kuat, kokoh, lentur dan ringan.

1.2. Perumusan Masalah

1. Apakah serat palem saray dapat digunakan sebagai penguat pada komposit polimer?

2. Bagaimana pengaruh komposisi serat palem saray dan lama perendaman serat palem saray dalam NaOH 5% terhadap sifat fisis (densitas; serapan air; kadar air) dan sifat mekanik (tarik; lentur; impak) dari komposit SPS-P?

1.3. Pembatasan Masalah

1. Fraksi volume serat palem saray dengan variasi: 0; 1%; dan 2%.

2. Lama perendaman Serat Palem Saray dalam NaOH 5% dengan variasi: original; 1 jam; 2 jam; 3 jam; dan 4 jam.

3. Pengujian yang dilakukan meliputi uji fisis (densitas, serapan air, kadar air) dan uji mekanik (tarik, lentur, dan impak).

1.4. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui teknologi pembuatan komposit serat alam, dalam hal ini yaitu metode Saling Silang.

2. Untuk mengetahui pengaruh dari komposisi dan lama perendaman serat palem saray terhadap karakterisasi komposit

(6)

1.5. Manfaat Penelitian

1. Untuk mengetahui informasi tentang pemanfaatan serat palem saray (Caryota mitis) yang selama ini tidak termanfaatkan.

2. Untuk mendapatkan suatu bahan komposit yang terbuat dari serat palem saray dengan campuran matriks poliester yang ramah lingkungan.

3. Untuk mendapatkan bahan komposit dengan sifat yang dapat diaplikasikan.

4. Untuk meningkatkan nilai ekonomis dari serat palem saray.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada masing–masing bab adalah:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah, batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, tempat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.

BAB III METODE PENELITIAN

Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram alir penelitian, prosedur penelitian, dan pengujian sampel.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini membahas tentang tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(7)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Komposit

Komposit adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya, baik itu sifat kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (Nurun, 2013). Material komposit dapat didefinisikan sebagai kombinasi dari dua atau lebih bahan yang menghasilkan sifat yang lebih baik daripada sifat bahan penyusunnya (Campbell, 2010). Menurut Lokantara (2012), komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda dimana satu material sebagai fasa pengisi (matriks), dan yang lainnya sebagai fase penguat (reinforcement).

Pada umumnya suatu bahan komposit adalah tunggal, dimana merupakan susunan dari paling tidak terdapat dua unsur yang bekerja bersama untuk menghasilkan sifat-sifat bahan yang berbeda terhadap sifat unsur bahan penyusunnya. Dalam prakteknya komposit terdiri dari suatu bahan utama (matriks) dan suatu jenis penguatan (reinforcement) yang ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan dan kekakuan matrik. Penguatan ini biasanya dalam bentuk serat (fibre / fiber). Beberapa faktor yang mempengaruhi Fiber - Matriks Composite antara lain:

1. Jenis serat, serat digunakan untuk dapat memperbaiki sifat dan struktur matik, mampu menjadi bahan penguat matrik pada komposit untuk menahan gaya yang terjadi. 2. Orientasi serat, menentukan kekuatan mekanik komposit yang mempengaruhi kinerja

komposit tersebut.

3. Panjang serat, sangat berpengaruh terhadap kekuatan dimana serat panjang lebih kuat dibandingkan serat pendek.

(8)

melindungi dari perusakan eksternal, meneruskan atau memindahkan beban eksternal pada bidang geser antara serat dan matrik.

6. Ikatan serat-matrik, keberadaan void dalam komposit akan mengurangi kekuatan komposit yang disebabkan ikatan interfacial antara matrik dan serat yang kurang besar.

7. Katalis / pengeras, digunakan untuk membantu proses pengeringan resin dan serat dalam komposit. (Setyawan, 2012).

2.1.1 Manfaat Bahan Komposit

Bahan komposit dapat digunakan dalam berbagai bidang, seperti :

1. Luar angkasa : komponen pesawat terbang, komponen helikopter, dan komponen satelit.

2. Auto mobile : komponen mobil, komponen kereta, komponen mesin.

3. Olahraga dan rekreasi : stik golf, sepatu olahraga, raket tenis, sepeda. 4. Industri pertahanan : komponen jet tempur, peluru, komponen kapal

selam.

5. Industri pembinaan : jembatan, terowongan, tank.

6. Kesehatan : kaki palsu, sambungan sendi pada pinggang. 7. Marine/kelautan : kapal layar, kayak.

2.1.2 Klasifikasi Komposit

Menurut (Schwartz,1984), secara garis besar ada lima jenis komposit berdasarkan penguat yang digunakan yaitu:

1. Komposit serat (fiber composite)

(9)

bagian yaitu:

 Komposit serat pendek (short fiber composite)

Komposit yang diperkuat dengan serat pendek umumnya sebagai matriknya adalah resin termoset yang amorf atau semikristalin. Material komposit yang diperkuat dengan serat pendek dapat dibagi menjadi dua bagian, :

a) Material komposit yang diperkuat dengan serat pendek yang mengandung orientasi secara acak (inplane random orientation). Secara acak biasanya derajat orientasi dapat terjadi dari suatu bagian ke bagian yang lain. Akibat langsung dari distribusi acak serat ini adalah nilai fraksi volume lebih rendah dalam material yang menyebabkan bagian resin lebih besar. Fraksi berat yang lebih rendah berhubungan dengan ketidakefisienan balutan dan batasan-batasan dalam proses pencetakan.

b) Material komposit yang diperkuat dengan serat pendek yang terorientasi atau sejajar antara satu dengan yang lain. Tujuan pemakaian serat pendek adalah memungkinkan pengolahan yang lebih mudah, lebih cepat, produksi yang lebih murah, dan lebih beraneka ragam (Emma,1992).

 Komposit serat panjang (longfiber composite)

Keistimewaan komposit serat panjang adalah akan lebih mudah untuk diorientasikan, jika dibandingkan dengan serat pendek. Walaupun demikian serat pendek memiliki rancangan yang lebih banyak. Secara teoritis, serat panjang dapat menyalurkan pembebanan atau tegangan dari suatu titik pemakaiannya. Pada prakteknya hal ini tidak mungkin terjadi, karena variabel pembuatan komposit serat panjang tidak mungkin memperoleh kekuatan tarik melampaui panjang nya.

Perbedaan serat panjang dan serat pendek yaitu serat pendek dibebani secara tidak langsung, atau kelemahan matriks akan menentukan sifat dari produk komposit tersebut yakni jauh lebih kecil dibandingkan dengan besaran yang terdapat pada serat panjang. Bentuk serat panjang memiliki kemampuan yang tinggi, disamping itu kita tidak perlu memotong-motong serat.

(10)

bahan komposit yang lebih kuat, kokoh, dan tangguh jika dibandingkan produk bahan komposit yang tidak menggunakan serat penguat (Emma,1992).

(a) (b) (c) (d)

Gambar 2.1 Komposit Serat (fibrous composites ) ; (a) Continous FiberComposite

(b)Woven fiber composite (c) Chopped Fiber Composite (d) Hybrid Composite

2. Komposit laminat (laminated composite)

Merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabungkan menjadi satu, dan setiap lapisannya memiliki karakteristik khusus. Komposit laminat ini terdiri dari empat jenis, yaitu komposit serat kontinyu, komposit serat anyam, komposit serat acak, dan komposit serat hibrid.

Komposit yang terdiri dari lapisan yang diperkuat oleh matrik sebagai contoh adalah plywood yangs erring digunakan bahan bangunan dan kelengkapannya. Pada umumnya, manipulasi makroskopis yang dilakukan yang tahan terhadap korosi, kuat, dan tahan terhadap temperatur.

(11)

3. Komposit pertikel (particulated composite)

Merupakan komposit yang menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriks. Komposit yang terdiri dari partikel dan matriks yaitu butiran (batu, pasir) yang diperkuat semen yang kita jumpai sebagai beton, senyawa komplek ke dalam senyawa komplek. Komposit partikel merupakan produk yang dihasilkan dengan menempatkan partikel-partikel dan sekaligus mengikatnya dengan suatu matriks bersama-sama dengan satu atau lebih unsur-unsur perlakuan seperti panas, tekanan, kelembaban, katalisator dan lain-lain. Komposit partikel ini berbeda dengan jenis serat acak sehingga bersifat isotropis. Kekuatan komposit serat dipengaruhi oleh tegangan koheren diantara fase partikel dan matriks yang menunjukkan sambungan yang baik.

Gambar 2.3 Komposit Partikel

4. Komposit serpihan (flake composite)

(12)

5. Komposit pengisi (filler composite)

Komposit ini terdiri dari struktur sambungan tiga dimensi yang menerobos struktur dimensi atau impregnasi dengan dua phase material pengisi. Pengisi juga mempunyai bentuk tiga dimensi yang ditentukan oleh kekosongan di dalam matriks.

2.2 Serat

Serat secara umum terdiri dari dua jenis yaitu serat alam dan serat sintetis. Serat alam adalah serat yang diperoleh langsung dari alam. Serat atau fiber dalam bahan komposit berperan sebagai bagian utama penahan beban, sehingga besar kecilnya kekuatan bahan komposit sangat tergantung dari kekuatan serat pembentuknya. Semakin kecil bahan (diameter serat mendekati ukuran kristal) maka semakin kuat bahan tersebut, karena minimnya cacat pada material (Oroh dkk, 2013).

Serat merupakan bahan yang kuat, kaku, dan getas. Karena serat yang terutama menahan gaya luar, ada dua hal yang membuat serat menahan gaya yaitu:

1. Perekatan (bonding) antara serat dan matriks (intervarsial bonding) sangat baik dan kuat sehingga tidak mudah lepas dari matriks (debonding).

2. Kelangsingan (aspec ratio) yaitu perbandingan antara panjang serat dengan diameter serat cukup besar.

Serat dicirikan oleh modulus dan kekuatannya yang sangat tinggi, elongasi (daya rentang yang baik ), stabilitas panas yang baik, kemampuan untuk diubah menjadi filamen–filamen dan sejumlah sifat–sifat lain yang bergantung pemakaian (Stevens,2001).

2.2.1 Serat sebagai Penguat

Secara umum dapat dikatakan bahwa fungsi serat adalah sebagai penguat bahan untuk memperkuat komposit sehingga sifat mekaniknya lebih kaku, tangguh dan lebih kokoh dibandingkan dengan tanpa serat penguat, selain itu serat juga menghemat penggunaan resin.

Dalam penggabungan antara serat dan resin, serat akan berfungsi sebagai penguat

(13)

rendah tetapi ulet, karena itu serat secara dominan akan menentukan kekuatan dan kekakuan komposit.

Sifat mekanik komposit sangat dipengaruhi oleh orientasi seratnya, komposit bisa bersifat quasi-isotropic ketika digunakan serat pendek yang diorientasikan secara acak,

anisotropic ketika digunakan serat panjang yang diorientasikan pada beberapa arah, atau

orthotropic ketika digunakan serat panjang yang diorientasikan terutama pada arah yang saling tegak lurus. Kekuatan komposit sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis, geometri, arah, distribusi, dan kandungan serat (Jamasri, 2008).

Beberapa syarat dari serat untuk dapat memperkuat matriks antara lain:

1. Mempunyai modulus elastisitas yang tinggi 2. Kekuatan lentur yang tinggi

3. Perbedaan kekuatan diameter serat harus relative sama

4. Mampu menerima perubahan gayadari matriks dan mampu menerima gaya yang bekerja padanya.

2.2.2 Serat Alam

Serat secara umum terdiri dari dua jenis, yaitu serat alam dan serat sintetis. Serat alam adalah serat yang dapat langsung diperoleh dari alam. Biasanya berupa serat yang dapat langsung diperoleh dari tumbuh-tumbuhan dan binatang. Serat yang banyak digunakan oleh manusia diantaranya adalah kapas, wol, sutera, pelepah pisang, sabut kelapa, ijuk, bambu, nanas dan kenaf atau goni. Salah satu serat yang terbaru adalah serat palem saray. Serat alam memiliki kelemahan yaitu ukuran serat yang tidak seragam, kekuatan serat sangat dipengaruhi oleh usia.

2.2.3 Serat Sintetis

(14)

pestisida, herbisida, pupuk, dan bahan -bahan seperti plastik, aspal, dan bahan serat buatan lainnya. Tetapi ada juga serat sintetis yang dibuat dari selulosa alami seperti rayon. Serat sintetis yang telah banyak digunakan antara lain serat gelas, serat karbon, kevlar, nylon, dan lain-lain.

Perbedaan antara serat alami dan serat sintetis yang digunakan pada pembuatan komposit dapat dilihat pada tabel perbandingan berikut :

Tabel 2.1 Perbandingan antara Serat Alami dan Serat Sintetis

Parameter Serat alam Serat sintesis

Massa jenis Rendah 2x serat alami

Biaya Rendah Lebih tinggi dari serat alam

Terbarukan Ya Tidak

Kemampuan didaur ulang Ya Tidak

Konsumsi energy Rendah Tinggi

Distribusi luas Luas Luas

Menetralkan CO2 Ya Tidak

Menyebabkan abrasi Tidak Ya

Resiko kesehatan Tidak Ya

Limbah Biodegradable Tidak Biodegradable

(15)

2.2.4 Serat Palem Saray (caryota mitis)

Indonesia merupakan negara yang kaya dengan berbagai jenis palem, diperkirakan 460 jenis palem yang termasuk dalam 35 genus dan tersebar di seluruh Indonesia (Muhaemin, 2012). Salah satunya jenis palem adalah palem saray, atau palem ekor ikan, gandhuru. Dalam bahasa Inggris sering juga disebut fishtail palm, dan dalam bahasa Thailand disebut juga tauran. Pohon palem saray banyak tumbuh di kawasan hutan tropis pulau Sumatera Indonesia, yaitu di kawasan Bukit Barisan. Serat palem saray merupakan serat alam yang sangat cocok digunakan sebagai penguat pada pembuatan papan komposit, karena memiliki kekuatan mekanik yang lebih besar dari serat alam lain nya seperti ijuk dan lain-lain.

Klasifikasi dari tumbuhan palem saray sendiri adalah sebagai berikut: Kingdom: plantae (tumbuhan); Subkingdom: tracheobionta; Superdivisi: spermatophyte; Kelas: liliopsida; Subkelas: arecidae; Ordo: arecales; Famili: arecaceae; Genus: caryota; Spesies: caryota mitis lour.

(Plantamor, 2012)

(a) (b)

(16)

2.3 Matriks

Matriks adalah fasa dalam komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar (dominan). Syarat pokok matriks yang digunakan dalam komposit adalah matrik harus bisa meneruskan beban, sehingga serat harus bisa melekat pada matrik dan kompatibel antara serat dan matrik, artinya tidak ada reaksi yang mengganggu. Umumnya matriks dipilih yang mempunyai ketahanan panas yang tinggi (Jamasri, 2008).

Pada umumnya matriks berfungsi sebagai :

a. Untuk melindungi komposit dari kerusakan, baik kerusakan mekanik maupun kimiawi.

b. Untuk mengalihkan / meneruskan beban dari luar kepada serat. c. Sebagai pengikat.

d. mentransfer tegangan ke serat.

e. membentuk ikatan koheren permukaan matrik/serat.

Adapun sifat resin yang harus dimiliki adalah sebagai berikut :

1. Sifat-sifat mekanis yang bagus. 2. Sifat-sifat daya rekat yang bagus. 3. Sifat-sifat ketangguhan yang bagus.

4. Ketahanan terhadap degradasi lingkungan bagus .

(Ellyawan,2008)

Secara umum matriks terbagi atas 2 kelompok, yaitu :

(17)

2. Termoset, yaitu polimer yang tidak mau mencair atau meleleh jika dipanaskan. Polimer - polimer termoset tidak bisa dibentuk dan tidak dapat larut karena pengikatan silang, menyebabkan kenaikan berat molekul yang besar (Steven,2001). Beberapa resin termoset yang sangat terkenal sering digunakan oleh masyarakat umum: resin poliester dan epoksi (Beckwith,2012)

2.4 Matriks Poliester

Unsaturated Polyester (UP) merupakan jenis resin thermoset. Resin UP memiliki sifat encer dan fluiditasnya baik sehingga dapat diaplikasikan mulai dari proses hand lay up

yang sederhana sampai dengan proses yang kompleks. Resin polyester merupakan resin termoset (thermosetting) yang paling sering digunakan dalam pembuatan komposit. Banyaknya penggunaan resin ini didasarkan pada pertimbangan harga relatif murah, curing

cepat, warna jernih, dan mudah penanganannya.

Katalis yang sering digunakan sebagai media untuk mempercepat pengerasan cairan resin (curing) adalah hardener metyl etyl keton peroksida (MEKPO). Kadar penggunaan hardener MEKPO adalah 1% pada suhu kamar. Curing merupakan proses pengeringan untuk merubah material pengikat resin dari keadaan cair menjadi padat. Curing ini terjadi melalui reaksi kopolimerisasi radikal antara molekul jenis vinil yang membentuk hubungan silang melalui bagian tak jenuh dari polyester. Polyester berarti polimer yang disusun dari monomer yang mengandung gugus ester. Resin polyester adalah polimer tak jenuh yang memiliki ikatan kovalen ganda karbon–karbon rektif yang dapat dihubung–silangkan selama proses curing guna membentuk suatu material thermosetting. Untuk membantu pencampuran yang akurat antara resin dengan pengeras, produsen biasanya memformulasi komponen–komponen untuk memberikan rasio sederhana dimana dapat mudah dicapai dengan mengukur volume atau berat dari masing– masing komponen (Suwanto, 2012).

(18)

Sifat-sifat dari resin polyester adalah memiliki permukaan yang halus mengkilat, titik leleh yang relatif tinggi, maka bahan ini unggul dalam kestabilan dimensi karena serapan airnya dan koefisien ekspansi termalnya rendah. Bahan mempunyai kekakuan tinggi, kekuatan mekanik yang unggul, tinggi dalam : ketahanan impak, ketahanan abrasi, koefisien gesek, ketahanan melar, ketahanan retak tegangan, ketahanan cuaca juga baik (Surdia, 2005).

Spesifikasi dari resin polyester yang digunakan pada pembuatan papan komposit ini dapat dilihat pada table berikut :

Tabel 2.2 Spesifikasi Unsaturated Poliester Resin Yukalac 157 BQTN-EX

(Surdia, 2005).

2.5 Pengujian Sifat Fisis

2.5.1 Pengujian Densitas (density)

Densitas merupakan salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa benda terhadap volumenya atau banyaknya massa zat per satuan volume.

Persamaan yang digunakan untuk menghitung densitas yaitu :

(

�

) =

�

� ……… (2.1)

Item Satuan Nilai Tipikal Catatan

Berat jenis - 1,215 25 oC

Kekerasan - 40

Suhu distorsi panas oC 70

Penyerapan air % 0,188 24 Jam

Suhu ruang % 0,466 7 hari

Kekuatan Fleksural Kg/mm2 9,4

Modulus Fleksural Kg/mm2 300

Daya rentang Kg/mm2 5,5

Modulus rentang Kg/mm2 300

(19)

Dengan:

ρ = densitas atau kerapatan (g/cm3)

m = massa komposit (gram)

V = volume komposit (cm3)

2.5.2Pengujian Serapan Air

Pengujian serapan air dilakukan untuk menentukan besarnya persentase air yang terserap oleh sampel yang direndam dengan perendaman di dalam air (aquadest) selama 24 jam. Daya serap sampel terhadap air dapat dihitung menggunakan persamaan berikut ini :

SA =

��−��

��

×

%

....………(2.2)

Dengan:

SA = serapan air (%) mb = massa basah (gr) mk = massa kering (gr)

2.5.3 Pengujian Kadar Air

Pengujian kadar air dilakukan untuk menentukan besarnya kandungan air di dalam suatu benda, caranya dengan memasukkan sampel pada oven suhu 100o C selama 3 jam. Kadar air suatu benda dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

KA =

� −�

�2

×

%

....……… (2.3) Dengan:

KA = kadar air (%) m1 = massa basah (gr) m2 = massa kering (gr)

(20)

2.6 Pengujian Sifat Mekanik

Untuk mengetahui sifat mekanik suatu material harus dilakukan pengujian. Masing-masing pengujian memiliki cara yang berbeda-beda, secara umum dapat dikatakan pembebanan secara statik dan pembebanan secara dinamik.

2.6.1 Pengujian Kekuatan Tarik (Tensile Strength Test)

Pengujian tarik (tensile stength test ) adalah pengujian mekanik secara statis dengan cara sample ditarik dengan pembebanan pada kedua ujungnya dimana gaya tarik yang diberikan sebesar F (Newton). Tujuannya untuk mengetahui sifat-sifat mekanik tarik (kekuatan tarik) dari komposit yang diperkuat dengan serat palem saray.

Pengujian kekuatan tarik (tensile stength test ) ini akan mengubah bentuk dari komposit yaitu dengan adanya pertambahan panjang pada komposit tersebut. Pengujian tarik (tensile stength test ) ini dapat dilihat pada gambar :

Gambar 2.5 : Pengujian kuat tarik (tensile strength test)

Nilai kekuatan tarik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

σ =

� ………..…………. (2.4)

ε

= ∆�

��

x 100 % ……… (2.5)

Dengan :

σ = Kuat tarik (MPa)

(21)

Ao = Luas permukaan bidang tarik (mm2)

ε = Regangan ( % )

∆L = = Pertambahan panjang (mm)

L0 = Panjang mula-mula (mm)

Sesuai dengan hukum Hooke, tegangan adalah sebanding dengan regangan. Kesebandingan tegangan terhadap regangan dinyatakan sebagai perbandingan tegangan satuan terhadap regangan satuan.

Pada bahan kaku tetapi elastis seperti baja, kita peroleh bahwa tegangan satuan yang diberikan menghasilkan perubahan bentuk satuan yang relatif kecil. Perkembangan hukum Hooke tidak hanya pada hubungan tegangan – regangan saja, tetapi berkembang menjadi modulus young atau modulus elastisitas (E). Modulus Elastisitas tersebut dapat dihitung dengan persamaan berikut ini:

E = σ

ε ……… (2.6)

Dengan :

E = modulus elastisitas (N/m2)

σ = tegangan (N/m2 atau MPa)

ε = regangan

(Prasetyo, 2010)

2.6.2 Pengujian Kekutan Lentur (Ultimate Flexural Strenght )

(22)

Gambar 2.6 : Pengujian Kuat Lentur (flexural strength test)

Persamaan berikut digunakan untuk memperoleh nilai kekuatanlentur adalah :

UFS = ��

��

………. (2.7)

Dengan :

UFS = kekutan lentur (N/m2)

P = gaya penekan (N)

L = jarak dua penumpu (m)

b = lebar sampel (m)

h = tebal sampel uji (m)

(Prasetyo, 2010)

2.6.3 Pengujian Impak (Impact Test)

Pengujian impak bertujuan untuk mengukur berapa energi yang dapat diserap suatu material sampai material tersebut patah. Pengujian impak ini merupakan respon terhadap beban yang tiba – tiba yang bertujuan mengetahui ketangguhan suatu bahan terhadap pembebanan dinamis, sehingga dapat diketahui apakah suatu bahan yang diuji rapuh atau kuat.

(23)

Gambar 2.7 : Pengujian Impak (Impact Test) Nilai kekuatan Impak dapat dihitung dengan persamaan berikut :

Is = �

� ………. (2.8)

Dengan :

Is = Kekuatan Impak (J/mm2)

Es = Energi serap (J)

A = Luas permukaan (mm2)

(24)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara dan pengujiannya di lakukan di Laboratorium Penelitian Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

3.2 Peralatan dan Bahan

3.2.1 Peralatan

Alat – alat yang digunakan untuk pembuatan sampel komposit plastik yaitu: 1. Cetakan Komposit

Berfungsi sebagai tempat untuk mencetak sampel. 2. Motor stirrer

Berfungsi sebagai alat untuk mencampurkan polyester dengan katalis. 3. Mirror glaze / MGH no 8 Wax

Berfungsi untuk melapisi cetakan agar sampel tidak lengket ke cetakan 4. Neraca Analitik digital

Berfungsi sebagai untuk menimbang atau menentukan jumlah atau massa komposit poliester dan serat palem saray yang digunakan sesuai dengan persentase serat yang ditetapkan dengan ketelitian 0,01 gram.

5. Beaker gelas 500 ml

Berfungsi sebagai wadah untuk mengukur resin dan katalis yang digunakan

6. Electronics System Universal Tensile Machine Type SC – 2DE

Berfungsi sebagai alat untuk melakukan pengujian sifat mekanik terutama kekuatan lentur dengan kapasitas beban 100 kgf dan kekuatan tarik dengan kapasitas beban 200 kgf.

7. Impaktor Wolpert

(25)

8. Oven Pengering (Oven Drying)( Tmaks = 100o C )

Berfungsi untuk memanaskan sampel yang akan diuji kadar air.

9. Spatula

Berfungsi sebagai alat untuk mengaduk resin epoksi dengan katalisnya dan meratakan sampel saat dituangkan ke dalam cetakan .

10.Alat – Alat lain

Perlengkapan lain yang digunakan pada saat pembuatan komposit, diperlukan juga alat – alat seperti : penggaris, jangka sorong, gunting, pisau, sarung tangan, masker, stopwatch, kuas, kertas pasir, dll.

3.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan untuk pembuatan komposit plastik : 1. Serat palem saray (Caryota mitis).

2. Resin Poliester 157 BQTN-EX 3. Hardener versamide

4. Mirror glaze / MGH no 8 Wax 5. NaOH 5 % sebanyak 200 gram 6. Katalis MEPOXE

7. Aseton sebagai pembersih alat cetakan 8. Aquadest 4 liter

3.3 Prosedur Percobaan

3.3.1 Perlakuan pada Serat Palem Saray

1. Dipilih serat palem saray dengan diameter yang hampir sama. 2. Direndam serat palem saray dalam air selama 24 jam .

3. Dibersihkan serat palem saray pada air yang mengalir

4. Dikeringkan serat palem saray pada ruang terbuka di bawah sinar matahari.

5. Direndam serat palem saray dengan NaOH 5 % selama 1 jam; 2 jam; 3 jam; dan 4 jam. 6. Dibersihkan serat palem saray dari NaOH 5 % dengan air mengalir.

(26)

3.3.2 Prosedur Pembuatan Komposit

1. Ditimbang serat palem saray sesuai persentase serat yang telah ditentukan dengan menggunakan neraca analitik digital.

2. Dibersihkan cetakan agar kotoran tidak melekat pada cetakan menggunakan Aseton 3. Dioleskan wax terhadap alas dan tutup dari cetakan komposit

4. Dicampurkan resin poliester dan katalis dengan perbandingan 100:1 dan diaduk dengan motor stirrer sampai merata.

5. Diletakkan serat palem saray yang telah ditimbang pada cetakan dengan metode Saling Silang

6. Dituangkan campuran Poliester dengan Katalis pada cetakan dan diratakan dengan spatula.

7. Ditutup cetakan komposit dengan penutup nya, dan dibiarkan selama semalaman sampai resin nya mengering.

8. Supaya seluruh serat terbasahi oleh resin maka cetakan harus ditekan menggunakan pemberat. Proses pencetakan diusahakan secepat mungkin untuk menghindari pengentalan resin sebelum dimasukkan ke dalam cetakan.

9. Dilakukan seperti pembuatan sampel pertama ( tanpa serat ), untuk sampel 2, sampel 3, sampel 4, sampel 5 dan seterusnya.

10.Untuk sampel 2, sampel 3, sampel 4, sampel 5 dan seterusnya, disusun serat palem saray dengan metode Saling Silang sesuai dengan komposisi serat 1% dan 2 % pada cetakan.

(27)

3.4. Diagram Alir Penelitian

_{Serat Palem Saray} Kode A, B, C, D, E

Poliester 157 BQTN-EX

Dipotong sesuai cetakan

Ditimbang

Pencetakan

Saling Silang

Pemotongan sampel dengan ATSM

Pengujian Sifat Mekanik

1. Uji Impak (ASTM D – 256)

2. Uji Kuat Lentur (ASTM D – 790)

3. Uji Kuat Tarik (ASTM D 638-08) Pengujian Sifat Fisis

1. Uji Densitas

2. Uji Serapan Air

3. Uji Kadar Air

(28)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Fisis

4.1.1 Pengujian Densitas

Densitas atau kerapatan merupakan salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa benda terhadap volumenya atau banyaknya massa zat per satuan volume. Dalam pengujian densitas ini, sampel yang saya uji adalah sampel dengan variasi komposisi dari serat palem saray, yaitu dengan fraksi volume 0; 1%; dan 2%. Hasil pengujian densitas komposit SPS-Poliester dapat dilihat pada table berikut:

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Densitas Komposit SPS-P

No Fraksi Volume Massa Volume Densitas

(%) (gr) (cm3) (gr/cm3)

1 0 2,44 1,52 1,61

2 1 2,14 1,52 1,41

3 2 1,99 1,52 1,31

Dari Tabel 4.1, tampak bahwa densitas komposit SPS-P terendah terdapat pada komposit dengan komposisi SPS 2% yaitu 1,31 g/cm3 dan yang tertinggi pada komposit tanpa SPS yaitu 1,61 g/cm3.

(29)

Grafik 4.1 Hubungan antara komposisi Serat Palem Saray dengan Densitas

Dengan bertambahnya pengisi/serat pada sampel I sampai dengan III yang digunakan, maka nilai densitasnya akan mengalami penurunan dan sebaliknya dengan berkurangnya pengisi yang digunakan maka nilai densitasnya akan mengalami kenaikan. Hal ini disebabkan karena massa jenis dari resin poliester lebih besar daripada massa jenis dari serat palem saray, sehingga semakin banyak pengisi atau serat palem saray yang digunakan, maka semakin ringan lah papan komposit yang akan dihasilkan.

4.1.2 Pengujian Serapan Air

Pengujian serapan air dilakukan untuk menentukan besarnya persentase air yang terserap oleh sampel yang direndam dengan perendaman selama 24 jam. Data hasil penimbangan massa kering dan massa basah komposit serat palem saray-poliester (SPS-P) ditampilkan seperti pada Tabel 4.2 berikut ini :

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Serapan Air Komposit SPS-P

No Fraksi Volume Massa Kering Massa Basah Serapan Air

(30)

Dari Tabel 4.2 di atas dapat dibuat grafik hubungan antara serapan air komposit

SPS-P vs komposisi SPS seperti yang tampak pada Grafik 4.2 berikut ini :

Grafik 4.2 Hubungan antara komposisi Serat Palem Saray dengan Serapan Air

Pada Grafik 4.2 di, dapat dilihat nilai serapan air terendah untuk komposit tanpa serat palem saray (SPS) yaitu 2,12% dan serapan air tertinggi untuk komposit dengan komposisi SPS 2% yaitu 3,26%. Jadi dapat disimpulkan semakin banyak atau semakin besar persentase serat palem saray yang digunakan sebagai pengisi pada komposit, maka serapan airnya akan semakin besar pula. Hal ini disebabkan karena serat palem saray dapat menyerap air lebih baik daripada resin Poliester.

Berdasarkan JIS A 5905 : 2003, nilai serapan air sampel papan serat maksimum adalah 25%. Nilai serapan air komposit serat palem saray-poliester masing–masing komposisi telah memenuhi syarat yang ditetapkan untuk menjadi Papan Serat.

4.1.3 Pengujian Kadar Air

Pengujian kadar air dilakukan untuk menentukan besarnya kandungan air di dalam suatu benda dengan memasukkan sampel pada oven suhu 100o C selama 3 jam, Pengujian daya serap air telah dilakukan terhadap semua persentase serat sampel yang ada. Data hasil pengujian kadar air komposit SPS-P dapat dilihat pada tabel berikut:

2.12

(31)

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Kadar Air Komposit SPS-P komposit serat palem saray-poliester (SPS-P) dengan komposisi serat palem saray (SPS) seperti pada Grafik 4.3 di bawah ini:

Grafik 4.3 Hubungan antara komposisi Serat Palem Saray dengan Kadar Air

Dari Grafik 4.3 diatas, nilai kadar air komposit serat palem saray–poliester (SPS-P) terendah terdapat pada komposit tanpa serat, yaitu 1,29%, dan kadar air tertinggi adalah komposit dengan komposisi SPS 2% yaitu 1,86%. Hal ini disebabkan karena serat palem saray memiliki kandungan air yang lebih tinggi dibandingkan dengan resin polyester. Jadi dapat disimpulkan bahwa semakin banyak persentase serat palem saray yang digunakan, maka kadar airnya juga akan semakin tinggi.

Japanese Industrial Standard JIS A 5905 : 2003, Papan Serat, mensyaratkan nilai kadar air papan serat yaitu dari 1% - 13%. Dari hasil pengujian kadar air yang telah dilakukan, semua komposit sampel SPS-P memenuhi syarat sebagai papan serat.

1.29

(32)

4.2 Pengujian Sifat Mekanik

4.2.1 Pengujian Sifat Mekanik Untuk Sampel Tanpa Serat ( VF = 0%)

Hasil pengujian sifat mekanik untuk sampel tanpa serat atau sampel yang murni terbuat dari resin polyester saja dapat dilihat pada table berikut ini:

Tabel 4.4 Hasil Uji Sifat Mekanik Sampel Komposit SPS-P Tanpa Serat ( Vf=0%)

NO Pengujian Panjang Lebar Tebal Hasil Uji

(mm) (mm) (mm)

1 Kuat Tarik 85 13 2.20 1,510 MPa

2 Kuat Lentur 108 20 2.39 2,162 MPa

3 Kuat Impak 65 24 2.43 1714,92 J/m2

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa pengujian mekanik yang dilakukan pada sampel komposit tanpa serat memilki nilai minimum, artinya komposit tanpa serat memiliki kekuatan mekanik yang rendah. Hal ini disebabkan karena tidak adanya serat sebagai pengisi atau filler yang sangat penting peran nya dalam pembuatan komposit. Serat berfungsi sebagai penguat komposit, sehingga sifat mekanik yang dihasilkan lebih tangguh, kaku, dan kokoh.

4.2.2 Pengujian Kuat Tarik ( Tensile Strength Test )

(33)

Tabel 4.5 Hasil Uji Kuat Tarik Komposit SPS-P

NO

Sampel Panjang Lebar Tebal Kuat Tarik

Vf Waktu (mm) (mm) (mm) (MPa)

1

1%

Original 84 13 2,12 3,900

2 1 jam 87 11 2,30 10,910

3 2 jam 80 13 2,43 13,185

4 3 jam 86 10 2,11 12,476

5 4 jam 85 13 2,28 10,533

6

2%

Original 86 13 3,03 6,375

7 1 jam 85 10 2,67 10,208

8 2 jam 84 13 2,27 15,510

9 3 jam 85 13 4,06 11,166

10 4 jam 87 14 2,60 10,388

(34)

Grafik 4.4 Hubungan antara Kuat Tarik dengan Lama perendaman SPS dalam NaOh 5%

Pada Grafik 4.4, tampak bahwa kuat tarik terendah adalah pada komposit dengan komposisi 1% dan tanpa perendaman (original) yaitu 3,900 MPa, dan kuat tarik tertinggi pada komposit SPS-P dengan komposisi SPS 2% dengan rendaman serat dalam NaOH 5% selama 2 jam yaitu 15,510 MPa. Kuat tarik semakin naik seiring dengan pertambahan komposisi serat palem saray. Hal ini membuktikan bahwa serat yang digunakan sebagai pengisi pada komposit menambah kekuatan tarik dari komposit, sehingga kekuatan tarik dari komposit yang dihasilkan semakin baik.

Berdasarkan Japanese Industrial Standard JIS A 5905 : 2003, Papan Serat mensyaratkan kuat tarik harus lebih besar dari 0,4 MPa. Masing – masing komposit SPS-P dengan komposisi SPS yang berbeda dan lama perendaman dalam NaOH 5% yang berbeda telah memenuhi standar tersebut.

4.2.3 Pengujian Kuat Lentur (Flexural Strength Test )

Pengujian kuat lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan komposit polimer terhadap pembebanan sesuai standar ASTM D-790. Dalam metode ini yang digunakan adalah metode tiga titik lentur. Pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu bahan. Pada permukaan bagian atas sampel yang dibebani akan terjadi kompresi, sedangkan pada permukaan bawah sampel akan terjadi tarikan. Pada pengujian ini terhadap sampel uji diberikan pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap sampel.

3,900 Grafik Kuat Tarik vs Lama Perendaman SPS dalam NaOH 5%

(35)

Data–data yang dihasilkan untuk pengujian kuat lentur komposit serat palem saray-poliester adalah sebagai berikut:

Tabel 4.6 Hasil Uji Kuat Lentur Komposit SPS-P

NO

Sampel Panjang Lebar Tebal Kuat Lentur

Vf Waktu (mm) (mm) (mm) (MPa)

1

1%

Original 120 20 2,81 6,438

2 1 jam 124 19 2,08 8,363

3 2 jam 117 20 2,76 11,854

4 3 jam 115 20 2,18 11,689

5 4 jam 140 23 2,12 14,250

6

2%

Original 135 18 2,48 6,328

7 1 jam 121 24 2,62 7,660

8 2 jam 120 25 3,26 11,244

9 3 jam 132 24 2,61 17,638

10 4 jam 119 25 2,40 32,114

(36)

Grafik 4.5 Hubungan antara Kuat Lentur dengan lama perendaman SPS dalam NaOh 5%

Dari Grafik 4.5 tampak bahwa kuat lentur maksimum komposit SPS-P terdapat pada komposisi SPS 2% dengan lama perendaman serat dalam NaOH 5% selama 4 jam, yaitu sebesar 32,144 MPa dan kuat lentur minimum komposit SPS-P terdapat pada komposit dengan komposisi serat 1% tanpa perendaman dengan NaOH 5% (Original) yaitu sebesar 6,328 MPa. Dapat dilihat pada grafik, terjadi kenaikan kekuatan lentur dari sampel komposit SPS-P seiring dengan pertambahan lama perendaman serat palem saray dalam NaOH 5%. Semakin lama waktu perendaman serat palem saray dalam NaOH 5%, maka kekuatan lentur sampel yang dihasilkan juga semakin tinggi. Jadi, dapat disimpulkan Semakin besar komposisi serat yang digunakan, maka kekuatan lentur nya akan semakin tinggi, dan juga semakin lama perendaman serat palem saray dalam NaOH 5%, maka kekuatan lentur nya juga akan semakin tinggi.

4.2.4 Pengujian Kuat Impak (Impact Strength Test )

Pengujian ini menggunakan alat Wolperts Type : CPSA Com. No. 8803104/0000 diberikan perlakuan dengan pemukul (godam) sebesar 4 Joule menggunakan standart ASTM 256 D. Setelah dilakukan uji impak pada masing masing sampel, didapat hasilnya sebagai Grafik Kuat Lentur vs Lama Perendaman SPS dalam NaOH 5%

K

(37)

Tabel 4.7 Hasil Uji Kuat Impak Komposit SPS-P

NO

Sampel Panjang Lebar Tebal Kuat Impak

Vf Waktu (mm) (mm) (mm) (J/m2)

1

1%

Original 80 19 2,78 1869,23

2 1 jam 82 18 1,68 2162,22

3 2 jam 78 22 2,27 2160,60

4 3 jam 85 20 2,49 2094,42

5 4 jam 106 17 2,42 1923,40

6

2%

Original 60 20 2,56 1967,51

7 1 jam 55 20 2,28 3604,81

8 2 jam 80 20 4,00 3680,01

9 3 jam 70 21 2,93 2348,11

10 4 jam 93 21 2,70 2211,91

Data hasil pengujian kuat impak komposit serat palem saray–poliester di atas, maka

dapat dibuat grafik hubungan antara kuat impak komposit SPS-P dengan lama perendaman

(38)

Grafik 4.6 Hubungan antara Kuat Impak dengan lama perendaman SPS dalam NaOh 5%

Dari Grafik 4.6 di atas, kuat impak yang paling tinggi yaitu komposit dengan komposisi SPS 2% dengan lama perendaman serat dalam NaOH 5% selama 2 jam yaitu sebesar 3680,01 J/m2 dan yang terendah pada komposit dengan komposisi SPS 1% dan tanpa perendaman serat dalam NaOH 5% (original) yaitu sebesar 1869,23 J/m2. Dari grafik dapat dilihat terdapat perbedaan yang signifikan antara kekuatan impak sampel dengan komposisi 1% dan 2 % dimana komposisi serat 2 % memiliki kuat Impak yang lebih besar dari komposisi serat 1 %. Hal ini disebabkan karena serat mampu meneruskan beban yang diberikan oleh matriks. Dengan pertambahan serat sebagai pengisi pada komposit, maka gaya tekan yang dapat diterima oleh bahan juga akan semakin bertambah, hal ini lah yang membuat kekuatan Impak nya juga semakin tinggi.

Lama Perendaman serat palem saray dalam NaOH 5% juga berpengaruh pada kekuatan impak komposit, dimana kuat impak maksimum terdapat pada sampel dengan lama perendaman serat dalam NaOH 5% selama 2 jam, dan selanjutnya mengalami penurunan lagi pada lama perendaman 3 jam dan 4 jam.

1869,23 2162,22 2160,60 2094,42 1923.40 Grafik Kuat Impak vs Lama Perendaman SPS dalam NaOH 5%

(39)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, yaitu pengaruh komposisi dan lama perendaman serat palem saray dalam NaOH 5% terhadap sifat komposit, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa:

1. Sifat fisis sampel komposit serat palem saray – poliester ( SPS-P ) memiliki densitas 1,31 gr/cm3; serapan air 2,12%; dan kadar air 1,29%.

2. Sifat mekanik sampel komposit serat palem saray – polyester ( SPS-P ) memiliki kuat impak 3680,01 J/m2; kuat tarik 15,510 MPa; dan kuat lentur 32,114 MPa, dimana pengujian yang dilakukan menurut prosedur ASTM

3. Sampel komposit serat palem saray – polyester (SPS-P) memiliki nilai Modulus of Elasticity (MOE) sebesar 2054,794 MPa.

5.2 Saran

1. Diharapkan peneliti selanjutnya lebih memperhatikan pencampuran antara Resin dengan Hardener (pengeras) agar didapat campuran yang lebih homogen

2. Sebaiknya peneliti menggunakan metode pembuatan komposit yang lebih bervariasi agar didapat komposit dengan hasil mekanik yang lebih baik lagi. 3. Sebaiknya peneliti lebih teliti dalam hal pengukuran dan pembuatan sampel, agar

(40)

DAFTAR PUSTAKA

Beckwith,S.W. 2012. Thermoset Composite Resin Matrices. SAMPE Journal, Vol 48, No. 6. Hal 1

Campbell , F.C. 2010. Structural Composite Materials .ASM International Copyright. Hal 1

Christian,P. 2010. Kajian Kekuatan Komposit Sekam Padi sebagai BahanPembuat Bumper Mobil. [Skripsi]. Semarang : Universitas Diponegoro.Hal 35

Ellyawan, 2008. Panduan untuk Komposit.

http://ellyawan.dosen.akprind.ac.id/?p=6 diakses pada 24 April 2014 Hal 3-4

Feldman,D. 1995. Bahan Polimer Konstruksi Bangunan. Jakarta: Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama.

Hebi, A. 2011. Sifat Kelenturan Komposit Hibrid Serat Gelas-Coremat dengan Matriks Poliester 157 BQTN-EX.[Skripsi]. Medan: Universitas SumateraUtara. Hal 7

Ishaq,dkk. 2011. Pembuatan Partikel Board dengan Substitusi Bhana Matrik Komposit Tumbuhan Purun (Eleocharis dulcis). Program Studi Fisika FMIPA Unlam, Kalimantan Selatan ,Vol 1, Nomor 1. Hal 3-4

Jamasri,Ir. 2008. Prospek Pengembangan Komposit Serat Alam Komposit di Indonesia. Pidato Pengukuhan Jabatan Guru Besar pada Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Hal 4 – 8

(41)

Lokantara,I.P. 2012. Analisis Kekuatan Impact Komposit Polyester Serat Tapis Kelapa Dengan Variasi Panjang Dan Fraksi Volume Serat Yang Diberi Perlakuan NaOH. Vol 2 No.1. Jurnal Dinamika Teknik Mesin. Hal 1

Muhaemin. 2012. Budidaya Aren (Arenga saccharifera Labill.syn. A.pinnata (Wurmb.) Merr). (PBT Direktorat Tanaman Tahunan Ditjenbun)

http://ditjenbun.deptan.go.id/budtanan diakses pada 12 April 2013. Hal 8

Oroh, J, dkk. 2013. Analisis Sifat Mekanik Material Komposit dari Serat SabutKelapa Teknik

Mesin, Universitas Sam Ratulangi Manado. Hal 2 – 4

Plantamor, 2013. Klasifikasi Serat Palem Saray

(http://www.plantamor.com/index.php?plant=281) diakses pada 23 Agustus 2014

Porwanto, D.A dan Johar, L. 2010. Karakterisasi Komposit Berpenguat

Serat Bambu dan Serat Gelas sebagai Bahan Baku Industri. Jurusan Teknik Fisika FTI ITS Surabaya. Hal 2 – 4

Rahman,N.B.M dan Kamiel, P.B. 2011. Pengaruh Fraksi Volume Serat terhadap Sifat-sifat Tarik Komposit Diperkuat Unidirectional Serat Tebu dengan Matrik Poliester. Vol. 14, No. 2, 133-138. Jurnal Ilmiah SemestaTeknika. Hal 1

Ristadi, FA. 2011. Studi Mengenai sifat Mekanis Komposit Polylactic Acid (PLA) Diperkuat Serat Rami. [Tesis] .Program Pasca Sarjana Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Hal 1 – 2

Yoweri, W. 20012. Pembuatan dan karakteristik komposit serat palem saray dengan matriks epoksi . [Skripsi].Medan : Universitas Sumatera Utara, Program Sarjana. Hal 5-13,16

(42)

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN DATA PENGUJIAN

1. Menghitung densitas sampel komposit SPS-P

Densitas (�) =�

2. Menghitung serapan air (porositas) sampel komposit SPS-P

(43)

- Komposisi SPS 0%

3. Menghitung kadar air sampel komposit SPS-P

Kadar air dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

(44)

- Komposisi SPS 1%

- Komposisi SPS 1% lama perendaman Original

F = load x a = 10,068 10-9 kgf x 9,8 ms-2 = 98,67 10-9N A = W x T = 11 mm x 2,30 mm = 25,3 mm2

σ = 98,67 10

−6_N

25,3 x 10−6_m2 = 3,900 MPa

- Komposisi SPS 1% lama perendaman 1 jam

(45)

A = W x T = 13 mm x 2,20 mm = 28,6 mm2

σ= 312,026 10

−6_N

28,6 x 10−6_m2 = 10,910 MPa

σ = 389,089 10

−6_N

29,51 x 10−6_m2 = 13,185 MPa

σ= 263,243 10

−6_N

21,1 x 10−6_m2 = 12,476 MPa

σ= 312,198 10

−6_N

21,1 x 10−6_m2 = 10,533 MPa

- Komposisi SPS 2% lama perendaman Original

σ = 251,111 10

−6_N

39,39 x 10−6_m2 = 6,375 MPa

σ= 272,553 10

−6_N

(46)

σ = 589,341 10

−6_N

52,78 x 10−6_m2 = 11,166 MPa

σ= 378,123 10

−6_N

36,4 x 10−6_m2 = 10,388 MPa

5. Menghitung kekuatan impak sampel komposit SPS-P

(47)

- Komposisi SPS 1% ; Lama Perendaman Original

- Komposisi SPS 1% ; Lama Perendaman 1 jam

E = 65835,53 x 10−6J

E = 107900,36 x 10−6_J

E = 104302,12 x 10−6J

E = 79128,67 x 10−6J

- Komposisi SPS 2% ; Lama Perendaman Original

(48)

Is =

100736,51 x 10−6J

51,20x 10−6m2 = 1967,51 J. m

−2

E = 164379,34 x 10−6J

E = 29440,08 x 10−6J

E = 144479,21 x 10−6_J

(49)

LAMPIRAN B

GAMBAR PERALATAN DAN BAHAN

Cetakan Komposit Serat Palem Saray

Resin Poliester Aquades 4 liter dan NaOH 5%

(50)

Alumunium Foil Mirror Glaze Wax

Katalis MEPOXE Gelas Ukur

(51)

Dobel Tip Kertas Pasir

Selasiban Skop

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)