ANALISA KONDUKTIVITAS THERMAL MATERIAL KOMPOSIT SERAT SABUT KELAPA DENGAN PERLAKUAN ALKALI DAN RESIN POLIESTER
Debi Alberto,Burmawi, Suryadimal
Jurusan Teknik Mesin – Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta
Kampus III Jl. Gajah Mada Gunung Pangilun Telp. (0751) 51257 Padang Email : AlbertoDeby15@gmail.com, Burmawi_koto@yahoo.com
ABSTRAK
Serat sabut kelapa dapat dimanfaatkan sebagai bahan utama pembuatan material komposit. Pemanfaatan serat sabut kelapa bisa dikombinasikan menggunakan matriks polimer resin polyester dengan memvariasikan susunan acak dan susunan lurus serat dengan komposisi perbandingan 30%:70%, 20%:80, dan 10:90%.Tujuan dan manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah untuk mendapatkan nilai konduktivitas thermal terhadap material komposit dengan perbandingan volume antara serat, matriks dan memamfaatkan limbah menjadi material baru. Pengujian ini menggunakan alat uji konduktivitas thermal bahan, dari material komposit serat sabut kelapa di dapatkan nilai konduktivitas thermal komposit pada variasi susunan acak dan lurus dengan perbandingan 20%:80% dengan nilai 0,021 W/m°c.
Kata kunci : Serat Sabut Kelapa , Alkali(NaOH), Resin Polyester, Konduktivitas Thermal Bahan.
ABSTRACT
Coconut fiber can use as main material to make composite materials. Using coconut fibers can combined to use matriks polimer resing polyester with variated random and straight system in comparison composition that 30%:70%, 20%:80%, and 10%:90%. Purpose and benefit hoped in research to get thermal conductivity to composite materials with volume comparison between fibers, matriks and using be new materials. This calibration use thermal conductivity tester, from composite materials, coconut fibers got composite thermal conductivity on variation random and straight with comparison 20%:80% with points 0,021 W/m°c.
Keywords : Coconut fibers, Alkali(NaOH), Resin Polyester, Thermal Conductivity Material
PENDAHULUAN
Teknologi komposit dengan material serat alam (Natural Fiber) merupakan teknologi yang ramah lingkungan, apalagi Indonesia yang terletak di zona khatulistiwa merupakan daerah tropis yang pada dasarnya kaya akan tumbuh-tumbuhan yang tumbuh subur, baik buah maupun bagian lain dari tanaman atau tumbuhan, selalu dimanfaatkan sebagai bahan pokok sehari-hari, semisal sabut kelapa.
Dari jenis hasil tanaman tersebut kebanyakan masyarakat masih belum maksimal memanfaatkannya, bahkan dianggap sebagai bahan limbah hasil sampingan dari produksi utama masing-masingtumbuhan tersebut.Oleh karena itu perlu adanya alternatif untuk dapat lebih dimanfaatkan dibidang keteknikan, sebagai bahan pengganti yang mempunyai nilai lebih dibandingkan dengan bahan yang sudah ada baik dari segi teknik, ekonomis maupun kualitas bahan tersebut.
Secara tradisional serat sabut kelapa dahulunya hanya dimanfaatkan
untuk bahan pembuat sapu, tikar, tali, alat-alat rumah tangga dan sebagainya
Melihat manfaat sabut kelapa yang begitu berpotensi untuk dikembangkan ini, akan menarik sekali untuk mengadakan suatu penelitian, bagaimana supaya sabut kelapa dapat lebih bermanfaat, salah satunya yaitu di manfaatkan sebagai pembuatan papan komposit pada dashboard.
Pemanfaatan sabut kelapa bisa dilakukan dengan mengkombinasikan dengan material lain seperti resin dengan membuat sebagai material komposit sehingg adalam aplikasinya perlu dikaji sifat-sifat yang berkaitan dengan pemakaiannya dilapangan seperti nilai konduktifitas thermal bahan tersebut.
Menurut aplikasi yang terdapat dilapangan contohnya pada industri otomotive,seperti dashboard kendaraan dimana panas cahaya matahari akan menyerap masuk melalui dinding dashboard. Dashboard adalah panel interior mobil bagian depan yang mana terdapat beberapa fasilitas seperti panel instrumen, laci, radio/tape, dan
0.6, 1.31 4.9, 0.61 13.6, 0.057 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0 5 10 15 w /m °c ∆T
Grafik konduktivitas thermal (w/m°c) susunan acak 30:70 AC. Untuk mengetahui daya serat
panas matahari pada dashboard komposit maka dilakukan pengujian konduktifitas panas supaya dapat diinginkan nilai konduktifitas yang rendah. Oleh sebab itu penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sejauh mana nilai konduktivitas panas material kompositsupaya mendapatkan material yang lebih baik.
BAHAN DAN PENELITIAN Bahan :
1. Serat Sabut Kelapa sebagai penguat dari material komposit
2. Resin Poliester sebagai pengikat
3. Alkali(NaOH) gunanya untuk menghilangkan zat lilin dan meningkatkan kekerasan permukaan serat
Peralatan :
1. Cetakan pipa paralon Untuk tempat cetakan
spesimen berukuran diameter 45mm, tebal 5mm.
2. Gergaji
Untuk memotong ukuran benda uji sesuai dengan standar
3. Gelas Ukur
Untuk mengukur volume resin 4. Jangka sorong
Untuk mengukur dimensi benda uji
5. Konduktivitas thermal
ANALISA PEMBAHASAN A. Variasi Acak
1. Spesimen (30%:70%)
Gambar 4.1. Grafik Konduktivitas Thermal Komposit Paduan Serat Sabut Kelapa Dengan Resin Poliester, Dengan Perbandingan 30% : 70% spesimen I.
35.9, 0.021 35.5, 0.022 32.6, 0.024 0.02 0.021 0.022 0.023 0.024 0.025 32 34 36 38 w /m °c ∆T
Grafik konduktivitas thermal (w/m°c) susunan acak 20:80 27,6; 0,028 23,2; 0,033 19.5, 0.04 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0 10 20 30 w /m °c ∆T
Grafik konduktivitas thermal (w/m°c) susunan acak 10:90 17.2, 0.045 5.7, 0.137 1.2, 0.655 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 10 20 w/m °c ∆T
Grafik konduktivitas thermal (w/m°c) susunan lurus 30:70 36.7, 0.021 35.2, 0.022 26.2, 0.03 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0 10 20 30 40 w /m °c ∆T
Grafik konduktivitas thermal (w/m°c) susunan lurus 20:80 Gambar 4.2. Grafik Perpindahan
Panas Komposit Paduan Serat Sabut Kelapa Dengan Resin Poliester, Dengan Perbandingan 20% : 80% spesimen II.
2. Spesimen (10%:90%)
Gambar 4.3. Grafik Perpindahan Panas Komposit Paduan Serat Sabut Kelapa Dengan Resin Poliester, Dengan Perbandingan 10% : 90% spesimen III.
A. Variasi lurus
1. Specimen(30%:70)
Gambar 4.4. Grafik Perpindahan Panas Komposit Paduan Serat Sabut Kelapa Dengan Resin Poliester, Dengan Perbandingan 30% : 70% spesimen I.
2. Specimen (20%:80)
Gambar 4.5. Grafik Perpindahan Panas Komposit Paduan Serat Sabut Kelapa Dengan Resin Poliester, Dengan Perbandingan 20% : 80% spesimen II.
22.8, 0.034 21.6, 0.036 22.9, 0.034 0.0335 0.034 0.0345 0.035 0.0355 0.036 0.0365 21.5 22 22.5 23 w /m °c ∆T
Grafik konduktivitas thermal (w/m°c) susunan lurus 10:90 3. Specimen(10%:90)
Gambar 4.6. Grafik Perpindahan Panas Komposit Paduan Serat Sabut Kelapa Dengan Resin Poliester, Dengan Perbandingan 10% : 90% spesimen III.
KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil analisa nilai koefisien perpindahan panas bahan komposit pada material serat sabut kelapa dengan resin polyester dapat di simpulkan sebagai berikut:
Untuk variasi serat acak: a. Dengan perbandingan 30:70 nilai
K pada 0,057, 0,61 sampai 1,31 W/m°C.
b. Dengan perbandingan 20:80 nilai K pada 0,021, 0,022, sampai 0,024 W/m°C.
c. Dengan perbandingan 10:90 nilai K pada 0,028, 0,033, sampai 0,04 W/m°C.
Untuk variasi serat lurus: a. Dengan perbandingan 30:70 nilai
K pada 0,045, 0,137, sampai 0,655 W/m°C.
b. Dengan perbandingan 20:80 nilai K pada 0,021, 0,022, sampai 0,03 W/m°C.
c. Dengan perbandingan 10:90 nilai K pada 0,034, 0,034, sampai 0,036 W/m°C.
SARAN
1. Hendaknya dalam proses pengambilan data pada pengujian konduktivitas panas, harus benar-benar teliti.
2. Sebelum melakukan pengujian, hendaknya bahan uji harus dalam keadaan dingin, supaya data yang didapat akurat. 3. Selama proses pengujian
hendaknya pemanas maupun spesimen jangan digerak- gerakkan, sebab akan mempengaruhi suhu atau
temperatur yang akan terbaca oleh thermometer digital. 4. Pastikan alat sudah terpasang
atau pas pada bahan uji, supaya hal yang tidak diinginkan tidak terjadi.
5. DAFTAR PUSTAKA
Sudarsono, toto rusianto, yogi suryadi“pembuatan papan partikel berbahan baku sabut kelapa dengan bahan pengikat alami lem kopal)” JurusanTeknikmesin,fakult asTeknologi Industri
Hanif “serat pendek sabut kelapa sebagai penguat papan Kompositdengan styrofoam sebagai matriks” Jurusan TeknikMesin,Politeknik
Negeri Lhokseumawe, Jl. Banda Aceh-Medan km. 280 Buketrata – Lhokseumawe
I Made Astika1), I Putu Lokantara1) dan I Made GatotKarohika1) “Sifat Mekanis Komposit
Polyester dengan Penguat
Serat Sabut Kelapa”
1)Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362 Matthews, F.L., Rawlings, RD., 1993, Composite Material Engineering And Science,Imperial College Of Science, Technology And Medi-cine, London, UK.
Mikell PG. (1996). Composite Material Fundamental of
Modern Manufacturing
Material, Processes, And
System. Prentice Hall. Oroh Jonathan, dkk, 2013. “Analisis
Sifat Mekanik Material Komposit dari Serat Sbut Kelapa”. Jurusan Teknik
Mesin. Universitas Sam Ratu Langi Menado. Rowell, R.M., Han, J.S., Rowell, J.S.,
2000. Characterization and factors effecting fiber sifates, Nat.Polymer and
Agrofibers Composites, San Carlos, Brazil, pp. 115-133.
Schwartz, M.M. (1984). Composite
Materials Handbook. New
York: McGraw-Hill Inc. Van Vlack, L. H., 1994, terjemahan
Japrie, S. Ilmu dan Teknologi Bahan, E-disi
