PENGARUH PENAMBAHAN PEWARNA IRON OXIDE PADA KOMPOSIT PLASTIK POLYPROPYLENE (PP)-KARET TERHADAP KEKUATAN LENTUR DAN KETAHANAN PEMAPARAN CUACA

(1)

commit to user

PENGARUH PENAMBAHAN PEWARNA IRON OXIDE PADA

KOMPOSIT PLASTIK POLYPROPYLENE (PP)-KARET

TERHADAP KEKUATAN LENTUR DAN KETAHANAN

PEMAPARAN CUACA

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

Oleh :

SYAIFUL HUDHA NIM. I0408068

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

(3)

(4)

commit to user

PERSEMBAHAN

Sebuah karya ini merupakan hasil perjuanganku selama ini. Karya ini merupakan langkah awalku untuk meraih kesuksesan dimasa mendatang. Karya ini kupersembahkan kepada :

Bapak dan Ibuku tersayang, Bapak dan Ibuku tersayang, Bapak dan Ibuku tersayang, Bapak dan Ibuku tersayang, Terima kasih atas semua curahan do’a , dukungan, dan kasih sayangmu selama ini Yang menjadikan itu semua sebagai tonggak semangat bagiku

Saudara Saudara Saudara

Saudara----saudarisaudarisaudarikusaudarikuku,,,, ku Yang selalu mewarnai hari-hariku, dengan penuh perhatian Memberi dukungan & do’a dalam penyelesaian karya kecilku ini

My My My

My PrincesPrincesPrincesPrincesssss LoveLoveLoveLove,,,, Yang selalu sabar dalam memberi dukungan dan motivasi

(5)

commit to user

MOTTO

Selesaikan apa yang telah kamu mulai

Langkahmu akan menentukan masa

depanmu

Sesungguhnya bersama kesulitan itu ada

kemudahan

(6)

commit to user

vi

PENGARUH PENAMBAHAN PEWARNA IRON OXIDE PADA

KOMPOSIT PLASTIK POLYPROPYLENE (PP)-KARET

TERHADAP KEKUATAN LENTUR DAN KETAHANAN

PEMAPARAN CUACA

Syaiful Hudha Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta, Indonesia

E-mail : syaiful.hudha@gmail.com

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan pewarna iron oxide terhadap kekuatan lentur dan ketahanan pemaparan cuaca komposit plastik Polypropylene (PP)-karet ban bekas dengan metode pressured sintering.

Plastik recycle jenis PP, karet ban bekas dan pewarna iron oxide digunakan dalam penelitian ini. Komposisi pewarna iron oxide divariasikan dengan nilai fraksi volume 0%, 1%, 2%, 3% dan 4% sedangkan fraksi volume PP:karet tetap yaitu 70%:30%. Tekanan pengepresan dilakukan dengan metode

uni-axial single action vertikal sebesar 0,2 MPa konstan dengan temperatur 130oC

selama 10 menit. Pengujian kekuatan lentur mengacu pada ASTM D790 dan pengujian pemaparan cuaca mengacu pada ASTM D1435

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan pewarna iron oxide secara visual akan meningkatkan ketahanan pemaparan cuaca. Kekuatan lentur komposit akan meningkat dengan penambahan pewarna iron oxide 1% dan 2% kemudian turun pada penambahan pewarna iron oxide 3% dan 4%. Kekuatan lentur maksimal terjadi pada penambahan pewarna iron oxide 2% fraksi volume yaitu sebesar 20,91 MPa.

(7)

commit to user

vii

EFFECT OF PIGMENT IRON OXIDE ADDITION TO

POLYPROPYLENE (PP) PLASTIC-RUBBER COMPOSITES

TOWARD BENDING STRENGTH AND WEATHER

EXPOSURE ENDURANCE

Syaiful Hudha

Mechanical Engineering Department Engineering Faculty, Sebelas Maret University

Surakarta, Indonesia E-mail : syaiful.hudha@gmail.com

Abstract

This research aims to determine the effect of pigment iron oxide addition toward bending strength and weather exposure endurance on Polypropylene (PP) plastic-tire rubber composite produced by pressured sintering method.

PP type of recycled plastic, tires rubber and pigment iron oxide were used in this study. Pigment iron oxide composition was varied with the volume fraction value of 0%, 1%, 2%, 3% and 4%, while the volume fraction of PP:rubber fixed at 70%:30%. Pressing pressure was conducted using uni-axial single action vertical at constant value of 0.2 MPa and at temperature of 130°C for 10 minutes. Bending strength test refers to ASTM D790 and weather exposure endurance test refers to ASTM D1435.

The results shows that the addition of pigment iron oxide visually will enhance the weather exposure durabilty. Composite bending strength will be increased by the addition of pigment iron oxide of 1% and 2% then descend upon the addition of pigment iron oxide of 3% and 4%. Maximum bending strength occurs upon the addition of pigment iron oxide of 2% with volume fraction at 20.91 MPa.

(8)

commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Penulis panjatkan puji dan syukur kepada Allah SWT, hingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik, di Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan menginspirasi dalam pembuatan skripsi ini khususnya kepada:

1. Bapak Heru Sukano, S.T., M.T dan Bapak Purwadi Joko Widodo, S.T,. M.Kom selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan, dorongan dan arahan dengan baik selama penelitian dan penulisan skripsi.

2. Keluarga saya tercinta Bapak Rochanianto, Ibu Hartini, Mas Sis, Mbak Yayuk, Mbak Dina dan Mas Iwan yang telah mendoakan dan memberikan kasih sayang yang luar biasa besarnya, sehingga saat ini saya dapat menyelesaikan studi di Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret.

3. Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T., M.T selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin UNS.

4. Bapak Prof. Dr. Kuncoro Diharjo, S.T., M.T, Bapak Dr. Joko Triyono, S.T., M.T dan Bapak Teguh Triyono, S.T., M.Eng selaku penguji kelayakan skripsi ini.

5. Dosen-dosen Teknik Mesin UNS yang telah membagikan ilmu dan pengalaman.

6. Semua laboran Jurusan Teknik Mesin UNS terkhusus kepada Laboran Proses Produksi Mas Arifin, S.T dan Mas Endrianto A.Md, Lab Material Mas Maruto Adhi, S.T.

7. Aina Kurnia JS yang dengan sabar memberikan semangat dan motivasi untuk menyelesaikan skripsi ini.

8. Teman-teman saya Krisna, Dika, Zuhri, Timbul, Sulis, Yuli, dan Mas Bayu yang telah memberikan dorongan dan membantu proses penelitian. 9. Teman-teman seluruh Teknik Mesin yang telah membantu dan melalui

masa kuliah bersama-sama.

10.Kota Solo yang memberikan saya kenangan suka dan duka. 11.Berbagai pihak yang telah membantu jalannya proses penelitian.

(9)

commit to user

ix

Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat kesalahan dan kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak untuk memperbaiki skripsi ini.

Akhir kata, penulis berharap semoga hasil karya penulis ini dapat bermanfaat bagi siapa pun juga.

Surakarta, 2016

(10)

commit to user x

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... vi

ABSTRACT ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiii

BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1.Latar Belakang... 1 1.2.Rumusan Masalah ... 2 1.3.Batasan Masalah ... 2 1.4.Tujuan Penelitian ... 2 1.5.Manfaat Penelitian ... 3 1.6.Sistematika Penulisan ... 3

BAB II DASAR TEORI ... 4

2.1.Tinjauan Pustaka ... 4

2.2.Kajian Teoritis ... 5

2.2.1. Pengertian Komposit ... 5

2.2.2. Teknologi Serbuk... 6

a) Proses Fabrikasi Serbuk... 6

b) Pencampuran Serbuk (Mixing) ... 6

c) Pengepresan Serbuk (Compaction) ... 8

d) Sintering... 8

e) Pressured Sintering ... 9

2.3.PP (Polypropylene) ... 9

2.4.Karet Ban ... 10

2.5.Pigmen Oksida Besi ... 11

2.6.Dasar-dasar Pengujian Spesimen ... 12

2.6.1. Pengujian Densitas... 12

2.6.2. Pengujian Kekuatan Lentur ... 12

2.6.3. Pengujian Pemaparan Cuaca... 13

BAB III METODE PENELITIAN ... 14

3.1.Tempat Penelitian ... 14

3.2.Bahan dan Alat Penelitian ... 14

3.2.1. Bahan Penelitian ... 14

3.2.2. Alat Penelitian ... 14

3.3.Langkah Kerja Penelitian ... 20

3.3.1. Persiapan Bahan Dasar ... 20

3.3.2. Pencampuran Serbuk ... 21

3.3.3. Pembuatan Spesimen ... 21

3.3.4. Pressured Sintering ... 21

3.3.5. Proses Pemotongan ... 21

3.3.6. Proses Uji Densitas ... 22

3.3.7. Proses Pemaparan ... 22

(11)

commit to user xi

3.3.9. Tahap Pengujian ... 22

3.3.10.Tahap Pengolahan Data ... 23

3.4.Diagram Alir Penelitian ... 23

BAB IV HASIL DAN ANALISA ... 25

4.1.Pengaruh Penambahan Pewarna Iron Oxide Terhadap Densitas Komposit Plastik PP-Karet ... 25

4.2.Pengaruh Penambahan Pewarna Iron Oxide Terhadap Pemaparan Cuaca Komposit Plastik PP-Karet ... 29

4.3.Pengaruh Penambahan Pewarna Iron Oxide Terhadap Kekuatan Bending Komposit Plastik PP-Karet ... 32

BAB V PENUTUP ... 37

5.1.Kesimpulan ... 37

5.2.Saran ... 37

DAFTAR PUSTAKA ... 38

(12)

commit to user xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Propertis PP Murni ... 10

Tabel 2.2. Karakter Ban ... 11

Tabel 3.1. Variasi Fraksi Volume Pewarna ... 21

Tabel 3.2. Jumlah Spesimen Pengujan ... 23

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Densitas Teoritis dan Akual ... ` 27

Tabel 4.2. Rata-rata Cuaca Bulanan Stasiun PUSLITBANG FP UNS... 29

Tabel 4.3. Rata-rata Penguapan Panci Terbuka dan Piche... 30

(13)

commit to user xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Mekanisme Pencampuran Serbuk ... 7

Gambar 2.2. Skema Perubahan Partikel Terhadap Penambahan Tekanan ... 8

Gambar 2.3. Skema Perubahan Pori Selama Sintering ... 8

Gambar 2.4. Proses Pressured Sintering ... 9

Gambar 2.5. Pengunaan PP dan Simbol Recycle PP ... 10

Gambar 2.6. Aplikasi SBR Sebagai Ban Mobil ... 11

Gambar 2.7. Standar Ukuran Dimensi Spesimen Uji Kekuatan Lentur ... 13

Gambar 3.1. Mesin Crushing ... 15

Gambar 3.2. Screen Mesh 20 ... 15

Gambar 3.3. Skema Proses Mixing Serbuk ... ` 15

Gambar 3.4. Timbangan Digital ... 16

Gambar 3.5. Alat Pengepres ... 16

Gambar 3.6. Alat Uji Kelenturan ... 17

Gambar 3.7. Rak Pemaparan Cuaca ... 17

Gambar 3.8. Sunshine Recorder Tipe Cambell Stokes ... 18

Gambar 3.9. Termometer Tipe Six ... 18

Gambar 3.10. Panci Evaporimeter ... 19

Gambar 3.11. Wine Vane ... 19

Gambar 3.12. Anemometer ... 19

Gambar 3.13. Mesin Uji SEM ... 20

Gambar 3.14. Diagram Alir Penelitian ... 23

Gambar 3.15. Diagram Alir Penelitian (Lanjutan)... 24

Gambar 4.1. Pengaruh Penambahan Pewarna Terhadap Densitas ... 26

Gambar 4.2. SEM Patahan Komposit ... 28

Gambar 4.3. Perubahan Warna Pada Permukaan Spesimen ... 31

Gambar 4.4. Pengaruh Penambahan Pewarna Terhadap Kekuatan Bending ... 32