71
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Uji Tarik Serat Tunggal
Hasil uji tarik serat tunggal pada rami bertujuan untuk mengetahui tegangan maksimal pada setiap perendaman NaOH 5 % mulai dari 0, 2, 4, dan 6 jam. Dari hasil pengujian tarik serat tunggal rami diperoleh data sebagai berikut.
Tabel 4.1. Data hasil pengujian tarik serat tunggal rami
No Waktu Tegangan Rata-rata
(MPa)
1 0 Jam 396.273
2 2 Jam 574.031
3 4 Jam 343.670
4 6 Jam 247.078
Pada grafik di bawah ini menunjukkan pengaruh dari perlakuan alkali terhadap kekuatan tarik.
Gambar 4.1. Histogram Tegangan Rata–Rata Pengujian Tarik Serat Tunggal.
4.1.1. Pembahasan Hasil Uji serat Tunggal
Pada hasil pengujian tarik serat tunggal rami dengan perlakuan NaOH 5 % diperoleh waktu 2 jam yang paling tinggi tegangan tarik rata-ratanya yaitu sebesar 574,031 N/mm2 sedangkan dalam perlakuan 6 jam diperoleh nilai rata-rata sebesar 247,078 N/mm2.
Nilai yang dihasilkan serat rami pada perlakuan 2 jam begitu tinggi apabila dibandingkan dengan perlakuan yang lebih lama yaitu 4 jam dan 6 jam. Sedangkan bila dibandingkan dengan non perlakuan, maka serat ini yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan 4 jam dan 6 jam.
396.273 574.031 343.67 247.078 0 100 200 300 400 500 600 700
Non Perlakuan NaOH 2 Jam NaOH 4 Jam NaOH 6 Jam
Tega ngan (M P a )
Dari hasil pengujian tarik serat ramie perlakuan alkali 5% variasi lama perendaman dengan acuan pengujian ASTM D 3379-75 menunjukkan bahwa efek perlakuan alkali 5% dapat meningkatkan tegangan tarik setelah perendaman selama 2 jam yaitu mempunyai nilai tegangan tarik rata-rata tertinggi terbesar 574,031 N/mm2. Namun efek dari perendaman yang terlalu lama mempunyai efek menurunkan kekuatan tarik serat rami. Dengan mengacu pada persamaan dasar tegangan tarik yang berbanding terbalik dengan kuadrat dari luas spesimen, maka semakin besar luas spesimen semakin kecil pula nilai tegangan tarik.
4.2. Hasil Uji Tarik Komposit
Pengujian tarik dilakukan dengan membuat spesimen yang dibuat sesuai dengan stndart ASTM D 638. Pengujian dilakukan di Laboratarium Uji Komoditi Karet dan Sepatu (LUKKPS) Yogyakarta.
Pengujian dilakukan pada kondisi ruangan dengan suhu 24º C dan kelembaban 60 %. Mengunakan kecepatan tarik 50 mm/menit dan jarak jepit 50 mm. Hasil pengujian tarik dapat dilihat dalam table maupun histogram dibawah ini.
Tabel 4.2. Hasil Rata-Rata Pengujian Tarik Komposit.
No Variasi Komposit Tegangan
(Mpa) Regangan (%) Modulus Elastisitas (Mpa)
1 Ebonit tanpa serat 0 Phr 4.073 30.666 13.342 2 Ebonit rami 20 Phr 6.154 46.666 13.426 3 Ebonit rami 40 Phr 5.320 52 10.232
Pengujian tarik komposit ditunjukan untuk mengetahui kekuatan tarik, regangan, dan modulus elastisitas dari komposit ebonit pada variasi 0 phr, 20 phr, dan 40 phr sebagai berikut :
Gambar 4.2. Histogram Tegangan Rata – Rata Pada Pengujian Tarik Komposit. 4.073 6.154 5.321 0 1 2 3 4 5 6 7
Ebonit tanpa serat 0 Phr Ebonit rami 20 Phr Ebonit rami 40 Phr
Tega ngan (M P a ) Variasi Komposit
Gambar 4.3. Histogram Regangan Rata – Rata Pada Pengujian Tarik Komposit. 30.666 46.666 52 0 10 20 30 40 50 60
Ebonit Tanpa Serat 0 Phr Ebonit Rami 20 Phr Ebonit Rami 40 Phr
Rega
ngan
(%
)
Gambar 4.4. Histogram Modulus Elastisitas Rata – Rata Pengujian Tarik Komposit
4.2.1. Pembahasan Hasil Uji Tarik Komposit
Pada hasil pengujian tarik yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa tegangan tarik yang tinggi diperoleh pada komposit dengan serat acak rami dengan nilai maksimal rata-rata 6,154 MPa yaitu dengan variasi serat 20 Phr. Sedangkan pada Kompon ebonit 40 Phr nilai teganggan tariknya rata-rata sebesar 5,321 MPa dan pada komponsit ebonite tanpa serat 0 Phr mempunyai nilai yang rendah yaitu rata-rata sebesar 4,073 MPa.
Dari grafik histogram didapatkan regangan tertinggi pada serat rami 40 Phr rata-rata sebesar 52 % dan pada komposit ebonit serat rami 20 Phr yaitu rata-rata sebesar 46.666 % sedangkan pada kompon ebonit (tanpa serat) mempunyai nilai rata-rata yaitu sebesar 30,666 %.
13.342 13.426 10.232 0 2 4 6 8 10 12 14 16
Ebonit Tanpa Serat 0 Phr
Ebonit Rami 20 Phr Ebonit Rami 40 Phr
Variasi Komposit M od ulus E las ti sit as ( M P a)
Modulus elastisitas merupakan hasil bagi dari tegangan dan regangan, dilihat dari hasil yang ada, modulus pada komposit pada variasi ebonit rami 20 Phr lebih tinggi dari komposit ebonit rami 40 Phr yaitu mencapai nilai 13,426 MPa. karena tegangaan tariknya yang tinggi, sebaliknya prosentase regangannya rendah.
4.3. Hasil Uji Kekerasan
Di bawah ini adalah tabel yang memuat hasil dari pengujian kekerasan
Shore A dengan standar metode uji SNI. 0778-2009, pengujian di lakukan di
Balai Besar Kulit Karet dan Plastik (BBKKP) Yogyakarta. Tabel 4.3 hasil uji kekerasan Shore A
No Variasi Komposit
Kekerasan Rata-rata
1 Ebonit Tanpa Serat 0 Phr 91.333
2 Ebonit Rami 20 Phr 91
Gambar 4.5. Histogram Kekerasan Rata–Rata Pada Komposit 4.3.1. pembahasan Hasil Uji kekerasan Komposit
Dari histogram diatas dapat dilihat variasi komposit ebonit tanpa serat 0 phr lebih tinggi yaitu mencapai nilai kekerasan rata-rata 91,333 skala shore
A dibandingkan dengan ebonit serat rami 20 Phr yang mempunyai angka 91
skala shore A.
Hasil dari pengujian kekerasan menunjukan komposit ebonite tanpa serat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, disebabkan karena pada komposit ebonit tanpa serat terjadi ikatan crosslink yang lebih banyak sehingga daya tarik antara molekul lebih kuat dan rapat. Banyaknya serat yang terkandung dalam variasi akan menurunkan nilai dari kekerasan.
91.333 91 90.66 90.2 90.4 90.6 90.8 91 91.2 91.4
Ebonit Tanpa Serat 0 Phr Ebonit Rami 20 Phr Ebonit Rami 40 Phr
Variasi Komposit K ek erasa n ( S ho re A )
4.4. Pembahasan Hasil Uji Izod Impact
Pengujian impact ini bertujuan untuk mengetahui ketangguhan suatu benda terhadap beban kejut. Prinsip dari pengujian impact ini yaitu apabila benda diberi beban kejut, maka benda akan mengalami proses penyerapan energi sehingga terjadi deformasi elastis (perubahan permanen) yang mengalami perpatahan.
Untuk hasil pengujian impact, perbedaan antara harga impact rata-rata dari benda kerja yang disebabkan beberapa hal. Antara lain desebabkan karena kekuatan benda kerja kurang merata sehingga energi yang diserap pada komposit berbeda.
Table 4.4. Hasil Rata – Rata Pengujian Izod Impact
No Variasi Komposit harga impack
(J/mm²)
1 Ebonit Tanpa Serat 0 Phr 1.373 2 Ebonit Rami 20 Phr 1.486 3 Ebonit Rami 40 Phr 1.499
Pada gambar histogram di bawah ini menunjukkan pengaruh dari variasi komposit terhadap harga impact
Gambar 4.6. Histogram harga impact Rata–Rata Pada Komposit. 4.4.1 Pembahasan Hasil Pengujian Izod Impact
Dari data yang diperoleh ebonite tanpa serat mempunyai nilai yang rendah apabila dibandingkan dengan ebonite rami 20 Phr yaitu menunjukan harga impact rata-rata 1,448 J/mm2. sedangkan ebonit rami 40 Phr menunjukan harga impact tertinggi rata-rata sebesar 1,499 J/mm2.
Energi yang diserap pada variasi komposit yang banyak seratnya akan berpengaruh pada harga impact-nya. Terbukti bakwa banyaknya serat yang terkandung pada komposit ebonit akan berperan penting sebagai penguat. 1.448 1.486 1.499 1.42 1.43 1.44 1.45 1.46 1.47 1.48 1.49 1.5 1.51
Ebonit tanpa serat 0 Phr Ebonit rami 20 Phr Ebonit rami 40 Phr Variasi Komposit Ha rg a I m pa c t ( J /m m ²)
4.5. Pengamatan Struktur Makro 4.5.1. Foto Makro Patahan Uji Tarik
a. Uji tarik komposit 0 phr
Gambar 4.7. Foto patahan makro spesimen uji tarik pada variasi 0 phr pembesar 80X
b. Foto makro uji tarik komposit 20 phr
Gambar 4.8. Foto patahan makro spesimen uji tarik pada variasi 20 phr pembesar 80X Fiber pull out Fiber face rubber 2mm 2mm
c. Foto makro uji tarik komposit 40 phr
Gambar 4.9. Foto patahan makro spesimen uji tarik pada variasi 40 phr pembesar 80X.
4.5.2. Foto Makro Patahan Uji Izod Impact a. foto makro uji izod impact 0 phr
Gambar 4.10. Foto patahan makro spesimen uji izod Impact pada variasi 0 phr pembesar 80X. V- Noth Void Void Fiber pull out Fiber face rubber 2mm 2mm
b. uji tarik izod impack 20 phr
Gambar 4.11. Foto patahan makro spesimen uji izod Impact pada variasi 20 phr pembesar 80X.
b. uji tarik izod impack 40 phr
Gambar 4.12. Foto patahan makro spesimen uji izod Impact pada variasi 40 phr pembesar 80X. 2mm 2mm Serat Rami Matrik Serat Rami Matrik Fiber pull out Fiber pull out
4.2.1. Pembahasan Foto Makro
Dari hasil foto makro bentuk patahan dapat disimpulkan bahwa jenis patahan yang terjadi adalah patahan liat. Yaitu permukaan patahan ini tidak rata nampak seperti buram dan berserat jenis patahan ini mempunyai harga impak dan tarik yang tinggi.
