Studi Sifat Mekanik Campuran Debu Vulkanik Sinabung (Dvs), Polyethylene (Pe), Dan Polypropylene (Pp) Menggunakan Mesin Mixer

Teks penuh

(1)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Mesin mixer peralatan yang sangat penting yang digunakan pada proses

percampuran dua atau lebih material dalam suatu industri yang berbahan dasar

thermoplastik dan serbuk (powder). Bahan jenis serbuk dapat dicampur

menggunakan mixer statis yang lebih murah dalam penggunaan serta mudah

dalam pemasangan [1]. Proses percampuran dimaksudkan untuk mendapatkan

suatu campuran homogen dari beberapa material baik liquid atau solid.

Kehomogenan suatu campuran dipengaruhi berbagai faktor, diantarnya ukuran

partikel yang lebih seragam akan menghasilkan kehomogen yang lebih baik

dibandingkan ukuran yang tidak seragam [2]. Proses percampuran merupakan

bagian penting yang dilakukan dalam suatu industri kimia dan percampuran

polimer dengan elemen dilakukan untuk tujuan tertentu seperti memperbaiki sifat

mekanis campuran. Sifat mekanis seperti kekuatan tarik dan impak dipengaruhi

oleh parameter percampuran seperti temperatur dan kecepatan pengaduk..

Parameter temperatur percampuran dipengaruhi oleh komposisi campuran, seperti

komposisi HDPE menyebabkan perubahan temperatur dan waktu pemprosesan.

Temperatur merupakan parameter yang penting pada proses percampuran dua

atau lebih material, tingginya temperatur proses dapat mengakibatkan proses

percampuran terjadi pada kondisi material mencair atau meleleh. Metode

percampuran pada kondisi mencair lebih menguntungkan dibanding metode lain

pada pembuatan nano komposit polyurethane dan montmorillonite [3]. Sifat

mekanis campuran diperoleh melalui pengujian tarik sampel campuran,

pembuatan sampel dapat dilakukan menggunakan metode injeksi molding.

Parameter yang mempengaruhi kualitas sampel diantaranya temperatur dan

tekanan, Alfian Hamsi [4] telah meneliti mengenai pengaruh jenis binder terhadap

kualitas sampel hasil injeksi molding. Pada penelitian yang sudah dilakukan yaitu

“Studi Experimental Pengaruh Variasi Temperatur dan Putaran Pencampuran

(2)

Menggunakan Mesin Mixer Buatan Sendiri”, untuk penelitian ini menggunakan

bahan debu vulkanik sinabung sebagai penguatnya. Debu ini berasal dari erupsi

letusan gunung sinabung dimana pada debu terdapat kandungan material yang

berasal dari magma yang terdapat di dalam perut bumi yang kaya akan silika

(SiO2) 45%-55% dan oksigen (O2) juga mengandung zat besi (Fe) dan

Magnesium (Mg). Dengan terdapatnya kandungan logam berat pada debu

vulkanik sinabung, sebagian besar debu tersebut dimanfaatkan untuk dijadikan

material pencampuran bahan khususnya di bidang teknik dan pembangunan Oleh

sebab itu peneliti menggunakan debu sinabung sebagai bahan penguatnya.[5]

Beberapa penelitian mengenai percampuran polyprophylene dengan

material lain menggunakan mixer telah dilakukan. Alfian Hamsi [6] telah

melakukan penelitian percampuran 4% PP pada aspal dan pengaruhnya terhadap

kekuatan tekan dan rendam air.

Penelitian ini juga bertujuan melihat pengaruh temperatur percampuran

terhadap kehomogenan dan sifat mekanis campuran polypropylene, Polyethyelene

dan debu vulkanik sinabung menggunakan mesin mixer.

1.2. Batasan Masalah

Untuk memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai masalah yang

dikaji dalam penulisan skripsi, maka perlu kiranya diberikan batasan masalah

sebagai berikut :

1. Berdasarkan hasil dari penelitian yang sudah dilakukan yang memakai

bahan baku polyethylene, polypropylene, dan fiber glass [5] maka pada

penelitian ini yang membedakan hanya pada bahan penguatnya yaitu

mengganti fiber glass dengan Debu Vulkanik Sinabung.

2. Berdasarkan hasil dari penelitian yang sudah dilakukan yang

menggunakan komposisi Polypropylene 70%, Polyethylene 20%, dan

Fiber Glass 10% [5] didapatkan nilai kekuatan tarik yang tinggi, sehingga

pada penelitian ini pencampuran Polyethylene, Polypropylene, dan Debu

(3)

3. Pencampuran polypropylene, polyehtylene dan debu vulkanik sinabung

dilakukan dengan variasi temperatur yaitu 1600c, 1700c, dan 1800c, dan

pada variasi kecepatan pencampuran 52 rpm, 100 rpm, 144 rpm.

4. Pengujian sifat mekanik yang dilakukan yaitu pengujian Tensile Strength,

uji foto Mikro dan Makro.

5. Simulasi Autodesk Moldflow Adviser dilakukan untuk menganalisa proses

pembentukan sampel uji tarik.

1.3. Tujuan Penelitian

Ada pun tujuan dari penelitian ini dilakukan adalah :

a. Tujuan Umum

Mengetahui perbandingan kekuatan tarik antara polyethylene murni

dengan pencampuran formula I dan II (PE, PP, dan DVS) menggunakan

mesin mixer.

b. Tujuan Khusus

1. Mengetahui pengaruh variasi putaran dan temperatur terhadap

tegangan tarik dengan campuran PE, PP, dan DVS menggunakan

mixer.

2. Mengetahui pengaruh variasi putaran dan temperatur terhadap

regangan (elongation) dengan campuran PE, PP, dan DVS

menggunakan mixer.

3. Mengetahui kehomogenan dari proses pencampuran bahan PE, PP dan

DVS terhadap sifat mekanik dari hasil foto mikro dan makro.

4. Membandingkan hasil pembentukan sampel pada proses injection hot

press dengan hasil simulasi Autodesk Moldflow Adviser.

1.4. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Untuk membantu mahasiswa S1, S2 dan S3 dalam melakukan suatu

(4)

2. Sumbangan bagi kalangan industri, sehingga mampu memproduksi plastik

dengan mengetahui jenis-jenisnya dan proses pengerjaan yang cocok

dengan jenis plastik dan produk yang diinginkan.

3. Bagi peneliti, dapat menambah pengetahuan, terutama tentang

pencampuran bahan-bahan polimer untuk meningkatkan kekuatan

tariknya.

1.5. Metodologi Penulisan

Metodologi penulisan yang digunakan pada penulisan skripsi ini adalah

sebagai berikut:

1. Studi literatur, berupa studi ke perpustakaan, kajian dari buku dan

tulisan yang terkait.

2. Browsing internet, berupa studi artikel-artikel, gambar-gambar dan

buku elektronik (e-book) serta data-data lain yang berhubungan.

3. Metode studi lapangan, yaitu dengan mengambil data dari hasil

pengujian yang dilakukan di Laboratorium Teknologi Mekanik

Fakultas Teknik USU, dan Politeknik Negeri Medan.

4. Diskusi berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang ditunjuk

oleh Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera

Utara.

1.6. Sistematika Penulisan

Skripsi ini di bagi dalam beberapa bab dengan garis besar tiap bab adalah

sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisikan tentang latar belakang,tujuan,manfaat serta ruang

lingkup pengujian.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisikan landasan teori yang digunakan untuk menyusun

(5)

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini memberikan informasi mengenai tempat pelaksanaan

pengujian, bahan dan peralatan yang digunakan serta tahapan dan

prosedur dalam pengujian.

BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN

Bab ini membahas tentang hasil data yang diperoleh dari setiap

pengujian melalui pembahasan dengan perhitungan dan analisa serta

memaparkan dalam bentuk table dan grafik.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan bagian penutup yang berisikan kesimpulan dan

saran yang diperoleh dari pengujian yang dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun

laporan.

LAMPIRAN

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...