Studi Penggunaan Ampas Tebu Sebagai Material Inti (Core) Oleh : Windu Setiawan

(1)

Studi Penggunaan Ampas Tebu

Sebagai Material Inti (Core)

Kapal F R P

Kapal F.R.P

Oleh : Windu Setiawan

NRP : 4104 100 046

NRP : 4104.100.046

(2)

Latar Belakang

• Kapal-kapal kecil, kapal ikan, speedboat berbahan dasar fiberglass

• Fiber sebagai serat penguat FRP

• Serat alam sebagai serat penguat

• Ampas tebu merupakan serat alam yang akan dilakukan penelitian

Ampas tebu merupakan serat alam yang akan dilakukan penelitian

pemanfaatannya pada kapal FRP :

1. Bahan kulit kapal

(3)

Tujuan

• Serat ampas tebu (bagasse) sebagai pengganti fiberglass untuk material kulit kapal

• Menentukan komposisi serat ampas tebu sehingga didapat kekuatan bending dan tarik yang optimal

M t h i f t t b b i i l t i t di i d

• Mengetahui pemanfaatan ampas tebu sebagai isolator sistem pendingin pada kapal

(4)

Batasan Masalah

Kapal FRP yang ditinjau adalah sebagai berikut :

i S d b

• Jenis = Speed boat

• Length Over All (LOA) = 8.70 m

• Length of Water Line (LWL) = 8.0 m

• Breadth (B)( ) = 2.40 m

• Height (H) = 1.10 m

• Draught (D) = 0.60 m

• Top Speed (V) = 35 knots

B d

k

l

t

diti j

d l h

b

i b ik t

Badan kapal cepat yang ditinjau adalah sebagai berikut :

• Kulit sisi • Kulit alas

• Geladak cuaca

• Sekat

(5)

Aspek teknis yang ditinjau adalah sebagai berikut :

• Tidak membahas reaksi kimia yang terjadi pada proses pembuatan material. • Tidak membahas persoalan teknik pasca pembuatan (perawatan dan reparasi)p p p (p p ) • Pengujian tarik dan tekuk.

• Pengujian thermal untuk mengetahui kemampuan ampas tebu sebagai bahan isolasi • Serat ampas tebu sebagai bahan isolasi kotak pendingin .

• Dinding insulasi adalah datar tidak memperharikan lekukan sudut atau sambungan • Dinding insulasi adalah datar tidak memperharikan lekukan, sudut atau sambungan • Tidak menganalisa kandungan kimia yang terdapat dalam bahan isolasi

Aspek ekonomis yang ditinjau hanya pada biaya bahan baku alternatif

• Analisa ekonomis yang dilakukan hanyalah pada biaya material dan biaya pembuatan

• Tidak membahas biaya lain seperti biaya operasional jam orang lamanyaTidak membahas biaya lain seperti biaya operasional, jam orang, lamanya pembuatan dan biaya perawatan pasca pembuatan

• Harga material insulasi yang diperhitungkan adalah pada saat material tersebut didapat dari produsen

(6)

Tinjauan Pustaka

• Material Komposit

• Pembentuk Material Komposit

• Pemanfaatan Ampas Tebu

– Di Mesir telah diadakan penelitian bahwa ampas tebu dapat dimanfaatkan p p p sebagai komponen penyusun dalam pembuatan keramik (Elkader, 1986). – Ampas tebu sebagai campuran semen dengan perbandingan 1 semen: 12

ampas tebu berupa abu, dan ternyata memberi hasil yang lebih kuat, ringan dan tahan terhadap kondisi agresif dan tentu saja membutuhkan biaya yang dan tahan terhadap kondisi agresif , dan tentu saja membutuhkan biaya yang lebih ekonomis (Wahid).

– Panil gypsum,di mana ampas tebu dipakai sebagai bahan tambah mampu menghasilkan panil gypsum yang memiliki kuat lentur yang baik ( Sri Murni, 1998)

(7)

Ampas tebu sebagai bahan isolator coolbox

p

g

• Konduktivitas thermal bahan isolasi

• Teori perpindahan panas

– Konduksi

– Konveksi

– Radiasi

• Beban pendingin pada coolbox

– Beban produk

beban kalor yang dilepaskan oleh produk selama proses pembekuan dan penyimpanan

B b i filt i

– Beban infiltrasi

beban kalor yang ditimbulkan akibat adanya perembesan udara kedalam ruang pendingin akibat adanya celah-celah yang ada pada kotak pendingi dan beban kalor saat membuka atau menutup kotak atau ruang pendingin

– Beban transmisi

beban kalor yang diakibatkan oleh panas yang ditrasmisikan kedalam ruangan pendingin karena adanya perbedaan temperatur serta pengaruh dari penyinaran matahari

– Beban pendingin total

(8)

Metode Penelitian

• Pembuatan serat alam

• Pembuatan spesimen uji tarik, uji tekuk dan uji thermal

• Pengujin kekuatan dan konduktivitas thermal

(9)

(10)

Analisa Teknis

No Uji

Depth Width Length A F σ (mm) (mm) (mm) (mm2) (N) (Mpa) (mm) (mm) (mm) (mm ) (N) (Mpa) 1 2.5 15 150 37.5 200 5.333333 2 2.5 15 150 37.5 250 6.666667 3 2.5 15 150 37.5 220 5.866667 4 2.5 15 150 37.5 250 6.666667 5 2.5 15 150 37.5 230 6.133333

Persyaratan minimal yang diijinkan BKI Fiberglass adalah 10 Kg/mm2

6.133333

Persyaratan minimal yang diijinkan BKI Fiberglass adalah 10 Kg/mm .

(11)

• Kuat tarik serat alam yang lain

Kuat tarik serat alam yang lain

Laminate Kuat Tarik (Kg/mm2) Laminate Kuat Tarik (Kg/mm2)

Serat Bagasse 0.613

Woven Roving 800 10.122

Serat Karung 1.978

Serat Enceng Gondok 0.204

(12)

Konduktivitas Thermal Ampas Tebu

o du

v

s

e

p s

ebu

Grafik Konduktivitas Thermal Ampas Tebu

0 34 y = 0.724x‐0.2045 R2 = 0.901 0 29 0.3 0.31 0.32 0.33 0.34 u kt if it as Th e rm al (Bt u /h .f t. F) 0.27 0.28 0.29 0 20 40 60 80 100 120 Temperatur (oC) Ko n d u (

• Pada suhu 50 0_{C konduktivitas thermal ampas tebu sebesar 0,328 Btu/ft.h.}0_F

• Pada temperatur 75 0_{C dan 100}0_{C masing-masing 0,291dan 0,28 Btu/ft.h.}0_F 0 2045

• Pada grafik konduktifitas thermal ampas tebu didapat persamaan y = 0.724x-0.2045

• Nilai konduktifitas thermal ampas tebu pada suhu 30 0_{C sebesar 0.361 Btu/ft.h.}0_F

• Nilai konduktivitas thermal yang diijinkan untuk bahan isolasi antara 0,02 – 0,12 Btu/h.ft.0_F

(13)

• Perbandingan dengan serat lain

• Beban pendingin terkecil adalah isolator stereofoam karena stereofoam

memiliki nilai konduktivitas yang baik sehingga membutuhkan es yang tidak terlalu banyak untuk mencapai suhu terendahy p

• Ampas tebu membutuhkan jumlah es yang banyak karena ampas tebu masih belum memenuhi kriteria sebagai bahan isolator coolbox

(14)

Analisa Sistem Pendingin

Dengan Pembebanan 20 30 40 e ra tu r ( C ) 0 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Te m p e

• Es setelah 10 jam sebagian besar masih belum mencair.

Waktu (Jam )

(15)

Dengan Pembebanan Ikan 25 30 35 10 15 20 e mp e ra tu r ( C ) Is olator Stereofoam Is olator Bagas s e 0 5 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 T e

• Stereofoam sebagai bahan isolator membutuhkan waktu 2 jam untuk

-5

Waktu (Jam)

Stereofoam sebagai bahan isolator membutuhkan waktu 2 jam untuk

mendapatkan suhu 0 o_{C dan masih bisa turun sampai suhu terendahnya yaitu}

-1 o_C.

• Sedangkan ampas tebu sebagai isolator suhu terendah hanya 2 o_{C itu pun} • Sedangkan ampas tebu sebagai isolator suhu terendah hanya 2 C itu pun

(16)

Analisa ekonomis

Luas Biaya Total

No Nama Bagian y

[m2] [Rp]

1 Kulit Sisi 17,5 5.795.842

2 Kulit Alas yang Diperkuat 3,5 1.296.726

3 Geladak Cuaca 3 12 411 072

3 Geladak Cuaca 3 12.411.072

4 Sekat Tangki ceruk buritan dan sekat no. 2 4,1 2.753.146

5 Sekat no. 3 1 2.473.572

6 Sekat Tubrukan 3 2.628.464

24.998.822

Biaya material total untuk komponen badan kapal berinti bagasse adalah sebesar Rp. 24.998.822,- lebih mahal 269% atau 2,69 kali lipat lebih mahal daripada kapal yang dibuat dengan inti Klegecell yang hanya sebesar Rp 9 294 010

(17)

9.294.010,-Pembuatan coolbox

e bu

coo bo

• Biaya pembuatan coolbox isolator ampas tebu

• Perbandingan coolbox lain

• Dari segi biaya material ampas tebu sebagai isolator memiliki pengeluaran biaya paling kecil yaitu Rp. 230.100,- lalu kemudian sekam dengan biaya Rp. 232.600,- dan kemudian bamboo dengan menghabiskan biaya Rp. 235.100,-untuk pembuatan kotak pendingin

(18)

Kesimpulan

• Ampas tebu (bagasse) sebagai serat penguat mempunyai kekuatan tarik sebesar 0,613 Kg/mm2 atau hanya 6,13% dari syarat minimum yang diberikan BKI fiberglass. Dengan demikian ampas tebu tidak layak digunakan sebagai material inti kapal FRP

digunakan sebagai material inti kapal FRP.

• Biaya material kapal FRP sandwich berinti ampas tebu membutuhkan

biaya sebesar Rp. 24.998.822,- lebih mahal 269% atau 2,69 kali lebih mahal daripada kapal yang dibuat dengan inti Klegecell

daripada kapal yang dibuat dengan inti Klegecell.

• Nilai konduktifitas thermal ampas tebu sebesar 0.361 Btu/ft.h.o_{F. Sehingga}

bisa dikatakan bahan tersebut merupakan bahan isolasi yang belum bisa digunakan untuk lapisan isolasi pada coolbox

digunakan untuk lapisan isolasi pada coolbox.

• Cool box isolator ampas tebu suhu terdinginnya hanya mampu pada 2 o_C.

Ikan yang disimpan dalam coolbox isolator ampas tebu selama 18 jam tidak mengalami pembusukan sehingga coolbox dengan isolator ampas tebu

mengalami pembusukan sehingga coolbox dengan isolator ampas tebu masih bisa digunakan sebagai tempat menyimpan ikan hasil tangkapan nelayan.

• Biaya pembuatan coolbox dengan menggunakan isolator ampas tebu

• Biaya pembuatan coolbox dengan menggunakan isolator ampas tebu dengan ukuran 1.25 m3 adalah sebesar Rp. 230.100,- lebih murah dari bahan yang lain.

Studi Penggunaan Ampas Tebu Sebagai Material Inti (Core) Oleh : Windu Setiawan