BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kelapa sawit adalah tanaman perkebunan penting penghasil minyak makanan, minyak industri, maupun bahan bakar nabati (biodiesel). Indonesia adalah penghasil minyak kelapa sawit kedua dunia setelah Malaysia. Pertumbuhan kelapa sawit sering terkendala akibat pengelolaannya belum optimal sehingga mempengaruhi hasil produksi kelapa sawit (Kuswanto et al., 2008).
Salah satu kendala pada perkebunan kelapa sawit adalah penyakit busuk pangkal batang yang disebabkan oleh Ganoderm sp. Penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit yang disebabkan jamur Ganoderma boninense merupakan penyakit utama di perkebunan kelapa sawit di Indonesia dan Malaysia. Penyakit busuk pangkal batang yang disebabkan oleh Ganoderma sudah sangat berbeda dengan apa yang terjadi beberapa dekade lalu atau awal pengusahaan perkebunan kelapa sawit. Perbedaan tersebut terjadi dari aspek kejadian penyakit, distribusi gejala dan patogenesitas. Secara umum, distribusi penyakit sudah menyebar ke seluruh Indonesia, penyakit menjadi lebih berat dan infeksinya semakin cepat (Susanto et al., 2013) Banyaknya bahan alam yang tersedia di bumi,salah satunya adalah jamur ganoderma boninense, peneliti ingin mengeksplorasi jamur ganoderma boninense dengan memanfaatkannya sebagai alternative filler komposit Atau pengisi material komposit.
Komposit adalah kombinasi antara dua material atau lebih yang berbeda baik dari bentuknya, komposisi kimianya, dan antar materialnya tidak saling melarutkan dimana material yang satu berfungsi sebagai penguat dan material yang lainnya berfungsi sebagai pengikat untuk menjaga kesatuan unsur – unsurnya. Salah satu jenis komposit yang banyak dikembangkan saat ini adalah komposit serat alam. Pemanfaatan serat alam ini makin digencarkan untuk mengurangi pemakaian material komposit berbasis serat sintetis. Hal tersebut dikarenakan sifat serat alam yang tahan korosi, ramah lingkungan, proses pembuatan yang mudah dan aman, serta murah dari segi biaya (Darmansyah, Jennifer M.Togatorop, & Edwin Azwar, 2018).
Berdasarkan uraian di atas maka dilakukannya penelitian ini untuk mengeksplorasi dan mengetahui potensi jamur ganoderma boninense yang akan di olah terlibih dulu dengan cara di blender hingga menjadi serbuk sebagai pengisi komposit polimer terhadap uji mekanik, yaitu uji Tarik, yang dimana sebelumnya juga banyak serat alam di jadikan sebagai pengisi komposit polimer, seperti serat tangkos kelapa sawit,serat bambu, daun nanas, serbuk kayu dll.
1.2. Rumusan Masalah
Penelitian ini meliputi pembuatan komposit serbuk jamur ganoderma yamg sudah di blander dengan perlakuan larutan NaOH 5% dan dengan resin polyester yang dilakukan peneliti dan analisa kekuatan tarik yang dihasilkan akibat beban yang diberikan akan dikerjakan dan dilaporkan pada penelitian ini.
Untuk itu perlu dilakukan perumusan masalah-masalah dalam penelitian ini, antara lain :
1. Bagaimana kekuatan mekanik bahan komposit polimer di perkuat serbuk jamur ganoderma akibat pengujian tarik berdasarkan variasi bahan-bahan peenyusunnya.
2. Mengidentifikasi kekuatan Tarik dan modulus elastisitasas terhadap variasi bahan-bahan penyusunnya.
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian pada pembuatan material komposit polimer dari bahan jamur ganoderma boninense ialah:
1. Mengetahui kekuatan tarik dari polyester resin BQTN 157 EX berpenguat serbuk jamur ganoderma dengan perlakuan larutan NaOH 5% yang diperoleh melalui uji Tarik.
2. Mengetahui hubungan antara kekuatan mekanik komposit terhadap variasi bahan-bahan penyusunya.
3. Mengetahui Apakah material komposit polimer berbahan serbuk jamur ganoderma kelapa sawit dapat di jadikan sebagai salah satu referensi material baru.
1.4. Batasan Masalah
Agar pembahasan penelitian ini tidak terlalu berkembang dan menjamin
konsistensi laporan, maka perlu di lakukan batasan-batasan masalah, antara lain:
1. Matrik yang digunakan adalah jenis polyester resin BQTN 157 EX.
2. Kekuatan mekanik yang di uji hanya pengujian Tarik.
3. Efek efek lain seperti kelembaban udara, suhu, geseran, getaran, dll, dalam penelitian ini tidak di teliti.
4. Jenis jamur yang digunakan hanya Jamur Ganoderma 5. Serbuk jamur ganoderma dengan ukuran : mesh 20 dan 50.
6. Larutan NaOH 5%
7. Perbandingan fraksi volume yang digunakan adalah serbuk jamur ganoderma – resin polyester dengan perbandingan : 25% serbuk jamur ganoderma dan 75% resin polyester,30% serbuk jamur ganoderma dan 70% resin, 40%
serbuk jamur ganoderma dan 60% resin polyester. Dengan menggunakan serbuk jamur yang sudah di ayak dengan ukuran mesh 20 dan 50.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian di bidang manufaktur bahan teknik dan di harapkan menjadi pondasi dasar untuk penelitian-penelitian bahan organik alami lainnya untuk waktu mendatang. Manfaat yang di harapkan dari penelitian ini adalah:
1. Memberi masukkan bagi kalangan akademisi dan praktisi serta pihak terkait mengenai kekuatan bahan komposit polimer diperkuat serbuk jamur ganoderma akibat beban-beban yang diberikan.
2. Mendukung tumbuhnya industri-industri rumah tangga (Home Industry) yang mampu memanfaatkan hasil penelitian ini sebagai inovasi bahan untuk menghasilkan berbagai produk yang berkualitas tinggi, ekonomis, dan ramah lingungan, seperti: peralatan olahraga, alat-alat dapur, alat-alat rumah tangga, listrik, dll.
3. Sebagai bahan referensi pada penelitian sejenis di waktu mendatang dalam rangka pengembangan teknologi bahan teknik di bidang komposit.
BAB 2
KAJIAN PUSTAKA
2.1. Jamur Ganoderma
Jamur ganoderma adalah organisme eukariotik yang digolongkan ke dalam kelompok jamur sejati. Dinding sel Ganoderma terdiri atas kitin, tetapi sel nya tidak memiliki klorofil. Ganoderma mendapatkan makanan secara heterotrof yaitu dengan mengambil makanan dari bahan organik di sekitar tempat tumbuhnya.
Bahan organik tersebut yang akan diubah menjadi molekul-molekul sederhana dan diserap langsung oleh hifa.
Gambar 2. 1. Jamur Ganoderma
Jamur Ganoderma termasuk dalam soil borne fungi (jamur terbawa tanah),memilikisifat saprofit dan parasit tumbuhan. Sifat yang dimiliki Jamur Ganoderma menjadi menarik karena dua peran yang saling bertentangan, yaitu
merugikan namun sekaligus menguntungkan. Sebagai patogen tumbuhan, Jamur Ganoderma dapat menyebabkan busuk akar dan batang pada tumbuhan tahunan tropika di perkebunan (kelapa sawit) maupun kehutanan, sehingga menyebabkan kerugian. Sebagai saprofit, Jamur Ganoderma telah lama digunakan sebagai bahan obat bagi kesehatan manusia. Adanya peran ganda tersebut membuat jamur Ganoderma sp. menjadi menarik untuk di kaji dengan tujuan untuk memperkaya khasanah ilmu pengetahuan dasar maupun terapan nantinya dengan tujuan biopros pecting.
2.1.1. Karakteristik Dari Jamur Ganoderma
Jamur Ganoderma berasal dari bahasa Yunani ganos/γανος "bercahaya"
dan derma/δερμα "kulit". Pada badan buah Jamur Ganoderma memiliki basidiokarp berbentuk seperti kipas, bergelombang, terdapat lingkaran tahunan, permukaannya memiliki warna coklat keunguan pada bagian tepi berwarna putih.
Bagian bawah badan buah Jamur Ganoderma berwarna putih kekuningan dan memiliki pori-pori. Dalam kondisi kering tubuh buah Jamur Ganoderma lapisan pori mempunyai warna sama dengan jaringan tubuh buah, pada waktu masih baru warnanya lebih tua dan gelap. Jaringan tubuh buah terdiri atas benang-benang jamur yang pada akhirnya nanti ujung spora terpancung,mempunyai dinding dalam coklat kekuningan dan mempunyai tonjolan-tonjolan. Sifat ini merupakan sifat khas marga Ganoderma. Berdasarkan klasifikasi ilmiah, Jamur Ganoderma masuk ke dalam Kingdom Fungi, Filum Basidiomycota, Kelas Agaricomycetes, Ordo Polyporales, Famili Ganodermataceae dan Genus Ganoderma. Di dunia, telah dilaporkan terdapat 250 spesies jamur Ganoderma, 15 spesies bersifat
patogen terhadap tumbuhan dan 6 spesies yang telah lama dibudiyakan karena dipercaya memiliki manfaat bagi kesehatan.
1. Klasifikasi Ganoderma Boninense
Menurut Susanto (2011), Ganoderma di klasifikasikan : a. Kingdom : Fungi
b. Disivi : Basidiomycota c. Kelas : Agaricomycetes d. Ordo : Polyporales e. Famili : Ganodermataceae f. Genus : Ganoderma
g. Spesies : Ganoderma boninense Pat.
2. Morfologi Jamur Ganoderma
Ganoderma sp. merupakan salah satu jenis jamur dari Suku Ganodermataceae, Bangsa Aphyllophorales, dan Kelas Basidiomycetes yang sangat tersebar luas. Jamur ini hidup di tanah, memiliki sifat parasitik dan saprophytik yang menarik karena dua peran yang saling bertentangan yaitu efek berbahaya dan bermanfaat. Sebagai parasit tanaman, Ganoderma dapat menyebabkan busuk akar dan batang di perkebunan tanaman tropis dan hutan yang menyebabkan kerugian besar. Jamur ini juga dikenal sebagai jamur pelapuk putih yang dapat menyebabkan busuk kayu dengan menghancurkan lignin.
Sebaliknya, jamur ini dapat menguntungkan karena potensi medisnya. Beberapa
koleksi dan karakterisasi Ganoderma sp. (Ratnaningtyas, 2012). Badan buah Ganoderma sp. memiliki basidiokarp berbentuk seperti kipas, bergelombang, terdapat lingkaran tahunan, permukaannya memiliki warna coklat keunguan pada bagian tepi berwarna putih. Bagian bawah badan buah Ganoderma sp. berwarna putih kekuningan dan memiliki pori-pori. karakteristik morfologi isolat Ganoderma sp. berwarna putih dengan tekstur kasar, tekstur permukaan berombak (Fitriani et al., 2017).
3. Patogenitas Ganoderma Sp.
Ganoderma merupakan cendawan Basidiomycota yang bersifat tular tanah dan sebagai penyebab utama penyakit akar putih pada tanaman berkayu dengan menguraikan lignin. Sebagian besar siklus Ganoderma ada di dalam tanah atau jaringan tanaman. Penularan penyakit busuk pangkal batang melalui tiga cara, yaitu kontak akar tanaman dengan sumber inokulum Ganoderma, udara dengan basidiospora, dan inokulum sekunder berupa tunggul tanaman atau inang alternatif (Susanto et al., 2013). Ganoderma menularkan ke tanaman sehat bila akar tanaman ini bersinggungan dengan tunggul-tunggul pohon yang sakit.
Akarakar tanaman kelapa sawit muda tertarik pada tunggul yang membusuk karena kaya akan hara dann mempunyai kelembaban yang tinggi. Akar kelapa sawit banyak ditemukan di dalam jaringan tunggul dan akar-akar kelapa sawit yang mengalami dekomposisi (Semangun, 1989).
4. Gejala Serangan
Gejala penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit yang disebabkan oleh Ganoderma dapat diketahui dari mahkota pohon. Pohon sakit mempunyai jamur
(daun yang belum membuka) lebih banyak dari biasa. Daun- daun berwarna hijau pucat. Daun-daun tua layu, patah pada pelepah dan menggantung disekitar batang (Semangun, 1989). Serangan Ganoderma sp. pada akar pohon di lapangan sulit dideteksi karena berada di dalam tanah. Akar yang baru terinfeksi tertutup oleh rhizomorfa berwarna merah dan miselium berwarna putih. Secara umum gejala pada bagian pohon di permukaan tanah adalah adanya penurunan vigor yang cepat yang ditandai dengan perubahan warna, pelayuan daun, dan akhirnya kematian tanaman 6 Universitas Sriwijaya (Herliyana et al., 2012). Ganoderma juga menyerang tanaman yang masih muda, yang sudah terbentuk jaringan kayu, namun belum menghasilkan tubuh buah (Herliyana et al., 2012). Gejala serangan Ganoderma tidak hanya menyerang kelapa sawit pada saat produksi saja tetapi juga dapat menyerang pada tahap pembibitan. Gejala penyakit pada daun kecambah dan bibit terjadi setelah munculnya pertumbuhan tubuh buah Ganoderma pada pangkal batang yang diikuti nekrosis (kematian jaringan) pada pertulangan daun akibat kekurangan unsur hara dan dapat menyebabkan kematian kecambah dan bibit (Alviodisyari, 2015).
Tabel 2. 1. Senyawa Jamur Ganoderma
Nutrisi Jumlah (%)
Karbohidrat 43
Protein 26,4
Lemak 4,5
Abu 19,0
Air 6,9
2.1.2. Manfaat Jamur Ganoderma
Di balik keganasannya sebagai penyebab penyakit pada tanaman, jamur Ganoderma memiliki peran yang sangat menguntungkan bagi kelangsungan hidup manusia. Jamur Ganoderma pada spesies yang berbeda, memiliki manfaat sebagai obat bagi manusia. Ganoderma mengandung berbagai komponen kimia yang dapat menyembuhkan penyakit dari tumor, kanker, hingga penurun kolesterol, bahkan dalam banyak buku sejarah dinyataakan bahwa para Kaisar China pada jaman dulu juga memanfaatkan Ganoderma sebagai obat tradisional untuk meningkatkan kesehatan dan keperkasaan pria. Sejak tahun 1971, seorang ilmuwan dari Universitas Kyoto di Jepang melakukan berbagai eksperimen budidaya jamur Ganoderma pada media kayu lapuk dan limbah pertanian.
Di dunia, telah diketahui 6 spesies jamur Ganoderma yang memiliki manfaat sebagai obat. Salah satunya adalah Ganoderma lucidum yang dikenal sebagai jamur merah atau jamur kayu. Dikenal dengan nama lain jamur lingzhi atau reshi (Jepang). Jamur Ganoderma sangat bermanfaat bagi manusia karena batang tubuh Ganoderma lucidum mengandung lebih dari 200 senyawa aktif yang dapat dibagi menjadi tiga kelompok utama, yaitu 30% senyawa larut dalam air (misal: polisakarida & Germanium), 65% senyawa larut dalam pelarut organik (misal: Adenosin & Terpenoid), dan 5% senyawa volatil (misal: Asam ganoderat).
Kandungannya yang bermanfaat untuk kesehatan antara lain: Polisakarida yang terdiri dari 1,3-D- glucans dan Beta-1,6-D- glucans; Triterpenoid berupa Asam Ganoderic; Adenosin; Protein berupa Ling Zhi-8 protein; Mineral berupa Kalium (K), Calcium (Ca), Magnesium (Mg); Sedikit Germanium Organik; Senyawa-
senyawa lain berupa: Ergosterol, Coumarin, Mannitol. Kandungan nutrisi, vitamin dan mineral jamur Ganoderma tersaji dalam tabel 1 dan tabel 2. Sekarang, banyak jamur Ganoderma yang dibudidayakan dengan metode organik menggunakan media dedak padi, serbuk beras cokelat dan bahan alami lainnya bahkan ada produsen yang langsung mengolah Ganoderma menjadi kapsul siap minum.
2.2. Pengertian Komposit
Komposit adalah gabungan atau kombinasi dari dua material atau lebih yang memiliki fasa yang berbeda Fasa yang pertama disebut sebagai matrik yang berfungsi sebagai pengikat dan fasa yang kedua disebut reinforcement agent yang berfungsi sebagai penguat bahan komposit. campuran keduanya akan menghasilkan material yang keras, kuat, dan ringan. K. Van Rijswijk et.al, 2001, menyatakan komposit adalah bahan hibrida yang terbuat dari resin polimer diperkuat dengan serat, menggabungkan sifat sifat mekanik dan fisik.
Kata komposit (composite) berasal dari kata "to compose" yang berarti menyusun atau menggabung. Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda (Jones, 1975). Karena bahan komposit merupakan bahan gabungan secara makro, maka bahan komposit dapat didefinisikan sebagai suatu sistem material yang tersusun dari campuran/kombinasi dua atau lebih unsur-unsur utama yang secara makro berbeda di dalam bentuk dan atau komposisi material yang pada dasarnya tidak dapat dipisahkan (Schwartz, 1984).
Penggabungan material yang berbeda bertujuan untuk menemukan material baru yang mempunyai sifat antara (intermediate) material penyusunnya yang tidak akan diperoleh jika material penyusunnya berdiri sendiri. Sifat material hasil penggabungan ini diharapkan saling memperbaiki kelemahan dan kekurangan material penyusunnya. Sifat-sifat yang dapat diperbaiki : kekuatan, kekakuan, ketahanan bending, berat jenis, pengaruh terhadap temperatur, isolasi termal, dan isolasi akustik (Jones, 1975).
Gambar 2. 2. Matrix dan Reinforcement.
Pada umumnya komposit unggul mempunyai sifat-sifat yang tidak dimiliki oleh kelompok material lain. Disamping itu, material komposit mempunyai keistimewaan yaitu mudah dibentuk sesuai dengan keinginan. Pemilihan matriks (material dasar) umumnya ditentukan oleh kondisi fisik dan mekanik, tempat komposit tersebut akan digunakan.(Sulaiman,1997) Berikut adalah Tabel 3.
pertimbangan pemilihan komposit
Tabel 2. 2. Pertimbangan Pemilihan Komposit
Alasan Digunakan Material yang Dipilih Aplikasi Ringan, kaku, kuat
Boron, semua karbon/grafit,dan beberapa jenis aramid
Peralatan militer
Tidak mempunyai nilai ekspansi termal
Karbon / grafit yang mempunyai
nilaimodulus yang sangat tinggi
Untuk peralatan luar angkasa, contohnya sensor optik pada satelit
Tahan terhadap Perubahan lingkungan
Fiber glass, vinyl ester, bisphenol A
Untuk tangki dan sistem perpipaan, tahan korosi
dalam industri kimia Sumber : (kornelius endi marwanto,2019)
Tabel 2. 3. Keuntungan dan Kerugian dari Komposit Komersial
Keuntungan Kerugian
1. Berat Berkurang
2. Rasio Antara Kekuatan Atau Rasio Kekuatan Dengan Berat Tinggi
3. Sifat – Sifat Yang Mampu Beradaptasi Kekuatan Atau Kekuatan Dafat
Beradaftasi Terhadap Pengaturan Beban
4. Lebih Tahan Terhadap Korosi 5. Kehilangan Sebagian Sifat Dasar
Material
6. Ongkos Manufaktur Rendah 7. Konduktivitas Termal Atau
Konduktivitas Listrik Meningkat Atau Menurun
1. Biaya Bertambah Untuk Bahan Baku Dan Fabrikas
2. Sifat-Sifat Bidang Melintang Lemah
3. Kelemahan Matrik Kekerasan Rendah
4.Metrik Dapat Menimbulkan Degradasi Lingkungan 5.Sulit Dalam Mengikat
6. Analisis Sifat Sifat Fisis Dan Mekanik Sulit Dilakukan, 7.Analisis Untuk Efisiensi
Damping Tidak Mencapai Konsensus
Sumber: (Jurnal Penelitian Characterization and Treatments of Pineapple Leaf Fibre Thermoplastic Composite For Construction Application, Munirah Mochtar, et.al, 2007)
2.3. NaOH
Natrium hidroksida (NaOH), juga dikenal sebagai soda kaustik, soda api, atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. terutama sebagai basis kimia yang kuat dalam pembuatan pulp dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan diterjen dan sebagai pembersih tiriskan. Produksi di seluruh dunia pada tahun 2004 adalah sekitar 60 juta ton, sementara permintaan adalah 51 juta ton. Natrium hidroksida murni adalah padatan putih yang tersedia dipelet, serbuk, butiran, dan sebagai larutan jenuh 50%. Ini adala higroskopis dan mudah menyerap karbon dioksida dari udara sehingg harus di simpan dalam wadah kedab udara. Hal ini sangat larut dalam air dengan pembebasan panas. Hal ini juga larut dalam etanol dan methanol meskipun pemeran kelarutan rendah dalam pelarut dari pada kalium hidroksida. Natrium hidroksida cair merupakan basis yang kuat, namun suhu tinggi yang di perlukan aplikasi batas, hal ini tidak larut dalam meter dan pelarut non-polar.
Sebuah larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas. Natrium hidroksida di dominasi ion, mengandung kation natrium hidroksida dan anion. Anion hidroksida natrium hidroksida membuat dasar yang sangat kuat yang bereaksi dengan asam membentuk air dan garam yang sesuai. Natrium hidroksida bereaksi dengan asam protik untuk memberikan air dan garam yang sesuai.
Sebagai contoh, dengan asam klorida, natrium klorida terbentuk: NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H2 O (l)
2.4. Aquades
Air Aquades merupakan air dari hasil penyulingan atau biasa disebut dengan proses distilasi atau biasa juga disebut dengan air murni. Proses distilasi ini merupakan suatu proses dengan cara pemisahan adanya bahan kimia menurut perbedaan kecepatan yang menguap dengan suatu teknik pemisahan berdasar dengan perbedaan titik didih dalam kegunaannya untuk memperoleh senyawa murni.
2.5. Polyester
Unsaturated Polyester merupakan jenis resin thermoset yang biasa disebut dengan polyester saja. Polyester berupa resin cair dengan viskositas yang relatif rendah dan mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan gas sewaktu pengesetan seperti banyak resin lainnya.
Mengenai sifat termalnya karena banyak mengandung monomer stiren, maka suhu deformasi thermal lebih rendah daripada resin thermoset lainnya dan ketahanan panas jangka panjangnya adalah kira-kira 110 - 1400 ˚C. Ketahanan dingin adalah baik secara relatif. Sifat listriknya lebih baik diantara resin thermoset. Mengenai ketahanan kimianya, pada umumnya kuat terhadap asam kecuali asam pengoksid, tetapi lemah terhadap alkali. Bila dimasukkan dalam air mendidih untuk waktu yang lama (300 jam), bahan akan pecah dan retak-retak.
Bahan ini mudah mengembang dalam pelarut, yang melarutkan polimer stiren.
Kemampuan terhadap cuaca sangat baik. Tahan terhadap kelembaban dan sinar
ultra violet bila dibiarkan di luar, tetapi sifat tembus cahaya permukaan rusak dalam beberapa tahun. Secara luas digunakan untuk konstruksi sebagai bahan komposit.
Penggunaan resin jenis ini dapat dilakukan dari proses hand lay-up sampai dengan proses yang kompleks yaitu dengan proses mekanik. Resin ini banyak digunakan dalam aplikasi komposit
pada dunia industri dengan pertimbangan harga relatif murah, curing yang cepat, warna jernih, kestabilan dimensional dan mudah penanganannya (Billmeyer, 1984)
Tabel 2. 4. Spesifikasi Resin Unsaturated Polyester Yukalac BQTN 157
Item Satuan Nilai tipikal Catatan
Berat jenis Gr/𝑐𝑚3 1.215
Kekerasan 40 Barcol GYZJ
934-1
Suhu distorsi panas ˚C 70
Penyerapan air (suhu ruangan)
% 0.188 1 hari
Kekuatan Fleksural Kg/𝑚𝑚2 9.4
Modulus Fleksural Kg/𝑚𝑚2 300
Daya Rentang Kg/𝑚𝑚2 5.5
Modulus rentang Kg/𝑚𝑚2 300
Elongasi % 1.6
Sumber : Justus Kimia Raya, (1996)
2.6. Klasifikasi Bahan Komposit
Pada umumnya komposit di bentuk dari dua penyusun yaitu reinforcement sebagai bahan pengisi dan matrik. Dan juga dapat di bentuk lebih dari dua bahan yaitu matrik dan reinforcement againt.
2.6.1. Matrik (Resin)
Matrik yaitu bahan pengisi composite yang mengikat serat dan melindungi dari perusakan eksternal, memiliki fungsi yaitu :
1. Mengikat serat menjadi satu kesatuan struktur.
2. Melindungi serat dari kerusakan akibat kondisi lingkungan.
3. Mentransfer dan mendistribusikan beban ke serat.
4. Memberikan beberapa sifat seperti, ketangguhan,tahanan listrik dan kekakuan.
Matrik pada komposit dapat berbentuk seperti:
1. Logam (metal matrix composite) 2. Keramik (ceramic matrix composite) 3. Polimer (polimer matrix composite)
Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composites – PMC) Bahan ini merupakan bahan komposit yang sering digunakan disebut, Polimer Berpenguatan Serat (FRP – Fibre Reinforced Polymers or Plastics) – bahan ini menggunakan suatu polimer-berdasar resin sebagai martiknya, dan suatu jenis serat seperti kaca, karbon dan aramid (Kevlar) sebagai penguatannya.
Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composites – MMC) – ditemukan telah berkembang pada industri otomotif, dimana bahan ini menggunakan suatu bahan logam seperti aluminium yaitu sebagai matrik dan penguatnya dengan serat seperti silikon karbida.
Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composites – CMC) digunakan pada lingkungan bertemperatur sangat tinggi, bahan ini menggunakan keramik sebagai matrik dan diperkuat dengan serat pendek, atau serabut-serabut (Whiskers) dimana terbuat dari silikon karbida atau boron nitride.
Gambar 2. 3. Pembagian Komposit Berdasarkan Jenis Pengguatnya
2.6.2. Resin Polyester
Resin polyester adalah jenis resin thermoset,berupa resin cair dengan viskositas yang cukup rendah, mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan gas sewaktu pengesetan seperti banyak resin thermoset lain.
2.6.3. Resin Epoksi
Resin ini harganya sedikit mahal, tetapi resin jenis ini memiliki keunggulan dalam hal kekuatan yang tinggi dan penyusutan yang relatif kecil setelah proses curing. Resin ini banyak dipakai sebagai matrik pada komposit polimer dengan penguatnya serat karbon atau Kevlar.
Tabel 2. 5. Sifat Resin Poliester dan Epoksi
Sifat Poliester Epoksi
Kekuatan Tarik (MPa) 40-90 55-130
Modulus Elastis (Gpa) 2,0-4,4 2,8-4,2
Kekuatan Impak (J/m) 10,6-21,2 5,3-53
Kerapatan (g/cm3) 1,10-1,46 1,2-1,3
Sumber : Kornelius Endi Marwanto (2019) 2.6.4. Filler Atau Reinforcement
Filler atau reinforcement (penguat) adalah salah satu bagian utama dari komposit yaitu sebagai penanggung beban utama pada komposit,dafat berbentuk seperti :
a. Partikel b. Fiber (serat) c. Fake
Komposit partikel yaitu komposit yang menggunakan partikel atau serbuk.
Partikel sebagai bahan penguat sangat menentukan sifat mekanik dari komposit karena meneruskan beban yang didistribusikan oleh matrik. Ukuran , bentuk, dan material partikel adalah factor-faktor yang mempengaruhi sifat mekanik dari komposit partikel.
Gambar 2. 4. Komposit Partikel
Komposit Serat (Fibrous Composites) Merupakan komposit yang hanya terdiri dari satu laminat atau satu lapis dan biasanya berpenguat fiber. Fiber yang digunakan bisa berupa glassfibers, carbon fibers, aramid fibers, dan sebagainya.
Gambar 2. 5. Komposit Serat
Flake composite, adalah komposit dengan penambahan material berupa serpih kedalam matriksnya. Flake dapat berupa serpihan mika dan metal (Schwartz, 1984).
Komposit Berlapis (Structural Composite Materials) Terdiri dari dua material berbeda yang direkatkan bersama-sama. Peroses pelapisan dilakukan dengan mengkombinasikan aspek terbaik dari masing-masing lapisan untuk memperoleh bahan yang berguna.
Gambar 2. 6. Komposit Berlapis
2.7. Jenis Serat Komposit
Jenis serat yang digunakan pada komposit digolongkan menjadi dua, yaitu 1. Serat Alam (Komposit Serat Alam)
Komposit serat alam ini menggunakan serat yang berasal dari tumbuhan maupun hewan. Serat ala mini dapat berupa serat kayu, serat sabut kelapa, serat bambu, jerami, wol, sutera, dan lain sebagainya.
2. Serat Sintetis
Komposit serat sintetis ini merupakan komposit yang menggunakan serat yang berasal dari produksi industry manufaktur. Bahan penguat serat berasal dari komponen-komponen yang digabungkan menggunakan teknik tertentu agar mendapatkan hasil serat dengan sifat struktur dan bentuk geometri yang di ingginkan. Serat sintetis dapat berupa serat karbon, serat nilon, serat gelas, dan lain sebagainya.
2.8. Bahan Pendukung Pembuatan Komposit
Bahan pembuat fiberglass pada umumnya terdiri dari 11 macam bahan, 6macam sebagai bahan utama dan 5 macam sebagai bahan finishing, sebagai bahan utama yaitu erosil, pigmen, resin, katalis, talk mat. Sedangkan sebagai bahan finishing antara lain, aseton PVA, mirror, cobalt, dan dempul.
2.8.1. Bahan Utama
1. Aerosil, Bahan ini berbentuk bubuk sangat halus seperti bedak bayi berwarna putih. Berfungsi sebagai perekat mat agar fiber glass menjadi kuat dan tidak mudah patah/pecah.
2. Pigment, Pigment adalah zat pewarna sebagai pencampur saat bahan fiber glass dicampur. Pemilihan warna disesuaikan dengan selera pembuatannya, pada umumnya pemilihan warna untuk mempermudah proses akhir saat pengecetan.
3. Resin, Bahan ini berwujut cairan kental seperti lem, berkelir hitam atau bening. Berfungsi untuk mencairkan atau melarutkan sekaligus juga mengeraskan semua bahan yang akan di campur. Biasanya bahan ini dijual dalam literan atau dikemas dalam kaleng.
4. Katalis, Zat ini brwarna bening dan berfungsi sebagai pengencer. Zat kimia ini biasanya dijual bersamaan dengan resin, dan dalam bentuk pasta, perbandingan adlah 1 iter dan katalisnya 1/40 liter.
5. Talk, Sesuai dengan namanya bahan ini berupa bubuk berwarna putih seperti sagu. Berfungsi sebagai campuran adonan fiberglass agar kertas agak letur.
6. Mat, Bahan ini berupa anyaman mirip kain dan terdiri dari beberapa model, dari model anyaman halus sampai dengan anyaman yang kasar atau besar dan jarang jarang. Berfunngsi sebagai pelapis campuran adonan dasar fiberglasa, sehingga sewaktu unsur kimia tersebut bersenyawa dan mengeras, mat berfungsi sebagai pengikat. Akibatnya fiberglass menjadi kuat dan tidak getas.
2.8.2. Bahan Finishing
1. Aseton, Pada umumnya cairan ini berwarna bening, fungsinya seperti katalis yaitu untuk mencairkan resin. Zat ini digunakan apabila adonan terlalu kental yang akan mengakibatan pembentukan fiberglassmenjadi sulit dan lama kering.
2. PVA, Bahan ini berupa cairan kimia berkelir biru mempunyai spiritus.
Berfungsi untuk melapis antara master mal ataau cetakan dengan bahan fiberglass. Tujuannya adalah agar kedua bahan tersebut tidak saling menempel, sehingga fiberglass hasil cetakan dapat dilepas dengan mudah dari master mal atau cetakannya.
3. Mirror, Sesuai dengan namanya, manfaat hampir sama dengan PVA, yaitu menimbulkan efek licin. Bahan ini bewujud pasta dan mempunyai warna bermacam macam.
4. Cobalt, Cairan kimia ini berwarna kebiru biruan. Berfungsi sebagai bahan aktif pencampur katalis agar dapat kering, terutama apabila kualitas katalisnya kurang baik dan terlalu encer. Bahan ini dapat di kategorikan sebagai bahan penyempurna, sebab tidak semua bengkel menggunakannya
5. Dempul fiberglass, Setelah hasil cetakan terbentuk dan dilakukan pengamplasan, permukaan yang tidak rata dan berpori pori perlu dilakukan pendempulan. Tujuannya agar permukaan fiberglass hasil cetakan menjadi halus dan rata sehingga siap dilakukan pengerjaan lebih lanjut.(Joko Purnomo,2019)
2.9. Metode-metode Pembuatan Komposit
Cara pembuatan komposit memliki beberapa metode : 2.9.1. Peroses Cetakan Terbuka (Open-Mold Process) 1. Contact Molding/ Hand Lay Up
Hand lay up adalah metode yang paling sederhana dan merupakan peruses dengan metode terbuka dari peruses fabrikasi komposit. Adapun proses dari pembuatan dengan metode ini adalah dengan cara menuangkan resin dengan tangan kedalamserat berbentuk anyaman, rajuan atau kain, kemudian memberikan tekanan sekaligus meratakan menggunakan rol atau kuas. Pada peruses ini resin langsung berkontak dengan udara dan biasanya peruses pencetakan dilakukan pada temperature kamar.
2. Vacuum Bag
Peroses vacuum bag merupakan penyempurnaan dari hand lay-up, penggunaan dari peroes vakum ini adalah untuk menghilangkan udara terperangkap dan kelebihan resin. Dengan divakumkan udara dalam wadah maka udara yang ada diluar penutup pelastik akan menekan kearah dalam. Hal ini akan
menyebabkan udara yang terperangkap dalam specimen komposit akan dapat diminimalkan.
3. Spray-Up
Proses spray-up dilakukan dengan cara penyemprotan serat (fibre) yang telah melewati tempat pemotongan (chopper). Sementara resin yang telah dicampur dengan katalis juga disemprotkan secara bersamaan wadah tempat pencetakan spray-up telah disiapkan sebelumnya. Teknologi ini menghasilkan struktur kekuatan yang rendah yang biasanya tidak termasuk dalam peroduk akhir.
4. Pressure Bag
Pressure bag memiliki kesamaan dengan metode vacum bag, namun cara ini tidak memakai pompa vakum tetapi menggunakan udara atau uap bertekanan yang dimasukkan melalui suatu wadah elastis wadah elastis ini yang akan berkontak pada komposit yang akan dilakukan.
5. Filament Winding
Fiber tipe riving atau single strand dilewatkan melalui wadah yang berisi resin, kemudian fiber tersebut akan diputar sekeliling mandrel yang sedang bergerak dua arah, arah radial dan arah tangensial. Peruses ini dilakukan berulang- ulang sehingga didapatkan lapisan serat dan fiber sesuai dengan yang diinginkan.
2.9.2. Peroses Cetakan Tertutup (Closed Mold Processes) 1. Peroses Cetakan Tekan (Compression Molding)
Peroses cetakan ini menggunakan hydraulic sebagai penekan. Fiber yang telah dicampur dengan resin dimasukkan ke dalam rongga cetakan, kemudian
dilakukan penekanan dan pemanasan. Resin termoset khas yang digunakan dalam proses cetak teknik ini adalah polyester, vinil ester, epoxies, dan fenolat. .(Ahmad Hidayat Sitepu,2019)
2. Continuous Pultrusion
Fiber jenis roving dilewatkan melalui wadah berisi resin, kemudian secara kontinu dilewatkan ke cetakan pra cetak dan diawetkan (cure), kemudian dilakukan pengerolan sesui dengan dimensi dengan dimensi yang diinginkan.
Fungsi dari cetakan tersebut ialah mengontrol kandungan resin, melengkapi pengisian serat, dan mengeraaskan bahan menjadi bentuk akhir setelah melewati cetakan.
3. Injection Molding
Metode injection molding juga dikenal sebagai reaksi pencetakan cairan atau pelapisan tekanan tinggi. Fiber dan resin dimasukkan kedalam rongga cetakan bagian atas, kondisi temperature dijaga supaya tetap mencairkan resin.
Resin cair beserta fiber akan mengalir ke bagian bawah, kemudian injeksi dilakukan oleh mandrel kea rah nozel menuju cetakan.
2.10. Void
void adalah gelembung udara yang sering muncul dan terjadi dalam pembuatan komposit,ini yang harus di hindari karena akan mengurangi kualitas dari komposit.kekuatan komposit tergantung pada void (kekosongan) adalah berbanding terbalik yaitu semakin banyak void maka komposit semakin rapuh dan
apabila void sedikit komposit semakin kuat.void juga dapat memengaruhi ikatan antara serat dan matrik,yaitu adanya celah pada serat atau bentuk serat yang kurang sempurna yang dapat menyebabkan matrik tidak mampu mengisi ruang kosong pada cetakan. Bila komposit tersebut menerima beban, maka daerah tegangan akan berpindah ke daerah void sehingga akan mengurangi kekuatan komposit tersebut. Pada pengujian tarik komposit akan berakibat lolosnya serat dari matrik. Hal ini di sebabkan karena kekuatan atau ikatan interfarcial antara matrik dan serat yang kurang besar (Schwartz 1984).
2.11. Fraksi Volume Komposit
Fraksi volume adalah aturan perbandingan untuk pencampuran volume serat dan volume matriks bahan pembentuk komposit terhadap volume total komposit. Biasanya penggunaan istilah fraksi volume mengacu pada jumlah prosentase (%) volume bahan penguat atau reinforcement yang digunakan dalam proses pembuatan komposit. Perhitungan matriks (resin) dan katalis juga harus sesuai dengan komposisi yang dibutuhkan agar komposit yang dihasilkan lebih maksimal.
Jumlah perbandingan biasasanya dalam pembuatan komposit adalah rasio berat (fraksi berat) dan rasio volume (fraksi volume). Hal ini dikarenakan satuan dari matrik dan serat biasa dihitung dengan satuan massa dan satuan volume.
2.11.1. Metode Perhitungan Fraksi Volume
Perhitungan pencampuran bahan komposit untuk menetukan fraksi volume dapat dilihat di bawah ini:
Volume Komposit/Cetakan (Vkomposit)
Vkomposit = pcetakan x lcetakan x tcetakan ………..…….. (2.1) Dengan:
Vkomposit adalah volume cetakan (cm3).
pcetakan adalah panjang cetakan (cm).
lcetakan adalah lebar cetakan (cm).
tcetakan adalah tebal cetakan (cm).
Volume Reinforcement/serbuk (Vserbuk)
V = Vkomposit x fraksi volume………..(2.2) Dengan:
Vserbuk adalah volume serbuk (cm3).
Vkomposit adalah volume cetakan (cm3).
fraksi volume adalah fraksi volume yang digunakan (%) Massa Serbuk (mserbuk)
mserbuk = Vserbuk x ρserbuk………...…….(2.3) Dengan:
Mserat adalah massa serbuk (gr).
Vserbuk adalah volume serbuk (cm3).
ρserbuk adalah massa jenis serbuk (gr/cm
2.12. Uji Tarik
Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu (Askeland, 1985). Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena menghasilkan data kekuatan material.
Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat. Benda yang di uji tarik diberi pembebanan pada kedua arah sumbunya. Pemberian beban pada kedua arah sumbunya diberi beban yang sama besarnya. Pengujian tarik dapat dilihat pada Gambar 2.7.
Gambar 2. 7. Pengujian Tarik ).
Pengujian tarik adalah dasar dari pengujian mekanik yang dipergunakan pada material. Dimana spesimen uji yang telah distandarisasi, dilakukan pembebanan uniaxial sehingga spesimen uji mengalami peregangan dan bertambah panjang hingga akhirnya patah.
Pengujian tarik relatif sederhana, murah dan sangat terstandarisasi dibanding pengujian lain. Hal-hal yang perlu diperhatikan agar penguijian menghasilkan nilai yang valid adalah; bentuk dan dimensi spesimen uji, pemilihan grips dan lain-lain.
1. Bentuk dan Dimensi Specimen Uji
Spesimen uji harus memenuhi standar dan spesifikasi dari ASTM E8 atau D638. Bentuk dari spesimen penting karena kita harus menghindari terjadinya patah atau retak pada daerah grip atau yang lainnya. Jadi standarisasi dari bentuk spesimen uji dimaksudkan agar retak dan patahan terjadi di daerah gage length.
Bentuk dan dimensi spesimen uji tarik dapat dilihat pada Tabel 2.6. dan Gambar 2.8.
Tabel 2. 6. Dimensi Specimen Susuai ASTM D638-02
Gambar 2. 8. Bentuk dan Dimensi Spesimen Uji ASTM D 638-02
2. Grip and Face Selection
Face dan grip adalah faktor penting. Pemilihan setting yang tidak tepat,
specimen uji akan terjadi slip atau bahkan pecah dalam daerah grip (jaw break). Ini akan menghasilkan hasil yang tidak valid. Face harus selalu
tertutupi di seluruh permukaan yang kontak dengan grip. Agar spesimen uji tidak bergesekan langsung dengan face. Beban yang diberikan pada bahan yang di uji ditransmisikan pada pegangan bahan yang di uji. Dimensi dan ukuran pada benda uji disesuaikan dengan standar baku pengujian.
Kurva tegangan-regangan teknik dibuat dari hasil pengujian yang didapatkan dapat dilihat pada Gambar 2.9.
Gambar 2. 9. Kurva Tegangan – Regangan
Tegangan yang digunakan pada kurva adalah tegangan membujur rata-rata dari pengujian tarik. Tegangan teknik tersebut diperoleh dengan cara membagi beban yang diberikan dibagi dengan luas awal penampang benda uji. Dituliskan seperti dalam persamaan beriku ini :
………(2.4)
Keterangan ; 𝜎 : Tegangan (kg/mm2) P : Beban yang diberikan (kg)
A0 : Luas penampang awal benda uji (mm2 )
Regangan yang digunakan untuk kurva tegangan-regangan teknik adalah regangan linier rata-rata, yang diperoleh dengan cara membagi perpanjangan yang dihasilkan setelah pengujian dilakukan dengan panjang awal, seperti pada persamaan berikut ini :
...………..(2.5)
Keterangan ; s : Besar regangan
L : Panjang benda uji setelah pengujian (mm) Lo : Panjang awal benda uji (mm)
Bentuk dan besaran pada kurva tegangan-regangan suatu logam tergantung pada komposisi, perlakuan panas, deformasi plastik, laju regangan, temperatur dan keadaan tegangan yang menentukan selama pengujian. Parameter-parameter yang digunakan untuk menggambarkan kurva tegangan-regangan logam adalah
kekuatan tarik, kekuatan luluh atau titik luluh, persen perpanjangan dan pengurangan luas. Dan parameter pertama adalah parameter kekuatan, sedangkan dua yang terakhir menyatakan keuletan bahan.
Bentuk kurva tegangan-regangan pada daerah elastis tegangan berbanding lurus terhadap regangan. Deformasi tidak berubah pada pembebanan, daerah remangan yang tidak menimbulkan deformasi apabila beban dihilangkan disebut daerah elastis. Apabila beban melampaui nilai yang berkaitan dengan kekuatan luluh, benda mengalami deformasi plastis bruto. Deformasi pada daerah ini bersifat permanen, meskipun bebannya dihilangkan. Tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan deformasi plastis akan bertambah besar dengan bertambahnya regangan plastik.
Pada tegangan dan regangan yang dihasilkan, dapat diketahui nilai modulus elastisitas. Persamaannya dituliskan seperti pada persamaan berikut ini :
………(2.6) Keterangan ; E : Besar modulus elastisitas (kg/mm2),
: regangan
: Tegangan (kg/mm2)
2.13. Kerusakan Pada Komposit
Komposit juga dapat mengalami kegagalan atau kerusakan. Kegagalan dalam komposit berkaitan dengan struktur laminasi dan pembebanan. Setiap
kegagalan pada bahan teknik diawali dengan munculnya titik retak, kemudian dilanjutkan dengan perambatan atau pertumbuhan retak yang berakhir dengan perpatahan pada bahan teknik. Menurut Nijssen (2015) beberapa mekanisme kegagalan pada komposit adalah sebagai berikut:
a. Splitting b. Delamination c. Buckling d. Fatigue
e. Impact damage
f. Creep and stress relaxation
Pada umumnya ada tiga pembebanan yang menyebabkan rusaknya suatu bahan komposit, yaitu pembebanan tarik tekan dalam arah longitudinal maupun transversal serta geser.
2.13.1. Kerusakan Akibat Beban Tarik Longitudinal
Pada komposit yang diberi beban (gaya tarik) secara sejajar dengan arah longitudinal dari serat. Kerusakan bermula dari serat-serat yang patah pada penampang yang paling lemah. Semakin besar beban yang diberikan, maka semakin banyak serat yang patah. Pada kebanyakan kasus, serat tidak patah sekaligus secara bersamaan. Ada tiga kemungkinan jika serat yang patah semakin banyak:
Jika matriks mampu menahan gaya geser dan meneruskan ke serat sekitar, maka serat yang patah semakin banyak. Hal ini akan menimbulkan retakan. Dan
pada akhirnya akan terjadi perpatahan, patahan yang terjadi disebut patah getas seperti pada Gambar 2.10 a.
Jika matriks tidak mampu menahan konsentrasi tegangan geser yang terjadi di ujung, serat dapat terlepas dari matriks (debonding) dan komposit akan rusak tegak lurus arah serat seperti pada Gambar 2.10 b
Kombinasi dari dua tipe di atas, pada kasus ini terjadi disembarang tempat disertai dengan kerusakan matriks. Kerusakan yang terjadi berupa patahan seperti sikat (brush type) seperti pada gambar 2.10.c.
Gambar 2. 10. Kerusakan Pada Komposit Akibat Beban Tarik Longitudinal
Ketika komposit diberi beban tarik melintang (Transversal), serat di dalam matriks menjadi sukar untuk menerima beban. Serat pada komposit yang mengalami pembebanan tegak lurus arah serat, akan mengalami konsentrasi tegangan pada interface antar serat dan matriks itu sendiri. Bahan komposit yang mengalami beban transversal akan mengalami kerusakan pada interface.
Kerusakan transversal bisa terjadi pada komposit dengan jenis serat acak yang
lemah dalam arah melintang. Contoh pada komposit yang mengalami regangan di bawah pembebanan transversal dapat dilihat pada Gambar 2.11.
Gambar 2. 11. Komposit Yang Menerima Beban Transversal
2.13.2. Kerusakan Internal Mikroskopik
Struktur bahan teknik dianggap rusak jika terjadi kerusakan total. Namun untuk kasus tertentu, deformasi yang sangat kecil pada struktur bahan sudah dianggap sebagai kerusakan.
Komposit dapat mengalami kerusakan internal mikroskopik akibat deformasi yang sangat kecil jauh sebelum kerusakan yang sebenarnya terjadi (kerusakan makroskopik). Kerusakan mikroskopik yang terjadi pada komposit dapat berupa:
a. Patah pada serat (fiber breaking)
b. Retak mikro pada matriks (matrix micro crack) c. Serat terkelupas dari matriks (debonding)
d. Trlepasnya lamina satu dengan yang lainnya (delamination)
Dalam melihat kerusakan akibat internal mikroskopik harus menggunakan mikroskop dan foto mikro untuk menentukan jenis kerusakan yang terjadi.
Kerusakan tidak dapat dilihat oleh mata secara langsung, maka akan sulit dalam menentukan kapan dan dimana suatu komposit akan rusak. Oleh karena itu, suatu komposit dikatakan mengalami kerusakan apabila kurva tegangan-regangan (didapat dari pengujian tarik) tidak lagi linear, atau ketika bahan tersebut telah rusak total. Hal ini berlalu baik pada komposit satu lapis (lamina) maupun laminate (komposit dengan beberapa lapisan).
2.14. Penelitian Mengenai Komposit Serat Alam
Pesatnya perkembangan teknologi memicu banyaknya penelitian terhadap komposit serat alam, berikut ini adalah hasil-hasil penelitian yang berkaitan dengan komposit serat alam :
Andromeda Dwi Laksono, dkk (2019) Pemanfaatan limbah kayu perlu dikembangkan sehingga keberadaanya dapat berguna bagi masyarakat. Salah satunya dengan teknologi komposit serat alam yang dapat dihasilkan dari serat alam seperti limbah kayu bangkirai. Dengan menggabungkan polimer polyester, penelitian studi komposit bangkirai-polyester telah dilakukan. Perbandingan antara limbah serbuk bangkirai dengan polyester yaitu 1:5. Pengujian sifat mekanik komposit didukung dengan pengujian material asalnya dilakukan dengan uji bending. Nilai modulus elastisitas komposit pada penelitian ini didapatkan 1,98 GPa dan hasil pola patahan pengujian bending mengalami patahan getas dan analisis SEM menunjukkan jika komposit mengalami kegagalan berupa void.
Andi krisdianto (2016) “karakteristik komposit serbuk kayu jati dengan fraksi volume 25%, 30%, 35% terhadap uji bending, uji tarik dan daya serap bunyi untuk dinding peredam suara”. Hasil penelitian diperoleh kekuatan tarik rata – rata tertinggi pada fraksi volume 25% sebesar 1,95 Mpa dengan modulus elastisitas 17,12 Mpa sedangkan kekuatan tarik terendah terjadi pada fraksi volume 35% sebesar 1,03 Mpa dengan modulus elastisitas 20,23 Mpa. Harga bending tertinggi pada fraksi volume 25% dengan nilai 11,89 Mpa dan modulus elastisitas 112,73 Mpa sedangkan terendah terdapat pada fraksi volume 35% yaitu dengan nilai 9,46 Mpa dan modulus elastisitas 74,22 Mpa. Nilai serap bunyi tanpa pelapis spon dan triplek tertinggi pada komposit 35% yaitu 2,36 dB sedangkan yang terendah adalah komposit fraksi volume 25% yang mempunyai serap bunyi 0,90 dB. Sedangkan nilai serap bunyi dengan berpelapis spon dan triplek tertinggi pada fraksi volume 35% yaitu 2,07 dan yang terendah terjadi pada komposit 25% dengan nilai 1,05 dB.
M. Muslimin Ilham, dkk (2019) “Pemanfaatan Serat Rami (Boehmeria Nivea) Sebagai Bahan Komposit Bermatrik Polimer”. Perkembangan material teknik terutama komposit polimer yang meliputi bahan-bahan baru (high-tech materials), proses manufaktur dan aplikasi teknik dekade ini menunjukkan peningkatan yang cukup sinifikan. Masalah yang timbul seiring dengan perkembangan teknologi bahan komposit polimer tersebut adalah bagaimana memanfaatkan bahan-bahan yang sumber ketersediaannya cukup banyak yang mampu diregenerasikan untuk mengantisipasi krisis bahan terutama jenis plastik polimer, dimana tersedianya sumber bahan dipengaruhi oleh sumber minyak bumi
yang tidak bisa diperbaharui. Dari sinilah timbul satu ide atau gagasan, bagaimana memanfaakan serat alam sebagai bahan penunjang atau bahan pengganti komposit yang terbuat dari polimer. Serat alam yang dipilih adalah serat rami (boihmera nivea), karena komposisi serat yang cukup bagus dibandingkan dengan serat alam yang lain. Permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini adalah, untuk mengetahui seberapa besar kekuatantarik serat setelah mendapat proses tratment.
Proses treatment yang dilakukan adalah dengan merendam serat kedalam beberapa larutan kimia, yaitu NaOH 5%, ethanol 99%, dan methylethyketone (MEK). Setelah proses treatment, serat kemudian diuji kekuatan tariknya. Hasil yang diperoleh dari pengujian kekuatan tarik ini adalah semakin tinggi konsentrasi NaOH maka akan semakin menurunkan kekuatan tarik serat. Sedangkan untuk pelarut ethanol diperoleh kekuatan tarik sebesar 1252,40 119,35 Mpa. dan untuk pelarut methylethylketone diperoleh kekuatan tarik sebesar 1258,81 218,37 MPa.
M irwansyah Putra Nasution (2019) “Pengujian kekuatan impak komposit serat alam dengan penguat partikel kayu mahoni”. Hasil penelitian diperoleh Tingkat energi patah tertinggi terjadi pada komposisi A dengan nilai rata-rata yaitu 4,36 (kg.m2)/s2 untuk fraksi volume campuran10 : 90% mesh 50, sedangkan tingkat energi patah terendah terjadi pada komposisi C dengan nilai rata-rata yaitu 4,02
(kg.m2)/s2 untuk fraksi volume campuran 50 : 50 mesh 50. Tingkat strength tertinggi terjadi pada komposisi B dengan nilai rata-rata yaitu 5,27 J/cm2untuk
variasi volume 30 : 70% mesh 50, sedangkan tingkat strength terendah terjadi pada komposisi A dengan nilai rata-rata 4,40 J/cm2 untuk variasi volume 10 : 90%
mesh 50. Pada percobaan kedua dengan fraksi volume campuran 30 : 70 menggunakan mesh 30, 50 dan 80 tingkat strength tertinggi terjadi pada komposisi E dengan nilai rata-rata yaitu 5,27 J/cm2 mesh 50, sedangkan tingkat strength terendah terjadi pada komposisi E dengan nilai rata-rata yaitu 4,32 J/cm2
untuk mesh 80. Tingkat energi patah tertinggi terjadi pada komposisi E dengan nilai rata-rata 4,19 (kg.m2)/s2 mesh 50, sedangkan tingkat energi patah terendahterjadi pada komposisi F dengan nilai rata-rata 3,86 (kg.m2)/s2 mesh 80.
