1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1LATAR BELAKANGTeknologi bahan dewasa ini berkembang dengan pesat. Hal ini didorong oleh kebutuhan akan bahan yang dapat memenuhi karakteristik tertentu yang dikehendaki. Salah satu hasilnya adalah bahan komposit polimer. Kemampuan untuk mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan, baik dalam segi kekuatan, maupun bentuknya dan keunggulannya dalam rasio kekuatan terhadap berat, mendorong penggunaan komposit polimer sebagai bahan pengganti material logam konvensional pada berbagai produk.
Umumnya pengisi ditambahkan bahan polimer seperti termoplastik, karet ataupun elastomer ditujukan untuk meningkatkan sifat-sifat tertentu seperti kekuatan bahan dan mengurangi biaya atau keduanya sekaligus. Secara umum, kemampuan penguatan suatu pengisi dipengaruhi oleh tiga ciri utama yaitu ukuran dan luas permukaan, bentuk dan struktur permukaan serta aktivitas dan sifat-sifat kimia permukaan. Pengisi penguat biasanya mempunyai ukuran partikel yang kecil, permukaan yang aktif secara kimia . Semakin kecil ukuran dari partikel pengisi maka luas permukaan semakin besar dan daya interaksi antara kedua bahan akan semakin besar sehingga sifat-sifat mekanik akan semakin bagus [1].
Penggunaan bahan poliester tak jenuh yang merupakan plastik jenis termoset sebagai matriks pada perkembangan komposit ditujukan karena bahan tersebut mempunyai beberapa kelebihan antara lain : Kuat tidak mudah sobek, Tahan terhadap suhu yang tinggi, Tidak larut dalam asam organik , Penyerapan air yang rendah, Pengerutan yang minimal bila dibandingkan dengan plastik jenis termoset yang lain [2].
Sebelumnya telah dilakukan penelitian menggunakan poliester sebagai matriks antara lain oleh Porwanto dengan menggunakan serat bambu dan serat gelas sebagai pengisinya. Dari penelitian didapatkan komposit dengan hasil yang bervariasi. Kekuatan tarik paling ideal didapatkan pada saat fraksi volume penguatnya adalah 2.5% yaitu 38.57 MPa [3]. Jamasri,dkk menggunakan serat
2
tandan kelapa sawit sebagai pengisi hasil yang diperoleh adalah peningkatan kekuatan tarik yang sangat baik pada saat fraksi berat serat 42% [4] .
Proses pengerasan resin diberi bahan tambahan yaitu, katalis jenis Methyl Ethyl Keton Peroxide (MEKP), katalis digunakan untuk mempercepat proses
pengerasan cairan resin pada suhu yang lebih tinggi. Pemakaian katalis dibatasi
sampai 1% dari volume resin [5] . Apabila MEKP lebih dari 1 % maka
kompositnya bisa lebih getas dan kemungkinan bisa meleleh.
Pemanfaatan buah kelapa umumnya hanya daging buahnya saja untuk dijadikan kopra, minyak dan santan untuk keperluan rumah tangga, sedangkan hasil sampingan lainnya seperti tempurung kelapa belum begitu banyak dimanfaatkan. Penggunaan tempurung kelapa, sebagian kecil sebagai bahan bakar untuk keperluan rumah tangga, arang aktif dan bahan baku pembuatan obat nyamuk. Potensi lain pemanfaatan tempurung kelapa adalah sebagai alternatif serat penguat bahan gesek karena tempurung kelapa tersebut memiliki karakteristik fisik dan mekanik yang baik yaitu kekerasan dan kerapatan tinggi, serta serapan airnya rendah. Sayangnya, potensi tempurung kelapa yang besar ini belum semuanya dimanfaatkan [6].
Tempurung kelapa dapat dikumpulkan dari berbagai sumber antara lain lokasi pembuatan kopra, pasar-pasar tradisional, industri santan instan, dan lain-lain. Tempurung kelapa merupakan salah satu sumber bahan pengisi alamiah yang potensial dan mempunyai prospek ekonomis tinggi. Penggunaan bahan pengisi alamiah semakin meningkat seiring dengan perkembangan teknologi, faktor
ekonomis dan isu-isu lingkungan. Tempurung kelapa memiliki sifat daya tahan
yang sangat baik, sifat kekasaran yang tinggi dan sifat daya tahan terhadap pengikisan. Komposisi tempurung kelapa antara lain, selulosa 26.6% dan lignin 29.40%. Karena sifat-sifat yang dimiliki oleh tempurung kelapa ini, maka bahan
ini sangat baik digunakan untuk jangka waktu yang lama. Berdasarkan uraian
tersebut, maka tempurung kelapa sebagai salah satu buangan pertanian yang mengandung lignoselulosa memiliki potensi untuk digunakan sebagai bahan pengisi pada proses pembuatan komposit dengan matriks poliester [7].
Beberapa penelitian telah dilakukan dengan memanfaatkan serbuk tempurung kelapa sebagai pengisi pada pembuatan komposit. Salmah,dkk.
3
menggunakan tempurung kelapa sebagai pengisi pada pembuatan komposit termoplastik dengan matriks polietilena. Dari penelitian didapat bahwa penambahan serbuk tempurung kelapa meningkatkan kekuatan tarik dan modulus young tertinggi didapatkan pada saat kandungan serbuk tempurung kelapanya
60% berat yaitu 12.2 MPa dan 260 MPa [8].
Hamid juga melakukan penelitian yang serupa dengan menggunakan serbuk tempurung kelapa sebagai pengisi dengan menggunakan matriks polietilena. Kekuatan tarik dan modulus young tertinggi didapat pada saat kandungan serbuk tempurung kelapanya adalah 60% yaitu 12.59 MPa dan 297 MPa [7].
Oleh karena itu, penelitian untuk mendapatkan ukuran serbuk tempurung kelapa yang paling sesuai dan menghasilkan kualitas komposit yang paling baik dibandingkan dengan penelitian sebelumnya perlu dilakukan.
1.2PERUMUSAN MASALAH
Dalam penelitian ini yang menjadi permasalahan adalah bagaimana pengaruh komposisi serbuk tempurung kelapa 70 mesh sebagai pengisi dengan perbandingan komposisi antara pengisi serbuk tempurung kelapa dan matriks poliester tak jenuh yaitu, 20 : 80 , 30 : 70, 40 : 60 (b/b) terhadap sifat-sifat mekanik dan penyerapan air komposit poliester tak jenuh.
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Untuk mendapatkan komposisi serbuk tempurung kelapa terbaik sebagai pengisi komposit poliester tak jenuh sehingga menghasilkan sifat-sifat komposit yang unggul.
4 1.4 MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Salah satu alternatif untuk memanfaatkan tempurung kelapa sebagai bahan
pengisi komposit.
2. Memberikan informasi bagi dunia pendidikan / penelitian bahwa tempurung
kelapa dapat dimanfaatkan sebagai pengisi pada pembuatan komposit dengan matriks poliester.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
1.5.1 Bahan Baku yang Digunakan
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian pengaruh tempurung kelapa sebagai pengisi komposit matriks poliester tak jenuh dengan menggunakan katalis metil etil keton (MEKP) ini adalah sebagai berikut :
1. Poliester tak jenuh sebagai matriks
2. Tempurung kelapa ukuran 70 mesh sebagai pengisi
3. Metil etil keton peroksida ( MEKP) sebagai katalis
1.5.2 Variabel yang digunakan
Variabel yang digunakan adalah perbandingan komposisi serbuk tempurung kelapa dengan matriks poliester yaitu 20 : 80 , 30 : 70, 40 : 60 (b/b)
1.5.3 Parameter
Adapun yang menjadi parameter dalam penelitian ini adalah :
1. Pengujian sifat kekuatan tarik (Tensile Strength) ASTM D-638
2. Pengujian sifat kekuatan Bentur (Impact Strength) ASTM D-256
3. Pengukuran Fraksi Volume Serat dalam komposit
4. Analisis spektroskopi inframerah (FTIR)
5. Pengujian daya serap terhadap air
