LAPORAN AKHIR
PEMANFAATAN SERAT DAUN TEBU (Saccharum officinarum) SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN KOMPOSIT
Disusun sebagai Persyaratan untuk Mahasiswa
Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh:
Astria Utami NIM. 0613 3040 0339
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2016
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR
PEMANFAATAN SERAT DAUN TEBU (Saccharum officinarum) SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN KOMPOSIT
Oleh :
ASTRIA UTAMI NIM. 0613 3040 0339
Palembang, Juli 2016
Pembimbing I, Pembimbing II,
Ir.Fadarina, M.T. Ir. Muhammad Zaman,M.Si.,M.T.
NIP. 195803151987032001 NIP. 195907031991021001
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia
Adi Syakdani, S.T., M.T. NIP. 196904111992031001
Telah Diseminarkan Dihadapan Tim Penguji Dijurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
Pada Tanggal 3 Agustus 2016
Tim Penguji Tanda Tangan
1. Indah Purnamasari, S.T., M.Eng. ( )
NIP. 198703272012122002
2. Ir. Jaksen M. Amin, M.Si. ( )
NIP. 196209041990031002
3. Yuniar, S.T., M.Si. ( )
NIP. 197306211999032001
Palembang, Agustus 2016 Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia
Adi Syakdani, S.T., M.T. NIP. 196904111992031001
ABSTRAK
Pemanfaatan Serat Daun Tebu (Saccharum Officinarum) Sebagai Bahan Baku Pembuatan Komposit
(Astria Utami, 64 Halaman, 11 Tabel, 23 Gambar)
Tanaman Tebu (Saccharum Officinarum) dikenal sebagai tanaman serba guna yang memiliki manfaat di berbagai bidang kehidupan. Namun, pengolahan bagian daun tebu masih sebatas sebagai sampah organik atau pengganti kayu bakar untuk kebutuhan memasak secara tradisional. Daun tebu mengandung selulosa sehingga berpotensi dimanfaatkan seratnya sebagai pengisi untuk pembuatan komposit dengan matriks Recycled Polypropylene (Rpp). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi persen NaOH terhadap perlakuan serat daun tebu sehingga diperoleh produk komposit yang baik. Serat daun tebu diperkuat dengan Recycled Polypropylene (Rpp) yang disusun secara acak dibuat dengan teknis cetak. Pembuatan komposit pada penelitian ini dilakukan menggunakan proses hotpress dengan variasi persen NaOH sehingga diketahui pengaruhnya terhadap karakteristik sifat fisik dan sifat mekanik komposit berdasarkan SNI 03-2105-2006 dan JIS A 5908-2003. Tahapan alkali dengan variasi persen NaOH ( 1%, 3% dan 5%) bertujuan untuk mengetahui komposisi lignin terkecil yang didapat dari perlakuan tersebut yang berpengaruh pada karakteristik dari sifat dan mekanik pada komposit. Pada proses pencetakan komposit menggunakan alat hotpress. Berdasarkan hasil penelitian komposisi optimum yang didapatkan yaitu dengan variasi persen NaOH 3% dengan kadar air 0,3824 %, densitas 0,7519 gr/cm3, pengembangan tebal 1,4285 %, daya serap air 6,1971 %, kuat tekan 15,9073 kg/cm2 dan kuat tarik 15,6014 kg/cm2.
ABSTRACT
THE USE OF SUGARCANE (SACCHARUM OFFICINARUM) AS MATERIAL OF COMPOSITE
(Astria Utami, 64 Pages, 11 Tables, 23 Pictures)
Sugarcane (Saccharum Officinarum) is known as a versatile plant which has many benefits in many part of life. However, processing sugar cane leaves is still limited as organic waste or firewood substitute for traditional cooking needs. Sugarcane leaves contain cellulose that could potentially be used as a filler to produce the composite with Recycled Polypropylene (Rpp) matrix. The aim of this research is to know the effect of varied percent of NaOHtoward the treatment of sugarcane leaf fibers in order to obtain a better composite product. Sugarcane fibbers which is supported by recycled polypropylene composites were arranged randomly and pressed by moulding technique. Manufacturing of composites in this research is done by hotpress process with varied percent of NaOH thus determine its effect on the physical and mechanical properties of the composites based on SNI 03-2105-2006 and JIS A 5908-2003. Alkaline step with varied percents of NaOH (1%, 3% and 5%) aims to determine the smallest lignin composition which is derived from the treatment which affects the characteristics of the nature and mechanics on composite. In the composite molding process use a hotpress. The optimum composition is obtained by variation percent NaOH 3% with the water content of 0,3824%, density 0,7519 gr/cm3, thickness swelling 1,4285%, water absorption 6,1971%, compressive strenght 15,9073 kg/cm2 and tensile strenght 15,6014 kg/cm2.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirobbilalamin. Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Penelitian Laporan Akhir dan menyusun Laporan Akhir. Sholawat beserta salam selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW. beserta keluarga, sahabat, dan pengikutnya hingga akhir zaman.
Laporan ini disusun sebagai persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia di Politeknik Negeri Sriwijaya. Laporan ini berdasarkan pada penelitian yang dilakukan oleh mahasiswa di Laboratorium Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya pada tanggal 4 April – 15 Juni 2016
Selama penulisan dan penyusunan laporan ini, penulis mendapatkan begitu banyak bantuan dari berbagai pihak. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:
1. Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya 2. Carlos R.S, S.T., M.T. selaku Pembantu Direktur 1 Politeknik Negeri
Sriwijaya
3. Adi Syakdani, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
4. Ahmad Zikri, S.T., M.T. selaku Sekretaris Jurusan dan seluruh Dosen serta Staf yang ada di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
5. Ir. Fadarina, M.T. dan Ir. Muhammad Zaman,M.Si., M.T., selaku Dosen Pembimbing I dan II yang selalu memberikan bimbingan dan motivasi selama penulis menyelesaikan laporan dan melaksanakan penelitian
6. Teknisi Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya yang telah membantu dalam melaksanakan penelitian
7. Kedua orang tua tercinta yang sabar dan terus memberikan dukungan baik berupa moril maupun materil.
8. Semua pihak yang telah ikut berpartisipasi membantu dalam penyelesaian laporan ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca, yang tentunya akan mendorong penulis untuk berkarya lebih baik lagi pada kesempatan yang akan datang. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Palembang, Juli 2016
MOTTO
“ Jadi diri sendiri, cari jati diri dan dapatkan hidup yang mandiri karena hidup terus mengalir dan kehidupan terus berputar.”- Anonim
“ Indeed, with hardship will be ease.” – Surah Ash-Shars, verse 6
“ Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.”- QS. Alam Nasyroh: 6
Ku persembahan untuk : Kedua orang tuaku serta
keluargaku tercinta. Kedua pembimbingku (Ibu
Fadarina dan Pak Zaman) Arief Ferdiansyah
Shifa Anindita dan Ica Khoirunnisa
Teman-teman KC 2013 Almamaterku
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... iii
ABSTRACT ... iv
KATA PENGANTAR ... v
LEMBAR PERSEMBAHAN ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ... 1
1.2Tujuan ... 2
1.3Manfaat ... 3
1.4Perumusan Masalah ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1Tanaman Tebu ... 4
2.2Komposit ... 5
2.2.1 Material Penyusun Komposit ... 6
2.2.2 Klasifikasi Komposit ... 16
2.2.3 Bagian Utama komposit ... 18
2.3Kelebihan, Kekurangan dan Kegunaan Komposit ... 22
2.3.1 Kelebihan Komposit ... 22
2.3.2 Kekurangan Komposit ... 23
2.3.3 Kegunaan Komposit ... 23
2.4Proses Pembuatan Komposit ... 23
2.5Zat Kimia Dalam Daun Tebu ... 28
2.5.1 Selulosa ... 28 2.5.2 Hemiselulosa ... 29 2.5.3 Lignin ... 29 2.6 Pengujian Komposit ... 32 2.6.1 Karakteristik Komposit ... 32 2.6.2 Standar Pengujian ... 34
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1Waktu dan Tempat Penelitian ... 36
3.2Alat dan Bahan yang Digunakan ... 36
3.3Pelaksanaan Penelitian ... 38 Halaman
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1Hasil ... 46 4.2Pembahasan ... 48 BAB V PENUTUP 5.1Kesimpulan ... 61 5.2Saran ... 61 DAFTAR PUSTAKA ... 63
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Nilai Kekuatan Mekanis Komposit Oleh Biro Klasifikasi Indonesia ... 5
2. Karakteristik polipropilena ... 14
3. Serat Alam dan Sifat Mekanisnya ... 19
4. Komposisi Unsur Kimia Serat Alam ... 21
5. Sifat Mekanis Beberapa Serat Alam ... 22
6. Sifat Fisik dan Mekanis dari Komposit Berdasarkan SNI 03-2105-2006... 35
7. Standar Pengujian Sifat Komposit Berdasarkan JIS A 5908-2003 . ... 35
8. Hasil Uji Komposisi Kimia Serat Daun Tebu Sebelum Perlakuan ... 47
9. Hasil Uji Komposisi Kimia Serat Daun Tebu Setelah Perlakuan ... 47
10. Tabulasi Hasil Analisis Sifat Fisik Komposit ... 47
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Tanaman Tebu ... 5
2. Ilustrasi Material Penyusun Komposit ... 6
3. Matriks Pada Komposit ... 7
4. Fiber Glass ... 15
5. Carbon Fiber ... 15
6. Aramid Fiber ... 16
7. Metode Hand lay up ... 24
8. Proses Pencetakan dengan Vacuum Bag ... 25
9. Metode Spray lay up ... 26
10. Metode Injection Molding ... 27
11. Reaksi Antara Lignin dan NaOH ... 32
12. Serat Daun Tebu ... 37
13. Recycled Polypropylene ... 37
14. Diagram Tahap Persiapan Serat ... 39
15. Diagram Alir Penelitian ... 45
16. Hasil Komposit dengan komposisi kadar NaOH ... 46
17. Grafik Hasil Analisis Komposisi Kimia Serat Daun Tebu ... 49
18. Grafik Hasil Analisa Densitas Komposit ... 51
19. Grafik Hasil Analisis Kadar Air Komposit. ... 53
20. Grafik Hasil Analisis Daya Serap Air Komposit ... 54
21. Grafik Hasil Analisis Pengembangan Tebal Komposit ... 56
22. Grafik Hasil Pengujian Kuat Tarik Komposit ... 57
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1. Data Perhitungan ... 64 2. Perhitungan ... 67 3. Dokumentasi Kegiatan ... 77 4. Berkas Surat ... 81
