Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik, Universitas Udayana
Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362
ISSN 2338 - 414X
Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362
Telp./Fax.: +62 361 703321
http://www.mesin.unud.ac.id
ISSN 2338 – 414X
Nomor 1/Volume 2/Juli 2014
P R O S I D I N G
P R O S I D I N G
P R O S I D I N G
P R O S I D I N G
P
ro
si
d
in
g
K
o
n
fe
re
n
si
N
a
si
o
n
a
l E
n
g
in
e
e
rin
g
P
e
rh
o
te
la
n
IV
P R O S I D I N G
P R O S I D I N G
P R O S I D I N G
P R O S I D I N G
KONFERENSI NASIONAL
ENGINEERING PERHOTELAN
“Inovasi Teknologi Ramah Lingkungan
(green
P
ro
si
d
in
g
K
o
n
fe
re
n
si
N
a
si
o
n
a
l E
n
g
in
e
e
rin
g
P
e
rh
o
te
la
n
IV
technology)
untuk Perkembangan Pariwisata”
P
ro
si
d
in
g
K
o
n
fe
re
n
si
N
a
si
o
n
a
l E
n
g
in
e
e
rin
g
P
e
rh
o
te
la
n
IV
P
ro
si
d
in
g
K
o
n
fe
re
n
si
N
a
si
o
n
a
l E
n
g
in
e
e
rin
g
P
e
rh
o
te
la
n
IV
-2
0
1
3
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik
Universitas Udayana
2
0
1
3
Prosiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan
26 – 27 Juni, 2014
Ketua Editor
: Ainul Ghurri, S.T., M.T., Ph.D.
Editor Pelaksana : I Made Gatot
I Ketut Adi Atmika, S.T., M.T.
IG Teddy Prananda Surya, S.T., M.T.
Penyunting Ahli : Prof.Dr. Tjok Gd. Tirta Nindhia (UNUD)
Prof.Dr. ING Antara M.Eng. (UNUD)
Prof.Dr.Ir. IGB Wijaya Kusuma (UNUD)
Prof Johny Wahyuadi M, DEA (UI)
Prof. Dr. Kuncoro Diharjo, ST,MT. (UNS)
Dr Caturwati (UNTIRTA)
Prof.Dr.Ing. Mulyadi Bur (Sekjen BKSTM)
Dr. Ir. I Wayan Surata,
Dipublikasikan dan didistribusikan oleh Jurusan Teknik Mesin
Udayana, Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362,
i
ISSN:
Prosiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan
Ainul Ghurri, S.T., M.T., Ph.D.
I Made Gatot Karohika, S.T., M.T.
I Ketut Adi Atmika, S.T., M.T.
IG Teddy Prananda Surya, S.T., M.T.
Prof.Dr. Tjok Gd. Tirta Nindhia (UNUD)
Prof.Dr. ING Antara M.Eng. (UNUD)
Prof.Dr.Ir. IGB Wijaya Kusuma (UNUD)
Prof Johny Wahyuadi M, DEA (UI)
Prof. Dr. Kuncoro Diharjo, ST,MT. (UNS)
Dr Caturwati (UNTIRTA)
Prof.Dr.Ing. Mulyadi Bur (Sekjen BKSTM)
r. I Wayan Surata, MErg (UNUD)
Hak Cipta @ 2014 oleh KNEP
Jurusan Teknik Mesin – Universitas Udayana
Dilarang mereproduksi dan
bagian dari publikasi ini dalam bentuk
maupun media apapun tanpa seijin Jurusan
Teknik Mesin – Universitas Udayana.
Dipublikasikan dan didistribusikan oleh Jurusan Teknik Mesin
Udayana, Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362, Indonesia.
N: 2338-414X
Prosiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan V – 2014
oleh KNEP V – 2014
Universitas Udayana.
dan mendistribusi
bagian dari publikasi ini dalam bentuk
maupun media apapun tanpa seijin Jurusan
Universitas Udayana.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat
rahmatNya acara Konferensi Engineering Perhotelan V (KNEP-V) bisa terselenggara pada
tanggal 26-27 Juni 2014 di Universitas Udayana Bali, Kampus Sudirman. KNEP - V ini
diselenggarakan oleh jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana dalam rangkaian kegiatan
BKFT ke 49 dan Dies Natalis ke 52 Universitas Udayana, didukung oleh Badan Kerjasama
Teknik Mesin (BKSTM) seluruh Indonesia.
KNEP V – 2014 ini merupakan forum untuk mendiskusikan dan mengkomunikasikan
hasil-hasil penelitian terkini engineering dalam konteks perhotelan; dan topik-topik
pendukung lain dalam lingkup Teknik Mesin. Disamping itu untuk meningkatkan kerja sama
dengan organisasi profesi engineering perhotelan. Hasil yang dihapakan adalah
meningkatnya mutu riset-riset yang akan dilakukan, meningkatnya daya kompetisi untuk
mendapatkan grant penelitian, hubungan yang baik inter akademisi dan antara akademisi
dengan praktisi.
Konferensi ini mengangkat beberapa Grup topik yang meliputi:
1.
Engineering perhotelan (EP)
: manajemen dan optimasi energi, manajemen air, AC
dan Chiller, pompa, perpipaan, maintenance, elektrikal, sistem pengamanan, boiler,
building service, bangunan hemat energi, dll.
2.
Konversi energi (KE)
: Perpindahan panas, mekanika fluida, termodinamika, sumber
energi alternatif.
3.
Teknologi, pengujian dan pengembangan material (TPPM)
: Korosi, pengelasan,
pengecoran, polimer dan komposit, analisis kegagalan.
4.
Teknik dan manajemen manufaktur (TMM)
: proses permesinan, pembentukan,
fabrikasi, sistem manufaktur, CAD-CAM, otomasi industri, sistem pengontrolan.
5.
Bidang umum (BU)
: pendidikan Teknik Mesin, metode pengajaran, kebijakan energi,
pengelolaan dampak lingkungan.
6.
Industri pariwisata kreatif (IPK)
: teknologi informasi industri pariwisata, manajemen
industri perhotelan, teknologi tepat guna yang berhubungan dengan pengembangan
pariwisata.
Adapun jumlah makalah yang dipresentasikan dalam konferensi ini berjumlah 64 makalah
yang mencakup enam topik di atas.
Kami mengucapkan terima kasih kepada keynote speaker, para akademisi, peneliti,
praktisi dan professional di bidang perhotelan yang telah mengirimkan artikelnya, serta
semua pihak yang meliputi panitia pengarah, panitia pelaksana, scientific committee dan
pihak-pihak yang telah terlibat dan membantu terselenggaranya kegiatan ini dengan sukses.
Denpasar, Bali, 21 Juni 2014
Ketua Panitia KNEP V,
iii
DAFTAR ISI
Kata Pengantar
ii
Daftar Isi
iii
Makalah KNEP V - 2014
iii
Grup Engineering Perhotelan
EP 01Sistem informasi geografis pemetaan hotel berbasis web - N.M.A.E.D. Wirastuti,
I.G.A.K. Diafari Djuni, I.G.A.S. Antariksa
1
EP 02
Evaluasi sistem pengelolaan limbah cair dengan proses biofilter anaerob-aerob dari industri perhotelan di Bali - Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati
11
Grup Konversi Energi
KE 01Analisis pengaruh posisi percabangan pipa distribusi reservoir terhadap kerugian head total instalasi - H. Nasaruddin Salam
17
KE 02
Uji kinerja motor diesel menggunakan biowater diesel terbuat dari virgin coconut oil - Annisa
Bhikuning dan Reandy Ferdinanto
27
KE 03
Kajian simulasi koefisien perpindahan panas konveksi dan distribusi temperatur aliran fluida pada counterflow heat exchanger dengan pipa spiral menggunakan solidworks - Sri Poernomo
Sari dan Sandy Suryady
33
KE 04
Paradigma dan peluang konservasi energi pada gedung komersial - I Made Astina, Anugrah
Erick Eryantono, Febryansyah
41
KE 05
Pengaruh model turbulensi pada analisis penggunaan blowing terhadap hambatan aerodinamika model kendaraan - Rustan Tarakka, Jalaluddin, Baharuddin Mire, Muhammad
Noor Umar
53
KE 06
Kaji eksperimental pengaruh variasi ketebalan isolator terhadap efisiensi tungku biomassa berbahan serbuk gergaji kayu - Ismail Thamrin dan Andriansyah
61
KE 07
Analisis laju aliran minyak pelumas pada bantalan jurnal dengan metode elemen hingga -
Irsyadi Yani dan Hasan Basri
67
KE 08
Pengaruh jumlah tingkat destilasi kontinyu terhadap kualitas dan kapasitas produksi arak bali sebagai bahan bakar alternatif - IGK Sukadana, IGN Putu Tenaya
73
KE 09
Pengujian efisiensi kompor biomassa sederhana dengan debit airan udara yang bervariasi -
Ahmad Maulana K.
iv
KE 10
Analisis performansi kolektor surya pelat datar untuk pemanas air dengan sumber energi matahari - Ketut Astawa, Nengah Suarnadwipa, IGK Dwijana
85
KE 11
Perbandingan dampak pemakaian campuran minyak goreng bekas dengan solar terhadap emisi gas yang ditimbulkannya - Dewin Purnama, Richard A.M. Napitupulu
91
KE 12
Drag reduction suspense bakteri selulosa pada aliran crude oil dalam pipa spiral - Yanuar,
Kurniawan, Rendi, Habib, Edwin, Vaul
97
KE 13
Penggunaan minyak goreng bekas untuk kompor bertekanan - I Ketut Gede Wirawan 105 KE 14
Pengaruh pemanasan bahan bakar dengan media radiator terhadap emisi gas buang - IGN Putu
Tenaya, IGK Sukadana, I Wayan Marlon Managi
109
KE 15
Potensi tenaga air di Kabupaten Buleleng - Bali - Made Suarda 117 KE 16
Simulasi sistem pengering biji kopi dengan menggunakan energi surya - Isa Abdillah 125 KE 17
Potensi biogas dari substrat bio-limbah perhotelan - I Nyoman Suprapta Winaya, I Gusti Ngurah
Putu Tenaya, I Made Agus Putrawan
131
KE 18
Potensi pemanfaatan energi terbuang pada chiller dalam upaya mengoptimalkan energi perhotelan - Suarnadwipa, Gunawan Tista, Wendya S
137
KE 19
Unjuk kerja destilasi air energi surya dengan penambahan kondensor pasif - I Gusti Ketut Puja,
Mayang Kapita, FA Rusdi Sambada
143
KE 20
Pengaruh bentuk penampang ring yang diletakkan pada permukaan silinder terhadap koefisien drag - Si Putu Gede Gunawan Tista dan Ainul Ghurri
151
KE 21
Sintesis dan uji angka ester biodiesel jelantah minyak kelapa - Ni Made Suaniti, I Wayan
Bandem Adnyana
159
KE 22
Pengaruh jarak pitch longitudinal pengganggu aliran tersusun staggered terhadap performa kolektor surya pemanas udara - Made Sucipta, I Putu Surya Pandita, Ketut Astawa
163
KE 23
Konduktivitas termal papan partikel sekam padi dan jerami - Effendy Arif, Syamsul Arifin,
Rombe Allo
169
KE 24
v
Grup Teknologi Pengujian dan Pengembangan Material
TPPM 01Defusifitas unsur aluminium dengan unsure Fe pada baja cetakan guna menghindari fenomena die soldering - Abdul Hay, Ilyas Djamal, Haerul Arsyad
187
TPPM 02
Studi eksperimen dan pemodelan matematis efek socked time proses pack carburizing
terhadap kekerasan permukaan baja karbon - AAIA Sri Komaladewi, I Dewa Made Krisnha Muku,
DNK Putra Negara
193
TPPM 03
Laju korosi dan kekuatan pipa komposit baja karbon-tembaga dalam air laut - Johannes
Leonard
199
TPPM 04
Pengaruh wetting agent terhadap densitas komposit matriks keramik Al2O3/Al Produk DIMOX - G. N. Anastasia Sahari
205
TPPM 05
Pembuatan dan karakterisasi material komposit matriks logam paduan Al-4%Mg dengan penguat serbuk SiC menggunakan metode stir casting - Abdul Aziz
211
TPPM 06
Pengaruh temperatur sintering pada penambahan penguat SiCw dan Al2O3 partikel terhadap karakteristik aluminium matrik komposit - Ketut Suarsana
219
TPPM 07
Aplikasi program MatlabTM pada perhitungan dan penentuan komposisi bahan penyusun rem komposit - Agus Triono, IGN Wiratmaja Puja, Satryo Soemantri B., Aditianto R., Bagus B.
227
TPPM 08
Analysis on pulling and bending strength of composite having stengthener of peneapple leaf fibre – epoxy by using alkalinity - Hammada Abbas, Reinyelda D. Latuheru, Abdul Hay
233
TPPM 09
Sifat Compression pada honeycomb sandwich structure dengan reinforcement serat alam -
Sofyan Djamil dan Patrick Kusworo
239
TPPM 10
Distribusi kekerasan dan total case depth baja karbon rendah setelah proses pack carburizing -
Dewa Ngakan Ketut Putra Negara, I Ketut Gede Sugita, IGN Arimbawa
245
TPPM 11
Mekanisme aus baja karbon AISI 1065 pada permukaan kontak basah akibat beban kontak gelinding-luncur - I Made Widiyarta, I Made Parwata, I Made Gatot Karohika, I Putu Lokantara
dan Made Arie Satryawan
249
TPPM 12
Ketahanan api komposit plastik daur ulang berpenguat serat sabut kelapa dengan perlakuan acrylic acid dan diammonium phospate pada fraksi berat yang berbeda - I Putu Lokantara dan
Ngakan Putu Gede Suardana
255
TPPM 13
Fraksi volume dan panjang serat berpengaruh terhadap kekuatan lentur komposit polyester berpenguat serat tapis kelapa - I Made Astika dan I Gusti Komang Dwijana
vi
TPPM 14
Keausan komposit akibat perubahan fraksi berat serat dan perlakuan vulcan AF21 - NPG
Suardana, NM. Suaniti, IP Lokantara, Sumadiasa P, Adi Prayudi
271
Grup Teknik dan Manajemen Manufaktur
TMM 01Pengaruh dan pertimbangan faktor lingkungan untuk peningkatan kualitas pada lini produksi -
H Harisupriyanto
277
TMM 02
Analisa waktu baku elemen kerja pada pekerjaan penempelan cutting stiker di CV Cahaya Thesani - I Wayan Sukania, Teddy Gunawan
284
TMM 03
Analisis beban kerja mahasiswa praktek di bengkel teknologi mekanik jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bali - M. Yusuf dan Anom Santiana
295
TMM 04
Aspek keselamatan kerja pada proses pembentukan batu permata menggunakan mesin gerinda - Anom Santiana dan M. Yusuf
301
TMM 05
Optimasi kondisi pemesinan untuk kekasaran permukaan pada proses slot milling baja tahan karat AISI 304 - Amrifan Saladin Mohruni, Erna Yuliwati, Redy Kholif Muhrobin
307
TMM 06
Kajian eksperimental kekasaran permukaan polymer ertalone 6SA pada proses milling - Sobron
Lubis, Rosehan, Kevin Nataniel
315
TMM 07
Pemodelan desain sol sepatu dengan inovasi penambahan wave spring - Redyarsa Dharma
Bintara, Puspita Fajar Kharismaningtyas, Moch. Agus Choiron, Anindito Purnowidodo
323
TMM 08
Analisa gaya dan daya mesin pencacah rumput gajah berkapasitas 1350 kg/jam - Liza
Rusdiyana, Suhariyanto, Eddy Widiyono, Mahirul Mursid
327
TMM 09
Redesain tempat kerja untuk meningkatkan kenyamanan dalam proses peleburan paduan perunggu perajin gamelan Bali di Desa Tihingan - IGN Priambadi dan IKG Sugita
339
TMM 10
Perbaikan performa traksi dengan modifikasi rasio gigi tansmisi - I Gusti Agung Kade Suriadi, I
Ketut Adi Atmika, I Made Dwi Budiana Penindra
347
TMM 11
Auto tuning PID controller untuk mengendalikan kecepatan DC servomotor robot gripper 5 Jari - I Wayan Widhiada, Wayan Reza Yuda Ade Putra, Cok. G. Indra Partha
353
TMM 12
Meningkatkan pendapatan masyarakat dengan mesin pencacah sampah plastik - I Gede Putu
Agus Suryawan, Cok. Istri P. Kusuma Kencanawati, I Made Widiyarta
359
TMM 13
Effects of length/hole diameter ratio on stress intensity factor in stop hole method - Nurlia P.S.,
Yanuar R.A.P., Anggara D.P., Moch. Agus Choiron
vii
TMM 14
Pengembangan model elemen hingga indentasi bulat (spherical) untuk memprediksi kekerasan Rockwell B (HRB) - I Nyoman Budiarsa
369
TMM 15
Pemodelan desain awal crash box dua segmen terhadap tabrakan arah frontal dan arah miring - Moch. Agus Choiron
379
TMM 16
Aplikasi ergonomi total untuk meningkatkan kualitas dan produktivitas - I Wayan Surata 383 TMM 17
Analisis penyerapan energy dan deformasi crash box dengan variasi bentuk penampang - Fikrul
Akbar Alamsyah dan Moch. Agus Choiron
389
TMM 18
Kajian kinerja traksi dan perilaku guling kendaraan truk pengolah sampah - I Dewa Gede Ary
Subagia, I Ketut Adi Atmika, Tjok, Gde Tirta Nindhia
395
TMM 19
Aplikasi ergonomic function deployment untuk redesain kursi penumpang mini bus angkutan pariwisata di Bali - I Gusti Komang Dwijana dan I Putu Lokantara
403
TMM 20
Karakteristik traksi sepeda motor dengan continuous variable transmission system - I Ketut Adi
Atmika dan I Dewa Gede Ary Subagia
409
TMM 21
Analisa distribusi tegangan pada helm industri dengan mengunakan metode elemen hingga -
I Made Gatot Karohika, I Made Dwi Budiana Penidra, DNK Putra Negara, Geovani
417
TMM 22
Aplikasi metode Six Sigma (DMAIC) untuk meningkatkan kualitas produk alat music sasando -
Damianus Manesi
423
Grup Bidang Umum
BU 01Asupan nutrisi berupa segelas teh manis dan 75 gram kue ketan dapat menurunkan kelelahan dan meningkatkan konsentrasi petani Subak Abian di Desa Taman Tanda Bedugul - I Ketut
Widana dan I Gede Oka Pujihadi
433
Grup Industri Pariwisata Kreatif
IPK 01Introduksi teknologi tepat guna untuk perajin kulit kerang sebagai industri kreatif penunjang pariwisata di Lombok – NTB - I Wayan Joniarta dan Made Wijana
Konferensi Nasional Engineering Perhotelan V, Universitas Udayana, 2014 271
Keausan komposit akibat perubahan fraksi berat serat
dan perlakuan vulcan AF21
NPG. Suardana
1)*), NM. Suaniti
2), IP. Lokantara
1), Sumadiasa P
1),
Adi Prayudi
1)1)Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana, Bali-Indonesia 2)Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Udayana, Bali-Indonesia
*Email: )npgsuardana@me.unud.ac.id
Abstrak
Pemanfaatan bahan limbah plastik dan serat alam sebagai material komposit adalah salah satu langkah penyelamatan lingkungan dari limbah plastik yang memerlukan waktu sangat lama terdegradasi di alam atau bahkan tidak pernah terdegradasi. Salah satu pemanfaatan komposit ini adalah sebagai ubin lantai, dimana memerlukan ketahanan gores atau gesekan. Untuk itu penelitian ini membahas tentang keausan komposit polypropelene (PP) recycle berpenguat serat sisal dengan fraksi berat masing-masing 25%, 35% dan 45% dengan perlakuan vulcan AF21 5% serta perlakuan Vulcan AF21 masing-masing 5%, 10% dan 20% dengan berat 35%. Proses pembuatan komposit dengan teknik Hot-press. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi persentase fraksi berat serat sisal dalam komposit semakin tinggi pula keausannya. Demikian pula semakin tinggi persentase vulcan AF21 untuk perlakuan seratnya maka tingkat keausan komposit semakin tinggi pula
Kata kunci: Serat alam, polypropelene (PP) daur ulang, komposit, keausan
Abstract
Utilization of recycled plastic and natural fiber as composite materials is one of the methods to save the environment from plastic waste which requires a very long time for degradation or even has never been degraded by nature. One of composite utilizations is by using it as floor tiles, which require wear resistance. Therefore, this study discusses the wear of recycled polypropelene (PP) composite with reinforcement sisal fiber weight fraction 25%, 35% and 45% with vulcan AF215% treatment and treated by Vulcan AF21 5%, 10% and 20 % for weight fraction of 35%, respectively. The manufacturing process of these composites was done through Hot-press technique. The result of the study showed that the higher the percentage of fiber weight fraction in the composite, the higher their wear was. Similarly, the higher the percentage of Vulcan AF21 for fiber treatment, the higher the wear rate of composites was.
Keywords: natural fibers, recycled polypropelene (PP), composite, wear
1. PENDAHULUAN
Produksi plastik sintetik yang tidak ramah lingkungan terus menerus diproduksi oleh produsen untuk memenuhi atau memanjakan konsumen. Semakin banyak plastik sintetik yang diproduksi artinya semakin banyak pula sampah plastik yang dihasilkan dimana dampak negatif terhadap lingkungan sudah sangat jelas yaitu terdegradasi dengan waktu yang sangat lama dan bahkan tidak pernah terdegradasi di alam dan bila dibakar akan menghasilkan gas CO2 dan terkadang gas beracun
yang mana berkontribusi terhadap perubahan iklim bumi [1]. Ditambah kurang pemahaman masyarakat kita akan dampak yang ditimbulkan akibat membuang sampah plastik di sembarang tempat membuat semakin merana lingkungan tidak hanya sekitar kita akan tetapi secara global. Pengelolaan sampah semetinya telah dilakukan sejak dari rumah tangga agar sampah tidak bercampur aduk antara sampah organik dan anorganik. Sampah plastik di Bali saja 87 ton/hari (11% dari sampah yang dihasilkan di Bali per harinya) [2]. Pemerintah Provinsi Bali sudah membuat solusi yang sudah dilakukan untuk menanggulangi sampah seperti menggagaskan Bali clean and green yang bertujuan menjadikan Bali menjadi tempat yang bersih dan hijau apalagi Bali merupakan destinasi wisata terkenal di dunia. Selain itu di setiap Kabupaten di Bali juga sudah mempunyai
Prosiding KNEP V 2014 ISSN 2338-414X 272
startegi kusus untuk menanggulangi sampah termasuk sampah plastik. Sampah plastik yang terbuat dari bahan thermoplastic dapat didaur ulang. Salah satu bahan limbah plastik tersebut adalah
polypropylene (PP). Dalam studi ini limbah plastik PP ini dibuat material komposit dengan penguat
serat alam sisal. Komposit yang dibuat berupa ubin lantai yang mana memiliki keunggulan lebih ringan, lebih ramah lingkungan, lebih murah namun memiliki sifat ketahanan api, penyerapan air dan mekanis lebih rendah dari bahan keramik. Untuk itu studi perlakuan serat dan polimer telah dilakukan untuk meningkatkan ketahanan api dan juga meningkatkan ketahanan penyerapan air yang tentu berpengaruh pula terhadap sifat mekanisnya. Pada studi kali ini difokuskan pada keausan komposit tersebut, karena ubin lantai sudah barang tentu memerlukan ketahanan terhadap goresan atau gesekan benda lainnya. Untuk itu material komposit yang telah diuji kemampuan ketahanan apinya diuji ketahanan ausnya. Bagaimana keausan ubin komposit tersebut akibat variasi fraksi berat seratnya begitu pula dengan meningkatnya persentase perlakuan serat dengan Vulcan AF21.
2. METODE PENELITIAN 2.1. Material
PP (polypropylene) daur ulang dari kemasan air mineral merk Aqua yang dipotong-potong. Serat Sisal merupakan produksi petani di Karangasem Bali diperoleh dari pasar. Bahan Kimia: NaOH (natrium hidroksida), aquades dan 5% Vulcan AF 21 untuk perlakuan serat. Gliserin digunakan untuk melapisi cetakan agar sepesimen tidak menempel pada cetakan. Seluruh bahan kimia diperoleh dari toko bahan kimia.
2.2. Perlakuan kimia
Serat sisal dipotong dengan ukuran ±10mm kemudian direndam didalam air dengan suhu 100˚C selama 1 jam untuk menghilangkan kotoran yang menempel pada serat sisal. Serat sisal dibilas dengan air mengalir sampai bersih, selanjutnya dimasukkan kedalam oven dengan suhu 70˚C selama 24 jam untuk pengeringan. Untuk treatment serat direndam di dalam larutan 5% NaOH selama 2 jam pada suhu ruang kemudian dibilas dengan air mengalir sampai bersih. Dikeringkan kembali di dalam oven dengan suhu 70oC selama 24 jam. Dilanjutkan perlakuan masing-masing serat dengan 5%, 10% dan 20% Vulcan AF21 selama 2 jam dengan rasio berat serat dan volume larutan sebesar 1 gr : 20 ml, kemudian langsung dikeringkan.pada suhu 70 C selama 24 jam.
2.3. Pembuatan komposit
Plastik PP recycle dipotong kecil - kecil dan dimasukkan ke dalam mesin blending panas hingga plastik mencair. Serat sisal yang telah mendapatkan perlakuan kimia ditimbang menggunakan timbangan digital dengan fraksi berat serat 25%, 35% dan 45% masing-masing dimasukkan ke dalam plastik yang telah mencair pada mesin blending panas hingga serat tercampur dengan cairan plastik secara merata. Cetakan tekan panas diberikan pelapis (gliserin) agar material yang dicetak tidak melekat dengan cetakan. Polimer dan serat yang telah tercampur dimasukkan ke dalam cetakan dan dipress dengan tekanan 3 ton pada temperatur 1700C.
2.4. Uji keausan
Uji keausan komposit mengikuti standar ASTM G 133[3]. Spesifikasi pengujian seperti jari-jari pin 4,76 mm, beban pengujian 1 Kg, panjang langkah 10,0 mm, frekuensi osilasi 5,0 Hz, lama pengujian 3 menit 22 detik (jarak luncur 20 m) dan pengujian tanpa palumasan. Pengujian dilakukan sebanyak 5 (lima) kali pengulangan. Mencari persentase kehilangan berat menggunakan persamaan beriku ini.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Keausan komposit akibat fraksi berat serat
Gambar 1 menunjukkan bahwa keausan komposit PP (polypropylene) daur ulang serat sisal dengan variasi fraksi berat serat 25%, 35%, dan 45% dengan perlakuan 5% Vulcan AF21 diperoleh
Berat awal – berat akhir
Konferensi Nasional Engineering Perhotelan V, Universitas Udayana, 2014 273
persentase kehilangan berat terendah pada spesimen dengan fraksi berat serat 25% yaitu 0,035%. Pada fraksi berat serat 25% serat yang digunakan sedikit sehingga matrik PP ( Polypropylene ) daur ulang yang digunakan sebagai matrik cukup tebal untuk mengikat semua serat sehingga pada saat pengujian keausan gesekan hanya mengenai plastiknya saja dan hanya sedikit serat yang tergesek yang menyebabkan kehilangan beratnya menjadi sedikit pula. Adapun hal lain yang menyebabkan rendahnya kehilangan beratnya adalah permukaan dari sepesimen komposit ini licin sehingga saat uji keausan permukaan specimen komposit tidak tergores maksimal melainkan cenderung tertekan ke bawah oleh spesimen bola yang digunakan sebagai penggesek spesimen pada uji keausan ini bisa dilihat pada Gambar 2a. Sedangkan persentase kehilangan berat terbesar terdapat pada komposit dengan fraksi berat serat 45% yaitu sebesar 0,069% ini disebabkan serat yang digunakan cukup banyak sehingga plastik semakin tipis melapisi serat tersebut dan juga pada proses Blending panas, pencampuran antara serat dan matrik tidak tercampur secara sempurna sehingga pada proses pencetakan tidak mau mengikat secara sempurna. Sehingga saat uji kehausan spesimen bola lebih mudah menggores permukaan komposit ini bisa dilihat pada Gambar 2b. Dari hasil foto mikro juga dapat terlihat perbedaan antara masing – masing fraksi berat, itu dikarenakan campuran antar matrik sebagi penguat dan serat tidak mau menyatu dengan sempurna selain proses belending panas yang tidak sempurna dan disebabkan memang karena fraksi berat yang berbeda beda. Dari ketiga hasil foto mikro faksi berat 45% (Gambar 2c) yang memiliki tingkat keausan yang tertinggi, dikarenakan lebih banyak serat dibandingkan matrik, maka pada saat proses pengujian keausan lebih cepat mengalami keausan yang cepat, dilihat dari permukaan benda uji yang sangat dalam mengalami goresan dan banyaknya serpihan serat yang terlihat. Hal tersebut dikarenakan jumlah matrik yang sebagai pegikat serat lebih sedikit dari yang lain, maka komposit tersebut paling lemah dan mudah tergores, dan disamping itu juga pada proses pencetakan bahan uji, proses belending panas atau pencampuran antara serat dan matrik tidak mau tercampur secara merata dan sempurna, karena tingkat pemanasan yang kurang atau pada saat pencampuran serat dan matrik pada suhu dan waktu pencampuran yang kurang tepat, disamping itu juga pengaruh penggunaan bahan kimia Vulcan AF21. Dimana dengan penggunaan semakin banyak fraksi berat serat, maka kandungan Vulcan AF21 akan semakin besar diserap oleh serat sehingga mengakibatkan ikatan matrik dan serat kurang kompetibel, sehingga kekuatan komposit akan semakin lemah dan matrik mudah mengelupas pada saat proses uji keausan.
Gambar 1. Grafik hubungan fraksi berat serat dengan perlakuan 5% Vulcan AF21 terhadap persentase kehilangan berat komposit PP (Polypropylene).
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 25% 35% 45%
Komposit dengan variasi fraksi berat serat
P
e
rs
e
n
ta
se
k
e
h
il
a
n
g
a
n
b
e
ra
t
(
%
)
Prosiding KNEP V 2014 ISSN 2338-414X 274
Gambar 2. Foto Mikro Penampang Gesekan Komposit dengan Fraksi Berat Serat a).25%, b). 35%, dan c). 45% Setelah Uji Keausan ( Pembesaran 10x dengan foto mikro).
3.2. Keausan komposit akibat fire retardant
Gambar 3. Grafik hubungan persentase Vulcan AF21 untuk perlakuan serat komposit PP dengan persentase kehilangan berat akibat keausan
Gambar 3 menunjukkan bahwa komposit dengan serat tanpa perlakuan (0%) persentase keausannya 0.03425%, dan variasi perlakuan 5%, 10%, dan 20% Vulcan AF21 (fire retardant) persentase keausan masing - masing sebesar 0.03575%, 0.0555%, dan 0.68%. Dengan demikian
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0% 5% 10% 20%
Persentase vulcan AF21 untuk perlakuan serat komposit
P
e
rs
e
n
ta
se
k
e
h
il
a
n
g
a
n
b
e
ra
t
(
%
)
Lebar alur gesekan Alur b) Matrik a) Serat Alur Alur Lebar alur gesekan Serat Matrik c)Konferensi Nasional Engineering Perhotelan V, Universitas Udayana, 2014 275
persentase keausan terendah terjadi pada komposit dengan serat tanpa perlakuan (Hanya 5% NaOH) yaitu 0.03425%, ini mengindikasikan bahwa ikatan antara matrik dan seratnya lebih baik dari yang dengan perlakuan. Pernyataan ini didukung dengan foto SEM (Gambar 4a) tidak adanya matrik yang mengelupas setelah proses uji keausan. Sedangakan semakin besar presentase Vulcan semakin besar persentase keausannya, keausan yang paling tajam peningkatannya adalah komposit dengan perlakuan serat 20% Vulcan. Hal ini karena terjadi esterifikasi asam phosphor (phosphoric acid) yang terurai dari ammonium phosphate yang terdapat pada Vulcan AF21 dengan primary hydroxyl groups pada serat sehingga ikatan matrik dengan serat menjadi kurang kompatibel [4]. Hal ini diperkuat oleh foto SEM dimana semakin meningkat persentase Vulcan semakin banyak matrik yang terlepas dari seratnya (Gambar 4b-4d) khususnya Gambar 4d terlihat tapak identasi dari bola baja sangat dalam karena tergerusnya permukaan komposit.
Gambar 4. Foto SEM permukaan gesekan komposit dengan perlakuan serat Vulcan AF21 a).0%, b). 5%, c). 10% dan d). 20%
4. SIMPULAN
Dari hasil penelitian uji keausan PP (Polypropylene) daur ulang serat sisal dapat disimpulkan bahwa:
a) Dengan variasi fraksi berat serat 25%, 35%, dan 45% dengan perlakuan 5% Vulcan AF21, didapat semakin tinggi fraksi berat serat maka ketahanan ausnya semakin rendah. Persentase kehilangan berat tertinggi terjadi pada spesimen dengan fraksi berat serat 45%
a)
Polimer yang sedikit tergerus tidak tampak terjadi
pengelupasan
Alur goresan
c)
Alur goresan
Polimer terkelupas dari ikatan
serat d)
Alur goresan
Goresan yang sangat dalam
b)
Alur goresan
Goresan yang sedikit agak dalam
Prosiding KNEP V 2014 ISSN 2338-414X 276
yaitu 0,069%. Sedangkan persentase kehilangan berat yang terendah terdapat pada fraksi berat serat 25% yaitu sebesar 0,035 %.
b) Dengan meningkatnya persentase perlakuan serat 5%, 10% dan 20% Vulcan AF21 maka
persentase kehilangan beratnyapun semakin besar. Persentase kehilangan berat yang paling ekstrim terjadi pada 20% perlakuan serat sebesar 0,68%.
c) Penelitian akan dilanjutkan dengan pelapisan komposit ubin lantai tersebut agar bisa
diaplikasikan.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kepada Rektor Universitas Udayana yang telah membiayai penelitian ini dari Dana BOPTN dengan surat perjanjian Penugasan Pelaksanaan Penelitian No. 239-15/UN14.2/PNL.01.03.00/2014 tanggal 14 Mei 2014.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Ray SS and Okamoto M., Biodegradable Polylactide and Its Nanocomposites: Opening a New
Dimension for Plastics and Composites. Macromol Rapid Commun 24: 815–840. 2003.
[2] Badan Lingkungan Hidup Propinsi Bali (2013), Volume Sampah Di Daerah Bali.
[3] ASTM G 133 – 95 (Reapproved 2002), Standard Test Method for Linearly Reciprocating
Ball-on-Flat Sliding Wear, Copyright © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700,
West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.
[4] Suardana, N.,P.,G., Ku, M., S., Lim, J., K., 2011, “Effects of diammonium phosphate on the
flammability and mechanical properties of bio-compoistes”, Material adn Design 32, hal :
